KR102528490B1 - 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈 - Google Patents

렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하는 히터를 렌즈에 내재화하고, 기존에 사용되는 스페이서(spacer)에 전극 및 온도 제어 기능을 추가하여 렌즈 조립품(ass’y)의 크기 변화 없이 히터를 온/오프(on/off)하며 추가로 온도제어까지 이루어지는 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 히터를 렌즈에 내재화함으로써 히터를 렌즈에 가깝게 위치시켜 열전달의 효율성을 높임으로 성에 제거 효과가 상승된다.

Description

렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈{camara module for lens heater with temperature control}
본 발명은 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터를 렌즈에 내재화하고, 기존에 사용되는 스페이서(spacer)에 전극 및 온도 제어 기능을 추가하여 렌즈 조립품(ass’y)의 크기 변화 없이 히터를 온/오프(on/off)하며 추가로 온도제어까지 이루어지는 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈에 관한 것이다.
현재 고객으로부터 카메라 렌즈의 성에 제거 목적으로 히터를 장착하는 요청이 지속적으로 들어오고 있는 실정이다.
이러한 모델은 아직 시중에 판매되고 있지 않으며, 많은 업체에서도 해당 기술의 개발을 진행하고 있지만 카메라를 열선으로 감싸는 단순한 구조로 개발 중에 있다.
즉, 종래에는 카메라와 히터를 각각 따로 개발하여 단순한 제품간 결합 형태의 기술만 존재하고 온도 제어 기술이 없다.
또한, 히터가 동작할때 렌즈가 가열이 되는 것을 방지하는 시스템이 없다.
또한, 과도한 히터의 발열에 의해 카메라 성능 저하등 부작용(side effect) 발생 가능성이 높다.
또한, 온도 제어 시스템 구현을 위해서는 카메라 모듈 크기 증가가 불가피한 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 히터를 렌즈에 내재화함으로써 히터를 렌즈에 가깝게 위치시켜 열전달의 효율성을 높임으로 성에 제거 효과가 상승될 수 있고, 히터가 장착된 렌즈를 사용할 수 있기에 소형 차량용 카메라에 적용 가능하고, 리테이너(Retainer)가 히터를 커버(cover)하고 있기 때문에 히터의 기구 안정성을 높일 수 있도록 한 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 스위치 스페이서(switch spacer)의 구조를 적용하게 되면 기존에 사용되는 스페이서(spacer)에 전극 및 온도 제어 기능을 추가하여 렌즈 조립품(ass’y)의 크기 변화 없어 히터를 온/오프(on/off)하며 추가로 온도제어까지 이루어 짐으로써 히터 구동 안정성 및 카메라 성능 저하 방지를 할 수 있도록 한 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일 측면에 따르면, 렌즈와, 상기 렌즈의 표면에 배치되는 히터 및 상기 히터에 선택적으로 접촉되어 상기 히터의 온/오프 제어와 온도제어를 수행하는 스위치 스페이서를 포함한다.
상기 렌즈는 배럴의 내부에 위치한다.
상기 배럴의 일측면에는 상기 스위치 스페이서에서 나온 케이블이 PCB까지 연결되는 통로 역할을 하는 홈부가 형성된다.
상기 배럴과 체결되어 상기 스위치 스페이서를 고정하는 리테이너를 더 포함한다.
상기 히터의 전선은 상기 배럴과 상기 리테이너의 사이를 통해 카메라쪽으로 연결된다.
상기 히터는 투명히터이다.
상기 스위치 스페이서는 상기 히터의 온도가 기설정된 온도 이상이 되면 상기 히터를 오프시킨다.
상기 스위치 스페이서는 상기 히터와 접촉이 되는 스위치 전극 및 상기 스위치 전극에 연결되어 PCB까지 연결되는 전기통로인 도전라인을 구비한다.
상기 스위치 전극은 열팽창 계수가 낮은 제1 금속부 및 열팽창 계수가 높은 제2 금속부를 포함한다.
상기 렌즈의 온도 상승시 상기 열팽창 계수가 높은 제2 금속부에 의해 상기 스위치 전극의 모양이 변형되어 상기 히터와의 접촉이 끊어진다.
본 발명에 의하면, 히터를 렌즈에 내재화함으로써 히터를 렌즈에 가깝게 위치시켜 열전달의 효율성을 높임으로 성에 제거 효과가 상승된다.
또한, 히터가 장착된 렌즈를 사용할 수 있기에 소형 차량용 카메라에 적용 가능하고, 리테이너(Retainer)가 히터를 커버(cover)하고 있기 때문에 히터의 기구 안정성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 스위치 스페이서(switch spacer)의 구조에 의하면, 기존에 사용되는 스페이서(spacer)에 전극 및 온도 제어 기능을 추가하여 렌즈 조립품(ass’y)의 크기 변화 없이 히터를 온/오프(on/off)하며 추가로 온도제어까지 이루어 짐으로써 히터 구동 안정성 및 카메라 성능 저하 방지를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 조립품에 포함된 온도에 따른 히터를 제어하는 스위치 스페이서(switch spacer)의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 스위치 스페이서(switch spacer)의 평면도.
도 3은 위에서 바라본 배럴(Barrel)의 구조를 나타내는 도면.
도 4 내지 도 7은 스위치 스페이서(switch spacer)의 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 조립품에 포함된 온도에 따른 히터를 제어하는 스위치 스페이서(switch spacer)의 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 렌즈 조립품(ass’y)에 포함된 온도에 따른 히터를 제어하는 스위치 스페이서(switch spacer)(200)의 구조가 나타나 있다.
최외곽 렌즈(100)에 히터(미도시됨)가 증착이 되어 있고, 이것이 스위치 스페이서(switch spacer)(200)에 접촉이 되어 전류가 흐르고 제어가 된다.
스위치 스페이서(switch spacer)(200)의 하부에는 렌즈모듈(300)이 배치된다. 렌즈모듈(300)은 렌즈(310)와 배럴(320)을 구비한다.
렌즈 조립품(ass’y)의 내부에는 히터가 포함되어 있고, 배럴(barrel)(320)의 내부에는 렌즈와 스페이서 등이 위치하고, 리테이너(retainer)(400)는 배럴(barrel)(320)과의 체결을 통해 렌즈와 스위치 스페이서(switch spacer)(200)를 고정한다. 그리고, 최외곽 렌즈(100)와 리테이너(retainer)(400)의 사이에는 실링부재(500)가 게재된다.
히터의 전선은 배럴(barrel)(320)과 리테이너(retainer)(400) 사이를 통해 카메라 쪽으로 연결되고, 카메라 몸체와 렌즈 조립품(ass’y)의 결합은 리테이너(retainer)(400)에서 이루어져 히터 및 히터 전선, 전극 등이 전체 카메라 구조 상에서 밖으로 노출되는 것을 막는다.
이러한 구조에 의해 기존 모델들과의 다른 스위치 스페이서(switch spacer)(200)를 적용시켜 히터의 온/오프(on/off)를 제어할 수 있다.
도 2는 스위치 스페이서(switch spacer)의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 스페이서(spacer)에 적용된 스위치(switch) 구조를 살펴보면, 렌즈에 적용된 히터의 과도한 발열에 의한 카메라 모듈의 영상화질 저하를 방지하기 위해서 일정 온도 이상일때 히터를 오프(off) 시킬수 있는 제어부가 필요하다. 이러한 제어부를 구성하기 위해서는 온도 측정과 온/오프(on/off) 기능을 갖추어야 하지만 크기가 작은 렌즈 조립품(ass’y)에는 제약이 많아 두가지 기능을 한번에 할 수 있는 스위치(switch)를 스페이서(spacer)에 장착하여 렌즈 조립품(ass’y)의 크기 증가를 방지하고 히터 제어를 한다.
특히, 도 2의 평면도에 나타난 바와 같이 본 발명의 스위치 스페이서(switch spacer)(200)는 스위치 전극(210)과, PCB까지 연결되는 전기통로인 도전라인(600)이 구비된 구조를 갖는다.
도 3은 위에서 바라본 배럴(Barrel)의 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 배럴(Barrel)(320)의 옆면에 수직으로 홈부(321)을 내어 스위치 스페이서(switch spacer)에서 나온 케이블 및 도전라인(600)이 PCB까지 연결되는 통로 역할을 한다.
도 4 내지 도 7은 스위치 스페이서(switch spacer)의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 스위치 스페이서(switch spacer)(200)의 구조를 살펴보면, 단면도에서 보이는 제1 금속부(211)과 제2 금속부(212)의 열팽창계수가 다른 금속을 접합한 스위치 전극(210)이 스위치(switch)와 전극 역할을 동시에 한다. 그리고, 스위치 전극(210)에는 전기통로인 도전라인(600)이 연결된다.
즉, 도 5에서와 같이 렌즈 결합시 스위치 스페이서(switch spacer)(200)의 제1 금속부(211)과 제2 금속부(212)로 구성되는 스위치 전극(210)은 최외곽 렌즈(100)와 접촉되고 도전라인(600)이 연결된다. 그리고, 도 6에서와 같이 렌즈가 일정온도 도달시 열팽창계수가 높은 제2 금속부(212)의 물질에 의하여 스위치(switch) 모양이 변형되어 렌즈와 접촉이 끊어진다. 렌즈의 온도가 낮아지면 스위치(switch)는 원형으로 복귀된다.
한편, 도 7의 스위치 스페이서(switch spacer)의 단면도에 나타난 바와 같이, 스위치 전극(210)에 접촉 확장부(700)을 추가하여 렌즈와의 접합면을 증가시켜 전류의 흐름을 개선시킬 수 있고 열팽창계수 차이에 의한 온도 제어 효과를 기대할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명이 종래와 차별화되는 구성을 살펴보면, 먼저 히터를 렌즈에 내재화함으로써 히터를 렌즈에 가깝게 위치시켜 열전달의 효율성을 높임으로 성에 제거 효과가 상승된다.
또한, 히터가 장착된 렌즈를 사용할 수 있기에 소형 차량용 카메라에 적용 가능하고, 리테이너(Retainer)가 히터를 커버(cover)하고 있기 때문에 히터의 기구 안정성을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명의 스위치 스페이서(switch spacer)의 구조에 의하면, 기존에 사용되는 스페이서(spacer)에 전극 및 온도 제어 기능을 추가하여 렌즈 조립품(ass’y)의 크기 변화 없어 히터를 온/오프(on/off)하며 추가로 온도제어까지 이루어 짐으로써 히터 구동 안정성 및 카메라 성능 저하 방지를 할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 최외곽 렌즈
200 : 스위치 스페이서
210 : 스위치 전극
211 : 제1 금속부
212 : 제2 금속부
300 : 렌즈모듈
310 : 렌즈
320 : 배럴
321 : 홈부
400 : 리테이너
500 : 실링 부재
600 : 도전라인
700 : 접촉 확장부

Claims (10)

  1. 배럴 내부에 위치하는 렌즈;
    상기 렌즈의 표면에 배치되는 히터;
    상기 히터에 선택적으로 접촉되어 상기 히터의 온/오프 제어와 온도제어를 수행하는 스위치 스페이서; 및
    상기 배럴과 체결되어 상기 스위치 스페이서를 고정하는 리테이너를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배럴의 일측면에는 상기 스위치 스페이서에서 나온 케이블이 PCB까지 연결되는 통로 역할을 하는 홈부가 형성되는 카메라 모듈.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 히터의 전선은 상기 배럴과 상기 리테이너의 사이를 통해 카메라쪽으로 연결되는 카메라 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 히터는 투명히터인 카메라 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치 스페이서는 상기 히터의 온도가 기설정된 온도 이상이 되면 상기 히터를 오프시키는 카메라 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치 스페이서는,
    상기 히터와 접촉이 되는 스위치 전극; 및
    상기 스위치 전극에 연결되어 PCB까지 연결되는 전기통로인 도전라인을 구비하는 카메라 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 스위치 전극은,
    열팽창 계수가 낮은 제1 금속부; 및
    열팽창 계수가 높은 제2 금속부를 포함하는 카메라 모듈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 렌즈의 온도 상승시 상기 열팽창 계수가 높은 제2 금속부에 의해 상기 스위치 전극의 모양이 변형되어 상기 히터와의 접촉이 끊어지는 카메라 모듈.
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