KR20240037126A - 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈에 관한 것으로, 복수개의 렌즈와, 상기 복수개의 렌즈가 수용되는 렌즈 삽입 공간을 갖는 배럴이 일체로 형성되는 프론트 바디(front body)와, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열되어 상기 렌즈의 표면을 가열하기 위한 발열소자와, 상기 프론트 바디의 내측에 조립되고 상기 렌즈를 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지센서(image sensor)를 포함하는 센서 회로기판(sensor PCB)과, 상기 프론트 바디의 내측에 조립되고 전원을 공급하기 위한 파워 회로기판(power PCB)과, 상기 프론트 바디의 후방에 조립되는 리어 바디(rear body)를 포함하고, 상기 발열소자는 상기 복수개의 렌즈 사이에 삽입되어 적어도 어느 하나의 렌즈의 표면에 직접 접촉하는 발열필름과, 상기 발열필름과 상기 파워 회로기판을 연결하여 상기 발열필름에 전원을 공급하는 연결부재로 구성되며, 상기 프론트 바디는 상기 배럴이 일체로 형성되는 부위에 상기 연결부재가 수직방향으로 통과되는 제1 관통홀이 형성되고, 상기 연결부재가 제1 관통홀을 통과한 후 상기 프론트 바디의 외부로 인출되도록 하는 제2 관통홀이 형성됨으로써, 카메라 렌즈 표면에 발생하는 성에, 결로 및 빙결 등을 신속하게 제거하여 렌즈 시야를 가리거나 이미지 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈{Camera module with heating element for vehicle}

본 발명은 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부환경으로 인한 온도차에 의해 카메라 렌즈 표면에 발생하는 성에, 결로 및 빙결 등을 신속하게 제거하여 렌즈 시야를 가리거나 이미지 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근, 자동차에서 카메라는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System) 및 자율주행에 필수적인 구성 요소이다. ADAS의 예로는 자동긴급제동(AEB: Autonomous Emergency Braking), 전방충돌방지보조(FCA: Forward Collision Assist), 전방충돌경고(FCW: Forward Collision Warning), 차선이탈방지(LKA: Lane Keep Assist), 차로이탈경고(LDW: Lane Departure Warning), 차로유지보조(LFA: Lane Following Assist), 차선유지지원(LKAS: Lane Keeping Assistant System), 후측방충돌회피(ABSD: Active Blind Spot Detection), 어라운드 뷰 모니터링(AVM: Around View Monitoring), 하향등제어보조(LBA: Low Beam Assist), 운전자주의경고(DAW: Driver Attention Warning), 스마트 크루즈 컨트롤(SCC: Smart Cruise Control) 등이 있으며, 이와 같은 시스템에 차량용 카메라가 다수 적용된다.

이러한 차량용 카메라는 이미지센서와 렌즈 등이 조립된 하나의 모듈 형태로 공급된다. 차량용 카메라 모듈은 입사된 외부광을 이미지로 변환하는 이미지 센서 및 이미지센서의 광축 상에 배치된 렌즈를 포함하며, 렌즈는 집광 기능, 포커스 조절 등 다양한 기능을 수행한다.

이러한 카메라 모듈은 차량의 외측에 배치되어 외기의 영향을 많이 받기 때문에 동절기에는 내,외부 온도차에 의해 렌즈에 성에, 결로 및 빙결 등이 빈번하게 발생되고, 렌즈에 성에, 결로 및 빙결 등이 발생될 경우 렌즈 시야를 가릴 뿐만 아니라 이미지 품질이 저하되는 등 카메라 모듈의 성능이 크게 저하되므로 이를 개선할 필요성이 요구된다.

이와 관련된 종래 기술로서, 한국등록특허 제10-2097321호에는 발열체를 구비하는 렌즈모듈이 개시되어 있다. 구체적으로, 상기 종래 기술의 렌즈모듈은 적어도 하나의 렌즈가 적층 구비되는 내부배럴과, 상기 내부배럴의 광축 방향 하부에 끼움되는 외부배럴과, 상기 내부배럴과 상기 외부배럴의 사이에 구비되는 상기 발열체와, 상기 외부배럴이 내부에 고정되고 하부에 상기 기판이 고정되는 홀더를 포함하는 구성을 가짐으로써, 상기 발열체로 인해 카메라의 히팅이 가능하다.

그러나, 이러한 종래 기술은 상기 발열체가 내부배럴과 외부배럴의 사이에 구비됨으로써, 렌즈를 직접 가열하는 것이 아니고 간접적으로 가열하는 방식이기 때문에 전력의 효율적인 측면에서 제약이 있고, 렌즈 표면에 발생되는 성에, 결로 및 빙결 등을 신속하게 제거하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 내부배럴과 외부배럴의 사이에 발열체를 구비해야 하므로, 렌즈의 배럴을 2중으로 구비하고, 외부배럴을 고정하기 위한 별도의 홀더를 구비해야 하는 등 구성요소가 많고 복잡하여, 조립공정의 증가 및 제조원가가 상승하는 요인으로 작용할 수 있다.

한국등록특허 제10-2097321호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 렌즈를 직접 가열하는 방식을 통해 겨울철 렌즈 표면에 발생하는 성에, 결로 및 빙결 등을 신속하게 제거하여 전력의 효율적인 이용이 가능하고, 렌즈 시야를 가리거나 이미지 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 발열소자가 적용되는 기구의 구조를 간소화하여, 조립공정 시간 및 제조원가를 절감할 수 있는 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 복수개의 렌즈와, 상기 복수개의 렌즈가 수용되는 렌즈 삽입 공간을 갖는 배럴이 일체로 형성되는 프론트 바디(front body)와, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열되어 상기 렌즈의 표면을 가열하기 위한 발열소자와, 상기 프론트 바디의 내측에 조립되고 상기 렌즈를 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지센서(image sensor)를 포함하는 센서 회로기판(sensor PCB)과, 상기 프론트 바디의 내측에 조립되고 전원을 공급하기 위한 파워 회로기판(power PCB)과, 상기 프론트 바디의 후방에 조립되는 리어 바디(rear body)를 포함하고, 상기 발열소자는 상기 복수개의 렌즈 사이에 삽입되어 적어도 어느 하나의 렌즈의 표면에 직접 접촉하는 발열필름과, 상기 발열필름과 상기 파워 회로기판을 연결하여 상기 발열필름에 전원을 공급하는 연결부재로 구성되며, 상기 프론트 바디는 상기 배럴이 일체로 형성되는 부위에 상기 연결부재가 수직방향으로 통과되는 제1 관통홀이 형성되고, 상기 연결부재가 제1 관통홀을 통과한 후 상기 프론트 바디의 외부로 인출되도록 하는 제2 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈이 제공된다.

상기 렌즈는 카메라 모듈의 최외곽에 노출되는 제1 렌즈와, 상기 제1 렌즈의 후방에 위치하는 제2 렌즈로 이루어지고, 상기 발열필름은 상기 제1 렌즈의 후면에 부착될 수 있다.

상기 발열필름은 중심부에 중공이 형성되어 상기 제1 렌즈의 중심부를 제외한 영역에 부착되는 링 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발열필름은 상기 연결부재에 의해 전원이 인가되는 발열체를 포함하고, 상기 발열체는 전원이 인가되면 발열하는 ITO(In diun Tin Oxide), IZO(indium zinc oxide), 금속, 열선, 세라믹(PTC, Positive Temperature Coefficient) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 발열필름의 일측 또는 양측에 전원 공급을 위한 전극이 구비되고, 상기 연결부재가 상기 전극에 연결될 수 있다.

본 발명에서, 상기 연결부재는 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발열필름은 상면, 하면 또는 상면과 하면에 불필요한 빛을 차단하는 흑화 필름이 더 부착될 수 있다.

한편, 상기 프론트 바디의 외곽형상을 이루는 원통형 몸체와 배럴의 사이에 내부 공간이 형성되고, 상기 연결부재가 제1 관통홀을 통해 상기 내부 공간으로 통과한 후 상기 제2 관통홀을 통과하여 상기 프론트 바디의 외부로 인출될 수 있다.

여기서, 상기 프론트 바디는 상기 원통형 몸체의 하단에 상기 몸체의 축방향과 직교하는 방향으로 연장되는 수평 플렌지와, 상기 수평 플렌지에서 후방으로 연장되는 측면 플렌지와, 상기 수평 플렌지에서 후방으로 돌출 형성되는 복수의 포스트를 포함하고, 상기 제2 관통홀은 상기 측면 플렌지에 형성되어 상기 연결부재를 수평방향으로 통과시키는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재에 공급되는 전류의 크기를 조절하여 상기 발열필름의 온도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 렌즈의 내, 외부 온도를 감지하며, 감지한 온도에 따라 발열소자의 작동여부 및 적정 온도 유지를 위한 온도 감지센서가 더 포함될 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 렌즈를 직접 가열하는 방식을 통해 빠른 시간 내에 렌즈의 온도를 목표 온도에 도달시켜 성에, 결로 및 빙결 현상이 발생되는 것을 신속하게 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 겨울철과 같이 온도차에 의해 렌즈 표면에 발생하는 성에, 결로 및 빙결 등을 신속하게 제거함으로써, 전력의 효율적인 이용이 가능하고, 렌즈 시야를 가리거나 이미지 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 발열소자가 적용되는 기구의 구조를 간소화하여, 조립공정 시간 및 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 카메라 모듈의 전체 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 카메라 모듈의 렌즈 장착구조를 도시한 분해 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈의 평면도이다.
도 4는 도 3에서의 A-A선 단면도이다.
도 5는 도 4에서의 요부 확대도이다.
도 6은 본 발명에서 발열소자를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에서 발열소자가 끼워지는 프론트 바디를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈을 조립하는 과정을 도시한 개념도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 카메라 모듈의 전체 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 카메라 모듈의 렌즈 장착구조를 도시한 분해 단면 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 차량용 카메라 모듈은 복수개의 렌즈(110)(120)와, 상기 복수개의 렌즈가 수용되는 렌즈 삽입 공간을 갖는 배럴(210)이 일체로 형성되는 프론트 바디(front body)(200)와, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열되어 상기 렌즈의 표면을 가열하기 위한 발열소자(10)와, 상기 프론트 바디(200)의 내측에 조립되고 상기 렌즈를 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지센서(image sensor)를 포함하는 센서 회로기판(sensor PCB)(300)과, 상기 프론트 바디(200)의 내측에 조립되고 전원을 공급하기 위한 파워 회로기판(power PCB)(400)과, 상기 프론트 바디(200)의 후방에 조립되는 리어 바디(rear body)(500)를 구비한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 렌즈(110)(120)는 카메라 모듈의 최외곽에 노출되는 제1 렌즈(110)와, 상기 제1 렌즈(110)의 후방에 위치하는 제2 렌즈(120)를 포함하여 2개의 렌즈로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 프론트 바디(200)는 상기 복수개의 렌즈가 수용되는 렌즈 삽입 공간을 갖는 배럴(210)이 일체로 형성된다. 복수개의 렌즈(110)(120)는 프론트 바디(200)에 구비된 배럴(210)에 장착되고, 프론트 바디(200)의 전방에 렌즈 캡(130)이 조립됨으로써 프론트 바디(200)와 렌즈(110)(120)가 일체로 조립된다.

이러한 본 발명은 렌즈(110)(120)를 수용하는 배럴(210)이 프론트 바디(200)에 일체로 형성되어 상기 렌즈(110)(120)가 프론트 바디(200)에 직접 조립됨으로써, 조립 공정이 간소화되고 조립 오차가 감소할 수 있다.

한편, 본 발명의 차량용 카메라 모듈은 렌즈(110)(120)를 직접 가열하는 방식을 통해 겨울철 렌즈 표면에 발생하는 성에, 결로 및 빙결 등을 신속하게 제거하기 위한 발열소자(10)가 구비되는데 그 특징이 있다.

상기 발열소자(10)는 상기 복수개의 렌즈(110)(120) 사이에 삽입되며, 상기 렌즈의 표면을 직접 가열하기 위해 적어도 어느 하나의 렌즈의 표면에 직접 접촉하는 발열필름(12)과, 상기 발열필름(12)과 상기 파워 회로기판(400)을 연결하여 상기 발열필름(12)에 전원을 공급하는 연결부재(14)로 구성된다.

상기 발열필름(12)은 제1 렌즈(110)의 후면과 제2 렌즈(120)의 전면 사이에 설치되는 것으로, 이러한 발열필름(12)이 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이에 설치되어 발열하게 되면, 발열필름(12)에서 발생된 열이 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)를 통해 전달될 수 있다. 그에 따라 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)의 표면과 렌즈 삽입 공간 내부의 공기 온도가 상승될 수 있다. 따라서, 제1 렌즈(110) 및 제2 렌즈(120)의 표면에 빙결이 생기거나, 렌즈 삽입 공간 내부에 결로가 생기는 것을 방지할 수 있다.

특히, 본 발명에서는 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 발열필름(12)이 상기 제1 렌즈(110)의 후면에 부착되어 직접 접촉되어 발열할 수 있으므로, 최외곽에 노출되는 제1 렌즈(110)에 발생되는 성에, 결로 및 빙결 등을 신속하게 제거하도록 한다.

또한, 상기 발열필름(12)이 제1 렌즈(110)의 후면에 부착되어 상기 발열필름(12)과 제1 렌즈(110) 간의 위치가 고정되므로 상기 발열필름(12)이 렌즈 사이에서 움직이거나 위치가 이동되는 것이 방지된다.

상기 발열필름(12)을 제1 렌즈(110)에 직접 부착하기 위해, 상기 제1 렌즈(110)의 후면에 양면 접착필름을 사용할 수 있다. 이러한 접착필름은 열접합필름, 광접합필름 등이 사용될 수 있다.

한편, 상기 발열필름(12)은 도 2에서 보는 바와 같이, 중심부에 중공이 형성되어 상기 제1 렌즈(110)의 중심부를 제외한 영역에 부착되는 링 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈의 평면도이고, 도 4는 도 3에서의 A-A선 단면도이며, 도 5는 도 4에서의 요부 확대도이고, 도 6은 본 발명에서 발열소자를 도시한 도면이다.

상기 제1 렌즈(110)는 외부에 노출되는 상면(112)과 내측면인 하면(114)을 구비하며, 상기 하면(114)은 중심부에 오목한 홈이 형성되는 형상으로 이루어진다.

상기 발열필름(12)은 상기 홈에 대응되도록 중심부에 중공(12a)이 형성되는 링 형상이므로, 상기 제1 렌즈(110)의 하면 중심부에 형성된 홈을 제외한 영역에 발열필름(12)이 부착된다.

이와 같은 구성에 의하면, 제1 렌즈(110)를 투과한 빛이 중공(12a)을 통하여 제2 렌즈(120)로 전달될 수 있다. 따라서, 제1 렌즈(110) 및 제2 렌즈(120) 사이에 발열필름(12)이 위치되더라도, 제1 렌즈(110) 및 제2 렌즈(120)를 투과하는 빛이 발열필름(12)과 간섭되지 않을 수 있다.

상기 제1 렌즈(110)의 하면(114)은 중심부에 오목한 홈을 제외한 영역이 편평하게 형성되고, 이 편평한 면에 상기 발열필름(12)이 부착되면 부착된 상태를 유지하기 용이하며, 상기 제2 렌즈(120)의 상면 역시 편평한 형상으로 이루어지므로, 상기 발열필름(12)이 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120) 사이에 안정적으로 설치가 가능하다.

상기 발열필름(12)은 상기 연결부재(14)에 의해 전원이 인가되는 발열체를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 발열체는 다양한 방식으로 구비될 수 있다.

일예로서, 상기 발열체는 전류(전원)의 공급에 의해 열을 발생시키는 저항체로, 저항을 갖는 다양한 금속, 열선, 세라믹(PTC, Positive Temperature Coefficient) 등의 소재가 사용될 수 있다. 상기 저항체에 직접 전극을 연결하거나 기판에 저항체와 전극을 적층하여 사용할 수도 있다.

예를 들어, 발열체가 세라믹 타입으로 구비되고, 양면에 전원 공급을 위한 전극이 구비될 수 있으며, 발열체는 서미스터(thermister)의 일종으로 온도에 따라 저항이 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient)를 필요한 형상대로 성형하여 구운(baking) 세라믹 타입일 수 있다.

또한, 상기 발열필름(12)은 발열체로서, 금속 산화물층을 포함할 수 있다. 금속 산화물층은 베이스 기재 상에 금속 산화물을 증착시켜 형성될 수 있다.

이외에도, 상기 발열체는 전원이 인가되면 발열하는 ITO(In diun Tin Oxide), IZO(indium zinc oxide)으로 이루어지고, 상기 발열필름(12)은 폴리에틸렌 등의 필름에 ITO 또는 IZO를 피복한 전도성 필름으로 사용할 수도 있다.

이러한, 상기 발열필름(12)의 일측 또는 양측에는 전원 공급을 위한 전극이 구비되고, 상기 연결부재(14)가 상기 전극에 연결될 수 있다.

본 발명에서, 상기 연결부재(14)는 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 한다. 이러한 연결부재(14)는 연성의 특성을 가지는 FPCB를 사용함으로써, 상기 발열필름(12)과 상기 파워 회로기판(400)을 연결하여 상기 발열필름(12)에 전원을 공급하면서도 상기 프론트 바디(200)에 형성된 복수의 홀을 통과하여 파워 회로기판(400)의 커넥터(410)에 연결함이 가능하다.

또한, 상기 연결부재(14)는 발열필름(12)의 평면 상의 모양에 대응하는 모양을 구비한다. 연결부재(14)는 전압을 인가하기 위해 발열필름(12)의 일정 면적 이상과 중첩하여 적층 배치될 수 있는데, 발열필름(12)의 해당 중첩 영역의 모양에 대응하는 형태를 구비할 수 있다.

예를 들어, 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 연결부재(14)와 발열필름(12)이 연결되는 발열필름(12)의 일측 가장자리는 원형의 형상이 아니라, 직선형으로 절단된 형상이 바람직한데, 이는 상기 연결부재(14)가 발열필름(12)과의 연결부위에서 하방향으로 절곡되는 형태로 설치되기 용이하도록 하기 위함이다. 이와 같은 발열필름(12)의 평면 상의 모양에 대응하여 연결부재(14)가 모양을 구비하며, 연결부재(14)가 발열필름(12)의 일정 면적 이상과 중첩하는 해당 중첩 영역의 모양에 대응하는 형태를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 도 6에서는 상기 연결부재(14)가 발열필름(12)의 일측 가장자리에 형성되는 것을 도시하였으나, 본 발명에서는 이를 한정하지 않으며, 연결부재(14)가 발열필름(12)의 양측에 형성되는 것도 가능하다.

또한, 본 출원인이 차량용 카메라 모듈에 실제 적용하여 테스트한 결과, 차량용 카메라 모듈에 적용하는 발열소자(10)로서, 상기 연결부재(14)의 폭은 2~5mm가 바람직하며, 상기 발열필름(12)의 두께(t)는 0.1~0.5mm가 바람직하다.

본 발명에서, 상기 발열필름(12)은 불필요한 빛을 차단하는 흑화 필름(도시안함)이 더 부착될 수 있다. 즉, 발열필름(12)이 제1 렌즈(110)에 부착되면 제1 렌즈(110)를 투과한 빛이 중공(12a)을 통하여 제2 렌즈(120)로 전달되는데, 이때 상기 제1 렌즈(110)의 상면(112)에 유입되어 투과한 빛이 발열필름(12)을 통과하여 제2 렌즈(120)에 도달할 수 있으므로, 이를 원천적으로 방지하기 위하여 상기 발열필름(12)은 불필요한 빛을 차단하는 흑화 필름을 포함하는 것이다.

여기서, 상기 흑화 필름은 발열필름(12)의 상면 또는 하면에 부착되거나 상면과 하면에 모두 부착될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 차량용 카메라 모듈은 상기 파워 회로기판(400)에 커넥터(410)가 구비되고, 외부의 장치를 전기적으로 연결하기 위한 케이블 어셈블리(600)를 구비한다.

한편, 상기 프론트 바디(200)는 상기 배럴(210)이 일체로 형성되는 원통형 몸체(240)와, 상기 원통형 몸체(240)의 하단에 상기 몸체(240)의 축방향과 직교하는 방향으로 연장되는 수평 플렌지(230)와, 상기 수평 플렌지(230)에서 후방으로 연장되는 측면 플렌지(220)와, 상기 수평 플렌지(230)에서 후방으로 돌출 형성되는 복수의 포스트(250)를 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명에서 발열소자가 끼워지는 프론트 바디를 도시한 사시도이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 상기 프론트 바디(200)는 상기 배럴(210)이 일체로 형성되는 부위에 상기 연결부재(14)가 수직방향으로 통과되는 제1 관통홀(212)이 형성된다.

상기 제1 관통홀(212)은 상기 배럴(210)이 일체로 형성되는 부위에 양측으로 대칭되게 형성될 수 있고, 상기 연결부재(14)가 제1 관통홀(212)을 통과하면 상기 프론트 바디(200)의 외곽형상을 이루는 원통형 몸체(240)와 배럴(210)의 사이에 내부 공간(202)에 삽입된다.

도 5 및 도 7을 참고하면, 상기 연결부재(14)가 제1 관통홀(212)을 통해 상기 내부 공간(202)으로 삽입된 후 상기 프론트 바디(200)의 외부로 인출되도록 상기 측면 플렌지(220)에는 제2 관통홀(222)이 형성된다. 상기 제2 관통홀(222)은 측면 플렌지(220)에 형성되어 상기 연결부재(14)를 수평방향으로 통과시키게 된다.

이와 같이, 상기 연결부재(14)가 제1 관통홀(212)을 통해 상기 내부 공간(202)으로 삽입된 후 상기 측면 플렌지(220)에 형성된 제2 관통홀(222)을 통과하면, 상기 프론트 바디(200)의 외부로 인출될 수 있다.

상기 프론트 바디(200)의 외부로 인출된 연결부재(14)는 파워 회로기판(400)에 커넥터(410)에 연결되어 전원을 발열필름(12)에 공급하도록 전기적으로 연결된다.

한편, 본 발명에서는 상기 연결부재(14)에 공급되는 전류의 크기를 조절하여 상기 발열필름(12)의 온도를 제어하는 제어부(도시안함)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 전원을 공급하기 위한 파워 회로기판(400)에서 연결부재(14)에 공급되는 전류의 크기를 조절할 수 있다. 제어부는 연결부재(14)에 공급되는 전류의 크기를 조절함으로써, 발열필름(12)의 온도를 제어할 수 있다. 제어부는 발열필름(12)의 온도를 제어함에 있어서, 외부 온도 및 배럴의 내, 외부 온도를 고려할 수 있다.

이를 위해, 외부 온도 및 배럴의 내, 외부 온도를 측정할 수 있는 온도 감지센서(20)가 포함될 수 있다. 상기 온도 감지센서(20)는 발열필름(12)에 설치되어 렌즈의 내외부 온도를 감지하며, 상기 온도 감지센서(20)가 감지한 온도에 따라 상기 제어부가 발열소자(10)의 작동여부 및 적정 온도 유지를 할 수 있도록 한다.

상기 제어부는 배럴(210)의 내, 외부 간 온도 차가 많은 경우, 연결부재(14)에 공급되는 전류의 크기를 증가시켜 발열필름(12)의 온도를 상승시킬 수 있다.

또한, 제어부는 센서에서 측정된 베럴 내부의 온도가 설정값을 초과한 경우, 연결부재(14)에 공급되는 전류의 감소시켜 발열필름(12)의 온도를 하강시킬 수 있다. 이로써, 빠른 시간 내에 렌즈의 온도를 목표 온도에 도달시켜 성에, 결로 및 빙결 현상이 발생되는 것을 해결하고, 성에, 결로 및 빙결 현상이 해소되면 상기 연결부재(14)에 공급되는 전류의 감소시켜 발열필름(12)이 계속 발열되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 자동차용 카메라 모듈의 조립방법은 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열소자를 적용한 차량용 카메라 모듈을 조립하는 과정을 도시한 개념도로서, 상기 프론트 바디(200)의 배럴(210)에 상기 제1 렌즈(110), 발열소자(10), 제2 렌즈(120)를 삽입하고(도 8의 (a)), 렌즈 캡(130)을 조립하여 렌즈 어셈블리를 조립한다(도 8의 (b)).

이때, 상기 프론트 바디(200)의 제1 관통홀(212)에 상기 발열소자(10)의 연결부재(14)를 삽입한다.

상기 제1 관통홀(212)에 연결부재(14)가 삽입되면, 상기 프론트 바디(200)의 외곽형상을 이루는 원통형 몸체(240)와 배럴(210)의 사이에 형성된 내부 공간(202)에 연결부재(14)가 놓이게 된다(도 8의 (c)).

상기 연결부재(14)는 상기 내부 공간(202)을 통과한 후 상기 제2 관통홀(222)을 통과하여 상기 프론트 바디(200)의 외부로 인출한다(도 8의 (d)).

이후, 프론트 바디(200)의 내측에 이미지센서(image sensor)를 포함하는 센서 회로기판(sensor PCB)(300)과, 전원을 공급하기 위한 파워 회로기판(power PCB)(400)을 조립한다(도 8의 (e)).

상기 센서 회로기판(sensor PCB)(300)을 조립하는 과정에서, 광학성능을 보장하기 위해 렌즈 모듈과 이미지센서를 상호 고정하기 전에 6축 광학 정렬(6-axis optical alignment)을 수행하여 6축 광축조정 후 본딩하며, 파워 회로기판(power PCB)(400)을 조립하기 위한 2개의 스크류를 상기 포스트(250)에 조립하여 기판의 조립을 완성한다.

이후, 프론트 바디(front body)(200)의 외부로 노출된 연결부재(14)를 상방향(도 8 기준)으로 올려 파워 회로기판의 커넥터(410)에 연결부재(14)를 조립한다(도 8의 (g)).

이후, 상기 프론트 바디(200)의 후방에 리어 바디(rear body)(500)를 조립하고, 케이블 어셈블리(600)를 조립하여 카메라 조립을 완료한다(도 8의 (i)).

이 경우, 프론트 바디(200)와 리어 바디(500)는 금속분말 사출성형으로 제조되며, 리어 바디(500)가 프론트 바디에 압입(press fit)된 후 조립 경계부위를 레이저 용접하여 밀봉할 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 발열소자 12: 발열필름
14: 연결부재 110: 제1 렌즈
120: 제2 렌즈 130: 렌즈 캡
200: 프론트 바디 202: 내부 공간
210: 배럴 212: 제1 관통홀
220: 측면 플렌지 222: 제2 관통홀
230: 수평 플렌지 240: 원통형 몸체
250: 포스트 300: 센서 회로기판
400: 파워 회로기판 500: 리어 바디
600: 케이블 어셈블리

Claims (11)

1. 복수개의 렌즈;
   상기 복수개의 렌즈가 수용되는 렌즈 삽입 공간을 갖는 배럴이 일체로 형성되는 프론트 바디(front body);
   외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열되어 상기 렌즈의 표면을 가열하기 위한 발열소자;
   상기 프론트 바디의 내측에 조립되고 상기 렌즈를 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지센서(image sensor)를 포함하는 센서 회로기판(sensor PCB);
   상기 프론트 바디의 내측에 조립되고 전원을 공급하기 위한 파워 회로기판(power PCB); 및
   상기 프론트 바디의 후방에 조립되는 리어 바디(rear body); 를 포함하고,
   상기 발열소자는 상기 복수개의 렌즈 사이에 삽입되어 적어도 어느 하나의 렌즈의 표면에 직접 접촉하는 발열필름과, 상기 발열필름과 상기 파워 회로기판을 연결하여 상기 발열필름에 전원을 공급하는 연결부재로 구성되며,
   상기 프론트 바디는 상기 배럴이 일체로 형성되는 부위에 상기 연결부재가 수직방향으로 통과되는 제1 관통홀이 형성되고, 상기 연결부재가 제1 관통홀을 통과한 후 상기 프론트 바디의 외부로 인출되도록 하는 제2 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 렌즈는 카메라 모듈의 최외곽에 노출되는 제1 렌즈와, 상기 제1 렌즈의 후방에 위치하는 제2 렌즈로 이루어지고,
   상기 발열필름은 상기 제1 렌즈의 후면에 부착되는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 발열필름은 중심부에 중공이 형성되어 상기 제1 렌즈의 중심부를 제외한 영역에 부착되는 링 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 발열필름은 상기 연결부재에 의해 전원이 인가되는 발열체를 포함하고,
   상기 발열체는 전원이 인가되면 발열하는 ITO(In diun Tin Oxide), IZO(indium zinc oxide), 금속, 열선, 세라믹(PTC, Positive Temperature Coefficient) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 발열필름의 일측 또는 양측에 전원 공급을 위한 전극이 구비되고,
   상기 연결부재가 상기 전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 연결부재는 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 발열필름은 상면, 하면 또는 상면과 하면에 불필요한 빛을 차단하는 흑화 필름이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 프론트 바디의 외곽형상을 이루는 원통형 몸체와 배럴의 사이에 내부 공간이 형성되고, 상기 연결부재가 제1 관통홀을 통해 상기 내부 공간으로 통과한 후 상기 제2 관통홀을 통과하여 상기 프론트 바디의 외부로 인출되는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 프론트 바디는 상기 원통형 몸체의 하단에 상기 몸체의 축방향과 직교하는 방향으로 연장되는 수평 플렌지와, 상기 수평 플렌지에서 후방으로 연장되는 측면 플렌지와, 상기 수평 플렌지에서 후방으로 돌출 형성되는 복수의 포스트를 포함하고,
   상기 제2 관통홀은 상기 측면 플렌지에 형성되어 상기 연결부재를 수평방향으로 통과시키는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 모듈.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부재에 공급되는 전류의 크기를 조절하여 상기 발열필름의 온도를 제어하는 제어부를 더 포함하는 차량용 카메라 모듈.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈의 내, 외부 온도를 감지하며, 감지한 온도에 따라 발열소자의 작동여부 및 적정 온도 유지를 위한 온도 감지센서가 더 포함되는 차량용 카메라 모듈.
    
    
    
    
    
    

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