KR100972435B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 외주면에 서로 다른 높이를 가진 상,하부나사산을 갖는 수나사부가 형성되며, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 내주면에 상기 수나사부와 나사 결합되는 암나사부가 형성되며, 상단부에 상기 렌즈배럴이 삽입되는 개구부가 구비되는 하우징; 및 상기 하우징 저면에 밀착 결합되며, 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판;을 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

카메라 모듈, 렌즈배럴, 인쇄회로기판, 이미지센서

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 렌즈배럴 외주면에 헝성된 나사부의 상,하부 높이를 다르게 하여 이물의 유입이 최소화될 수 있도록 한 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다.

이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

일반적으로, 카메라 모듈(CCM:Compact Camera Module)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기 등의 다양한 IT 기기에 적용 되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 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.

통상적인 카메라 모듈은 하우징, 그 상부에 결합되며 다수개의 렌즈군이 적층된 렌즈배럴, 상기 하우징 하부에 결합되며 CCD나 CMOS로 이루어진 이미지센서가 실장된 기판의 순차적인 결합에 의해서 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 카메라 모듈은 기판과 이미지센서 사이에 이방전도성필름(ACF)을 삽입하고 열과 압력을 가하여 통전되도록 접착 고정하고, 그 반대면에 IR 필터를 부착한다.

또한, 렌즈배럴과 하우징이 나사 결합에 의해 가결합 된 상태에서 상기와 같이 조립된 기판이 하우징의 저면에 별도의 접착제에 의해 접착된다.

한편, 상기 이미지센서가 부착된 기판과 렌즈배럴이 결합된 하우징의 접착 고정 후에 상기 렌즈배럴의 전방에 피사체를 일정한 거리로 하여 초점 조정이 이루어지게 되는데, 카메라 모듈의 초점 조정은 하우징에 나사결합된 렌즈배럴의 회전에 의한 수직 이송향이 조절됨에 따라 렌즈배럴의 렌즈군과 이미지센서간의 초점조정이 이루어지게 된다.

그러나 이때, 하우징과 렌즈배럴의 나사 결합 부위의 마찰에 의해 그 결합 부위가 마모되면서 이미지센서 상면에 미세한 파티클 등의 이물이 유입되어 이미지센서의 수광 영역 상에 노출됨에 따른 화상 불량이 가장 빈번하게 발생되고 있다.

또한, 최근에는 소비자가 요구하는 해상도 또는 화소수가 높아짐에 따라 카메라 모듈의 제작 공정 중에서나 자재 자체의 이물 관리 여부가 한층 더 강조되고 있는 바, 자재간의 이물 관리 규정을 강화시킬수록 자재의 단가가 높아지게 되므로 최종적으로는 제품의 단가가 상승되고 실질적으로 이물이 전혀 발생되지 않는 자재를 수급 관리하기에는 한계가 있는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 렌즈배럴의 외주면에 서로 다른 높이를 가진 나사산을 갖는 수나사부를 형성함으로써 하우징과 렌즈배럴의 접촉 계면에서 발생되는 이물이 이미지센서의 상면에 유입되는 것이 최소화되도록 한 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 카메라 모듈은 외주면에 서로 다른 높이를 가진 상,하부나사산을 갖는 수나사부가 형성되며, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 내주면에 상기 수나사부와 나사 결합되는 암나사부가 형성되며, 상단부에 상기 렌즈배럴이 삽입되는 개구부가 구비되는 하우징; 및 상기 하우징 저면에 밀착 결합되며, 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판;을 포함하는 카메라 모듈이 제공됨에 의해 달성된다.

또한, 상기 하부나사산은 상기 상부나사산 보다 낮은 높이로 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부나사산은 상기 하우징의 암나사부와 대응되는 높이로 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징의 암나사부와 상기 하부나사산 사이에는 이격공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징의 암나사부와 상기 상부나사산은 밀착되어 결합될 수 있다.

또한, 상기 하부나사산의 표면에는 점도성 물질이 도포될 수 있다.

또한, 상기 점도성 물질은 그리스 또는 에폭시로 이루어질 수 있다.

이상에서, 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 카메라 모듈은 렌즈배럴의 외주면에 서로 높이를 가진 나사산을 갖는 수나사부를 형성함으로써, 상기 하우징의 내주면에 형성된 암나사부와의 접촉 계면에서 발생되는 이물이 이미지센서의 상면에 유입되지 않도록 하여 이물에 의한 카메라 모듈의 불량률을 현저히 감소시키는 효과가 있다.

따라서. 이물에 의한 카메라 모듈의 불량이 개선됨으로써 정확한 초점 조정이 이루어지는 동시에 해상도가 향상되어 카메라 모듈의 화상 품질을 향상시키는 효과가 있다.

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

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하우징과 렌즈배럴이 결합되기 전 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하우징과 렌즈배럴이 결합된 후 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 'A'부분을 나타낸 확대도이다.

도 1 내지 도 4 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 크게 상단부에 개구부(143)가 구비된 하우징(140), 상기 하우징(140) 내부에 위치하는 적외선 차단부재(130), 상기 하우징(140)의 개구부(143)에 삽입되는 렌즈배럴(150), 상기 하우징(140)의 저면에 밀착 결합되는 이미지센서(120)가 실장된 인쇄회로기판(110)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 인쇄회로기판(110)은 상기 이미지센서(120)를 구동하기 위한 콘덴서와 저항 등의 각종 전기, 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판이다.

그리고 상기 이미지센서(120)는 CCD 또는 CM0S로 이루어지고, 와이어 본딩방식 또는 플립 칩 본딩 방식에 의해서 상기 인쇄회로기판(110)의 상면에 실장된다.

또한, 상기 이미지센서(120)의 상면에는 소정의 넓이로 수광부(123)가 구비되고, 상기 이미지센서(120)는 상기 수광부(123)를 통해 상기 렌즈배럴(150)을 통해 입사되는 광이 집광되면서 영상 신호를 생성시키고, 생성된 영상 신호는 상기 인쇄회로기판(110)을 통해 전기적으로 접속된 외부 기기에 송출되어 이미지로 디스플레이된다.

그리고 상기 적외선 차단부재(130)는 상기 렌즈배럴(150) 내의 렌즈(L)를 통해 유입되는 광 중에 적외선을 차단하도록 상기 이미지센서(120)와 상기 하우징(140) 사이에 설치되되 상기 하우징(140)의 하부 내측에 UV 접착제 또는 압입링에 의해 장착되어, 상기 하우징(140)이 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 결합될 때 상기 이미지센서(120)의 수광부(123)에 위치되도록 설치된다.

이때, 상기 적외선 차단부재(130)는 일면에 적외선 차단층이 형성된 글라스 형태의 IR 필터 또는 박막으로 이루어진 IR 필름으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 하우징(140)의 상부에는 상단 개구부(143)를 통해 상기 렌즈배럴(150)이 삽입되는 바 상기 렌즈배럴(150)은 상기 하우징(140) 내에 내입 고정된다.

이때, 상기 렌즈배럴(150)은 원통형으로 구성되고 내부에는 비구면 렌즈(L)를 포함하여 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합되며, 외부 피사체로부터 반사된 광이 렌즈(L)를 통해 유입되어 상기 인쇄회로기판(110)에 실장된 상기 이미지센서(120)에 수광되도록 한다.

상기 렌즈배럴(150)이 상기 하우징(140)의 내부에 삽입됨에 따라 그 내, 외주면이 서로 면접촉을 이루어 수직으로 슬라이딩 결합되면서, 상기 렌즈배럴(150)은 상기 하우징(140) 하부에 결합된 상기 인쇄회로기판(110) 상에 실장된 상기 이미지센서(120)의 상면에 접촉 지지된다.

상기와 같이 상기 하우징(140)과 상기 렌즈배럴(150)이 수직으로 결합되면, 상기 렌즈배럴(150)을 광축을 중심으로 회전시켜 카메라 모듈(100)의 초점 조절을 위한 포커싱 공정이 수행되는데, 상기 하우징(140) 상부에서 상기 렌즈배럴(150)을 좌,우로 회전시켜 상기 하우징(140) 내의 이미지센서(120)와 렌즈(L)간의 간격 조절에 의해 최적의 초점이 조절되도록 한다.

또한, 상기 하우징(140)의 내주면에는 일정한 높이를 가진 암나사부(145)가 형성되며, 상기 렌즈배럴(150)의 외주면에는 서로 다른 높이(h)를 가진 나사산을 갖는 수나사부(155)와 상호 나사 결합된다.

이때, 상기 수나사부(155)는 상기 렌즈배럴(150)의 외주면 하부에 구성된 하부나사산(155a)과 상부에 구성된 상부나사산(155b)으로 구성되는데, 상기 상부나사산은(155b)은 상기 암나사부(145)와 대응되는 높이로 형성되고 상기 하부나사산(155a)은 상기 상부나사산(155b) 보다 낮은 높이로 형성된다.

따라서, 상기 하우징(140) 상부에서 상기 렌즈배럴(150)을 좌,우로 회전시켜 포커싱 공정을 수행할 때, 상기 하부 나사산(155a)과 상기 하우징(140)의 암나사부(145)와 사이에는 소정 거리의 이격공간이 형성되어, 상기 하우징(140)과 상기 렌즈배럴(150)의 접촉계면에서 마찰이 발생되지 않으며 그에 따른 이물 또한 발생되지 않는다.

그러나 상기 상부나사산(155b)과 상기 하우징(140)의 암나사부(145)는 밀착 결합됨으로써, 그 결합 부위의 마찰에 의해 발생되는 파티클 등의 이물이 발생하게 되는데, 도 4에 도시된 바와 같이 포커싱 공정 수행전 미리 상기 하부나사산(155a) 의 표면에 그리스 또는 에폭시와 같은 점도성 물질(157)을 개재하여, 상기와 같이 발생된 이물이 상기 하부나사산(155a)과 상기 하우징(140)의 암나사부(145) 사이에 형성된 이격공간 사이로 낙하되지 않도록 이물 유동 경로를 차단함으로써, 상기 이미지센서(120)의 수광부(123)로 이물의 유입을 완벽하게 방지할 수 있다.

이와 같이, 상기 렌즈배럴(150)을 좌우 회전시켜 포커싱 조정이 완료되면, 상기 하우징(140)의 상부 테두리부와 상기 렌즈배럴(150)의 테두리부의 이격 사이로 접착제를 주입하여 상기 하우징(140)과 상기 렌즈배럴(150)을 가접합한다.

이때, 상기 접착제는 상기 이격이 형성되는 테두리부를 따라 주입되며, UV 조사에 반응하는 UV 접착제가 주로 사용되거나 경우에 따라 UV와 열의 혼합에 의해 경화되는 에폭시 수지계 접착제가 사용될 수 있다.

이후, 상기 하우징(140)과 상기 렌즈배럴(150)이 가접합된 카메라 모듈(100)은 UV 경화로로 이송되어 가접합되어 있던 상기 UV 접착제를 경화시키면 상기 하우징(140)과 상기 렌즈배럴(150)이 견고하게 고정됨에 의해서 상기와 같은 카메라 모듈(100) 제작이 완료된다.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 상기 렌즈배럴(150)의 외주면에 서로 높이를 가진 나사산(155a,155b)을 갖는 수나사부(155)를 형성함으로써, 상기 하우징(140)의 내주면에 형성된 암나사부(145)와의 접촉 계면에서 발생되는 이물이 상기 이미지센서(110)의 상면에 유입되지 않도록 하여 이물에 의한 카메라 모듈(100)의 불량률을 현저히 감소시킨다.

따라서. 이물에 의한 카메라 모듈의 불량이 개선됨으로써, 정확한 초점 조정이 이루어지는 동시에 해상도가 향상되어 카메라 모듈(100)의 화상 품질이 향상된다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변경 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하우징과 렌즈배럴이 결합되기 전 모습을 개략적으로 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하우징과 렌즈배럴이 결합된 후 모습을 개략적으로 나타낸 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 'A'부분을 나타낸 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 카메라 모듈 110 : 인쇄회로기판

120 : 이미지센서 123 : 수광부

130 : 적외선 차단 부재 140 : 하우징

143 : 개구부 145 : 암나사부

150 : 렌즈배럴 155 : 수나사부

155a: 하부나사산 155b: 상부나사산

Claims (7)

1. 외주면에 서로 다른 높이를 가진 상, 하부나사산을 갖는 수나사부가 형성되며, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴;

   내주면에 상기 상부나사산과 대응되어 나사 결합되고, 상기 하부나사산과 이격 공간이 형성되어 점도성 물질이 개재된 상태로 결합되는 암나사부가 형성되며, 상단부에 상기 렌즈배럴이 삽입되는 개구부가 구비되는 하우징; 및

   상기 하우징 저면에 밀착 결합되며, 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판;

   을 포함하는 카메라 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하부나사산은 상기 상부나사산 보다 낮은 높이로 형성되는 카메라 모듈.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 상부나사산은 상기 하우징의 암나사부와 대응되는 높이로 형성되는 카메라 모듈.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징의 암나사부와 상기 상부나사산은 밀착되어 결합되는 카메라 모듈.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 점도성 물질은 그리스 또는 에폭시로 이루어진 카메라 모듈,

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