KR101023081B1 - 소형 카메라 모듈 - Google Patents

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KR101023081B1
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Abstract

본 발명은, 소형 카메라 모듈에 관한 것으로서, 소형 카메라 모듈에 있어서, 기판의 상면측에 탑재되는 렌즈 어셈블리(Lens ass'y); 상기 기판상에 장착되며, 관통개구부가 형성되어 상기 관통개구부 내부로 상기 렌즈 어셈블리의 일부분이 끼워져 상기 렌즈 어셈블리를 지지하는 하우징 홀더; 및 상기 하우징 홀더 내부공간에 위치하며 상기 렌즈 어셈블리의 중심에 대응되어 상기 기판상에 순차적으로 장착된 이미지 센서와 IR 필터를 포함하되, 상기 기판상에 장착된 이미지 센서의 상부에 상기 IR 필터가 직접 접합된 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈이며, 이와 같은 본 발명에 의하면, 카메라 모듈의 전체 높이를 줄일 수 있어서 소형 카메라 모듈이 장착되는 장비의 사이즈를 줄이는데 기여할 수 있으며, 단순한 구조로 렌즈 어셈블리와 하우징 홀더를 끼워 맞춰 고정시킴으로 제작 공정이 단순화되어 생산원가를 줄일 수 있게 된다.
카메라, 카메라 모듈, 와이어 본딩, 렌즈 어셈블리, 하우징 홀더.

Description

소형 카메라 모듈 {SMALL SIZED CAMERA MODULE}
본 발명은 소형 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈 어셈블리를 하우징 홀더에 간단한 구조로 끼워 맞춰 고정시키며, 이미지 센서와 IR 필터를 직접 접합시킴으로서 카메라 모듈의 전체 높이를 줄이며 제작을 용이하게 할 수 있는 소형 카메라 모듈에 대한 것이다.
현대 정보화 기술발전에 따라 소형 정보통신 단말기 또는 소형 촬영장치에 장착된 소형 카메라 모듈을 이용하여 현대인들은 실시간으로 언제 어디서나 장소나 시간에 구애받지 않고 스틸 이미지 사진이나 동영상 촬영 또는 화상통화 등을 할 수 있게 되었다.
기술발전에 따라 정보통신 단말기 또는 촬영장치들은 휴대 용이성 및 디자인 등의 소비자 욕구를 만족시키고자 이에 장착되는 카메라 모듈의 사이즈는 더욱 줄어들고 있는 실정이다.
도 1은 종래기술에 따른 정보통신 단말기 등에 장착되는 소형 카메라 모듈의 단면도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이 소형 카메라 모듈은 개략적으로 베이스 기판(10) 상에 장착되는 렌즈가 장착된 렌즈 어셈블리(20), 렌즈 어셈블리를 고정시키는 하우징 홀더(30), 기판 상에 장착된 이미지 센서(50), 이미지 센서와 소정간격 이격되어 하우징 홀더 상에 장착된 IR 필터(70) 등으로 구성이 된다.
종래기술에 따른 소형 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리(20)를 하우징 홀더(30)에 결합시에 렌즈 어셈블리(20)의 외면 상에 나사선을 형성시키고 하우징 홀더(30)의 내면 상에 나사홈을 형성시켜서, 렌즈 어셈블리(20)와 하우징 홀더(30)를 마치 볼트와 너트를 결합시키는 형태로 결합시키게 된다.
이와 같은 나사 체결 방식으로 렌즈 어셈블리(20)와 하우징 홀더(30)를 결합시키면, 렌즈 어셈블리(20)와 하우징 홀더(30) 상에 나사 체결을 위한 다수의 나사선과 나사홈을 형성시켜야 하므로 제작공정에 있어서 비용적인 면이나 시간적인 면에서 효과적이지 못한 문제점이 있다.
나아가서 이미지 센서(50)와 기판(10) 상의 다수의 전기 단자를 전기적으로 연결시키는데 와이어 본딩(90) 방식이 이용되는데, 도 1의 A는 와이어 본딩을 위한 공간을 나타내며, 도 2는 상기 A를 확대하여 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이 와이어 본딩(90)을 위하여 이미지 센서(50)의 상부로 소정의 높이(D)이 확보되어야 하며, 이로 인하여 카메라 모듈의 상부로의 길이가 길어지게 되어 그만큼 카메라 모듈이 장착되는 장치의 사이즈가 커지는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 소형 카메라 모듈에서 렌즈 어셈블리와 하우징 홀더가 나사 체결방식으로 결합됨으로 인하여 비용적인 측면이나 모듈의 제작 시간적인 측면에서의 효율이 떨어지는 문제점을 해결하고자 한다.
또한 이미지 센서의 전기단자와 기판의 전기단자를 와이어 본딩 방식으로 결합시킴에 있어서 구조적으로 와이어 본딩의 공간을 확보하기 위하여 그만큼의 소형 카메라 모듈의 높이가 길어짐으로 인하여 소형 카메라 모듈이 장착되는 장치의 사이즈가 커지는 문제점을 해결하고자 한다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 소형 카메라 모듈에 있어서, 기판의 상면측에 탑재되는 렌즈 어셈블리(Lens ass'y); 상기 기판상에 장착되며, 관통개구부가 형성되어 상기 관통개구부 내부로 상기 렌즈 어셈블리의 일부분이 끼워져 상기 렌즈 어셈블리를 지지하는 하우징 홀더; 및 상기 하우징 홀더 내부공간에 위치하며 상기 렌즈 어셈블리의 중심에 대응되어 상기 기판상에 순차적으로 장착된 이미지 센서와 IR 필터를 포함하되, 상기 기판상에 장착된 이미지 센서의 상부에 상기 IR 필터가 직접 접합된 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈이다.
바람직하게는 상기 IR 필터의 하면 끝단의 적어도 일부분과 상기 IR 필터의 하면 끝단의 적어도 일부분에 대응되는 상기 이미지 센서의 상면 일부분이 에폭시 수지로 접합될 수 있다.
나아가서 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 어느 하나에는 돌기가 형성되고, 다른 하나에는 상기 돌기에 대응되는 홈이 형성되어, 상기 돌기와 홈이 맞물려 상기 렌즈 어셈블리가 상기 하우징 홀더에 끼워져 고정될 수 있다.
바람직하게는 상기 돌기는, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 어느 하나에 복수개가 형성되며, 상기 홈은, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 다른 하나에 상기 돌기에 대응되어 복수개가 형성될 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 돌기는, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 어느 하나에 수평 방향으로 360도 둘러서 돌출되어 형성되며, 상기 홈은, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 다른 하나에 상기 돌기에 대응되도록 수평 방향으로 360도 둘러서 함몰되어 형성될 수 있다.
또한 상기 렌즈 어셈블리의 끝단에는 돌출부위가 형성되며, 상기 렌즈 어셈블리를 상기 하우징 홀더에 장착시에 상기 돌출부위가 상기 IR 필터의 상부 표면에 맞닿도록 위치될 수 있다.
바람직하게는 상기 렌즈 어셈블리의 하부는 끝단방향으로 단면적이 점점 작아지는 원통형으로 형성될 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 이미지 센서의 상부 면적이 상기 IR 필터의 하부 면적 보다 크게 형성될 수 있다.
여기서 상기 IR 필터로 상부가 덮히지 않은 상기 이미지 센서의 끝단에 이미지 센서의 전기단자가 형성되어, 상기 하우징 홀더의 내부 공간에서, 상기 렌즈 어셈블리의 하부 끝단의 외부 공간을 이용하여 상기 이미지 센서의 전기단자와 상기 기판의 전기 단자가 와이어 본딩으로 연결될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 소형 카메라 모듈에서 렌즈 어셈블리와 하우징 홀더를 홈과 돌기로 간단히 끼워 맞춰 고정시킴으로 제작 공정이 단순화되어 생산비용이 절감되고 제작 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
또한 소형 카메라 모듈에서 이미지 센서와 IR 필터를 직접 접합시켜 구조적으로 이미지 센서와 기판 상의 전기단자의 와이어 본딩 공간을 확보함으로써 카메라 모듈의 전체 높이를 줄여 소형 카메라 모듈이 장착되는 장치의 사이즈를 더욱 소형화시킬 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
본 발명은 소형 카메라 모듈에 관한 것으로서, 기판상에 장착되며 관통개구부가 형성된 하우징 홀더의 렌즈 어셈블리의 일부분을 끼워 맞춰서 고정시킴으로써 렌즈 어셈블리를 지지시키는 구조와 이미지 센서와 IR 필터를 직접 접합시키고 렌즈 어셈블리의 하단부분을 끝단방향으로 내려갈수록 그 단면적을 작게 만들어 와이어 본딩을 위한 공간을 확보하는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 실시예에 대한 단면도를 도시한다.
본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 개략적인 구조는 베이스 기판(100)의 상면측에 탑재되는 렌즈 어셈블리(120)와 기판(100)상에 장착되며 관통개구부가 형성되어 상기 관통개구부 내부로 렌즈 어셈블리(120)의 일부분이 끼워져 렌즈 어셈블리(120)를 지지하는 하우징 홀더(130) 및 하우징 홀더(130)의 내부공간에 위치하며 렌즈 어셈블리의 중심에 대응되어 기판상에 장착된 이미지 센서(150)와 IR 필터(170)로 구성된다.
본 발명에 따른 제1 특징은 렌즈 어셈블리(120)와 하우징 홀더(130)를 결합시키는 구조에 대한 것으로서, 렌즈 어셈블리(120)를 하우징 홀더(130)의 관통개구부 내부로 끼워 맞춰서 고정시키는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 렌즈 어셈블리(120)의 외면 또는 하우징 홀더(130)의 내면 중 어느 하나에는 결합을 위한 돌기를 형성시키고, 다른 하나에는 상기 돌기에 대응되는 결합을 위한 홈을 형성시킨다.
이와 같은 결합 구조의 실시예가 도 3의 B에 도시되어 있으며, 도 4는 본 발명에 따른 결합구조를 갖는 실시예의 사시도를 나타낸다.
도 4의 실시예에 대한 사시도에서는 렌즈 어셈블리(120)의 외면의 일정 높이에 외면을 수평방향으로 360도 둘러싸는 결합을 위한 돌기(125)가 형성되어 있다.
또한 하우징 홀더(130)에는 관통개구부가 형성되어 있으며, 관통개구부 상의 내면에는 렌즈 어셈블리(120)의 돌기(125)에 대응되도록 결합을 위한 홈(135)이 형성되어 있다.
본 발명에서는 렌즈 어셈블리(120)와 하우징 홀더(130)의 결합시에 렌즈 어셈블리(120)를 하우징 홀더(130)에 형성된 관통개구부로 끼워 밀어 넣어 돌기(125)와 홈(135)이 맞물리도록 하는데, 도 5는 도 3의 실시예에 대한 단면도에서 결합부위인 B 부분을 확대하여 도시하며, 도 5를 도시된 바와 같이, 하우징 홀더(130)의 관통개구부로 렌즈 어셈블리(120)를 소정 깊이로 밀어 넣으면 렌즈 어셈블리(120)에 형성된 돌기(125)와 하우징 홀더(130)에 형성된 홈(135)이 서로 맞물려지게 되며, 이와 같이 돌기(125)와 홈(135)이 서로 맞물려 끼워 맞춰짐으로써 렌즈 어셈블리(120)가 하우징 홀더(130)에 고정되게 된다.
또한 도 4의 실시예에서는 돌기(125)와 홈(135)이 각각 렌즈 어셈블리(120)의 외면과 하우징 홀더(130)의 내면에 수평방향으로 360도 둘러서 형성되어 있지만, 렌즈 어셈블리(120)의 외면이나 하우징 홀더(130)의 내면 중 어느 하나에 결합을 위한 돌기가 하나가 형성될 수 있고, 다른 하나에 상기 돌기에 대응되는 결합을 위한 홈이 하나가 형성되어 상기 하나의 돌기와 하나의 홈이 서로 맞물려 렌즈 어 셈블리(120)가 하우징 홀더(130)에 고정될 수 있고, 한 걸음 더 나아가서 복수개의 결합을 위한 돌기가 형성되고 이에 대응되는 복수개의 결합을 위한 홈이 형성되어 각각 서로 맞물려 렌즈 어셈블리와 하우징 홀더가 결합될 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 제1 특징에서는, 간단한 결합 돌기와 결합 홈으로 소형 카메라 모듈의 렌즈 어셈블리와 하우징 홀더를 결합시킬 수 있으므로, 종래의 나사 체결방식의 소형 카메라 모듈에서와 같은 체결 구조를 형성시키기 위한 복잡한 공정이 필요없어지게 되어 생산공정이 단순화되므로 제품의 생산원가 및 제작 시간을 줄일 수 있게 된다.
나아가서 본 발명에 따른 제2 특징은, 메인 기판 상에 순차적으로 이미지 센서와 IR 필터를 장착하되, 상기 이미지 센서와 IR 필터를 직접 접합시키고, 상기 IR 필터의 상부에 맞닿는 렌즈 어셈블리의 하단부위를 끝단방향으로 내려갈수록 그 단면적을 적게 형성하여 그 끝단을 돌출형으로 형성함으로써 와이어 본딩을 위한 공간을 형성한다.
도 3을 통해 본 발명에 따른 제2 특징으로 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 기판(100)의 상부에 이미지 센서(150)가 장착되고, 이미지 센서(150)의 상부에 IR 필터(170)가 직접 접합된다.
여기서 이미지 센서(150)의 상부 면적이 IR 필터(170)의 하부 면적보다 크게 형성시키는 것이 바람직하다.
이미지 센서(150)와 IR 필터(170)를 직접 접합시키기 위하여 IR 필터(170)의 하면 끝단의 적어도 일부분과 IR 필터(170)의 하면 끝단의 적어도 일부분에 대응되는 이미지 센서(150)의 상면 일부분이 에폭시 수지로 접합될 수 있는데, 도 3에서 C 부분은 이미지 센서(150)와 IR 필터(170)의 직접 접합 부분을 나타내며, 도 6은 상기 C 부분을 확대하여 나타낸다.
도 6에서 보는 바와 같이 이미지 센서(150)의 상부 면적은 IR 필터(170)의 하부 면적보다 크게 형성되어 있으며, 이미지 센서(150)의 상면와 IR 필터(170)의 하면은 에폭시 수지(160)를 이용하여 접합되어 있다.
나아가서 와이어 본딩을 위한 공간을 확보하기 위하여 렌즈 어셈블리(120)의 하부는 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 하부의 끝단방향으로 갈수록 그 단면적이 적어지도록 형성되어 있으며, 렌즈 어셈블리(120)의 하부 끝단은 IR 필터(170)의 상면과 맞닿아 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 제2 특징으로 소형 카메라 모듈을 형성하게 되면, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 와이어 본딩(190)을 위한 공간을 확보할 수 있게 되는데, IR 필터(170)로 상부가 덮히지 않은 이미지 센서(150)의 끝단에 형성된 이미지 센서(150)의 전기단자와 기판(100) 상의 전기단자를 하우징 홀더(130)의 내부 공간상의 렌즈 어셈블리(120)의 하부 끝단의 외부 공간을 이용하여 와이어 본딩(190)으로 연결시킬 수 있다.
종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 와이어 본딩으로 위하여 이미지 센서(50)와 IR 필터(70) 간을 이격시켜 공간(D)을 확보함으로써 전체적으로 소형 카메라 모듈의 높이가 길어지는 문제점을 가지고 있었는데, 이와 같은 본 발명에 따른 제2 특징에서는 이미지 센서(150)와 IR 필터(170)를 직접 접함시키면서 렌즈 어셈블리(120)의 하부 구조를 변형시켜 와이어 본딩(190) 공간을 확보함으로 전체적인 소형 카메라 모듈의 높이를 줄일 수 있데되어 소형 카메라 모듈이 장착되는 장치의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 소형 카메라 모듈의 단면도를 나타내며,
도 2는 종래기술에 따른 소형 카메라 모듈의 와이어 본딩을 위한 필요 공간을 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 단면도를 나타내며,
도 4는 본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 결합전 사시도를 나타내며,
도 5는 본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 결합부위에 대한 모습을 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 와이어 본딩을 위한 공간을 도시한다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100 : 기판,
120 : 렌즈 어셈블리, 125 : 돌기,
130 : 하우징 홀더, 135 : 홈,
150 : 이미지 센서, 170 : IR 필터.

Claims (9)

  1. 소형 카메라 모듈에 있어서,
    기판의 상면측에 탑재되는 렌즈 어셈블리(Lens ass'y);
    상기 기판상에 장착되며, 관통개구부가 형성되어 상기 관통개구부 내부로 상기 렌즈 어셈블리의 일부분이 끼워져 상기 렌즈 어셈블리를 지지하는 하우징 홀더; 및
    상기 하우징 홀더 내부공간에 위치하며 상기 렌즈 어셈블리의 중심에 대응되어 상기 기판상에 순차적으로 장착된 이미지 센서와 IR 필터를 포함하되,
    상기 기판상에 장착된 이미지 센서의 상부에 상기 IR 필터가 직접 접합되고,
    상기 렌즈 어셈블리 및 상기 하우징 홀더는 홈-돌기 결합 방식에 따라 고정되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 IR 필터의 하면 끝단의 적어도 일부분과 상기 IR 필터의 하면 끝단의 적어도 일부분에 대응되는 상기 이미지 센서의 상면 일부분이 에폭시 수지로 접합되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리 및 상기 하우징 홀더의 홈-돌기 결합 방식은,
    상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 어느 하나에는 돌기가 형성되고, 다른 하나에는 상기 돌기에 대응되는 홈이 형성되어,
    상기 돌기와 홈이 맞물려 상기 렌즈 어셈블리가 상기 하우징 홀더에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌기는, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 어느 하나에 복수개가 형성되며,
    상기 홈은, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 다른 하나에 상기 돌기에 대응되어 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌기는, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 어느 하나에 수평 방향으로 360도 둘러서 돌출되어 형성되며,
    상기 홈은, 상기 렌즈 어셈블리의 외면 또는 상기 하우징 홀더의 내면 중 다른 하나에 상기 돌기에 대응되도록 수평 방향으로 360도 둘러서 함몰되어 형성된 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 끝단에는 돌출부위가 형성되며,
    상기 렌즈 어셈블리를 상기 하우징 홀더에 장착시에 상기 돌출부위가 상기 IR 필터의 상부 표면에 맞닿는 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 하부는 끝단방향으로 단면적이 점점 작아지는 원통형으로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이미지 센서의 상부 면적이 상기 IR 필터의 하부 면적 보다 큰 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 IR 필터로 상부가 덮히지 않은 상기 이미지 센서의 끝단에 이미지 센서의 전기단자가 형성되어,
    상기 하우징 홀더의 내부 공간에서, 상기 렌즈 어셈블리의 하부 끝단의 외부 공간을 이용하여 상기 이미지 센서의 전기단자와 상기 기판의 전기 단자가 와이어 본딩으로 연결되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라 모듈.
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