KR20080038929A - 적외선 차단막 일체형 렌즈 및 이를 이용한 카메라 모듈 - Google Patents

적외선 차단막 일체형 렌즈 및 이를 이용한 카메라 모듈 Download PDF

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KR20080038929A
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Abstract

본 발명은 적외선 차단막이 박막 형태로 적층된 적외선 차단막 일체형 렌즈가 채용된 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 카메라 모듈에 장착되는 비구면 플라스틱 렌즈 중 두 개의 비구면 플라스틱 렌즈 일면에 각각 박막의 형태로 적외선 차단막이 진공 증착됨에 따라 카메라 모듈의 높이를 최소화하고, 부품 수의 축소에 의한 공정 단축으로 인하여 제조 비용을 절감할 수 있도록 한 적외선 차단막 일체형 렌즈 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.
렌즈배럴, 적외선 차단막, 플라스틱 렌즈, 소형화

Description

적외선 차단막 일체형 렌즈 및 이의 제조방법 및 적외선 차단막 일체형 렌즈를 이용한 카메라 모듈{Lens having IR cut off filter and manufacturing thereof and camera module using it}
도 1은 종래 COF 방식의 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 종래 COF 방식의 카메라 모듈에 부착되는 기판부의 분해 사시도.
도 3은 종래 카메라 모듈에 적용된 IR 필터의 투과율 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 적외선 차단막 일체형 렌즈가 장착된 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 제1 적외선 차단막의 투과율 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 제2 적외선 차단막의 투과율 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 제1 및 제2 적외선 차단막을 동시에 투과하는 입사광의 적외선 투과율 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 렌즈배럴 20~23 : 플라스틱 렌즈
24 : 제1 적외선 차단막 25 : 제2 적외선 차단막
26 : 하우징 27 : 인쇄회로기판
28 : 이미지센서
본 발명은 적외선 차단막이 박막 코팅된 적외선 차단막 일체형 렌즈가 적용된 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 카메라 모듈에 장착되는 비구면 플라스틱 렌즈 중 두 개의 플라스틱 렌즈의 일면에 각각 다층의 박막 형태로 적외선 차단막이 진공 증착됨에 따라 카메라 모듈의 높이를 최소화하고, 부품 수의 축소에 의한 공정 단축으로 인하여 제조 비용을 절감할 수 있도록 한 적외선 차단막 일체형 렌즈 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.
현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등의 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(Camera Module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(Optical Zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.
일반적으로, 카메라 모듈(CCM:Compact Camera Module)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라(Toy Camera) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 모바일 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.
이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이되도록 한 것이다.
통상의 카메라 모듈은, 대표적으로 COB(Chip On Board), COF(Chip On Flexible) 등의 방식으로 제작되는 바, 아래 도시된 COF 방식의 모듈 조립도를 참조하여 그 간략한 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 COF 방식의 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 종래 COF 방식의 카메라 모듈에 부착되는 기판부의 분해 사시도이며, 도 3은 종래 카메라 모듈에 적용된 IR 필터의 투과율 그래프이다.
도시된 바와 같이, 종래의 카메라 모듈(1)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(2)가 플립 칩 방식에 의해서 장착된 기판(7)이 플라스틱 재질의 하우징(3) 하부에 결합되고, 상기 하우징(3) 상부로 연장된 경통(4) 상에 원통형 몸체(5)가 하부로 연장 된 렌즈배럴(6)이 결합됨에 의해서 제작된다.
상기 카메라 모듈(1)은 경통(4) 내주면에 형성된 암나사부와 원통형 몸체(5)의 외주면에 형성된 숫나사부의 나사 결합으로 하우징(3)과 렌즈배럴(6)이 상호 결합된다.
이때, 상기 기판(7)의 상면, 즉 렌즈배럴(6)의 하단부에 장착된 렌즈(L)와 상기 프린트기판(7)의 하면에 부착된 이미지센서(2) 사이에는 적외선 차단필터(IR cut-off filler:이하 'IR 필터'라 칭함)(8)가 결합됨으로써, 이미지센서(2)로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키게 된다.
상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈(L)를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(2)의 표면에 포커싱되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(3) 상단에 체결된 렌즈배럴(6)을 회전시키면서 최적의 초점이 맞춰진 지점에서 하우징(3)과 렌즈배럴(6)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 초점이 맞춰진 상태로 하우징(3)과 렌즈배럴(6)을 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.
여기서, 상기 렌즈배럴(6) 내에 다단으로 적층된 렌즈(L)는 하부의 이미지센서(2)에 상을 맺혀주는 기능을 하고, 상기 이미지센서(2)는 렌즈(L)로부터 빛을 받아 이미지의 컬러를 만들어 내는 기능을 한다.
상기 이미지센서(2)는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러 필터로 세가지의 컬러를 합하여 색상을 만들어 내는데, 이때 적색의 경우 인간이 인식하는 파장보다 긴 파장의 빛이 센서를 통해 인식되기 때문에 센서는 인간이 인식하는 컬 러(color)와 다른 컬러를 만들어 낸다. 따라서, 인간이 인식하는 컬러와 같은 컬러를 만들어 주기 위해서는 입사광 중에 포함된 잡광을 제거하기 위한 IR 필터를 사용해야 한다.
즉, 상기 IR 필터는 다수의 렌즈군을 통해 입사되는 광 중에 근적외선 영역의 파장들을 제거해 주기 위한 것으로서, CCD나 CMOS 등으로 이루어진 이미지센서는 빛 신호를 전기적 신호로 변환하여 화상을 형성시킬 때 사람의 눈으로 볼 수 있는 가시광선 영역(400-700nm)뿐 아니라 근적외선 영역(~1150nm)까지도 감지하게 되어서 실제 색이나 화상하고는 관계없는 신호가 감지기를 포화시켜 버리게 되므로 근적외선 영역의 파장들을 제거해 주기 위해 유리기판에 굴절율이 서로 다른 2가지 물질들(TiO2/SiO2 혹은 Ta2O5/SiO2)을 교대로 30층 내지 40층으로 증착시켜서 가시광선 영역은 투과하고, 도 4에 도시한 바와 같이, 650nm 이상의 근적외선 영역은 반사시키는 광학 필터로 이루어진 것이다.
이와 같이, 상기 이미지센서의 장착 위치에 따라 구분되는 COF, COB, CSP 방식 등의 카메라 모듈 제작시에는 공통적으로 이미지센서의 수광부로 유입되는 광 경로 상에는 장파장의 적외선이 차단됨과 아울러 이미지센서의 센싱면에 외부 습기의 차단이 이루어지도록 투명한 글라스 형태의 IR 필터를 고정시키기 위한 UV 경화 접착제를 이용한 접착 공정이 공통적으로 수행된다.
한편, 최근에는 소비자가 요구하는 해상도 또는 화소수가 점점 높아지게 됨 과 아울러 휴대폰을 비롯한 이동통신 단말기에 장착되는 카메라 모듈의 소형화 추세에 따라 IR 필터를 별도로 사용하지 않고, 하우징 내부에 장착되는 글라스(8)에 IR 필터의 기능을 하는 IR 코팅막이 형성되도록 하거나, 렌즈배럴 내에 장착된 다수의 유리 렌즈 중 그 일면에 IR 코팅막을 형성시킴으로써, IR 필터 두께만큼의 공간을 줄인 카메라 모듈이 제작되도록 하고 있다.
그러나, 상기와 같이 IR 코팅막이 형성된 글라스를 장착하거나, IR 코팅막이 형성된 유리 렌즈(L)를 사용할 경우 모두 이미지센서가 부착된 기판의 상면에 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 글라스가 별도로 장착되어야만 하기 때문에 카메라 모듈의 크기, 즉 기판으로부터 렌즈배럴(6) 상단까지의 높이를 줄이는 데에는 한계가 있다.
또한, 상기 기판(7)의 크기와 동일하거나 작은 크기의 글라스가 항상 장착되어야 함에 따라 글라스의 수급 비용과 IR 코팅막이 형성된 글라스를 부착하는 공정이 추가될 수 밖에 없어 카메라 모듈의 제작 비용이 상승하는 문제점이 지적되고 있다.
아울러, 적외선의 차단을 위한 IR 코팅막은, 서로 다른 2가지의 물질을 교대로 30층 내지 40층의 박막으로 적층 형성하기 위해 높은 열에서 진행되므로 상기 유리 렌즈(L)를 플라스틱 재질의 렌즈로 대체하여 사용할 경우, 상기 IR 코팅막을 형성시키기 위한 공정 중 발생되는 높은 열에 의해 상기 비구면 플라스틱 렌즈가 녹게 됨으로써 그 표면이 손상되는 문제점이 있었다.
이러한 비구면 플라스틱 렌즈가 녹아 손상되는 문제점을 해결하기 위해 비구 면 플라스틱 렌즈에 저온의 플라즈마를 이용하여 박막 증착하는 방법이 사용되기도 하나, 이는 저온의 플라즈마 증착 방법을 이용한 가공이 어렵고 이를 위해 사용되는 장치 또한 고가이기 때문에 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라 모듈의 렌즈배럴 내에 다수의 비구면 플라스틱 렌즈가 적층 결합되고, 다수의 렌즈 중 두 개의 비구면 플라스틱 렌즈 일면에 각각 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단층이 박막 증착됨으로써, 상기 카메라 모듈 내에서 글라스 형태의 IR 필터가 제거되어 카메라 모듈의 높이가 최소화될 수 있도록 한 적외선 차단막 일체형 렌즈가 제공됨에 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 각각 일면에 적외선 차단막이 일체로 형성된 두 개의 렌즈를 포함하는 카메라 모듈이 제작됨에 따라 부품 수를 줄이고, 모듈 제작시 IR 필터를 부착 고정시키기 위한 공수가 제거됨으로써, 모듈 제품의 제조 비용이 절감되는 카메라 모듈이 제공됨에 있다.
본 발명의 목적은, 하우징과 렌즈배럴이 광축에 대하여 수직으로 결합되는 카메라 모듈에 있어서, 일면에 적외선 차단막이 형성된 적외선 차단막 일체형 렌즈 와, 상기 적외선 차단막 일체형 렌즈가 적어도 두개 이상 포함된 다수의 플라스틱 렌즈가 순차적으로 적층 결합되는 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴과 결합되는 하우징; 및 상기 하우징의 하단부가 밀착 결합되고, 중앙부에 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판을 포함하는 카메라 모듈 구조에 의해 달성된다.
이때, 상기 적외선 차단막 일체형 렌즈는, 렌즈배럴 내부에 적층 결합된 다수의 비구면 플라스틱 렌즈 중 서로 다른 두 개의 렌즈 일면에 각각 진공 증착법에 의한 다층 박막의 적외선 차단막이 형성된다.
여기서, 상기 적외선 차단막은 비구면의 렌즈면 중에서 그 곡률이 큰 부위의 만곡면 상에 다수의 적외선 차단층이 적층 형성되며, 각 플라스틱 렌즈에 10층 내지 15층의 박막이 적층 형성된다.
한편, 상기 적외선 차단막을 증착하기 위한 증착법으로 진공 증착법이 사용되는데, 상기 진공 증착법은 저항가열 증착법, 전자빔 가열 증착법, 이온빔 가열 증착법, 레이저 가열 증착법 또는 고주파 유도 가열 증착법 중 선택된 어느 하나의 진공 증착법이다.
이에 따라, 본 발명의 카메라 모듈은, 모듈 내의 이미지센서로 집광되는 입사광 중에 포함된 장파장대의 적외선이 렌즈배럴 내에 적층된 다수의 렌즈를 관통하면서 상기 렌즈 중 두 개의 렌즈 일면에 각각 다층의 박막 형태로 증착 형성된 적외선 차단막을 통해 차단됨으로써, 별도의 적외선 차단필터가 배제된 상태로 카메라 모듈이 조립됨에 따라 카메라 모듈의 초박형화를 달성할 수 있음과 아울러 상 기 적외선 차단막이 상기 두 개의 렌즈 일면에 각각 증착 형성됨에 따라 이미지센서와 차단막의 간격이 비교적 멀게 형성되어 이물 불량이 개선될 수 있는 기술적 특징이 있다.
또한, 본 발명은 진공 증착법으로 서로 다른 두 개의 비구면 플라스틱 렌즈 표면에 각각 다층의 차단막이 증착됨으로써, 폴리머(polymer) 재질의 플라스틱 렌즈의 결정 구조에 영향을 주지 않는 온도 범위내에서 차단막의 조밀한 박막 성장이 이루어지도록 함에 다른 기술적 특징이 있다.
본 발명의 적외선 차단막 일체형 렌즈 및 이를 이용한 카메라 모듈의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도 4는 본 발명에 따른 적외선 차단막 일체형 렌즈가 장착된 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 렌즈 배럴(10)은 내부에 적어도 두 개 이상의 비구면 렌즈(20~23)가 순차적으로 적층 결합되며, 상기 렌즈(20~23) 중에 두 개의 비구면 렌즈(21, 23)는 각각 일면에 다수의 박막 형태로 적층되는 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)이 형성된다.
이때, 상기 렌즈배럴(10) 내에 적층된 복수개의 렌즈(20~23)는, 폴리 머(polymer) 계열로 사출 형성되는 비구면 플라스틱 렌즈(20~23)와 유리(glass) 렌즈로 혼합 구성되거나, 모두 비구면의 플라스틱 렌즈만으로 적층 결합될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)은 비구면의 플라스틱 렌즈(20~23) 중 적어도 두 개의 렌즈 일면에 각각 증착된다.
상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)은, 비구면 플라스틱 렌즈(20~23)의 일면에 진공 증착법에 의해서 증착 형성되며, 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)의 진공 증착법은 비구면 플라스틱 렌즈(20~23)의 변이점 이하의 온도에서 진행된다.
이때, 상기 비구면 플라스틱 렌즈(20~23)의 박막층 형성면의 온도가 변이점 이하의 온도를 유지하면서 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)의 조밀한 박막 성장이 가능하도록 하기 위한 온도 조건은 상기 비구면 플라스틱 렌즈(20~23)의 변이점 이하의 온도인 130℃ 이하의 온도인 것이 바람직하다.
이하, 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)의 일면에 박막층으로 이루어지는 적외선 차단막(24, 25)의 구체적인 형성 조건과 그 과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)은 각각 다층 박막의 저굴절층과 고굴절층이 1㎛ 내지 1.5㎛의 두께를 이루며 증착된 10층 내지 15층(layer) 정도의 적외선 차단층으로 형성된다.
상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)는 양면에 자연적으로 생성되는 박막으로 인해 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)과 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23) 표 면과의 접착력이 약화될 수 있는 바, 이를 최소화하기 위하여 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)를 챔버(도면 미도시) 내에 장착시킨 후, 이온빔을 이용하여 상기 플라스틱 렌즈(21, 23) 일면에 충격을 가함으로써 이에 기 생성된 박막을 제거한다.
이때, 상기 이온빔을 이용한 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면에 기 생성된 박막의 제거는, 방향 조정이 용이한 이온총을 사용하여 상기 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면에서 성장하고 있는 박막에 이온빔을 충돌시킴으로써 상기 박막은 일정 에너지와 전류 밀도를 갖는 이온빔에 의해 상기 플라스틱 렌즈(21, 23)의 표면에서 떨어지게 된다.
이에 따라, 상기 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면을 깨끗하게 유지할 수 있어 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면과 상기 다층의 적외선 차단막(24, 25)과의 접착력을 높일 수 있으며, 이로 인해 상기 다층의 적외선 차단층으로 이루어진 적외선 차단막(24, 25)을 보다 견고하게 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면에 증착시킬 수 있다.
상기 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면에 기 생성된 박막을 제거한 후, 상기 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면에 적외선 차단층을 증착한다. 이때, 상기 적외선 차단층은 고굴절률 성분과 저굴절률 성분이 교호로 적층되면서 증착되는데, 상기 고굴절률을 나타내는 대표적인 물질로는 TiO2, TaO2, ZrO2, Ta2O5 등이 있으며, 저굴절률을 나타내는 대표적인 물질로는 SiO2, Al2O3 등이 있다.
또한, 상기 고굴절층과 저굴절층의 교호 증착은, 진공 증착법을 사용하여 챔버 내부에서 증착물질을 가열하여 이를 증발시킴으로써, 상기 챔버 내에 장착된 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)의 표면에 적외선 차단층을 10층 내지 15층으로 증착하여 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)을 형성한다.
이때, 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)을 10층 내지 15층의 적외선 차단층으로 증착하는 이유는, 종래와 같이 진공 증착법으로 30층 내지 40층으로 증착하게 되면 장시간 증착되는 공정에 의해 챔버 내부 온도가 상기 플라스틱 렌즈(21, 23)의 변이점 온도보다 높아지게 되어 상기 플라스틱 렌즈(21, 23)가 변이점 이상으로 상승한 챔버 내의 온도에 의해 녹게 됨으로써 그 형상이 변형되는 문제가 발생한다.
이에 따라, 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23) 표면에 증착되는 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)을 10층 내지 15층으로만 증착함으로써, 종래의 30층 내지 40층으로 이루어진 IR 필터보다 증착 공정 시간이 줄어들게 되어 챔버 내부 온도를 상기 플라스틱 렌즈(21, 23)의 변이점 온도보다 낮게 유지할 수 있다. 이에 따라, 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)의 변형없이 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)의 증착을 완료할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)은 비구면 상에 최적의 박막 코팅면을 찾아 다층 박막의 광학 코팅이 이루어지도록 하여야 하는데, 최적의 코팅면은 근축 광선 추적에 의해서 입사각이 최소화되는 부위와 회전대칭성의 광학면을 갖는 렌즈면 중에서 그 곡률 값이 가장 큰 부위, 즉 입사광을 모두 포함할 수 있는 만곡면이 최적의 코팅면으로 정해지게 된다.
한편, 상기 진공 증착법으로는, 저항가열 증착법, 전자빔 가열 증착법, 이온빔 가열 증착법, 레이저 가열 증착법 또는 고주파 유도 가열 증착법 중 선택된 어느 하나의 증착법인 것이 바람직하다.
상기 저항가열 증착법, 전자빔 가열 증착법, 이온빔 가열 증착법, 레이저 가열 증착법 또는 고주파 유도 가열 증착법은, 고융점의 열적 소스(source)를 사용하며 상기 열적 소스를 적당한 형상으로 만들어 증발원으로 하여 증착재료를 놓고 증발원에 전류를 흘리거나, 전자빔, 이온빔, 레이저 고주파 등을 이용하여 이를 가열시킴으로써 물질을 증발시켜 박막을 증착하는 방법이다.
이때, 상기 진공 증착법 중 선택된 어느 하나의 증착법을 이용하여 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23) 일면에 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)을 이루는 다층의 적외선 차단층을 한층씩 형성하는 단계에서, 상기 한층의 적외선 차단층이 형성된 후에 보조 수단으로 이온빔을 이용하여 상기 형성된 박막층에 충격을 가하게 되면, 상기 증착된 적외선 차단층은 조밀도가 커지게 되어 외부 환경에 강한 박막으로 증착할 수 있는 이점이 있다.
다음, 도 5는 본 발명에 따른 제1 적외선 차단막의 투과율 그래프로써, 본 발명에 의한 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21)의 일면에 증착되는 제1 적외선 차단막(24)은, 도시한 바와 같이, 620㎚ 이하 및 980±10㎚ 범위의 파장(wavelength)에서는 95%이상의 높은 투과율(transmittance)을 나타내고, 620㎚ 내지 970㎚와 990 ㎚ 이상의 범위에서는 낮은 투과율을 나타낸다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 제2 적외선 차단막의 투과율 그래프로써, 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 상기 비구면 플라스틱 렌즈(23)의 일면에 증착되는 제2 적외선 차단막(25)은 680㎚ 이하 범위의 파장에서는 95% 이상의 투과율을 나타내고, 680㎚ 이상 범위의 파장에서는 낮은 투과율을 나타낸다.
이에 따라, 본 발명에 따른 제1 및 제2 적외선 차단막을 동시에 투과하는 입사광의 적외선 투과율을 나타낸 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제1 적외선 차단막(24)과 제2 적외선 차단막(25)이 각각 형성된 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)를 상기 렌즈배럴(10) 내에 장착하게 되면, 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)의 일면에 각각 증착 형성된 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)에 의해 620㎚ 이하 범위의 파장에서는 95% 이상의 투과율을 나타내고, 620㎚ 이상 범위의 파장에서는 10% 미만의 낮은 투과율을 나타냄으로써, 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)의 일면에 증착된 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)에 의해 적외선을 효과적으로 차단할 수 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)을 동시에 사용한 카메라 모듈의 적외선 차단 효율은 종래 IR 필터를 사용한 카메라 모듈의 적외선 차단 효율과 근접한 형태의 차단 효율의 투과율을 나타냄을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)이 형성된 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)를 포함하는 카메라 모듈은, 앞서 설명된 도 4와 같이, 상기 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)이 형성된 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23)가 포함된 플라스틱 렌즈(20~23)가 순차적으로 적층 결합된 렌즈배럴(10)과, 상기 렌즈배럴(10)과 결합되는 하우징(26)과, 상기 하우징(26)의 하단부가 밀착 결합되고, 중앙부가 상기 하우징(26)에 의해서 복개되는 이미지센서(28)가 장착된 인쇄회로기판(27)으로 이루어진다.
이때, 상기 카메라 모듈은 종래의 인쇄회로기판(27) 상에 형성되던 IR 필터를 제거하고 상기 비구면 플라스틱 렌즈(21, 23) 일면에 각각 제1 및 제2 적외선 차단막(24, 25)을 형성함으로써, 상기 IR 필터가 개재되던 공간 없이 카메라 모듈이 조립됨에 따라 모듈 높이를 줄일 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 적외선 차단막 일체형 렌즈 및 이를 이용한 카메라 모듈은, 카메라 모듈의 렌즈배럴 내에 적외선을 순차적으로 차단하기 위한 제1 및 제2 적외선 차단막이 일면에 각각 증착된 두 개의 비구면 플라스틱 렌즈가 적층 결합됨으로써, 카메라 모듈의 높이를 절감시킬 수 있는 카메라 모듈 제품을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 별도의 IR 필터를 고정시키기 위한 본딩 공정과 접착제 경화 공정이 생략되어 제작 공수가 줄어들고, 공수의 절감에 의한 모듈 제작 비용을 낮출 수 있는 장점이 있음과 아울러 부품수의 간소화에 의해서 공정 불량이 획기적으로 절감될 수 있는 작용효과가 있다.
아울러, 본 발명은 제1 및 제2 적외선 차단막은 낮은 온도의 챔버에서 10층 내지 15층의 박막으로만 증착하게 됨으로써 비구면 플라스틱 렌즈의 손상이 없고, 챔버의 온도를 높이기 위한 열원의 감소를 가져와 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 폴리머 계열의 합성수지 재질로 사출 성형되고, 렌즈배럴 내부에 유리 렌즈와 혼합 또는 단독으로 적층 결합되는 다수의 플라스틱 렌즈 중 적어도 두 개의 플라스틱 렌즈 일면에 적외선 차단막이 적층 형성된 적외선 차단막 일체형 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 차단막은, 비구면의 플라스틱 렌즈면 중에서 그 곡률이 큰 부위의 만곡면 상에 다수의 적외선 차단층이 적층 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 차단막 일체형 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 차단막은, 각 플라스틱 렌즈에 10층 내지 15층의 적외선 차단층이 적층 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 차단막 일체형 렌즈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 차단막은, 진공 증착법에 의해 적층 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 차단막 일체형 렌즈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진공 증착법은, 저항가열 증착법, 전자빔 가열 증착법, 이온빔 가열 증착법, 레이저 가열 증착법 또는 고주파 유도 가열 증착법 중 선택된 어느 하나의 진공 증착법인 것을 특징으로 하는 적외선 차단막 일체형 렌즈.
  6. 비구면 플라스틱 렌즈가 챔버 내에 장착되는 단계;
    상기 챔버 내에서 증착물질을 가열 증발시켜 상기 플라스틱 렌즈의 일면에 박막의 적외선 차단층을 증착하는 단계; 및
    상기 적외선 차단층의 증착 과정을 10회 내지 15회 반복하여 10층 내지 15층의 다층 적외선 차단막을 형성하는 단계;
    를 포함하는 적외선 차단막 일체형 렌즈의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플라스틱 렌즈가 챔버 내에 장착되는 단계 이후에 이온빔을 이용하여 렌즈의 표면에 충격을 가하여 렌즈 표면에 자연 기생되는 박막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단막 일체형 렌즈의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 증착물질을 가열 증발시키는 단계는, 저항가열 증착법, 전자빔 가열 증착법, 이온빔 가열 증착법, 레이저 가열 증착법 또는 고주파 유도 가열 증착법의 진공 증착법 중 선택된 어느 하나의 진공 증착법을 사용하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단막 일체형 렌즈의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 적외선 차단층을 반복 증착하여 다층의 적외선 차단막을 형성하는 단계에서, 상기 적외선 차단층 증착시마다 상기 증착된 적외선 차단층 상에 이온빔을 이용하여 충격을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단막 일체형 렌즈의 제조방법.
  10. 하우징과 렌즈배럴이 광축에 대하여 수직으로 결합되는 카메라 모듈에 있어서,
    상기 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 기재된 적외선 차단막 일체형 렌즈;
    상기 적외선 차단막 일체형 렌즈가 적어도 두개 이상 포함된 다수의 플라스틱 렌즈가 순차적으로 적층 결합되는 렌즈배럴;
    상기 렌즈배럴과 결합되는 하우징; 및
    상기 하우징의 하단부가 밀착 결합되고, 중앙부에 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판;
    을 포함하는 카메라 모듈.
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US11/976,210 US20080100910A1 (en) 2006-10-31 2007-10-22 Lens having IR cut-off filter, manufacturing method thereof, and camera module using the same

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210155462A (ko) * 2020-06-16 2021-12-23 주식회사 다올메드 It기술이 접목된 피부 치료장치

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100867520B1 (ko) * 2007-04-23 2008-11-07 삼성전기주식회사 결상 렌즈 및 그 제조 방법
CN101909509B (zh) * 2007-11-12 2013-03-27 康奈尔大学 多路径、多放大率、非共焦荧光发射内窥镜装置和方法
WO2009064753A1 (en) * 2007-11-12 2009-05-22 Cornell University Non-imaging, weakly focused fluorescence emission apparatus and methods
CN101609190B (zh) * 2008-06-20 2011-09-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 压棒
CN101630054A (zh) * 2008-07-15 2010-01-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 相机模组及其制造方法
KR20100130423A (ko) * 2009-06-03 2010-12-13 삼성전자주식회사 웨이퍼-레벨 렌즈 모듈 및 이를 구비하는 촬상 모듈
JP5769918B2 (ja) * 2009-08-26 2015-08-26 ソニー株式会社 光学素子、撮像光学系及び撮像装置
TWI418839B (zh) * 2009-09-24 2013-12-11 Largan Precision Co Ltd 近紅外線取像透鏡組
JP2011075984A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Sony Corp 撮像光学系及び撮像装置
US9121760B2 (en) * 2010-01-27 2015-09-01 Ci Systems Ltd. Room-temperature filtering for passive infrared imaging
JP5507376B2 (ja) * 2010-07-28 2014-05-28 三洋電機株式会社 撮像装置
CN202177716U (zh) * 2011-07-22 2012-03-28 浙江水晶光电科技股份有限公司 高像素影像***用滤光片
US8842381B2 (en) 2012-04-05 2014-09-23 Himax Technologies Limited Micro-lens module
US20130270725A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Global Microptics Company Method of making lens
CN103376532A (zh) * 2012-04-25 2013-10-30 奇景光电股份有限公司 微型镜头模块
KR102047375B1 (ko) * 2012-05-07 2019-11-21 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
TWI611199B (zh) * 2012-05-11 2018-01-11 玉晶光電股份有限公司 具有阻擋紅外線功能之光學鏡頭與其光學鏡片
KR20130127780A (ko) * 2012-05-15 2013-11-25 삼성전기주식회사 카메라 모듈
US9769398B2 (en) 2016-01-06 2017-09-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Image sensor with large-area global shutter contact
US10257394B2 (en) 2016-02-12 2019-04-09 Contrast, Inc. Combined HDR/LDR video streaming
AU2017217833B2 (en) * 2016-02-12 2021-10-07 Contrast, Inc. Devices and methods for high dynamic range video
US10264196B2 (en) 2016-02-12 2019-04-16 Contrast, Inc. Systems and methods for HDR video capture with a mobile device
CN105589123B (zh) * 2016-03-03 2018-09-28 舜宇光学(中山)有限公司 大曲率透镜表面用的红外紫外截止滤光膜结构及制作方法
JP7081835B2 (ja) 2016-08-09 2022-06-07 コントラスト， インコーポレイテッド 車両制御のためのリアルタイムｈｄｒビデオ
US11265530B2 (en) 2017-07-10 2022-03-01 Contrast, Inc. Stereoscopic camera
TWI689208B (zh) * 2017-09-22 2020-03-21 美律實業股份有限公司 電子裝置
CN108196354A (zh) * 2018-02-27 2018-06-22 东莞市旭瑞光电科技有限公司 一种超薄超高清阵列镜头
US10951888B2 (en) 2018-06-04 2021-03-16 Contrast, Inc. Compressed high dynamic range video
KR20200109519A (ko) * 2019-03-13 2020-09-23 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
CN110519568B (zh) * 2019-09-05 2020-12-18 安徽卓呈科技有限公司 一种磁动型自切换红外监控器
TWI769862B (zh) * 2020-08-03 2022-07-01 大立光電股份有限公司 光學鏡頭、取像裝置及電子裝置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004139035A (ja) * 2002-09-25 2004-05-13 Seiko Epson Corp 赤外カットフィルタ付レンズ及びその製造方法並びに小型カメラ
CN100561281C (zh) * 2004-03-05 2009-11-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 数码相机模块
US7411729B2 (en) * 2004-08-12 2008-08-12 Olympus Corporation Optical filter, method of manufacturing optical filter, optical system, and imaging apparatus
CN1752786A (zh) * 2004-09-23 2006-03-29 精碟科技股份有限公司 具滤波透镜的取像镜头组
CN100445773C (zh) * 2004-12-03 2008-12-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 数码相机用透镜制造方法
CN2763819Y (zh) * 2004-12-17 2006-03-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 复合透镜
JP2007206172A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Konica Minolta Opto Inc 撮像系光学素子
US7477461B2 (en) * 2006-12-22 2009-01-13 Flextronics Ap, Llc Three-element photographic objective with reduced tolerance sensitivities

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210155462A (ko) * 2020-06-16 2021-12-23 주식회사 다올메드 It기술이 접목된 피부 치료장치

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Publication number Publication date
CN101173991A (zh) 2008-05-07
US20080100910A1 (en) 2008-05-01
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