KR101846188B1 - 카메라 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곡면을 가지는 굴곡진 영역을 포함하는 제1 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛의 상부에 제2 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛 하부에 센서부, 그리고 그리고 상기 제1 렌즈 유닛의 하면과 직접접촉하는 광학 필터를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다. 따라서, 수광 소자와 근접한 렌즈 유닛을 광학 필터와 직접 접착함으로써 스페이서가 차지하는 면적을 줄일 수 있어 소형화할 수 있으며, 광학계 전체의 길이를 줄임으로써 광학 필터의 색수차를 줄임으로써 원하는 영역의 적외선을 차단하여 수차가 개선된다.
Description
실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 카메라가 탑재된 휴대전화와 같은 모바일 기기가 등장하여 언제 어디서나 정지화상 및 동영상의 촬영이 가능해지게 되었다.
또한, 현재 고해상도 및 고화질의 촬영을 위해 카메라의 성능이 점차 개선되고 있으며, 자동초점 조절기능, 접사기능 및 광학 줌 기능 등을 구비한 카메라모듈이 탑재되고 있다.
실시예는 용이하게 제조될 수 있고, 소형화 할 수 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
실시예는 곡면을 가지는 굴곡진 영역을 포함하는 제1 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛의 상부에 제2 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛 하부에 센서부, 그리고 그리고 상기 제1 렌즈 유닛의 하면과 직접접촉하는 광학 필터를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
실시예에 따른 렌즈 유닛은 수광 소자와 근접한 렌즈 유닛을 광학 필터와 직접 접착함으로써 스페이서가 차지하는 면적을 줄일 수 있어 소형화할 수 있으며, 광학계 전체의 길이를 줄임으로써 광학 필터의 색수차를 줄임으로써 원하는 영역의 적외선을 차단하여 수차가 개선된다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 카메라 모듈을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 렌즈 유닛을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 8 내지 도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 복수의 렌즈 유닛을 간략히 도시화한 것이다.
도 11은 종래 기술의 렌즈 유닛을 간략히 도시화한 것이다.
도 12a는 도 10의 MTF를 나타내는 것이고, 도 12b는 도 11의 MTF를 나타내는 것이다.
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 카메라 모듈을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 렌즈 유닛을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 8 내지 도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 복수의 렌즈 유닛을 간략히 도시화한 것이다.
도 11은 종래 기술의 렌즈 유닛을 간략히 도시화한 것이다.
도 12a는 도 10의 MTF를 나타내는 것이고, 도 12b는 도 11의 MTF를 나타내는 것이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 렌즈, 유닛, 부, 홀, 돌기, 홈 또는 층 등이 각 렌즈, 유닛, 부, 홀, 돌기, 홈 또는 층 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 하부에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도이다. 도 3은 도 2에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리(20) 및 센서부(10)를 포함한다.
상기 렌즈 어셈블리(20)는 외부로부터 입사되는 광의 특성을 향상시켜서, 상기 센서부(10)에 출사한다. 상기 렌즈 어셈블리(20)는 상기 입사되는 광을 집광시킬 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(20)는 제 1 렌즈 유닛(100), 제 2 렌즈 유닛(200), 제3 렌즈 유닛(500), 광학 필터(300) 및 제 3 스페이서(400)를 포함한다.
상기 제 1 렌즈 유닛(100)은 상기 제 2 렌즈 유닛(200)을 통하여 입사되는 광의 특성을 향상시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 렌즈 유닛(100)은 제 1 렌즈부(110), 제 1 지지부(120)를 포함한다.
상기 제 1 렌즈부(110)는 소정의 곡률을 가진 굴곡진 영역을 가진다. 더 자세하게, 상기 제 1 렌즈부(110)는 서로 대향되는 볼록한 면 및 오목한 면을 가진다. 상기 제 1 렌즈부(110)는 입사되는 광을 굴절시킨다. 상기 제 1 렌즈부(110)의 굴곡진 영역은 약 0.5㎜ 내지 3 mm의 직경을 가진다.
상기 제 1 지지부(120)는 상기 제 1 렌즈부(110)의 주위에 배치된다. 상기 제 1 지지부(120)는 상기 제 1 렌즈부(110)를 지지한다.
상기 제 1 지지부(120)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 제 1 지지부(120)는 상기 제 1 렌즈부(110)와 일체로 형성된다. 상기 제 1 지지부(120)는 평면에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 제 1 지지부(120)의 폭은 약 5㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다.
상기 제 1 렌즈 유닛(100)은 플라스틱을 포함한다. 더 자세하게, 상기 제 1 렌즈 유닛(100)은 수지로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 렌즈 유닛(100)은 높은 내열성을 가지는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로 사용되는 플라스틱은 약 200℃ 내지 약 350℃의 온도에서도 거의 변형되지 않는다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 130℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 200℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로 사용되는 플라스틱의 녹는점은 약 350℃ 내지 약 450℃일 수 있다.
상기 제 1 렌즈부(110) 및 상기 제 1 지지부(120)는 투명하며, 서로 동일한 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로 사용되는 물질의 예로서는 폴리 카보네이트(polycarbonate;PC) 등과 같은 카보네이트계 수지 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate;PMMA) 등과 같은 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.
상기 제 1 스페이서(130)는 상기 제 1 지지부(120) 아래에 배치된다. 상기 제 1 스페이서(130)는 상기 제 1 지지부(120)에 직접 접합될 수 있다.
상기 제 1 스페이서(130)는 불투명하다. 상기 제 1 스페이서(130)는 상기 제 1 지지부(120) 및 상기 광학 필터(300) 사이에 개재된다. 상기 제 1 스페이서(130)는 상기 광학 필터(300)의 상면에 접착된다. 상기 제 1 스페이서(130)의 측면은 상기 제 1 지지부(120)의 측면과 동일한 평면에 배치될 수 있다.
상기 제 1 스페이서(130)는 제 1 투과홀(131)을 포함한다. 상기 제 1 투과홀(131)은 상기 제 1 렌즈부(110)의 오목한 영역에 대응된다. 상기 제 1 투과홀(131)의 중심은 상기 제 1 렌즈부(110)의 중심의 중심에 실질적으로 일치될 수 있다.
상기 제 1 투과홀(131)의 내측면은 상기 제 1 지지부(120)의 상면에 대하여 경사질 수 있다. 이때, 상기 제 1 투과홀(131)의 내측면은 상기 제 1 지지부(120)의 상면에 대하여, 약 40° 내지 60°의 각도로 교차될 수 있다.
상기 제 1 투과홀(131)의 내측면이 경사지는 방향은 입사광의 경로와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 투과홀(131)의 내측면의 각도는 상기 제 1 렌즈부(110)의 광학적인 설계에 따라서 달라진다.
상기 제 1 투과홀(131)의 직경은 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로부터 멀어짐에 따라서 점차적으로 커질 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제 1 투과홀(131)의 직경은 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로부터 멀어짐에 따라서, 점차적으로 작아질 수 있다.
상기 제 1 투과홀(131)의 상부 외곽은 상기 제 1 렌즈부(110)의 오목한 곡면 영역에 대응한다.
상기 제 1 투과홀(131)의 내측면이 경사지기 때문에, 상기 제 1 렌즈부(110)를 통과하는 광은 상기 광학 필터(300)에 효과적으로 입사될 수 있다. 특히, 상기 제 1 투과홀(131)의 상부 외곽은 상기 제 1 렌즈부(110)에 대응되므로 노이즈를 일으키는 불필요한 광은 효과적으로 상기 제 1 스페이서(130)에 의해서 제거될 수 있다.
상기 제 1 스페이서(130)는 플라스틱을 포함한다. 상기 제 1 스페이서(130)는 상기 제 1 렌즈부(110) 및 상기 제 1 지지부(120)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 스페이서(130)는 검정색 염료 등과 같은 유색의 염료 및 상기 제 1 렌즈부(110) 및 상기 제 1 지지부(120)로 사용되는 플라스틱을 포함할 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제 1 스페이서(130)로 상기 제 1 렌즈부(110) 및 상기 제 1 지지부(120)와 다른 물질이 사용될 수 있다.
상기 제 1 스페이서(130)로 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 제 1 스페이서(130)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리 카보네이트(polycarbonate;PC) 등과 같은 카보네이트계 수지 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate;PMMA) 등과 같은 아크릴계 수지 이외에도, 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone;PEEK), 폴리에틸렌 나프탈레이트(poly[ethylene naphthalate];PEN), 폴리이미드(polyimide;PI) 또는 액정 폴리머(liquid crystal polymer) 등과 같은 높은 내열성을 가지는 플라스틱을 들 수 있다.
상기 제 2 렌즈 유닛(200)은 상기 제 1 렌즈 유닛(100) 상에 배치된다. 상기 제 2 렌즈 유닛(200)은 외부로부터 입사되는 광의 특성을 향상시켜서, 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로 출사한다.
상기 제 2 렌즈 유닛(200)은 제 2 렌즈부(210), 제 2 지지부(220)를 포함한다.
상기 제 2 렌즈부(210)는 소정의 곡률을 가진 곡면을 가지는 굴곡진 영역을 가진다. 더 자세하게, 상기 제 2 렌즈부(210)의 굴곡진 영역은 서로 대향되는 볼록한 면 및 오목한 면을 가진다. 상기 제 2 렌즈부(210)는 입사되는 광을 굴절시킨다. 상기 제 2 렌즈부(210)의 굴곡진 영역은 약 0.5㎜ 내지 3 mm의 직경을 가진다.
상기 제2 렌즈부(210)은 상기 굴곡진 영역 주위를 둘러싸며 제2 지지부(220)와 연장되는 평편한 영역을 포함한다. 상기 굴곡진 영역과 상기 평편한 영역은 동일한 물질로 형성된다.
상기 제 2 지지부(220)는 상기 제 2 렌즈부(210)의 주위에 배치되며, 상기 제 2 렌즈부(210)를 지지한다.
상기 제 2 지지부(220)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 제 2 지지부(220)는 상기 제 2 렌즈부(210)와 일체로 형성된다. 상기 제 2 지지부(220)는 평면에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 제 2 지지부(220)의 폭은 약 5㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다.
상기 제 2 렌즈 유닛(200)은 플라스틱을 포함한다. 더 자세하게, 상기 제 2 렌즈부(210)은 폴리머로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 렌즈부(210)은 높은 내열성을 가지는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 렌즈부(210)으로 사용되는 플라스틱은 약 200℃ 내지 약 350℃의 온도에서도 거의 변형되지 않는다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈부(210)로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 130℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 렌즈부(210)로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 200℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈부(210)로 사용되는 플라스틱의 녹는점은 약 350℃ 내지 약 450℃일 수 있다.
상기 제 2 렌즈부(210)로 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 제 2 렌즈부(210)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리 카보네이트(polycarbonate;PC) 등과 같은 카보네이트계 수지 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate;PMMA) 등과 같은 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.
상기 제 2 렌즈부(210) 및 상기 제 2 지지부(220)는 투명한 물질로 이루어 질 수 있다.
상기 제 2 스페이서(230)는 상기 제 2 렌즈부(200) 아래에 배치된다. 상기 제 2 스페이서(230)는 상기 제 2 지지부(220)에 직접 접합될 수 있다.
상기 제 2 스페이서(230)는 불투명하다. 상기 제 2 스페이서(230)는 상기 제 2 지지부(220) 및 상기 제 1 렌즈 유닛(100) 사이에 개재된다. 상기 제 2 스페이서(230)는 상기 제 1 렌즈 유닛(100)의 상면에 접착된다. 상기 제 2 스페이서(230)의 측면은 상기 제 2 지지부(220)의 측면과 동일한 평면에 배치될 수 있다.
상기 제 2 스페이서(230)는 제 2 투과홀(231)을 포함한다. 상기 제 2 투과홀(231)은 상기 제 2 렌즈부(210)의 굴곡진 영역에 대응된다. 상기 제 2 투과홀(231)의 중심은 상기 제 2 렌즈부(210)의 중심의 중심에 실질적으로 일치될 수 있다.
상기 제 2 투과홀(231)의 내측면은 상기 제 2 지지부(220)의 상면에 대하여 경사질 수 있다. 이때, 상기 제 2 투과홀(231)의 내측면은 상기 제 2 지지부(220)의 상면에 대하여, 약 40° 내지 60°의 각도로 교차될 수 있다.
상기 제 2 투과홀(231)의 내측면이 경사지는 방향은 입사광의 경로와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 투과홀(231)의 내측면의 각도는 상기 제 2 렌즈부(210)의 광학적인 설계에 따라서 달라진다.
상기 제 2 투과홀(231)의 직경은 상기 제 2 렌즈 유닛(200)으로부터 멀어짐에 따라서 점차적으로 커질 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제 2 투과홀(231)의 직경은 상기 제 2 렌즈 유닛(200)으로부터 멀어짐에 따라서, 점차적으로 작아질 수 있다.
상기 제 2 투과홀(231)의 내측면이 경사지기 때문에, 상기 제 2 렌즈부(210)를 통과하는 광은 상기 제 1 렌즈부(110)에 효과적으로 입사될 수 있다. 특히, 상기 제 2 투과홀(231)의 내측면은 상기 제 2 렌즈부(210) 및 상기 제 2 지지부(220)의 경계 및 상기 제 1 렌즈부(110) 및 상기 제 1 지지부(120)의 경계를 노출하지 않아, 노이즈를 일으키는 불필요한 광은 효과적으로 상기 제 2 스페이서(230)에 의해서 제거될 수 있다.
한편, 제3 렌즈 유닛(500)은 제1 렌즈 유닛(100)의 하부에 형성되어 제1 렌즈 유닛(100)으로부터 빛을 수용한다.
상기 제 3 렌즈 유닛(500)은 제 3 렌즈부(510), 제 3 지지부(520)를 포함한다.
상기 제 3 렌즈부(510)는 소정의 곡률을 가진 굴곡진 영역을 가진다. 더 자세하게, 상기 제 3 렌즈부(510)는 제1 렌즈 유닛(100)을 향하는 면에 곡률을 가지며, 센싱 칩(11) 측의 면은 평편하다.
상기 제 3 지지부(520)는 상기 제 3 렌즈부(510)의 주위에 배치되어 상기 제 3 지지부(520)는 상기 제 3 렌즈부(510)를 지지한다.
상기 제 3 지지부(520)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 제 3 지지부(520)는 상기 제 3 렌즈부(510)와 일체로 형성된다. 상기 제 3 지지부(520)는 평면에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 제 3 지지부(520)의 폭은 약 5㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다.
상기 제 3 렌즈 유닛(500)은 플라스틱을 포함한다. 더 자세하게, 상기 제 3 렌즈 유닛(500)은 수지로 이루어질 수 있다. 상기 제 3 렌즈 유닛(500)은 높은 내열성을 가지는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 제 3 렌즈 유닛(500)으로 사용되는 플라스틱은 약 200℃ 내지 약 350℃의 온도에서도 거의 변형되지 않는다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈 유닛(500)으로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 130℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 3 렌즈 유닛(500)으로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 200℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈 유닛(500)으로 사용되는 플라스틱의 녹는점은 약 350℃ 내지 약 450℃일 수 있다.
상기 제 3 렌즈부(510) 및 상기 제 3 지지부(520)는 투명하며, 서로 동일한 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 3 렌즈 유닛(500)으로 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 제 3 렌즈 유닛(500)으로 사용되는 물질의 예로서는 폴리 카보네이트(polycarbonate;PC) 등과 같은 카보네이트계 수지 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate;PMMA) 등과 같은 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.
상기 차광부(240)는 상기 제 2 지지부(220)의 상면에 배치된다. 상기 차광부(240)는 불투명하며, 입사광을 선택적으로 차단한다.
상기 차광부(240)의 외곽은 상기 제 2 지지부(220)의 외곽과 일치할 수 있다. 즉, 상기 차광부(240)의 측면은 상기 제 2 지지부(220)의 측면 및 상기 제 2 스페이서(230)의 측면과 동일한 평면에 배치될 수 있다.
상기 차광부(240)는 제 4 투과홀(241)을 포함한다. 상기 제 4 투과홀(241)은 상기 제 1 렌즈부(110) 및 상기 제 2 렌즈부(210)의 굴곡진 영역에 대응된다. 상기 제 4 투과홀(241)의 중심은 상기 제 1 렌즈부(110)의 중심 및 상기 제 2 렌즈부(210)의 중심에 실질적으로 일치될 수 있다.
상기 제 4 투과홀(241)의 내측면은 상기 차광부(240)의 상면에 대하여 경사질 수 있다. 이때, 상기 제 4 투과홀(241)의 내측면은 상기 차광부(240)의 상면에 대하여, 약 30° 내지 70°의 각도로 교차될 수 있다.
상기 제 4 투과홀(241)의 내측면이 경사지는 방향은 입사광의 경로와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 상기 제 4 투과홀(241)의 내측면의 각도는 상기 제 2 렌즈 유닛(200)의 광학적인 설계에 따라서 달라질 수 있다. 상기 제 4 투과홀(241)의 직경은 상기 제 1 렌즈 유닛(100)으로부터 멀어짐에 따라서 점차적으로 커질 수 있다.
상기 제 4 투과홀(241)의 하부 외곽은 상기 제 2 렌즈부(210) 및 상기 제 2 지지부(220)의 경계 영역과 어긋나게 배치될 수 있다.
상기 제 4 투과홀(241)의 내측면이 상기 차광부(240)의 상면에 대하여 경사지기 때문에, 외부로부터의 광은 상기 제 2 렌즈부(210)에 효과적으로 입사될 수 있다. 특히, 상기 제 4 투과홀(241)의 하부 외곽은 상기 제 2 렌즈부(210) 및 상기 제 2 지지부(220)의 경계 영역을 노출하지 않아, 노이즈를 일으키는 불필요한 광은 효과적으로 상기 차광부(240)에 의해서 제거될 수 있다.
상기 제 2 스페이서(230) 및 상기 차광부(240)는 플라스틱을 포함한다. 상기 제 2 스페이서(230) 및 상기 차광부(240)는 상기 제 2 렌즈부(210) 또는 상기 제 2 지지부(220)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 스페이서(230) 및 상기 차광부(240)는 검정색 염료 등과 같은 유색의 염료 및 상기 제 2 렌즈부(210) 또는 상기 제 2 지지부(220)로 사용되는 플라스틱을 포함할 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제 2 스페이서(230) 및 상기 차광부(240)로 상기 제 2 렌즈부(210) 및 상기 제 2 지지부(220)와 다른 물질이 사용될 수 있다.
상기 제 2 스페이서(230) 및 상기 차광부(240)로 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 제 2 스페이서(230)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리 카보네이트(polycarbonate;PC) 등과 같은 카보네이트계 수지 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate;PMMA) 등과 같은 아크릴계 수지 이외에도, 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone;PEEK), 폴리에틸렌 나프탈레이트(poly[ethylene naphthalate];PEN), 폴리이미드(polyimide;PI) 또는 액정 폴리머(liquid crystal polymer) 등과 같은 높은 내열성을 가지는 플라스틱을 들 수 있다.
본 실시예에서는 두 개의 렌즈 유닛들(100, 200)을 포함하는 카메라 모듈을 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 실시예에 따른 카메라 모듈은 3개 이상의 렌즈 유닛들을 포함할 수 있다.
상기 제3 렌즈 유닛(500)의 평편한 면과 접착되며 상기 광학 필터가 배치된다. 상기 광학 필터(300)는 상기 제 3 렌즈 유닛(500) 아래에 배치된다. 상기 광학 필터(300)는 적외선을 필터링하는 적외선 필터이다. 상기 광학 필터(300)는 플라스틱 기판 또는 유리 기판에 적외선을 필터링하는 물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 광학 필터(300)는 통과하는 광을 필터링하여, 적외선을 차단할 수 있다. 상기 광학 필터(300)는 상기 제3 렌즈 유닛(500)의 평편한 면과 상기 제 3 스페이서(400) 사이에 접착될 수 있다. 상기 광학 필터(300)의 측면, 상기 제 1 렌즈 유닛 내지 제3 렌즈 유닛(100, 200, 500)의 측면은 동시에 절단되어 형성되는 절단면들일 수 있다.
상기 제 3 스페이서(400)는 상기 광학 필터(300) 아래에 개재된다. 상기 제 3 스페이서(400)는 상기 광학 필터(300) 및 상기 센서부(10) 사이에 개재될 수 있다. 상기 제 3 스페이서(400)는 상기 광학 필터(300)의 하면에 접착된다.
상기 제 3 스페이서(400)의 외곽은 상기 광학 필터(300)의 외곽과 일치할 수 있다. 즉, 상기 제 3 스페이서(400)의 측면은 상기 광학 필터(300)의 측면과 동일한 평면에 배치될 수 있다.
상기 제 3 스페이서(400)는 불투명하며, 플라스틱을 포함한다. 상기 제 3 스페이서(400)는 상기 제 1 스페이서(130) 및 상기 제 2 스페이서(230)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 스페이서(400)는 검정색 염료 등과 같은 유색의 염료 및 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 제 3 스페이서(400)는 높은 내열성을 가지는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 제 3 스페이서(400)로 사용되는 플라스틱은 약 200℃ 내지 약 350℃의 온도에서도 거의 변형되지 않는다. 예를 들어, 상기 제 3 스페이서(400)로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 130℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 3 스페이서(400)로 사용되는 플라스틱의 유리 전이 온도는 약 200℃ 내지 약 250℃일 수 있다. 또한, 상기 제 3 스페이서(400)로 사용되는 플라스틱의 녹는점은 약 350℃ 내지 약 450℃일 수 있다.
상기 제 3 스페이서(400)로 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 제 3 스페이서(400)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone;PEEK), 폴리에틸렌 나프탈레이트(poly[ethylene naphthalate];PEN), 폴리이미드(polyimide;PI) 또는 액정 폴리머(liquid crystal polymer) 등과 같은 높은 내열성을 가지는 플라스틱을 들 수 있다.
상기 제 3 스페이서(400)는 전체적으로 플라스틱으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 스페이서(400)는 단일층의 필름으로 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제 3 스페이서(400)는 다수 개의 층들로 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 스페이서(230)를 구성하는 모든 층들은 앞서 설명한 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 제 3 스페이서(400)는 제 3 투과홀(410)을 포함한다. 상기 제 3 투과홀(410)은 상기 제 1 렌즈부(110) 내지 상기 제 3 렌즈부(510)에 대응된다. 상기 제 3 투과홀(410)의 중심은 상기 제 1 렌즈부(110)의 중심 내지 상기 제 3 렌즈부(510)의 중심에 실질적으로 일치될 수 있다.
상기 제 3 투과홀(410)의 내측면은 상기 제 3 스페이서(400)의 상면에 대하여 경사질 수 있다. 이때, 상기 제 3 투과홀(410)의 내측면은 상기 제 3 스페이서(400)의 상면에 대하여, 약 40° 내지 80°의 각도로 교차될 수 있다.
상기 제 3 투과홀(410)의 내측면이 경사지는 방향은 입사광의 경로와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 투과홀(410)의 내측면의 각도는 상기 제 1 렌즈 유닛(100) 내지 상기 제 3 렌즈 유닛(500)의 광학적인 설계에 따라서 달라진다.
상기 제 3 투과홀(410)의 직경은 상기 광학 필터(300)로부터 멀어짐에 따라서 점차적으로 커질 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제 3 투과홀(410)의 직경은 상기 광학 필터(300)로부터 멀어짐에 따라서, 점차적으로 작아질 수 있다.
상기 제 3 투과홀(410)의 내측면이 상기 제 3 스페이서(400)의 상면에 대하여 경사지기 때문에, 상기 광학 필터(300)를 통과하는 광은 상기 센서부(10)에 효과적으로 입사될 수 있다.
상기 제 1 렌즈 유닛(100), 상기 제 2 렌즈 유닛(200), 제3 렌즈 유닛(500), 상기 광학 필터(300) 및 상기 제 3 스페이서(400)는 접착층들(미도시)에 의해서 서로 접착될 수 있다.
상기 접착층들로 사용되는 물질은 높은 내열성을 가진다. 예를 들어, 상기 접착층들로 사용되는 물질은 약 200℃ 내지 약 350℃의 온도에서도 거의 변형되지 않는다. 상기 접착층들로 사용되는 물질은 약 130℃ 내지 약 250℃의 유리 전이 온도를 가지는 플라스틱일 수 있다. 바람직하게, 상기 접착층들로 유리 전이 온도가 약 200℃ 내지 약 250℃인 플라스틱이 사용될 수 있다. 또한, 상기 접착층들로 녹는점이 약 350℃ 내지 약 450℃인 플라스틱이 사용될 수 있다.
상기 접착층들로 사용되는 물질의 예로서는 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.
상기 센서부(10)는 상기 렌즈 어셈블리(20) 아래에 배치된다. 상기 센서부(10)는 상기 렌즈 어셈블리(20)에 접착될 수 있다. 상기 센서부(10)는 상기 렌즈 어셈블리(20)를 통하여 입사된 광을 센싱한다. 상기 센서부(10)는 센싱 칩(11) 및 회로 기판(12)을 포함한다.
상기 센싱 칩(11)은 상기 렌즈 어셈블리(20)로부터 입사되는 광을 전기적인 신호로 변환시킨다. 상기 센싱 칩(11)은 상기 회로 기판(12)에 접속된다. 상기 센싱 칩(11)은 이미지를 센싱할 수 있는 다수 개의 반도체 소자들을 포함할 수 있다. 상기 센싱 칩(11)은 실리콘으로 이루어진 반도체 칩일 수 있다.
상기 회로 기판(12)은 상기 센싱 칩(11)과 전기적으로 연결된다. 상기 회로 기판(12)은 상기 센싱 칩(11)으로부터 인가되는 전기적인 신호를 입력받는다. 상기 회로 기판(12)은 상기 센싱 칩(11)을 구동할 수 있다.
이와 같이, 센싱 칩(11)과 근접하는 제3 렌즈 유닛(500)을 광학 필터(300)와 직접 부착하여 스페이서를 줄임으로 어셈블리의 크기가 작아지며, 광학 필터와 렌즈 유닛 사이에 수차가 감소할 수 있다.
또한, 상기 제 1 렌즈 유닛(100), 상기 제 3 렌즈 유닛(500) 및 상기 광학 필터는 서로 접착된다. 또한, 상기 센서부(10)는 상기 제 3 스페이서(400)에 접착된다. 이에 따라서, 상기 렌즈 어셈블리(20)는 높은 기계적인 강도를 가진다.
한편, 실시예에 따른 카메라 모듈은 강도를 더 보강하기 위해서, 상기 렌즈 어셈블리(20) 및 상기 센서부(10)를 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 상기 하우징은 상기 렌즈 어셈블리(20) 및 상기 센서부(10)를 가이드할 수 있다. 또한, 상기 하우징은 상기 렌즈 어셈블리(20) 및 상기 센서부(10)의 측면으로 입사되는 광을 차단하는 차광 덮개일 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈은 차광막을 포함할 수 있다. 즉, 상기 렌즈 어셈블리(20) 및 상기 센서부(10)의 측면에는 높은 내열성을 가지는 불투명한 물질이 코팅되어, 상기 차광막이 형성될 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈은 높은 내열성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈을 메인 기판 등에 접합하기 위한 고온의 리플로우공정에서, 실시예에 따른 카메라 모듈은 변형되지 않는다.
또한, 상기 제 1 스페이서(130), 상기 제 2 스페이서(230) 및 상기 제 3 스페이서(400)는 불투명하기 때문에, 불필요한 광을 차단하고, 노이즈를 제거하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제 1 스페이서(130) 및 상기 제 2 스페이서(230)는 렌즈 유닛들 및 광학필터를 서로 이격시키고, 동시에 불필요한 광을 차단한다.
따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 유닛들 사이에 개재되는 스탑 등과 같은 광을 차단하기 위한 추가적인 부재를 필요로 하지 않고, 간단한 구조를 가질 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 7을 참고하여 렌즈 어셈블리 형성 공정을 설명한다.
먼저, 도 4 및 도 5와 같이, 제 3 필름(401), 광학 필터 플레이트(301), 제3렌즈 어레이 기판(501), 제2 필름(22), 제 1 렌즈 어레이 기판(101), 제1 필름(132), 제 2 렌즈 어레이 기판(201) 및 차광 플레이트(240)가 차례로 적층되고, 서로 접착된다.
상기 광학 필터 플레이트(301)는 앞서 설명한 광학 필터(300)와 동일한 구조를 가진다. 즉, 상기 광학 필터 플레이트(301)는 상기 광학 필터(300)와 동일한 광학적 특성 및 두께를 가진다.
상기 제 3 필름(401)은 다수 개의 제 3 투과홀들(410)을 포함한다. 상기 제 3 필름(401)은 앞선 카메라 모듈에서 제 3 스페이서(400)와 동일한 물질로 형성된다. 또한, 상기 제 3 필름(401)의 두께는 상기 제 3 스페이서(400)와 동일하다.
상기 제 2 필름 및 제1 필름(232,132)은 다수 개의 제 2 및 제1 투과홀(231,131)을 포함하며, 제2 스페이서(230) 및 제1 스페이서(130)와 동일한 물질로 형성된다.
또한, 상기 제3 렌즈부들(510), 제 1 렌즈부들(110), 상기 제 2 렌즈부들(210), 상기 제 1 투과홀들(131), 상기 제 2 투과홀들(231), 상기 제 3 투과홀들(410) 및 상기 제 4 투과홀들(241)은 서로 정렬된다.
이와 같은 상태에서, 상기 제 3 필름(401), 상기 광학 필터 플레이트(301), 제3렌즈 어레이 기판(501), 상기 제 2 필름(232), 상기 제 1 렌즈 어레이 기판(101), 상기 제 1 필름(132), 상기 제 2 렌즈 어레이 기판(201) 및 차광 플레이트(240)는 순차적 적층되고, 서로 접착된다.
도 6을 참조하면, 상기 제 3 내지 제1 필름(401, 232,132), 상기 광학 필터 플레이트(301), 제3렌즈 어레이 기판(501), 상기 제 1 렌즈 어레이 기판(101) 및 상기 제 2 렌즈 어레이 기판(201)은 동시에 절단되고, 다수 개의 렌즈 어셈블리들(20)이 형성된다.
즉, 상기 제 1 렌즈 어레이 기판(101)은 정사각형 또는 직사각형 형태로 절단되어, 다수 개의 제 1 렌즈 유닛(100)들로 분리된다.
마찬가지로, 상기 제 2 렌즈 어레이 기판(201), 상기 광학 필터 플레이트(301), 제3렌즈 어레이 기판(501), 및 상기 제 3 필름(401)은 각각 다수 개의 제 2 렌즈 유닛들(200), 다수 개의 광학 필터들(300) 다수개의 제3 렌즈 유닛들(500)및 다수 개의 제 3 스페이서들(400)로 분리된다.
도 7을 참조하면, 상기 렌즈 어셈블리들(20)에 센서부들(10)이 각각 접착되고, 실시예에 따른 카메라 모듈이 형성된다.
이와 같이, 상기 제 3 필름(401), 상기 광학 필터 플레이트(301), 제3 렌즈 어레이 기판(501), 상기 제 1 렌즈 어레이 기판(101) 및 상기 제 2 렌즈 어레이 기판(201)은 동시에 절단되기 때문에, 상기 제 1 렌즈 유닛(100), 상기 제 2 렌즈 유닛(200), 제3 렌즈 유닛(500), 상기 광학 필터(300) 및 상기 제 3 스페이서(400)는 동일한 절단면을 가지게 된다.
또한, 상기 제 3 필름(401), 상기 광학 필터 플레이트(301), 제3 렌즈 어레이 기판(501), 상기 제 1 렌즈 어레이 기판(101) 및 상기 제 2 렌즈 어레이 기판(201)이 모두 플라스틱을 포함하는 경우, 이들은 유사한 기계적인 특성을 가지기 때문에, 용이하게 절단될 수 있다.
따라서, 실시예의 제조방법은 용이하게 렌즈 어셈블리들(20)을 제조할 수 있고, 향상된 내열 특성, 기계적인 특성 및 광학적인 특성을 가지는 카메라 모듈을 용이하게 제공할 수 있다.
도 8 및 도 9는 실시예에 따른 카메라 모듈(1)이 메인 기판(40)에 접합되는 과정을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 메인 기판(40) 상에 다수 개의 솔더들(50)이 배치된다. 이후, 상기 솔더들(50) 상에 실시예에 따른 카메라 모듈(1)이 정렬될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 솔더들(50) 상에 실시예에 따른 카메라 모듈(1)이 배치되고, 상기 솔더들(50), 상기 메인 기판(40) 및 실시예에 따른 카메라 모듈(1)에 전체적으로 열이 가해진다.
이에 따라서, 상기 솔더들(50) 및 실시예에 따른 카메라 모듈(1)의 온도는 약 200℃ 내지 약 300℃로 상승될 수 있다. 이에 따라서, 상기 솔더들(50)은 연화되고, 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은 상기 메인 기판(40)에 접합된다.
이때, 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은 높은 내열성을 가지기 때문에, 이와 같은 리플로우 공정이 진행될 수 있다. 또한, 이와 같은 리플로우 공정에서, 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은 변형되지 않는다.
이하에서는 도 10 내지 도 12b를 참고하여, 본 발명에 의해 형성된 카메라 모듈의 광학 특성을 설명한다.
도 10은 본 발명의 복수의 렌즈 유닛을 간략히 도시화한 것이고, 도 11은 종래 기술의 렌즈 유닛을 도시화한 것이며, 도 12a는 도 10의 MTF를 나타는 것이고, 도 12b는 도 11의 MTF를 나타내는 것이다.
도 10을 참고하면, 본 발명에 따른 렌즈 어셈블리는 제2 렌즈 유닛(200), 제1 렌즈 유닛(100) 및 제3 렌즈 유닛(500)이 물체측으로부터 센싱칩(11)을 향하여 배열되어 있다.
이때, 제3 렌즈 유닛(500)의 센싱칩(11)을 향하는 평편한 면이 광학 필터(300)와 접착되어 있다.
상기 제3 렌즈 유닛(500)과 상기 광학 필터(300) 사이의 접착은 별도의 접착제를 도포하여 형성할 수 있으며, 이와 달리 제3 렌즈 유500닛을 이루는 수지재의 접착성을 이용하여 형성할 수 있다.
도 12a를 참고하여 본 발명에 따른 카메라 모듈의 MTF(modulation transfer function)을 검토하면, 공간 주파수 200에 대하여 끝단 영역의 MTF 값(l2)이 0.1 내지 0.3 범위를 충족하며, 광축 영역의 MTF 값(l1)이 0.4 내지 0.5 범위를 충족한다.
한편, 도 11을 참고하면, 종래의 렌즈 어셈블리(1)는 제1 내지 제3 렌즈 유닛(2, 3, 4)에 대하여 제3 렌즈 유닛(4)이 광학 필터(5)와 이격되어 있는 구조를 가진다. 종래의 카메라 모듈의 MTF를 검토하면, 도 12b와 같이, 공간 주파수 200에 대하여 끝단 영역의 MTF 값(l2f)이 0.1 내지 0.3 범위를 충족하며, 광축 영역의 MTF 값(l1f)이 0.4 내지 0.5 범위를 충족하므로, 본 발명의 카메라 유닛은 종래 카메라 모듈이 요구하는 스펙을 충족한다.
따라서, 본 발명은 종래의 카메라 모듈과 동일한 MTF 값을 가지면서도 광학 필터(300)에 의한 색수차를 줄일 수 있으며, 카메라 모듈의 크기를 줄여 소형화할 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (8)
- 곡면을 가지는 굴곡진 영역을 포함하는 제1 렌즈 유닛;
상기 제1 렌즈 유닛의 상부에 제2 렌즈 유닛L
상기 제1렌즈 유닛의 하부에 제3렌즈 유닛;
상기 제3렌즈 유닛 하부에 센서부; 및
상기 제3렌즈 유닛의 하면과 직접 접촉하는 광학 필터를 포함하고,
상기 제3렌즈 유닛은 상기 광학 필터와 접하는 면이 평편하고,
상기 제3렌즈 유닛과 상기 광학 필터는 접착제에 의해 직접 접착되어 있는 카메라 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈 유닛은 상기 제1 렌즈 유닛의 상기 굴곡진 영역과 대응하는 영역에 굴곡진 영역을 포함하는 카메라 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 렌즈 유닛과 상기 제2 렌즈 유닛 사이에 제2스페이서를 포함하는 카메라 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 제2스페이서는 불투명한 플라스틱으로 형성되며,
상기 제1렌즈 유닛 및 상기 제2렌즈 유닛의 상기 굴곡진 영역을 개방하는 투과홀을 포함하는 카메라 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛은 상기 제1 렌즈 유닛을 향하는 면이 굴곡진 카메라 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1렌즈 유닛, 상기 제2렌즈 유닛 및 상기 광학 필터의 측면은 동일한 평면에 배치되는 카메라 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 광학 필터는 적외선 광학 필터인 카메라 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 제3렌즈 유닛과 상기 센서부 사이에 배치된 제3스페이서를 더 포함하며,
상기 제3스페이서는 상기 제3렌즈 유닛과 상기 센서부 사이에 접착되며,
상기 제1 렌즈 유닛, 상기 제2 렌즈 유닛, 상기 광학 필터 및 상기 제3스페이서의 측면은 동일한 평면에 배치되는 카메라 모듈.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110064827A KR101846188B1 (ko) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 카메라 모듈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110064827A KR101846188B1 (ko) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 카메라 모듈 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130003456A KR20130003456A (ko) | 2013-01-09 |
| KR101846188B1 true KR101846188B1 (ko) | 2018-04-09 |
Family
ID=47835677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110064827A KR101846188B1 (ko) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 카메라 모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101846188B1 (ko) |
-
2011
- 2011-06-30 KR KR1020110064827A patent/KR101846188B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130003456A (ko) | 2013-01-09 |
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