KR20080021887A

KR20080021887A - 카메라 모듈의 렌즈배럴

Info

Publication number: KR20080021887A
Application number: KR1020060085031A
Authority: KR
Inventors: 강영석; 최광윤; 이수명
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2008-03-10
Also published as: KR100835096B1

Abstract

카메라 모듈의 렌즈배럴을 제공한다.

본 발명은, 하부단 내주면에 렌즈가 걸리는 렌즈 걸림턱을 갖추어 적어도 하나의 렌즈가 배치되는 배럴 ; 상기 배럴에 배치되는 최상층 렌즈와 접하는 접촉부를 갖추고, 상기 배럴의 상부로 삽입되어 상기 배럴의 외주면과 이에 중첩되는 하부 내주면을 초음파 용착하여 배럴에 고정되는 리테이너; 를 포함한다.

본 발명에 의하면, 배럴에 리테이너를 조립하는 작업을 초음파 융착방식으로 보다 간편하고 신속하게 수행하여 작업생산성을 향상시키고, 내구성을 향상시키고, 제조원가를 절감할 수 있다.

카메라 모듈, 렌즈배럴, 초음파, 리테이너, 융착, 단턱, 렌즈

Description

카메라 모듈의 렌즈배럴{A Lens Barrel of Camera Module}

도 1은 일반적인 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 일반적인 카메라 모듈을 도시한 종단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈배럴을 도시한 구성도이다.

도 4는 본 발명에 다른 카메라 모듈의 렌즈배럴을 도시한 단면도이다.

도 5(a)(b)는 본 발명에 다른 카메라 모듈의 렌즈배럴을 초음파 융착하는 작업도이다.

도 6은 본 발명에 다른 카메라 모듈의 렌즈배럴을 초음파 융착하는 초음파 융착기의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 렌즈 배럴 110 : 배럴

111,112,113 : 렌즈 114 : 조리개

115 : 스페이서 116 : 렌즈걸림턱

117 : 외부단턱 119 : 수나사부

120 :리테이너 121 : 접촉부

122 : 내부단턱 123 : 노출공

본 발명은 카메라 모듈에 구비되는 렌즈 배럴에 관한 것으로, 보다 상세히는 배럴에 리테이너를 조립하는 작업을 초음파 용접으로 보다 간편하고 신속하게 용착조립하여 조립작업성을 향상시킬 수 있는 카메라 모듈의 렌즈배럴에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰, PDA, 휴대용 PC 등과 같은 휴대 통신단말기는 최근 문자 또는 음성 데이터를 전송하는 것뿐만 아니라 화상 데이터 전송까지 수행하는 것이 일반화되어 가고 있다.

이러한 추세에 부응하여 화상 데이터 전송이나 화상 채팅 등을 할 수 있기 위해서 최근에 휴대 통신단말기에 카메라 모듈이 기본적으로 설치되고 있다.

도 1은 일반적인 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 일반적인 카메라 모듈을 도시한 종단면도이다.

일반적으로 카메라 모듈(1)은 렌즈(L)가 내부공간에 배치되는 렌즈배럴(10)을 구비하며, 이러한 렌즈배럴(10)은 외주면에는 숫나사부(11)가 형성되는 배럴(10a)과, 상기 배럴(10a)의 상단에 조립되어 렌즈(L)를 고정하는 리테이너(10b)로 이루어지며, 상기 리테이너(10b)의 상부면 중앙에는 입사공(13)을 관통형성한다.

상기 렌즈배럴(10)과 결합되는 하우징(20)은 상기 배럴(10a)의 숫나사부(11)와 나사결합되는 암나사부(21)가 내주면에 형성된 내부공을 구비하며, 상기 내부공에는 렌즈(L)를 통과한 빛을 필터링하는 IR필터(25)를 구비한다.

상기 렌즈(L)를 통과한 피사체의 상이 결상되는 이미지 결상영역을 구비하는 이미지 센서(30)는 기판(40)의 일단부에 전기적으로 접속되며, 상기 기판(40)의 타단부에는 미도시된 디스플레이수단과 전기적으로 연결되도록 콘넥터(45)를 구비하며, 상기 기판(40)의 일단부에는 상기 이미지 센서(30)의 이미지 결상영역을 외부로 노출시키는 윈도우부(42)를 개구형성한다.

이러한 구성을 갖는 카메라 모듈(1)은 상기 배럴(10a)의 상부로부터 복수개의 렌즈(L)를 삽입하여 적층하고, 렌즈(L)사이에는 스페이서(15)를 배치하며, 적층된 렌즈(L)를 위치고정하기 위해서 상기 배럴(10a)의 상단에 리테이너(10b)를 조립함으로서 렌즈배럴(10)을 구성하였다.

또한, 상기 렌즈배럴(10)은 상기 하우징(20)에 나사결합하여 광축방향으로 왕복이동시킴으로서 상기 렌즈(L)와 이미지 센서(30)간의 초점거리를 결정한 다음, 상기 렌즈배럴(10)의 하부단과 상기 하우징(20)의 상부단 사이에 형성되는 간격에 UV본딩제를 도포하고, 이를 경화시켜 하우징(20)에 대하여 렌즈배럴(10)을 위치고정하였다.

그러나, 상기 렌즈배럴(10)을 구성하기 위해서 상기 렌즈(L)가 적층된 배럴(10a)에 리테이너(10b)를 조립하는 종래의 작업은 상기 배럴(10a)의 외주면에 형성된 숫나사부(11)에 리테이너(10b)의 암나사부를 나사결합하는 방식으로 이루어지기 때문에 조립작업이 매우 번거롭고 조립작업시간이 과다하게 소요되어 작업생산성을 향상시키는데 한계가 있었다.

또한, 상기 배럴(10a)에 나사결합되는 리테이너(10b)가 외부진동과 같은 외 부환경에 의해서 풀려짐에 따라 내구성을 저하시키고, 이를 방지하기 위해서 본딩공정을 추가로 수행하는 경우 작업시간이 길어지고 제조원가를 상승시키는 요인으로 작용하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 그 목적은 배럴에 리테이너를 조립하는 작업을 초음파 융착방식으로 보다 간편하고 신속하게 수행하여 작업생산성을 향상시키고, 내구성을 향상시키고, 제조원가를 절감할 수 있는 카메라 모듈의 렌즈배럴을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하부단 내주면에 렌즈가 걸리는 렌즈 걸림턱을 갖추어 적어도 하나의 렌즈가 배치되는 배럴 ; 상기 배럴에 배치되는 최상층 렌즈와 접하는 접촉부를 갖추고, 상기 배럴의 상부로 삽입되어 상기 배럴의 외주면과 이에 중첩되는 하부 내주면을 초음파 용착하여 배럴에 고정되는 리테이너; 를 포함하는 카메라 모듈의 렌즈배럴을 제공한다.

바람직하게, 상기 배럴은 상기 렌즈와 인접하는 렌즈사이에 배치되는 조리개를 추가 포함한다.

바람직하게, 상기 배럴은 상기 렌즈와 인접하는 렌즈사이의 간격을 유지하는 스페이서를 추가 포함한다.

바람직하게, 상기 배럴은 몸체외주면에 하우징의 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 구비한다.

바람직하게, 상기 배럴은 상기 접촉부와 접촉하는 최상층의 렌즈를 IR필터로 구비한다.

보다 바람직하게, 상기 IR필터는 상기 렌즈와 인접하는 렌즈사이에 해당하는 중간층 또는 상기 렌즈 걸림턱에 걸리는 최하층에 배치된다.

바람직하게, 상기 배럴은 상부 외주면에 외부단턱을 구비하고, 상기 리테이너는 하부 내주면에 경사면을 갖는 내부단턱을 구비하여 상기 배럴과 리테이너의 결합시 상기 외부단턱은 상기 내부단턱의 경사면에 선접촉된다.

바람직하게, 상기 접촉부는 상기 렌즈와 점접촉되는 복수개의 엠보싱으로 구비된다.

바람직하게, 상기 접촉부는 상기 렌즈와 선접촉되는 환고리형 링부재로 구비된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 렌즈배럴을 도시한 구성도이며, 도 4는 본 발명에 다른 카메라 모듈의 렌즈배럴을 도시한 단면도이다.

본 발명의 렌즈배럴(100)은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 중첩부위가 초음파 융착되어 조립되는 배럴(110)과 리테이너(120)를 포함하여 구성된다.

상기 배럴(110)은 적어도 하나의 렌즈(111,112,113)가 상기 배럴(110)의 개방된 하부로 상부로 삽입되어 적층되는 중공원통형의 렌즈 수용부재이며, 이러한 배럴은 수지물로 이루어진다.

상기 배럴(110)의 하부단 내주면에는 상하로 적층되는 렌즈중 최하층의 렌즈(111)가 하부로 이탈되는 것을 방지하도록 렌즈가 걸리는 렌즈걸림턱(116)을 돌출형성한다.

상기 배럴(110)의 몸체외주면에는 카메라 모듈(1)을 구성하는 하우징(10)의 내주면에 형성된 암나사부(21)와의 나사결합을 위해서 수나사부(119)를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 배럴(110)에는 조리개(115)를 추가하여 구비할 수도 있으며, 이러한 조리개(115)는 적층되는 렌즈(111)와 인접하는 또다른 렌즈(112)사이에 배치된다.

또한, 또다른 렌즈(112)와 인접하는 렌즈(113)사이에는 이들간의 간격을 유지할 수 있도록 스페이서(114)를 추가하여 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 배럴(110)내에 구비되는 렌즈(111,112,113)중 최상층에 배치되어 상기 리테이너(120)와 접촉되는 렌즈(113)는 자외선을 필터링하는 IR필터로 대체될 수도 있다.

여기서, 상기 IR필터는 상기 렌즈(111)와 인접하는 렌즈(112)사이에 해당하는 중간층 또는 상기 렌즈 걸림턱(116)에 걸리는 최하층에 배치될 수도 있다.

그리고, 상기 배럴(110)의 상단 외주면에는 상기 리테이너(110)의 하부 내주면과 중첩되는 부위에 외부단턱(117)을 구비한다.

상기 리테이너(120)는 상기 배럴(110)의 상단으로 삽입되어 고정됨으로서 상기 배럴(110)내에 적층된 렌즈(111,112,113)를 직하부로 가압하면서 위치고정하는 고정부재이다.

이러한 리테이너(120)의 상부면에 중앙영역에는 상기 렌즈(111,112,113)의 광축과 일치하는 노출공(123)을 관통형성하며, 상기 최상층의 렌즈(111)와 대응하는 하부면에는 상기 렌즈(111)의 표면과 접하여 이를 직하부로 가압하는 접촉부(121)을 구비한다.

상기 배럴(110)의 상부로 삽입된 리테이너(120)는 상기 배럴(110)의 상부 외주면 일부와 상기 리테이너(120)의 하부 내주면 일부를 서로 중첩시킨 상태에서 중첩되는 특정부위를 초음파 용착기로 용착하여 조립완성하게 되며, 상기 배럴(110)에 융착고정되는 리테이너(120)의 고정력에 의해서 상기 배럴(110)내에 적층된 렌즈(111,112,113)를 직하부로 가압력을 유지하게 된다.

한편, 상기 리테이너(120)의 하부면에는 상기 배럴(110)에 적층되는 최상층의 렌즈(113)와 전체적으로 접촉하지 않고 부분적으로 접촉하는 접촉부(121)를 구비함으로서 초음파 융착시 발생되는 진동이 렌즈(113)로 전달되는 것을 최소화하면서 이물이 발생되는 방지할 수 있는 것이다.

여기서, 이러한 접촉부(121)는 상기 렌즈(113)의 상부면과 점접촉되는 복수개의 엠보싱으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 렌즈(113)의 상부면과 선접촉되는 환고리형 링부재로 구비될 수도 있다.

이때, 상기 엠보싱 또는 환고리형 링부재중 어느 하나로 구비되는 접촉부(121)는 상기 리테이너(120)에 관통형성된 노출공(123)의 중심을 기준으로 하여 원주방향으로 일정간격을 두고 구비되거나 연속하여 구비되어야 한다.

또한, 상기 배럴(110)의 상부 외주면에는 외부단턱(117)을 구비하고, 상기 리테이너(120)의 하부 내주면에는 경사면을 갖는 내부단턱(122)을 구비하여 상기 배럴(110)과 리테이너(120)의 결합시 상기 외부단턱(117)의 외측테두리는 상기 내부단턱(122)의 경사면에 선접촉된다.

이러한 경우, 상기 배럴(110)의 상부 외주면으로 삽입되는 리테이너(120)는 상기 외부단턱(117)의 외측테두리가 상기 내부단턱(122)의 경사면과 접할때 삽입이 중지됨과 동시에 별도의 센터링지그장치의 필요없이 상기 배럴(110)의 광축중심과 상기 리테이너(120)의 광축중심을 서로 일치시키는 센터링 맞춤작업을 간편하고 정확하게 수행할 수 있는 것이다.

한편, 상기 배럴(110)의 상부 외주면에 상기 리테이너(120)가 삽입되어 가조립된 렌즈배럴(110)은 도 5(a)(b)에 도시한 바와 같이, 초음파 융착기(200)의 호른(horn)(240)의 직하부에 배치하여 상기 호른(240)의 하부단을 리테이너(120)의 상부면에 접촉시킨다.

이러한 상태에서, 도 6에 도시한 바와 같이, 전원(210), 커버터(220), 부스터(230) 및 호른(240)으로 이루어진 초음파 융착기(200)에서 발생되는 초음파를 상기 리테이너(120)에 접하는 호른(240)을 통하여 렌즈배럴(100)에 전달하면, 상기 배럴(110)의 외부단턱(117)의 외측테두리와 상기 내부단턱(122)의 경사면이 서로 접하는 부위에서 진동이 발생되면서 열을 발생시키게 된다.

이에 따라, 수지물로 이루어진 상기 배럴(110)의 외부단턱(117)의 외측테두리와 상기 내부단턱(122)의 경사면이 발생된 열에 의해서 녹아 융착되고, 이로 인하여 배럴(110)의 상부에 삽입된 리테이너(120)를 초음파 융착방식으로 보다 간편하고 신속하게 조립할 수 있는 것이다.

그리고, 상기와 같이 초음파 융착방식으로 조립된 렌즈배럴(100)은 하우징(20)의 암나사부에 나사결합되어 조립되고, 상기 하우징(20)의 하부단에는 이미지 센서(30)가 플립칩 본딩방식 또는 와이어본딩 방식으로 탑재된 기판(40)을 결합함으로서 카메라 모듈(1)을 제조완성하게 된다.

본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 렌즈가 적어도 하나 배치되는 배럴과 이에 상부로부터 하부로 삽입되어 배럴내의 렌즈를 가압하는 리테이너를 배럴의 상부 외주면과 리테이너의 하부 내주면이 중첩되는 특정부위를 초음파 방식으로 융착함으로서, 배럴에 리테이너를 조립하는 작업을 보다 간편하고 신속하게 수행할 수 있기 때문에, 카메라 모듈을 생산하는 작업생산성을 종래 나사결합방식에 비하여 현저히 향상시키고, 제품의 내구성을 향상시킬 수 있는 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims

하부단 내주면에 렌즈가 걸리는 렌즈 걸림턱을 갖추어 적어도 하나의 렌즈가 배치되는 배럴 ;

상기 배럴에 배치되는 최상층 렌즈와 접하는 접촉부를 갖추고, 상기 배럴의 상부로 삽입되어 상기 배럴의 외주면과 이에 중첩되는 하부 내주면을 초음파 용착하여 배럴에 고정되는 리테이너; 를 포함하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항에 있어서,

상기 배럴은 상기 렌즈와 인접하는 렌즈사이에 배치되는 조리개를 추가 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항에 있어서,

상기 배럴은 상기 렌즈와 인접하는 렌즈사이의 간격을 유지하는 스페이서를 추가 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항에 있어서,

상기 배럴은 몸체외주면에 하우징의 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 구비함을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항에 있어서,

상기 배럴은 상기 접촉부와 접촉하는 최상층의 렌즈를 IR필터로 구비함을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제5항에 있어서,

상기 IR필터는 상기 렌즈와 인접하는 렌즈사이에 해당하는 중간층 또는 상기 렌즈 걸림턱에 걸리는 최하층에 배치됨을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항에 있어서,

상기 배럴은 상부 외주면에 외부단턱을 구비하고, 상기 리테이너는 하부 내주면에 경사면을 갖는 내부단턱을 구비하여 상기 배럴과 리테이너의 결합시 상기 외부단턱은 상기 내부단턱의 경사면에 선접촉됨을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항에 있어서,

상기 접촉부는 상기 렌즈와 점접촉되는 복수개의 엠보싱으로 구비됨을 특징으로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항에 있어서,

상기 접촉부는 상기 렌즈와 선접촉되는 환고리형 링부재로 구비됨을 특징으 로 하는 카메라 모듈의 렌즈배럴.
제1항 내지 제9항중 어느 하나의 렌즈배럴을 구비하는 카메라 모듈.