KR102089390B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상측에 배치되며, 복수 매의 렌즈로 구성된 렌즈 모듈을 가지는 렌즈 홀더; 및 상기 이미지 센서에 대하여 초점 조정된 상기 렌즈 모듈을 상기 렌즈 홀더에 대하여 회전 가능하게 지지하는 가이드 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
근래 타블렛 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트 폰, 장난감(toy)등의 다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이프 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다. 특히, 스마트 폰은 소형화된 디자인을 선호하는 소비자의 수요 증가에 따라 작은 사이즈의 카메라 모듈을 개발하는 추세에 있다.
이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지 센서 칩을 이용하여 제조하며, 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하여 LCD 디스플레이 장치 등의 디스플레이 매체에 사물이 표시될 수 있도록 영상을 전달한다.
그런데, 상기 렌즈의 해상력은 상기 렌즈가 가지고 있는 특정상 중심으로부터 주변 끝 부분까지 원형으로 성능을 보증할 수 있다. 반면, 이미지 센서의 경우, 직사각형상의 유효 화상 영역을 가지므로, 렌즈에 비해서는 협소한 화상영역을 가진다. 그런데, 생산 과정 중에 렌즈의 테두리 부분에 근접한 위치에 해상력 저하 부분이 발생하였을 경우, 이미지 센서에는 아무런 문제가 없으나 렌즈의 문제로 인해 조립된 카메라 모듈 전체가 불량 판정을 받을 수 있는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1018808호(2011.02.23.) 대한민국 등록특허 제10-1008475호(2011.01.07.)
본 발명은 렌즈 일부 부분의 해상력 저하 불량 시 이를 해소할 수 있도록 구조가 개선된 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상측에 배치되며, 복수 매의 렌즈로 구성된 렌즈 모듈을 가지는 렌즈 홀더; 및 상기 이미지 센서에 대하여 초점 조정된 상기 렌즈 모듈을 상기 렌즈 홀더에 대하여 회전 가능하게 지지하는 가이드 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 유닛은 상기 렌즈 모듈의 외주면에 돌출 형성되는 원통형 또는 직육면체 형상의 가이드 돌기; 상기 렌즈 홀더의 상기 가이드 돌기와 대응되는 위치에 형성되는 가이드 홈; 및 상기 가이드 홈과 연결되며, 상기 렌즈 홀더의 바닥면으로부터 일정 거리 이격되는 회전 홈;을 포함할 수 있다.
상기 가이드 돌기는 상기 렌즈 모듈에 한 쌍이 돌출 형성될 수 있다.
상기 가이드 돌기는 원통형 및 직육면체 중 어느 하나의 형상으로 마련되고, 상기 가이드 홈 및 회전 홈은 상기 가이드 돌기의 형상과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.
상기 가이드 유닛은 상기 렌즈 모듈의 외주면에 돌출 형성되는 가이드 돌기; 상기 렌즈 홀더의 상기 가이드 돌기와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 렌즈 모듈의 중심축과 평행한 가이드 홈; 및 상기 가이드 홈에 대하여 수직하고, 상기 이미지 센서와 평행하도록 상기 렌즈 홀더의 내주면에 형성되는 회전 홈;을 포함할 수 있다.
상기 가이드 돌기는 상기 렌즈 모듈에 한 쌍이 돌출 형성될 수 있다.
상기 가이드 돌기는 원통형 및 직육면체 중 어느 하나의 형상으로 마련되고, 상기 가이드 홈 및 회전 홈은 상기 가이드 돌기의 형상과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.
상기 가이드 유닛은 상기 렌즈 모듈의 외주면에 돌출 형성되는 가이드 돌기; 상기 렌즈 홀더의 상기 가이드 돌기와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 렌즈 모듈의 중심축과 평행한 가이드 홈; 및 상기 가이드 홈에 대하여 수직하고, 상기 이미지 센서와 평행하도록 상기 렌즈 홀더의 내주면에 형성되는 복수 개의 회전 레일;을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 회전 레일은 각각이 서로 동일 거리 이격 될 수 있다.
상기 가이드 돌기는 상기 렌즈 모듈의 고정 위치에서 상기 회전 레일과 대응되는 위치에 대응되는 개수로 복수 개가 돌출 형성될 수 있다. 이때, 상기 가이드 돌기는 원통형 및 직육면체 중 어느 하나의 형상으로 마련되고, 상기 가이드 홈 및 회전 홈은 상기 가이드 돌기의 형상과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 인쇄회로기판의 상측에 배치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터가 설치되는 베이스; 상기 베이스 상측에 설치 되는 홀더부재; 상기 렌즈 홀더의 외주면에는 설치되는 코일; 및 상기 홀더부재의 상기 코일과 대응되는 위치에 배치되는 마그네트;를 포함할 수도 있다.
초점 조정이 완료된 렌즈가 360도 회전 가능하게 설치되므로, 조립이 완료된 렌즈의 해상력 저하 발생 부분이 이미지 센서의 유효화상 영역을 피할 수 있도록 렌즈를 회전시킬 수 있도록 구조가 개선된 카메라 모듈을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 배럴을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 3은 도 2의 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈 모듈을 회전하여 해상력 저하 부분을 이미지 센서의 유효 화상영역에서 회피시키는 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 배럴의 단면도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 배럴의 단면도, 그리고,
도 8은 도 7의 렌즈 배럴에 렌즈 모듈이 장착된 상태를 도시한 도면 이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 배럴을 개략적으로 도시한 분해 사시도, 도 3은 도 2의 단면도, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈 모듈을 회전하여 해상력 저하 부분을 이미지 센서의 유효 화상영역에서 회피시키는 상태를 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 배럴의 단면도, 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 배럴의 단면도, 그리고, 도 8은 도 7의 렌즈 배럴에 렌즈 모듈이 장착된 상태를 도시한 도면 이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 단면도 이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 인쇄회로기판(10), 베이스(20), 렌즈 홀더(30), 홀더부재(40)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 일실시예는 상기 렌즈 홀더(30)에 설치되는 렌즈 모듈(31)이 가이드 유닛(100)에 의해 일정위치에서 회전 가능하게 설치되는 것에 있다.
인쇄회로기판(10)은 중앙에 이미지 센서(11)가 실장 될 수 있으며, 미도시된 드라이버 모듈 등과 같은 제어부가 설치될 수 있다.
베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터(21)가 설치될 수 있으며, 상기 인쇄회로기판(10)의 상측에 설치될 수 있다.
렌즈 홀더(30)은 중앙에 적어도 한 장이 이상의 렌즈들로 구성된 렌즈 모듈(31)이 설치될 수 있으며, 상기 렌즈 모듈(31)은 상기 렌즈 홀더(30)에 대하여 고정 위치에서 360도 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이 구성에 대해서는 뒤에 다시 설명한다.
상기 렌즈 홀더(30)의 외주면에는 코일(32)이 설치될 수 있으며, 상기 코일(32)은 모듈화 되어 삽입될 수도 있고, 상기 렌즈 홀더(30)에 직접 권선되는 것도 가능하다.
홀더부재(40)는 상기 베이스(20)의 상측에 설치되며, 상기 코일(32)과 대응되는 위치에 마그네트(42)가 설치될 수 있으며, 미도시된 요크를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예는 상기한 바와 같이 렌즈 홀더(30)의 중앙에 배치되는 복수 매의 렌즈들로 구성되는 렌즈 모듈(31)이 초점 조정 위치에서 360도 회전 가능하게 설치되는 것에 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈 홀더를 개략적으로 도시한 분해 사시도 이다.
도시된 바와 같이 상기 렌즈 홀더(30)의 내부에는 렌즈 모듈(31)이 설치될 수 있는데, 상기 렌즈 모듈(31)은 가이드 유닛(100)에 의해 상기 렌즈 홀더(30)에 삽입 및 결합될 수 있다.
상기 가이드 유닛(100)은 가이드 돌기(110), 가이드 홈(120) 및 회전 홈(130)을 포함할 수 있다.
가이드 돌기(110)는 상기 렌즈 모듈(31)의 외주면에는 적어도 하나 이상 돌출 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가이드 돌기(110)는 상기 렌즈 모듈(31)의 외주면에 한 쌍이 서로 대칭이 되도록 동일 높이에 돌출 형성될 수 있다.
가이드 홈(120)은 상기 가이드 돌기(110)와 대응되는 폭을 가지는 그루부 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스파이럴 형상으로 형성되어, 상기 가이드 홈(120)을 따라 진입된 가이드 돌기(110)는 하측으로 이동할 수 있다.
회전 홈(130)은 상기 가이드 홈(120)과 연결 가능하게 설치되며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 렌즈 홀더(30)의 바닥면으로부터 일정 거리(H) 이격된 위치에 동일 높이를 가지도록 형성될 수 있다.
따라서 상기 가이드 홈(120)을 따라 진입한 상기 가이드 돌기(110)는 상기 가이드 홈(120)을 따라 회전 하강하여 상기 회전 홈(130)에 진입하고, 상기 회전 홈(130)에 진입된 후에는, 더 이상 내려가지 않고 상기 회전 홈(130)에서 회전만이 가능하다. 이때, 상기 회전 홈(130)은 상기 렌즈 홀더(30)의 바닥면에 대하여 일정 거리(H) 이격 된 위치를 유지할 수 있다.
한편, 상기 가이드 홈(120) 및 회전 홈(130)은 상기 가이드 돌기(110)의 형상과 대응되는 단면을 가질 수 있는데, 가이드 돌기(110)의 끝단이 원형일 경우 반원, 가이드 돌기(110)가 원통형 또는 직육면체 형상일 경우 사각형상으로 마련될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 렌즈 모듈(31)에 해상력 저하 부분(B)이 테두리 부근에 형성되었을 경우, 도시된 화살표 A 방향으로 회전시켜, 도 5에 도시된 바와 같이 이미지 센서(11)의 유효 화상영역 바깥으로 상기 해상력 저하 부분(B)이 위치시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 홀더(30)를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기한 제 1 실시예와 달리 상기 회전 홈(130)에 대하여 수직한 수직 가이드 홈(140)을 형성할 수 있다. 상기 수직 가이드 홈(140)은 상기 가이드 돌기(110)의 개수에 따라 대응되는 수로 마련될 수 있는데, 상기 가이드 돌기(110)가 한 쌍이 마련될 경우, 상기 가이드 돌기(110)와 같은 위치에 강기 수직 가이드 홈(140)이 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 홀더(30)를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기한 제 2 실시예와 달리 수직 가이드 홈(140)에 대하여 수직인 복수 개의 회전 레일(150)을 구비할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전 레일(150)은 제 1 내지 제 4 회전 레일(151~154)로 구성될 수 있으며, 이 경우, 상기 가이드 돌기(110)는 상기한 바와 같이 동일 높이에 한 쌍이 마련될 수도 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 내지 제 4 가이드 돌기(111~114)로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 4개의 회전 레일(150)이 마련된 것을 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 회전 레일(150)의 개수 및 돌기의 개수는 필요에 따라 증감할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 렌즈 모듈(31) 회전 구조를 가지는 카메라 모듈에 따르면, 렌즈 모듈(31)에 생산 공정 중의 문제로 해상력 저하 부분(B)(도 4 참조)이 발생하더라도, 렌즈 모듈(31)이 가이드 유닛(100)에 의해 렌즈 홀더(30)에 대하여 높이방향으로 이동 없이 회전 가능하게 설치되므로, 이러한 해상력 저하 부분(B)을 이미지 센서의 유효 화상영역을 벗어나도록 회전 시킬 수 있다. 따라서, 렌즈 모듈(31)의 불량에 따른 카메라 모듈 전체의 불량 폐기를 방지할 수 있어 카메라 모듈 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10; 인쇄회로기판 11; 이미지 센서
20; 베이스 21; 적외선 차단 필터
30; 렌즈 홀더 31; 렌즈 모듈
40; 홀더 부재 100; 가이드 유닛
110; 가이드 돌기 120; 가이드 홈
130; 회전 홈 140; 수직 가이드 홈
150; 회전 레일

Claims (13)

  1. 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상측에 배치되며, 복수 매의 렌즈로 구성된 렌즈 모듈을 가지는 렌즈 홀더; 및
    상기 이미지 센서에 대하여 초점 조정된 상기 렌즈 모듈을 상기 렌즈 홀더에 대하여 회전 가능하게 지지하는 가이드 유닛을 포함하고,
    상기 가이드 유닛은 상기 렌즈 모듈의 외주면에 돌출 형성되는 가이드 돌기와, 상기 렌즈 홀더의 내주면에 형성되는 홈을 포함하고,
    상기 가이드 유닛의 상기 홈은 상기 렌즈 홀더의 상기 내주면을 따라 연속하여 연장되고 상기 렌즈 홀더의 바닥면과 평행하게 형성되는 회전 홈과, 적어도 일부가 상기 회전 홈과 광축 방향으로 이격되는 가이드 홈을 포함하고,
    상기 렌즈 홀더의 상기 내주면은 제1영역과, 상기 제1영역으로부터 상기 렌즈 홀더의 상기 내주면을 따라 이격되는 제2영역을 포함하고,
    상기 회전 홈과 상기 가이드 홈 사이의 상기 광축 방향으로의 거리는 상기 렌즈 홀더의 상기 내주면의 상기 제1영역과 상기 제2영역에서 상이한 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 유닛은,
    상기 가이드 돌기는 원통형 형상 또는 직육면체 형상을 가지는 카메라 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는,
    상기 렌즈 모듈에 한 쌍이 돌출 형성되는 카메라 모듈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 상측에 배치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터가 설치되는 베이스;
    상기 베이스 상측에 설치 되는 홀더부재;
    상기 렌즈 홀더의 외주면에는 설치되는 코일; 및
    상기 홀더부재의 상기 코일과 대응되는 위치에 배치되는 마그네트를 포함하는 카메라 모듈.
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