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相机模块和包括该相机模块的车辆

文献发布时间:2024-04-18 20:00:50


相机模块和包括该相机模块的车辆

技术领域

本发明的实施例涉及一种相机模块和具有该相机模块的车辆。

背景技术

ADAS(高级驾驶辅助系统)是一种用于协助驾驶员驾驶的高级驾驶辅助系统,并且由感测前方情况、基于感测到的结果确定情况并且基于情况确定控制车辆的行为组成。例如,ADAS传感器设备检测前方车辆并识别车道。然后,当确定目标车道或目标速度以及前方目标时,对车辆的ESC(电气稳定控制)、EMS(发动机管理系统)、MDPS(电机驱动动力转向)等进行控制。通常,ADAS可以被实现为自动停车系统、低速城市驾驶辅助系统、盲点警告系统等。ADAS中用于感测前方情况的传感器设备是GPS传感器、激光扫描仪、前置雷达和激光雷达,并且最具代表性的是用于拍摄车辆前方的前置相机。

驾驶员状态监测系统由近红外(NIR)相机和电子控制单元(ECU)构成。驾驶员状态监测系统使用NIR LED以将红外线投射到驾驶员的面部,并且获取红外线投射到的驾驶员的面部图像。ECU处理从NIR相机获得的驾驶员的面部图像以检测眼睛、鼻子和嘴巴,并检查驾驶员视线所指向的方向以及眼睛是否睁开或者闭上。基于驾驶员视线所指向的方向以及眼睛是否睁开或者闭上,ECU可以确定驾驶员的状况,并相应地可以确定驾驶员是否懈怠。当确定驾驶员存在懈怠时,ECU通过诸如蜂鸣器的输出设备输出警告信号来警告驾驶员。

近年来,为了驾驶员的安全和便利,对用于感测车辆周围环境的感测系统的研究已经加速。车辆检测系统被用于各种用途,诸如通过检测车辆周围的物体来防止与驾驶员未识别的物体发生碰撞,以及通过检测空位来执行自动泊车,并为自动车辆控制提供最基本的数据。就这样的检测系统而言,使用雷达信号的方法和使用相机的方法通常被使用。车载相机模块被用于内置在车辆中的前置和后置监控相机和黑匣子,并且捕获被摄体(subject)作为图片或视频。因为车载相机模块被暴露在外部,所以拍摄质量可能会由于潮湿和温度而劣化。特别地,相机模块具有光学属性取决于环境温度和透镜的材料而改变的问题。

发明内容

技术问题

本发明的实施例可以提供一种具有新透镜光学系统的相机模块。

本发明的实施例可以提供一种具有新透镜镜筒的相机模块。

本发明的实施例可以提供一种相机模块,该相机模块具有光学系统,其具有在透镜之中的至少一个热补偿透镜;以及透镜镜筒,其用于抑制热变形。本发明的实施例可以提供一种相机模块,用于通过透镜中的至少一个的凸缘部分与透镜镜筒的内侧壁之间的接触特性来减少热变形。本发明的实施例可以提供一种具有相机模块的移动终端和诸如车辆的移动装置。

【技术方案】

根据本发明的实施例的相机模块包括透镜镜筒,其包括通孔;以及透镜部件,其被设置在通孔内部并且包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜,其中该透镜镜筒在通孔内部包括第一内侧壁、第二内侧壁以及第三内侧壁,其中第一透镜与第一内侧壁接触,第二透镜与第二内侧壁接触,并且第三透镜与第三内侧壁接触,并且第一透镜包括玻璃材料,第二透镜和第三透镜包括塑料材料,第一透镜的直径为5mm或更小,并且第二透镜和第三透镜的直径为10mm或更小,透镜镜筒的线性膨胀系数为31ppm/℃至60ppm/℃。

根据本发明的实施例,第一透镜、第二透镜以及第三透镜包括光入射的有效区域以及光不入射的无效区域,第一透镜的直径、第二透镜的直径以及第三透镜的直径被定义为有效区域和无效区域之和。

在本发明的实施例中,透镜镜筒的线性膨胀系数大于第一透镜的线性膨胀系数,并且透镜镜筒的线性膨胀系数小于或等于第二透镜和第三透镜的线性膨胀系数。第一透镜的线性膨胀系数大于0ppm/℃至20ppm/℃,第二透镜的线性膨胀系数从5ppm/℃至60ppm/℃,并且第三透镜的线性膨胀系数从5ppm/℃至60ppm/℃。

根据本发明的另一示例,第一透镜的直径为3mm至5mm,第二透镜和第三透镜的直径为3mm至9mm,并且第一透镜的直径小于第二透镜和第三透镜的直径。根据本发明的实施例,第一透镜的线性膨胀系数大于0ppm/℃且小于或等于10ppm/℃,第二透镜的线性膨胀系数从50ppm/℃至60ppm/℃,并且第三透镜的线性膨胀系数从50ppm/℃至60ppm/℃。

在根据该实施例的相机模块中,第一透镜的直径为3.2mm至4.4mm,第二透镜和第三透镜的直径为4.5mm至8mm,并且第一透镜的直径小于第二透镜和第三透镜的直径。透镜镜筒的线性膨胀系数为29ppm/℃至50ppm/℃或39ppm/℃至60ppm/℃。

根据本发明的实施例,相机模块包括:第一模式,其用于从第一温度变成高于第一温度的第二温度;以及第二模式,其从第一温度变成低于第一温度的第三温度,其中第一模式上的在第一透镜与第一内侧壁之间的距离为15μm或更小,第二模式上的在第二透镜与第二内侧壁之间的距离为6μm或更小,第二模式上的在第三透镜与第三内侧壁之间的距离为6μm或更小,并且第一温度在20℃至30℃的范围中,第二温度在80℃至105℃的范围中,并且第三温度在-40℃至-30℃的范围中。

根据本发明的另一实施例的相机模块包括透镜镜筒,其包括通孔;以及透镜部件,其被设置在通孔内部并且包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜,其中该透镜镜筒在通孔内部包括第一内侧壁、第二内侧壁以及第三内侧壁,其中第一透镜与第一内侧壁接触,第二透镜与第二内侧壁接触,第三透镜与第三内侧壁接触,并且第一透镜在从第一温度变成高于第一温度的第二温度的第一模式中膨胀,并且第二透镜和第三透镜在从第一温度变成低于第一温度的第三温度的第二模式中收缩,第一透镜的直径为5mm或更小,第二透镜和第三透镜的直径为10mm或更小,并且透镜镜筒的线性膨胀系数为31ppm/℃至60ppm/℃,第一模式上的在第一透镜与第一内侧壁之间的距离为18μm或更小,第二模式上的在第二透镜与第二内侧壁之间的距离为9μm或更小,第二模式上的在第三透镜与第三内侧壁之间的距离为9μm或更小,第一温度在20℃至30℃的范围中,第二温度在80℃至105℃的范围中,并且第三温度在-40℃至-30℃的范围中。

根据本发明的实施例,第一透镜包括玻璃,并且第二透镜和第三透镜包括塑料。透镜镜筒的线性膨胀系数大于第一透镜的线性膨胀系数,并且透镜镜筒的线性膨胀系数小于或等于第二透镜和第三透镜的线性膨胀系数。

根据本发明的另一实施例,第一透镜的线性膨胀系数大于0ppm/℃至20ppm/℃,第二透镜的线性膨胀系数从5ppm/℃至60ppm/℃,并且第三透镜的线性膨胀系数从5ppm/℃至60ppm/℃,第一透镜的直径为3mm至5mm,第二透镜和第三透镜的直径为3mm至9mm,并且第一透镜的直径小于第二透镜和第三透镜的直径。

根据本发明的另一实施例,第一透镜的线性膨胀系数大于0ppm/℃至20ppm/℃,第二透镜的线性膨胀系数从50ppm/℃至60ppm/℃,并且第三透镜的线性膨胀系数为50ppm/℃至60ppm/℃,第一透镜的直径为3.2mm至4.4mm,第二透镜和第三透镜的直径为4.5mm至8mm,并且第一透镜的直径小于第二透镜和第三透镜的直径。

根据本发明的另一实施例,透镜镜筒的线性膨胀系数在29ppm/℃至50ppm/℃或39ppm/℃至60ppm/℃的范围中。

根据本发明的另一实施例,第一模式上的在透镜镜筒的膨胀量与第一透镜的膨胀量之间的差(透镜镜筒的膨胀量-第一透镜的膨胀量)为18μm或更低,并且第二模式上的在第二透镜或第三透镜的收缩量与透镜镜筒的收缩量之间的差(第二透镜或第三透镜的收缩量-透镜镜筒的收缩量)为9μm或更低。

根据本发明的另一实施例的相机模块包括透镜镜筒,其包括通孔和设置在通孔内部的透镜部件并且包括第一透镜、第二透镜和第三透镜,其中透镜镜筒包括通孔内部的第一内侧壁、第二内侧壁以及第三内侧壁,其中第一透镜包括玻璃,第二透镜和第三透镜包括塑料材料,并且第二透镜包括塑料材料。第一透镜、第二透镜和第三透镜中的至少一个的直径满足以下等式。

公式:2mm≤透镜直径≤{40μm/(透镜镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

根据本发明的另一实施例的相机模块包括透镜镜筒,该透镜镜筒包括:通孔;以及透镜部件,该透镜部件被设置在通孔内部并且包括第一透镜、第二透镜和第三透镜,其中该透镜镜筒包括通孔内部的第一内侧壁、第二内侧壁以及第三内侧壁,其中该第一透镜包括玻璃材料,第二透镜和第三透镜包括塑料材料,并且第一透镜、第二透镜和第三透镜中的至少一个的直径满足以下等式,并且第一透镜从在20℃至30℃范围内的第一温度变成在80℃至105℃范围内的第二温度,并且第二透镜和第三透镜从在20℃至30℃范围内的第一温度变成在-40℃至-30℃范围内的第三温度。

公式:2mm≤透镜直径≤{透镜偏心尺寸(μm)/(透镜镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

【有益效果】

根据本发明的实施例,能够减少由于相机模块中的透镜之间的材料差异或根据温度的形状变化而导致的热变形。根据本发明的实施例,能够通过提供设置在相机模块中的透镜周围的透镜镜筒的恒定厚度来根据温度减少透镜的热变形或形状变化。

根据本发明的实施例,能够通过提供具有可以进行机械热补偿的透镜和透镜镜筒的相机模块来改进相机模块的可靠性。

根据本发明的实施例,通过利用塑料透镜的透镜镜筒调节接触位置和/或接触面积来抑制热变形,从而改进相机模块的可靠性。

根据本发明的实施例,考虑到透镜的凸缘部分和透镜镜筒的内表面之间的接触特性,能够抑制由于在与光轴正交的方向中透镜的膨胀和收缩而导致的光学特性的变化。本发明的实施例抑制对热变化光学敏感的透镜的形状变化,从而抑制由于透镜的光轴未对准而导致光学性能(MTF)急剧劣化的问题。

根据本发明的实施例的相机模块可以根据透镜的材料和直径来设置能够最小化透镜的偏心的镜筒的线性膨胀系数。具体地,作为材料的固有属性的线性膨胀系数对于透镜的每种材料可以是不同的。此时,当相机模块变成高温状态或低温状态时,由于相机模块中包括的透镜之间的线性膨胀系数差以及透镜与镜筒之间的线性膨胀系统差,可能出现由于膨胀量或收缩量的差而导致的透镜的偏心。因此,考虑到每个透镜的线性膨胀系数的尺寸范围以及根据透镜的材料的透镜的直径尺寸,透镜和镜筒之间的膨胀量的差和收缩量的差可能会被控制。也就是说,根据实施例的相机模块可以将镜筒的线性膨胀系数的范围设置为其中相机模块的高温状态或低温状态中产生的偏心不会显着影响光学特性的范围。因此,因为相机模块被设置为在设定的直径的设定范围内具有设定的透镜线性膨胀系数和镜筒的线性膨胀系数,所以可以利用透镜的偏心范围来调节相机模块,其不会显着影响透镜在高温状态和低温状态中的光学特性。

因此,即使在高温状态和低温状态中,根据实施例的相机模块也可以通过最小化偏心范围在室温、高温和低温状态中维持均匀的操作性能。根据本发明的实施例,能够改进相机模块的光学可靠性。另外,能够改进相机模块和具有该相机模块的车辆相机设备的可靠性。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的相机模块的横截面侧视图的示例。

图2是图示图1的相机模块中靠近物体侧的两个透镜和透镜镜筒的组合的局部侧横截面视图。

图3是图示图1的相机模块中靠近传感器的最后透镜与透镜镜筒的组合的局部侧横截面视图。

图4是图示根据本发明的第一实施例的透镜镜筒的透视图。

图5是图4的透镜镜筒的横截面侧视图的示例。

图6是本发明的具有图4的透镜镜筒的相机模块的侧横截面视图。

图7是图示图6的透镜镜筒的第一支撑部分和第二支撑部分的局部侧横截面视图。

图8是用于解释图6的透镜镜筒的第三支撑部分的局部放大视图。

图9是图示图6的透镜镜筒的外直径的视图。

图10(A)(B)是比较示例与本发明的相机模块的热应力的图。

图11(A)(B)是比较由于比较示例和本发明的相机模块的热导致的应变率的视图。

图12(A)(B)是比较比较示例和本发明的相机模块的衍射光学性能(MTF)的变化率的曲线图。

图13和图14是图示根据本发明的第二实施例的相机模块的侧横截面视图。

图15至图17是用于解释根据本发明的第二实施例的示例的相机模块的透镜部件的偏心的表。

图18和图19是用于比较根据本发明的第三实施例的示例的相机模块中的透镜镜筒中的透镜的直径变化的表。

图20是图示具有根据本发明的实施例的相机模块的车辆的示例的平面视图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细地描述本发明的优选实施例。本发明的技术精神不限于将要描述的一些实施例,并且能够以各种其他形式来实现,并且可以在本发明的技术精神的范围内选择性地组合和替换使用一个或多个组件。另外,本发明的实施例中使用的术语(包括技术和科学术语)能够以本发明所属的本领域的普通技术人员通常可以理解的含义来解释,除非特别定义和明确描述,并且诸如字典中定义的术语的常用术语应该能够考虑相关技术的上下文含义来解释它们的含义。

本发明的实施例中使用的术语是为了解释实施例,并不是旨在限制本发明。在此说明书中,除非短语中另外具体陈述,否则单数形式也可以包括复数形式,并且在陈述A和(以及)B、C中的至少一个(或一个或多个)的情况下,可以包括可以与A、B和C组合的所有组合中的一个或多个。在描述本发明的实施例的组件时,诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以被使用。这些术语仅被用于将该组件与其他组件区分开,并且可以不通过相应组成元件的性质、顺序或过程等由该术语来确定。并且,当描述组件被“连接”、“耦合”或“接合”到另一组件时,该描述不仅可以包括直接连接、耦合或接合到另一组件,而且还可以包括通过该组件与另一组件之间的另一组件来“连接”、“耦合”或“接合”。另外,在描述为形成或设置在每个组件的“上方(上)”或“下方(下)”的情况下,该描述不仅包括当两个组件彼此直接接触的情况,还包括当一个或多个其他组件被形成或布置在两个组件之间。另外,当表达为“上方(上)”或“下方(下)”时,其可以指的是相对于一个元件的向下方向以及向上方向。下面描述的数个实施例可以相互组合,除非特别陈述它们不能相互组合。另外,除非另有说明,其他实施例的描述可以被应用于从数个实施例中的任意一个的描述中省略的部分。

在本发明的描述中,第一透镜意指与光轴对准的多个透镜之中最靠近物体侧的透镜,并且最后透镜意指与光轴对准的多个透镜之中最靠近传感器侧的透镜。在本发明的描述中,除非另有说明,针对透镜的半径、厚度/距离、TTL等的所有度量均为mm。在本说明书中,基于透镜的光轴来示出透镜的形状。例如,透镜的物体侧或传感器侧表面是凸出的,意味着光轴附近在透镜的物体侧或传感器侧表面上是凸出的,但并不意味着光轴周边是凸出的。因此,即使当透镜的物体侧或传感器侧表面被描述为凸出的时,透镜的物体侧或传感器侧表面上的围绕光轴的部分也可以是凹入的。透镜的物体侧或传感器侧表面是凹入的,意味着光轴的附近在透镜的物体侧或传感器侧表面上是凹入的,但并不意味着光轴的周边是凹入的。因此,即使当透镜的物体侧或传感器侧表面被描述为凹入的时,透镜的物体侧或传感器侧表面上的围绕光轴的部分也可以是凸出的。在本说明书中,应当注意的是,基于透镜的光轴来测量透镜的厚度和曲率半径。即,透镜的凸面可以意味着与光轴相对应的区域的透镜表面具有凸形,并且凹入的透镜表面意味着与光轴相对应的区域的透镜表面具有凹形。另外,“物体侧表面”可以意指透镜的相对于光轴面向物体侧的表面,并且“传感器侧表面”可以意指透镜的相对于光轴面向传感器侧表面的表面。

图1是根据本发明的第一实施例的相机模块的侧横截面视图的示例,图2是示出图1的相机模块中的靠近物体侧的两个透镜和透镜镜筒的组合的局部侧横截面视图,图3是示出图1的相机模块中的靠近传感器侧的最后透镜与透镜镜筒的组合的局部侧横截面视图。

参考图1至图3,根据本发明的第一实施例的相机模块1000可以包括透镜镜筒500、具有多个透镜111、113和115的透镜部件100、以及具有遮光功能的空间保持构件121、123、124和125、主基板190和图像传感器192。相机模块1000可以包括在透镜部件100的最后透镜与图像传感器192之间的光学盖玻璃194和滤光器196。

透镜镜筒500可以包括通孔515,该通孔515具有拥有敞开的上侧的第一开口101以及拥有敞开的下侧的第二开口102。第一开口101和第二开口102可以在光轴方向中彼此面对。通孔515可以使透镜镜筒500的内部在光轴Lz方向中敞开,并且可以用作其中接纳(receive)透镜111、113和115的接纳部件(receiving part)。通孔515的上部宽度、下部宽度和中间宽度可以彼此不同。

透镜镜筒500内部的透镜部件100可以通过第一开口101被暴露。详细地,设置在透镜部件100的透镜的最上侧的透镜可以通过第一开口101被暴露。外部光可以入射到透镜镜筒500内部的透镜部件100上。图像传感器192可以通过第二开口102被暴露。具体地,设置在透镜部件100的透镜之中的最下部分的透镜可以通过第二开口102被暴露。也就是说,设置在最下部分的透镜可以被设置为通过第二开口102面向图像传感器192。因此,顺序地穿过多个透镜的光可以入射在透镜镜筒500外部的图像传感器192上。

透镜部件100可以是其中堆叠三个或更多个透镜111、113和115的光学系统。透镜部件100可以包括其中堆叠五个或更少透镜的光学系统。透镜部件100可以包括三个或更多或者五个或更少的固体透镜。透镜部件100可以包括至少一个塑料透镜、或者至少一个玻璃透镜和塑料透镜。在根据本发明的实施例的透镜部件100中,可以存在比由玻璃材料制成的透镜更多的由塑料材料制成的透镜、或者两个或更多个透镜。这里,透镜部件100可以利用塑料透镜和/或玻璃透镜层压。这里,塑料材料的热膨胀系数(CTE)大于玻璃材料的热膨胀系数(CTE)的5倍,并且作为温度的函数的折射率的变化值|dN/dt|比玻璃材料的折射率的变化值高超过10倍。这里,dN是透镜的折射率的变化值,并且dT是温度的变化值。

为了便于描述,透镜部件100包括第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115,并且第一透镜111和第二透镜113、以及第三透镜115朝向图像传感器192从物体侧堆叠,并且可以与光轴Lz对准。

透镜部件100的透镜111、113和115被耦合到透镜镜筒500中的通孔515,并且可以例如从传感器侧到物体侧方向、在其相反的方向中或者在两个方向中被耦合。将描述透镜镜筒500的通孔515中的透镜111、113和115作为它们在从传感器侧到物体侧的方向中耦合的示例。

透镜111、113和115中的每个可以包括具有光入射穿过的有效直径的有效区域以及在有效区域之外的无效区域。透镜111、113和115的凸缘部分111A、113A和115A可以是无效区域。无效区域可以是其中光被遮光膜121和124阻挡的区域。凸缘部分111A、113A和115A可以在与光轴Lz正交的方向、径向方向或圆周方向中从透镜111、113和115的有效区域延伸。

第一遮光膜121可以被设置在第一透镜111和第二透镜113之间的外周周围,并且空间保持部分123和第二遮光膜124中的至少一个可以被设置在第二透镜113和第三透镜115之间的外周周围。第一遮光膜121和第二遮光膜124可以用作用于阻挡无效区域中的光的构件,并且第一遮光膜121和第二遮光膜124中的任意一个可以用作孔径光阑(aperturestop)。空间保持部分123可以保持第二透镜113和第三透镜115之间的间隙并且可以具有遮光功能。在没有空间保持部分123的情况下,在光轴方向中对准的两个透镜的凸缘部分可以彼此接触或者可以通过遮光膜彼此接触。第一遮光膜121、空间保持部分123和第二遮光膜124中的至少一个或全部可以用作间隔物。第一遮光膜121和第二遮光膜124的厚度可以比空间保持部分123的厚度薄。这里,孔径光阑可以被设置在第一透镜111的第二表面S2周围或者可以用作第二表面S2。

支撑构件125可以被设置在第三透镜115的下周边周围,并且支撑构件125可以支撑第三透镜115或者保持与滤光器196的距离。这里,第三透镜115的外侧S30的一部分可以通过粘合剂被粘附到透镜镜筒500的内侧壁511。

第一透镜111的直径A1可以小于第二透镜113的直径A2,并且第二透镜113的直径A2可以小于第三透镜115的直径A3。第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的直径A1、A2和A3可以从物体侧到传感器侧逐渐增加。第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115堆叠的外形可以是金字塔形状或多边形形状。透镜111、113和115的直径A1、A2和A3中的每个可以是具有有效区域和无效区域的区域的直径。透镜111、113和115的直径A1、A2和A3中的每个可以是凸缘111A、113A和115A中的每个的直径。

第一透镜111是最靠近被摄体的透镜,并且光被入射的物体侧第一表面S1和光出射的传感器侧第二表面S2中的至少一个或两个是球面或非球面。第一透镜111的第一表面S1可以是凸出的,并且传感器侧第二表面S2可以是凹入的。第一透镜111可以由玻璃制成。第一透镜111可以包括在外侧上的第一凸缘部分111A。第一凸缘部分111A的外侧S10的一部分可以与透镜镜筒500的内侧壁511接触。接触透镜镜筒500的内侧壁511的接触表面在第一凸缘部分111A的外侧中的长度可以是第一凸缘部分111A的厚度的70%或更多。第一凸缘部分111A的接触表面的长度方向平行于光轴Lz或以预定的角度倾斜,或者第一凸缘部分111A可以从第一透镜111的有效直径的外部在与光轴Lz正交的方向X中延伸。第一凸缘部分111A的厚度可以是第一凸缘部分111A的物体侧区域和传感器侧区域中与光学构件接触的两个表面之间的距离。光学构件可以是其中透镜、透镜镜筒、空间保持构件、孔径光阑、遮光膜等被设置在透镜镜筒内部的物体。与透镜镜筒500的内侧壁511接触的长度是从第一凸缘部分111A的外侧的物体侧的一端到传感器侧的一端的长度。

因为第一透镜111被提供有玻璃材料,所以当相机模块1000暴露于来自车辆内部或外部的光时,可以防止由于塑料材料而引起的变色,并且可以减少由于热而引起的变形F1。当相机模块1000被设置在车辆中时,第一透镜111可以由玻璃或塑料制成。

第一透镜111可以具有1.7或更大、或者1.8或更大的折射率,或者可以在1.7至2.3的范围内。当被表达为绝对值时,第一透镜111的第一表面S1在光轴Lz上的曲率半径可以小于第二表面S2的曲率半径,并且可以是例如3.3mm或更小。第一透镜111的第一表面S1的曲率半径与第一透镜111的第二表面S2的曲率半径之间的差可以是1mm或更大,并且可以例如在1mm至3mm的范围中。第一透镜111的中心厚度可以是透镜部件100的透镜之中最厚的,并且可以是例如1mm或更大。当以第一透镜111的有效直径的尺寸进行解释时,第一表面S1的有效直径可以大于第二表面S2的有效直径。

第二透镜113和第三透镜115可以由与第一透镜111的材料不同的材料制成,并且可以具有与第一透镜的折射率111不同的折射率。第二透镜113可以由塑料材料制成。第二透镜113可以被设置在第一透镜111和第三透镜115之间,并且可以具有在外侧上的第二凸缘部分113A。第三透镜115可以由塑料材料制成。第三透镜115被设置在第二透镜113和滤光器196之间,并且可以具有在外侧上的第三凸缘部分115A。第二透镜113和第三透镜115可以由塑料材料注射模制。

参考图1和图2,第二透镜113包括物体侧第三表面S3和传感器侧第四表面S4,并且第三表面S3和第四表面S4可以是非球面的。第三透镜113的第三表面S3和第四表面S4可以具有不同的曲率半径。第三表面S3可以是凹入的,并且传感器侧第四表面S4可以是凸出的。作为另一示例,第二透镜113可以具有拥有不同曲率半径的两个表面。例如,第三表面S3可以是凸出的,并且第四表面S4可以是凹入的。可替选地,第三表面S3可以是凸出的,并且第四表面S4可以具有凸形形状。可替选地,第三表面S3可以具有凸形形状,并且第四表面S4可以具有凹形形状。

第二透镜113可以包括在外周上的第二凸缘部分113A。第二凸缘部分113A的外侧S20的一部分可以与透镜镜筒500的内侧壁511接触。第二凸缘部分113A在垂直于光轴Lz的方向X中在第二透镜113的有效直径外部延伸。第二凸缘部分113A的厚度D1可以是第二凸缘部分113A的物体侧区域和传感器侧区域中与光学构件接触的两个表面之间的距离。光学构件可以是其中透镜、透镜镜筒、空间保持构件、孔径光阑、遮光膜等被设置在透镜镜筒内部的物体。第二透镜113的第二凸缘部分113A的厚度D1可以是第二凸缘部分113A的与第一遮光膜121接触的表面与第二凸缘部分113A的与该空间保持部分123接触的表面之间的距离。例如,距离可以是与光轴平行的方向中的距离。

如图2中所示,第二凸缘部分113A的外侧S20具有与透镜镜筒500的内侧壁511接触的第一接触表面S21、在第一接触表面S21与物体侧表面之间的第一倾斜表面S23以及在第一接触表面S21与传感器侧表面之间的第二倾斜面S24。第二凸缘部分113A的外侧S20从第一接触表面S21在平行于光轴Lz的轴向方向中延伸,并且可以包括设置在第一接触表面S21和第二倾斜表面S24之间的第一非接触表面S22。

第二凸缘部分113A的第一接触表面S21可以被设置在第二凸缘部分113A的最外侧上并且可以与透镜镜筒500的内侧壁511接触。第一非接触表面S22可以从第一接触表面S21的下端垂直地或在同一平面中延伸,并且可以不接触透镜镜筒500的内侧壁511。第一接触表面S21的接触长度D2可以小于第二凸缘部分113A的厚度D1。第一接触表面S21的接触长度D2可以是厚度D1的50%或更小,或者可以在厚度D1的20%至50%的范围内。接触长度D2的方向Lz1可以在平行于光轴Lz的轴线Lz1的方向中,或者可以相对于平行于光轴Lz的轴线Lz1以预定角度倾斜。第一非接触表面S22与内壁511之间的距离可以朝向传感器侧增加。第一非接触表面S22的竖直长度D5可以小于第一接触表面S21的接触长度D2。当第二透镜113被注射模制时,因为第一非接触表面S22从第一接触表面S21的下端朝向传感器延伸并且延伸到与透镜镜筒500的内侧壁511间隔开,所以即使在第一非接触表面S22上产生诸如毛刺的结构,第一非接触表面S22的长度D3也不会干扰第一接触表面S21的表面接触,并且可以是第一接触表面S21与透镜镜筒500的内侧壁511可以彼此紧密接触的距离。可替选地,第一非接触表面S22可以防止第二透镜113由于毛刺而导致组装失败。第一非接触表面S22的长度D5可以是第二凸缘部分113A的厚度D1的1/15或更小或者1/20或更小。第二凸缘部分113A的厚度D1可以为0.7mm或更大,例如,在0.7mm至1.2mm的范围内。

第一倾斜表面S23能够以第一角度R1从第一接触表面S21的物体侧的一端朝向第一凸缘部分113A的物体侧表面延伸。第一角度R1相对于平行于光轴的轴线Lz1可以为40度或更小,例如在10度至40度的范围内或者在15度至35度的范围内。当第一角度R1小于上述范围时,难以注射模制,并且当第一角度R1大于上述范围时,第二透镜113的第二凸缘部分113A的固定力可能降低或扭曲。

第二倾斜表面S24能够以第二角度R2从第一非接触表面S22的传感器侧的一端朝向第一凸缘部分113A的传感器侧表面延伸。第二角度R2相对于平行于光轴的轴线Lz1可以为40度或更小,例如在10度至40度的范围内,或者在15度至35度的范围内。第二角度R2可以等于或小于第一角度R1。当第二角度R2小于上述范围时,难以注射模制,并且当第二角度R2大于上述范围时,第二透镜113的第二凸缘部分113A的固定力可能降低或扭曲。

第二透镜113的折射率可以低于第一透镜111的折射率,并且可以小于1.7,例如在1.45至1.69的范围内。第二透镜113和第一透镜111之间的折射率差可以是0.3或更大。当被表达为绝对值时,第二透镜113的第三凹表面S3的曲率半径可以大于凸出的第四表面S4的曲率半径,例如7mm或更大或者在5.1mm至7mm的范围内。第四表面S4的曲率半径的绝对值可以为5mm或更小,例如可以在2mm至5mm的范围内。第二透镜113的第三表面S3的曲率半径与第四表面S4的曲率半径之间的差可以是1mm或更大,例如在1mm至5mm的范围内。第二透镜113的中心厚度可以是透镜部件100的透镜之中第二最厚的,例如,比第一透镜111的中心厚度薄,并且比第三透镜113的中心厚度厚。第二透镜113和第一透镜111之间的距离可以小于第一透镜111的厚度,并且可以大于第二透镜113和第三透镜115之间的中心距离。在透镜113的有效直径的尺寸中,第三表面S3的有效直径可以小于第四表面S4的有效直径。第三表面S4的有效直径可以大于第二表面S2的有效直径,并且可以小于第一表面S1的有效直径。

第二透镜113由塑料材料形成,并且具有比玻璃材料的热膨胀系数更高的热膨胀系数,使得由于热而引起的变形F2可能更大。在本发明的实施例中,当第二透镜113的第三表面S3与第四表面S4的曲率半径不同时,可以在第二凸缘部113A的外侧S20上提供浮雕结构(relief structure),使得两个表面S3和S4的曲率半径的差以及由于塑料材料而引起的热变形F2被最小化。基于由于第三表面S3和第四表面S4在第二透镜113的光轴上的曲率半径的差而导致的热变形F2,浮雕结构可以优化第二凸缘部分113A的外侧S20的第一接触表面S21的面积或竖直长度。

作为绝对值,当第二透镜113的第三表面S3在光轴Lz上的曲率半径比第四表面S4的曲率半径大了一或更多时,第三表面S3和第四表面S4之间的光轴中心P1可以被定位成比第二凸缘部分113A的竖直中心P3更靠近传感器侧。另外,第一接触表面S21的长度D2的中心P2可以被定位成比第二透镜113的光轴中心P1更靠近物体侧,并且可以被定位成比第二凸缘部分113A的竖直中心P3更靠近物体侧。

因为第一接触表面S21的中心P2被定位成比第二凸缘部分113A的竖直中心P3更靠近物体侧,并且与第二凸缘部分113A的外上部相比,第一接触表面S21与透镜镜筒500的内侧壁511更加接触,因此可以减轻由塑料材料引起的热变形F2以及在第二透镜113的第三表面S3和第四表面S4的曲率半径的差。例如,上部分可以意指物体侧,并且下部分可以意指传感器侧。例如,具有较小曲率半径的透镜可以是具有根据温度变化的较大光学性能变化的透镜。其可能是对温度变化比较敏感的透镜。当曲率半径相差了1或更多时,具有小曲率半径的透镜可以对温度变化更敏感并且可以是根据温度变化具有较大光学性能变化的透镜。通过将第一接触表面S21的中心P2设置为远离具有小曲率半径的表面,能够减轻由于温度变化而导致的光学性能的劣化。这里,第一接触表面S21的长度D2可以被形成在第二凸缘部分113A的厚度D1的20%至50%的范围内。因为第一接触表面S21在第二凸缘部分113A的外上部分处与透镜镜筒500的内侧壁511进行表面接触,所以第一接触表面S21可以减轻传递到第二凸缘部分113A的下外侧的热变形F2。当第一接触表面S21的长度D2小于上述范围时,第二透镜的位置可能会随着温度改变而变形,当其大于上述范围时,第二透镜113的热变形F2的松弛可能是微不足道的,难以注射模制,并且光轴Lz上的热应力可能增加并且热应变可能增加。第二凸缘部分113A的外侧S20的竖直长度D2+D5可以被形成在第二凸缘部分113A的厚度D1的20%至50%的范围内。

第二凸缘部分113A的外侧S20的竖直长度D2+D5可以大于穿过第二凸缘部分113A的第一倾斜表面S23的两端的两条水平直线之间的长度D4,并且可以小于穿过第二凸缘部分113A的第二倾斜表面S24的两端的两条水平直线之间的长度D3。

参考图1和图3,第三透镜115是由塑料形成,并且包括物体侧上的第五表面S5和其传感器侧上的第六表面S6,并且第五表面S5和第六表面S6可以是非球面的。第五表面S5可以在光轴Lz上是凸出的,并且第六表面S6可以在光轴Lz上是凹入的。作为另一示例,第三透镜115具有以绝对值表达的不同曲率半径的两个表面,例如,第五表面S5是凸出的并且第六表面S6是凹入的。第五表面S5是凸出的并且第六表面S6是凹入的,或者第五表面S5是凸出的并且第六表面S4是凹入的。第三透镜115可以在外侧上包括第三凸缘部分115A。第三凸缘部分115A的外侧S30的一部分可以与透镜镜筒500的内侧壁511接触。

第三凸缘部分115A从第三透镜115的有效直径的外侧在垂直于光轴Lz的方向X中延伸,并且厚度T1可以是第三凸缘部分115A的物体侧区域和传感器侧区域之中与光学构件接触的两个表面之间的间隔。光学构件可以是设置在透镜镜筒内部的物体,诸如透镜、透镜镜筒、间隔构件、孔径光阑以及遮光膜。第三透镜115的第三凸缘部分115A的厚度T1是在第三凸缘部分115A与第二阻挡膜124接触的表面和与支撑构件125接触的表面之间的距离,例如,该距离可以是平行于光轴的方向中的距离。

如图3中所示,第三凸缘部分115A的外侧S30可以包括接触透镜镜筒500的内侧壁511的第二接触表面S31、以及在第二接触表面S31与物体侧表面之间的第三倾斜表面S33和第一接触表面S31与传感器侧表面之间的第四倾斜面S34。第三凸缘部分115A的外侧S30可以包括第二非接触表面S32,该第二非接触表面S32从第二接触表面S31在平行于光轴Lz的轴向方向中延伸,并且可以被设置在第二接触表面S31与第四接触表面S31之间。第二接触表面S31可以被设置在第三凸缘部分115A的最外侧上,并且可以与透镜镜筒500的内侧壁511接触。第二非接触表面S32可以从第二接触表面S31的下端垂直地或者在同一平面中延伸,并且可以不接触透镜镜筒500的内侧壁511。第二接触表面S31的接触长度T2可以小于第三凸缘部分115A的厚度T1。第二接触表面S31的接触长度T2可以小于或等于厚度T1的60%,或者可以在30%至60%或20%至50%的范围内。接触长度T2的方向Lz2可以是平行于光轴Lz的轴向方向或者可以相对于平行于光轴Lz的轴线Lz2以预定角度倾斜。第二非接触表面S32可以具有从内侧壁511朝向传感器的更大距离。第二非接触表面S32的竖直长度T5可以小于第二接触表面S31的接触长度T2。当第三透镜115被注射模制时,因为第二非接触表面S32的长度T3从第二接触表面S31的下端朝向传感器延伸,并且第二非接触表面S32与透镜镜筒500的内侧壁511分隔开,所以即使在第二非接触表面S32上产生诸如毛刺的结构,第二非接触表面S32的长度T3也可以是第二接触表面S31和透镜镜筒500的内侧壁511可以彼此紧密接触同时不干扰第二接触表面S31的表面接触的距离。可替选地,第二非接触表面S32可以防止第三透镜115由于毛刺而导致的组装失败。第二非接触表面S32的长度T5可以是第三凸缘部分115A的厚度T1的1/15或更小或者1/20或更小。第三凸缘部分115A的厚度T1小于厚度D1,并且可以为0.6mm或更大,例如0.6mm至1mm。

第三倾斜表面S33能够以第三角度R3从第二接触表面S31的物体侧的一端朝向第二凸缘部分115A的物体侧表面延伸。第三角度R3相对于平行于光轴的轴线Lz2可以为40度或更小,例如在10度至40度的范围内,或者在15度至35度的范围内。当第三角度R3小于上述范围时,难以注射模制,并且当第三角度R3大于上述范围时,第三透镜115的第三凸缘部分115A的固定力可能降低或扭曲。

第四倾斜表面S34能够以第四角度R4从第二非接触表面S32的传感器侧的一端朝向第三凸缘部分115A的传感器侧表面延伸。第四角度R4相对于平行于光轴的轴线Lz2可以为40度或更小,例如在10度至40度的范围内或者在15度至35度的范围内。第四角度R4可以等于或大于第三角度R3。当第四角度R4小于上述范围时,难以注射模制,并且当第四角度R4大于上述范围时,第三透镜115的第三凸缘部分115A的固定力可能降低或扭曲。

第三透镜115的折射率可以低于第一透镜111的折射率,并且可以小于1.7,例如在1.45至1.69的范围内。第二透镜113和第三透镜115的材料可以相同,并且可以具有相同的折射率。第三透镜115和第一透镜111之间的折射率差可以是0.3或更大。当被表达为绝对值时,第三透镜115的凸出的第五表面S5的曲率半径可以大于凹入的第六表面S6的曲率半径,例如,可以是3mm或更大或者3mm至6.5mm。第六表面S6的曲率半径可以是4mm或更小的绝对值,例如在1.5mm至4mm的范围内。第三透镜115的第五表面S5的曲率半径与第六表面S6的曲率半径之间的差可以是1mm或更大,例如在1mm至5mm或2mm至5mm的范围内。

第三透镜115的中心厚度可以比第一透镜111的中心厚度薄,并且可以比第二透镜113的中心厚度薄。第三透镜115和第二透镜113之间的中心距离可以大于第一透镜111与第二透镜113之间的中心距离。第三透镜115与滤光器196之间的中心距离可以小于第二透镜113与第三透镜115之间的中心距离。在第三透镜115的有效直径的尺寸中,第五表面S5的有效直径可以小于第六表面S6的有效直径。第六表面S6的有效直径可以大于第三表面S3的有效直径,并且可以大于第一表面S1的有效直径。

第三透镜115是由塑料材料形成,并且具有比玻璃材料的热膨胀系数更高的热膨胀系数,使得由于热而引起的变形F3可能更大。在本发明的实施例中,当第三透镜115的第五表面S5和第六表面S6的曲率半径存在差异时,可以在第三凸缘部分115A的外侧S30上提供浮雕结构,使得两个表面S5和S6的曲率半径的差和由塑料材料引起的热变形F3被最小化。基于由于在第三透镜115的光轴上的第五表面S5和第六表面S6的曲率半径差而导致的热变形F3,浮雕结构可以优化第三凸缘部分115A的外侧S30的第二接触表面S31的面积或竖直长度。作为光轴Lz上的绝对值,当第三透镜115的第五表面S5的曲率半径比第六表面S6的曲率半径大了一或更大时,第五表面S5和第六表面S6之间的光轴中心P5可以被定位成比第三凸缘部分115A的竖直中心P6更靠近传感器侧。此外,第二接触表面S31的长度T2的中心P6被定位成比第三透镜115的光轴中心P5更靠近物体侧,并且可以被定位成比第三凸缘部分115A的竖直中心P7更靠近物体侧。因为第二接触表面S31的中心P6被定位成比第三凸缘部分115A的竖直中心P7更靠近物体侧,并且与第三凸缘部分115A的外上部分相比,第二接触表面S31与透镜镜筒500的内侧壁511接触更多,所以能够减轻第三透镜115的第五表面S5和第六表面S6之间的曲率半径差和由塑料材料引起的热变形。例如,上部分可以意指物体侧,并且下部分可以意指传感器侧。例如,具有较小曲率半径的透镜可以是根据温度变化而具有较大光学性能变化的透镜。当曲率半径相差了1或更多时,具有小曲率半径的透镜可以对温度变化更敏感并且可以是根据温度变化具有更大光学性能变化的透镜。通过将第二接触表面S31的中心P6设置成远离具有小曲率半径的表面,可以减轻由于温度变化而引起的光学性能的劣化。

这里,第二接触表面S31的长度T2与第三凸缘部分115A的厚度T1相比是60%或更小,并且可以在20%至50%或30%至60%的范围内。第二接触表面S31从第三凸缘部分115A的外上部分与透镜镜筒500的内侧壁511进行表面接触,从而朝向第三凸缘部分115A的外上部分移动。当第二接触表面S31的长度T2小于上述范围时,第三透镜115的热变形F3的松弛可能不显着,并且当其大于上述范围时,注射模制可能是困难的,并且由于光轴Lz上的热而引起的应力可能增加并且热应变可能增加。与第三凸缘部分115A的厚度T1相比,第三凸缘部分115A的外侧S30的竖直长度(T2+T5)可以在60%或者更小、20%至50%或30%至60%的范围内。

第三凸缘部分115A的外侧S30的竖直长度(T2+T5)可以大于穿过第三凸缘部分113A的第三倾斜表面S33的两端的两条水平直线之间的长度T4,并且可以小于穿过第三凸缘部分113A的第四倾斜表面S34的两端的两条水平直线之间的长度T3。作为另一示例,作为光轴Lz上的绝对值,当第二透镜113和第三透镜115中的第三表面S3和第四表面S4之间的曲率半径差或者第五表面S5和第六表面S6的曲率半径差小于1时,第一接触表面S21和第二接触表面S31的中心P2和P6可以被定位成更靠近凸缘部分111A、113A和115A的中心P3和P7。

表1示出根据本发明的实施例的第一透镜111至第三透镜115的透镜数据。

【表1】

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在表1中,第七表面S7可以是滤光器的物体侧表面,第八表面S8可以是传感器侧表面,第九表面S9可以是盖玻璃的物体侧表面,并且第十表面S10可以是传感器侧表面。在本发明的第一实施例中,为了减轻第二透镜113和第三透镜115的热变形,透镜镜筒500的材料可以是散热材料或金属材料。透镜镜筒500的顶视图形状可以包括圆柱形状或多棱柱形状。透镜镜筒500可以由树脂或塑料或金属材料形成。亲水材料可以被涂覆或施加到透镜镜筒500的表面。

第一遮光膜121和第二遮光膜124、空间保持部分123或支撑构件125可以在其中具有开口,并且透镜镜筒500的凸缘部分111A、113A、115A和内侧壁511可以利用粘合剂粘附。第一遮光膜121和第二遮光膜124、空间保持部分123和支撑构件125可以包括聚乙烯膜(PE)或聚酯(PET)基膜。作为另一示例,第一遮光膜121和第二遮光膜124、空间保持部分123或支撑构件125可以具有形成在其表面上的金属或合金以及氧化膜。金属或合金中包括的材料可以包括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和La中的至少一个。氧化膜可以是使用铜的黑色氧化物或棕色氧化物处理的氧化物材料。

图像传感器192可以设置在主基板190上。图像传感器192可以在与光轴Lz相交的平面上安装、安置、接触、固定、临时固定、支撑或结合到主基板190。可替选地,根据另一实施例,能够容纳图像传感器192的凹槽或孔(未示出)可以被形成在主基板190中,并且在实施例中,图像传感器192不限于设置在主基板190上的具体形式。主基板189可以是刚性PCB或FPCB。

图像传感器192可以执行将穿过透镜部件100的光转换成图像数据的功能。传感器保持件可以被设置在壳体500下方以包围图像传感器192并且保护图像传感器192免受外部异物或冲击。图像传感器192可以是电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、CPD和CID中的任意一个。当存在多个图像传感器192时,一个可以是彩色(RGB)传感器,并且另一个可以是黑白传感器。

滤光器196可以被设置在透镜部件100和图像传感器192之间。滤光器196可以过滤与关于穿过透镜111、113、115和117的光的特定波长范围相对应的光。滤光器196可以是阻挡红外线的红外线(IR)阻挡滤光器或阻挡紫外线的紫外线(UV)阻挡滤光器,但实施例不限于此。滤光器196可以设置在图像传感器192上。盖玻璃194设置在滤光器196和图像传感器192之间,保护图像传感器192的上部分,并且可以防止图像传感器192的可靠性的劣化。

根据本发明的实施例的相机模块1000可以包括驱动构件(未示出),其中该驱动构件可以在光轴方向和/或与光轴方向正交的方向中移动或倾斜具有透镜中的至少一个的镜筒。相机模块可以包括自动对焦(AF)功能和/或光学图像稳定器(OIS)功能。根据本发明的实施例的相机模块1000可以被应用于红外相机或驾驶员监控相机。另外,相机模块1000的视角可以提供在50度或更大的范围内,例如50度至70度。这里,当透镜部件100将塑料透镜和至少一个玻璃透镜混合并堆叠时,可以最小化由于塑料透镜而引起的热变形。例如,因为第二透镜113和第三透镜115的第一接触表面S21和第二接触表面S31的长度D2和T2被布置为根据热变形F2和F3来补偿,所以与室温(例如,20度至30度)相比,在高温(例如,80度至90度)处,衍射光学性能的MTF变化率可以为10%或更小。高温可以包括车辆内部的温度。

如图4和图5中所示,透镜镜筒500可以包括上镜筒部分550和下镜筒部分510。上镜筒部分550和下镜筒部分550可以被一体地形成。上镜筒部分550具有的敞开区域551大于其中的开口101的直径,该敞开区域551在顶部处具有开口,并且多个肋555可以从作为光轴的中心在外圆周表面的方向中延伸。多个肋555中的三个或更多个可以彼此间隔开并且支撑上镜筒部分550。上镜筒部分550可以被耦合到另一传送设备,并且可以通过肋555防止刚性减小。上镜筒部分550的一个表面被提供有平坦表面559,其可以被固定在适当的位置或用作底表面。上镜筒部分550包括底部部分553和侧壁部分554,并且肋555可以连接到底部部分553和侧壁部分554。下镜筒部分510可以沿着开口101的外周表面通过底部部分553延伸。当透镜镜筒550的下镜筒部分510被提供为具有不同外直径的结构或形状时,即使由内透镜111、113和115产生热变形,也可以有效抑制热变形。

如图6中所示,下镜筒部分510包括垂直延伸到第一透镜111外侧的第一支撑部分501、和垂直延伸到第二透镜113的外侧的第二支撑部分503、以及垂直延伸到第三透镜115的外侧的第三支撑部分505。第一支撑部分501、第二支撑部分503和第三支撑部分505可以包括其中下镜筒部分510的内侧壁511和外表面513在第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的外侧上彼此平行的区段。可以包括从第一支撑部分501朝向第二支撑部分503倾斜地延伸的第一倾斜部分502,以及从第二支撑部分503的下端朝向第三支撑部分505的上端倾斜地延伸的第二倾斜部分504。第三支撑部分505的下端可以包括第三倾斜部分506和下端部分507。如图9中所示,第一支撑部件501的垂直外表面S51作为倾斜表面S52延伸到第二支撑部分503的垂直外表面S53,并且第二支撑部件503的垂直外表面S53可以沿着向外倾斜的表面S54延伸到第三支撑部件505的垂直外表面S53。此外,第三支撑部件505的垂直外表面S55可以沿着倾斜的外表面S56延伸到下端部分507的垂直外表面S57。滤光器196、盖玻璃194和/或图像传感器192中的至少一个或两个可以被设置在下端部分507的内部。透镜镜筒500基于光轴Lz具有第一支撑部分501的第一外直径,并且第一外直径是在第一透镜111的第一凸缘部分111A的上部相对于光轴Lz接触的位置处的透镜镜筒500的直径。它是图7中所指示的直线K1上的透镜镜筒500的直径。

透镜镜筒500相对于光轴Lz具有第二支撑部分503的第二外直径,并且第二外直径是透镜镜筒500在第二透镜113的第二凸缘部分的上部相对于光轴Lz接触的位置处的直径。它是图7中所示的直线K2上的透镜镜筒500的直径。透镜镜筒500具有基于光轴Lz的第三支撑部分505的第三外直径,并且第三外直径是透镜镜筒500在第三透镜115的第三凸缘部分115A相对于光轴Lz接触的位置处的直径。第三外直径是透镜镜筒500在第三透镜115的第三凸缘部件115A的最上表面相对于光轴Lz接触的位置处的直径,即,其是在图8中的直线K3上的透镜镜筒500的直径。第二外直径可以大于第一外直径并且小于第三外直径。也就是说,当以沿着光轴Lz的半径描述时,第二半径Z1可以大于第一半径Z1并且小于第三半径Z3。这里,透镜镜筒500的下端部分507的第四外直径可以大于第一外直径、第二外直径和第三外直径,并且可以在下镜筒部分510中最大,并且可以小于上镜筒部分550的外直径。

透镜镜筒的外直径,即,图像传感器192的上部分或者滤光器196和透镜镜筒500彼此接触的位置处的下端部分507可以具有第四外直径。第三外直径可以小于第四外直径并且大于第二外直径。下镜筒部分510的厚度可以具有基本恒定的厚度,并且具有较小的不均匀厚度的区域可以具有比具有均匀厚度的区域更小的厚度。第一支撑部分501、第二支撑部分503和第三支撑部分505的厚度B1、B2和B3可以彼此相等,并且可以被形成在0.6mm或更小的范围内,例如0.5mm±0.5mm。第一支撑部分501、第二支撑部分503和第三支撑部分505的厚度B1、B2和B3中的至少一个可以具有不同的厚度。

第一支撑部分501的区域中的第一透镜111的上周边(即,突出到镜筒中以引导第一凸缘部分111A的上部分509)的厚度是最大厚度B4并且可以为0.8mm或更大,例如,可以在0.8mm至1.2mm的范围内。具有此最大厚度的上部分509在第一支撑部分501的垂直外表面S51上从上镜筒部分550的底部部分553倾斜地延伸,并且上部分509是下镜筒部分510的上部分并且可以从倾斜的外表面的上端垂直地延伸到第一支撑部分501。垂直于上部分509的外表面是其上设置第一透镜111的周边的部分。这里,从第一支撑部分501延伸到上镜筒部分550的倾斜上部分509的厚度B5以及第一倾斜部分502和第二倾斜部分504的厚度B6和B7可以彼此相同,或者可以在0.6mm或更小的范围内形成,例如0.5mm±0.05mm。透镜镜筒500的下端部分507的厚度B8可以与厚度B1和B6相同,或者可以为0.6mm或更小,例如0.5mm±0.05mm。通过以恒定的厚度来提供透镜镜筒500的厚度,即,下镜筒部分510的厚度,在透镜注射模制期间,能够解决气泡渗入镜筒和由于气泡而减少的散热效果的问题,能够抑制透镜应力,并且最小化透镜的变形。这里,如图12中所示,能够通过最小化透镜周边的透镜变形来改进光学性能(MTF)。图12(A)是比较示例,并且图11(A)具有与图12(A)相同的镜筒形状,并且图12(B)是采用本发明的透镜镜筒的示例,并且可以看出,与该示例相比,光学性能(MTF)被改进了30%或更多。透镜镜筒的厚度意指从一个表面到另一表面的垂直距离。

如图7中所示,与透镜镜筒接触的第一透镜111的第一凸缘部分111A的上端的水平直线K1可以被布置在垂直外表面S51与倾斜表面S52之间的边界部分M1中。因为由于相对于直线K1,第一透镜111的凸出的第一表面S1与第一透镜111的凹入的第二表面S2而导致热膨胀在水平向下的方向中进行,所以边界部分M1和直线K1可以彼此重叠。在第二透镜113的第二凸缘部分113A中,与透镜镜筒接触的上端的水平直线K2可以被定位成比垂直外表面S53与倾斜表面S54之间的边界部分M2更高。因为由于第二透镜113的凹入的第三表面S3和第二透镜113的凸出的第四表面S4而导致第二透镜113的热膨胀在水平向上的方向中进行,所以直线K2可以被定位成比边界部分M2更高。

如图8中所示,与透镜镜筒接触的上端处的水平直线K3可以被定位成比垂直外表面S55和倾斜表面S56之间的边界部分M3更高。因为具有凸出的第五表面S5和凹入的第六表面S6并且具有一个或多个拐点的第三透镜115的热膨胀在水平方向中进行,所以直线K3可以被定位成边界部分M3上方。

如图9中所示,基于垂直于透镜镜筒500的下端507的外表面的直线Lz3,第一支撑部分501具有第一深度G1,第二支撑部分503具有第二深度G2,并且第三支撑部分505可以具有第三深度G3。深度可以具有G1>G2>G3的关系。

图10是示出比较示例和本发明的应力(单位,Mpa)的视图。在图10(A)的比较示例中,第一、第二和第三透镜的凸缘部分的外侧表面可以提供垂直表面并且具有与透镜镜筒的内表面接触的结构。图10(B)是图1至图3所示的第一透镜、第二透镜和第三透镜的凸缘部分111A、113A和115A与透镜镜筒500的内侧壁511之间的接触的示例。

在图10(A)(B)中,在第一凸缘的外侧ST1处,第二透镜的第三表面S3的光轴的周边ST2以及第三透镜的第五表面的光轴的周边ST3可以看出,比较示例和本发明的应力值在光轴周围与光轴ST4、ST5、ST6和ST7相比更加不同。当示出应力分布时,在本发明的图10(B)中,ST1为3.3,ST2为3.4,并且ST3为4.6,并且在比较示例的图10(B)中,ST1为5.0,ST2为4.8,ST3为5.2,并且可以看出本发明的应力值低于比较示例的应力值。另外,可以看出,本发明的应力低于基于第二透镜的比较示例的应力。

图11是示出比较示例和本发明的变形率(单位,μm/μm)的视图。作为图11(A)(B)中的光轴周边SN1、SN2、SN3的应变值的比较,可以看出本发明低于比较示例。另外,可以看出,在比较示例和本发明的每个位置处的每个透镜的光轴位置SN4、SN5、SN6和SN7处的应变值中没有差异。在每个透镜的应变率中,在本发明的图11(B)中SN1为1.06,SN2为1.41,并且SN3为2.2,并且在比较示例的图11(A)中SN5为1.5,SN2为1.6,并且SN3为2.7。

在根据本发明的第一实施例的光学系统中,视角(对角线)可以是70度或更小,例如,在50度至70度的范围内。在光学系统中,图像传感器190与第一透镜111的顶点之间的距离TTL可以是11mm或更小,并且所使用的光的波长可以在870nm至1000nm的范围内。图12(A)(B)是示出比较示例的光学系统和本发明的光学系统中在高温处的衍射MTF(调制传递函数)的曲线图,可以看到与比较示例相比,本发明的空间频率的MTF减少小于30%。

图13至图14是图示根据第二实施例的相机模块的侧横截面视图。详细地,图13是示出图1的相机模块在高于图1的相机模块的第一温度的第二温度处的状态的横截面视图,并且图14是示出相机模块在低于第一温度的第三温度处的状态的横截面视图。在描述第二实施例时,与第一实施例的配置相同的配置可以包括上面公开的第一实施例的描述。

容纳在透镜镜筒200中的透镜部件100的透镜可以被设置为与侧壁511相邻。详细地,容纳在透镜镜筒200中的透镜部件100的透镜可以被设置为与内侧壁511接触或在考虑公差的范围内彼此间隔开。透镜镜筒500可以包括金属或塑料。热膨胀系数指示物体的尺寸相对于温度变化的变化,并且可以被定义为根据标准的一维线性膨胀系数、二维表面膨胀系数和三维体积膨胀系数。取决于形成透镜镜筒的材料,透镜镜筒500可以具有各种范围中的线性膨胀系数(CTE)。线性膨胀系数是材料的固有属性,并且取决于形成透镜镜筒500的材料,透镜镜筒500可以具有在各种范围内的线性膨胀系数。例如,透镜镜筒500可以具有100ppm/℃或更小的线性膨胀系数。具体地,透镜镜筒500可以具有80ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500可以具有10ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数。

透镜镜筒500的线性膨胀系数可以与透镜部件100的透镜的线性膨胀系数相同或不同。当透镜镜筒500的线性膨胀系数和透镜部件100的透镜的线性膨胀系数彼此不同时,透镜镜筒500的透镜和透镜部件100的变形量根据温度变化可能变化。因此,通过变形量的差异,在容纳在透镜镜筒500中的透镜部件100的透镜与透镜镜筒500之间可能会出现间隙。也就是说,由于透镜与透镜镜筒500与透镜之间的膨胀或收缩量的差异,透镜与透镜镜筒500的侧壁部分间隔开,使得在透镜与透镜镜筒500的内侧壁511之间可能出现间隙。结果,透镜部件可能被偏心,从而使相机模块的光学特性劣化。因此,相机模块可以设置能够最小化透镜部件的偏心的透镜镜筒500的线性膨胀系数,偏心被定义为透镜镜筒500的内侧壁511与透镜之间的间隙。

下面将详细描述透镜镜筒500的线性膨胀系数。

透镜部件100可以包括多个透镜。具体地,透镜部件100可以包括顺序设置在透镜镜筒500中的多个透镜。透镜部件100可以包括至少三个或更多个透镜。包括在相机模块1000中的透镜部件100的透镜的数量可以根据应用包括相机模块1000的相机模块的装置和环境而变化。

如图13和图14中所示,透镜部件100总共包括三个透镜:第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115,但是第二实施例的透镜部件100不限于三个透镜,并且可以包括两个或更多个或者三个或更多个透镜。例如,透镜部件100可以包括具有不同线性膨胀系数的多个透镜。当透镜部件100包括两个透镜时,每个透镜可以具有不同的线性膨胀系数。可替选地,当透镜部件100包括三个或更多个透镜时,每个透镜可以具有不同的线性膨胀系数。可替选地,当透镜部件100包括三个或更多个透镜时,三个或更多个透镜中的一些透镜可以具有相同的线性膨胀系数,并且其他透镜可以具有不同的线性膨胀系数。

在下文中,为了便于解释,将主要描述包括第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的透镜部件100。也就是说,透镜部件100包括三个或更多个透镜,并且将主要描述每个透镜具有不同的线性膨胀系数,或者三个或更多个透镜中的一些具有相同的线性膨胀系数并且其余透镜具有不同的线性膨胀系数的情况。第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以沿着相机模块1000的光轴LZ被顺序设置。例如,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以基于沿着光轴LZ移动的光的移动方向被顺序地布置在透镜镜筒500内部。

第一至第三透镜111、113和115中的每个可以具有第一至第三有效区域,并且可以具有在第一至第三有效区域之外的第一至第三无效区域。第一至第三无效区域可以是第一至第三凸缘部分111A、113A和115的区域。作为第一透镜111的第一无效区域的第一凸缘部分111A可以接触透镜镜筒500的第一内侧壁51。作为第二透镜113的第二无效区域的第二凸缘部分113A可以接触透镜镜筒500的第二内侧壁52。第三透镜115的第三凸缘部分115A可以接触透镜镜筒500的第三内侧壁53。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以包括玻璃和塑料中的至少一个。例如,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以都是玻璃透镜、都是塑料透镜、或者包括玻璃透镜和塑料透镜这两者。在下文中,为了描述方便,第一透镜111是由玻璃材料制成的透镜,并且第二透镜113和第三透镜115被描述为由塑料材料制成的透镜。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以根据形成透镜的材料来具有在各种设定范围内的线性膨胀系数(CTE)。也就是说,根据形成第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的材料,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜111可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,作为玻璃透镜的第一透镜111的线性膨胀系数可以不同于作为塑料透镜的第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数。作为塑料透镜的第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数可以相同或不同。即,即使第二透镜113和第三透镜115都由塑料制成,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀也取决于形成塑料的树脂组合物的成分。这些系数可以彼此相同或不同。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有大于0ppm/℃并且小于或等于100ppm/℃的线性膨胀系数。具体地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有大于0ppm/℃并且小于或等于80ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有5ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数。

如先前所描述的,透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有相同或不同的线性膨胀系数。例如,透镜镜筒500可以具有与第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115中的至少一个不同的线性膨胀系数。因此,透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113、第三透镜115的变形量可以根据温度变化而变化。例如,在如图13中所示的相机模块的温度从第一温度变成第二温度的第一模式的情况下,第一透镜111和第一内侧壁51之间的空间可以第一间隔G4被间隔开。在这种情况下,第一模式可以被定义为从第一温度变成高于第一温度的第二温度的模式。在这种情况下,第一温度可以是室温并且可以被定义为20℃至30℃,并且第二温度可以被定义为80℃至105℃的高温。例如,第一温度可以是25℃,第二温度可以是105℃。

透镜镜筒500的膨胀量和收缩量可以由上面的等式1来定义。

[公式1]

镜筒的膨胀量=镜筒的内侧壁长度*温度变化量*镜筒的线性膨胀系数

镜筒的收缩=镜筒的内侧壁长度*温度变化量*镜筒的线性膨胀系数

在等式1中,透镜镜筒的内侧壁的长度可以被定义为透镜镜筒的内侧壁的短宽度长度(例如,镜筒的内直径长度),并且*在说明书中指示乘法。

透镜部件100的透镜膨胀量和收缩量可以由下面的等式2来定义。

[等式2]

透镜的膨胀量:透镜长度*温度变化量*透镜的线性膨胀系数

透镜收缩:透镜长度*温度变化量*透镜线性膨胀系数

在等式2中,透镜的长度包括透镜的有效区域和无效区域,并且可以被定义为透镜在平行于透镜镜筒的内侧壁的长度的方向中的直径。

当相机模块的温度从第一温度变成作为高温的第二温度时,透镜和透镜镜筒500可以分别膨胀了等式1和2的尺寸。在这种情况下,当玻璃材料的线性膨胀系数小于透镜镜筒500的线性膨胀系数时,透镜镜筒500的膨胀量可以大于包括玻璃材料的第一透镜111的膨胀量。因此,当相机模块的温度从第一温度变成第二温度时,第一透镜111和第一内侧壁51可以通过第一间隔G4被间隔开。

如图14中所示,在相机模块的温度从第一温度变成作为低温的第三温度的第二模式下,第二透镜113和第二内侧壁52之间的空间可以通过第二间隔G5被间隔开,并且第三透镜115和第三内侧壁53之间的空间可以通过第三间隔G6被间隔开。在这种情况下,第二模式可以被定义为从第一温度变成低于第一温度的第三温度的模式。第一温度可以被定义为20℃至30℃,并且第三温度是低温并且可以被定义为-40℃至-30℃。例如,第一温度可以是25℃,并且第三温度可以是-40℃。

当相机模块从第一温度变成第三温度时,透镜和透镜镜筒500可以分别收缩了等式1和等式2的尺寸。此时,当塑料的线性膨胀系数大于透镜镜筒500的线性膨胀系数时,透镜镜筒500的收缩可以小于包含塑料的第二透镜113和第三透镜115的收缩。因此,当相机模块的温度从第一温度变成第三温度时,第二透镜113和第二内侧壁52可以通过第二间隔G5被间隔开。第三透镜115和第三内侧壁53可以通过第三间隔G6被间隔开。

当光学模块从第一温度变成第二温度或第三温度时,第一透镜111、第二透镜113以及间隔可能通过变形量的差异而出现第一透镜111、第二透镜113和第三透镜与透镜镜筒500的内侧壁511之间的空间,并且第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可能会偏心了间隔的尺寸,使得相机模块的光学特性可能被劣化。在根据实施例的相机模块中,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数和尺寸可以被设置为最小化第一透镜111、第二透镜113、以及第三115的偏心。下面将详细描述第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数和尺寸。

在下文中,将描述能够最小化相机模块1000的偏心的透镜的尺寸以及透镜和透镜镜筒的线性膨胀系数。第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数可以相同或不同。具体地,第一透镜111的线性膨胀系数可以不同于第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数。也就是说,因为第一透镜111包括与第二透镜113和第三透镜115的材料不同的材料,所以第一透镜111的线性膨胀系数可以不同于第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数。第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数可以相同或不同。例如,当第二透镜113和第三透镜115包括具有相同成分和成分比例的成分时,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数可以具有相同的线性膨胀系数。另外,当第二透镜113和第三透镜115包括具有不同成分或不同成分比例的成分时,第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数可以不同。

第一透镜111可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,第一透镜111可以具有20ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,第一透镜111可以具有大于0ppm/℃至15ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第一透镜111可以具有大于0ppm/℃至10ppm/℃的线性膨胀系数。因为第一透镜111包括玻璃,所以由于材料的特性,可能难以实现第一透镜111的线性膨胀系数超过20ppm/℃。另外,当第一透镜111的线性膨胀系数超过20ppm/℃时,相机模块中设置为最靠近物体的第一透镜111的折射率、阿贝数(Abbe)等被改变,使得相机模块光学属性可能被劣化。

第二透镜113可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,第二透镜113可以具有80ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,第二透镜113可以具有40ppm/℃至70ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第二透镜113可以具有50ppm/℃至60ppm/℃的线性膨胀系数。因为第二透镜113包括塑料,所以由于材料的特性而可能难以实现第二透镜113的线性膨胀系数超过80ppm/℃。另外,当第二透镜113的线性膨胀系数超过80ppm/℃时,相机模块中设置在第一透镜111和第三透镜115之间的第二透镜113的折射率、阿贝数等被改变,并且相机模块的光学特性可能被劣化。第三透镜115可以具有在设定范围内的线性膨胀系数。具体地,第三透镜115可以具有80ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,第三透镜115可以具有40ppm/℃至70ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第三透镜115可以具有50ppm/℃至60ppm/℃的线性膨胀系数。

第二透镜113和第三透镜115可以具有在设定范围内的相同的线性膨胀系数。可替选地,第二透镜113和第三透镜115可以具有在设定范围内的不同的线性膨胀系数。因为第三透镜115包括塑料,所以由于材料的特性而可能难以实现第三透镜115的线性膨胀系数超过80ppm/℃。另外,当第三透镜115的线性膨胀系数超过80ppm/℃时,设置在相机模块等中最靠近图像传感器192的第三透镜115的折射率和阿贝数可能会改变,并且相机模块的光学特性可能会劣化。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有设定范围内的尺寸。具体地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有在设定范围内的透镜直径。这里,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的透镜直径可以被定义为包括每个透镜的所有有效区域和无效区域的直径。具体地,第一透镜111的直径可以被定义为第一有效区域的直径与第一凸缘部分的直径之和,并且第二透镜113的直径可以被定义为第二有效区域的直径和第二凸缘部分的直径之和。第三透镜115的直径可以被定义为第三有效区域的直径和第三凸缘部分的直径之和。

第一透镜111的直径A1可以是5mm或更小。具体地,第一透镜111的直径A1可以为3mm至5mm。更详细地,第一透镜111的直径A1可以是3.2mm至4.4mm。当第一透镜111的直径A1超过5mm时,由于第一透镜111的直径的增加,第一透镜111的膨胀或收缩的量在高温或低温处增加。因此,可以增加其中第一透镜111与透镜镜筒500的侧壁间隔开的区域。结果,相机模块的总体偏心可能增加,使得相机模块的光学特性可能劣化。

第二透镜113的直径A2可以是10mm或更小。具体地,第二透镜113的直径A2可以为3mm至9mm。更详细地,第二透镜113的直径A2可以是4.5mm至8mm。当第二透镜113的直径A2超过10mm时,由于第二透镜113的直径的增加,第二透镜113的膨胀或收缩的量在高温或低温处增加。因此,可以增加其中第二透镜113与透镜镜筒500的侧壁间隔开的区域。结果,相机模块的总体偏心可能增加,使得相机模块的光学特性可能劣化。

第三透镜115的直径A3可以是10mm或更小。具体地,第三透镜115的直径A3可以为3mm至9mm。更详细地,第三透镜115的直径A3可以是4.5mm至8mm。当第三透镜115的直径A3超过10mm时,由于第三透镜115的直径的增加,所以第三透镜115的膨胀或收缩的量在高温或低温处增加。因此,可以增加其中第三透镜115与透镜镜筒500的侧壁间隔开的区域。结果,相机模块的总体偏心可能增加,使得相机模块的光学特性可能劣化。

第二透镜113和第三透镜115的直径可以在设定范围内相同。可替选地,第二透镜113和第三透镜115的直径可以在设定范围内不同。也就是说,考虑到相机模块的光学特性,第二透镜113和第三透镜115可以具有相同或不同的直径。

透镜镜筒500的线性膨胀系数可以不同于第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数。详细地,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以大于第一透镜111的线性膨胀系数。另外,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以等于或小于第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数。因此,当相机模块从室温变成高温时,透镜镜筒500的膨胀量变得大于第一透镜111的膨胀量,使得第一透镜111可以与透镜镜筒500的第一内侧壁51间隔开。当相机模块从室温变成低温时,透镜镜筒500的收缩量变成小于第二透镜111和第三透镜115的收缩量,使得第二透镜113可以与透镜镜筒500的第二内侧壁52间隔开,并且第三透镜113可以与透镜镜筒500的第三内侧壁53间隔开。

可以根据上述透镜的线性膨胀系数和透镜的直径来确定透镜镜筒500。详细地,考虑到上述透镜的线性膨胀系数和透镜的直径,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以具有60ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,当第一透镜的线性膨胀系数大于0ppm/℃至20ppm/℃,并且第二透镜和第三透镜的线性膨胀系数为从50ppm/℃至60ppm/℃时,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以具有29ppm/℃至60ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以具有29ppm/℃至50ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以具有36ppm/℃至50ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,当第一透镜的线性膨胀系数大于0ppm/℃至10ppm/℃,并且第二透镜和第三透镜的线性膨胀系数为从50ppm/℃至60ppm/℃时,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以具有31ppm/℃至60ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以具有39ppm/℃至60ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500的线性膨胀系数可以具有46ppm/℃至50ppm/℃的线性膨胀系数。

当第一透镜的直径为4.3mm并且第二透镜和第三透镜的直径为6.5mm时,透镜镜筒500的线性膨胀系数的范围可以是根据第一透镜至第三透镜的线性膨胀系数的尺寸的范围。该实施例不限于此,并且透镜镜筒的线性膨胀系数可以根据第一透镜至第三透镜的直径以及第一透镜至第三透镜的线性膨胀系数而具有各种范围。也就是说,在相机模块中,考虑到第一透镜111具有20ppm/℃或更小的线性膨胀系数,第二透镜113具有60ppm/℃或更小的线性膨胀系数,并且第三透镜115具有60ppm/℃或更小的线性膨胀系数,第一透镜111的直径为5mm或更小,第二透镜113的直径为10mm或更小,并且第三透镜115的直径为10mm或更小,镜筒的线性膨胀系数可以被设置为最小化透镜的偏心。具体地,在相机模块中,透镜镜筒500的线性膨胀系数的范围可以被设置为使得第一透镜111的第一间隔G4被调整为0μm或更大并且18μm或更小,第二透镜113的第二间隔G5被调整为0μm或更大并且9μm或更小,并且第三透镜115的第三间隔G6被调整为0μm或更大并且9μm或更小。更具体地,在相机模块中,透镜镜筒500的线性膨胀系数的范围可以被设置为使得第一透镜111的第一间隔G4可以被调整为0μm至15μm,第二透镜113的第二间隔G5可以被调整为0μm或更大至15μm或更小,并且第三透镜115的第三间隔G6可以调整为0μm或更大至6μm或更小。

当第一透镜111的第一间隔G4超过18μm时,光学特性可能由于透镜部件100的偏心而大大劣化。此外,当第二透镜113的第二间隔G5和第三透镜115的第二间隔G6超过9μm时,光学性能可能会大大退化。当透镜镜筒500的线性膨胀系数超过60ppm/℃或小于29ppm/℃时,第一透镜111和透镜镜筒500之间的膨胀量的差在高温处变得太大,使得第一透镜111的第一间距G4可能超过18μm,并且第二透镜113和第三透镜115与透镜镜筒500之间的收缩量的差在低温处变得太大,使得第二透镜113的第二间隔G5和第三透镜115的第三间隔G6可能超过9μm。因此,包括透镜部件100的相机模块1000的光学特性可能由于透镜部件100的整体偏心的增加而劣化。

在下文中,将通过根据第二实施例和比较示例的相机模块的散热构件以及散热构件的热特性来详细描述第二实施例。此第二实施例仅作为示例来呈现,以便于更详细地解释本发明。因此,本发明不限于下面公开的示例。

[示例1]

第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置在透镜镜筒内部。在这种情况下,间隙调节构件被设置在第一透镜、第二透镜和第三透镜之间以保持透镜之间的间隔。然后,通过将相机模块的温度从25℃变成-40℃的低温和105℃的高温,镜筒的内侧壁511与第一透镜、第二透镜和第三透镜之间的间隔被观察。在这样的情况下,第一透镜的线性膨胀系数为7.3ppm/℃,第二透镜的线性膨胀系数为60ppm/℃,并且第三透镜的线性膨胀系数为60ppm/℃。另外,第一透镜的直径为3.2mm,第二透镜的直径为4.8mm,并且第三透镜的直径为4.8mm。然后,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时,测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔。

[示例2]

以与示例1中相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时,测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的直径为4.39mm之外。

[示例3]

以与示例1中相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时,测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的直径为8mm之外。

[示例4]

以与示例1中相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的直径为4.39mm并且第二和第三透镜的直径为8mm之外。

[示例5]

以与示例1中相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的直径为4.3mm并且第二和第三透镜的直径为6.5mm之外。

[示例6]

以与示例1相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的线性膨胀系数为20ppm/℃,并且第二透镜和第三透镜的线性膨胀系数为50ppm/℃之外。

[示例7]

以与示例1相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的线性膨胀系数为20ppm/℃,第二和第三透镜的线性膨胀系数为50ppm/℃,并且第一透镜的直径为4.39mm之外。

[示例8]

以与示例1中相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时,测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的线性膨胀系数为20ppm/℃,第二和第三透镜的线性膨胀系数为50ppm/℃,并且第二和第三透镜的直径为8mm之外。

[示例9]

以与示例1相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时,测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与透镜镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的线性膨胀系数为20ppm/℃,第二透镜和第三透镜的线性膨胀系数为50ppm/℃,第一透镜的直径为4.39mm,并且第二透镜和第三透镜的直径为8mm之外。

[示例10]

以与示例1中相同的方式,在改变透镜镜筒的线性膨胀系数的量级的同时测量第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒的内侧壁511之间的间隔,除了第一透镜的线性膨胀系数为20ppm/℃,第二透镜和第三透镜的线性膨胀系数为50ppm/℃,第一透镜的直径为4.3mm,第二透镜和第三透镜的直径为6.5mm之外。

图15是用于解释根据第二实施例的示例1至示例10的第一透镜至第三透镜的线性膨胀系数和直径的表。图16示出图15的示例1至示例5中的除了透镜的直径之外的第一透镜、第二透镜和第三透镜的膨胀量和收缩量的值,并且示出考虑到示例1至5中的第一透镜、第二透镜和第三透镜的直径,根据透镜镜筒的线性膨胀系数的变化在第一透镜、第二透镜和第三透镜之间的间隔。

在图16中,A意指当温度从25℃变成105℃时第一透镜与透镜镜筒的膨胀程度的差异,条件可以满足:A(mm)=温度变化(℃)*(镜筒CTE(10

图17示出图15的示例6至示例10中的除了透镜直径之外的第一透镜、第二透镜和第三透镜的膨胀量和收缩量的值,并且示出在考虑到第一透镜、第二透镜和第三透镜的直径的情况下根据镜筒的线性膨胀系数的变化的第一透镜、第二透镜和第三透镜之间的间隔。

在图17中,E意指当温度从25℃变成105℃时第一透镜与透镜镜筒的膨胀程度的差异,并且条件可以满足:E(mm)=温度变化(℃)*(镜筒CTE(10

如图16中所示,在根据示例1的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至65ppm/℃时,可以看出,第一透镜和透镜镜筒的直径为18μm或更小。在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为41ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出,第二透镜与镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为9μm或更小。即,在根据示例1的相机模块中,当线性膨胀系数为41ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出,第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学特性的偏心。

在根据示例2的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜与镜筒之间的间隔为18μm或更小。另外,在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为41ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出第二透镜之间以及透镜镜筒与第三透镜之间的间隔为9μm或更小。

也就是说,在根据示例2的相机模块中,当线性膨胀系数为41ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学属性的偏心。

在根据示例3的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至65ppm/℃时,可以看出第一透镜与镜筒之间的间隔为18μm或更小。在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为49ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜和透镜镜筒之间的间隔为9μm或跟更小。即,在根据示例3的相机模块中,当线性膨胀系数为49ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出,第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学特性的偏心。

在根据示例4的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜与透镜镜筒之间的间隔为18μm或更小。另外,在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为49ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为9μm或更小。即,在根据示例4的相机模块中,当线性膨胀系数为49ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学特性的偏心。

在根据示例5的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出第一透镜与镜筒之间的间隔为0μm或更大且18μm或更小。另外,在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为39ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出,第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为0μm或更大且9μm或更小。即,在根据示例5的相机模块中,当线性膨胀系数为39ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学属性的偏心。更详细地,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜与透镜镜筒之间的间隔为15μm或更小。在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为46ppm/℃至60ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为5μm或更小。即,在根据示例5的相机模块中,当线性膨胀系数为46ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出,第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学属性的偏心。

参考图17,在根据示例6的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至70ppm/℃时,可以看出第一透镜和透镜镜筒的间隔为18μm或更小。另外,在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为31ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为9μm或更小。即,在根据示例6的相机模块中,当线性膨胀系数为31ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学属性的偏心。

在根据示例7的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至62ppm/℃时,可以看出第一透镜与透镜镜筒之间的间隔为18μm或更小。在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为31ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为9μm或更小。即,在根据示例7的相机模块中,当线性膨胀系数为31ppm/℃至50ppm/℃时,将第一透镜、第二透镜以及第三透镜设置为不影响光学特性的偏心。

在根据示例8的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至70ppm/℃时,可以看出第一透镜与镜筒之间的间隔为18μm或更小。另外,在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为39ppm/℃至50ppm/℃时,第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为9μm或更小。即,在根据示例8的相机模块中,当线性膨胀系数为39ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学特性的偏心。

在根据示例9的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至62ppm/℃时,可以看出第一透镜与透镜镜筒之间的间隔为18μm或更小。在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为39ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为9μm或更小。即,在根据示例9的相机模块中,当线性膨胀系数为39ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学特性的偏心。

在根据示例10的相机模块的情况下,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至70ppm/℃时,可以看出第一透镜与透镜镜筒之间的间隔为18μm或更小。另外,在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为29ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为9μm或更小。即,在根据示例10的相机模块中,当线性膨胀系数为29ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学属性的偏心。更详细地,在第一透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为20ppm/℃至63ppm/℃时,第一透镜与透镜镜筒之间的间隔为15μm或更小。另外,在第二透镜和第三透镜中,当透镜镜筒的线性膨胀系数为36ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第二透镜与透镜镜筒之间以及第三透镜与透镜镜筒之间的间隔为5μm或更小。即,在根据示例10的相机模块中,当线性膨胀系数为36ppm/℃至50ppm/℃时,可以看出第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置为不影响光学属性的偏心。

根据第二实施例的相机模块可以根据透镜的材料和直径来设置能够最小化透镜的偏心的镜筒的线性膨胀系数。具体地,作为材料的固有属性的线性膨胀系数对于透镜的每种材料可以是不同的。此时,当相机模块由于相机模块中所包括的透镜之间的线性膨胀系数以及透镜与镜筒之间的线性膨胀系数的差异而变成高温状态或低温状态时,由于膨胀量和收缩量之间的差异,可能会发生透镜与透镜镜筒的内侧壁511间隔开的偏心。因此,考虑到每个透镜的线性膨胀系数的尺寸范围以及根据透镜的材料的透镜的直径尺寸,透镜与镜筒之间的膨胀量和收缩量的差异的大小可以被控制。也就是说,在根据实施例的相机模块中,镜筒的线性膨胀系数的尺寸范围可以设置在相机模块在高温和低温状态中产生的偏心不会显着影响光学属性的范围内。因此,因为相机模块被设置为具有设定的透镜的线性膨胀系数和设定的透镜直径,所以可以在高温状态和低温状态中相机模块不会显着影响光学属性的偏心范围内调整透镜偏心。因此,因为根据第二实施例的相机模块即使在高温状态和低温状态中也使偏心范围最小化,所以可以在室温、高温和低温状态中都保持均匀的操作性能。

下面,将参考图1、图13和图14描述根据第三实施例的相机模块。

图1是示出第一温度处的相机模块的横截面视图,图13是示出比第一温度高的第二温度处的相机模块的横截面视图的视图,并且图14是示出相机模块在低于第一温度的第三温度处的横截面视图的视图。在描述第三实施例时,上面公开的组件可以被包括在第三实施例中。

第一温度可以是室温,第二温度可以是高温,并且第三温度可以是低温。在这种情况下,第一温度可以是20℃至30℃,第二温度可以是80℃至105℃,并且第三温度可以是-40℃至-30℃。例如,第一温度可以是25℃,第二温度可以是105℃,第三温度可以是-40℃。例如,透镜镜筒500可以具有100ppm/℃或更小的线性膨胀系数。具体地,透镜镜筒500可以具有80ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500可以具有10ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500可以具有10ppm/℃至70ppm/℃的线性膨胀系数。

透镜镜筒500的线性膨胀系数可以与透镜部件100的透镜的线性膨胀系数相同或不同。当透镜镜筒500的线性膨胀系数与透镜部件100的透镜的线性膨胀系数彼此不同时,透镜镜筒500的透镜和透镜部件100的变形量根据温度变化可能变化。即,透镜镜筒500和透镜部件100的透镜可以随着温度改变而收缩或膨胀。例如,当温度从第一温度变成第二温度并且温度从第一温度变成第三温度时,透镜镜筒500的透镜和透镜部件100可以膨胀或收缩。因为透镜镜筒500和透镜部件100的透镜具有作为材料的固有特性的不同大小的线性膨胀系数,所以在第二温度和第三温度处的膨胀和收缩的程度可能不同。因此,容纳在透镜镜筒500中的透镜部件100的透镜与透镜镜筒500之间的间隔可能出现如透镜镜筒500和透镜部件100的透镜的变形量的差异那么多。也就是说,由于透镜和透镜镜筒500之间的膨胀或收缩量的差异,透镜与透镜镜筒500的侧壁部分间隔开,并且在透镜镜筒500的内侧壁511和透镜之间可以具有间隙。

结果,透镜部件的透镜的偏心可能未对准,使得相机模块的光学特性可能劣化。因此,在根据下面要描述的第三实施例的相机模块中,为了最小化由透镜镜筒500的内侧壁511和透镜之间的间隙限定的透镜单元的偏心,可以将透镜的直径范围调整到根据透镜镜筒500和透镜的线性膨胀系数的量级而设置的范围。

下面将详细描述透镜的直径范围。如图1、图13和图14所示,透镜部件100具有例如两个或更多个或者三个或更多个透镜,并且可以包括第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115。也就是说,透镜部件100包括三个透镜,并且将会主要解释每个透镜具有不同的线性膨胀系数、或者三个或更多的透镜中的一些具有相同或相似的线性膨胀系数并且其余透镜的线性膨胀系数不同的情况。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以沿着相机模块1000的光轴Lz被顺序设置。例如,基于沿着光轴Lz移动的光的移动方向,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以被顺序布置在透镜镜筒500内部。

第一至第三透镜111、113和115中的每个可以具有第一至第三有效区域,并且可以具有在第一至第三有效区域之外的第一至第三无效区域。第一至第三无效区域可以是第一至第三凸缘部分111A、113A和115的区域。作为第一透镜111的第一无效区域的第一凸缘部分111A可以接触透镜镜筒500的第一内侧壁51。作为第二透镜113的第二无效区域的第二凸缘部分113A可以接触透镜镜筒500的第二内侧壁52。第三透镜115的第三凸缘部分115A可以接触透镜镜筒500的第三内侧壁53。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以包括玻璃和塑料中的至少一个。例如,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以都是玻璃透镜、都是塑料透镜、或者包括玻璃透镜和塑料透镜这两者。在下文中,为了便于解释,主要以第一透镜111为玻璃透镜,并且第二透镜113和第三透镜115为塑料透镜进行描述。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以根据形成透镜的材料而具有在各种尺寸的设定范围内的线性膨胀系数(CTE)。即,根据形成第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的材料,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,作为玻璃透镜的第一透镜111的线性膨胀系数可以不同于作为塑料透镜的第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数。作为塑料透镜的第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数可以相同或不同。也就是说,即使第二透镜113和第三透镜115都是塑料透镜,第二透镜113和第三透镜115取决于塑料中的树脂组合物的成分也可以是相同的或者可以具有不同的线性膨胀系数。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有大于0ppm/℃且小于或等于85ppm/℃的线性膨胀系数。具体地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有大于0ppm/℃且小于或等于80ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有3ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数。如上所述,透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有相同或不同的线性膨胀系数。例如,透镜镜筒500可以具有与第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115中的至少一个不同的线性膨胀系数。

因此,透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115根据温度变化的变形量可以变化。

例如,在相机模块的温度从第一温度变成第二温度的第一模式的情况下,如图13中所示,第一透镜111和第一内侧壁51之间的空间可以通过第一间隔G4被间隔开。在这种情况下,第一模式可以被定义为从第一温度变成高于第一温度的第二温度的模式。

透镜镜筒500的膨胀量和收缩量可以通过上面的等式1获得。

透镜部件100的透镜的膨胀和收缩量可以通过上面的等式2获得。

如图1和图13中所示,当相机模块的温度从第一温度变成第二温度时,透镜和透镜镜筒500可以分别膨胀了等式1和等式2的尺寸。在这种情况下,当玻璃的线性膨胀系数小于透镜镜筒500的线性膨胀系数时,透镜镜筒500的膨胀量可以大于包括玻璃的第一透镜111的膨胀量。因此,当相机模块的温度从第一温度变成第二温度时,第一透镜111和第一内侧壁51之间的空间可以通过第一间隔G4被间隔开。

如图1和图14所示,在相机模块的温度从第一温度变成第三温度的第二模式下,第二透镜113和第二内侧壁52之间的空间可以通过第二间隔G5被间隔开,并且第三透镜115和第三内侧壁53之间的空间可以通过第三间隔G6被间隔开。在这种情况下,第二模式可以被定义为从第一温度变成低于第一温度的第三温度的模式。

当相机模块从第一温度变成第三温度时,透镜和透镜镜筒500可以分别收缩了等式1和2的尺寸。当塑料的线性膨胀系数大于透镜镜筒500的线性膨胀系数时,透镜镜筒500的收缩量可以小于包含塑料的第二透镜113和第三透镜115的收缩量。因此,当相机模块的温度从第一温度变成第三温度时,第二透镜113和第二内侧壁52可以通过第二间隔G5被间隔开。第三透镜115和第三内侧壁53可以通过第三间隔G6被间隔开。当相机模块从第一温度变成第二温度或第三温度时,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115与透镜镜筒500的内侧壁511之间的间隔可以通过变形量的差异而被改变,从而第一透镜111和第二透镜113以及第三透镜115可能具有通过间隔的尺寸而产生的偏心偏移,使得相机模块的光学特性可能劣化。

因此,在根据第三实施例的相机模块中,根据透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的直径范围可以被设置为最小化第一透镜111、第二透镜113、以及第三透镜115的偏心。

下面将详细描述第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的直径尺寸范围。

空间保持构件121、123、124和125可以设置在透镜镜筒500内部。详细地,空间保持构件可以分别设置在第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115之间。具体地,第一遮光膜121可以被设置在第一透镜111和第二透镜113之间。第二遮光膜124和/或空间保持部分123可以被设置在第二透镜113和第三透镜115之间。可以设置用于保持第三透镜115的下部分与滤光器196之间的空间的支撑构件125。

作为第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的无效区域的凸缘部分111A、113A和115A可以由第一遮光膜121、第二遮光膜121、空间保持部分123和支撑部件125来支撑。第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115之间的间隔可以保持在由空间保持构件121、123、124、和125设置的范围内。

空间保持构件121、123、124和125可以包括不透明材料。可以包括通过空间保持构件121、123、124和125不透光的材料。因此,能够防止光在第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的无效区域中被透射和折射。

在下文中,将描述能够最小化相机模块1000根据温度变化的偏心的透镜的尺寸以及透镜和镜筒的线性膨胀系数。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数可以相同或不同。具体地,第一透镜111的线性膨胀系数可以不同于第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数。也就是说,因为第一透镜111包括与第二透镜113和第三透镜115的不同的材料,所以第一透镜111的线性膨胀系数可以不同于第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数。

第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数可以相同或不同。例如,当第二透镜113和第三透镜115包括具有相同成分和成分比例的成分时,第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数可以具有相同的。另外,当第二透镜113和第三透镜115包括具有不同成分和成分比例的成分时,第二透镜113的线性膨胀系数和第三透镜115的线性膨胀系数可以不同。

第一透镜111可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,第一透镜111可以具有20ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,第一透镜111可以具有大于0ppm/℃至25ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第一透镜111可以具有3ppm/℃至18ppm/℃的线性膨胀系数。

因为第一透镜111包括玻璃材料,所以由于材料的特性,可能难以实现第一透镜111的线性膨胀系数超过20ppm/℃。另外,当第一透镜111的线性膨胀系数超过20ppm/℃时,相机模块中最靠近物体而设置的第一透镜111的折射率、阿贝数等被改变,使得相机模块光学性能可能会劣化。

第二透镜113可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,第二透镜113可以具有85ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,第二透镜113可以具有55ppm/℃至85ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第二透镜113可以具有58ppm/℃至83ppm/℃的线性膨胀系数。因为第二透镜113包括塑料材料,所以由于材料的特性而可能难以实现第二透镜113的线性膨胀系数超过85ppm/℃。另外,当第二透镜113的线性膨胀系数超过85ppm/℃时,设置在相机模块中的第一透镜111和第三透镜115之间的第二透镜113的折射率、阿贝数等被改变,使得相机模块的光学特性可能劣化。

第三透镜115可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,第三透镜115可以具有85ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,第三透镜115可以具有55ppm/℃至85ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,第三透镜115可以具有58ppm/℃至83ppm/℃的线性膨胀系数。

第二透镜113和第三透镜115可以在设定范围内具有相同的线性膨胀系数。可替选地,第二透镜113和第三透镜115可以在设定范围内具有不同的线性膨胀系数。

因为第三透镜115包括塑料材料,所以由于材料的特性而可能难以实现第三透镜115的线性膨胀系数超过85ppm/℃。另外,当第三透镜115的线性膨胀系数超过85ppm/℃时,设置在相机模块中最靠近图像传感器192的第三透镜115的折射率、阿贝数等可能被改变,使得相机模块的光学特性可能被劣化。

透镜镜筒500可以具有设定范围内的线性膨胀系数。具体地,透镜镜筒500可以具有80ppm/℃或更小的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500可以具有大于0ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数。更详细地,透镜镜筒500可以具有10ppm/℃至70ppm/℃的线性膨胀系数。

因为透镜镜筒500包括塑料材料,所以由于材料的特性,可能难以实现透镜镜筒500的线性膨胀系数超过80ppm/℃。另外,当透镜镜筒500的线性膨胀系数超过80ppm/℃时,在相机模块中,容纳第一透镜111、第二透镜113以及第三透镜115的透镜镜筒500与第一透镜111、第二透镜113以及第三透镜115之间的线性膨胀系数的差可能增加,使得相机模块的偏心可能增加,从而相机模块的光学特性可能劣化。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有设定范围内的尺寸。具体地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有在设定范围内的透镜直径。这里,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的透镜直径可以被定义为包括如上所述的每个透镜的有效区域和无效区域两者的直径。也就是说,第一透镜111的直径可以被定义为第一有效区域的直径与第一凸缘部分111A的直径之和,并且第二透镜113的直径可以被定义为第二有效区域的直径和第二凸缘部分113A的直径之和,并且第三透镜115的直径可以被定义为第三有效区域的直径和第三凸缘部分115A的直径之和。

第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的直径可以根据透镜镜筒500的线性膨胀系数的量级而变化。详细地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的直径可以根据透镜镜筒500以及第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数而变化。即,根据透镜镜筒500以及第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数,透镜与镜筒之间的距离的大小可能由于透镜镜筒500和透镜的收缩和膨胀量的差异而变化。

因为第一透镜111和第二透镜113之间的间隔的尺寸根据透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数而改变,所以被定义为第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的中心与光轴之间的偏差的偏心可以变化。在这种情况下,透镜111、113和115与透镜镜筒500之间的间隔的大小可以被限制在为了实现光学特性或者防止由于透镜的偏心而导致的光学特性劣化而设置的范围。

考虑到透镜111、113和115与透镜镜筒500之间的间隔的大小,透镜111、113和115的直径可以被限制在设定范围内。例如,当第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115在镜筒内部彼此间隔开时,透镜111、113、115和透镜镜筒500可以被定义为光学属性可以被实现的距离。例如,透镜111、113和115与透镜镜筒500之间的间隔的尺寸可以是40μm或更小。当透镜111、113和115与透镜镜筒500之间的间隔的尺寸超过40μm时,透镜的固定力可能由于相机模块1000中的透镜111、113和115之间的间隔的增加而减少,并且因此相机模块1000的光学属性可能劣化。即,用于实现相机模块的光学特性的透镜111、113、115与透镜镜筒500之间的最大间隔可以是40μm。

考虑到透镜111、113和115与透镜镜筒500之间的间隔的尺寸,透镜111、113和115的最大直径可以由下面的等式3来定义。

[等式3]

透镜最大直径={40μm/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

在等式3中,它可以由等式3-1和等式3-2定义如下。也就是说,透镜111、113和115与透镜镜筒500之间的间隔可以由下面的等式3-1来定义。

[等式3-1]

间隔(μm)={(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)*镜筒的内直径(mm)*温度变化(℃))-(透镜的线性膨胀系数(ppm/℃)*透镜直径(mm)*温度变化(℃))}

在等式3-1中,假定镜筒内直径和透镜直径在第一温度处相同,则可以通过等式3-2来定义间隔的尺寸。

[等式3-2]

间隔(μm)={(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*透镜内直径(例如,镜筒内直径)(mm)*温度变化(℃)}

考虑到光学性能和机械加工,透镜111、113和115可以具有大于或等于设定尺寸的直径。具体地,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有2mm或更大的直径。即,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的最小直径可以是2mm。即,透镜111、113和115考虑透镜111、113和115的线性膨胀系数、透镜镜筒500的线性膨胀系数以及透镜111、113和115的最小直径。在这种情况下,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的直径可以由下面的等式4至6定义。

[等式4]

2mm≤第一透镜直径≤{40μm/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

在等式4中,{40μm/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}的值为2mm或更大。

[等式5]

2mm≤第二透镜直径≤{40μm/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

在等式5中,{40μm/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}的值为2mm或更大。

[等式6]

2mm≤第三透镜直径≤{40μm/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

在等式6中,{40μm/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}的值为2mm或更大。

当第一透镜111从第一温度变成第二温度并且膨胀时,其可以具有满足以上等式4的直径。具体地,根据等式2,第一透镜111可以具有在设定范围内的直径尺寸。

例如,当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至80ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至250mm的直径。当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至10ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至186mm的直径。当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于10ppm/℃至20ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至250mm的直径。

优选地,当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数为大于20ppm/℃至30ppm/℃时,第二透镜111可以具有2mm至42mm的直径。当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于30ppm/℃至40ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至23mm的直径。当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于40ppm/℃至50ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至16mm的直径。

优选地,当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于50ppm/℃至60ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至13mm的直径。当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于60ppm/℃至70ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至10mm的直径。当第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于70ppm/℃至80ppm/℃时,第一透镜111可以具有2mm至9mm的直径。

当第二透镜113和第三透镜115从第一温度变成第三温度并且收缩时,第二透镜113和第三透镜115可以具有分别满足等式5和等式6的透镜直径。例如,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为55ppm/℃至80ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至80ppm/℃,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至620mm。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为55ppm/℃至80ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至10ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至14mm。当第二透镜113和第三透镜115分别具有55ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数分别大于10ppm/℃至20ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至18mm。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为55ppm/℃至80ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于20ppm/℃至30ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至25mm。当第二透镜113和第三透镜115分别具有55ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于30ppm/℃至40ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至41mm。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为55ppm/℃至80ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于40ppm/℃至50ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至124mm。当第二透镜113和第三透镜115分别具有55ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数分别大于50ppm/℃至60ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至620mm。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为55ppm/℃至80ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于60ppm/℃至70ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至41mm。当第二透镜113和第三透镜115分别具有55ppm/℃至80ppm/℃的线性膨胀系数,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数分别大于70ppm/℃至80ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至124mm。

当从第一温度变成第二温度或第三温度时,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有在考虑到透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113以及第三透镜115的线性膨胀系数以及第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115与透镜镜筒500之间的间隔而设置的范围内的直径。因此,包括第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的相机模块通过根据温度变化控制透镜与镜筒之间的间隔并控制透镜的偏心尺寸而具有改进的光学属性。

透镜111、113和115的直径可以被限制在考虑到第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸而设置的范围内。考虑到第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的偏心,透镜111、113和115的最大直径可以由下面的等式7至10来定义。

[等式7]

透镜最大直径={透镜的偏心尺寸(μm)/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

这里,在透镜111、113和115中,当考虑到在考虑了透镜111、113和115的偏心尺寸的情况下的线性膨胀系数、透镜镜筒500的线性膨胀系数并且考虑到透镜111、113和115的最小直径时,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的直径可以由下面的等式8至等式10来定义。

[等式8]

2mm≤第一透镜直径≤{第一透镜的偏心尺寸(μm)/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

在等式8中,{第一透镜的偏心尺寸(μm)/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}的值为2mm或更大。

[等式9]

2mm≤第二透镜直径≤{第二透镜的偏心尺寸(μm)/(透镜的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

在等式9中,{第二透镜的偏心尺寸(μm)/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}的值为2mm或更大。

[等式10]

2mm≤第三透镜直径≤{第三透镜的偏心尺寸(μm)/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}

在等式10中,{第三透镜的偏心尺寸(μm)/(镜筒的线性膨胀系数(ppm/℃)-透镜的线性膨胀系数(ppm/℃))*温度变化(℃)}的值为2mm或更大。

在等式8至10中,当第一透镜111从第一温度变成第二温度并且膨胀时,第一透镜111可以具有满足等式8的直径。第一透镜111的可允许的偏心尺寸可以是15μm或更小。即,用于实现相机模块1000的光学特性的第一透镜111的偏心尺寸可以是15μm或更小。因此,根据等式8,第一透镜111可以具有在考虑第一透镜111的偏心尺寸而设置的范围内的直径尺寸。

例如,当第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至80ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至75mm。优选地,当第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至10ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至70mm。

优选地,当第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于10ppm/℃至20ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至75mm。优选地,第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于20ppm/℃至30ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至15mm。

优选地,当第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于30ppm/℃至40ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至9mm。优选地,第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于40ppm/℃至50ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至6mm。

优选地,第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于50ppm/℃至60ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至5mm。优选地,当第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于60ppm/℃至70ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至4mm。

优选地,当第一透镜111的偏心尺寸为15μm,第一透镜111的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于70ppm/℃至80ppm/℃时,第一透镜111的直径可以为2mm至3mm。

在第二透镜113和第三透镜115中,当从第一温度变成第三温度并收缩时,它们可以具有分别满足等式9和等式10的透镜直径。第二透镜113和第三透镜115的可允许的偏心尺寸可以为6μm或更小。即,用于实现相机模块1000的光学特性的第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸可以是6μm或更小。

例如,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm时,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至80ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以分别为2mm至95mm。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm时,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于0ppm/℃至10ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115中的每个的直径可以在2mm至2.2mm之间。优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm时,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于10ppm/℃至20ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115中的每个的直径可以为2mm至3mm。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm时,第二透镜113和第三透镜115中的每个的线性膨胀系数为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于20ppm/℃至30ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以在2mm至4mm之间。优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于30ppm/℃至40ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以在2mm至7mm之间。优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于40ppm/℃至50ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115中的每个的直径可以在2mm至19mm之间。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于50ppm/℃至60ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115中的每个的直径可以在2mm至95mm之间。

优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于60ppm/℃至70ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115中的每个的直径可以为2mm至7mm。优选地,当第二透镜113和第三透镜115的偏心尺寸为6μm,第二透镜113和第三透镜115的线性膨胀系数分别为3ppm/℃至18ppm/℃,并且透镜镜筒500的线性膨胀系数大于70ppm/℃至80ppm/℃时,第二透镜113和第三透镜115的直径可以为2mm至19mm。

当从第一温度变成第二温度或第三温度时,第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115可以具有在考虑透镜镜筒500、第一透镜111、第二透镜113以及第三透镜115的线性膨胀系数以及考虑第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的偏心值而设置的范围内的直径。因此,包括第一透镜111、第二透镜113和第三透镜115的相机模块可以通过根据温度变化控制透镜与镜筒之间的间隔的尺寸并且控制偏心尺寸来具有改进的光学特性。

在下文中,将详细描述根据第三实施例的示例和比较示例的相机模块的散热构件以及该散热构件的热特性。这些实施例仅作为示例来呈现,以便于更详细地解释本发明。因此,本发明不限于这些实施例。

[示例1]

第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置在镜筒内部。在这种情况下,空间保持构件被设置在第一透镜、第二透镜与第三透镜之间以保持透镜之间的间隔。然后,将相机模块从25℃的第一温度变成105℃的第二温度和-40℃的第三温度,并且根据等式4至6在各种范围内的镜筒的线性膨胀系数中测量第一透镜、第二透镜和第三透镜的直径。

[示例2]

第一透镜、第二透镜和第三透镜被设置在镜筒内部。在这种情况下,空间保持构件被设置在第一透镜、第二透镜和第三透镜之间以保持透镜之间的间隔。然后,将相机模块的温度从25℃的第一温度变成105℃的第二温度和-40℃的第三温度,并且根据等式8至10在各种范围内的镜筒的线性膨胀系数中测量第一透镜、第二透镜和第三透镜的直径。此时,第一透镜的偏心尺寸为15μm,并且第二透镜和第三透镜的偏心尺寸为6μm。

图18是根据第三实施例的示例1的第一至第三透镜的直径的表,并且图19是根据第三实施例的示例2的第一至第三透镜的直径的表。

在图18和图19中,具有负值的数据和具有小于2mm的值的数据仅是通过等式所获得的结果值,并且不意味着第一至第三透镜的实际直径。

参考图18,可以看出当第一透镜、第二透镜和第三透镜与镜筒之间的间隔为40μm时,根据示例1的透镜具有与图18中相同的直径范围。参考图19,可以看出当第一透镜的偏心为15μm并且第二透镜和第三透镜的偏心为6μm时,根据示例2的透镜具有与图19中相同的直径范围。在根据第三实施例的相机模块中,当温度从室温变成高温或者从室温变成低温时,考虑到透镜和镜筒之间的间隔的尺寸范围和/或透镜偏心的大小,可以将透镜的直径尺寸控制在设定范围内。因此,根据第三实施例的相机模块可以防止透镜的光学性能由于温度变化而劣化,并且因此可以具有改进的光学特性。

图20是应用了根据本发明的实施例的相机模块的车辆的平面视图的示例。参考图20,根据本发明的实施例的车辆相机系统包括图像生成单元11;第一信息生成单元12;第二信息生成单元21、22、23、24;以及控制单元14。图像生成单元11可以包括设置在自有车辆中的至少一个相机模块20,并且可以通过拍摄自有车辆的前方和/或驾驶员来生成自有车辆的前方图像或车辆内部的图像。另外,图像生成单元11可以通过使用相机模块20来生成通过驾驶员或自有车辆的周围环境在一个或多个方向以及自有车辆的前方捕获到的图像。这里,前方图像和周围图像可以是数字图像,并且可以包括彩色图像、黑白图像和红外图像。另外,前方图像和周围图像可以包括静止图像和运动图像。图像生成单元11将驾驶员图像、前方图像和周围图像提供给控制单元14。接下来,第一信息生成单元12可以包括设置在自有车辆上的至少一个雷达和/或相机,并且通过检测自有车辆的前方生成第一检测信息。具体地,第一信息生成单元12被设置在自有车辆中,并通过检测位于自有车辆前方的车辆的位置和速度、行人的存在和位置等来生成第一感测信息。

通过使用由第一信息生成单元12生成的第一检测信息,能够控制以保持自有车辆与前方车辆之间恒定的距离,并且可以在预设的特定情况下改进车辆运行的稳定性,诸如当驾驶员想要改变自有车辆的行驶车道时或者当倒车停车时。第一信息生成单元12将第一检测信息提供给控制单元14。第二信息生成单元21、22、23、24检测自有车辆的每侧,并且基于由图像生成单元11生成的前方图像和由第一信息生成单元12生成的第一感测信息来生成第二感测信息。具体地,第二信息生成单元21、22、23和24可以包括设置在自有车辆上的至少一个雷达和/或相机,并且检测位于自有车辆的侧面上的车辆的位置和速度,或者可以拍摄视频。这里,第二信息生成单元21、22、23和24可以分别设置在自有车辆的前方和后方的两侧上。这样的车辆相机系统可以包括跟随相机模块,并且可以通过向用户提供或处理通过自有车辆的前面、后面、每侧或拐角区域获得的信息来保护车辆和物体免受自动驾驶或周围安全的影响。

根据本发明的实施例的相机模块的多个光学系统可以安装在车辆中,以用于安全规定、增强自动驾驶功能和增加便利性。另外,相机模块的光学系统是用于控制诸如车道保持辅助系统(LKAS)、车道偏离警告系统(LDWS)、以及驾驶员监控系统(DMS)的部分,并在车辆中被应用。这种车辆相机模块即使当环境温度改变时也可以实现稳定的光学性能,并提供具有竞争性价格的模块,从而确保车辆组件的可靠性。

在本发明的实施例中,在车辆的相机模块中将具有缓冲结构的间隔物应用到至少一个透镜的外侧上,针对从-20度或更低的低温到70度或更高的高温的温度变化,例如,在-40度至105度的范围内变化,间隔物缓解纵向方向中具有高的热膨胀系数的透镜,从而提供弹性来收缩或膨胀抵靠由塑料或玻璃制成的透镜的膨胀,并抑制透镜的有效直径区域的光轴方向中的变化量。因此,能够减少采用由塑料或玻璃制成的透镜的相机模块的光学特性的变化。另外,透镜的外凸缘部分可以进一步包括缓冲结构,能够抑制透镜本身的弹性变形。

上述实施例中描述的特征、结构、效果等被包括在本发明的至少一个实施例中,并且不一定限于仅一个实施例。此外,每个实施例中说明的特征、结构、效果等可以由实施例所属的本领域的普通技术人员针对其他实施例加以组合或修改。因此,与这样的组合和修改相关的内容应当被解释为包括在本发明的范围内。另外,虽然上面已经描述了实施例,但这仅是示例并且不限制本发明,并且本发明所属的本领域的普通技术人员在不背离本实施例的本质特性的范围内在上面被例示。可以看出,未做出的各种修改和应用是可能的。例如,实施例中具体示出的每个组件可以通过修改来实现。并且与这些修改和应用相关的不同应当被解释为被包括在所附权利要求中限定的本发明的范围内。

相关技术
  • 集成式多点固定螺钉
  • 用于多个螺钉的多点成角度固定植入物
技术分类

06120116542449