KR101079411B1

KR101079411B1 - 렌즈 조립체 및 카메라 모듈

Info

Publication number: KR101079411B1
Application number: KR1020090066335A
Authority: KR
Inventors: 이명진; 강성호; 윤영복; 백재호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-11-02
Also published as: KR20110008808A

Abstract

본 발명에 따른 렌즈 조립체는 내부에 복수개의 렌즈들을 수용하고, 상기 렌즈들 중에서 직경이 가장 작은 렌즈가 안착되는 몸체의 일면에 나사부가 형성되는 렌즈 배럴; 및 상기 렌즈 배럴을 내부 공간에 장착하도록 상기 나사부와 나사 결합에 의해서 결속되며, 상하 방향으로 작용되는 엑츄에이터의 구동력에 의해서 상기 렌즈 배럴을 상하로 이동시키도록 하는 배럴 홀더;를 포함하고, 상기 배럴 홀더는 상기 나사부와 결합하는 원통형의 고정부 및 상기 고정부의 일측에서 하부로 연장되는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 고정부의 일측에 형성되는 제1브릿지 및 상기 제1브릿지와 인접한 상기 고정부의 일면에 형성되는 제2브릿지를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 조립체 및 카메라 모듈{LENS ASSEMBLY AND CAMERA MODULE}

본 발명은 렌즈 조립체 및 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 개인휴대단말기 등에 장착되어 촬상 기능을 수행하기 위한 렌즈 조립체 및 상기 렌즈 조립체를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT 기기 등에 적용되고 있고 최근에는 이와 같은 기기들이 점점 소형화, 슬림화 되면서 카메라 모듈 자체의 크기도 점점 소형화되는 추세이다.

또한, 카메라 모듈은 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 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 출력된다.

따라서, 상기의 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈의 경우 자동초점조절(Auto-Focusing)이나 줌(Zoom) 기능 등을 수행할 수 있는 고사양의 기능들이 필 수적으로 장착되고 있다.

그러나, 이와 같이 고사양화되는 카메라 모듈 조차도 점차 소형화, 슬림화되는 카메라 모듈의 추세에 따라 그 부품들의 크기를 줄이는 것이 큰 기술적인 과제이다.

본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 그 부품의 크기를 줄일 수 있는 렌즈 조립체 및 그 렌즈 조립체를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 조립체의 상기 렌즈 배럴은 상기 나사부가 상기 몸체에서 상기 렌즈의 입구에 인접한 부분에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 렌즈 조립체의 상기 고정부는 상기 나사부와 대응되는 폭으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 내부에 복수개의 렌즈들을 수용하고, 상기 렌즈들 중에서 직경이 가장 작은 렌즈가 안착되는 몸체의 일면에 나사부가 형성되는 렌즈 배럴 및, 상기 렌즈 배럴을 내부 공간에 장착하도록 상기 나사부와 나사 결합에 의해서 결속되는 배럴 홀더를 구비하는 렌즈 조립체; 상기 배럴 홀더가 상하 방향으로 이동되도록 구동력을 발생시키는 엑츄에이터; 및 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛을 결상하여 이미지를 생성하기 위한 이미지 센서가 장착되는 기판부;를 포함하고, 상기 배럴 홀더는 상기 나사부와 결합하는 원통형의 고정부 및 상기 고정부의 일측에서 하부로 연장되는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 고정부의 일측에 형성되는 제1브릿지 및 상기 제1브릿지와 인접한 상기 고정부의 일면에 형성되는 제2브릿지를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 렌즈 배럴은 상기 나사부가 상기 몸체에서 상기 렌즈의 입구에 인접한 부분에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 고정부는 상기 나사부와 대응되는 폭으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 카메라 모듈은 상기 렌즈들 중에서 직경이 가장 작은 렌즈가 안착되는 몸체의 일면에 나사부가 형성되며, 상기 나사부에 배럴 홀더가 결합되므로 렌즈 조립체의 크기를 최소로 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 카메라 모듈은 배럴 홀더가 별도로 제작되어 그 내부에 결속되는 렌즈 배럴의 형상을 대칭적으로 형성시킬 수 있으므로 렌즈 배럴의 내부에 렌즈가 안착되기 위한 안착부를 정확하게 사출하기가 용이하여 그 품질이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 카메라 모듈에 관하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 조립된 상태를 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1의 렌즈 조립체를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 렌즈 조립체의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 렌즈 조립체(100)는 렌즈 배 럴(110) 및 배럴 홀더(120)를 포함한다.

렌즈 배럴(110)은 일정크기의 내부공간을 갖추며, 하나 이상의 렌즈가 광축을 따라 배열되는 중공 원통형에 해당한다. 그리고, 렌즈 배럴(110)의 상부면에는 광 투과를 위한 렌즈 입구(114)가 관통 형성될 수 있다.

이 경우, 이러한 렌즈 배럴(110)은 배치되는 렌즈들이 인접한 렌즈 사이에 일정 간격을 유지하도록 적어도 하나의 스페이서(112)를 구비할 수도 있다. 그러나, 렌즈 배럴(110)에 배치되는 렌즈들의 수는 일정한 수에 한정되지 않으며 적어도 하나 이상이면 모두 가능하다.

또한, 렌즈 배럴(110)은 이러한 구조로 렌즈(116)들이 복수개가 내부에 장착되는 외형체인 몸체(118)를 포함한다. 몸체(118)는 사출 성형으로 형성되는데, 내부에 장착되는 렌즈(116)들의 직경에 따라 그 형상이 결정될 수 있다.

렌즈 배럴(110)의 내부에는 렌즈 입구(114)으로부터 순차적으로 복수개의 렌즈(116)들이 장착되는 데, 일반적인 광학적 요소에 따라 렌즈 입구(114)과 가장 가까운 위치에 있는 렌즈의 직경이 가장 작다.

따라서, 몸체(118)의 외면에는 나사부(119)가 형성되는 데, 상기 나사부(119)는 렌즈 입구(114)와 근접하게 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 나사부(119)의 위치는 이에 한정되지 않으며, 설계자가 렌즈(116)들을 어떻게 배치하는 가에 따라서 조정될 수 있다.

예를 들어, 직경이 가장 작은 렌즈(116)가 렌즈 배럴(110)의 중앙에 장착되는 경우에는 몸체(118)의 중앙부가 들어간 형상으로 형성되므로 나사부(119)가 그 위치에 대응되도록 렌즈 배럴(110)의 외면에 형성되는 것이다. 따라서, 나사부(119)는 렌즈들 중 가장 직경이 작은 렌즈의 위치와 대응되는 몸체(118)의 외면에 형성되게 된다.

이때, 렌즈 배럴(110)은 좌우 대칭인 대칭 구조로 형성될 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 본 실시예의 렌즈 배럴(110)은 중앙부를 중심으로 서로 대칭되는 것을 확인할 수 있다.

일반적으로, 렌즈 배럴(110)은 초점 조절을 위한 엑츄에이터나 모터에 의해서 상하로 이동되도록 설계되므로 그 구조가 비대칭적으로 형성되게 되는데, 본 실시예에서는 배럴 홀더(120)를 별도로 제조하므로 렌즈 배럴(110)은 대칭적으로 형성되어 렌즈 배럴(110)의 내부에 렌즈가 안착되기 위한 안착 구조 등을 정확하게 사출하기가 용이하며, 그에 따라 품질이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 배럴 홀더(120)는 렌즈 배럴(110)과 나사 조립되어 서로 고정되며, 외부의 엑츄에이터의 구동력에 의해서 상하로 이동되면서 그 위치가 고정되는 렌즈 배럴(110)을 함께 이동시키게 되며, 이러한 이동에 의해서 카메라 모듈의 초점을 조정하는 것이다.

배럴 홀더(120)는 몸체(118)의 외면에 형성되는 나사부(119)와 결합되는 원통형의 고정부(122) 및, 고정부(122)에서 하부로 연장되도록 형성되어 외부의 하우징과 연결되는 연결부(124)를 포함할 수 있다.

고정부(122)는 몸체(118)의 형상을 둘러싸도록 원통형으로 형성될 수 있으며, 중앙에 나사부(119)와 나사 결합되도록 그 홀이 형성되게 된다. 이때, 도 2에 서 도시된 바와 같이, 상기 홀의 직경은 몸체(118)의 하부의 직경보다 좁기 때문에 렌즈 배럴(110)은 배럴 홀더(120)의 하부에서 상부로 결합될 수 밖에 없다(화살표).

따라서, 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 렌즈 배럴(110)의 가장 직경이 작은 부분(L)인 몸체(118)의 상부에 배럴 홀더(120)가 나사 결합되므로 렌즈 배럴(110)과 배럴 홀더(120)의 결속 시에 그 사이즈를 최소화할 수 있다는 효과가 있다.

연결부(124)는 고정부(122)의 일측면에 연결되며, 고정부(122)의 하부를 향하여 연장되도록 고정부(122)와 일체로 형성된다.

이때, 연결부(124)는 고정부(122)의 일측에 형성되는 제1 브릿지(126) 및, 제1 브릿지(126)와 인접한 고정부(122)의 일면에 형성되는 제2 브릿지(128)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 브릿지(126) 및 제2 브릿지(128)의 측면에는 엑츄에이터(170)가 밀착되며, 제1 브릿지(126) 및 제2 브릿지(128)의 형상은 하우징의 중공 내부에 안착되도록 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 사시도이다.

도 4를 참조하면, 카메라 모듈은 렌즈 조립체(100), IR 필터(130), 이미지 센서(140) 및 기판(150)을 포함한다.

여기서, 렌즈 조립체(100)는 상기에서 언급한 구성과 실질적으로 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.

그리고, 하우징(160)은 렌즈 조립체(100), IR 필터(130), 이미지 센서(140) 및 기판(150) 등을 내부에 수용하는 구성이다.

이때, 렌즈 조립체(100)와 밀착되는 엑츄에이터(170)는 하우징(160)의 내부에 수용되며, 엑츄에이터(170)에서 제공되는 구동력에 의해서 렌즈 조립체(100)가 상하로 이동된다.

IR 필터(130)는 하우징(160)의 중앙부에 접착되어 고정되며, 하우징(160)의 형상에 대응되어 사각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

일반적으로 사람은 눈보다 넓은 영역의 파장까지 빛으로 인식하므로 사람이 볼 수 없는 적외선 영역을 여전히 빛으로 인식한다. 따라서, IR 필터(130)를 통과하지 않은 빛에 의해 인식된 화상 정보를 그대로 내보낸다면, 실제와는 다른 색상의 화상이 나올 수 있으므로 IR 필터(130)는 적외선 영역을 필터링하여 가시광선 영역만을 받아들이도록 하는 기능을 한다.

그리고, 이미지 센서(140)는 렌즈의 결상면에 형성되는 것이 바람직하며, 기판(150)에 전기적으로 연결되도록 실장된다. 또한, 기판(150)에 실장된 이미지 센서(140)는 기판(150)과 함께 하우징(160)의 내부 공간에 수용된다.

이미지 센서(140)는 렌즈를 통해 수광된 광 이미지를 전기적 신호로 변환하는 기능을 하며, 이를 위해서 이미지 센서(140)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 이미지 센서(140)로는 CCD 이미지 센서 혹은 CMOS 이미지 센서 등이 이용될 수 있다.

기판(150)에는 이미지 센서(140) 주변에 칩 모듈이 표면실장기술(SMT)을 이용하여 실장된다. 그리고, 이미지 센서(140)를 에폭시 본드로 부착시킨 후에는 기판(150)과 이미지 센서(140)를 전기적으로 연결하기 위해서 와이어 본딩 공정을 하게 된다.

그러나, 기판(150)에 이미지 센서(140)를 전기적으로 연결하는 것은 와이어 본딩에 한정되지 않으며, 전도성 접착제 등을 이용하여 접착시키는 등 설계자의 의도에 따라 다양하게 설계할 수 있다.

이때, 렌즈 조립체(110)는 렌즈 배럴(110)의 가장 직경이 작은 부분인 상부에 배럴 홀더(120)가 결속되므로 렌즈 배럴(110)과 배럴 홀더(120)의 결속 시에 그 사이즈를 최소화할 수 있다. 따라서, 이러한 렌즈 조립체(100)가 결속된 카메라 모듈의 사이즈도 최소화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 조립된 상태를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 도 1의 렌즈 조립체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 렌즈 조립체의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110.... 렌즈 배럴 120.... 배럴 홀더

130.... IR 필터 140.... 이미지 센서

150.... 기판 160.... 하우징

170.... 엑츄에이터

Claims

내부에 복수개의 렌즈들을 수용하고, 상기 렌즈들 중에서 직경이 가장 작은 렌즈가 안착되는 몸체의 일면에 나사부가 형성되는 렌즈 배럴; 및

상기 렌즈 배럴을 내부 공간에 장착하도록 상기 나사부와 나사 결합에 의해서 결속되며, 상하 방향으로 작용되는 엑츄에이터의 구동력에 의해서 상기 렌즈 배럴을 상하로 이동시키도록 하는 배럴 홀더;

를 포함하고,

상기 배럴 홀더는 상기 나사부와 결합하는 원통형의 고정부 및 상기 고정부의 일측에서 하부로 연장되는 연결부를 포함하고,

상기 연결부는 상기 고정부의 일측에 형성되는 제1브릿지 및 상기 제1브릿지와 인접한 상기 고정부의 일면에 형성되는 제2브릿지를 포함하는 렌즈 조립체.
제1항에 있어서,

상기 렌즈 배럴은,

상기 나사부가 상기 몸체에서 상기 렌즈의 입구에 인접한 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 고정부는 상기 나사부와 대응되는 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
내부에 복수개의 렌즈들을 수용하고, 상기 렌즈들 중에서 직경이 가장 작은 렌즈가 안착되는 몸체의 일면에 나사부가 형성되는 렌즈 배럴 및, 상기 렌즈 배럴을 내부 공간에 장착하도록 상기 나사부와 나사 결합에 의해서 결속되는 배럴 홀더를 구비하는 렌즈 조립체;

상기 배럴 홀더가 상하 방향으로 이동되도록 구동력을 발생시키는 엑츄에이터; 및

상기 렌즈를 통해 입사되는 빛을 결상하여 이미지를 생성하기 위한 이미지 센서가 장착되는 기판부;

를 포함하고,

상기 배럴 홀더는 상기 나사부와 결합하는 원통형의 고정부 및 상기 고정부의 일측에서 하부로 연장되는 연결부를 포함하고,

상기 연결부는 상기 고정부의 일측에 형성되는 제1브릿지 및 상기 제1브릿지와 인접한 상기 고정부의 일면에 형성되는 제2브릿지를 포함하는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,

상기 렌즈 배럴은,

상기 나사부가 상기 몸체에서 상기 렌즈의 입구에 인접한 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
삭제
삭제
제6항에 있어서,

상기 고정부는 상기 나사부와 대응되는 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.