KR20220026924A - 차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈 - Google Patents

차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20220026924A
KR20220026924A KR1020200108062A KR20200108062A KR20220026924A KR 20220026924 A KR20220026924 A KR 20220026924A KR 1020200108062 A KR1020200108062 A KR 1020200108062A KR 20200108062 A KR20200108062 A KR 20200108062A KR 20220026924 A KR20220026924 A KR 20220026924A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
grooves
flange portion
groove
optical axis
Prior art date
Application number
KR1020200108062A
Other languages
English (en)
Inventor
임준영
김경원
황덕기
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020200108062A priority Critical patent/KR20220026924A/ko
Priority to US18/023,463 priority patent/US20230314911A1/en
Priority to CN202180053287.2A priority patent/CN115997387A/zh
Priority to EP21862013.6A priority patent/EP4206817A1/en
Priority to PCT/KR2021/011246 priority patent/WO2022045716A1/ko
Publication of KR20220026924A publication Critical patent/KR20220026924A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/12Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041Lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H04N5/2254
    • H04N5/2257
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093Simple or compound lenses characterised by the shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

발명의 실시예에 개시된 카메라 모듈은 물체측에서 상측 방향으로 적층된 복수의 렌즈; 및 인접한 렌즈 사이의 외측 둘레에 각각 배치된 스페이서를 포함하며, 상기 복수의 렌즈 중 적어도 제1렌즈는 물체측 제1면과 상측 제2면을 구비한 유효경을 갖는 제1영역; 및 상기 제1영역의 둘레에 배치되며, 상기 제1면에서 외측으로 연장된 제3면과 상기 제2면에서 외측으로 연장된 제4면을 갖는 플랜지부를 포함하며, 상기 플랜지부는, 상기 플랜지부의 제3면에서 제4면을 향해 오목한 복수의 제1홈; 및 상기 제4면에서 상기 제3면을 향해 오목한 복수의 제2홈을 포함하며, 상기 플랜지부의 상기 제3면과 상기 제4면 각각은 상기 스페이서와 대면할 수 있다.

Description

차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈{VEHICLE CAMERA LENS AND CAMERA MODULE}
발명의 실시예는 차량용 카메라 렌즈 및 카메라 모듈에 관한 것이다.
ADAS(Advanced Driving Assistance System)란 운전자를 운전을 보조하기 위한 첨단 운전자 보조 시스템으로서, 전방의 상황을 센싱하고, 센싱된 결과에 기초하여 상황을 판단하고, 상황 판단에 기초하여 차량의 거동을 제어하는 것으로 구성된다. 예를 들어, ADAS 센서 장치는 전방의 차량을 감지하고, 차선을 인식한다. 이후 목표 차 선이나 목표 속도 및 전방의 타겟이 판단되면, 차량의 ESC(Electrical Stability Control), EMS(Engine Management System), MDPS(Motor Driven Power Steering) 등이 제어된다. 대표적으로, ADAS는 자동 주차 시스 템, 저속 시내 주행 보조 시스템, 사각 지대 경고 시스템 등으로 구현될 수 있다.
ADAS에서 전방의 상황을 센싱하기 위한 센서 장치는 GPS 센서, 레이저 스캐너, 전방 레이더, Lidar 등인데 가장 대표적인 것은 차량의 전방을 촬영하기 위한 전방 카메라이다.
근래에 들어 운전자의 안전 및 편의를 위해 차량 주변을 감지하는 감지 시스템에 대한 연구가 가속화되고 있다. 차량 감지 시스템은 차량 주변의 사물을 감지하여 운전자가 인지하지 못한 사물과의 충돌을 막는 것은 물론 빈 공간 등을 감지하여 자동 주차를 수행하는 것과 같이 다양한 용도로 사용되고 있으며, 차량 자동 제어에 있어서 가장 필수적인 데이터를 제공하고 있다. 이러한 감지시스템은 레이더신호를 이용하는 방식과, 카메라를 이용하는 방식이 통상적으로 사용되고 있다.
차량용 카메라 모듈은, 자동차에서 전방 및 후방 감시 카메라와 블랙박스 등에 내장되어 사용되며, 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하게 된다. 차량용 카메라 모듈은 외부로 노출되므로, 습기 및 온도에 의해 촬영 품질이 떨어질 수 있다. 특히 카메라 모듈은 주위 온도와 렌즈의 재질에 따라 광학 특성이 변화되는 문제가 있다.
발명의 실시예는 빛이 투과되는 유효경의 외측 플랜지부에 복수의 홈을 갖는 차량용 렌즈를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 유효경 외측 플랜지부의 상면 및 하면에 홈들을 배치한 차량용 렌즈를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 하나 또는 둘 이상 렌즈의 플랜지부에 홈들을 갖는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 복수의 렌즈 중 적어도 하나의 플랜지부의 양면에 홈들을 갖는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 복수의 렌즈 중 적어도 하나의 플랜지부에 홈들을 형성하고 상기 홈들 상에 스페이서를 대향시킨 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 상면 및 하면에 적어도 하나의 홈 또는 버퍼 구조를 갖는 렌즈 또는/및 스페이서를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시예는 상부 및 하부에 홈들을 갖는 플랜지부를 구비하여, 렌즈의 수축과 팽창을 완화하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시예에 따른 차량용 렌즈는 물체측 제1면과 상측 제2면을 구비한 유효경을 갖는 제1영역; 및 상기 제1영역의 둘레에 배치되며, 상기 제1면에서 외측으로 연장된 제3면과 상기 제2면에서 외측으로 연장된 제4면을 갖는 플랜지부를 포함하며, 상기 플랜지부는, 상기 플랜지부의 제3면에서 제4면을 향해 오목한 복수의 제1홈; 및 상기 제4면에서 상기 제3면을 향해 오목한 복수의 제2홈을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈 각각은 상기 제3면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제2홈 각각은 상기 제4면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열되며, 상기 복수의 제1홈 각각의 저점과 상기 복수의 제2홈 각각의 고점은 어긋나게 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈 사이의 간격은 상기 제1홈의 최대 폭보다 작으며, 상기 복수의 제2홈 사이의 간격은 상기 제2홈의 최대 폭보다 작을 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈과 상기 제1영역의 상부 에지 사이의 최소 거리는 상기 복수의 제2홈과 상기 제1영역의 하부 에지 사이의 최소 거리보다 작을 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1면은 물체측으로 볼록하며, 상기 제2면은 물체측으로 오목할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제1외면 및 상기 제1영역에 인접한 제1내면을 가지며, 상기 제1내면과 상기 제1외면은 상기 제1홈의 저점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제2홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제2외면 및 상기 1영역에 인접한 제2내면을 가지며, 상기 제2내면과 상기 제2외면은 상기 제2홈의 고점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 광축과 평행한 직선을 기준으로 상기 제1내면의 경사 각도는 상기 제1외면의 경사각도와 같거나 크며, 광축과 평행한 직선을 기준으로 상기 제2내면의 경사각도는 상기 제2외면의 경사각도와 같거나 작을 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 광축과 직교하는 제1방향으로 제1홈의 저점들을 연결한 가상의 제1직선과 제2홈의 저점을 연결한 가상의 제2직선 사이의 최단 거리는 상기 플랜지부의 두께의 20% 내지 40%의 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 물체측에서 상측 방향으로 적층된 복수의 렌즈; 및 인접한 렌즈 사이의 외측 둘레에 각각 배치된 스페이서를 포함하며, 상기 복수의 렌즈 중 적어도 제1렌즈는 물체측 제1면과 상측 제2면을 구비한 유효경을 갖는 제1영역; 및 상기 제1영역의 둘레에 배치되며, 상기 제1면에서 외측으로 연장된 제3면과 상기 제2면에서 외측으로 연장된 제4면을 갖는 플랜지부를 포함하며, 상기 플랜지부는, 상기 플랜지부의 제3면에서 제4면을 향해 오목한 복수의 제1홈; 및 상기 제4면에서 상기 제3면을 향해 오목한 복수의 제2홈을 포함하며, 상기 플랜지부의 상기 제3면과 상기 제4면 각각은 상기 스페이서와 대면할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 렌즈의 외측에 배치된 렌즈 홀더를 포함하며, 상기 렌즈 홀더는 금속 재질일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1렌즈는 플라스틱 재질이며, 상기 복수의 렌즈는 상기 제1렌즈의 물측 또는 상측에 유리 재질의 제2렌즈를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈 각각은 상기 제3면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열되며, 상기 복수의 제2홈 각각은 상기 제4면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열되며, 상기 복수의 제1홈 각각의 저점과 상기 복수의 제2홈 각각의 고점은 어긋나게 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈 사이의 간격은 상기 제1홈의 최대 폭보다 작으며, 상기 복수의 제2홈 사이의 간격은 상기 제2홈의 최대 폭보다 작을 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈과 상기 제1영역의 상부 에지 사이의 최소 거리는 상기 복수의 제2홈과 상기 제1영역의 하부 사이의 최소 거리보다 작을 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1렌즈의 제1면은 물체측으로 볼록하며, 상기 제1렌즈의 제2면은 물체측으로 오목할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제1외면 및 상기 제1영역에 인접한 제1내면을 가지며, 상기 제1내면과 상기 제1외면은 상기 제1홈의 저점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사지며, 상기 복수의 제2홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제2외면 및 상기 제1영역에 인접한 제2내면을 가지며, 상기 제2내면과 상기 제2외면은 상기 제2홈의 고점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 광축과 평행한 직선을 기준으로 상기 제1내면의 경사 각도는 상기 제1외면의 경사각도와 같거나 크며, 광축과 팽행한 직선을 기준으로 상기 제2내면의 경사각도는 상기 제2외면의 경사각도와 같거나 작을 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 광축과 직교하는 제1방향으로 제1홈의 저점들을 연결한 가상의 제1직선과 제2홈의 저점들을 연결한 가상의 제2직선 사이의 최단 거리는 상기 플랜지부의 두께의 20% 내지 40%의 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 스페이서는 상기 복수의 제1홈과 상기 복수의 제2홈 상에 각각 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 이미지 센서; 상기 이미지 센서와 상기 복수의 렌즈 사이에 커버 글라스; 및 상기 커버 글라스와 상기 복수의 렌즈 사이에 광학필터를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈의 플랜지부에 홈들을 광축과 직교되는 축 방향으로 형성하여, 광축과 직교되는 방향으로 렌즈의 팽창과 수축에 따른 광학 특성 변화를 억제시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 플라스틱 재질의 렌즈의 플랜지부에 홈들을 광축과 직교되는 축 방향으로 형성하여, 플라스틱 재질의 렌즈에서의 광학 특성 변화를 억제시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 열 변화가 상대적을 큰 렌즈의 플랜지부에 버퍼 구조를 배치하여, 렌즈의 열 변형을 보상할 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈의 플랜즈부의 양면에 스페이서를 배치하여 플랜지부의 휨을 억제할 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈의 플랜지부에 홈 및 상/하부에 스페이서를 보강하여 렌즈의 팽창에 의한 변형을 억제할 수 있다. 또한 렌즈의 영구적인 변형을 방지할 수 있다.
발명의 실시예에 의하면, 플랜지부에 버퍼 구조를 갖는 적어도 하나의 렌즈를 구비한 카메라 모듈의 광학적 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 카메라 모듈 및 이를 갖는 차량용 카메라 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 평면도의 예이다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 일 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 3은 도 2의 카메라 모듈에서 플랜지부에 버퍼 구조를 갖는 렌즈의 측 단면도의 제1예이다.
도 4는 도 3의 렌즈의 사시도의 예이다.
도 5는 도 2의 카메라 모듈에서 플랜지부의 버퍼 구조의 제2예이다.
도 6은 비교 예에서 버퍼 구조가 없는 플랜지부를 갖는 렌즈가 변형된 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 카메라 모듈에서 플랜지부의 버퍼 구조의 제2예이다.
도 8은 도 7의 렌즈의 플랜지부와 스페이서의 관계를 나타낸 상세 구성도이다.
도 9는 도 7의 렌즈의 플랜지부의 버퍼 구조를 설명한 도면이다.
도 10의 (A)(B)는 도 7의 렌즈의 플랜지부에서 상부 홈과 하부 홈들 사이의 간격에 비교한 도면이다.
도 11은 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈의 플랜지부의 다른 예이다.
도 12는 도 11의 렌즈의 플랜지부의 상세 예이다.
도 13는 도 9의 렌즈의 다른 예이다.
도 14는 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 및 스페이서에 버퍼 구조를 갖는 측 단면도의 예이다.
도 15의 (A)는 비교 예에 따른 렌즈의 열 특성이며, (B)는 도 7의 렌즈의 열 특성을 나타낸 도면이다.
도 16은 도 7의 렌즈에서 스페이서가 없는 구조에서의 렌즈 변형을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예의 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 등으로 확정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 여러 개의 실시예는 서로 조합될 수 없다고 특별히 언급되지 않는 한, 서로 조합할 수 있다. 또한, 여러 개의 실시예 중 어느 하나의 실시예에 대한 설명에서 누락된 부분은 특별히 언급되지 않는 한, 다른 실시예에 대한 설명이 적용될 수 있다.
<실시 예>
도 1은 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 평면도의 예이다.
도 1을 참조하면, 발명의 실시 예에 따른 차량용 카메라 시스템은, 영상 생성부(11), 제1 정보 생성 부(12), 제2 정보 생성부(21,22,23,24) 및 제어부(14)를 포함한다.
상기 영상 생성부(11)는 자차량에 배치되는 적어도 하나의 카메라 모듈(20)을 포함할 수 있으며, 자차량의 전방 또는/및 운전자를 촬영하여 자차량의 전방영상이나 차량 내부 영상을 생성할 수 있다. 또한, 영상 생성부(11)는 카메라 모듈(20)을 이용하여 자차량의 전방뿐만 아니라 하나 이상의 방향에 대한 자차량의 주변 또는 운전자를 촬영한 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 전방영상 및 주변영상은 디지털 영상일 수 있으며, 컬러 영상, 흑백 영상 및 적외선 영상 등을 포함할 수 있다. 또한 전방영상 및 주변영상은 정지영상 및 동영상을 포함할 수 있다. 영상 생성부(11)는 운전자 영상, 전방영상 및 주변영상을 제어부(14)에 제공한다. 이어서, 제1 정보 생성부(12)는 자차량에 배치되는 적어도 하나의 레이더 또는/및 카메라를 포함할 수 있으며, 자차량의 전방을 감지하여 제1 감지정보를 생성한다. 구체적으로, 제1 정보 생성부(12)는 자차량에 배치되고, 자차량의 전방에 위치한 차량들의 위치 및 속도, 보행자의 여부 및 위치 등을 감지하여 제1 감지정보를 생성한다.
제1 정보 생성부(12)에서 생성한 제1 감지정보를 이용하여 자차량과 앞차와의 거리를 일정하게 유지하도록 제어할 수 있고, 운전자가 자차량의 주행 차로를 변경하고자 하는 경우나 후진 주차 시와 같이 기 설정된 특정한 경우에 차량 운행의 안정성을 높일 수 있다. 제1 정보 생성부(12)는 제1 감지정보를 제어부(14)에 제공한다.
이어서, 제2 정보 생성부(21,22,23,24)는 영상 생성부(11)에서 생성한 전방영상과 제1 정보 생성부(12)에서 생성한 제 1 감지정보에 기초하여, 자차량의 각 측면을 감지하여 제2 감지정보를 생성한다. 구체적으로, 제2 정보 생성부(21,22,23,24)는 자차량에 배치되는 적어도 하나의 레이더 또는/및 카메라를 포함할 수 있으며, 자차량의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 감지하거나 영상을 촬영할 수 있다. 여기서, 제2 정보 생성부(21,22,23,24)는 자차량의 전방 및 후방의 양 측에 각각 배치될 수 있다.
이러한 차량용 카메라 시스템은 자차량의 전방, 후방, 각 측면 또는 모서리 영역을 통해 획득된 정보를 이용하여 사용자에게 제공하거나 처리하여 자동 운전 또는 주변 안전으로부터 차량과 물체를 보호할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계는 안전 규제, 자율주행 기능의 강화 및 편의성 증가를 위해 차량 내에 복수로 탑재될 수 있다. 또한 카메라 모듈의 광학계는 차선유지시스템(LKAS: Lane keeping assistance system), 차선이탈 경보시스템(LDWS), 운전자 감시 시스템(DMS: Driver monitoring system)과 같은 제어를 위한 부품으로서, 차량 내에 적용되고 있다. 이러한 차량용 카메라 모듈은 주위 온도 변화에도 안정적인 광학 성능을 구현할 수 있고 가격 경쟁력이 있는 모듈을 제공하여, 차량용 부품의 신뢰성을 확보할 수 있다.
발명의 설명에서 첫 번째 렌즈는 물체 측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 마지막 렌즈는 상 측(또는 센서면)에 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 상기 마지막 렌즈는 이미지 센서에 인접한 렌즈를 포함할 수 있다. 발명의 설명에서 특별한 언급이 없는 한 렌즈의 반지름, 두께/거리, TTL 등에 대한 단위는 모두 ㎜이다. 본 명세서에서 렌즈의 형상은 렌즈의 광축을 기준으로 나타낸 것이다. 일 예로, 렌즈의 물체 측면이 볼록 또는 오목하다는 의미는 해당 렌즈의 물체 측면에서 광축 부근이 볼록 또는 오목하다는 의미이지 광축 주변이 볼록 또는 오목하다는 의미는 아니다. 따라서, 렌즈의 물체 측면이 볼록하다고 설명된 경우라도, 해당 렌즈의 물체 측면에서 광축 주변 부분은 오목할 수 있고, 그 반대의 형상일 수 있다. 본 명세서에서 렌즈의 두께 및 곡률 반지름은 해당 렌즈의 광축을 기준으로 측정된 것임을 밝혀둔다. 즉, 렌즈의 면이 볼록하다는 것은 광축과 대응되는 영역의 렌즈 표면이 볼록한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, 렌즈의 면이 오목하다는 것은 광축과 대응되는 영역의 렌즈 표면이 오목한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. 또한, "물체측 면"은 광축을 기준으로 물체 측을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "상측 면"은 광축을 기준으로 촬상면을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 일 예를 나타낸 측 단면도이고, 도 3은 도 2의 카메라 모듈에서 플랜지부에 버퍼 구조를 갖는 렌즈의 측 단면도의 제1예이며, 도 4는 도 3의 렌즈의 사시도의 예이고, 도 5는 도 2의 카메라 모듈에서 플랜지부의 버퍼 구조의 제2예이며, 도 6은 비교 예에서 버퍼 구조가 없는 플랜지부를 갖는 렌즈가 변형된 예를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 2의 카메라 모듈에서 플랜지부의 버퍼 구조의 제2예이며, 도 8은 도 7의 렌즈의 플랜지부와 스페이서의 관계를 나타낸 상세 구성도이고, 도 9는 도 7의 렌즈의 플랜지부의 버퍼 구조를 설명한 도면이며, 도 10의 (A)(B)는 도 7의 렌즈의 플랜지부에서 상부 홈과 하부 홈들 사이의 간격에 비교한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 하우징(500), 복수의 렌즈(111,113,115,117)를 갖는 렌즈부(100), 스페이서(131,133), 메인 기판(190) 및 이미지 센서(192)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(1000)은 렌즈부(100)와 이미지 센서(192) 사이에 커버 글라스(194) 및 광학필터(196)를 포함할 수 있다.
상기 렌즈부(100)는 적어도 3매 이상의 렌즈들이 적층될 수 있으며, 예컨대 3매 내지 7매 또는 3매 내지 5매의 렌즈가 적층될 수 있다. 상기 렌즈부(100)는 적어도 3매 이상의 고체 렌즈를 포함할 수 있으며, 상기 고체 렌즈는 적어도 하나 또는 2매 이상의 플라스틱 렌즈를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 렌즈부(100)는 플라스틱 렌즈와 유리 렌즈가 혼합하여 사용할 수 있다. 차량 내에서 플라스틱 렌즈를 사용하는 경우, 유리 재질의 렌즈에 비해 가격은 낮출 수 있고, 입사측 면과 출사측 면을 비구면으로 제공하여 빛의 경로 제어가 용이할 수 있다. 이 경우, 도 6과 같이, 플라스틱 렌즈(110)가 온도 변화에 따라 팽창 또는 수축될 수 있으며, 플랜지부(110A)가 버퍼 구조가 없는 경우, 렌즈(110)의 입사측 면과 출사측 면의 높이가 달라질 수 있고, 렌즈(110)의 광학 특성에 영향을 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈부(100) 내에 사용되는 플라스틱 재질의 렌즈에 버퍼 구조나 부재를 제공하여, 광학 특성의 변화를 억제할 수 있다. 상기 버퍼 구조는 플랜지부에 제공될 수 있다. 여기서, 상기 플라스틱 재질은 유리 재질의 열 팽창계수(CTE)에 비해 5배 이상 높고, 온도의 함수에 따른 굴절률의 변경 값(dN/dT)은 유리 재질보다 플라스틱 재질이 10배 이상 낮을 수 있다. 여기서, dN은 렌즈의 굴절률의 변경 값이며, dT는 온도의 변경 값을 나타낸다.
설명의 편의를 위해, 렌즈부(100)는 물체측에서 이미지 센서(192)를 향해 적층된 제1렌즈(111), 제2렌즈(113), 제3렌즈(115), 및 제4렌즈(117)가 광축(Lz)으로 정렬될 수 있으며, 적어도 하나의 렌즈에 버퍼 구조를 적용한 예로 설명하기로 한다. 예컨대, 버퍼 구조를 갖는 플라스틱 재질의 렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈이거나, 이미지 센서(192)와 피사체에 가장 가까운 렌즈 사이에 배치된 1매 또는 2매의 렌즈일 수 있다. 상기 버퍼 구조는 렌즈의 상면 및 하면에 홈을 갖는 구조를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 플라스틱 재질의 제2렌즈(113)가 버퍼 구조(30)를 갖는 예로 설명하기로 하며, 상기 버퍼 구조(30)는 주위 온도에 따라 제2렌즈(113)의 부피가 팽창될 때 완충시켜 줄 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 제2렌즈(113)의 플랜지부(113A)에 제공될 수 있으며, 광축(Lz)에 직교되는 제1방향으로 또는 원주 방향으로 탄성을 제공하는 구조로 제공될 수 있다.
상기 하우징(500)은 덮개(511) 및 렌즈홀더(513)를 포함하며, 상부에서 하부까지 관통되는 개구부(101)를 가질 수 있다. 상기 덮개(511)와 상기 렌즈홀더(513)는 일체로 형성되거나, 서로 분리되거나 결합될 수 있다. 상기 덮개(511)는 상부에서 렌즈홀더(513)의 외주변으로 결합되는 커버일 수 있으며, 상기 덮개(511)의 내측 돌기(521)는 제1렌즈(111)의 둘레를 지지할 수 있으며, 렌즈홀더(513)의 내측 돌기(523)는 제4렌즈(117)의 플랜지부(117A)의 아래에 배치될 수 있다.
상기 렌즈홀더(513)는 렌즈부(100)의 외측 면을 보호하며 지지하게 된다. 상기 렌즈홀더(513)는 복수의 렌즈(111,113,115,117)의 외측 면을 지지하게 된다. 상기 렌즈홀더(513)는 렌즈 베럴일 수 있으며, 하나 또는 복수의 베럴로 제공될 수 있다. 상기 하우징(500)은 탑뷰 형상이 원 기둥 형상 또는 다각 기둥 형상을 포함할 수 있다. 상기 하우징(500)은 수지, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 재질로 형성될 수 있다. 상기 하우징(500)의 표면에는 친수성 재질이 코팅되거나 도포될 수 있다. 여기서, 상기 렌즈홀더(513)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 Al, Ag, 또는 Cu 재질 중에서 선택될 수 있으며, Al 또는 Al 합금일 수 있다. 상기 렌즈홀더(513)를 금속으로 사용할 경우, 상기 렌즈(111,113,115,117)들의 측 방향으로 전달되는 열을 방열할 수 있고, 상기 렌즈(111,113,115,117)의 열 변형을 억제시켜 줄 수 있다. 이러한 금속 재질의 렌즈홀더(513)를 이용하여 카메라 모듈(1000)의 방열 효과를 개선시켜 줄 수 있지만, 렌즈 특히, 플라스틱 재질의 렌즈와의 열 팽창 계수(CTE)의 차이가 커지게 된다. 즉, 플라스틱 렌즈의 직경이 4mm 이상인 경우 15㎛ 이상의 길이 변형이 발생될 수 있다. 여기서, 복수의 렌즈(111,113,115,117) 중 적어도 하나와 렌즈홀더(513) 사이는 갭(gap)을 포함할 수 있다.
상기 렌즈(111,113,115,117)들 각각은 빛이 입사되는 유효경을 갖는 유효영역과 상기 유효영역의 외측에 비 유효영역인 플랜지부(111A,113A,117A)를 포함할 수 있다. 상기 비 유효영역은 빛이 스페이서(131,133)에 의해 차단되는 영역일 수 있다. 상기 플랜지부(111A,113A,117A)는 상기 렌즈(111,113,115,117)의 유효 영역에서 광축(Lz)에 대해 원주 방향으로 연장될 수 있다. 상기 렌즈(111,113,115,117) 중에서 적어도 하나(115)는 플랜지부가 없거나 상대적으로 짧은 길이로 제공될 수 있다.
제1렌즈(111)는 피사체에 가장 가까운 렌즈이며, 빛이 입사되는 상면과 빛이 출사되는 하면 중 적어도 하나 또는 모두가 구면이거나 비구면일 수 있다. 제1렌즈(111)의 상면 또는 하면은 오목하거나 볼록할 수 있다. 상기 제1렌즈(111)는 카메라 모듈(1000)이 차량 내측 또는 외측에서 빛에 노출될 경우 플라스틱 재질로 배치하여 변색을 방지할 수 있으며, 카메라 모듈(1000)이 차량 내에 배치될 경우 유리 재질 또는 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제2렌즈(113)는 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제2렌즈(113)는 제1렌즈(111)와 제3렌즈(115) 사이에 배치되며, 플랜지부(113A)에 버퍼 구조(30)를 가질 수 있다. 제3렌즈(115)는 유리 재질 또는 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제4렌즈(117)는 이미지 센서(192)에 가장 가까운 렌즈이며, 유리 재질 또는 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제2렌즈(113), 제3렌즈(115), 및 제4렌즈(117)의 상면 또는/및 하면은 구면 또는 비구면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 발명은 렌즈(들)가 플라스틱 재질인 경우, 하기에 개시된 버퍼 구조를 구비할 수 있다.
상기 렌즈부(100)의 렌즈(111,113,115,117)들은 하우징(500)의 렌즈홀더(513)에서 상부에서 센서측 방향으로 결합되거나, 그 반대 방향으로 결합되거나 양 방향으로 결합될 수 있다. 상기 덮개(511)와 상기 렌즈홀더(513) 사이에는 가스켓(121)을 포함할 수 있으며, 상기 가스켓(121)은 방수 링일 수 있다.
상기 렌즈부(100)의 렌즈(111,113,115,117,)의 외측에는 스페이서(131,133)이 배치될 수 있으며, 상기 스페이서(131,133)는 외측으로 누설되거나 유입되는 광을 차단할 수 있으며, 인접한 두 렌즈 간의 간격을 조절할 수 있다. 상기 스페이서(131,133)는 스페이서(Spacer)로 정의될 수 있다. 예를 들면, 스페이서(131,133)는 제1렌즈(111)와 제2렌즈(113)의 외측 둘레에 배치된 제1스페이서(131), 및 제2렌즈(131)와 제4렌즈(117)의 둘레에 배치된 제2스페이서(133)를 포함할 수 있다. 상기 제2스페이서(133)는 내주변에서 제3렌즈(115)의 외측을 지지할 수 있다.
상기 제2스페이서(133)의 상면은 제2렌즈(113)와 접촉될 수 있다. 상기 제2스페이서(133)의 하면은 제4렌즈(117)와 접촉될 수 있다. 상기 제2스페이서(133)는 상기 제2렌즈(113)의 플랜지부(113A)와 렌즈 홀더(513) 사이에 배치된 제1부분과, 제4렌즈(117)의 플랜지부(117A)와 렌즈 홀더(513) 사이에 배치된 제2부분을 포함할 수 있다. 상기 제2스페이서(133)는 제3렌즈(115)의 외측, 제2렌즈(113)과 제4렌즈(117)의 외측을 보호할 수 있다.
상기 제1스페이서(131)과 상기 제2스페이서(133)는 서로 동일한 재질이거나 다른 재질일 수 있으며, 예컨대 광을 흡수하는 재질일 수 있다. 상기 제1 또는/및 제2스페이서(131,133)는 PE 필름(Poly Ethylene film) 또는 폴리에스터(PET)계 필름을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 또는/및 제2스페이서(131,133)는 금속 또는 합금과 그 표면에 산화 피막이 형성될 수 있다. 상기 금속 또는 합금에 포함된 재질은, In, Ga, Zn, Sn, Al, Ca, Sr, Ba, W, U, Ni, Cu, Hg, Pb, Bi, Si, Ta, H, Fe, Co, Cr, Mn, Be, B, Mg, Nb, Mo, Cd, Sn, Zr, Sc, Ti, V, Eu, Gd, Er, Lu, Yb, Ru, Y 및 La 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 산화 피막은 동을 이용한 흑색 산화물(black oxide) 또는 갈색 산화물(brown oxide) 처리된 산화 재질일 수 있다.
상기 이미지 센서(192)는 메인 기판(190) 상에 배치될 수 있다. 상기 메인 기판(190)은 광축과 교차하는 평면에 이미지 센서(192)가 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 또는 결합될 수 있다. 또는, 다른 실시예에 의하면, 메인 기판(190)에 이미지 센서(192)를 수용할 수 있는 홈 또는 홀(미도시)이 형성될 수도 있으며, 실시예는 이미지 센서(192)가 메인 기판(180)에 배치되는 특정한 형태에 국한되지 않는다. 상기 메인 기판(190)은 리지드 PCB 또는 FPCB일 수 있다.
상기 이미지 센서(192)는 렌즈부(100)을 통과한 광을 이미지 데이터로 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 하우징(500)의 하부에 센서 홀더가 배치되어, 이미지 센서(192)를 둘러싸고 상기 이미지 센서(192)를 외부의 이물질 또는 충격으로부터 보호할 수 있다. 상기 이미지 센서(192)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor), CPD, CID 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이미지 센서(192)가 복수인 경우, 어느 하나는 컬러(RGB) 센서일 수 있고, 다른 하나는 흑백 센서일 수 있다.
상기 광학필터(196)는 상기 렌즈부(100)와 이미지 센서(192) 사이에 배치될 수 있다. 상기 광학필터(196)는 렌즈(111,113,115,117)들을 통과한 광에 대해 특정 파장 범위에 해당하는 광을 필터링할 수 있다. 상기 광학필터(196)는 적외선을 차단하는 적외선(IR) 차단 필터 또는 자외선을 차단하는 자외선(UV) 차단 필터일 수 있으나, 실시예는 이에 한정되지 않는다. 상기 광학필터(196)는 이미지 센서(192) 위에 배치될 수 있다.
커버 글라스(194)는 상기 광학 필터(196)와 이미지 센서(192) 사이에 배치되며, 상기 이미지 센서(192)의 상부를 보호하며 이미지 센서(192)의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(1000)은 구동부재(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 구동부재는 렌즈들 중 적어도 하나를 갖는 베럴을 광축 방향 또는/및 광축 방향과 직교되는 방향으로 이동시키거나, 틸트시켜 줄 수 있다. 상기 카메라 모듈은 AF(Auto Focus) 기능 또는/및 OIS(Optical Image Stabilizer) 기능을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 렌즈의 플랜지부 및 버퍼 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 렌즈(113)는 빛이 진행하는 유효경을 갖는 제1영역(A1)과, 상기 제1영역(A1)의 외측 둘레에 빛이 차광되는 제2영역(A2)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈(113)는 제2영역(A2)으로서, 상기 제1영역(A1)의 둘레에 광축(Lz)과 직교되는 방향으로 연장되는 플랜지부(113A)를 포함할 수 있다. 상기 플랜지부(113A)는 상기 렌즈(113)와 일체로 형성되거나, 동일한 플라스틱 재질일 수 있다.
상기 렌즈(113)는 빛이 입사되는 물체측 제1면(S1)과, 빛이 출사되는 상측 또는 센서측 제2면(S2)을 구비한 유효경을 갖는 제1영역(A1)을 포함할 수 있으며, 상기 제1면(S1)의 유효경과 제2면(S2)의 유효경은 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제1면(S1)은 물체측으로 볼록하거나 상측(또는 센서측)으로 오목할 수 있으며, 상기 제2면(S2)은 물체측으로 오목하거나 상측(또는 센서측)으로 볼록할 수 있으며, 이러한 제1,2면(S1,S2)의 오목 또는 볼록 구조는 렌즈 특성 및 카메라 종류에 따라 변경될 수 있다. 다른 예로서, 도 13과 같이, 렌즈(113)는 제1면(S1)과 제2면(S2a)이 모두 볼록할 수 있다.
상기 플랜지부(113A)는 상기 제1면(S1)의 제1에지(Sa)에서 외측으로 연장된 제3면(S3) 및 상기 제2면(S2)의 제2에지(Sb)에서 외측으로 연장된 제4면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제3면(S3)은 수평한 평면이거나 경사진 면을 포함할 수 있다. 상기 제4면(S4)은 수평한 평면이거나 경사진 면을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 5와 같이, 상기 플랜지부(113A)는 하나 또는 복수의 버퍼 구조(30)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 상기 제3면(S3)에 오목하게 배열된 제1홈(31)과 상기 제4면(S4)에 오목하게 배열된 제2홈(33)을 포함할 수 있다.
상기 제1홈(31) 또는/및 상기 제2홈(33)은 스페이서(131,133)와 광축(Lz)과 직교되는 제1방향(X)으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 제1홈(31)의 상면은 제1스페이서(131)의 하면과 대면하거나 광축 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제2홈(33)은 상기 제2스페이서(133)의 상면과 대면하거나 광축 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제1홈(31)과 상기 제2홈(33)은 서로 다른 평면에서 광축(Lz)을 기준으로 교대로 배치될 수 있다. 이러한 제1홈(31)과 제2홈(33)을 갖는 버퍼 구조(30)는 플랜지부(113A)의 강성 저하를 방지할 수 있고, 렌즈(113)의 열 변형에 따라 수축 또는 팽창될 수 있다.
상기 제1홈(31)은 상기 제3면(S3)에서 상기 제4면(S4) 방향으로 오목한 제1홈(31)을 포함하며, 상기 제3면(S3)에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1홈(31)은 탑뷰에서 볼 때, 원 형상 또는 링 형상으로 형상될 수 있다. 상기 제1홈(31)은 복수개가 원 형상 또는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 복수의 제1홈(31)들은 서로 다른 반경을 갖는 동심원 형상으로 배열될 수 있다. 상기 복수의 제1홈(31)들은 광축(Lz)과 직교하는 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제2홈(33)은 상기 제4면(S4)에서 상기 제3면(S3) 방향으로 오목할 수 있다. 상기 제2홈(33)은 상기 제4면(S4) 상에서 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제2홈(33)은 탑뷰에서 볼 때, 원 형상 또는 링 형상으로 형상될 수 있다. 상기 제2홈(33)은 복수개가 원 형상 또는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 복수의 제2홈(33)들은 서로 다른 반경을 갖는 동심원 형상으로 배열될 수 있다. 상기 복수의 제2홈(33)들은 광축과 직교하는 제1방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제1홈(31) 또는/및 제2홈(33)의 측 단면은 삼각형 형상일 수 있다. 상기 삼각형 형상은 상면 또는 하면과 접하는 두 지점과 가장 깊은 지점을 연결한 형상일 수 있다. 상기 가장 깊은 지점이 배치된 부분은 각진 면이거나, 곡면이거나 평평한 면일 수 있다. 상기 제1홈(31)은 상부가 넓고 하부가 좁은 삼각형 형상이고, 제2홈(33)은 하부가 넓고 상부가 좁은 삼각형 형상 즉, 역 삼각형 형상일 수 있다.
여기서, 렌즈의 플랜지부에 버퍼 구조가 있는 구성과 없는 구성을 표 1과 같은 구분할 수 있다.
표 1은 렌즈의 샘플별로 상쇄되지 않은 힘과 Z축 변화를 측정한 표이다.
샘플 전체 Keq값
(N/mm)
유효경
K1 (N/mm)
Flange K2
(N/mm)
렌즈 팽창
F (N)
flange 변이
(mm)
Flange에서 미 상쇄된 Force (N) Z변화
(mm)
1 4.8 4.8   0.072     0.015
2 4.2 4.8 33.6   0.0021 0.054 0.013
3 3.9 3.9   0.0585      
4 2.8 3.9 9.92727   0.0059 0.0255  
표 1에서 샘플 1과 샘플 3은 플랜지부에 버퍼 구조 없이, 플랜지부의 길이가 샘플 3이 샘플 1보다 긴 경우이며(도 6), 샘플 2는 플랜지부에 하나의 홈을 갖는 버퍼 구조의 렌즈이며(도 3), 샘플 4는 2개의 홈을 갖는 버퍼 구조의 렌즈이다(도 5). 샘플 1-4는 플랜지부 상에 스페이서가 없이 홀더만을 외측에 배치하여 테스트하였다. 각 샘플1-4의 전체 탄성 계수(Keq)는 유효경과 플랜지부에서의 탄성 계수(K1,K2)의 합이다. 즉, 1/Keq = 1/K1 + 1/K2으로 구해진다.
표 1과 같이, 플랜지부의 길이가 길수록 탄성 계수의 값은 줄어들며, 플랜지부의 버퍼 구조에 홈을 하나 배치한 것보다 2개 배치한 구성이 더 높은 낮은 탄성 계수(Keq)를 갖게 된다. 또한 홈이 있는 플랜지부에 의해 렌즈의 Z축 변화도 개선됨을 알 수 있다. 이러한 렌즈의 Z축 변화는 홈의 개수, 깊이, 또는 폭에 의해 달라질 수 있다.
따라서, 발명의 실시 예는 렌즈(113)의 플랜지부(113A)에 적어도 2개의 홈(31,33)을 갖는 버퍼 구조(30)를 제공함으로써, 렌즈(113)의 열 팽창에 대해 탄성을 갖고 완화시켜 줄 수 있고, 렌즈(113)의 광축 즉, Z축 변화를 억제할 수 있다.
도 7과 같이, 상기 복수의 제1홈(31)들은 서로 이격되며, 깊이(T2)가 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 복수의 제1홈(31)들의 깊이(T2)가 서로 다른 경우, 제1영역(A1)의 제1에지(Sa)에 인접한 영역 즉, 제1면(S1)에 인접한 홈 깊이가 가장 깊고, 플랜지부(113A)의 외측면(S5)에 인접한 홈 깊이가 가장 낮게 배치될 수 있다. 반대로, 상기 복수의 제1홈(31)들의 깊이(T2)가 서로 다른 경우, 제1영역(A1)의 제1에지(Sa)에 인접한 영역 즉, 제1면(S1)에 인접한 홈 깊이가 가장 낮고, 플랜지부(113A)의 외측면(S5)에 인접한 홈 깊이가 가장 깊게 배치될 수 있다. 이러한 제1홈(31)의 깊이(T2)가 다르게 제공할 경우, 상기 제1홈(31)들이 렌즈(113)의 중심에서 원주 방향으로 팽창되는 변화를 점차 억제시켜 줄 수 있다. 상기 제1에지(Sa)는 플랜지부(113A)와 제1면(S1) 사이의 경계 지점일 수 있다.
상기 제1홈(31)의 깊이(T2)는 상기 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 50% 미만일 수 있으며, 상기 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 20% 이상이거나 20% 내지 40% 또는 20% 내지 30%의 범위일 수 있다. 상기 제1홈(31)의 깊이(T2)가 상기 범위보다 크면, 렌즈 성형에 어려움이 있으며, 상기 범위보다 작으면 렌즈 팽창에 대한 버퍼 기능이 저하될 수 있다.
도 7과 같이, 인접한 제1홈(31)들 간의 간격(F1)은 상기 제1홈(31)의 최대 폭(W1)보다 작을 수 있다. 상기 제1홈(31)들 사이의 간격(F1)이 상기 간격(W1)보다 더 클 경우, 수평 방향의 버퍼 기능이 저하될 수 있고, 렌즈(113)가 광축(Lz) 방향으로 변형되는 정도가 커질 수 있다. 따라서, 제1홈(31)들의 깊이(T2)와 최대 폭(W1)에 의해 수평 방향으로 팽창 완화를 극대화시켜 줄 수 있다.
상기 복수의 제2홈(33)들은 서로 이격되며, 깊이(T3)가 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 복수의 제2홈(33)들의 깊이(T3)가 서로 다른 경우, 유효 영역의 제2에지(Sb)에 인접한 영역 또는 제2면(S2)에 인접한 홈 깊이가 가장 깊고, 플랜지부(113A)의 외측면(S5)에 인접한 홈 깊이가 가장 낮게 배치될 수 있다. 반대로, 상기 복수의 제2홈(33)들의 깊이(T3)가 서로 다른 경우, 제1영역(A1)의 제2에지(Sb)에 인접한 영역 또는 제2면(S2)에 인접한 홈 깊이가 가장 낮고, 플랜지부(113A)의 외측면(S5)에 인접한 홈 깊이가 가장 깊게 배치될 수 있다. 이러한 제2홈(33)의 깊이(T3)가 다르게 제공할 경우, 상기 제2홈(33)들이 렌즈(113)의 중심에서 원주 방향으로 팽창되는 변화를 점차 억제시켜 줄 수 있다. 상기 제2에지(Sb)는 플랜지부(113A)와 제2면(S2) 사이의 경계 지점일 수 있다.
상기 제2홈(33)의 깊이(T3)는 상기 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 50% 미만일 수 있으며, 상기 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 20% 이상이거나 20% 내지 40% 또는 20% 내지 30%의 범위일 수 있다. 상기 제2홈(33)의 깊이(T3)가 상기 범위보다 크면, 렌즈 성형에 어려움이 있으며, 상기 범위보다 작으면 렌즈 팽창에 대한 버퍼 기능이 저하될 수 있다.
인접한 제2홈(33)들 간의 간격(F2)은 상기 제2홈(33)의 최대 폭(W2)보다 작을 수 있다. 상기 제2홈(33)들 사이의 간격(F2)이 상기 간격(W2)보다 더 클 경우, 수평 방향의 버퍼 기능이 저하될 수 있고, 렌즈(113)가 광축 방향으로 변형되는 정도가 커질 수 있다. 따라서, 제2홈(33)들의 깊이(T3)와 최대 폭(W2)에 의해 수평 방향으로 팽창 완화를 극대화시켜 줄 수 있다.
상기 렌즈(113)의 제1영역(A1)의 제1에지(Sa)와 가장 인접한 제1홈(31) 사이의 최소거리(M)는 상기 제1홈(31)들의 최대 폭(W1)보다 클 수 있으며, 또는 제1홈들(31)의 피치 또는 주기보다 클 수 있다. 상기 최소거리(M)는 상기 플랜지부(113A)의 외측면(S5)과 이에 가장 인접한 제1홈(31)과의 거리보다 클 수 있다. 즉, 상기 제1홈(31)들은 상기 제1에지(Sa)보다는 외측면(S5)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라 제1홈(31)들과 상기 플랜지부(113A)의 외측면(S5)을 지지하는 렌즈홀더(513)는 상기 렌즈(113)의 내에서 원주 방향으로 렌즈 팽창을 상기 제1홈(31)들이 완충할 때, 상기 플랜지부(113A)의 외측면(S5)을 지지하여, 완충 효과를 개선시켜 줄 수 있다.
상기 렌즈(113)의 유효 영역의 제2에지(Sb)와 가장 인접한 제2홈(33) 사이의 최소 거리(N)는 상기 제2홈(33)들의 최대 폭(W2)보다 클 수 있으며, 상기 플랜지부(113A)의 외측면(S5)과 이에 가장 인접한 제2홈(33)과의 거리보다 클 수 있다. 즉, 상기 제2홈(33)들은 상기 제1에지(Sa)보다는 플랜지부(113A)의 외측면(S5)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라 제2홈(33)들과 상기 플랜지부(113A)의 외측면(S5)을 지지하는 렌즈홀더(513)는 상기 렌즈의 내에서 원주 방향으로 렌즈 팽창을 상기 제2홈(33)들이 완화시키며, 렌즈홀더(513)에서 상기 플랜지부(113A)의 측면을 지지하여, 완화 효과를 더 높여줄 수 있다. 여기서, 상기 제1,2에지(Sa,Sb)에서 제1,2홈(31,33) 사이의 최소 거리(N,M)는 서로 동일하거나 N>M의 관계이거나, 도 11과 같이 M<N의 관계를 가질 수 있다.
상기 최소거리(M,N)은 상기 렌즈(113)의 플랜지부(113A)의 길이의 5% 이상 예컨대, 5% 내지 20%의 범위 또는 10% 내지 15%의 범위일 수 있다. 상기 플랜지부(113A)의 길이는 두께(T1) 이상이거나, 1.5mm 이상, 2mm 이상일 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 플랜지부(113A)는 제3면(S3)에 복수의 제1홈(31)이 원주 방향으로 2개 이상이 배열되며, 제4면(S4)에 복수의 제2홈(33)이 원주 방향으로 2개 이상이 배열된다. 광축과 평행한 방향으로 상기 제1홈(31)에서 가장 낮은 저점(P1)은 상기 제2홈(33)에서 가장 높은 저점(P2)과 수평 방향으로 서로 어긋나게 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1홈(31)들의 저점(P1)을 수직하게 지나는 직선들은 상기 제2홈(33)들의 저점(P2)을 수직하게 지나는 직선들과 교대로 배치될 수 있다. 상기 직선들은 광축(Lz)과 평행할 수 있다.
광축(Lz)에 수직한 제1방향(X)으로 제1홈(31)의 저점(P1)들을 연결한 가상의 직선과, 광축(Lz)에 수직한 제1방향(X)으로 제2홈(33)들의 저점(P2)들을 연결한 가상의 직선 사이의 최단 거리(G)는 상기 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 40% 이하이거나, 20% 내지 30%의 범위 또는 20% 내지 40%의 범위일 수 있다. 상기 최단 거리(G)는 렌즈(113)를 사출할 때, 상기 제1,2홈(31,33)들에 의해 액상의 재질이 주입되는 효율이 저하되지 않는 간격일 수 있다. 상기 최단 거리(G)는 0.2mm 이상, 0.2mm 내지 0.3mm 또는 0.2mm 내지 0.4mm 일 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1홈(31)은 저점(P1)을 기준으로 플랜지부(113A)의 측면에 가까운 제1외면(R1)과, 상기 제1외면(R1)에 마주하는 제1내면(R2)을 포함할 수 있다. 상기 제1외면(R1)은 상기 저점(P1)을 수직하게 지나는 축을 기준으로 제1각도(A)로 경사지며, 상기 제1내면(R2)은 제2각도(B)로 경사질 수 있다. 상기 제1각도(A)와 상기 제2각도(B)는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제1각도(A)는 상기 제2각도(B) 이상일 수 있다. 이에 따라 상기 제2각도(B)가 제1각도(A) 이상으로 제공되므로, 렌즈 상부에서의 팽창을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있다.
상기 제1각도(A)는 15도 이상 예컨대, 15도 내지 45도의 범위일 수 있다. 상기 제2각도(B)는 45도 이하, 예컨대 15도 내지 45도의 범위일 수 있다. 상기 제1각도(A)가 15도 미만이면, 제1내면(R2)에서 제1외면(R1)으로 전달되는 탄성이 저하될 수 있다. 상기 제2각도(B)가 45도 초과이면, 상기 제1내면(R2)으로 전달되는 팽창력이 저하될 수 있다.
도 9와 같이, 상기 제1각도(A)와 상기 제2각도(B)가 다른 경우, 상기 제2각도(B)가 제1각도(A)보다 클 수 있으며, 제2각도(B)는 상기 제1각도(A)보다 10도 내지 30도의 범위로 클 수 있다. 이에 따라 상기 제2각도(B)가 제1각도(A) 이상으로 제공되므로, 렌즈 상부에서의 팽창을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있다.
상기 플랜지부(113A)의 버퍼 구조(30)에서 제2홈(33)은 저점(P2)을 기준으로 플랜지부(113A)의 측면에 가까운 제2외면(R3)과, 상기 제2외면(R3)에 마주하는 제2내면(R4)을 포함할 수 있다. 상기 제2외면(R3)은 상기 저점(P1)을 수직하게 지나는 축을 기준으로 제3각도(C)로 경사지며, 상기 제2내면(R4)은 제4각도(D)로 경사질 수 있다. 상기 제3각도(C)와 상기 제4각도(D)는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제3각도(C)는 상기 제4각도(D) 이하일 수 있다. 이에 따라 상기 제3각도(C)가 제4각도(D) 이하로 제공되므로, 렌즈 하부에서의 팽창을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있다.
상기 제4각도(D)는 15도 이상 예컨대, 15도 내지 45도의 범위일 수 있다. 상기 제3각도(C)는 45도 이하, 예컨대 15도 내지 45도의 범위일 수 있다. 상기 제4각도(D)가 15도 미만이면, 상기 제2내면(R4)으로 전달되는 팽창 력이 저하될 수 있다. 상기 제3각도(C)가 45도 초과이면, 제2내면(R4)에서 제2외면(R3)으로 전달되는 탄성이 저하될 수 있다. 상기 플랜지부(113A)로 전달되는 팽창력이 줄어들수록 상기 제1영역(A1)이 광축 방향으로 변형될 수 있고, 이는 렌즈(113)의 광학특성(MTF: Modulation transfer function )의 변화를 조절하는 데 어려울 수 있다. 상기 제3각도(C)와 상기 제4각도(D)가 다른 경우, 상기 제4각도(D)가 제3각도(C)보다 클 수 있으며, 제4각도(D)는 상기 제3각도(C)보다 10도 내지 30도의 범위로 클 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈(113)의 플랜지부(113A)의 제3면(S3) 상에는 제1스페이서(131)이 배치되며, 상기 제1스페이서(131)은 상기 제3면(S3)과 대면하며, 제1홈(31)들을 덮을 수 있다. 상기 제1스페이서(131)은 상기 제1홈(31)들이 상면 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 플랜지부(113A)의 제3면(S3)에 밀착될 수 있다.
상기 렌즈(113)의 플랜지부(113A)의 제4면(S4) 아래에는 제2스페이서(133)이 배치되며, 상기 제2스페이서(133)는 상기 제4면(S4)과 대면하며, 제2홈(33)들을 덮을 수 있다. 상기 제2스페이서(133)는 상기 제2홈(33)들이 상면 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 플랜지부(113A)의 제4면(S4)에 밀착될 수 있다. 상기 제1스페이서(131)과 상기 제2스페이서(133)는 상기 플랜지부(113A)의 제3면(S3) 및 제4면(S4)을 가압할 수 있다.
상기 제1스페이서(131) 및 상기 제2스페이서(133)는 상기 렌즈(113)가 원주 방향으로 팽창할 때, 상기 제1홈(31)들과 상기 제2홈(33)들의 탄성에 의해 상기 플랜지부(113A)가 수축되고, 상기 플랜지부(113A)가 수직 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈(113)의 제1면(S1)이 볼록 및 제2면(S2)이 오목하거나, 제1면(S1)이 볼록 및 제2면(S2)이 볼록할 수 있으며, 플랜지부(113A)는 제2홈(33)이 제1홈(31)보다 유효 영역에 더 인접하게 배치될 수 있다.
도 10의 (A)와 같이, 플랜지부(113A)에서 제1홈(31)의 저점(P1)과 제2홈(33)의 저점(P2) 사이의 최단 거리(G)이 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 30% 미만이고, (B)와 같이 간격(G2)이 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 30% 이상인 경우, 상기 제1홈(31) 또는 제2홈(33)의 내각이 동일할 경우, 상기 제1홈(31)과 제2홈(33)의 깊이(T2,T3) 차이에 의해 제1홈(31)과 제2홈(33)의 배열 개수는 증가 또는 감소될 수 있다.
도 11을 참조하면, 렌즈(113)의 플랜지부(113B)는 제3면(S3)에 제1홈(31A), 제4면(S4)에 제2홈(33A)을 갖는 버퍼 구조를 포함할 수 있다.
상기 버퍼 구조는 광축을 기준으로 제1홈(31A)과 제2홈(33A)의 순서로 배열될 수 있다. 상기 버퍼 구조는 제1홈(31A)의 깊이(T4)와 제2홈(33A)의 깊이(T5)가 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제1홈(31A)의 깊이(T4)는 상기 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 20% 이상 예컨대, 20% 내지 30%의 범위 또는 20% 내지 40%의 범위일 수 있다. 상기 제2홈(33A)의 깊이(T5)는 상기 플랜지부(113A)의 두께(T1)의 20% 이상 예컨대, 20% 내지 30%의 범위 또는 20% 내지 40%의 범위일 수 있다.
상기 제1홈(31A)의 저점(P1)을 수직하게 지나는 직선을 기준으로 제1외면(R1)의 경사진 제1각도(A)와, 제1내면(R2)의 경사진 제2각도(B)는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제1각도(A)는 45도 이하 예컨대, 15도 내지 45도의 범위일 수 있다. 상기 제2각도(B)는 15도 이상 예컨대, 15도 내지 45도의 범위일 수 있다.
상기 제1각도(A)와 상기 제2각도(B)가 다른 경우, 상기 제2각도(B)가 제1각도(A)보다 클 수 있으며, 제2각도(B)는 상기 제1각도(A)보다 10도 내지 30도의 범위로 클 수 있다. 제2홈(33A)은 제2내면(R4)의 경사각도가 제2외면(R3)의 경사각도보다 더 클 수 있다. 이에 따라 플랜지부(113B)의 제1홈(31A)에서 제1외면(R1)이 제1내면(R2)보다 더 크게 경사지고, 제2홈(33A)에서 제2내면(R4)이 제2외면(R3)보다 더 크게 경사질 경우, 전달되는 렌즈 팽창을 완화시켜 줄 수 있다.
도 11 및 도 12와 같이, 렌즈(113)의 제1면(S11)이 오목 및 제2면(S12)이 볼록하거나, 제1면(S11)이 볼록 및 제2면(S12)이 오목할 수 있으며, 플랜지부(113B)는 제1홈(31A)이 제2홈(33A)보다 유효 영역에 더 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 광축을 기준으로 제1홈(31A) 및 제2홈(33A)의 순서로 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
도 13과 같이, 렌즈(113)의 제1면(S1)과 제2면(S2a)은 모두 볼록할 수 있고, 다른 예로서, 제1,2면 중 적어도 한 면이 오목하거나, 볼록하거나, 두 면 모두 오목할 수 있다.
표 2는 비교 예와 발명의 실시 예의 비교를 위해, 버퍼 구조 여부에 따른 렌즈의 Z축 방향의 변화량을 측정한 값이다.
각도
(A/B, D/C)
최단거리(G)에서의 Z축 변화(㎛) 최단거리(G2)에서 Z축 변화(㎛)
비교 예 37.088 37.088
15/15 24.42 27.187
15/30 24.777 28.661
15/45 25.527 28.595
30/30 26.798 28.989
30/45 25.501 28.448
45/45 23.367 29.5
상기 렌즈의 플랜지부에 버퍼 구조가 없는 비교 예에 비해, 버퍼 구조가 있는 플랜지부를 갖는 렌즈에서의 Z축 변화는 감소됨을 알 수 있다. 또한 제1홈과 제2홈에서 각도 A<B, D<C인 경우, Z축 변화가 더 감소됨을 알 수 있다. 그리고, 제1홈과 제2홈 사이의 최단거리(G<G2)을 기준으로 제1,2홈의 사이즈가 클 경우, 더 높은 Z축 변화가 감소됨을 알 수 있다.
도 14와 같이, 카메라 모듈(1000)은 렌즈(113)의 버퍼 구조(30)를 제1버퍼 구조으로 정의하고, 스페이서(133A)의 버퍼 구조(40)를 제2버퍼 구조로 정의할 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)를 갖는 스페이서(133A)는 제1렌즈 내지 제4렌즈 중 적어도 하나 또는 둘 이상에 배치될 수 있다. 상기 렌즈(113)의 제1버퍼 구조(30)는 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 하며, 이하 스페이서(133A)의 제2버퍼 구조(40)에 대해 설명하기로 한다.
상기 제2버퍼 구조(40)는 제3렌즈(115)의 플랜지 영역 외측에 스페이서(133A)에 배치되며, 상면 및 하면에 적어도 하나의 홈을 포함할 수 있다. 제1홈(41)은 스페이서(133A)의 상면에서 하면 방향으로 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 제2홈(43)은 스페이서(133A)의 하면에서 상면 방향으로 하나 또는 복수로 배치될 수 있다.
상기 제2버퍼 구조(40)를 갖는 스페이서(133A)는 제2렌즈(113)과 제4렌즈(117) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)는 제2렌즈(113)와 제4렌즈(117)와 접촉될 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)는 제3렌즈(115)의 외 측면과 접촉될 수 있다.
상기 제2버퍼 구조(40)의 상면에 오목한 홈(41)은 제2렌즈(113)의 플랜지부(113A)의 하면과 대면할 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)의 하면에 오목한 홈(43)은 제4렌즈(117)의 플랜지부(117A)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)의 상부 및 하부의 홈(41,43) 각각은 제3렌즈(115)의 유효경 영역과 광축(Lz)과 직교되는 제1방향(X)으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)의 상부 및 하부의 홈(41,43)은 제3렌즈(115)의 외 측면과 광축(Lz)과 직교되는 제1방향(X)으로 중첩되지 않게 배치되므로, 제3렌즈(115)의 열 팽창을 서로 다른 홈(41,43)들에서 완충시켜 줄 수 있다.
상기 제2버퍼 구조(40)가 적용된 스페이서(133A)의 내측에 배치된 제3렌즈(115)는 플라스틱 재질일 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 플라스틱 재질의 제3렌즈(115)를 지지하는 스페이서(133A)에 적용된 제2버퍼 구조(40)는 주위 온도에 따라 제3렌즈(115)의 부피가 팽창될 때 완충시켜 줄 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)는 제3렌즈(115)의 플랜지 영역 외측에 배치된 스페이서(133A)에 제공될 수 있으며, 광축(Lz)에 직교되는 방향으로 또는 원주 방향으로 탄성을 제공하는 구조로 제공될 수 있다.
도 15의 (A)는 비교 예의 렌즈의 Z축 변화량(단위 mm)이며, (B)는 발명의 실시 예에 따른 렌즈의 Z축 변화량(단위 mm)이다. 도 15의 (A)와 같이, 비교 예는 렌즈의 플랜지부에 버퍼 구조가 없어, 렌즈의 유효 영역에서의 Z축 방향의 변화량(단위 mm)이, (B) 렌즈의 변화량보다 더 높게 돌출됨을 알 수 있다.
그리고, 도 16과 같이, 렌즈의 플랜지부에 스페이서가 없는 경우, 버퍼 구조를 갖고 있더라도, 렌즈의 Z축 방향의 변화량이 크게 발생됨을 알 수 있다. 이는 버퍼 구조를 갖는 플랜지부의 제3,4면에 스페이서나 다른 렌즈 홀더의 돌기를 배치하여, 플랜지부에서의 버퍼 구조에 의한 탄성 효과로 인해 렌즈의 Z축 방향의 변화량을 억제할 수 있다.
발명의 실시 예는 차량의 카메라 모듈에서 -20도 이하의 저온에서 70도 이상의 고온까지의 변화 예컨대, -40도 내지 85도까지의 변화가 있는 경우, 플라스틱 재질의 렌즈를 적용함에 있어서, 플라스틱 렌즈의 외측 플랜지부에 홈들을 갖는 버퍼 구조를 형성해 줌으로써, 상기 버퍼 구조가 온도 변화에 따른 플라스틱 렌즈의 팽창에 대해 수축 또는 팽창되는 탄성을 제공해 주어, 렌즈의 유효 영역의 광축 방향의 변화량을 억제시켜 줄 수 있다. 이에 따라 플라스틱 렌즈를 채용한 카메라 모듈의 광학 특성의 변화를 줄여줄 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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.
31,33: 홈
30: 버퍼 구조
100: 렌즈부
111,113,115,117: 렌즈
111A,113A,117A: 플랜지부
131,133: 스페이서
190: 메인 기판
192: 이미지 센서
194: 커버 글라스
196: 광학필터
511: 덮개
513: 렌즈홀더
500: 하우징
1000: 카메라 모듈

Claims (22)

  1. 물체측 제1면과 상측 제2면을 구비한 유효경을 갖는 제1영역; 및
    상기 제1영역의 둘레에 배치되며, 상기 제1면에서 외측으로 연장된 제3면과 상기 제2면에서 외측으로 연장된 제4면을 갖는 플랜지부를 포함하며,
    상기 플랜지부는,
    상기 플랜지부의 제3면에서 제4면을 향해 오목한 복수의 제1홈; 및 상기 제4면에서 상기 제3면을 향해 오목한 복수의 제2홈을 포함하는, 차량용 카메라 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈 각각은 상기 제3면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열되는, 차량용 카메라 렌즈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제2홈 각각은 상기 제4면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열되며,
    상기 복수의 제1홈 각각의 저점과 상기 복수의 제2홈 각각의 고점은 어긋나게 배치되는, 차량용 카메라 렌즈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈 사이의 간격은 상기 제1홈의 최대 폭보다 작으며,
    상기 복수의 제2홈 사이의 간격은 상기 제2홈의 최대 폭보다 작은, 차량용 카메라 렌즈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈과 상기 제1영역의 상부 에지 사이의 최소 거리는 상기 복수의 제2홈과 상기 제1영역의 하부 에지 사이의 최소 거리보다 작은, 차량용 카메라 렌즈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1면은 물체측으로 볼록하며,
    상기 제2면은 물체측으로 오목한, 차량용 카메라 렌즈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제1외면 및 상기 제1영역에 인접한 제1내면을 가지며,
    상기 제1내면과 상기 제1외면은 상기 제1홈의 저점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사진, 차량용 카메라 렌즈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제2외면 및 상기 제1영역에 인접한 제2내면을 가지며,
    상기 제2내면과 상기 제2외면은 상기 제2홈의 고점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사진, 차량용 카메라 렌즈.
  9. 제8항에 있어서,
    광축과 평행한 직선을 기준으로 상기 제1내면의 경사 각도는 상기 제1외면의 경사각도와 같거나 크며,
    광축과 평행한 직선을 기준으로 상기 제2내면의 경사각도는 상기 제2외면의 경사각도와 같거나 작은, 차량용 카메라 렌즈.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    광축과 직교하는 제1방향으로 제1홈의 저점들을 연결한 가상의 제1직선과 광축과 직교하는 제1방향으로 제2홈의 저점을 연결한 가상의 제2직선 사이의 최단 거리는 상기 플랜지부의 두께의 20% 내지 40%의 범위인, 차량용 카메라 렌즈.
  11. 물체측에서 상측 방향으로 적층된 복수의 렌즈; 및
    인접한 렌즈 사이의 외측 둘레에 각각 배치된 스페이서를 포함하며,
    상기 복수의 렌즈 중 적어도 제1렌즈는,
    물체측 제1면과 상측 제2면을 구비한 유효경을 갖는 제1영역; 및
    상기 제1영역의 둘레에 배치되며, 상기 제1면에서 외측으로 연장된 제3면과 상기 제2면에서 외측으로 연장된 제4면을 갖는 플랜지부를 포함하며,
    상기 플랜지부는,
    상기 플랜지부의 제3면에서 제4면을 향해 오목한 복수의 제1홈; 및 상기 제4면에서 상기 제3면을 향해 오목한 복수의 제2홈을 포함하며,
    상기 플랜지부의 상기 제3면과 상기 제4면 각각은 상기 스페이서와 대면하는, 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈의 외측에 배치된 렌즈 홀더를 포함하며,
    상기 렌즈 홀더는 금속 재질인, 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1렌즈는 플라스틱 재질이며,
    상기 복수의 렌즈는 상기 제1렌즈의 물측 또는 상측에 유리 재질의 제2렌즈를 포함하는, 카메라 모듈.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈 각각은 상기 제3면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열되며,
    상기 복수의 제2홈 각각은 상기 제4면에 서로 다른 반경을 갖는 링 형상을 갖고 동심원 형상으로 배열되며,
    상기 복수의 제1홈 각각의 저점과 상기 복수의 제2홈 각각의 고점은 어긋나게 배치되는, 카메라 모듈.
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈 사이의 간격은 상기 제1홈의 최대 폭보다 작으며,
    상기 복수의 제2홈 사이의 간격은 상기 제2홈의 최대 폭보다 작은, 카메라 모듈.
  16. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈과 상기 제1영역의 상부 에지 사이의 최소 거리는 상기 복수의 제2홈과 상기 제1영역의 하부 에지 사이의 최소 거리보다 작은, 카메라 모듈.
  17. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1렌즈의 제1면은 물체측으로 볼록하며,
    상기 제1렌즈의 제2면은 물체측으로 오목한, 카메라 모듈.
  18. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제1외면 및 상기 제1영역에 인접한 제1내면을 가지며,
    상기 제1내면과 상기 제1외면은 상기 제1홈의 저점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사지며,
    상기 복수의 제2홈 각각은 상기 플랜지부에 인접한 제2외면 및 상기 제1영역에 인접한 제2내면을 가지며,
    상기 제2내면과 상기 제2외면은 상기 제2홈의 고점을 지나고 광축과 평행한 직선을 기준으로 경사진, 카메라 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    광축과 평행한 직선을 기준으로 상기 제1내면의 경사 각도는 상기 제1외면의 경사각도와 같거나 크며,
    광축과 팽행한 직선을 기준으로 상기 제2내면의 경사각도는 상기 제2외면의 경사각도와 같거나 작은, 카메라 모듈.
  20. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    광축과 직교하는 제1방향으로 제1홈의 저점들을 연결한 가상의 제1직선과 광축과 직교하는 제1방향으로 제2홈의 저점들을 연결한 가상의 제2직선 사이의 최단 거리는 상기 플랜지부의 두께의 20% 내지 40%의 범위인, 카메라 모듈.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 복수의 제1홈과 상기 복수의 제2홈 상에 각각 배치되는, 카메라 모듈.
  22. 제20항에 있어서,
    이미지 센서;
    상기 이미지 센서와 상기 복수의 렌즈 사이에 커버 글라스; 및
    상기 커버 글라스와 상기 복수의 렌즈 사이에 광학필터를 포함하는, 카메라 모듈.
KR1020200108062A 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈 KR20220026924A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200108062A KR20220026924A (ko) 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈
US18/023,463 US20230314911A1 (en) 2020-08-26 2021-08-24 Camera lens for vehicle and camera module comprising same
CN202180053287.2A CN115997387A (zh) 2020-08-26 2021-08-24 用于车辆的相机透镜和包括该相机透镜的相机模块
EP21862013.6A EP4206817A1 (en) 2020-08-26 2021-08-24 Camera lens for vehicle and camera module comprising same
PCT/KR2021/011246 WO2022045716A1 (ko) 2020-08-26 2021-08-24 차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200108062A KR20220026924A (ko) 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220026924A true KR20220026924A (ko) 2022-03-07

Family

ID=80353593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200108062A KR20220026924A (ko) 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230314911A1 (ko)
EP (1) EP4206817A1 (ko)
KR (1) KR20220026924A (ko)
CN (1) CN115997387A (ko)
WO (1) WO2022045716A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024072048A1 (ko) * 2022-09-29 2024-04-04 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2427484A (en) * 2005-06-21 2006-12-27 Global Bionic Optics Pty Ltd Variable power fluid lens with flexible wall
JP2012118403A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 Tamron Co Ltd プラスチックレンズ
KR102326535B1 (ko) * 2014-12-17 2021-11-16 엘지이노텍 주식회사 렌즈 어레이 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR20160104313A (ko) * 2015-02-26 2016-09-05 엘지이노텍 주식회사 카메라 렌즈 모듈
KR102528490B1 (ko) * 2015-10-30 2023-05-04 엘지이노텍 주식회사 렌즈의 온도 제어가 가능한 히터가 증착된 카메라 모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024072048A1 (ko) * 2022-09-29 2024-04-04 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량

Also Published As

Publication number Publication date
EP4206817A1 (en) 2023-07-05
US20230314911A1 (en) 2023-10-05
WO2022045716A1 (ko) 2022-03-03
CN115997387A (zh) 2023-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220093955A (ko) 차량용 광학계 및 카메라 모듈
KR20220026924A (ko) 차량용 카메라 렌즈 및 이를 구비한 카메라 모듈
US20230296863A1 (en) Lens element, imaging lens assembly, camera module and electronic device
JP4488023B2 (ja) 撮像装置
KR20220026911A (ko) 차량용 카메라 모듈
KR20220133568A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20220133555A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
US20240231048A1 (en) Camera module and vehicle comprising same
EP4336818A1 (en) Camera module and vehicle comprising same
KR20230090930A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20220155163A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
EP4339677A1 (en) Camera module and vehicle comprising same
KR20220151524A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20220093930A (ko) 차량용 광학계 및 카메라 모듈
KR20240034565A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20230029131A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20220020028A (ko) 차량용 광학계 및 카메라 모듈
KR20240044829A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20240037046A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20230155279A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20230138180A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
CN117322004A (zh) 相机模块和具有该相机模块的车辆
KR20240062903A (ko) 카메라 모듈 및 운전 보조장치
KR20230091464A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
CN117321465A (zh) 相机模块和包括该相机模块的车辆

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination