Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20220026911A - 차량용 카메라 모듈 - Google Patents

차량용 카메라 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20220026911A
KR20220026911A KR1020200108039A KR20200108039A KR20220026911A KR 20220026911 A KR20220026911 A KR 20220026911A KR 1020200108039 A KR1020200108039 A KR 1020200108039A KR 20200108039 A KR20200108039 A KR 20200108039A KR 20220026911 A KR20220026911 A KR 20220026911A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
spacer
groove
disposed
camera module
Prior art date
Application number
KR1020200108039A
Other languages
English (en)
Inventor
황덕기
임준영
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 KR1020200108039A priority Critical patent/KR20220026911A/ko
Priority to CN202180053273.0A priority patent/CN115997165A/zh
Priority to US18/023,563 priority patent/US20230314752A1/en
Priority to PCT/KR2021/011245 priority patent/WO2022045715A1/ko
Priority to EP21862012.8A priority patent/EP4207728A4/en
Publication of KR20220026911A publication Critical patent/KR20220026911A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • H04N5/2254
    • 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
    • G02B7/026Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
    • 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
    • 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
    • H04N5/2257

Landscapes

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

Abstract

발명의 실시예에 개시된 카메라 모듈은 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더 내에 배치되는 복수의 렌즈; 상기 복수의 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 스페이서; 를 포함하고, 상기 스페이서는 상면 및 하면에 적어도 하나의 홈이 배치될 수 있다.

Description

차량용 카메라 모듈{VEHICLE CAMERA MODULE}
발명의 실시예는 차량용 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 렌즈 외측에 버퍼 구조를 갖는 스페이서를 구비한 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 상기 스페이서에 하나 또는 둘 이상의 홈을 갖는 버퍼 구조를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 복수의 렌즈 중 적어도 하나와 상기 렌즈홀더 사이에 버퍼 구조를 갖는 스페이서를 포함하는 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 스페이서를 구비하여, 렌즈의 수축과 팽창을 완화하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더 내에 배치되는 복수의 렌즈; 상기 복수의 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 스페이서; 를 포함하고, 상기 스페이서는 상면 및 하면에 적어도 하나의 홈이 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 렌즈는 제1내지 제4렌즈를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 제2렌즈와 제4렌즈 사이에 배치되고, 상기 제3렌즈는 상기 스페이서 사이에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 스페이서의 상면은 상기 제2렌즈와 접촉하고, 상기 스페이서의 하면은 상기 제4렌즈와 접촉될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 홈의 측 단면은 삼각형 형상일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 홈의 양측면은 서로 다른 각도의 경사면을 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 스페이서는 상면에 배치된 제1홈과 하면에 배치된 제2홈을 포함하며, 상기 제1홈의 저점과 상기 제2홈의 저점사이의 최단거리는 상기 적어도 하나의 렌즈의 측면의 높이보다 크거나 같을 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 최단거리는 광축에서 수직하게 상기 상면에 배치된 홈의 저점에 접하는 가상의 직선과 상기 하면에 배치된 홈의 저점에 접하는 가상의 직선 사이의 최단 거리일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 스페이서는 상기 제2렌즈와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 제1부분과, 상기 제4렌즈와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 제2부분을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 상면 및 하면 각각에 배치된 홈이 광축에서 수직한 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 상면에 배치된 홈의 저점과 상기 상면에 배치된 홈의 저점을 연결한 가상선 들 간의 거리가 상기 적어도 하나의 렌즈의 측면의 높이보다 크거나 같을 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더 내에 물체측에서 상측으로 차례로 배치되는 제1내지 제4렌즈; 및 상기 제2렌즈 내지 제4렌즈 중 적어도 어느 하나와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 스페이서; 를 포함하고, 상기 스페이서는 복수개의 홈을 포함하고, 상기 어느 하나의 렌즈는 유효경 영역과 플랜지 영역을 포함하고, 상기 플랜지 영역은 상기 스페이서에 의해 지지되고, 상기 플랜지 영역의 최 외측면의 중심은 광축과 수직한 제1방향으로 상기 홈과 오버랩되지 않을 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 최 외측면의 상측 또는 하측 에지 중 적어도 하나는 상기 홈의 저점과 동일 직선 상에 있을 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 내지 제4렌즈 중 적어도 하나와 상기 렌즈 홀더 사이는 갭을 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제 1렌즈는 유리 재질을 포함하고, 상기 제2렌즈 내지 4렌즈 중 적어도 하나는 플라스틱 재질일 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈의 외측 스페이서에 버퍼 구조를 형성하여, 광축과 직교되는 제1방향으로 렌즈의 팽창과 수축에 따른 광학 특성 변화를 억제시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈와 렌즈 홀더 간의 열 팽창 계수 차이에 의한 렌즈의 변형을 스페이서의 버퍼 구조로 완화시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 열 변화가 상대적을 큰 렌즈의 외측 스페이서에 버퍼 구조를 배치하여, 렌즈의 열 변형을 보상할 수 있다.
발명의 실시 예는 인접한 렌즈 사이에 배치된 스페이서에 버퍼 구조를 배치하여 렌즈의 휨을 억제할 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈의 외측 스페이서의 상부 및 하부에 홈들을 배치하여, 렌즈의 팽창에 의한 변형을 억제할 수 있다. 또한 렌즈의 영구적인 변형을 방지할 수 있다.
발명의 실시예에 의하면, 버퍼 구조를 갖는 스페이서와 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 버퍼 구조를 갖는 스페이서의 측 단면도의 제1예이다.
도 4는 도 3의 스페이서의 상세도이다.
도 5는 도 3의 스페이서의 평면도의 예이다.
도 6 및 도 7은 도 3의 렌즈의 다른 예이다.
도 8은 도 2의 카메라 모듈에서 스페이서의 버퍼 구조의 제2예이다.
도 9는 도 5의 스페이서의 상세 도면이다.
도 10은 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈와 버퍼 구조의 다른 예이다.
도 11은 도 10의 렌즈의 다른 예이다.
도 12는 도 10의 렌즈의 다른 예이다.
도 13은 비교 예로서, 버퍼 구조가 없는 스페이서의 예이다.
도 14는 발명의 실시 예에 따른 도 9의 버퍼 구조를 갖는 카메라 모듈의 측 단면도의 예이다.
도 15는 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에 있어서, 스페이서의 버퍼 구조 및 렌즈의 버퍼 구조가 적용된 예이다.
도 16의 (A)(B)(C)는 비교 예 및 실시 예의 렌즈에서의 열 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 17의 (A)(B)(C)는 비교 예 및 실시 예의 렌즈의 외측에 배치된 스페이서의 열 변형 예를 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 하기의 카메라 모듈을 구비할 수 있으며, 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 단면도이며, 도 3은 도 2의 카메라 모듈에서 버퍼 구조를 갖는 스페이서의 측 단면도의 제1예이고, 도 4는 도 3의 스페이서의 상세도이며, 도 5는 도 3의 스페이서의 평면도의 예이다.
도 2 내지 도 5를 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 렌즈(111,113,115,117)들이 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 하나의 플라스틱 렌즈를 포함할 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 렌즈부(100)에는 플라스틱 재질의 렌즈가 1매 또는 2매 이상일 수 있다.
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 있다.
상기 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 유리 또는 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제2렌즈(113)는 제1렌즈(111)와 제3렌즈(115) 사이에 배치되며, 외측에 플랜지부(113A)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.
상기 렌즈부(100)의 렌즈들(111,113,115,117)는 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 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 렌즈(111,113,115,117)들 각각은 빛이 입사되는 유효경을 갖는 유효영역과 상기 유효영역의 외측에 비 유효영역인 플랜지부(111A,113A,115A,117A)를 포함할 수 있다. 상기 비 유효영역은 빛이 스페이서(131,133)에 의해 차단되는 영역일 수 있다. 상기 플랜지부(111A,113A,115A,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.
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.
상기 이미지 센서(192)는 메인 기판(190) 상에 배치될 수 있다. 상기 메인 기판(190)은 광축(Lz)과 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)를 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)은 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.
여기서, 상기 렌즈부(100)는 플라스틱 렌즈들 또는 유리 렌즈들로 적층되거나, 서로 혼합하여 사용할 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.
차량 내의 카메라 모듈(1000)에 플라스틱 렌즈를 사용하는 경우, 유리 재질의 렌즈에 비해 가격은 낮출 수 있고, 입사측 면과 출사측 면을 비구면으로 제공하여 빛의 경로 제어가 용이할 수 있다. 또한 유리 재질 또는 플라스틱 재질의 렌즈는 렌즈 홀더(513)와의 열 팽창 계수의 차이로 인해 팽창 또는 수축될 수 있다. 이로 인해 렌즈는 길이 방향으로 팽창이 완화되지 않으면 광축 방향으로 변형될 수 있고, 렌즈의 광학 특성이 변화되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 렌즈의 유효영역 외측에 상기 렌즈의 팽창을 완화하는 버퍼 구조가 없는 경우, 렌즈의 입사측 면과 출사측 면의 높이가 달라질 수 있고, 렌즈의 광학 특성에 영향을 줄 수 있다. 즉, 도 13과 같이, 렌즈(115-1)의 외측에는 버퍼 구조가 없는 스페이서(133-1)이 배치되어, 렌즈(115-1)의 길이 방향의 팽창을 완화시켜 줄 수 없어, 렌즈(115-1)는 광축(Lz) 방향으로의 변형이 발생되는 문제가 있다.
발명의 실시 예는 복수의 렌즈(111,113,115,117) 중 적어도 하나의 유효경 영역과 렌즈홀더(513) 사이에 버퍼 구조를 갖는 부재 또는 수단을 배치하여, 상기 유효경 영역의 광학 특성 변화를 억제시켜 줄 수 있다. 상기 부재 또는 수단은 상기 렌즈의 유효경 영역 외측에 배치된 플랜지부 또는/및 렌즈와 상기 렌즈홀더 사이에 배치된 스페이서일 수 있다. 발명의 실시 예는 스페이서(131,133) 중 적어도 하나에 버퍼 구조를 제공한 예로 설명하기로 한다. 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 그 내측에 배치된 제3렌즈(115)의 광학 특성의 변화를 억제할 수 있다. 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 차광막(Spacer)으로 정의될 수 있다. 여기서, 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 조리개로 기능할 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 차광을 위해 표면에 차광 물질이 코팅될 수 있다. 여기서, 복수의 렌즈(111,113,115,117) 중 적어도 하나와 렌즈홀더(513) 사이는 갭(gap)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 스페이서(131,133)는 도 5와 같이, 내부에 개구부(A1)을 구비할 수 있다. 상기 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 플랜지부(11A)를 지지할 수 있다.
상기 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)는 제2렌즈(113)과 제4렌즈(117) 사이에 배치되고, 제3렌즈(113)과 제4렌즈(117) 사이를 이격시키고, 제3렌즈(115)의 외측을 지지할 수 있다. 상기 제3렌즈(115)의 외측과 제2스페이서(133) 사이의 영역은 접착제로 접착될 수 있다. 여기서, 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)는 제3렌즈(133)의 외측에 배치된 예로 도시하였으나, 제1렌즈(111), 제2렌즈(113), 또는/및 제4렌즈(117)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 상부 및 하부에 홈(31,33)을 갖는 구조를 포함할 수 있다. 상기 홈(31,33)은 연속적인 링 형상으로 형성될 수 있다.
상기 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)는 유리 재질보다 열 팽창계수가 높은 재질이거나, 금속 재질보다 높은 열 팽창계수를 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 열 가소성 또는 열 경화성 재질일 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 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)의 내측에 배치된 제3렌즈(115)는 유리 재질이거나 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제2스페이서(133)의 두께는 상기 제3렌즈(115)의 외면의 높이보다 클 수 있다. 상기 제2스페이서(133)의 두께는 상기 제3렌즈(115)의 중심부의 두께보다 클 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 제1부분(71)과, 제4렌즈(117)의 플랜지부(117A)와 렌즈 홀더(513) 사이에 배치된 제2부분(73)을 포함할 수 있다. 상기 제2스페이서(133)는 제3렌즈(115)의 외측, 제2렌즈(113)과 제4렌즈(117)의 외측을 보호할 수 있다.
이하, 제3렌즈(115)의 외측 제2스페이서(133)에 버퍼 구조(30)를 갖는 예로 설명하기로 하며, 상기 버퍼 구조(30)는 주위 온도에 따라 제3렌즈(115)의 길이가 팽창될 때 완충시켜 줄 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 제2스페이서(133)에서 광축(Lz)에 직교되는 방향으로 또는 원주 방향으로 탄성을 제공될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 렌즈(113)와 버퍼 구조(30)을 갖는 스페이서(133)에 대해 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 렌즈(113)는 빛이 진행하는 유효경을 갖는 유효영역의 물체측 제1면(S1)과 상측 제2면(S2)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈(113)의 플랜지부(115A)는 상기 제1면(S1)과 상기 제2면(S2)에서 외측으로 연장될 수 있으며, 상부 에지 및 하부 에지를 포함할 수 있다. 상기 제1면(S1)은 물체측으로 볼록하거나, 플랫 또는 상측(또는 센서측)으로 오목할 수 있다. 예를 들면, 도 6과 같이, 렌즈(113)의 제1면(S1a)은 볼록할 수 있으며, 또는 도 7과 같이, 렌즈(113)의 제1면(S1b)는 오목할 수 있다. 상기 렌즈(113)의 제2면(S2)은 상측으로 볼록할 수 있으며, 다른 예로서 물체측으로 오목하거나, 플랫할 수 있다. 이러한 렌즈(113)의 제1,2면(S1,S2)의 오목, 플랫 또는 볼록 구조는 렌즈 특성 및 카메라 종류에 따라 변경될 수 있다.
상기 스페이서(133)는 내부에 개구부(A1), 물체측 제3면(S3) 및 상측 제4면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제3면(S3)은 수평한 평면이거나 경사진 면을 포함할 수 있으며, 도 2와 같이, 물체측 방향으로 돌출된 돌기를 포함할 수 있다. 상기 제4면(S4)은 수평한 평면이거나 경사진 면을 포함할 수 있으며, 도 2와 같이, 일부가 상측 또는 하측 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 스페이서(133)는 하나 또는 복수의 버퍼 구조(30)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 상기 제3면(S3)에서 제4면(S4)을 향해 오목한 제1홈(31)과 상기 제4면(S4)에서 제3면(S3)을 향해 오목한 제2홈(33)을 포함할 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 스페이서(133)의 강성 저하를 방지할 수 있고, 렌즈(113)의 열 변형에 따라 수축 또는 팽창될 수 있다.
도 3 및 도 5와 같이, 상기 제1홈(31)은 상기 제3면(S3)에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1홈(31)은 탑뷰에서 볼 때, 연속적인 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) 상에서 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제2홈(33)은 바텀뷰에서 볼 때, 연속적인 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 광축(Lz)과 직교하는 방향으로 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.
발명의 실시 예는 렌즈(113)의 외측 스페이서(133)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 Z축(광축) 방향의 변화를 억제할 수 있다.
도 4와 같이, 상기 스페이서(133)는 제3면(S3)과 제4면(S4) 중 적어도 하나가 상기 렌즈(133)와 수직 방향으로 중첩되는 연장부(35)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 연장부(35)는 렌즈(133)의 유효경 영역의 외측에 배치되어, 상기 플랜지부(115A)가 안착될 수 있다. 상기 플랜지부(115A)는 상기 연장부(35) 상에서 접착제로 접착되며, 렌즈(133)를 지지할 수 있다.
상기 스페이서(133)는 제3면(S3)은 상기 렌즈(115)의 제1면(S1)보다 높게 배치될 수 있다. 상기 스페이서(133)의 제4면(S4)은 상기 렌즈(115)의 제2면(S2)보다 낮거나 높게 배치될 수 있다.
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, 렌즈(135)의 플랜지부(115A)의 상부 제1에지에 인접한 영역 즉, 스페이서(133)의 내측면에 인접한 홈 깊이가 가장 깊고, 스페이서(133)의 외측면(S5)에 인접한 홈 깊이가 가장 낮게 배치될 수 있다. 반대로, 상기 복수의 제1홈(31)들의 깊이(T2)가 서로 다른 경우, 렌즈(135)의 플랜지부(115A)의 상부 제1에지에 인접한 홈 깊이가 가장 낮고, 스페이서(133)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 렌즈(135)의 플랜지부(115A)의 상부 제1에지는 스페이서(133)의 연장부(35)에 안착되는 단부일 수 있다.
상기 렌즈(113)의 플랜지 영역은 상기 스페이서(133)에 의해 지지되고, 상기 플랜지 영역의 최외측면의 중심은 광축(Lz)과 수직한 제1방향으로 상기 각 홈(31,33)과 오버랩되지 않을 수 있다. 상기 렌즈(113)의 최외측면의 상측 또는 하측 에지중 적어도 하나는 각 홈(31,33)의 저점과 동일 직선 상에 있을 수 있다.
상기 제1홈(31)의 깊이(T2)는 상기 스페이서(133)의 두께(T1)의 40% 이하일 수 있으며, 상기 스페이서(133)의 두께(T1)의 20% 이상이거나 20% 내지 40% 또는 30% 내지 40%의 범위일 수 있다. 상기 제1홈(31)의 깊이(T2)가 상기 범위보다 크면, 스페이서 성형에 어려움이 있으며, 상기 범위보다 작으면 렌즈 팽창에 대한 버퍼 기능이 저하될 수 있다.
인접한 제1홈(31)들 간의 간격은 상기 제1홈(31)의 깊이(T2)보다 작을 수 있다. 상기 제1홈(31)들 사이의 간격이 상기 깊이(T2)보다 더 클 경우, 광축(Lz)과 직교되는 제1방향(X)의 버퍼 기능이 저하될 수 있고, 렌즈(113)가 광축(Lz) 방향으로 변형되는 정도가 커질 수 있다. 따라서, 제1홈(31)들의 깊이(T2)와 간격에 의해 제1방향(X)으로 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, 렌즈(133)의 유효경 영역의 하부 에지에 인접한 영역, 즉 스페이서(133)의 내측면에 인접한 홈 깊이가 가장 깊고, 스페이서(133)의 외측면(S5)에 인접한 홈 깊이가 가장 낮게 배치될 수 있다. 반대로, 상기 복수의 제2홈(33)들의 깊이(T3)가 서로 다른 경우, 렌즈(133)의 플랜지부(115A)의 하부 에지에 인접한 홈 깊이가 가장 낮고, 스페이서(133)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 렌즈(133)의 하부 에지는 스페이서(133)의 제4면(S4)보다 높게 위치할 수 있다.
상기 제2홈(33)의 깊이(T2)는 상기 스페이서(133)의 두께(T1)의 40% 이하일 수 있으며, 상기 스페이서(133)의 두께(T1)의 20% 이상이거나 20% 내지 40% 또는 20% 내지 40%의 범위일 수 있다. 상기 제2홈(33)의 깊이(T3)가 상기 범위보다 크면, 스페이서 성형에 어려움이 있으며, 상기 범위보다 작으면 렌즈 팽창에 대한 버퍼 기능이 저하될 수 있다.
인접한 제2홈(33)들 간의 간격은 상기 제2홈(33)의 깊이(T3)보다 작을 수 있다. 상기 제2홈(33)들 사이의 간격이 상기 깊이(T3)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 간격에 의해 수평 방향으로 팽창 완화를 극대화시켜 줄 수 있다.
상기 스페이서(133)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 방향(Z)으로 상기 제1홈(31)에서 가장 깊은 저점(P1)을 지나는 가상의 직선과 상기 제2홈(33)에서 가장 깊은 저점(P2)을 지나는 가상의 직선은 서로 어긋나게 배치될 수 있다. 예컨대, 광축(Lz)과 평행한 방향(Z)으로 상기 제1홈(31)들의 저점(P1)을 각각 지나는 가상의 직선들은 상기 제2홈(33)들의 저점(P2)을 각각 지나는 가상의 직선들과 교대로 배치될 수 있다. 서로 다른 두 홈(31,33)의 지점(P1,P2)들을 지나는 가상의 직선들은 광축(Lz)과 평행할 수 있다.
광축(Lz)에 직교되는 제1방향(X)과 제1홈(31)의 저점(P1)들을 연결한 가상의 직선과 상기 제2홈(33)의 저점(P2)들을 연결한 가상의 직선 사이의 최단거리(G)는 상기 스페이서(133)의 두께(T1)의 30% 이하이거나, 10% 내지 30%의 범위 또는 20% 내지 30%의 범위일 수 있다. 광축(Lz)에 직교되는 제1방향(X)과 제1홈(31)의 저점(P1)들을 연결한 가상의 직선과 상기 제2홈(33)의 저점(P2)들을 연결한 가상의 직선 사이의 최단거리(G)는 상기 렌즈(115)의 측면 높이보다 크거나 같을 수 있다. 상기 최단거리(G)는 스페이서(133)를 사출할 때, 상기 제1,2홈(31,33)들에 의해 액상의 재질이 주입되는 효율이 저하되지 않는 간격일 수 있다. 상기 최단거리(G)은 0.2mm 이상, 0.2mm 내지 0.7mm 또는 0.25mm 내지 0.65mm 일 수 있다.
스페이서(133)는 서로 반대측 각 홈(31,33)의 저점(P1,P2)을 연결한 가상의 직선들 간의 거리가 렌즈(115)의 측면의 높이보다 크거나 같을 수 있다. 또한 상기 제1홈(31)의 저점(P1)과 상기 제2홈(33)의 저점(P2)은 상기 렌즈(115)의 측면과 제1방향(X)으로 중첩되지 않을 수 있다.
상기 제1홈(31)의 저점(P1)과 상기 제2홈(33)의 저점(P2)은 제1방향(X)으로 중첩되지 않고 이격되므로, 렌즈(115)의 측면 또는 플랜지부(115A)와 광축(Lz)와 직교되는 제1방향(X)으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라 렌즈(115)의 플랜지부(115A)에서 외측으로 제1방향(X)의 충격은 스페이서(133)를 통해 렌즈홀더(513)로 전달되며, 제1방향(X)에서 변형되는 대각선 방향의 충격은 제1홈(31)과 제2홈(33)에 의해 흡수될 수 있다.
상기 스페이서(133)의 버퍼 구조(30)에서 제1홈(31)은 저점(P1)을 기준으로 스페이서(133)의 외측면(S5)에 가까운 제1외면(R1)과, 상기 제1외면(R1)에 마주하는 제1내면(R2)을 포함할 수 있다. 상기 제1홈(31)의 내각(A)은 20도 이상 예컨대, 20도 내지 50도의 범위 또는 20도 내지 40도의 범위일 수 있다. 상기 제1외면(R1)과 상기 제1내면(R2) 각각은 광축과 평행한 축을 기준으로 경사질 수 있으며, 서로 동일한 각도 또는 서로 다른 각도로 경사질 수 있다. 상기 제1외면(R1)의 경사각도는 상기 제1내면(R2)의 경사각도와 같거나 클 수 있다. 예를 들면, 상기 제1외면(R1)의 경사각도는 20도 이상 예컨대, 20도 내지 40도의 범위 또는 20도 내지 30도의 범위일 수 있다. 상기 제1내면(R2)의 경사각도는 20도 미만 예컨대, 3도 내지 18도의 범위 또는 3도 내지 10도의 범위일 수 있다. 상기 제1외면(R1)과 상기 제1내면(R2) 간의 경사 각도 차이는 10도 내지 30도의 범위일 수 있다. 이에 따라 상기 제1홈(31)은 상기의 내각(A)에 의해 렌즈 상부에서의 팽창을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있다.
상기 스페이서(133)의 버퍼 구조(30)에서 제2홈(33)은 저점(P2)을 기준으로 스페이서(133)의 외측면에 가까운 제2외면(R3)과, 상기 제2외면(R3)에 마주하는 제2내면(R4)을 포함할 수 있다. 상기 제2홈(33)의 내각(B)은 20도 이상 예컨대, 20도 내지 50도의 범위 또는 20도 내지 40도의 범위일 수 있다. 상기 제2외면(R3)과 상기 제2내면(R4) 각각은 광축과 평행한 축을 기준으로 경사질 수 있으며, 서로 동일한 각도 또는 서로 다른 각도로 경사질 수 있다. 상기 제2외면(R3)의 경사각도는 상기 제2내면(R4)의 경사각도와 같거나 작을 수 있다. 예를 들면, 상기 제2외면(R3)의 경사각도는 20도 미만 예컨대, 3도 내지 18도의 범위 또는 3도 내지 10도의 범위일 수 있다. 상기 제2내면(R4)의 경사각도는 20도 이상 예컨대, 20도 내지 40도의 범위 또는 30도 내지 40도의 범위일 수 있다. 상기 제2외면(R3)과 상기 제2내면(R4) 간의 경사 각도 차이는 10도 내지 30도의 범위일 수 있다. 이에 따라 상기 제2홈(33)은 상기의 내각(B)에 의해 렌즈 하부에서의 팽창을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있다.
따라서, 발명은 상기 스페이서(133)에 버퍼 구조(30)를 구비하므로, 렌즈(133)의 측 방향에 대해 팽창 또는 수축에 대해 탄성을 제공할 수 있다. 이에 따라 스페이서(133)로 전달되는 팽창을 완화시켜 주어 렌즈(115)의 유효경 영역이 광축 방향으로 변형되는 것을 억제할 수 있고, 이는 렌즈(113)의 광학특성(MTF: Modulation transfer function )의 변화를 최소화시켜 줄 수 있다.
상기 스페이서(133)의 상부 내측 에지에서 인접한 제1홈(31) 사이의 최소거리(E1)는 제1홈(31)들의 최대 폭보다 클 수 있다. 상기 최소거리(E1)는 상기 스페이서(133)의 외측면(S5)과 이에 가장 인접한 제1홈(31)과의 거리(D)보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 제1홈(31)들과 상기 스페이서(133)의 외측면(S5)을 지지하는 렌즈홀더(513)는 상기 렌즈(113)의 내에서 원주 방향으로 렌즈 팽창을 상기 제1홈(31)들이 완충될 때, 상기 스페이서(133)의 외측면(S5)을 지지하여, 완충 효과를 개선시켜 줄 수 있다.
상기 스페이서(133)의 하부 내측 에지에서 인접한 제2홈(33) 사이의 최소 거리(E2)는 상기 제2홈(33)들의 최대 폭보다 클 수 있으며, 상기 스페이서(133)의 외측면(S5)과 이에 가장 인접한 제2홈(33)과의 거리(E)보다 클 수 있다. 이에 따라 제2홈(33)들과 상기 스페이서(133)의 외측면(S5)을 지지하는 렌즈홀더(513)는 상기 렌즈의 내에서 원주 방향으로 렌즈 팽창을 상기 제2홈(33)들이 완화시키며, 렌즈홀더(513)에서 상기 스페이서(133)의 측면을 지지하여, 완화 효과를 더 높여줄 수 있다.
한편, 발명의 실시 예에서 스페이서(133)의 제3면(S3)의 상부 및 제4면(S4)의 하부에는 제2 및 제4렌즈(113,117)의 플랜지부(113A,117A)가 배치되며, 대면할 수 있다. 즉, 제2렌즈(113)의 플랜지부(113A)는 스페이스(133)의 상부에 밀착되며 제1홈(31)들을 덮을 수 있다. 플랜지부(113A)의 하면은 상기 제1홈(31)들이 상면 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 스페이서(133)의 제3면(S3)에 접착될 수 있다. 상기 제4렌즈(117)의 플랜지부(117A)는 스페이스(133)의 상부에 밀착되며 제2홈(33)들을 덮을 수 있다. 플랜지부(117A)의 하면은 상기 제2홈(33)들이 하면 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 스페이서(133)의 제4면(S4)에 접착될 수 있다. 이러한 플랜지부(113A,117A)는 스페이서(133)의 상부 및 하부에서 스페이서(133)의 광축 방향의 유동을 억제시켜 줄 수 있어, 광축과 직교되는 제1방향으로의 탄성을 보다 효과적으로 가이드할 수 있다.
상기 스페이서(133)는 상기 렌즈(115)가 길이 방향 또는 원주 방향으로 팽창할 때, 상기 제1홈(31)들과 상기 제2홈(33)들의 탄성에 의해 상기 스페이서(133)가 수축되고, 상기 스페이서(133)와 렌즈(115)가 광축 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
발명의 실시 예는 렌즈(113)의 제1면(S1)이 볼록하거나 플랫하며 제2면(S2)이 볼록하거나 오목하거나, 제1면(S1)이 볼록 및 제2면(S2)이 볼록할 수 있으며, 스페이서(133)는 제1홈(31)이 제2홈(33)보다 렌즈(115)의 유효경 영역에 더 인접하게 배치될 수 있다.
도 8 및 도 9는 도 3의 스페이서의 다른 예이다.
도 8 및 도 9을 참조하면, 스페이서(133)는 제3면(S3)에 제1홈(31A), 제4면(S4)에 제2홈(33A)을 갖는 버퍼 구조(30)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 광축(Lz)을 기준으로 제1홈(31A)과 제2홈(33A)의 순서로 배열될 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 제1홈(31A)의 깊이와 제2홈(33A)의 깊이가 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제1홈(31A)의 깊이는 상기 스페이서(133)의 두께의 40% 이상 예컨대, 40% 내지 60%의 범위 또는 40% 내지 50%의 범위일 수 있다. 상기 제2홈(33A)의 깊이는 상기 스페이서(133)의 두께(T1)의 40% 이상 예컨대, 40% 내지 60%의 범위 또는 40% 내지 50%의 범위일 수 있다.
상기 제1홈(31A)의 내각(A)은 25도 이상 예컨대, 25도 내지 60도의 범위 또는 30도 내지 50도의 범위일 수 있다. 상기 제1외면(R1)과 상기 제1내면(R2) 각각은 광축과 평행한 축을 기준으로 경사질 수 있으며, 서로 동일한 각도 또는 서로 다른 각도로 경사질 수 있다. 상기 제1외면(R1)의 경사각도는 상기 제1내면(R2)의 경사각도와 같거나 작을 수 있다. 예를 들면, 상기 제1외면(R1)의 경사각도는 20도 미만 예컨대, 3도 내지 18도의 범위 또는 3도 내지 10도의 범위일 수 있다. 상기 제1내면(R2)의 경사각도는 25도 이상 예컨대, 25도 내지 40도의 범위 또는 25도 내지 35도의 범위일 수 있다. 상기 제1외면(R1)과 상기 제1내면(R2) 간의 경사 각도 차이는 15도 내지 30도의 범위일 수 있다. 이에 따라 상기 제1홈(31A)은 상기의 내각(B)에 의해 렌즈 상부에서의 팽창을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있다.
상기 제2홈(33A)의 내각(B)은 25도 이상 예컨대, 25도 내지 60도의 범위 또는 30도 내지 50도의 범위일 수 있다. 상기 제2외면(R3)과 상기 제2내면(R4) 각각은 광축과 평행한 축을 기준으로 경사질 수 있으며, 서로 동일한 각도 또는 서로 다른 각도로 경사질 수 있다. 상기 제2외면(R3)의 경사각도는 상기 제2내면(R4)의 경사각도와 같거나 작을 수 있다. 예를 들면, 상기 제2외면(R3)의 경사각도는 25도 이상 예컨대, 25도 내지 40도의 범위 또는 25도 내지 35도의 범위일 수 있다. 상기 제2내면(R4)의 경사각도는 20도 미만 예컨대, 3도 내지 18도의 범위 또는 3도 내지 10도의 범위일 수 있다. 상기 제2외면(R3)과 상기 제2내면(R4) 간의 경사 각도 차이는 15도 내지 30도의 범위일 수 있다. 이에 따라 상기 제2홈(33A)은 상기의 내각(B)에 의해 렌즈 하부에서의 팽창을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있다.
상기 제1홈(31A)의 저점(들)을 지나는 가상의 직선과 상기 제2홈(33A)의 저점(들)을 지나는 가상의 직선은 광축(Lz)과 직교하는 제1방향(X)으로 중첩될 수 있고, 상기 중첩되는 영역은 렌즈(115)의 측면 또는/및 플랜지부(115A)와 제1방향(X)으로 중첩될 수 있다. 이러한 경우 제1홈(31A)와 제2홈(33A)의 깊이가 깊어진 구조이므로, 두 홈의 개수 및 깊이는 렌즈(115)로부터 전달되는 제1방향(X)이나 대각선 방향의 충격을 고려하여 상기 범위 내에서 조절할 수 있다. 상기 제1홈(31A)와 상기 제2홈(33A)의 개수는 서로 동일할 수 있으며, 2개 이하일 수 있다.
도 10은 발명의 실시 예에서 렌즈(116)의 제1면(S11)이 볼록하고, 제2면(S12)이 플랫하거나 볼록한 경우, 스페이서(133)의 제3면(S3)에 제1홈(31B), 제4면(S4)에 제2홈(33B)를 갖는 버퍼구조(30A)를 적용할 수 있다. 상기 제1홈(31B)와 제2홈(33B)의 구성은 상기에 개시된 설명을 참조하기로 한다. 여기서, 상기 렌즈(116)의 제4면(S4)는 스페이서(133)의 연장부와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 다른 예로서, 도 11과 같이 렌즈(116)의 제2면(S12a)은 유효경 영역이 볼록한 면을 포함할 수 있으며, 또는 도 12와 같이, 렌즈(116)의 제2면(S12b)는 유효경 영역이 오목한 면을 포함할 수 있다.
도 14는 도 8의 스페이서 구조를 갖는 카메라 모듈의 측 단면도의 예이다.
도 14를 참조하면, 카메라 모듈은 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. 발명의 실시 예는 스페이서(131,133) 중 적어도 하나에 버퍼 구조를 제공한 예로 설명하기로 한다. 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 그 내측에 배치된 제3렌즈(115)의 광학 특성의 변화를 억제할 수 있다. 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 차광막(Spacer)으로 정의될 수 있다. 여기서, 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 조리개로 기능할 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 차광을 위해 표면에 차광 물질이 코팅될 수 있다.
상기 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)는 제2렌즈(113)과 제4렌즈(117) 사이에 배치되고, 제3렌즈(113)과 제4렌즈(117) 사이를 이격시키고, 제3렌즈(115)의 외측을 지지할 수 있다. 상기 제3렌즈(115)의 외측과 제2스페이서(133) 사이의 영역은 접착제로 접착될 수 있다. 여기서, 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)는 제3렌즈(133)의 외측에 배치된 예로 도시하였으나, 제1렌즈(111), 제2렌즈(113), 또는/및 제4렌즈(117)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 상부 및 하부에 홈(31,33)을 갖는 구조를 포함할 수 있다. 상기 홈(31,33)은 연속적인 링 형상으로 형성될 수 있다.
상기 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)는 유리 재질보다 열 팽창계수가 높은 재질이거나, 금속 재질보다 높은 열 팽창계수를 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 열 가소성 또는 열 경화성 재질일 수 있다.
상기 버퍼 구조(30)를 갖는 제2스페이서(133)의 내측에 배치된 제3렌즈(115)는 유리 재질이거나 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제2스페이서(133)의 두께는 상기 제3렌즈(115)의 외면의 높이보다 클 수 있다. 상기 제2스페이서(133)의 두께는 상기 제3렌즈(115)의 중심부의 두께보다 클 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 제1부분(71)과, 제4렌즈(117)의 플랜지부(117A)와 렌즈 홀더(513) 사이에 배치된 제2부분(73)을 포함할 수 있다. 상기 제2스페이서(133)는 제3렌즈(115)의 외측, 제2렌즈(113)과 제4렌즈(117)의 외측을 보호할 수 있다.
상기 제2스페이서(133)의 버퍼 구조(30)는 상면에 하나 또는 복수의 제1홈(31A)와 하면에 하나 또는 복수의 제2홈(33A)를 포함할 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)에서 제1홈(31A)의 저점(들)을 지나는 가상의 직선과 상기 제2홈(33A)의 저점(들)을 지나는 가상의 직선은 광축(Lz)과 직교하는 제1방향(X)으로 중첩될 수 있고, 상기 중첩되는 영역은 렌즈(115)의 측면 또는/및 플랜지부(115A)와 제1방향(X)으로 중첩될 수 있다. 이러한 경우 제1홈(31A)와 제2홈(33A)의 깊이가 깊어진 구조이므로, 두 홈의 개수 및 깊이는 렌즈(115)로부터 전달되는 제1방향(X)이나 대각선 방향의 충격을 고려하여 상기 범위 내에서 조절할 수 있다. 상기 제1홈(31A)와 상기 제2홈(33A)의 개수는 서로 동일할 수 있으며, 2개 이하일 수 있다.
상기 버퍼 구조(30)는 주위 온도에 따라 제3렌즈(115)의 길이가 팽창될 때 완충시켜 줄 수 있다. 상기 버퍼 구조(30)는 제2스페이서(133)에서 광축(Lz)에 직교되는 방향으로 또는 원주 방향으로 탄성을 제공될 수 있다.
도 15를 참조하면, 카메라 모듈은 스페이서(133)의 버퍼 구조(30)를 제1버퍼 구조으로 정의하고, 렌즈의 버퍼 구조(40)를 제2버퍼 구조로 정의할 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)를 갖는 렌즈는 제1렌즈 내지 제4렌즈 중 적어도 하나 또는 둘 이상에 배치될 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)는 렌즈의 플랜지부의 상면 및 하면에 오목한 홈으로 형성될 수 있다.
상기 스페이서(133)의 제1버퍼 구조(30)는 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 하며, 이하 제2렌즈(113)의 제2버퍼 구조(40)에 대해 설명하기로 한다.
상기 제2버퍼 구조(40)를 갖는 제2렌즈(113)는 제1렌즈(111)과 제3렌즈(115) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)는 제1스페이서(131)와 접촉될 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)는 제2스페이서(133)와 접촉될 수 있다.
상기 제2버퍼 구조(40)의 상면에 오목한 홈(41)은 제1스페이서(131)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)의 하면에 오목한 홈(43)은 제2스페이서(133)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)의 상부 및 하부의 홈(41,43)은 유효경 영역과 광축(Lz)과 직교되는 제1방향(X)으로 중첩될 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)의 상부 및 하부의 홈(41,43)은 제2렌즈(113)의 외 측면과 광축(Lz)과 직교되는 제1방향(X)으로 중첩될 수 있다.
상기 제2버퍼 구조(40)가 적용된 제2렌즈(113)는 플라스틱 재질일 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 플라스틱 재질의 제2렌즈(113)에 적용된 제2버퍼 구조(40)는 주위 온도에 따라 제2렌즈(113)의 부피가 팽창될 때 완충시켜 줄 수 있다. 상기 제2버퍼 구조(40)는 제2렌즈(113)의 플랜지부(113A)에 제공될 수 있으며, 광축(Lz)에 직교되는 방향으로 또는 원주 방향으로 탄성을 제공하는 구조로 제공될 수 있다.
도 16은 비교 예와 실시 예의 버퍼 구조 여부에 따른 렌즈 형상 변화를 나타낸 도면이다. 도 17의 (A)는 도 13과 같이 버퍼 구조가 없는 스페이서(133-1)를 채용한 렌즈의 변형 예이며, (B)는 도 4와 같은 예에서 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)를 채용한 렌즈의 변형 예이며, (C)는 도 9와 같은 예에서 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)를 채용한 렌즈의 변형 예이다. 렌즈에서 Z축 방향의 변화량(단위 mm)를 보면, 비교 예(A)의 구조가 가장 크고, (B)(C)구조가 (A) 구조보다 더 작게 나타남을 알 수 있다.
도 17는 비교 예와 실시 예의 버퍼 구조 여부에 따른 스페이서의 형상 변화를 나타낸 도면이다. 도 17의 (A)는 도 13과 같이 버퍼 구조가 없는 스페이서(133-1)의 변형 예이며, (B)는 도 4와 같은 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)의 변형 예이며, (C)는 도 9와 같은 버퍼 구조(30)를 갖는 스페이서(133)의 변형 예이다. 스페이서에서 광축과 직교하는 제1방향의 변화량(단위 mm)를 보면, 비교 예(A)가 가장 크고, (B)(C)의 (A)구조보다 작음을 알 수 있다. 예를 들면, 광축에서 반경 방향으로 변형 량을 보면, (A) 구조는 11㎛ 이상이며, (B) 구조는 10㎛ 이하이며, (C) 구조는 4㎛이하로 나타난다.
발명의 실시 예는 차량의 카메라 모듈에서 -20도 이하의 저온에서 70도 이상의 고온까지의 온도 변화, 예컨대, -40도 내지 85도의 범위의 변화에 대해 적어도 하나의 렌즈의 외측에 버퍼 구조를 갖는 스페이서를 적용함에 있어서, 열 팽창계수가 높은 렌즈에 대해 길이 방향으로 완화시켜 줌으로써, 플라스틱 또는 유리 재질의 렌즈의 팽창에 대해 수축 또는 팽창되는 탄성을 제공하고, 렌즈의 유효경 영역의 광축 방향의 변화량을 억제시켜 줄 수 있다. 이에 따라 플라스틱 또는 유리 재질의 렌즈를 채용한 카메라 모듈의 광학 특성의 변화를 줄여줄 수 있다. 또한 렌즈의 외측 플랜지부에 버퍼 구조를 더 포함할 수 있어, 렌즈 자체의 탄성 변형을 억제할 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.
31,33,31A,33A: 홈
30,40: 버퍼 구조
100: 렌즈부
111,113,115,117: 렌즈
111A,113A,115A, 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 (13)

  1. 렌즈 홀더;
    상기 렌즈 홀더 내에 배치되는 복수의 렌즈;
    상기 복수의 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 스페이서;
    를 포함하고,
    상기 스페이서는 상면 및 하면에 적어도 하나의 홈이 배치되는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈는 제1내지 제4렌즈를 포함하고,
    상기 스페이서는 상기 제2렌즈와 제4렌즈 사이에 배치되고,
    상기 제3렌즈는 상기 스페이서 사이에 배치되는 카메라 모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스페이서의 상면은 상기 제2렌즈와 접촉하고, 상기 스페이서의 하면은 상기 제4렌즈와 접촉하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홈의 측 단면은 삼각형 형상인 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홈의 양측면은 서로 다른 각도의 경사면을 갖는 카메라 모듈.
  6. 제1항, 제4항, 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상면에 배치된 제1홈과 하면에 배치된 제2홈을 포함하며,
    상기 제1홈의 저점과 상기 제2홈의 저점사이의 최단거리는 상기 적어도 하나의 렌즈의 측면의 높이보다 크거나 같은 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 최단거리는 광축에서 수직하게 상기 상면에 배치된 홈의 저점에 접하는 가상의 직선과 상기 하면에 배치된 홈의 저점에 접하는 가상의 직선 사이의 최단 거리인, 카메라 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 제2렌즈와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 제1부분과,
    상기 제4렌즈와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 제2부분을 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상면 및 하면 각각에 배치된 홈이 광축에서 수직한 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 상면에 배치된 홈의 저점과 상기 상면에 배치된 홈의 저점을 연결한 가상선 들 간의 거리가 상기 적어도 하나의 렌즈의 측면의 높이보다 크거나 같은 카메라 모듈.
  10. 렌즈 홀더;
    상기 렌즈 홀더 내에 물체측에서 상측으로 차례로 배치되는 제1내지 제4렌즈; 및
    상기 제2렌즈 내지 제4렌즈 중 적어도 어느 하나와 상기 렌즈 홀더 사이에 배치되는 스페이서;
    를 포함하고,
    상기 스페이서는 복수개의 홈을 포함하고,
    상기 어느 하나의 렌즈는 유효경 영역과 플랜지 영역을 포함하고,
    상기 플랜지 영역은 상기 스페이서에 의해 지지되고,
    상기 플랜지 영역의 최 외측면의 중심은 광축과 수직한 제1방향으로 상기 홈과 오버랩되지 않는 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 최 외측면의 상측 또는 하측 에지 중 적어도 하나는 상기 홈의 저점과 동일 직선 상에 있는 카메라 모듈.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4렌즈 중 적어도 하나와 상기 렌즈 홀더 사이는 갭을 갖는 카메라 모듈.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제 1렌즈는 유리 재질을 포함하고,
    상기 제2렌즈 내지 4렌즈 중 적어도 하나는 플라스틱 재질인 카메라 모듈.
KR1020200108039A 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 모듈 KR20220026911A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200108039A KR20220026911A (ko) 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 모듈
CN202180053273.0A CN115997165A (zh) 2020-08-26 2021-08-24 用于车辆的相机模块
US18/023,563 US20230314752A1 (en) 2020-08-26 2021-08-24 Camera module for vehicle
PCT/KR2021/011245 WO2022045715A1 (ko) 2020-08-26 2021-08-24 차량용 카메라 모듈
EP21862012.8A EP4207728A4 (en) 2020-08-26 2021-08-24 VEHICLE CAMERA MODULE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200108039A KR20220026911A (ko) 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220026911A true KR20220026911A (ko) 2022-03-07

Family

ID=80355471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200108039A KR20220026911A (ko) 2020-08-26 2020-08-26 차량용 카메라 모듈

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230314752A1 (ko)
EP (1) EP4207728A4 (ko)
KR (1) KR20220026911A (ko)
CN (1) CN115997165A (ko)
WO (1) WO2022045715A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008304642A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Sumitomo Electric Ind Ltd レンズユニット、撮像装置及び画像処理システム
KR100973005B1 (ko) * 2008-08-04 2010-07-30 삼성전기주식회사 렌즈 모듈
KR101199191B1 (ko) * 2010-11-10 2012-11-07 엘지이노텍 주식회사 렌즈 어셈블리, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 카메라 모듈
JP2014041167A (ja) * 2010-12-21 2014-03-06 Fujifilm Corp レンズユニット及び撮像ユニット
KR20160068508A (ko) * 2014-12-05 2016-06-15 삼성전기주식회사 렌즈 모듈
JP6944283B2 (ja) * 2017-06-27 2021-10-06 日本電産サンキョー株式会社 レンズユニットおよびレンズユニットの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022045715A1 (ko) 2022-03-03
EP4207728A4 (en) 2024-11-06
CN115997165A (zh) 2023-04-21
US20230314752A1 (en) 2023-10-05
EP4207728A1 (en) 2023-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116848451A (zh) 用于车辆的光学系统和相机模块
US20230314911A1 (en) Camera lens for vehicle and camera module comprising same
KR20220026911A (ko) 차량용 카메라 모듈
KR20220133568A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20220133555A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR102700167B1 (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
US20240231048A1 (en) Camera module and vehicle comprising same
KR20240037046A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20240034565A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20240044829A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
US20240369800A1 (en) Camera module and vehicle comprising same
CN118339841A (zh) 相机模块和包括该相机模块的车辆
KR20240114560A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 전자장치
KR20240121184A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20230091464A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20230155279A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20240121185A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20220155163A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20220020028A (ko) 차량용 광학계 및 카메라 모듈
KR20220093930A (ko) 차량용 광학계 및 카메라 모듈
KR20230138180A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20230029131A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량
KR20240135298A (ko) 카메라 모듈 및 이를 구비한 전자장치
KR20240062903A (ko) 카메라 모듈 및 운전 보조장치
CN117322004A (zh) 相机模块和具有该相机模块的车辆

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination