KR101646239B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 본 발명은 복수의 렌즈, 상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 광축 방향을 따라 상하로 이동시키는 액추에이터, 상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 제외한 렌즈들이 내부에 포함하여 고정시키는 렌즈 배럴, 상기 렌즈 배럴의 하부 외주면과 면접하여 상기 렌즈 배럴을 고정시키는 홀더, 상기 렌즈 배럴과 상기 홀더를 하우징하며 측면에는 관통홀이 형성된 실드캔을 포함하며, 상기 렌즈 배럴의 측면에는 상기 실드캔을 향해 돌출되는 돌기부가 형성되어 있고, 상기 돌기부는 상기 실드캔의 관통홀에 걸쳐지는 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈, MEMS, 액추에이터, 실드캔, 렌즈 배럴

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 휴대폰이나 PDA와 같은 이동통신 단말기에 장착되는 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, 구동원을 설치하여 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다. 복수의 렌즈와 구동원은 홀더에 의해 고정된다.

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, 구동원으로 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, MEMS 액추에이터는 홀더에 상면에 직접 접착된다.

따라서, MEMS 액추에이터가 적용된 카메라 모듈에 상부(top) 내지 하부(bottom)로부터 외부 충격이 가해질 경우 경우 MEMS 액추에이터에 충격이 직접 전달되어 MEMS 액추에이터가 손상되는 문제점이 있다.

본 발명은 외부 충격으로부터 MEMS 액추에이터를 보호할 수 있는 카메라모듈을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 렌즈, 상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 광축 방향을 따라 상하로 이동시키는 액추에이터, 상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 제외한 렌즈들이 내부에 포함하여 고정시키는 렌즈 배럴, 상기 렌즈 배럴의 하부 외주면과 면접하여 상기 렌즈 배럴을 고정시키는 홀더, 상기 렌즈 배럴과 상기 홀더를 하우징하며 측면에는 관통홀이 형성된 실드캔을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

이때, 상기 렌즈 배럴의 측면에는 상기 실드캔을 향해 돌출되는 돌기부가 형성되어 있고, 상기 돌기부는 상기 실드캔의 관통홀에 걸쳐진다.

본 발명의 실시 예에서는 렌즈 배럴에 돌기부를 형성하고 돌기부가 실드캔의 관통홀에 걸쳐지게 형성함으로써, 돌기부를 조작하여 조립 과정에서 렌즈가 틀어진 렌즈 틸트(tilt)를 보정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 외부로부터 충격이 가해질 경우 홀더를 통해 전달되는 충격을 렌즈 배럴이 실드캔으로 전달함으로써, 외부 충격이 액추에이터에 전달되는 강도를 감소시켜 액추에이터의 손상을 방지할 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 접 속되어" 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 1a 내지 도 1c은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정도이고, 도 2는 도 1c의 단면도이다.

도 1a 내지 도 1c 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 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 렌즈 배럴(40)과, 렌즈 배럴(40) 내에서 복수의 고정 렌즈(20)의 하부에 위치하여 복수의 고정 렌즈(20)를 입사되는 빛 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 이미지 센서(도시하지 않음)가 실장된 기판(50)과, 렌즈 배럴(40)의 외부면에 위치하여 렌 즈 배럴(40)을 고정하는 홀더(60)와, 직육면체 형상으로 상면의 일부가 개방되고 하부는 기판(50)에 의해서 지지되는 실드캔(70)를 포함한다.

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

실드캔(70)은 하부가 개방된 육면체의 형태를 가지며, 상부 중심부에는 광투과홀(71)이 형성되어 있고, 측면에는 실드캔(70)의 내면과 외면을 관통하는 관통홀(72)이 형성되어 있다. 도 1a 내지 도 1c에서는 관통홀(72)이 실드캔(70)의 모든 측면에 형성된 것으로 도시하였으나, 마주보는 양 측면에 형성될 수도 있다.

렌즈 배럴(40)에는 실드캔(70)의 관통홀(72)에 대응되는 위치에 실드캔(70)을 향해 돌출되는 복수의 돌기부(41)가 형성되어 있으며, 복수의 돌기부(41)는 실드캔(70)의 각 측면에 형성된 관통홀(72)에 걸쳐진다.

이때, 관통홀(72)은 돌기부(41)가 걸쳐진 상태에서 돌기부(41)가 광축 방향을 따라 상하로 이동 가능하게 광축 방향을 따라 길게 형성되어 있다.

액추에이터(30)를 이용하여 오토 포커싱을 하기 전에, 카메라 모듈은 초기 초점 위치를 결정하는 과정을 거친다.

본 발명에서는 초기 초점 위치를 결정하는 과정에서 복수의 돌기부(41)를 조작하여 이동렌즈(10)뿐만 아니라 고정 렌즈(20)도 이동시켜 렌즈와 이미지 센서 사이의 초점 위치를 조정할 수 있다.

또한, 초기 초점 위치 결정 모드에서 복수의 돌기부(41)를 조정하여 조립 과 정에서 렌즈가 틀어지면서 발생하는 렌즈 틸트(tilt)를 보정할 수 있다.

초기 초점 위치 결정 모드가 완료되면, 돌기부(41)와 관통홀(72) 사이에 UV 에폭시와 같은 접착 부재가 도포된다. 그러면, 렌즈 배럴(40)은 실드캔(70)에 고정되게 된다.

이후 근거리 포커싱 모드에서는 액추에이터(30)가 이동 렌즈(10)만을 이동시켜 렌즈와 이미지 센서 사이의 초점을 조정한다.

본 발명에서는 종래 렌즈 배럴(40)이 홀더(60)에만 고정되었던 것과 달리 렌즈 배럴(40)을 실드캔(70)에 고정함으로써, 외부로부터 충격이 가해질 경우 홀더(60)를 통해 전달복수의 렌즈,

상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 광축 방향을 따라 상하로 이동시키는 액추에이터,

상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 제외한 렌즈들이 내부에 포함하여 고정시키는 렌즈 배럴,

상기 렌즈 배럴의 하부 외주면과 면접하여 상기 렌즈 배럴을 고정시키는 홀더,

상기 렌즈 배럴과 상기 홀더를 하우징하며 측면에는 관통홀이 형성된 실드캔을 포함하며,

상기 렌즈 배럴의 측면에는 상기 실드캔을 향해 돌출되는 돌기부가 형성되어 있고, 상기 돌기부는 상기 실드캔의 관통홀에 걸쳐지는 카메라 모듈.되는 충격을 렌즈 배럴(40)이 실드캔(70)으로 전달하여, 외부 충격이 액추에이터에 전달되는 강 도를 감소시킬 수 있다.

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 1a 내지 도 1c은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정도이다.

도 2는 도 1c의 단면도이다.

Claims (5)

1. 복수의 렌즈,

   상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 광축 방향을 따라 상하로 이동시키는 액추에이터,

   상기 복수의 렌즈 중 제1 렌즈를 제외한 렌즈들이 내부에 포함하여 고정시키는 렌즈 배럴,

   상기 렌즈 배럴의 하부 외주면과 면접하여 상기 렌즈 배럴을 고정시키는 홀더, 및

   상기 렌즈 배럴과 상기 홀더를 하우징하며 측면에는 관통홀이 형성된 실드캔을 포함하며,

   상기 렌즈 배럴의 측면에는 상기 실드캔을 향해 돌출되는 돌기부가 형성되어 있고, 상기 돌기부는 상기 실드캔의 관통홀에 걸쳐지고,

   상기 관통홀은 상기 돌기부가 걸쳐진 상태에서 광축 방향을 따라 상하로 이동 가능하게 형성된 카메라 모듈.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 관통홀과 상기 돌기부 사이에는 접착 부재가 도포되는 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서,

   근거리 포커싱 모드에서는 상기 액추에이터가 상기 제1 렌즈를 이동시키는 카메라 모듈.
5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액추에이터는 MEMS 액추에이터인 카메라 모듈.

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