KR20160073594A

KR20160073594A - 렌즈 어레이 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20160073594A
Application number: KR1020140182066A
Authority: KR
Inventors: 성재훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-27
Also published as: US20180011280A1; WO2016099127A1; US10365451B2; KR102326535B1

Abstract

실시 예의 렌즈 어레이는 물체와 결상면 사이에서 광축 방향으로 배열된 복수의 렌즈와, 복수의 렌즈 사이에 배치된 제1 스페이서 및 복수의 렌즈 중에서, 제1 스페이서의 저면과 광축 방향으로 나란히 대면하며 서로 다른 폭을 갖는 제1 또는 제2 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 상면과 제1 스페이서의 저면 사이에 배치된 탄성 부재를 포함한다.

Description

렌즈 어레이 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens array and camera module including the array}

실시 예는 렌즈 어레이 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에 차량의 후방 카메라, 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer), 노트북(laptop computer), 휴대폰, PDA 등 다양한 전자기기에 디지털 카메라를 장착하여 화상 데이터의 저장 및 전송, 화상 채팅 등이 수행되고 있다. 이러한, 전자기기에 장착되어 사용되고 있는 디지털 카메라는 점차 소형 경량화되고 있으며 저비용화 되어 가고 있는 추세이다.

이에 따라 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이를 적절하게 배치하여 고화질의 카메라 모듈을 구현하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 광축 방향으로 복수 개의 렌즈를 조립할 때, 복수의 렌즈를 동시에 고정시키기 어렵게 되어, 렌즈 어레이의 성능이 저하되고 신뢰성이 취약해질 수 있다.

실시 예는 성능이 개선되고 신뢰성이 강화된 렌즈 어레이 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

실시 예에 의한 렌즈 어레이는 물체와 결상면 사이에서 광축 방향으로 배열된 복수의 렌즈; 상기 복수의 렌즈 사이에 배치된 제1 스페이서; 및 상기 복수의 렌즈 중에서, 상기 제1 스페이서의 저면과 상기 광축 방향으로 나란히 대면하며 서로 다른 폭을 갖는 제1 또는 제2 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 상면과 상기 제1 스페이서의 저면 사이에 배치된 탄성 부재를 포함할 수 있다.

상기 제1 렌즈의 폭은 상기 제2 렌즈의 폭보다 작고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈가 수용되는 리세스부를 포함할 수 있다.

상기 제1 스페이서의 저면은 상기 제1 렌즈의 상면과 대면하는 제1 저면; 및 상기 제2 렌즈의 상면과 대면하는 제2 저면을 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재는 상기 제1 스페이서의 상기 제1 저면과 상기 제1 렌즈의 상면 사이에 배치된 제1 탄성부; 또는 상기 제1 스페이서의 상기 제2 저면과 상기 제2 렌즈의 상면 사이에 배치된 제2 탄성부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재의 내경은 상기 제1 스페이서의 내경보다 크고, 상기 탄성 부재의 외경은 상기 제1 스페이서의 외경 이하일 수 있다.

상기 복수의 렌즈는 상기 제1 및 제2 렌즈의 위에 배치된 제3 렌즈; 및 상기 제2 렌즈의 아래에 배치된 제4 렌즈를 더 포함할 수 있다.

상기 렌즈 어레이는 상기 제2 렌즈와 상기 제4 렌즈 사이에 배치된 제2 스페이서를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재의 두께는 아래와 같이 표현될 수 있다.

여기서, T는 상기 탄성 부재의 두께를 나타내고, d는 상기 제1 스페이서의 저면과 상기 제1 또는 제2 렌즈의 상면 간의 공차를 나타낸다.

상기 탄성 부재는 실리콘, 고무, 또는 에폭시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재의 압충량은 상기 탄성 부재의 두께 대비 10 % 내지 50 %일 수 있다.

상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제1 및 제2 렌즈의 무게 이상일 수 있다.

상기 탄성 부재는 광을 흡수하고 투과하는 재질을 포함할 수 있다.

상기 렌즈 어레이는 상기 탄성 부재의 적어도 일부를 코팅하는 코팅층을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 탄성부는 상기 제1 스페이서의 상기 제1 저면 또는 상기 제1 렌즈의 상면 중 적어도 하나와 체결되거나 접착을 통해 결합될 수 있다.

상기 제2 탄성부는 상기 제1 스페이서의 상기 제2 저면 또는 상기 제2 렌즈의 상면 중 적어도 하나와 체결되거나 접착을 통해 결합될 수 있다.

상기 제2 렌즈의 상면은 상기 제1 스페이서의 상기 제2 저면에 고정되고, 상기 탄성 부재는 상기 제1 렌즈의 상면에 고정될 수 있다.

다른 실시 예에 의한 카메라 모듈은 상기 렌즈 어레이; 상기 복수의 렌즈가 내부에 배치되는 렌즈 배럴; 및 상기 렌즈 배럴이 장착되는 하우징을 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 렌즈 어레이 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 탄성 부재를 이용함으로써 개선된 성능과 강화된 신뢰성을 갖는다.

도 1은 실시 예에 의한 카메라 모듈의 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 'A' 부분에 대한 확대 결합 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 'A' 부분에서 렌즈 어레이의 분해 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 탄성 부재의 일 실시 예에 의한 사시도를 나타낸다.
도 5는 비교 례에 의한 카메라 모듈에서 도 1에 도시된 'A' 부분에 해당하는 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 5에 예시된 카메라 모듈의 일부를 국부적으로 확대한 단면도를 나타낸다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.

도면에서 각층(또는, 각 부분)의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 1은 실시 예에 의한 카메라 모듈(100)의 단면도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 'A' 부분에 대한 확대 결합 단면도를 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 'A' 부분에서 렌즈 어레이(또는, 렌즈 어셈블리)의 분해 단면도를 나타낸다.

도 1에 도시된 카메라 모듈(100)은 렌즈 어레이, 렌즈 배럴(110) 및 하우징(120)을 포함할 수 있다.

렌즈 베럴(110)은 렌즈 어레이를 수용하는 역할을 하며, 이를 위해 렌즈 어레이를 수용하기 위한 수용홈(112)을 포함할 수 있다. 수용홈(112)은 렌즈 어레이와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 수용홈(112)은 결상면측에서 보았을 때, 원형 평면 형상을 가질 수 있다. 수용홈(112)의 외곽은 원 형상 또는 사각 형상을 가질 수도 있다. 즉, 렌즈 배럴(110)은 사각 통 형상을 가질 수 있다.

하우징(120)은 렌즈 배럴(110)과 렌즈 어레이를 수용하는 역할을 한다. 비록 도시되지는 않았지만, 제4 렌즈(L4)와 결상면 사이에 센서부, 적외선 차단 필터 및 커버 글래스가 더 마련될 수도 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았지만, 하우징(120)은 기판에 고정되어 체결될 수 있다. 여기서, 적외선 차단 필터부는 입사되는 적외선을 필터링하고, 센서부에 유입된 과도한 장파장의 광을 차단할 수 있다. 적외선 차단 필터는 광학 유리에 티타늄 옥사이드 및 실리콘 옥사이드가 교대로 증착되어 형성될 수 있다. 적외선을 차단하기 위해, 티타늄 옥사이드 및 실리콘 옥사이드의 두께가 조절될 수 있다. 센서부는 CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 입사되는 영상을 전기적인 신호로 변환하는 역할을 한다.

하우징(120)은 플라스틱 또는 금속으로 형성될 수 있으며, 사각형 통 형상을 가질 수도 있지만, 실시 예는 하우징(120)의 재질이나 형상에 국한되지 않는다.

도 1에 도시된 카메라 모듈(100)은 실시 예에 의한 렌즈 어레이의 이해를 돕기 위한 일 적용례에 불과하며, 실시 예에 의한 렌즈 어레이는 카메라 모듈 이외에 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 또한, 실시 예에 의한 카메라 모듈(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 단면 형상에 국한되지 않는다. 즉, 도 1에 도시된 렌즈 배럴(110)과 하우징(120)은 다양한 형상을 가질 수도 있다.

한편, 렌즈 어레이는 렌즈 배럴(110)의 수용홈(112) 내에 배치되며, 제1 내지 제6 렌즈(L1 내지 L6), 제1 내지 제3 스페이서(spacer)(S1 내지 S3) 및 탄성 부재(130)를 포함할 수 있다.

설명의 편의상, 렌즈 어레이가 6개의 렌즈(L1 내지 L6)를 포함하는 것으로 설명하지만, 실시 예에 의한 렌즈 어레이가 6개보다 많거나 적은 복수 개의 렌즈를 포함할 경우에도 하기의 설명은 그래도 적용될 수 있다.

렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈(L1 내지 L6)는 원형 평면 형상 또는 다각형 평면 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 각 렌즈의 특정한 평면 형상에 국한되지 않는다. 물체측으로부터 결사면 방향으로, 제6, 제5, 제3, 제1, 제2 및 제4 렌즈(L6, L5, L3, L1, L2, L4)이 순차적으로 배치될 수 있다.

렌즈 어레이에 포함된 제1 내지 제6 렌즈(L1 내지 L6)는 물체(미도시)와 결상면(미도시) 사이에서 광축(LX) 방향인 z축 방향으로 배열된다. 여기서, 비록 도시되지는 않았지만, 물체가 물체측에서 광축에 배치될 수 잇고, 결상면은 제4 렌즈(L4)의 아래에 배치될 수 있다.

렌즈 어레이에 포함된 각 렌즈는 금속이나 플라스틱으로 구현될 수 있으나, 실시 예는 각 렌즈의 재질에 국한되지 않는다.

도 1에 도시된 렌즈 어레이에 포함된 제1 내지 제6 렌즈(L1 내지 L6)는 광축(LX)을 중심으로 대칭인 단면 형상을 가질 수 있다.

먼저, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)는 제1 스페이서(S1)의 제S-1 저면(S1L)과 광축(LX) 방향인 z축 방향으로 나란히 대면한다. 또한, 제1 렌즈(L1)는 제1 폭(W1)을 갖고 제2 렌즈(L2)는 제2 폭(W2)을 가지며, 제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)은 서로 다를 수 있다.

제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U)은 평평한 단면 형상을 갖고, 제1 렌즈(L1)의 제1 하면(L1L)은 제1-1 및 제1-2 하면(L1L1, L1L2)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L1)의 제1-1 하면(L1L1)은 광축(LX)에서 결상면측을 향하여 볼록한 단면 형상을 가질 수 있다. 제1 렌즈(L1)의 제1-2 하면(L1L2)은 제1-1 하면(L1L1)의 주변에 배치되며 평평한 단면 형상을 가질 수 있다.

또한, 제2 렌즈(L2)는 제1 렌즈(L1)가 수용되는 리세스(recess)부(R)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 렌즈(L1)의 제1-1 하면(L1L1)은 리세스부(R)에 수용될 수 있다. 여기서, 리세스부(R)는 광축(LX)에 배치될 수 있으며, 도 1 내지 도 3의 경우 리세스부(R)는 제1 렌즈(L1)의 하부를 수용하기에 적합한 형상을 가질 수 있다. 즉, 리세스부(R)의 곡률 반경은 제1 렌즈(L1)의 제1-1 하면(L1L1)과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다.

제2 렌즈(L2)의 제2 상면(L2U)은 제2-1 내지 제2-4 상면(L2U1, L2U2, L2U3, L2U4)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈(L2)의 제2-1 상면(L2U1)은 전술한 리세스부(R)를 형성하는 부분이다. 제2-2 상면(L2U2)은 제1 렌즈(L1)의 제1-2 하면(L1L2)와 대면한다. 제2-3 상면(L2U3)은 탄성 부재(130)의 제2 탄성부(134)(또는, 제2 탄성부(134)가 생략될 경우 제1 스페이서(S1)의 제S-1 저면(SL1)와 대면한다. 제2-4 상면(L2U4)은 제1 렌즈(L1)의 측면(L1S)과 대면한다.

또한, 제3 렌즈(L3)는 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)의 위에 배치된다. 제3 렌즈(L3)에서 제3 상면은 광축(LX)에 위치한 중심부에서 물체측을 향하여 볼록한 단면 형상을 갖고, 제3 하면은 결상면측을 향하여 평평한 단면 형상을 가질 수 있다.

또한, 제4 렌즈(L4)는 제2 렌즈(L2)의 아래에 배치된다. 제4 렌즈(L4)에서 제4 상면(L4U)은 물체측을 향하여 볼록한 단면 형상을 갖고, 제4 하면(L4L)은 결상면측을 향하여 볼록한 단면 형상을 갖는다.

또한, 제5 렌즈(L5)의 물체측면은 오목한 단면 형상을 갖지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면 제5 렌즈(L5)의 물체측 제5 상면은 하나 이상의 비구면 변곡점을 가질 수 있다. 또한, 제5 렌즈(L5)의 결상면측 제5 하면은 오목한 단면 형상을 가질 수 있다.

또한, 제6 렌즈(L6)의 물체측 제6 상면은 볼록한 단면 형상을 갖고, 결상면측 제6 하면은 오목한 단면 형상을 가질 수 있다.

한편, 렌즈 어레이에서 스페이서는 복수의 렌즈 사이에 배치되어, 렌즈 간의 간격을 유지시키는 역할을 한다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3에 예시된 렌즈 어레이는 제1 내지 제3 스페이서(S1 내지 S3)를 포함할 수 있다.

제1 스페이서(S1)는 제1 렌즈(L1)와 제3 렌즈(L3)의 사이 및 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)의 사이에 배치된다. 제1 스페이서(S1)의 제S-1 상면(S1U)은 제3 렌즈(L3)의 제3 하면(L3L)과 대면한다. 제1 스페이서(S1)의 제S-1 저면(S1L)은 제S-1-1 저면(S1L1) 및 제S-1-2 저면(S1L2)을 포함할 수 있다. 제S-1-1 저면(S1L1)은 제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U)과 대면하는 부분이고, 제S-1-2 저면(S1L2)은 제2 렌즈(L2)의 제2-3 상면(L2U3)과 대면하는 부분이다.

제2 스페이서(S2)는 제2 렌즈(L2)와 제4 렌즈(L4) 사이에 배치된다. 제2 스페이서(S2)의 제S-2 상면(S2U)은 제2 렌즈(L2)의 제2 하면(L2L)과 대면한다. 그리고, 제2 스페이서(S2)의 제S-2 하면(S2L)은 제4 렌즈(L4)의 제4 상면(L4U)과 대면한다.

제3 스페이서(S3)는 제3 렌즈(L3)와 제5 렌즈(L5) 사이 및 렌즈 배럴(110)의 단차진 부분과 제5 렌즈(L5) 사이에 배치될 수 있다.

각 스페이서(S1 내지 S3)의 내경의 크기는 이웃한 렌즈의 유효경과 유사하게 제작될 수 있다. 또한, 각 스페이서(S1 내지 S3)는 금속이나 플라스틱으로 구현될 수 있으나, 실시 예는 각 스페이서(S1 내지 S3)의 재질에 국한되지 않는다.

한편, 실시 예에 의한 렌즈 어레이의 탄성 부재(130)는 제1 또는 제2 렌즈(L1, L2) 중 적어도 하나의 렌즈의 상면과 제1 스페이서(S1)의 제S-1 저면(S1L) 사이에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이, 탄성 부재(130)는 제1 탄성부(132) 및 제2 탄성부(134)를 모두 포함할 수 있다. 여기서, 제1 탄성부(132)는 제1 스페이서(S1)의 제S-1-1 저면(S1L1)과 제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 탄성부(134)는 제1 스페이서(S1)의 제S-1-2 저면(S1L2)과 제2 렌즈(L2)의 제2-3 상면(L2U3) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 탄성부(132)는 제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U)에 고정되고, 제2 탄성부(134)는 제2 렌즈(L2)의 제2-3 상면(L2U3)에 고정될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 탄성부(132, 134)가 배치됨으로 인해, 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)가 동시에 고정될 수 있다.

다른 실시 예에 의하면, 도 1 내지 도 3에 예시된 바와 달리, 렌즈 어레이의 탄성 부재(130)는 제1 탄성부(132)만을 포함하고 제2 탄성부(134)를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 제2 렌즈(L2)의 제2-3 상면(L2U3)은 제1 스페이서(S1)의 제S-1-2 저면(S1L2)에 고정되고, 제1 탄성부(132)는 제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U)에 고정될 수 있다. 따라서, 제1 탄성부(132)가 배치됨으로 인해, 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)가 동시에 고정될 수 있다.

또 다른 실시 예에 의하면, 렌즈 어레이의 탄성 부재(130)는 제2 탄성부(134)만을 포함하고 제1 탄성부(132)를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U)은 제1 스페이서(S1)의 제S-1-1 저면(S1L1)에 고정되고, 제2 탄성부(134)는 제2 렌즈(L2)의 제2-3 상면(L2U3)에 고정될 수 있다. 따라서, 제2 탄성부(132)가 배치됨으로 인해 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)가 동시에 고정될 수 있다.

또한, 탄성 부재(130)의 제1 탄성부(132)는 제1 스페이서(S1)의 제S-1-1 저면(S1L1) 또는 제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U) 중 적어도 하나와 체결되거나 접착을 통해 결합될 수 있다.

또한, 제2 탄성부(134)는 제1 스페이서(S1)의 제S-1-2 저면(S1L2) 또는 제2 렌즈(L2)의 제2-3 상면(L2U3) 중 적어도 하나와 체결되거나 첩착을 통해 결합될 수 있다.

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 탄성 부재(130)의 일 실시 예에 의한 사시도를 나타낸다.

도 4에 도시된 탄성 부재(130)는 제1 또는 제2 탄성부(132, 134)의 사시도에 해당할 수 있다.

또는, 도 4에 도시된 바와 달리 탄성 부재(130)는 제1 및 제2 탄성부(132, 134)일 수도 있다. 이 경우, 제1 및 제2 탄성부(132, 134) 사이의 단차진 부분에 제3 탄성부(미도시)가 배치될 수 있다.

만일, 도 4에 도시된 탄성 부재(130)가 제1 탄성부(132)에 해당할 경우, 제1 탄성부(132)의 내경(L1, IR1)은 제1 스페이서(S1)의 내경(IR2)보다 클 수 있다. 또한, 제1 탄성부(132)의 외경(L2, OR1)은 제1 스페이서(S1)의 외경(OR2)보다 작을 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 탄성 부재(130)가 제2 탄성부(134)에 해당할 경우, 제2 탄성부(134)의 내경(L1, IR3)은 제1 스페이서(S1)의 내경(IR2)보다 클 수 있다. 또한, 제2 탄성부(134)의 외경(L2, OR3)은 제1 스페이서(S1)의 외경(OR2)과 동일할 수 있다.

이와 같이, 탄성 부재(130, 132, 134)의 내경(L1, IR1, IR3)은 제1 스페이서(S1)의 내경(IR2)보다 크고, 탄성 부재(130, 132, 134)의 외경(L2, OR1, OR3)은 제1 스페이서(S1)의 외경(OR2) 이하일 수 있다.

또한, 탄성 부재(130)의 두께(T) 즉, 제1 및 제2 탄성부(132, 134)의 각 두께(t1, t2)는 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

여기서, t1과 t2는 제1 및 제2 탄성부(132, 134) 각각의 두께를 나타내고, d는 제1 스페이서(S1)의 제S-1 저면(S1L)과 제1 렌즈(L1)(또는, 제2 렌즈(L2))의 제1 상면(L1U)(또는, 제2 상면(L2U)) 간의 공차를 나타낸다. 구체적으로, 제1 탄성부(132)의 두께(t1)는 제1 스페이서(S1)의 제S-1-1 저면(S1L1)과 제1 렌즈(L1)의 제1 상면(L1U) 간의 공차(d)보다 크다. 또한, 제2 탄성부(134)의 두께(t2)는 제1 스페이서(S1)의 제S-1-2 저면(S1L2)과 제2 렌즈(L2)의 제2-3 상면(L2U3) 간의 공차(d)보다 크다.

또한, 탄성 부재(130, 132, 134)는 광을 흡수하고 투과하는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(130, 132, 134)는 실리콘, 고무, 또는 에폭시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 탄성 부재(130, 132, 134)의 압충량은 탄성 부재(130, 132, 134)의 두께(T, t1, t2) 대비 10 % 내지 50 %일 수 있다. 만일, 탄성 부재(130, 132, 134)의 압충량이 10%보다 작을 경우 탄성 부재(130, 132, 134)가 자신의 역할을 제대로 수행할 수 없을 수도 있다.

또한, 탄성 부재(130, 132, 134)의 탄성력은 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)의 무게 이상일 수 있다.

또한, 탄성 부재(130, 132, 134)의 적어도 일부를 코팅하는 코팅층(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 이와 같이 코팅층을 이용하여 탄성 부재(130, 132, 134)의 적어도 일부를 코팅할 경우, 탄성 부재(130, 132, 134)에서 광을 흡수하는 정도 및 투과하는 정도를 조절할 수 있다.

또한, 탄성 부재(130, 132, 134) 자체가 광을 흡수 및 투과하는 특성을 가질 수 있다.

도 5는 비교 례에 의한 카메라 모듈에서 도 1에 도시된 'A' 부분에 해당하는 단면도를 나타내고, 도 6은 도 5에 예시된 카메라 모듈의 일부를 국부적으로 확대한 단면도를 나타낸다.

도 5에 도시된 카메라 모듈은 렌즈 어레이와 렌즈 배럴(110)을 포함한다. 여기서, 렌즈 어레이는 제1 내지 제4 렌즈(L1 내지 L4), 제1 및 제2 스페이서(S1, S2)를 포함한다. 즉, 도 5에 예시된 비교 례에 의한 렌즈 어레이는 도 1 내지 도 4에 예시된 바와 같은 탄성 부재(130)를 포함하지 않는다.

도 5에서, 제1 내지 제4 렌즈(L1 내지 L4), 제1 및 제2 스페이서(S1, S2)는 도 1 내지 도 3에 예시된 제1 내지 제4 렌즈(L1 내지 L4), 제1 및 제2 스페이서(S1, S2)와 각각 동일한 기능을 수행하는 것으로 가정한다.

도 5를 참조하면, 광축(LX) 방향으로 제1 내지 제4 렌즈(L1 내지 L4)를 조립하는 과정에서, 각 렌즈(L1 내지 L4)의 면에서 받는 힘의 방향은 화살표로 표시한 바와 같이 다르게 된다. 이와 같이 다른 힘에 의해서, 도 6에 예시된 바와 같이 다른 힘이 화살표 방향으로 가해짐으로 인해, 제2 렌즈(L2) 상부가 변형될 가능성이 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)의 한 쪽(예를 들어 L1)만을 고정시킴으로써 고정되지 못한 다른 렌즈(예를 들어, L2)의 면에서 변형이 발생할 수 있다. 즉, 복수 개의 렌즈를 조립하는 과정에서 제1 스페이서(S1)의 제작 공차로 인해 2개의 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)를 동시에 고정시키기 어렵게 된다. 이로 인해, 렌즈 어레이의 성능이 저하되고 신뢰성이 취약해질 수 있다.

이를 고려하여, 실시 예에 의한 렌즈 어레이의 경우 탄성 부재(130)를 제1 스페이서(S1)와 제1 또는 제2 렌즈 중 적어도 하나의 사이에 배치한다. 따라서, 도 2에 예시된 바와 같이 렌즈 조립 시에 탄성 부재(130)의 두께(t1, t2)가 감소하여 제1 및 제2 렌즈(L1, L2)를 동시에 고정시킬 수 있어, 각 렌즈에서 받는 힘의 방향이 화살표로 표시한 바와 같이 동일하게 된다. 따라서, 2 개의 렌즈(L1, L2)를 동시에 고정시킬 수 있다. 따라서, 렌즈 어레이의 성능이 개선되고 신뢰성이 강화될 수 있다.

실시 예에 의한 렌즈 어레이 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 최근에 차량의 후방 카메라, 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer), 노트북(laptop computer), 휴대폰, PDA 등 다양한 전자기기에 적용될 수 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 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.

100: 카메라 모듈 110: 렌즈 배럴
112: 수용홈 120: 하우징
130: 탄성 부재 132: 제1 탄성부
134: 제2 탄성부 L1 내지 L6: 렌즈
S1 내지 S3: 스페이서

Claims

물체와 결상면 사이에서 광축 방향으로 배열된 복수의 렌즈;
상기 복수의 렌즈 사이에 배치된 제1 스페이서; 및
상기 복수의 렌즈 중에서, 상기 제1 스페이서의 저면과 상기 광축 방향으로 나란히 대면하며 서로 다른 폭을 갖는 제1 또는 제2 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 상면과 상기 제1 스페이서의 저면 사이에 배치된 탄성 부재를 포함하는 렌즈 어레이.
제1 항에 있어서, 상기 제1 렌즈의 폭은 상기 제2 렌즈의 폭보다 작고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈가 수용되는 리세스부를 포함하는 렌즈 어레이.
제2 항에 있어서, 상기 제1 스페이서의 저면은
상기 제1 렌즈의 상면과 대면하는 제1 저면; 및
상기 제2 렌즈의 상면과 대면하는 제2 저면을 포함하는 렌즈 어레이.
제3 항에 있어서, 상기 탄성 부재는
상기 제1 스페이서의 상기 제1 저면과 상기 제1 렌즈의 상면 사이에 배치된 제1 탄성부; 또는
상기 제1 스페이서의 상기 제2 저면과 상기 제2 렌즈의 상면 사이에 배치된 제2 탄성부 중 적어도 하나를 포함하는 렌즈 어레이.
제4 항에 있어서, 상기 탄성 부재의 내경은 상기 제1 스페이서의 내경보다 크고, 상기 탄성 부재의 외경은 상기 제1 스페이서의 외경 이하인 렌즈 어레이.
제2 항에 있어서, 상기 복수의 렌즈는
상기 제1 및 제2 렌즈의 위에 배치된 제3 렌즈; 및
상기 제2 렌즈의 아래에 배치된 제4 렌즈를 더 포함하는 렌즈 어레이.
제6 항에 있어서, 상기 제2 렌즈와 상기 제4 렌즈 사이에 배치된 제2 스페이서를 더 포함하는 렌즈 어레이.
제2 항에 있어서, 상기 탄성 부재의 두께는 아래와 같이 표현되는 렌즈 어레이.
T > d
(여기서, T는 상기 탄성 부재의 두께를 나타내고, d는 상기 제1 스페이서의 저면과 상기 제1 또는 제2 렌즈의 상면 간의 공차를 나타낸다.)
제1 항에 있어서, 상기 탄성 부재는 실리콘, 고무, 또는 에폭시 중 적어도 하나를 포함하는 렌즈 어레이.
제1 항에 있어서, 상기 탄성 부재의 압충량은 상기 탄성 부재의 두께 대비 10 % 내지 50 %인 렌즈 어레이.
제1 항에 있어서, 상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제1 및 제2 렌즈의 무게 이상인 렌즈 어레이.
제1 항에 있어서, 상기 탄성 부재는 광을 흡수하고 투과하는 재질을 포함하는 렌즈 어레이.
제1 항에 있어서, 상기 탄성 부재의 적어도 일부를 코팅하는 코팅층을 더 포함하는 렌즈 어레이.
제4 항에 있어서, 상기 제1 탄성부는 상기 제1 스페이서의 상기 제1 저면 또는 상기 제1 렌즈의 상면 중 적어도 하나와 체결되거나 접착을 통해 결합되는 렌즈 어레이.
제4 항에 있어서, 상기 제2 탄성부는 상기 제1 스페이서의 상기 제2 저면 또는 상기 제2 렌즈의 상면 중 적어도 하나와 체결되거나 접착을 통해 결합되는 렌즈 어레이.
제3 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 상면은 상기 제1 스페이서의 상기 제2 저면에 고정되고, 상기 탄성 부재는 상기 제1 렌즈의 상면에 고정되는 렌즈 어레이.
제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 어레이;
상기 복수의 렌즈가 내부에 배치되는 렌즈 배럴; 및
상기 렌즈 배럴이 장착되는 하우징을 포함하는 카메라 모듈.