KR100621306B1 - Image pickup device - Google Patents

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KR100621306B1
KR100621306B1 KR1020050002660A KR20050002660A KR100621306B1 KR 100621306 B1 KR100621306 B1 KR 100621306B1 KR 1020050002660 A KR1020050002660 A KR 1020050002660A KR 20050002660 A KR20050002660 A KR 20050002660A KR 100621306 B1 KR100621306 B1 KR 100621306B1
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박건순
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 카메라에 사용되는 화상 픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image pickup device used for a camera.

본 발명의 화상 픽업장치는, 실린더 형을 이루며 렌즈가 삽입되어 장착되는 공간이 마련된 경통과; 상기 경통 속에 물체측으로부터 차례로 적층되는 형태로 조립되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈를 포함하며; 상기 경통에는 제1 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 제1 렌즈 조립면 및 제3 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 조립면이 형성되고, 상기 제1 렌즈의 광 입사면 쪽 가장자리에 형성된 조립면이 상기 제1 렌즈 조립면에 맞닿고 제1 렌즈의 광 출사면 쪽 가장자리에 형성된 플랜지 엣지부에 제2 렌즈의 입사면 가장자리가 접촉함과 함께 제2 렌즈를 초음파 융착이나 접착제를 기반으로 경통에 고정하며; 상기 경통에는 제3 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 제3 렌즈 조립면이 형성되고 제3 렌즈의 입사면 플랜지 쪽 가장자리에 형성된 조립면이 상기 제3 렌즈 조립면에 맞닿아 조립되고, 제3 렌즈 후방으로부터 플레어스탑 및 제4 렌즈가 적층되고, 종단에서 압입링이 압입되어 경통-렌즈 어셈블리가 완성된 구조임을 특징으로 한다.The image pickup device of the present invention comprises: a barrel having a cylindrical shape and provided with a space in which the lens is inserted and mounted; A first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens assembled into the barrel in such a manner as to be stacked in order from the object side; The barrel includes a flat first lens assembly surface for seating a first lens and a flat assembly surface for seating a third lens, and an assembly surface formed at an edge of the light incident surface of the first lens is formed on the first lens. The incidence surface edge of the second lens contacts the flange edge formed on the light exit surface side edge of the first lens and the second lens is fixed to the barrel based on ultrasonic fusion or adhesive; The barrel is formed with a flat third lens assembly surface for seating the third lens, and an assembly surface formed at the edge of the incidence flange side of the third lens abuts against the third lens assembly surface, and is assembled from the rear of the third lens. The flare stop and the fourth lens are stacked, and the press-fit ring is pressed in at the end to complete the barrel-lens assembly.

카메라, 화상픽업장치, 화상픽업렌즈, 화상픽업유닛Camera, Image pickup device, Image pickup lens, Image pickup unit

Description

화상 픽업 장치{IMAGE PICKUP DEVICE}Image pickup device {IMAGE PICKUP DEVICE}

도1은 종래의 화상 픽업장치의 측단면도1 is a side cross-sectional view of a conventional image pickup device.

도2는 본 발명에 따른 화상 픽업장치를 분리하여 본 측단면도Figure 2 is a side cross-sectional view of the image pickup device according to the present invention separated

도3은 본 발명에 따른 화상 픽업장치에서 제1 렌즈부재 및 제2 렌즈부재를 조립한 상태의 측단면도Figure 3 is a side cross-sectional view of the first lens member and the second lens member assembled in the image pickup apparatus according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 경통 110: 제1 렌즈100: barrel 110: first lens

120: 제2 렌즈 130: 제3 렌즈120: second lens 130: third lens

140: 제4 렌즈 150: 플레어스탑140: fourth lens 150: flare stop

160: 압입링160: press-fit ring

본 발명은 휴대용 기기에 적용할 수 있는 화상 픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image pickup device applicable to a portable device.

특히 본 발명은 고해상도 화상을 구현할 수 있는 화상 픽업 렌즈로서, 렌즈와 경통에서 발생되는 공차 및 그 누적 공차를 최소화하고 공차들이 서로 보상관계에 놓이도록 조립함으로써 공차 누적에 의한 렌즈의 이미지 품질 저하를 방지할 수 있도록 한 화상 픽업장치에 관한 것이다.In particular, the present invention is an image pickup lens capable of realizing a high-resolution image, to minimize the tolerances and cumulative tolerances generated in the lens and the barrel and to ensure that the tolerances are complied with each other to prevent degradation of the image quality of the lens due to tolerance accumulation An image pickup device is provided.

휴대 전화나 PDA, 휴대용 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자기기를 포함하는 휴대용 기기에 화상 촬영이 가능한 카메라 장치가 구비되고 있다. 휴대용 기기에 장착되는 카메라는 휴대성이라는 측면에서 초소형, 초경량화가 필연적이다. 이러한 카메라 장치는 물체로부터 화상을 형성하는 렌즈와, 상기 렌즈로부터 형성된 화상을 인식하는 화상센서와, 상기 화상센서로부터 획득한 화상을 영상 처리하는 영상 처리부 등으로 구성된다.Camera apparatuses capable of photographing images are provided in portable devices including portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, and portable computers. Cameras mounted on portable devices are inherently small and lightweight in terms of portability. The camera device includes a lens for forming an image from an object, an image sensor for recognizing an image formed from the lens, and an image processing unit for image processing an image obtained from the image sensor.

앞서 설명한 바와 같이 휴대용 기기에 장착되는 카메라는 소형 경량화가 필연적인 요구사양이면서 동시에 고성능의 화상 취득이 가능하게 진보되어 왔다. 최근들어, 카메라 장치에 구비되는 렌즈의 구조는 3장이나 4장의 렌즈가 사용되고 있다. 일반적으로 3장의 렌즈 구조에 비하여 4장의 렌즈 구조가 성능이 훨씬 뛰어나다.As described above, a camera mounted on a portable device has been advanced to enable high performance image acquisition while at the same time a requirement for compact and lightweight. In recent years, three or four lenses are used for the structure of the lens provided in the camera device. In general, four lens structures outperform three lens structures.

3장의 렌즈 구조는 단일 렌즈 구조 및 2장의 렌즈 구조에 비교해서 더 높은 성능을 갖기 때문에 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈, 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈, 물체 측으로부터 그 순서대로 배열되어 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈로 이루어진다. 이 구조는 소형 화상 픽업장치의 화상 픽업렌즈로서 일반적으로 사용되어 왔다. 그러나 구조의 자유도 등과 고해상도 화상 취득 등을 고려할 때 3장의 렌즈 구조는 적절하지 않고, 4장의 렌즈 구조를 구비한 화상 픽업장치가 요구된다. 여기서, 화상 픽업렌즈가 5장 이상의 렌즈 구조를 갖는다고 가정하면 대형의 화상 픽업장치가 불가피하게 얻어지기 때문에 5장 이상의 구조는 적절하지 않은 것으로 간주 된다.Since the three lens structures have higher performance compared to the single lens structure and the two lens structures, the first lens having positive refractive power, the second lens having negative refractive power, and are arranged in that order from the object side And a third lens having refractive power. This structure has been generally used as an image pickup lens of a small image pickup device. However, considering the degree of freedom of the structure, acquiring a high resolution image, and the like, the three lens structures are not suitable, and an image pickup device having four lens structures is required. Here, assuming that the image pickup lens has a lens structure of five or more pieces, the structure of five or more pieces is considered to be inappropriate because a large image pickup device is inevitably obtained.

도1은 종래의 4장의 렌즈를 사용하는 화상 픽업장치의 구조를 보여준다. Fig. 1 shows the structure of an image pickup apparatus using four conventional lenses.

렌즈를 통해서 입사된 화상 광에 반응하여 전기적인 화상 이미지 신호를 생성하는 화상센서(10), 상기 화상센서(10)로부터의 신호를 전달하기 위한 접속단자를 포함하고 화상센서를 유지하기 위한 기부판(20), 렌즈 배럴로써 기능하며 입사광에 대한 개구를 포함하는 경통(30)을 포함한다. 도면에서 좌측은 물체 측이고 우측은 화상센서 측을 나타내며, 일점 쇄선은 렌즈에 공통된 광축을 표현한다.An image sensor 10 for generating an electric image image signal in response to image light incident through the lens, and a base plate for retaining the image sensor, including a connection terminal for transmitting a signal from the image sensor 10. 20, a barrel 30 that functions as a lens barrel and includes an opening for incident light. In the figure, the left side is the object side and the right side is the image sensor side, and the dashed-dotted line represents the optical axis common to the lens.

상기 화상 픽업장치는 적외선이 입사되는 것을 방지하기 위한 적외선 차단 필터(40) 및 물체 측으로부터 순서대로 경통에 의해서 배열되고 지지된 제1 렌즈(L1), 스탑(S), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)를 갖는 화상 픽업 렌즈를 포함함으로써, 각각의 렌즈(L1~L4)들을 통해 물체의 화상을 전송하고 화상센서(10)에서 화상 형성을 수행한다.The image pickup device includes an infrared cut filter 40 for preventing the incidence of infrared rays and a first lens L1, a stop S, and a second lens L2 arranged and supported by a barrel in order from the object side. And an image pickup lens having a third lens L3 and a fourth lens L4, thereby transmitting an image of the object through the respective lenses L1 to L4 and performing image formation in the image sensor 10. .

상기 경통(30)은 기부판(20)에 직접 고정된 기부 본체(31), 제4 렌즈(L4)를 유지하기 위한 렌즈 홀더(32) 및 렌즈 홀더(32)와 함께 모든 렌즈들을 고정하고 유지하는 렌즈 고정구(33)를 포함한다. 렌즈 고정구(33), 렌즈 홀더(32) 및 기부 본체(31)는 거의 실린더형으로 서로 완전히 접속되고, 동일 축 상에 중심선이 위치하도록 설정된다. 상기 경통(30)에는 제1 차광 마스크(51)가 물체 측 경통 외피 상에 배열되고, 제2 차광 마스크(52)가 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3) 사이에 배열되며, 제3 차광 마스크(53)가 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4) 사이에 배열된다. 각각의 차광 마스크(51,52,53)는 원형 개구를 갖고 화상 형성을 이루지 않는 불필요한 광을 차단하도록 위치한다. 즉, 스탑(S) 및 차광 마스크(51,52,53)의 상호 작용은 물체 측으로부터 도입하는 광이 렌즈(L1~L4)들의 유효 직경을 벗어난 영역 상에 입사하는 것을 방지하고, 고스트(ghost)나 플레어(flare)의 발생이 억제되도록 한다.The barrel 30 fixes and holds all the lenses together with the base body 31 directly fixed to the base plate 20, the lens holder 32 for holding the fourth lens L4, and the lens holder 32. It includes a lens fixture 33. The lens fixture 33, the lens holder 32, and the base body 31 are almost cylindrically connected to each other completely, and are set so that the centerline is located on the same axis. In the barrel 30, a first light blocking mask 51 is arranged on the object-side barrel shell, and a second light blocking mask 52 is arranged between the second lens L2 and the third lens L3. The third light shielding mask 53 is arranged between the third lens L3 and the fourth lens L4. Each light shielding mask 51, 52, 53 has a circular opening and is positioned to block unnecessary light that does not form an image. That is, the interaction of the stop S and the light shielding masks 51, 52, 53 prevents light introduced from the object side from entering the area beyond the effective diameter of the lenses L1 to L4, and causes ghosting. Or flare is suppressed.

상기 기부 본체(31)는 가장 큰 내경을 갖고 기구 본체(31) 내에 렌즈 홀더(32)가 위치하며, 기부 본체(31)의 내부 원주 방향 표면 상에 암나사를 갖고, 렌즈 홀더(32)는 외부 원주방향 표면 상에 수나사를 갖는다. 이러한 나사는 기부 본체(31) 및 렌즈 홀더(32)를 접속하기 위해서 서로 맞물린다. 렌즈 홀더(32)는 렌즈 고정구(33) 보다 더 큰 내부 직경을 갖고, 렌즈 홀더(32) 내에 렌즈 고정구(33)가 위치한다. 렌즈 홀더(32)는 내부 원주방향 표면 상에 암나사를 갖고, 렌즈 고정구(33)는 외부 원주방향 표면 상에 수나사를 갖는다. 이러한 나사들은 렌즈 홀더(32) 및 렌즈 고정구(33)를 접속하기 위해서 서로 맞물린다.The base body 31 has the largest inner diameter and a lens holder 32 is located within the instrument body 31, with a female screw on the inner circumferential surface of the base body 31, and the lens holder 32 is external. It has a male thread on the circumferential surface. These screws are engaged with each other to connect the base body 31 and the lens holder 32. The lens holder 32 has a larger inner diameter than the lens fixture 33, and the lens fixture 33 is located in the lens holder 32. The lens holder 32 has a female screw on the inner circumferential surface, and the lens fixture 33 has a male screw on the outer circumferential surface. These screws are engaged with each other to connect the lens holder 32 and the lens fixture 33.

지금까지 설명한 화상 픽업장치에서 각각의 렌즈들이 모여서 제 기능을 내기 위해서는 하나의 조립품으로 만들어져야 하는데, 이를 위해 일반적으로 경통이라고 부르는 케이싱 혹은 프레임에 렌즈를 주어진 순서대로 적층하거나, 주어진 조립면에 렌즈를 단순히 조립하는 것이 일반적인 구조이다.In the image pickup device described so far, each lens must be assembled into a single assembly in order to function. For this purpose, the lenses are stacked in a given order on a casing or frame, commonly called a barrel, or a lens is placed on a given assembly surface. Simple assembly is a common structure.

그러나, 상기 종래의 화상 픽업장치에 따른 화상 픽업렌즈는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 렌즈를 경통에 조립하면 렌즈 각각의 단품이 가지는 두께 공차, 경통의 공차, 그리고 조립되면서 발생하는 각 렌즈간의 거리 공차가 있기 마련이고, 이러한 공차들이 렌즈의 성능을 저하시키는 방향으로 누적되면 렌즈에 의해서 형성되는 화상의 품질이 극도로 저하되고, 이에 따른 화상 픽업장치의 신뢰성 저하 나 품질 불량을 야기시키게 된다.However, the image pickup lens according to the conventional image pickup apparatus has the following problems. In other words, when the lens is assembled to the barrel, there are thickness tolerances of the individual components of the lens, barrel tolerances, and distance tolerances between the lenses that are generated during assembly. When these tolerances accumulate in a direction that degrades the performance of the lens, The quality of the image formed by this is extremely degraded, thereby causing a decrease in reliability or poor quality of the image pickup device.

따라서, 휴대용 기기에 적용되는 소형, 경량의 화상 픽업장치에서 고해상도의 뛰어난 성능을 구현하기 위해서는 각각의 단품들이 갖는 공차의 축소는 물론, 공차 누적에 의한 영향을 최소화할 수 있는 기술적 수단들이 요구된다.Therefore, in order to implement high-resolution excellent performance in a small and lightweight image pickup device applied to a portable device, technical means for minimizing the effects of tolerance accumulation as well as the reduction of tolerances of individual components are required.

본 발명의 목적은 카메라의 화상 픽업장치에서 렌즈 및 경통 어셈블리 조립시의 공차 및 그 공차의 누적을 최소화할 수 있는 구조의 화상 픽업장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus having a structure that can minimize tolerances and accumulation of the tolerances when assembling a lens and a barrel assembly in an image pickup apparatus of a camera.

본 발명의 또 다른 목적은 카메라의 화상 픽업장치에서 렌즈 및 경통 어셈블리 조립시의 공차 및 그 공차의 누적을 각 렌즈간의 공차들이 상호 보상관계에 놓이도록 함으로써 최소화시킬 수 있도록 한 화상 픽업장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide an image pickup apparatus in which the tolerances and the accumulation of the tolerances in assembling the lens and the barrel assembly in the image pickup apparatus of the camera can be minimized by allowing the tolerances between the lenses to be in a mutual compensation relationship. have.

본 발명의 또 다른 목적은 카메라의 화상 픽업장치에서 렌즈 및 경통 어셈블리 조립시의 공차 및 그 공차의 누적을 최소화 할 수 있도록, 경통 내면에 렌즈 조립 위치를 정확하게 잡아주는 조립면을 가공하고, 각각의 렌즈가 조립면을 기준으로 서로 적층되는 형태로 조립됨과 함께 초음파 융착이나 본딩에 의해 고정되며, 렌즈간 공차 발생시 인접한 다른 렌즈간 공차가 이를 보상하여 상쇄시켜 줄 수 있도록 한 구조의 화상 픽업장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to process the assembly surface to accurately hold the lens assembly position on the inner surface of the barrel, so as to minimize the tolerance and the accumulation of the tolerance when assembling the lens and the barrel assembly in the image pickup device of the camera, The lens is assembled by laminating each other on the basis of the assembly surface and fixed by ultrasonic fusion or bonding, and provides an image pickup device having a structure that compensates for and compensates for the tolerance between adjacent lenses when a tolerance occurs between lenses. It is.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화상 픽업장치는,The image pickup device of the present invention for achieving the above object,

실린더 형을 이루며 렌즈가 삽입되어 장착되는 공간이 마련된 경통과; 상기 경통 속에 물체측으로부터 차례로 적층되는 형태로 조립되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈를 포함하며; 상기 경통에는 제1 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 제1 렌즈 조립면 및 제3 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 조립면이 형성되고, 상기 제1 렌즈의 광 입사면 쪽 가장자리에 형성된 조립면이 상기 제1 렌즈 조립면에 맞닿고 제1 렌즈의 광 출사면 쪽 가장자리에 형성된 플랜지 엣지부에 제2 렌즈의 입사면 가장자리가 접촉함과 함께 제2 렌즈를 초음파 융착이나 접착제를 기반으로 경통에 고정하며; 상기 경통에는 제3 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 제3 렌즈 조립면이 형성되고 제3 렌즈의 입사면 플랜지 쪽 가장자리에 형성된 조립면이 상기 제3 렌즈 조립면에 맞닿아 조립되고, 제3 렌즈 후방으로부터 플레어스탑 및 제4 렌즈가 적층되고, 종단에서 압입링이 압입되어 경통-렌즈 어셈블리가 완성된 구조임을 특징으로 한다.A barrel having a cylindrical shape and provided with a space in which the lens is inserted and mounted; A first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens assembled into the barrel in such a manner as to be stacked in order from the object side; The barrel includes a flat first lens assembly surface for seating a first lens and a flat assembly surface for seating a third lens, and an assembly surface formed at an edge of the light incident surface of the first lens is formed on the first lens. The incidence surface edge of the second lens contacts the flange edge formed on the light exit surface side edge of the first lens and the second lens is fixed to the barrel based on ultrasonic fusion or adhesive; The barrel is formed with a flat third lens assembly surface for seating the third lens, and an assembly surface formed at the edge of the incidence flange side of the third lens abuts against the third lens assembly surface, and is assembled from the rear of the third lens. The flare stop and the fourth lens are stacked, and the press-fit ring is pressed in at the end to complete the barrel-lens assembly.

또한 상기 본 발명의 화상 픽업 장치에서, 상기 제1 렌즈 조립면과 제3 렌즈 조립면 사이에서 정확하게 관리된 거리구조에 의하여, 상기 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리 공차와, 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리 공차는 서로의 공차를 보상하는 구조를 이룬 것을 특징으로 한다.In addition, in the image pickup device of the present invention, the distance tolerance between the first lens and the second lens, and the second lens and the second lens are precisely managed between the first lens assembly surface and the third lens assembly surface. Distance tolerance between the third lens is characterized in that the structure to compensate for each other's tolerance.

또한 상기 본 발명의 화상 픽업 장치에서, 상기 제1 렌즈 조립면과 제3 렌즈 조립면 사이에서 정확하게 관리된 거리구조에 의하여, 상기 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리 공차가 (+)공차이면 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리 공차는 상대적으로 (-)공차가 되고, 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리 공차가 (-)공차이면 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리 공차는 상대적으로 (+)공차가 되어 서로의 공차를 보 상하는 구조를 이룬 것을 특징으로 한다.Further, in the image pickup device of the present invention, if the distance tolerance between the first lens and the second lens is positive due to the distance structure accurately managed between the first lens assembly surface and the third lens assembly surface, The distance tolerance between the second lens and the third lens becomes a relatively negative tolerance, and if the distance tolerance between the first lens and the second lens is a negative tolerance, the distance tolerance between the second lens and the third lens is Relatively positive tolerances are characterized by a structure that compensates for each other's tolerances.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기 본 발명에 따른 화상 픽업장치의 실시예 구성과 그 작용을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration and operation of the embodiment of the image pickup device according to the present invention.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 경통 내에서 발생되는 공차들에 의해서 발생할 수 있는 불량을 줄이기 위하여, 렌즈의 조립 구조 및 방법을 최적화함과 함께, 1번 렌즈와 2번 렌즈의 거리가 (-)공차일 경우 2번 렌즈와 3번 렌즈의 거리는 (+)공차를 갖게 되고, 반대의 경우에는 (-)공차를 갖게 되어서로 보상되는 공차 발생으로 렌즈의 성능을 보장함으로써, 공차 누적에 의해 발생하는 렌즈의 이미지 저하를 보상할 수 있도록 한다.As described above, the present invention optimizes the assembly structure and method of the lens in order to reduce the defects caused by the tolerances generated in the barrel, and the distance between the first and second lenses is negative (-) tolerance. In this case, the distance between the 2nd lens and the 3rd lens has a (+) tolerance, and in the opposite case, it has a (-) tolerance, thereby guaranteeing the lens performance by generating a tolerance compensated for, thereby causing the lens to be accumulated by the tolerance accumulation. To compensate for image degradation.

이를 위한 본 발명의 화상 픽업장치 실시예를 도2 및 도3에 표현하였다. 도2 및 도3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 화상 픽업장치는 4장의 렌즈를 기반으로 구성된다.An embodiment of the image pickup device of the present invention for this purpose is shown in Figs. As shown in Figs. 2 and 3, the image pickup device according to the present invention is constructed based on four lenses.

도2는 본 발명에 따른 화상 픽업장치를 분리하여 측면에서 본 단면 구조를 보여주고 있다. 도3은 조립된 상태의 구조를 단면도로 보여주고 있다.Figure 2 shows the cross-sectional structure seen from the side by separating the image pickup device according to the present invention. Figure 3 shows the structure of the assembled state in cross-sectional view.

도2 및 도3에 표현된 바와 같이 본 발명의 화상 픽업장치는 경통(100), 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 플레어스탑(150), 압입링(160)을 포함하고 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the image pickup apparatus of the present invention includes a barrel 100, a first lens 110, a second lens 120, a third lens 130, a fourth lens 140, The flare stop 150 and the press-fit ring 160 is included.

경통(100)은 광로에 대하여 실린더 형을 이루며, 물체 측으로 개구부(101)가 형성되어 있고, 개구부 주변에 제1 렌즈 조립면(102)이 가공되어 있으며, 이 보다 더 큰 직경 범위에 제3 렌즈(130) 조립면(103)이 가공되어 있다.The barrel 100 has a cylindrical shape with respect to the optical path, an opening 101 is formed on the object side, and a first lens assembly surface 102 is machined around the opening, and the third lens has a larger diameter range. The assembly surface 103 is processed.

제1 렌즈(110)는 화상 광의 입사면(111)이 평탄(flat)하고 출사면(112)은 화상 광이 발산하는 굴절율을 갖는다. 제1 렌즈(110)의 가장자리에는 플랜지(flange)가 형성되고 출사면 방향으로는 엣지부(edge)(113)가 형성되며 입사면 방향으로는 평탄한 조립면(114)이 형성되어 있다. 제2 렌즈(120)는 화상 광의 입사면(121)이 수렴하고 출사면(122)이 발산하는 굴절율을 가진다.The first lens 110 has an incidence surface 111 of the image light flat and the emission surface 112 has a refractive index at which the image light diverges. A flange is formed at the edge of the first lens 110, an edge 113 is formed in the exit surface direction, and a flat assembly surface 114 is formed in the incident surface direction. The second lens 120 has a refractive index that the incident surface 121 of the image light converges and the emission surface 122 diverges.

제3 렌즈(130)는 가장자리에 플랜지가 형성되고 화상 광의 입사면(131) 및 출사면(132)이 발산하는 굴절율을 가지며 제3 렌즈 조립면(103)에 정위치 되기 위하여 평탄한 조립면(133)이 형성되어 있다. 제4 렌즈(140)는 가장자리에 플랜지가 형성되고 화상 광의 입사면(141) 및 출사면(14)이 수렴하는 굴절율을 가진다.The third lens 130 has a flange formed at an edge thereof, has a refractive index emitted by the incident surface 131 and the exit surface 132 of the image light, and is flat to assemble on the third lens assembly surface 103. ) Is formed. The fourth lens 140 has a refractive index at which a flange is formed at an edge and the incident surface 141 and the exit surface 14 of image light converge.

도4는 상기 본 발명에 따른 화상 픽업장치에서 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 플레어스탑(150), 제4 렌즈(140), 압입 링(160)을 이용하여 화상 픽업 렌즈 어셈블리를 완성한 구조를 보여주고 있다.4 illustrates a first lens 110, a second lens 120, a third lens 130, a flare stop 150, a fourth lens 140, and a press-fit ring 160 in the image pickup apparatus according to the present invention. ) Shows the structure of the image pickup lens assembly.

상기 도3 및 도4를 참조하여 본 발명에 따른 화상 픽업렌즈 어셈블리를 조립하는 방법을 설명한다.3 and 4, a method of assembling an image pickup lens assembly according to the present invention will be described.

먼저, 제1 렌즈(110)를 경통(100)에 삽입한다. 이 때 제1 렌즈(110)의 입사면(111) 쪽의 평탄한 조립면(114)이 경통(100)의 제1 렌즈 조립면(102)에 맞닿으면서 조립에 따른 경사없이 제1 렌즈(110)는 경통(100)내에 안착된다.First, the first lens 110 is inserted into the barrel 100. At this time, the flat assembly surface 114 toward the incident surface 111 side of the first lens 110 abuts on the first lens assembly surface 102 of the barrel 100 and is not inclined due to assembly. ) Is seated in the barrel (100).

다음 제2 렌즈(120)를 조립하는데, 제2 렌즈(120)를 상기 제1 렌즈(110)의 후방에서 삽입하는 형식으로 적층시키면 제1 렌즈(110)의 출사면(112) 쪽에 있는 플랜지의 엣지부(113)에 제2 렌즈(120)의 입사면(121) 가장자리 부분이 접하는 상 태로 놓이게 되어 제2 렌즈(120)는 제1 렌즈(110) 위에 경사없이 안착된다.Next, the second lens 120 is assembled. When the second lens 120 is stacked in the rear of the first lens 110, the flange of the flange 112 on the exit surface 112 side of the first lens 110 is assembled. Since the edge portion of the incident surface 121 of the second lens 120 is in contact with the edge portion 113, the second lens 120 is seated on the first lens 110 without inclination.

이후 제2 렌즈(120)와 경통(100) 사이에 접착제를 도포하여 제2 렌즈(120)를 고정시키거나, 초음파 융착 등의 방법으로 제2 렌즈(120)를 경통(100)에 고정시킨다. 접착제 또는 초음파 융착을 이용해서 제2 렌즈(120)를 경통(100)에 고정하면 제2 렌즈(120) 및 제1 렌즈(110)가 적층된 형태를 이루면서 경통(100) 안에 견고하게 고정되고, 제2 렌즈(120)의 입사면(121)이 접하는 제1 렌즈(110)의 플랜지의 엣지부(113)는 성형 렌즈의 특성상 치수가 매우 잘 관리될 수 있기 때문에 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 거리는 주어진 공차 이내로 관리가 된다.Thereafter, an adhesive is applied between the second lens 120 and the barrel 100 to fix the second lens 120, or the second lens 120 is fixed to the barrel 100 by ultrasonic welding or the like. When the second lens 120 is fixed to the barrel 100 by using an adhesive or ultrasonic welding, the second lens 120 and the first lens 110 are stacked to be firmly fixed in the barrel 100, The edge portion 113 of the flange of the first lens 110 in contact with the incident surface 121 of the second lens 120 has a first lens 110 and a first lens 110 because the dimensions of the molded lens can be managed very well. The distance between the two lenses 120 is managed within a given tolerance.

다음은 제3 렌즈(130)를 조립한다. 제3 렌즈(130)를 경통(100)에 삽입하는데, 이 때 제3 렌즈(130)의 입사면(131) 쪽의 가장자리 부분에 형성된 평탄한 조립면(133)이 경통(100) 내부에 형성된 제3 렌즈 조립면(103)에 맞닿게 되면서 제3 렌즈(130)는 경사없이 경통(100) 내에 안착된다.Next, the third lens 130 is assembled. The third lens 130 is inserted into the barrel 100, wherein a flat assembly surface 133 formed at an edge of the incident surface 131 of the third lens 130 is formed in the barrel 100. The third lens 130 is seated in the barrel 100 without being inclined while being in contact with the three lens assembly surfaces 103.

여기서 경통(100)의 제1 렌즈 조립면(102)과 제3 렌즈 조립면(103) 사이의 거리는 매우 잘 관리되어 있고, 이 상태에서 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 거리가 (-)공차가 되었다고 하자. 그러면 제1 렌즈 조립면(102)과 제3 렌즈 조립면(103) 사이의 거리가 매우 잘 관리되어 있기 때문에 상대적으로 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 거리는 (+)공차를 가지게 된다.Here, the distance between the first lens assembly surface 102 and the third lens assembly surface 103 of the barrel 100 is very well managed, and in this state between the first lens 110 and the second lens 120. Assume the distance has a negative tolerance. Then, since the distance between the first lens assembly surface 102 and the third lens assembly surface 103 is very well managed, the distance between the second lens 120 and the third lens 130 is relatively positive (+) tolerance. Will have

따라서, 제1 렌즈(110) 및 제2 렌즈(120)를 조립할 때 비록 (-)공차가 발생하였다고 해도 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 거리가 (+)공차를 가지게 되어 서로 보상되는 공차 발생 관계가 성립되므로, 이에 따라 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 공차 및 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 공차는 서로 상쇄되는 작용으로 제거되거나 극소화된다.Therefore, even when a negative tolerance occurs when assembling the first lens 110 and the second lens 120, the distance between the second lens 120 and the third lens 130 has a positive tolerance. Therefore, a tolerance generation relationship that is compensated for each other is established. Accordingly, a tolerance between the first lens 110 and the second lens 120 and a tolerance between the second lens 120 and the third lens 130 cancel each other. Removed or minimized by action.

한편, 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 거리가 (+)공차가 되었다고 하자. 그러면 제1 렌즈 조립면(102)과 제3 렌즈 조립면(103) 사이의 거리가 매우 잘 관리되어 있기 때문에 상대적으로 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 거리는 (-)공차를 가지게 된다.On the other hand, it is assumed that the distance between the first lens 110 and the second lens 120 has a positive tolerance. Then, since the distance between the first lens assembly surface 102 and the third lens assembly surface 103 is very well managed, the distance between the second lens 120 and the third lens 130 is relatively negative tolerance. Will have

따라서, 제1 렌즈(110) 및 제2 렌즈(120)를 조립할 때 비록 (+)공차가 발생하였다고 해도 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 거리가 (-)공차를 가지게 되어 서로 보상되는 공차 발생 관계가 성립되므로, 이에 따라 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 공차 및 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 공차는 서로 상쇄되는 작용으로 제거되거나 극소화된다.Therefore, even when (+) tolerance occurs when assembling the first lens 110 and the second lens 120, the distance between the second lens 120 and the third lens 130 has a negative tolerance. Therefore, a tolerance generation relationship that is compensated for each other is established. Accordingly, a tolerance between the first lens 110 and the second lens 120 and a tolerance between the second lens 120 and the third lens 130 cancel each other. Removed or minimized by action.

다음으로 조립되는 것은 플레어스탑(150)이다. 플레어스탑(150)은 비정상적으로 센서로 유입되는 광을 차단하는 목적을 갖고 있으며, 제3 렌즈(130)의 출사면(132) 쪽 플랜지에 놓인다.Next assembled is the flare stop 150. The flare stop 150 has a purpose of blocking light that is abnormally introduced into the sensor, and is placed on the flange of the exit surface 132 of the third lens 130.

다음에는 제4 렌즈(140)가 상기 플레어스탑(140) 위에 놓이고, 여기에 후방에서 압입링(160)을 경통(100)에 압입하여 넣으면 제3 렌즈(130), 플레어스탑(150), 제4 렌즈(140)이 경통(100) 내부에 견고하게 고정된 상태로 조립 완료된다.Next, the fourth lens 140 is placed on the flare stop 140, and when the press-fit ring 160 is press-fitted into the barrel 100 from the rear, the third lens 130, the flare stop 150, The fourth lens 140 is assembled in a state where it is firmly fixed inside the barrel 100.

즉, 본 발명에 따른 화상 픽업 장치에서는 경통의 제1 렌즈 조립면(102)에 제1 렌즈(110)가 면접촉하고, 제1 렌즈(110)의 출사면 플랜지 엣지부(113)에 제2 렌즈(120)의 입사면이 조립되어 고정되고, 다시 경통(100)의 제3 렌즈 조립면(103) 에 제3 렌즈(130)의 입사면(131) 쪽에 형성된 평탄한 조립면(133)이 면접촉하여 안착되고, 여기에 플레어스탑(150)과 제4 렌즈(140)가 차례로 적층된 상태에서 압입링(160)이 압입됨으로써 경통-렌즈 어셈블리가 완성되는 구조를 가지게 되는 것이다.That is, in the image pickup device according to the present invention, the first lens 110 is in surface contact with the first lens assembly surface 102 of the barrel, and the second lens is disposed at the flange edge portion 113 of the exit surface of the first lens 110. The incident surface of the lens 120 is assembled and fixed, and the flat assembly surface 133 formed on the incident surface 131 of the third lens 130 is further formed on the third lens assembly surface 103 of the barrel 100. It is seated in contact, and the press-fit ring 160 is press-fitted in a state where the flare stop 150 and the fourth lens 140 are stacked in this order to have a structure in which the barrel-lens assembly is completed.

이러한 구조에서는 앞서 설명한 바와 같이 제1 렌즈 조립면(102)과 제3 렌즈 조립면(103) 사이의 거리가 잘 관리되어 있기 때문에 이 상태에서 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 거리가 (+)공차이면 상대적으로 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 거리는 (-)공차가 되고, 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 거리가 (-)공차이면 상대적으로 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 거리는 (+)공차가 됨으로써, 공차 발생이 서로 보상 및 상쇄되는 작용이 일어나게 된다. 따라서, 공차 누적에 의한 화상 픽업 장치의 품질 저하를 극복할 수 있게 되는 것이다.In this structure, since the distance between the first lens assembly surface 102 and the third lens assembly surface 103 is well managed as described above, the first lens 110 and the second lens 120 in this state. If the distance between the positive and negative tolerances, the distance between the second lens 120 and the third lens 130 is a (-) tolerance, the distance between the first lens 110 and the second lens 120 If the tolerance is negative, the distance between the second lens 120 and the third lens 130 becomes a positive tolerance, thereby causing the tolerance to compensate and cancel each other. Therefore, it is possible to overcome the deterioration of the image pickup device due to tolerance accumulation.

본 발명의 화상 픽업 장치에 따르면, 경통-렌즈 어셈블리의 조립시에 발생하는 공차 및 그 공차의 누적을 렌즈간 거리 공차의 보상 구조를 통해서 서로 상쇄시켜 줄 수 있기 때문에, 이로 인해 발생되는 이미지의 품질 저하를 보상할 수 있으며, 이를 통해 제품의 불량율을 크게 개선할 수 있고, 고 품질의 화상을 촬영할 수 있는 기반을 제공할 수 있다.According to the image pickup device of the present invention, the tolerances generated at the time of assembling the barrel-lens assembly and the accumulation of the tolerances can be canceled with each other through a compensation structure of the distance tolerances between the lenses, so that the quality of the image generated thereby Degradation can be compensated for, thereby greatly improving the defective rate of the product and providing a basis for capturing high quality images.

Claims (3)

실린더 형을 이루며 렌즈가 삽입되어 장착되는 공간이 마련된 경통과; 상기 경통 속에 물체측으로부터 차례로 적층되는 형태로 조립되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈를 포함하며; 상기 경통에는 제1 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 제1 렌즈 조립면 및 제3 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 조립면이 형성되고, 상기 제1 렌즈의 광 입사면 쪽 가장자리에 형성된 조립면이 상기 제1 렌즈 조립면에 맞닿고 제1 렌즈의 광 출사면 쪽 가장자리에 형성된 플랜지 엣지부에 제2 렌즈의 입사면 가장자리가 접촉함과 함께 제2 렌즈를 초음파 융착이나 접착제를 기반으로 경통에 고정하며; 상기 경통에는 제3 렌즈를 안착시키기 위한 평탄한 제3 렌즈 조립면이 형성되고 제3 렌즈의 입사면 플랜지 쪽 가장자리에 형성된 조립면이 상기 제3 렌즈 조립면에 맞닿아 조립되고, 제3 렌즈 후방으로부터 플레어스탑 및 제4 렌즈가 적층되고, 종단에서 압입링이 압입되어 경통-렌즈 어셈블리가 완성된 구조임을 특징으로 하는 화상 픽업 장치.A barrel having a cylindrical shape and provided with a space in which the lens is inserted and mounted; A first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens assembled into the barrel in such a manner as to be stacked in order from the object side; The barrel includes a flat first lens assembly surface for seating a first lens and a flat assembly surface for seating a third lens, and an assembly surface formed at an edge of the light incident surface of the first lens is formed on the first lens. The incidence surface edge of the second lens contacts the flange edge formed on the light exit surface side edge of the first lens and the second lens is fixed to the barrel based on ultrasonic fusion or adhesive; The barrel is formed with a flat third lens assembly surface for seating the third lens, and an assembly surface formed at the edge of the incidence flange side of the third lens abuts against the third lens assembly surface, and is assembled from the rear of the third lens. And a flare stop and a fourth lens, and a press-fit ring is pressed at the end to complete the barrel-lens assembly. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 렌즈 조립면과 제3 렌즈 조립면 사이에서 정확하게 관리된 거리구조에 의하여, 상기 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리 공차와, 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리 공차는 서로의 공차를 보상하는 구조를 이룬 것을 특징으로 하는 화상 픽업 장치.The method of claim 1, wherein the distance tolerance between the first lens and the second lens and the distance between the second lens and the third lens by the distance structure accurately managed between the first lens assembly surface and the third lens assembly surface. The distance tolerance of the image pickup device, characterized in that the structure to compensate for each other's tolerance. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 렌즈 조립면과 제3 렌즈 조립면 사이에서 정확하게 관리된 거리구조에 의하여, 상기 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리 공차가 (+)공차이면 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리 공차는 상대적으로 (-)공차가 되고, 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리 공차가 (-)공차이면 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리 공차는 상대적으로 (+)공차가 되어 서로의 공차를 보상하는 구조를 이룬 것을 특징으로 하는 화상 픽업 장치.The method of claim 1, wherein the distance between the first lens and the second lens is positively controlled by the distance structure precisely managed between the first lens assembly surface and the third lens assembly surface. The distance tolerance between the third lens becomes a relatively negative tolerance, and if the distance tolerance between the first lens and the second lens is a negative tolerance, the distance tolerance between the second lens and the third lens is relatively (+). The image pickup device, characterized in that the tolerance is formed to compensate for each other's tolerances.
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