KR100968975B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 수용하도록 내부 공간이 형성되고, 상기 내부 공간에 수용된 상기 렌즈 배럴의 저면을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징; 상기 하우징에 장착되어 상기 렌즈 배럴과 밀착되는 엑츄에이터; 및 상기 렌즈 배럴의 지지면 상에 구비되며, 상기 렌즈 배럴과 상기 지지면의 접촉에 의한 충격을 완충시키는 완충 부재;를 포함하고, 상기 완충부재는 상기 지지면 및 상기 렌즈 배럴의 접촉에 의해 이물이 발생하는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 전자기기에 장착되어 이미지를 촬상하기 위한 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 전자기기나 휴대폰, PDA 등과 같은 개인휴대단말기에는 메인 기능 이외에 부가적인 기능들이 추가되는데, 요즘에 많은 전자기기에서는 카메라 기능이 추가되어 소비자들에게 인기를 얻고 있다. 따라서, 이에 실장되는 카메라 모듈의 시장도 더욱 확대되고 있는 실정이다.
이러한 시장의 요구에 따라, 카메라 모듈도 고정 초점만이 가능한 단순한 기능에서 점차 오토 포커스나 광학 줌, OIS(Optical Image Stabilization)등의 부가 기능이 탑재될 수 있도록 발전하고 있다.
특히, 카메라 렌즈가 오토 포커스나 광학 줌, OIS(Optical Image Stabilization)등의 부가 기능을 구현하기 위해서는 렌즈를 이송시킬 수 있는 엑츄에이터가 필수적으로 장착되어야 한다.
최근에 카메라 모듈에 광범위하게 적용되고 있는 엑츄에이터로는 VCM(Voice coil motor)방식, 피에조 방식, 스텝 모터 방식 등으로 구분된다.
이러한 방식을 가지는 엑츄에이터는 전자 기기의 특성에 따라 선택적으로 적용될 수 있는데, 예를 들어 스텝 모터 방식은 일반 DSC에 주로 채용되고, VCM과 피에조 방식은 소형화되는 기기에 일반적으로 적용되고 있다.
그러나, 엑츄에이터에 의해서 이송 가능한 렌즈 배럴은 이송되는 과정에서 IR 필터가 장착된 하우징과 잦은 접촉이 일어날 수밖에 없으며, 이러한 잦은 접촉을 통해서 하우징의 접촉면에 마찰과 충격이 발생하여 하우징이나 렌즈 배럴의 표면에서 이물이 발생한다.
또한, 카메라 렌즈를 떨어뜨리거나 하는 등의 큰 충격이 발생할 때에는 하우징과 렌즈 배럴의 접촉면에도 큰 충격이 발생하여 마찬가지로 그 표면에서 이물질이 발생하게 된다.
여러 가지의 이유로 발생된 이물질은 IR 필터의 면으로 이동할 가능성이 크며, 이러한 이물은 카메라 모듈을 사용하여 촬상할 때 촬상 화면에 이물 불량을 일으키는 주요 원인이 되므로 카메라 모듈의 질을 떨어뜨리게 된다.
따라서, 이러한 이물 불량으로 발생하는 카메라 모듈의 질 저하를 방지할 수 있는 기술들이 요구된다.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 렌즈 배럴과 하우징의 접촉면에서 발생하는 이물에 의한 문제점을 해결하기 위한 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 수용하도록 내부 공간이 형성되고, 상기 내부 공간에 수용된 상기 렌즈 배럴의 저면을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징; 상기 하우징에 장착되어 상기 렌즈 배럴과 밀착되는 엑츄에이터; 및 상기 지지면 상에 구비되며, 상기 렌즈 배럴과 상기 지지면의 접촉에 의한 충격을 완충시키는 완충 부재;를 포함하고, 상기 완충부재는 상기 지지면 및 상기 렌즈 배럴의 접촉에 의해 이물이 발생하는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 렌즈 배럴은 상기 지지면과 접촉되도록 돌출되는 돌출 리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 완충 부재는, 상기 돌출 리브와 접촉되는 부분에 대응하여 상기 지지면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 완충 부재는, 상기 지지면에 전체적으로 코팅되어 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엑츄에이터는, 압전체가 장착된 압전 소자를 사용하는 것을 특징 으로 한다.
또한, 상기 엑츄에이터는, 보이스 코일 모터를 사용한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 엑츄에이터에 의해서 이송 가능한 렌즈 배럴과 하우징의 접촉면에 완충 부재를 마련하므로 렌즈 배럴과 하우징의 접촉면에서 충격과 마찰에 의해서 이물이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 렌즈 배럴과 하우징의 접촉면에서 발생하는 소음이 완충 부재에 의해서 감소하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 카메라 모듈은 렌즈 배럴(110), 하우징(120), 엑츄에이터(130) 및 완충 부재(140)를 포함한다.
렌즈 배럴(110)은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 조립체(L)를 포함하며, 하우징(120)의 내부 공간에 수용되어 엑츄에이터(130)와 밀착된다.
따라서, 엑츄에이터(130)에서 제공되는 기계적인 신호에 의해서 렌즈 배럴(110)은 하우징(120)의 내부 공간에서 소정의 경로를 따라 상하로 이동하게 된다(화살표).
렌즈 배럴(110)에는 렌즈 조립체(L)의 수용 공간에 내면을 따라 나사산이 형 성된다. 따라서, 렌즈 조립체(L)는 렌즈 배럴(110)의 내면에 형성된 나사산에 의해서 안정적이고 간단하게 결속되며, 설계된 위치에 따라 렌즈 배럴(110)에 수용 공간에서 일정 높이에 위치하도록 접착되어 고정된다.
그러나, 렌즈 조립체(L)는 렌즈 배럴(110)과 나사산에 의해서 결속되는 방법으로 한정되는 것은 아니며, 단순히 접착제를 사용하여 접착하는 등의 다양한 방식 중에 하나를 선택하여 설계할 수 있다.
또한, 렌즈 배럴(110)은 하부로 돌출되어 하우징(120)의 지지면(122)과 접촉시키기 위한 돌출 리브(112)를 포함한다. 돌출 리브(112)는 원형의 렌즈 배럴(110)의 저면에 형성되며, 렌즈 배럴(110)이 흔들리지 않도록 좌우 대칭적으로 마련된다.
그러나, 돌출 리브(112)는 일부 면에 형성되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 돌출 리브(112)가 렌즈 배럴(110)의 전체 저면에 형성되거나, 생략되도록 형성되는 것도 가능하다.
하우징(120)은 내부 공간을 가지며, 상, 하부가 개구된 구조를 갖는다. 하우징(120)의 내부 공간은 서로 간에 연통이 되게 형성된 상, 하부 공간으로 나뉠 수 있다.
하우징(120)의 내부 공간에는 렌즈 배럴(110)이 수용되며, 렌즈 배럴(110)은 상기에서 언급한 바와 같이 엑츄에이터(130)에 의해서 하우징(120)의 상하로 이동되도록 렌즈 배럴에 의해서 하우징(120)에 조립된다. 렌즈 배럴(110)은 렌즈 조립체(L)과 함께 상하로 이동되면서 물체와의 초점을 맞추게 된다.
여기서, 하우징(120) 내에서 '상부'란 렌즈 배럴(110)에서 상이 위치하는 물체측 방향을 의미하며, 하우징(120) 내에서 '하부'란 상이 결상하는 결상측 방향을 의미한다.
또한, 하우징(120)은 내부 공간에서 중앙부에 렌즈 배럴(110)의 저면을 지지하는 지지면(122)이 내부 공간을 향하여 돌출된다. 그리고, 지지면(122) 상에는 IR 필터(124)가 장착되도록 개구가 형성된다.
엑츄에이터(130)는 하우징(120)에 조립되어 렌즈 배럴(110)과 밀착되도록 하며, 렌즈 배럴(110)을 하우징(120) 내에서 정해진 경로를 따라 상하로 이동시키는 역할을 한다.
그러나, 도 1에서 도시된 엑츄에이터는 압전체의 재질이지만 압전 방식의 엑츄에이터로 한정되는 것은 아니며, VCM(Voice coil motor)방식, 스텝 모터 방식을 사용한 엑츄에이터를 사용하는 것도 가능하다.
센서부(150)는 렌즈 배럴(110)의 하부에 위치하며, 렌즈 배럴(110)을 통해 결상된 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있게 한다. 이를 위해, 센서부(150)는 화소 어레이 및 광전 변환부를 포함할 수 있다.
여기서, 화소 어레이는 렌즈를 통과한 빛에 반응하여 전하를 축적하며, 광전 변환부는 수광소자로서 화소 어레이에 축적되어 있는 전하를 사용 가능한 전기적인 신호로 변환하는 역할을 한다. 이러한 센서부(150)로는 CCD 이미지 센서 혹은 CMOS 이미지 센서 등이 이용될 수 있다.
한편, 센서부(150)에는 기판부(160)와 와이어 본딩에 의해서 전기적으로 연 결될 기판 단자가 형성될 수 있다.
기판부(160)는 하우징(120)의 하부 개구에 위치하며, 중앙에 센서부(150)를 수용하도록 설계된다. 그리고, 기판부(160)와 하우징(120) 사이는 에폭시 접착 물질을 도포함으로써 서로 접착시키는 것이 바람직하다.
또한, 기판부(160)는 와이어(142) 본딩을 통해서 센서부(150)와 전기적으로 연결되며, 센서부(150)에서 변환되는 전기적인 신호를 전달받아 제어하는 기능을 한다.
IR필터(124)는 렌즈 배럴(110)과 센서부(150) 사이에 위치하도록 하우징(120)에 고정되며, 지지면(122)에 형성된 개구에 접착되어 고정된다. 여기서, 지지면(122)에 형성된 개구는 렌즈 조립체(L)에 대응되는 위치에 형성되도록 설계된다.
따라서, 지지면(122)과 IR필터(124)는 수평한 면이나 비슷한 높이에 위치하므로 지지면(122) 상에 발생하는 이물이 IR필터(124)의 상면으로 이동할 가능성이 크며, 지지면(122) 상에 이물이 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다.
도 2는 본원 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 중에서 완충 부재를 설명하기 위한 부분 사시도이고, 도 3은 도 2의 카메라 모듈 중에서 완충 부재를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 완충 부재(140)는 지지면(122) 상부에 형성되는데, 렌즈 배럴(110)의 저면에 돌출된 돌출 리브(112)와 접촉되는 부분에만 구비되는 것이 바람직하다.
그러나, 도 3에서 도시된 바와 같이, 완충 부재(140)가 지지면(122) 상에서 모서리 부분에만 형성되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 지지면(122) 전체에 마련되는 것도 가능하다.
또한, 도 2에서는 완충 부재(140)를 도시하기 위해서 렌즈 배럴(110)에 장착되는 렌즈 조립체(L)를 생략하였으나, 실제로는 렌즈 조립체(L)가 렌즈 배럴(110)에 접착되어 고정되는 구조이다.
완충 부재(140)는 돌출 리브(112)와 지지면(122)이 접촉되는 부분에 얇고 균일한 고무 재질의 막을 형성하도록 코팅하는 것이 바람직하다.
이때, 완충 부재(140)는 고무 재질로 하는 것에 한정되는 것이 아니라 돌출 리브(112)와의 충격에도 이물이 발생하지 않는 재질이면 모두 가능하다.
따라서, 렌즈 배럴(110)이 엑츄에이터(130)에서 제공되는 구동력에 의해서 하우징(120)의 내부 공간에서 상하로 이동할 때, 렌즈 배럴(110)은 하우징(120)의 지지면(122)과 자주 접촉이 발생하는 데 그러한 접촉이나 마찰에 의해서 하우징(120)의 지지면(122)의 표면에 이물이 발생하게 된다.
이러한 경로로 발생하는 이물은 IR필터(124) 상면으로 이동할 가능성이 크므로 카메라 모듈을 통하여 촬상을 하는 경우에 촬상 화면에 이물 불량이 자주 발생하게 된다.
그러나, 본 실시예에서는 완충 부재(140)가 렌즈 배럴(110)과 지지면(122) 상에 접촉되는 부분에 구비되므로, 렌즈 배럴(110)과 지지면(122)이 접촉되면서 발생하는 충격이나 마찰력을 완화하게 된다.
결과적으로 하우징(120)의 지지면(122)에서 이물이 발생할 수 있는 경로를 차단하여 IR필터(124) 상으로 이물이 이동하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 촬상 화면에서 자주 발생하는 이물 불량에 대해서 개선하는 효과가 있다.
또한, 렌즈 배럴(110)과 하우징(120)의 접촉 면에서 소음이 발생할 수 있으나, 지지면(122)에 형성된 완충 부재(140)에 의해서 소음 자체가 줄어들어 상기 소음을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본원 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 중에서 완충 부재를 설명하기 위한 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 카메라 모듈 중에서 완충 부재를 설명하기 위한 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110.... 렌즈 배럴 120.... 하우징
130.... 엑츄에이터 140.... 완충 부재
150.... 센서부 160.... 기판부

Claims (6)

  1. 적어도 하나 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴을 수용하도록 내부 공간이 형성되고, 상기 내부 공간에 수용된 상기 렌즈 배럴의 저면을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징;
    상기 하우징에 장착되어 상기 렌즈 배럴과 밀착되는 엑츄에이터; 및
    상기 지지면 상에 구비되며, 상기 렌즈 배럴과 상기 지지면의 접촉에 의한 충격을 완충시키는 완충 부재;를 포함하여,
    상기 지지면 및 상기 렌즈 배럴의 접촉에 의해 이물이 발생하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴은,
    상기 지지면과 접촉되도록 돌출되는 돌출 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 완충 부재는,
    상기 돌출 리브와 접촉되는 부분에 대응하도록 상기 지지면에 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 완충 부재는,
    상기 지지면에 전체적으로 코팅되어 마련되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엑츄에이터는 압전체가 장착된 압전 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 엑츄에이터는 보이스 코일 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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