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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-07
(54)【発明の名称】カメラモジュール及びこれを備えた車両
(51)【国際特許分類】
G02B 7/02 20210101AFI20240425BHJP
G03B 15/00 20210101ALI20240425BHJP
【ＦＩ】
G02B7/02 B
G02B7/02 F
G03B15/00 V
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023570443
(86)(22)【出願日】2022-05-13
(85)【翻訳文提出日】2024-01-11
(86)【国際出願番号】 KR2022006853
(87)【国際公開番号】W WO2022240222
(87)【国際公開日】2022-11-17
(31)【優先権主張番号】10-2021-0063036
(32)【優先日】2021-05-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0110389
(32)【優先日】2021-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0183214
(32)【優先日】2021-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517099982
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100159259
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 実
(72)【発明者】
【氏名】チェ ソ ヨン
(72)【発明者】
【氏名】パク ソン チン
(72)【発明者】
【氏名】ソク スン ウォン
(72)【発明者】
【氏名】イム チュン ヨン
【テーマコード（参考）】
2H044
【Ｆターム（参考）】
2H044AB10
2H044AH01
2H044AH14
(57)【要約】
発明の実施例に開示されたカメラモジュールは、内部に貫通ホールを有するレンズバレルと、前記レンズバレルの貫通ホールに配置され、物体側からセンサー側に向いて光軸が整列された第１～第３レンズを有するレンズ部と、イメージセンサーとを含み、前記第２レンズの材質と前記第１レンズの材質は異なり、前記第２レンズの屈折率は、前記第１レンズの屈折率より低く、前記第１～第３レンズのそれぞれは、前記光軸から前記レンズバレルの内面に向いて延長される第１～第３フランジ部を含み、前記第１フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第１外径であり、前記第２フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第２外径であり、前記第３フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第３外径であり、前記イメージセンサーの上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は４外径であり、前記第３外径は、前記第４半径より小さく、前記第２外径より大きくてもよい。
【選択図】図６
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に貫通ホールを有するレンズバレルと、前記レンズバレルの貫通ホールに配置され、物体側からセンサー側に向いて光軸が整列された第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを有するレンズ部と、
イメージセンサーと、
を含み、
前記第２レンズの材質と前記第１レンズの材質は異なり、
前記第２レンズの屈折率は、前記第１レンズの屈折率より低く、
前記第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズのそれぞれは、前記光軸から前記レンズバレルの内側壁に向いて延長される第１フランジ部、第２フランジ部及び第３フランジ部を含み、
前記第１フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第１外径であり、
前記第２フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第２外径であり、
前記第３フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第３外径であり、
前記イメージセンサーの上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は４外径であり、
前記第３外径は、前記第４半径より小さく、前記第２外径より大きい、カメラモジュール。
【請求項2】
前記第１外径は、前記第３外径より小さい、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項3】
前記レンズバレルの下端内側に配置され、前記第３レンズとイメージセンサーの間に配置された光学フィルターを含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項4】
前記第１支持部の厚さは、前記第１支持部の内面と外面の間の最小距離であり、前記第２支持部の厚さと同一である、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項5】
前記第２支持部の厚さは、前記第２支持部の内面と外面の間の最小距離であり、前記第３支持部の厚さと同一である、請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項6】
内部に貫通ホールを有するレンズバレルと、前記レンズバレルの貫通ホールに配置され、物体側からセンサー側に向いて光軸が整列された第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズと、
を含み、
前記第２レンズの材質と前記第１レンズの材質は異なり、
前記第２レンズの屈折率は、前記第１レンズの屈折率より低く、
前記第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズのそれぞれは、前記光軸から前記レンズバレルの内面に向いて延長される第１フランジ部、第２フランジ部及び第３フランジ部を含み、
前記レンズバレルは、前記第１フランジ部の外側に配置された第１支持部、前記第２フランジ部の外側に配置される第２支持部、及び前記第３フランジ部の外側に配置される第３支持部を含み、
前記第１、２、３支持部は、前記第１、２、３レンズの外側で前記レンズバレルの内側壁と外面が互いに垂直する区間を含み、
前記レンズバレルの下端外面に前記光軸と平行する仮想の直線を基準として、前記第１支持部の外面は第１深さを有し、前記第２支持部の外面は第２深さを有し、前記第３支持部の第３深さを有し、
前記第２深さは、前記第１深さより小さく、前記第３深さより小さい、カメラモジュール。
【請求項7】
前記レンズバレルの下端内側に配置され、前記第３レンズとイメージセンサーの間に配置された光学フィルターを含む、請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項8】
前記第１支持部の厚さは、前記第１支持部の内面と外面の間の最小間隔であり、前記第２支持部の厚さと同一である、請求項６または７に記載のカメラモジュール。
【請求項9】
前記第２支持部の厚さは、前記第２支持部の内面と外面の間の最小距離であり、前記第３支持部の厚さと同一である、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項10】
前記第１支持部から前記第２支持部に向いて傾斜するように延長される第１傾斜部、及び前記第２支持部から前記第３支持部に向いて傾斜するように延長される第２傾斜部を含む、請求項１または６に記載のカメラモジュール。
【請求項11】
前記第２支持部の内面は、前記第２フランジ部の外面と接触し、前記第２レンズの前記第２フランジ部が前記第１支持部の内面と接触する第１接触面の長さは、前記フランジ部厚さの２０%～５０%である、請求項１または６に記載のカメラモジュール。
【請求項12】
前記光軸上で前記第１レンズは、物体側第１面とセンサー側第４面を含み、前記光軸上で前記第２レンズの物体側第３面とセンサー側第４面は異なる曲率半径を有し、
前記第２レンズの前記第２フランジ部が前記第２支持部の内面と接触する第１接触面の中心は、前記第２フランジ部厚さの中心を基準として前記第３面と前記第４面のうち曲率半径が大きい側に近く位置する、請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項13】
前記第１接触面の中心は、前記第２レンズの前記フランジ部の中心よりも物体側に近く位置する、請求項１２に記載のカメラモジュール。
【請求項14】
前記第３面と前記第４面の曲率半径の差は１以上である、請求項１２に記載のカメラモジュール。
【請求項15】
前記第３面の曲率半径は、前記第４面の曲率半径より大きく、前記第１接触面の中心は、前記第２レンズのフランジ部の中心よりも物体側に近く位置する、請求項１４に記載のカメラモジュール。
【請求項16】
前記第１レンズの直径が前記第２レンズの直径より小さい、請求項１５に記載のカメラモジュール。
【請求項17】
前記第３レンズの材質と前記第１レンズの材質は異なり、前記第３レンズの屈折率は、前記第１レンズの屈折率より低く、
前記第３レンズの前記第３フランジ部は、前記レンズバレルの第３支持部の内面と接触する第２接触面を含み、
前記第２接触面の長さは、前記第３フランジ部厚さの２０%～５０%である、請求項１または６に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の実施例は、カメラモジュール及びこれを備えた車両に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ADAS(Advanced Driving Assistance System)とは、ドライバーの運転を補助するための先進運転支援システムとして、前方の状況をセンシングして、センシングされた結果に基づいて状況を判断し、状況判断に基づいて車両の動きを制御するように構成される。例えば、ADASセンサー装置は、前方の車両を感知し、車線を認識する。以後、目標車線や目標速度及び前方のターゲットが判断されると、車両のESC(Electrical Stability Control)、EMS(Engine Management System)、MDPS(Motor Driven Power Steering)等が制御される。代表的に、ADASは、自動駐車システム、低速市内走行補助システム、死角地帯警告システム等として具現される。ADASで前方の状況を感知するためのセンサー装置は、GPSセンサー、レーザースキャナ、前方レーダー、Lidar等であるが、最も代表的なものは車両の前方を撮影するための前方カメラである。
【0003】
ドライバー状態監視システムは、NIR(Near-infrared)カメラ、ECU(Electronic control unit)で構成されている。ドライバー状態監視システムは、NIR LEDを利用してドライバーの顔部位に赤外線を投射し、赤外線が投射されたドライバーの顔映像を獲得する。ECUは、NIRカメラから獲得されるドライバーの顔映像を映像処理して、目、鼻、口を検出し、ドライバーの視線が向く方向と目の開閉を確認する。ドライバーの視線が向く方向と目の開閉によりECUはドライバーの状態を把握することができ、それによりドライバーの前方注視怠慢の有無を確認することができる。ドライバーの前方注視怠慢が判断されると、ECUはブザー等のような出力装置により警告信号を出力してドライバーに警告する。
【0004】
近来、ドライバーの安全及び便宜のために車両の周辺を感知する感知システムに対する研究が加速化している。車両感知システムは、車両の周辺の物体を感知してドライバーが認知できなかった物体との衝突を防ぐだけではなく、空いている空間等を感知して自動駐車を行うように多様な用途で使用されており、車両自動制御において最も必須的なデータを提供している。このような感知システムは、レーダー信号を利用する方式と、カメラを利用する方式が通常的に用いられている。車両用カメラモジュールは、自動車で前方及び後方監視カメラとブラックボックス等に内蔵されて使用され、被写体を写真や動画で撮影することになる。車両用カメラモジュールは、外部に露出するので、湿気及び温度によって撮影品質が落ちることがある。特に、カメラモジュールは、周囲温度とレンズの材質によって光学特性が変化する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発明の実施例は、新しいレンズ光学系を有するカメラモジュールを提供することができる。
【0006】
発明の実施例は、新しいレンズバレルを有するカメラモジュールを提供することができる。
【0007】
発明の実施例は、レンズのうち少なくとも１つの熱補償レンズを有する光学系と熱変形を抑制するためのレンズバレルを有するカメラモジュールを提供することができる。
【0008】
発明の実施例は、レンズのうち少なくとも１つのレンズのフランジ部とレンズバレルの内側壁の間の接触特性により熱変形を減らすためのカメラモジュールを提供することができる。
【0009】
発明の実施例は、カメラモジュールを有する携帯端末機及び車両のような移動体を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【0010】
発明の実施例に係るカメラモジュールは、貫通ホールを含むレンズバレルと、前記貫通ホール内部に配置され、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含むレンズ部とを含み、前記レンズバレルは、前記貫通ホール内部の第１内側壁、第２内側壁及び第３内側壁を含み、前記第１レンズは前記第１内側壁と接触し、前記第２レンズは前記第２内側壁と接触し、前記第３レンズは前記第３内側壁と接触し、前記第１レンズはガラス材質を含み、前記第２レンズ及び前記第３レンズはプラスチック材質を含み、前記第１レンズの直径は５mm以下であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径は１０mm以下であり、前記レンズバレルの線膨張係数は３１ppm/℃～６０ppm/℃である。
【0011】
発明の実施例によれば、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、光が入射する有効領域及び光が入射しない非有効領域を含み、前記第１レンズの直径、前記第２レンズの直径及び前記第３レンズの直径は、前記有効領域及び非有効領域の和で定義される。
【0012】
発明の実施例によれば、前記レンズバレルの線膨張係数は前記第１レンズの線膨張係数より大きく、前記レンズバレルの線膨張係数は前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数以下である。前記第１レンズの線膨張係数は０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃であり、前記第２レンズの線膨張係数は５ppm/℃～６０ppm/℃であり、前記第３レンズの線膨張係数は５ppm/℃～６０ppm/℃である。
【0013】
発明の別の例によれば、前記第１レンズの直径は３mm～５mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径は３mm～９mmであり、前記第１レンズの直径は前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径より小さい。発明の実施例によれば、前記第１レンズの線膨張係数は０ppm/℃超過乃至１０ppm/℃であり、前記第２レンズの線膨張係数は５０ppm/℃～６０ppm/℃であり、前記第３レンズの線膨張係数は５０ppm/℃～６０ppm/℃である。
【0014】
実施例に係るカメラモジュールは、前記第１レンズの直径は３.２mm～４.４mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径は４.５mm～８mmであり、前記第１レンズの直径は、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径より小さい。前記レンズバレルの線膨張係数は２９ppm/℃～５０ppm/℃または３９ppm/℃～６０ppm/℃である。
【0015】
発明の実施例によれば、前記カメラモジュールは、第１温度から前記第１温度より高温の第２温度に変化する第１モードと、前記第１温度から前記第１温度より低温の第３温度に変化する第２モードで駆動され、前記第１モードで前記第１レンズと前記第１内側壁の間の間隔は１５μm以下であり、前記第２モードで前記第２レンズと前記第２内側壁の間の間隔は６μm以下であり、前記第２モードで前記第３レンズと前記第３内側壁の間の間隔は６μm以下であり、前記第１温度は２０℃～３０℃であり、前記第２温度は８０℃～１０５℃であり、前記第３温度は-４０℃～-３０℃である。
【0016】
発明の別の実施例に係るカメラモジュールは、貫通ホールを含むバレルと、前記貫通ホール内部に配置され、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含むレンズ部とを含み、前記レンズバレルは、前記貫通ホール内部の第１内側壁、第２内側壁及び第３内側壁を含み、前記第１レンズは第１内側壁と接触し、前記第２レンズは第２内側壁と接触し、前記第３レンズは第３内側壁と接触し、前記第１レンズは、第１温度から前記第１温度より高温の第２温度に変化する第１モードで膨張し、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記第１温度から前記第１温度より低温の前記第３温度に変化する第２モードで収縮し、前記第１レンズの直径は５mm以下であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径は１０mm以下であり、前記レンズバレルの線膨張係数は３１ppm/℃～６０ppm/℃であり、前記第１モードで前記第１レンズと前記第１内側壁の間の間隔は１８μm以下であり、前記第２モードで前記第２レンズと前記第２内側壁の間の間隔は９μm以下であり、前記第２モードで前記第３レンズと前記第３内側壁の間の間隔は９μm以下であり、前記第１温度は２０℃～３０℃であり、前記第２温度は８０℃～１０５℃であり、前記第３温度は-４０℃～-３０℃である。
【0017】
発明の実施例によれば、前記第１レンズはガラスを含み、前記第２レンズ及び前記第３レンズはプラスチックを含む。前記レンズバレルの線膨張係数は、前記第１レンズの線膨張係数より大きく、前記レンズバレルの線膨張係数は、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数以下である。
【0018】
発明の別の実施例によれば、前記第１レンズの線膨張係数は０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃であり、前記第２レンズの線膨張係数は５ppm/℃～６０ppm/℃であり、前記第３レンズの線膨張係数は５ppm/℃～６０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径は３mm～５mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径は３mm～９mmであり、前記第１レンズの直径は、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径より小さい。
【0019】
発明の別の実施例によれば、前記第１レンズの線膨張係数は０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃であり、前記第２レンズの線膨張係数は５０ppm/℃～６０ppm/℃であり、前記第３レンズの線膨張係数は５０ppm/℃～６０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径は３.２mm～４.４mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径は４.５mm～８mmであり、前記第１レンズの直径は、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径より小さい。
【0020】
発明の別の実施例によれば、前記レンズバレルの線膨張係数は２９ppm/℃～５０ppm/℃または３９ppm/℃～６０ppm/℃である。
【0021】
発明の別の実施例によれば、前記第１モードで前記レンズバレルの膨張量と前記第１レンズの膨張量の差(バレル膨張量-第１レンズ膨張量)は１８μm以下であり、前記第２モードで前記第２レンズまたは第３レンズの収縮量と前記レンズバレルの収縮量の差(第２、３レンズ収縮量-バレルの収縮量)は９μm以下である。
【0022】
発明の別の実施例に係るカメラモジュールは、貫通ホールを含むレンズバレルと、前記貫通ホール内部に配置され、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含むレンズ部とを含み、前記レンズバレルは、前記貫通ホール内部の第１内側壁、第２内側壁及び第３内側壁を含み、前記第１レンズはガラスを含み、前記第２レンズ及び前記第３レンズはプラスチック材質を含み、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズのうち少なくとも１つの直径は下記数式を満足する。
【0023】
数式：２mm≦レンズ直径≦｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
発明の別の実施例に係るカメラモジュールは、貫通ホールを含むレンズバレルと、前記貫通ホール内部に配置され、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含むレンズ部とを含み、前記レンズバレルは、前記貫通ホール内部の第１内側壁、第２内側壁及び第３内側壁を含み、前記第１レンズはガラス材質を含み、前記第２レンズ及び前記第３レンズはプラスチック材質を含み、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズのうち少なくとも１つの直径は下記数式を満足し、前記第１レンズは２０℃～３０℃の範囲の第１温度から８０℃～１０５℃の第２温度に変化し、前記第２レンズ及び前記第３レンズは２０℃～３０℃の範囲の第１温度から-４０℃～-３０℃の第３温度に変化する。
発明の別の実施例に係るカメラモジュールは、貫通ホールを含むレンズバレルと、前記貫通ホール内部に配置され、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを含むレンズ部とを含み、前記レンズバレルは、前記貫通ホール内部の第１内側壁、第２内側壁及び第３内側壁を含み、前記第１レンズはガラス材質を含み、前記第２レンズ及び前記第３レンズはプラスチック材質を含み、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズのうち少なくとも１つの直径は下記数式を満足し、前記第１レンズは２０℃～３０℃の範囲の第１温度から８０℃～１０５℃の第２温度に変化し、前記第２レンズ及び前記第３レンズは２０℃～３０℃の範囲の第１温度から-４０℃～-３０℃の第３温度に変化する。
【0024】
数式：２mm≦レンズ直径≦｛レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【発明の効果】
【0025】
発明の実施例によれば、カメラモジュール内のレンズの間の材質差による熱変形または温度による形状変化を減らすことができる。
【0026】
発明の実施例によれば、カメラモジュールでレンズの周囲に配置されたレンズバレルの厚さを一定な厚さで提供して、レンズの熱変形または温度による形状変化を減らすことができる。
【0027】
発明の実施例によれば、機構的に熱補償が可能なレンズとレンズバレルを有するカメラモジュールを提供して、カメラモジュールの信頼性を改善することができる。
【0028】
発明の実施例によれば、プラスチック材質のレンズに対してレンズバレルとの接触位置または/及び接触面積を調節して熱変形が抑制されるようにして、カメラモジュールの信頼性を改善することができる。
【0029】
発明の実施例によれば、レンズのフランジ部とレンズバレルの内面の間の接触特性を考慮して、光軸と直交する方向にレンズの膨張と収縮による光学特性変化を抑制することができる。発明の実施例は、熱変化に光学的に敏感なレンズの形状変化を抑制して、レンズの光軸がずれて光学的性能(MTF)が急激に低下する問題を抑制することができる。
【0030】
発明の実施例に係るカメラモジュールは、レンズの素材及び直径に応じて前記レンズのディセンタを最小化できるバレルの線膨張係数を設定することができる。詳しくは、物質固有の特性である線膨張係数は、レンズの素材ごとに異なる。この時、カメラモジュールに含まれるレンズ同士の線膨張係数の差及びレンズとバレルの間の線膨張係数の差によってカメラモジュールが高温状態または低温状態に変化する場合、膨張量及び収縮量の差によってレンズのディセンタが発生し得る。これにより、レンズの素材による各レンズの線膨張係数の大きさの範囲及びレンズの直径の大きさを考慮して、レンズとバレルの間の膨張量の差及び収縮量の差を制御することができる。即ち、実施例に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの高温状態及び低温状態で発生するディセンタが光学特性に大きく影響を与えない範囲にバレルの線膨張係数の範囲を設定することができる。これにより、レンズの設定された線膨張係数及び設定された直径で設定された範囲のバレルの線膨張係数を有するようにカメラモジュールを設定することで、高温状態及び低温状態でカメラモジュールが光学特性に大きく影響を与えないディセンタ範囲にレンズのディセンタを調節することができる。
【0031】
よって、実施例に係るカメラモジュールは、高温状態及び低温状態でもディセンタ範囲を最小化することで、常温、高温及び低温状態のいずれにおいても均一な動作性能を維持することができる。発明の実施例によれば、カメラモジュールの光学的信頼性を改善することができる。また、カメラモジュール及びこれを有する車両用カメラ装置の信頼性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】発明の第１実施例に係るカメラモジュールの側断面図の例である。
【図4】発明の第１実施例に係るレンズバレルを示した斜視図である。
【図10】(A)、(B)は、比較例及び発明のカメラモジュールの熱によるストレスを比較した図面である。
【図11】(A)、(B)は、比較例及び発明のカメラモジュールの熱による変形率を比較した図面である。
【図12】(A)、(B)は、比較例及び発明のカメラモジュールの回折(Diffraction)光学性能変化率(MTF)を比較したグラフである。
【図13】発明の第２実施例に係るカメラモジュールを説明する側断面図である。
【図14】発明の第２実施例に係るカメラモジュールを説明する側断面図である。
【図15】発明の第２実施例に係るカメラモジュールのレンズ部のディセンタを説明するための表である。
【図16】発明の第２実施例に係るカメラモジュールのレンズ部のディセンタを説明するための表である。
【図17】発明の第２実施例に係るカメラモジュールのレンズ部のディセンタを説明するための表である。
【図18】発明の第３実施例に係るカメラモジュールにおいて、レンズバレル内のレンズの直径変化を比較するための表である。
【図19】発明の第３実施例に係るカメラモジュールにおいて、レンズバレル内のレンズの直径変化を比較するための表である。
【図20】発明の実施例に係るカメラモジュールを有する車両の例を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。本発明の技術思想は、説明される一部実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現することができ、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間の構成要素の１つ以上を選択的に結合又は置き換えて用いることができる。また、本発明の実施例で用いられる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明白に特定して記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に一般的に理解できる意味と解釈され、辞書に定義された用語のように一般的に使用される用語は、かかわる技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈できるだろう。
【0034】
本発明の実施例で用いられる用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は、記載上特に限定しない限り複数形も含むことができ、「A及び(と)B、Cのうち少なくとも１つ(又は１つ以上)」と記載される場合、A、B、Cで組合せることのできる全ての組合せのうち１つ以上を含むことができる。また、本発明の実施例の構成要素の説明において、第１、第２、A、B、(A)、(B)等の用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質又は順序等が限定されるものではない。そして、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接的に連結又は接続される場合だけではなく、その構成要素と他の構成要素の間にある更なる構成要素により「連結」、「結合」又は「接続」される場合も含むことができる。また、各構成要素の「上又は下」に形成又は配置されると記載される場合、「上又は下」は、２つの構成要素が直接接触する場合だけではなく、１つ以上のさらに他の構成要素が２つの構成要素の間に形成又は配置される場合も含む。また「上又は下」と表現される場合、１つの構成要素を基準として上側方向だけではなく下側方向の意味も含むことができる。また、以下で説明される多数の実施例は、互いに組合わせることができないと特別に言及しない限り、互いに組合わせることができる。また、多数の実施例のうちいずれか１つの実施例に対する説明で抜けている部分は、特別に言及しない限り、別の実施例に対する説明を適用することができる。
【0035】
発明の説明で、最初のレンズは、物体側に一番近いレンズを意味し、最後のレンズは、像側(またはセンサー面)に一番近いレンズを意味する。前記最後のレンズは、イメージセンサーに隣接したレンズを含むことができる。発明の説明で、特別な言及がない限り、レンズの半径、厚さ/距離、TTL等に対する単位は全てmmである。本明細書で、レンズの形状は、レンズの光軸を基準として表したものである。一例として、レンズの物体側面が膨らんでいるまたは凹んでいるという意味は、当該レンズの物体側面で光軸付近が膨らんでいるまたは凹んでいるという意味であり、光軸周辺が膨らんでいるまたは凹んでいるという意味ではない。よって、レンズの物体側面が膨らんでいると説明された場合でも、当該レンズの物体側面で光軸周辺部分は凹状を有することができ、その反対の形状を有することができる。本明細書で、レンズの厚さ及び曲率半径は、当該レンズの光軸を基準として測定されたものであることを明示しておく。即ち、レンズの面が膨らんでいるということは、光軸と対応する領域のレンズの表面が凸状を有することを意味し、レンズの面が凹んでいるということは、光軸と対応する領域のレンズの表面が凹状を有することを意味することができる。また、「物体側面」は、光軸を基準として物体側を向くレンズの面を意味し、「センサー側面」は、光軸を基準としてセンサー側面を向くレンズの面を意味することができる。
【0036】
図１は、発明の第１実施例に係るカメラモジュールの側断面図の例であり、図２は、図１のカメラモジュールで物体側に近い２つのレンズとレンズバレルの結合を示した部分側断面図であり、図３は、図１のカメラモジュールでセンサー側に近い最後のレンズとレンズバレルの結合を示した部分側断面図である。
【0037】
図１～図３を参照すると、発明の第１実施例に係るカメラモジュール１０００は、レンズバレル５００、複数のレンズ１１１、１１３、１１５を有するレンズ部１００、遮光機能を有する間隔維持部材１２１、１２３、１２４、１２５、メイン基板１９０及びイメージセンサー１９２を含むことができる。前記カメラモジュール１０００は、前記レンズ部１００の最後のレンズとイメージセンサー１９２の間に光学カバーガラス１９４及び光学フィルター１９６を含むことができる。
【0038】
前記レンズバレル５００は、上側が開放された第１開口部１０１と下側が開放された第２開口部１０２を有する貫通ホール５１５を備えることができる。前記第１開口部１０１と前記第２開口部１０２は、光軸方向に対応することができる。前記貫通ホール５１５は、レンズバレル５００の内部が光軸Lz方向に開放でき、内部にレンズ１１１、１１３、１１５が収納される収納部として機能することができる。前記貫通ホール５１５は、上部幅、下部幅及び中間幅が互いに異なってもよい。
【0039】
前記第１開口部１０１を介して前記レンズバレル５００内部のレンズ部１００が露出される。詳しくは、前記第１開口部１０１を介して前記レンズ部１００のレンズのうち最上部に配置されるレンズが露出される。これにより、前記外部の光が前記レンズバレル５００内部のレンズ部１００に入射することができる。前記第２開口部１０２を介して前記イメージセンサー１９２が露出される。詳しくは、前記第２開口部１０２を介して前記レンズ部１００のレンズのうち最下部に配置されるレンズが露出される。即ち、前記最下部に配置されるレンズは、前記第２開口部１０２を介して前記イメージセンサー１９２と対応して配置される。これにより、前記複数のレンズを順次通過した光が前記レンズバレル５００外部の前記イメージセンサー１９２に入射することができる。
【0040】
前記レンズ部１００は、３枚またはそれ以上のレンズ１１１、１１３、１１５が積層された光学系であってもよい。前記レンズ部１００は、５枚以下のレンズが積層された光学系を含むことができる。前記レンズ部１００は、３枚以上または５枚以下の固体レンズを含むことができる。前記レンズ部１００は、少なくとも１つのプラスチック材質のレンズを含むか、少なくとも１つのガラス材質のレンズとプラスチック材質のレンズを含むことができる。発明の実施例に係るレンズ部１００には、プラスチック材質のレンズがガラス材質のレンズより多いか、２枚以上であってもよい。ここで、前記レンズ部１００は、プラスチックレンズまたは/及びガラスレンズで積層することができる。ここで、前記プラスチック材質は、ガラス材質の熱膨張係数(CTE)に比べて５倍以上高く、温度の関数による屈折率の変更値(|dN/dt|)は、ガラス材質よりプラスチック材質が１０倍以上高くてもよい。ここで、dNはレンズの屈折率の変更値であり、dTは温度の変更値を表わす。
【0041】
説明の便宜を図り、レンズ部１００は、第１レンズ１１１、第２レンズ１１３、第３レンズ１１５を含み、前記第１レンズ１１１、第２レンズ１１３、第３レンズ１１５は、物体側からイメージセンサー１９２に向いて積層され、光軸Lzで整列される。
【0042】
前記レンズ部１００のレンズ１１１、１１３、１１５は、レンズバレル５００内の貫通ホール５１５に結合され、例えばセンサー側から物体側方向に結合されるか、その反対方向に結合されるか両方向に結合される。前記レンズバレル５００の貫通ホール５１５内のレンズ１１１、１１３、１１５は、センサー側に物体側方向に結合される例で説明することにする。
【0043】
前記レンズ１１１、１１３、１１５のそれぞれは、光が入射する有効径を有する有効領域と、前記有効領域の外側に非有効領域を含むことができる。前記レンズ１１１、１１３、１１５のフランジ部１１１A、１１３A、１１５Aは、非有効領域であってもよい。前記非有効領域は、光が遮光膜１２１、１２４によって遮断される領域であってもよい。前記フランジ部１１１A、１１３A、１１５Aは、前記レンズ１１１、１１３、１１５の有効領域から光軸Lzに対して直交する方向または半径方向や円周方向に延長される。
【0044】
前記第１レンズ１１１と前記第２レンズ１１３の間の外側周囲には、第１遮光膜１２１が配置され、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５の間の外側周囲には、間隔維持部１２３及び第２遮光膜１２４のうち少なくとも１つが配置される。前記第１、２遮光膜１２１、１２４は、非有効領域の光を遮光する部材として機能することができ、前記第１、２遮光膜１２１、１２４のうちいずれか１つは絞りとして使用される。前記間隔維持部１２３は、第２、３レンズ１１３、１１５の間の間隔を維持させることができ、遮光機能を有することができる。前記間隔維持部１２３がない場合、光軸方向に整列された２つのレンズのフランジ部が互いに接触するか、遮光膜によって接触することができる。前記第１遮光膜１２１、間隔維持部１２３、及び第２遮光膜１２４のうち少なくとも１つまたは両方ともはスペーサーとして機能することができる。前記第１、２遮光膜１２１、１２４の厚さは、間隔維持部１２３の厚さより薄くてもよい。ここで、絞り(stop)は、前記第１レンズ１１１の第２面S２の周囲に配置されるか、第２面S２として使用することができる。
【0045】
前記第３レンズ１１５の下部周囲に支持部材１２５が配置され、前記支持部材１２５は、前記第３レンズ１１５を支持するか光学フィルター１９６との間隔を維持させることができる。ここで、前記第３レンズ１１５の外側S３０一部は、レンズバレル５００の内側壁５１１と接着剤で接着される。
【0046】
前記第１レンズ１１１の直径A１は、前記第２レンズ１１３の直径A２より小さくてもよく、前記第２レンズ１１３の直径A２は、前記第３レンズ１１５の直径A３より小さくてもよい。前記第１、２、３レンズ１１１、１１３、１１５の直径A１、A２、A３は、物体側からセンサー側に行くほど漸増してもよい。前記第１、２、３レンズ１１１、１１３、１１５が積層された外形状は、ピラミッド形状または多角形形状を有することができる。前記レンズ１１１、１１３、１１５のそれぞれの直径A１、A２、A３は、有効領域と非有効領域を有する領域の直径であってもよい。前記レンズ１１１、１１３、１１５のそれぞれの直径A１、A２、A３は、各フランジ部１１１A、１１３A、１１５Aの直径であってもよい。
【0047】
前記第１レンズ１１１は、被写体に一番近いレンズであり、光が入射する物体側第１面S１と光が出射するセンサー側第２面S２のうち少なくとも１つまたは両方ともが球面や非球面であってもよい。前記第１レンズ１１１の第１面S１は凸状を有することができ、センサー側第２面S２は凹状を有することができる。前記第１レンズ１１１はガラス材質であってもよい。前記第１レンズ１１１は、外側に第１フランジ部１１１Aを含むことができる。前記第１フランジ部１１１Aの外側S１０一部は、前記レンズバレル５００の内側壁５１１に接触することができる。前記第１フランジ部１１１Aの外側のうち前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触する接触面の長さは、前記第１フランジ部１１１Aの厚さの７０%以上を有することができる。前記第１フランジ部１１１Aの接触面の長さ方向は、前記光軸Lzと平行するか所定角度で傾斜した方向であり、または前記第１フランジ部１１１Aは、前記第１レンズ１１１の有効径の外側から光軸Lzと直交する方向Xに延長される。前記第１フランジ部１１１Aの厚さは、前記第１フランジ部１１１Aの物体側とセンサー側領域のうち光学部材と接触した２つの面の間の間隔であってもよい。前記光学部材は、レンズ、レンズバレル、間隔維持部材、絞り、遮光膜等がレンズバレル内部に配置される物体となることができる。前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触する長さは、前記第１フランジ部１１１Aの外面の物体側一端からセンサー側他端までの長さである。
【0048】
前記第１レンズ１１１がガラス材質で提供されるので、前記カメラモジュール１０００が車両内側または外側で光に露出される場合、プラスチック材質による変色を防止することができ、熱による変形F１を減らすことができる。前記カメラモジュール１０００が車両内に配置される場合、前記第１レンズ１１１はガラス材質またはプラスチック材質であってもよい。
【0049】
前記第１レンズ１１１は、屈折率が１.７以上または１.８以上であるか、１.７～２.３の範囲を有することができる。絶対値で表わす場合、光軸Lzで前記第１レンズ１１１の第１面S１の曲率半径は第２面S２の曲率半径より小さくてもよく、例えば３.３mm以下を有することができる。前記第１レンズ１１１の第１面S１の曲率半径と第２面S２の曲率半径の差は１mm以上を有することができ、例えば１mm～３mmの範囲を有することができる。前記第１レンズ１１１の中心厚さは、レンズ部１００のレンズのうち一番厚くてもよく、例えば１mm以上を有することができる。前記第１レンズ１１１の有効径の大きさを見ると、第１面S１の有効径の大きさは、第２面S２の有効径大きいより大きくてもよい。
【0050】
前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は、前記第１レンズ１１１の材質と異なる材質であり、前記第１レンズ１１１の屈折率と異なる屈折率を有することができる。前記第２レンズ１１３は、プラスチック材質であってもよい。前記第２レンズ１１３は、第１レンズ１１１と第３レンズ１１５の間に配置され、外側に第２フランジ部１１３Aを有することができる。前記第３レンズ１１５は、プラスチック材質であってもよい。前記第３レンズ１１５は、第２レンズ１１３と光学フィルター１９６の間に配置され、外側に第３フランジ部１１５Aを有することができる。前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は、プラスチック材質で射出成形されてもよい。
【0051】
図１及び図２を参照すると、前記第２レンズ１１３は、物体側第３面S３とセンサー側第４面S４を含み、前記第３面S３と前記第４面S４は非球面であってもよい。前記第３レンズ１１３の第３面S３と第４面S４は曲率半径が互いに異なってもよい。前記第３面S３は凹状を有することができ、センサー側第４面S４は凸状を有することができる。別の例として、第２レンズ１１３は曲率半径が互いに異なる２つの面を有し、例えば前記第３面S３は凸状を有し、前記第４面S４は凹状を有することができる。これと異なるように、前記第３面S３は凸状を有し、前記第４面S４は凸状を有することができる。これと異なるように、前記第３面S３は凹状を有し、前記第４面S４は凹状を含むことができる。
【0052】
前記第２レンズ１１３は外側周囲に第２フランジ部１１３Aを含むことができる。前記第２フランジ部１１３Aの外側S２０一部は、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触することができる。前記第２フランジ部１１３Aは、前記第２レンズ１１３の有効径の外側から光軸Lzと直交する方向Xに延長される。前記第２フランジ部１１３Aの厚さD１は、前記第２フランジ部１１３Aの物体側とセンサー側領域のうち光学部材と接触した２つの面の間の間隔であってもよい。前記光学部材は、レンズ、レンズバレル、間隔維持部材、絞り、遮光膜等レンズバレル内部に配置される物体となることができる。前記第２レンズ１１３の第２フランジ部１１３Aの厚さD１は、前記第２フランジ部１１３Aから第１遮光膜１２１と接触する面と前記間隔維持部１２３と接触する面の間の距離、例えば前記距離は光軸と平行する方向の距離であってもよい。
【0053】
図２のように、前記第２フランジ部１１３Aの外側S２０は、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触する第１接触面S２１、前記第１接触面S２１と物体側面の間の第１傾斜面S２３、前記第１接触面S２１とセンサー側面の間の第２傾斜面S２４を含むことができる。前記第２フランジ部１１３Aの外側S２０は、前記第１接触面S２１から光軸Lzと平行する軸方向に延長され、前記第１接触面S２１と前記第２傾斜面S２４の間に配置された第１非接触面S２２を含むことができる。
【0054】
前記第２フランジ部１１３Aの第１接触面S２１は、前記第２フランジ部１１３Aの最外側に配置され、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触することができる。前記第１非接触面S２２は、前記第１接触面S２１の下端から垂直にまたは同じ平面に延長され、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と非接触することができる。前記第１接触面S２１の接触長さD２は、前記第２フランジ部１１３Aの厚さD１より小さくてもよい。前記第１接触面S２１の接触長さD２は、前記厚さD１の５０%以下であるか２０%～５０%の範囲を有することができる。前記接触長さD２の方向Lz１は、光軸Lzと平行する軸Lz１方向であるか、前記光軸Lzと平行する軸Lz１を基準として所定角度で傾斜することができる。前記第１非接触面S２２は、センサー側に行くほど前記内側壁５１１との間隔が大きくなることができる。前記第１非接触面S２２の垂直な長さD５は、前記第１接触面S２１の接触長さD２より小さくてもよい。前記第１非接触面S２２の長さD３は、前記第２レンズ１１３を射出成形する時、前記第１接触面S２１の下端からセンサー側にさらに延長されてレンズバレル５００の内側壁５１１と離隔するので、バリ(Burr)のような構造物が第１非接触面S２２に発生しても、前記第１接触面S２１の面接触を妨害することなく前記第１接触面S２１とレンズバレル５００の内側壁５１１が互いに密着できる距離である。または、第１非接触面S２２は、バリ(Burr)による第２レンズ１１３の組立不良を防止することができる。前記第１非接触面S２２の長さD５は、前記第２フランジ部１１３Aの厚さD１の１/１５以下または１/２０以下に形成される。前記第２フランジ部１１３Aの厚さD１は、０.７mm以上、例えば０.７mm～１.２mmの範囲を有することができる。
【0055】
前記第１傾斜面S２３は、前記第１接触面S２１の物体側一端から前記第１フランジ部１１３Aの物体側面に向いて第１角度R１で延長される。前記第１角度R１は、光軸と平行する軸Lz１に対して４０度以下、例えば１０度～４０度の範囲または１５度～３５度の範囲を有することができる。前記第１角度R１が前記範囲より小さい場合、射出成形に困難があり、前記範囲より大きい場合、前記第２レンズ１１３の第２フランジ部１１３Aの固定力が低下したりねじれる問題が発生し得る。
【0056】
前記第２傾斜面S２４は、前記第１非接触面S２２のセンサー側一端から前記第１フランジ部１１３Aのセンサー側面に向いて第２角度R２で延長される。前記第２角度R２は、光軸と平行する軸Lz１に対して４０度以下、例えば１０度～４０度の範囲または１５度～３５度の範囲を有することができる。前記第２角度R２は、前記第１角度R１と同一であるか小さくてもよい。前記第２角度R２が前記範囲より小さい場合、射出成形に困難があり、前記範囲より大きい場合、前記第２レンズ１１３の第２フランジ部１１３Aの固定力が低下したりねじれる問題が発生し得る。
【0057】
前記第２レンズ１１３の屈折率は、前記第１レンズ１１１の屈折率より低くてもよく、１.７未満、例えば１.４５～１.６９の範囲を有することができる。前記第２レンズ１１３と前記第１レンズ１１１の屈折率の差は０.３以上を有することができる。絶対値で表わす場合、前記第２レンズ１１３の凹状の第３面S３の曲率半径は、凸状の第４面S４の曲率半径より大きくてもよく、例えば７mm以上であるか５.１mm～７mmの範囲を有することができる。前記第４面S４の曲率半径は、絶対値で５mm以下、例えば２mm～５mmの範囲を有することができる。前記第２レンズ１１３の第３面S３の曲率半径と第４面S４の曲率半径の差は１mm以上を有することができ、例えば１mm～５mmの範囲を有することができる。前記第２レンズ１１３の中心厚さは、レンズ部１００のレンズのうち二番目に厚くてもよく、例えば第１レンズ１１１の中心厚さよりは薄く、第３レンズ１１３の中心厚さよりは厚くてもよい。前記第２レンズ１１３と前記第１レンズ１１１の間の中心間隔は、前記第１レンズ１１１の厚さより小さくてもよく、前記第２、３レンズ１１３、１１５の間の中心間隔より大きくてもよい。前記第２レンズ１１３の有効径の大きさを見ると、第３面S３の有効径の大きさは、第４面S４の有効径の大きさより小さくてもよい。前記第３面S４の有効径の大きさは、前記第２面S２の有効径大きいより大きくてもよく、第１面S１の有効径の大きさより小さくてもよい。
【0058】
前記第２レンズ１１３は、プラスチック材質として、ガラス材質より熱膨張係数が高いので熱による変形F２がより大きく発生する。発明の実施例は、第２レンズ１１３の第３面S３と第４面S４の曲率半径の差がある場合、２つの面S３、S４の曲率半径の差とプラスチック材質による熱変形F２が最小化されるように第２フランジ部１１３Aの外側S２０に緩和構造を提供することができる。前記緩和構造は、前記第２レンズ１１３の光軸上における第３、４面S３、S４の曲率半径の差による熱変形F２に基づいて、第２フランジ部１１３Aの外側S２０の第１接触面S２１の面積または垂直な長さを最適化することができる。
【0059】
前記第２レンズ１１３は、光軸Lz上で絶対値で第３面S３の曲率半径が第４面S４の曲率半径より１以上大きい場合、第３面S３と第４面S４の間の光軸中心P１は、前記第２フランジ部１１３Aの垂直中心P３よりもセンサー側に近く位置することができる。また、前記第１接触面S２１の長さD２の中心P２は、前記第２レンズ１１３の光軸中心P１よりも物体側に近く位置し、前記第２フランジ部１１３Aの垂直中心P３よりも物体側に近く位置することができる。
【0060】
前記第１接触面S２１の中心P２が前記第２フランジ部１１３Aの垂直中心P３よりも物体側に近く位置することになることで、前記第１接触面S２１は、前記第２フランジ部１１３Aの外側上部を外側下部よりもレンズバレル５００の内側壁５１１と多く接触することで、前記第２レンズ１１３の第３、４面S３、S４の曲率半径の差とプラスチック材質による熱変形F２を緩和することができる。例えば、上部とは、物体側を意味し、下部とは、センサー側を意味することができる。例えば、曲率半径が小さいほど温度変化による光学的性能変化がより大きいレンズであり、温度変化により敏感なレンズである。曲率半径が１以上の差がある場合、曲率半径が小さいレンズは温度変化により敏感であり、温度変化による光学的性能変化がより大きいレンズである。前記第１接触面S２１の中心P２を曲率半径が小さい面から遠く配置することで、温度変化による光学的性能の低下を緩和することができる。ここで、前記第１接触面S２１の長さD２は、前記第２フランジ部１１３Aの厚さD１対比２０%～５０%の範囲で形成される。前記第１接触面S２１は、前記第２フランジ部１１３Aの外側上部で前記レンズバレル５００の内側壁５１１と面接触することで、前記第２フランジ部１１３Aの外側下部に伝達される熱変形F２を緩和することができる。このような前記第１接触面S２１の長さD２が前記範囲より小さいと、温度が変わることにより前記第２レンズの位置が変形し、前記範囲より大きいと、前記第２レンズ１１３の熱変形F２の緩和が微小となり、射出成形に困難があり、光軸Lz上で熱によるストレスが増加し、熱変形率が増加する原因となる。前記第２フランジ部１１３Aの外側S２０の垂直な長さ(D２+D５)は、前記第２フランジ部１１３Aの厚さD１対比２０%～５０%の範囲で形成される。
【0061】
前記第２フランジ部１１３Aの外側S２０の垂直な長さ(D２+D５)は、前記第２フランジ部１１３Aの第１傾斜面S２３の両端を通る水平な両直線の間の長さD４より大きくてもよく、前記第２フランジ部１１３Aの第２傾斜面S２４の両端を通る水平な両直線の間の長さD３より小さくてもよい。
【0062】
図１及び図３を参照すると、前記第３レンズ１１５は、プラスチック材質であり、物体側第５面S５及びセンサー側第６面S６を含み、前記第５面S５及び第６面S６は非球面であってもよい。前記第５面S５は光軸Lz上で凸状を有することができ、前記第６面S６は光軸Lz上で凹状を有することができる。別の例として、第３レンズ１１５は絶対値で表した曲率半径が互いに異なる２つの面として、例えば前記第５面S５は凸状を有し、前記第６面S６は凹状を有する構造、前記第５面S５は凸状を有し、前記第６面S６は凸状を有する構造、または前記第５面S５は凹状を有し、前記第６面S４は凹状を有する構造のうちいずれか１つを含むことができる。前記第３レンズ１１５は、外側に第３フランジ部１１５Aを含むことができる。前記第３フランジ部１１５Aの外側S３０一部は、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触することができる。
【0063】
前記第３フランジ部１１５Aは、前記第３レンズ１１５の有効径の外側から光軸Lzと直交する方向Xに延長され、その厚さT１は第３フランジ部１１５Aの物体側とセンサー側領域のうち光学部材と接触した２つの面の間の間隔であってもよい。前記光学部材は、レンズ、レンズバレル、間隔維持部材、絞り、遮光膜等レンズバレル内部に配置される物体となることができる。前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aの厚さT１は、前記第３フランジ部１１５Aで第２遮光膜１２４と接触する面と前記支持部材１２５と接触する面の間の距離、例えば前記距離は光軸と平行する方向の距離であってもよい。
【0064】
図３のように、前記第３フランジ部１１５Aの外側S３０は、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触する第２接触面S３１、前記第２接触面S３１と物体側面の間の第３傾斜面S３３、前記第１接触面S３１とセンサー側面の間の第４傾斜面S３４を含むことができる。前記第３フランジ部１１５Aの外側S３０は、前記第２接触面S３１から光軸Lzと平行する軸方向に延長され、前記第２接触面S３１と前記第４傾斜面S３４の間に配置された第２非接触面S３２を含むことができる。前記第２接触面S３１は、前記第３フランジ部１１５Aの最外側に配置され、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と接触することができる。前記第２非接触面S３２は、前記第２接触面S３１の下端から垂直にまたは同じ平面に延長され、前記レンズバレル５００の内側壁５１１と非接触することができる。前記第２接触面S３１の接触長さT２は、前記第３フランジ部１１５Aの厚さT１より小さくてもよい。前記第２接触面S３１の接触長さT２は、前記厚さT１の６０%以下であるか３０%～６０%の範囲を有することができる。または２０%～５０%の範囲を有することができる。前記接触長さT２の方向Lz２は、光軸Lzと平行する軸方向であるか、前記光軸Lzと平行する軸Lz２を基準として所定角度で傾斜することができる。前記第２非接触面S３２は、センサー側に行くほど前記内側壁５１１との間隔が大きくなることができる。前記第２非接触面S３２の垂直な長さT５は、前記第２接触面S３１の接触長さT２より小さくてもよい。前記第２非接触面S３２の長さT３は、前記第３レンズ１１５を射出成形する時、前記第２接触面S３１の下端からセンサー側にさらに延長されてレンズバレル５００の内側壁５１１と離隔するので、バリ(Burr)のような構造物が第２非接触面S３２に発生しても、前記第２接触面S３１の面接触を妨害することなく前記第２接触面S３１とレンズバレル５００の内側壁５１１が互いに密着できる距離である。または、第２非接触面S３２は、バリ(Burr)による第３レンズ１１５の組立不良を防止することができる。前記第２非接触面S３２の長さT５は、前記第３フランジ部１１５Aの厚さT１の１/１５以下または１/２０以下に形成される。前記第３フランジ部１１５Aの厚さT１は、前記厚さD１より小さく、０.６mm以上、例えば０.６mm～１mmの範囲を有することができる。
【0065】
前記第３傾斜面S３３は、前記第２接触面S３１の物体側一端から前記第２フランジ部１１５Aの物体側面に向いて第３角度R３で延長される。前記第３角度R３は、光軸と平行する軸Lz２に対して４０度以下、例えば１０度～４０度の範囲または１５度～３５度の範囲を有することができる。前記第３角度R３が前記範囲より小さい場合、射出成形に困難があり、前記範囲より大きい場合、前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aの固定力が低下したりねじれる問題が発生し得る。
【0066】
前記第４傾斜面S３４は、前記第２非接触面S３２のセンサー側一端から前記第３フランジ部１１５Aのセンサー側面に向いて第４角度R４で延長される。前記第４角度R４は、光軸と平行する軸Lz２に対して４０度以下、例えば１０度～４０度の範囲または１５度～３５度の範囲を有することができる。前記第４角度R４は、前記第３角度R３と同一であるか大きくてもよい。前記第４角度R４が前記範囲より小さい場合、射出成形に困難があり、前記範囲より大きい場合、前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aの固定力が低下したりねじれる問題が発生し得る。
【0067】
前記第３レンズ１１５の屈折率は、前記第１レンズ１１１の屈折率より低くてもよく、１.７未満、例えば１.４５～１.６９の範囲を有することができる。前記第２、３レンズ１１３、１１５の材質は同一であってもよく、同じ屈折率を有することができる。前記第３レンズ１１５と前記第１レンズ１１１の屈折率の差は０.３以上を有することができる。絶対値で表わす場合、前記第３レンズ１１５の凸状の第５面S５の曲率半径は、凹状の第６面S６の曲率半径より大きくてもよく、例えば３mm以上であるか３mm～６.５mmの範囲を有することができる。前記第６面S６の曲率半径は、絶対値で４mm以下、例えば１.５mm～４mmの範囲を有することができる。前記第３レンズ１１５の第５面S５の曲率半径と第６面S６の曲率半径の差は１mm以上を有することができ、例えば１mm～５mmの範囲または２mm～５mmの範囲を有することができる。
【0068】
前記第３レンズ１１５の中心厚さは、前記第１レンズ１１１の中心厚さよりは薄く、第２レンズ１１３の中心厚さより薄くてもよい。前記第３レンズ１１５と前記第２レンズ１１３の間の中心間隔は、前記第１、２レンズ１１１、１１３の間の中心間隔より大きくてもよい。前記第３レンズ１１５と前記光学フィルター１９６の間の中心間隔は、前記第２、３レンズ１１３、１１５の間の中心間隔より小さくてもよい。前記第３レンズ１１５の有効径の大きさを見ると、第５面S５の有効径の大きさは、第６面S６の有効径の大きさより小さくてもよい。前記第６面S６の有効径の大きさは、前記第３面S３の有効径大きいより大きくてもよく、第１面S１の有効径大きいより大きくてもよい。
【0069】
前記第３レンズ１１５は、プラスチック材質として、ガラス材質より熱膨張係数が高いので熱による変形F３がより大きく発生する。発明の実施例は、第３レンズ１１５の第５面S５と第６面S６の曲率半径の差がある場合、２つの面S５、S６の曲率半径の差とプラスチック材質による熱変形F３が最小化されるように第３フランジ部１１５Aの外側S３０に緩和構造を提供することができる。前記緩和構造は、前記第３レンズ１１５の光軸上における第５、６面S５、S６の曲率半径の差による熱変形F３に基づいて、第３フランジ部１１５Aの外側S３０の第２接触面S３１の面積または垂直な長さを最適化することができる。前記第３レンズ１１５は、光軸Lz上で絶対値で第５面S５の曲率半径が第６面S６の曲率半径より１以上大きい場合、第５面S５と第６面S４の間の光軸中心P５は、前記第３フランジ部１１５Aの垂直中心P６よりもセンサー側に近く位置することができる。また、前記第２接触面S３１の長さT２の中心P６は、前記第３レンズ１１５の光軸中心P５よりも物体側に近く位置し、前記第３フランジ部１１５Aの垂直中心P７よりも物体側に近く位置することができる。前記第２接触面S３１の中心P６が前記第３フランジ部１１５Aの垂直中心P７よりも物体側に近く位置することになることで、前記第２接触面S３１は、前記第３フランジ部１１５Aの外側上部を外側下部よりもレンズバレル５００の内側壁５１１と多く接触することで、前記第３レンズ１１５の第５、６面S５、S６の曲率半径の差とプラスチック材質による熱変形F３を緩和することができる。例えば、上部とは、物体側を意味し、下部とは、センサー側を意味することができる。例えば、曲率半径が小さいほど温度変化による光学的性能変化がより大きいレンズである。曲率半径が１以上の差がある場合、曲率半径が小さいレンズは温度変化により敏感であり、温度変化による光学的性能変化がより大きいレンズである。前記第２接触面S３１の中心P６を曲率半径が小さい面から遠く配置することで、温度変化による光学的性能の低下を緩和することができる。
【0070】
ここで、前記第２接触面S３１の長さT２は、前記第３フランジ部１１５Aの厚さT１対比６０%以下として、２０%～５０%または３０%～６０%の範囲で形成される。前記第２接触面S３１は、前記第３フランジ部１１５Aの外側上部で前記レンズバレル５００の内側壁５１１と面接触することで、前記第３フランジ部１１５Aの外側上部に伝達される熱変形F３を緩和することができる。このような前記第２接触面S３１の長さT２が前記範囲より小さいと、前記第３レンズ１１５の熱変形F３の緩和が微小となり、前記範囲より大きいと射出成形に困難があり、光軸Lz上で熱によるストレスが増加し、熱変形率が増加する原因となる。前記第３フランジ部１１５Aの外側S３０の垂直な長さ(T２+T５)は、前記第３フランジ部１１５Aの厚さT１対比６０%以下として、２０%～５０%または３０%～６０%の範囲で形成される。
【0071】
前記第３フランジ部１１５Aの外側S３０の垂直な長さ(T２+T５)は、前記第３フランジ部１１３Aの第３傾斜面S３３の両端を通る水平な両直線の間の長さT４より大きくてもよく、前記第３フランジ部１１３Aの第４傾斜面S３４の両端を通る水平な両直線の間の長さT３より小さくてもよい。別の例として、前記第２、第３レンズ１１、３１１５は、光軸Lz上で絶対値で第３、４面S３、S４の曲率半径の差、または第５、６面S５、S６の曲率半径の差が１未満である場合、前記第１、２接触面S２１、S３１の中心P２、P６はフランジ部１１１A、１１３A、１１５Aの中心P３、P７により近く位置される。
【0072】
発明の実施例に係る第１レンズ１１１～第３レンズ１１５のレンズデータは表１のようである。
【0073】
【表1】
【0074】
表１で、第７面は光学フィルターで物体側面であり、第８面はセンサー側面であり、第９面はカバーガラスの物体側面であり、第１０面はセンサー側面であってもよい。発明の第１実施例は、第２、３レンズ１１３、１１５の熱変形緩和のために、前記レンズバレル５００の材質は放熱材質であるか金属材質であってもよい。前記レンズバレル５００は、トップビュー形状が円柱形状または多角柱形状を含むことができる。前記レンズバレル５００は、樹脂またはプラスチックまたは金属材質の材質からなることができる。前記レンズバレル５００の表面には、親水性材質がコーティングされるか塗布されてもよい。
【0075】
前記第１、２遮光膜１２１、１２４、前記間隔維持部１２３、または前記支持部材１２５は内部に開口部を備えることができ、接着剤でフランジ部１１１A、１１３A、１１５A及びレンズバレル５００の内側壁５１１と接着されてもよい。前記第１、２遮光膜１２１、１２４及び前記間隔維持部１２３、支持部材１２５は、PEフィルム(Poly Ethylene film)またはポリエステル(PET)系フィルムを含むことができる。別の例として、前記第１、２遮光膜１２１、１２４、前記間隔維持部１２３、または支持部材１２５は、金属または合金とその表面に酸化皮膜が形成されてもよい。前記金属または合金に含まれた材質は、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及びLaのうち少なくとも１つを含むことができる。前記酸化皮膜は、銅を利用した黒色酸化物(black oxide)または茶色酸化物(brown oxide)処理された酸化材質であってもよい。
【0076】
前記イメージセンサー１９２は、メイン基板１９０の上に配置される。前記メイン基板１９０は、光軸Lzと交差する平面にイメージセンサー１９２が装着、安着、接触、固定、仮固定、支持または結合されてもよい。または、別の実施例によれば、メイン基板１９０にイメージセンサー１９２を収容できる溝またはホール(不図示)が形成されてもよく、実施例はイメージセンサー１９２がメイン基板１８０に配置される特定の形態に限定されない。前記メイン基板１９０はリジッドPCBまたはFPCBであってもよい。
【0077】
前記イメージセンサー１９２は、レンズ部１００を通過した光をイメージデータに変換する機能をすることができる。前記ハウジング５００の下部にセンサーホルダーが配置されてイメージセンサー１９２を取り囲み、前記イメージセンサー１９２を外部の異物または衝撃から保護することができる。前記イメージセンサー１９２は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)、CPD、CIDのうちいずれか１つであってもよい。前記イメージセンサー１９２が複数である場合、いずれか１つはカラー(RGB)センサーであり、他の１つはモノクロセンサーであってもよい。
【0078】
前記光学フィルター１９６は、前記レンズ部１００とイメージセンサー１９２の間に配置される。前記光学フィルター１９６は、レンズ１１１、１１３、１１５、１１７を通過した光に対して特定波長範囲に該当する光をフィルタリングすることができる。前記光学フィルター１９６は、赤外線を遮断する赤外線(IR)遮断フィルターまたは紫外線を遮断する紫外線(UV)遮断フィルターであってもよいが、実施例はこれに限定されるものではない。前記光学フィルター１９６は、イメージセンサー１９２の上に配置される。カバーガラス１９４は、前記光学フィルター１９６とイメージセンサー１９２の間に配置され、前記イメージセンサー１９２の上部を保護し、イメージセンサー１９２の信頼性低下を防止することができる。
【0079】
発明の実施例に係るカメラモジュール１０００は、駆動部材(不図示)を含むことができ、前記駆動部材は、レンズのうち少なくとも１つを有するバレルを光軸方向または/及び光軸方向と直交する方向に移動させるか、チルトさせることができる。前記カメラモジュールは、AF(Auto Focus)機能または/及びOIS(Optical Image Stabilizer)機能を含むことができる。発明の実施例に係るカメラモジュール１０００は、赤外線用カメラまたはドライバーモニタリングカメラに適用することができる。また、カメラモジュール１０００の画角は５０度以上、例えば５０度～７０度の範囲で提供される。ここで、前記レンズ部１００は、プラスチックレンズと少なくとも１つのガラスレンズを混合して積層した場合、前記プラスチック材質のレンズによる熱変形を最小化することができる。例えば、前記第２、３レンズ１１３、１１５の第１、２接触面S２１、S３１の長さD２、T２を熱変形F２、F３に応じて補償されるように配置することで、常温(例えば、２０度～３０度)対比高温(例えば、８０度～９０度)で回折(Diffraction)光学性能のMTF変化率は１０%以下を有することができる。前記高温は車両内の温度を含むことができる。
【0080】
図４及び図５のように、前記レンズバレル５００は、上部バレル部５５０及び下部バレル部５１０を含むことができる。前記上部バレル部５５０と前記下部バレル部５５０は一体形成されてもよい。前記上部バレル部５５０は、内部に前記開口部１０１の直径より大きいオープン領域５５１を備え、前記オープン領域５５１は上部が開放され、多数のリブ５５５が光軸中心から外周面方向に延長される。前記多数のリブ５５５は３つ以上が互いに離隔し、前記上部バレル部５５０を支持することができる。前記上部バレル部５５０は他の移送装置に結合され、前記リブ５５５によって剛性低下が防止される。前記上部バレル部５５０の一面はフラット面５５９が提供され、位置固定されるか底面として使用される。前記上部バレル部５５０は床部５５３及び側壁部５５４を備え、前記リブ５５５は、前記床部５５３及び側壁部５５４に連結される。前記下部バレル部５１０は、前記床部５５３を介して開口部１０１の外周面に沿って延長される。前記レンズバレル５５０の下部バレル部５１０を外径が互いに異なる構造または形状で提供して、内部のレンズ１１１、１１３、１１５によって熱変形が発生しても、効果的に抑制することができる。
【0081】
図６のように、下部バレル部５１０は、第１レンズ１１１の外側に垂直するように延長される第１支持部５０１、前記第２レンズ１１３の外側に垂直するように延長される第２支持部５０３、及び第３レンズ１１５の外側に垂直するように延長される第３支持部５０５を含むことができる。前記第１、２、３支持部５０１、５０３、５０５は、第１、２、３レンズ１１１、１１３、１１５の外側で下部バレル部５１０の内側壁５１１と外面５１３が互いに平行な区間を含むことができる。前記第１支持部５０１で第２支持部５０３に向いて傾斜するように延長される第１傾斜部５０２と、第２支持部５０３の下端で第３支持部５０５の上端に向いて傾斜するように延長される第２傾斜部５０４を含むことができる。前記第３支持部５０５の下端は第３傾斜部５０６及び下端部５０７を含むことができる。図９のように、第１支持部５０１の垂直な外面S５１から傾斜した面S５２に沿って第２支持部５０３の垂直な外面S５３に延長され、第２支持部５０３の垂直な外面S５３から外側に傾斜した面S５４に沿って第３支持部５０５の垂直な外面S５５に延長される。また、第３支持部５０５の垂直な外面S５５から傾斜した外面S５６に沿って下端部５０７の垂直な外面S５７に延長される。前記下端部５０７の内側には、光学フィルター１９６、カバーガラス１９４または/及びイメージセンサー１９２のうち少なくとも１つまたは全てが配置される。前記レンズバレル５００は、光軸Lzを基準として第１支持部５０１の第１外径を有し、前記第１外径は光軸Lzで前記第１レンズ１１１の第１フランジ部１１１Aの上部が接触する位置で前記レンズバレル５００の直径である。図７に表記された直線K１でレンズバレル５００の直径である。
【0082】
前記レンズバレル５００は、光軸Lzを基準として第２支持部５０３の第２外径を有し、前記第２外径は光軸Lzで前記第２レンズ１１３の第２フランジ部１１３Aの上部が接触する位置で前記レンズバレル５００の直径である。図７に表記された直線K２で前記レンズバレル５００の直径である。前記レンズバレル５００は、光軸Lzを基準として第３支持部５０５の第３外径を有し、前記第３外径は光軸Lzで前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aの上部が接触する位置で前記レンズバレル５００の直径である。前記第３外径は光軸Lzで前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aの最上面が接触する位置で前記レンズバレル５００の直径であり、即ち、図８で直線K３で前記レンズバレル５００の直径である。前記第２外径は、前記第１外径より大きく第３外径より小さくてもよい。即ち、光軸Lzにおける半径を見ると、第２半径Z１は第１半径Z１より大きく第３半径Z３より小さくてもよい。ここで、前記レンズバレル５００の下端部５０７の第４外径は第１、２、３外径より大きく、下部バレル部５１０で最も大きく、上部バレル部５５０の外径より小さくてもよい。
【0083】
前記イメージセンサー１９２の上部、または光学フィルター１９６と前記レンズバレル５００が接触する位置で前記レンズバレルの外径即ち、下端部５０７は第４外径である。前記第３外径は、前記第４半径より小さく、前記第２外径より大きくてもよい。前記下部バレル部５１０の厚さはほぼ一定な厚さを有しており、均一な厚さを有する領域対比不均一な厚さがより小さい領域を有することができる。前記第１、２、３支持部５０１、５０３、５０５の厚さB１、B２、B３は互いに同一であってもよく、０.６mm以下、例えば０.５mm±０.０５mmの範囲で形成される。前記第１、２、３支持部５０１、５０３、５０５の厚さB１、B２、B３のうち少なくとも１つは異なる厚さを有することができる。
【0084】
前記第１支持部５０１の領域のうち前記第１レンズ１１１の上部周り、即ち、第１フランジ部１１１Aをガイドするためにバレル内側に突出した上部５０９の厚さは、最大厚さB４であり、０.８mm以上を有することができ、例えば０.８mm～１.２mmの範囲を有することができる。このような最大厚さを有する上部５０９は、前記第１支持部５０１の垂直な外面S５１で上部バレル部５５０の床部５５３で傾斜するように延長され、前記上部５０９は下部バレル部５１０の上部であり、傾斜した外面の上端から垂直するように第１支持部５０１に延長される。前記上部５０９で垂直な外面は、前記第１レンズ１１１の周囲が配置された部分である。ここで、前記第１支持部５０１から上部バレル部５５０に延長される傾斜した上部５０９の厚さB５、前記第１及び第２傾斜部５０２、５０４の厚さB６、B７は互いに同一であるか、０.６mm以下、例えば０.５mm±０.０５mmの範囲で形成される。前記レンズバレル５００の下端部５０７の厚さB８は、前記厚さB１、B６と同一であるか、０.６mm以下、例えば０.５mm±０.０５mmの範囲で形成される。このようなレンズバレル５００の厚さ、即ち、下部バレル部５１０の厚さを一定な厚さで提供することで、レンズの射出成形時に、バレル内に気泡が浸透する問題、気泡によって放熱効果が低下する問題を解決し、レンズストレスを抑制し、レンズ変形を最小化することができる。ここで、図１２のように、レンズ周辺部でレンズ変形を最小化して光学性能(MTF)を改善することができる。図１２の(A)は比較例であり、図１１の(A)、図１２の(A)のようなバレル形状を有しており、図１２の(B)は発明のレンズバレルを採用した例として、比較例より光学性能(MTF)が３０%以上改善されることをわかる。前記レンズバレルの厚さは一面から他面までの垂直距離を意味する。
【0085】
図７のように、前記第１レンズ１１１の第１フランジ部１１１Aでレンズバレルと接触する上端に水平な直線K１は垂直な外面S５１と傾斜した面S５２の境界部分M１に配置される。このような直線K１は第１レンズ１１１の第１面S１の凸と第２面S２の凹によって熱膨張が水平下方向に進行するので、直線K１と境界部分M１が互いに重なることができる。前記第２レンズ１１３の第２フランジ部１１３Aでレンズバレルと接触する上端に水平な直線K２は垂直な外面S５３と傾斜した面S５４の境界部分M２より高く配置される。このような直線K２は第２レンズ１１３の第３面S３の凹と第４面S４の凸によって熱膨張が水平上方向に進行するので、直線K２は境界部分M２より上に位置される。
【0086】
図８のように、前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aでレンズバレルと接触する上端に水平な直線K３は垂直な外面S５５と傾斜した面S５６の境界部分M３より高く配置される。このような直線K３は第３レンズ１１５の第５面S５の凸と第６面S６の凹を持って一回以上の変曲点を有するので熱膨張が水平方向に進行するので、直線K３は境界部分M３より上に位置される。
【0087】
図９のように、レンズバレル５００の下端部５０７の外側面に垂直する直線Lz３を基準として、第１支持部５０１は第１深さG１を有し、第２支持部５０３は第２支持部G２を有し、第３支持部５０５は第３深さG３を有することができる。前記深さはG１>G２>G３の関係を有することができる。
【0088】
図１０は比較例と発明のストレス(単位、Mpa)を示した図面である。図１０の(A)の比較例は第１、２、３レンズのフランジ部の外側面が垂直な面として、レンズバレルの内面と接触する構造である。図１０の(B)は、図１～図３の第１、２、３レンズのフランジ部１１１A、１１３A、１１５Aとレンズバレル５００の内側壁５１１の接触例である。
【0089】
図１０の(A)、(B)で第１フランジ部の外側ST１、第２レンズの第３面S３の光軸周辺ST２、第３レンズの第５面の光軸周辺S３で、比較例と発明のストレス値は光軸ST５、ST５、SST６、ST７より光軸周辺でより差があることをわかる。ストレスの分布を表わすと、発明の図１０の(B)でST１は３.３、ST２は３.４、ST３は４.６であり、比較例の図１０の(B)でST１は５.０、ST２は４.８、ST３は５.２であり、発明のストレス値が比較例のストレス値より低いことがわかる。また、第２レンズを基準として比較例のストレスより発明のストレスがより低いことがわかる。
【0090】
図１１は比較例と発明の変形率(単位、μm/μm)を示した図面である。図１１の(A)、(B)で光軸周辺SN１、SN２、SN３における変形率(Strain)値を比較したものとして、発明が比較例より低く表れることをわかる。また、各レンズの光軸位置SN４、SN５、SN６、SN７における変形率値は比較例と発明の各位置で差がないことをわかる。各レンズの変形率において、発明の図１１の(B)でSN１は１.０６、SN２は１.４１、SN３は２.２であり、比較例の図１１の(A)のSN１は１.５、SN２は１.６、SN３は２.７と表れることをわかる。
【0091】
発明の第１実施例に係る光学系で、画角(対角線)は７０度以下、例えば５０度～７０度の範囲を有することができる。光学系でイメージセンサー１９０と第１レンズ１１１の頂点の間の距離TTLは１１mm以下を有することができ、使用される光線の波長は８７０nm～１０００nmの範囲を有することができる。図１２の(A)、(B)は、比較例の光学系と発明の光学系で高温における回折(Diffraction)MTF(Modulation transfer function)を示したグラフとして、比較例より発明の空間周波数(spatial frequency)のMTF低下が３０%以下であることがわかる。
【0092】
図１３～図１４は、第２実施例に係るカメラモジュールを説明する側断面図を図示した図面である。詳しくは、図１３は、図１のカメラモジュールの第１温度より高温の第２温度におけるカメラモジュールの状態を示した断面図であり、図３は、第１温度より低温の第３温度におけるカメラモジュールの状態を示した断面図である。第２実施例に説明において、第１実施例と同じ構成は上記に開示された第１実施例の説明を含むことができる。
【0093】
前記レンズバレル２００内部に収容される前記レンズ部１００のレンズは、前記内側壁５１１と隣接して配置される。詳しくは、前記レンズバレル２００内部に収容される前記レンズ部１００のレンズは、前記内側壁５１１と接触するかまたは公差を考慮した範囲で離隔して配置される。前記レンズバレル５００は、金属またはプラスチックを含むことができる。熱膨張係数は、温度変化に対する物体の寸法変化を表わすものとして、基準によって１次元の線膨張係数、２次元の面膨張係数、及び３次元の体積膨張係数等と定義することができる。前記レンズバレル５００は、バレルを形成する物質によって多様な範囲の線膨張係数(CTE)を有することができる。前記線膨張係数は、物質固有の特性として、前記レンズバレル５００を形成する物質によって、前記レンズバレル５００は多様な範囲の線膨張係数を有することができる。例えば、前記レンズバレル５００は、１００ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記レンズバレル５００は、８０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記レンズバレル５００は、１０ppm/℃～８０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0094】
前記レンズバレル５００の線膨張係数は、前記レンズ部１００のレンズの線膨張係数と同一であるか異なってもよい。前記レンズバレル５００の線膨張係数と前記レンズ部１００のレンズの線膨張係数が異なる場合、温度変化による前記レンズバレル５００と前記レンズ部１００のレンズの変形量が違うようになる。これにより、前記レンズバレル５００内部に収容される前記レンズ部１００のレンズと前記レンズバレル５００の間で変形量の差だけ間隔が発生し得る。即ち、前記レンズと前記レンズバレル５００の膨張量または収縮量の差によって、前記レンズは前記レンズバレル５００の側壁部と離隔して前記レンズバレル５００の前記内側壁５１１と前記レンズの間にギャップが発生し得る。これにより、レンズ部のディセンタがずれてカメラモジュールの光学特性が低下する。よって、実施例に係るカメラモジュールは、前記レンズバレル５００の前記内側壁５１１と前記レンズの間にギャップで定義される前記レンズ部のディセンタを最小化できる前記レンズバレル５００の線膨張係数を設定することができる。
【0095】
前記レンズバレル５００の線膨張係数に対しては以下で詳しく説明する。
【0096】
前記レンズ部１００は、複数のレンズを含むことができる。詳しくは、前記レンズ部１００は、前記レンズバレル５００に順次配置される複数のレンズを含むことができる。前記レンズ部１００は、少なくとも３枚以上のレンズを含むことができる。前記カメラモジュール１０００に含まれるレンズ部１００のレンズの枚数は、前記カメラモジュール１０００を含むカメラモジュールが適用される装置及び環境に応じて多様に変化することができる。
【0097】
図１３及び図１４のように、前記レンズ部１００は、第１レンズ１１１、第２レンズ１１３及び第３レンズ１１５の計３枚のレンズを含むものを図示したが、第２実施例のレンズ部１００は、３枚のレンズに制限されず、２枚以上または３枚以上のレンズを含むことができる。例えば、前記レンズ部１００は、互いに異なる線膨張係数を有する複数のレンズを含むことができる。前記レンズ部１００が２枚のレンズを含む場合、それぞれのレンズは互いに異なる線膨張係数を有することができる。または、前記レンズ部１００が３枚以上のレンズを含む場合、それぞれのレンズは互いに異なる線膨張係数を有することができる。または、前記レンズ部１００が３枚以上のレンズを含む場合、３つ以上のレンズのうち一部のレンズは線膨張係数が同一であり、残りのレンズの線膨張係数は異なってもよい。
【0098】
以下では説明の便宜を図り、前記レンズ部１００が第１レンズ１１１、第２レンズ１１３及び第３レンズ１１５を含むものを中心に説明する。即ち、前記レンズ部１００が３枚以上のレンズを含み、それぞれのレンズは互いに異なる線膨張係数を有するか、３つ以上のレンズのうち一部のレンズは線膨張係数が同一であり、残りのレンズの線膨張係数は異なる場合を中心に説明する。前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記カメラモジュール１０００の光軸Lzに沿って順次配置される。例えば、光軸Lzに沿って移動する光の移動方向を基準として前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記レンズバレル５００内部に順次配置される。
【0099】
前記第１～第３レンズ１１１、１１３、１１５のそれぞれは第１～第３有効領域を有し、前記第１～第３有効領域の外側に第１～第３非有効領域を有することができる。前記第１～第３非有効領域は第１～第３フランジ部１１１A、１１３A、１１５の領域であってもよい。前記第１レンズ１１１の第１非有効領域である第１フランジ部１１１Aは、前記レンズバレル５００の第１内側壁５１と接触することができる。前記第２レンズ１１３は、第２非有効領域である第２フランジ部１１３Aは、前記レンズバレル５００の第２内側壁５２と接触することができる。前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aは、前記レンズバレル５００の第３内側壁５３と接触することができる。
【0100】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５はガラス及びプラスチックのうち少なくとも１つを含むことができる。例えば、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、全てガラスレンズであるか、または全てプラスチックレンズであるかまたはガラスレンズ及びプラスチックレンズを全て含むことができる。以下では説明の便宜を図り、前記第１レンズ１１１はガラス材質のレンズであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、プラスチック材質のレンズであると説明する。
【0101】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記レンズを形成する物質によって多様な設定された範囲の線膨張係数(CTE)を有することができる。即ち、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５を形成する物質によって前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、ガラスレンズである前記第１レンズ１１１の線膨張係数はプラスチックレンズである前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と異なってもよい。前記プラスチックレンズである前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であるかまたは異なってもよい。即ち、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５が全てプラスチック材質であっても、プラスチックを形成する樹脂組成物の組成によって前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は互いに同一であるか異なってもよい。
【0102】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は０ppm/℃超過乃至１００ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は５ppm/℃～８０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0103】
先述したように、前記レンズバレル５００と前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は同一であるか異なる線膨張係数を有することができる。例えば、前記レンズバレル５００は、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のうち少なくとも１つのレンズと異なる線膨張係数を有することができる。これにより、温度変化による前記レンズバレル５００と前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の変形量が違うようになる。例えば、図１３のように前記カメラモジュールが第１温度から第２温度に温度が変化する第１モードの場合、前記第１レンズ１１１と前記第１内側壁５１の間は第１間隔G４で離隔することができる。この時、前記第１モードは第１温度から前記第１温度より高温の第２温度に変わるモードと定義することができる。この時、前記第１温度は常温であり、２０℃～３０℃と定義することができ、前記第２温度は高温であり、８０℃～１０５℃と定義することができる。例えば、前記第１温度は２５℃であり、前記第２温度は１０５℃であってもよい。
【0104】
前記レンズバレル５００の膨張量及び収縮量は、前記数式１で定義することができる。
【0105】
[数式１]
バレルの膨張量=バレルの内側壁の長さ×温度変化量×バレルの線膨張係数
バレルの収縮量=バレルの内側壁の長さ×温度変化量×バレルの線膨張係数
バレルの膨張量=バレルの内側壁の長さ×温度変化量×バレルの線膨張係数
バレルの収縮量=バレルの内側壁の長さ×温度変化量×バレルの線膨張係数
【0106】
前記数式１でバレルの内側壁の長さは、レンズバレルの内側壁の短幅長さ(バレルの内径長さ)と定義することができ、明細書内で×は乗算を表わす。
【0107】
前記レンズ部１００のレンズ膨張量及び収縮量は、下記数式２で定義することができる。
【0108】
[数式２]
レンズの膨張量：レンズの長さ×温度変化量×レンズの線膨張係数
レンズの収縮量：レンズの長さ×温度変化量×レンズの線膨張係数
レンズの膨張量：レンズの長さ×温度変化量×レンズの線膨張係数
レンズの収縮量：レンズの長さ×温度変化量×レンズの線膨張係数
【0109】
数式２で前記レンズの長さは、前記レンズの有効領域及び非有効領域を含み、レンズバレルの内側壁の長さと平行する方向の前記レンズの直径と定義することができる。
【0110】
前記カメラモジュールが前記第１温度から高温である前記第２温度に温度が変化する場合、前記レンズと前記レンズバレル５００は、それぞれ前記数式１及び数式２の大きさだけ膨張することができる。この時、ガラス材質の線膨張係数が前記レンズバレル５００の線膨張係数より小さい場合、前記レンズバレル５００の膨張量がガラス材質を含む前記第１レンズ１１１の膨張量より大きい。これにより、前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第２温度に温度が変化する場合、前記第１レンズ１１１と前記第１内側壁５１の間は第１間隔G４で離隔することができる。
【0111】
図１４のように、前記カメラモジュールが第１温度から低温である第３温度に温度が変化する第２モードの場合、前記第２レンズ１１３と前記第２内側壁５２の間は第２間隔G５で離隔し、前記第３レンズ１１５と前記第３内側壁５３の間は第３間隔G６で離隔することができる。この時、前記第２モードは、前記第１温度から前記第１温度より低温の第３温度に変わるモードと定義することができる。前記第１温度は２０℃～３０℃と定義することができ、前記第３温度は低温であり、-４０℃～-３０℃と定義することができる。例えば、前記第１温度は２５℃であり、前記第３温度は-４０℃であってもよい。
【0112】
前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第３温度に変化する場合、前記レンズと前記レンズバレル５００は、それぞれ前記数式１及び数式２の大きさだけ収縮することができる。この時、プラスチックの線膨張係数が前記レンズバレル５００の線膨張係数より大きい場合、前記レンズバレル５００の収縮量はプラスチックを含む前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の収縮量より小さくなる。これにより、前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第３温度に温度が変化する場合、前記第２レンズ１１３と前記第２内側壁５２の間は第２間隔G５で離隔し、前記第３レンズ１１５と前記第３内側壁５３の間は第３間隔G６で離隔することができる。
【0113】
前記光学モジュールが前記第１温度から前記第２温度または前記第３温度の温度に変化する時、前記レンズバレル５００内部に収容される前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５と前記レンズバレル５００の内側壁５１１の間では変形量の差だけ間隔が発生し、これにより前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記間隔の寸法だけディセンタがずれてカメラモジュールの光学特性が低下する。よって、実施例に係るカメラモジュールは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタを最小化できるように前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数及び大きさを設定することができる。前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数及び大きさに対しては以下で詳しく説明する。
【0114】
以下、カメラモジュール１０００のディセンタを最小化できるレンズの大きさ、レンズ及びバレルの線膨張係数を説明する。前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であるか異なってもよい。詳しくは、前記第１レンズ１１１の線膨張係数は、前記第２レンズ１１３の線膨張係数及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と異なってもよい。即ち、前記第１レンズ１１１は、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５と互いに異なる物質を含むので、前記第１レンズ１１１の線膨張係数は、前記第２レンズ１１３の線膨張係数及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と異なってもよい。前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であるか異なってもよい。例えば、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５が同じ組成及び組成比を有する組成物を含む場合、前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であってもよい。また、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５が異なる組成または異なる組成比を有する組成物を含む場合、前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は異なってもよい。
【0115】
前記第１レンズ１１１は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１は２０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第１レンズ１１１は、０ppm/℃超過乃至１５ppm/℃の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第１レンズ１１１は、０ppm/℃超過乃至１０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。前記第１レンズ１１１はガラスを含むので、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が２０ppm/℃を超過することは、素材の特性上具現が困難である。また、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が２０ppm/℃を超過する場合、カメラモジュールで物体に一番近く配置される前記第１レンズ１１１の屈折率、アッベ数等が変化して、カメラモジュールの光学特性が低下する。
【0116】
前記第２レンズ１１３は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第２レンズ１１３は８０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第２レンズ１１３は４０ppm/℃～７０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第２レンズ１１３は５０ppm/℃～６０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。前記第２レンズ１１３はプラスチックを含むので、前記第２レンズ１１３の線膨張係数が８０ppm/℃を超過することは、素材の特性上具現が困難である。また、前記第２レンズ１１３の線膨張係数が８０ppm/℃を超過する場合、カメラモジュールで前記第１レンズ１１１と前記第３レンズ１１５の間に配置される配置される前記第２レンズ１１３の屈折率、アッベ数等が変化して、カメラモジュールの光学特性が低下する。前記第３レンズ１１５は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第３レンズ１１５は８０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第３レンズ１１５は４０ppm/℃～７０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。さらに詳しくは、前記第３レンズ１１５は５０ppm/℃～６０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0117】
前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は、前記設定された範囲で同じ線膨張係数を有することができる。または、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は、前記設定された範囲で異なる線膨張係数を有することができる。前記第３レンズ１１５はプラスチックを含むので、前記第３レンズ１１５の線膨張係数が８０ppm/℃を超過することは、素材の特性上具現が困難である。また、前記第３レンズ１１５の線膨張係数が８０ppm/℃を超過する場合、カメラモジュールで前記イメージセンサー１９２と一番近く配置される配置される前記第３レンズ１１５の屈折率、アッベ数等が変化して、カメラモジュールの光学特性が低下する。
【0118】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は設定された範囲の大きさを有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は設定された範囲のレンズ直径を有することができる。ここで、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のレンズ直径は、各レンズの有効領域乃至非有効領域を全て含んだ直径で定義することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１の直径は、第１有効領域の直径と第１フランジ部の直径を合わせた直径で定義することができ、前記第２レンズ１１３の直径は、第２有効領域の直径と第２フランジ部の直径を合わせた直径で定義することができ、前記第３レンズ１１５の直径は、第３有効領域の直径と第３フランジ部の直径を合わせた直径で定義することができる。
【0119】
前記第１レンズ１１１の直径A１は５mm以下を有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１の直径A１は３mm～５mmを有することができる。より詳しくは、前記第１レンズ１１１の直径A１は３.２mm～４.４mmを有することができる。前記第１レンズ１１１の直径A１が５mmを超過する場合、前記第１レンズ１１１の直径増加により高温または低温で前記第１レンズ１１１の膨張量または収縮量が増加して、前記第１レンズ１１１が前記レンズバレル５００の側壁と離隔する領域が増加する。これにより、前記カメラモジュールの全体的なディセンタが増加してカメラモジュールの光学特性が低下する。
【0120】
前記第２レンズ１１３の直径A２は１０mm以下を有することができる。詳しくは、前記第２レンズ１１３の直径A２は３mm～９mmを有することができる。より詳しくは、前記第２レンズ１１３の直径A２は４.５mm～８mmを有することができる。前記第２レンズ１１３の直径A２が１０mmを超過する場合、前記第２レンズ１１３の直径増加により高温または低温で前記第２レンズ１１３の膨張量または収縮量が増加して、前記第２レンズ１１３が前記レンズバレル５００の側壁と離隔する領域が増加する。これにより、前記カメラモジュールの全体的なディセンタが増加してカメラモジュールの光学特性が低下する。
【0121】
前記第３レンズ１１５の直径A３は１０mm以下を有することができる。詳しくは、前記第３レンズ１１５の直径A３は３mm～９mmを有することができる。より詳しくは、前記第３レンズ１１５の直径A３は４.５mm～８mmを有することができる。前記第３レンズ１１５の直径A３が１０mmを超過する場合、前記第３レンズ１１５の直径増加により高温または低温で前記第３レンズ１１５の膨張量または収縮量が増加して、前記第３レンズ１１５が前記レンズバレル５００の側壁と離隔する領域が増加する。これにより、前記カメラモジュールの全体的なディセンタが増加してカメラモジュールの光学特性が低下する。
【0122】
前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５の直径は、前記設定された範囲で同一であってもい。または、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５の直径は、前記設定された範囲で異なってもよい。即ち、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は、前記カメラモジュールの光学特性を考慮して同一であるか異なる直径で形成される。
【0123】
前記レンズバレル５００の線膨張係数は、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と異なってもよい。詳しくは、前記レンズバレル５００の線膨張係数は、前記第１レンズ１１１の線膨張係数より大きくてもよい。また、前記レンズバレル５００の線膨張係数は、前記第２レンズ１１３の線膨張係数及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と同一であるか小さくてもよい。これにより、前記カメラモジュールが常温から高温に変化する場合、前記レンズバレル５００の膨張量が前記第１レンズ１１１の膨張量より大きくなるので、前記第１レンズ１１１は、前記レンズバレル５００の第１内側壁５１と離隔することができる。前記カメラモジュールが常温から低温に変化する場合、前記レンズバレル５００の収縮量が前記第２レンズ１１１及び前記第３レンズ１１５の収縮量より小さくなるので、前記第２レンズ１１３は、前記レンズバレル５００の第２内側壁５２と離隔し、前記第３レンズ１１３は、前記レンズバレル５００の第３内側壁５３と離隔することができる。
【0124】
前記レンズバレル５００は、先述した前記レンズの線膨張係数及びレンズの直径に応じて決定される。詳しくは、前記レンズバレル５００の線膨張係数は、先述した前記レンズの線膨張係数及びレンズの直径を考慮して６０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第１レンズの線膨張係数は０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び第３レンズの線膨張係数は５０ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記レンズバレル５００の線膨張係数は２９ppm/℃～６０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記レンズバレル５００の線膨張係数は２９ppm/℃～５０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記レンズバレル５００の線膨張係数は３６ppm/℃～５０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第１レンズの線膨張係数は０ppm/℃超過乃至１０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び第３レンズの線膨張係数は５０ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記レンズバレル５００の線膨張係数は３１ppm/℃～６０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記レンズバレル５００の線膨張係数は３９ppm/℃～６０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記レンズバレル５００の線膨張係数は４６ppm/℃～５０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0125】
前記レンズバレル５００の線膨張係数の範囲は、前記第１レンズの直径が４.３mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が６.５mmである時、前記第１レンズ乃至前記第３レンズの線膨張係数の大きさに応じた範囲である。実施例はこれに限定されず、第１レンズ～第３レンズの直径と前記第１レンズ乃至前記第３レンズの線膨張係数に応じて前記レンズバレルの線膨張係数は多様な範囲を有することができる。即ち、前記カメラモジュールは、前記第１レンズ１１１が２０ppm/℃以下の線膨張係数を有し、前記第２レンズ１１３が６０ppm/℃以下の線膨張係数を有し、前記第３レンズ１１５が６０ppm/℃以下の線膨張係数を有し、前記第１レンズ１１１の直径が５mm以下であり、前記第２レンズ１１３の直径が１０mm以下であり、前記第３レンズ１１５の直径が１０mm以下であることを考慮して、前記レンズのディセンタが最小化されるようにバレルの線膨張係数範囲を設定することができる。詳しくは、前記カメラモジュールは、前記第１レンズ１１１の第１間隔G４が０μm以上～１８μm以下であり、前記第２レンズ１１３の第２間隔G５が０μm以上～９μm以下であり、前記第３レンズ１１５の第３間隔G６が０μm以上～９μm以下に調節されるように、前記レンズバレル５００の線膨張係数範囲を設定することができる。より詳しくは、前記カメラモジュールは、前記第１レンズ１１１の第１間隔G４が０μm以上～１５μm以下であり、前記第２レンズ１１３の第２間隔G５が０μm以上～６μm以下であり、前記第３レンズ１１５の第３間隔G６が０μm以上～６μm以下に調節されるように、前記レンズバレル５００の線膨張係数範囲を設定することができる。
【0126】
前記第１レンズ１１１の第１間隔G４が１８μmを超過する場合、前記レンズ部１００のディセンタによって光学特性が大きく低下する。また、前記第２レンズ１１３の第２間隔G５及び前記第３レンズ１１５の第３間隔G６が９μmを超過する場合、前記レンズ部１００のディセンタによって光学特性が大きく低下する。前記レンズバレル５００の線膨張係数が６０ppm/℃を超過するか２９ppm/℃未満である場合、高温で前記第１レンズ１１１と前記レンズバレル５００の膨張量の差が過大となり、前記第１レンズ１１１の第１間隔G４が１８μmを超過し、低温で前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５と前記レンズバレル５００の収縮量の差が過大となり、前記第２レンズ１１３の第２間隔G５及び前記第３レンズ１１５の第３間隔G６が９μmを超過することになる。これにより、前記レンズ部１００の全体的なディセンタの増加により前記レンズ部１００を含むカメラモジュール１０００の光学特性が低下する。
【0127】
以下、第２実施例及び比較例に係るカメラモジュールの放熱部材及び放熱部材の熱的特性により第２実施例を詳しく説明する。このような第２実施例は、本発明をより詳しく説明するために例示として提示したものに過ぎない。従って、本発明が以下に開示された例に限定されるものではない。
【0128】
[例１]
レンズバレルの内部に第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを配置した。この時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間には間隔調節部材が配置されて前記レンズの間隔を維持した。続いて、前記カメラモジュールを２５℃から-４０℃の低温及び１０５℃の高温に温度を変化させて、バレルの内側壁５１１と前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間の隔離距離を観察した。この時、前記第１レンズの線膨張係数は７.３ppm/℃であり、前記第２レンズの線膨張係数は６０ppm/℃であり、前記第３レンズの線膨張係数は６０ppm/℃であった。また、前記第１レンズの直径は３.２mmであり、前記第２レンズの直径は４.８mmであり、前記第３レンズの直径は４.８mmであった。続いて、前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
レンズバレルの内部に第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを配置した。この時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間には間隔調節部材が配置されて前記レンズの間隔を維持した。続いて、前記カメラモジュールを２５℃から-４０℃の低温及び１０５℃の高温に温度を変化させて、バレルの内側壁５１１と前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間の隔離距離を観察した。この時、前記第１レンズの線膨張係数は７.３ppm/℃であり、前記第２レンズの線膨張係数は６０ppm/℃であり、前記第３レンズの線膨張係数は６０ppm/℃であった。また、前記第１レンズの直径は３.２mmであり、前記第２レンズの直径は４.８mmであり、前記第３レンズの直径は４.８mmであった。続いて、前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0129】
[例２]
前記第１レンズの直径が４.３９mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの直径が４.３９mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0130】
[例３]
前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0131】
[例４]
前記第１レンズの直径が４.３９mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの直径が４.３９mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0132】
[例５]
前記第１レンズの直径が４.３mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が６.５mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの直径が４.３mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が６.５mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0133】
[例６]
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0134】
[例７]
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径が４.３９mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径が４.３９mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0135】
[例８]
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0136】
[例９]
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径が４.３９mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径が４.３９mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が８mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0137】
[例１０]
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径が４.３mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が６.５mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
前記第１レンズの線膨張係数が２０ppm/℃であり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの線膨張係数が５０ppm/℃であり、前記第１レンズの直径が４.３mmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズの直径が６.５mmであった点を除いて、実施例１と同様に前記レンズバレルの線膨張係数の大きさを変化させながら、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズとバレル内側壁５１１の間隔を測定した。
【0138】
図１５は、第２実施例の例１乃至例１０(Examples１～１０による第１レンズ～第３レンズの線膨張係数及び直径を説明するための表である。図１６は、図１５の例１乃至例５でレンズの直径を除いた第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの膨張量及び収縮量の値及び例１乃至例５で第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの直径を考慮したレンズバレルの線膨張係数の変化に応じた第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの間隔に対したものである。
【0139】
図１６で、Aは、２５℃から１０５℃に温度が変化する時、第１レンズとレンズバレルの膨張程度の差を意味し、A(mm)=温度変化量(℃)×(バレルCTE(１０-６mm/℃)-第１レンズCTE(１０-６mm/℃)の条件を満足することができる。Bは、２５℃から-４０℃に温度が変化する時、第２、３レンズとレンズバレルの収縮程度の差を意味し、B(mm)=温度変化量(℃)×(バレルCTE(１０-６mm/℃)-第２、３レンズCTE(１０-６mm/℃)の条件を満足することができる。Cは、第１レンズ直径とAの積を小数点第二位で四捨五入した値を意味し、C(μm)=A×第１レンズ直径(mm)×１０３の条件を満足することができる。Dは、第２、３レンズ直径とBの積を小数点第二位で四捨五入した値を意味し、D(μm)=B×第２、３レンズ直径(mm)×１０３の条件を満足することができる。
【0140】
図１７は、図１５の例６乃至例１０でレンズの直径を除いた第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの膨張量及び収縮量の値及び例６乃至例１０で第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの直径を考慮したバレルの線膨張係数の変化に応じた第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの間隔に対したものである。
【0141】
図１７で、Eは、２５℃から１０５℃に温度が変化する時、第１レンズとレンズバレルの膨張程度の差を意味し、E(mm)=温度変化量(℃)×(バレルCTE(１０-６mm/℃)-第１レンズCTE(１０-６mm/℃)の条件を満足することができる。Fは、２５℃から-４０℃に温度が変化する時、第２、３レンズとレンズバレルの収縮程度の差を意味し、F(mm)=温度変化量(℃)×(バレルCTE(１０-６mm/℃)-第２、３レンズCTE(１０-６mm/℃)の条件を満足することができる。Gは、第１レンズ直径とEの積を小数点第二位で四捨五入した値を意味し、G(μm)=E×第１レンズ直径(mm)×１０３の条件を満足することができる。Hは、第２、３レンズ直径とBの積を小数点第二位で四捨五入した値を意味し、H(μm)=F×第２、３レンズ直径(mm)×１０３の条件を満足することができる。
【0142】
図１６のように、例１によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～６５ppm/℃である時、前記第１レンズとレンズバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が４１ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第２レンズとバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、例１によるカメラモジュールは、線膨張係数が４１ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0143】
例２によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズとバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。また、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が４１ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。
【0144】
即ち、例２によるカメラモジュールは、線膨張係数が４１ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0145】
例３によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～６５ppm/℃である時、前記第１レンズとバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が４９ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、実施例３によるカメラモジュールは、線膨張係数が４９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0146】
例４によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズとレンズバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。また、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が４９ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、実施例４によるカメラモジュールは、線膨張係数が４９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0147】
例５によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第１レンズとバレルの間の間隔が０μm以上１８μm以下であることがわかる。また、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が３９ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が０μm以上～９μm以下であることがわかる。即ち、例５によるカメラモジュールは、線膨張係数が３９ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。より詳しくは、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズとバレルの間の間隔が１５μm以下であることがわかる。前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が４６ppm/℃～６０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が５μm以下であることがわかる。即ち、例５によるカメラモジュールは、線膨張係数が４６ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0148】
図１７を参照すると、例６によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～７０ppm/℃である時、前記第１レンズとレンズバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。また、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が３１ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、例６によるカメラモジュールは、線膨張係数が３１ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0149】
例７によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～６２ppm/℃である時、前記第１レンズとレンズバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が３１ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、実施例７によるカメラモジュールは、線膨張係数が３１ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0150】
例８によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～７０ppm/℃である時、前記第１レンズとバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。また、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が３９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、実施例８によるカメラモジュールは、線膨張係数が３９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0151】
例９によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～６２ppm/℃である時、前記第１レンズとレンズバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が３９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、実施例９によるカメラモジュールは、線膨張係数が３９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0152】
例１０によるカメラモジュールの場合、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～７０ppm/℃である時、前記第１レンズとレンズバレルの間の間隔が１８μm以下であることがわかる。また、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が９μm以下であることがわかる。即ち、例１０によるカメラモジュールは、線膨張係数が２９ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。より詳しくは、前記第１レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が２０ppm/℃～６３ppm/℃である時、前記第１レンズとレンズバレルの間の間隔が１５μm以下であることがわかる。また、前記第２レンズ及び前記第３レンズは、前記レンズバレルの線膨張係数が３６ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第２レンズとレンズバレル及び前記第３レンズとレンズバレルの間の間隔が５μm以下であることがわかる。即ち、例１０によるカメラモジュールは、線膨張係数が３６ppm/℃～５０ppm/℃である時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズが光学特性に影響を及ぼさないディセンタに設定されることがわかる。
【0153】
第２実施例に係るカメラモジュールは、レンズの素材及び直径に応じて前記レンズのディセンタを最小化できるバレルの線膨張係数を設定することができる。詳しくは、物質固有の特性である線膨張係数は、レンズの素材ごとに異なる。この時、カメラモジュールに含まれるレンズ同士及びレンズとバレルの線膨張係数の差によってカメラモジュールが高温状態または低温状態に変化する場合、膨張量及び収縮量の差によってレンズがレンズバレルの内側壁５１１で離隔するディセンタが発生し得る。これにより、レンズの素材による各レンズの線膨張係数の大きさの範囲及びレンズの直径の大きさを考慮して、レンズとバレルの膨張量の差及び収縮量の差の大きさを制御することができる。即ち、実施例に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの高温状態及び低温状態で発生するディセンタが光学特性に大きく影響を与えない範囲にバレルの線膨張係数の大きさの範囲を設定することができる。これにより、レンズの設定された線膨張係数の大きさ及び設定された直径範囲で設定された範囲のバレル線膨張係数を有するようにカメラモジュールを設定することで、高温状態及び低温状態でカメラモジュールが光学特性に大きく影響を与えないディセンタ範囲にレンズのディセンタを調節することができる。よって、第２実施例に係るカメラモジュールは、高温状態及び低温状態でもディセンタ範囲を最小化することで、常温、高温及び低温状態のいずれにおいても均一な動作性能を維持することができる。
【0154】
【0155】
図１は、第１温度におけるカメラモジュールの断面図を図示した図面であり、図１３は、第１温度より高温の第２温度におけるカメラモジュールの断面図を図示した図面であり、図１４は、第１温度より低温の第３温度におけるカメラモジュールの断面図を図示した図面である。第３実施例に説明において、上記に開示された構成は第３実施例に含まれることができる。
【0156】
前記第１温度は常温の温度であってもよく、前記第２温度は高温の温度であってもよく、前記第３温度は低温の温度であってもよい。この時、前記第１温度は２０℃～３０℃であり、前記第２温度は８０℃～１０５℃であり、前記第３温度は-４０℃～-３０℃であってもよい。一例として、前記第１温度は２５℃であり、前記第２温度は１０５℃であり、前記第３温度は-４０℃であってもよい。例えば、前記レンズバレル５００は、１００ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記レンズバレル５００は、８０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記レンズバレル５００は、１０ppm/℃～８０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。さらに詳しくは、前記レンズバレル５００は、１０ppm/℃～７０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0157】
前記レンズバレル５００の線膨張係数は、前記レンズ部１００のレンズの線膨張係数と同一であるか異なってもよい。前記レンズバレル５００の線膨張係数と前記レンズ部１００のレンズの線膨張係数が異なる場合、温度変化による前記レンズバレル５００と前記レンズ部１００のレンズの変形量が違うようになる。即ち、前記レンズバレル５００と前記レンズ部１００のレンズは、温度が変化することに応じて収縮するか膨張することができる。例えば、前記レンズバレル５００と前記レンズ部１００のレンズは、第１温度から第２温度に温度が変化する場合膨張することができ、第１温度から第３温度に温度が変化する場合収縮することができる。前記レンズバレル５００と前記レンズ部１００のレンズは、物質固有の特徴である線膨張係数の大きさが異なるので、第２温度及び第３温度で膨張及び収縮する程度が異なる。これにより、前記レンズバレル５００内部に収容される前記レンズ部１００のレンズと前記レンズバレル５００の間で前記レンズバレル５００と前記レンズ部１００のレンズの変形量の差だけ間隔が発生し得る。即ち、前記レンズと前記レンズバレル５００の膨張量または収縮量の差によって、前記レンズは前記レンズバレル５００の側壁部と離隔し、前記レンズバレル５００の前記内側壁５１１と前記レンズの間でギャップが発生し得る。
【0158】
これにより、レンズ部のレンズのディセンタがずれてカメラモジュールの光学特性が低下する。よって、以下で説明する第３実施例に係るカメラモジュールは、前記レンズバレル５００の前記内側壁５１１と前記レンズの間にギャップで定義される前記レンズ部のディセンタを最小化することができるように、前記レンズバレル５００及び前記レンズの線膨張係数の大きさに応じて前記レンズの直径範囲を設定された範囲に調節することができる。
【0159】
前記レンズの直径範囲に対しては以下で詳しく説明する。図１、図１３及び図１４のように、前記レンズ部１００は２枚以上または３枚以上のレンズを有し、例えば第１レンズ１１１、第２レンズ１１３及び第３レンズ１１５を含むことができる。即ち、前記レンズ部１００が３枚のレンズを含み、それぞれのレンズは互いに異なる線膨張係数を有するか、３つ以上のレンズのうち一部のレンズは線膨張係数が同一または類似し、残りのレンズの線膨張係数は異なる場合を中心に説明する。
【0160】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記カメラモジュール１０００の光軸Lzに沿って順次配置される。例えば、光軸Lzに沿って移動する光の移動方向を基準として前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記レンズバレル５００内部に順次配置される。
【0161】
前記第１～第３レンズ１１１、１１３、１１５のそれぞれは第１～第３有効領域を有し、前記第１～第３有効領域の外側に第１～第３非有効領域を有することができる。前記第１～第３非有効領域は第１～第３フランジ部１１１A、１１３A、１１５の領域であってもよい。前記第１レンズ１１１の第１非有効領域である第１フランジ部１１１Aは、前記レンズバレル５００の第１内側壁５１と接触することができる。前記第２レンズ１１３の第２非有効領域である第２フランジ部１１３Aは、前記レンズバレル５００の第２内側壁５２と接触することができる。前記第３レンズ１１５の第３フランジ部１１５Aは、前記レンズバレル５００の第３内側壁５３と接触することができる。
【0162】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５はガラス及びプラスチックのうち少なくとも１つを含むことができる。例えば、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、全てガラスレンズであるか、または全てプラスチックレンズであるかまたはガラスレンズ及びプラスチックレンズを全て含むことができる。以下では説明の便宜を図り、前記第１レンズ１１１はガラスレンズであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、プラスチックレンズであることを中心に説明する。
【0163】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記レンズを形成する物質によって多様な大きさの設定された範囲で線膨張係数(CTE)を有することができる。即ち、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５を形成する物質によって前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、ガラスレンズである前記第１レンズ１１１の線膨張係数はプラスチックレンズである前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と異なってもよい。プラスチックレンズである前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であるかまたは異なってもよい。即ち、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５が全てプラスチックレンズであっても、プラスチックを形成する樹脂組成物の組成によって前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は同一または異なる線膨張係数を有することができる。
【0164】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は０ppm/℃超過乃至８５ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は３ppm/℃～８０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。先述したように、前記レンズバレル５００と前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は同一であるか異なる線膨張係数を有することができる。例えば、前記レンズバレル５００は、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のうち少なくとも１つのレンズと異なる線膨張係数を有することができる。
【0165】
これによって、温度変化による前記レンズバレル５００と前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の変形量が違うようになる。
【0166】
例えば、図１３のように前記カメラモジュールが第１温度から第２温度に温度が変化する第１モードの場合、前記第１レンズ１１１と前記第１内側壁５１の間は第１間隔G４で離隔することができる。この時、前記第１モードは第１温度から前記第１温度より高温の第２温度に変わるモードと定義することができる。
【0167】
前記レンズバレル５００の膨張量及び収縮量は、上記の数式１で求めることができる。
【0168】
前記レンズ部１００のレンズ膨張量及び収縮量は、上記の数式２で求めることができる。
【0169】
図１及び図１３のように、前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第２温度に温度が変化する場合、前記レンズと前記レンズバレル５００は、それぞれ前記数式１及び数式２の大きさだけ膨張することができる。この時、ガラスの線膨張係数が前記レンズバレル５００の線膨張係数より小さい場合、前記レンズバレル５００の膨張量がガラスを含む前記第１レンズ１１１の膨張量より大きくなる。これにより、前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第２温度に温度が変化する場合、前記第１レンズ１１１と前記第１内側壁５１の間は第１間隔G４で離隔することができる。
【0170】
図１及び図１４のように、前記カメラモジュールが第１温度から第３温度に温度が変化する第２モードの場合、前記第２レンズ１１３と前記第２内側壁５２の間は第２間隔G５で離隔し、前記第３レンズ１１５と前記第３内側壁５３の間は第３間隔G６で離隔することができる。この時、前記第２モードは、前記第１温度から前記第１温度より低温の第３温度に変わるモードと定義することができる。
【0171】
前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第３温度に変化する場合、前記レンズと前記レンズバレル５００は、それぞれ前記数式１及び数式２の大きさだけ収縮することができる。プラスチックの線膨張係数が前記レンズバレル５００の線膨張係数より大きい場合、前記レンズバレル５００の収縮量はプラスチックを含む前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の収縮量より小さくなる。これにより、前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第３温度に温度が変化する場合、前記第２レンズ１１３と前記第２内側壁５２の間は第２間隔G５で離隔し、前記第３レンズ１１５と前記第３内側壁５３の間は第３間隔G６で離隔することができる。前記カメラモジュールが前記第１温度から前記第２温度または前記第３温度の温度に変化する時、前記レンズバレル５００内部に収容される前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５と前記レンズバレル５００の内側壁５１１の間の間隔は変形量の差だけ変更し、これにより前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記間隔の寸法だけディセンタがずれてカメラモジュールの光学特性が低下する。
【0172】
よって、第３実施例に係るカメラモジュールは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタを最小化することができるように、前記レンズバレル５００、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数に応じて前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径範囲を設定することができる。
【0173】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径の大きさの範囲に対しては以下で詳しく説明する。
【0174】
前記間隔維持部材１２１、１２３、１２４、１２５は、前記レンズバレル５００内部に配置される。詳しくは、前記間隔維持部材は、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の間にそれぞれ配置される。詳しくは、前記第１レンズ１１１と前記第２レンズ１１３の間には、第１遮光膜１２１が配置される。前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５の間には、第２遮光膜１２４または/及び間隔維持部１２３が配置される。前記第３レンズ１１５の下部と光学フィルター１９６の間の間隔を維持する支持部材１２５が配置される。
【0175】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の非有効領域であるフランジ部１１１A、１１３A、１１５Aは、前記第１遮光膜１２１、前記第２遮光膜１２４及び間隔維持部１２３、及び支持部材１２５によって支持される。前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の間の間隔は、前記間隔維持部材１２１、１２３、１２４、１２５によって設定された範囲に維持される。
【0176】
前記間隔維持部材１２１、１２３、１２４、１２５は不透明な物質を含むことができる。前記間隔維持部材１２１、１２３、１２４、１２５によって光を透過しない物質を含むことができる。これにより、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の非有効領域で光が透過して屈折することを防止することができる。
【0177】
以下、温度変化によるカメラモジュール１０００のディセンタを最小化できるレンズの大きさ、レンズ及びバレルの線膨張係数を説明する。
【0178】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であるか異なってもよい。詳しくは、前記第１レンズ１１１の線膨張係数は、前記第２レンズ１１３の線膨張係数及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と異なってもよい。即ち、前記第１レンズ１１１は、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５と互いに異なる物質を含むので、前記第１レンズ１１１の線膨張係数は、前記第２レンズ１１３の線膨張係数及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数と異なってもよい。
【0179】
前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であるか異なってもよい。例えば、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５が同じ組成及び組成比を有する組成物を含む場合、前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は同一であってもよい。また、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５が異なる組成または異なる組成比を有する組成物を含む場合、前記第２レンズ１１３の線膨張係数と前記第３レンズ１１５の線膨張係数は異なってもよい。
【0180】
前記第１レンズ１１１は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１は２０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第１レンズ１１１は、０ppm/℃超過乃至２５ppm/℃の線膨張係数を有することができる。さらに詳しくは、前記第１レンズ１１１は３ppm/℃～１８ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0181】
前記第１レンズ１１１はガラス材質を含むので、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が２０ppm/℃を超過することは、素材の特性上具現が困難である。また、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が２０ppm/℃を超過する場合、カメラモジュールで物体に一番近く配置される前記第１レンズ１１１の屈折率、アッベ数等が変化して、カメラモジュールの光学特性が低下する。
【0182】
前記第２レンズ１１３は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第２レンズ１１３は８５ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第２レンズ１１３は５５ppm/℃～８５ppm/℃の線膨張係数を有することができる。さらに詳しくは、前記第２レンズ１１３は５８ppm/℃～８３ppm/℃の線膨張係数を有することができる。前記第２レンズ１１３は、プラスチック材質を含むので、前記第２レンズ１１３の線膨張係数が８５ppm/℃を超過することは、素材の特性上具現が困難である。また、前記第２レンズ１１３の線膨張係数が８５ppm/℃を超過する場合、カメラモジュールで前記第１レンズ１１１と前記第３レンズ１１５の間に配置される配置される前記第２レンズ１１３の屈折率、アッベ数等が変化して、カメラモジュールの光学特性が低下する。
【0183】
前記第３レンズ１１５は、設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記第３レンズ１１５は８５ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記第３レンズ１１５は５５ppm/℃～８５ppm/℃の線膨張係数を有することができる。さらに詳しくは、前記第３レンズ１１５は５８ppm/℃～８３ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0184】
前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は、前記設定された範囲で同じ線膨張係数を有することができる。または、前記第２レンズ１１３と前記第３レンズ１１５は、前記設定された範囲内で異なる線膨張係数を有することができる。
【0185】
前記第３レンズ１１５は、プラスチック材質を含むので、前記第３レンズ１１５の線膨張係数が８５ppm/℃を超過することは、素材の特性上具現が困難である。また、前記第３レンズ１１５の線膨張係数が８５ppm/℃を超過する場合、カメラモジュールで前記イメージセンサー１９２と一番近く配置される配置される前記第３レンズ１１５の屈折率、アッベ数等が変化して、カメラモジュールの光学特性が低下する。
【0186】
前記レンズバレル５００は設定された範囲の線膨張係数を有することができる。詳しくは、前記レンズバレル５００は８０ppm/℃以下の線膨張係数を有することができる。より詳しくは、前記レンズバレル５００は０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。さらに詳しくは、前記レンズバレル５００は、１０ppm/℃～７０ppm/℃の線膨張係数を有することができる。
【0187】
前記レンズバレル５００は、プラスチック材質を含むので、前記レンズバレル５００の線膨張係数が８０ppm/℃を超過することは、素材の特性上具現が困難である。また、前記レンズバレル５００の線膨張係数が８０ppm/℃を超過する場合、カメラモジュールで前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３、前記第３レンズ１１５を収容するレンズバレル５００と前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３、前記第３レンズ１１５の間の線膨張係数に差が増加してカメラモジュールのディセンタが増加し、これにより、カメラモジュールの光学特性が低下する。
【0188】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は設定された範囲の大きさを有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は設定された範囲のレンズ直径を有することができる。ここで、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のレンズ直径は、先述したように各レンズの有効領域乃至非有効領域を全て含んだ直径で定義することができる。即ち、前記第１レンズ１１１の直径は、第１有効領域の直径と第１フランジ部１１１Aの直径を合わせた直径で定義することができ、前記第２レンズ１１３の直径は、第２有効領域の直径と第２フランジ部１１３Aの直径を合わせた直径で定義することができ、前記第３レンズ１１５の直径は、第３有効領域の直径と第３フランジ部１１３Aの直径を合わせた直径で定義することができる。
【0189】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径は、前記レンズバレル５００の線膨張係数の大きさに応じて変わる。詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径は、前記レンズバレル５００、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数に応じて変わる。即ち、前記レンズバレル５００、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数に応じてレンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の収縮量及び膨張量の差によりレンズとバレルの間の間隔の大きさが変わる。
【0190】
前記レンズバレル５００、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数に応じて前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の間隔の大きさが変わることにより、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の中心と光軸の偏差で定義されるディセンタの大きさが変わる。この時、前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔の大きさは、光学特性を具現したりまたはレンズのディセンタによる光学特性低下を防止するために設定された範囲に制限される。
【0191】
前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔の大きさを考慮して、前記レンズ１１１、１１３、１１５の直径は設定された範囲に制限される。例えば、前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔の大きさは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５がそれぞれバレル内部で離隔した時、光学特性が具現される得る距離で定義される。例えば、前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔の大きさは４０μm以下を有することができる。前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔の大きさが４０μmを超過する場合、前記カメラモジュール１０００で前記レンズ１１１、１１３、１１５のギャップの増加によりレンズの固定力が低下し、これによりカメラモジュール１０００の光学特性が低下する。即ち、前記カメラモジュールの光学特性を具現するための前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の最大間隔の大きさは４０μmである。
【0192】
前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔の大きさを考慮して、前記レンズ１１１、１１３、１１５の最大直径は下記数式３で定義することができる。
【0193】
[数式３]
レンズ最大直径=｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
レンズ最大直径=｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0194】
数式３で下記のような数式３-１及び数式３-２によって定義される。即ち、前記レンズ１１１、１１３、１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔は下記数式１-１で定義することができる。
【0195】
[数式３-１]
間隔(μm)=｛(バレル線膨張係数(ppm/℃)×バレル内径(mm)×温度変化(℃))-(レンズ線膨張係数(ppm/℃)×レンズ直径(mm)×温度変化(℃))｝
間隔(μm)=｛(バレル線膨張係数(ppm/℃)×バレル内径(mm)×温度変化(℃))-(レンズ線膨張係数(ppm/℃)×レンズ直径(mm)×温度変化(℃))｝
【0196】
数式３-１は、第１温度からバレル内径とレンズ直径が同一であるという仮定下で、前記間隔の大きさは、前記数式３-２で定義される。
【0197】
[数式３-２]
間隔(μm)=｛(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×レンズ内径(バレル内径)(mm)×温度変化(℃)｝
間隔(μm)=｛(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×レンズ内径(バレル内径)(mm)×温度変化(℃)｝
【0198】
前記レンズ１１１、１１３、１１５は、光学性能及び機構的加工を考慮して設定された大きさ以上の直径を有することができる。詳しくは、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は２mm以上の直径を有することができる。即ち、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の最小直径は２mmを有することができる。即ち、前記レンズ１１１、１１３、１１５は、前記レンズ１１１、１１３、１１５の線膨張係数及び前記レンズバレル５００の線膨張係数と前記レンズ１１１、１１３、１１５の最小直径を考慮した時、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径は下記数式４乃至数式６で定義される。
【0199】
[数式４]
２mm≦第１レンズ直径≦｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
２mm≦第１レンズ直径≦｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0200】
数式４で、｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝の値は２mm以上である。
【0201】
[数式５]
２mm≦第２レンズ直径≦｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
２mm≦第２レンズ直径≦｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0202】
数式５で、｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝の値は２mm以上である。
【0203】
[数式６]
２mm≦第３レンズ直径≦｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
２mm≦第３レンズ直径≦｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0204】
数式６で、｛４０μm/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝の値は２mm以上である。
【0205】
前記第１レンズ１１１は、第１温度から第２温度に変化して膨張する時、前記数式４を満足する直径を有することができる。詳しくは、前記数式２によって前記第１レンズ１１１は、設定された範囲の直径の大きさを有することができる。
【0206】
例えば、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～２５０mmを有することができる。前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至１０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～１８６mmを有することができる。前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が１０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～２５０mmを有することができる。
【0207】
好ましくは、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が２０ppm/℃超過乃至３０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～４２mmを有することができる。前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が３０ppm/℃超過乃至４０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～２３mmを有することができる。前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が４０ppm/℃超過乃至５０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～１６mmを有することができる。
【0208】
好ましくは、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が５０ppm/℃超過乃至６０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～１３mmを有することができる。前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が６０ppm/℃超過乃至７０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～１０mmを有することができる。前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が７０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～９mmを有することができる。
【0209】
前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記第１温度から前記第３温度に変化して収縮する時、それぞれ前記数式５及び前記数式６を満足するレンズ直径を有することができる。例えば、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～６２０mmを有することができる。
【0210】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至１０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～１４mmを有することができる。前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が１０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～１８mmを有することができる。
【0211】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が２０ppm/℃超過乃至３０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～２５mmを有することができる。前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が３０ppm/℃超過乃至４０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～４１mmを有することができる。
【0212】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が４０ppm/℃超過乃至５０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～１２４mmを有することができる。前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が５０ppm/℃超過乃至６０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～６２０mmを有することができる。
【0213】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が６０ppm/℃超過乃至７０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～４１mmを有することができる。前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ５５ppm/℃～８０ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が７０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～１２４mmを有することができる。
【0214】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記第１温度から前記第２温度または前記第３温度に変化する時、前記レンズバレル５００、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５と前記レンズバレル５００の間の間隔を考慮して設定された範囲の直径を有することができる。よって、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５を含むカメラモジュールは、温度変化に応じたレンズとバレルの間の間隔を制御して、レンズのディセンタの大きさを制御することで、向上した光学特性を有することができる。
【0215】
前記レンズ１１１、１１３、１１５の直径は、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさを考慮して設定された範囲に制限される。前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタを考慮した前記レンズ１１１、１１３、１１５の最大直径は下記数式７～１０で定義することができる。
【0216】
[数式７]
レンズ最大直径=｛レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
レンズ最大直径=｛レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0217】
ここで、前記レンズ１１１、１１３、１１５は、前記レンズ１１１、１１３、１１５のディセンタの大きさを考慮した線膨張係数及び前記レンズバレル５００の線膨張係数と前記レンズ１１１、１１３、１１５の最小直径を考慮した時、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径は下記数式８乃至数式１０で定義することができる。
【0218】
[数式８]
２mm≦第１レンズ直径≦｛第１レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
２mm≦第１レンズ直径≦｛第１レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0219】
数式８で、｛第１レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝の値は２mm以上である。
【0220】
[数式９]
２mm≦第２レンズ直径≦｛第２レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
２mm≦第２レンズ直径≦｛第２レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0221】
数式９で、｛第２レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝の値は２mm以上である。
【0222】
[数式１０]
２mm≦第３レンズ直径≦｛第３レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
２mm≦第３レンズ直径≦｛第３レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝
【0223】
数式１０で、｛第３レンズのディセンタの大きさ(μm)/(バレル線膨張係数(ppm/℃)-レンズ線膨張係数(ppm/℃))×温度変化(℃)｝の値は２mm以上である。
【0224】
数式８～１０で、前記第１レンズ１１１は、第１温度から第２温度に変化して膨張する時、前記数式８を満足する直径を有することができる。前記第１レンズ１１１の許容可能なディセンタの大きさは１５μm以下である。即ち、前記カメラモジュール１０００の光学特性を具現するための前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μm以下である。これにより、前記数式８によって前記第１レンズ１１１は、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさを考慮して設定された範囲の直径の大きさを有することができる。
【0225】
例えば、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～７５mmを有することができる。好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至１０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～７０mmを有することができる。
【0226】
好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が１０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～７５mmを有することができる。好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が２０ppm/℃超過乃至３０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～１５mmを有することができる。
【0227】
好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が３０ppm/℃超過乃至４０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～９mmを有することができる。好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が４０ppm/℃超過乃至５０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～６mmを有することができる。
【0228】
好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が５０ppm/℃超過乃至６０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～５mmを有することができる。好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が６０ppm/℃超過乃至７０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～４mmを有することができる。
【0229】
好ましくは、前記第１レンズ１１１のディセンタの大きさは１５μmであり、前記第１レンズ１１１の線膨張係数が３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が７０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第１レンズ１１１の直径は２mm～３mmを有することができる。
【0230】
前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記第１温度から前記第３温度に変化して収縮する時、それぞれ前記数式９及び数式１０を満足するレンズ直径を有することができる。前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の許容可能なディセンタの大きさは６μm以下である。即ち、前記カメラモジュール１０００の光学特性を具現するための前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μm以下である。
【0231】
例えば、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～９５mmを有することができる。
【0232】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が０ppm/℃超過乃至１０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～２.２mmを有することができる。好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が１０ppm/℃超過乃至２０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～３mmを有することができる。
【0233】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が２０ppm/℃超過乃至３０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～４mmを有することができる。好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が３０ppm/℃超過乃至４０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～７mmを有することができる。好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が４０ppm/℃超過乃至５０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～１９mmを有することができる。
【0234】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が５０ppm/℃超過乃至６０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～９５mmを有することができる。
【0235】
好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が６０ppm/℃超過乃至７０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～７mmを有することができる。好ましくは、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタの大きさは６μmであり、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数がそれぞれ３ppm/℃～１８ppm/℃であり、前記レンズバレル５００の線膨張係数が７０ppm/℃超過乃至８０ppm/℃である時、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の直径はそれぞれ２mm～１９mmを有することができる。
【0236】
前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５は、前記第１温度から前記第２温度または前記第３温度に変化する時、前記レンズバレル５００、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５の線膨張係数及び前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５のディセンタ値を考慮して設定された範囲の直径を有することができる。よって、前記第１レンズ１１１、前記第２レンズ１１３及び前記第３レンズ１１５を含むカメラモジュールは、温度変化に応じたレンズとバレルの間のギャップ大きさを制御し、レンズのディセンタの大きさを制御することで、向上した光特性を有することができる。
【0237】
以下、第３実施例の各例及び比較例に係るカメラモジュールの放熱部材及び放熱部材の熱的特性により詳しく説明する。このような実施例は、本発明をより詳しく説明するために例示として提示したものに過ぎない。従って、本発明がこのような実施例に限定されるものではない。
【0238】
[例１]
バレル内部に第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを配置した。この時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間には間隔調節部材が配置されて前記レンズの間隔を維持した。続いて、前記カメラモジュールを２５℃の第１温度から１０５℃の第２温度及び-４０℃の第３温度に温度を変化させて、多様な範囲のバレルの線膨張係数で前記数式４乃至数式６による第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの直径を測定した。
バレル内部に第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを配置した。この時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間には間隔調節部材が配置されて前記レンズの間隔を維持した。続いて、前記カメラモジュールを２５℃の第１温度から１０５℃の第２温度及び-４０℃の第３温度に温度を変化させて、多様な範囲のバレルの線膨張係数で前記数式４乃至数式６による第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの直径を測定した。
【0239】
[例２]
バレル内部に第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを配置した。この時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間には間隔調節部材が配置されて前記レンズの間隔を維持した。続いて、前記カメラモジュールを２５℃の第１温度から１０５℃の第２温度及び-４０℃の第３温度に温度を変化させて、多様な範囲のバレルの線膨張係数で前記数式８乃至数式１０による第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの直径を測定した。この時、前記第１レンズのディセンタの大きさは１５μmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズのディセンタの大きさは６μmであった。
バレル内部に第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを配置した。この時、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの間には間隔調節部材が配置されて前記レンズの間隔を維持した。続いて、前記カメラモジュールを２５℃の第１温度から１０５℃の第２温度及び-４０℃の第３温度に温度を変化させて、多様な範囲のバレルの線膨張係数で前記数式８乃至数式１０による第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの直径を測定した。この時、前記第１レンズのディセンタの大きさは１５μmであり、前記第２レンズ及び前記第３レンズのディセンタの大きさは６μmであった。
【0240】
【0241】
【0242】
図１８を参照すると、例１によるレンズは、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズとバレルの間の間隔が４０μmである時、図１８のような直径範囲を有することがわかる。図１９を参照すると、例２によるレンズは、第１レンズのディセンタが１５μmであり、第２レンズ及び第３レンズのディセンタが６μmである時、図１９のような直径範囲を有することがわかる。第３実施例に係るカメラモジュールは、常温から高温または常温から低温に温度が変化する時、レンズとバレルの間の間隔の大きさの範囲及び/またはレンズのディセンタの大きさを考慮してレンズの直径の大きさを設定された範囲に制御することができる。よって、第３実施例に係るカメラモジュールは、温度変化によるレンズの光学性能の低下を防止することができるので、向上した光学特性を有することができる。
【0243】
図２０は、発明の実施例に係るカメラモジュールが適用された車両の平面図の例である。図２０を参照すると、発明の実施例に係る車両用カメラシステムは、映像生成部１１、第１情報生成部１２、第２情報生成部２１、２２、２３、２４及び制御部１４を含む。前記映像生成部１１は、自車に配置される少なくとも１つのカメラモジュール２０を含むことができ、自車の前方または/及びドライバーを撮影して自車の前方映像や車両内部映像を生成することができる。また、映像生成部１１は、カメラモジュール２０を利用して自車の前方だけでなく１つ以上の方向に対する自車の周辺またはドライバーを撮影した映像を生成することができる。ここで、前方映像及び周辺映像はデジタル映像であってもよく、カラー映像、白黒映像及び赤外線映像等を含むことができる。また、前方映像及び周辺映像は、静止映像及び動画を含むことができる。映像生成部１１は、ドライバー映像、前方映像及び周辺映像を制御部１４に提供する。続いて、第１情報生成部１２は、自車に配置される少なくとも１つのレーダーまたは/及びカメラを含むことができ、自車の前方を感知して第１感知情報を生成する。具体的に、第１情報生成部１２は自車に配置され、自車の前方に位置した車両の位置及び速度、歩行者の有無及び位置等を感知して第１感知情報を生成する。
【0244】
第１情報生成部１２で生成した第１感知情報を利用して自車と前の車との距離を一定に維持するように制御することができ、ドライバーが自車の走行車線を変更しようとする場合や後進駐車時のように予め設定された特定の場合に車両運行の安定性を高めることができる。第１情報生成部１２は、第１感知情報を制御部１４に提供する。第２情報生成部２１、２２、２３、２４は、映像生成部１１で生成した前方映像と第１情報生成部１２で生成した第１感知情報に基づいて、自車の各側面を感知して第２感知情報を生成する。具体的に、第２情報生成部２１、２２、２３、２４は、自車に配置される少なくとも１つのレーダーまたは/及びカメラを含むことができ、自車の側面に位置した車両の位置及び速度を感知したり映像を撮影することができる。ここで、第２情報生成部２１、２２、２３、２４は、自車の前方及び後方の両側にそれぞれ配置されてもよい。このような車両用カメラシステムは、下記のカメラモジュールを備えることができ、自車の前方、後方、各側面または角領域を介して獲得された情報を利用してユーザに提供したり処理して自動運転または周辺安全から車両と物体を保護することができる。
【0245】
発明の実施例に係るカメラモジュールの光学系は、安全規制、自律走行機能の強化及び便宜性増加のために車両内に複数搭載されてもよい。また、カメラモジュールの光学系は、車線維持システム(LKAS：Lane keeping assistance system)、車線離脱警報システム(LDWS)、ドライバー監視システム(DMS：Driver monitoring system)のような制御のための部品として、車両内に適用されている。このような車両用カメラモジュールは、周囲の温度変化にも安定した光学性能を具現することができ、価格競争力があるモジュールを提供して、車両用部品の信頼性を確保することができる。
【0246】
発明の実施例は、車両のカメラモジュールで-２０度以下の低温から７０度以上の高温までの温度変化、例えば-４０度～１０５度の範囲の変化に対して少なくとも１つのレンズの外側にバッファー構造を有するスペーサーを適用することにおいて、熱膨張係数が高いレンズに対して長さ方向に緩和させることで、プラスチックまたはガラス材質のレンズの膨張に対して収縮または膨張する弾性を提供し、レンズの有効径領域の光軸方向の変化量を抑制することができる。これにより、プラスチックまたはガラス材質のレンズを採用したカメラモジュールの光学特性の変化を減らすことができる。また、レンズの外側フランジ部にバッファー構造をさらに含むことができ、レンズ自体の弾性変形を抑制することができる。
【0247】
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果等は、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ず一つの実施例に限定されるものではない。また、各実施例に例示された特徴、構造、効果等は、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって、別の実施例に対して組合せ又は変形して実施可能である。よって、そのような組合せと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。以上では実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有した者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上で例示されていない多様な変形と応用が可能である。例えば、実施例に具体的に提示された各構成要素は、変形して実施することができる。そして、そのような変形と応用に係る差異点は、添付される請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-16
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に貫通ホールを有するレンズバレルと、前記レンズバレルの貫通ホールに配置され、物体側からセンサー側に向いて光軸が整列された第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを有するレンズ部と、
イメージセンサーと、
を含み、
前記第２レンズの材質と前記第１レンズの材質は異なり、
前記第２レンズの屈折率は、前記第１レンズの屈折率より低く、
前記第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズのそれぞれは、前記光軸から前記レンズバレルの内側壁に向いて延長される第１フランジ部、第２フランジ部及び第３フランジ部を含み、
前記レンズバレルは、前記第１フランジ部の外側に配置される第１支持部と、前記第２フランジ部の外側に配置される第２支持部と、前記第３フランジ部の外側に配置される第３支持部とを含み、
前記第１フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第１外径であり、
前記第２フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第２外径であり、
前記第３フランジ部の上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第３外径であり、
前記イメージセンサーの上部と前記レンズバレルが接触する位置で前記レンズバレルの外径は第４外径であり、
前記第３外径は、前記第４外径より小さく、前記第２外径より大きく、
前記光軸上で前記第１レンズは、物体側第１面とセンサー側第２面を含み、
前記光軸上で前記第２レンズの物体側第３面とセンサー側第４面は、互いに異なる曲率半径を有し、
前記第２レンズの前記第２フランジ部が前記第２支持部の内面と接触する第１接触面の中心は、前記第２フランジ部の厚さの中心を基準として前記第３面と前記第４面のうち曲率半径が大きい側に近く位置する、カメラモジュール。
【請求項2】
前記第１外径は、前記第３外径より小さく、
前記第１レンズは、ガラス材質であり、
前記第２レンズは、プラスチック材質である、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項3】
前記レンズバレルの下端内側に配置され、前記第３レンズとイメージセンサーの間に配置された光学フィルターを含み、
前記第３レンズは、プラスチック材質である、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項4】
前記第１支持部の厚さは、前記第１支持部の内面と外面の間の最小距離であり、前記第２支持部の厚さと同一である、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項5】
前記第２支持部の厚さは、前記第２支持部の内面と外面の間の最小距離であり、前記第３支持部の厚さと同一である、請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項6】
内部に貫通ホールを有するレンズバレルと、前記レンズバレルの貫通ホールに配置され、物体側からセンサー側に向いて光軸が整列された第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズと、
を含み、
前記第２レンズの材質と前記第１レンズの材質は異なり、
前記第２レンズの屈折率は、前記第１レンズの屈折率より低く、
前記第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズのそれぞれは、前記光軸から前記レンズバレルの内面に向いて延長される第１フランジ部、第２フランジ部及び第３フランジ部を含み、
前記レンズバレルは、前記第１フランジ部の外側に配置された第１支持部、前記第２フランジ部の外側に配置される第２支持部、及び前記第３フランジ部の外側に配置される第３支持部を含み、
前記第１、２、３支持部は、前記第１、２、３レンズの外側で前記レンズバレルの内側壁と外面が互いに垂直する区間を含み、
前記レンズバレルの下端外面に前記光軸と平行する仮想の直線を基準として、前記第１支持部の外面は第１深さを有し、前記第２支持部の外面は第２深さを有し、前記第３支持部の外面は第３深さを有し、
前記第２深さは、前記第１深さより大きく、前記第３深さより小さく、
前記光軸上で前記第１レンズは、物体側第１面とセンサー側第２面を含み、
前記光軸上で前記第２レンズの物体側第３面とセンサー側第４面は、互いに異なる曲率半径を有し、
前記第２レンズの前記第２フランジ部が前記第２支持部の内面と接触する第１接触面の中心は、前記第２フランジ部の厚さの中心を基準として前記第３面と前記第４面のうち曲率半径が大きい側に近く位置する、カメラモジュール。
【請求項7】
前記レンズバレルの下端内側に配置され、前記第３レンズとイメージセンサーの間に配置された光学フィルターを含み、
前記第１レンズの第１、２面は球面であり、
前記第３レンズの物体側第５面とセンサー側第６面は、非球面である、請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項8】
前記第１支持部の厚さは、前記第１支持部の内面と外面の間の最小間隔であり、前記第２支持部の厚さと同一である、請求項６または７に記載のカメラモジュール。
【請求項9】
前記第２支持部の厚さは、前記第２支持部の内面と外面の間の最小距離であり、前記第３支持部の厚さと同一である、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項10】
前記第１支持部から前記第２支持部に向いて傾斜するように延長される第１傾斜部、及び前記第２支持部から前記第３支持部に向いて傾斜するように延長される第２傾斜部を含む、請求項１または６に記載のカメラモジュール。
【請求項11】
前記第２支持部の内面は、前記第２フランジ部の外面と接触し、前記第２レンズの前記第２フランジ部が前記第２支持部の内面と接触する第１接触面の長さは、前記第２フランジ部の厚さの２０％～５０％である、請求項１または６に記載のカメラモジュール。
【請求項12】
前記第１接触面の中心は、前記第２レンズの前記第２フランジ部の中心よりも物体側に近く位置する、請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項13】
前記第３面と前記第４面の曲率半径の差は１ｍｍ以上である、請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項14】
前記第３面の曲率半径は、前記第４面の曲率半径より大きく、前記第１接触面の中心は、前記第２レンズの第２フランジ部の中心よりも物体側に近く位置する、請求項１３に記載のカメラモジュール。
【請求項15】
前記第１レンズの直径が前記第２レンズの直径より小さい、請求項１４に記載のカメラモジュール。
【請求項16】
前記第３レンズの屈折率は、前記第１レンズの屈折率より低く、前記第３レンズの前記第３フランジ部は、前記レンズバレルの第３支持部の内面と接触する第２接触面を含み、
前記第２接触面の長さは、前記第３フランジ部の厚さの２０％～５０％である、請求項１または６に記載のカメラモジュール。
【国際調査報告】