KR100910468B1

KR100910468B1 - 카메라 모듈의 렌즈 유닛

Info

Publication number: KR100910468B1
Application number: KR1020070103152A
Authority: KR
Inventors: 류원열; 안종호; 양시영; 장인철; 안길용
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-08-04
Also published as: KR20090037684A

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 구비되는 렌즈 유닛에 관한 것으로, 사각단면의 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 적어도 일면에 렌즈면을 구비하는 하나 이상의 사각렌즈; 상기 사각렌즈가 삽입되도록 사각단면을 갖는 일정크기의 캐비티를 갖고, 적어도 일면에 상기 사각렌즈를 투과하도록 빛이 입사되는 개구를 구비하는 렌즈 배럴; 상기 사각렌즈와 렌즈 배럴 사이에 형성되는 간극을 메워 상기 렌즈 배럴에 상기 사각렌즈를 위치 고정하는 접착제; 및 상기 사각렌즈와 대응하는 상기 캐비티의 모서리에 상기 렌즈 배럴의 내부면측으로 홈구조로 함몰형성되어 상기 사각렌즈의 둘레를 따라 상기 간극을 메운 접착제가 충진되도록 하는 유로;를 포함하고, 상기 접착제는 상기 개구로부터 먼 상기 사각렌즈의 후면테두리를 덮도록 도포되어 구비되고, 도포된 상기 접착제는 상기 사각렌즈의 후면테두리로부터 상기 렌즈 배럴의 내부면을 향하여 경사면을 이루어 상기 개구로부터 입사되는 광의 경로를 간섭하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

카메라 모듈, 사각렌즈, 렌즈 배럴, 접착제, 유로

Description

카메라 모듈의 렌즈 유닛{LENS UNIT OF THE CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈의 렌즈 유닛에 관한 것이다.

현재, 많은 휴대폰 업체들은 내장형 카메라 모듈을 장착한 휴대폰을 개발하여 생산중에 있다. 이러한 휴대폰에 장착되는 내장형 카메라 모듈은 그 구성 요소와 패키지 방법 등에 따라서 여러 가지 형태가 개발되고 있다.

이러한 휴대폰에서 사용되는 카메라 모듈은 복합화, 다기능화, 소형화가 요구됨에 따라서 그 구조가 점차 작아지고 있으며, 이와 같은 소형화와 더불어서 고 정밀도가 요구되고 있다.

또한 이와 같은 카메라모듈은 렌즈들의 광학적 성능 및 그 공차 또한 민감하게 관리되어질 것이 요구되고 있다. 그렇지만 이와 같은 민감한 광학적 성능 요구 공차는 모바일(Mobile) 용 카메라모듈의 양산 수율을 높이는 데에 있어서 큰 장애가 되고 있다.

현재 모바일용 카메라모듈의 렌즈는 그 양산 성을 고려하여 웨이퍼 방식의 플라스틱 렌즈를 사용하는데, 이와 같은 웨이퍼 방식의 플라스틱 렌즈들은 통상적 으로 렌즈 사이의 간격유지를 위해 스페이서를 사이에 두고 렌즈수용부를 이용하여 카메라모듈에 장착되고 있다.

도 1에는 일반적인 카메라 모듈의 렌즈 유닛(1)이 도시되어 있다.

일반적으로 카메라모듈은 렌즈(22, 24)가 내부공간에 배치되는 렌즈수용부(10)를 구비하며, 이러한 상기 렌즈수용부의 상부면 중앙에는 입사공이 관통형성되고, 상기 렌즈수용부(10)의 외주면에는 숫나사부가 형성되며, 상기 렌즈(24)의 하단에는 상기 렌즈(22, 24)들을 위치고정하는 압입링(30)이 삽입된다.

도면에 미도시하였지만 일반적으로 상기 렌즈수용부(10)와 결합되는 하우징은 상기 렌즈수용부(10)의 숫나사부와 결합되는 암나사부가 내주면에 형성된 내부공을 구비하며, 상기 내부공에는 상기 렌즈(22, 24)를 통과한 빛을 필터링하는 IR필터를 구비한다.

또한 상기 렌즈(22, 24)를 통과한 피사체의 상이 결상되는 이미지 결상영역을 구비하는 이미지 센서는 기판의 일단부에 전기적으로 접속되며, 상기 기판의 타단부에는 디스플레이수단과 전기적으로 연결되도록 콘넥터를 구비하며, 상기 기판의 일단부에는 상기 이미지 센서의 이미지 결상영역을 외부로 노출시키는 윈도우부를 개구형성한다.

이러한 구성을 갖는 카메라모듈은 상기 렌즈수용부(10)의 내부공에 복수개의 렌즈(22, 24)를 삽입하여 적층하고, 렌즈(22, 24) 사이에는 간격 유지를 위해 스페이서(25)를 배치하며, 적층된 상기 렌즈(22, 24)를 위치고정하기 위해 상기 렌 즈(24)의 하부에 압입링(30)을 삽입 후 접착제(32)를 도포하여 위치고정함으로써 렌즈수용부(10)를 구성하였다.

이와 같은 종래의 카메라 모듈은 렌즈를 위치고정하기 위해 압입링을 삽입시 압입링 및/또는 렌즈의 틸트(Tilt)가 발생하여 광축이 틀어지거나 이물이 배럴 내로 떨어지고, 압입링에 의한 플레어 발생으로 광학 성능의 저하가 초래되고 압입링의 외경 크기의 산포발생시 렌즈 배럴의 크랙(crack)이 발생하는 문제가 있었다.

그리고, 렌즈를 위치고정하기 위한 압입링을 삽입하고 이를 고정하는 단계를 거쳐야 하므로 조립작업이 매우 번거롭고 작업생산성을 향상시키고, 압입링이 차지하는 두께로 인해 렌즈 유닛을 슬림화하는데 한계가 있었고, 렌즈와 배럴간의 간격에 의해 좌우 유동이 발생하여 렌즈가 고정되지 않아 초점이 틀어지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 카메라 모듈에서 발생하는 플레어 현상을 방지하여 광학 성능을 개선하고, 작업생산성을 향상시키며, 카메라 모듈을 초슬림화 할 수 있는 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 이루기 위하여,
사각단면의 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 적어도 일면에 렌즈면을 구비하는 하나 이상의 사각렌즈; 상기 사각렌즈가 삽입되도록 사각단면을 갖는 일정크기의 캐비티를 갖고, 적어도 일면에 상기 사각렌즈를 투과하도록 빛이 입사되는 개구를 구비하는 렌즈 배럴; 상기 사각렌즈와 렌즈 배럴 사이에 형성되는 간극을 메워 상기 렌즈 배럴에 상기 사각렌즈를 위치 고정하는 접착제; 및 상기 사각렌즈와 대응하는 상기 캐비티의 모서리에 상기 렌즈 배럴의 내부면측으로 홈구조로 함몰형성되어 상기 사각렌즈의 둘레를 따라 상기 간극을 메운 접착제가 충진되도록 하는 유로;를 포함하고, 상기 접착제는 상기 개구로부터 먼 상기 사각렌즈의 후면테두리를 덮도록 도포되어 구비되고, 도포된 상기 접착제는 상기 사각렌즈의 후면테두리로부터 상기 렌즈 배럴의 내부면을 향하여 경사면을 이루어 상기 개구로부터 입사되는 광의 경로를 간섭하지 않도록 하는 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 제공한다.

바람직하게 상기 사각렌즈가 삽입되는 상기 캐비티의 삽입구 모서리에는 절개부를 형성한다.

바람직하게 상기 유로는 상기 사각렌즈의 광축방향과 나란한 모서리에 대응되는 위치에 광축방향으로 구비된다.

바람직하게 상기 접착제는 상기 개구에 제공되는 일정크기의 진공흡착력에 의해 상기 사각렌즈와 상기 렌즈 배럴의 내부면 사이에 형성되는 간극 및 상기 유로에 메워져 구비된다.

바람직하게 상기 사각렌즈는 상기 개구에 제공되는 일정크기의 진공흡착력에 의해 상기 렌즈 배럴에 광축방향으로 정렬된다.

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상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 렌즈를 렌즈배럴에 경사면을 갖는 접착제로 위치고정함으로써 플레어 현상을 방지하여 광학성능을 개선할 수 있고, 접착제만으로 렌즈를 렌즈배럴에 고정시킴으로써 공정이 간단해지고 이에 따라 작업생산성 또한 개선될 수 있으며, 렌즈와 렌즈배럴 사이에 접착제가 메워져 렌즈 유동을 방지하고, 광학 초점을 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 2(a)는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 도시한 종단면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A선을 따라 절단된 본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 도시한 횡단면도이다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈 유닛은 사각렌즈(110), 렌즈배럴(120) 및 접착제(130)를 포함하여 이루어진다.

상기 사각렌즈(110)는 몸체(112)와 상기 몸체(112)의 적어도 일면에 렌즈면(114)을 구비하는 웨이퍼 스케일의 렌즈 구조물이다.

상기 사각렌즈(110)의 몸체(112)는 사각평단면으로 이루어지고, 상기 몸체의 적어도 일면에는 빛의 발산경로를 굴절시키는 렌즈면(114)을 형성한다.

이러한 사각렌즈(110)는 미도시된 웨이퍼에 복수개의 렌즈면을 구비하고, 이를 각각 다이싱(dicing)하여 구비될 수 있다.

상기 렌즈배럴(120)은 상기 사각렌즈(110)가 삽입되도록 사각평단면을 갖는 일정크기의 캐비티(122)를 갖고, 그 일면에 상기 사각렌즈(110)를 투과하도록 빛이 입사되는 개구(124)를 구비한다.

상기 캐비티(122)는 상기 사각렌즈(110)의 삽입이 용이하도록 상기 사각렌즈(110)의 둘레보다 큰 크기의 둘레로 구비되어져 상기 사각렌즈(110)와 상기 렌즈배럴(120) 사이에는 일정크기의 간극이 형성되어질 수 있다.

또한 상기 사각렌즈(110)가 삽입되는 상기 캐비티(122)의 삽입구에는 절개부(128)가 구비될 수 있다.

상기 렌즈배럴(120)에 삽입된 사각렌즈(110)를 상기 렌즈배럴(120)에 위치고 정시키도록 상기 사각렌즈(110)의 둘레에는 접착제(130)가 구비되어 상기 간극이 메워질 수 있다.

이때 상기 렌즈배럴(120)은 상기 사각렌즈(110)의 외부면과 대응하는 내부면에 상기 접착제(130)가 충진되는 유로(126)를 구비할 수 있다.

이러한 유로(126)는 상기 사각렌즈(110)의 광축방향(O)과 나란한 모서리(116)와 대응되는 위치에 상기 모서리(116)를 따라 광축방향(O)으로 구비될 수 있다.

상기 렌즈배럴(120)의 외주면에는 미도시된 하우징과 나사결합될 수 있도록 숫나사부(121)를 구비할 수 있다.

상기 접착제(130)는 상기 사각렌즈(110)와 상기 렌즈배럴(120) 사이에 형성된 간극을 메우며, 상기 개구(124)로부터 먼 상기 사각렌즈(110)의 후면 테두리를 덮도록 구비될 수 있다.

이때 상기 접착제(130)는 상기 사각렌즈(110)의 후면 테두리로부터 상기 렌즈배럴(120)의 내부면을 향하여 일정각도로 기울어진 경사면(132)을 구비할 수 있다.

이러한 경사면(132)은 상기 개구(124)를 관통한 빛이 상기 사각렌즈(110)를 통과하여 미도시된 이미지 센서까지 도달하는 광경로를 간섭하지 않도록 하기 위함이다.

도 3(a) 내지 도 3(c)는 본 발명에 따른 렌즈 유닛의 조립순서를 나타낸 것 으로, 내부에 일정크기의 캐비티(122)를 구비하고, 상기 캐비티(122)의 일측에 개구(124)가 구비되며, 외주면에는 숫나사부(121)를 갖는 렌즈 배럴(120)이 준비된다.

이렇게 준비된 상기 렌즈배럴(120)의 캐비티(122)에는 상기 사각렌즈(110)가 삽입된다.

이때 상기 렌즈배럴(120)의 내부둘레는 상기 사각렌즈(110)의 외측둘레보다 크게 구비되고, 상기 캐비티(122)의 렌즈삽입구쪽 모서리에는 절개부(128)가 형성됨으로써 상기 사각렌즈(110)의 삽입이 수월하게 이루어질 수 있다.

그리고 상기 개구(124)쪽에서 제공되는 일정크기의 진공흡착력(P)에 의해 상기 사각렌즈(110)는 광축(O)위치를 정렬하게되고, 상기 접착제(130) 도포시 상기 사각렌즈(110)와 상기 렌즈배럴(120) 사이에 형성된 간극과 유로(126)에 접착제(130)가 충진되어져 상기 사각렌즈(110)의 위치고정을 견고하게 할 수 있게 된다.

그리고, 상기 접착제(130)는 상기 렌즈배럴(120)이 카메라모듈에 조립시 구비되는 이미지 센서(미도시)와 대응하는 영역에 경사면(132)이 일정각도를 갖도록기울어져 구비되어지고, 이로써 상기 개구(124)를 통과한 입사광이 상기 사각렌즈(110)를 투과해 이미지 센서까지 도달하는 입사경로가 간섭받지 않도록 하여 플레어 현상을 방지할 수 있다.

또한 상기 사각렌즈(110)를 상기 렌즈배럴(120)에 삽입 후 바로 접착제(130)만을 이용해 위치고정시킴으로써 공정이 간단해지고, 기존에 렌즈의 위치고정을 위 해 사용되던 압입링이 차지하던 두께가 배제됨으로써 제품의 슬림화에 유리할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 일반적인 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 도시한 단면도이다.

도 2(a)는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 도시한 종단면도이다.

도 2(b)는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 도시한 횡단면도이다.

도 3(a) 내지 도 3(c)는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈 유닛을 조립하는 공정도이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

110 : 사각렌즈 120 : 렌즈배럴

126 : 유로 130 : 접착제

Claims

사각단면의 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 적어도 일면에 렌즈면을 구비하는 하나 이상의 사각렌즈;

상기 사각렌즈가 삽입되도록 사각단면을 갖는 일정크기의 캐비티를 갖고, 적어도 일면에 상기 사각렌즈를 투과하도록 빛이 입사되는 개구를 구비하는 렌즈 배럴;

상기 사각렌즈와 렌즈 배럴 사이에 형성되는 간극을 메워 상기 렌즈 배럴에 상기 사각렌즈를 위치 고정하는 접착제; 및

상기 사각렌즈와 대응하는 상기 캐비티의 모서리에 상기 렌즈 배럴의 내부면측으로 홈구조로 함몰형성되어 상기 사각렌즈의 둘레를 따라 상기 간극을 메운 접착제가 충진되도록 하는 유로;를 포함하고,

상기 접착제는 상기 개구로부터 먼 상기 사각렌즈의 후면테두리를 덮도록 도포되어 구비되고, 도포된 상기 접착제는 상기 사각렌즈의 후면테두리로부터 상기 렌즈 배럴의 내부면을 향하여 경사면을 이루어 상기 개구로부터 입사되는 광의 경로를 간섭하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈 유닛.
제1항에 있어서, 상기 사각렌즈가 삽입되는 상기 캐비티의 삽입구 모서리에는 절개부를 형성하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈 유닛.
제1항에 있어서, 상기 유로는 상기 사각렌즈의 광축방향과 나란한 모서리에 대응되는 위치에 광축방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈 유닛.
제1항에 있어서, 상기 접착제는 상기 개구에 제공되는 일정크기의 진공흡착력에 의해 상기 사각렌즈와 상기 렌즈 배럴의 내부면 사이에 형성되는 간극 및 상 기 유로에 메워져 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈 유닛.
제1항에 있어서, 상기 사각렌즈는 상기 개구에 제공되는 일정크기의 진공흡착력에 의해 상기 렌즈 배럴에 광축방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈 유닛.
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