KR101706275B1 - 카메라 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플레어 현상을 개선할 수 있는 카메라 모듈 및 그 제조방법을 제공한다.
본원의 제1 발명에 따른 카메라 모듈은, 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판; 홀더 내에 삽입되는 렌즈부; 상기 렌즈부를 상기 홀더 내에 고정하기 위한 렌즈 고정 링; 및 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치되고 상기 홀더의 내측벽에 내접하는 적외선 차단 필터를 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 그 제조방법{CAMERA MODULE AND ITS MANUFACTURING METHODS}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플레어 현상을 개선할 수 있는 카메라 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현재 이동통신 단말기와 PDA 및 MP3 플레이어 등의 IT기기를 비롯한 자동차와 내시경 등의 제작시 카메라 모듈이 탑재되고 있으며, 이러한 카메라 모듈은 기술의 발달에 따라 고화소 중심으로 발달됨과 동시에 소형화 및 박형화가 요구되고 있다.

이에 따라, 최근 개발된 새로운 패키지 유형이 웨이퍼 레벨 칩 사이즈 패키지이다. 이 패키지는 웨이퍼 상태에서 일괄적으로 패키지들을 조립 및 제조한다는 특징이 있다.

따라서, 종래에는 웨이퍼 레벨 상태인 웨이퍼 렌즈와 웨이퍼 레벨 상태인 이미지 센서 웨이퍼를 접착한 후, 이를 절단하여 단품 상태의 카메라 모듈을 제작하는 방법 또는 웨이퍼 렌즈와 이미지 센서 웨이퍼를 각각 절단한 단품 상태인 렌즈 어셈블리와 단품 상태인 이미지 센서 모듈을 접착하여 카메라 모듈을 제작하는 방법을 사용하고 있다.

이와 같이 카메라 모듈의 자동화를 위하여 WLO(Wafer Level Optics) 타입 렌즈를 이미지 센서 위에 곧바로 에폭시 본딩하여 실장하는 카메라 모듈의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서(120)가 실장된 인쇄회로기판(110), 홀더(130) 내에 순차적으로 적층되는 제1 내지 제3 렌즈(141, 143, 145), 제1 내지 제3 렌즈를 홀더(130) 내에 고정하기 위한 렌즈 고정 링(150), 및 제3 렌즈(145)와 이미지 센서(120) 사이 그리고 렌즈 고정 링(150) 내에 배치되는 적외선 차단 필터(160)를 포함한다. 여기서, 설명되지 않은 도면부호 142, 및 144는 스페이서이다.

한편, 디지털카메라로 사진을 촬영하다보면 햇살의 광선이 보이거나, 야경 사진에 유령과 같은 이상한 물체가 찍힐 때가 종종 있다. 이런 현상을 통틀어 플레어 현상이라고 한다. 플레어는 피사체에 반사된 빛이 렌즈를 통해 이미지센서에 맺히는 과정에서 반사돼 생기는 현상이다. 플레어현상을 방지하기 위해서는 가급적 예상치 못한 빛의 반사를 줄여야 한다.

그런데, 종래기술에 따른 카메라 모듈은 렌즈를 통해 유입된 광의 경로가 렌즈 고정 링(150)의 측벽에서의 반사로 인해 도2에 보이는 바와 같이, 플레어 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 이를 방지할 수 있는 카메라 모듈의 구조적 개선이 필요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 렌즈 고정 링의 측벽을 통해 반사되는 광을 차단함으로써 플레어 현상을 개선할 수 있는 카메라 모듈 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 홀더의 리브 구조를 달리함으로써 플레어 현상을 개선할 수 있는 카메라 모듈 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

본원의 제1 발명에 따른 카메라 모듈은, 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판; 홀더 내에 삽입되는 렌즈부; 상기 렌즈부를 상기 홀더 내에 고정하기 위한 렌즈 고정 링; 및 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치되고 상기 홀더의 내측벽에 내접하는 적외선 차단 필터를 포함한다.

상기 홀더는 내측 및 외측 리브를 가지며, 상기 내측 리브의 하단부는 상기 이미지 센서의 상면과 접할 수 있다.

상기 적외선 차단 필터는 상기 내측 리브의 내측면에 접할 수 있다.

상기 렌즈 고정 링은 상기 적외선 차단 필터와 물리적으로 분리될 수 있다.

상기 렌즈 고정 링의 내측 반경의 크기는 상기 이미지 센서 방향으로 점차 커질 수 있다.

상기 내측 리브의 하단부와 상기 이미지 센서는 경화제로 고정될 수 있다.

상기 외측 리브의 하단부와 상기 인쇄회로기판은 경화제로 고정될 수 있다.

또한, 본원의 제2 발명에 따른 카메라 모듈 제조 방법은, 홀더 내에 복수의 렌즈를 순차로 조립하는 단계; 렌즈 고정 링을 상기 홀더의 내측벽에 고정하는 단계; 적외선 차단 필터를 상기 홀더에 조립하는 단계; 및 상기 홀더의 외측 리브 하단부를 인쇄회로기판 상에, 그리고, 상기 홀더의 내측 리브 하단부를 이미지 센서 상에 고정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 카메라 모듈에 따르면, 렌즈 고정 링의 구조를 변경하여 측벽을 통해 반사되는 광을 차단할 수 있고, 홀더의 내측 리브 구조를 달리함으로써 플레어 현상을 개선할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈 구조도,
도 2는 종래기술에 따른 플래어 현상이 발생하는 카메라 모듈,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 구조도, 및
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 제조 공정도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 구조도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 인쇄회로기판(110), 이미지 센서(120), 홀더(330), 렌즈부(140), 렌즈 고정 링(350) 및 적외선 차단 필터(160)를 포함한다.

이미지 센서(120)는 인쇄회로기판(110) 상에 실장된다.

렌즈부(140)인 제1 내지 제3 렌즈(141, 143, 145)는 홀더(330) 내에 순차적으로 적층되고, 설명되지 않은 도면부호 142, 및 144는 제1 및 제2 스페이서로서, 제1 스페이서(142)는 제1 렌즈(141)와 제2 렌즈(143) 사이에 삽입되고, 제2 스페이서(144)는 제2 렌즈(143)와 제3 렌즈(145) 사이에 삽입된다.

여기서, 렌즈부(140)는 빛을 모으거나 발산시켜 광학적 상을 맺게 하는 물체로서, 볼록렌즈 및 오목렌즈가 사용된다.

인쇄회로기판(110)에 실장되는 이미지 센서(120)는 다수의 화소로 구성된 화소영역(미도시)과, 화소영역의 입출력 단자인 다수의 전극(미도시)으로 구성되어 고해상도를 지원하는 메가급(Mega Pixel) 이미지 센서가 적용될 수 있으며, 이미지 센서(300)는 CCD센서 또는 CMOS센서를 사용한다.

이러한, 광학적 상을 전기적인 신호로 변환시키도록 구성되는 이미지 센서(120)는 이미 종래에 많이 사용되고 있는 것이므로, 이에 대한 내부 구조 및 동작에 관한 상세한 설명은 생략한다.

렌즈 고정 링(350)은 렌즈부(140)를 홀더(330) 내에 고정한다. 이때, 홀더(330)의 내측벽에 내접하는 렌즈 고정 링(350)은 경화제(예: 에폭시)를 사용하여 홀더(330)의 내측벽에 고정시킨다. 한편, 렌즈 고정 링(350)은 적외선 차단 필터(160)와 물리적으로 분리됨으로써 렌즈부를 통해 입사되는 광이 렌즈 고정 링(350)의 내측벽을 따라 진행하는 것을 차단할 수 있다. 나아가, 렌즈 고정 링(350)의 내측 반경의 크기를 이미지 센서(120) 방향으로 점차 커지게 설계함으로써 렌즈부를 통과하여 입사되는 광이 렌즈 고정 링(350)의 내측벽에 의해 반사되는 것을 최소화할 수 있다.

적외선 차단 필터(160)는 렌즈부(140)와 이미지 센서(120) 사이에 배치된다. 이러한, 적외선 차단 필터(160)는 통상 이미지 촬상소자인 이미지 센서(120)가 인간의 눈과 달리 근적외선 파장 및 적외선 영역 파장대의 감지가 가능하기 때문에 촬상시 화면색조가 적조의 경향을 가지므로 이 파장대 영역을 차단하기 위하여 적외선 차단 필터(IR Cut Off Filter, 160)를 렌즈부(140)와 이미지 센서(120) 사이에 설치하고 있으며, 이러한 적외선 차단 필터(160)에 의해 렌즈부(140)를 통하여 모여진 광 이미지는 적외선이 차단된 상태로 이미지 센서(120)에 결상되는 것이다.

한편, 적외선 차단 필터(160)는 홀더(330)의 내측 리브(333)의 내측벽에 내접하며, 내측 리브(333)의 하단부는 이미지 센서(120)의 상면에 접하도록 연장된다.

홀더(330) 외측 리브(331)의 하단부는 인쇄회로기판(110)과 경화제(예: 에폭시)를 사용하여 고정시킨다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 제조 공정도이다.

홀더(330) 내에 제1 내지 제3 렌즈(141, 143, 145)를 순차적으로 조립하고(S410), 렌즈 고정 링(350)을 홀더(330)의 내측벽에 경화제(예: 에폭시)를 사용하여 고정한다(S420). 이후, 적외선 차단 필터(360)를 홀더(330)에 조립하고(S430), 홀더(330)를 인쇄회로기판(110) 상에 고정하는데(S440), 홀더(330)의 내측 리브(333)의 하단부는 이미지 센서(120)의 상면에 경화제(예: 에폭시)를 사용하여 고정시킴으로써 홀더(330)와 인쇄회로기판(110)간의 결합력을 배가시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

110: 인쇄회로기판 120: 이미지 센서
330: 홀더 140: 렌즈부
350: 렌즈 고정 링 360: 적외선 차단 필터

Claims (10)

1. 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판;
   홀더 내에 삽입되는 렌즈부;
   상기 렌즈부를 상기 홀더 내에 고정하기 위한 렌즈 고정 링; 및
   상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치되고 상기 홀더의 내측벽에 내접하는 적외선 차단 필터를 포함하고,
   상기 렌즈 고정 링은,
   상기 홀더의 내측벽에 내접하고 상기 적외선 차단 필터와 물리적으로 분리되는 카메라 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 홀더는 내측 및 외측 리브를 가지며, 상기 내측 리브의 하단부는 상기 이미지 센서의 상면과 접하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 적외선 차단 필터는 상기 내측 리브의 내측면에 접하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 렌즈 고정 링의 내측 반경의 크기는 상기 이미지 센서 방향으로 점차 커지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 내측 리브의 하단부와 상기 이미지 센서는 경화제로 고정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 외측 리브의 하단부와 상기 인쇄회로기판은 경화제로 고정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 경화제는 에폭시인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
   
9. 홀더 내에 복수의 렌즈를 순차로 조립하는 단계;
   렌즈 고정 링을 상기 홀더의 내측벽에 내접하는 단계; 및
   적외선 차단 필터를 상기 홀더의 내측벽에 내접하도록 조립하는 단계;를 포함하고,
   상기 렌즈 고정 링은,
   상기 적외선 차단 필터와 물리적으로 분리되는 카메라 모듈 제조 방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈 고정 링은 상기 적외선 차단 필터와 물리적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.

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