KR101626417B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 하면에는 적어도 하나의 제1 결합부가 형성된 렌즈, 상기 렌즈의 제1 결합부에 대응되는 위치에 제2 결합부가 형성되어 있고, 상기 렌즈를 상하로 움직이는 액추에이터를 포함하며, 상기 제1 결합부는 제1 깊이를 갖는 수용홈 형태이며, 상기 수용홈의 바닥면에는 제1 깊이보다 작은 제1 높이를 갖는 돌기부가 형성되어 있다.

카메라 모듈, MEMS, 액추에이터, 이동 렌즈, 오토 포커싱

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 MEMS 액추에이터와 이동 렌즈 사이에 결합력을 높일 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 컴팩트한 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 제작되고 있으며, 화상의 크기를 조절하기 위하여 초점 조정이 가능하도록 제조되고 있다.

이때, 카메라 모듈은 복수의 렌즈를 포함하고, 구동원이 설치하여 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다.

구체적으로 카메라 모듈은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 이미지 센서로 광을 집광시키는 렌즈와 IR필터, 이들을 내부에 포함하는 하우징 및 상기 이미지 센서의 신호를 처리하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈는 보빈과 결합된 렌즈 배럴 내부에 부착되어 상기 이미지 센서 상에 위치되며, 구동원으 로 음성코일모터(VCM)가 설치되어 상기 렌즈 배럴과 이미지 센서 사이의 간격이 조절된다.

최근 기존의 음성코일모터(VCM) 대신 Micro electromechanical Systems을 활용한 MEMS 액추에이터를 사용하여 오토 포커스 기능을 수행하는 카메라 모듈에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

MEMS 액추에이터는 하나 또는 두 장의 렌즈만을 상하로 이동시켜 초점을 조절하여야 하는 수단으로서, 종래에는 MEMS 액추에이터와 상하로 이동하는 이동 렌즈 사이에 접착 부재를 도포하여 MEMS 액추에이터에 이동 렌즈를 부착시켰다.

그러나, 종래에는 MEMS 액추에이터와 이동 렌즈 사이의 접착 영역이 협소하고 접착 부재가 접착 영역에 균일하게 도포되지 않아, MEMS 액추에이터가 적용된 카메라 모듈에 외부 충격이 가해질 경우 MEMS 액추에이터와 이동 렌즈가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 MEMS 액추에이터와 이동 렌즈 사이에 결합력을 높일 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 하면에는 적어도 하나의 제1 결합부가 형성된 렌즈, 상기 렌즈의 제1 결합부에 대응되는 위치에 제2 결합부가 형성되어 있고, 상기 렌즈를 상하로 움직이는 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

이때, 상기 제1 결합부는 제1 깊이를 갖는 수용홈 형태이며, 상기 수용홈의 바닥면에는 제1 깊이보다 작은 제1 높이를 갖는 돌기부가 형성되어 있다.

본 발명의 실시 예에서는 이동 렌즈에 형성된 복수의 제1 결합부와 액추에이터에 형성된 복수의 제2 결합부가 결합될 때 복수의 제1 결합부에 형성된 돌기부가 제2 결합부에 면접되어 복수의 제1 결합부와 복수의 제2 결합부 사이에 도포되는 접착 부재를 가압함으로써, 접착 부재가 복수의 제1 결합부에 형성된 수용홈 및 중앙홈으로 골고루 퍼질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 접착 부재가 돌기부에 의해 밀려서 수용홈 및 중앙홈에 골고루 퍼짐으로써, 복수의 제1 결합부와 복수의 제2 결합부 사이의 결합력이 증가할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

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. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 이동 렌즈(moving lens)(10)를 상하로 움직이는 액추에이터(30)와, 액추에이터(30)를 고정하고 내부에 복수의 고정 렌즈(stationary lens)(20: 21, 22, 23)를 포함하는 배럴(40)과, 배럴(40) 내에서 복수의 고정 렌즈(20)의 하부에 위치하여 복수의 고정 렌즈(20)를 통해 입사되는 빛 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 이미지 센서(도시하지 않음)가 실장된 기판(50)과, 배럴(40)의 외부면에 위치하여 배럴(40)을 고정하는 홀더(60)와, 이동 렌즈(10)와 대향면이 개방되고 외부 충격을 방지하는 케이스(70)를 포함한다.

본 발명의 액추에이터(30)는 MEMS(Micro ElectroMechanical Systems) 액추에이터로서, MEMS 액추에이터는 전압 인가 시 실리콘 코어(도시하지 않음)의 떨림 현 상에 의하여 이동 렌즈(10)를 광축 방향을 따라 상하로 이동시킨다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 렌즈의 하면을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액추에이터의 상면을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 제1 결합부의 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 렌즈(10)는 하면에는 복수의 제1 결합부(11)가 형성되어 있으며, 액추에이터(30)의 상면에는 복수의 제1 결합부(11)에 대응되는 복수의 제2 결합부(31)가 형성되어 있다.

도 2 및 도 3에서는 복수의 제1 결합부(11) 및 복수의 제2 결합부(31)가 4개인 것으로 도시하였으나, 본 발명의 복수의 제1 결합부(11) 및 복수의 제2 결합부(31)의 개수는 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명에서는 액추에이터(30)가 하나의 이동 렌즈(10)만을 조정하고, 복수의 고정 렌즈(20)는 고정되어 오토 포커싱을 수행하도록 구성하였으나, 액추에이터(30)는 하나 이상의 이동 렌즈를 조정하여 오토 포커싱을 수행할 수도 있다.

본 발명에서는 복수의 제1 결합부(11)와 복수의 제2 결합부(31)에 UV 에폭시(UV epoxy), 써멀 에폭시(thermal epoxy)와 같은 접착 부재를 도포하여 이동 렌즈(10)와 액추에이터(30)를 결합시킨다.

종래에는 복수의 제1 결합부(11)가 슬릿 형태로 이루어져 접착 부재가 도포되는 영역이 협소하였다.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 적용되는 복수의 제1 결합부(11)는 접착 부재를 수용할 수 있는 제1 깊이(도 4에는 0.05로 도시함)의 수 용홈(11-3)이 형성되어 있다.

그리고, 수용홈(11-3)의 바닥면에는 제1 깊이보다 작은 제1 높이(도 4에서는 0.04(0.05-0.01)로 도시함)를 갖는 돌기부(11-2)가 형성되어 있고, 돌기부(11-2)의 중심에는 제1 높이보다 작은 제2 깊이를 갖는 중앙홈(11-1)이 형성되어 있다.

본 발명에서는 이동 렌즈(10)의 복수의 제1 결합부(11)에 돌기부(11-2)가 형성되어 있어, 복수의 제1 결합부(11)와 복수의 제2 결합부(31)가 결합될 때 돌기부(11-2)가 제2 결합부(31)에 면접되어 복수의 제1 결합부(11)와 복수의 제2 결합부(31) 사이에 도포되는 접착 부재가 수용홈(11-3) 및 중앙홈(11-1)으로 밀려 골고루 퍼질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 접착 부재가 돌기부(11-2)에 의해 밀려서 수용홈(11-3) 및 중앙홈(11-1)에 골고루 퍼지게 되어, 복수의 제1 결합부(11)와 복수의 제2 결합부(31) 사이의 결합력이 증가할 수 있다.

본 발명에서는 MEMS 액추에이터의 떨림 현상으로 이동 렌즈(10)를 조정하여 더욱 미세하게 오토 포커싱(Auto focusing) 기능을 향상시킬 수 있다.

이러한 구성에서 MEMS 액추에이터를 구동하는 전류가 종래 음성코일모터(VCM) 방식의 액추에이터보다 구동 전류가 상대적으로 작아져서 전력 소모량이 감소하는 장점이 있다.

배럴(40)은 액추에이터(30)의 하부에 위치하여 액추에이터(30)를 고정하게 되고 내부에는 복수의 고정 렌즈(20)를 포함하며, 복수의 고정 렌즈(20)는 이동 렌즈(10)가 상하로 조정될 때 오토 포커싱을 수행하는 것이다.

홀더(60)는 배럴(40)의 하부에 위치하여 배럴(40)을 고정하는 역할을 한다.

배럴(40)의 내측 하부에는 이미지 센서(도시하지 않음)가 실장된 기판(50)이 위치하며, 이미지 센서는 이동 렌즈(10) 및 복수의 고정 렌즈(20)를 통해 입사된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환한다.

케이싱(70)의 하부는 렌즈 배럴(40)에 위치하고 상부에는 이동 렌즈(10)와 대응되는 부분이 개방되어 피사체의 광 이미지가 이동 렌즈(10)로 통과되도록 한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 렌즈의 하면을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액추에이터의 상면을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 제1 결합부의 단면도이다.

Claims (6)

1. 하면에는 적어도 하나의 제1 결합부가 형성된 렌즈, 및

   상기 렌즈의 제1 결합부에 대응되는 위치에 제2 결합부가 형성되어 있고, 상기 렌즈를 상하로 움직이는 액추에이터를 포함하며,

   상기 제1 결합부는 제1 깊이를 갖는 수용홈 형태이며, 상기 수용홈의 바닥면에는 제1 깊이보다 작은 제1 높이를 갖는 돌기부가 형성된 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부 사이에는 접착 부재가 도포되는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 돌기부에는 상기 제1 높이보다 작은 제2 깊이를 갖는 중앙홈이 형성된 카메라 모듈.
4. 제3항에 있어서,

   상기 수용홈 및 상기 중앙홈에는 접착 부재가 수용되는 카메라 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 돌기부는 상기 제2 결합부와 면접되는 카메라 모듈.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액추에이터는 MEMS 액추에이터인 카메라 모듈.

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