WO2022255791A1 - 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

렌즈 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2022255791A1
WO2022255791A1 PCT/KR2022/007780 KR2022007780W WO2022255791A1 WO 2022255791 A1 WO2022255791 A1 WO 2022255791A1 KR 2022007780 W KR2022007780 W KR 2022007780W WO 2022255791 A1 WO2022255791 A1 WO 2022255791A1
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WO
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coating
layer
lens
thickness
lenses
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PCT/KR2022/007780
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English (en)
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이태우
김진영
주양현
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엘지이노텍 주식회사
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    • G02—OPTICS
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    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses

Definitions

  • the present invention relates to a lens module, and more particularly, to a lens module including a multi-layered coating layer and a display device including the same.
  • an object of the present invention is to provide an optical system to which an antireflection coating is applied, which can lower the reflectance of light incident at a high angle and increase the peripheral light amount ratio.
  • the present invention can be used not only when a camera is disposed under a display panel, but also to improve the illumination of a camera in a general camera, to increase a peripheral light ratio, and to increase resolution in a low-light environment.
  • a technical problem to be achieved by the present invention is to provide a lens module capable of lowering reflectance and increasing a peripheral light amount ratio and a display device including the lens module.
  • a lens module includes N lenses sequentially arranged from a water side to an image side, wherein the N lenses include a plurality of first coated lenses to which a first coating is applied to at least one surface, and It includes a plurality of second coated lenses to which a second coating is applied to at least one surface, wherein the first coating and the second coating have different thicknesses, and the plurality of first coated lenses have a predetermined angle with respect to an optical axis. It is a lens in which an angle ( ⁇ ) between a line having a line and a normal line of a point in contact with the line on the water side is 50 degrees or more.
  • the plurality of first coated lenses may be first and second lenses
  • the plurality of second coated lenses may be lenses other than the first and second lenses among the N lenses. have.
  • the first coating may be thicker than the second coating, and a difference in thickness between the first coating and the second coating may be 10% or more of the thickness of the second coating.
  • At least one of the plurality of first coated lenses may have the first coating applied to the water side and the image side, and at least one of the plurality of second coated lenses may have the second coating applied to the water side and the image side. .
  • a lens module includes N lenses sequentially arranged from a water side to an image side, wherein the N lenses are a first coated lens to which a first coating is applied and a second coating to which a second coating is applied.
  • a two-coated lens wherein the first coating includes first to X-th layers sequentially disposed on the surface of the lens, and the second coating includes first to Y-th layers sequentially disposed on the surface of the lens
  • the first layer has the smallest thickness among the first to X-th layers
  • the second coating the first layer has the smallest thickness among the first to Y-th layers.
  • the thickness of the X-th layer of the first coating is greater than the thickness of the Y-th layer of the second coating.
  • a thickness of the (X-1)th layer of the first coating may be greater than a thickness of the (Y-1)th layer of the second coating.
  • a thickness of the first coating may be greater than a thickness of the second coating, and a difference between a thickness of the first coating and a thickness of the second coating may be 10% or more of a thickness of the second coating.
  • the value of X and the value of Y may be the same.
  • the value of X and the value of Y may be 8.
  • the first layer, the third layer, the fifth layer, and the seventh layer of the first coating and the second coating are the first material, and the second layer, the fourth layer, the sixth layer, and the eighth layer are the second layer. material, and the refractive index of the first material may be greater than the refractive index of the second material.
  • Each of the first material and the second material may include an oxide.
  • the water side and the upper side of the first coated lens may include the first coating
  • the water side and the upper side of the second coated lens may include the second coating
  • the first lens and the second lens may be the first coated lens, and the remaining lenses other than the first lens and the second lens among the N lenses may be the second coated lens.
  • Angle of incidence 50 degrees In the above, the transmittance of the first coating is higher than that of the second coating at an incident angle of 50 degrees or more, and the transmittance of the first coating at an incident angle of 0 degrees or more and 40 degrees or less is the transmittance of the second coating at an incident angle of 0 degrees or more and 40 degrees or less. may be lower than the permeability of
  • a lens module includes a plurality of lenses sequentially arranged from an object side to an image side, and the plurality of lenses includes at least one first coated lens having a first coating applied to at least one surface thereof. and at least one second coated lens to which a second coating is applied to at least one surface, wherein the thickness of the first coating is 1.05 times or more than the thickness of the second coating, and the at least one first coated lens has the highest light transmittance within a range of an incident angle of 30° or more and less than 60°, and the at least one second coated lens has the highest light transmittance within a range of an incident angle of 0° or more and less than 30°.
  • the at least one first coated lens may be a lens having a region in which an angle ⁇ between a line having a predetermined angle with respect to an optical axis and a normal line of a point contacting the line and a point on the water side is 50 degrees or more.
  • the first coating includes first to X-th layers sequentially disposed on the surface of the lens, and the second coating includes first to Y-th layers sequentially disposed on the surface of the lens, 1 coating has the thinnest thickness of the first layer among the first to X-th layers, and the second coating has the thinnest thickness of the first layer among the first to Y-th layers, and A thickness of each of the X layer and the X-2th layer may be greater than that of each of the Y-th layer and the Y-2th layer of the second coating.
  • a thickness of the X-1th layer of the first coating may be greater than a thickness of the Y-1th layer of the second coating.
  • a thickness of at least one of the X-3th layer and the X-5th layer of the first coating may be smaller than a thickness of at least one of the Y-3th layer and the Y-5th layer of the second coating.
  • the first coating includes first to X-th layers sequentially disposed on the surface of the lens, and the second coating includes first to Y-th layers sequentially disposed on the surface of the lens,
  • the refractive index of the odd-numbered layers of the first to X-th layers is greater than the refractive index of the even-numbered layers
  • the refractive index of the odd-numbered layers of the first to Y-th layers is greater than the refractive index of the even-numbered layers
  • the thickness of each of the even-numbered layers of the X layer is greater than the thickness of each of the even-numbered layers of the first to Y-th layers
  • the thickness of at least one of the odd-numbered layers of the first to X-th layers is greater than the thickness of the first layer to a thickness of at least one of the odd-numbered layers of the Y-th layer.
  • a lens module includes a lens substrate; And a coating layer disposed on at least one of both surfaces of the lens substrate, having the highest light transmittance within a range of an incident angle of 30 ° or more and 60 ° or less, a line having a predetermined angle with respect to the optical axis, and the line and the water side There exists a region where the angle ⁇ between the normals of the contacting points is 50 degrees or more.
  • the coating layer includes first to X-th layers sequentially disposed on the surface of the lens substrate, the refractive index of odd-numbered layers of the first to X-th layers is greater than the refractive index of even-numbered layers, and the first to X-th layers have a refractive index of Among layers to X-th layers, the first layer may have the thinnest thickness, and the total thickness of the coating layer may be 70 to 90 times the thickness of the first layer.
  • the thickness of the X-th layer among the first to X-th layers is 19 times or more than the thickness of the first layer, and the thickness of the X-2th layer among the first to X-th layers is the thickness of the first layer. It may be 1.5 times or more of
  • a thickness of a second layer among the first to X-th layers may be 18 times or more than the thickness of the first layer.
  • the thickness of the X ⁇ 1th layer may be 12.5 times or more than the thickness of the first layer.
  • the thickness of the X-3th layer among the first to Xth layers is 7.5 times or less than the thickness of the first layer, and the thickness of the X-5th layer among the first to Xth layers is the thickness of the first layer. It may be less than three times the thickness of
  • It may have a light transmittance of 98% or more at an incident angle of 50°.
  • It may have a light transmittance of 95% or more at an incident angle of 60°.
  • It may have a light transmittance of 88% or more at an incident angle of 70°.
  • the lens module according to an embodiment of the present invention can reduce noise in the peripheral area having a lower light quantity ratio than the central area.
  • it can be usefully applied not only when a camera is disposed under the display panel but also in all environments where the amount of light is low.
  • it is possible to improve the light quantity ratio of the peripheral part without reducing the light quantity of the central part.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lens module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an optical path through which light incident on a lens reaches an image sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows the result of lens shading correction in the 0 field area in an environment where the ambient light ratio is different.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a lens module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6(a) is an example of a first coating according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6(b) is an example of a second coating according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining an incident angle of a lens.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an incidence angle of a lens for each field.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a camera module including a lens module of a type that can be used in a display device.
  • FIG. 11 shows the results of measuring reflectance (%) in the visible light region for Example 1 (FIG. 11(a)) and Comparative Example 1 (FIG. 11(b)).
  • 13 is a simulation result of light transmittance for each incident angle of a coating optimized for incident angles of 0°, 60°, and 70° according to an embodiment of the present invention.
  • the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in a variety of different forms, and if it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components among the embodiments can be selectively implemented. can be used by combining and substituting.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", A, B, and C are combined. may include one or more of all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention.
  • a component when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected to, combined with, or connected to the other component, but also with the component. It may also include the case of being 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between the other components.
  • top (top) or bottom (bottom) is not only a case where two components are in direct contact with each other, but also one A case in which another component above is formed or disposed between two components is also included.
  • up (up) or down (down) it may include the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lens module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the lens module 100 includes a plurality of lenses 110 sequentially arranged from the object side to the image side, for example, a first lens L1 and a second lens L2. ), a third lens L3, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and a sixth lens L6.
  • An image sensor 190 may be disposed on the upper side, and a filter 170 may be disposed between the sixth lens L6 and the image sensor 190 .
  • the light reflected from the object sequentially passes through the first to sixth lenses 110 and the filter 170 of the lens module 100 and is received by the image sensor 190 .
  • the filter 170 may be an infrared (IR) filter.
  • the filter 170 may block near-infrared rays, eg, light having a wavelength of 700 nm to 1100 nm, from light incident into the lens module 100 .
  • the filter 170 may pass near-infrared rays, eg, light having a wavelength of 700 nm to 1100 nm, from light incident into the lens module 100 .
  • the image sensor 190 may be connected to the printed circuit board through a wire.
  • the lens module 100 may include six lenses 110, but the number is not limited to six, and the space in which the lens modules are located is considered. so that it can be selected appropriately. Also, the lens module according to one embodiment of the present invention is not limited to having a shape as shown in FIG. 1 .
  • the lens module 100 may include a lens 110 having a design as shown in Table 1 below.
  • a coating layer is applied to the lens 100 .
  • the coating layer is not shown in FIG. 1 , as will be described later, the coating layer may mean formed on at least one surface of both sides of the lens.
  • Such a coating layer is formed on a substrate using a conventional method known to those skilled in the art, such as vacuum deposition, sputtering (physical deposition), chemical vapor deposition (CVD), and wet coating. It can be.
  • a lens module according to an embodiment of the present invention relates to a lens coating for increasing the peripheral light ratio in an environment where the relative illumination is low, and in particular, reduces Fresnel loss in the peripheral area where the amount of light is lower than the center and corrects lens shading ( It is characterized by being able to reduce noise generated during lens shading correction (LSC).
  • the center refers to a central area of the image sensor, and as will be described later, refers to an area close to a 0 field of the image sensor.
  • the periphery refers to an area around the image sensor, and as will be described later, refers to an area close to one field of the image sensor.
  • the peripheral light amount ratio means the light amount ratio of the peripheral area to the center of the upper surface.
  • lens shading appears in which the center is bright and the periphery is photographed dark.
  • this phenomenon becomes more prominent. This is a phenomenon that occurs because light incident on the lens at a low angle has high transmittance and appears bright, but light incident at a high angle has low transmittance.
  • FIG. 2 schematically illustrating an optical path through which light incident on a lens reaches an image sensor
  • the area reaching the image sensor varies according to the angle of incidence of light incident from an object side.
  • the image sensor is divided into field 0, which is the center of the image sensor, and field 1, which is the farthest from the center of the image sensor.
  • Most of the light reaching the 1 field area (periphery) of the image sensor is incident on the lens at a high angle
  • Most of the light reaching the 0 field area (center) of the image sensor is incident on the lens at a low angle.
  • the elevation angle means an angle of 40 degrees or more, preferably 45 degrees or more, and more preferably 50 degrees or more.
  • FIG. 3 shows the result of lens shading correction in the 0 field area in an environment where the ambient light ratio is different.
  • lens shading correction is performed in an environment where the ambient light ratio is 70%, (b) is 40%, and (c) is 20%.
  • Figure 4 shows the result of lens shading correction in one field area in an environment where the ambient light ratio is different.
  • (c) shows lens shading correction in an environment where the ambient light ratio is 20%.
  • a lens module according to an embodiment of the present invention relates to a lens coating for increasing the peripheral light amount ratio in an environment where the peripheral light amount ratio is low, and is particularly intended to increase the light amount ratio in a region close to one field having a lower light amount ratio than the central portion.
  • the present invention is to provide a lens coating for achieving this effect, specifically means to form a coating layer on the surface of the lens. That is, the surface of the lens may be a surface facing the object side (hereinafter, the water side surface) or a surface facing the image side (hereinafter, the image side surface) with respect to the lens (ie, the lens substrate). It means that at least one surface of is coated with a coating layer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a lens module according to an embodiment of the present invention.
  • the number of lenses included in the lens module shown in FIG. 5 are examples, but are not limited thereto.
  • the lens module 100 includes N lenses sequentially arranged from the water side to the image side.
  • N is 6, but is described as an example, but is not limited thereto, and N may be a positive integer of 2 or more.
  • the lens module 100 includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and a second lens L1 sequentially disposed from the water side to the image side. It includes 6 lenses (L6), and among both surfaces of each lens (L1 to L6), the side facing the water side is referred to as the water side surface (L1S1 to L6S1), and the side facing the image side is called the image side surface (L1S2 to L6S2). It is called
  • a coating layer is disposed on at least one of both surfaces of the lens.
  • the coating applied to some of the plurality of lenses is different from the coating applied to other some of the lenses.
  • At least one of the N lenses L1 to L6 is a first coated lens to which a first coating is applied, and at least one of the N lenses L1 to L6 is a first coating and a different coating lens.
  • This is the second coating lens to which 2 coatings are applied.
  • at least one of the thickness, number of layers, and refractive index of the first coating may be different from at least one of the thickness, number of layers, and refractive index of the second coating.
  • the first coating may be a coating optimized for a higher incident angle than the second coating.
  • the transmittance of the first coating at the first angle of incidence is higher than that of the second coating at the first angle of incidence, and the transmittance of the first coating can be designed to be lower than that of the second coating at a second angle of incidence smaller than the first angle of incidence.
  • the first incident angle may be 50° or more, preferably 50° to 70°
  • the second incident angle may be 0° or more and 40° or less, preferably 0° or more and 20° or less.
  • the first coating is a coating designed to have a transmittance of 95% or more at an incident angle of 50 ° or more
  • the second coating is a coating designed to have a transmittance of 99% or more at an incident angle of 0 ° or more and 40 ° or less.
  • the first coating may be a coating designed to have a transmittance of 95% or more at an incident angle of 60°
  • the second coating may be a coating designed to have a transmittance of 99% or more at an incident angle of 0°.
  • the first coated lens to which the first coating is applied has the highest light transmittance within a range of 30° or more and 60° or less of the incident angle
  • the second coated lens to which the second coating is applied has an incident angle of 0° or more to 30° It has the highest light transmittance within a range less than
  • the first coated lens to which the first coating is applied has the highest light transmittance within the range of 30° or more and 60° or less of the incident angle, and lower than the highest light transmittance at other incident angles outside the range of 30° or more and 60° or less. It may have light transmittance.
  • the second coated lens to which the second coating is applied has the highest light transmittance within the range of the incident angle of 0 ° or more and less than 30 °, and the light transmittance lower than the highest light transmittance at other incident angles outside the range of 0 ° or more and less than 30 °.
  • the first coated lens to which the first coating is applied has the highest light transmittance at a specific incident angle within the range of 30 ° or more and 60 ° or less
  • the second coated lens to which the second coating is applied has the highest light transmittance. It may have lower light transmittance than the first coating lens at a specific incident angle having high light transmittance.
  • the second coated lens to which the second coating is applied has the highest light transmittance at a specific incident angle within the range of 0° or more and less than 30°
  • the first coated lens to which the first coating is applied has the highest light transmittance. It may have lower light transmittance than the second coating lens at a specific incident angle having transmittance.
  • the first coated lens to which the first coating is applied has a lower light transmittance than the second coated lens to which the second coating is applied in the range of an incident angle of 0 ° or more and less than 30 °, but the first coated lens to which the first coating is applied. has a light transmittance of 98% or more at an incident angle of 50°, and the second coated lens to which the second coating is applied may have a light transmittance of less than 98% at an incident angle of 50°.
  • the first coated lens to which the first coating is applied has a lower light transmittance than the second coated lens to which the second coating is applied in the range of an incident angle of 0 ° or more and less than 30 °, but the first coated lens to which the first coating is applied has an incident angle
  • the second coated lens having a light transmittance of 95% or more at 60° and a second coating applied thereto may have a light transmittance of less than 95% at an incident angle of 60°.
  • the first coated lens to which the first coating is applied has a lower light transmittance than the second coated lens to which the second coating is applied in the range of an incident angle of 0 ° or more and less than 30 °, but the first coated lens to which the first coating is applied has an incident angle
  • the second coated lens having a light transmittance of 88% or more at 70° and a second coating applied thereto may have a light transmittance of less than 88% at an incident angle of 70°.
  • the incident angle may be an angle between a predetermined line having a predetermined angle with respect to the optical axis of the lens and a normal line to a point of contact between the predetermined line and the surface of the lens.
  • the predetermined angle may be determined according to the field of view (FOV) of the lens.
  • FOV field of view
  • the predetermined angle may be 1/2 of the angle of view of the lens.
  • the predetermined line may be an incident light incident on the lens. That is, the predetermined line may be an incident ray parallel to the angle of view of the lens.
  • FIG. 6(a) is an example of a first coating according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6(b) is an example of a second coating according to an embodiment of the present invention.
  • the first coating 130 includes first to X-th layers (where X is a positive integer of 2 or more) sequentially disposed on the surface of the lens, and the second coating 140 includes first to Y-th layers (where Y is a positive integer equal to or greater than 2) sequentially disposed on the surface of the lens. Based on the surface of the lens, a layer closest to the lens is the first layer, and a layer farthest from the lens corresponds to the Xth layer or the Yth layer.
  • both X and Y are described as being 8, but are not limited thereto, and X and Y may be different.
  • the first coating 130 is a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately stacked four times, and the high refractive index layer, the first layer 131, the third layer 133,
  • the fifth layer 135 and the seventh layer 137 include a first material, and include the second layer 132, the fourth layer 134, the sixth layer 136, and the eighth low refractive index layer.
  • Layer 138 may include a second material.
  • the refractive index of the first material may be greater than the refractive index of the second material.
  • Both the first material and the second material may include an oxide.
  • the first material may include TiO 2 and the second material may include SiO 2 .
  • the first layer 131 closest to the lens surface has a higher refractive index than the second layer 132 .
  • the low refractive index layer may include SiO 2 having a refractive index of about 1.52 to 1.57.
  • the high refractive index layer may include TiO 2 having a refractive index of about 2.55 to 2.87.
  • specific refractive index information according to wavelength (nm) is shown in Table 2 below.
  • the first coating 130 has the above-described configuration, and at the same time, the thickness of the sixth layer 136 ⁇ the thickness of the fourth layer 134 ⁇ the thickness of the second layer 132 ⁇
  • the thickness condition of the eighth layer 138 may be satisfied. That is, the thickness of the fourth layer 134 is thicker than the thickness of the sixth layer 136, the thickness of the second layer 132 is thicker than the thickness of the fourth layer 134, and the thickness of the second layer 132
  • the thickness of the eighth layer 138 may be thicker than the thickness.
  • the coating layer 130 additionally has the thickness of the first layer 131 ⁇ the thickness of the third layer 133 ⁇ the thickness of the fifth layer 135 ⁇ the thickness of the seventh layer 137 It may satisfy the thickness condition. That is, the thickness of the third layer 133 is thicker than the thickness of the first layer 131, the thickness of the fifth layer 135 is thicker than the thickness of the third layer 133, and the thickness of the fifth layer 135 The thickness of the seventh layer 137 may be thicker than the thickness.
  • the second coating 140 is a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated four times, and the high refractive index layer, the first layer 141, the third layer 143,
  • the fifth layer 145 and the seventh layer 147 include a first material, and include the second layer 142, the fourth layer 144, the sixth layer 146, and the eighth low refractive index layer.
  • Layer 148 may include a second material.
  • the refractive index of the first material may be greater than the refractive index of the second material.
  • Both the first material and the second material may include an oxide.
  • the first material may include TiO 2 and the second material may include SiO 2 .
  • the second coating 130 has the above-described configuration, and at the same time, the thickness of the sixth layer 146 ⁇ the thickness of the fourth layer 144 ⁇ the thickness of the second layer 142 ⁇
  • the thickness condition of the eighth layer 148 may be satisfied. That is, the thickness of the fourth layer 144 is thicker than the thickness of the sixth layer 146, the thickness of the second layer 142 is thicker than the thickness of the fourth layer 144, and the thickness of the second layer 142
  • the thickness of the eighth layer 148 may be thicker than the thickness.
  • the second coating 140 additionally has the thickness of the first layer 141 ⁇ the thickness of the third layer 143 ⁇ the thickness of the fifth layer 145 ⁇ the seventh layer 147 ) may satisfy the thickness condition of That is, the thickness of the third layer 143 is thicker than the thickness of the first layer 141, the thickness of the fifth layer 145 is thicker than the thickness of the third layer 143, and the thickness of the fifth layer 145 The thickness of the seventh layer 147 may be thicker than the thickness.
  • the total thickness of the first coating 130 is greater than the total thickness of the second coating 140 .
  • the total thickness of the first coating 130 may be at least 1.05 times, preferably at least 1.05 to 1.35 times, or at least 1.1 times, preferably at least 1.15 to 1.3 times the total thickness of the second coating 140.
  • OPL optical path length
  • the amount of phase change of the reflected light also changes.
  • the first coating 130 may have higher transmittance than the second coating 140 with respect to light having a high incident angle, eg, 50° or more.
  • the thickness of the Xth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the first coating 130, is the Yth layer (eg, the uppermost layer of the second coating 140).
  • it may be thicker than the thickness of the eighth layer 148).
  • the thickness of the Xth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the first coating 130, is the Yth layer (eg, the eighth layer (eg, the eighth layer), which is the uppermost layer of the second coating 140). 148)), and the thickness of the X-1th layer (eg, the seventh layer 137), which is a layer below the uppermost layer of the first coating 130, is a layer below the uppermost layer of the second coating 140 It may be thicker than the thickness of the Y-1th layer (eg, the seventh layer 147).
  • the total thickness of the second layer 132, the fourth layer 134, the sixth layer 136, and the eighth layer 138, which are the low refractive index layers of the first coating 130 is the second coating 140 It may be greater than the total thickness of the second layer 142, the fourth layer 144, the sixth layer 146, and the eighth layer 148, which are low refractive index layers of .
  • each thickness of the second layer 132, the fourth layer 134, the sixth layer 136, and the eighth layer 138, which are the low refractive index layers of the first coating 130 is the second coating 140 It may be greater than each thickness of the second layer 142, the fourth layer 144, the sixth layer 146, and the eighth layer 148, which are low refractive index layers of . According to this, since an optical path increase and phase matching are possible for light having a high incident angle, for example, an incident angle of 50 ° or more, the first coating 130 can have higher transmittance than the second coating 140.
  • the thickness of the fourth layer 134 of the first coating 130 is 45 to 65 nm, preferably 50 to 63 nm, and the thickness of the fifth layer 135 is 30 to 45 nm, preferably 32 to 43 nm, the thickness of the sixth layer 136 is 8 to 17 nm, preferably 10 to 14 nm, and the thickness of the seventh layer 137 is 50 to 70 nm, preferably 58 to 66 nm,
  • the eighth layer 138 may have a thickness of 93 to 106 nm, preferably 103 to 105 nm.
  • the first coating 130 may additionally satisfy the condition that the thickness of the second layer is 88 to 102 nm and the thickness of the third layer is 13 to 18 nm. In this case, since the transmittance of the region having an incident angle of 50° or more increases due to the application of the first coating 130, the effect of increasing the ambient light amount ratio may be more excellent.
  • the first coating 130 may have the thinnest thickness of the first layer 131 . That is, it may be formed thinner than the thickness of the second to eighth layers.
  • the thickness of the fourth layer 144 of the second coating 140 is 38 to 43 nm, preferably 40 to 41 nm, and the thickness of the fifth layer 145 is 30 to 45 nm, preferably 43 to 45 nm, the thickness of the sixth layer 146 is 4 to 7 nm, preferably 5 to 6 nm, and the thickness of the seventh layer 147 is 50 to 56 nm, preferably 52 to 54 nm,
  • the eighth layer 148 may have a thickness of 80 to 90 nm, preferably 84 to 88 nm.
  • the thickness of the second layer 142 is 70 to 80 nm, preferably 74 to 77 nm, and the thickness of the third layer 143 is 13 to 18 nm, preferably 15 to 77 nm. It may be to additionally satisfy the condition of 17 nm.
  • the second coating 140 may be formed to have the thinnest thickness of the first layer 141 . That is, it may be formed thinner than the thickness of the second to eighth layers.
  • the first coating 130 may be optimized for a higher incident angle than the second coating 140 .
  • the first coating 130 may have a transmittance of 95% or more for light incident at an incident angle of 60°
  • the second coating 140 may have a transmittance of 99% or more for light incident at an incident angle of 0°. have.
  • the thickness of the Xth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the first coating 130, is the Yth layer (eg, the uppermost layer 138) of the second coating 140. It may be thicker than the thickness of the eighth layer 148).
  • the thickness of the Xth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the first coating 130, is the Yth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the second coating 140. 1.1 times or more, preferably 1.15 to 1.3 times the thickness of layer 148).
  • the thickness of the Xth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the first coating 130, is the Yth layer (eg, the eighth layer (eg, the eighth layer), which is the uppermost layer of the second coating 140). 148)), and the thickness of the X-2th layer (eg, the sixth layer 136), which is the second lower layer of the uppermost layer of the first coating 130, is the uppermost layer of the second coating 140 It may be thicker than the thickness of the Y-2th layer (eg, the sixth layer 146), which is the second lower layer of .
  • the thickness of the Xth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the first coating 130, is the Yth layer (eg, the eighth layer (eg, the eighth layer), which is the uppermost layer of the second coating 140). 148)), and the thickness of the X-2th layer (eg, the sixth layer 136), which is the second lower layer of the uppermost layer of the first coating 130, is the uppermost layer of the second coating 140 It is thicker than the thickness of the Y-2th layer (eg, the sixth layer 146) that is the second lower layer of the X-1th layer (eg, the first layer below the uppermost layer of the first coating 130) (eg, the sixth layer 146). The thickness of the seventh layer 137) may be greater than that of the Y ⁇ 1th layer (eg, the seventh layer 147), which is a layer below the uppermost layer of the second coating 140.
  • the thickness of the Xth layer (eg, the eighth layer 138), which is the uppermost layer of the first coating 130, is the Yth layer (eg, the eighth layer (eg, the eighth layer), which is the uppermost layer of the second coating 140). 148)), and the thickness of the X-2th layer (eg, the sixth layer 136), which is the second lower layer of the uppermost layer of the first coating 130, is the uppermost layer of the second coating 140 It is thicker than the thickness of the Y-2th layer (eg, the sixth layer 146), which is the second lower layer, and the X-3th layer (eg, the fifth layer 135 of the first coating 130).
  • the thickness of at least one of the X-5th layer is the Y-3th layer (eg, the fifth layer 145) of the second coating 140 and the Y-5th layer (eg, the third layer 143).
  • the total thickness of even-numbered layers that are low refractive index layers of the first coating 130 that is, the second layer 132, the fourth layer 134, the sixth layer 136, and the eighth layer 138 is 2 may be greater than the total thickness of the second layer 142, the fourth layer 144, the sixth layer 146, and the eighth layer 148, which are the low refractive index layers of the coating 140.
  • each thickness of the even-numbered layers that are low refractive index layers of the first coating 130 that is, the second layer 132, the fourth layer 134, the sixth layer 136, and the eighth layer 138 is 2 may be greater than the respective thicknesses of the second layer 142, the fourth layer 144, the sixth layer 146, and the eighth layer 148, which are the low refractive index layers of the coating 140.
  • the thickness of at least one of the odd-numbered layers that are high refractive index layers of the first coating 130 may be thinner than the thickness of at least one of the high refractive index layers of the second coating 140, the first layer 141, the third layer 143, the fifth layer 145, and the seventh layer 147.
  • the first coating 130 can have a higher transmittance than the second coating 140, and the optical path in the low refractive index layer. Because of the increase, the loss of light transmittance due to the increase in the light path can be minimized.
  • the thickness of the first layer 131 of the first coating 130 may be thinner than the thickness of each of the second to eighth layers of the first coating 130, and the first layer of the second coating 140
  • the thickness of the layer 141 may be smaller than the thickness of each of the second to eighth layers of the second coating 140 .
  • the total thickness of the first coating 130 is the thickness of the first layer 131 It may be 70 to 90 times.
  • the thickness of the X-th layer 138 among the first to X-th layers 131 to 138 is 19 times or more, preferably 19 times or more and 22 times or less than the thickness of the first layer 131, and the first Among the layers to the X-th layers 131 to 138, the thickness of the X-2th layer 136 may be 1.5 times or more, preferably 1.5 times or more and 6 times or less than the thickness of the first layer 131.
  • the thickness of the second layer 132 among the first to X-th layers 131 to 138 may be 18 times or more, preferably 18 times or more and 25 times or less than the thickness of the first layer 131 .
  • the thickness of the X-1th layer 137 may be 12.5 times or more, preferably 12.5 times or more and 15 times or less of the thickness of the first layer 131. .
  • the thickness of the X-3th layer 135 is 7.5 times or less, preferably 3 times or more and 7.5 times or less of the thickness of the first layer 131
  • the thickness of the X-5th layer 133 may be 3 times or less, preferably 1.5 times or more and 3 times or less of the thickness of the first layer 131.
  • the N lenses L1 to L6 is a first coated lens to which the first coating 130 is applied, and the N lenses L1 to L6 At least one of them is a second coated lens to which a second coating 140 different from the first coating 130 is applied.
  • the first coated lens may mean a lens to which the first coating 130 is applied to at least one of the water side and the image side of the lens.
  • the first coated lens may mean a lens to which the first coating 130 is applied to the water side and the upper side of the lens.
  • the second coated lens may mean a lens to which the second coating 140 is applied to at least one of the water side and the image side of the lens.
  • the second coated lens may mean a lens to which the second coating 140 is applied to the water side and the image side of the lens.
  • the first coated lens to which the first coating 130 is applied may be a high angle lens.
  • the first coating lens may be all or part of the high-angle lenses.
  • the second coated lens may be all or part of the remaining lenses other than the first coated lens among the N lenses.
  • a high-angle lens means a lens in which an angle of incident light ( ⁇ , hereinafter referred to as an incident angle) is 50° or more. That is, the high-angle lens refers to a lens having a region in which an angle ⁇ between a line having a predetermined angle with respect to the optical axis and a normal line of a point contacting the line and a point on the water side is 50 degrees or more.
  • the high-angle lens is a lens in which an angle ( ⁇ ) between a line having a predetermined angle with respect to the optical axis and a normal line of a point in contact with the line and a point in contact with the water-side surface is 50 degrees or more and occupies 30% or more of the area of the water-side surface.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the angle of incidence of a lens
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the angle of incidence of a lens for each field
  • a 'high angle lens' refers to a first line A having a first angle ( ⁇ in FIG. 7) with respect to the optical axis of the lens (line a in FIG. 7), and the first line and the lens are in contact.
  • the area where the angle ⁇ of the normal line (line c in FIG. 7 ) of the point P where the first line and the lens contact is 50 degrees or more is the area of the lens surface.
  • the first angle may depend on the angle of view of the lens.
  • the first angle may be 1/2 of the angle of view of the lens.
  • the first ray may be an incident ray incident parallel to the angle of view of the lens.
  • the first line may be a line of the field of view (FOV) of the lens or a line parallel to the line of sight. If it is satisfied that the first line forms a first angle with the optical axis, the distance between the first line and the lens does not affect the high-angle lens. That is, although the first line is located close to the lens or located far away, it forms a first angle with the optical axis, and the angle ⁇ of the normal line (line c in FIG. 7) of the point where the first line and the lens contact is 50 degrees. or more, the lens satisfies the high-angle lens condition.
  • the angle of incidence may be calculated for each field. That is, as shown in FIGS. 8 and 9 , the angle of incidence at the contact point between the first line and the lens may be calculated in units of 0.1 field based on the center of the lens (ie, field 0 of the image sensor).
  • the optical axis (a) 0 is a point on the lens corresponding to field 0 of the image sensor (eg, the center of the lens), 1 is a point on the lens corresponding to field 1 of the image sensor, and optical axis (a) Points divided into 10 equal heights from point 0 to point 1 on the basis of may correspond to fields 0 to 1 of the image sensor in units of 0.1 field.
  • 9(a) to 9(k) show angles of incidence and angles of refraction with respect to the field of view (FOV) line of the lens measured in units of 0.1 field between fields 0 and 1, and cases corresponding to elevation angles are shaded. Specifically, as shown in FIG. 2 , angles for each incident position of light (Chief, Y+, Y-, X+, X-) were measured and shown.
  • a lens having one or more first lines satisfying the above conditions is defined as a high-angle lens. That is, if there exists a place where the angle ⁇ between the normal line and the first line is 50 degrees or more among all surfaces of the lens, the lens satisfies the condition of the high angle lens.
  • the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, and the sixth lens L6 are It may be a high angle lens.
  • the first coated lens to which the first coating 130 is applied may be all or some of the high angle lenses in the lens module 100 .
  • the first coated lens to which the first coating 130 is applied is the first lens L1, the second lens L2, and the third lens L3, which are high-angle lenses in the lens module 100. ), it may be the first lens (L1), which is the highest angle lens closest to the water side, among the fourth lens (L4) and the sixth lens (L6), and all or part of the remaining lenses except for the first coating lens are coated with the second coating ( 140) may be applied to the second coated lens.
  • the first coated lens to which the first coating 130 is applied is the first lens L1, the second lens L2, and the third lens, which are high-angle lenses in the lens module 100.
  • (L2), and all or part of the lenses other than the first coated lens may be the second coated lens to which the second coating 140 is applied.
  • the first coated lens to which the first coating 130 is applied is the first lens L1, the second lens L2, and the third lens, which are high-angle lenses in the lens module 100.
  • (L3), the fourth lens (L4), and the sixth lens (L6) may be a first lens (L1), which is the closest high-angle lens to the water side, and another high-angle lens disposed not to be continuous with the first lens (L1), , All or part of the lenses other than the first coated lens may be the second coated lens to which the second coating 140 is applied.
  • the first coated lens to which the first coating 130 is applied is the first lens L1, the second lens L2, and the third lens, which are high-angle lenses in the lens module 100.
  • the (L3), the fourth lens (L4), and the sixth lens (L6) a high angle lens having the largest number of high angle areas may be included.
  • the high-angle lens with the largest angle of incidence is the lens with the largest number of fields with an angle of incidence of 50° or more, referring to FIGS. can Alternatively, the high angle lens having the largest number of high angle areas may be the lens having the widest area where the incident angle is 50° or more.
  • the first coated lens to which the first coating 130 is applied is the first lens L1, the second lens L2, and the third lens, which are high-angle lenses in the lens module 100.
  • L3, the fourth lens (L4), and the sixth lens (L6) may include a lens having the highest incident angle.
  • a lens including an area having the highest angle of incidence may be the first coated lens. have.
  • the first coating 130 converts the high angle lens to a high angle. Since the transmittance of the incident light is increased, the amount of light in the center is not reduced while the amount of light in the periphery is improved.
  • the lens module according to the embodiment of the present invention may be included in the camera module.
  • a camera module including a lens module according to an embodiment of the present invention may be used in a display device. That is, the lens module according to the embodiment of the present invention may be embedded in a display device such as a smart phone, a tablet PC, a laptop computer, or a PDA.
  • the lens module according to the embodiment of the present invention may be disposed under the display panel and implemented as a front camera of the display device, and may provide a relatively high light transmittance without having a separate hole in the display panel. have.
  • the lens module according to the embodiment of the present invention may be disposed under the display panel and implemented as a front camera of the display device, and may provide a relatively high light transmittance without having a separate hole in the display panel. have.
  • when light is incident at a high angle it is possible to minimize the problem of increasing Fresnel loss and noise during correction due to a low peripheral light amount ratio.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a camera module including a lens module of a type that can be used in a display device.
  • the camera module 600 includes the aforementioned lens module 610, image sensor 620, and printed circuit board 630.
  • the lens module 610 includes a lens 612, A spacer 614 , a lens holder 616 , and a filter 618 may be included.
  • the lens 612 may be the lens of FIG. 1 described above, but is not limited to the same number (6) as shown in FIG. 1 .
  • a plurality of lenses constituting the lens 612 may be aligned with respect to a central axis.
  • the central axis may be the same as the optical axis of the optical system.
  • the spacer 614 is inserted between each lens 612 and serves to maintain a distance between the lenses.
  • the lens holder 616 may have a space capable of accommodating a lens therein.
  • the one or more lenses 612 , the one or more spacers 614 , and the one or more lens holders 616 may be coupled in other ways, such as a method using an adhesive (eg, an adhesive resin such as epoxy).
  • the filter 618 may be an infrared (IR) filter.
  • the lens module 610 may focus light emitted from the image onto the image sensor 620 and generate an electrical signal using the condensed input light signal.
  • the image sensor 620 may be connected to a substrate such as a printed circuit board 630 .
  • One end of the cable 632 may be connected to the printed circuit board 630, and this connection may be made by a material known to a person skilled in the art, such as a conductive adhesive or solder.
  • peripheral light amount ratio according to the embodiment of the present invention was tested on the surface of the lens according to Comparative Examples and Examples.
  • the first coating 130 according to one embodiment of the present invention is applied to some lenses having an angle of incidence with respect to the field of view (FOV) of the lens of 50 to 70 °, and the comparative example is a second coating ( 140) was applied.
  • All lens substrates were K26R (Zeon Corporation).
  • Example 1 in the lens module arranged as shown in FIG. 5, the first coating 130 is applied to both surfaces (two surfaces) of each of the first lens L1 and the second lens L2, and both sides of each of the remaining lenses.
  • the second coating 140 was applied to the surface, and in Example 2, in the lens module arranged as shown in FIG. 5, both surfaces (two surfaces) and the third lens of each of the first lens L1 and the second lens L2
  • the first coating 130 is applied to the water side surface L3S1 of (L3)
  • the second coating 140 is applied to both surfaces of each of the remaining lenses.
  • the second coating 140 was applied to all surfaces of all lenses in the lens module arranged as shown in FIG. 5 .
  • Example 1 For Example 1, Example 2, and Comparative Example, the results of measuring the light quantity ratio for each field position are shown in Table 3 below. Table 3 shows the relative light quantity ratio with the 0 field as 100%.
  • FIG. 11 shows the result of measuring the reflectance (%) in the visible region for Example 1 (FIG. 11(a)) and Comparative Example 1 (FIG. 11(b)).
  • the reflectance was measured by weighting the representative wavelengths of 436 nm, 486 nm, 546 nm, 588 nm, and 656 nm (wavelength (weight): 436 (6%), 486 (17%), 546 (38%), 588 (29%), 656 (10%)).
  • 12 shows the results of measuring transmittance (%) for each incident angle for each lens of Example 1 and Comparative Example 1.
  • Example 1 compared to Comparative Example 1, in the case of Example 1, it can be seen that the reflectance is low and the transmittance is high at high angle incidence of 50 degrees or more in the entire visible light region. Specifically, in Example 1, compared to Comparative Example 1, the transmittance increased by about 0.60% at an incident angle of 50 degrees (Comparative Example 1: 97.81, Example 1: 98.41), and the transmittance increased by about 1.49% at an incident angle of 60 degrees (Comparative Example 1: 94.42, Example 1: 95.91), and it was confirmed that the transmittance increased by about 2.45% at an incident angle of 70 degrees (Comparative Example 1: 85.62, Example 1: 88.07).
  • Table 4 is a table showing the thickness of each layer of the coating optimized for angles of incidence of 0 °, 20 °, 40 °, 50 °, 60 ° and 70 ° according to an embodiment of the present invention and the light transmittance for the optimized angle of incidence.
  • Table 5 and FIG. 13 are simulation results of the light transmittance for each incident angle of the coating optimized for incident angles of 0°, 60°, and 70° according to an embodiment of the present invention.
  • a coating optimized for an incident angle of 0° means that it has the highest light transmittance at an incident angle of 0° compared to other coatings.
  • a coating optimized for an angle of incidence of 60° has the highest light transmittance at an angle of incidence of 60° compared to other coatings, and a coating optimized for an angle of incidence of 70° compares with other coatings to an angle of incidence of 70°. It means having the highest light transmittance in .
  • the coating optimized for incident angles of 50 °, 60 ° and 70 ° is some embodiments of the first coating 130 in the present specification, and the coating optimized for incident angles of 0 °, 20 ° and 40 ° is Some examples of second coating 140 in the specification.
  • Table 4 shows the thickness and light transmittance of each layer of the coating optimized for incident angles of 0°, 20°, 40°, 50°, 60° and 70°.
  • Table 4 is only a part of an embodiment of the present invention, and is not dependent on the numerical values of Table 4.
  • the total thickness of the first coating e.g., 50°, 60°, and 70° optimized coatings
  • the total thickness of the second coating e.g., 0°, 20°, and 40° optimized coatings. It can be seen that it is abnormal.
  • the first coating eg, 60 ° and 70 ° optimized coating
  • the second coating eg, 0 °
  • the optimized coating has the highest transmittance within the range of the incident angle of 0° to 30°. More specifically, referring to FIG. 13 , in the case of the 60° optimized coating, when the incident angle is 60°, the light transmittance is higher than that of the 0° optimized coating or the 70° optimized coating, and in the case of the 70° optimized coating, the incident angle is 70°.
  • the 0° optimized coating has a higher light transmittance than the 0° optimized coating or the 60° optimized coating when , and the 0° optimized coating has a higher light transmittance than the 60° optimized coating or the 70° optimized coating when the incident angle is 0°.
  • a 60° optimization coating is applied to a high-angle lens (for example, a lens with an incident angle of 60°)
  • the peripheral light ratio of the lens can be improved
  • the 70° optimization coating When applied to a high-angle lens (for example, a lens in which a region having an incident angle of 70° exists), it is possible to improve the peripheral light amount ratio of the lens.
  • the high-angle lens Applying an optimized coating of 50° or more to some lenses and applying an optimization coating of 40° or less to the rest of the lenses can improve the peripheral light amount ratio while maintaining a high amount of light in the center.
  • the thickness of the first layer disposed closest to the surface of the lens in the coating optimized for angles of incidence of 0°, 20°, 40°, 50°, 60° and 70° is the thickness of the other layers. It can be seen that it is thinner. And, the thickness of the sixth to eighth layers in the optimized coating of 50 °, 60 ° and 70 ° is greater than the thickness of the sixth to eighth layers in the optimized coating of 0 °, 20 ° and 40 °, and 50 It can be seen that the thicknesses of the third to fifth layers at the optimized coating angles of °, 60 ° and 70 ° are smaller than the thicknesses of the third to fifth layers at the optimized coating angles of 0 °, 20 ° and 40 °.
  • the total thickness of the coating layer in the 50°, 60° and 70° optimized coating is 70 to 90 times, preferably 75 to 90 times the thickness of the first layer, but with the 0°, 20° and 40° optimized coating. From , it can be seen that the total thickness of the coating layer is 70 times or less than the thickness of the first layer.
  • the thickness of the eighth layer in the optimized coating of 50 °, 60 ° and 70 ° is 19 times or more than the thickness of the first layer
  • the thickness of the eighth layer in the optimized coating of 0 °, 20 ° and 40 ° is It can be seen that it is less than 19 times the thickness of the first layer.
  • the thickness of the sixth layer at 50°, 60° and 70° optimized coating is at least 1.5 times the thickness of the first layer, and the thickness of the sixth layer at 0°, 20° and 40° optimized coating is equal to the first layer thickness. It can be seen that it is less than 1.5 times the thickness of
  • the thickness of the second layer at 50°, 60° and 70° optimized coating is at least 18 times the thickness of the first layer, and at 0°, 20° and 40° optimized coating the thickness of the second layer is equal to the first layer thickness. It can be seen that it is less than 18 times the thickness of
  • the thickness of the seventh layer at 50°, 60° and 70° optimized coating is at least 12.5 times the thickness of the first layer, and the thickness of the second layer at 0°, 20° and 40° optimized coating is equal to the first layer thickness. It can be seen that it is less than 12.5 times the thickness of
  • the thickness of the fifth layer at 50°, 60° and 70° optimized coating is less than or equal to 7.5 times the thickness of the first layer, and the thickness of the fifth layer at 0°, 20° and 40° optimized coating is equal to the first layer thickness.
  • greater than 7.5 times the thickness of the third layer at 50°, 60° and 70° optimized coating is not more than 3 times the thickness of the first layer at optimized coatings at 0°, 20° and 40° It can be seen that the thickness of the third layer exceeds three times the thickness of the first layer.
  • a coating layer having optimized light transmittance for each angle of incidence it is possible to obtain a coating layer having optimized light transmittance for each angle of incidence, and by combining coating layers having optimized light transmittance for each angle of incidence, a lens module having an improved peripheral light amount ratio without reducing the amount of light in the center can be obtained.
  • the thickness of the low refractive index layer is designed to be thick, enabling phase matching between incident light and reflected light, while reducing light transmittance due to an increase in light path. can be minimized.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈은 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치된 N개의 렌즈를 포함하고, 상기 N개의 렌즈는, 적어도 한 면에 제1 코팅이 적용되는 복수의 제1 코팅렌즈, 그리고 적어도 한 면에 제2 코팅이 적용되는 복수의 제2 코팅렌즈를 포함하고, 상기 제1코팅과 상기 제2코팅의 두께는 서로 다르고, 상기 복수의 제1 코팅렌즈는 광축에 대하여 소정의 각도를 갖는 선 및 상기 선과 물측면에서 접촉하는 점의 법선 간의 각도(θ)가 50도 이상인 렌즈이다.

Description

렌즈 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
본 발명은 렌즈 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다층으로 구성된 코팅층을 포함하는 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 기술의 지속적인 발전으로 휴대폰이나 태블릿 PC 등과 같은 디스플레이 장치에서 화면 비율을 높이고자 하는 요구가 높아지고 있다. 장치 중 디스플레이 자체가 차지하는 면적을 더욱 넓게 구현하기 위하여, 카메라가 기존의 베젤(bezel)이 아닌 디스플레이 영역에 배치될 수 있다. 그러나 디스플레이 패널 아래에 카메라가 위치하는 경우, 렌즈에 도달하는 광량이 매우 적어져 문제가 된다. 특히, 고각으로 입사되는 광은 주변 광량비가 낮아 Fresnel loss가 크고 주변 노이즈가 증가되는 문제가 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 고각으로 입사되는 광에 대하여 주변 광량비를 높일 수 있는 렌즈 설계가 필요하다.
한편, 외부 광이 입사하는 환경에서 사용되는 디스플레이 장치는, 외부 광에 의해 디스플레이에 상(image)이 맺히거나 외부 광이 반사되어 가독성이 떨어지는 것을 피할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각종 반사방지(AR, Anti-Reflective) 코팅이 제안되어 왔다.
이에 본 발명은 고각으로 입사되는 광에 대하여 반사율을 낮추고 주변 광량비를 높일 수 있는 반사방지 코팅이 적용된 광학계를 제공하고자 한다. 본 발명은 디스플레이 패널 아래에 카메라가 배치될 때뿐만 아니라 일반적인 카메라에서도 카메라의 조도를 향상시키기 위해, 주변 광량비를 높이기 위해, 저조도 환경에서 해상력을 높이기 위해 사용될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반사율을 낮추고 주변 광량비를 높일 수 있는 렌즈 모듈 및 상기 렌즈 모듈을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈은 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치된 N개의 렌즈를 포함하고, 상기 N개의 렌즈는, 적어도 한 면에 제1 코팅이 적용되는 복수의 제1 코팅렌즈, 그리고 적어도 한 면에 제2 코팅이 적용되는 복수의 제2 코팅렌즈를 포함하고, 상기 제1코팅과 상기 제2코팅의 두께는 서로 다르고, 상기 복수의 제1 코팅렌즈는 광축에 대하여 소정의 각도를 갖는 선 및 상기 선과 물측면에서 접촉하는 점의 법선 간의 각도(θ)가 50도 이상인 렌즈이다.
상기 N개의 렌즈 중 상기 복수의 제1 코팅렌즈는 제1 렌즈 및 제2 렌즈이고, 상기 복수의 제2 코팅렌즈는 상기 N개의 렌즈 중 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 제외한 나머지 렌즈일 수 있다.
상기 제1 코팅은 상기 제2 코팅보다 두껍고, 상기 제1 코팅과 상기 제2 코팅의 두께의 차이는 상기 제2 코팅의 두께 대비 10% 이상일 수 있다.
상기 복수의 제1 코팅렌즈 중 적어도 하나는 물측면 및 상측면에 상기 제1 코팅이 적용되고, 상기 복수의 제2 코팅렌즈 중 적어도 하나는 물측면 및 상측면에 상기 제2 코팅이 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 모듈은 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치된 N개의 렌즈를 포함하고, 상기 N개의 렌즈는 제1 코팅이 적용되는 제1 코팅렌즈, 그리고 제2 코팅이 적용되는 제2 코팅렌즈를 포함하고, 상기 제1 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제X층을 포함하고, 상기 제2 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제Y층을 포함하고, 상기 제1 코팅은 상기 제1층 내지 제X층 중 제1층의 두께가 가장 얇고, 상기 제2 코팅은 상기 제1층 내지 제Y층 중 제1층의 두께가 가장 얇고, 상기 제1 코팅의 제X층의 두께는 상기 제2 코팅의 제Y층의 두께보다 두껍다.
상기 제1 코팅의 제(X-1)층의 두께는 상기 제2 코팅의 제(Y-1)층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 제1 코팅의 두께는 상기 제2 코팅의 두께보다 두껍고, 상기 제1 코팅의 두께와 상기 제2 코팅의 두께 차이는 상기 제2 코팅의 두께 대비 10% 이상일 수 있다.
상기 X의 값과 상기 Y의 값은 서로 동일할 수 있다.
상기 X의 값과 상기 Y의 값은 8일 수 있다.
상기 제1 코팅 및 상기 제2 코팅의, 제1층, 제3층, 제5층 및 제7층은 제1물질이고, 제2층, 제4층, 제6층 및 제8층은 제2물질이고, 상기 제1물질의 굴절율은 상기 제2물질의 굴절율보다 클 수 있다.
상기 제1물질 및 상기 제2물질은 각각 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제1 코팅렌즈의 물측면 및 상측면은 상기 제1 코팅을 포함하고, 상기 제2 코팅렌즈의 물측면 및 상측면은 상기 제2 코팅을 포함할 수 있다.
상기 N개의 렌즈 중 제1 렌즈 및 제2 렌즈는 상기 제1 코팅렌즈이고, 상기 N개의 렌즈 중 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 제외한 나머지 렌즈는 상기 제2 코팅렌즈일 수 있다입사각 50도 이상에서 상기 제1 코팅의 투과율은 입사각 50도 이상에서 상기 제2 코팅의 투과율보다 높고, 입사각 0도 이상 40도 이하에서 상기 제1 코팅의 투과율은 입사각 0도 이상 40도 이하에서 상기 제2 코팅의 투과율보다 낮을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 렌즈 모듈은 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치된 복수 개의 렌즈를 포함하고, 상기 복수 개의 렌즈는, 적어도 한 면에 제1 코팅이 적용되는 적어도 하나의 제1 코팅렌즈, 그리고 적어도 한 면에 제2 코팅이 적용되는 적어도 하나의 제2 코팅렌즈를 포함하고, 상기 제1 코팅의 두께는 상기 제2 코팅의 두께의 1.05배 이상이고, 상기 적어도 하나의 제1 코팅렌즈는 입사각이 30° 이상 60°이하인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가지고, 상기 적어도 하나의 제2 코팅렌즈는 입사각이 0° 이상 30° 미만인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가진다.
상기 적어도 하나의 제1 코팅렌즈는, 광축에 대하여 소정의 각도를 갖는 선 및 상기 선과 물측면에서 접촉하는 점의 법선 간의 각도(θ)가 50도 이상인 영역이 존재하는 렌즈일 수 있다.
상기 제1 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제X층을 포함하고, 상기 제2 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제Y층을 포함하며, 상기 제1 코팅은 상기 제1층 내지 제X층 중 제1층의 두께가 가장 얇고, 상기 제2 코팅은 상기 제1층 내지 제Y층 중 제1층의 두께가 가장 얇고, 상기 제1 코팅의 제X층 및 제X-2층 각각의 두께는 상기 제2 코팅의 제Y층 및 제Y-2층 각각의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 제1 코팅의 제X-1층의 두께는 상기 제2 코팅의 제Y-1층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 제1 코팅의 제X-3층 및 제X-5층 중 적어도 하나의 두께는 상기 제2 코팅의 제Y-3층 및 제Y-5층 중 적어도 하나의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제1 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제X층을 포함하고, 상기 제2 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제Y층을 포함하며, 상기 제1층 내지 제X층의 홀수번째 층의 굴절률은 짝수번째 층의 굴절률보다 크고, 상기 제1층 내지 제Y층의 홀수번째 층의 굴절률은 짝수번째 층의 굴절률보다 크며, 상기 제1층 내지 제X층의 짝수번째 층 각각의 두께는 상기 제1층 내지 제Y층의 짝수번째 층 각각의 두께보다 크고, 상기 제1층 내지 제X층의 홀수번째 층 중 적어도 하나의 두께는 상기 제1층 내지 제Y층의 홀수번째 층 중 적어도 하나의 두께보다 얇을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 렌즈 모듈은 렌즈 기재; 및 상기 렌즈 기재의 양면 중 적어도 한 면에 배치된 코팅층을 포함하고, 입사각이 30° 이상 60°이하인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가지며, 광축에 대하여 소정의 각도를 갖는 선 및 상기 선과 물측면에서 접촉하는 점의 법선 간의 각도(θ)가 50도 이상인 영역이 존재한다.
상기 코팅층은 상기 렌즈 기재의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제X층을 포함하고, 상기 제1층 내지 제X층의 홀수번째 층의 굴절률은 짝수번째 층의 굴절률보다 크고, 상기 제1층 내지 제X층 중 제1층의 두께가 가장 얇고, 상기 코팅층의 총 두께는 상기 제1층의 두께의 70배 내지 90배일 수 있다.
상기 제1층 내지 제X층 중 제X층의 두께는 상기 제1층의 두께의 19배 이상이고, 상기 제1층 내지 제X층 중 제X-2층의 두께는 상기 제1층의 두께의 1.5배 이상일 수 있다.
상기 제1층 내지 제X층 중 제2층의 두께는 상기 제1층의 두께의 18배 이상일 수 있다.
상기 제1층 내지 제X층 중 제X-1층의 두께는 상기 제1층의 두께의 12.5배 이상일 수 있다.
상기 제1층 내지 제X층 중 제X-3층의 두께는 상기 제1층의 두께의 7.5배 이하이고, 상기 제1층 내지 제X층 중 제X-5층의 두께는 상기 제1층의 두께의 3배 이하일 수 있다.
입사각 50°에서 98% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다.
입사각 60°에서 95% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다.
입사각 70°에서 88% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광량이 적은 환경에서 주변 광량비를 높이고 Fresnel loss를 감소시킬 수 있는 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈은 중심부보다 광량비가 더욱 낮은 주변부의 노이즈를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이 패널 아래에 카메라가 배치되는 경우뿐만 아니라 광량이 적은 모든 환경에서 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 중심부의 광량을 줄이지 않으면서도, 주변부의 광량비를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)을 간략히 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 렌즈에 입사되는 광이 이미지 센서에 도달하는 광경로를 나타낸다.
도 3은 주변 광량비가 상이한 환경에서, 0 필드 영역의 렌즈 음영 보정을 진행한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 주변 광량비가 상이한 환경에서, 1 필드 영역의 렌즈 음영 보정을 진행한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈의 단면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 코팅의 한 예이고, 도 6(b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 코팅의 한 예이다.
도 7은 렌즈의 입사각을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 필드 별 렌즈의 입사각을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 필드 별 렌즈의 입사각을 산출한 결과이다.
도 10은 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 유형의 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 모듈의 단면도이다.
도 11은 실시예 1(도 11(a)) 및 비교예 1(도 11(b))에 대하여, 가시광 영역의 반사율(%)을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 실시예 1 및 비교예 1의 각 렌즈에 대하여 입사각 별 투과율(%)을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 0°, 60° 및 70°의 입사각에 최적화 설계한 코팅의 입사각 별 광투과율을 시뮬레이션한 결과이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)을 간략히 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 렌즈 모듈(100)은 물(object)측으로부터 상(image)측으로 순차적으로 배열되는 복수 매의 렌즈(110), 예를 들어 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5), 및 제6 렌즈(L6)를 포함한다. 상측에는 이미지 센서(190)가 배치되며, 제6 렌즈(L6) 및 이미지 센서(190) 사이에 필터(170)가 배치될 수 있다.
물체(object)로부터 반사된 광은 렌즈 모듈(100)의 제1 렌즈 내지 제6 렌즈(110) 및 필터(170)를 순차적으로 통과하여 이미지 센서(190)에 수신된다.
필터(170)는 IR(Infrared) 필터일 수 있다. 필터(170)는 렌즈 모듈(100) 내에 입사되는 광으로부터 근적외선, 예를 들면 파장이 700nm 내지 1100nm인 빛을 차단할 수 있다. 또는, 필터(170)는 렌즈 모듈(100) 내에 입사되는 광으로부터 근적외선, 예를 들면 파장이 700nm 내지 1100nm인 빛을 통과시킬 수도 있다. 그리고 이미지 센서(190)는 와이어(wire)에 의하여 인쇄 회로 기판과 연결될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 6개의 렌즈(110)를 포함할 수 있으나, 그 개수를 6개로 제한하는 것은 아니며 렌즈 모듈이 위치하는 공간을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈은 도 1에 도시된 바와 같은 형상을 갖는 것으로 제한되지 않는다.
한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)은 하기 표 1 과 같은 설계를 갖는 렌즈(110)를 포함할 수 있다.
lens surface Surface type Thickness(mm) Y radius(mm) Nd Vd
Object 500
L1 s1 Aspheric 0.6244 1.5000 1.5348 55.71
s2(stop) Aspheric 0.202 3.3151
L2 s3 Aspheric 0.23 5.2947 1.68 18.44
s4 Aspheric 0.0933 2.8840
L3 s5 Aspheric 0.3657 4.9410 1.5348 55.71
s6 Aspheric 0.4433 -43.1316
L4 s7 Aspheric 0.23 3.6021 1.68 18.44
s8 Aspheric 0.3207 3.2282
L5 s9 Aspheric 0.4702 4.799806913 1.567 37.55
s10 Aspheric 0.4325 -2.1281
L6 s11 Zernike Polynomial 0.5622 -2.705725659 1.567 37.55
s12 Zernike Polynomial 0.11559 2.333769581
IRCF s13 Flat 0.11
s14 Flat 0.27
image s15
(*Y Radius는 곡률반경)
그러나, 표 1에 따른 렌즈(100)의 설계는 발명의 이해를 위한 예시적인 목적으로 기술된 것으로, 본 발명의 실시예가 표 1에 따른 렌즈(100)의 설계에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 렌즈(100)에는 코팅층이 적용된다. 코팅층은 도 1에 도시되지는 않았으나, 후술할 바와 같이 렌즈의 양면 중 적어도 하나의 표면 상에 형성된 것을 의미할 수 있다. 이러한 코팅층은 기판 상에 진공증착, 스퍼터링(sputtering: 물리증착), 화학기상증착(chemical vapor deposition: CVD), 용액도포법(wet coating) 등 통상의 기술자에게 공지되어 있는 통상의 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈은 주변 광량비(Relative illumination)가 낮은 환경에서 주변 광량비를 높이기 위한 렌즈 코팅에 관한 것으로서, 특히 중심부보다 광량이 더욱 낮은 주변부의 Fresnel loss를 줄이고 렌즈 음영 보정(Lens shading correction, LSC) 시 발생하는 노이즈를 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다. 중심부는 이미지 센서의 중심 영역을 의미하며, 후술할 바와 같이 이미지 센서의 0 필드에 가까운 영역을 의미한다. 주변부는 이미지 센서의 주변 영역을 의미하며, 후술할 바와 같이 이미지 센서의 1 필드에 가까운 영역을 의미한다. 본 명세서에서 주변 광량비는 상면의 중심부에 대한 주변 영역의 광량비를 의미한다.
통상적인 렌즈로 촬영하는 경우, 중심부는 밝고 주변부는 어둡게 촬영되는 렌즈 음영(Lens shading)이 나타난다. 특히 스마트폰에 포함되는 카메라와 같이 렌즈의 사이즈가 소형화됨에 따라 이러한 현상이 더욱 두드러진다. 이는, 렌즈에 낮은 각도로 입사하는 빛은 투과율이 높아 밝게 나타나지만, 높은 각도로 입사하는 빛은 투과율이 낮기 때문에 나타나는 현상이다.
이를 구체적으로 설명하기 위하여, 렌즈에 입사되는 광이 이미지 센서에 도달하는 광경로를 간략히 도시한 도 2를 참조하면, 물(object)측으로부터 입사되는 광의 입사각에 따라 이미지 센서에 도달하는 영역이 달라짐을 알 수 있다. 즉, 이미지 센서는 이미지 센서의 중심인 0 필드 내지 이미지 센서의 중심으로부터 가장 먼 위치인 1 필드 영역으로 구분되는데, 이미지 센서의 1 필드 영역(주변부)에 가깝게 도달하는 광은 대부분 렌즈에 고각으로 입사된 것이고, 이미지 센서의 0 필드 영역(중심부)에 가깝게 도달하는 광은 대부분 렌즈에 저각으로 입사된 것이다. 여기서 고각이란 40도 이상, 바람직하게는 45도 이상, 더 바람직하게는 50도 이상의 각도를 의미한다.
주변 광량비가 낮은 환경에서, 렌즈 음영 보정(Lens shading correction)을 적용하는 경우, 이미지 센서의 0 필드 영역에서는 큰 차이가 없으나, 1 필드 영역에 가까울수록 노이즈가 더욱 많이 발생하게 된다. 이는 도 3 및 도 4를 통해 확인할 수 있다.
도 3은 주변 광량비가 상이한 환경에서, 0 필드 영역의 렌즈 음영 보정을 진행한 결과를 나타낸 것이다. 도 3의 (a)는 주변 광량비가 70%, (b)는 주변 광량비가 40%, (c)는 주변 광량비가 20%인 환경에서 렌즈 음영 보정을 진행한 것이다. 이를 통해 이미지 센서의 0 필드 영역에서는 렌즈 음영 보정 전 후의 결과에 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
반면, 도 4는 주변 광량비가 상이한 환경에서, 1 필드 영역의 렌즈 음영 보정을 진행한 결과를 나타낸 것으로, 도 4의 (a)는 주변 광량비가 70%, (b)는 주변 광량비가 40%, (c)는 주변 광량비가 20%인 환경에서 렌즈 음영 보정을 진행한 것이다. 이를 통해 이미지 센서의 1 필드 영역에서는 렌즈 음영 보정 시 노이즈도 증가하여 유의미한 차이가 있음을 알 수 있다. 특히 도 4(c)와 같이 주변 광량비가 20%로 매우 낮은 경우, 보정 시 노이즈가 매우 증가함을 확인할 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4를 비교하면, 손실이 적을수록 높은 값을 갖는 PNSR 값이 도 4에서 더욱 낮게 나타나고 도 4(c)에서 특히 더 낮게 나타남을 알 수 있다. 또한, 인간의 시각적 화질과 인식된 이미지의 차이를 나타내는 SSIM 값이 도 4에서 낮게 나타나고, 도 4(c)에서 특히 낮게 나타남을 알 수 있다. 이를 통해 1 필드 영역에서, 및 광량비가 낮은 환경에서 렌즈 음영 보정 시 이미지의 손상 정도가 높아짐을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈은 주변 광량비가 낮은 환경에서 주변 광량비를 높이기 위한 렌즈 코팅에 관한 것으로서, 특히 중심부보다 광량비가 낮은 1 필드에 가까운 영역의 광량비를 높이기 위한 것이다.
본 발명은 이러한 효과를 달성하기 위한 렌즈 코팅을 제공하는 것으로, 구체적으로는 렌즈의 표면 상에 코팅층을 형성하는 것을 의미한다. 즉, 렌즈의 표면은 렌즈(즉, 렌즈 기판)를 기준으로 물(object)측을 향하는 표면(이하, 물측면)이거나 상(image)측을 향하는 표면(이하, 상측면)일 수 있고, 이 중 하나 이상의 표면이 본 발명의 실시예에 따른 코팅층으로 코팅된 것을 의미한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈의 단면도이다. 도 5에서 도시된 렌즈 모듈에 포함되는 렌즈의 매수, 렌즈의 형상, 렌즈의 크기, 렌즈의 두께 등은 예시적인 것으로, 이로 제한되는 것이 아니다.
도 5를 참조하면, 렌즈 모듈(100)은 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치되는 N개의 렌즈를 포함한다.
이하에서, N은 6인 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, N은 2 이상의 양의 정수일 수 있다.
렌즈 모듈(100)은 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)를 포함하며, 각 렌즈(L1~L6)의 양면 중 물측을 향하여 배치된 면을 물측면(L1S1~L6S1)이라 하고, 상측을 향하여 배치된 면을 상측면(L1S2~L6S2)이라 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 렌즈의 양면 중 적어도 한 면에 코팅층이 배치된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 렌즈 중 일부의 렌즈에 적용되는 코팅은 다른 일부의 렌즈에 적용되는 코팅과 상이하다.
본 발명의 실시예에 따르면, N개의 렌즈(L1~L6) 중 적어도 하나는 제1 코팅이 적용되는 제1 코팅렌즈이고, N개의 렌즈(L1~L6) 중 적어도 하나는 제1 코팅과 상이한 제2 코팅이 적용되는 제2 코팅렌즈이다. 여기서, 제1 코팅의 두께, 층수 및 굴절률 중 적어도 하나는 제2 코팅의 두께, 층수 및 굴절률 중 적어도 하나와 상이할 수 있다.
여기서, 제1 코팅은 제2 코팅에 비하여 높은 입사각에 최적화된 코팅일 수 있다. 예를 들어, 제1 입사각에서 제1 코팅의 투과율은 제1 입사각에서 제2 코팅의 투과율보다 높고, 제1 입사각보다 작은 제2 입사각에서 제1 코팅은 제2 코팅의 투과율보다 낮게 설계될 수 있다.
한 실시예로, 제1 입사각은 50° 이상, 바람직하게는 50° 내지 70°이고, 제2 입사각은 0° 이상 40° 이하, 바람직하게는 0° 이상 20° 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅은 50°이상의 입사각에서 95% 이상의 투과율을 가지도록 설계된 코팅이고, 제2 코팅은 0°이상 40° 이하의 입사각에서 99% 이상의 투과율을 가지도록 설계된 코팅일 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅은 60°의 입사각에서 95% 이상의 투과율을 가지도록 설계된 코팅이고, 제2 코팅은 0°의 입사각에서 99% 이상의 투과율을 가지도록 설계된 코팅일 수 있다.
다른 실시예로, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각이 30° 이상 60° 이하인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가지고, 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈는 입사각이 0° 이상 30° 미만인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가진다. 한 예로, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각이 30° 이상 60° 이하인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가지고, 30° 이상 60° 이하의 범위를 벗어난 다른 입사각에서 가장 높은 광 투과율보다 낮은 광 투과율을 가질 수 있다. 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈는 입사각이 0° 이상 30° 미만인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가지고, 0° 이상 30°미만의 범위를 벗어난 다른 입사각에서 가장 높은 광 투과율보다 낮은 광 투과율을 가질 수 있다. 다른 예로, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각이 30° 이상 60° 이하인 범위에 속하는 특정 입사각에서 가장 높은 광 투과율을 가지고, 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈는 제1 코팅렌즈가 가장 높은 광 투과율을 가지는 특정 입사각에서 제1 코팅렌즈보다 낮은 광 투과율을 가질 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈는 0° 이상 30° 미만인 범위에 속하는 특정 입사각에서 가장 높은 광 투과율을 가지고, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 제2 코팅렌즈가 가장 높은 광 투과율을 가지는 특정 입사각에서 제2 코팅렌즈보다 낮은 광 투과율을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각이 0° 이상 30° 미만인 범위에서 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈보다 낮은 광 투과율을 가지되, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각 50°에서 98% 이상의 광 투과율을 가지며, 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈는 입사각 50°에서 98% 미만의 광 투과율을 가질 수 있다. 또는, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각이 0° 이상 30° 미만인 범위에서 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈보다 낮은 광 투과율을 가지되, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각 60°에서 95% 이상의 광 투과율을 가지며, 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈는 입사각 60°에서 95% 미만의 광 투과율을 가질 수 있다. 또는, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각이 0° 이상 30° 미만인 범위에서 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈보다 낮은 광 투과율을 가지되, 제1 코팅이 적용된 제1 코팅렌즈는 입사각 70°에서 88% 이상의 광 투과율을 가지며, 제2 코팅이 적용된 제2 코팅렌즈는 입사각 70°에서 88% 미만의 광 투과율을 가질 수 있다.
여기서, 입사각은 렌즈의 광축에 대하여 소정 각도를 갖는 소정의 선 및 상기 소정의 선과 렌즈의 표면 간 접점에 대한 법선 간 각도일 수 있다. 이때, 소정 각도는 렌즈의 화각(FOV)에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 소정 각도는 렌즈의 화각의 1/2일 수 있다. 그리고, 소정의 선은 렌즈에 입사되는 입사광선일 수 있다. 즉, 소정의 선은 렌즈의 화각과 평행한 입사광선일 수 있다.
도 6(a)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 코팅의 한 예이고, 도 6(b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 코팅의 한 예이다.
도 6(a)를 참조하면, 제1 코팅(130)은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제X층(여기서, X는 2 이상의 양의 정수이다)을 포함하고, 제2 코팅(140)은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1 내지 제Y층(여기서, Y는 2 이상의 양의 정수이다)을 포함한다. 렌즈의 표면을 기준으로 하여 렌즈와 가장 가까운 층이 제1층이고, 가장 먼 층이 제X층 또는 제Y층에 해당한다.
본 명세서에서, X 및 Y는 모두 8인 것을 예로 들어 설명하지만, 이로 제한되는 것은 아니며, X 및 Y는 상이할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 제1 코팅(130)은 고굴절률층과 저굴절률층이 교대로 4회 반복 적층된 것으로, 고굴절률층인 제1층(131), 제3층(133), 제5층(135), 및 제7층(137)은 제1 물질을 포함하고, 저굴절률층인 제2층(132), 제4층(134), 제6층(136), 및 제8층(138)은 제2 물질을 포함할 수 있다. 이때, 제1 물질의 굴절률은 제2 물질의 굴절률보다 클 수 있다. 제1 물질 및 제2 물질은 모두 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 물질은 TiO2를 포함하고, 제2 물질은 SiO2를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 렌즈 표면에 가장 가까운 제1층(131)은, 제2층(132)에 비해 높은 굴절률을 갖는다.
저굴절률층은 굴절률 1.52 ~ 1.57 정도의 SiO2를 포함할 수 있다. 고굴절률층은 굴절률 2.55 ~ 2.87 정도의 TiO2를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 파장(nm)에 따른 구체적인 굴절률 정보는 하기 표 2와 같다.
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본 발명의 한 실시예에 따른 제1 코팅(130)은 상술한 구성을 가짐과 동시에, 제6층(136)의 두께<제4층(134)의 두께<제2층(132)의 두께<제8층(138)의 두께 조건을 만족하는 것일 수 있다. 즉, 제6층(136)의 두께보다 제4층(134)의 두께가 두껍고, 제4층(134)의 두께보다 제2층(132)의 두께가 두꺼우며, 제2층(132)의 두께보다 제8층(138)의 두께가 두꺼울 수 있다.
아울러, 본 발명의 한 실시예에 따른 코팅층(130)은 추가적으로 제1층(131)의 두께<제3층(133)의 두께<제5층(135)의 두께<제7층(137)의 두께 조건을 만족하는 것일 수 있다. 즉, 제1층(131)의 두께보다 제3층(133)의 두께가 두껍고, 제3층(133)의 두께보다 제5층(135)의 두께가 두꺼우며, 제5층(135)의 두께보다 제7층(137)의 두께가 두꺼울 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 제2 코팅(140)은 고굴절률층과 저굴절률층이 교대로 4회 반복 적층된 것으로, 고굴절률층인 제1층(141), 제3층(143), 제5층(145), 및 제7층(147)은 제1 물질을 포함하고, 저굴절률층인 제2층(142), 제4층(144), 제6층(146), 및 제8층(148)은 제2 물질을 포함할 수 있다. 이때, 제1 물질의 굴절률은 제2 물질의 굴절률보다 클 수 있다. 제1 물질 및 제2 물질은 모두 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 물질은 TiO2를 포함하고, 제2 물질은 SiO2를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 제2 코팅(130)은 상술한 구성을 가짐과 동시에, 제6층(146)의 두께<제4층(144)의 두께<제2층(142)의 두께<제8층(148)의 두께 조건을 만족하는 것일 수 있다. 즉, 제6층(146)의 두께보다 제4층(144)의 두께가 두껍고, 제4층(144)의 두께보다 제2층(142)의 두께가 두꺼우며, 제2층(142)의 두께보다 제8층(148)의 두께가 두꺼울 수 있다.
아울러, 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 코팅(140)은 추가적으로 제1층(141)의 두께<제3층(143)의 두께<제5층(145)의 두께<제7층(147)의 두께 조건을 만족하는 것일 수 있다. 즉, 제1층(141)의 두께보다 제3층(143)의 두께가 두껍고, 제3층(143)의 두께보다 제5층(145)의 두께가 두꺼우며, 제5층(145)의 두께보다 제7층(147)의 두께가 두꺼울 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)의 총 두께는 제2 코팅(140)의 총 두께보다 두껍다. 예를 들어, 제1 코팅(130)의 총 두께는 제2 코팅(140)의 총 두께의 1.05배 이상, 바람직하게는 1.05 내지 1.35배, 또는 1.1배 이상, 바람직하게는 1.15 내지 1.3배일 수 있다. 입사각이 증가하면 OPL(optical path length)이 달라지며, 반사광의 위상 변화량도 달라지게 된다. 본 발명의 실시예와 같이, 제1 코팅(130)의 총 두께가 제2 코팅(130)의 총 두께보다 두꺼울 경우, 광 경로가 증가하게 되므로, 반사광의 위상 매칭(phase matching)이 가능해진다. 이에 따라, 높은 입사각, 예를 들어 50°이상의 입사각을 가지는 광에 대하여 제2 코팅(140)에 비하여 제1 코팅(130)이 높은 투과율을 가질 수 있다.
이를 위하여, 한 실시예로, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께의 1.1배 이상, 바람직하게는 1.15 내지 1.3배일 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께보다 두꺼우며, 제1 코팅(130)의 최상위층의 아래층인 제X-1층(예를 들어, 제7층(137))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층의 아래층인 제Y-1층(예를 들어, 제7층(147))의 두께보다 두꺼울 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 저굴절률층인 제2층(132), 제4층(134), 제6층(136) 및 제8층(138)의 총 두께는 제2 코팅(140)의 저굴절률층인 제2층(142), 제4층(144), 제6층(146) 및 제8층(148)의 총 두께보다 클 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 저굴절률층인 제2층(132), 제4층(134), 제6층(136) 및 제8층(138)의 각 두께는 제2 코팅(140)의 저굴절률층인 제2층(142), 제4층(144), 제6층(146) 및 제8층(148)의 각 두께보다 클 수 있다. 이에 따르면, 높은 입사각, 예를 들어 50°이상의 입사각을 가지는 광에 대하여 광경로 증가 및 위상 매칭이 가능하므로, 제2 코팅(140)에 비하여 제1 코팅(130)이 높은 투과율을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 코팅(130)의 제4층(134)의 두께는 45 내지 65 nm, 바람직하게는 50 내지 63nm이고, 제5층(135)의 두께는 30 내지 45 nm, 바람직하게는 32 내지 43nm이며, 제6층(136)의 두께는 8 내지 17 nm, 바람직하게는 10 내지 14nm이고, 제7층(137)의 두께는 50 내지 70 nm, 바람직하게는 58 내지 66nm이며, 제8층(138)의 두께는 93 내지 106 nm, 바람직하게는 103 내지 105nm인 것일 수 있다.
또한, 제1 코팅(130)은, 제2층의 두께는 88 내지 102 nm이고, 상기 제3층의 두께는 13 내지 18 nm인 조건을 추가적으로 만족하는 것일 수 있다. 이러한 경우 제1 코팅(130)의 적용으로 인해 입사각 50°이상인 영역의 투과율이 높아지므로, 주변 광량비 증가 효과가 더욱 우수하게 나타날 수 있다.
또한, 제1 코팅(130)은 제1층(131)의 두께가 가장 얇게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2층 내지 제8층의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
예를 들어, 제2 코팅(140)의 제4층(144)의 두께는 38 내지 43 nm, 바람직하게는 40 내지 41nm이고, 제5층(145)의 두께는 30 내지 45 nm, 바람직하게는 43 내지 45nm이며, 제6층(146)의 두께는 4 내지 7 nm, 바람직하게는 5 내지 6nm이고, 제7층(147)의 두께는 50 내지 56 nm, 바람직하게는 52 내지 54nm이며, 제8층(148)의 두께는 80 내지 90 nm, 바람직하게는 84 내지 88nm인 것일 수 있다.
또한, 제2 코팅(140)은, 제2층(142)의 두께는 70 내지 80 nm, 바람직하게는 74 내지 77nm이고, 제3층(143)의 두께는 13 내지 18nm, 바람직하게는 15 내지 17 nm인 조건을 추가적으로 만족하는 것일 수 있다.
또한, 제2 코팅(140)은 제1층(141)의 두께가 가장 얇게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2층 내지 제8층의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
이에 따르면, 제1 코팅(130)은 제2 코팅(140)에 비하여 높은 입사각에 최적화될 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅(130)은 60°의 입사각으로 입사되는 빛이 95% 이상의 투과율을 가지고, 제2 코팅(140)은 0°의 입사각으로 입사되는 빛이 99% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
다른 실시예로, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께의 1.1배 이상, 바람직하게는 1.15 내지 1.3배일 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께보다 두꺼우며, 제1 코팅(130)의 최상위층의 두 번째 아래층인 제X-2층(예를 들어, 제6층(136))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층의 두 번째 아래층인 제Y-2층(예를 들어, 제6층(146))의 두께보다 두꺼울 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께보다 두꺼우며, 제1 코팅(130)의 최상위층의 두 번째 아래층인 제X-2층(예를 들어, 제6층(136))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층의 두 번째 아래층인 제Y-2층(예를 들어, 제6층(146))의 두께보다 두꺼우며, 제1 코팅(130)의 최상위층의 아래층인 제X-1층(예를 들어, 제7층(137))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층의 아래층인 제Y-1층(예를 들어, 제7층(147))의 두께보다 두꺼울 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 최상위층인 제X층(예를 들어, 제8층(138))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층인 제Y층(예를 들어, 제8층(148))의 두께보다 두꺼우며, 제1 코팅(130)의 최상위층의 두 번째 아래층인 제X-2층(예를 들어, 제6층(136))의 두께는 제2 코팅(140)의 최상위층의 두 번째 아래층인 제Y-2층(예를 들어, 제6층(146))의 두께보다 두꺼우며, 제1 코팅(130)의 제X-3층(예를 들어, 제5층(135)) 및 제X-5층(예를 들어, 제3층(133)) 중 적어도 하나의 두께는 제2 코팅(140)의 제Y-3층(예를 들어, 제5층(145)) 및 제Y-5층(예를 들어, 제3층(143)) 중 적어도 하나의 두께보다 얇을 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 저굴절률층인 짝수번째 층, 즉 제2층(132), 제4층(134), 제6층(136) 및 제8층(138)의 총 두께는 제2 코팅(140)의 저굴절률층인 제2층(142), 제4층(144), 제6층(146) 및 제8층(148)의 총 두께보다 클 수 있다.
또는, 제1 코팅(130)의 저굴절률층인 짝수번째 층, 즉 제2층(132), 제4층(134), 제6층(136) 및 제8층(138)의 각 두께는 제2 코팅(140)의 저굴절률층인 제2층(142), 제4층(144), 제6층(146) 및 제8층(148)의 각 두께보다 클 수 있다.
이때, 제1 코팅(130)의 고굴절률층인 홀수번째 층, 즉 제1층(131), 제3층(133), 제5층(135) 및 제7층(137) 중 적어도 하나의 두께는 제2 코팅(140)의 고굴절률층인 제1층(141), 제3층(143), 제5층(145) 및 제7층(147) 중 적어도 하나의 두께보다 얇을 수 있다.
이에 따르면, 높은 입사각을 가지는 광에 대하여 광경로 증가에 따른 위상 매칭이 가능하므로, 제2 코팅(140)에 비하여 제1 코팅(130)이 높은 투과율을 가질 수 있으며, 저굴절률층에서의 광경로 증가이므로 광 경로 증가에 따른 광 투과율의 손실을 최소화할 수 있다.
이때, 제1 코팅(130)의 제1층(131)의 두께는 제1 코팅(130)의 제2층 내지 제8층 각각의 두께보다 얇을 수 있고, 제2 코팅(140)의 제1층(141)의 두께는 제2 코팅(140)의 제2층 내지 제8층 각각의 두께보다 얇을 수 있다.
제1층(131)의 두께를 기준으로 본 발명의 실시예에 따른 제1 코팅(130)을 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 코팅(130)의 총 두께는 제1층(131)의 두께의 70배 내지 90배일 수 있다. 이때, 제1층 내지 제X층(131~138) 중 제X층(138)의 두께는 제1층(131)의 두께의 19배 이상, 바람직하게는 19배 이상 22배 이하이고, 제1층 내지 제X층(131~138) 중 제X-2층(136)의 두께는 제1층(131)의 두께의 1.5배 이상, 바람직하게는 1.5배 이상 6배 이하일 수 있다.
또는, 제1층 내지 제X층(131~138) 중 제2층(132)의 두께는 제1층(131)의 두께의 18배 이상, 바람직하게는 18배 이상 25배 이하일 수 있다. 또는, 제1층 내지 제X층(131~138) 중 제X-1층(137)의 두께는 제1층(131)의 두께의 12.5배 이상, 바람직하게는 12.5배 이상 15배 이하일 수 있다. 또는, 제1층 내지 제X층(131~138) 중 제X-3층(135)의 두께는 제1층(131)의 두께의 7.5배 이하, 바람직하게는 3배 이상 7.5배 이하이고, 제1층 내지 제X층(131~138) 중 제X-5층(133)의 두께는 제1층(131)의 두께의 3배 이하, 바람직하게는 1.5배 이상 3배 이하일 수 있다.
이에 따르면, 코팅층 내의 광경로 증가에 따른 광 투과율 손실을 최소화하면서도, 입사각이 50° 이상인 광에 대한 광 투과율을 최적화할 수 있어, 주변 광량비를 개선할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 전술한 바와 같이, N개의 렌즈(L1~L6) 중 적어도 하나는 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈이고, N개의 렌즈(L1~L6) 중 적어도 하나는 제1 코팅(130)과 상이한 제2 코팅(140)이 적용되는 제2 코팅렌즈이다. 여기서, 제1 코팅렌즈는 렌즈의 물측면 및 상측면 중 적어도 하나에 제1 코팅(130)이 적용된 렌즈를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 코팅렌즈는 렌즈의 물측면 및 상측면에 제1 코팅(130)이 적용된 렌즈를 의미할 수 있다. 제2 코팅렌즈는 렌즈의 물측면 및 상측면 중 적어도 하나에 제2 코팅(140)이 적용된 렌즈를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2 코팅렌즈는 렌즈의 물측면 및 상측면에 제2 코팅(140)이 적용된 렌즈를 의미할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈는 고각 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)에 포함되는 N개의 렌즈 중 일부가 고각 렌즈일 경우, 제1 코팅렌즈는 고각 렌즈의 전부 또는 일부일 수 있다. 그리고, 제2 코팅렌즈는 N개의 렌즈 중 제1 코팅렌즈를 제외한 나머지 렌즈의 전부 또는 일부일 수 있다.
본 명세서에서, 고각 렌즈는 입사광의 각도(θ, 이하 입사각이라 한다)가 50° 이상인 렌즈를 의미한다. 즉, 고각 렌즈는 광축에 대하여 소정의 각도를 갖는 선 및 상기 선과 물측면에서 접촉하는 점의 법선 간의 각도(θ)가 50도 이상인 영역이 존재하는 렌즈를 의미한다. 바람직하게는, 고각 렌즈는 광축에 대하여 소정의 각도를 갖는 선 및 상기 선과 물측면에서 접촉하는 점의 법선 간의 각도(θ)가 50도 이상인 영역이 물측면의 면적의 30% 이상을 차지하는 렌즈를 의미한다. 도 7은 렌즈의 입사각을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 필드 별 렌즈의 입사각을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 필드 별 렌즈의 입사각을 산출한 결과이다.
도 7을 참조하면, '고각렌즈'는 렌즈의 광축(도 7의 a선)에 대하여 제1 각도(도 7의 α) 를 갖는 제1선(A)에 대하여, 상기 제1선과 렌즈가 접촉하는 점(P)의 법선(도 7의 c선)의 각도(θ)가 50도 이상인 영역이 존재하는 렌즈, 바람직하게는 렌즈의 광축(도 7의 a선)에 대하여 제1 각도(도 7의 α) 를 갖는 제1선(A)에 대하여, 상기 제1선과 렌즈가 접촉하는 점(P)의 법선(도 7의 c선)의 각도(θ)가 50도 이상인 영역이 렌즈 표면의 면적의 30% 이상을 차지하는 렌즈를 의미하는 것이다. 여기서, 제1 각도는 렌즈의 화각에 따를 수 있다. 예를 들어, 제1 각도는 렌즈의 화각의 1/2일 수 있다. 제1 선은 렌즈의 화각에 평행하게 입사되는 입사광선일 수 있다. 이에 따라, 제1 선은 렌즈의 시야(FOV) 선 또는 시야 선에 평행한 선일 수 있다. 제1 선이 광축과 제1 각도를 이루는 것을 만족하면 제1 선과 렌즈 사이 간격은 고각렌즈에 영향을 미치지 않는다. 즉, 제1 선이 렌즈와 가까운 곳에 위치하나, 먼 곳에 위치하나 광축과 제1 각도를 이루고, 제1선과 렌즈가 접촉하는 점의 법선(도 7의 c선)의 각도(θ)가 50도 이상이면 상기 렌즈는 고각렌즈 조건을 충족한다.
입사각은 필드 별로 산출될 수 있다. 즉, 도 8 및 도 9에서 도시된 바와 같이, 렌즈의 중심(즉, 이미지 센서의 0필드)을 기준으로 0.1 필드 단위로 제1 선과 렌즈 간 접점에서의 입사각이 산출될 수 있다. 여기서, 광축(a)을 기준으로 0은 이미지 센서의 0필드에 대응하는 렌즈 상 지점(예, 렌즈의 중심부)이고, 1은 이미지 센서의 1필드에 대응하는 렌즈 상 지점이며, 광축(a)을 기준으로 0 지점에서 1지점까지 동일한 높이로 10등분 한 지점은 각각 이미지 센서의 0필드 내지 1필드에 0.1필드 단위로 대응할 수 있다. 도 9(a) 내지 도 9(k)는 0 필드와 1 필드 사이에서 0.1 필드 단위로 렌즈의 시야(FOV) 선에 대한 입사각 및 굴절각을 측정하고, 고각에 해당하는 경우를 음영 표시한 것이다. 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같은 빛의 입사 위치별(Chief, Y+, Y-, X+, X-) 각도를 측정하여 나타내었다.
본 명세서에서, 0 내지 1 필드 사이의 어느 한 필드에서라도 입사광의 각도가 50도 이상인 곳이 존재하면, 고각렌즈라고 정의한다. 정확하게는 상기 조건을 만족하는 제1 선이 하나 이상 존재하는 렌즈를 고각렌즈라고 정의한다. 즉, 렌즈 모든 표면 중 상기 표면에서 법선이 상기 제1 선과 이루는 각도(θ)가 50도 이상인 곳이 존재하면 상기 렌즈는 상기 고각렌즈의 조건을 충족한다.
도 9(a) 내지 도 9(k)를 참조하면, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4) 및 제6 렌즈(L6)는 고각 렌즈일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈는 렌즈 모듈(100) 내 고각 렌즈 전부 또는 고각 렌즈 중 일부일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈는 렌즈 모듈(100) 내 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4) 및 제6 렌즈(L6) 중 물측에 가장 가까운 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1)일 수 있고, 제1 코팅렌즈를 제외한 나머지 렌즈의 전부 또는 일부는 제2 코팅(140)이 적용된 제2 코팅렌즈일 수 있다.
또는, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈는 렌즈 모듈(100) 내 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4) 및 제6 렌즈(L6) 중 물측에 가장 가까운 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1) 및 제1 렌즈(L1)와 연속하여 배치되는 다른 고각 렌즈인 제2 렌즈(L2)일 수 있고, 제1 코팅렌즈를 제외한 나머지 렌즈의 전부 또는 일부는 제2 코팅(140)이 적용된 제2 코팅렌즈일 수 있다.
또는, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈는 렌즈 모듈(100) 내 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4) 및 제6 렌즈(L6) 중 물측에 가장 가까운 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1) 및 제1 렌즈(L1)와 연속하지 않도록 배치되는 다른 고각 렌즈일 수 있고, 제1 코팅렌즈를 제외한 나머지 렌즈의 전부 또는 일부는 제2 코팅(140)이 적용된 제2 코팅렌즈일 수 있다.
또는, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈는 렌즈 모듈(100) 내 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4) 및 제6 렌즈(L6) 중 고각 영역이 가장 많은 고각 렌즈를 포함할 수 있다. 여기서, 고각 영역이 가장 많은 고각 렌즈는 0 내지 1 필드 사이의 0.1 필드 단위로 입사각을 산출한 도 9(a) 내지 도 9(k)를 참조하여, 입사각이 50°이상인 필드가 가장 많은 렌즈일 수 있다. 또는, 고각 영역이 가장 많은 고각 렌즈는 입사각이 50°이상인 영역이 가장 넓은 렌즈일 수도 있다.
또는, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅(130)이 적용되는 제1 코팅렌즈는 렌즈 모듈(100) 내 고각 렌즈인 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4) 및 제6 렌즈(L6) 중 입사각이 가장 높은 렌즈를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 0 내지 1 필드 사이의 0.1 필드 단위로 입사각을 산출한 도 9(a) 내지 도 9(k)를 참조하여, 입사각이 가장 높은 영역을 포함하는 렌즈가 제1 코팅렌즈가 될 수 있다.
이와 같이, 고각 렌즈 중 일부 고각 렌즈에 본 발명의 실시예에 따른 제1 코팅(130)을 적용하고, 나머지 렌즈에 제2 코팅(140)을 적용하면, 제1 코팅(130)에 의하여 고각으로 입사되는 광의 투과율이 증가하므로 주변부의 광량을 개선하면서도, 중심부의 광량이 줄어들지 않는다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈은 카메라 모듈에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 모듈은 디스플레이 장치에서 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈은 스마트폰, 태블릿 PC, 랩탑(laptop) 컴퓨터, PDA 등의 디스플레이 장치에 내장될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈은 디스플레이 패널 아래에 배치되어 디스플레이 장치의 전면 카메라로 구현될 수 있으며, 디스플레이 패널에서 별도의 홀(Hole)을 구비하지 않고도 비교적 높은 광 투과율을 제공할 수 있다. 특히, 광이 고각으로 입사되는 경우, 낮은 주변 광량비로 인해 보정 시 Fresnel loss 및 노이즈가 증가되는 문제를 최소화할 수 있다.
도 10은 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 유형의 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 모듈의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 카메라 모듈(600)은 상술한 렌즈 모듈(610), 이미지 센서(620), 및 인쇄회로기판(630)을 포함한다 .여기서, 렌즈 모듈(610)은 렌즈(612), 스페이서(614), 렌즈 홀더(616), 및 필터(618)를 포함할 수 있다.
렌즈(612)는 상술한 도 1의 렌즈일 수 있으나, 도 1에 도시된 것과 같은 개수(6개)로 한정되지는 않는다. 렌즈(612)를 구성하는 복수 매의 렌즈들은 중심축을 기준으로 정렬될 수 있다. 여기서, 중심축은 광학계의 광축(Optical axis)과 동일할 수 있다. 스페이서(614)는 각 렌즈(612) 사이에 끼워져 렌즈 사이의 간격을 유지시키는 역할을 한다. 렌즈 홀더(616)는 내부에 렌즈를 수용할 수 있는 공간을 가질 수 있다. 하나 이상의 렌즈(612), 하나 이상의 스페이서(614), 하나 이상의 렌즈 홀더(616)는 접착제(예를 들어, 에폭시(epoxy) 등의 접착용 수지)를 이용한 방식 등 다른 방식으로 결합될 수 있다.
필터(618)는 IR(Infrared) 필터일 수 있다. 렌즈 모듈(610)은 이미지로부터 나오는 광을 이미지 센서(620)에 집중시키고, 집광된 입력광 신호를 이용하여 전기 신호를 생성할 수 있다. 이미지 센서(620)는 인쇄 회로 기판(630)과 같은 기판과 연결될 수 있다. 케이블(632)의 일단부는 인쇄 회로 기판(630)에 연결될 수 있고, 이러한 연결은 도전성 접착제나 땜납 등 통상의 기술자에 의해 공지되어 있는 재료에 의해 수행될 수 있다.
<실시예>
이하, 비교예 및 실시예에 따라 렌즈 표면에 본 발명의 실시예에 따른 주변 광량비를 테스트하였다.
실시예는 렌즈의 시야(FOV) 선에 대한 입사각이 50 내지 70°에 해당하는 일부 렌즈에 대하여 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 코팅(130)을 적용한 것이고, 비교예는 제2 코팅(140)을 적용한 것이다. 렌즈 기판은 모두 K26R(Zeon Corporation)을 사용하였다.
실시예 1에서는 도 5와 같이 배치된 렌즈 모듈에서 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2) 각각의 양쪽 표면(2면)에 제1 코팅(130)을 적용하고, 나머지 렌즈 각각의 양쪽 표면에 제2 코팅(140)을 적용하였고, 실시예 2 에서는 도 5와 같이 배치된 렌즈 모듈에서 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2) 각각의 양쪽 표면(2면) 및 제3 렌즈(L3)의 물측면(L3S1)에 제1 코팅(130)을 적용고, 나머지 렌즈 각각의 양쪽 표면에 제2 코팅(140)을 적용한 것이다.
비교예에서는 도 5와 같이 배치된 렌즈 모듈에서 모든 렌즈의 모든 면에 제2 코팅(140)을 적용하였다.
실시예 1, 실시예 2, 및 비교예에 대하여, 필드 위치별 광량비를 측정한 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 표 3은 0 필드를 100%로 하여 상대 광량비를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2022007780-appb-img-000002
이를 통해, 실시예 1, 2의 경우, 비교예 1에 비하여 0 필드 영역에서 광량비가 높으면서도 1 필드 영역으로 갈수록 광량비의 감소 폭이 적어짐을 확인할 수 있다.
또한, 도 11은 실시예 1(도 11(a)) 및 비교예 1(도 11(b))에 대하여, 가시광 영역의 반사율(%)을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 436 nm, 486 nm, 546 nm, 588 nm, 656 nm의 대표파장에 가중치를 두어 반사율을 측정하였다(파장(가중치): 436(6%), 486(17%), 546(38%), 588(29%), 656(10%)). 도 12는 실시예 1 및 비교예 1의 각 렌즈에 대하여 입사각 별 투과율(%)을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 비교예 1에 비해 실시예 1의 경우, 가시광 전 영역에서 50도 이상의 고각 입사시 반사율이 낮고 투과율이 높음을 알 수 있다. 구체적으로, 비교예 1에 비해 실시예 1의 경우 50도의 입사각에서 투과율이 약 0.60% 증가(비교예 1: 97.81, 실시예 1: 98.41), 60도의 입사각에서 투과율이 약 1.49% 증가(비교예 1: 94.42, 실시예 1: 95.91), 70도의 입사각에서 투과율이 약 2.45% 증가(비교예 1: 85.62, 실시예 1: 88.07)하였음을 확인할 수 있었다.
표 4는 본 발명의 실시예에 따른 0°, 20°, 40°, 50°, 60° 및 70°의 입사각에 최적화 설계한 코팅의 층 별 두께 및 최적화된 입사각에 대한 광투과율을 나타낸 표이고, 표 5 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 0°, 60° 및 70°의 입사각에 최적화 설계한 코팅의 입사각 별 광투과율을 시뮬레이션한 결과이다. 여기서, 0°의 입사각에 최적화시킨 코팅은 다른 코팅과 비교하여 0°의 입사각에서 가장 높은 광 투과율을 가지는 것을 의미한다. 이와 마찬가지로, 60°의 입사각에 최적화시킨 코팅은 다른 코팅과 비교하여 60°의 입사각에서 가장 높은 광 투과율을 가지는 것을 의미하며, 70°의 입사각에 최적화시킨 코팅은 다른 코팅과 비교하여 70°의 입사각에서 가장 높은 광 투과율을 가지는 것을 의미한다. 여기서, 50°, 60° 및 70°의 입사각에 최적화 설계한 코팅은 본 명세서 내 제1 코팅(130)의 일부 실시예이고, 0°, 20°및 40°의 입사각에 최적화 설계한 코팅은 본 명세서 내 제2 코팅(140)의 일부 실시예이다.
0° 20° 40° 50° 60° 70°
두께(㎛) 제1층에 대한 두께 비 두께(㎛) 제1층에 대한 두께 비 두께(㎛) 제1층에 대한 두께 비 두께(㎛) 제1층에 대한 두께 비 두께(㎛) 제1층에 대한 두께 비 두께(㎛) 제1층에 대한 두께 비
제8층 86 17.2 89 17.8 94 18.8 98 19.6 103 20.6 107 21.4
제7층 54 10.8 51 10.2 61 12.2 65 13 66 13.2 70 14
제6층 5 1 5 1 5 1 9 1.8 13 2.6 23 4.6
제5층 44 8.8 48 9.6 41 8.2 35 7 32 6.4 23 4.6
제4층 40 8 38 7.8 45 9 55 11 63 12.6 89 17.8
제3층 16 3.2 17 3.4 16 3.2 14 2.8 13 2.6 9 1.8
제2층 75 15 76 15.2 84 16.8 95 19 102 20.4 118 23.6
제1층 5 1 5 1 5 1 5 1 5 1 5 1
총 두께 325 65 330 66 351 70.2 376 75.2 397 79.4 444 88.8
투과율 T(%) 99.867 99.851 99.496 98.618 96.039 88.625
입사각(°) 0° 최적화 코팅 60° 최적화 코팅 70° 최적화 코팅
0 99.86512977 96.9360592 93.98247523
10 99.86170284 97.14358583 94.23734121
20 99.82364247 97.69931288 94.94613124
30 99.65952651 98.38582823 95.94543112
40 99.16496663 98.82967933 96.91647404
50 97.85365846 98.45455917 97.24884878
60 94.47290489 96.03927278 95.63223742
70 85.6787235 88.25589268 88.62457821
0°, 20°, 40°, 50°, 60° 및 70°의 입사각에 최적화 설계한 코팅의 층 별 두께 및 광투과율은 표 4와 같다. 다만, 표 4는 본 발명의 실시예의 일부에 불과하며, 표 4의 수치에 종속되는 것은 아니다. 표 4를 참조하면, 제1 코팅(예, 50°, 60° 및 70° 최적화 코팅)의 총 두께는 제2 코팅(예, 0°, 20° 및 40° 최적화 코팅)의 총 두께의 1.05배 이상임을 알 수 있다. 표 5 및 도 13을 참조하면, 제1 코팅(예, 60° 및 70° 최적화 코팅)은 입사각이 30° 내지 60°인 범위 내에서 가장 높은 광 투과율을 가지고, 제2 코팅(예, 0° 최적화 코팅)은 입사각이 0° 내지 30°인 범위 내에서 가장 높은 투과율을 가짐을 알 수 있다. 더욱 구체적으로, 도 13을 참조하면, 60° 최적화 코팅의 경우, 입사각이 60°일 때 0° 최적화 코팅 또는 70° 최적화 코팅보다 높은 광 투과율을 가지며, 70° 최적화 코팅의 경우, 입사각이 70°일 때 0° 최적화 코팅 또는 60° 최적화 코팅보다 높은 광 투과율을 가지고, 0° 최적화 코팅의 경우, 입사각이 0°일 때 60° 최적화 코팅 또는 70° 최적화 코팅보다 높은 광 투과율을 가짐을 알 수 있다.예를 들어, 60° 최적화 코팅을 고각 렌즈(예를 들어, 입사각이 60°인 영역이 존재하는 렌즈)에 적용할 경우, 해당 렌즈의 주변 광량비를 개선할 수 있고, 70° 최적화 코팅을 고각 렌즈(예를 들어, 입사각이 70°인 영역이 존재하는 렌즈)에 적용할 경우, 해당 렌즈의 주변 광량비를 개선할 수 있다.렌즈 모듈이 복수 매의 렌즈를 포함하는 경우, 고각 렌즈의 일부에 50° 이상의 최적화 코팅을 적용하고, 나머지 렌즈에 40° 이하의 최적화 코팅을 적용하면, 중심부 광량을 높게 유지하면서도, 주변 광량비를 개선할 수 있다.
다시 표 4를 참조하면, 0°, 20°, 40°, 50°, 60° 및 70°의 입사각에 최적화 설계한 코팅에서 렌즈의 표면과 가장 가깝게 배치된 제1층의 두께는 다른 층들의 두께보다 얇음을 알 수 있다. 그리고, 50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제6층 내지 제8층의 두께는 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제6층 내지 제8층의 두께보다 두꺼우며, 50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제3층 내지 제5층의 두께는 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제3층 내지 제5층의 두께보다 얇음을 알 수 있다.
50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 코팅층의 총 두께는 제1층의 두께의 70배 내지 90배, 바람직하게는 75배 내지 90배이지만, 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 코팅층의 총 두께는 제1층의 두께의 70배 이하임을 알 수 있다.
그리고, 50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제8층의 두께는 제1층의 두께의 19배 이상이고, 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제8층의 두께는 제1층의 두께의 19배 미만임을 알 수 있다.
50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제6층의 두께는 제1층의 두께의 1.5배 이상이고, 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제6층의 두께는 제1층의 두께의 1.5배 미만임을 알 수 있다.
50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제2층의 두께는 제1층의 두께의 18배 이상이고, 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제2층의 두께는 제1층의 두께의 18배 미만임을 알 수 있다.
50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제7층의 두께는 제1층의 두께의 12.5배 이상이고, 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제2층의 두께는 제1층의 두께의 12.5배 미만임을 알 수 있다.
50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제5층의 두께는 제1층의 두께의 7.5배 이하이고, 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제5층의 두께는 제1층의 두께의 7.5배를 초과하며, 50°, 60° 및 70°의 최적화 코팅에서 제3층의 두께는 제1층의 두께의 3배 이하이고, 0°, 20° 및 40°의 최적화 코팅에서 제3층의 두께는 제1층의 두께의 3배를 초과함을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 입사각 별로 광 투과율이 최적화된 코팅층을 얻을 수 있으며, 입사각 별로 광 투과율이 최적화된 코팅층을 조합하여 중심부 광량을 줄이지 않으면서도 주변 광량비가 개선된 렌즈 모듈을 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 타겟으로 하는 최적화 입사각이 높아짐에 따라, 저굴절률층의 두께를 두껍게 설계하여, 입사광과 반사광 간의 위상 매칭이 가능하게 하면서도, 광 경로 증가에 따른 광 투과율 저하를 최소화할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
100: 렌즈 모듈
110: 렌즈
L1: 제1 렌즈
L2: 제2 렌즈
L3: 제3 렌즈
L4: 제4 렌즈
L5: 제5 렌즈
L6: 제6 렌즈
170: 이미지 센서
190: 필터

Claims (14)

  1. 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치된 N개의 렌즈를 포함하고,
    상기 N개의 렌즈는,
    적어도 한 면에 제1 코팅이 적용되는 복수의 제1 코팅렌즈, 그리고
    적어도 한 면에 제2 코팅이 적용되는 복수의 제2 코팅렌즈를 포함하고,
    상기 제1코팅과 상기 제2코팅의 두께는 서로 다르고,
    상기 복수의 제1 코팅렌즈는
    광축에 대하여 소정의 각도를 갖는 선 및 상기 선과 물측면에서 접촉하는 점의 법선 간의 각도(θ)가 50도 이상인 렌즈인 렌즈 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 N개의 렌즈 중 상기 복수의 제1 코팅렌즈는 제1 렌즈 및 제2 렌즈이고,
    상기 복수의 제2 코팅렌즈는 상기 N개의 렌즈 중 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 제외한 나머지 렌즈인 렌즈 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코팅은 상기 제2 코팅보다 두껍고,
    상기 제1 코팅과 상기 제2 코팅의 두께의 차이는 상기 제2 코팅의 두께 대비 10% 이상인 렌즈 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 코팅렌즈 중 적어도 하나는 물측면 및 상측면에 상기 제1 코팅이 적용되고,
    상기 복수의 제2 코팅렌즈 중 적어도 하나는 물측면 및 상측면에 상기 제2 코팅이 적용되는 렌즈모듈.
  5. 물측으로부터 상측까지 순차적으로 배치된 N개의 렌즈를 포함하고,
    상기 N개의 렌즈는
    제1 코팅이 적용되는 제1 코팅렌즈, 그리고
    제2 코팅이 적용되는 제2 코팅렌즈를 포함하고,
    상기 제1 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제X층을 포함하고,
    상기 제2 코팅은 렌즈의 표면에 순차적으로 배치되는 제1층 내지 제Y층을 포함하고,
    상기 제1 코팅은 상기 제1층 내지 제X층 중 제1층의 두께가 가장 얇고,
    상기 제2 코팅은 상기 제1층 내지 제Y층 중 제1층의 두께가 가장 얇고,
    상기 제1 코팅의 제X층의 두께는 상기 제2 코팅의 제Y층의 두께보다 두꺼운 렌즈 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 코팅의 제(X-1)층의 두께는 상기 제2 코팅의 제(Y-1)층의 두께보다 두꺼운 렌즈 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 코팅의 두께는 상기 제2 코팅의 두께보다 두껍고,
    상기 제1 코팅의 두께와 상기 제2 코팅의 두께 차이는 상기 제2 코팅의 두께 대비 10% 이상인 렌즈 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 X의 값과 상기 Y의 값은 서로 동일한 렌즈 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 X의 값과 상기 Y의 값은 8인 렌즈 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 코팅 및 상기 제2 코팅의,
    제1층, 제3층, 제5층 및 제7층은 제1물질이고,
    제2층, 제4층, 제6층 및 제8층은 제2물질이고,
    상기 제1물질의 굴절율은 상기 제2물질의 굴절율보다 큰 렌즈 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1물질 및 상기 제2물질은 각각 산화물을 포함하는 렌즈 모듈.
  12. 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 코팅렌즈의 물측면 및 상측면은 상기 제1 코팅을 포함하고,
    상기 제2 코팅렌즈의 물측면 및 상측면은 상기 제2 코팅을 포함하는 렌즈 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 N개의 렌즈 중 제1 렌즈 및 제2 렌즈는 상기 제1 코팅렌즈이고,
    상기 N개의 렌즈 중 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 제외한 나머지 렌즈는 상기 제2 코팅렌즈인 렌즈 모듈.
  14. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    입사각 50도 이상에서 상기 제1 코팅의 투과율은 입사각 50도 이상에서 상기 제2 코팅의 투과율보다 높고,
    입사각 0도 이상 40도 이하에서 상기 제1 코팅의 투과율은 입사각 0도 이상 40도 이하에서 상기 제2 코팅의 투과율보다 낮은 렌즈 모듈.
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