KR102502283B1 - Receiving lens module and Receiving lens - Google Patents
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Abstract
본 실시예는 수광렌즈 모듈 및 수광렌즈에 관한 것이다. 일 측면에 따른 수광렌즈 모듈은, 외부로부터 빛을 받아들이는 제1렌즈면과, 상기 제1렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제2렌즈면을 포함하는 제1렌즈; 상기 제1렌즈의 하측에 배치되며, 상기 제2렌즈면과 마주하여 빛을 받아들이는 제3렌즈면과, 상기 제3렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제4렌즈면을 포함하는 제2렌즈; 및 상기 제2렌즈의 하측에 배치되어, 상기 제4렌즈면을 통과한 빛을 감지하는 센서를 포함하고, 상기 제1렌즈의 광축(optic axis)을 포함하는 단면들과 상기 제2렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나 이상의 선분은 일정한 곡률을 갖고, 상기 제1렌즈의 광축을 포함하는 단면들과 상기 제2렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 다른 하나 이상의 선분은 곡률이 변한다. This embodiment relates to a light receiving lens module and a light receiving lens. A light receiving lens module according to one aspect includes a first lens including a first lens surface for receiving light from the outside and a second lens surface for changing an optical path of light received from the first lens surface and emitting it to the outside; A third lens surface disposed under the first lens and facing the second lens surface to receive light, and a fourth lens surface to change the optical path of the light received from the third lens surface and send it out. A second lens including; and a sensor disposed under the second lens to detect light passing through the fourth lens surface, wherein cross sections including an optic axis of the first lens and the second lens surface are formed. At least one of the lines formed by meeting has a constant curvature, and the curvature of one or more of the lines formed by the intersection of end faces including the optical axis of the first lens and the surface of the second lens changes.
Description
본 실시예는 수광렌즈 모듈 및 수광렌즈에 관한 것이다.This embodiment relates to a light receiving lens module and a light receiving lens.
최근, 지능형 자동차 및 스마트카 분야에서는 돌발상황에 대한 차량의 능동적 대처기능을 요구하고 있다. 즉, 보행자의 급작스런 출현을 인지하거나, 어두운 야간에 조명의 범위를 벗어난 곳에 대한 장애물을 사전에 감지하거나, 우천시 전조등 조명의 약화로 인한 장애물을 감지하거나, 또는 도로 파손을 사전에 감지하는 등, 운전자와 보행자의 안전을 위협하는 상황을 사전에 확인할 필요가 있다. Recently, in the field of intelligent automobiles and smart cars, a vehicle's active coping function for unexpected situations is required. That is, by recognizing the sudden appearance of pedestrians, detecting obstacles in areas out of the range of lighting in dark nights in advance, detecting obstacles due to weak headlights in rainy weather, or detecting road damage in advance, the driver It is necessary to identify situations that threaten the safety of pedestrians and pedestrians in advance.
이러한 요구에 대해, 윈드실드 또는 차량의 전방에 설치되어, 자체 출사광을 기반으로 차량이 움직이는 경우 전방의 물체를 확인하여 사전에 운전자에게 경고함을 물론, 차량 스스로가 정지 또는 회피하는데 기초가 되는 영상을 차량의 전자제어유닛(electronic control unit; ECU)에 전달하고, ECU는 이 영상을 이용하여 각종 제어를 수행하게 되는데, 이러한 영상을 획득하는 것을 스캐너(scanner)라 한다.In response to this demand, it is installed on the windshield or the front of the vehicle, and when the vehicle moves based on its own emitted light, it checks the object in front and warns the driver in advance, as well as the vehicle itself is the basis for stopping or avoiding. The image is transmitted to an electronic control unit (ECU) of the vehicle, and the ECU performs various controls using the image. An acquisition of such an image is called a scanner.
종래 스캐너로서는, 레이더(radio detection and ranging; RADAR) 장비가 사용되었다. 레이더는 마이크로파(극초단파, 10cm 내지 100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 무선감시장치로서, 차량용 스캐너에 이용되고 있으나, 가격이 고가이므로 다양한 차종에 보급이 용이하지 않은 문제점이 있다. As a conventional scanner, radio detection and ranging (RADAR) equipment has been used. Radar is a wireless monitoring device that detects the distance, direction, altitude, etc. to an object by emitting electromagnetic waves of the degree of microwave (ultra-high frequency, 10 cm to 100 cm wavelength) to an object and receiving the electromagnetic wave reflected from the object. It is used in vehicle scanners. However, since the price is high, there is a problem in that it is not easy to spread to various types of vehicles.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 라이다(light detection and ranging; LiDAR)를 이용한 스캐너가 개발되고 있다. 라이다는, 펄스 레이저광을 대기중에 발사해 그 반사체 또는 산란체를 이용하여 거리 또는 대기현상 등을 측정하는 장치로서, 레이저 레이더라고도 한다. In order to solve this problem, a scanner using a light detection and ranging (LiDAR) has been developed. LIDAR is a device that emits pulsed laser light into the air and measures distance or atmospheric phenomena using the reflector or scatterer, and is also called laser radar.
라이다의 경우, 구비된 센서가 다양한 방향, 즉 넓은 광각에서 입사되는 신호를 안정적으로 받아들여야 한다. 구체적으로, 차량용 라이다는 X축으로 약 +70도 내지 -70도의 범위 및 Y축으로 약 +3.4도 내지 -3.4도의 범위에 해당하는 넓은 광각으로 입사되는 광의 효율을 해당 범위에 포함되는 모든 각도에서 증가시켜야 하는 필요가 있다.In the case of LIDAR, the provided sensor must stably accept signals incident from various directions, that is, from a wide wide angle. Specifically, the vehicle lidar measures the efficiency of incident light at a wide angle ranging from about +70 degrees to -70 degrees on the X axis and about +3.4 degrees to -3.4 degrees on the Y axis at all angles included in the range. There is a need to increase in
기존에는 위와 같은 넓은 광각에서 입사되는 모든 광의 신호를 일정 수준 이상 받기 위해서, 모터를 통하여 발광부와 수광부를 함께 움직이는 동축(coaxial) 방식이 이용되었다.Conventionally, in order to receive signals of all light incident at a wide angle as described above at a certain level or higher, a coaxial method of moving a light emitting unit and a light receiving unit together through a motor has been used.
하지만, 이러한 모터 방식은 발광부 및 수광부의 동기화, 모터의 추가 등에 따라 제조 비용(cost)의 상승을 가져오게 되고, 모듈의 전체 크기도 증가하게게 되는 문제가 있다. 또한, 발광부와 수광부가 동일한 커버(cover) 렌즈를 사용하는 경우, 난반사에 의해 수광부의 성능 확보가 어려운 문제가 있다.However, this motor method has a problem in that manufacturing cost increases due to synchronization of the light emitting unit and the light receiving unit, addition of a motor, and the like, and the overall size of the module also increases. In addition, when the light emitting unit and the light receiving unit use the same cover lens, it is difficult to secure the performance of the light receiving unit due to diffuse reflection.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 광각의 각도에서 수광 효율을 증가시킬 수 있는 고효율의 수광렌즈 모듈 및 수광렌즈를 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to improve the above problems, and provides a high-efficiency light-receiving lens module and light-receiving lens capable of increasing light-receiving efficiency at a wide angle.
본 실시예에 따른 수광렌즈 모듈은 외부로부터 빛을 받아들이는 제1렌즈면과, 상기 제1렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제2렌즈면을 포함하는 제1렌즈; 상기 제1렌즈의 하측에 배치되며, 상기 제2렌즈면과 마주하여 빛을 받아들이는 제3렌즈면과, 상기 제3렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제4렌즈면을 포함하는 제2렌즈; 및 상기 제2렌즈의 하측에 배치되어, 상기 제4렌즈면을 통과한 빛을 감지하는 센서를 포함하고, 상기 제1렌즈의 광축(optic axis)을 포함하는 단면들과 상기 제2렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나 이상의 선분은 일정한 곡률을 갖고, 상기 제1렌즈의 광축을 포함하는 단면들과 상기 제2렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 다른 하나 이상의 선분은 곡률이 변하는 선분이다. A light receiving lens module according to this embodiment includes a first lens including a first lens surface for receiving light from the outside and a second lens surface for changing an optical path of light received from the first lens surface and emitting it to the outside; A third lens surface disposed under the first lens and facing the second lens surface to receive light, and a fourth lens surface to change the optical path of the light received from the third lens surface and send it out. A second lens including; and a sensor disposed under the second lens to detect light passing through the fourth lens surface, wherein cross sections including an optic axis of the first lens and the second lens surface are formed. At least one line segment of the lines formed by meeting has a constant curvature, and one or more of the lines formed by meeting the cross sections including the optical axis of the first lens and the surface of the second lens are lines of varying curvature. .
본 실시예에 따른 수광렌즈는, 외부로부터 빛을 받아들이는 제1렌즈면과, 상기 제1렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제2렌즈면을 포함하는 제1렌즈; 및 상기 제1렌즈의 하측에 배치되며, 상기 제2렌즈면과 마주하여 빛을 받아들이는 제3렌즈면과, 상기 제3렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제4렌즈면을 포함하는 제2렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈의 높이방향으로 연장되는 광축을 Z축, 상기 Z축에 수직하고 상기 Z축상의 한 점을 관통하며 교점을 형성하고 상기 제1렌즈의 길이방향으로 연장된 축을 X축, 상기 X축과 Z축에 수직하고 상기 X축과 Z축의 교점을 관통하며 상기 제1렌즈의 폭 방향으로 연장된 축을 Y축, 상기 X축과 Z축을 포함하는 가상의 평면을 제1가상평면, 상기 Y축과 Z축을 포함하는 가상의 평면을 제2가상평면이라고 정의했을 때, 상기 제1가상평면이 상기 제1렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하고, 상기 제2가상평면이 상기 제1렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하고, 상기 제1가상평면이 상기 제2렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하고, 상기 제2가상평면이 상기 제2렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하지 않다. A light-receiving lens according to this embodiment includes a first lens including a first lens surface for receiving light from the outside and a second lens surface for changing an optical path of light received from the first lens surface and emitting it to the outside; and a third lens surface disposed under the first lens and facing the second lens surface to receive light, and a fourth lens to change the optical path of the light received from the third lens surface and send it out. It includes a second lens including a surface, and an optical axis extending in a height direction of the first lens is a Z-axis, perpendicular to the Z-axis and passing through a point on the Z-axis to form an intersection, and An axis extending in the longitudinal direction is an X axis, an axis perpendicular to the X axis and the Z axis, passing through the intersection of the X axis and the Z axis, and extending in the width direction of the first lens is a Y axis, and includes the X axis and the Z axis When a virtual plane is defined as a first virtual plane and a virtual plane including the Y-axis and Z-axis is defined as a second virtual plane, the curvature of a line segment formed when the first virtual plane meets the first lens surface is constant. The curvature of a line segment formed when the second virtual plane meets the first lens surface is constant, the curvature of a line segment formed when the first virtual plane meets the second lens surface is constant, and the second virtual plane The curvature of the line segment formed by the plane meeting the second lens surface is not constant.
본 실시예를 통해 광각의 각도에서 입사되는 광의 효율을 일정 수준 이상으로 증가시킬 수 있다.Through this embodiment, the efficiency of light incident at a wide angle can be increased to a certain level or more.
또한, 디포커싱(defocusing) 방식의 렌즈를 통하여 렌즈를 통과한 광이 센서면에 일정한 면적을 가지게 되어, 입사각이 증가되더라도 광 효율이 일정 수준 이상으로 유지될 수 있다.In addition, since the light passing through the lens through the defocusing type lens has a constant area on the sensor surface, light efficiency can be maintained at a certain level or higher even if the incident angle is increased.
또한, 광의 입사각이 변화하더라도 통과하는 광량의 변화율이 크지 않은 디포커싱 렌즈를 구비하여, 일정 수준 이상의 광량에 반응하는 센서에 적합할 수 있다.In addition, it may be suitable for a sensor that responds to a certain level or more of a light amount by providing a defocusing lens in which the rate of change in the amount of light passing through is not large even when the incident angle of light changes.
또한, 제1렌즈부를 통해 균일하게 입사되는 광이 제2렌즈부를 통해 굴절되므로, 입사 효율이 증가되는 장점이 있다. In addition, since light uniformly incident through the first lens unit is refracted through the second lens unit, there is an advantage in that the incident efficiency is increased.
도 1 은 차량용 라이다에서 광각으로 입사되는 광을 수광하는 예를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 제1단면을 보인 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 제2단면을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제1렌즈에 입사되는 광의 입사각이 증가할수록 센서면의 중심에서 멀어지는 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1렌즈에 입사되는 광이 디포커싱되어 센서면에 위치하는 면적이 입사각에 따라 센서면의 중심에서 멀어지는 예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 측면을 보인 단면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 하면을 보인 단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제1렌즈의 사시도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제2렌즈의 사시도.
도 10은 본 발명의 실시 예예 따른 제2렌즈의 단면도.1 is a view showing an example of receiving light incident at a wide angle in a lidar for a vehicle.
2 is a view showing a first cross section of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a second cross section of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an example in which light incident on a first lens is further away from the center of a sensor surface as the incident angle increases according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example in which light incident on a first lens according to an embodiment of the present invention is defocused so that an area located on a sensor surface moves away from the center of the sensor surface according to an incident angle;
6 is a cross-sectional view showing a side of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a lower surface of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a first lens according to an embodiment of the present invention;
9 is a perspective view of a second lens according to an embodiment of the present invention;
10 is a cross-sectional view of a second lens according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described through exemplary drawings. In describing the reference numerals for the components of each drawing, the same numerals indicate the same components as much as possible, even if they are displayed on different drawings.
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 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another element, the element may be directly connected, coupled or connected to the other element, but not between the element and the other element. It should be understood that another component may be 'connected', 'coupled' or 'connected' between elements.
도 1 은 차량용 라이다에서 X축으로 약 +70도 내지 -70도의 범위 및 Y축으로 약 +3.4도 내지 -3.4도의 범위에 해당하는 넓은 광각으로 입사되는 광을 수광하는 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of receiving incident light at a wide wide angle corresponding to a range of about +70 degrees to -70 degrees along the X axis and about +3.4 degrees to -3.4 degrees along the Y axis in a vehicle lidar.
앞서 설명한 바와 같이, 지능형 자동차 및 스마트카 분야에서는 돌발상황에 대한 차량의 능동적 대처를 위해서, 거리 인식 센서 또는 모션 인식 센서 등은 다양한 방향, 즉 광각에서 오는 신호를 받아들여야 한다.As described above, in the field of intelligent cars and smart cars, in order for the vehicle to actively cope with an unexpected situation, a distance recognition sensor or a motion recognition sensor must accept signals coming from various directions, that is, from a wide angle.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량용에 탑재되는 라이다에 구비되는 수광부(110)는 X축으로 약 +70도 내지 -70도의 범위(120) 및 Y축으로 약 +3.4도 내지 -3.4도의 범위(130)에 해당하는 넓은 광각으로 입사되는 광을 해당 범위에 포함되는 모든 각도에서 비교적 일정하게 받아들여야 한다.As shown in FIG. 1, the
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 제1단면을 보인 도면이다. 2 is a view showing a first cross section of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈(200)은, 수광렌즈(210, 230) 및 센서(250)를 포함할 수 있다. 상기 수광렌즈(210, 230)는, 제1렌즈(210)와, 상기 제1렌즈(210)의 하측에 배치되는 제2렌즈(230)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , a light
상기 제1렌즈(210)는 제1렌즈면(211)과 제2렌즈면(212)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1단면(일 실시예로, X축과 Z축이 형성하는 면과 평행한 절단면이 형성하는 단면)에서, 제1렌즈면(211)은 광원(또는 피사체) 방향으로 볼록한 형상을 구비하고, 제2렌즈면(212)는 센서(250) 방향으로 오목한 형상 또는 광원(또는 피사체) 방향으로 볼록한 형상을 구비할 수 있다.The
여기서, 상기 제1단면에서의 제1렌즈면(211)은 반구 형상을 가질 수 있다. 제1렌즈면(211)의 형상인 반구 형상을 보다 구체적으로 설명하면, 수광 렌즈 모듈(200)의 광축(optic axis)을 포함하는 단면들과 제1렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나 이상의 선분은 일정한 곡률을 가질 수 있다.Here, the
여기서, 광축은 굴절을 일으키지 않는 빛의 경로일 수 있고, 다른 표현으로는 수광렌즈 모듈(200)을 회전시켜도 광학적으로 차이가 나지 않는 축을 의미할 수 있다.Here, the optical axis may be a path of light that does not cause refraction, and in other words, it may mean an axis that does not optically differ even when the light
한편, 상기 제1단면에서의 제1렌즈면(211)은 해당 반구 형상으로 인해서 X축 방향으로 최대 +70 도 내지 -70도의 범위에 포함되는 모든 각도에서 입사되는 광의 광량을 실질적으로 균일하게 받아들일 수 있다.On the other hand, the
그리고, 본 발명에 따른 수광렌즈(210, 230)는 양(+)의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제1렌즈(210)의 보다 구체적인 형상에 대해서는 후술하기로 한다. Also, the
상기 제2렌즈(230)는 상기 제1렌즈(210)의 하측에 배치된다. 보다 구체적으로, 상기 제2렌즈(230)는 상기 제2렌즈면(212)과 마주하도록 배치될 수 있다. 이 때, 상기 제1렌즈(210)의 제2렌즈면(212)과 상기 제2렌즈(230)의 제3렌즈면(231) 사이는 상호 이격될 수 있다. 이로 인해, 상기 제2렌즈면(212)과 상기 제3렌즈면(231) 사이에는 공간부(215)가 형성될 수 있다. The
상기 제1렌즈(210) 중 상기 제2렌즈면(212)의 오목한 형상에 의해 상기 제1렌즈(210)의 하측에는 제2렌즈 장착부(217)가 구비될 수 있고, 상기 제2렌즈 장착부(217)에 상기 제2렌즈(230)가 수용된다. 이 때, 상기 제1렌즈(210)의 외면 중 상기 제1렌즈면(211)과 상기 제2렌즈면(212)을 연결하는 연결면(218)과, 상기 제4렌즈면(232)은 동일 평면을 형성할 수 있다. 이와 달리, 상기 연결면(218)은 상기 센서(250)의 하면과 동일 평면을 형성할 수 있다. Due to the concave shape of the
상기 제2렌즈(230)는 제3렌즈면(231)과 제4렌즈면(232)을 포함할 수 있다. 상기 제3렌즈면(231)은 광원(또는 피사체) 방향으로 볼록한 형상을 구비하고, 상기 제4렌즈면(232)은 평면으로 형성될 수 있다. The
상기 제1단면에서의 상기 제3렌즈면(231)은 반구 형상을 가질 수 있다. 상기 제3렌즈면(231)의 형상인 반구 형상을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 수광렌즈 모듈(200)의 광축(optic axis)을 포함하는 단면들과 제1렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나 이상의 선분은 일정한 곡률을 가질 수 있다. 상기 제2렌즈(230)의 보다 구체적인 형상에 대해서는 후술하기로 한다. The
한편, 센서(250)는 상기 수광렌즈(210, 230)의 하측에 배치된다. 구체적으로 상기 센서(250)는 상기 제4렌즈면(232)의 하측에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1단면에서 제1렌즈면(201) 또는 제2렌즈면(202)의 형상인 반구 또는 반원 형상의 중심에 배치될 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 제1단면에서 제3렌즈면(231) 또는 제4렌즈면(232)의 형상인 반구 또는 반원 형상의 중심에 배치될 수 있다. 반구 또는 반원 형상의 중심은 주어진 반구 또는 반원을 연장하여 완전한 구 또는 원을 형성하였을 때, 상기 센서(250)의 위치는 그 구 또는 원의 중심일 수 있다. 또한, 센서(250)는 상기 제2렌즈(230)의 제4렌즈면(232) 에 결합될 수 있다. 상기 센서(250)의 상면에는 상기 센서(240)의 상면을 커버하기 위한 커버부(미도시)가 구비될 수 있다. Meanwhile, the
상기 센서(250)와 상기 제4렌즈면(232) 사이에는 접착부(290)가 구비될 수 있다. 상기 접착부(290)는 접착물질이 도포된 영역일 수 있다. 따라서, 상기 접착부(290)에 의해 상기 제2렌즈(230)와 상기 센서(240)가 결합될 수 있다. 상기 접착부(290)가 형성된 영역은 광을 굴절시키는 굴절률을 가질 수 있다. 상기 접착부(290)의 굴절률은 상기 제2렌즈(230)의 굴절률 보다 크거나 같고, 상기 커버부의 굴절률 보다 작거나 같을 수 있다. An
그리고, 본 발명에 따른 수광렌즈 모듈(200)의 X축 방향 길이는 43.8mm가 될 수 있고, 반구 형상의 중심에서 제1렌즈면(211)까지의 거리인 해당 반구 형상의 반지름 길이는 43.8mm의 절반인 21.9mm가 될 수 있다. 또한, 센서(250)는 반구 형상의 중심으로부터 하측(도2에서 Z축 방향)으로 약 2 내지 5mm 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the length of the light receiving
한편, 상기 제1단면을 통한 고효율 수광 렌즈(200)의 절단된 길이의 비, 구체적으로 반구 형상의 반지름 길이와 수광렌즈 모듈(200)의 X축 방향 길이의 비는 1:21.9를 만족하는 범위에서 다양하게 변경될 수 있다. 구체적으로, 해당 절단된 길이비는 1:20 내지 1:35에 포함되는 것이 바람직하다.On the other hand, the ratio of the cut length of the high-efficiency
그리고, 본 발명에 따른 수광렌즈 모듈(200)의 두께, 제1렌즈면(211)의 반지름 길이 또는 직경이 증가하거나 또는 렌즈의 총 표면적이 증가하면 렌즈로 받아들이는 전체 광량은 증가할 것이고, 그에 따라 입사되는 광을 감지하는 센서의 직경(D)도 증가되는 것이 바람직하다.In addition, if the thickness of the light receiving
한편, 상기 연결면(218)에는 복수의 돌출부(270)가 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 돌출부(27)는 수광렌즈 모듈(200)을 수광부(110)에 물리적으로 연결될 수 있도록 하는 구성으로, 제1렌즈면(212)의 끝단에서 제1단면상 약 5.8mm이격된 위치에 배치될 수 있다.Meanwhile, a plurality of
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 제2단면을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a second cross section of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 제2단면(일 실시예로 Y축과 Z축이 형성하는 면과 평행한 절단면이 형성하는 단면)에서 제1렌즈면(211)은 구면 형상을 가질 수 있고, 제2렌즈면(212)은 비구면 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제3렌즈면(231)은 구면 또는 비구면 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. Referring to FIG. 3 , in a second cross section (in one embodiment, a cross section formed by a cut plane parallel to the plane formed by the Y and Z axes), the
제2렌즈면(212)의 형상인 비구면 형상을 보다 구체적으로 설명하면, 수광 렌즈 모듈(200)의 광축을 포함하는 단면들과 제2렌즈면(212)이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나의 선분은 일정한 곡률을 가질 수 있다. 이와 함께, 수광 렌즈 모듈(200)의 광축을 포함하는 단면들과 제2렌즈면(212)이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나의 선분은 일정하지 않은 곡률을 가질 수 있다.In more detail, the aspherical shape, which is the shape of the
한편, 제2단면에서의 제2렌즈면(212)은 해당 비구면 형상으로 인해서, Y축 방향으로 +4도 내지 -4도의 각도에서 입사되는 광의 효율을 증가시킬 수 있다.Meanwhile, the
여기서, 제2렌즈면(212)은 해당 비구면 형상을 통하여, 제1렌즈면(211)을 통과하여 도달한 광을 디포커싱(defocusing)하여 센서(250)가 위치한 방향으로 출력할 수 있다.Here, the
구체적으로, 수광렌즈 모듈(200)에서, 제1렌즈면(211) 및 제2렌즈면(212)을 순차적으로 통과한 광은 도 3에 도시된 바와 같이, 앞서 설명한 제2렌즈면(202)의 비구면 형상으로 발생되는 디포커싱을 통해, 상기 제2렌즈(240) 및 센서(240)의 센싱 영역에 일정한 면적을 가지는 형태로 도달하게 된다.Specifically, in the light receiving
그리고, 구체적인 실시 예로, 본 발명에 따른 수광렌즈(200)의 제2단면에서의 제1렌즈면(211)의 형상인 구면 형상에서, 제1렌즈면(211)의 두께는 26.5mm가 될 수 있다.And, as a specific embodiment, in the spherical shape, which is the shape of the
한편, 디포커싱으로 센서(250)의 센싱 영역에 도달하는 일정한 면적은 제1렌즈면(211)에 대한 X축의 입사각 및 제1렌즈면에 대한 Y축의 입사각 중 적어도 하나 이상의 입사각에 따라, 가변될 수 있다. 이는 후술하는 상기 제2렌즈(230)를 통해 다시 가변될 수 있다. On the other hand, a constant area reaching the sensing area of the
여기서, X축의 입사각은 +70도 내지 -70도의 범위에 포함되는 것이 바람직하고, Y축의 입사각은 +4도 내지 -4도의 범위에 포함되는 것이 바람직하다. Here, the incident angle of the X axis is preferably included in the range of +70 degrees to -70 degrees, and the incident angle of the Y axis is preferably included in the range of +4 degrees to -4 degrees.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제1렌즈에 입사되는 광의 입사각이 증가할수록 센서면의 중심에서 멀어지는 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which light incident on a first lens according to an embodiment of the present invention moves away from the center of a sensor surface as the incident angle increases.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제1렌즈(210)에 입사되는 광의 입사각 중 제1렌즈면(211)에 대한 Y축의 입사각이 순차적으로 0도, 1.7도 및 3.4도로 증가하는 경우를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4 , it can be confirmed that among the angles of incidence of light incident on the
앞서 설명한 제2렌즈면(212)의 비구면 형상으로 발생되는 디포커싱을 통해, 제2렌즈면(212)을 통과한 광이 센서(250)의 중심에서 순차적으로 멀어지는 위치에 도달하는 예(A)를 확인할 수 있다.Example (A) in which light passing through the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1렌즈에 입사되는 광이 디포커싱되어 센서면에 위치하는 면적이 입사각에 따라 센서면의 중심에서 멀어지는 예를 나타내는 도면이다.5 is a view illustrating an example in which light incident on a first lens according to an embodiment of the present invention is defocused so that an area located on a sensor surface moves away from the center of the sensor surface according to an incident angle.
도 5를 참조하면, 제1렌즈(210)에서, 제1렌즈면(211)에 대한 Y축의 입사각이 0도와 비교하여 3.4도로 증가한 경우에 제2렌즈면(212)의 비구면 형상으로 발생되는 디포커싱을 통해, 제2렌즈면(212)을 통과한 광이 센서면(250)의 중심(B)에서 멀어지는 위치에 도달하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the
그 결과, 제2렌즈면(212)을 통과한 광이 센서(250)의 센싱 영역에 도달하는 일정한 면적은 제1렌즈면(211)에 대한 X축의 입사각 및 제1렌즈면(211)에 대한 Y축의 입사각 중 적어도 하나 이상의 입사각에 따라, 가변되는 것을 확인할 수 있다.As a result, the constant area where the light passing through the
예를 들어, 렌즈가 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)로 형성되고, 광원이 센서와 30m 이격된 거리에서 X축으로 +70도 내지 -70도의 범위 및 Y축으로 +4도 내지 -4도의 범위로 움직이면서, 1W의 파워에 해당하는 광을 출력할 수 있고, 센서의 센싱면(410)의 직경이 2mm인 경우, 센서에 입사되는 광량은 3nW이상이 될 수 있다.For example, the lens is formed of polymethylmethacrylate (PMMA), and the light source ranges from +70 degrees to -70 degrees in the X axis and +4 degrees to -4 degrees in the Y axis at a distance of 30 m from the sensor. While moving within the range of degrees, light corresponding to a power of 1W can be output, and when the diameter of the sensing surface 410 of the sensor is 2mm, the amount of light incident on the sensor can be 3nW or more.
이 때, 입사각이 0도인 경우, 센서면에 위치하는 제2렌즈면(212)을 통과한 광의 일정한 면적의 직경은 약2.2 mm가 될 수 있고, 입사각이 3.4도인 경우, 센서면에 위치하는 제2렌즈면(212)을 통과한 광의 일정한 면적의 직경은 약 2.1 mm이 될 수 있다.At this time, when the incident angle is 0 degrees, the diameter of a constant area of the light passing through the
즉, 센서(250)의 센서면의 직경이 약 2mm이라면, 입사각이 0도인 경우 제2렌즈면(212)을 통과한 광은 약 90%의 면적 비로 센서면에 도달하고, 입사각이 3.4도인 경우 제2렌즈면을 통과한 광은 약 60%의 면적 비로 센서면에 도달하게 된다.That is, if the diameter of the sensor surface of the
이와 관련되는 제1렌즈면(211)에 대한 X축의 입사각 및 제1렌즈면(212)에 대한 Y축의 입사각의 다양한 실시 예는 아래의 표 1과 같다. Various examples of incident angles of the X-axis with respect to the
[표 1] [Table 1]
한편, 위와 같은 구체적인 예에서 수광렌즈 모듈을 이용한 경우와 렌즈가 없는 경우에 대한 다양한 실시 예는 아래의 표 2와 같다.On the other hand, in the above specific example, various embodiments for the case of using a light receiving lens module and the case of not having a lens are shown in Table 2 below.
[표 2][Table 2]
즉, 디포커싱을 발생시키는 렌즈는 광의 입사각이 변화하더라도 표 1 및 표 2과 같이 광량의 변화율이 크지 않아 일정 수준 이상의 광량에서 반응하게 되는 센서에 적합하게 된다.That is, the lens generating defocusing is suitable for a sensor that reacts at a certain level or more of a light amount because the change rate of light amount is not large as shown in Tables 1 and 2 even when the incident angle of light changes.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 측면을 보인 단면도 이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수광렌즈 모듈의 하면을 보인 단면도 이며, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제1렌즈의 사시도 이다. 6 is a cross-sectional view showing a side of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a lower surface of a light receiving lens module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view of the first lens.
도 6을 참조하면, 복수의 돌출부(270)는 제1렌즈면(211)의 끝단에서 제2단면상 약 5.2mm 이격된 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 돌출부(270)의 두께는 약 4-3mm가 될 수 있고, 복수의 돌출부(270)가 제1렌즈면(211)과 제2렌즈면(212)을 연결하는 연결면(218)에서 돌출되는 길이는 약 3.5mm 가 될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the plurality of
한편, 광축상 제1렌즈면(211)과 제2렌즈면(212)이 이격된 거리는 약 14mm가 될 수 있으며, 반구 형상의 중심에서 제1렌즈면(211)까지의 거리인 해당 반구 형상의 반지름 길이는 앞서 설명한 바와 같이 약 21.9mm가 될 수 있다.Meanwhile, the distance between the
다음으로, 도 7을 참조하면, 상기 연결면(218)을 보다 구체적으로 확인할 수 있다.Next, referring to FIG. 7 , the
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수광렌즈 모듈(200)은 제1렌즈면(211)과 제2렌즈면(212)을 연결하는 연결면(218)에 좌측 및 우측에 각각 2개, 모두 4개의 돌출부(270)를 포함할 수 있으며, 수광렌즈 모듈(200)은 해당 4개의 돌출부(270)를 통하여 수광부(130)에 물리적으로 연결될 수 있다.As shown in FIG. 7, the light receiving
한편, 본 발명에 따른 수광렌즈 모듈(200)의 X축(도 2의 X축) 방향 길이는 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이 약 43.8mm가 될 수 있고, 수광 렌즈 모듈(200)에 구비되는 제1렌즈면(211)의 두께는 앞서 도 3에서 설명한 바와 같이 약 26.5mm가 될 수 있다.Meanwhile, the length of the light receiving
마지막으로, 도 8을 참조하면, 도 6 및 도7를 통하여 2차원으로 설명된 본 발명에 따른 제1렌즈의 3차원 형상을 확인할 수 있다.Finally, referring to FIG. 8 , the 3D shape of the first lens according to the present invention described in 2D through FIGS. 6 and 7 can be confirmed.
구체적으로, 도 6 내지 8을 통해서 설명된 수광렌즈 모듈(200)의 실제 구현 예는 아래의 표 4 및 표 5에 기재된 수치과 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다. 여기서, S1 및 S2는 구면인 제1렌즈면(211) 및 비구면인 제2렌즈면(212)를 나타낸다.Specifically, the actual implementation example of the light receiving
[표 4][Table 4]
여기서, 제2렌즈면(212)의 coating은 수광렌즈 모듈(200)이 기 설정된 파장만을 감지하기 위한 대역필터(band pass filter) 기능을 수행할 수 있도록 한다.Here, the coating of the
[표 5][Table 5]
[수학식 1][Equation 1]
수학식 1은 비구면 수식을 나타낸다. 여기서, R은 -19.1922037933이 될 수 있고, K는 0이 될 수 있으며, B4 는 0.0001549820이 될 수 있고, B6는 3.6450096648e-8가 될 수 있고, B10, B12 및 B14는 0이 될 수 있다.Equation 1 represents an aspheric formula. Here, R can be -19.1922037933, K can be 0, B4 can be 0.0001549820, B6 can be 3.6450096648e-8, and B10, B12 and B14 can be 0.
보다 구체적으로, 비구면 형상의 상기 제2렌즈면(212)의 형상을 설명하면, 상기 제2렌즈면(212)은, 타 영역에 비해 상대적으로 돌출되는 제1면(212a)과, 상기 제1면(212a)의 양측에 각각 배치되어 상기 제1면(212a)에 비해 상대적으로 함몰 형성되는 제2면(212b) 및 제3면(212c)을 포함할 수 있다. More specifically, describing the shape of the aspheric
즉, 상기 제2렌즈면(212)의 원주 방향으로 중심을 형성하는 제1면(212a)은, 상기 제2렌즈면(212)의 가장자리 면인 상기 제2면(212b) 및 제3면(212c)에 비해 상대적으로 상기 제2렌즈(230)를 향해 돌출될 수 있다. 이로 인해, 광각에서 입사되는 광 신호를 보다 효율적으로 수광할 수 있어, 효율을 증가시킬 수 있다. That is, the
도 6 내지 8을 참조하여 제1렌즈(210)을 보다 구체적으로 설명하면, 다음과 같이 설명될 수 있다.If the
먼저, 제1렌즈(210)의 높이방향으로 연장되는 광축을 Z축(예를 들어, 도 2의 Z축)이라 하고, Z축에 수직하고 Z축상의 한 점을 관통하며 교점을 형성하고 제1렌즈(210)의 길이방향으로 연장된 축을 X축(예를 들어, 도 2의 X축)이라 하며, X축과 Z축에 수직하고 X축과 Z축의 교점을 관통하며 제1렌즈(210)의 폭 방향으로 연장된 축을 Y축(예를 들어, 도 2의 Y축)이라 하고, 해당 X축과 Z축을 포함하는 가상의 평면을 제1가상평면(예를 들어, 도 2의 제1단면)이라 하며, 해당 Y축과 Z축을 포함하는 가상의 평면을 제2가상평면(예를 들어, 도 3의 제2단면)이라 정의한다.First, the optical axis extending in the height direction of the
이 때, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1가상평면이 제1렌즈(210)의 제1렌즈면(211)과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정할 수 있고, 제2가상평면이 제1렌즈(210) 제1렌즈면(211)과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정할 수 있다.At this time, as shown in FIGS. 6 to 8 , the curvature of the line segment formed when the first virtual plane meets the
그리고, 제1가상평면이 제1렌즈(210)의 제2렌즈면(212)과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정할 수 있고, 제2가상평면이 제1렌즈(210)의 제2렌즈면(212)과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하지 않을 수 있다. In addition, the curvature of a line segment formed when the first virtual plane meets the
한편, 제2가상평면이 상기 제3렌즈면(231)과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정할 수 있다. 이와 달리, 제2가상평면이 상기 제3렌즈면(231)과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하지 않을 수 있다. Meanwhile, the curvature of a line segment formed when the second virtual plane meets the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제2렌즈의 사시도 이고, 도 10은 본 발명의 실시 예예 따른 제2렌즈의 단면도 이다. 9 is a perspective view of a second lens according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the second lens according to an embodiment of the present invention.
도 9 및 10을 참조하면, 상기 제1렌즈(210)의 하측에 배치되는 상기 제2렌즈(230)는, X축 방향 길이가 14.48mm가 될 수 있고, 반구 형상의 중심에서 상기 제3렌즈면(231)까지의 거리인 해당 반구 형상의 반지름 길이는 7.24mm가 될 수 있다. 또한, 제2렌즈(230)의 Y축 방향 길이는 5mm가 될 수 있다. 9 and 10, the
전술한 바와 같이, 상기 제2렌즈(230)는 볼록 형상의 상기 제3렌즈면(231)과, 상기 제3렌즈면(231)의 하측에 배치되어 상기 센서(250)과 결합되는 평면의 제4렌즈면(232)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제3렌즈면(231)은 구면 또는 비구면 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. As described above, the
이 때, 비구면 형상의 제2렌즈면(212)을 포함하는 상기 제1렌즈(210)의 하측에 상기 제2렌즈(230)가 배치될 경우, 다음과 같은 효과가 있다. At this time, when the
[표 6][Table 6]
상기 표 6에서와 같이, 센서(250)만 배치된 경우, 상기 제1렌즈(210)를 상기 센서(250)에 배치한 경우, 상기 제1렌즈(210)와 상기 제2렌즈(230)를 모두 상기 센서(250)에 배치한 경우를 구분하여 광량비를 비교할 수 있다. As shown in Table 6, when only the
상기 센서(250)만 배치된 경우의 광량을 기준 1로 할 때, 상기 제1렌즈(210)를 상기 센서(250)에 배치한 경우에는 7.16의 광량비를 가진다. 그리고, 상기 제1렌즈(210)와 상기 제2렌즈(230)를 모두 상기 센서(250)에 배치한 경우에는 16.57의 광량비를 가진다. When the amount of light when only the
상기와 같이, 상기 제2렌즈(230)를 상기 제1렌즈(210)와 상기 센서(250)의 사이에 배치 시, 상기 센서(250)에 입사되는 광량이 증가되는 것을 확인할 수 있다. 이는, 상기 제1렌즈(210)를 통과한 광이 상기 제2렌즈(230)를 거치면서, 2배 이상 광량이 증가되는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 제1렌즈(210)를 통해 균일하게 입사되는 광은, 상기 제2렌즈(230)를 통해 입사 효율이 증가될 수 있다. As described above, when the
본 발명에 따른 수광렌즈 모듈은 모터와 같은 기계적인 구성 없이, 렌즈만을 이용하여 광각의 모든 각도에서 입사되는 광의 효율을 일정 수준 이상으로 증가시킬 수 있고, 디포커싱(defocusing) 방식의 렌즈를 통하여 렌즈를 통과한 광이 센서면에 일정한 면적을 가지게 되어, 입사각이 증가되더라도 광 효율이 일정 수준 이상으로 유지될 수 있는 장점이 있다. The light-receiving lens module according to the present invention can increase the efficiency of incident light at all angles of a wide angle to a certain level or more by using only a lens without a mechanical configuration such as a motor, and can increase the efficiency of light incident through a defocusing type lens. Since the light passing through has a certain area on the sensor surface, there is an advantage in that light efficiency can be maintained at a certain level or higher even if the incident angle is increased.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, terms such as 'include', 'comprise' or 'having' described above mean that the corresponding component may be present unless otherwise stated, and thus exclude other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (12)
상기 제1렌즈의 하측에 배치되며, 상기 제2렌즈면과 마주하여 빛을 받아들이는 제3렌즈면과, 상기 제3렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제4렌즈면을 포함하는 제2렌즈; 및
상기 제2렌즈의 하측에 배치되어, 상기 제4렌즈면을 통과한 빛을 감지하는 센서를 포함하고,
상기 제1렌즈의 광축(optic axis)을 포함하는 단면들과 상기 제2렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나 이상의 선분은 일정한 곡률을 갖고,
상기 제1렌즈의 광축을 포함하는 단면들과 상기 제2렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 다른 하나 이상의 선분은 곡률이 변하고,
상기 제2렌즈면은,
타 영역에 비해 돌출되는 제1면과, 상기 제1면의 양측에 각각 배치되어 상기 제1면에 비해 상대적으로 함몰되는 제2면 및 제3면을 포함하고,
상기 제3렌즈면은 외측으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 제4렌즈면은 평면이고,
상기 센서의 상면을 커버하는 커버부를 포함하고,
상기 센서와 상기 제4렌즈면의 사이에 배치되는 접착부를 포함하고,
상기 접착부의 굴절률은 상기 제2렌즈의 굴절률 보다 크거나 같고, 상기 커버부의 굴절률 보다 작거나 같은 수광렌즈 모듈.
a first lens including a first lens surface that is a spherical surface that receives light from the outside and a second lens surface that is an aspherical surface that changes an optical path of light received from the first lens surface and emits it to the outside;
A third lens surface disposed under the first lens and facing the second lens surface to receive light, and a fourth lens surface to change the optical path of the light received from the third lens surface and send it out. A second lens including; and
A sensor disposed under the second lens to detect light passing through the surface of the fourth lens;
At least one of the line segments formed by meeting the cross sections including the optical axis of the first lens and the surface of the second lens has a constant curvature;
The curvature of one or more other line segments among the lines formed by meeting the end faces including the optical axis of the first lens and the surface of the second lens changes;
The second lens surface,
A first surface protruding from the other area, and second and third surfaces respectively disposed on both sides of the first surface and are relatively depressed compared to the first surface,
The third lens surface has an outwardly convex shape,
The fourth lens surface is flat,
A cover portion covering an upper surface of the sensor,
An adhesive portion disposed between the sensor and the fourth lens surface,
The refractive index of the bonding portion is greater than or equal to the refractive index of the second lens and is less than or equal to the refractive index of the cover portion.
상기 제1렌즈의 광축을 포함하는 단면들과 상기 제1렌즈면이 만나 형성되는 선분들 중 적어도 하나 이상의 선분은 일정한 곡률을 가지는 수광렌즈 모듈.
According to claim 1,
The light receiving lens module of claim 1 , wherein at least one line segment among end surfaces including the optical axis of the first lens and the line segments formed by meeting the surface of the first lens has a constant curvature.
상기 제1렌즈에 도달한 광은 디포커싱(defocusing)되어 상기 센서의 센싱 영역에 일정한 면적을 가지는 형태로 도달하는 수광렌즈 모듈.
According to claim 1,
The light receiving lens module wherein the light reaching the first lens is defocused and arrives at the sensing area of the sensor in a form having a constant area.
상기 제3렌즈면은 구면(spherical surface)인 수광렌즈 모듈.
According to claim 1,
The third lens surface is a light receiving lens module having a spherical surface.
상기 제3렌즈면은 비구면(non- spherical surface)인 수광렌즈 모듈.
According to claim 1,
The third lens surface is a light receiving lens module having a non-spherical surface.
상기 제1렌즈는 하면을 형성하며, 상기 제1렌즈면과 상기 제2렌즈면을 연결하는 연결면을 포함하고,
상기 연결면은 상기 제4렌즈면과 동일 평면을 형성하는 수광렌즈 모듈.
According to claim 1,
The first lens forms a lower surface and includes a connection surface connecting the first lens surface and the second lens surface,
The connection surface forms the same plane as the fourth lens surface.
상기 제2렌즈면과 상기 제3렌즈면 사이를 이격시키는 공간부를 더 포함하는 수광렌즈 모듈.
According to claim 1,
The light receiving lens module further includes a space part spaced apart from the second lens surface and the third lens surface.
상기 센서는 광축 상에 배치되고,
상기 제1렌즈는 양(+)의 굴절률을 가지는 수광렌즈 모듈.
According to claim 1,
The sensor is disposed on the optical axis,
The light receiving lens module wherein the first lens has a positive (+) refractive index.
상기 제1렌즈의 하측에 배치되며, 상기 제2렌즈면과 마주하여 빛을 받아들이는 제3렌즈면과, 상기 제3렌즈면으로부터 받아들인 빛의 광경로를 변경시켜 외부로 내보내는 제4렌즈면을 포함하는 제2렌즈; 및
상기 제2렌즈의 하측에 배치되어, 상기 제4렌즈면을 통과한 빛을 감지하는 센서를 포함하고,
상기 제1렌즈의 높이방향으로 연장되는 광축을 Z축, 상기 Z축에 수직하고 상기 Z축상의 한 점을 관통하며 교점을 형성하고 상기 제1렌즈의 길이방향으로 연장된 축을 X축, 상기 X축과 Z축에 수직하고 상기 X축과 Z축의 교점을 관통하며 상기 제1렌즈의 폭 방향으로 연장된 축을 Y축, 상기 X축과 Z축을 포함하는 가상의 평면을 제1가상평면, 상기 Y축과 Z축을 포함하는 가상의 평면을 제2가상평면이라고 정의했을 때,
상기 제1가상평면이 상기 제1렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하고,
상기 제2가상평면이 상기 제1렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하고,
상기 제1가상평면이 상기 제2렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하고,
상기 제2가상평면이 상기 제2렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하지 않고,
상기 제2렌즈면은,
타 영역에 비해 돌출되는 제1면과, 상기 제1면의 양측에 각각 배치되어 상기 제1면에 비해 상대적으로 함몰되는 제2면 및 제3면을 포함하고,
상기 제3렌즈면은 외측으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 제4렌즈면은 평면이고,
상기 센서의 상면을 커버하는 커버부를 포함하고,
상기 센서와 상기 제4렌즈면의 사이에 배치되는 접착부를 포함하고,
상기 접착부의 굴절률은 상기 제2렌즈의 굴절률 보다 크거나 같고, 상기 커버부의 굴절률 보다 작거나 같은 수광렌즈.
a first lens including a first lens surface that is a spherical surface that receives light from the outside and a second lens surface that is an aspherical surface that changes an optical path of light received from the first lens surface and emits it to the outside; and
A third lens surface disposed under the first lens and facing the second lens surface to receive light, and a fourth lens surface to change the optical path of the light received from the third lens surface and send it out. A second lens including; and
A sensor disposed under the second lens to detect light passing through the surface of the fourth lens;
The optical axis extending in the height direction of the first lens is the Z axis, the axis perpendicular to the Z axis passes through a point on the Z axis and forms an intersection, and the axis extending in the longitudinal direction of the first lens is the X axis, the X axis An axis perpendicular to the axis and the Z axis, passing through the intersection of the X axis and the Z axis, and extending in the width direction of the first lens is the Y axis, and a virtual plane including the X and Z axes is the first virtual plane, the Y When the virtual plane including the axis and the Z axis is defined as the second virtual plane,
The curvature of the line segment formed when the first virtual plane meets the first lens surface is constant,
The curvature of the line segment formed when the second virtual plane meets the first lens surface is constant,
The curvature of the line segment formed when the first virtual plane meets the second lens surface is constant,
The curvature of the line segment formed when the second virtual plane meets the second lens surface is not constant,
The second lens surface,
A first surface protruding from the other area, and second and third surfaces respectively disposed on both sides of the first surface and are relatively depressed compared to the first surface,
The third lens surface has an outwardly convex shape,
The fourth lens surface is flat,
A cover portion covering an upper surface of the sensor,
An adhesive portion disposed between the sensor and the fourth lens surface,
The refractive index of the bonding portion is greater than or equal to the refractive index of the second lens and is less than or equal to the refractive index of the cover portion.
상기 제2가상평면이 상기 제3렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정한 수광렌즈.
According to claim 10,
The light-receiving lens having a constant curvature of a line segment formed by meeting the second virtual plane with the third lens surface.
상기 제2가상평면이 상기 제3렌즈면과 만나 형성되는 선분의 곡률은 일정하지 않은 수광렌즈.
According to claim 10,
The curvature of a line segment formed by meeting the second virtual plane with the third lens surface is not constant.
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