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KR20160123671A - Multi-layered lens and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20160123671A
KR20160123671A KR1020150054019A KR20150054019A KR20160123671A KR 20160123671 A KR20160123671 A KR 20160123671A KR 1020150054019 A KR1020150054019 A KR 1020150054019A KR 20150054019 A KR20150054019 A KR 20150054019A KR 20160123671 A KR20160123671 A KR 20160123671A
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KR
South Korea
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lens
lenses
refractive index
resin
bonded
Prior art date
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KR1020150054019A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최정석
이재혁
Original Assignee
주식회사 이엘피
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Publication date
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Priority to KR1020150054019A priority Critical patent/KR20160123671A/en
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Abstract

A multi-layered lens and a manufacturing method thereof are disclosed. The multi-layered lens comprises three or more lenses which are arranged in a row based on an optical axis and are bonded to each other, wherein the relative refractive index formed by each refractive index of the lenses bonded to each other is less than 1.2. Therefore, the multi-layered lens has high light transmissivity.

Description

다층 구조의 렌즈 및 그 렌즈 제조 방법{MULTI-LAYERED LENS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens having a multi-

본 발명은 다층 구조의 렌즈 및 그 렌즈 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lens having a multilayer structure and a method for manufacturing the lens.

일반적인 광학 모듈용 렌즈들은 가시광선 영역에 있어서 광 효율이 좋은 유리 소재를 활용하여 만들고 있다. Lenses for general optical modules are made by using glass materials with high light efficiency in the visible light range.

그러나, 광학 모듈이 소형화되고, 높은 성능의 화질을 필요로 하는 휴대폰용 카메라 렌즈 모듈에 있어서는 열가소성 소재를 활용한 비구면 렌즈를 만들어 필요로 하는 성능을 얻어내고 있다.However, in the case of a camera lens module for a mobile phone which requires a high performance image quality, the optical module is miniaturized and an aspherical lens using a thermoplastic material is produced to obtain a required performance.

또한, 최근에는 상대적으로 낮은 온도에서 젤 상태 또는 용융 상태가 되는 유리 소재의 개발과 그러한 소재에 고온 고압을 가할 수 있는 장비의 개발로 유리 소재에 대해서도 렌즈의 비구면 형상을 구현할 수 있게 되었다.In recent years, development of a glass material in a gel state or molten state at a relatively low temperature and development of equipment capable of applying a high temperature and a high pressure to such a material have made it possible to realize an aspherical shape of a lens for a glass material.

한편, 종래의 카메라 렌즈 구조는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기한 바와 같이 유리 소재를 이용하거나 또는 열가소성 소재를 이용하여 만들어진 렌즈들을 하나의 경통에 조립하되 스페이서들의 활용을 통해 일정한 간격을 유지하게 하여 렌즈 설계 과정에서 이루어진 조건들, 예를 들어 광초점 등의 조건들에 가장 부합한 구조를 가지도록 하고 있다.As shown in FIG. 1, in the conventional camera lens structure, a lens made of a glass material or a thermoplastic material is assembled into a single lens barrel, and spacers So as to have a structure that best matches the conditions of the lens design process, for example, the optical focus.

그러나, 종래의 카메라 렌즈 구조에서는 렌즈들이 경통에 조립이 되어야 하는 경우 경통과 스페이서의 가공 정밀도, 조립 정밀도 등 높은 정밀도를 갖는 렌즈 제조 공정이 필요하며, 이러한 렌즈 제조 과정의 높은 정밀도로 인해 렌즈 단품의 경우 양품이 생산되었다 하더라도 경통과 스페이서 가공 기술의 한계와 구현 가능한 조립 정밀도의 한계로 인해 조립이 완료된 제품의 경우 수율이 현저히 낮아지게 된다.However, in the conventional camera lens structure, when the lenses are to be assembled to the lens barrel, it is necessary to manufacture a lens having high precision such as machining accuracy and assembly precision of the lens barrel and spacer. Even if a good product is produced, the yield of the assembled product is significantly lowered due to limitations of the barrel and spacer processing technology and limitations of the assembly precision that can be achieved.

또한, 상기의 렌즈들이 경통에 조립되는 경우 렌즈 소재와 공기층이 교대로 위치하게 되고, 공기가 아닌 렌즈 소재가 맞닿아 이루는 면이 필요한 경우가 구면에 한해 이루어지고 있다. 그러나, 구면이 아닌 비구면의 경우는 렌즈의 접합면 형상의 완벽한 일치가 어렵기 때문에 공기가 아닌 렌즈 소재들에 의해 이루어진 비구면을 갖는 접합면의 적용은 없는 실정이다.Further, when the above-mentioned lenses are assembled to the lens barrel, the lens material and the air layer alternate with each other, and a surface where the lens material comes into contact with the lens material is required only in the spherical surface. However, in the case of an aspherical surface other than a spherical surface, since it is difficult to perfectly match the shape of the contact surface of the lens, there is no application of an aspherical surface formed by lens materials other than air.

이와 같이, 공기층과 렌즈 소재 층이 맞닿아 이루는 면은 소재가 1.5의 굴절율을 갖는 경우 프레넬 반사에 의해 기본적으로 약 4% 가량의 빛의 손실이 야기된다. 때문에 렌즈 하나에서 대략 8%에 가까운 빛의 손실이 발생하게 된다.As described above, when the material has a refractive index of 1.5, the surface of the air layer and the lens material layer in contact with each other basically causes about 4% of light loss due to Fresnel reflection. Therefore, a loss of light of approximately 8% occurs in one lens.

이를 방지하기 위해 렌즈의 면에 반사방지막(Anti-Reflection) 코팅을 하게 되지만, 다층의 유전체 증착으로 가시광선 파장 대역에서 높은 광 투과율을 이루기 위해서는 증착 장비의 투자가 이루어져야 할 뿐만 아니라 제품의 단가를 높이는 결과를 초래한다.In order to prevent this, anti-reflection coating is applied on the surface of the lens. However, in order to achieve a high light transmittance in the visible light wavelength band due to the multilayer dielectric deposition, not only the deposition equipment investment but also the cost of the product Results.

따라서, 많은 경우 단층의 유전체 증착을 통해 가시광선의 중심 파장에 대해서만 투과율을 높이고 있는 실정이다.Therefore, in many cases, the transmittance of only the central wavelength of the visible light is increased through deposition of a single layer dielectric.

더 나아가, 다층의 유전체 증착으로 가시광선 파장 대역의 투과율을 높였다고 하더라도 카메라 렌즈의 경우 넓은 화각을 필요로 하기 때문에, 반사방지막 코팅이 이루어진 렌즈면에 입사각이 큰 광이 입사되는 경우 반사방지막 코팅을 했다 하더라도 광의 손실을 피할 수 없게 된다.Furthermore, even though the transmittance of the visible light wavelength band is increased by multilayer dielectric deposition, the camera lens needs a wide view angle. Therefore, when light having a large incident angle is incident on the lens surface coated with the antireflection film, The loss of light can not be avoided.

따라서, 높은 화각을 필요로 하는 경우 렌즈에 대한 입사각이 더욱 커져 투과율의 저하를 방지한다는 것은 기존의 공기와 렌즈 소재가 이루는 현재의 조립 렌즈의 구조와 낮은 단가의 제품을 요구하는 상황에서는 현실적으로 불가능하다 할 수 있다.Therefore, when a high angle of view is required, the incidence angle with respect to the lens is increased to prevent the decrease of the transmittance, which is practically impossible in a situation in which the existing assembled lens structure of the air and the lens material is required and the product of low unit price is required can do.

또한, 사출 렌즈나 유리 소재를 이용한 렌즈들을 이용하여 조립된 경우, 온도 변화에 따른 렌즈 소재의 열팽창에 의한 형상의 변화로 인해 렌즈들의 굴절률과 렌즈들 사이에 있는 공기층과의 굴절률의 차이가 커지기 때문에 민감한 광특성의 변화를 초래하게 되고, 그 변화는 비구면 렌즈의 경우 극대화되는 문제가 있다.In addition, when the lens is assembled using lenses using an injection lens or a glass material, the difference in refractive index between the lenses and the air layer between the lenses increases due to a change in shape due to thermal expansion of the lens material due to temperature change The change of the optical characteristics is caused, and the change of the aspheric lens has a problem of being maximized.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 한 개 이상의 구면 내지는 비구면 접합면을 갖는 렌즈들을 통해 큰 온도 변화에도 광특성이 민감한 변화를 갖지 않게 하고 큰 화각에 대해서도 두 면 이사의 반사방지막 코팅만으로도 높은 광 투과율 내지는 효율을 갖는 다층 구조의 렌즈 및 그 렌즈 제조 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a lens having a spherical or an aspherical surface with at least one lens, A multilayer lens having a high efficiency and a method of manufacturing the lens are provided.

또한, 렌즈의 경게면들에서의 광의 반사로 인해 발생하는 현상들인 플레어나 고스트같은 현상들이 현저히 줄어드는 다층 구조의 렌즈 및 그 렌즈 제조 방법을 제공한다.Also, the present invention provides a lens having a multilayer structure in which phenomena such as flare and ghost, which are phenomenon caused by reflection of light on the back surfaces of the lens, are remarkably reduced, and a method of manufacturing the lens.

본 발명의 한 특징에 따른 다층 구조의 렌즈는,According to an aspect of the present invention, there is provided a lens having a multi-

제1 렌즈; 및 상기 제1 렌즈의 일측 면을 접합면으로 하여 상기 접합면에 일측 면이 접합되는 제2 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 굴절률과 상기 제2 렌즈의 굴절률에 의해 형성되는 상기 접합면에서의 상대 굴절률이 1.2 미만인 것을 특징으로 한다.A first lens; And a second lens having one side of the first lens bonded to one side of the bonding surface, wherein the refractive index of the first lens and the refractive index of the second lens are different from each other, Is less than 1.2.

여기서, 상기 접합면이 비구면 또는 구면인 것을 특징으로 한다.Here, the bonding surface is an aspherical surface or a spherical surface.

또한, 상기 접합면에 공기층이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is characterized in that an air layer is not formed on the bonding surface.

또한, 상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈는 UV(UltraViolet) 레진을 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.The first lens and the second lens are made of UV (ultraviolet) resin.

또한, 상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 상기 접합면의 반대측면에는 반사방지막 코팅이 형성되는 것을 특징으로 한다.An anti-reflection coating is formed on the opposite side of the bonding surfaces of the first lens and the second lens.

본 발명의 다른 특징에 따른 다층 구조의 렌즈 제조 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a lens having a multi-

하부 렌즈 코어 상에 경통을 장착하는 단계; 상기 하부 렌즈 코어 상에 제1 UV 레진을 도포하는 단계; 1차 상부 몰드를 사용하여 상기 제1 UV 레진을 가압한 후 경화시켜 제1 렌즈를 형성하는 단계; 상기 제1 렌즈 상에 제2 UV 레진을 도포하는 단계; 및 2차 상부 몰드를 사용하여 상기 제2 UV 레진을 가압한 후 경화시켜 제2 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.Mounting a lens barrel on the lower lens core; Applying a first UV resin onto the lower lens core; Pressing the first UV resin using a first upper mold and curing to form a first lens; Applying a second UV resin onto the first lens; And pressing the second UV resin using a second upper mold and curing the second UV resin to form a second lens.

여기서, 상기 1차 상부 몰드는 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈가 접합되는 접합면의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.Here, the first upper mold has a shape of a joint surface to which the first lens and the second lens are joined.

또한, 상기 하부 렌즈 코어의 상부면은 상기 제1 렌즈에서 상기 접합면의 반대측면의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.Further, the upper surface of the lower lens core has the shape of the opposite side of the joint surface in the first lens.

또한, 상기 2차 상부 몰드는 상기 제2 렌즈에서 상기 접합면의 반대측면의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.Further, the second upper mold has a shape of the opposite side of the bonding surface in the second lens.

또한, 상기 제2 렌즈를 형성하는 단계 후에, 다수의 UV 레진과 다수의 상부 몰드를 사용하여 상기 제2 렌즈 상에 다수의 렌즈를 추가로 형성하는 단계를 더 포함한다.Further, after the step of forming the second lens, the method further comprises forming a plurality of lenses on the second lens using a plurality of UV resins and a plurality of upper molds.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 다층 구조의 렌즈는,According to another aspect of the present invention, there is provided a lens having a multi-

적어도 세 개의 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 세 개의 렌즈가 광축을 기준으로 일렬로 배열되는 형태로 상호 접합되어 있으며, 접합되어 있는 상기 적어도 세 개의 렌즈의 각 굴절률에 의해 형성되는 상대 굴절률이 1.2 미만인 것을 특징으로 한다.Wherein at least three lenses are mutually joined in a manner that they are arranged in a line with respect to an optical axis and a relative refractive index formed by each refractive index of the at least three lenses is less than 1.2 .

여기서, 상기 적어도 세 개의 렌즈가 각각 접합되는 접합면의 형상이 비구면 또는 구면인 것을 특징으로 한다.Here, the shape of the joint surface to which the at least three lenses are bonded is an aspherical surface or a spherical surface.

또한, 상기 적어도 세 개의 렌즈는 UV 레진을 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.The at least three lenses are made of a UV resin.

또한, 상기 적어도 세 개의 렌즈 중 광축을 기준으로 가장 바깥쪽에 위치하는 두 개의 렌즈의 외측면에는 반사방지막 코팅이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, among the at least three lenses, an outer surface of the outermost two lenses with respect to the optical axis is formed with an antireflection coating.

본 발명에 따르면, 광의 투과율 내지는 효율을 두 면 이하의 면에만 반사방지막 코팅만으로도 구현해 낼 수 있다.According to the present invention, the transmittance or efficiency of light can be realized only by coating the antireflection film on only two or less surfaces.

또한, 온도 변화에 민감하지 않은 광 특성을 갖는 고화소의 안정적인 렌즈를 구현할 수 있다.Further, a stable lens of a high-pixel having an optical characteristic not sensitive to a temperature change can be realized.

또한, 조립 공정의 간소화로 인해 조립 공차에 따른 불량 발생을 최소화하여 생산 수율을 높일 수 있다.In addition, since the assembly process is simplified, generation of defects due to assembly tolerances can be minimized, and the production yield can be increased.

이로 인해, 저가의 온도 변화에 대해 상대적으로 안정적인 고화소의 카메라용 렌즈 내지는 다양한 종류의 렌즈를 제공할 수 있다.Therefore, it is possible to provide a camera lens or a variety of lenses of a high-picture-quality, which is relatively stable with respect to a low temperature change.

또한, 고스트나 플레어 현상과 같은 원하지 않는 영상의 촬상을 미연에 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent an undesired image such as a ghost or a flare phenomenon from being taken in advance.

도 1은 종래의 카메라 렌즈의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈가 사용된 카메라 렌즈 시스템의 광학적 배치를 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the structure of a conventional camera lens.
2 is a view schematically showing the shape of a lens having a multilayer structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a manufacturing process of a lens having a multilayer structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the optical arrangement of a camera lens system using a multi-layered lens according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조 렌즈에 대해 설명한다.Hereinafter, a multilayered lens according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing the shape of a lens 100 of a multilayer structure according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)는 두 개의 렌즈(110, 120)가 상호 접합되어 있으며, 두 개의 렌즈(110, 120)가 상호 접합되어 형성되는 접합면(200)의 형상은 구면 또는 비구면이다. 2, a lens 100 of a multilayer structure according to an embodiment of the present invention includes two lenses 110 and 120 bonded to each other, and two lenses 110 and 120 are bonded to each other The shape of the joint surface 200 is spherical or aspherical.

두 개의 렌즈(110, 120)는 모두 UV(UltraViolet) 레진을 사용하여 제조된 렌즈로써, 기존의 유리나 열가소성 소재로 제조된 렌즈에 비해 제조 공정 시간이 짧고 탄성이 좋아 충격에 강하며 물리적, 화학적 특성이 좋은 것이 특징이다. 이러한 UV 레진은 기본적으로 올리고머, 모노머와 광개시제가 혼합되어 있는 조성물로 자외선에 의해 형성된 광개시제의 라디칼 반응에 의해 고분자화가 이루어지는 것으로, 이에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명을 생략한다.Both lenses 110 and 120 are manufactured using UV (UltraViolet) resin. Compared to conventional lenses made of glass or thermoplastic material, the manufacturing time is short and elasticity is strong, This is characterized by good. Such a UV resin is basically a composition in which an oligomer, a monomer and a photoinitiator are mixed, and is polymerized by a radical reaction of a photoinitiator formed by ultraviolet rays. Since this is well known, a detailed description thereof will be omitted.

두 개의 렌즈(110, 120)는 접합면(200) 사이에 공기층이 형성되지 않도록 접합된다. 즉, 두 개의 렌즈(110, 120)가 접하는 경계면인 접합면(200)에서의 상대 굴절률이 두 개의 렌즈(110, 120)의 굴절률에 의해서만 결정되도록 접합면(200)을 형성한다.The two lenses 110 and 120 are bonded so that an air layer is not formed between the bonding surfaces 200. That is, the bonding surface 200 is formed such that the relative refractive index at the bonding surface 200, which is the interface between the two lenses 110 and 120, is determined only by the refractive indexes of the two lenses 110 and 120.

두 개의 렌즈(110, 120) 중 제1 렌즈(110)의 굴절률을 n1이라 하고, 제2 렌즈(120)의 굴절률을 n2라 하는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)의 접합면(200)에서의 상대 굴절률인 nr은 n1/n2 (n1≥n2 경우) 또는 n2/n1 (n1＜n2 경우)이 되며, 이러한 상대 굴절률 nr은 다음 조건을 만족하도록 두 개의 렌즈(110, 120)의 굴절률 n1 및 n2가 설정된다.When the refractive index of the first lens 110 of the two lenses 110 and 120 is n 1 and the refractive index of the second lens 120 is n 2 , n r is n 1 / n 2 is a relative refractive index of the bonding surface 200 of 100) (n 1 ≥n 2) Alternatively, if n 2 / n 1 This (if n 1 <n 2) is, this relative refractive index n r is the refractive index n 1 and n 2 of the two lenses 110 and 120 are set so as to satisfy the following conditions:

nr < 1.2 (1)n r < 1.2 (1)

여기서, (1)의 조건에서 사용되는 상대 굴절률 nr이 1.2라는 것은 다층 구조의 렌즈(100)의 반사율이 1이하가 되도록 하는 조건으로써 설정된 것일 수 있다. Here, the relative refractive index n r used in the condition (1) is 1.2, which may be set under a condition that the reflectance of the multilayer lens 100 is 1 or less.

예를 들어, 제1 렌즈(110)의 굴절률 n1이 1.5인 경우 조건 (1)을 만족하기 위한 제2 렌즈(120)의 굴절률 n2은 다음의 조건에 따른 범위 내에서 설정될 수 있다.For example, when the refractive index n 1 of the first lens 110 is 1.5, the refractive index n 2 of the second lens 120 for satisfying the condition (1) can be set within a range according to the following condition.

1.8 ≥ n2 ≥ 1.25 (2)1.8? N? 2 ? 1.25 (2)

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 다층 구조의 렌즈(100)를 형성하는 두 개의 렌즈(110, 120)가 접하는 경계면인 접합면(200)에서의 상대 굴절률 nr이 1.2보다 작도록 함으로써 광경로의 변화가 크지 않게 하여 온도 변화에 따른 형상의 변화가 발생한다고 하더라도 굴절률 차이가 큰 경우에 비해 광 특성의 변화가 민감하지 않도록 할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by setting the relative refractive index n r at the joint surface 200, which is the interface between the two lenses 110 and 120 forming the multilayer lens 100, to be smaller than 1.2, The change of the optical characteristic can be prevented from being insensitive to the change of the shape according to the temperature change as compared with the case where the refractive index difference is large.

예를 들어, 일반적인 카메라 렌즈에서 렌즈들 사이에 공기층이 형성되어 있는 경우 공기(굴절률 n3)와 렌즈(굴절률 n4) 사이의 경계면에 광이 수직 입사하는 경우 공기와 렌즈 사이에서의 프레넬 반사는 공기의 굴절률 n3를 1로 하고, 렌즈가 유리인 경우의 굴절률 n4를 1.5로 하는 경우 다음과 같이 산출될 수 있다.For example, in the case where an air layer is formed between lenses in a general camera lens, when light is normally incident on the interface between air (refractive index n 3 ) and lens (refractive index n 4 ), Fresnel reflection Can be calculated as follows when the refractive index n 3 of air is 1 and the refractive index n 4 when the lens is glass is 1.5:

Figure pat00001
Figure pat00001

즉, 공기와 렌즈 사이에서의 프레넬 반사에 의해 4% 가량의 광손실이 발생하게 된다.That is, a light loss of about 4% occurs due to Fresnel reflection between the air and the lens.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)의 경우, 두 개의 렌즈(110, 120)가 공기층 없이 바로 접합되어 접합면(200)이 경계면을 형성함으로써 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)의 경계면(200)에 광이 수직 입사하는 경우 경계면(200)에서의 프레넬 반사는 제1 렌즈(110)의 굴절률 n1을 1.48로 하고, 제2 렌즈(120)의 굴절률 n2를 1.62 하는 경우 다음과 같이 산출될 수 있다.However, in the case of the lens 100 of the multilayer structure according to the embodiment of the present invention, the two lenses 110 and 120 are directly bonded without the air layer to form the interface between the first lens 110 and the second lens 110, Fresnel reflections at the interface 200 when the light is normally incident on the interface 200 of the second lens 120 can be obtained by setting the refractive index n 1 of the first lens 110 to 1.48, When the refractive index n 2 is 1.62, it can be calculated as follows.

Figure pat00002
Figure pat00002

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)의 경우 프레넬 반사가 0.65%로 일반적인 렌즈 구조에 비해 렌즈 경계면(200)에서의 프레넬 반사에 의한 광 투과율 저하 정도를 낮출 수 있다.As described above, in the case of the lens 100 of the multilayer structure according to the embodiment of the present invention, the Fresnel reflection is 0.65%, which is lower than the general lens structure in the degree of decrease in the light transmittance due to Fresnel reflection at the lens interface 200 have.

또한, 경계면(200)에 광이 예각이나 둔각으로 입사하는 경우, 또는 TiO2와 SiO2 등을 이용한 4층 이상의 반사방지막 코팅이 아닌 MgF2를 이용한 단층 반사방지막 코팅의 경우 중심 파장이 아닌 단파장 그리고 장파장 대역에서의 반사율의 차이가 더욱 현저하게 차이가 날 것이다.When the light is incident on the interface 200 at an acute angle or an obtuse angle, or when a single-layer antireflection coating using MgF 2 is used instead of the reflection coating of four or more layers using TiO 2 and SiO 2 , The difference in reflectance in the long wavelength band will be significantly different.

한편, 다층 구조의 렌즈(100)를 구성하는 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)에서 접합면(200)의 반대측면인 공기층에 접하는 렌즈면(111, 121)에는 렌즈(110, 120)와 공기층 사이의 경계면에서의 프레넬 반사를 방지하기 위한 반사방지막 코팅이 형성될 수 있다. On the other hand, lenses 110 and 121 are provided on lens surfaces 111 and 121 which are in contact with the air layer which is the opposite side of the joint surface 200 in the first lens 110 and the second lens 120 constituting the multilayer lens 100, An anti-reflection coating may be formed to prevent Fresnel reflection at the interface between the air layer 120 and the air layer.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)를 제조하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the multilayered lens 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)의 제조 과정을 도시한 도면이다.3 is a view showing a manufacturing process of a lens 100 of a multilayer structure according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3의 (a)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)가 형성되는 베이스를 제공하는 하부 렌즈 코어(300) 상에 경통(400)을 장착한다. 여기서, 하부 렌즈 코어(300)의 상부면은 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)를 구성하는 제1 렌즈(110)에서 제2 렌즈(120)가 접합되는 접합면(200)의 반대측면과 동일한 형상을 가져야 한다.3 (a), a lens barrel 400 is mounted on a lower lens core 300 providing a base on which a lens 100 of a multilayer structure according to an embodiment of the present invention is formed. Here, the upper surface of the lower lens core 300 has a joint surface 200 on which the second lens 120 is joined from the first lens 110 constituting the multilayered lens 100 according to the embodiment of the present invention, The same shape as the opposite side of

그 후, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 하부 렌즈 코어(300) 상에 UV 레진(500)을 도포하고, 도 3의 (c)에서와 같이, 1차 상부 몰드(600)를 경통(400)의 상부 개구부를 통해 하강시켜서 UV 레진(500)을 가압하여 제1 렌즈(110)의 형태를 형성시킨다. 여기서, 1차 상부 몰드(600)의 하부면은 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이의 접합면(200)을 형성하기 위해 접합면(200)과 동일한 형상을 가져야 한다.3 (b), the UV resin 500 is applied on the lower lens core 300, and the primary upper mold 600 is attached to the lower lens core 300 as shown in FIG. 3 (c) Through the upper opening of the lens barrel 400, the UV resin 500 is pressed to form the shape of the first lens 110. The lower surface of the first upper mold 600 should have the same shape as the bonding surface 200 to form the bonding surface 200 between the first lens 110 and the second lens 120.

다음, 도 3의 (d)를 참조하면, 가압되어 제1 렌즈(110)의 형태로 형성된 UV 레진(500)에 자외선(UV)을 조사하여 경화시킨 후 1차 상부 몰드(600)를 상승시켜서 경통(400)으로부터 제거시키면, 도 3의 (e)에서와 같이 경화된 UV 레진(500)이 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)의 제1 렌즈(110)를 형성한다.3 (d), ultraviolet rays are irradiated to the UV resin 500 formed in the form of the first lens 110 to be cured, and then the first upper mold 600 is raised 3 (e), the cured UV resin 500 forms the first lens 110 of the multi-layered lens 100 according to the embodiment of the present invention.

그 후, 도 3의 (f)에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈(110) 상에 UV 레진(700)을 추가 도포하고, 도 3의 (g)에서와 같이, 2차 상부 몰드(800)를 경통(400)의 상부 개구부를 통해 하강시켜서 UV 레진(700)을 가압하여 제2 렌즈(120)의 형태를 형성시킨다. 여기서, 2차 상부 몰드(800)의 하부면은 제2 렌즈(120)에서 접합면(200)의 반대측면과 동일한 형상을 가져야 한다. 3 (f), a UV resin 700 is further applied on the first lens 110, and as shown in Fig. 3 (g) Is lowered through the upper opening of the barrel 400 to press the UV resin 700 to form the shape of the second lens 120. Here, the lower surface of the second upper mold 800 should have the same shape as the opposite side of the bonding surface 200 in the second lens 120.

다음, 도 3의 (h)를 참조하면, 가압되어 제2 렌즈(120)의 형태로 형성된 UV 레진(700)에 자외선(UV)을 조사하여 경화시킨 후 2차 상부 몰드(800)를 상승시켜서 경통(400)으로부터 제거시키면, 도 3의 (i)에서와 같이 경화된 UV 레진(700)이 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)의 제2 렌즈(120)를 형성한다.Next, referring to FIG. 3 (h), ultraviolet rays (UV) are irradiated to the UV resin 700 formed in the form of the second lens 120 by pressing so as to be cured, and then the second upper mold 800 is raised 3 (i), the cured UV resin 700 forms the second lens 120 of the multilayered lens 100 according to the embodiment of the present invention.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 UV 레진(500, 700)을 사용하여 두 개의 렌즈(110, 120) 사이의 접합면(200)에 공기층이 형성되지 않도록 하면서 접합면(200)이 구면 또는 비구면을 형성하는 다층 구조의 렌즈(100)를 제조함으로써 온도 변화에 민감하지 않는 광 특성을 갖는 고화소의 안정적인 렌즈를 구현할 수 있다. 또한, 제조 공정의 간소화로 인해 조립 공차에 따른 불량 발생을 최소화하여 생산 수율을 높일 수 있다. As described above, in the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the air layer from being formed on the bonding surface 200 between the two lenses 110 and 120 by using the UV resins 500 and 700 while the bonding surface 200 is spherical or aspherical A stable lens of a high-picture-area having optical characteristics not sensitive to temperature change can be realized by manufacturing the lens 100 having a multilayer structure. In addition, since the manufacturing process is simplified, generation of defects due to assembly tolerances can be minimized, and the production yield can be increased.

한편, 상기에서는 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)가 두 개의 렌즈(110, 120)로 구성되는 경우에 대해서만 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 상기 내용을 적용하는 경우 세 개 이상의 렌즈들에 대해서도 적용될 수 있다. 즉, 세 개 이상의 렌즈들이 광축을 기준으로 직렬로 배열되면서 배열되는 앞 뒤의 렌즈들이 사이에 공기층이 형성되지 않도록 상호 접합되고, 접합된 세 개 이상의 렌즈들의 전체 상대 굴절률이 1.2 미만이 되도록 구성함으로써 상기한 두 개의 렌즈(110, 120)에 의해 구성되는 다층 구조의 렌즈(100)에서의 효과가 동일하게 얻어질 수 있다.In the above description, the lens 100 of the multilayer structure according to the embodiment of the present invention is composed of the two lenses 110 and 120. However, the technical scope of the present invention is not limited thereto, The present invention can be applied to three or more lenses when the above-described contents described with reference to FIG. 3 are applied. That is, the three or more lenses are arranged in series with respect to the optical axis so that the front and rear lenses are mutually bonded so that no air layer is formed, and the total relative refractive index of the three or more lenses bonded is less than 1.2 The effects of the lens 100 having the multilayer structure constituted by the two lenses 110 and 120 can be obtained in the same manner.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(100)가 세 개 이상의 렌즈로 구성되는 예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 11개의 렌즈가 사용되는 것으로 설명하지만, 그보다 적은 개수의 렌즈 또는 그보다 많은 개수의 렌즈로 구성될 수도 있음은 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다.Hereinafter, an example in which the lens 100 of a multilayer structure according to the embodiment of the present invention is composed of three or more lenses will be described. It is to be understood by those skilled in the art that 11 lenses are used in the present embodiment, but it may be made up of a smaller number of lenses or a larger number of lenses.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(1000)가 사용된 카메라 렌즈 시스템(10)의 광학적 배치를 도시한 도면이다.4 is a diagram showing an optical arrangement of a camera lens system 10 using a multilayered lens 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(1000)가 사용된 카메라 렌즈 시스템(10)은 물체측(OBJ)으로부터 상면측으로 순서대로 배치된 다층 구조의 렌즈(1000)와 제2 렌즈군(1100)을 포함한다. 4, a camera lens system 10 using a lens 1000 of a multilayer structure according to an embodiment of the present invention includes a multilayered lens 1000 arranged in order from the object side OBJ to a top side And a second lens group 1100.

다층 구조의 렌즈(1000)는 다수의 렌즈(1010∼1110)가 상호 접합되어 있으며, 그 접합 형상은 구면 또는 비구면을 형성한다. In the lens 1000 of the multilayer structure, a plurality of lenses 1010 to 1110 are bonded to each other, and the bonding shape forms a spherical surface or an aspherical surface.

다층 구조의 렌즈(1000)는 도 3에 도시된 바와 같은 제조 방법을 통해 UV 레진을 사용하여 제조될 수 있다.The lens 1000 of the multi-layer structure can be manufactured using a UV resin through a manufacturing method as shown in Fig.

또한, 다층 구조의 렌즈(1000)를 구성하는 렌즈(1010∼1110)는 각각 대응되는 굴절률(n11∼n21)을 가지며, 각 굴절률(n11∼n21)에 의해 형성되는 다층 구조의 렌즈(1000)의 상대 굴절률 nr도 1.2 미만이 되도록 각 굴절률(n11∼n21)이 결정된다.The lenses 1010 to 1110 constituting the lens 1000 of the multilayer structure have a refractive index n 11 to n 21 corresponding to the refractive index n 11 to n 21 , (N 11 to n 21 ) are determined so that the relative refractive index n r of the light guide plate 1000 is also less than 1.2.

한편, 다층 구조의 렌즈(1000)에서 물체측에 가장 가까이 형성되어 있는 렌즈(1010)의 물체측면과 상측에 가장 가까이 형성되어 있는 렌즈(1110)의 상측면에는 렌즈(1010, 1110)와 공기층 사이의 경계면에서의 프레넬 반사를 방지하기 위한 반사방지막 코팅이 형성되어 있다.On the other hand, on the object side face of the lens 1010 which is closest to the object side in the lens 1000 of the multilayer structure and the upper side face of the lens 1110 which is nearest to the image side, An antireflection film coating is formed to prevent Fresnel reflection at the interface of the antireflection film.

제2 렌즈군(1100)은 카메라 렌즈 시스템(10)의 특성에 따라 다른 다수의 렌즈들로 구성될 수 있으며, 또는 특정 광을 차단하는 필터로 구성될 수 있다. 이러한 제2 렌즈군(1100)은 본 발명의 요지를 구성하는 내용이 아니므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.The second lens group 1100 may be composed of a plurality of lenses different from each other depending on the characteristics of the camera lens system 10, or may be constituted by a filter for blocking specific light. Since the second lens group 1100 is not a constituent element of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

상면(IMG)에는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)와 같은 촬상소자(미도시)가 형성되어 있다.An imaging element (not shown) such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) is formed on the upper surface IMG.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 렌즈(1000)를 사용하는 카메라 렌즈 시스템(10)은 다층 구조의 렌즈(1000)를 사용함으로써 온도 변화에 따른 열 팽창 및 수축으로 인한 렌즈 형상의 변화가 발생하는 경우 공기와 렌즈의 굴절률 차이가 작아서 광 경로에 큰 변화를 초래하지 않으므로 해상력의 저하가 상대적으로 미비하게 된다.As described above, the camera lens system 10 using the lens 1000 of the multilayer structure according to the embodiment of the present invention can be realized by using the lens 1000 of the multilayer structure, When the change occurs, the refractive index difference between the air and the lens is small, so that the optical path is not largely changed, so that the degradation of the resolution is relatively insufficient.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (14)

제1 렌즈; 및
상기 제1 렌즈의 일측 면을 접합면으로 하여 상기 접합면에 일측 면이 접합되는 제2 렌즈를 포함하고,
상기 제1 렌즈의 굴절률과 상기 제2 렌즈의 굴절률에 의해 형성되는 상기 접합면에서의 상대 굴절률이 1.2 미만인
것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.A first lens; And
And a second lens having one side of the first lens as a bonding surface and one side of the first lens bonded to the bonding surface,
Wherein a relative refractive index of the joint surface formed by the refractive index of the first lens and the refractive index of the second lens is less than 1.2
Wherein the lens is a multi-layer lens. 제1항에 있어서,
상기 접합면이 비구면 또는 구면인 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.The method according to claim 1,
And the joint surface is an aspherical surface or a spherical surface. 제2항에 있어서,
상기 접합면에 공기층이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.3. The method of claim 2,
And the air layer is not formed on the joint surface. 제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈는 UV(UltraViolet) 레진을 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the first lens and the second lens are made of UV (Ultra Violet) resin. 제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 상기 접합면의 반대측면에는 반사방지막 코팅이 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein an antireflection film coating is formed on an opposite side of the bonding surface of the first lens and the second lens. 하부 렌즈 코어 상에 경통을 장착하는 단계;
상기 하부 렌즈 코어 상에 제1 UV 레진을 도포하는 단계;
1차 상부 몰드를 사용하여 상기 제1 UV 레진을 가압한 후 경화시켜 제1 렌즈를 형성하는 단계;
상기 제1 렌즈 상에 제2 UV 레진을 도포하는 단계; 및
2차 상부 몰드를 사용하여 상기 제2 UV 레진을 가압한 후 경화시켜 제2 렌즈를 형성하는 단계
를 포함하는 다층 구조의 렌즈 제조 방법.Mounting a lens barrel on the lower lens core;
Applying a first UV resin onto the lower lens core;
Pressing the first UV resin using a first upper mold and curing to form a first lens;
Applying a second UV resin onto the first lens; And
Pressing the second UV resin using a second upper mold and curing the second UV resin to form a second lens
And a second lens group having a positive refractive power. 제6항에 있어서,
상기 1차 상부 몰드는 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈가 접합되는 접합면의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈 제조 방법.The method according to claim 6,
Wherein the first upper mold has a shape of a bonding surface to which the first lens and the second lens are bonded. 제7항에 있어서,
상기 하부 렌즈 코어의 상부면은 상기 제1 렌즈에서 상기 접합면의 반대측면의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈 제조 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the upper surface of the lower lens core has a shape of an opposite side of the bonding surface in the first lens. 제7항에 있어서,
상기 2차 상부 몰드는 상기 제2 렌즈에서 상기 접합면의 반대측면의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈 제조 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the second upper mold has a shape of an opposite side of the bonding surface in the second lens. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 렌즈를 형성하는 단계 후에,
다수의 UV 레진과 다수의 상부 몰드를 사용하여 상기 제2 렌즈 상에 다수의 렌즈를 추가로 형성하는 단계를 더 포함하는 다층 구조의 렌즈 제조 방법.10. The method according to any one of claims 6 to 9,
After the step of forming the second lens,
Further comprising forming a plurality of lenses on the second lens using a plurality of UV resins and a plurality of upper molds. 적어도 세 개의 렌즈를 포함하고,
상기 적어도 세 개의 렌즈가 광축을 기준으로 일렬로 배열되는 형태로 상호 접합되어 있으며,
접합되어 있는 상기 적어도 세 개의 렌즈의 각 굴절률에 의해 형성되는 상대 굴절률이 1.2 미만인
것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.Comprising at least three lenses,
Wherein the at least three lenses are mutually bonded in a form in which they are arranged in a line with respect to an optical axis,
A relative refractive index formed by the refractive indexes of the at least three lenses bonded together is less than 1.2
Wherein the lens is a multi-layer lens. 제11항에 있어서,
상기 적어도 세 개의 렌즈가 각각 접합되는 접합면의 형상이 비구면 또는 구면인 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.12. The method of claim 11,
Wherein the shape of the joint surface to which the at least three lenses are respectively bonded is an aspherical surface or a spherical surface. 제11항에 있어서,
상기 적어도 세 개의 렌즈는 UV 레진을 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.12. The method of claim 11,
Wherein the at least three lenses are made of a UV resin material. 제11항에 있어서,
상기 적어도 세 개의 렌즈 중 광축을 기준으로 가장 바깥쪽에 위치하는 두 개의 렌즈의 외측면에는 반사방지막 코팅이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 렌즈.12. The method of claim 11,
Wherein an antireflection film coating is formed on outer surfaces of two outermost lenses of the at least three lenses with respect to an optical axis.
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E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160616

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
PG1501 Laying open of application
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20170116

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20160616

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20170116

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20160913

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0601 Decision of rejection after re-examination

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06014S01D

Patent event date: 20170418

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20170320

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06011S01I

Patent event date: 20170116

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20160913

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PX06013S01I

Patent event date: 20160616