KR102303145B1 - 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스페이서의 형상 변형을 통해 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입되는 스페이서가 방향성을 갖도록 하고, 두 렌즈 사이에서 스페이서가 정위치되도록 하며, 스페이서가 렌즈를 통과하는 빛에 간섭되는 것을 방지함은 물론 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 암부가 포함됨으로써, 플레어(내면반사)에 따라 반사되는 빛을 흡수하고, 플레어에 의한 빛이 촬상소자에 전달되는 것을 방지하기 위한 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계에 관한 것이다.
이를 위해 렌즈조립체는 물체 쪽에서 입사되는 빛의 진행 방향을 따라 적층되되 직경이 순차적으로 증가되는 다수의 렌즈와, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입 적층되는 스페이서를 포함한다. 여기서, 렌즈는 입사되는 빛의 굴절이 발생되는 굴절부와, 굴절부의 가장자리에서 연장되는 링 형상의 지지플랜지부를 포함하고, 스페이서는 지지플랜지부에 적층되는 링 형상의 차단플랜지부와, 굴절부에 대응하여 차단플랜지부의 중심을 관통하는 투광홀부를 포함한다.
이를 위해 렌즈조립체는 물체 쪽에서 입사되는 빛의 진행 방향을 따라 적층되되 직경이 순차적으로 증가되는 다수의 렌즈와, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입 적층되는 스페이서를 포함한다. 여기서, 렌즈는 입사되는 빛의 굴절이 발생되는 굴절부와, 굴절부의 가장자리에서 연장되는 링 형상의 지지플랜지부를 포함하고, 스페이서는 지지플랜지부에 적층되는 링 형상의 차단플랜지부와, 굴절부에 대응하여 차단플랜지부의 중심을 관통하는 투광홀부를 포함한다.
Description
본 발명은 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스페이서의 형상 변형을 통해 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입되는 스페이서가 방향성을 갖도록 하고, 두 렌즈 사이에서 스페이서가 정위치되도록 하며, 스페이서가 렌즈를 통과하는 빛에 간섭되는 것을 방지함은 물론 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 암부가 포함됨으로써, 플레어(내면반사)에 따라 반사되는 빛을 흡수하고, 플레어에 의한 빛이 촬상소자에 전달되는 것을 방지하기 위한 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계에 관한 것이다.
최근 스마트폰이나 디지털 카메라 등 디지털 촬영기기의 사용이 대중화되었고, 제품 시장에서 제조업체 간의 경쟁이 치열해지고 있다.
특히 신제품 출시 기간이 짧아지고 있는 스마트폰의 경우, 카메라 기술이 스마트폰의 판매에 중대한 영향을 미치는 기능이 되고 있다. 이러한 시장의 요구에 따라 스마트폰 등 디지털 촬영기기에 탑재되는 CCD(Charged Coupled Device)형 이미지 센서나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)형 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자를 사용한 촬상 소자의 고성능화 및 소형화가 이루어지고 있고, 이에 따라 더 밝고, 선명하며 넓은 화면을 담을 수 있는 촬상 광학계에 실장되는 부품들도 소형화, 경량화되며, 대량 생산이 필요하고, 대량 생산에는 수율이 매우 중요하다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스페이서의 형상 변형을 통해 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입되는 스페이서가 방향성을 갖도록 하고, 두 렌즈 사이에서 스페이서가 정위치되도록 하며, 스페이서가 렌즈를 통과하는 빛에 간섭되는 것을 방지함은 물론 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 암부가 포함됨으로써, 플레어(내면반사)에 따라 반사되는 빛을 흡수하고, 플레어에 의한 빛이 촬상소자에 전달되는 것을 방지하기 위한 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 렌즈조립체는 물체 쪽에서 입사되는 빛의 진행 방향을 따라 적층되되, 직경이 순차적으로 증가되는 다수의 렌즈; 및 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입 적층되는 필름형의 스페이서;를 포함하고, 상기 렌즈는, 입사되는 빛의 굴절이 발생되는 굴절부; 및 상기 굴절부의 가장자리에서 연장되는 링 형상의 지지플랜지부;를 포함하며, 상기 스페이서는, 상기 지지플랜지부에 적층되는 링 형상의 차단플랜지부; 및 상기 굴절부에 대응하여 상기 차단플랜지부의 중심을 관통하는 투광홀부;를 포함한다.
여기서, 상기 지지플랜지부에는, 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 끼움돌부;가 포함되며, 상기 차단플랜지부에는, 상기 끼움돌부에 1:1 대응하여 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 관통 형성되는 끼움홀부;가 포함되고, 상기 끼움홀부의 일부가 상기 스페이서의 가장자리로부터 다각형 형상과 호 형상과 "U" 형상 중 적어도 어느 하나의 형상으로 함몰 형성되는 것과, 상기 스페이서의 일부가 상기 끼움홀부에 의해 중공의 타원형, 중공의 다각형, 중공의 타원대형 중 어느 하나의 형태를 나타내는 것을 조합하여 둘 이상의 끼움홀부 중 적어도 어느 하나의 끼움홀부가 나머지 끼움홀부와 다른 형상을 나타내며, 상호 마주보는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 적어도 어느 하나에는, 빛을 흡수하는 암부;가 포함된다.
여기서, 상기 렌즈에서 상기 지지플랜지부의 두께는, 상기 스페이서에서 상기 차단플랜지부의 두께의 10배 이상을 나타낸다.
또한, 상기 끼움돌부의 돌출량은, 상기 차단플랜지부의 두께의 1/2과 같거나 크고 상기 차단플랜지부의 두께와 같거나 작게 나타낸다.
여기서, 상기 끼움돌부와 상기 끼움홀부 사이의 끼움 결합 여부에 따라 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격이 조절된다.
본 발명에 따른 렌즈조립체는 물체 쪽에서 입사되는 빛의 진행 방향을 따라 적층되되, 직경이 순차적으로 증가되는 다수의 렌즈; 및 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입 적층되는 블럭형의 스페이서;를 포함하고, 상기 렌즈는, 입사되는 빛의 굴절이 발생되는 굴절부; 및 상기 굴절부의 가장자리에서 연장되는 링 형상의 지지플랜지부;를 포함하며, 상기 스페이서는, 상기 지지플랜지부에 적층되는 링 형상의 차단플랜지부; 및 상기 굴절부에 대응하여 상기 차단플랜지부의 중심을 관통하는 투광홀부;를 포함한다.
여기서, 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부에서 상호 마주보는 면 중 어느 하나에는, 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 적층돌출부;가 포함되며, 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부에서 상호 마주보는 면 중 다른 하나에는, 상기 적층돌출부에 1:1 대응하여 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 함몰 형성되는 적층함몰부;가 포함되고, 상기 적층함몰부의 일부가 상기 렌즈의 가장자리와 상기 스페이서의 가장자리 중 어느 하나에서 두께 방향으로 다각형 형상과 호 형상과 "U" 형상 중 적어도 어느 하나의 형상이 함몰 형성되는 것과, 상기 적층함몰부가 구비되는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 어느 하나의 일부가 중공의 타원형, 중공의 다각형, 중공의 타원대형 중 어느 하나의 형태로 돌출 형성되는 것을 조합하여 둘 이상의 적층함몰부 중 적어도 어느 하나의 적층함몰부가 나머지 적층함몰부와 다른 형상을 나타내며, 상호 마주보는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 적어도 어느 하나에는, 빛을 흡수하는 암부;가 포함된다.
여기서, 상기 스페이서에서 상기 차단플랜지부의 두께는, 상기 렌즈에서 상기 지지플랜지부의 두께의 9/10배 이상이고, 상기 지지플랜지부의 두께의 3/2배 이하를 나타낸다.
또한, 상기 적층함몰부의 함몰량은, 오차범위(5% 이하) 내에서 상기 적층돌출부의 돌출량과 같거나 크게 형성한다.
또한, 상기 적층돌출부의 돌출량은, 상기 스페이서에서 차단플랜지부의 두께의 1/10배 이하를 나타낸다.
여기서, 상기 차단플랜지부의 내측면에는, 빛의 진행 방향을 따라 상기 투광홀부의 직경이 증가하도록 상기 투광홀부의 입구로부터 경사지게 형성되는 확산경사부; 및 빛의 진행방향을 따라 상기 투광홀부의 직경이 감소하도록 상기 확산경사부의 단부로부터 경사지게 형성되는 저지경사부;가 포함된다.
여기서, 상기 적층돌출부와 상기 적층함몰부 사이의 끼움 결합 여부에 따라 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격이 조절된다.
여기서, 상호 마주보는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 적어도 어느 하나에는, 요철부;가 함몰 또는 돌출 형성된다.
본 발명에 따른 렌즈조립체는 상기 렌즈와 상기 스페이서가 교대로 적층 지지되는 렌즈배럴;을 더 포함한다.
본 발명에 따른 렌즈조립체는 상기 렌즈배럴에 최종 적층되는 상기 렌즈에서 상기 지지플랜지부의 가장자리가 지지되도록 상기 렌즈배럴에 압입되는 링 형상의 고정링;을 더 포함한다.
본 발명에 따른 촬상 광학계는 본 발명에 따른 렌즈조립체; 상기 렌즈조립체를 통과하는 빛이 결상되는 촬상소자; 상기 렌즈조립체와 상기 촬상소자 사이에 구비되고, 상기 촬상소자에 전달되는 빛을 필터링하는 필터유닛; 및 상기 필터유닛과 상기 촬상소자가 내장되고, 상기 필터유닛의 전방으로 상기 렌즈조립체가 결합되는 바디유닛;을 포함한다.
본 발명에 따른 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계에 따르면, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입되는 스페이서가 방향성을 갖도록 하여 두 렌즈 사이에서 스페이서가 정위치되도록 하고, 스페이서가 렌즈를 통과하는 빛에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입되는 스페이서의 두께를 일정하게 유지하면서 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격 변화를 가능하게 하고, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 두 렌즈 사이의 간격 변화에 대응하여 스페이서의 두께를 변경하지 않아도 되고, 빛의 진행 방향을 축으로 하는 스페이서의 회전량에 따라 두 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있다.
일예로, 본 발명은 필름형의 스페이서에 대해 스페이서의 두께에 대응하여 두 렌즈 사이의 간격의 간격을 조절할 수 있다.
다른 예로, 본 발명은 블럭형의 스페이서에 대해 적층돌출부의 돌출량에 대응하여 두 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 필름형의 스페이서가 적용됨에 따라 끼움홀부와 끼움돌부의 끼움 결합 여부에 대하여 상호 인접한 두 렌즈를 동시에 정위치시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 필름형의 스페이서에서 차단플랜지부의 두께를 한정함으로써, 스페이서를 표준화하고, 렌즈조립체를 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명은 끼움홀부가 관통 형성된 필름형의 스페이서를 적용함으로써, 상호 인접한 두 렌즈 사이에서 발생되는 플레어(내면반사)를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 블럭형의 스페이서가 적용됨에 따라 적층함몰부와 적층돌출부의 끼움 결합 여부에 대하여 블럭형 스페이서의 방향성을 특정시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 블럭형의 스페이서에서 차단플랜지부의 두께를 한정함으로써, 스페이서를 표준화하고, 렌즈조립체를 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명은 블럭형의 스페이서에서 경사부를 적용함으로써, 상호 인접한 두 렌즈 사이에서 발생되는 플레어(내면반사)를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 요철부가 함몰 또는 돌출 형성됨으로써, 플레어(내면반사)에 의한 빛을 지지플랜지부와 차단플랜지부 사이로 유도하여 플레어에 의한 빛이 촬상소자에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 렌즈배럴을 통해 렌즈조립체를 모듈화하여 자동 생산을 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 고정링을 통해 렌즈배럴에서 렌즈와 스페이서의 유동을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 촬상 광학계를 통해 수율이 개선되고, 해상도가 향상된 영상을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명은 끼움 결합 방식에 대한 결합 여부에 따라 렌즈 조립시 지지플랜지부를 기준으로 하는 차단플랜지부의 조립 방향에 따라 상호 인접한 렌즈 사이의 간격을 조절하여 대량생산시 수율을 개선하고, 상호 인접한 렌즈 사이에서 발생되는 플레어(내면반사)를 방지하며, 해상도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 촬상계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체를 개략적으로 도시한 단면분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 제3렌즈를 도시한 단면사시도 및 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 렌즈배럴을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제1예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제2예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제3예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제4예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 스페이서의 변형 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체를 개략적으로 도시한 단면분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 제3렌즈를 도시한 단면사시도 및 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 렌즈배럴을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제1예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제2예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제3예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 상호 인접한 렌즈 사이에 스페이서가 결합된 제4예를 도시한 도면으로, (a)는 분해사시도이고, (b)는 결합 상태 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체에서 스페이서의 변형 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 렌즈조립체와, 렌즈조립체를 통과하는 빛이 결상되는 촬상소자(30)와, 렌즈조립체와 촬상소자(30) 사이에 구비되고 촬상소자(30)에 전달되는 빛을 필터링하는 필터유닛(20)과, 필터유닛(20)과 촬상소자(30)가 내장되고 필터유닛(20)의 전방으로 렌즈조립체가 결합되는 바디유닛(40)을 포함할 수 있다. 여기서, 렌즈조립체는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체는 렌즈모듈(M)을 포함하고, 렌즈배럴(10)을 더 포함하며, 고정링(미도시)을 더 포함할 수 있다.
렌즈모듈(M)은 렌즈와, 스페이서를 포함할 수 있다. 여기서, 렌즈는 다수개로써, n개(2와 같거나 큰 자연수)가 구비되고, 스페이서는 n-1개가 구비된다.
렌즈는 다수 개가 물체 쪽에서 입사되는 빛의 진행 방향을 따라 적층된다. 렌즈의 직경은 순차적으로 증가하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서 렌즈는 6개가 구비되는 것으로 도시하였다. 좀더 자세하게, 렌즈는 물체 쪽에 인접한 제1렌즈(100)와, 제1렌즈(100)의 직경보다 크도록 제1렌즈(100)에 적층되는 제2렌즈(200)와, 제2렌즈(200)의 직경보다 크도록 제2렌즈(200)에 적층되는 제3렌즈(300)와, 제3렌즈(300)의 직경보다 크도록 제3렌즈(300)에 적층되는 제4렌즈(400)와, 제4렌즈(400)의 직경보다 크도록 제4렌즈(400)에 적층되는 제5렌즈(500)와, 제5렌즈(500)의 직경보다 크도록 제5렌즈(500)에 적층되는 제6렌즈(600)를 포함할 수 있다.
이러한 렌즈는 입사되는 빛의 굴절이 발생되는 굴절부(LR)와, 굴절부(LR)의 가장자리에서 연장되는 링 형상의 지지플랜지부(LP)를 포함할 수 있다.
스페이서는 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격을 결정하는 부재로써, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입 적층된다.
본 발명의 일 실시예에서 스페이서는 6개의 렌즈에 대응하여 5가 구비되는 것으로 도시하였다. 좀더 자세하게, 스페이서는 제1렌즈(100)와 제2렌즈(200) 사이에 삽입 적층되는 제1스페이서(110)와, 제2렌즈(200)와 제3렌즈(300) 사이에 삽입 적층되는 제2스페이서(210)와, 제3렌즈(300)와 제4렌즈(400) 사이에 삽입 적층되는 제3스페이서(310)와, 제4렌즈(400)와 제5렌즈(500) 사이에 삽입 적층되는 제4스페이서(410)와, 제5렌즈(500)와 제6렌즈(600) 사이에 삽입 적층되는 제5스페이서(510)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1스페이서(110)의 직경은 제2렌즈(200)의 직경에 대응되고, 제2스페이서(210)의 직경은 제3렌즈(300)의 직경에 대응되며, 제3스페이서(310)의 직경은 제4렌즈(400)의 직경에 대응되고, 제4스페이서(410)의 직경은 제5렌즈(500)의 직경에 대응되며, 제5스페이서(510)의 직경은 제6렌즈(600)의 직경에 대응되어 렌즈모듈(M)이 렌즈배럴(10)에 적층 지지될 때, 렌즈모듈(M)의 유동을 방지할 수 있다.
이때, 제1스페이서(110)와 제2스페이서(210)와 제3스페이서(310)와 제4스페이서(410)는 얇은 필름형의 스페이서가 적용되고, 제5스페이서(510)는 렌즈에 대응되는 두께를 갖는 블럭형의 스페이서가 적용된다.
이러한 스페이서는 지지플랜지부(LP)에 적층되는 링 형상의 차단플랜지부(SP)와, 굴절부(LR)에 대응하여 차단플랜지부(SP)의 중심을 관통하는 투광홀부(SH)를 포함할 수 있다.
일반적으로, 빛이 렌즈모듈(M)을 통과할 때, 상호 인접한 두 렌즈 사이에서는 플레어(내면반사)가 발생됨에 따라 정규 굴절 이외의 빛이 촬상소자(30)에 결상됨에 따라 영상이 부옇게 되거나 둥근 흰 반점이 나타날 수 있다.
따라서, 스페이서의 제작상 두꺼우면 두꺼울수록 상호 인접한 두 렌즈 사이에서 빛의 반사에 취약하기 때문에 플레어(내면반사)가 발생하므로, 스페이서의 두께를 변경하여 사용해야 한다.
이에 따라, 제1예에 따른 스페이서는 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격이 매우 좁은 경우, 필름형의 스페이서를 적용함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체 및 촬상 광학계의 해상도를 개선하고, 대량 생산시 불량을 줄이며, 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 제3렌즈(300)와 제4렌즈(400) 사이의 간격을 변경하기 위해, 제3스페이서(310)에 필름형의 스페이서가 적용된다. 여기서, 제3렌즈(300)의 지지플랜지부(LP)와 제4렌즈(400)의 지지플랜지부(LP) 중 적어도 어느 하나에는 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 끼움돌부가 포함된다. 본 발명의 일 실시예에서 끼움돌부는 제3렌즈(300)의 지지플랜지부(LP)에서 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 제1끼움돌부(301)와, 제1끼움돌부(301)에서 이격 배치되는 제2끼움돌부(303)와, 제4렌즈(400)의 지지플랜지부(LP)에서 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 제3끼움돌부(402)와, 제3끼움돌부(402)에서 이격 배치되는 제4끼움돌부(404)로 구분할 수 있다. 제3렌즈(300)와 제4렌즈(400)가 적층되는 경우, 제1끼움돌부(301)는 제3끼움돌부(402)와 마주보고도록 배치되고, 제2끼움돌부(303)는 제4끼움돌부(404)와 마주보도록 배치된다.
또한, 제3스페이서(310)의 차단플랜지부(SP)에는 제1끼움돌부(301) 또는 제3끼움돌부(402)에 1:1 대응하여 가장자리를 따라 관통 형성되는 제1끼움홀부(311)와, 제2끼움돌부(303) 또는 제4끼움돌부(404)에 1:1 대응하여 제1끼움홀부(311)에서 이격되어 가장자리를 따라 관통 형성되는 제2끼움홀부(312)가 포함된다.
제1끼움홀부(311)와 제2끼움홀부(312)의 배치 형태에 대해 본 발명의 일 실시예에서 4개의 끼움홀부가 등간격으로 이격 배치되되, 3개의 제1끼움홀부(311)와 1개의 제2끼움홀부(312)로 구비되어 정사각형 형태의 배치 구조를 나타낼 수 있다. 이에 대응하여 제3렌즈(300)와 제4렌즈(400)에 각각 4개의 끼움돌부도 등간격으로 이격 배치되되, 제3렌즈(300)에는 3개의 제1끼움돌부(301))와 1개의 제2끼움돌부(303)가 구비되고, 제4렌즈(400)에는 3개의 제3끼움돌부(402)와 1개의 제4끼움돌부(404)가 구비되어 정사각형 형태의 배치 구조를 나타낼 수 있다.
도시되지 않았지만, 3개의 제1끼움홀부(311) 사이의 간격은 상호 인접한 제2끼움홀부(312)와 제1끼움홀부(311) 사이의 간격보다 크거나 작게 형성되어 1개의 제2끼움홀부(312)로부터 3개의 제1끼움홀부(311)가 편향 배치되고, 끼움돌부는 끼움홀부와 끼움 결합되도록 이격 배치될 수 있다.
여기서, 끼움홀부의 개수를 한정하는 것은 아니고, 둘 이상이 상호 이격 배치되고, 둘 이상의 끼움홀부 중 적어도 어느 하나의 끼움홀부는 나머지 끼움홀부와 다른 형상을 나타낼 수 있으면 충분하다.
제1변형예에서 끼움홀부는 도 11의 (a), (b)와 같이 3개의 제1끼움홀부(311)와 1개의 제2끼움홀부(312)로 이루어져 상호 이격 배치되어 제2끼움홀부(312)를 기준으로 하는 사각형의 배치 구조를 나타낼 수 있다. 특히, 배치 구조에 있어서, 배치 간격을 조절함으로써, 직사각형, 정사각형, 마름모 등의 배치 구조를 나타낼 수 있다.
제2변형예에서 끼움홀부는 도 11의 (c), (d)와 같이 2개의 제1끼움홀부(311)와 1개의 제2끼움홀부(312)로 이루어져 상호 이격 배치되어 제2끼움홀부(312)를 기준으로 하는 삼각형의 배치 구조를 나타낼 수 있다. 특히, 배치구조에 있어서, 배치 간격을 조절함으로써, 직각삼각형, 이등변삼각형, 정삼각형 등의 배치 구조를 나타낼 수 있다.
이때, 제1끼움홀부(311)와 다른 형상의 제2끼움홀부(312)에 의해 끼움돌부와 끼움홀부가 끼움 결합될 때, 렌즈와 스페이서의 적층에 대해 방향성을 나타냄은 물론 스페이서의 수평 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
제3변형예에서 끼움홀부는 도 11의 (e), (f)와 같이 1개의 제1끼움홀부(311)와 1개의 제2끼움홀부(312)로 이루어져 상호 이격 배치될 수 있다.
이때, 끼움돌부와 끼움홀부가 각각 둘인 경우, 두 끼움돌부는 등간격으로 이격 배치되고, 마찬가지로 두 끼움홀부는 등간격으로 이격 배치되어 끼움돌부와 끼움홀부가 끼움 결합될 때, 서로 다른 형상에 의해 렌즈와 스페이서의 적층에 대해 방향성을 나타냄은 물론 스페이서의 수평 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
그러면, 끼움돌부와 끼움홀부 사이의 끼움 결합 여부에 따라 상호 인접한 두 렌즈(제3렌즈와 제4렌즈) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 일예로, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 스페이서가 삽입 적층될 때, 상호 동일한 형상의 끼움돌부와 끼움홀부가 상호 끼움 결합되면, 필름형 스페이서의 두께에 상관없이 상호 인접한 두 렌즈를 밀착시킬 수 있다. 다른 예로, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 스페이서가 삽입 적층될 때, 스페이서의 차단플랜지부(SP)에 끼움돌부가 적층되면, 필름형 스페이서의 두께에 대응하여 상호 인접한 두 렌즈의 간격을 이격시킬 수 있다.
끼움홀부는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 다양한 다각형 형상과 호 형상과 "U" 형상 중 둘 하나의 형상으로 함몰 형성되어 방향성을 나타낼 수 있다. 그리고 끼움돌부는 끼움홀부에 끼움 결합되는 평면 형상을 나타내면 충분하다. 여기서, 끼움돌부와 끼움홀부의 꼭지점 부분은 라운딩 처리를 하여 파손을 방지할 수 있다.
제1예로, 끼움홀부의 형상에 있어서, 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 3개의 제1끼움홀부(311)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "ㄷ" 형상(사각형 형상)으로 함몰 형성되고, 1개의 제2끼움홀부(312)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 호 형상으로 함몰 형성될 수 있다.
제2예로, 끼움홀부의 형상에 있어서, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 2개의 제1끼움홀부(311)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "ㄷ" 형상(사각형 형상)으로 함몰 형성되고, 2개의 제2끼움홀부(312)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 호 형상으로 함몰 형성될 수 있다.
제3예로, 끼움홀부의 형상에 있어서, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 제1끼움홀부(311)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "ㄷ" 형상(사각형 형상)으로 함몰 형성되고, 2개의 제2끼움홀부(312)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "^" 형상(삼각형 형상)으로 함몰 형성될 수 있다.
제4예로, 끼움홀부의 형상에 있어서, 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이 2개의 제1끼움홀부(311)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "ㄷ" 형상(사각형 형상)으로 함몰 형성되고, 1개의 제2끼움홀부(312)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 호 형상으로 함몰 형성될 수 있다.
제5예로, 끼움홀부의 형상에 있어서, 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이 2개의 제1끼움홀부(311)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "ㄷ" 형상(사각형 형상)으로 함몰 형성되고, 1개의 제2끼움홀부(312)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "^" 형상(삼각형 형상)으로 함몰 형성될 수 있다.
제6예로, 끼움홀부의 형상에 있어서, 도 11의 (e)에 도시된 바와 같이 1개의 제1끼움홀부(311)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "ㄷ" 형상(사각형 형상)으로 함몰 형성되고, 1개의 제2끼움홀부(312)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 호 형상으로 함몰 형성될 수 있다.
제7예로, 끼움홀부의 형상에 있어서, 도 11의 (f)에 도시된 바와 같이 1개의 제1끼움홀부(311)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "ㄷ" 형상(사각형 형상)으로 함몰 형성되고, 1개의 제2끼움홀부(312)는 스페이서의 가장자리(차단플랜지부(SP)의 가장자리)로부터 다각형 형상 중 "^" 형상(삼각형 형상)으로 함몰 형성될 수 있다.
도시되지 않았지만, 스페이서의 일부는 후술하는 제5렌즈(500)와 제5스페이서(510)의 설명을 참조하여 둘 이상의 끼움홀부 중 적어도 어느 하나에 의해 중공의 타원형, 중공의 다각형, 중공의 타원대형 중 어느 하나의 형태를 나타낼 수 있다.
결국, 끼움홀부의 일부가 스페이서의 가장자리로부터 다각형 형상과 호 형상과 "U" 형상 중 적어도 어느 하나의 형상으로 함몰 형성되는 것과, 스페이서의 일부가 끼움홀부에 의해 중공의 타원형, 중공의 다각형, 중공의 타원대형 중 어느 하나의 형태를 나타내는 것을 조합하여 둘 이상의 끼움홀부 중 적어도 어느 하나의 끼움홀부가 나머지 끼움홀부와 다른 형상을 나타낸다.
이때, 렌즈에서 지지플랜지부(LP)의 두께는 필름형의 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께의 10배 이상을 나타낼 수 있다. 다른 표현으로, 필름형의 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께는 렌즈에서 지지플랜지부(LP)의 두께의 1/10배 이하를 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 제3렌즈(300)와 제4렌즈(400) 중 어느 하나에서 지지플랜지부(LP)의 두께는 제3스페이서(310)에서 차단플랜지부(SP)의 두께의 10배 이상을 나타낼 수 있다. 그러면, 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격이 매우 좁은 상태에서 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격을 정밀하게 조절할 수 있다.
또한, 끼움돌부의 돌출량은 차단플랜지부(SP)의 두께의 1/2과 같거나 크고 차단플랜지부(SP)의 두께와 같거나 작게 나타낼 수 있다. 다른 표현으로, 차단플랜지부(SP)의 두께는 끼움돌부의 돌출량과 같거나 크고 끼움돌부의 돌출량의 2배 이하를 나타낼 수 있다. 그러면, 끼움돌부가 끼움홀부에 끼움 결합될 때, 끼움돌부가 차단플랜지부(SP)에서 돌출되는 것을 방지하고, 상호 인접한 두 렌즈에서 끼움돌부와 마주보는 렌즈에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 두께의 한정은 필름형의 스페이서에 대응하여 제1렌즈(100)와 제1스페이서(110)와 제2렌즈(200) 사이의 관계에도 적용되고, 제2렌즈(200)와 제2스페이서(210)와 제3렌즈(300) 사이의 관계에도 적용되며, 제4렌즈(400)와 제4스페이서(410)와 제5렌즈(500) 사이의 관계에도 적용될 수 있다.
또한, 제2예에 따른 스페이서는 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격이 커지는 경우, 블럭형의 스페이서를 적용함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체 및 촬상 광학계의 해상도를 개선하고, 대량 생산시 불량을 줄이며, 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 제5렌즈(500)와 제6렌즈(600) 사이의 간격을 변경하기 위해 제5스페이서(510)에 블럭형의 스페이서가 적용된다. 여기서, 제5렌즈(500)의 지지플랜지부(LP)와 제5스페이서(510)의 차단플랜지부(SP)에서 상호 마주보는 면 중 어느 하나에는 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 적층돌출부(511)가 포함된다. 또한, 제5렌즈(500)의 지지플랜지부(LP)와 제5스페이서(510)의 차단플랜지부(SP)에서 상호 마주보는 면 중 다른 하나에는 적층돌출부에 1:1 대응하여 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 함몰 형성되는 적층함몰부(501)가 포함된다.
여기서, 적층함몰부(501)는 렌즈의 가장자리 또는 스페이서의 가장자리를 두께 방향으로 일부 제거하는 형태를 나타낼수 있다. 이때, 적층돌출부(511)는 적층함몰부(501)와 끼움 결합되도록 실질적으로 적층함몰부(501)와 동일한 형상으로 렌즈의 가장자리 또는 스페이서의 가장자리에서 두께 방향으로 일부 생성되는 형태를 나타낼 수 있다.
그러면, 적층함몰부(501)가 구비되는 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 중 어느 하나에는 평면 형상이 중공의 타원형, 중공의 다각형(다각형의 꼭지점 부분이 호 형태로 형성된 것을 포함함), 중공의 타원대형(직사각형 또는 정사각형에서 대향되는 두 변에 각각 호 형상으로 돌출된 형태) 중 어느 하나의 형태가 돌출 형성될 수 있다. 반대로, 적층돌출부(511)가 구비되는 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 중 다른 하나에는 평면 형상이 중공의 타원형, 중공의 다각형(다각형의 꼭지점 부분이 호 형태로 형성된 것을 포함함), 중공의 타원대형(직사각형 또는 정사각형에서 대향되는 두 변에 각각 호 형상으로 돌출된 형태) 중 어느 하나의 형태가 함몰 형성될 수 있다.
이때, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)가 각각 둘인 경우, 두 적층돌출부(511)는 등간격으로 이격 배치되고, 마찬가지로 두 적층함몰부(501)는 등간격으로 이격 배치되어 적층돌출부(511)가 차단플랜지부(SP)에 적층될 때, 스페이서의 수평 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)가 각각 셋 이상인 경우에도 배치 간격을 조절함으로써, 적층돌출부(511)에 차단플랜지부(SP)가 적층될 때, 렌즈와 스페이서의 적층에 대해 방향성을 나타냄은 물론 스페이서의 수평 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다. 일예로, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)가 각각 셋인 경우, 배치 형태는 이등변 삼각형 또는 정삼각형을 나타낼 수 있다. 다른 예로, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)가 각각 넷인 경우, 배치 형태는 직사각형, 정사각형, 마름모 형태를 나타낼 수 있다.
그러면, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501) 사이의 끼움 결합 여부에 따라 상호 인접한 두 렌즈(제5렌즈와 제6렌즈) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 일예로, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 스페이서가 삽입 적층될 때, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)가 상호 끼움 결합되면, 렌즈의 지지플랜지부(LP)는 스페이서의 차단플랜지부(SP)에 밀착 적층되어 블럭형 스페이서의 두께에 대응하여 상호 인접한 두 렌즈의 간격을 이격시킬 수 있다. 다른 예로, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 스페이서가 삽입 적층될 때, 적층돌출부(511)가 마주보는 렌즈의 지지플랜지부(LP) 또는 스페이서의 차단플랜지부(SP)에 적층되면, 블럭형 스페이서의 두께와 적층돌출부(511)의 돌출량의 합에 대응하여 상호 인접한 두 렌즈의 간격을 이격시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블럭형의 스페이서에는 동일한 형상의 적층함몰부(501)가 구비되는 것으로 설명하였지만, 여기에 한정하는 것은 아니고, 둘 이상의 적층함몰부(501) 중 적어도 어느 하나의 적층함몰부(501)가 나머지 적층함몰부(501)와 다른 형상을 나타낼 수 있다.
결국, 적층함몰부(501)의 일부가 렌즈의 가장자리와 스페이서의 가장자리 중 어느 하나에서 두께 방향으로 다각형 형상과 호 형상과 "U" 형상 중 적어도 어느 하나의 형상이 함몰 형성되는 것과, 적층함몰부(501)가 구비되는 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 중 어느 하나의 일부가 중공의 타원형, 중공의 다각형, 중공의 타원대형 중 어느 하나의 형태로 돌출 형성되는 것을 조합하여 둘 이상의 적층함몰부(501) 중 적어도 어느 하나의 적층함몰부(501)가 나머지 적층함몰부(501)와 다른 형상을 나타낼 수 있다.
이때, 블럭형의 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께는 렌즈에서 지지플랜지부(LP)의 두께의 9/10배 이상이고, 지지플랜지부(LP)의 두께의 3/2배 이하를 나타낼 수 있다. 다른 표현으로, 렌즈에서 지지플랜지부(LP)의 두께는 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께의 2/3배 이상이고, 차단플랜지부(SP)의 두께의 10/9배 이하를 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 제5스페이서(510)에서 차단플랜지부(SP)의 두께는 제5렌즈(500)에서 지지플랜지부(LP)의 두께의 9/10배 이상이고, 지지플랜지부(LP)의 두께의 3/2배 이하를 나타낼 수 있다. 그러면, 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격을 표준화하고, 기설정된 간격을 유지시킬 수 있다.
또한, 적층함몰부(501)의 함몰량은 오차범위(5% 이하) 내에서 적층돌출부(511)의 돌출량과 같거나 크게 형성할 수 있다. 그러면, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)가 끼움 결합될 때, 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 사이의 유격을 없애고, 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP)를 밀착 적층시킬 수 있다.
또한, 적층돌출부(511)의 돌출량은 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께의 1/10배 이하를 나타낼 수 있다. 다른 표현으로, 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께는 적층돌출부(511)의 돌출량의 10배 이상을 나타낼 수 있다. 그러면, 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격을 정밀하게 조절할 수 있다.
특히, 블럭형의 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 내측면에는 빛의 진행 방향을 따라 투광홀부(SH)의 직경이 증가하도록 투광홀부(SH)의 입구로부터 경사지게 형성되는 확산경사부(512)와, 빛의 진행방향을 따라 투광홀부(SH)의 직경이 감소하도록 확산경사부(512)의 단부로부터 경사지게 형성되는 저지경사부(513)가 포함될 수 있다. 이때, 차단플랜지부(SP)의 가장자리를 기준으로 확산경사부(512)의 길이는 저지경사부(513)의 길이보다 크게 형성될 수 있다. 이에 대응하여 투광홀부(SH)의 입구 쪽에서 차단플랜지부(SP)의 폭은 투광홀부(SH)의 출구 쪽에서 차단플랜지부(SP)의 폭보다 크게 형성될 수 있다.그러면, 상호 인접한 두 렌즈 사이의 플레어(내면반사)를 경사부(512, 513))에서 흡수하여 플레어(내면반사)에 따른 빛이 빛의 진행 방향을 따라 출사되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 암부(304)가 포함될 수 있다. 암부(304)는 입사되는 빛을 흡수한다. 그러면, 암부(304)는 플레어(내면반사)에 따라 반사되는 빛을 흡수하고, 플레어에 의한 빛이 촬상소자(30)에 전달되는 것을 방지하며, 촬상 광학계에서 선명한 영상을 획득할 수 있다.
좀더 자세하게, 암부(304)는 상호 마주보는 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 암부(304)는 제3렌즈(300)의 지지플랜지부(LP)에 구비되는 것으로 도시하였다. 도시되지 않았지만, 암부(304)는 제3스페이서(310)의 차단플랜지부(SP)에 구비될 수 있고, 제4렌즈(400)의 지지플랜지부(LP)에 구비될 수 있다.
끼움돌부와 끼움홀부의 끼움 결합 구조에 있어서, 끼움돌부가 구비된 지지플랜지부(LP)에 암부(304)가 구비되는 경우, 끼움돌부에는 암부(304)가 구비되지 않아도 무방하다.
마찬자지로, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)의 끼움 결합 구조에 있어서, 적층돌출부(511)가 구비된 지지플랜지부(LP)에 암부(304)가 구비되는 경우이거나, 적층돌출부(511)가 구비된 차단플랜지부(SP)에 암부(304)가 구비되는 경우, 적층돌출부(511)에는 암부(304)가 구비되지 않아도 무방하다.
마찬가지로, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)의 끼움 결합 구조에 있어서, 적층함몰부(501)가 구비된 지지플랜지부(LP)에 암부(304)가 구비되는 경우이거나, 적층함몰부(501)가 구비된 차단플랜지부(SP)에 암부(304)가 구비되는 경우, 적층함몰부(501)에는 암부(304)가 구비되지 않아도 무방하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 요철부(302)가 포함될 수 있다. 요철부(302)는 렌즈와 스페이서가 마주보는 면인 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 중 적어도 어느 하나에 함몰 또는 돌출 형성된다. 굴절부(LR)에서 발생된 플레어가 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SH) 중 적어도 어느 하나에 전달될 때, 요철부(302)는 난반사에 따라 빛이 굴절부(LR) 쪽으로 반사되는 것을 방지하고, 플레어(내면반사)에 의한 빛을 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 사이로 유도하여 플레어에 의한 빛이 촬상소자(30)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 요철부(302)는 제3렌즈(300)의 지지플랜지부(LP)에 구비되는 것으로 도시하였다. 도시되지 않았지만, 요철부(302)는 제3스페이서(310)의 차단플랜지부(SP)에 구비될 수 있고, 제4렌즈(400)의 지지플랜지부(LP)에 구비될 수 있다.
끼움돌부와 끼움홀부(311)의 끼움 결합 구조에 있어서, 끼움돌부가 구비된 지지플랜지부(LP)에 요철부(302)가 구비되는 경우, 끼움돌부에는 요철부(302)가 구비되지 않아도 무방하다.
마찬자지로, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)의 끼움 결합 구조에 있어서, 적층돌출부(511)가 구비된 지지플랜지부(LP)에 요철부(302)가 구비되는 경우이거나, 적층돌출부(511)가 구비된 차단플랜지부(SP)에 요철부(302)가 구비되는 경우, 적층돌출부(511)에는 요철부(302)가 구비되지 않아도 무방하다.
마찬가지로, 적층돌출부(511)와 적층함몰부(501)의 끼움 결합 구조에 있어서, 적층함몰부(501)가 구비된 지지플랜지부(LP)에 요철부(302)가 구비되는 경우이거나, 적층함몰부(501)가 구비된 차단플랜지부(SP)에 요철부(302)가 구비되는 경우, 적층함몰부(501)에는 요철부(302)가 구비되지 않아도 무방하다.
또한, 본 발명의 일실시예에서 요철부(302)와 암부(304)의 배치 구조에 대해 제3렌즈(300)의 지지플랜지부(LP)에 요철부(302)가 형성되고, 요철부(302)에 암부가 적층되는 구조를 나타내지만, 여기에 한정하는 것은 아니고, 제3렌즈(300)의 지지플랜지부(LP)와 제3스페이서(310)의 차단플랜지부(SP) 중 어느 하나에 요철부(302)가 형성되고, 제3렌즈(300)의 지지플랜지부(LP)와 제3스페이서(310)의 차단플랜지부(SP) 중 다른 하나에 암부(304)가 형성되는 등 다양하게 변형이 가능하다.
렌즈배럴(10)에는 렌즈와 스페이서가 교대로 적층 지지된다. 렌즈배럴(10)은 중공의 통 형상을 나타내도록 한다.
렌즈배럴(10)에서 빛의 진행 방향을 따라 입사 측의 중심에는 빛이 입사되는 수광홀부(11)가 관통 형성된다. 수광홀부(11)의 내측면은 렌즈로부터 물체 측으로 갈수록 직경이 커지도록 경사지게 형성되는 수광경사부(12)가 형성될 수 있다. 그러면, 수광홀부(11)의 내측면에서 반사되는 빛이 렌즈에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
렌즈배럴(10)에서 내주면에는 적층되는 렌즈모듈(M)에 대응하여 렌즈지지턱부(13)가 형성된다. 렌즈지지턱부(13)는 순차적으로 증가하는 렌즈들의 직경에 대응하여 수광홀부(11)로부터 계단식으로 형성되어 개별의 렌즈의 가장자리가 적층 지지되는 구조를 나타낸다. 상호 인접한 두 렌즈지지턱부(13) 사이의 모서리 부분에는 안내경사부가 구비되어 렌즈를 해당 렌즈지지턱부(13)에 안전하게 유도할 수 있다. 이때, 렌즈에서 지지플랜지부(LP)의 가장자리에도 플랜지경사부가 구비되어 렌즈의 방향성을 나타냄은 물론 렌즈를 해당 렌즈지지턱부(13)에 안전하게 유도할 수 있고, 렌즈의 조립 과정에서 렌즈가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 렌즈지지턱부(13)는 제1렌즈(100)의 가장자리가 적층 지지되는 제1턱부와, 제1스페이서(110)의 가장자리가 적층 지지되는 제2턱부와, 제2스페이서(210)의 가장자리가 적층 지지되는 제3턱부와, 제3스페이서(310)의 가장자리가 적층 지지되는 제4턱부와, 제4스페이서(410)의 가장자리가 적층 지지되는 제5턱부와, 제5스페이서(510)의 가장자리가 적층 지지되는 제6턱부를 포함하고, 제6렌즈(600)의 가장자리가 적층 지지되는 제6턱부를 더 포함할 수 있다. 그리고 제1스페이서(110)에는 제2렌즈(200)가 적층 지지되고, 제2스페이서(210)에는 제3렌즈(300)가 적층 지지되며, 제3스페이서(310)에는 제4렌즈(400)가 적층 지지되고, 제4스페이서(410)에는 제5렌즈(500)가 적층 지지된다. 추가로 제5스페이서(510)에는 제6렌즈(600)가 적층 지지될 수 있다.
렌즈배럴(10)에서 외주면에는 바디유닛(40)과의 결합을 위해 사용자가 파지하는 파지부(15)가 구비될 수 있다.
렌즈배럴(10)에서 수광홀부(11)와 대향되는 외주면의 단부에는 바디유닛(40)의 결합부에 나사 결합되는 바디탈착부(17)가 구비될 수 있다.
렌즈배럴(10)에서 빛의 진행 방향을 따라 출사 측은 개구되어 접안홀부(19)가 관통 형성될 수 있다. 접안홀부(19)의 내주면에는 상술한 안내경사부가 구비될 수 있다.
고정링(미도시)은 링 형상을 나타내고, 렌즈배럴(10)에 최종 적층되는 렌즈(제6렌즈(600))에서 지지플랜지부(LP)의 가장자리가 지지되도록 렌즈배럴(10)의 접안홀부(19)에 압입된다. 고정링(미도시)은 접착제로 렌즈배럴(10)에 추가로 본딩 처리될 수 있다.
또한, 촬상소자(30)는 빛이 결상되어 영상을 획득하는 것으로, CCD(Charged Coupled Device)형 이미지 센서나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)형 이미지 센서를 적용할 수 있고, 촬상소자의 고성능화 및 소형화를 구현할 수 있다.
또한, 필터유닛(20)은 빛을 필터링하는 것으로, 필터유닛(20)에는 저역 통과 필터(Low pass Filter), 적외선 차단 필터(IR-Cut Filter), 커버 글라스 등이 사용될 수 있다.
또한, 바디유닛(40)은 촬상 광학계의 외관을 형성하는 것으로, 공지된 다양한 형태를 적용할 수 있고, 렌즈배럴(10)과의 결합을 위해 필터유닛이 노출되는 결합부가 구비되도록 한다.
그러면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계는 휴대단말에 구비된 카메라 모듈에 적용할 수 있다.
상술한 렌즈조립체 및 이것이 포함된 촬상 광학계에 따르면, 스페이서의 형상 변형을 통해 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입되는 스페이서가 방향성을 갖도록 하고, 두 렌즈 사이에서 스페이서가 정위치되도록 하며, 스페이서가 렌즈를 통과하는 빛에 간섭되는 것을 방지함은 물론 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 암부가 포함됨으로써, 플레어(내면반사)에 따라 반사되는 빛을 흡수하고, 플레어에 의한 빛이 촬상소자에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입되는 스페이서의 두께를 일정하게 유지하면서 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격 변화를 가능하게 하고, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 두 렌즈 사이의 간격 변화에 대응하여 스페이서의 두께를 변경하지 않아도 되고, 빛의 진행 방향을 축으로 하는 스페이서의 회전량에 따라 두 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있다.
일예로, 필름형의 스페이서에 대해 스페이서의 두께에 대응하여 두 렌즈 사이의 간격의 간격을 조절할 수 있다.
다른 예로, 블럭형의 스페이서에 대해 적층돌출부(511)의 돌출량에 대응하여 두 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있다.
또한, 필름형의 스페이서가 적용됨에 따라 끼움홀부와 끼움돌부의 끼움 결합 여부에 대하여 상호 인접한 두 렌즈를 동시에 정위치시킬 수 있다.
또한, 필름형의 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께를 한정함으로써, 스페이서를 표준화하고, 렌즈조립체를 소형화할 수 있다.
또한, 끼움홀부가 관통 형성된 필름형의 스페이서를 적용함으로써, 상호 인접한 두 렌즈 사이에서 발생되는 플레어(내면반사)를 방지할 수 있다.
또한, 블럭형의 스페이서가 적용됨에 따라 적층함몰부(501)와 적층돌출부(511)의 끼움 결합 여부에 대하여 블럭형 스페이서의 방향성을 특정시킬 수 있다.
또한, 블럭형의 스페이서에서 차단플랜지부(SP)의 두께를 한정함으로써, 스페이서를 표준화하고, 렌즈조립체를 소형화할 수 있다.
또한, 블럭형의 스페이서에서 경사부(512, 513)를 적용함으로써, 상호 인접한 두 렌즈 사이에서 발생되는 플레어(내면반사)를 방지할 수 있다.
또한, 렌즈와 스페이서가 마주보는 면 중 적어도 어느 하나에 요철부(302)가 함몰 또는 돌출 형성됨으로써, 플레어(내면반사)에 의한 빛을 지지플랜지부(LP)와 차단플랜지부(SP) 사이로 유도하여 플레어에 의한 빛이 촬상소자(30)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 렌즈배럴(10)을 통해 렌즈조립체를 모듈화하여 자동 생산을 가능하게 할 수 있다.
또한, 고정링(미도시)을 통해 렌즈배럴(10)에서 렌즈와 스페이서의 유동을 방지할 수 있다.
또한, 촬상 광학계를 통해 수율이 개선되고, 해상도가 향상된 영상을 획득할 수 있다.
또한, 끼움 결합 방식에 대한 결합 여부에 따라 렌즈 조립시 지지플랜지부(LP)를 기준으로 하는 차단플랜지부(SP)의 조립 방향에 따라 상호 인접한 렌즈 사이의 간격을 조절하여 대량생산시 수율을 개선하고, 상호 인접한 렌즈 사이에서 발생되는 플레어(내면반사)를 방지하며, 해상도를 높일 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 렌즈배럴 11: 수광홀부 12: 수광경사부
13: 렌즈지지턱부 15: 파지부 17: 바디탈착부
19: 접안홀부 20: 필터유닛 30: 촬상소자
40: 바디유닛 M: 렌즈모듈 100: 제1렌즈
200: 제2렌즈 300: 제3렌즈 301: 제1끼움돌부
302: 요철부 303: 제2끼움돌부 304: 암부
400: 제4렌즈 402: 제3끼움돌부 404: 제4끼움돌
500: 제5렌즈 501: 적층함몰부 600: 제6렌즈
LR: 굴절부 LP: 지지플랜지부 110: 제1스페이서
210: 제2스페이서 310: 제3스페이서 311: 제1끼움홀부
312: 제2끼움홀부 410: 제4스페이서 510: 제5스페이서
511: 적층돌출부 512: 확산경사부 513: 저지경사부
SH: 투광홀부 SP: 차단플랜지부
13: 렌즈지지턱부 15: 파지부 17: 바디탈착부
19: 접안홀부 20: 필터유닛 30: 촬상소자
40: 바디유닛 M: 렌즈모듈 100: 제1렌즈
200: 제2렌즈 300: 제3렌즈 301: 제1끼움돌부
302: 요철부 303: 제2끼움돌부 304: 암부
400: 제4렌즈 402: 제3끼움돌부 404: 제4끼움돌
500: 제5렌즈 501: 적층함몰부 600: 제6렌즈
LR: 굴절부 LP: 지지플랜지부 110: 제1스페이서
210: 제2스페이서 310: 제3스페이서 311: 제1끼움홀부
312: 제2끼움홀부 410: 제4스페이서 510: 제5스페이서
511: 적층돌출부 512: 확산경사부 513: 저지경사부
SH: 투광홀부 SP: 차단플랜지부
Claims (10)
- 물체 쪽에서 입사되는 빛의 진행 방향을 따라 적층되되, 직경이 순차적으로 증가되는 다수의 렌즈; 및
상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입 적층되는 필름형의 스페이서;를 포함하고,
상기 렌즈는,
입사되는 빛의 굴절이 발생되는 굴절부; 및
상기 굴절부의 가장자리에서 연장되는 링 형상의 지지플랜지부;를 포함하며,
상기 스페이서는,
상기 지지플랜지부에 적층되는 링 형상의 차단플랜지부; 및
상기 굴절부에 대응하여 상기 차단플랜지부의 중심을 관통하는 투광홀부;를 포함하고,
상기 지지플랜지부에는, 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 끼움돌부;가 포함되며,
상기 차단플랜지부에는, 상기 끼움돌부에 1:1 대응하여 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 관통 형성되는 끼움홀부;가 포함되고,
상기 끼움홀부의 일부가 상기 스페이서의 가장자리로부터 다각형 형상과 호 형상과 "U" 형상 중 어느 하나의 형상으로 함몰 형성되는 것과, 상기 스페이서의 일부가 상기 끼움홀부에 의해 중공의 타원형, 중공의 다각형, 중공의 타원대형 중 어느 하나의 형태를 나타내는 것을 조합하여 둘 이상의 끼움홀부 중 적어도 어느 하나의 끼움홀부가 나머지 끼움홀부와 다른 형상을 나타내며,
상호 마주보는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 적어도 어느 하나에는, 빛을 흡수하는 암부;가 포함되고,
상호 마주보는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 적어도 어느 하나에는, 요철부;가 함몰 또는 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 제1항에 있어서,
상기 끼움돌부의 돌출량은,
상기 차단플랜지부의 두께의 1/2과 같거나 크고 상기 차단플랜지부의 두께와 같거나 작게 나타내는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 제1항에 있어서,
상기 끼움돌부와 상기 끼움홀부 사이의 끼움 결합 여부에 따라 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 물체 쪽에서 입사되는 빛의 진행 방향을 따라 적층되되, 직경이 순차적으로 증가되는 다수의 렌즈; 및
상호 인접한 두 렌즈 사이에 삽입 적층되는 블럭형의 스페이서;를 포함하고,
상기 렌즈는,
입사되는 빛의 굴절이 발생되는 굴절부; 및
상기 굴절부의 가장자리에서 연장되는 링 형상의 지지플랜지부;를 포함하며,
상기 스페이서는,
상기 지지플랜지부에 적층되는 링 형상의 차단플랜지부; 및
상기 굴절부에 대응하여 상기 차단플랜지부의 중심을 관통하는 투광홀부;를 포함하고,
상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부에서 상호 마주보는 면 중 어느 하나에는, 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 돌출 형성되는 적층돌출부;가 포함되며,
상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부에서 상호 마주보는 면 중 다른 하나에는, 상기 적층돌출부에 1:1 대응하여 둘 이상이 상호 이격되어 가장자리를 따라 함몰 형성되는 적층함몰부;가 포함되고,
상기 적층함몰부의 일부가 상기 렌즈의 가장자리와 상기 스페이서의 가장자리 중 어느 하나에서 두께 방향으로 다각형 형상과 호 형상과 "U" 형상 중 적어도 어느 하나의 형상이 함몰 형성되는 것과, 상기 적층함몰부가 구비되는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 어느 하나의 일부가 중공의 타원형, 중공의 다각형, 중공의 타원대형 중 어느 하나의 형태로 돌출 형성되는 것을 조합하여 둘 이상의 적층함몰부 중 적어도 어느 하나의 적층함몰부가 나머지 적층함몰부와 다른 형상을 나타내며,
상호 마주보는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 적어도 어느 하나에는, 빛을 흡수하는 암부;가 포함되고,
상호 마주보는 상기 지지플랜지부와 상기 차단플랜지부 중 적어도 어느 하나에는, 요철부;가 함몰 또는 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 제4항에 있어서,
상기 스페이서에서 상기 차단플랜지부의 두께는,
상기 렌즈에서 상기 지지플랜지부의 두께의 9/10배 이상이고, 상기 지지플랜지부의 두께의 3/2배 이하를 나타내는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 제4항에 있어서,
상기 차단플랜지부의 내측면에는,
빛의 진행 방향을 따라 상기 투광홀부의 직경이 증가하도록 상기 투광홀부의 입구로부터 경사지게 형성되는 확산경사부; 및
빛의 진행방향을 따라 상기 투광홀부의 직경이 감소하도록 상기 확산경사부의 단부로부터 경사지게 형성되는 저지경사부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 제4항에 있어서,
상기 적층돌출부와 상기 적층함몰부 사이의 끼움 결합 여부에 따라 상호 인접한 두 렌즈 사이의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈와 상기 스페이서가 교대로 적층 지지되는 렌즈배럴;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
- 삭제
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈조립체;
상기 렌즈조립체를 통과하는 빛이 결상되는 촬상소자;
상기 렌즈조립체와 상기 촬상소자 사이에 구비되고, 상기 촬상소자에 전달되는 빛을 필터링하는 필터유닛; 및
상기 필터유닛과 상기 촬상소자가 내장되고, 상기 필터유닛의 전방으로 상기 렌즈조립체가 결합되는 바디유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.
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2019
- 2019-12-10 KR KR1020190163361A patent/KR102303145B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090316282A1 (en) | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Lens module with spacer |
| JP2013037244A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Sharp Corp | レンズ装置および電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210072983A (ko) | 2021-06-18 |
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