KR20080069849A - 카메라모듈 및 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라모듈의 조립방법에 있어서, 렌즈부의 하부에 형성된 삽입구가 카메라하우징의 상부에 형성된 삽입공에 슬라이딩운동으로 삽입이 가능하도록 상기 삽입구와 삽입공의 치수공차를 관리하는 제 1단계; 상기 카메라하우징에 삽입 설치된 렌즈부의 슬라이딩운동에 따라 렌즈부에 반발력을 제공하도록 상기 렌즈부와 카메라하우징 사이에 소정의 탄성부재를 설치하는 제 2단계; 별도로 구성되는 포커싱 조절장치의 눌림과 탄성부재의 반발력으로 원하고자 하는 최적의 포커싱 높이에 렌즈부의 수평을 맞추어 그 상태를 유지시키는 제 3단계 및; 상기 렌즈부와 카메라하우징의 외곽 경계부위에 접착제를 도포하여 경화시키는 제 4단계를 포함하여 구성됨으로써, 기존 정밀한 나사 형태를 제작하기 위한 금형제작 및 사출의 정밀도 관리의 어려움으로 불균일한 부품 스펙의 문제점을 해결하여 균일하고 안정적인 부품 품질을 확보할 수 있게 되고, 토크 스펙의 미달 및 초과로 인하여 발생되는 카메라모듈 제작공정 불량의 개선할 수 있는 카메라모듈의 조립방법을 제공한다.

카메라모듈, 렌즈부, 카메라하우징, 조립, 포커싱 조절장치, 탄성부재

Description

카메라모듈 및 그 조립방법{CAMERA MODULE AND METHOD OF ASSEMBLY}

도 1은 종래 기술에 따른 카메라모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 분해 도시된 카메라모듈의 조립구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 분해 도시된 카메라모듈의 조립구조를 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라모듈의 조립구조를 나타낸 단면도이다.

*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*

A - 카메라모듈 10 - 렌즈부

11 - 삽입구 20 - 카메라하우징

21 - 삽입공 30 - IR필터

40 - 이미지센서 50 - PCB

60 - 탄성부재 70 - 포커싱 조절장치

71 - 고정구 72 - 조절구

80 - 접착제

본 발명은 카메라모듈의 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 모바일 기기 또는 디지털 카메라에 장착되는 카메라모듈(100)은 도 1 및 도 2의 도시와 같이 렌즈부(110)와, 카메라하우징(120)과, IR필터(130)와, 이미지센서(140) 및, PCB(150)로 구성되어 피사체의 광이미지를 렌즈부(110)가 수광받아 IR필터(130)로 전달하고, IR필터(130)는 수광된 광이미지에서 적외선을 차단한 후 이미지센서(140)로 조사하게 되며, 이미지센서(140)는 조사된 광이미지를 전기적인 신호로 변환하여 PCB(150)를 통해 출력되는 구조를 갖는다.

한편, 렌즈부(110)는 이미지센서(140)와의 거리 조정을 통한 포커싱 조정이 가능하도록 나사체결방식에 의해 체결 조립되는 구조를 갖게 되고, 이에 따라 렌즈부(110)의 나사부(111)와 카메라하우징(120)의 나사부(121)는 체결 조립시 빛의 침입 등을 방지하기 위해 나사부(111)(121) 간의 체결 조립시 서로 접촉되면서 마찰력이 작용하도록 하는 접촉 마찰 토크 관리방식으로 초정밀하게 나사산(111)(121)의 치수를 관리하고 있다.

그러나, 카메라모듈(100)의 렌즈부(110)와 카메라하우징(120)의 나사부(111)(121) 관리는 금형에서 나사부(111)(121)의 성형 정밀도에 의해 결정되고 있으나, 현재에는 금형/사출 업체의 경험적인 노하우(Know-How)에 의존하고, 업체 간 관리 수준 편차가 크기 때문에 표준화가 불가능하므로 스펙 미달/초과로 인한 제품의 불량 빈도가 높아지게 되는 문제점이 있게 된다.

또한, 렌즈부(110)와 카메라하우징(120) 나사부(111)(121) 간의 매우 미세한 치수 차이에도 마찰에 의하여 최종적으로 측정되는 토크 값은 매우 큰 차이를 나타내기 때문에 금형 및 사출물의 정밀도를 일정 기준의 토크 스펙에 맞추어 관리하는 것이 현재의 정밀금형기술로 해결하기에는 다소 어려움이 따르게 되는 문제점이 있게 된다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 무나사 타입으로도 렌즈부와 카메라하우징의 정교한 포커싱 조정이 가능하도록 하여 종래의 초정밀 치수 관리를 통한 나사부 마찰에 의한 토크 제어방식의 불균일한 부품 스펙으로 인해 부품 품질 불안정 및 카메라모듈 제조 공정의 안정성을 개선시킬 수 있는 카메라모듈의 조립방법을 제공함에 있다.

이러한, 본 발명은 카메라모듈의 조립방법에 있어서, 렌즈부의 하부에 형성된 삽입구가 카메라하우징의 상부에 형성된 삽입공에 슬라이딩운동으로 삽입이 가능하도록 상기 삽입구와 삽입공의 치수공차를 관리하는 제 1단계; 상기 카메라하우징에 삽입 설치된 렌즈부의 슬라이딩운동에 따라 렌즈부에 반발력을 제공하도록 상 기 렌즈부와 카메라하우징 사이에 소정의 탄성부재를 설치하는 제 2단계; 별도로 구성되는 포커싱 조절장치의 눌림과 탄성부재의 반발력으로 원하고자 하는 최적의 포커싱 높이에 렌즈부의 수평을 맞추어 그 상태를 유지시키는 제 3단계 및; 상기 렌즈부와 카메라하우징의 외곽 경계부위에 접착제를 도포하여 경화시키는 제 4단계를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 카메라모듈은 카메라모듈에 있어서, 하부에 삽입구가 형성된 렌즈부와, 상기 렌즈부가 슬라이딩운동으로 삽입이 가능하도록 상부에는 삽입공이 형성된 카메라하우징과, 상기 렌즈부의 슬라이딩운동에 따라 렌즈부에 반발력을 제공하도록 상기 렌즈부와 카메라하우징 사이에 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 분해 도시된 카메라모듈의 조립구조를 나타낸 단면도이며,도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라모듈의 조립구조를 나타낸 단면도이다.

도 3 내지 도 5의 도시와 같이 본 발명은 카메라모듈의 조립방법에 관한 것 으로, 카메라모듈(A)을 구성하는 렌즈부(10)와 카메라하우징(20) 간의 미세 포커싱 조정을 간편하게 수행하면서 용이하게 조립하기 위한 것이다.

카메라모듈(A)은 크게 렌즈부(10)와, 카메라하우징(20)과, IR필터(30)와, 이미지센서(40) 및, PCB(50)를 포함하여 구성되어 이미지센서(40)는 PCB(50)의 상면에 탑재되고, 렌즈부(10)는 카메라하우징(20)의 상부에 삽입되며, 렌즈부(10)가 삽입된 카메라하우징(20)은 소정의 접착제를 이용하여 PCB(50)의 상면에 밀봉 조립되는 것이나, 본 발명에서는 상기 렌즈부(10)와 카메라하우징(20)의 조립방법이 나사체결방식이 아닌, 별도로 구성되는 포커싱 조절장치(70)에 의해 제공받는 가압력과, 렌즈부(10)와 카메라하우징(20) 사이에 설치되는 탄성부재(60)의 반발력에 의해 포커싱 조정을 간편하게 수행하면서 용이하게 조립시킬 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 조립방법에 대하여 설명하면, 먼저 렌즈부(10)의 하부에 형성된 삽입구(11)가 카메라하우징(20)의 상부에 형성된 삽입공(21)에 슬라이딩운동이 가능한 구조로 삽입이 가능하도록 상기 삽입구(11)와 삽입공(21)의 치수공차를 관리하는 제 1단계를 수행한다.

즉, 렌즈부(10)의 하부에는 민자형태의 원통으로 형성되는 삽입구(11)가 구비되고, 카메라하우징(20)의 상면에는 상기 삽입구(11)가 슬라이딩운동이 가능하도록 삽입공(21)이 형성된다.

이때, 삽입구(11)와 삽입공(21)은 빛이 내부로 침입되는 것이 최대한 방지되도록 서로 면 접촉이 이루어지면서 삽입되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 렌즈부(10)와 카메라하우징(20)의 치수공차가 관리된 상태에서 렌 즈부(10)와 카메라하우징(20) 사이에 일정 탄성계수를 가진 탄성부재(60)를 삽입하는 제 2단계를 수행한다.

즉, 렌즈부(10)의 높이 조정에 따른 포커싱의 조정시 높이 기준 포커싱 구간에서 탄성부재(60)가 적절하게 압축되면서 렌즈부(10)의 높이 조정시 반발력을 제공하기 위함이다.

이러한, 탄성부재(60)는 렌즈부(10)와 카메라하우징(20) 사이에서 렌즈부(10)의 삽입에 따라 반발력을 일으키도록 일정 두께의 철판을 절곡하여 형성되는 것으로, 렌즈부(10)의 하단을 지지하는 환형의 제 1지지부(61)와, 카메라하우징(20)의 상단을 지지하는 환형의 제 2지지부(62) 및, 제 1지지부(61)와 제 2지지부(62) 간을 연결하는 연결부(63)로 이루어지는 판 스프링의 구조로 구성된다.

이때, 제 1지지부(61)와 제 2지지부(62)를 연결하는 연결부(63)는 렌즈부(10)의 삽입에 따른 원활한 반발력을 기대할 수 있도록 소정의 경사각도를 갖는 것이 바람직하다.

즉, 제 1지지부(61)와 제 2지지부(62)가 서로 다른 직경을 갖게 함으로써, 연결부(63)의 경사각도를 조절할 수 있게 되는 것으로, 이때 렌즈부(10)를 지지하는 제 1지지부(61)의 직경이 카메라하우징(20)을 지지하는 제 2지지부(62)의 직경보다 작게 구성되는 것도 가능하지만, 탄성부재(60)가 안정적으로 지지되기 위해 제 1지지부(61)의 직경보다 제 2지지부(62)의 직경이 크게 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 탄성부재(60)는 도 4의 도시와 같이 카메라하우징(20)의 상단 둘 레에서 렌즈부(10)의 가압력을 전달받을 수 있는 노출형으로 설치되거나, 도 5의 도시와 같이 카메라하우징(20)의 내부 바닥면에서 렌즈부(10)의 가압력을 전달받을 수 있는 내장형으로 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 탄성부재(60)가 렌즈부(10)와 카메라하우징(20) 사이에 환형의 형태로 형성되는 것에 관하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 평평한 판체로 구성되는 다수의 탄성부재가 렌즈부(10)와 카메라하우징(20) 사이 둘레 적절한 위치에 다수 개가 설치되는 것도 가능함은 물론, 상기 탄성부재(60)의 형태를 한정하는 것은 아니다.

이와 같이 탄성부재(60)가 렌즈부(10)와 카메라하우징(20) 사이에 설치되면, 별도로 구성되는 포커싱 조절장치(70)의 동작과 탄성부재(60)의 반발력으로 원하고자 하는 최적의 포커싱 높이에 렌즈부(10)의 수평을 맞추어 그 상태를 유지시키는 제 3단계를 수행한다.

여기서, 포커싱 조절장치(70)는 카메라모듈(A)과는 별개로 구성되어 카메라모듈(A)의 포커싱을 조정할 수 있도록 설치된다.

이러한, 포커싱 조절장치(70)는 카메라모듈(A)의 렌즈부(10) 상단에 고정형으로 배치되고, 내주면에는 나사부를 갖는 관통홀(71a)이 구비된 고정구(71)와, 고정구(71)의 관통홀(71a)에 나사체결되도록 외주면에는 상기 관통홀(71a)의 나사부와 대응되는 나사부가 형성되고 하단에는 상기 렌즈부(10)의 상단 일부가 삽입되어 지지되기 위한 지지부(72a)가 형성된 조절구(72)를 포함하여 구성된다.

이때, 조절구(72)는 회전 조작에 따라 고정구(71)로부터 높이 조절이 가능하 도록 고정구(71)보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 나사체결방식에 의해 결합된 조절구(72)가 고정구(71)로부터 높이 방향에 대한 위치를 제어할 수 있게 되며, 이에 따라 조절구(72)의 하단에 지지된 렌즈부(10) 역시 조절구(72)의 높이 조절에 따른 눌림과 탄성부재(60)의 반발력에 의해 위치 조절이 가능하기 때문에 미세 포커싱 조정이 가능하게 된다.

이와 같이 포커싱 조정이 완료되면, 그 상태에서 렌즈부(10)와 카메라하우징(20)이 소정의 고정수단(80)을 이용하여 고정시키는 제 4단계를 수행한다.

이때, 고정수단(80)으로는 렌즈부(10)와 카메라하우징(20)의 외곽 경계부위에 접착제를 도포시켜 경화시키는 것이 바람직하며, 이때 접착제는 비 도전성 재질인 에폭시(Epoxy)가 사용되는 것이 바람직하다.

한편, 렌즈부(10)에는 탄성부재(60)의 반발력이 작용하고 있는 상태이기 때문에 포커싱 조절장치(70)의 조절구(72)에 의해 가압력을 제공받는 상태에서 접착제를 도포시켜야 하고, 접착제에 의해 렌즈부(10)와 카메라하우징(20)이 접착되면 오븐 등을 이용하여 접착제를 소정온도에서 경화시켜 렌즈부(10)와 카메라하우징(20)을 단단하게 고정시킨다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 카메라모듈 조립방법에 의하면, 정밀하게 높이 방향의 위치를 조절하는 포커싱 조절장치와 탄성부재의 반발력에 의해 렌즈의 높이를 제어하는 방식을 가짐으로써, 기존 정밀한 나사 형태를 제작하기 위한 금형제작 및 사출의 정밀도 관리의 어려움으로 불균일한 부품 스펙의 문제점을 해결하여 균일하고 안정적인 부품 품질을 확보할 수 있게 되고, 토크 스펙의 미달 및 초과로 인하여 발생되는 카메라모듈 제작공정 불량의 개선으로 품질 실패 비용을 절감할 수 있게 되는 등의 효과를 제공한다.

Claims (11)

1. 카메라모듈의 조립방법에 있어서,

   렌즈부의 하부에 형성된 삽입구가 카메라하우징의 상부에 형성된 삽입공에 슬라이딩운동으로 삽입이 가능하도록 상기 삽입구와 삽입공의 치수공차를 관리하는 제 1단계;

   상기 카메라하우징에 삽입 설치된 렌즈부의 슬라이딩운동에 따라 렌즈부에 반발력을 제공하도록 상기 렌즈부와 카메라하우징 사이에 소정의 탄성부재를 설치하는 제 2단계;

   별도로 구성되는 포커싱 조절장치의 눌림과 탄성부재의 반발력으로 원하고자 하는 최적의 포커싱 높이에 렌즈부의 수평을 맞추어 그 상태를 유지시키는 제 3단계 및;

   상기 렌즈부와 카메라하우징이 소정의 고정수단에 의해 고정되는 제 4단계를 포함하여 구성되는 카메라모듈의 조립방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 4단계에서 상기 고정수단은,

   상기 렌즈부와 카메라하우징의 외곽 경계부위에 도포되는 접착제로 구성되는 카메라모듈의 조립방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2단계에서 상기 탄성부재는,

   렌즈부를 지지하는 제 1지지부와,

   상기 카메라하우징을 지지하는 제 2지지부 및,

   상기 제 1지지부와 제 2지지부 간을 연결하는 연결부를 포함하여 구성되는 카메라모듈의 조립방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 탄성부재의 제 1지지부는 렌즈부의 상단에 지지되고, 상기 제 2지지부는 카메라하우징의 외부 상단에 지지되는 노출형으로 설치되는 카메라모듈의 조립방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 탄성부재의 제 1지지부는 렌즈부의 하단에 지지되고, 상기 제 2지지부는 카메라하우징의 내부 하단에 지지되는 내장형으로 설치되는 카메라모듈의 조립방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 3단계에서 포커싱 조절장치는,

   내주면에 나사부가 형성된 관통홀을 구비하여 상기 카메라모듈의 상부에 고 정형으로 설치되는 고정구와,

   상기 고정구에 나사체결되도록 외주면에는 상기 관통홀의 나사부와 대응되는 나사부가 구비되고, 하단에는 상기 렌즈부의 상단 일부가 삽입되어 지지되기 위한 지지부가 형성된 조절구를 포함하여 구성되는 카메라모듈의 조립방법.
7. 삽입구가 형성된 렌즈부와,

   상기 렌즈부가 슬라이딩운동으로 삽입이 가능하도록 상기 삽입구와 대응되는 위치에 삽입공이 형성된 카메라모듈과,

   상기 카메라하우징 내에 설치되는 IR필터와,

   광이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서와,

   상기 이미지센서에서 변환된 신호를 처리하는 PCB와,

   상기 렌즈부의 슬라이딩운동에 따라 렌즈부에 반발력을 제공하도록 상기 렌즈부와 카메라하우징 사이에 설치되는 탄성부재 및,

   상기 카메라모듈의 포커싱조절 후 상기 렌즈부와 카메라하우징을 고정시키는 고정수단을 포함하여 구성되는 카메라모듈.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 고정수단은,

   상기 렌즈부와 카메라하우징의 외곽 경계부위에 도포되는 접착제로 구성되는 카메라모듈.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 탄성부재는,

   렌즈부를 지지하는 제 1지지부와,

   상기 카메라하우징을 지지하는 제 2지지부 및,

   상기 제 1지지부와 제 2지지부 간을 연결하는 연결부를 포함하여 구성되는 카메라모듈.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 탄성부재의 제 1지지부는 렌즈부의 상단에 지지되고, 상기 제 2지지부는 카메라하우징의 외부 상단에 지지되는 노출형으로 설치되는 카메라모듈.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 탄성부재의 제 1지지부는 렌즈부의 하단에 지지되고, 상기 제 2지지부는 카메라하우징의 내부 하단에 지지되는 내장형으로 설치되는 카메라모듈.

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