KR100738380B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이물 불량과 색점 불량이 개선된 카메라 모듈에 관한 것이다.

본 발명의 카메라 모듈은, 외주면에 숫나사부가 구비된 원통형 몸체의 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 상단 개구부를 통해 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체가 나사 결합되도록 내주면에 암나사부가 구비된 경통과, 상기 경통의 하부에 분리 가능하게 결합되고 내부에 IR 필터가 장착되는 필터 안착부가 형성된 하우징 몸체로 이루어진 하우징; 상기 하우징 몸체의 필터 안착부 상에 하면 주연부가 밀착되도록 장착되는 IR 필터; 상기 하우징의 하부에 밀착 결합되며, 상면에 이미지센서가 장착되는 인쇄회로기판; 을 포함하며, 카메라 모듈의 제조 공정 중 발생되는 이물 불량과 색점 불량이 현저히 개선되고 상기 렌즈배럴 내에 적층 결합된 렌즈가 IR 필터와 직접적으로 접촉됨이 방지됨에 따라 렌즈의 파손이나 스크래치를 방지할 수 있는 작용효과가 발휘된다.

인쇄회로기판, 이미지센서, 하우징 몸체, 필터 안착부, 리브, 필터, 경통, 고정구, 렌즈배럴, 렌즈

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

도 1은 종래 카메라 모듈의 조립 사시도

도 2는 종래 카메라 모듈의 단면도

도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 단면도로서,

(a)는 도 3의 B-B선 단면도이고,

(b)는 도 3의 C-C선 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11. 인쇄회로기판 12. 이미지센서

13. 하우징 몸체 14. 필터 안착부

14a. 리브 15. IR 필터

16. 경통 17. 고정구

18. 렌즈배럴 L. 렌즈

본 발명은 이물 불량이 개선된 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 상, 하부로 분리된 하우징 내에 IR 필터의 하면이 안착되는 필터 안착부가 형성됨으로써, 상기 IR 필터로부터 탈락되는 이물에 의한 불량 요인이 상기 필터 안착부를 통해 제거됨에 따라 카메라 모듈의 화상 품질이 향상되도록 한 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 카메라 모듈(CCM:COMPACT CAMERA MOUDULE)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라(TOY CAMERA) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 30만 화소의 저화소에서 800만 화소의 고화소가 구현되는 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며, 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.

종래 카메라 모듈의 간략한 구조를 아래 도시된 도 1과 도 2에 의거하여 간 략하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래 카메라 모듈의 조립 사시도이고, 도 2는 종래 카메라 모듈의 단면도로서, 도시된 바와 같이 종래의 카메라 모듈(100)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(111)가 와이어 본딩 방식 또는 플립 칩 방식에 의해서 장착된 인쇄회로기판(110)이 하우징(120) 하부에 결합되고, 상기 하우징(120) 상부로 연장된 경통에 하부로 원통형 몸체가 연장된 렌즈배럴(130)이 결합됨에 의해서 제작된다.

상기 카메라 모듈(100)은 하우징(120)의 경통 내주면에 형성된 암나사부(120a)와 상기 배럴(130)의 원통형 몸체 외주면에 형성된 숫나사부(130a)의 나사 결합으로 하우징(120)과 다수의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈배럴(130)이 상호 결합된다.

이때, 상기 인쇄회로기판(110)의 상부, 즉 렌즈배럴(130)에 장착된 렌즈(L)와 상기 인쇄회로기판(110)의 하면에 부착된 이미지센서(111) 사이에는 적외선 차단 필터(IR CUT-OFF FILTER:이하 'IR 필터'라 칭함)(122)가 결합됨으로써, 이미지센서(111)의 수광부로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키게 된다.

또한, 상기 IR 필터(122)는 하우징(120)의 내측으로 돌출된 필터 안착부(123)의 하부에 접착제에 의해서 본딩 결합된다.

상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 외측의 피사체로부터 유입되는 빛이 렌즈(L)를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(111)의 수광부에 포커싱되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(120) 상단에 체결된 렌즈배럴(130)을 회전시키면서 최적의 포커스가 맞춰진 지점에서 하우징(120)과 렌즈배럴(130)의 유격 사이로 접 착제를 주입하고, 하우징(120)과 렌즈배럴(130)을 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.

한편, 최근에는 소비자가 요구하는 해상도 또는 화소수가 점점 높아짐에 따라 카메라 모듈의 제작 공정이나 자재 자체의 이물 관리 여부가 한층 더 높게 강조되고 있는 바, 자재간의 이물 관리 규정을 강화시킬수록 자재의 단가가 높아지게 되므로 최종적으로 제품의 단가가 상승될 수 밖에 없어 실질적으로 이물이 전혀 발생되지 않는 자재를 수급 관리하기에는 한계가 있는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 제품 단가의 상승을 최소화하기 위하여 통상적으로 널리 사용되고 있는 자재 및 부품들이 여전히 사용되고 있는 바, 카메라 모듈의 조립시의 포커싱 공정이나 화상 검사를 비롯한 검수 과정에서 불량 원인에 의해서 발생되는 문제점은 다음과 같다.

전술한 구조로 제작되는 종래의 카메라 모듈은, 상기 모듈의 조립 후 최종적인 포커싱 조절 단계에서 하우징(120)의 경통 내주면에 구비된 암나사부(120a)와 렌즈배럴(130)의 외주면에 구비된 숫나사부(130a)의 마찰에 의해 그 결합 부위가 마모되면서 미세한 파티클이 발생된다.

상기 하우징(120)과 렌즈배럴(130) 사이에서 발생되는 파티클은 IR 필터(122) 또는 이미지센서(111)의 상면으로 유입될 수 밖에 없어 이미지센서(111)를 통한 이미지 재현시의 결함으로 작용되는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 종래의 카메라 모듈(100)은 상기 IR 필터(122)가 필터 안착부(123)의 하면에 그 주연부가 밀착 결합됨에 따라 상기 IR 필터(122)의 재단 후 그 측면에 붙어있던 미세한 조각(Chipping)들이 부품 운반에 따른 진동 발생시 이미지센서(111)의 상면으로 낙하하여 치명적인 이물 불량이 발생되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 카메라 모듈에서 지적되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 내부에 IR 필터가 장착되는 하우징이 경통과 몸체로 분리되어 상기 경통의 상단부에 렌즈배럴이 결합되고, 상기 하우징 몸체의 내측으로 연장된 필터 안착부상에 돌출부가 구비됨으로써, 상기 경통과 렌즈배럴의 결합 계면에서 발생되는 이물의 하우징 내부 침투가 방지되도록 한 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 하우징 몸체 내부로 연장된 필터 안착부 상부에 IR 필터 하면이 밀착 결합되도록 함으로써, 상기 IR 필터의 재단 과정 중 발생된 미세한 조각들이 모듈의 이동 중에 이미지센서의 상면으로 유입되지 않도록 하여 유동성 이물에 의한 불량이 방지되도록 한 카메라 모듈이 제공됨에 다른 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈배럴과, 상단부에 상기 렌즈배럴이 결합되는 경통과 내부에 IR 필터가 내장되는 하우징 몸체로 분리 구성된 하우징과, 상기 하우징의 하부에 밀착 결합되며 상면에 이미지센서가 장착되는 인쇄회로기판을 포함하는 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 IR 필터가 내장되는 하우징 몸체의 내측으로 연장된 필터 안착부 상의 사방으로 리브가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 리브는 경통의 상부에 결합된 렌즈배럴의 하단부가 접촉되어 상기 렌즈배럴이 리브의 돌출 높이 이하로 유동되지 않도록 함으로써, 상기 렌즈배럴 내의 렌즈와 IR 필터 간의 접촉에 의한 파손이 방지되도록 한다.

상기 하우징 내에 장착되는 IR 필터는 하우징 내측으로 연장 형성된 필터 안착부의 상면에 그 하면이 접촉되게 밀착 결합되어 상기 인쇄회로기판의 이미지센서와 IR 필터의 사이 간격이 그 장착 위치의 변동 범위 내에서 최대한의 간격으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 단면도로서, (a)는 도 3의 B-B선 단면도이고, (b)는 도 3의 C-C선 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈(10)은 상면 중앙부에 이미지센서(12)가 장착된 인쇄회로기판(11)의 상부에 하우징 몸체(13)와 경통(16)으로 분리된 하우징(H)이 순차적으로 밀착 결합되고, 상기 경통(16)의 상단 개구부를 통해 렌즈배럴(18)의 원통형 몸체가 장착된다.

또한, 상기 하우징 몸체(13)의 내부에는 그 내측으로 돌출되게 연장 형성된 필터 안착부(14)가 구비되고, 상기 필터 안착부(14)의 주연부 상단에는 직상부로 돌출된 리브(14a)가 형성되며, 상기 필터 안착부(14) 상에 적외선을 차단시키기 위한 IR 필터(15)가 그 하면이 접촉되며 내장된다.

상기 하우징(H)은, 내부 중앙에 IR 필터(15)가 안착되는 필터 안착부(14)가 형성된 하우징 몸체(13)의 상부로 내주면에 암나사부(16a)가 구비된 원통형의 경통(16)이 별도의 구성 부재로 밀착 결합되며, 상기 하우징 몸체(13)와 경통(16)은 상기 경통(16)의 양측부로 연장된 고정부(17)의 고정돌기(17a)가 하우징 몸체(13)의 고정홈(13b)에 삽입됨에 의해서 일체로 결합된다.

이때, 상기 하우징 몸체(13)와 경통(16)은 그 결합력을 강화시키기 위하여 그 접촉면에 접착제 도포에 의한 본딩 결합이 이루어진다.

또한, 상기 하우징 몸체(13)와 경통(16)이 일체로 결합된 하우징(H)은 하우징 몸체(13)의 하면 양측부로 적어도 두 개 이상의 삽입돌기(13a)가 형성되고, 상기 삽입돌기(13a)가 인쇄회로기판(11)의 대응면에 형성된 삽입홈(11a)에 장착됨으로써, 상기 인쇄회로기판(11)의 상면에 하우징(H)이 밀착 결합된다.

한편, 상기 하우징(H)의 내부에 형성된 필터 안착부(14)에 내장되는 IR 필터(15)는, 상기 인쇄회로기판(11)의 상면에 장착된 이미지센서(12)와 그 장착 위치의 범위 내에서 최대의 간격이 형성되도록 한다. 즉, 상기 IR 필터(15)가 상기 필터 안착부(14)의 상단 주연부에 형성된 리브(14a)의 최대 높이보다 돌출되지 않게 상기 필터 안착부(14)에 안착된 상태에서 상기 IR 필터(15)의 하면과 이미지센서(12)의 상면 사이의 간격이 최대한으로 유지될 수 있도록 구성된다.

이와 같이, 상기 IR 필터(15)와 이미지센서(12)의 간격을 최대로 하는 이유는, 상기 IR 필터(15)의 상면에 미세한 이물이 존재한다 하더라도 상기 이미지센서(12)에서 IR 필터(15)의 간격이 멀어질수록 이물에 대한 영향이 작아지기 때문에 모듈 제작 후의 최종적인 화상 검수 시 이물에 의한 불량률을 낮추기 위함이다.

또한, 상기 하우징 몸체(13)의 중앙부에 형성된 필터 안착부(14) 상에 IR 필터(15)의 하면 주연부와 안착부(14) 측면이 밀착되게 장착되고, 상기 필터 안착부(14)의 각 상단 주연부 상에 상향 돌출되게 리브(14a)가 형성되는 바, 상기 리브(14)는 상기 경통(16)의 상단 개구부를 통해 나사 결합되는 렌즈배럴(18)의 하단부와 접촉되어 렌즈배럴(18)의 회전 결합시 스톱퍼의 역할을 수행한다.

상기에서 리브(14a)의 스톱퍼 역할은, 상기 경통(16)의 내주면에 형성된 암나사부(16a)와 상기 렌즈배럴(18)의 원통형 몸체 외주면에 구비된 숫나사부(18a)의 나사 결합에 의해서 상기 경통(16)의 상단부에서 높이 조정 가능하게 결합되는 렌즈배럴(18)의 장착 시, 상기 렌즈배럴(18)을 경통(16)의 최하단까지 회전 결합시킬 때 상기 렌즈배럴(18) 내의 렌즈(L)와 IR 필터(15)가 접촉되기 전에 상기 렌즈배럴(18) 하단부와 상기 리브(14a)의 상면이 먼저 접촉됨에 따라 수행될 수 있도록 함과 아울러 상기 렌즈(L)와 IR 필터(15) 접촉에 의해서 두 부재 사이에서 발생될 수 있는 스크래치나 렌즈의 파손이 방지되도록 한다.

더불어, 상기 리브(14a)는 상기 하우징 몸체(13)의 내측으로 연장된 필터 안착부(14) 상부로 돌출 형성됨에 따라 상기 경통(16)과 렌즈배럴(18)의 나사 결합에 의한 접촉 계면에서 발생되는 이물이 하우징 내부로 유동되는 것이 방지된다.

그리고, 상기 하우징 몸체(13)에 구비된 필터 안착부(14) 상부로 IR 필터(15)가 위치하게 됨으로써, 상기 IR 필터(15)의 재단 가공 시 발생되는 미세 조각이 이미지센서(12)의 상부로 직접 침투하는 것이 방지되고, 따라서 카메라 모듈 제작 시 발생되는 이물 불량과 그 이물에 의한 색점 불량을 방지할 수 있도록 구성된다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 상기 경통과 렌즈배럴의 결합 계면에서 발생되는 이물과 하우징 몸체 내의 필터 안착부 상에 장착되는 IR 필터의 재단 과정 중 발생된 유동성 물질이 필터 안착부 상부에 형성된 리브에 의해서 하우징 내부로의 침투가 방지되도록 함으로써, 카메라 모듈의 제조 공정 중 발생되는 이물 불량과 색점 불량이 현저히 개선되는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 리브의 상면이 경통 내부로 회전 결합되는 렌즈배럴의 하단 주연부와 접촉되어 스톱퍼의 역할을 수행하게 됨으로써, 상기 렌즈배럴 내에 적층 결합된 렌즈가 IR 필터와 직접적으로 접촉됨이 방지됨에 따라 렌즈의 파손이나 스크래치를 방지할 수 있는 작용효과를 발휘한다.

Claims (6)

1. 외주면에 숫나사부가 구비된 원통형 몸체의 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴;

   상단 개구부를 통해 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체가 나사 결합되도록 내주면에 암나사부가 구비된 경통과, 상기 경통의 하부에 분리 가능하게 결합되고 내부에 IR 필터가 장착되는 필터 안착부가 형성된 하우징 몸체로 이루어진 하우징;

   상기 하우징 몸체의 필터 안착부 상에 하면 주연부가 밀착되도록 장착되는 IR 필터;

   상기 하우징의 하부에 밀착 결합되며, 상면에 이미지센서가 장착되는 인쇄회로기판;

   을 포함하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하우징의 경통은, 양측부로 한 쌍의 고정구가 연장 형성되고, 상기 고정구의 하면에 각각 고정돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 몸체는, 중앙부에 내측으로 연장 형성된 필터 안착부가 구비되고, 상기 필터 안착부 상단 주연부의 사방으로 각각 리브가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
4. 제3항에 있어서,

   상기 하우징 몸체는, 상기 경통 양측부로 연장 형성된 고정구와 대응되는 위치에 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 하우징은, 상기 경통에 구비된 고정돌기가 상기 하우징 몸체의 고정홈에 삽입되고, 상기 경통과 하우징 몸체 사이에 접착제가 개재되어 일체로 밀착 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
6. 제3항에 있어서,

   상기 리브는, 상기 경통의 상단 개구부를 통해 나사 결합되는 렌즈배럴의 원통형 몸체의 하단부가 접촉되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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