KR101595998B1

KR101595998B1 - 카메라 모듈 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101595998B1
Application number: KR1020090045454A
Authority: KR
Inventors: 장승문
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2016-02-19
Also published as: KR20100126990A

Abstract

자동 초점(auto focus) 조절기능을 가진 카메라 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부가 삽입되고 외측면에 코일을 포함하는 배럴, 상기 배럴의 코일에 이격되어 위치하는 자석, 상기 렌즈부의 하부에 위치하여 상기 렌즈부를 투과한 광에서 적외선 영역의 광을 여과하는 적외선 필터, 상기 적외선 필터의 후면에 밀착 부착되어 상기 적외선 영역의 광이 여과된 광을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서의 후면에 밀착 부착되어 상기 이미지 센서와 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함하되, 상기 코일에 전류를 가하면 상기 배럴이 위방향 또는 아래방향으로 직선이동하여 상기 렌즈의 초점을 조절한다.

카메라 모듈, 자동 초점, 배럴, 적외선 필터

Description

카메라 모듈 및 그 제조방법{camera module and manufacturing method thereof}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 자동 초점(auto focus) 조절기능을 가진 카메라 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.

카메라 모듈은 휴대용 전화기, 노트북 컴퓨터, PDA(personal digital assistants) 등 다양한 카메라 기능을 가진 제품에 장착된다.

자동 초점(auto focus) 조절기능을 갖춘 카메라 모듈은 통상 렌즈부를 보호하는 배럴이 코일이 감겨진 보빈(bobbin)과 나사로 체결되고 보빈은 바닥면이 인쇄회로기판 상에 밀착하여 접촉된 홀더와 모터 베이스를 사이에 두고 접촉되어 지지되는 구조이다.

이러한 방법의 카메라 모듈은 다수의 부품들을 조립할 때 도포되는 접착제의 불균일함, 부품간의 조립공차 등에 의해 광축 틸트(tilt) 및 쉬프트(shift)가 발생될 수 있어 오차들의 누적으로 인해 이미지 품질이 저하된다. 또한, 부품간의 조립 공차 등에 의해 각 부품 조립 후 별도의 초점 조정 공정이 반드시 필요하게 되는 단점이있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배럴과 코일을 포함하는 보빈을 일체화함으로써 광축 틸트(tilt)를 최소화하고, 각 부품 조립 후 별도의 초점 조정 공정이 필요없는 카메라 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈부가 삽입되고 외측면에 코일을 포함하는 배럴, 상기 배럴의 코일에 이격되어 위치하는 자석, 상기 렌즈부의 하부에 위치하여 상기 렌즈부를 투과한 광에서 적외선 영역의 광을 여과하는 적외선 필터, 상기 적외선 필터의 후면에 밀착 부착되어 상기 적외선 영역의 광이 여과된 광을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서의 후면에 밀착 부착되어 상기 이미지 센서와 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함하되, 상기 코일에 전류를 가하면 상기 배럴이 위방향 또는 아래방향으로 직선이동하여 상기 렌즈의 초점을 조절하는 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면 인쇄회로기판 상에 이미지 센서를 부착하는 단계, 상기 이미지 센서 상에 접착제를 통해 적외선 필터를 부착하는 단계, 적어도 하나의 렌즈, 상기 렌즈 사이에서 빛을 차단하기 위한 차단부재 및 상기 렌즈 간 간격 유지를 위한 스페이서를 포함하는 렌즈부를 상기 렌즈부가 삽입되는 배럴내에 조립하는 단계및 상기 렌즈부가 조립된 배럴을 상기 적외선 필터의 위로 패키징하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 제조방법을 제공한다.

본 실시예에 의한 자동 초점 조절기능을 가진 카메라 모듈은 이미지 센서가 적외선 필터의 후면에 밀착되어 위치하여 이미지 센서와 적외선 필터 간의 갭이 없어 이물질로부터 보호될 수 있으며, 완전 평판인 적외선 필터가 다수의 렌즈들의 정렬(align) 기준점으로 작용할 수 있다.

자동 초점 조절기능을 가진 카메라 모듈에서 배럴와 보빈을 일체화함으로써 다수의 부품간의 조립공차 등에 의해 발생하는 광축 틸트(tilt)에 의한 화상 불량을 최소화할 수 있다. 부품간의 조립 공정이 단축되어 카메라 모듈 제작시 초점 조정 공정을 제거하여 원가를 절감할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 자동 초점(auto focus) 조절기능을 가진 카메라 모듈의 일 예를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 자동 초점(auto focus) 조절기능을 가진 카메라 모듈(100)은 렌즈부(110), 배럴(120), 보빈(130), 자석(140), 적외선 필터(150), 이미지 센서(160), 인쇄회로기판(170), 홀더(180) 및 모터 베이스(190)를 포함한다.

렌즈부(110)는 다수의 렌즈(111)와 다수의 렌즈(111)들 사이에서 빛을 차단하기 위한 차단부재(113) 및 다수의 렌즈(111) 간 간격 유지를 위한 스페이서(115)를 포함한다.

배럴(120)은 렌즈부(110)가 삽입되어 렌즈부(110)를 보호하는 기능을 수행하며, 하부 외측에 나사산(123)이 형성되어 있다. 보빈(130)은 배럴(120)에 형성된 나사산(123)과 대응하는 나사산(133)이 내측에 형성되어 있어 나사산(133)을 통해 배럴(120)과 결합되며 둘레를 따라서 코일(135)이 감겨진다. 자석(140)은 보빈(130)의 코일(135)에서 이격되어 위치한다. 보빈(130)의 코일(135)에 특정한 방향으로 전류를 가하면 자석(140)의 자기장에 전자기력이 발생되어 보빈(130) 및 보 빈(130)에 결합된 배럴(120)이 위방향 또는 아래방향으로 직선이동하는 힘이 발생된다. 전류의 세기를 조절하여 배럴(120)의 위치를 조절함으로써 다수의 렌즈(111)의 초점을 조절한다.

여기서, 배럴(120)과 배럴(120)의 위치를 조절하는 보빈(130)을 조립하는 과정에서 나사체결방식을 이용하므로, 별도의 초점 조정 공정이 요구된다.

적외선 필터(150)는 렌즈부(110)의 하부에서 이하 설명되는 인쇄회로기판(170)에 바닥면이 접착제를 통해 부착되어 지지되는 홀더(180)에서 연장된 지지부(183)내에 위치하여 렌즈부(110)에서 수광된 광이미지에서 적외선 영역의 광을 여과하여 이미지 센서(160)로 조사한다. 이러한 홀더(180)의 위로 모터 베이스(190)의 바닥면이 부착되며 모터 베이스(190)는 보빈(130)이 아래방향으로 직선이동했을 경우 그 상부 표면에 보빈(130)의 바닥면이 접촉될 수 있으며, 보빈(130)이 위방향 또는 아래방향으로 직선이동함에 따른 지지대 역할을 한다.

이미지 센서(160)는 적외선 필터(150)의 하부에 이격되어 위치하여 적외선 영역의 광이 여과된 광이미지를 전기적 신호로 변환한다. 여기서, 이미지 센서(160), 렌즈부(110)는 이미지 센서(160)와 광축 정렬된다. 인쇄회로기판(170)은 소정의 전기적인 패턴과 다수의 전극(미도시)이 구비되어 있으며, 이미지 센서(160)의 후면에 에폭시(epoxy) 등의 접착제에 의해 부착되고 이미지 센서(160)와 본딩 와이어(163)에 의해 전기적으로 연결된다.

도 2는 본 실시예에 따른 자동 초점 조절기능을 가진 카메라 모듈의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 카메라 모듈(200)은 렌즈부(210), 배럴(220), 자석(230), 적외선 필터(240), 이미지 센서(250), 인쇄회로기판(260) 및 모터 베이스(270)를 포함한다.

렌즈부(210)는 다수의 렌즈(211)와 다수의 렌즈(211)들 사이에서 빛을 차단하기 위한 차단부재(213) 및 다수의 렌즈(211) 간 간격 유지를 위한 스페이서(215)를 포함한다.

배럴(220)은 렌즈부(210)가 삽입되어 렌즈부(210)를 보호하는 기능을 수행하며, 둘레를 따라서 코일(223)이 감겨진다. 여기서, 배럴(220)은 다양한 형태로 외측면에 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예와 같이 배럴(220)의 둘레를 따라 코일(223)이 감겨지는 것 외에도 감겨진 코일이 배럴(220)의 외측면에 부착될 수 있다.

자석(230)은 배럴(220)의 코일(223)에서 이격되어 위치한다. 코일(223)의 전류의 세기를 조절하여 배럴(220)의 위치를 조절함으로써 다수의 렌즈(211)의 초점을 조절한다.

적외선 필터(240)는 렌즈부(210)의 하부에 위치하여 배럴(220)의 내측 바닥면(225)의 기준면이 되어 배럴(220)이 아래방향으로 직선이동했을 경우 배럴(220)의 내측 바닥면(225)이 적외선 필터(240)의 상부 표면에 접촉될 수 있으며, 렌즈부(210)에서 수광된 광이미지에서 적외선 영역의 광을 여과하여 이미지 센서(250)로 조사한다. 여기서, 적외선 필터(240)는 카메라 모듈(200)의 어라인(align) 기준면이 될 수 있다. 배럴(220)의 외측 바닥면(227)은 내측 바닥면(225) 보다 더 상부에 위치할 수 있으며 배럴(220)이 아래방향으로 직선이동했을 경우 배럴(220)의 외측 바닥면(227)은 인쇄회로기판(260)에 바닥면이 밀착되어 부착된 모터 베이스(270)의 상부 표면에 접촉될 수 있다.

이미지 센서(250)는 적외선 필터(240)의 후면에 밀착 부착되어 적외선 영역의 광이 여과된 광이미지를 전기적 신호로 변환한다. 이미지 센서(250)는 적외선 필터(240)의 후면에 에폭시 등의 접착제에 의해 접착될 수 있다.

인쇄회로기판(260)은 이미지 센서(250)의 후면에 에폭시 등의 접착제에 의해 밀착되어 부착되고 이미지 센서(250)와 본딩 와이어(253)에 의해 전기적으로 연결된다.

도 3a 내지 도 3f는 본 실시예에 따른 자동 초점 조절기능을 가진 카메라 모듈의 제조방법의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 3a를 참조하면, 인쇄회로기판(260) 위에 에폭시 등의 접착제에 의해 이미지 센서(250)를 밀착하여 부착하고 이미지 센서(250)와 인쇄회로기판(260)을 본딩 와이어(253)에 의해 전기적으로 연결시킨다. 그런 다음, 이미지 센서(250) 상에 접착제를 도포하고 나서(도 3b 참조) 적외선 필터(240)를 밀착하여 부착시킨다(도 3c 참조).

그런 다음, 다수의 렌즈(211)와 다수의 렌즈(211)들 사이에서 빛을 차단하기 위한 차단부재(213) 및 다수의 렌즈(211) 간 간격 유지를 위한 스페이서(215)를 포함하는 렌즈부(210)를 배럴(220)내에 조립한다(도 3d 참조).

그런 다음, 도 3c에서의 인쇄회로기판(260)의 모서리 부분에 접착제를 도포 하고 나서(도 3e 참조) 모터 베이스(270)의 바닥면을 부착시키고 도 3d에서 도시된 바와 같이 렌즈부(210)가 조립된 배럴(220)을 적외선 필터(240)가 기준면이 되게 패키징한다(도 3f 참조).

도 3a 내지 도 3f로 설명되는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 제조방법은 일 예를 설명하는 것으로 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 제조방법의 순서는 도 3a 내지 도 3f에 한정되지 않는다. 도 3a 내지 도 3f의 순서가 다양하게 변경될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

210: 렌즈부 211: 렌즈

213: 차단부재 215: 스페이서

220: 배럴 223: 코일

225: 내측 바닥면 227: 외측 바닥면

230: 자석 240: 적외선필터

250: 이미지 센서 253: 와이어본딩

260: 인쇄회로기판 270: 모터 베이스

Claims

적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부;

상기 렌즈부가 삽입되고 외측면에 코일을 포함하는 배럴;

상기 배럴의 코일에 이격되어 위치하는 자석;

상기 렌즈부의 하부에 위치하여 상기 렌즈부를 투과한 광에서 적외선 영역의 광을 여과하는 적외선 필터;

상기 적외선 필터의 후면에 밀착 부착되어 상기 적외선 영역의 광이 여과된 광을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서; 및

상기 이미지 센서의 후면에 밀착 부착되어 상기 이미지 센서와 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함하되,

상기 코일에 전류를 가하면 상기 배럴이 위방향 또는 아래방향으로 직선이동하여 상기 렌즈의 초점을 조절하며,

상기 배럴이 아래방향으로 직선이동했을 경우 상기 배럴의 바닥면이 상기 적외선필터의 상부 표면에 접촉되는 카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 적외선 필터는 상기 카메라 모듈의 어라인(align) 기준면이 되는 카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 배럴의 바닥면은 내측 바닥면과 상기 내측 바닥면 보다 더 위에 위치하 는 외측 바닥면을 포함하고 상기 배럴이 아래방향으로 직선이동했을 경우 상기 내측 바닥면이 상기 적외선필터의 상부 표면에 접촉되는 카메라 모듈.
제 3 항에 있어서,

상기 인쇄회로기판에 바닥면이 밀착 부착된 모터 베이스를 더 포함하되,상기 배럴이 아래방향으로 직선이동했을 경우 상기 외측 바닥면은 상기 모터 베이스의 상부 표면에 접촉되는 카메라 모듈.
인쇄회로기판 상에 이미지 센서를 부착하는 단계;

상기 이미지 센서 상에 접착제를 통해 적외선 필터를 부착하는 단계;

적어도 하나의 렌즈, 상기 렌즈 사이에서 빛을 차단하기 위한 차단부재 및 상기 렌즈 간 간격 유지를 위한 스페이서를 포함하는 렌즈부를 상기 렌즈부가 삽입되는 배럴내에 조립하는 단계; 및

상기 배럴이 아래방향으로 직선이동했을 경우, 상기 배럴의 바닥면이 상기 적외선필터의 상부 표면에 접촉하도록 상기 렌즈부가 조립된 배럴을 상기 적외선 필터의 위로 패키징하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 제조방법.
제 5 항에 있어서,

상기 렌즈부가 조립된 배럴을 상기 적외선 필터의 위로 패키징하는 단계에서 상기 적외선 필터가 어라인(align) 기준면이 되는 카메라 모듈의 제조방법.
제 5 항에 있어서,

상기 접착제는 에폭시(epoxy)인 카메라 모듈의 제조방법.