KR101648540B1 - 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈 및 이를 구비하는 촬상 장치 - Google Patents

웨이퍼-레벨 렌즈 모듈 및 이를 구비하는 촬상 장치 Download PDF

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Abstract

웨이퍼-레벨 렌즈 모듈 및 이를 구비하는 촬상 장치가 개시된다. 촬상 장치는 이미지 센서와 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 포함한다. 그리고 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈은 적층된 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈를 포함한다. 각각의 웨이퍼 스케일 렌즈는 투광부를 갖는 기판과 그 기판의 일면 또는 양면에 고정된 렌즈 요소를 포함한다. 렌즈 요소는 기판의 투광부에 대응하는 광학부와 이 광학부의 외측으로 연장 형성되어 있는 연장부를 포함한다. 기판의 투광부의 외측 일면 또는 양면 모두에 정렬 가이드로써 트렌치 또는 돌기가 형성되어 있고, 렌즈 요소의 연장부에는 정렬 가이드로써 대응되는 구성요소인 돌기 또는 트렌치가 형성되어 있어서, 돌기의 경사면과 트렌치의 모서리가 접촉되는 방식으로 렌즈 요소는 기판에 정렬되어 고정된다. 그리고 기판과 렌즈 요소 사이의 접촉 계면에는 접착제가 개재되지 않으며, 다른 수단을 이용하여 렌즈 요소를 기판에 고정시킨다.
웨이퍼-레벨 렌즈 모듈, 돌기, 트렌치, 고해상도, 카메라 폰

Description

웨이퍼-레벨 렌즈 모듈 및 이를 구비하는 촬상 장치{Wafer-level lens module and imaging device including the same}
본 명세서는 촬상 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 촬상 장치와 이 촬상 장치에 구비되는 렌즈 모듈에 관한 것이다.
디지털 기술이 발달함에 따라서 디지털 컨버젼스(digital convergence) 현상이 급속도로 확산되고 있다. 디지털 컨버젼스가 가장 활발하게 진행되고 있는 분야는 미디어와 통신 분야인데, 이러한 디지털 컨버젼스 제품의 대표적인 예가 디지털 카메라나 디지털 캠코더 등의 촬상 장치가 모바일 폰에 결합된 소위 '카메라 폰'이다. 촬상 장치는 모바일 폰 이외에도 랩탑 컴퓨터(laptop computer)나 PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 다른 모바일 전자기기에도 널리 장착되고 있다.
촬상 장치를 구비한 모바일 전자기기들이 소형화, 박형화, 또한 보편화되고 있어서, 작고 가벼우며 또한 저렴한 촬상 장치에 대한 요구는 증가하고 있다. 특 히, 카메라 폰에는 촬상 장치뿐만 아니라 다른 디지털 전자기기(예컨대, 엠피쓰리(MP3) 플레이어나 동영상 재생기, 디엠비(DMB) 텔레비전 등)용 모듈들도 함께 탑재되고 있어서, 작고 저렴한 촬상 장치에 대한 요구는 더욱 증가되고 있다. 웨이퍼-레벨 촬상 장치는 이러한 소형화, 박형화, 및 경제성 등의 요구를 충족시키기 위하여 고안된 것이다.
카메라 폰이 처음 등장했을 때에는 웨이퍼-레벨 촬상 장치의 성능에 대한 요구는 그다지 높지 않았다. 최근에는 소비자들의 다양한 요구나 취향을 충족시킬 수 있도록 웨이퍼-레벨 촬상 장치를 구비한 전자기기들의 종류가 다양화되고 있을 뿐만 아니라, 해상도를 비롯하여 웨이퍼-레벨 촬상 장치의 성능에 대한 요구도 점차 높아지고 있다. 특히, 5백만 화소 이상의 고해상도 카메라가 장착된 모바일 전자기기들이 속속 등장하고 있는 반면, 디지털 카메라를 비롯하여 모바일 전자기기는 더욱 소형화 및 박형화되고 있다. 따라서 다양한 어플리케이션에 이용될 수 있으며, 고성능을 지원할 수 있는 웨이퍼-레벨 촬상 장치가 요청된다.
소형화 및 박형화되고 있는 모바일 전자기기에 적합할 뿐만 아니라 고해상도를 지원할 수 있는 촬상 장치와 이 촬상 장치를 위한 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 제공한다.
일 실시예에 따른 촬상 장치는 이미지 센서와 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 포함한다. 그리고 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈은 적층된 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈를 포함한다. 각 웨이퍼 스케일 렌즈는 기판과 이 기판의 일면 또는 양면에 고정된 렌즈 요소를 포함한다. 기판은 광이 통과하는 투광부를 가지며, 투광부의 외측 일면에 정렬 가이드로써 트렌치 또는 돌기가 형성되어 있으며, 렌즈 요소는 기판의 투광부에 대응하는 광학부와 이 광학부의 외측으로 연장 형성되어 일면에 돌기 또는 트렌치가 형성되어 있는 연장부를 포함한다. 웨이퍼 스케일 렌즈에서는 돌기의 곡면과 트렌치의 모서리 부분의 접촉에 의하여 렌즈 요소가 기판의 일면 상에 정확하게 정렬되어 고정되어 있다.
다른 실시예에 따른 촬상 장치는 이미지 센서와 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 포함한다. 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈은 소정의 간격으로 이격 배치된 적어도 두 개의 웨이퍼 스케일 렌즈를 포함하는데, 각 웨이퍼 스케일 렌즈는 기판과 이 기판의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 렌즈 요소를 포함한다. 각 기판은 광이 통과하는 투광부와 이 투광부의 외측 일면에 형성된 트렌치 또는 돌기를 가지며, 각 렌즈 요소는 투광부에 대응하는 광학부와 이 광학부의 외측으로 연장 형성되고 일면에 돌기 또는 트렌치가 형성된 연장부를 포함한다. 그리고 이 렌즈 요소또는 기판의 돌기가 기판 또는 렌즈 요소의 트렌치에 안착되도록 렌즈 요소가 각각 기판의 일면 상에 정렬되어 배치되어 있다.
또 다른 실시예에 따른 촬상 장치도 이미지 센서와 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 포함한다. 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈은 적어도 두 개의 기판과 적어도 세 개의 렌즈 요소를 포함한다. 첫 번째 기판은 제1 관통 홀, 상기 제1 관통 홀의 외측 상면에 형성되어 있는 제1 트렌치, 및 상기 제1 관통 홀의 외측 하면에 형성되어 있는 제2 트렌치를 포함한다. 첫 번째 기판의 상면에는 제1 렌즈 요소가 고정 배치되면, 첫 번째 기판의 하면에는 제2 렌즈 요소가 고정 배치된다. 제1 렌즈 요소는 제1 관통 홀에 대응하는 제1 광학부와 이 제1 광학부의 외측으로 연장 형성되고 하면에 돌기가 형성된 제1 연장부를 포함하는데, 제1 연장부의 돌기의 경사면이 제1 트렌치의 모서리와 접촉되어 정렬 및 고정되도록 첫 번째 기판의 상면에 배치되어 있다. 그리고 두 번째 렌즈 요소는 제1 관통 홀에 대응하는 제2 광학부와 이 제2 광학부의 외측으로 연장 형성되고 상면에 돌기가 형성된 제2 연장부를 포함하는데, 제2 연장부의 돌기의 경사면이 제2 트렌치의 모서리와 접촉되어 정렬 및 고정되도록 첫 번째 기판의 하면에 배치되어 있다. 그리고 두 번째 기판은 제2 관통 홀 및 이 제2 관통 홀의 외측 상면에 형성되어 있는 제3 트렌치를 포함한다. 두 번째 기판의 상면에는 제3 렌즈 요소가 고정 배치되는데, 이 제3 렌즈 요소는 제2 관통 홀에 대응하는 제3 광학부와 제3 광학부의 외측으로 연장 형성되고 하면에 돌기가 형성된 제3 연장부를 포함하는데, 제3 연장부의 돌기의 경사면이 제3 트렌치의 모서리와 접촉되어 정렬 및 고정되도록 두 번째 기판의 상면에 배치되어 있다.
복수의 렌즈 요소들이 적층되어 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈에서, 렌즈 요소 들 사이의 위치 정렬은 물론, 위치 정렬과 높이 정렬의 정확도를 향상시킬 수가 있다. 이러한 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 구비한 촬상 장치는 고해상도를 효율적으로 지원할 수가 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
카메라 폰을 비롯하여 모바일 전자기기에 웨이퍼-레벨 촬상 장치가 널리 구비되고 있다. 웨이퍼-레벨 촬상 장치는 이미지 센서와, 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈가 적층되어 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 포함한다. 그리고 각각의 웨이퍼 스케일 렌즈는 투광부를 갖는 기판과 그 일면 또는 양면에 부착된 렌즈 요소를 구비한다.
이러한 웨이퍼-레벨 촬상 장치가 고해상도를 지원하기 위한 요소 중의 하나는 적층된 렌즈 요소들이 정확하게 정렬되도록 하는 것이다. 여기서 렌즈 요소들의 정렬은 적층된 렌즈 요소들 사이의 위치와 관련된 '위치 정렬'은 물론, 기판에 고정되는 각 렌즈 요소의 틸팅(tilting) 여부와 관련된 '평행 정렬'과 기판에 결합(assemble)된 렌즈 요소의 높이와 관련된 '높이 정렬'을 포함한다. 만일 일부 렌즈 요소에 정렬 오차가 발생하면, 광 경로 상에서 상호 연관되어 있는 렌즈 요소들의 적층 구조로 인하여 이러한 오차가 증폭될 수 있으며, 그 결과 이미지 센서에서 정확한 촬상이 이루어지기 어렵다. 이것은 촬상 장치의 해상도를 높이는데 심각한 장애 요소가 될 뿐만 아니라 촬상 장치의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 따라서 웨이퍼-레벨 촬상 장치에서는 복수의 렌즈 요소들 사이에서의 위치 정렬은 물론 각 렌즈 요소의 평행 정렬과 높이 정렬에서도 매우 엄격한 기준이 적용되고 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 웨이퍼-레벨 촬상 장치의 형상을 보여 주는 사시도이다. 웨이퍼-레벨 촬상 장치는 적층된 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈를 포함하는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈(10, 20, 30)과 이미지 센서 모듈(50)을 포함한다. 도 1에서 촬상 장치를 구성하는 구성요소들의 크기, 형상, 두께 등은 설명의 편의를 위해 다소 과장되게 도시되었다. 그리고 촬상 장치에 포함되는 웨이퍼 스케일 렌즈의 매수(10, 20)도 예시적으로 도시한 것으로서, 그 매수는 다양하게 조합될 수 있다.
도 1을 참조하면, 촬상 장치의 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈은 2매의 웨이퍼 스케일 렌즈 (10, 20)와 이 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20)를 소정의 간격으로 이격시키기 위한 스페이서(30)를 포함한다. 그리고 촬상 장치의 최하단에는 이미지 센서 모듈(50)이 배치되는데, 필요한 경우에 이미지 센서 모듈(50)의 상부에는 커버 글라스(40)가 부착되어 있을 수 있다. 커버 글라스(40)와 웨이퍼 스케일 렌즈(20)도 스페이서(30)에 의하여 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
촬상 장치는 전체적으로 직육면체 형상을 가질 수 있다. 이 경우에, 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈을 구성하는 각각의 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20)의 평면 모양은 통상적인 렌즈와는 달리 사각형 형상을 갖는다. 사각형 형상의 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20)는 상기 사각형의 테두리 부분에 형성되어 있는 스페이서(30)를 이용하여 소정의 간격으로 이격되어 배치되는데, 스페이서(30)의 높이를 다르게 할 경우에 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20) 사이의 간격을 변화시킬 수 있다. 그리고 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈(10, 20)을 통과한 입사광이 수신되어 소정의 이미지가 결상되는 이미지 센서(50)도 사각형 형상을 갖는다.
이러한 직육면체 형상의 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈의 형태는 촬상 장치를 제조하는 공정과 관련된다. 보다 구체적으로, 촬상 장치를 제조하기 위하여, 우선 사각형 기판들의 어레이로 구획되는 웨이퍼의 일면 또는 양면에 렌즈 요소들을 각 기판에 정렬한 다음 고정시킨다. 후술하는 바와 같은, 렌즈 요소의 돌기(protrusion) 또는 트렌치(trench)와 기판의 트렌치 또는 돌기 사이의 구조적인 대응 관계와 함께 돌기의 경사면과 트렌치의 모서리 부분에서의 접촉을 이용하면, 렌즈 요소를 기판에 정렬시키기가 용이할 뿐만 아니라 정확한 위치에 평행하게 정렬한 다음 고정하는 것이 가능하다. 이러한 정렬 및 고정 공정의 결과, 웨이퍼의 일면 또는 양면에 복수의 렌즈 요소가 어레이 형태로 결합되어 있는 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20)들의 어레이가 만들어 진다.
그리고 둘 이상의 서로 다른 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20)들의 어레이를 소정 의 간격으로 이격시켜서 적층한다. 이를 위하여, 하부에 배치되는 웨이퍼 스케일 렌즈(20)들의 어레이 상에는 스페이서(30)가 배치될 수 있는데, 이 스페이서(30)는 웨이퍼 스케일 렌즈(20), 보다 구체적으로는 웨이퍼 스케일 렌즈(20)의 기판 각각의 가장자리에 배치된다. 그리고 이미지 센서(50) 측의 커버 글래스(40) 상에도 스페이서(30)가 배치되어서, 웨이퍼 스케일 렌즈(20)의 어레이가 이미지 센서(50)의 어레이와도 소정의 간격으로 이격되도록 할 수 있다. 본 실시예의 일 측면에 의하면, 기판 및/또는 커버 글래스(40)의 가장자리나 스페이서(30)에는 그루브(groove)가 형성되어 있으며, 또한 이 그루브의 체적보다 적은 양의 접합제를 그루브에만 넣어서 스페이서(30)와 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20) 및/또는 커버 글래스(40)를 접합시키기 때문에, 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20)와 이미지 센서(50) 사이에서 높이 정렬이 정확하게 이루어질 수 있다.
그리고 적층된 이미지 센서(50), 커버 글래스(40), 및 웨이퍼 스케일 렌즈(10, 20)의 어레이들을 스페이서(30)를 따라서 다이싱(dicing)함으로써, 이미지 센서(50)와 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈(10, 20)을 포함하는 촬상 장치를 제작할 수 있다. 이러한 제조 공정을 이용할 경우에, 크기와 두께가 작은 웨이퍼-레벨의 촬상 장치를 저렴하게 제조할 수가 있다. 뿐만 아니라, 제조된 웨이퍼-레벨 촬상 장치는 위치 정렬, 평행 정렬, 및/또는 높이 정렬의 정확성을 향상시킬 수가 있다.
도 2는 도 1의 촬상 장치를 XX' 라인을 따라 절취한 단면도의 일례이다. 도 2를 참조하면, 촬상 장치(100)는 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120), 스페이 서(130), 및 이미지 센서(150)를 포함한다(다른 실시예와의 구별을 위하여 도 2에서는 참조 번호로 모두 '1xx'를 사용하였으며, 도 2의 참조 번호 '1xx'의 'xx'가 도 1에서 사용된 참조 번호에 대응한다).
이미지 센서(150)는 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120)를 통과한 광이 수신되어 이미지가 결상되는 감광성 소자 어레이를 포함한다. 이미지 센서(150)로는 예컨대, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서이거나 또는 CCD(Charge Coupled Device) 등이 사용될 수 있는데, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 그리고 도 2에 도시된 촬상 장치는 웨이퍼 스케일 패키지(wafer scale package)가 적용된 일 예가 도시되어 있는데, 이러한 패키징 방식도 예시적인 것이다. 예시된 웨이퍼 스케일 패키지에서는, 감광성 소자 어레이가 형성된 기판(152)을 관통하는 관통 비아(154)를 통하여 감광성 소자 어레이와 감광성 소자 어레이 기판(150) 하부의 솔더 볼(solder ball, 156)이 전기적으로 연결된다.
감광성 소자 어레이의 상부에는 커버 글래스(cover glass, 140)가 감광성 소자 어레이 기판(152)과 소정의 간격으로 이격되어 접합되어 있다. 커버 글래스(140)는 감광성 소자 어레이를 보호하는 역할을 한다. 이러한 커버 글래스(140)의 상부 또는 하부에는 광학적 저역 필터나 색차 필터, 적외선 필터(IR filter) 등의 광학적 코팅층이 설치될 수 있다.
웨이퍼-레벨 렌즈 모듈(110, 120)은 스페이서(130)에 의하여 이격 배치된 2매의 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120)를 포함한다. 스페이서(130)는 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120) 사이는 물론, 웨이퍼 스케일 렌즈(120)와 이미지 센서 모듈(150, 보다 구체적으로 감광성 소자 어레이의 상부에 접착된 커버 글래스(140)) 사이의 간격을 소정의 크기로 유지하기 위하여 사용될 수도 있다. 스페이서(130) 각각의 크기는 렌즈 요소(114, 116, 124)의 형상이나 두께 등에 따라서 달라질 수 있다. 본 실시예에서는 스페이서(130)의 크기에 대해서는 특별한 제한이 없다. 다만, 스페이서(130)는 사각형 형상의 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120), 보다 구체적으로는 기판(112, 122)과 커버 글래스(140)의 가장자리를 따라서 형성될 수 있다.
기판(112, 122) 및/또는 커버 글래스(140)는 스페이서(130)와 접합제를 이용하여 접합될 수 있다. 기판(112, 122) 및/또는 커버 글래스(140)와 스페이서(130)와의 계면에 접합제가 개재되어 있을 경우에, 이 접합제로 인하여 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120)들 사이나 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120)와 이미지 센서(150) 사이의 거리, 즉 이미지 센서(150)에 대한 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120)의 높이 정렬의 정확도가 떨어질 수가 있다.
접합제로 인하여 높이 정렬의 정확도가 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 스페이서(130)와 기판(112, 122) 또는 커버 글래스(140)와의 접촉면에는 소정의 크기를 갖는 그루브(G)가 형성되어 있을 수 있다. 도면에서는 그루브(G)가 스페이서(130)에 형성되어 있는 것이 도시되어 있지만, 이것은 예시적인 것이다. 예를 들어, 스페이서(130)가 아닌 기판(112, 122)이나 커버 글래스(140)에 그루브(G)가 형성될 수도 있다. 그리고 도면에서는 스페이서(130)의 모든 단부에 그루브(G)가 형성되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이것도 단지 예시적인 것이다. 예를 들어, 그루브(G)는 기판(112, 122)이나 커버 글래스(140)와의 접촉면 중에서 일부의 접촉면에만 형성될 수도 있다.
그루브(G)는 도시된 바와 같이 1단 형상을 가질 수도 있지만, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 그루브(G)는 2단 형상을 가질 수도 있는데, 2단 형상의 그루브에 관해서는 후술한다(후술하는 트렌치(T)에 관한 설명 참조). 그리고 그루브(G)에는 스페이서(130)를 기판(112, 122) 및/또는 커버 글래스(140)에 접합시키기 위한 접합제(132)가 들어 있다. 접합제(132)를 그루브(G)에 넣는 방법에 대해서는 특별한 제한이 없다. 접합제(132)의 체적은 그루브(G)의 체적보다 작도록 할 수가 있으며, 이 경우에는 접합제(132)가 그루브(G)의 외부로 누출되어서 높이 정렬에 영향을 미치는 것을 사전에 방지할 수가 있다.
2매의 웨이퍼 스케일 렌즈(110, 120) 각각은 기판(112, 122) 및 이 기판(112, 122)의 일면 또는 양면에 형성된 렌즈 요소(114, 116, 124)를 포함한다. 렌즈 요소(114, 116, 124)는 전부가 글래스 재질로 만들어진 글래스 렌즈 요소이거나 또는 UV 경화성 폴리머 등으로 만들어진 폴리머 렌즈 요소일 수 있다. 또는, 렌즈 요소(114, 116, 124)에는 두 가지 재질의 렌즈 요소가 섞여 있을 수도 있다.
렌즈 요소(114, 116, 124) 중에서 적어도 하나의 렌즈 요소는 단품 렌즈이다. 단품 렌즈는 유리 또는 폴리머 등으로 별도로 제조되어서 전술한 렌즈 요소의 정렬 및 고정 공정에 따라서 기판(112, 122) 상의 소정 위치에 정렬되어 고정된다. 반면, 단품 렌즈가 아닌 렌즈 요소는 기존의 방법에 따라서 UV 경화성 폴리머 등을 이용하여 기판 상에 직접 페이스트하거나 또는 폴리머 레플리케이션(replication) 등의 방법으로 제조될 수 있다. 본 실시예에 의하면, 단품으로 제조된 렌즈 요소(114, 116, 124)를 기판(112, 122)에 정확하게 평행 정렬하고 또한 렌즈 요소(114, 116, 124)들 사이에 정확한 위치 및 높이 정렬이 이루어질 수 있도록 여러 가지 수단을 채택한다.
도 3a 및 도 3b는 각각 단품으로 제작된 렌즈 요소의 형상과 이 렌즈 요소가 정렬되어 고정되는 기판의 형상의 일례를 보여 주는 단면도이다. 도 3a에 도시된 실시예는 한 쌍의 정렬 가이드로서 렌즈 요소에 돌기(protrusion)가 형성되고 기판에는 이에 대응하는 트렌치(trench)가 형성되는 경우이며, 도 3b에는 반대로 기판에 돌기가 형성되고 렌즈 요소에는 트렌치가 각각 한 쌍의 정렬 가이드로 형성되는 경우이다. 도 3b는 정렬 가이드가 도 3a와 반대로 형성되는 경우이므로, 이하에서는 도 3a를 중심으로 렌즈 요소와 기판의 형상에 관해서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3a를 참조하면, 렌즈 요소는 광학부와 연장부를 포함한다. 광학부는 렌즈 요소의 유효경에 해당하며, 광이 통과하는 렌즈 요소의 일 부분이다. 광학부의 구체적인 형상은 특별한 제한이 없으며, 평평한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상, 또는 변곡 형상 등이 될 수 있다. 이러한 광학부는 하나 또는 두 개의 렌즈 면을 제공할 수 있다.
연장부는 광학부의 외측으로 연장 형성되어 렌즈 요소를 기판에 고정시키기 위한 부분이다. 즉, 연장부는 광학부가 아닌 렌즈 요소의 나머지 부분이다. 연장부의 일면(보다 정확하게는 기판과 접하는 면)에는 소정의 크기를 갖는 돌 기(protrusion, P) 또는 돌출부가 정렬 가이드로서 형성되어 있다(도 3b의 실시예에서는 렌즈의 연장부에 트렌치가 정렬 가이드로서 형성되어 있다). 돌기(P)는 광학부의 가장자리로부터 소정의 거리만큼 이격되어서 광학부의 외측에 위치할 수 있다. 그리고 돌기(P)의 주변(Ip)은 소정의 깊이로 함몰되도록 하여, 돌기(P)의 양 측면은 소정의 길이를 갖는 곡면을 갖도록 할 수 있다. 이 경우에, 렌즈 요소와 기판 사이에는 평평한 계면이 없거나 또는 최소화되도록 하여 계면에 접착제를 사용하지 않을 수 있다. 그리고 제조 공정 중에는 진공을 이용하여 렌즈 요소가 기판에 밀착되도록 할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 소정의 접합 수단을 이용하여 완전히 고정되도록 할 수 있다.
돌기(P)의 위치는 기판에 형성되어 있는 트렌치의 위치에 대응한다. 그리고 돌기(P)의 높이(Hp)는 기판의 트렌치(T)의 깊이(Dt)보다 작거나 같고 또한 돌기(P)의 폭(Wp)은 트렌치(T)의 폭(Wt)보다 크거나 같을 수 있다. 돌기(P)의 폭(Wp)이 트렌치(T)의 폭(Wt)보다 크거나 같고 또한 돌기(P)의 높이(Hp)가 트렌치(T)의 깊이(Dt)보다 작거나 같은 경우에, 렌즈 요소의 돌기(P)의 경사면(곡면)과 트렌치(T)의 모서리 부분의 접촉에 의하여, 렌즈 요소들이 기판과 평행하게 정렬이 되도록 할 수 있으며 렌즈 요소가 움직이는 것도 방지할 수가 있다. 뿐만 아니라, 렌즈 요소의 중심은 기판의 가장자리에 형성되는 트렌치(T) 패턴 또는 렌즈 요소의 가장자리에 형성되는 돌기(P) 패턴의 중심과 일치되도록 하여, 렌즈 요소들의 위치 정렬의 정확도도 높일 수가 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 렌즈 요소의 연장부에서 돌기(P)에 인접한 주변 부분(Ip)은 함몰되지 않고 평평할 수도 있다. 평평한 주변 부분은 렌즈 요소의 돌기(P)가 기판의 트렌치(trench)에 안착되는 경우에, 기판과의 사이에서 수평 계면을 형성한다. 수평 계면은 기판과 렌즈 요소 사이의 마찰력을 증가시켜서, 제조 공정 중에 렌즈 요소가 움직이는 것을 억제한다. 그리고 상기 수평 계면에는 접착제가 도포되지 않을 수 있는데, 이것은 렌즈 요소가 기판에 대하여 평행하게 배치되어 고정될 수 있도록 할 뿐만 아니라, 접착제로 인하여 기판에 대한 렌즈 요소의 높이가 미세하게 증가하는 것도 방지할 수 있다.
기판(112, 122)은 입사광이 통과할 수 있는 영역인 투광부(112a, 122a)와 그 주변부(112b, 122b)로 구획된다. 렌즈 요소(114, 116, 124)의 광학부에 대응하는 투광부(112a, 122a)는 기판(112, 122)의 중앙에 원형이나 다각형 형상으로 한정될 수 있다. 주변부(112b, 122b)는 투광부(112a, 122a)의 바깥 쪽에 위치하는 기판(112, 122)의 영역으로서, 투광부(112a, 122a)가 관통 홀인 경우에는 주변부(112b, 122b)에 의하여 투광부(112a, 122a)가 한정된다. 기판(112, 122)은 유리 기판 등과 같은 투명한 재질의 기판이거나 또는 불투명한 재질의 기판일 수 있다. 전자의 경우에, 기판의 투광부는 그것의 가장자리를 둘러싸는 불투명한 재질의 구경 조리개(aperture stop)에 의하여 한정될 수 있으며(도시하지 않음), 기판을 관통하는 관통 홀(through hole)을 이용하여 투광부를 한정할 필요는 없다. 즉, 전자의 경우에는 투광부를 한정하는 관통 홀은 필수적인 것이 아니며, 임의적은 구성 요소이다. 반면, 후자의 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판의 투광부(112a, 122a)는 기판(112, 122)을 관통하는 관통 홀 자체가 된다.
기판의 주변부(112b, 122b)의 일면 또는 양면에는 트렌치(trench, T1, T2, T3) 또는 그루브(groove)가 형성되어 있다(도 3b의 실시예에서는 기판의 주변부에 돌기가 정렬 가이드로서 형성되어 있다). 트렌치(T1, T2, T3)는 투광부(112a, 122a)의 가장자리로부터 소정의 간격만큼 떨어져서 기판의 주변부(112b, 122b)에 연속적인 형태 또는 불연속적인 형태로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 트렌치들(T1, T2, T3) 각각의 깊이는 대응되는 렌즈 요소(114, 116, 124)들 각각의 돌기(P1, P2, P3)의 높이보다 크거나 같을 수 있다. 그리고 트렌치(T1, T2, T3)들 각각의 폭은 렌즈 요소들(114, 116, 124)의 돌기들(P1, P2, P3) 각각의 폭보다 작거나 같을 수 있다.
트렌치(T1, T2, T3)는 각각 렌즈 요소(114, 116, 124)의 돌기(Protrusion, P1, P2, P3)의 일부가 안착되도록 하기 위한 공간을 제공한다. 즉, 기판의 트렌치(T1, T2, T3)와 렌즈 요소의 돌기(P1, P2, P3)의 대응 관계와 돌기의 경사면과 트렌치의 모서리 부분에서의 접촉에 의하여, 렌즈 요소(114, 116, 124)가 각각 기판(112, 122)에 정확하게 정렬되도록 하며 제조 공정 중에 렌즈 요소가 움직이는 것을 억제한다. 이와 같이, 렌즈 요소들(114, 116, 124)이 각각 기판(112, 122)에 정확하게 정렬되면, 적층된 구조를 갖는 렌즈 요소들(114, 116, 124) 사이의 위치 정렬의 정확도가 향상된다.
트렌치(T1, T2, T3)는, 도 2나 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 소정의 폭과 깊이를 갖는 1단 트렌치(one-step trench)일 수 있다. 이러한 트렌치(T1, T2, T3) 각각의 폭과 깊이, 또한 투광부(112a, 122a)로부터 이격된 거리 등은 서로 일치할 필요가 없으며, 그 상부에 배치되는 렌즈 요소의 돌기(P1, P2, P3)의 구체적인 형상에 따라서 달라질 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 경우에, 트렌치(T1, T2, T3)의 깊이는 돌기(P1, P2, P3)의 높이(H, 도 3a 및 도 3b 참조)보다 크거나 같도록 하여, 렌즈 요소의 돌기(P1, P2, P3)가 기판과 접촉을 하면서 그 일부가 트렌치(T1, T2, T3)에 삽입될 수 있도록 할 수 있다.
또는, 트렌치(T1, T2, T3)의 전부 또는 일부는 2단 트렌치(two-step trench)일 수 있다. 도 4에는 2단 트렌치의 일례로서 기판의 주변부(112b')에 형성된 2단 트렌치(T1')가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 2단 트렌치(T1')는 상대적으로 폭이 넓고 깊이가 얕은 제1 트렌치(Ta)와, 제1 트렌치(Ta)의 중앙에 형성되되 상대적으로 폭이 좁고 깊이가 깊은 제2 트렌치(Tb)로 구성된다. 2단 트렌치(T1')는 렌즈 요소(114)의 돌기(P1)가 삽입되는 충분한 공간을 제공하는 것에 추가하여, 렌즈 요소(114)의 높이 정렬을 정확하게 하는데 보다 유용한데, 이에 대해서는 후술한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 촬상 장치는 렌즈 요소(114, 116, 124)를 각각 기판(112, 122)에 고정시키기 위한 접합 수단(assembling means)을 더 포함할 수 있다. 종래에는 렌즈 요소를 기판에 고정시키기 위하여, 기판의 상면에 접착제를 도포한 다음 렌즈 요소를 부착하여 고정하였다. 반면, 본 실시예에서는 렌즈 요소와 기판 사이의 계면, 특히 돌기와 트렌치가 접촉하는 계면에는 접착제가 사용되지 않으며, 후술하는 것과 같은 다른 접합 수단을 사용하여 렌즈 요소를 기판에 고정시킨다.
기판과 렌즈 요소 사이의 접촉 계면에 접착제가 존재할 경우에는, 접착제가 위치에 따라서 불균일하게 도포되거나 또는 접합을 위하여 가하는 압력에 차이가 있으면, 기판에 대한 렌즈 요소의 수평 정렬이 틀어질 수 있다. 특히, 대면적의 웨이퍼에서 이러한 렌즈 요소들을 접합하는 공정을 수행할 경우에는, 웨이퍼의 처짐 현상으로 인하여 수평 정렬이 어긋날 가능성이 높다. 뿐만 아니라, 기판에 대한 렌즈 요소의 높이도 접착제의 존재 자체나 그 양에 따라서 달라질 수가 있어서 렌즈 요소의 높이를 정확하게 맞추기가 어렵다. 렌즈 요소들이 적층된 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈에서 렌즈 요소의 높이는 광 경로 상의 높이 및 거리로 작용하여, 모듈에 성능에 큰 영향을 미칠 수가 있다. 따라서 본 실시예의 촬상 장치에서는 렌즈 요소(114, 116, 124)의 돌기 부분과 기판(112, 122)의 트렌치 부분 사이에서의 접촉 계면에는 접착제가 도포되지 않는다.
이와 같이, 렌즈 요소의 돌기 또는 트렌치의 곡면 부분에서 렌즈 요소가 기판의 트렌치 또는 돌기와 접촉을 한다. 이 경우에, 접촉 각도(θ)는 정렬의 용이성과 접합 높이의 조절 등을 고려하여 결정될 설계 인자이다. 예를 들어, 접촉 각도(θ)가 크면 정렬이 용이한 장점이 있지만, 트렌치의 폭(너비)나 곡면 형상의 오차에 의해 접합 높이가 상대적으로 크게 달라질 수 있는 단점이 있다. 그리고 트렌치와 돌기의 구체적인 형상이나 크기 등에 따라서 접촉 각도(θ)는 달라질 수 있으므로, 이러한 접촉 각도(θ)는 임의의 수치로 한정하기는 어렵다.
그리고 돌기의 경사면과 트렌치의 모서리 부분의 접촉을 통해 렌즈 요소와 기판이 서로 정렬되도록 하는 구조는 웨이퍼 레벨에서 이루어지는 제조 공정에서 정렬의 정확도를 향상시킨다. 웨이퍼에 어레이 형태로 구획된 복수의 기판들 각각에 렌즈 요소를 정렬하고자 할 경우에, 렌즈 요소들을 웨이퍼 상에 올려 놓은 상태에서 웨이퍼에 약간의 진동을 가하면, 1쌍의 정렬 가이드의 구조적인 대응 관계에 의하여, 렌즈 요소들은 기판에 정확하게 정렬이 된다. 즉, 곡면과 모서리가 닿으면서 동심 정렬의 효과에 의하여 렌즈 요소는 기판에 정확하게 정렬된다. 또한, 이러한 곡면과 모서리의 마찰에 의하여, 렌즈 요소의 정렬은 고정된다. 또한, 필요한 경우에는, 정렬을 이룬 후에는 진공력으로 렌즈를 당기면서 제조 과정 중에 렌즈 요소의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 트렌치 내부에 도포된 접착제가 기판과 렌즈 요소의 접합 수단의 일례로 사용되는 것을 보여 주는 단면도로서, 도 5a는 기판에 형성된 트렌치가 1단 트렌치인 경우이고, 도 5b는 2단 트렌치인 경우이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 트렌치(T1, T1')에 각각 도포된 접착제(118a)는 그 체적이 트렌치(T1, T1')의 체적보다 작다. 그리고 접착제(118a)의 체적은 트렌치(T1, T1')의 체적에서 돌기(P1)의 체적(보다 정확하게는 트렌치(T1, T1')에 삽입되는 돌기(P1)의 일 부분)을 뺀 것보다 더 작을 수 있다.
이러한 체적 관계는 렌즈 요소(114)의 돌기(P1) 부분만을 이용하여 렌즈 요소(114)가 기판(112b, 112b')에 고정될 수 있도록 하며, 접착 시에 접착제(118a)가 렌즈 요소(114)와 기판(112b, 112b') 사이의 수평 계면으로 넘쳐나는 것을 방지한다. 뿐만 아니라, 도 5b에 도시된 바와 같이 트렌치(T1')가 2단 트렌치인 경우에 는, 렌즈 요소(114)를 기판(112b')에 고정시킬 때 폭이 넓고 깊이가 얕은 제1 트렌치가 버퍼로 작용하여, 접착제(118a)가 트렌치의 외부로 넘쳐나는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.
접착제는 렌즈 요소를 정렬하기 이전에 미리 트렌치에 투입할 수 있다. 다만, 이 경우에는 렌즈 요소의 자가 정렬(웨이퍼에 진동을 가하여 렌즈 요소가 정렬되도록 하는 것)이 어려울 수 있다. 렌즈 요소의 자가 정렬을 이용하기 위해서는 접착제는 렌즈 요소의 정렬이 이루어지고 난 이후에 투입할 수도 있다. 예를 들어, 트렌치의 일부에서 밖으로 통로를 만든 다음에, 이 통로를 통해 모세관 현상을 이용하여 접착제를 트렌치에 삽입되도록 할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6d는 접합 수단의 다른 예로써 기판과 렌즈 요소의 상부에 접합 수단이 부가되는 예들을 보여 준다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 접합 수단(118b, 118c)은 렌즈 요소(114)의 연장부의 상면과 기판(112)의 주변부의 일면 상에 걸쳐서 형성된 물질막 패턴이다. 렌즈 요소(114)의 연장부의 상면은 돌기(P1)가 형성된 렌즈 요소(114)의 하면의 반대쪽 면이다. 이러한 물질막 패턴은 포토레지스트(photoresist) 패턴(118b, 도 6a 참조)이거나 또는 플라스틱 등과 같은 신축성을 갖는 재질의 물질(118c, 도 6b 참조)로 형성될 수 있다. 포토레지스트 패턴으로 물질막 패턴을 형성할 경우에, 통상적인 포토레지스트 패터닝 공정이 적용될 수 있다. 다만, 이 경우에, 포토레지스트층을 웨이퍼의 전면에 형성한 이후에 노광 및 현상 공정을 수행하거나 또는 소정의 구조물을 이용하여 포토레지스트층을 부분적으로 형성한 이후에 노광 및 현상 공정을 수행할 수도 있다. 후자의 경우에, 불필요한 포토레지스트층의 도포를 방지할 수가 있기 때문에, 제조 비용을 절감할 수 있다.
일반적으로, 포토레지스트 패턴(118b)은 원하는 형상의 패턴을 형성하기가 용이하여, 포토레지스트 패턴(118b)의 형성 중에 렌즈 요소(114)의 표면에 손상이 생기는 것을 최소화할 수 있다. 그리고 신축성을 갖는 재질로 형성된 접합 수단(118c)은 통상적인 몰딩법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 다만, 포토레지스트나 플라스틱 등을 이용하여 접합 수단인 물질막 패턴(118b, 118c)을 형성하는 공정 중에 렌즈 요소(114)의 정렬이 어긋하는 것을 방지하고 또한 렌즈 요소(114)의 수평면이 기판(112)에 완전히 밀착될 수 있도록, 물질막 패턴(118b, 118c)을 형성하는 동안에는 진공에 의한 흡인력을 이용하여 렌즈 요소(114)를 기판(112)에 고정시킬 수 있다.
도 6c를 참조하면, 접합 수단(118d)은 일단이 렌즈 요소(114)의 연장부의 상면을 고정하는 탄성체 구조물(elastic structure)이다. 탄성체 구조물(118d)은 렌즈 요소(114)에 손상이 생기지 않도록 그 자체가 부드러운 재질로 형성되거나 또는 렌즈 요소(114)와의 접촉면에 부드러운 재질의 소재가 부가될 수 있다. 탄성체 구조물(118d)의 타단은 기판(112)의 주변부에 고정되거나 또는 기판(112)의 가장자리 상에 위치한 스페이서 등에 고정될 수 있다. 이 경우에도, 탄성체 구조물을 완전히 형성하기 전까지는, 진공 흡인력을 이용하여 렌즈 요소를 기판에 임시적으로 고정시킬 수 있다. 도 6d를 참조하면, 접합 수단(118e)은 열경화 및/또는 자외선(UV) 경화용 접착제로 형성할 수도 있다. 보다 구체적으로, 접착제를 렌즈 요소(114)의 연장부의 상면과 기판(112)의 주변부의 일면 상에 걸쳐서 도포한 다음, 열이나 자외선을 이용하여 경화시킴으로써, 렌즈 요소를 기판에 고정시킬 수 있다. 이 경우에도 접착제가 도포된 이후에 완전히 경화되기 전까지는, 진공 흡입력을 이용하여 렌즈 요소를 기판에 임시적으로 고정시킬 수 있다.
도 7a는 도 1의 촬상 장치를 XX' 라인을 따라 절취한 단면도의 다른 예이다. 촬상 장치(200)는 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈(210, 220), 스페이서(230), 및 커버글래스(240)로 덮힌 이미지 센서(250)를 포함한다(다른 실시예와의 구별을 위하여 도 7a에서는 참조 번호로 모두 '2xx'를 사용하였으며, 도 7a의 참조 번호 '2xx'의 'xx'가 도 1에서 사용된 참조 번호에 대응한다). 이하, 도 2를 참조하여 전술한 촬상 장치(100)와의 차이점을 중심으로 간략히 설명하며, 여기서 구체적으로 기술되지 않은 사항은 도 2를 참조하여 전술한 사항이 동일하게 적용될 수 있다. 그리고 본 실시예에서도 1쌍의 정렬 가이드로써 렌즈 요소의 연장부에 돌기가 형성되어 있고, 기판의 주변부에 트렌치가 형성되어 있는 경우를 설명하지만, 1쌍의 정렬 가이드가 반대로 형성된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 7a를 참조하면, 웨이퍼 스케일 렌즈(210, 220)는 각각 스페이서(230)에 의하여 소정의 간격으로 이격된 기판(212, 222), 이 기판(212, 222)의 일면 또는 양면에 형성된 렌즈 요소(214, 216, 224), 및 렌즈 요소(214, 216, 224)를 기판(212, 222)에 고정시키기 위한 포토레지스트 패턴(218)을 포함한다. 렌즈 요소(214, 216, 224)의 일부 또는 전부는 글래스 단품 렌즈이거나 폴리머 단품 렌즈 이다. 렌즈 요소(214, 216, 224)는 광학부와 연장부로 구획될 수 있으며, 연장부의 일면에는 돌기가 형성되어 있다. 기판(212, 222)은 각각 투광부와 주변 부분으로 구분되며, 투광부는 주변 부분에 의하여 정의되는 관통 홀일 수 있다. 그리고 기판(212, 222)의 주변 부분의 일면 또는 양면에는 1단 트렌치 또는 2단 트렌치가 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 렌즈 요소(214, 216, 224)를 기판(212, 222)에 고정시키기 위한 접합 수단으로서 포토레지스트 패턴이 사용되고 있다(도 6a 참조).
도 7b는 도 1의 촬상 장치를 XX' 라인을 따라 절취한 단면도의 다른 예이다. 촬상 장치(300)는 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈(310, 320), 스페이서(330), 및 커버글래스(340)로 덮힌 이미지 센서(350)를 포함한다(다른 실시예와의 구별을 위하여 도 7b에서는 참조 번호로 모두 '3xx'를 사용하였으며, 참조 번호 '3xx'의 'xx'가 도 1에서 사용된 참조 번호에 대응한다). 이하, 도 2를 참조하여 전술한 촬상 장치(100)와의 차이점을 중심으로 간략히 설명하며, 여기서 구체적으로 기술되지 않은 사항은 도 2를 참조하여 전술한 사항이 동일하게 적용될 수 있다. 그리고 본 실시예에서도 1쌍의 정렬 가이드로써 렌즈 요소의 연장부에 돌기가 형성되어 있고, 기판의 주변부에 트렌치가 형성되어 있는 경우를 설명하지만, 1쌍의 정렬 가이드가 반대로 형성된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 7b를 참조하면, 웨이퍼 스케일 렌즈(310, 320)는 각각 스페이서(330)에 의하여 소정의 간격으로 이격된 기판(312, 322), 이 기판(312, 322)의 일면 또는 양면에 형성된 렌즈 요소(314, 316, 324), 및 렌즈 요소(314, 316, 324)를 기 판(312, 322)에 고정시키기 위한 탄성체 구조물(318)을 포함한다. 렌즈 요소(314, 316, 324)의 일부 또는 전부는 글래스 단품 렌즈이거나 폴리머 단품 렌즈이다. 렌즈 요소(314, 316, 324)는 광학부와 연장부로 구획될 수 있으며, 연장부의 일면에는 돌기가 형성되어 있다. 기판(312, 322)은 각각 투광부와 주변 부분으로 구분되며, 투광부는 주변 부분에 의하여 정의되는 관통 홀일 수 있다. 그리고 기판(312, 322)의 주변 부분의 일면 또는 양면에는 1단 트렌치 또는 2단 트렌치가 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 렌즈 요소(314, 316, 324)를 기판(312, 322)에 고정시키기 위한 접합 수단으로서 탄성체 구조물(318)이 사용되고 있다(도 6c 참조).
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 촬상 장치의 구성을 보여 주는 단면도이다. 촬상 장치(400)는 복수의 웨이퍼 스케일 렌즈(310, 320, 330), 스페이서(340), 및 커버글래스(350)로 덮힌 이미지 센서(360)를 포함한다. 이러한 촬상 장치(400)는 3매의 웨이퍼 스케일 렌즈(310, 320, 330)를 포함하며, 또한 이 3매의 웨이퍼 스케일 렌즈(310, 320, 330) 중에서 하나, 즉 제1 웨이퍼 스케일 렌즈(310)만 1쌍의 정렬 가이드에 의하여 렌즈 요소와 기판이 정렬되어 고정되지만, 나머지 2개의 웨이퍼 스케일 렌즈(320, 330)는 기존의 방법(예컨대, 폴리머 레플리케이션 방법으로 제조된 웨이퍼 스케일 렌즈일 수 있으나, 여기에만 한정되는 것은 아니다)에 따라 제조된 것이라는 점에서, 전술한 실시예와 차이가 있다. 이하, 도 2를 참조하여 전술한 촬상 장치(100)와의 차이점을 중심으로 간략히 설명하며, 여기서 구체적으로 기술되지 않은 사항은 도 2를 참조하여 전술한 사항이나 종래의 웨 이퍼-레벨 렌즈 구조가 동일하게 적용될 수 있다. 그리고 본 실시예에서도 제1 웨이퍼 스케일 렌즈(310)에 이용된 1쌍의 정렬 가이드로써 렌즈 요소의 연장부에 돌기가 형성되어 있고, 기판의 주변부에 트렌치가 형성되어 있는 경우를 설명하지만, 1쌍의 정렬 가이드가 반대로 형성된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 8을 참조하면, 웨이퍼 스케일 렌즈(410, 420, 430)는 각각 스페이서(440)에 의하여 소정의 간격으로 이격된 기판(412, 422, 432)과 이 기판(412, 422, 432)의 일면 또는 양면에 형성된 렌즈 요소(414, 424, 426, 434, 436)를 포함한다. 그리고 제1 웨이퍼 스케일 렌즈(410)는 렌즈 요소(414)를 기판(412)에 고정시키기 위한 포토레지스트 패턴(418)을 포함한다. 렌즈 요소(414)는 글래스 단품 렌즈이거나 폴리머 단품 렌즈일 수 있다. 렌즈 요소(414)는 광학부와 연장부로 구획될 수 있으며, 연장부의 일면에는 돌기(또는 트렌치)가 형성되어 있다. 기판(412)은 각각 투광부와 주변 부분으로 구분되며, 투광부는 주변 부분에 의하여 정의되는 관통 홀일 수 있다. 그리고 기판(412)의 주변 부분의 일면 또는 양면에는 1단 트렌치 또는 2단 트렌치(또는 돌기)가 형성되어 있다. 도면에서는 렌즈 요소(414)를 기판(412)에 고정시키기 위한 접합 수단으로서 포토레지스트 패턴이 사용되고 있는 것이 도시되어 있지만(도 6a 참조), 여기에만 한정되는 것은 아니며 도 6b 내지 도 6d에 도시되어 있는 다른 유형의 접합 수단이 사용될 수도 있다.
제2 웨이퍼 스케일 렌즈(420)는 제2 기판(422) 및 제2 렌즈군(424, 426)을 포함한다. 제2 기판(422)은 투명한 재질로서, 제2 렌즈군을 구성하는 폴리머 렌즈 요소(424, 426)와 동일한 재질로 형성되거나 또는 이와는 다른 광학적 특성을 갖는 재질로 형성될 수도 있다. 제2 렌즈군(424, 426)은 제2 기판(422)의 일면(예컨대, 물체측 면)과 타면(예컨대, 이미지 센서(460)측 면)에 각각 형성되어 있는 폴리머 렌즈 요소(424, 426)로 구성될 수 있다. 제2 웨이퍼 스케일 렌즈(420)는 제2 기판(422)의 가장자리에 형성되어 있는 스페이서(450)에 의하여, 제1 웨이퍼 스케일 렌즈(410)와 소정의 간격을 유지한다.
제3 웨이퍼 스케일 렌즈(430)는 제3 기판(432) 및 제3 렌즈군(434, 436)을 포함한다. 제3 기판(432)도 투명한 재질로서, 제3 렌즈군을 구성하는 폴리머 렌즈 요소(434, 436)와 동일한 재질로 형성되거나 또는 이와는 다른 광학적 특성을 갖는 재질로 형성될 수도 있다. 제3 렌즈군(434, 436)은 제3 기판(432)의 일면(예컨대, 물체측 면)과 타면(예컨대, 커버 글래스(450)측 면)에 각각 형성되어 있는 폴리머 렌즈 요소(434, 436)로 구성될 수 있다. 제3 웨이퍼 스케일 렌즈(430)는 제3 기판(432)의 가장자리에 형성되어 있는 스페이서(450)에 의하여 제2 웨이퍼 스케일 렌즈(420)와 소정의 간격을 유지하며, 커버 글래스(450)의 가장자리에 형성되어 있는 스페이서(440)에 의하여 이미지 센서(460)와도 소정의 간격을 유지한다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예에 불과할 뿐, 이 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 기술 사상은 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서만 특정되어야 한다. 따라서 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예는 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 1은 일 실시예에 따른 웨이퍼-레벨 촬상 장치의 형상을 보여 주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 촬상 장치를 XX' 라인을 따라 절취한 단면도의 일례이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 단품으로 제작된 렌즈 요소의 형상과 이 렌즈 요소가 정렬되어 고정되는 기판의 형상의 일례를 보여 주는 단면도이다.
도 4는 2단 트렌치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 접합 수단이 트렌치 내부에 도포된 접착제인 경우로서, 도 5a는 기판에 형성된 트렌치가 1단 트렌치인 경우이고, 도 5b는 2단 트렌치인 경우이다.
도 6a 내지 도 6d는 각각 기판과 렌즈 요소의 상부에 접합 수단이 부가되는 다른 예들을 보여 주는 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 1의 촬상 장치를 XX' 라인을 따라 절취한 단면도의 다른 예이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 웨이퍼-레벨 촬상 장치를 보여 주는 단면도이다.

Claims (22)

  1. 광이 통과하는 투광부를 가지며, 상기 투광부의 외측 일면에 제1 정렬 가이드가 형성되어 있는 기판; 및
    상기 투광부에 대응하는 광학부와 상기 광학부의 외측으로 연장 형성되어 일면에 제2 정렬 가이드가 형성되어 있는 연장부를 포함하는 제1 렌즈 요소를 포함하며,
    상기 제1 정렬 가이드와 상기 제2 정렬 가이드는 돌기와 트렌치로서 서로 구조적으로 대응하며, 상기 돌기의 경사면과 상기 트렌치의 모서리가 접촉되어서 상기 제1 렌즈 요소가 상기 기판에 정렬되는 웨이퍼 스케일 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 요소의 연장부와 상기 기판 사이의 접촉 계면에는 접착제가 없는 웨이퍼 스케일 렌즈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투광부는 상기 기판을 관통하도록 형성된 관통 홀인 웨이퍼 스케일 렌즈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    트렌치 형상을 갖는 상기 제1 또는 제2 정렬 가이드의 내부에 도포되어 상기 제1 렌즈 요소를 상기 기판에 고정시키는 접착제를 더 포함하는 웨이퍼 스케일 렌즈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트렌치는 2단 트렌치(two step trench)인 웨이퍼 스케일 렌즈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 트렌치의 체적은 상기 접착제 및 상기 트렌치로 들어가는 상기 돌기 부분의 체적을 합한 것보다 큰 웨이퍼 스케일 렌즈.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 요소의 연장부의 타면과 상기 기판의 일면 상에 걸쳐서 형성되어서 상기 제1 렌즈 요소를 상기 기판에 고정시키는 물질막 패턴을 더 포함하는 웨이퍼 스케일 렌즈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 물질막 패턴은 포토레지스트(photoresist), 열 경화 폴리머, 자외선(UV) 경화 폴리머, 또는 신축성을 갖는 재질로 형성되는 웨이퍼 스케일 렌즈.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 요소를 상기 기판에 고정시키는 기계적 탄성 구조물을 더 포함하는 웨이퍼 스케일 렌즈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 요소는 단품 제작된 글래스 렌즈 또는 단품 제작된 폴리머 렌즈인 웨이퍼 스케일 렌즈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 스케일 렌즈는 상기 기판의 투광부에 대응하는 광학부와 상기 광학부의 외측으로 연장 형성되고 일면에 제3 정렬 가이드가 형성된 연장부를 포함하는 제2 렌즈 요소를 더 포함하며,
    상기 기판의 투광부의 외측 타면에는 제4 정렬 가이드가 형성되어 있고, 또한
    상기 제3 정렬 가이드와 상기 제4 정렬 가이드는 돌기와 트렌치로서 서로 구조적으로 대응하며, 상기 돌기의 경사면과 상기 트렌치의 모서리가 접촉되어서 상기 기판과 상기 제2 렌즈 요소가 정렬되는 웨이퍼 스케일 렌즈.
  12. 제1 기판 및 상기 제1 기판의 일면에 형성되어 있는 제1 렌즈 요소를 포함하는 제1 웨이퍼 스케일 렌즈; 및
    상기 제1 웨이퍼 스케일 렌즈와 소정의 간격으로 이격되어 배치되어 있으며, 제2 기판 및 상기 제2 기판의 일면에 형성되어 있는 제2 렌즈 요소를 포함하는 제2 웨이퍼 스케일 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 기판은 광이 통과하는 투광부와 상기 투광부의 외측 일면에 형성된 제1 트렌치를 가지며,
    상기 제1 렌즈 요소는 상기 투광부에 대응하는 광학부와 상기 광학부의 외측으로 연장 형성되고 일면에 돌기가 형성된 연장부를 포함하며, 그리고
    상기 제1 렌즈 요소의 돌기의 경사면이 상기 제1 기판의 제1 트렌치의 모서리 부분에 접촉되어 정렬되도록, 상기 제1 렌즈 요소가 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되어 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 스케일 렌즈와 상기 제2 웨이퍼 스케일 렌즈를 소정의 간격으로 이격시키기 위한 스페이서가 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 구비되어 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스페이서의 단부에는 그루브가 형성되어 있으며,
    상기 스페이서는 상기 그루브에 삽입되어 있는 상기 그루브의 체적보다 작은 양의 접착제에 의해 상기 제1 기판 및/또는 상기 제2 기판과 접합되어 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 기판의 투광부는 상기 제1 기판을 관통하도록 형성된 제1 관통 홀에 의해 한정되는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  16. 제12항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 렌즈 요소의 연장부의 타면과 상기 기판의 일면 상에 형성되어서 상기 렌즈 요소를 상기 기판에 고정시키는 물질막 패턴을 더 포함하는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 돌기와 상기 제1 트렌치는 서로 구조적으로 대응하는 1쌍의 정렬 가이드로서 상기 렌즈 요소와 상기 제1 기판에 상호 대체되어 형성될 수 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 요소는 폴리머 레플리케이션 렌즈인 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제2 기판은 광이 통과하는 투광부와 상기 투광부의 외측 일면에 형성된 제2 트렌치를 가지며,
    상기 제2 렌즈 요소는 상기 투광부에 대응하는 광학부와 상기 광학부의 외측으로 연장 형성되고 일면에 돌기가 형성된 연장부를 포함하며, 그리고
    상기 제2 렌즈 요소의 돌기의 경사면이 상기 제2 기판의 제2 트렌치의 모서리 부분에 접촉되어 정렬되도록, 상기 제2 렌즈 요소가 상기 제2 기판의 일면 상에 배치되어 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 스케일 렌즈는 상기 제1 기판의 투광부에 대응하는 광학부와 상기 광학부의 외측으로 연장 형성되고 일면에 돌기가 형성된 연장부를 포함하는 제3 렌즈 요소를 더 포함하며,
    상기 제1 기판의 투광부의 외측 타면에 제3 트렌치가 형성되어 있고, 또한
    상기 제3 렌즈 요소의 돌기의 경사면이 상기 제3 트렌치의 모서리 부분에 접촉되어 정렬되도록 상기 제3 렌즈 요소가 상기 제1 기판의 타면 상에 배치되어 있는 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈.
  21. 제1 관통 홀, 상기 제1 관통 홀의 외측 상면에 형성되어 있는 제1 트렌치, 및 상기 제1 관통 홀의 외측 하면에 형성되어 있는 제2 트렌치를 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 관통 홀에 대응하는 제1 광학부와 상기 제1 광학부의 외측으로 연장 형성되고 하면에 돌기가 형성된 제1 연장부를 포함하며, 상기 제1 연장부의 돌기의 경사면이 상기 제1 트렌치의 모서리에 접촉되어 정렬되도록 상기 제1 기판의 상면에 배치되어 있는 제1 렌즈 요소;
    상기 제1 관통 홀에 대응하는 제2 광학부와 상기 제2 광학부의 외측으로 연장 형성되고 상면에 돌기가 형성된 제2 연장부를 포함하며, 상기 제2 연장부의 돌기의 경사면이 상기 제2 트렌치의 모서리에 접촉되어 정렬되도록 상기 제1 기판의 하면에 배치되어 있는 제2 렌즈 요소;
    제2 관통 홀 및 상기 제2 관통 홀의 외측 상면에 형성되어 있는 제3 트렌치를 포함하는 제2 기판; 및
    상기 제2 관통 홀에 대응하는 제3 광학부와 상기 제3 광학부의 외측으로 연장 형성되고 하면에 돌기가 형성된 제3 연장부를 포함하며, 상기 제3 연장부의 돌기의 경사면이 상기 제3 트렌치의 모서리에 접촉되어 정렬되도록 상기 제2 기판의 상면에 배치되어 있는 제3 렌즈 요소를 포함하는 웨이퍼-스케일 렌즈 모듈.
  22. 제1 관통 홀, 상기 제1 관통 홀의 외측 상면에 형성되어 있는 제1 트렌치, 및 상기 제1 관통 홀의 외측 하면에 형성되어 있는 제2 트렌치를 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 관통 홀에 대응하는 제1 광학부와 상기 제1 광학부의 외측으로 연장 형성되고 하면에 돌기가 형성된 제1 연장부를 포함하며, 상기 제1 연장부의 돌 기의 경사면이 상기 제1 트렌치의 모서리에 접촉되어 정렬되도록 상기 제1 기판의 상면에 배치되어 있는 제1 렌즈 요소;
    상기 제1 관통 홀에 대응하는 제2 광학부와 상기 제2 광학부의 외측으로 연장 형성되고 상면에 돌기가 형성된 제2 연장부를 포함하며, 상기 제2 연장부의 돌기의 경사면이 상기 제2 트렌치의 모서리에 접촉되어 정렬되도록 상기 제1 기판의 하면에 배치되어 있는 제2 렌즈 요소;
    제2 관통 홀 및 상기 제2 관통 홀의 외측 상면에 형성되어 있는 제3 트렌치를 포함하는 제2 기판;
    상기 제2 관통 홀에 대응하는 제3 광학부와 상기 제3 광학부의 외측으로 연장 형성되고 하면에 돌기가 형성된 제3 연장부를 포함하며, 상기 제3 연장부의 돌기의 경사면이 상기 제3 트렌치의 모서리에 접촉되어 정렬되도록 상기 제2 기판의 상면에 배치되어 있는 제3 렌즈 요소;
    상기 제3 렌즈 요소를 통해 결상된 이미지를 감지하기 위한 이미지 센서; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 소정의 간격으로 이격시키기 위하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 테두리 부분에 형성되어 있는 스페이서를 포함하는 촬상 장치.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128355A (ja) * 2009-12-17 2011-06-30 Sony Corp 撮像レンズ及び撮像レンズを用いたカメラモジュール並びに撮像レンズの製造方法及びカメラモジュールの製造方法
JP2012018993A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Toshiba Corp カメラモジュールおよびその製造方法
FR2965103B1 (fr) * 2010-09-17 2013-06-28 Commissariat Energie Atomique Systeme optique d'imagerie a ftm amelioree
US9030744B2 (en) 2011-09-19 2015-05-12 Infineon Technologies Ag Fabrication of micro lenses
CN103959125A (zh) * 2011-10-05 2014-07-30 新加坡恒立私人有限公司 微光学***及其制造方法
JP2013195988A (ja) * 2012-03-23 2013-09-30 Kyocera Document Solutions Inc 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置
EP2850654B1 (en) * 2012-05-17 2016-10-26 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Assembly of wafer stacks
TWI485457B (zh) * 2012-09-07 2015-05-21 晶片上支撐架之模組結構
CN103716513A (zh) * 2012-09-28 2014-04-09 宏翔光电股份有限公司 芯片上支撑架的模块结构
TWI565999B (zh) * 2012-12-19 2017-01-11 鴻海精密工業股份有限公司 鏡頭模組
US9467606B2 (en) * 2014-06-10 2016-10-11 Omnivision Technologies, Inc. Wafer level stepped sensor holder
JP2017026813A (ja) * 2015-07-22 2017-02-02 株式会社リコー 画像読取用レンズ、画像読取装置、および画像形成装置
US10175462B2 (en) * 2015-07-23 2019-01-08 Himax Technologies Limited Wafer level lens system and method of fabricating the same
JP6967830B2 (ja) * 2015-07-31 2021-11-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置、レンズモジュール及びその製造方法、並びに、電子機器
US10187560B2 (en) 2015-10-15 2019-01-22 Omnivision Technologies, Inc. Notched-spacer camera module and method for fabricating same
CN108700721B (zh) * 2015-11-12 2021-12-31 赫普塔冈微光有限公司 光学元件堆叠组件
US9915763B2 (en) 2015-11-13 2018-03-13 Omnivision Technologies, Inc. Stacked-lens assembly and fabrication method for same
CN106993120B (zh) 2015-12-15 2020-07-17 三星半导体(中国)研究开发有限公司 晶圆级照相模块
US10157943B2 (en) * 2016-01-22 2018-12-18 Omnivision Technologies, Inc. Trenched-bonding-dam device and manufacturing method for same
JP6500812B2 (ja) * 2016-03-03 2019-04-17 株式会社デンソー カメラ装置
US20180017741A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device and method of manufacturing the same
TWI770034B (zh) * 2016-08-15 2022-07-11 日商索尼半導體解決方案公司 積層透鏡構造體、相機模組及積層透鏡構造體之製造方法
US10459189B2 (en) * 2016-10-05 2019-10-29 Omnivision Technologies, Inc. Lens barrel, lens-barrel wafer, and associated method
EP3640695A4 (en) * 2017-06-16 2020-06-10 Ningbo Sunny Opotech Co., Ltd. MULTI-GROUPS LENS, CAMERA MODULE, AND RELATED ELECTRONIC DEVICE
CN110661934B (zh) * 2018-06-29 2021-04-20 三赢科技（深圳）有限公司 镜头模组
GB202009877D0 (en) * 2020-06-29 2020-08-12 Ams Sensors Singapore Pte Ltd Manufacturing an optical structure
CN112764183B (zh) * 2021-01-11 2022-07-08 业成科技（成都）有限公司 镜片组合结构
US11445096B1 (en) * 2021-05-05 2022-09-13 Meta Platforms Technologies, Llc Holder on glass imaging module

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080100934A1 (en) 2006-10-25 2008-05-01 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lens module and digital camera module using same

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1413900B1 (en) 1996-11-29 2006-02-08 3M Innovative Properties Company Lenses for electronic imaging systems
US5880879A (en) * 1997-08-26 1999-03-09 Nikon Corporation Objective lens system utilizing diffractive optical element
US6618201B2 (en) * 1998-08-27 2003-09-09 Seiko Epson Corporation Micro lens array, method of fabricating the same, and display device
JP2000301550A (ja) 1999-04-23 2000-10-31 Mark:Kk マイクロレンズアレイの製造方法
JP2001083414A (ja) 1999-09-09 2001-03-30 Canon Inc 画像読取用レンズ
JP2000066097A (ja) 1999-09-10 2000-03-03 Asahi Optical Co Ltd 撮像レンズ
JP3826720B2 (ja) * 2000-04-25 2006-09-27 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズ基板の製造方法およびマイクロレンズ基板
JP4033439B2 (ja) * 2001-09-11 2008-01-16 シャープ株式会社 固体撮像ユニットおよびその製造方法、撮像機器
JP2003140036A (ja) 2001-10-31 2003-05-14 Fuji Photo Optical Co Ltd 光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置
US6949808B2 (en) * 2001-11-30 2005-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid-state imaging apparatus and manufacturing method thereof
JP4197228B2 (ja) 2001-12-11 2008-12-17 パナソニック株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP2003211462A (ja) 2002-01-18 2003-07-29 Nippon Sheet Glass Co Ltd 非球面構造体の製造方法およびその方法により製造された非球面レンズアレイ用成形型並びに非球面レンズアレイ
TW200302355A (en) * 2002-01-18 2003-08-01 Nippon Sheet Glass Co Ltd Method for producing aspherical structure, and aspherical lens array molding tool and aspherical lens array produced by the same method
US7329611B2 (en) * 2002-04-11 2008-02-12 Nec Corporation Method for forming finely-structured parts, finely-structured parts formed thereby, and product using such finely-structured part
US6700708B2 (en) * 2002-05-30 2004-03-02 Agere Systems, Inc. Micro-lens array and method of making micro-lens array
CN1332231C (zh) * 2002-07-01 2007-08-15 罗姆股份有限公司 图像传感器组件
JP4082573B2 (ja) 2002-07-01 2008-04-30 ローム株式会社 イメージセンサモジュール
JP2004061623A (ja) 2002-07-25 2004-02-26 Rohm Co Ltd イメージセンサモジュールおよびその製造方法
JP3983652B2 (ja) * 2002-11-13 2007-09-26 シャープ株式会社 マイクロレンズアレイ基板の製造方法および製造装置
JP2004226872A (ja) 2003-01-27 2004-08-12 Sanyo Electric Co Ltd カメラモジュール及びその製造方法
KR100541027B1 (ko) 2003-07-19 2006-01-11 주식회사 옵토메카 이미지 센서 및 이미지 센서 제작방법과 이에 이용되는마이크로 광집속 소자 어레이 제작용 몰드
KR100561844B1 (ko) 2003-10-07 2006-03-16 삼성전자주식회사 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조 방법
KR100601003B1 (ko) 2003-12-24 2006-07-19 한국전자통신연구원 Ｓｏｉ 기판을 이용한 마이크로 렌즈 제작 방법 및 이를이용한 마이크로 컬럼 모듈 제작 방법
DE102005022594A1 (de) * 2004-05-18 2006-01-19 Citizen Electronics Co., Ltd., Fujiyoshida Bildgebende Vorrichtung
JP2005333170A (ja) 2004-05-18 2005-12-02 Citizen Electronics Co Ltd 固体撮像装置
JP2006045029A (ja) 2004-08-06 2006-02-16 Toshiba Ceramics Co Ltd マイクロレンズアレイ、その製造方法、ガラス状カーボン製成形型の製造方法
US7336430B2 (en) * 2004-09-03 2008-02-26 Micron Technology, Inc. Extended depth of field using a multi-focal length lens with a controlled range of spherical aberration and a centrally obscured aperture
KR100647299B1 (ko) 2004-12-09 2006-11-23 삼성전기주식회사 대물렌즈 광학계 및 이를 채용한 광픽업장치
KR100593895B1 (ko) 2004-12-21 2006-06-28 삼성전기주식회사 레플리카 렌즈를 구비하는 카메라 모듈
JP2007025297A (ja) 2005-07-15 2007-02-01 Sanyo Electric Co Ltd 複合レンズの製造方法
KR100691268B1 (ko) * 2005-08-02 2007-03-12 삼성전기주식회사 Ｐｓｆ를 이용하여 이미지를 처리하는 광학 시스템 및이미지 처리방법
JP2007065126A (ja) 2005-08-30 2007-03-15 Hitachi Maxell Ltd マイクロレンズアレイ基板及びマイクロレンズアレイ基板の製造方法
TW200710018A (en) * 2005-08-30 2007-03-16 Hitachi Maxell Microlens array substrate and method of manufacturing microlens array substrate
JP5292291B2 (ja) 2006-07-17 2013-09-18 デジタルオプティクス・コーポレイション・イースト カメラシステムの作製方法
KR20080043106A (ko) * 2006-11-13 2008-05-16 삼성전자주식회사 광학렌즈 및 그 제조방법
US8013289B2 (en) * 2006-11-15 2011-09-06 Ether Precision, Inc. Lens array block for image capturing unit and methods of fabrication
KR20080047002A (ko) * 2006-11-24 2008-05-28 엘지이노텍 주식회사 카메라모듈의 렌즈 어셈블리 및 그 제작 방법
KR20080072333A (ko) 2007-02-02 2008-08-06 삼성전기주식회사 초소형 촬상 광학계
JP2010525413A (ja) 2007-04-24 2010-07-22 フレックストロニクス エーピー エルエルシー ウエハーレベル光学部品を用いた自動焦点／ズームモジュール
KR20080099031A (ko) 2007-05-08 2008-11-12 파워옵틱스 주식회사 소형 촬영 렌즈
CN101408663B (zh) * 2007-10-11 2011-05-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 变焦装置及镜头模组
KR100910468B1 (ko) 2007-10-12 2009-08-04 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 렌즈 유닛
KR101572531B1 (ko) * 2008-09-02 2015-11-27 삼성전자주식회사 조립시 중심 맞춤되는 부품, 웨이퍼 레벨 부품 조립체, 웨이퍼 레벨 부품 조립체의 제조장치 및 제조방법
KR101634353B1 (ko) * 2008-12-04 2016-06-28 삼성전자주식회사 마이크로 렌즈, 상기 마이크로 렌즈 제조방법, 상기 마이크로 렌즈 제조 장치, 및 상기 마이크로 렌즈를 구비한카메라 모듈

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080100934A1 (en) 2006-10-25 2008-05-01 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lens module and digital camera module using same

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KR20110017278A (ko) 2011-02-21
US8520137B2 (en) 2013-08-27
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