KR20170011789A - 렌즈 구조체 및 이를 포함하는 차량용 카메라 - Google Patents

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KR20170011789A
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Abstract

본 발명은 렌즈 구조체 및 이를 포함하는 차량용 카메라에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체는 내부에 렌즈 수용 공간을 형성하는 몸체부, 상기 렌즈 수용 공간 내에서 서로 간격을 두고 이격되어 배치되는 복수의 렌즈로 구성되는 렌즈부, 그리고 상기 렌즈부 주위에 구비되어 상기 렌즈부의 적어도 하나의 렌즈 또는 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간에 열을 제공하는 열 제공부를 포함한다. 이러한 본 발명에 따르면 카메라 동작 온도나 외부의 낮은 온도로 인해 카메라 내부 온도와 외부 온도차가 발생한 경우에도 렌즈 표면에 발생한 결로, 서리 또는 성에를 효과적으로 제거할 수 있고, 이를 통해 카메라의 렌즈 시야가 확보되어 사물을 분명하고 선명하게 식별할 수 있다.

Description

렌즈 구조체 및 이를 포함하는 차량용 카메라{LENS STRUCTURE AND CAMERA FOR VEHICLE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 렌즈 구조체 및 이를 포함하는 차량용 카메라에 관한 것이다. 보다 구체적으로 카메라 렌즈의 표면에 결로나 서리 또는 성에가 발생하는 것을 방지할 수 있는 렌즈 구조체 및 이를 포함하는 차량용 카메라에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 운전은 운전자가 직접 보고 받아들이는 시각 정보에 의존하여 이루어진다. 이때 운전자는 차량 전방 상황의 경우 어렵지 않게 즉각적으로 파악할 수 있으나 후방 상황의 경우는 정확한 시각 정보를 즉각적으로 얻는 것이 쉽지 않다. 특히 차선의 변경이나 후진 등의 경우에는 차량의 후방 및 후방 좌ㅇ우측의 상황을 확실하게 인지한 후 차선의 변경이나 후진 등의 조작을 하여야만 사고의 위험성을 미연에 방지할 수 있는데 차량의 사이드 미러 또는 백 미러만으로는 사각지대의 피사체를 인지하는 것이 쉽지 않다. 게다가 차량을 주차하는 경우 역시 직접 차량의 후방 장애물을 확실하게 파악하는 것이 어렵다.
이를 위해, 최근에는 차량의 전방이나 측방 그리고 후방에 카메라를 설치하여 차량 주위의 교통정보 및 피사체 등을 촬영하고 이를 차량의 실내에 구비된 디스플레이 장치에 출력함으로써, 차량의 전방, 측방 그리고 후방의 사각지대 상황을 감시하고 이에 대한 촬영정보를 운전자에게 제공한다. 이러한 방식은 운전자의 안전운전에 큰 도움이 되면서 차량에 하나 이상의 카메라 모듈을 장착하는 것은 일반화되고 있다.
하지만, 이러한 차량용 카메라는 차량 외부에 노출되어 설치되는 것이 일반적이고, 따라서 온습도 환경 등의 외부 환경에 큰 영향을 받기 쉽다. 이에 겨울철 등 외부 기온이 낮을 때에는 차량용 카메라의 렌즈에 결로가 발생하는 경우가 생긴다. 또한, 일교차가 커지는 날에는 이러한 온도차에 의해 카메라 렌즈 표면에 성에가 발생하게 된다.
이러한 결로나 성에는 카메라 렌즈를 통한 장애물 감지를 어렵게 하며 카메라의 전기 계통으로 흘러들어 카메라 고장의 원인이 되기도 한다.
기존의 차량용 카메라 렌즈는 방수 처리가 되도록 제작되기는 하나 이러한 방수 처리만으로는 카메라 내외부 온도차에 의한 결로나 성에의 발생이 완벽하게 해결되지 않는다. 또한, 카메라 내부에 모인 물을 외부로 배출하는 배수구를 차량용 카메라 하우징이나 렌즈 커버에 형성하는 것 만으로는 결로가 카메라의 전기 계통으로 흘러드는 것을 방지하는 것에 도움이 될 뿐 결로나 성에의 발생을 억제하거나 방지할 수 있는 근본적인 해결책이 되지는 못한다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 결로나 서리 또는 성에의 발생을 억제 또는 방지할 수 있는 렌즈 구조물 및 이를 포함하는 차량용 카메라를 제공하고자 한다.
일측에 따르면, 본 발명은 카메라 렌즈 시야가 확보되어 렌즈를 통한 사물 식별을 용이하게 할 수 있는 렌즈 구조물 및 이를 포함하는 차량용 카메라를 제공하고자 한다.
일측에 따르면, 본 발명은 카메라 렌즈 표면 또는 복수의 렌즈 사이 공간의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 렌즈 구조물 및 이를 포함하는 차량용 카메라를 제공하고자 한다.
일측에 따르면, 본 발명은 복수의 렌즈 사이 공간의 온도와 카메라 외부 온도의 차이를 줄일 수 있는 렌즈 구조물 및 이를 포함하는 차량용 카메라를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체는 내부에 렌즈 수용 공간을 형성하는 몸체부, 상기 렌즈 수용 공간 내에서 서로 간격을 두고 이격되어 배치되는 복수의 렌즈로 구성되는 렌즈부, 그리고 상기 렌즈부 주위에 구비되어 상기 렌즈부의 적어도 하나의 렌즈 또는 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간에 열을 제공하는 열 제공부를 포함한다.
일측에 따르면, 상기 열 제공부는 하나 이상의 열선으로 구성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 열선은 상기 복수의 렌즈의 이격 배치 방향을 따라 연장하는 제1 열선부를 포함할 수 있다. 이에 더하여 상기 렌즈부의 적어도 하나의 렌즈 또는 상기 렌즈를 보호하도록 상기 몸체부의 일단부측에 구비된 렌즈 커버의 주위를 둘러싸도록 배치되는 제2 열선부를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 열선의 일단에는 촬상 데이터의 각종 처리를 실행하는 카메라 기판에 접속될 수 있는 적어도 하나의 전극이 구비되고, 상기 전극은 상기 전극에 인접한 렌즈의 초점거리와 상기 카메라 기판상에 구비되는 이미지 센서 패키지의 두께를 합한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 다만, 상기 초점거리 및 상기 이미지 센서 패키지의 두께를 합한 값과 상기 전극의 크기 사이의 편차는 ㅁ1mm 이하일 수 있다.
다른 일측에 따르면, 상기 열 제공부는 열 전도성 소재로 이루어지고 촬상 데이터의 각종 처리를 실행하는 카메라 기판에 연결되어, 상기 카메라 기판으로부터 발생되는 열이 상기 열 제공부로 전달될 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 렌즈부 주위에는 수분의 투과는 차단하면서 공기의 투과는 허용하는 멤브레인이 더 구비될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 멤브레인은 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차량용 카메라는, 차량용 카메라의 몸체를 이루는 하우징, 상기 하우징의 내부에 구비되고 서로 간격을 두고 이격되어 배치되는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 구조체, 상기 렌즈 구조체의 일측에 구비되고 상기 렌즈 구조체를 통과한 광을 전기 신호로 전환하는 이미지 센서 패키지, 그리고 상기 이미지 센서 패키지가 접속되고 상기 전기 신호의 각종 처리를 실행하는 카메라 기판을 포함하고, 상기 렌즈 구조체의 적어도 하나의 렌즈 또는 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간에 열을 제공하는 열 제공부가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 렌즈 구조물 및 이를 포함하는 차량용 카메라에 의하면, 카메라 동작 온도나 외부의 낮은 온도로 인해 카메라 내부 온도와 외부 온도차가 발생한 경우에도 렌즈 표면에 발생한 결로, 서리 또는 성에를 효과적으로 제거할 수 있고, 이를 통해 카메라의 렌즈 시야가 확보되어 사물을 분명하고 선명하게 식별할 수 있다.
또한, 일측에 따르면, 카메라 외부 공기가 카메라 내부의 복수의 렌즈 사이 공간에 유입됨으로써 카메라 카메라 외부 온도와 내부 온도의 차이를 줄여 결로, 성에 또는 서리의 발생을 한꺼번에 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 렌즈 구조체에 대한 부분 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈 구조체를 도시한 사시도, 그리고,
도 4 및 도 5는 도 3의 렌즈 구조체에 대한 다른 실시예를 도시한 부분 확대도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체 및 차량용 카메라의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체(100)를 도시한다. 이하에서 설명되는 렌즈 구조체(100)는 주로 차량에 장착되는 카메라를 구성하는 렌즈 배럴, 렌즈 홀더 또는 렌즈 모듈로 설명되나, 차량용 카메라 이외에도 비행기, 선박용 카메라 및 다양한 촬영/감시 카메라에 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체(100)는 몸체부(110), 렌즈부(120), 그리고 열 제공부(130)를 포함한다.
몸체부(110)는 렌즈 구조체(100)의 몸체를 이루는 부분으로서 측면은 폐쇄되고 전면 및 후면은 개방되어 몸체부(110)의 전면을 통해 후면으로 광이 투과될 수 있는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 몸체부(110)는 차량 내에 장착된 상태에서 차량의 외부를 향하는 전면의 외측부(111)와 차량의 내부에 수용되는 후면의 내측부(112)를 포함한다. 몸체부(110)의 내부는 외측부(111)에서 내측부(112)에 걸쳐 연장 형성되는 렌즈 수용 공간이 형성된다. 렌즈 수용 공간에는 복수의 렌즈가 삽입 설치될 수 있다.
구체적으로, 몸체부(110)의 내측면에는 외측부(111)에서 내측부(112)에 걸쳐 복수의 단차부(113)가 형성될 수 있다. 복수의 단차부(113)는 서로 일정 간격을 사이에 두고 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 단차부(113)에는 렌즈가 삽입 설치될 수 있다. 렌즈가 단차부(113)에 결합되는 방식은 특별히 한정되지 않으며 억지 끼워 맞춤, 접착, 나선 결합, 베어링 고정 등 다양한 결합 방식이 사용될 수 있다.
몸체부(110)의 재료는 특별히 한정하지는 않으나, 열 전도성이 뛰어난 열전도성 플라스틱이나 알루미늄 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 재질의 선택은 이하 설명되는 열 제공부(130)에 의해 제공되는 열이 렌즈 또는 렌즈 사이 공간으로 보다 용이하게 전달되도록 할 수 있다.
렌즈부(120)는 피사체를 촬영하는 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 렌즈의 개수를 5개로 설명하나 본 발명이 이러한 렌즈의 개수에 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)는 몸체부(110)내에서 이격되어 형성된 단차부(113)에 각각 결합될 수 있다. 이에 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)는 서로 이격되어 배치되게 되고, 각각의 렌즈 사이에는 일정 크기의 공간(126)이 형성된다.
일측에 따르면, 렌즈부(120)는 최외각 렌즈를 보호하는 투명의 투과성 렌즈 커버(127)를 더 포함할 수 있다. 렌즈 커버(127)는 몸체부(110)의 외측부(111)에 인접한 단차부(113)에 결합되고, 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)는 렌즈 커버(127)가 결합된 단차부(113)를 제외한 나머지 단차부(113)에 서로 이격되어 결합 배치될 수 있다.
일측에 따르면, 렌즈 커버(127)와 렌즈 커버(127)가 결합되는 단차부(113) 사이에는 방수 부재로서 기능하는 패킹(미도시)이 삽입될 수 있다. 또한, 렌즈 커버(127)의 외측에는 빗물 등으로부터 렌즈 커버(127) 및 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)를 보호하기 위한 별도의 외부 커버(미도시)가 몸체부(110)의 외측부(111)에 결합될 수 있다.
복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)의 간격은 단차부(113)의 형성 위치를 달리하여 조절될 수 있으며, 렌즈들 간의 간격의 조절은 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
열 제공부(130)는 렌즈부(120)의 렌즈나 렌즈 커버에 결로나 성에, 또는 서리가 발생하는 것을 방지하기 위한 수단으로서 렌즈부(120)의 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125) 중 적어도 하나의 렌즈 또는 이격되어 배치된 상기 복수의 렌즈 사이 공간(126)에 열을 제공한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 열 제공부(130)는 적어도 하나의 열선으로 구성된다.
보다 구체적으로, 열 제공부(130)는 상기 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)의 이격 배치 방향을 따라 연장하는 제1 열선부(131)를 포함한다, 제1 열선부(131)는 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)의 측면에서 각각의 렌즈에 또는 각 렌즈 사이 공간(126)에 열을 제공할 수 있다. 렌즈들의 이격 배치 방향을 따라, 즉 단차부(113) 들을 따라 열선을 배치함으로써, 하나의 열선을 배치하는 것 만으로도 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125) 또는 복수의 렌즈 사이의 각각의 공간(126)에 열을 효과적으로 제공할 수 있다. 이러한 열의 제공은 렌즈나 렌즈 커버에 발생되는 수증기를 제거할 수 있고, 특히 렌즈나 렌즈 커버의 온도가 일정하게 유지됨으로써 습기의 발생을 방지할 수 있다.
일측에 따르면, 열 제공부(130)는 렌즈부(120)의 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125) 중 적어도 하나의 렌즈 또는 렌즈 커버(127)의 주위를 둘러싸도록 배치되는 제2 열선부(132)를 더 포함할 수 있다. 제1 열선부(131)가 복수의 렌즈나 렌즈 사이 공간에 열을 효과적으로 공급할 수 있는 반면에, 제2 열선부(132)는 하나의 렌즈 또는 렌즈 커버 전체에 걸쳐 열을 효과적으로 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 열선부(132)는 렌즈 커버(127)의 주위를 둘러싸도록 배치됨으로써 렌즈 커버(127)의 표면에 생성될 수 있는 습기나 수증기를 효과적으로 제거할 수 있다.
일측에 따르면, 제1 열선부(131)와 제2 열선부(132)는 일체로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 1은 두개의 제1 열선부(131)와 하나의 제2 열선부(132)가 일체로 형성된 것을 도시한다. 이를 참조하면, 하나의 제1 열선부(131)는 몸체부(110) 상단측에서 내측부(112)로부터 외측부(111)까지 연장한다. 내측부(112)측 제1 열선부(131)의 단부에는 전극(140)이 구비되고, 전극(140)은 카메라 기판(미도시)에 접속될 수 있다. 몸체부(110)의 내측부(112)에서 외측부(111)까지 연장되는 제1 열선부(131)는 직선형으로 연장될 수도 있고, 렌즈의 크기나 형상에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 중간이 꺾여 연장될 수도 있다. 제1 열선부(131)는 몸체부(110)의 외측부(111)에서 제2 열선부(132)의 시작점과 만난다. 제2 열선부(132)는 렌즈 커버(127)의 외주면을 따라 원주 방향으로 연장된다. 예컨대, 제2 열선부(132)는 반시계 방향으로 90도 연장된 후 방향을 틀어 360도 시계 방향으로 연장되며, 다시 반시계 방향으로 90도 더 연장된다. 이러한 실시예에 따르면 제2 열선부(132)의 시작점과 끝점은 렌즈 커버(127)를 중심으로 서로 대향하는 위치에 있다. 제2 열선부(132)의 끝점은 다시 몸체부(110)의 하단측에서 다른 제1 열선부(131)와 만나고 제1 열선부(131)는 몸체부(110)의 내측부(112)까지 연장한 후 또 다른 전극(140)에 연결되며, 전극(140)은 카메라 기판에 접속된다. 이러한 구성에 따르면 전극(140)으로부터 전력을 공급받은 제1 열선부(131)는 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)를 상하부에서 가열함으로써 렌즈의 성에나 결로, 서리를 효과적으로 제거하고 제2 열선부(132)는 렌즈 커버(127) 전체에 걸쳐 열을 효과적으로 제공함으로써 렌즈 커버(127) 표면에 발생하는 수증기나 수분을 제거할 수 있다.
다른 일측에 따르면, 제1 열선부(131)와 제2 열선부(132)는 각각 별도의 전극에 접속되도록 별개의 구성으로 구비될 수 있다. 이 경우 필요에 따라 제1 열선부(131) 또는 제2 열선부(132) 만이 작동되는 제어가 가능하다.
제1 열선부(131) 및 제2 열선부(132)는 몸체부(110) 내에 삽입되어 배치될 수도 있고, 몸체부(110)의 외표면에 설치될 수도 있다. 또는 렌즈나 렌즈 커버의 외표면에 부착되는 것 역시 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 열선부(131)와 제2 열선부(132)의 조합 구성에 의하면, 렌즈 구조체(100)가 단순히 열선을 포함하는 것에 그치지 않고, 복수의 렌즈의 배열 방향(렌즈들 간의 이격 배치 방향)을 따라 연장하는 열선부와 렌즈(또는 렌즈 커버)를 둘러싸도록 배치된 열선부가 서로 조합됨으로써 렌즈 및 렌즈 커버로의 열의 이동이 다각적이고 효과적으로 일어날 수 있고, 복수의 렌즈 전반에 걸쳐 결로, 성에 및 서리의 발생을 억제할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 운전자는 수동으로 열 제공부(130)에 전력을 공급하여 열 제공부(130)가 작동되도록 할 수 있다. 이에 의하면 운전자는 차량용 카메라에 의해 촬영된 화면을 보고 결로나 성에, 서리의 발생 여부를 판단한 후 필요에 따라 열 제공부(130)를 작동시킬 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면 몸체부(110)에는 별도의 온도 센서(미도시)가 장착될 수 있고 열 제공부(130)는 상기 온도 센서에 의해 감지된 온도에 따라 작동할 수 있다. 이에 의하면 운전자가 운전중에 상황에 따라 열 제공부(130)가 자동으로 작동함으로써 차량용 카메라 렌즈에 발생한 결로나 성에 또는 서리가 제거될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 몸체부(110)에는 차량 전원을 공급받아 일시 충전될 수 있는 별도의 콘덴서가 구비될 수 있다. 이에 열 제공부(130)는 차량의 시동이 꺼진 상태에서도 필요에 따라 작동될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체(100)의 일부 상면 단면도이다. 도 2를 참조하면, 상술한 것처럼, 열선으로 구비되는 열 제공부(130)의 단부에는 전극(140)이 구비되고, 전극(140)은 촬상 데이터의 각종 처리를 실행하는 카메라 기판에 접속될 수 있다. 이때 전극(140)에 인접한 렌즈(125)와 카메라 기판 사이에는 이미지 센서 패키지(미도시)가 구비될 수 있다. 그리고, 전극(140)은 전극(140)에 인접한 렌즈(125)의 초점 거리와 이미지 센서 패키지의 두께를 합한 크기(d)를 갖는 것이 바람직하다. 다시 말해, 전극(140)은 크기(d) 만큼 렌즈(125)로부터 연장될 수 있다. 이때 상기 초점거리 및 상기 이미지 센서 패키지의 두께를 합한 값과 상기 전극(140)의 크기(d) 사이의 편차는 ㅁ1mm 이하일 수 있다. 이렇게 전극(140)의 크기를 설정함으로써, 렌즈 구조체(100)가 카메라 기판상에 장착될 때 열 제공부(130)와 연결된 각 전극(140)이 카메라 기판에 효과적으로 접속될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 열 제공부(130)는 열 전도성 소재로 이루어지고 별도의 전극 없이 직접 카메라 기판에 연결될 수 있다. 이 경우 열 제공부(130)가 방열성이 뛰어난 열 전도성 소재로 이루어짐으로써, 렌즈나 렌즈 커버의 표면에 결로 등이 부착되더라도 카메라 기판에서 발생하는 열이 열 제공부(130)를 통해 렌즈나 렌즈 커버에 전달되어 결로가 효과적으로 방지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 렌즈 구조체(100)가 멤브레인(150)을 포함하는 것을 도시한다. 멤브레인(150)은 일종의 필터 역할을 하는 막으로서, 기본적으로 방수 성능을 가져 수분의 통과를 차단하고 선택적으로 공기는 투과 가능하도록 한다. 따라서 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)의 사이 공간(126)에 수분의 침투는 차단되면서 외부 공기의 출입이 가능하므로 카메라 내외부의 온도차이를 줄일 수 있다. 이러한 카메라 내외부 온도차의 제거는 성에, 서리 및 결로를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
일측에 따르면, 멤브레인(150)은 제1 열선부(131)와 같이 상기 복수의 렌즈(121, 122, 123, 124, 125)의 이격 배치 방향을 따라 연장하는 것이 바람직하다. 이러한 배치를 통해 복수의 렌즈들 사이의 복수의 공간(126)에 효과적으로 공기의 출입을 가능하게 할 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 멤브레인(150)은 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간(126)으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출부(151)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 복수의 렌즈 중 두 렌즈(124, 125)의 이격 배치 방향을 따라 연장하는 멤브레인(150)은 두 렌즈(124, 125)의 사이 공간(126)으로 돌출하는 돌출부(151)를 포함한다. 돌출부(151)는 도 4에 도시된 것처럼 렌즈와 렌즈 사이를 연결하도록 렌즈의 표면에 접촉할 수도 있고, 도시되진 않았으나 렌즈의 표면에 접촉하지 않은 채 두 렌즈 사이에 배치될 수도 있다. 이러한 돌출부(151)를 통해 외부 공기가 렌즈 사이 공간(126)으로 보다 쉽게 출입할 수 있어 내외부 온도 차이를 효과적으로 제거할 수 있다,
도 5에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 멤브레인(150)이 한 곳 이상에서 각각의 렌즈 사이 공간(126)에 배치될 수 있다. 이 경우 작은 크기의 멤브레인(150)이 효과적으로 렌즈 사이 좁은 공간에 배치되어 외부 공기가 렌즈 사이 공간(126)을 출입하도록 할 수 있다.
일측에 따르면 몸체부(110)에 적어도 하나의 공기 구멍(미도시)이 형성될 수 있다. 외부 공기는 몸체부(110)의 공기 구멍을 통해 멤브레인(150)을 거쳐 렌즈 사이 공간(126)으로 유입될 수 있다.
본 발명의 상술한 바람직한 일 실시예에 따르면, 열 제공부와 멤브레인 조합을 통해 렌즈나 렌즈 커버가 일정 온도를 유지하게 하면서도 카메라 내외부의 온도차를 없앰으로써 성에, 서리, 결로의 발생을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
한편 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구조체(100)는 차량용 카메라를 구성할 수 있다. 차량용 카메라는 몸체를 이루는 하우징을 포함한다. 하우징의 내부에는 상술한 렌즈 구조체(100)가 삽입될 수 있다. 그리고 렌즈 구조체(100)의 일측에는 이미지 센서 패키지가 구비될 수 있다.
이미지 센서 패키지의 패키징 방식은 플립칩(Flip Chip) 방식의 COF(Chip on Film) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip on Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scaled Package) 방식 등을 포함하며 그 외 다양한 패키징 방식이 사용될 수 있다. 이미지 센서 패키지는 카메라 기판에 실장된다.
카메라 기판은 촬상 데이터의 각종 전자적인 처리를 하는 IC 칩 및 촬상 데이터를 기억하는 CCD를 포함하는 기억 매체 등 촬상 기능에 필요한 촬성 소자를 포함할 수 있고, 차량용 카메라를 다른 전자 부품과 연결하는 커넥터 유닛이 전기적으로 접속할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 기판은 상부 기판과 하부 기판이 적층되어 내장되는 형태로 구성될 수 있다. 상부 기판은 중앙부에 상기 렌즈 구조체(100)를 통해 입사되는 외부 광이 집광되는 이미지 센서 패키지가 실장될 수 있다. 또한, 하부 기판은 상기 이미지 센서 패키지에서 변환된 화상 신호를 처리하고 화상을 개선하기 위한 수동소자를 비롯한 다수의 전자부품이 실장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시적인 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 다만, 이러한 치환, 변형 및 변경은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 렌즈 구조체 110: 몸체부
120: 렌즈부 130: 열 제공부
140: 전극 150: 멤브레인

Claims (14)

  1. 내부에 렌즈 수용 공간을 형성하는 몸체부;
    상기 렌즈 수용 공간 내에서 서로 간격을 두고 이격되어 배치되는 복수의 렌즈로 구성되는 렌즈부; 및
    상기 렌즈부 주위에 구비되어 상기 렌즈부의 적어도 하나의 렌즈 또는 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간에 열을 제공하는 열 제공부;
    를 포함하는 렌즈 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열 제공부는 하나 이상의 열선으로 구성되는 렌즈 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열선은 상기 복수의 렌즈의 이격 배치 방향을 따라 연장하는 제1 열선부를 포함하는 렌즈 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열선은 상기 렌즈부의 적어도 하나의 렌즈 또는 상기 렌즈를 보호하도록 상기 몸체부의 일단부 측에 구비된 렌즈 커버의 주위를 둘러싸도록 배치되는 제2 열선부를 더 포함하는 렌즈 구조체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 열선의 일단에는 촬상 데이터의 각종 처리를 실행하는 카메라 기판에 접속될 수 있는 적어도 하나의 전극이 구비되고,
    상기 전극은, 상기 전극에 인접한 렌즈의 초점거리와 상기 카메라 기판상에 구비되는 이미지 센서 패키지의 두께를 합한 크기를 갖는 것인 렌즈 구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초점거리 및 상기 이미지 센서 패키지의 두께를 합한 값과 상기 전극의 크기 사이의 편차는 ㅁ1mm 이하인 것인 렌즈 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열 제공부는 열 전도성 소재로 이루어지고 촬상 데이터의 각종 처리를 실행하는 카메라 기판에 연결되어, 상기 카메라 기판으로부터 발생되는 열이 상기 열 제공부로 전달되는 것인 렌즈 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부 주위에 구비되어 수분의 투과는 차단하면서 공기의 투과는 허용하는 멤브레인을 더 포함하는 렌즈 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 멤브레인은 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 렌즈 구조체.
  10. 차량용 카메라의 몸체를 이루는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 구비되고, 서로 간격을 두고 이격되어 배치되는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 구조체;
    상기 렌즈 구조체의 일측에 구비되고 상기 렌즈 구조체를 통과한 광을 전기 신호로 전환하는 이미지 센서 패키지; 및
    상기 이미지 센서 패키지가 접속되고 상기 전기 신호의 각종 처리를 실행하는 카메라 기판;
    을 포함하고, 상기 렌즈 구조체의 적어도 하나의 렌즈 또는 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간에 열을 제공하는 열 제공부를 갖는 차량용 카메라.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 열 제공부는 상기 복수의 렌즈의 이격 배치 방향을 따라 연장하는 제1 열선부를 갖는 열선으로 구성되는 차량용 카메라.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 열 제공부는 상기 렌즈 구조체의 적어도 하나의 렌즈 또는 상기 렌즈를 보호하도록 구비된 렌즈 커버의 주위를 둘러싸도록 배치되는 제2 열선부를 더 포함하는 차량용 카메라.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈 주위에 구비되어 수분의 투과는 차단하면서 공기의 투과는 허용하는 멤브레인을 더 포함하는 차량용 카메라.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 멤브레인은 이격되어 배치되는 상기 복수의 렌즈 사이 공간으로 돌출되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 차량용 카메라.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190096782A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR20210084773A (ko) * 2019-12-27 2021-07-08 주식회사 에스지 소방헬멧 내장 카메라의 방열 구조

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