KR20080037783A - Camera module - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 COF 방식의 카메라 모듈 조립 상태를 보인 조립 사시도.1 is an assembled perspective view showing a state of assembly of a conventional COF camera module.
도 2는 종래 COF 방식의 카메라 모듈을 일부 절단한 단면도.2 is a cross-sectional view of a part of the conventional COF-type camera module cut.
도 3은 종래 COB 방식의 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional COB type camera module.
도 4는 종래 COB 방식의 카메라 모듈 분해 사시도.Figure 4 is an exploded perspective view of a conventional COB camera module.
도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도.5 is an assembled perspective view of the camera module according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 단면도.6 is a cross-sectional view of the camera module according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따라 이미지센서가 인쇄회로기판에 플립칩 본딩된 상태로 조립된 카메라 모듈의 단면도.7 is a cross-sectional view of a camera module assembled with an image sensor flip-chip bonded to a printed circuit board according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 채용되는 IR 필터의 위치 및 형태가 도시된 단면도.8 is a cross-sectional view showing the position and shape of the IR filter employed in the camera module according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110. 인쇄회로기판 111. 이미지센서110. Printed
120. 하우징 122. 홈120.
130. 렌즈배럴 131. 지지부130. Lens Barrel 131. Support
140. 압입링 141. 수직지지구140. Press-
150. IR 필터층 B. 접착제150.IR filter layer B. Adhesive
본 발명은 초점 조정 없이 조립 가능한 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 렌즈배럴 하부로 연장된 지지부가 하우징 상부에 형성된 홈을 통해 결착되고, 상기 렌즈배럴 내에 적층된 다수의 렌즈를 고정하는 압입링으로부터 연장된 수직지지구가 이미지센서의 상면에 직접 안착됨으로써, 초점 조정 공정을 거치지 않고 조립이 완료될 수 있도록 한 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module that can be assembled without adjusting the focus, and more particularly, from a press-fit ring for fixing a plurality of lenses stacked in the lens barrel, a support portion extending below the lens barrel is bound through a groove formed in the upper portion of the housing. The extended vertical support is directly seated on the upper surface of the image sensor, and thus relates to a camera module that allows the assembly to be completed without going through a focusing process.
현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 기능이 구비된 다기능 멀티 기기로 사용되고 있다.Currently, portable terminals such as mobile phones and PDAs have recently been used as multi-function multi devices equipped with music, movie, TV, and game functions as well as simple telephone functions with the development of the technology.
상기 휴대용 단말기의 다기능화를 이끌어 가기 위한 것 중에 대표적으로 카메라 모듈(camera module)을 들 수 있으며, 이러한 카메라 모듈의 주력 제품이 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 수백만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능이 구현 가능하게 변화되고 있다.The camera module is one of the leading examples of the multifunctionality of the portable terminal, and the main product of such a camera module is changed from the existing 300,000 pixels (VGA class) to the high pixels of several million pixels. At the same time, various additional functions such as auto focusing (AF) and optical zoom are changing to be implemented.
일반적으로, 카메라 모듈(CCM:Compact Camera Module)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.In general, a compact camera module (CCM) is a small size and is applied to various IT devices such as a camera phone, a PDA, a smart phone, and a portable mobile communication device. The market is gradually increasing the number of devices equipped with camera modules.
이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.Such a camera module is manufactured using an image sensor such as a CCD or a CMOS as a main component, and collects an image of an object through the image sensor and stores it as data in a memory in the device, and the stored data is stored in the LCD or PC in the device. The image is displayed through a display medium such as a monitor.
통상의 카메라 모듈은 대표적으로 COB(Chip On Board), COF(Chip On Flexible) 등의 방식으로 제작되는 바, 아래 도시된 도면을 참조하여 그 간략한 구조를 살펴보면 다음과 같다.A typical camera module is typically manufactured by a method such as a chip on board (COB), a chip on flexible (COF), and the brief structure with reference to the drawings shown below.
도 1은 종래 COF 방식의 카메라 모듈 조립 상태를 보인 조립 사시도이고, 도 2는 종래 COF 방식의 카메라 모듈을 일부 절단한 단면도이다.1 is an assembled perspective view illustrating a state of assembling a camera module of a conventional COF method, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the camera module of a conventional COF method.
도시된 바와 같이, 종래의 카메라 모듈(1)은 렌즈를 통해 들어온 영상신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서(3)가 저면에 지지되는 하우징(2)과, 상기 이미지센서(3)에 피사체의 영상신호를 모아주는 렌즈군(4)과, 상기 렌즈군(4)이 내부에 다단 적층되는 배럴(5)의 순차적인 결합에 의해서 구성된다.As shown in the drawing, the
이때, 상기 하우징(2)의 하부에는 CCD 또는 CMOS로 이루어진 이미지센서(3) 를 구동하기 위한 전기 부품인 콘덴서(condensor)와 저항(resistance)의 칩 부품이 부착된 실장용 기판(FPCB)(6)이 전기적으로 결합된다.At this time, a mounting substrate (FPCB) 6 having a capacitor and a chip component of resistance, which is an electrical component for driving the
이와 같이 구성된 종래의 카메라 모듈(1)은, 실장용 기판(FPCB, 6)에 다수의 회로 부품이 실장된 상태에서 기판(6)과 이미지센서(3) 사이에 이방전도성필름(ACF:Anisotropic Conductive Flim)(8)을 삽입하고 열과 압력을 가하여 통전되도록 접착 고정하고, 그 반대면에 IR 필터(7)를 부착한다.The
또한, 다수의 렌즈군(4)이 내장된 배럴(5)과 하우징(2)이 나사 결합에 의해서 가결합시킨 상태에서 전술한 바와같이, 기 조립된 실장용 기판(6)이 하우징의 저면에 별도의 접착제에 의해서 접착 고정된다.Further, as described above in the state in which the
한편, 상기 이미지센서(3)가 부착된 실장용 기판(6)과 배럴(5)이 결합된 하우징(2)의 접착 고정 후에 상기 배럴(5)의 전방에 피사체(해상도 챠트)를 일정한 거리로 하여 초점 조정이 이루어지게 되는 데, 상기 카메라 모듈(1)의 초점 조정은 하우징(2)에 나사 결합된 배럴(5)의 회전에 의한 수직 이송량이 조절됨에 따라 렌즈군(4)과 이미지센서(3)간의 초점 조정이 이루어지게 된다.On the other hand, after fixing the
이때, 상기 피사체의 거리는 대략 50㎝에서 무한대의 거리를 두고 초점 조정이 이루어지게 되며, 최종적인 초점이 조정된 후에는 하우징(2)과 배럴(5) 사이에 접착제를 주입하여 초점이 맞춰진 상태로 접착 고정된다.In this case, the distance of the subject is approximately 50 cm at an infinite distance from the focus adjustment is made, and after the final focus is adjusted by injecting an adhesive between the
그러나, 상기 렌즈군(4)이 장착된 배럴(5)을 하우징(2)과 조립 후 이미지센서(3)에 맺히는 상의 초점을 조정하기 위하여 하우징(2)에 나사 결합된 배럴(5)을 좌, 우 회전시켜 수직 이송시킬 때, 상기 하우징(2)과 배럴(5)의 나사 결합 부위의 마찰에 의해 발생되는 파티클 등의 이물이 IR 필터(7) 또는 이미지센서(3)의 상면으로 떨어져 상기 이미지센서(3)의 수광 영역 상에 노출됨에 따른 이물 불량이 발생되는 단점이 있다.However, in order to adjust the focus of the image on which the
그리고, 상기 실장용 기판(6)과 하우징(2)의 조립 기준은 IR 필터(7)에 의해서 결정되는 바, 상기 IR 필터(7)는 이미지센서(3)와 렌즈군(4)의 중심을 맞추는 중요한 역할을 하게 되며, 상기 IR 필터(7)의 장착 위치에 따라 이물에 큰 영향이 미치게 된다.In addition, an assembly criterion of the
즉, IR 필터(7)의 장착 위치가 이미지센서(3)에 가까울수록 IR 필터(7)의 상면에 떨어진 이물이 쉽게 인식되고 이와 반대로 IR 필터(7)이 이미지센서(3)에서 멀어질수록 이물에 대한 영향이 둔감해짐에 따라 상기 IR 필터(7)와 이미지센서(3)의 거리를 적절하게 유지될 수 있도록 하는 카메라 모듈 설계가 필요하다.That is, the closer the mounting position of the
한편, 도 3과 도 4는 COB 방식으로 제작되는 카메라 모듈이 도시된 도면으로써, 도 3은 종래 COB 방식의 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도이고, 도 4는 종래 COB 방식의 카메라 모듈 분해 사시도로서, 종래 카메라 모듈(10)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(12)가 와이어 본딩 방식에 의해서 장착된 프린트기판(11)이 플라스틱 재질의 하우징(13) 하부에 결합되고 상기 하우징(13) 상부로 연장된 경통(14)에 하부로 원통형 몸체(15)가 연장된 렌즈배럴(16)이 결합됨에 의해서 제작된다.On the other hand, Figure 3 and Figure 4 is a view showing a camera module manufactured in a COB method, Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional COB type camera module, Figure 4 is an exploded perspective view of a conventional COB type camera module In the
상기 카메라 모듈(10)은 경통(14) 내주면에 형성된 암나사부(14a)와 원통형 몸체(15)의 외주면에 형성된 숫나사부(15a)의 나사 결합으로 하우징(13)과 렌즈배럴(16)이 상호 결합된다.The
이때, 상기 프린트기판(11)의 상면, 즉 렌즈배럴(16)의 하단부에 장착된 렌즈(L)와 상기 프린트기판(11)의 하면에 부착된 이미지센서(12) 사이에는 IR 필터(18)가 결합됨으로써, 이미지센서(12)로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키게 된다.In this case, an
상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈(L)를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(12)의 표면에 초점을 맞추게 되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(13) 상단에 체결된 렌즈배럴(16)를 회전시키면서 최적의 초점이 맞춰진 지점에서 하우징(13)과 렌즈배럴(16)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(13)과 렌즈배럴(16)를 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.In the camera module assembled as described above, light flowing from a specific object passes through the lens L and the image is inverted to focus on the surface of the
이와 같이, 두 가지 타입(COB, COF)의 카메라 모듈 조립 방식은 공통적으로 하우징(2)(13)의 상단 개구부를 통해 배럴(5)(16)이 삽입되어 각 부재의 내, 외주면에 형성된 암, 수나사부를 이용한 나사 결합으로 수직 결합되고, 상기 하우징(2)(13) 상단에서 배럴(5)(16)의 회전에 의한 높이 조정에 의해서 상기 배럴(5)(16) 내의 렌즈(L)와 인쇄회로기판(6)(11)에 실장된 이미지센서(3)(12) 간의 초점 조정이 이루어진다.As described above, two types of COB and COF camera module assembly methods commonly include
따라서, 전술한 조립 방식으로 제작되는 종래의 카메라 모듈은, 상기 하우 징(2)(13)과 배럴(5)(16)이 수직 결합될 때 암,수 나사부가 틀어진 각도로 맞물리게 되면 나사산이 뭉개지거나 암,수 나사부의 마찰에 의해 그 결합 부위가 마모되면서 미세한 파티클이 발생됨에 따른 이물 불량이 발생하는 등의 조립성이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 지적되고 있다.Therefore, in the conventional camera module manufactured by the above-described assembly method, when the housing (2) 13 and the barrel (5) 16 are vertically coupled, the screw thread is crushed when the female and male threads are engaged at the wrong angle. In addition, it is pointed out that the assembly properties such as foreign matter defect due to the generation of fine particles as the joining portion is worn by the friction of the female and male threads are significantly reduced.
또한, 하우징(2)(13)과 렌즈배럴(5)(16) 사이에서 발생되는 파티클은 하우징(2)(13)의 상부에 장착된 렌즈배럴(5)(16)을 회전시켜 초점 조정시나 하우징(2)(13)이 좌, 우 흔들림에 따라 하우징(2)(13)과 렌즈배럴(5)(16)의 결합 부위에서 발생된 파티클이 IR 필터(7)(18)의 상면 또는 이미지센서(3)(12)의 수광 영역으로 유입될 수 밖에 없어 이미지센서(12)를 통한 이미지 재현시의 결함으로 작용하게 되는 단점이 있다.In addition, particles generated between the
그리고, 상기 하우징(2)(13)과 배럴(5)(16)이 나사 결합됨에 따라 나선의 접촉면을 따라 배럴(5)(16)을 회전시킬 때 배럴(5)(16)에 형성된 나선 각도에 따라 렌즈의 기울어짐(tilt)이 발생될 수 있는 문제점이 있다.As the
아울러, 이와 같은 방식으로 조립되는 종래 카메라 모듈은 배럴(5)(16)과 하우징(2)(13)의 최적 형합 성능과 토크(torque) 관리를 위해서 상기 하우징(2)(13)과 배럴(5)(16)의 내, 외주면에 형성된 암, 수 나사부의 나사산 높이와 각도가 정확해야만 하고, 이에 따라 사출이 난해하고 제조 단가가 증가되는 단점이 있다.In addition, the conventional camera module assembled in this manner has the housing (2) 13 and barrel (B) for optimum matching performance and torque management of the barrel (5) (16) and the housing (2) (13). 5) (16) has the disadvantage that the thread heights and angles of the female and male threads formed on the inner and outer circumferential surfaces thereof are accurate, thus making injection difficult and increasing the manufacturing cost.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 배럴 일체형 하우징을 이용한 카메라 모듈 구조가 제안되고 있는 바, 국내등록특허 제408614호와 일본국공개공보 제2005- 84470호에 기재된 바와 같이 별도의 초점 조정없이 조립될 수 있도록 한 카메라 모듈 구조가 개시되어 있다.In order to solve this problem, a camera module structure using a barrel-integrated housing has been proposed, so that it can be assembled without additional focus adjustment as described in Korean Patent No. 408614 and Japanese Laid-Open Publication No. 2005-84470. A camera module structure is disclosed.
상기의 카메라 모듈 구조는 결상 렌즈부를 갖는 광학 소자, 즉 하우징의 하단부가 직접 기판의 개구부를 관통하여 이미지센서의 상면에 직접 안착되도록 하거나, 하우징의 내부에 적층된 렌즈에서 연장된 수직지지구가 이미지센서 상면에 직접 안착되도록 한 구조이다.The camera module structure includes an optical element having an imaging lens, that is, a lower end portion of the housing penetrating directly through the opening of the substrate to be directly seated on the upper surface of the image sensor, or a vertical support extending from a lens stacked inside the housing. It is structured to be directly seated on the upper surface of sensor.
그러나, 상기와 같은 종래 카메라 모듈은 상기 광학 소자가 이미지센서에 안착될 때 기판이 움직이지 않도록 하면서 광축이 일치되도록 한 기술적 구성 또는 상기 광학 소자와 기판간의 결합 구조에 대해서는 전혀 기재되어 있지 않을 뿐만 아니라 렌즈의 하부로 연장된 지지부의 기술적 구성은 현실적으로 실현되기 어려운 문제점이 있었다.However, the conventional camera module as described above does not describe the technical configuration or the coupling structure between the optical element and the substrate so that the optical axis is matched while the substrate does not move when the optical element is seated on the image sensor. The technical configuration of the support extending below the lens has a problem that is difficult to realize in reality.
따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 하우징의 상면에 형성된 홈을 통해 렌즈배럴 하부로 연장된 지지부가 삽입되고, 상기 렌즈배럴 내에 장착된 압입링으로부터 하향 연장된 수직지지구의 하단부가 이미지센서 상면에 안착 지지됨으로써, 별도의 초점 조정없이 카메라 모듈의 조립이 완료됨과 아울러 렌즈배럴과 하우징의 나사 결합이 배제됨에 의한 이물 발생이 방지되도록 한 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned disadvantages and problems raised in the conventional camera module, and a support portion extending below the lens barrel is inserted through a groove formed in the upper surface of the housing, and is mounted in the lens barrel. The lower end of the vertical support extending downward from the press-fit ring is seated and supported on the upper surface of the image sensor, so that the assembly of the camera module is completed without additional focus adjustment and foreign substances are prevented by removing the screw barrel between the lens barrel and the housing. It is an object of the invention to provide a module.
본 발명의 상기 목적은, 원주면을 따라 하부로 지지부가 연장 형성된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴 내에 적층 결합된 적어도 하나 이상의 렌즈가 개별적으로 지지 고정되며, 최하부측 렌즈를 지지하는 압입링으로부터 수직지지구가 연장된 압입링과, 상기 렌즈배럴의 지지부가 접촉 지지되도록 상면에 홈이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 하부에 밀착 결합되고, 상면 중앙부에 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판을 포함하는 카메라 모듈이 제공됨에 의해서 달성된다.The object of the present invention is to support a lens barrel extending downward along a circumferential surface, and at least one lens laminated in the lens barrel is individually supported and fixed, and is perpendicular to the press-in ring for supporting the lowermost lens. A camera module including a press-fit ring extending from the earth, a housing having a groove formed on an upper surface of the lens barrel in contact with the support, and a printed circuit board which is tightly coupled to the lower portion of the housing and has an image sensor mounted on an upper surface of the lens barrel; This is accomplished by being provided.
상기 렌즈배럴은 내부에 적층된 다수의 렌즈가 군을 이루어 압입링에 의해서 개별적으로 고정되며, 그 하단부에 소정 길이로 돌출륜 형태의 지지부가 연장 형성된다.The lens barrel has a plurality of lenses stacked therein, which are individually fixed by a press-fit ring in a group, and a support portion having a protruding ring shape is extended to a predetermined length at a lower end thereof.
상기 렌즈배럴에 형성된 지지부는 배럴의 하단면에서 원주 둘레를 따라 직하부로 연장 형성되거나 다수의 돌기가 하단부에서 등간격을 이루어 돌출된 형태로 구성될 수도 있다.The support portion formed in the lens barrel may be formed to extend directly under the circumference from the bottom surface of the barrel or a plurality of protrusions are formed at equal intervals at the bottom portion.
또한, 상기 하우징의 상부는 렌즈배럴과 동일한 형상의 원통형으로 구성되고 그 상면에 원주면을 따라 렌즈 하단부의 지지부가 삽입되는 홈이 형성된다. 이때, 상기 홈은 렌즈배럴의 하단부에 형성된 지지부의 형상에 따라 적절하게 변경 가능하며, 상기 지지부와 홈의 형상은 대응 결합되는 면의 치합 구조에 따라 변형 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper portion of the housing is formed of a cylindrical shape having the same shape as the lens barrel, the groove is formed in the upper surface is inserted into the support portion of the lower end of the lens along the circumferential surface. At this time, the groove can be appropriately changed according to the shape of the support portion formed in the lower end of the lens barrel, the shape of the support portion and the groove is characterized in that it is formed to be deformable according to the mating structure of the mating surface.
한편, 상기 렌즈배럴의 내부에 적층된 렌즈를 지지 고정시키는 압입링은 탄 성 재질로 구성되어 각 렌즈의 하면에 밀착 결합된다.On the other hand, the press-fit ring for supporting and fixing the lens laminated in the lens barrel is made of an elastic material is tightly coupled to the lower surface of each lens.
이때, 상기 압입링 중 최하부측 렌즈의 하면을 지지 고정하는 압입링은 내주면 상에서 적어도 3개 이상의 수직지지구가 하부로 연장 형성되고, 상기 수직지지구의 하단부는 상기 하우징 하부에 밀착 결합되는 인쇄회로기판에 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩된 이미지센서의 상면에 직접 안착된다.At this time, the press-fit ring for holding and fixing the lower surface of the lowermost lens of the press-in ring is formed on the inner peripheral surface of at least three or more vertical supports extending downward, the lower end of the vertical support is a printed circuit board is tightly coupled to the lower housing It is directly seated on the top surface of the image sensor wire bonded or flip chip bonded.
여기서, 상기 압입링의 수직지지구는 상기 이미지센서 상면에 구비된 수광부 외측에 지지되며, 상기 수직지지구의 연장 길이는 렌즈와 이미지센서간의 초첨거리에 해당하는 길이로 형성됨이 바람직하다.Here, the vertical support of the press-fit ring is supported outside the light-receiving portion provided on the image sensor, the extension length of the vertical support is preferably formed of a length corresponding to the focal length between the lens and the image sensor.
또한, 상기 렌즈배럴의 내부에는 렌즈와 렌즈 사이의 임의 지점에 필름 형태의 IR 필터가 적층 결합되거나, 상기 렌즈의 일면에 IR 필터층이 구비됨으로써, 상기 렌즈군을 통해 입사되는 장파장의 적외선이 차단된다.In addition, an IR filter in the form of a film is laminated or bonded to an arbitrary point between the lens and the lens barrel, or an infrared filter layer is provided on one surface of the lens to block infrared rays of long wavelength incident through the lens group. .
이와 같은 기술적 구성을 포함하는 본 발명의 카메라 모듈은, 상기 렌즈배럴과 하우징이 하단부와 상단부가 접촉되며 수직 결합되는 바, 상기 하우징의 상면에 형성된 홈에 렌즈배럴의 직하부로 연장된 지지부가 삽입되어 수직 결합됨에 의해서 카메라 모듈 조립이 완성되고, 이때, 상기 홈의 내부에 접착제가 주입되어 경화됨에 따라 배럴과 하우징의 견고한 결합이 이루어지도록 한다.In the camera module of the present invention including such a technical configuration, the lens barrel and the housing are vertically coupled with the lower end and the upper end contacted with each other, and a support portion extending directly below the lens barrel is inserted into a groove formed in the upper surface of the housing. Assembly of the camera module is completed by vertical coupling. At this time, the adhesive is injected into the groove to harden the barrel and the housing.
이때, 상기 압입링으로부터 하부로 연장된 수직지지구는 카메라 모듈 설계시 정해진 초점 거리에 해당하는 길이로 형성되어 이미지센서 상면에 직접 안착됨에 의해 카메라 모듈 조립이 이루어짐으로써, 상기 이미지센서와 렌즈간에 별도의 초점 조정 과정 없이 조립이 완료된다.At this time, the vertical support extending from the press-in ring to the bottom is formed in a length corresponding to the focal length determined in the design of the camera module is assembled to the camera module by being directly seated on the upper surface of the image sensor, a separate between the image sensor and the lens Assembly is complete without focusing process.
본 발명에 따른 카메라 모듈은, 이미지센서가 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩된 기판의 상부에 상면에 홈이 형성된 하우징이 장착되고, 상기 하우징의 상부에 다수의 렌즈가 압입링에 의해서 내부에 지지되는 렌즈배럴이 수직 결합됨에 있어서, 상기 렌즈를 고정하고 있는 최하부측 압입링으로부터 하부로 연장된 수직지지구가 이미지센서의 상면에 직접 접촉되고, 상기 하우징의 홈과 렌즈배럴의 하단 지지부 사이에 도포된 접착제가 경화됨에 의한 하우징과 기판의 견고한 결합이 이루어지도록 한다.In the camera module according to the present invention, a lens is provided with a housing having a groove formed on an upper surface of a substrate on which an image sensor is wire bonded or flip chip bonded, and a plurality of lenses are supported therein by an indentation ring on an upper portion of the housing. When the barrel is vertically coupled, the vertical support extending downward from the lowermost press-fit ring holding the lens is in direct contact with the upper surface of the image sensor, and the adhesive applied between the groove of the housing and the lower support of the lens barrel. The hardening allows for a firm coupling of the housing to the substrate.
본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Matters relating to the operational effects including the technical configuration of the camera module according to the present invention will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
먼저, 도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.First, Figure 5 is an assembled perspective view of the camera module according to the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view of the camera module according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈(100)은 인쇄회로기판(110)과, 그 상부에 밀착 결합되는 하우징(120)과, 상기 하우징(120)의 상부에 수직 결합되는 렌즈배럴(130)로 구성된다.As shown, the
상기 하우징(120)은 상부로 연장된 원통형 몸체(121)의 상면에 홈(122)이 구비되며, 상기 홈(122)은 원통형 몸체(121)의 상면 원주 둘레를 따라 원형으로 형성되며, 경우에 따라 소정 깊이의 홈이 등간격으로 형성되도록 할 수도 있다.The
상기 홈(122)의 내부에는 자외선 조사에 의해서 경화되는 UV 접착제(B)가 주 입되며, 이때 상기 접착제(B)는 상기 원통형 몸체(121)의 상면 전체에 도포됨과 동시에 상기 홈(122)의 내부로 주입되도록 한다.Into the inside of the
또한, 상기 렌즈배럴(130)은 접착제(B)가 도포 또는 주입된 하우징(120)의 상부에 밀착되어 수직 결합되는 바, 상기 렌즈배럴(130)은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 압입링(140)을 통해 적층 결합된 상태에서 상기 하우징(120)의 상부에 안착된다.In addition, the
상기 렌즈배럴(130)은 하단부에서 돌출륜의 형태로 연장된 지지부(131)가 구비되고, 상기 지지부(131)가 하우징(120)의 홈(122) 내부로 삽입됨에 의해서 하우징(120) 상부에 수직 결합된다.The
이때, 상기 렌즈배럴(130)에서 하향 연장된 지지부(131)는 상기 하우징(120) 상면에 형성된 홈(122)의 형상, 즉 전술한 바와 같은 원형 또는 등간격의 홈 형성 구조에 따라 상기 지지부(131)는 렌즈배럴(130)의 하부에서 지지륜의 형태 또는 다수의 돌기 형태로 구성된다.In this case, the
또한, 상기 렌즈배럴(130)은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 다단으로 적층 결합되고, 상기 각 렌즈(L)의 하면 테두리부를 지지하며, 상기 렌즈(L)와 렌즈(L) 사이에 압입링(140)이 개재된다.In addition, the
상기 압입링(140)은 배럴(130) 내에 적층된 렌즈(L)를 압입 고정시킴과 동시에 렌즈(L)간의 간격을 조절하는 역할을 하게 되며, 상기 배럴(130) 내의 최하부측 렌즈(L)를 고정하는 압입링(140)은 환형 링 형태로 구성되어 그 내주면에서 직하부로 다수의 수직지지구(141)가 연장 형성된다.The press-
이때, 상기 수직지지구(141)는 압입링(140)의 내주면에서 적어도 3개 이상 하향 연장되며, 바람직하게는 상기 압입링(140)이 이미지센서(111)의 상면에서 수평으로 안정되게 지지되도록 하기 위하여 그 내주면 사방에서 개별적으로 하향 연장된 4개의 수직지지구(141)로 구성된다.At this time, the
한편, 상기 수직지지구(141)의 하단부는 중앙부에 수광부가 형성된 이미지센서(111) 상면에 안착 지지되며, 상기 이미지센서(111)는 하우징(120)의 하단 주연부가 밀착되는 인쇄회로기판(110) 상에 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩 방식으로 실장된다.On the other hand, the lower end of the
아래 도시된 도 7은 이미지센서(111)가 인쇄회로기판(110)에 플립칩 본딩된 상태로 조립된 카메라 모듈의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a camera module assembled with the
이때, 상기 렌즈배럴(130)은 인쇄회로기판(110)의 상면에 장착된 하우징(120)의 상부에 수직 결합되는 바, 내부에 다수의 렌즈(L)와 이를 고정시키기 위한 압입링(140)이 적층된 상태에서 상기 홈(122)과 지지부(131)가 체결됨에 의해서 상기 인쇄회로기판(110)에 실장된 이미지센서(111)와 상기 렌즈(L)의 광축이 일치되도록 결합된다.At this time, the
그리고, 상기 렌즈배럴(130) 내의 최하부측 압입링(140)으로부터 연장된 수직지지구(141)가 이미지센서(111) 상면에 안착됨으로써, 상기 이미지센서(111) 상면을 기준으로 렌즈(L)와 이미지센서(111)의 초점이 별도의 초점 조정 공정없이 고정된다.Then, the
따라서, 상기 하우징(120) 상부에 장착된 렌즈배럴(130)의 내부에서 렌즈(L) 를 고정시키는 압입링(140)은 그 직하부로 연장된 수직지지구(141)의 하단부가 직접 이미지센서(111) 상의 이미지 결상 부위인 수광부를 침범하지 않는 지점을 피해 안착 지지되어야 한다.Therefore, the press-
또한, 상기 인쇄회로기판(110)에 순차적으로 하우징(120)과 렌즈배럴(130)이 장착된 상태에서 상기 렌즈배럴(130) 내의 렌즈(L)를 통해 이미지센서(111)의 수광부로 입사되는 광 중에 포함된 장파장의 적외선은 상기 렌즈(L) 중 어느 하나의 렌즈(L) 일면에 형성된 IR 필터층(150)을 통해 차단된다.In addition, in the state in which the
상기 IR 필터층(150)은 상기 렌즈배럴(130)에 적층된 렌즈면 중 그 곡률 반경이 가장 큰 면에 적층 형성됨이 바람직하며, 이는 상기 렌즈(L)를 통해 입사되는 광의 통과 영역을 최대한 크게 하여 적외선 차단 효율을 향상시키기 위함이다.The
한편, 상기 렌즈배럴(130)의 내부에 적층된 렌즈(L)를 고정하면서 이미지센서(111) 상면에 직접 안착되는 수직지지구(141)의 길이는 앞서 설명한 바와 같이, 조립 대상이 되는 카메라 모듈 초점 거리에 해당되며, 상기 수직지지구(141)의 연장 길이는 카메라 모듈의 조립 설계시 이미지센서(111)의 화소별 또는 렌즈(L)의 종류별로 정해진 연장 길이를 가지도록 설계된다.Meanwhile, the length of the
다음, 도 8은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 채용되는 IR 필터의 위치 및 형태가 도시된 단면도이다.Next, Figure 8 is a cross-sectional view showing the position and shape of the IR filter employed in the camera module according to the present invention.
본 발명의 카메라 모듈은 도 9a와 도 9b및 도 9c에 각각 도시된 바와 같이, 상기 렌즈배럴(130)에 적층된 렌즈(L)와 렌즈(L) 사이(도 9b), 또는 상기 렌즈배 럴(130)에 장착된 커버글래스(160)의 하부(도 9c), 및 상기 렌즈배럴(130)에 적층된 최하부측 렌즈(L)를 지지하고 있는 압입링(140)의 수직지지구(141)(도 9a) 상에 각각 필름 형태의 IR 필터(170)가 장착될 수 있다.9A, 9B, and 9C, the camera module of the present invention is disposed between the lens L and the lens L stacked on the lens barrel 130 (FIG. 9B), or the lens barrel.
이때, 상기 렌즈배럴(130) 내의 렌즈(L)와 렌즈(L) 사이에 장착된 IR 필터(170)는 압입링(140)에 의해 고정된다. At this time, the
또한, 상기 IR 필름(170)은 90㎛ 내지 100㎛ 정도의 두께로 형성되며, 전술한 바와 같이, 상기 렌즈배럴(130) 내의 최하부측 렌즈(L)를 지지하고 있는 압입링(140)의 수직지지구(141)에 장착된 IR 필름(170)이 중앙부의 처짐이 발생되지 않도록 압착 고정된다.In addition, the
여기서, 상기 IR 필름(170)의 두께가 90㎛ 이하일 경우에는 상기 이미지센서(111)로 유입되는 입사광중에 포함된 장파장의 적외선을 효과적으로 차단할 수 없을 뿐만 아니라 IR 필름(170) 중앙부가 자중에 의해 처짐이 발생될 수 있으며, IR 필름(170)의 두께가 100㎛ 이상일 경우에는 종래에 사용되던 IR 코팅막이 형성된 글라스(0.3㎜)에 비해서 두께 절감의 효과를 크게 기대할 수 없기에, 90㎛에서 100㎛ 이내의 두께로 형성됨이 가장 바람직하다.In this case, when the thickness of the
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be possible, but such substitutions, changes and the like should be regarded as belonging to the following claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 상기 하우징의 상면에 형성된 홈을 통해 렌즈배럴 하부로 연장된 지지부가 삽입됨과 동시에 상기 렌즈배럴 내에 장착된 압입링으로부터 하향 연장된 수직지지구의 하단부가 이미지센서 상면에 안착 지지됨으로써, 별도의 초점 조정이 필요없기 때문에 공정 개선에 의한 생산성이 향상되는 이점이 있다. As described above, the camera module of the present invention is inserted into the lower portion of the lens barrel through the groove formed in the upper surface of the housing and at the same time the lower end of the vertical support extending from the pressing ring mounted in the lens barrel image By being seated and supported on the upper surface of the sensor, there is an advantage that productivity by process improvement is improved because a separate focus adjustment is not necessary.
또한, 본 발명은 하우징의 내부로 렌즈배럴이 삽입되지 않고 하우징 상면에 렌즈배럴이 안착되는 구조로써, 상기 하우징과 렌즈배럴의 나사 결합 공정이 삭제됨에 따라 하우징과 렌즈배럴 결합 시 이물 불량이 개선될 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention is a structure in which the lens barrel is seated on the upper surface of the housing without the lens barrel is inserted into the housing, the foreign matter defects when the housing and the lens barrel are combined as the screw coupling process of the housing and the lens barrel is deleted. There are advantages to it.
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