KR100703622B1 - 캡 방식의 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

캡 방식의 카메라 모듈이 개시된다. 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판과 결합하는 하우징과, 하우징에 수용되는 탄성부와, 하우징에 수용되며 탄성부에 의해 탄지되는 렌즈 유닛과, 하우징에 결합되어 렌즈 유닛을 커버하는 캡을 포함하는 캡 방식의 카메라 모듈은 렌즈 유닛을 직접 하우징 내부에 삽입함으로써 카메라 모듈의 크기를 줄임과 동시에 광축의 틀어짐을 방지하는 장점이 있다.

인쇄회로기판, 하우징, 바렐, 렌즈 유닛

Description

캡 방식의 카메라 모듈{Cap type camera module}

도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈을 부분 절개 사시도

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탄성부의 사시도

도 4는 본 발명의 바람빅한 다른 실시예로서 하우징 내부에 탄성돌기를 형성한 하우징의 절개 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

1: 바렐 2: 렌즈 유닛

3: 하우징 4: 이미지 센서

5: 인쇄회로기판 6: 캡

8: 탄성돌기 10: 카메라 모듈

11: 지지링 12: 탄성판

20: 탄성부

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡 방식의 카메라 모듈에 관한 것이다.

통상적으로 사용되는 휴대폰에는 피사체를 스틸 이미지로 찍어서 저장하거나 송신하는 등의 기능을 갖는 내장형 카메라 모듈이 장착된다.

도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈을 일부 절개한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 바렐(1), 렌즈 유닛(2), 하우징(3), 이미지 센서(4), 인쇄회로기판(5)이 도시되어 있다.

바렐(1)은 내부에 렌즈 유닛(2)이 결합되어 있으며 하우징(3)의 내주면과 나사 결합을 하고 있다. 렌즈 유닛(2)의 포커싱 작업은 바렐(1)의 나사를 풀거나 조임으로 해서 이미지 센서(4)에 도달하는 물체의 상을 조절하는 방식으로 이루어 진다.

렌즈 유닛(2)은 일반적으로 굴절률이 다른 여러 개의 렌즈를 적층한 구조로서, 외부 피사체를 굴절시켜 이미지 센서(4)상에 포커싱 되도록 한다.

하우징(3)은 이미지 센서(4)가 부착된 인쇄회로기판(5)과 바렐(1), 렌즈 유닛(2)을 고정하는 역할을 하며 상기한 바와 같이 바렐(1)과는 나사결합을 하고 있다.

이미지 센서(4)는 렌즈를 통해서 포커싱된 피사체를 디지털 신호로 변환하는 장치이다.

최근 내장형 카메라 모듈에 관한 기술의 흐름은 그 크기를 줄이고, 고해상도를 구현하는 데 있다. 그러나 도 1의 종래 카메라 모듈에서는 렌즈 유닛(2)이 결합될 수 있는 바렐(1)이 필요하고 바렐(1)과 하우징(3)의 결합을 위한 나사산의 공간이 필요하여 전체 모듈의 크기를 줄이는 데 한계가 있었다. 또한 렌즈 유닛(2)을 바렐(1)에 조립하는 과정에서 발생하는 조립공차와 바렐(1)과 하우징(3)의 조립공차에 의한 광축의 틀어짐도 발생하여 카메라 모듈의 해상도 저하에 영향을 주는 문제도 발생하고 있다.

본 발명의목적은 렌즈 유닛을 직접 하우징 내부에 고정함으로써 카메라 모듈의 크기를 줄임과 동시에 조립공차를 줄여 광축의 틀어짐을 방지하는 캡 방식의 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의일측면에 따르면, 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판, 인쇄회로기판과 결합하는 하우징, 하우징에 수용되는 탄성부, 하우징에 수용되며 탄성부에 의해 탄지되는 렌즈 유닛, 하우징에 결합되어 렌즈 유닛을 커버하는 캡으로 이루어진 캡 방식의 카메라 모듈이 제공된다.

한편, 탄성부는 별도로 제작하여 하우징 내부에 삽입할 수 있으나, 하우징 사출시 인서트(Insert)방식을 이용하여 일체화 하여 사용할 수 있다.

탄성부는 탄성판으로 할 수 있으며, 탄성판은 원형의 지지링과 지지링에 결 합되어 렌즈 유닛을 지지하는 것이 바람직하다.

또한, 캡과 하우징 상부와의 결합은 나사결합으로 할 수 있으나, 끼움 결합 형식으로 할 수 있도록 구조를 변경할 수도 있어 렌즈 유닛과 하우징이 결합시 발생하는 광축의 틀어짐을 캡을 끼울 때 좌우/상하 조절하는 방식으로 효과적으로 보정할 수 있다. 끼움 결합할 경우 하우징과 캡이 결합되는 부분의 캡에는 돌기가 형성되며, 이 돌기와 대응되는 하우징에는 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 캡 방식의 카메라 모듈의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도이다. 도 2를 참조하면, 캡(6), 렌즈 유닛(2), 하우징(3), 탄성부(20), 이미지 센서(4), 인쇄회로기판(5)이 도시되어 있다.

캡(6)은 하우징(3) 상부와 나사결합을 할 수 있도록 되어 있다. 도 1의 경우 하우징(3) 내부에서 바렐(1)이 나사결합을 하고 있어 바렐(1)의 두께 만큼 하우징(3) 내부 직경이 확보되어야 했으나, 이 실시예의 경우 바렐(1) 대신 캡(6)을 하우징(3) 상부에서 나사 결합을 하는 구조를 취함으로써 하우징(3)의 내부 직경을 줄일 수 있다.

하우징(3) 내부의 직경을 줄일 경우 카메라 모듈의 크기를 보다 작게 할 수 있는 장점이 있다. 특히 휴대폰과 각종 목적에 사용되는 카메라는 소형화 추세에 있어 이를 구조적으로 해결할 수 있다. 반대로 기존 하우징(3)의 내부 공간을 그대로 이용할 경우 렌즈 유닛(2)을 설계할 수 있는 공간이 확대되어 렌즈 설계시 제약을 줄일 수 있다.

렌즈 유닛(2)은 직접 하우징(3) 내부에 조립되며, 하부에는 탄성부(20)가 있어 렌즈 유닛(2)을 상부로 밀어 고정한다. 이때 상부 캡(6)은 렌즈 유닛(2)이 이탈되지 않도록 지지해 준다. 렌즈 유닛(2)의 크기는 하우징(3) 내부 직경과 거의 비슷한 크기를 이루도록 정밀하게 제조하는 것이 중요하다. 하우징(3) 내부에서 렌즈 유닛(2)이 유동할 경우 광축이 흔들릴 가능성이 있어 해상도가 떨어질 가능성이 있기 때문이다.

하우징(3)은 내부 공간에 렌즈 유닛(2)과 직접 결합하는 형식을 취하고 있으며, 하부에는 탄성부(20)를 두어 렌즈 유닛(2)을 밀어올려 하우징(3) 내부에서 렌즈가 상하로 유동하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 하우징(3) 내부는 바렐(1)과 결합하지 않으므로 나사산이 존재할 필요가 없게 된다. 반면 상부에서 캡(6)과 결합하므로 상부 외주면에 나사산이 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 카메라 모듈을 제조할 경우 렌즈 유닛(2)의 결합은 보다 단순해 진다. 즉 종래의 렌즈 유닛(2)을 바렐(1)에 결합한 후 다시 하우징(3)에 바렐(1)을 결합하는 형식을 취하여 조립과정에서 발생하는 조립공차로 인하여 광축이 틀어짐을 발생하였으나, 본 실시예에서는 렌즈 유닛(2)을 하우징(3) 내부에 직접 삽입함으로써 렌즈 유닛(2)의 결합을 보다 단순화 하였다.

렌즈 유닛(2)을 본 발명과 같이 탄성부(20) 상에 두는 이유는 렌즈의 구조적인 차이로 인해서 각각의 렌즈 유닛(2)의 포커스가 다르므로, 이러한 미세한 차이로 발생한 오차를 보정하기 위하여 어느 정도 유동성을 두기 위한 것이다. 이러한 포커싱 작업은 렌즈 유닛(2)를 상하로 이동하거나, 또는 동시에 렌즈 유닛(2)의 평형을 변화시킴으로써 가능해진다.

하우징(3) 상부와 캡(6)의 결합방식은 나사결합이 아닌 끼움 결합을 할 수도 있다. 끼움 결합의 경우 렌즈 유닛(2)의 포커싱을 3차원적으로 조절할 수 있게 된다. 이때 끼움 결합이 원만하게 이루어지기 위하여는 하부 탄성부(20)의 탄성력을 지탱할 수 있을 정도의 하우징(3)과 캡(6)의 결합력이 있어야 한다. 결합력을 증가 시키기 위하여 캡(6)과 하우징(3) 상부가 결합되는 부분에 마찰력을 증가시킬 수 있는 미세 돌기를 형성하는 것이 바람직 하다.

도 3은 본 발명의 바랍직한 일 실시예에 따른 탄성부의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 환형의 지지링(11), 탄성판(12)이 도시되어 있다.

지지링(11)은 도 2에 도시된 하우징(3) 내부의 지지돌기(21)와 결합하여 탄성부(20)의 탄성력을 지지하는 역할을 한다. 한편, 탄성판(12)은 탄성력을 이용하 여 렌즈 유닛(2)을 상부로 밀어올린다. 도 3에 도시된 바와 같이 지지링(11)과 탄성판(12)은 일체적으로 형성하는 것이 제조단가 면에서 유리할 것이다.

탄성부(20)의 재질은 금속으로 하는 것이 바람직하며, 합성수지를 사용하여도 무방하다. 탄성판(12)은 안정적으로 렌즈 유닛(2)을 받칠 수 있도록 3개 이상 형성하는 것이 바람직 하다. 또한 탄성판(12)의 말단을 절곡하여 안정하게 렌즈 유닛(2)을 받치도록 하는 것이 바람직하다..

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서 하우징 내부에 탄성돌기를 형성한 하우징의 절개 사시도이다. 도 4를 참조하면, 탄성돌기(8), 하우징(3)이 도시되어 있다.

탄성돌기(8)는 하우징(3) 사출시 인서트(insert)방식을 이용하여 일체화 하여 형성하는 것이 바람직하다. 탄성돌기(8)는 하우징(3)의 지지부에 결합되어 일정한 각도로 상부로 휘어져 있으며, 상부에 렌즈 유닛(2)이 있을 경우 탄성력이 존재하여 상부로 렌즈 유닛(2)을 밀어올리는 역할을 한다. 하우징(3)의 탄성돌기(8)가 탄성력을 유지하기 위하여는 하우징(3)의 재질을 탄성력있는 합성수지를 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 구조는 하우징(3)의 구조를 조금만 변화하고도 도 2의 실시예와 동일한 기능을 달성할 수 있어서 비용면에서 효과적이다.

본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상 술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면,

첫째, 렌즈 유닛을 바렐을 사용하지 않고 하우징에 직접 조립을 하고 바렐과 하우징을 조립할 때 발생하는 공차를 줄일 수 있어 결과적으로 광축의 틀어짐을 줄여 카메라 모듈의 해상도를 향상시킬 수 있다.

둘째, 모듈의 외형 설계시 바렐이 차지하는 공간을 제외하고 하우징을 설계할 수 있어 모듈 사이즈에서 렌즈 유닛을 설계할 수 있는 공간이 확대되어 렌즈 설계시 제약을 줄일 수 있다.

셋째, 하우징 내부에서 나사결합이 이루어지지 않아 포커싱 조정시 바렐과 하우징 사이에 마찰에 의해 발생하는 이물에 의한 카메라 모듈의 화상불량을 줄일 수 있다.

넷째, 카메라 모듈 제작시 바렐과 하우징을 조립하는 공정을 줄일 수 있어 원가 경쟁력을 얻을 수 있다.

Claims (8)

1. 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판과

   상기 인쇄회로기판과 결합하는 하우징과

   상기 하우징에 수용되는 탄성부와

   상기 하우징에 수용되며 상기 탄성부에 의해 탄지되는 렌즈 유닛과

   상기 하우징에 결합되어 상기 렌즈 유닛을 커버하는 캡을 포함하는 캡 방식의 카메라 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성부는 하우징의 내부에 결합되는 탄성 돌기인 캡 방식의 카메라 모듈
3. 제 2항에 있어서,

   상기 탄성 돌기는 상기 하우징과 일체로 형성되는 캡 방식의 카메라 모듈.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 탄성 돌기의 말단은 그 지지부에 대하여 소정의 각도를 이루며 경사지도록 형성되는 캡 방식의 카메라 모듈.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 캡은 상기 하우징에 나사결합되는 캡 방식의 카메라 모듈.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 캡은 상기 하우징에 끼움 결합되는 캡 방식의 카메라 모듈.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 캡의 하우징과 결합되는 부분에는 돌기가 형성되며, 상기 하우징에는 상기 돌기에 대응하여 홈이 형성되는 캡 방식의 카메라 모듈.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성부는 원형의 지지링과, 상기 지지링에 결합되어 상기 렌즈 유닛을 지지하는 탄성판을 포함하는 캡 방식의 카메라 모듈.

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