KR20230105267A - 카메라 모듈 및 자동차 - Google Patents

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KR20230105267A
KR20230105267A KR1020220000596A KR20220000596A KR20230105267A KR 20230105267 A KR20230105267 A KR 20230105267A KR 1020220000596 A KR1020220000596 A KR 1020220000596A KR 20220000596 A KR20220000596 A KR 20220000596A KR 20230105267 A KR20230105267 A KR 20230105267A
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김동희
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 실시예에 따른 렌즈 모듈은 렌즈가 배치되는 렌즈 홀더; 및 일 영역에 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 렌즈 홀더가 관통되는 제1 기판을 포함하고, 상기 제1 기판에는 열선이 배치될 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 자동차{camera module and car}
본 발명은 렌즈 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 렌즈면에 발생하는 습기 및 성에를 제거할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근, 자동차 산업과 전자 산업의 발전 및 차량의 고급화로 인해 자동차에는 정확한 사건 사고 분석, 사고 방지 및 도난 방지 등의 이유로 자동차용 카메라가 장착되고 있다.
통상 자동차용 카메라는 자동차의 외측에 설치된다. 따라서 자동차의 유리창과 같이 비가 오거나 갑작스런 카메라 내부의 온도와 외부 온도 차가 생기는 경우에는 습기 및 성에가 발생한다. 따라서, 자동차용 카메라는 날씨의 변화에 의해 습기가 발생할 경우 정상적으로 영상을 촬영할 수 없는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 렌즈면에 발생하는 습기 및 성에를 제거하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈가 배치되는 렌즈 홀더; 및 일 영역에 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 렌즈 홀더가 관통되는 제1 기판을 포함하고, 상기 제1 기판에는 열선이 배치된다.
상기 열선은 상기 제1 기판의 하면에 배치되고, 상기 제1 기판과 연결되고 상기 열선에 전원 공급을 위한 전원 커넥터가 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다.
상기 제2 기판은 유연기판일 수 있다.
일 영역에 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 렌즈 홀더가 관통되는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 하우징과 상기 제1 기판의 상면 사이에 제1 지지부가 배치될 수 있다.
상기 렌즈 홀더는, 상기 제1 기판의 홀을 관통하는 제1 렌즈 홀더부; 및 상기 제1 렌즈 홀더부 하측에 배치되고, 상기 제1 렌즈 홀더부의 단면적보다 넓은 단면적을 가지는 제2 렌즈 홀더부를 포함하고, 상기 제1 렌즈 홀더부와 광축 방향으로 오버랩되지 않는 상기 제2 렌즈 홀더부의 영역의 상면과 상기 제1 기판의 하면 사이에 제2 지지부가 배치될 수 있다.
상기 열선은 상기 제1 기판 상에서 상기 홀을 감싸는 형상으로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈가 배치되는 렌즈 홀더; 및 일 영역에 홀이 형성되고 상기 렌즈 홀더의 상부에 배치되는 제1 기판을 포함하고, 상기 제1 기판의 상기 홀에 투명판이 배치되고, 상기 투명판에 열선이 배치될 수 있다.
상기 제1 기판과 연결되고 상기 열선에 전원공급을 위한 전원 커넥터가 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다.
일 영역에 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 렌즈 홀더가 관통되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징과 상기 제1 기판의 상면 사이에 제1 지지부가 배치될 수 있다.
상기 렌즈 홀더는, 상기 투명판 하측에 배치되는 제1 렌즈 홀더부; 및 상기 제1 렌즈 홀더부 하측에 배치되고, 상기 제1 렌즈 홀더부의 단면적보다 넓은 단면적을 가지는 제2 렌즈 홀더부를 포함하고, 상기 제1 렌즈 홀더부와 광축 방향으로 오버랩되지 않는 상기 제2 렌즈 홀더부의 영역의 상면과 상기 제1 기판 하면 사이에 제2 지지부를 포함할 수 있다.
상기 열선은 상기 투명판의 하면에 지그재그 형상 또는 미앤더 형상으로 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면 기존의 렌즈 모듈에 추가 가공 및 설계 변경을 하지 않고 렌즈면의 성에 및 습기를 제거할 수 있다.
또한, 렌즈 홀더에 열을 직간접적으로 전달하여 성에 및 습기를 제거할 수 있다.
또한, 플렉시블 기판을 이용하여 열선에 전원을 공급함으로써 구조적인 제약을 피할 수 있다.
또한, 열선 모듈을 렌즈 홀더의 상부면에 배치할 경우 렌즈 홀더에 별도의 지지부를 포함하지 않고 간단하게 조립할 수 있다.
또한, 카메라를 하우징에 조립 형태로 열선 모듈을 부착 및 가공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 평면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 것이다.
도 3은 본 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 것이다.
도 4는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판을 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 실시예가 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 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, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예의 구성 요소를 설명하는데 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 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 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 경우 뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 평면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 차량용 카메라 시스템은, 영상 생성부(2110), 제1정보 생성부(2120), 제2정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260) 및 제어부(2140)를 포함한다.
영상 생성부(2110)는 차량(2000)의 외부 또는 내부에 배치되는 적어도 하나의 카메라 모듈(2310)을 포함할 수 있으며, 차량(2000)의 전방 영상을 생성할 수 있다. 또한, 영상 생성부(2110)는 카메라 모듈(2310)을 이용하여 차량(2000)의 전방뿐만 아니라 하나 이상의 방향에 대한 차량(2000)의 주변을 촬영하여 차량(2000)의 주변 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 전방 영상 및 주변 영상은 디지털 영상일 수 있으며, 컬러 영상, 흑백 영상 및 적외선 영상 등을 포함할 수 있다. 또한, 전방 영상 및 주변 영상은 정지 영상 및 동영상을 포함할 수 있다. 영상 생성부(2110)는 전방 영상 및 주변 영상을 제어부(2140)에 제공할 수 있다.
이어서, 제1정보 생성부(2120)는 차량(2000)에 배치되는 적어도 하나의 레이더 또는/및 카메라를 포함할 수 있으며, 차량(2000)의 전방을 감지하여 제1감지정보를 생성한다. 구체적으로, 제1정보 생성부(2120)는 차량(2000)에 배치되고, 차량(2000)의 전방에 위치한 차량(2000)들의 위치 및 속도, 보행자의 여부 및 위치 등을 감지하여 제1감지정보를 생성할 수 있다.
제1정보 생성부(2120)에서 생성한 제1감지정보를 이용하여 차량(2000)과 앞차와의 거리를 일정하게 유지하도록 제어할 수 있고, 운전자가 차량(2000)의 주행 차로를 변경하고자 하는 경우나 후진 주차 시와 같이 기 설정된 특정한 경우에 차량(2000)의 운행 안정성을 높일 수 있다. 제1정보 생성부(2120)는 제1감지정보를 제어부(2140)에 제공할 수 있다.
이어서, 제2정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260)는 영상 생성부(2110)에서 생성한 전방 영상과 제1정보 생성부(2120)에서 생성한 제1감지정보에 기초하여, 차량(2000)의 각 측면을 감지하여 제2감지정보를 생성한다. 구체적으로, 제2정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260)는 차량(2000)에 배치되는 적어도 하나의 레이더 또는/및 카메라를 포함할 수 있으며, 차량(2000)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 감지하거나 영상을 촬영할 수 있다. 여기서, 제2정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260)는 차량(2000)의 전방 양 코너, 사이드 미러, 및 후방 중앙 및 후방 양 코너에 각각 배치될 수 있다.
이러한 차량용 카메라 시스템은 이하의 본 실시예에 따른 카메라 모듈을 포함할 수 있고, 차량(2000)의 전방, 후방, 각 측면 또는 코너 영역을 통해 획득된 정보를 이용하여 사용자에게 제공하거나 처리하여 자동 운전 또는 주변 안전으로부터 차량(2000)과 물체를 보호할 수 있다. 또한, 차량(2000)의 내부에도 배치되어 운전자 및 동승자에게 다양한 정보를 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈은 안전 규제, 자율주행 기능의 강화 및 편의성 증가를 위해 차량 내에 복수로 탑재될 수 있다. 또한 카메라 모듈은 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.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈 모듈(100) 및 하우징(200)을 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(100)은 하우징(200)의 일단에 형성된 관통공에 결합될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 렌즈 모듈(100)을 통과한 광이 이미지 센서에 입사될 수 있다. 렌즈 모듈(100)은, 최외곽 렌즈 및 최외곽 렌즈를 수용하는 렌즈 홀더(110)를 포함할 수 있다. 상기 최외곽 렌즈 및 렌즈 홀더(110) 사이에는 기밀을 위한 제1실링부재가 위치할 수 있다. 한편, 렌즈 홀더(110)에는 복수의 렌즈가 수용될 수 있다.
렌즈 모듈(100)과 하우징(200)은, 접착제에 의해 접착될 수 있다. 하우징(200)에는 접착제가 수용되는 수용홈이 구비될 수 있다. 일례로서, 상기 접착제는 에폭시일 수 있다. 즉, 렌즈 모듈(100)과 하우징(200)은, 에폭시에 의해 접착될 수 있다. 이때, 에폭시는 자외선(UV) 및 열에 의해 경화될 수 있다. 일례로서, 렌즈 모듈(100)은 하우징(200)과의 사이에 에폭시가 도포된 상태에서 이미지 센서에 대한 광축 얼라인먼트가 조절되며, 광축 얼라인먼트의 조절이 완료되면 자외선을 통해 에폭시의 가경화가 진행된 후 가열을 통해 본 경화가 진행될 수 있다.
하우징(200)은, 내부에 공간을 형성하여 복수의 기판 유닛 등을 수용하며 카메라 모듈의 외관을 형성할 수 있다. 하우징(200)은 대략 육면체 형상을 가질 수 있으며, 외측에 단차 형상을 가질 수 있다. 다만, 하우징(200)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니며 원기둥형 등 다양하게 구비될 수 있다.
하우징(200)은, 제1하우징과 제2하우징을 포함할 수 있다. 하우징(200)은, 렌즈 모듈(100)이 결합되는 제1하우징을 포함할 수 있다. 하우징(200)은, 커넥터가 관통하는 제2하우징을 포함할 수 있다. 제1하우징과 제2하우징은 결합되어 내부 공간을 형성할 수 있다. 제1하우징은 제1하우징으로 이름할 수 있고, 제2하우징은 제2하우징으로 이름할 수 있다.
제1하우징은, 금속 재질의 EMI(Electro Magnetic Interference) 실드 캔을 포함할 수 있다. EMI 실드 캔은, 하우징(200) 외부에서 발생되는 전자 방해 잡음이 내부로 유입되는 것을 차단하며, 하우징(200) 내부에서 발생되는 전자 방해 잡음이 외부로 유출되는 것은 차단할 수 있다. EMI 실드 캔은 제1하우징과 제2하우징을 결합하는 금속 재질의 결합부재를 통해 접지될 수 있다. 이때, 접지 방법은 다양할 수 있으며, 일례로서 EMI 실드 캔과 결합부재를 연통시키고 결합부재를 카메라 모듈 외부의 접지단에 연결하여 접지를 실현할 수 있다.
제1하우징은, 렌즈 모듈(100)이 결합되는 관통공을 포함할 수 있다. 즉, 제1하우징에는 렌즈 모듈(100)이 결합될 수 있다. 이때, 렌즈 모듈(100)은 제1하우징의 관통공에 결합되며 관통공을 통해 렌즈 모듈(100)을 통과한 광이 이미지 센서에 도달할 수 있다. 즉, 관통공과 이미지 센서는 광축 방향으로 오버랩될 수 있다. 한편, 관통공의 형상은 상측에서 본 형상이 원형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1하우징에는, 렌즈 모듈(100)이 결합되는 상부의 반대편에 하단이 구비될 수 있다. 제1하우징의 하단에는 제2하우징의 상단이 결합될 수 있으며, 일례로서 이들 사이에 플레이트가 위치할 수 있다. 제1하우징의 하단에는 제2실링부재가 위치할 수 있다. 한편, 제1하우징의 하단에는 제2실링부재의 적어도 일부를 수용하는 수용홈이 위치할 수 있다.
제2하우징은, 커넥터가 관통하는 관통홀을 포함할 수 있다. 관통홀은, 커넥터와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 한편, 관통홀의 직경이 커넥터의 직경 보다 클 수 있다. 일례로서 관통홀과 커넥터 사이에는 제3실링부재가 위치할 수 있다.
복수의 기판 유닛은 하우징(200)의 내측에 위치할 수 있다. 복수의 기판 유닛 중 어느 하나에는 이미지 센서가 실장될 수 있다. 이미지 센서는, 렌즈 모듈(100)과 광축이 일치되도록 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 이미지 센서는 렌즈 모듈(100)을 통과한 광을 획득할 수 있다. 이미지 센서는 조사되는 광을 영상으로 출력할 수 있다. 이미지 센서는, 일례로서 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID일 수 있다. 다만, 이미지 센서의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 3 내지 도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 카메라 모듈에 대해 설명한다. 도 3은 본 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 것이고, 도 4는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판을 도시한 것이다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 홀더(110) 및 제1기판(120)을 포함하고, 제2기판(130)을 더 포함할 수 있다.
렌즈 홀더(110)는 렌즈 배럴일 수 있다. 렌즈 홀더(110)는 내부에 촬상 렌즈를 수용할 수 있다. 렌즈 홀더(110)의 내주면은 렌즈의 외주면과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
제1기판(120)은 일 영역에 홀(121)이 형성되고, 홀(121)에 렌즈 홀더(110)가 관통될 수 있다. 제1기판(120)에는 열선(122)이 배치될 수 있다. 제1기판(120)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 열선(122)은 제1기판(120)의 하면에 배치될 수 있다. 열선(122)은 제1기판(120) 상에서 홀(121)을 감싸는 형상으로 배치될 수 있다. 열선(122)은 제1기판(120) 상에서 렌즈 홀더(110)의 외주면을 감싸는 1개의 선 또는 복수의 선으로 배치될 수 있다. 열선(122)은 제1기판(120) 상에서 렌즈 홀더(110)의 외주면을 감싸는 지그재그 형상 또는 미앤더 형상으로 배치될 수 있다.
제2기판(130)은 제1기판(120)의 일 영역과 연결될 수 있다. 제2기판(130)은 플렉시블(Flexible)한 기판일 수 있다. 제2기판(130)은 제1기판(120)이 연결된 영역의 반대편에 열선(122)에 전원 공급을 위한 전원 커넥터(132)가 배치될 수 있다. 전원 커넥터(132)는 2개의 금속단자를 포함할 수 있다. 열선(122)은 1개의 금속단자로부터 시작되어 제1기판(120)을 감싼 후 나머지 금속단자에 연결되는 형상으로 형성될 수 있다. 제2기판(130) 상에는 제1기판(120)에 배치되는 열선(122)이 연장되어 배치될 수 있다. 제2기판(130) 상에는 제1기판(120)의 열선(122)과 연결되는 전선(131)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제2기판(130) 상까지 열선이 배치되면 불필요한 전력소모가 발생할 수 있으므로, 제2기판(130)에는 열선이 아닌 전선이 배치될 수 있다. 열선(122)은 도전성 물질인 금속일 수 있다. 예를 들어, 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au) 등의 금속으로 이루어질 수 있다.
렌즈 홀더(110) 내에 배치되는 촬상 렌즈(미도시)는 열선(122)에서 발생하는 열을 이용하여 성에 등이 제거될 수 있다. 렌즈 홀더(110) 내에 배치되는 촬상 렌즈는 고주파 열선을 이용하여 성에 등이 제거될 수 있다. 특정 주파수(예를 들어, 100kHz)의 RF(Radio Frequency) 파워를 열선 전극에 가하면 열이 발생하는 원리를 이용할 수 있다. 대략 100kHz의 고주파를 이용하는 경우 렌즈 부분에 직접적으로 열을 가하지 않고 대류 현상을 이용하여 렌즈 주위의 온도를 높여 렌즈에 맺히는 성에 또는 습기를 제거할 수 있다. 이를 통해, 고열로 인한 하우징 또는 렌즈 모듈에 포함된 구성의 변형을 방지할 수 있다. 열선(122)은 간접 히팅 방식에 의해 렌즈에 맺히는 성에 또는 습기를 제거할 수 있다.
카메라 모듈(1000)은 하우징(200)의 내측에 배치될 수 있다. 하우징(200)은 카메라가 설치되는 차량의 외장부품의 커버일 수 있다. 하우징(200)은 카메라 모듈(1000)에 포함되는 별도의 커버일 수 있다. 하우징(200)은 렌즈 홀더(110)의 개구부를 노출시키고 나머지 부분을 덮는 형태일 수 있다. 하우징(200)은 렌즈 모듈의 일부를 내부에 수용할 수 있다. 하우징(200)은 렌즈 홀더(110)와 결합될 수 있다. 하우징(200)은 렌즈 홀더(110)의 개구부의 외주면과 소정 간격 이격되도록 결합될 수 있다. 이 경우, 하우징(200)의 하면에 부착되는 제1지지부(141)에 의해 렌즈 홀더(110)의 렌즈면으로 습기 유입을 방지할 수 있다. 하우징(200)은 렌즈 홀더(110)의 개구부의 외주면과 소정 간격 이격되지 않도록 결합될 수 있다.
하우징(200)과 제1기판(120)의 상면 사이에 제1지지부(141)가 배치될 수 있다. 제1지지부(141)는 제1기판(120)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제1지지부(141)는 일 영역에 홀 형상이 형성될 수 있다. 제1지지부(141)는 렌즈 홀더(110)의 제1부분(111)의 외주면과 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 제1지지부(141)는 렌즈 홀더(110)의 제1부분(111)의 외주면과 소정 간격 이격되지 않도록 배치될 수 있다.
렌즈 홀더(110)는 제1기판(120)의 홀(121)을 관통하는 제1부분(111), 및 제1부분(111)의 하측에 배치되고 제1부분(111)의 단면적보다 넓은 단면적을 가지는 제2부분(112)을 포함할 수 있다. 렌즈 홀더(110)의 제1부분(111) 및 제2부분(112)은 제1지지부(141) 및 제2지지부(142)의 배치 구성을 설명하기 위하여 편의상 구분한 것으로서, 렌즈 홀더(110)는 일체형으로 형성될 수 있다. 렌즈 홀더(110)의 제1부분(111)은 렌즈가 수용될 수 있고, 렌즈 홀더(110)의 제2부분(112)은 기판 등 기타 부품이 수용될 수 있다.
광축에 수직인 방향으로, 제1부분(111)의 단면적은 제2부분(112)의 단면적보다 작을 수 있다. 제2부분(112)은 제1부분(111)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 영역의 상면을 포함할 수 있다. 제1부분(111)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 제2부분(112)의 상면과 제1기판(120)의 하면 사이에 제2지지부(142)가 배치될 수 있다. 제2지지부(142)는 제1기판(120)의 하면에 밀착하도록 배치될 수 있다. 제2지지부(142)는 제1기판(120)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제2지지부(142)는 제1지지부(141)와 동일한 크기로 형성될 수 있다. 제1기판(120)과 렌즈 홀더(110)의 결합시 공차에 의해 틈이 발생하는 경우, 1차적으로 제1지지부(141)에 의해 습기 유입을 방지하고 2차적으로 제2지지부(142)에 의해 추가 습기 유입을 방지할 수 있다.
렌즈 홀더(110)는 하부에 상부보다 광축에 수직인 방향으로 돌출되는 단턱을 형성할 수 있다. 단턱의 상면은 제1부분(111)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 제2부분(112)의 상면과 대응할 수 있다.
제1지지부(141) 및 제2지지부(142)는 제1기판(120)이 렌즈 홀더(110)의 주변을 감싸도록 위치를 고정하는 역할을 할 수 있다. 제1지지부(141) 및 제2지지부(142)는 제1기판(120)을 제1부분(111) 중 일정 높이에 고정하는 역할을 할 수 있다. 제1기판(120)은 제1지지부(141) 및 제2지지부(142)에 의해 렌즈 홀더(110)의 개구면에 가깝게 배치될 수 있다. 이를 통해, 제1기판(120)에 배치된 열선(122)에서 발생하는 열에 의하여 렌즈에 성에 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
제1지지부(141) 및 제2지지부(142)는 렌즈 모듈의 내부로 습기 유입 및 이물질 유입을 방지할 수 있다. 제1지지부(141) 및 제2지지부(142)는 고밀도 폴리우레탄 발포폼일 수 있다. 고밀도 폴리우레탄 발포폼은 압축 후 천천히 원상태로 복귀하는 특성을 가지며, 습기 유입을 방지할 수 있다. 또한, 렌즈 모듈의 내부 구성들 간 기밀성, 간격 보정, 충격 흡수, 외부 압력 보호, 진동 방지 및 방진 효과를 가질 수 있다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에 대해 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 일부 구성은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 카메라 모듈의 구성에 대한 상세한 설명에 대응되는 바, 중복된 설명은 생략한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 기판을 도시한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈 홀더(110) 및 제1기판(120)을 포함하고, 제2기판(130)을 더 포함할 수 있다.
제1기판(120)은 일 영역에 홀(121)이 형성되고, 렌즈 홀더(110)의 상부에 배치될 수 있다. 제1기판(120)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 제1기판(120)에 형성되는 홀(121)은 렌즈 홀더(110) 내부에 수용되는 촬상 렌즈의 직경에 대응되도록 형성될 수 있다. 제1기판(120)에 형성되는 홀(121)은 렌즈 홀더(110)의 외주면과 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
제1기판(120)의 홀(121)에는 투명판(123)이 배치될 수 있다. 투명판(123)은 글래스(Glass) 또는 아크릴(Acryl) 재질로 이루어질 수 있다. 투명판(123)에는 열선(122)이 배치될 수 있다. 열선(122)은 투명판(123)의 하면에 배치될 수 있다. 열선(122)은 복수의 투명판(123) 사이에 배치될 수 있다. 열선(122)은 투명판(123) 상에서 지그재그 형상 또는 미앤더 형상으로 배치될 수 있다. 열선(122)의 형상 및 투명판(123) 상의 분포도는 렌즈의 광 투과를 방해하지 않는 정도로 형성될 수 있다. 예를 들어, 열선(122)이 투명한 재질로 형성되는 경우, 열선(122)는 투명판(123)을 전체 영역을 덮도록 배치될 수 있다.
열선(122)은 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 열선(122)은 TCO(Transparent Conductive Oxide)로 이루어질 수 있다. TCO의 재료로는 ZnO, In2O3, MgO, SnO2가 이용될 수 있다. 특히, 현재 산업에서 가장 많이 쓰이는 ITO(Indium tin Oxide)는 인듐산화물(In2O3)에 주석 산화물(SnO2)이 5~10% 도핑된 것을 의미한다. 열선(122)은 ITO 박막 패턴으로 형성될 수 있다. ITO 박막 패턴은 반도체 제조 공정에 사용되는 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 투명판(123) 위에 패턴 형상으로 증착시킨 것일 수 있다. 이러한 ITO 박막 패턴은 투명하면서도 전도성을 가질 수 있다. 이를 통해, 열선(122)에 열이 가해지더라도 렌즈에서 인식되는 이미지에는 영향을 미치지 않게 된다.
제2기판(130)은 제1기판(120)의 일 영역과 연결될 수 있다. 제2기판(130)은 플렉시블(Flexible)한 기판일 수 있다. 제2기판(130)은 제1기판(120)이 연결된 영역의 반대편에 열선(122)에 전원 공급을 위한 전원 커넥터(132)가 배치될 수 있다. 전원 커넥터(132)는 2개의 금속단자를 포함할 수 있다. 열선(122)은 1개의 금속단자로부터 시작되어 투명판(123) 상에서 미앤더 형상 또는 지그재그 형상을 형성한 후 나머지 금속단자에 연결되는 형상으로 형성될 수 있다. 제2기판(130) 상에는 투명판(123)에 배치되는 열선(122)이 연장되어 배치될 수 있다. 제2기판(130) 상에는 제1기판(120)의 열선(122)과 연결되는 전선(131)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제2기판(130) 상까지 열선이 배치되면 불필요한 전력소모가 발생할 수 있으므로, 제2기판(130)에는 열선이 아닌 전선이 배치될 수 있다.
렌즈 홀더(110) 내에 배치되는 촬상 렌즈는 열선(122)에서 발생하는 열을 이용하여 성에 등이 제거될 수 있다. 앞서 설명한 본 실시예에 따른 열선은 대류 현상을 이용한 간접 히팅 방식으로 성에 등을 제거하는 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열선은 렌즈를 직접 가열하는 방식으로 성에 등을 제거할 수 있다. 이 경우, 열선은 투명한 재질로 형성되기 때문에 렌즈에서 맺히는 이미지에는 영향이 없다.
열선 모듈은 홀(121)이 형성되는 제1기판(120)과, 제1기판(120)의 홀에 배치되는 투명판(123), 및 투명판(123)에 배치되는 열선(122)을 포함하고, 제2기판(130)을 더 포함할 수 있다. 열선 모듈은 렌즈 홀더(110)의 상부면에 결합될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 홀더(110)의 상부면의 중심영역에 렌즈면이 포함되는 경우, 열선 모듈의 투명판(123)은 렌즈면에 대응되는 크기로 형성될 수 있고, 제1기판(120)은 렌즈 홀더(110)의 상부면에 렌즈면을 제외한 영역에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 제1기판(120)은 렌즈 홀더(110)의 상부면에 렌즈면을 제외한 영역에 접착제 등에 의해 결합 고정될 수 있다. 이를 통해, 렌즈 홀더(110)에 별도의 지지부를 결합하지 않고도 렌즈면에 성에 등을 제거할 수 있다.
카메라 모듈(1000)은 하우징(200)의 내측에 배치될 수 있다. 하우징(200)은 카메라가 설치되는 차량의 외장부품의 커버일 수 있다. 하우징(200)은 카메라 모듈(1000)에 포함되는 별도의 커버일 수 있다. 하우징(200)은 렌즈 홀더(110)의 개구부를 노출시키고 나머지 부분을 덮는 형태일 수 있다. 하우징(200)은 렌즈 모듈의 일부를 내부에 수용할 수 있다.
하우징(200)과 제1기판(120)의 상면 사이에 제1지지부(141)가 배치될 수 있다. 제1지지부(141)는 제1기판(120)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제1지지부(141)는 일 영역에 홀 형상이 형성될 수 있다. 제1지지부(141)의 홀에 의해 제1기판(120)의 투명판(123)은 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 하우징(200)의 하면에 부착되는 제1지지부(141)에 의해 렌즈 홀더(110)의 렌즈면으로 습기 유입을 방지할 수 있다.
렌즈 홀더(110)는 투명판(123) 하측에 배치되는 제1부분(111), 및 제1부분(111) 하측에 배치되고 제1부분(111)의 단면적보다 넓은 단면적을 가지는 제2부분(112)을 포함할 수 있다. 렌즈 홀더(110)의 제1부분(111) 및 제2부분(112)은 제1지지부(141) 및 제2지지부(142)의 배치 구성을 설명하기 위하여 편의상 구분한 것으로서, 렌즈 홀더(110)는 일체형으로 형성될 수 있다.
광축에 수직인 방향으로, 제1부분(111)의 단면적은 제2부분(112)의 단면적보다 작을 수 있다. 제2부분(112)은 제1부분(111)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 영역의 상면을 포함할 수 있다. 제1부분(111)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 상면과 제1기판(120)의 하면 사이에 제2지지부(142)가 배치될 수 있다. 제2지지부(142)는 제1기판(120)의 하면에 밀착하도록 배치될 수 있다. 제2지지부(142)는 제1기판(120)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제2지지부(142)는 제1지지부(141)와 동일한 크기로 형성될 수 있다. 제1기판(120)과 렌즈 홀더(110)의 결합시 공차에 의해 틈이 발생하는 경우, 1차적으로 제1지지부(141)에 의해 습기 유입을 방지하고 2차적으로 제2지지부(142)에 의해 추가 습기 유입을 방지할 수 있다.
제2지지부(142)는 렌즈 홀더(110)의 제1부분(111)의 광축 방향의 길이에 대응하는 두께로 형성될 수 있다. 렌즈 홀더(110)는 하부에 상부보다 광축에 수직인 방향으로 돌출되는 단턱을 형성할 수 있다. 단턱의 상면은 제1부분(111)과 광축 방향으로 오버랩되지 않는 제2부분(112)의 상면과 대응할 수 있다.
제1지지부(141)와 제2지지부(142)는 렌즈 홀더(110) 상부에 배치되도록 제1기판(120)을 고정하는 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 제1기판(120)에 배치된 열선(122)에서 발생하는 열에 의하여 렌즈의 성에 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 실시예에 따르면 기존의 카메라 모듈 또는 렌즈 모듈에 추가 가공 및 설계 변경을 하지 않고 렌즈면의 성에 및 습기를 제거할 수 있고, 렌즈 홀더에 열을 직간접적으로 전달하여 성에 및 습기를 제거할 수 있고, 플렉시블 기판을 이용하여 열선에 전원을 공급함으로써 구조적인 제약을 피할 수 있고, 열선 모듈을 렌즈 홀더의 상부면에 배치할 경우 렌즈 홀더에 별도의 지지부를 포함하지 않고 간단하게 조립할 수 있고, 카메라를 하우징에 조립 형태로 열선 모듈을 부착 및 가공할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 렌즈가 배치되는 렌즈 홀더; 및
    일 영역에 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 렌즈 홀더가 관통되는 제1 기판을 포함하고,
    상기 제1 기판에는 열선이 배치되는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열선은 상기 제1 기판의 하면에 배치되고,
    상기 제1 기판과 연결되고 상기 열선에 전원 공급을 위한 전원 커넥터가 배치되는 제2 기판을 포함하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 기판은 유연기판인 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    일 영역에 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 렌즈 홀더가 관통되는 하우징을 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 제1 기판의 상면 사이에 제1 지지부가 배치되는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는,
    상기 제1 기판의 홀을 관통하는 제1 렌즈 홀더부; 및
    상기 제1 렌즈 홀더부 하측에 배치되고, 상기 제1 렌즈 홀더부의 단면적보다 넓은 단면적을 가지는 제2 렌즈 홀더부를 포함하고,
    상기 제1 렌즈 홀더부와 광축 방향으로 오버랩되지 않는 상기 제2 렌즈 홀더부의 영역의 상면과 상기 제1 기판의 하면 사이에 제2 지지부가 배치되는 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열선은 상기 제1 기판 상에서 상기 홀을 감싸는 형상으로 배치되는 카메라 모듈.
  8. 렌즈가 배치되는 렌즈 홀더; 및
    일 영역에 홀이 형성되고 상기 렌즈 홀더의 상부에 배치되는 제1 기판을 포함하고,
    상기 제1 기판의 상기 홀에 투명판이 배치되고,
    상기 투명판에 열선이 배치되는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 기판과 연결되고 상기 열선에 전원공급을 위한 전원 커넥터가 배치되는 제2 기판을 포함하는 카메라 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    일 영역에 홀이 형성되고, 상기 홀에 상기 렌즈 홀더가 관통되는 하우징을 포함하고,
    상기 하우징과 상기 제1 기판의 상면 사이에 제1 지지부가 배치되는 카메라 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는,
    상기 투명판 하측에 배치되는 제1 렌즈 홀더부; 및
    상기 제1 렌즈 홀더부 하측에 배치되고, 상기 제1 렌즈 홀더부의 단면적보다 넓은 단면적을 가지는 제2 렌즈 홀더부를 포함하고,
    상기 제1 렌즈 홀더부와 광축 방향으로 오버랩되지 않는 상기 제2 렌즈 홀더부의 영역의 상면과 상기 제1 기판 하면 사이에 제2 지지부를 포함하는 카메라 모듈.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 열선은 상기 투명판의 하면에 지그재그 형상 또는 미앤더 형상으로 배치되는 카메라 모듈.
  13. 바디;
    상기 바디에 장착되는 도어;
    상기 바디의 내부에 배치되는 디스플레이부; 및
    상기 바디 또는 상기 도어 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 디스플레이부와 전기적으로 연결되는 제1항의 카메라 모듈을 포함하는 자동차.
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