KR102179346B1 - Camera module - Google Patents
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Abstract
카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 복수의 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 어레이, 그리고 서로 다른 이미지 센서 상에 배치되며, 대응하는 이미지 센서의 중심에 광축이 일치하도록 배치되는 복수의 렌즈 모듈을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함하되, 상기 복수의 렌즈 모듈은, 대응하는 이미지 센서의 위치에 따라 상기 이미지 센서 어레이 상에 배치되는 높이가 서로 다르다. It relates to the camera module.
The camera module is disposed on the substrate, an image sensor array including a plurality of image sensors, and a plurality of lens modules disposed on different image sensors and arranged so that the optical axis coincides with the center of the corresponding image sensor A lens assembly comprising a, wherein the plurality of lens modules have different heights disposed on the image sensor array according to positions of corresponding image sensors.
Description
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a camera module.
이미지 센서(image sensor)는 피사체 정보를 검지하여 전기적인 영상신호로 변환하는 반도체 소자이다. 이미지센서는 CCD(Charge Coupled Device)형 이미지 센서와 CMOS형 이미지센서로 구분될 수 있다. An image sensor is a semiconductor device that detects subject information and converts it into an electrical image signal. Image sensors can be classified into a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor and a CMOS type image sensor.
CCD형 이미지 센서는 수광부에서 발생한 전자를 CCD를 이용하여 전달하여 마지막단에서 전압형태로 변환하기 때문에 노이즈 특성은 우수하지만 고가이며, 고화질 디지털 카메라 및 캠코더에 주로 사용된다.Since the CCD type image sensor transfers electrons generated from the light-receiving unit using a CCD and converts it into a voltage form at the last stage, it has excellent noise characteristics but is expensive, and is mainly used for high-definition digital cameras and camcorders.
CMOS 이미지 센서는 각각의 수광부에서 발생한 전자를 전압으로 변환하고 이를 마지막 단까지 전달하는 방식으로, 신호가 약하고 잡음이 유입될 경로가 많다는 단점이 있다. 그러나, 최근 반도체 공정 기술이 발달하면서, CDS(Correlated Double Sampling) 방식을 사용하여 잡음을 감소시킬 수 있는 방법이 개발되면서, 디지털 카메라, 카메라 기능을 갖는 모바일 폰, PC 카메라 등, 그 사용범위가 확대되고 있다.The CMOS image sensor is a method of converting electrons generated from each light receiving unit into a voltage and transferring it to the last stage, and has a disadvantage in that the signal is weak and there are many paths for noise to flow. However, with the recent development of semiconductor process technology, a method that can reduce noise using a CDS (Correlated Double Sampling) method has been developed, and the scope of use of digital cameras, mobile phones with camera functions, PC cameras, etc. has expanded. Has become.
보통 이미지 센서는 단위 화소로 사용되며, 소정 규격의 이미지를 얻기 위해서는 다수의 이미지 센서를 소정의 열과 행으로 배치한 이미지 센서 어레이(image sensor array)가 사용될 수 있다. Usually, an image sensor is used as a unit pixel, and an image sensor array in which a plurality of image sensors are arranged in a predetermined column and row may be used to obtain an image of a predetermined standard.
카메라 모듈에 포함되는 이미지 센서 어레이는 렌즈 어셈블리(lens assembly)와 결합되기 전에, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 상에 표면실장기술(Surface Mount Technology, SMT) 방식으로 실장된다. 이 과정에서, 이미지 센서 어레이와 PCB에 일정 온도의 열이 가해지게 된다. The image sensor array included in the camera module is mounted on a printed circuit board (PCB) using a surface mount technology (SMT) method before being combined with a lens assembly. In this process, heat of a certain temperature is applied to the image sensor array and the PCB.
한편, 이미지 센서 어레이를 SMT 실장하기 위해 가해진 열을 식히는 과정에서 이미지 센서와 PCB간의 수축률 차이로 인해 이미지 센서 어레이가 휘어지는 휨(wrapage) 현상이 발생하게 된다. 이러한 휨 현상은 카메라 모듈의 해상력 열화를 발생시키는 원인으로 작용한다. Meanwhile, in the process of cooling the heat applied to SMT mounting the image sensor array, the image sensor array is warped due to the difference in shrinkage between the image sensor and the PCB. This bending phenomenon acts as a cause of deterioration of the resolution of the camera module.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 카메라 모듈의 패키징 과정에서의휨 발생을 최소화하여 해상력 열화를 억제하기 위한 카메라 모듈을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a camera module for suppressing deterioration of resolution by minimizing the occurrence of warpage in the packaging process of the camera module.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 카메라 모듈은 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 복수의 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 어레이, 그리고 서로 다른 이미지 센서 상에 배치되며, 대응하는 이미지 센서의 중심에 광축이 일치하도록 배치되는 복수의 렌즈 모듈을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함하되, 상기 복수의 렌즈 모듈은, 대응하는 이미지 센서의 위치에 따라 상기 이미지 센서 어레이 상에 배치되는 높이가 서로 다르다. According to an embodiment of the present invention, the camera module is disposed on a substrate, an image sensor array including a plurality of image sensors, and different image sensors, and an optical axis is disposed at the center of the corresponding image sensor. And a lens assembly including a plurality of lens modules arranged to match, wherein the plurality of lens modules have different heights disposed on the image sensor array according to positions of corresponding image sensors.
본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 접속 부재의높이 조절 등을 통해 각 렌즈 모듈의 상/하 위치를 이동시켜 이미지 센서 어레이의 휨 현상에 따른 렌즈 모듈 간 BFL 편차를 보상함으로써, 카메라 모듈의 성능을 향상시켜 고해상도 구현이 유리한 효과가 있다. The camera module according to an embodiment of the present invention compensates for the BFL deviation between lens modules due to the bending of the image sensor array by moving the upper/lower positions of each lens module by adjusting the height of the connection member, etc., thereby improving the performance of the camera module. By improving the high resolution, there is an advantageous effect.
또한, 이미지 센서 어레이의 휨 현상으로 발생하는 BFL 편차를 보상하기 위해 렌즈를 새로 설계할 필요가 없어, 카메라 모듈의 제작에 투입되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, since it is not necessary to newly design a lens to compensate for the BFL deviation caused by the bending of the image sensor array, it is possible to reduce the time and cost for manufacturing the camera module.
도 1은 카메라 모듈의 일 예를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 렌즈 어셈블리를 도시한 분해 단면도이다.
도 3 및 도 4는 이미지 센서 어레이의 휨 현상을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 렌즈 모듈을 확대하여 도시한 단면도이다. 1 is a side view illustrating an example of a camera module.
2 is an exploded cross-sectional view showing a lens assembly of the camera module shown in FIG. 1.
3 and 4 are diagrams for explaining the bending phenomenon of the image sensor array.
5 is a cross-sectional view illustrating a camera module according to a first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a camera module according to a second embodiment of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view illustrating a lens module according to a second exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 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. The present invention is intended to illustrate and describe specific embodiments in the drawings, as various changes may be made and various embodiments may be provided. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제2, 제1 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. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers, such as second and first, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a second component may be referred to as a first component, and similarly, a first component may be referred to as a second component. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffixes "module" and "unit" for constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not themselves have distinct meanings or roles.
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. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 문서에서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하부/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상부/위 또는 하부/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In this document, each layer (film), region, pattern, or structure is formed "on" or "lower/under" of the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. When described as being "on" and "under", both "directly" or "indirectly" are formed. In addition, standards for the top/top or bottom/bottom of each layer will be described based on the drawings.
또한, 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. Also, the size of each component does not fully reflect the actual size.
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, "포함하다" 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.The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application Does not.
도 1은 카메라 모듈의 일 예를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 렌즈 어셈블리를 도시한 분해 단면도이다. 또한, 도 3 및 도 4는 이미지 센서 어레이의 휨 현상을 설명하기 위한 도면들이다. 1 is a side view illustrating an example of a camera module, and FIG. 2 is an exploded cross-sectional view illustrating a lens assembly of the camera module illustrated in FIG. 1. In addition, FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the bending phenomenon of the image sensor array.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 모듈은 기판(10), 이미지 센서 어레이(image sensor array)(20), 렌즈 어셈블리(lens assembly)(30) 등을 포함할 수 있다. 1 and 2, the camera module may include a
기판(10) 상에는 이미지 센서 어레이(20)가 실장될 수 있다. 이미지 센서 어레이(20) 상에는 렌즈 어셈블리(30)가 정렬될 수 있다. The
이미지 센서 어레이(20)는 솔더 볼 등 전기적 접속 수단을 통해 기판(10)에 전기적으로 연결되며, 이 과정에서 표면실장기술(Surface Mount Technology, SMT)이 사용될 수 있다. The
렌즈 어셈블리(30)는 웨이퍼 레벨의 렌즈 어레이 층(L1, L2, L3)들이 적층 조립되어 형성될 수 있다. 각 렌즈 어레이 층(L1, L2, L3)은 서브기판(33)을 포함하며, 복수의 렌즈(34)가 소정 간격 이격되도록 서브기판(33) 상에 배치될 수 있다.The
각 렌즈 어레이 층(L1, L2, L3)은 이미지 센서 어레이(20)를 구성하는 각 이미지 센서의 중심에 각 렌즈의 광축(Optical Axis, OA)이 일치하도록 정렬될 수 있다. 이에 따라, 이미지 센서 어레이(20)를 구성하는 각 이미지 센서 상에는, 각각 서로 다른 렌즈 어레이 층(L1, L2, L3)에 포함되는 복수의 렌즈가 적층되어 하나의 렌즈 모듈(M1, M2, M3)을 구성할 수 있다. Each of the lens array layers L1, L2, and L3 may be aligned so that an optical axis (OA) of each lens coincides with the center of each image sensor constituting the
한편, SMT 방식의 특성 상 실장 과정에서 이미지 센서 어레이(20)와 기판(10)에는 열이 가해지게 된다. 이미지 센서 어레이(20)와 기판(10)은 서로 다른 열팽창계수를 가지며, 이로 인해 열이 가해졌다가 식는 과정에서 이미지 센서 어레이(20)와 기판(10)은 서로 다른 수축률을 보이게 된다. Meanwhile, due to the characteristics of the SMT method, heat is applied to the
도 3을 참조하면, SMT 실장 후 열이 식는 과정에서 이미지 센서 어레이(20)와 기판(10)은 서로 다른 수축률로 수축하게 되고, 이로 인해 이미지 센서 어레이(20)가 휘어지는 휨(wrapage) 현상이 발생한다. 이미지 센서 어레이(20)가 휘어짐에 따라, 센서면과 이에 대향하는 렌즈 모듈 간의 거리가 이미지 센서(21) 별로 다르게 나타날 수 있다.3, the
도 4를 참조하면, 이미지 센서 어레이(20)가 휘어짐에 따라, 각 이미지 센서(21a, 21b, 21c)와 이에 대향하는 렌즈 모듈(M1, M2, M3) 간의 거리가 이미지 센서(21a, 21b, 21c) 별로 다르게 나타날 수 있다. Referring to FIG. 4, as the
이에 따라, 어느 하나의 센서 면을 기준으로 복수의 렌즈 모듈(M1, M2, M3)의 초점을 맞출 경우 다른 센서면에 대해 초점이 맞지 않는 현상이 발생할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서 어레이(20) 중 휘어짐이 발생하지 않은 영역에 위치하는 이미지 센서(21b)의 센서면을 기준으로 복수의 렌즈 모듈(M1, M2, M3)의 초점을 맞출 경우, 휘어짐이 발생한 영역에 위치하는 다른 이미지 센서(21a, 21c)에 대응하는 렌즈 모듈들(M1, M3)의 초점이 맞지 않을 수 있다. Accordingly, when the plurality of lens modules M1, M2, and M3 are focused with respect to one sensor surface, a phenomenon in which the other sensor surfaces are not in focus may occur. For example, when the plurality of lens modules M1, M2, and M3 are focused with respect to the sensor surface of the
즉, 이미지 센서 어레이(20)가 휘어짐에 따라, 센서면과 이에 대향하는 렌즈모듈(M1, M2, M3) 간의 거리가 이미지 센서(21a, 21b, 21c) 별로 다르게 나타나고, 이로 인해 렌즈 모듈(31) 간의 뒤초점거리(Back Focal Length, BFL) 편차가 발생할 수 있다. 이러한 BFL 편차는 최종 결과물인 카메라 모듈의 품질을 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수 있다.
That is, as the
본 발명의 실시 예에서는 이미지 센서 어레이의 휨 현상으로 인해 렌즈 모듈 간의 BFL 편차가 발생하는 것을 방지하기 위해, 대응하는 이미지 센서의 위치에 따라 각 렌즈 모듈이 광축 상에 배치되는 위치를 다르게 제어한다. In an exemplary embodiment of the present invention, in order to prevent BFL deviation between lens modules from occurring due to a bending phenomenon of the image sensor array, a position at which each lens module is disposed on an optical axis is differently controlled according to a position of a corresponding image sensor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view illustrating a camera module according to a first embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 카메라 모듈은 기판(100), 이미지 센서 어레이(200), 렌즈 어셈블리(300) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the camera module may include a
기판(100)은 서로 전기적으로 연결되는 도전성 회로 패턴을 포함하는 경성 인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Boared, Rigid-PCB), 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB), 경연성인쇄회로기판(Rigid-Flexible Printed Circuit Board, RFPCB) 등을 포함할 수 있다. The
기판(100) 상에는 이미지 센서 어레이(200)와 렌즈 어셈블리(300)가 순차적으로 배치될 수 있다. 기판(100)은 이미지 센서 어레이(200)와 렌즈 어셈블리(300)를 지지하는 기능을 수행한다. The
이미지 센서 어레이(200)는 복수의 이미지 센서(210)를 포함한다. 복수의 이미지 센서(210)는 소정 간격 이격되어 배치되며, 렌즈 어셈블리(300)를 통과하여 입사하는 광을 수광하여 영상 신호를 생성시킨다. 이미지 센서 어레이(200)에 의해 생성된 영상 신호는 기판(100) 상에 형성된 회로 패턴을 통해 전기적으로 접속된 외부 기기에 송출되어 이미지로 디스플레이될 수 있다. 이를 위해, 이미지 센서 어레이(200)는 솔더 볼 등 전기적 접속 수단을 통해 기판(100)에 전기적으로 연결될 수있다. The
이미지 센서 어레이(200)는 이미지 센서 어레이(200) 상에 커버 유리(cover glass)(미도시)가 안착되는 칩 사이즈 패키지(Chip Size Package, CSP) 타입으로 구현될 수 있다. 커버 유리 상에는 렌즈 어셈블리(300)를 통과하여 입사되는 광 중에 적외선을 차단하는 적외선 차단부재(IR cut off material)(미도시)가 결합될 수도 있다. 적외선 차단부재는 일면에 적외선 차단층이 형성된 글라스 형태의 IR 필터 또는 IR 필름으로 구성되며, UV 접착제 또는 열경화성 본드 등을 이용하여 커버 유리(220)에 부착될 수 있다. The
렌즈 어셈블리(300)는 웨이퍼 레벨의 렌즈 어레이들(L11, L12, L13)이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다. 한편, 도 5는 3층의 렌즈 어레이(L11, L12, L13)가 순차적으로 적층되어 렌즈 어셈블리(300)를 형성하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않음을 분명히 밝혀둔다. 본 발명의 실시 예에서는 광축(OA)을 따라 3개 층보다 적거나 3개 층 이상의 렌즈 어레이가 적층되어 렌즈 어셈블리를 구성할 수도 있다. The
각 렌즈 어레이(L11, L12, L13)는 스페이서 등의 조립 부재(350)에 의해 소정 간격 이격되며, 순차적으로 적층 결합하여 렌즈 어셈블리(300)를 구성한다. Each of the lens arrays L11, L12, and L13 is spaced apart by a predetermined distance by an
각 렌즈 어레이(L11, L12, L13)는 서브기판(311, 321, 331)과, 서브기판(311, 321, 331) 상에 배치되는 복수의 렌즈(312, 322, 332)를 포함한다. 각 렌즈 어레이(L11, L12, L13)를 구성하는 복수의 렌즈(312, 322, 332)는 서로 다른 이미지 센서(210)의 중심에 광축((OA11, OA12, OA13)이 일치하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 각 이미지 센서(210) 상에는 서로 다른 렌즈 어레이(L11, L12, L13)에 포함되는 복수의 렌즈가 순차적으로 적층되어 하나의 렌즈 모듈(M11, M12, M13)을 구성할 수 있다. 각 렌즈 모듈(M11, M12, M12)은 동일한 광학적 특성을 가지도록 설계될 수 있다. 즉, 각 렌즈 모듈(M11, M12, M12)은 동일한 초점 거리를 가지도록 설계될 수 있다. Each lens array (L11, L12, L13) includes a sub-substrate (311, 321, 331) and a plurality of lenses (312, 322, 332) disposed on the sub-substrates (311, 321, 331). The plurality of
한편, 기판(100) 상에 이미지 센서 어레이(200)를 결합하는 과정에서 발생하는 이미지 센서 어레이(200)의 휨 현상은 각 이미지 센서(210)의 센서면을 상/하로 이동시키게 된다. 센서면이 상/하로 이동한 상태에서 서로 동일한 광학적 특성을 가지는 복수의 렌즈 모듈(M11, M12, M13)을 같은 높이로 배치할 경우, 각 센서면과 렌즈 모듈(M11, M12, M13) 간에 거리 편차가 발생하고 이는 각 렌즈 모듈(M11, M12, M13)의 BFL 편차를 발생시킨다. Meanwhile, the bending phenomenon of the
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 이미지 센서 어레이(200)의 휨 현상으로 발생하는 각 센서면과 렌즈 모듈(M11, M12, M13) 간의 거리 편차를 보상하기 위해, 대응하는 이미지 센서(210)의 위치에 따라 각 렌즈 모듈(M11, M12, M13)이 이미지센서 어레이(200) 상에 배치되는 높이 즉, 광축(OA11, OA12, OA13) 상에서의 위치가 조절될 수 있다.Therefore, in an embodiment of the present invention, in order to compensate for the distance deviation between each sensor surface and the lens modules M11, M12, M13 caused by the bending of the
각 렌즈 모듈(M11, M12, M13)의 광축(OA11, OA12, OA13) 상에서의 위치는, 이미지 센서 어레이(200)를 구성하는 이미지 센서들 중 기준이 되는 이미지 센서의 센서면과 이에 대응하는 렌즈 모듈(M11, M12, M13) 간의 거리를 기준으로, 거리 편차를 보상하는 방향으로 이동할 수 있다. The position of each lens module (M11, M12, M13) on the optical axis (OA11, OA12, OA13) is the sensor surface of the image sensor as a reference among the image sensors constituting the
예를 들어, 휨 현상으로 대응하는 이미지 센서의 센서면이 기준이 되는 센서면에 비해 아래로 이동한 경우, 렌즈 모듈을 구성하는 렌즈들의 광축 상에서의 위치는 기준보다 아래쪽으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 렌즈 모듈을 구성하는 렌즈들과 센서면과의 거리가 기준 거리로 줄어들게 된다. . For example, when the sensor surface of the image sensor corresponding to the bending phenomenon is moved downward compared to the reference sensor surface, the positions of the lenses constituting the lens module on the optical axis may move downward than the reference. Accordingly, the distance between the lenses constituting the lens module and the sensor surface is reduced to the reference distance. .
또한, 예를 들어, 휨 현상으로 대응하는 이미지 센서의 센서면이 기준이 되는 센서면에 비해 위로 이동한 경우, 렌즈 모듈을 구성하는 렌즈들의 광축 상에서의 위치는 기준보다 위쪽으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 렌즈 모듈을 구성하는 렌즈들과 센서면과의 거리는 기준 거리로 늘어나게 된다. In addition, for example, when the sensor surface of the image sensor corresponding to the bending phenomenon is moved upward compared to the reference sensor surface, the positions of the lenses constituting the lens module on the optical axis may move upward than the reference. Accordingly, the distance between the lenses constituting the lens module and the sensor surface is increased to the reference distance.
이때, 각 렌즈 모듈(M11, M12, M13)을 구성하는 렌즈들 간의 이격거리는 모든 렌즈 모듈(M11, M12, M13)에 대해 동일하며, 렌즈 모듈(M11, M12, M13)을 구성하는 렌즈들의 배치 높이만 변경된다. 여기서, 렌즈 모듈(M11, M12, M13)을 구성하는 렌즈들의 배치 높이는 이미지 센서 어레이(200)의 이미지 센서들 중 기준이 되는 이미지 센서의 센서면을 기준으로 한다. At this time, the separation distance between the lenses constituting each lens module (M11, M12, M13) is the same for all lens modules (M11, M12, M13), the arrangement of the lenses constituting the lens modules (M11, M12, M13) Only the height is changed. Here, the arrangement height of the lenses constituting the lens modules M11, M12, and M13 is based on a sensor surface of an image sensor that is a reference among the image sensors of the
각 렌즈 모듈(M11, M12, M13)의 상/하 방향으로의 이동은, 각 렌즈 어레이(L11, L12, L13)를 구성하는 서브기판(311, 321, 331)의 성형으로 구현될 수 있다. Movement of each of the lens modules M11, M12, and M13 in the up/down direction may be implemented by molding the
도 5를 참조하면, 각 렌즈 어레이(L11, L12, L13)를 구성하는 서브기판(311, 321, 331)은 절곡되어 위치에 따른 단차를 가지도록 성형된다. 이때, 서브 기판(311, 321, 331)은, 각 렌즈(312, 322, 332)가 포함되는 렌즈 모듈(M11, M12, M13)에 따라, 각 렌즈(312, 322, 332)의 배치 위치가 상/하로 이동하도록 단차를 형성할 수 있다. 즉, 서브 기판(311, 321, 331)의 절곡을 통해 각 렌즈 모듈(M11, M12, M13)과 각 센서면과의 거리편차를 보상하는 방향으로 각 렌즈 모듈(M11, M12, M13)을 구성하는 렌즈들의 배치 위치를 이동시킬 수 있다. Referring to FIG. 5, the sub-substrates 311, 321, and 331 constituting each of the lens arrays L11, L12, and L13 are bent and formed to have a step difference according to a position. At this time, in the sub-substrates 311, 321, 331, according to the lens modules M11, M12, M13 including the
전술한 본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 각 렌즈 어레이의 제작 시, 서브 기판을 위치에 따라 단차를 가지도록 성형하여 각 렌즈 모듈과 센서면의 거리편차를 보상하는 방향으로 렌즈들을 이동시킴으로써, 렌즈의 재설계 없이 각 렌즈 모듈의 BFL 편차 보상이 가능하다. According to the first embodiment of the present invention described above, when each lens array is manufactured, the sub-substrate is formed to have a step difference according to the position, and the lenses are moved in a direction to compensate for the distance deviation between each lens module and the sensor surface, BFL deviation compensation of each lens module is possible without redesigning the lens.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 단면도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 렌즈 모듈을 확대하여 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view illustrating a camera module according to a second embodiment of the present invention. 7 is an enlarged cross-sectional view of a lens module according to a second embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 카메라 모듈은 기판(100), 이미지 센서 어레이(200), 렌즈 어셈블리(400) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the camera module may include a
기판(100)은 서로 전기적으로 연결되는 도전성 회로 패턴을 포함하는 경성 인쇄회로기판, 연성인쇄회로기판, 경연성인쇄회로기판 등을 포함할 수 있다. The
기판(100) 상에는 이미지 센서 어레이(200)와 렌즈 어셈블리(400)가 순차적으로 배치될 수 있다. 기판(100)은 이미지 센서 어레이(200)와 렌즈 어셈블리(400)를 지지하는 기능을 수행한다. The
이미지 센서 어레이(200)는 복수의 이미지 센서(210)를 포함한다. 복수의 이미지 센서(210)는 소정 간격 이격되어 배치되며, 렌즈 어셈블리(400)를 통과하여 입사하는 광을 수광하여 영상 신호를 생성시킨다. 이미지 센서 어레이(200)에 의해 생성된 영상 신호는 기판(100) 상에 형성된 회로 패턴을 통해 전기적으로 접속된 외부 기기에 송출되어 이미지로 디스플레이될 수 있다. 이를 위해, 이미지 센서 어레이(200)는 솔더 볼 등 전기적 접속 수단을 통해 기판(100)에 전기적으로 연결될 수있다. The
이미지 센서 어레이(200)는 이미지 센서 어레이(200) 상에 커버 유리(cover glass)(미도시)가 안착되는 칩 사이즈 패키지(Chip Size Package, CSP) 타입으로 구현될 수 있다. 커버 유리 상에는 렌즈 어셈블리(400)를 통과하여 입사되는 광 중에 적외선을 차단하는 적외선 차단부재(IR cut off material)(미도시)가 결합될 수도 있다. The
렌즈 어셈블리(400)는 각각 서로 다른 이미지 센서(210)에 대응하는 복수의렌즈 모듈(M21, M22, M23)을 포함할 수 있다. 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)은 서로 독립적으로 제작되어, 조립 과정을 통해 하나의 렌즈 어셈블리(400)를 구성할 수 있다. The lens assembly 400 may include a plurality of lens modules M21, M22, and M23 respectively corresponding to
각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)은 대응하는 이미지 센서의 중심에 광축(OA21, OA22, OA23)이 일치하도록, 적어도 하나의 렌즈가 적층결합되어 형성될 수 있다. Each of the lens modules M21, M22, and M23 may be formed by stacking and combining at least one lens so that the optical axes OA21, OA22, and OA23 coincide with the center of the corresponding image sensor.
도 7을 참조하면, 렌즈 모듈(M21)은 3개의 렌즈(411, 412, 413)가 순차적으로 적층 결합되어 형성된다. 3개의 렌즈(411, 412, 413)는 스페이서 등의 조립 부재(451a, 451b, 452a, 452b, 453a, 453b, 454a, 454b)에 의해 소정 간격 이격되도록 결합된다. 한편, 도 6 및 도 7에서는 3개의 렌즈가 순차적으로 적층되어 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)을 형성하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않음을 분명히 밝혀둔다. 본 발명의 실시 예에서는 3개보다 적거나 3개 이상의 렌즈가 적층되어 각 렌즈 모듈을 구성할 수도 있다. Referring to FIG. 7, the lens module M21 is formed by sequentially stacking and combining three
다시, 도 6을 보면, 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)은 서로 다른 이미지 센서(210)의 중심에 광축((OA21, OA22, OA23)이 일치하도록 배치될 수 있다. Again, referring to FIG. 6, each of the lens modules M21, M22, and M23 may be arranged so that the optical axes OA21, OA22, and OA23 coincide with the centers of
각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)은 이미지 센서 어레이(200)의 휨 현상으로 발생하는 각 센서면과 렌즈 모듈(M21, M22, M23) 간의 거리 편차를 보상하기 위해, 대응하는 이미지 센서(210)의 위치에 따라, 광축(OA21, OA22, OA23) 상에서의 위치가 조절될 수 있다. 즉, 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)은 대응하는 이미지 센서(210)의 위치에 따라, 위로 이동하거나 아래로 이동하여 배치될 수 있다. Each lens module (M21, M22, M23) is to compensate for the distance deviation between each sensor surface and the lens modules (M21, M22, M23) caused by the bending phenomenon of the
각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)의 광축 상에서의 위치는, 이미지 센서 어레이(200)를 구성하는 이미지 센서들 중 기준이 되는 이미지 센서의 센서면과 이에 대응하는 렌즈 모듈 간의 거리를 기준으로, 거리 편차를 보상하는 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)은 대응하는 이미지 센서(210)의 센서면 위치에 따라, 이미지 센서 어레이(200)에 가까워지는 방향 또는 이미지 센서 어레이(200)에서 멀어지는 방향으로 위치가 조절될 수 있다. The position of each lens module (M21, M22, M23) on the optical axis is based on the distance between the sensor surface of the image sensor as a reference among image sensors constituting the
각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)의 상/하 방향으로의 이동은, 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)을 구성하는 렌즈들의 상/하 위치를 결정하는 조립 부재의 높이를 조절하여 구현될 수 있다. 이때, 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)을 구성하는 렌즈들 간의 이격 거리는 모든 렌즈 모듈(M21, M22, M23)에 대해 동일하게 유지하면서, 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)의 배치 높이를 결정하는 조립 부재의 높이를 조절하여 각 렌즈 모듈(M21, M22, M23)의 위치를 결정할 수 있다. Movement of each lens module (M21, M22, M23) in the up/down direction is implemented by adjusting the height of the assembly member that determines the up/down position of the lenses constituting each lens module (M21, M22, M23) Can be. At this time, the separation distance between the lenses constituting each lens module (M21, M22, M23) is maintained the same for all lens modules (M21, M22, M23), while the arrangement height of each lens module (M21, M22, M23) The position of each of the lens modules M21, M22, and M23 may be determined by adjusting the height of the assembly member that determines the.
도 7을 예로 들면, 렌즈 모듈(M21)을 구성하는 렌즈(411, 412, 413) 간의 이격 거리를 결정하는 조립 부재(452a, 452b, 453a, 453b)의 높이는 다른 렌즈 모듈(M22, M23)과 동일하게 설계되며, 렌즈 모듈(M21)과 이미지 센서 어레이(200)와의 거리를 결정하는 조립 부재(451a, 451b)의 높이를 조절하여 렌즈 모듈(M21)의 위치를 결정할 수 있다. Referring to FIG. 7 as an example, the heights of the
전술한 본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 각 렌즈 모듈을 독립적으로 제작하고, 조립 시 조립 부재의 높이 조절을 통해 각 렌즈 모듈과 센서면의 거리편차를 보상하는 방향으로 렌즈들을 이동시킴으로써, 렌즈의 재설계 없이 각 렌즈 모듈의 BFL 편차 보상이 가능하다.
According to the second embodiment of the present invention described above, each lens module is independently manufactured and the lenses are moved in a direction that compensates for a distance deviation between each lens module and a sensor surface by adjusting the height of the assembly member during assembly. BFL deviation compensation of each lens module is possible without redesigning.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.
Claims (6)
상기 기판 상에 배치되며, 복수의 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 어레이, 그리고
서로 다른 이미지 센서 상에 배치되며, 대응하는 이미지 센서의 중심에 광축이 일치하도록 배치되는 복수의 렌즈 모듈을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함하고,
상기 기판은 휘어짐이 발생한 영역 및 휘어짐이 발생하지 않은 영역을 포함하고,
상기 복수의 렌즈 모듈은 각각이 상기 휘어짐이 발생한 영역 상의 제1 이미지 센서의 센서면과 상기 휘어짐이 발생하지 않은 영역 상의 제2 이미지 센서의 센서면 간의 위치 차이에 대응하여 서로 위치 차이를 갖는 카메라 모듈.
Board,
An image sensor array disposed on the substrate and including a plurality of image sensors, and
It is disposed on different image sensors and includes a lens assembly including a plurality of lens modules disposed so that the optical axis coincides with the center of the corresponding image sensor,
The substrate includes a region where warpage has occurred and a region where warpage does not occur,
Each of the plurality of lens modules is a camera module having a position difference corresponding to a position difference between the sensor surface of the first image sensor on the area where the bending has occurred and the sensor surface of the second image sensor on the area where the bending has not occurred. .
상기 복수의 렌즈 모듈은, 각 이미지 센서의 센서면과 각 렌즈 모듈 간의 거리 편차를 보상하는 방향으로 상기 이미지 센서 어레이 상에 배치되는 높이가 조정되는 카메라 모듈.
The method of claim 1,
The plurality of lens modules is a camera module, the height of which is disposed on the image sensor array is adjusted in a direction to compensate for a distance deviation between the sensor surface of each image sensor and each lens module.
각 렌즈 모듈은, 상기 광축을 따라 이격되어 적층되는 복수의 렌즈를 포함하며,
상기 복수의 렌즈 간의 이격 거리는 상기 복수의 렌즈 모듈에 대해 동일한 카메라 모듈.
The method of claim 2,
Each lens module includes a plurality of lenses spaced apart and stacked along the optical axis,
The separation distance between the plurality of lenses is the same for the plurality of lens modules.
상기 각 렌즈 모듈이 상기 이미지 센서 어레이 상에 배치되는 높이는, 기준이 되는 이미지 센서의 센서면을 기준으로 상기 각 렌즈 모듈을 구성하는 상기 복수의 렌즈를 상/하로 이동시켜 조정되는 카메라 모듈.
The method of claim 3,
The height at which each of the lens modules is disposed on the image sensor array is adjusted by moving the plurality of lenses constituting each lens module up/down with respect to a sensor surface of an image sensor as a reference.
상기 렌즈 어셈블리는, 각각, 서브기판과 상기 서브기판 상에 소정 간격 이격되어 배치되는 복수의 렌즈를 포함하는 복수의 렌즈 어레이를 포함하며,
상기 복수의 렌즈 모듈은, 각각 서로 다른 렌즈 어레이에 포함되는 복수의 렌즈가 상기 광축을 따라 적층 결합되어 형성되고,
상기 서브기판은, 각 렌즈가 포함되는 렌즈 모듈의 위치에 따라 상기 각 렌즈의 배치 높이가 다르도록 성형되는 카메라 모듈.
The method of claim 1,
The lens assembly includes a plurality of lens arrays each including a sub-substrate and a plurality of lenses disposed at predetermined intervals on the sub-substrate,
The plurality of lens modules are formed by stacking and bonding a plurality of lenses included in each different lens array along the optical axis,
The sub-substrate is a camera module that is formed so that the arrangement height of each lens is different according to the position of the lens module including each lens.
각 렌즈 모듈은 대응하는 이미지 센서의 중심에 상기 광축이 일치하도록 적층 결합되는 복수의 렌즈를 포함하며,
상기 각 렌즈 모듈의 상기 이미지 센서 어레이 상에 배치되는 높이는, 상기 복수의 렌즈를 상기 이미지 센서 어레이로부터 이격시키는 적어도 하나의 조립 부재의 높이에 따라 결정되는 카메라 모듈.The method of claim 1,
Each lens module includes a plurality of lenses stacked and coupled so that the optical axis coincides with the center of the corresponding image sensor,
The height of each lens module disposed on the image sensor array is determined according to a height of at least one assembly member that separates the plurality of lenses from the image sensor array.
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