KR20090021753A

KR20090021753A - 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 처리장치

Info

Publication number: KR20090021753A
Application number: KR1020070086542A
Authority: KR
Inventors: 유윤상; 김태수
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2009-03-04

Abstract

본 발명은, 카메라 모듈의 설계 구조와 조립 공정을 단순화시킬 수 있는 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 처리장치에 관한 것이다. 본 발명은, 외부로부터 영상이 입력되는 렌즈; 상기 렌즈를 통하여 입력되는 영상을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자; 상기 촬상 소자가 배치되는 회로기판; 및 상기 촬상 소자를 내부에 수납하는 하우징을 구비하고, 상기 렌즈가 상기 하우징의 일면에 일체형으로 형성된 카메라 모듈을 제공한다.

Description

카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 처리장치{Camera module and digital image processing apparatus therewith}

본 발명은 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈를 통하여 입력된 영상을 회로기판 위에 실장된 촬상 소자에 의하여 받아들이는 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 처리장치에 관한 것이다.

통상적으로, 디지털 영상 처리장치는 디지털 카메라, PDA(personal digital assistant), 폰 카메라, PC 카메라 등의 영상을 처리하거나 영상 인식 센서를 사용하는 모든 장치를 포함한다. 이러한 디지털 영상 처리장치에는 영상을 입력받는 카메라 모듈이 구비될 수 있다.

카메라 모듈은 렌즈를 통하여 영상이 입력되고, 입력된 영상이 촬상 소자에 맺히고, 촬상 소자에 연결된 회로 구조에 의하여 그 영상을 획득하여 이미지 파일로 저장할 수 있다.

이를 위하여, 카메라 모듈은 렌즈 모듈이 하우징에 결합되고, 촬상 소자가 실장된 인쇄회로기판과 하우징이 결합되는 구조를 포함할 수 있다.

한편, 렌즈 모듈과 하우징이 별개의 공정으로 제작된 후에 상호 결합될 수 있다. 이때, 렌즈 모듈과 하우징의 조립 공정에서 렌즈 모듈과 하우징 사이에 이물질이 유입되고, 그로 인한 불량이 발생할 수 있다.

또한, 렌즈 모듈과 하우징이 별개의 공정으로 제작되어 상호 결합되므로, 그 제작 공정이 복잡해질 수 있다. 또한, 그로 인하여, 렌즈의 포커스를 맞추기 위한 별도의 작업이 필요하다.

본 발명은, 카메라 모듈의 설계 구조와 조립 공정을 단순화시킬 수 있는 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 외부로부터 영상이 입력되는 렌즈; 상기 렌즈를 통하여 입력되는 영상을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자; 상기 촬상 소자가 배치되는 회로기판; 및 상기 촬상 소자를 내부에 수납하는 하우징을 구비하고, 상기 렌즈가 상기 하우징의 일면에 일체형으로 형성된 카메라 모듈을 제공한다.

상기 하우징이 상기 렌즈와 동일한 재질로 형성될 수 있다.

상기 하우징이 외부로부터 입사되는 빛을 차단할 수 있는 물질로 코팅될 수 있다.

상기 촬상 소자의 상기 하우징을 향하는 면에 직접 부착되는 적외선 차단 필 터를 더 구비할 수 있다.

상기 촬상 소자가 상기 회로기판의 일면에 배치되고, 상기 하우징이, 상기 촬상 소자가 배치되는 일면을 둘러싸고 상기 촬상 소자와 상기 렌즈가 일정한 간격으로 이격되도록, 상기 회로기판에 결합될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 상기 카메라 모듈을 구비하는 디지털 영상 처리장치를 제공한다.

본 발명에 따른 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 처리장치에 의하면, 카메라 모듈의 설계 구조 및 조립 공정을 단순화시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 카메라 모듈(100)의 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 카메라 모듈(100)을 외부의 일면에서 바라본 도면이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈(110); 하우징(120); 촬상 소자(130); 회로기판(140); 및 적외선 차단 필터(150)를 구비할 수 있다. 이때, 렌즈(110)가 하우징(120)의 일면에 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.

렌즈(110)를 통하여 외부로부터 영상이 입력된다. 하우징(120)은 촬상 소자(130)를 내부에 수납한다.

촬상 소자(130)는 렌즈(110)를 통하여 입력되는 영상을 전기 신호로 변환한다. 회로기판(140)에는 촬상 소자(130)가 배치된다. 적외선 차단 필터(150)는 입사되는 빛의 적외선 성분을 차단한다.

렌즈(110)는 하우징(120)의 일면에 하우징과 일체형으로 형성될 수 있다. 따라서, 렌즈(110)는 1장으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 1장의 렌즈로 카메라의 초점을 맞출 수 있도록 하여야 한다.

이때, 렌즈(110)가 하우징(120)과 일체형으로 하나의 공정으로 형성될 수 있도록, 렌즈(110)와 하우징(120)이 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 렌즈(110)와 하우징(120)은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 렌즈(110)와 하우징(120)은 사출에 의하여 일체형으로 제작될 수 있다.

이처럼, 렌즈(110)와 하우징(120)이 일체형으로 하나의 공정으로 제작될 수 있으므로, 카메라 모듈의 제작 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 렌즈(110)와 하우징(120)의 조립 과정에서의 불량을 방지할 수 있다.

즉, 렌즈(110)와 하우징(120)을 별도로 제작한 후에 상호 조립하는 경우에는, 조립 과정에서 렌즈(110)와 하우징(120)의 결합부에서 분리되는 이물질(burr)이 발생할 수 있으며, 외부로부터 이물질이 유입될 수 있다. 그로 인하여, 조립 시에 불량이 발생할 수 있다.

하지만, 본 발명에서는 렌즈(110)와 하우징(120)이 일체형으로 제작되므로, 렌즈(110)와 하우징(120)의 조립 시의 불량을 방지할 수 있으며, 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 그로 인하여 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

또한, 렌즈(110)와 하우징(120)이 일체형으로 제작 시에 미리 초점을 맞추어 제작하므로, 별도의 초점을 맞추기 위한 공정이 필요 없다. 즉, 렌즈(110)와 하우징(120)을 별도로 제작한 후에 상호 조립하는 경우에는, 렌즈(110) 및/또는 하우징(120)을 조금씩 움직이면서 수작업으로 초점을 맞추어야 한다.

하지만, 본 발명에서는 렌즈(110)와 하우징(120)이 일체형으로 제작되므로, 별도의 초점을 맞추기 위한 공정이 필요 없다. 그에 따라, 카메라 모듈의 제작 공정이 단순화될 수 있다.

한편, 렌즈(110)를 통하여 영상이 빛의 형태로 입사된다. 따라서, 하우징(120)은 빛을 차단하여, 렌즈(110)를 통하여 입사된 영상이 외부 간섭없이 촬상 소자(130)에 도달할 수 있어야 한다.

이를 위하여, 렌즈(110)는 빛이 투과될 수 있도록 투명하게 형성되어야 하지만, 하우징(120)의 외부로부터 입사되는 빛을 투과시키지 아니하고, 차단시킬 수 있어야 한다. 따라서, 하우징(120)은 외부로부터 입사되는 빛을 차단할 수 있는 물질로 코팅되는 것이 바람직하다.

이때, 하우징(120)은 흑색 또는 백색 또는 외부로부터 입사되는 빛을 효과적으로 차단시킬 수 있는 다른 색상의 물질로 코팅될 수 있다.

촬상 소자(130)는 회로기판(140)의 하우징(120)과 결합되는 면에 배치된다. 하우징(120)은 촬상 소자(130)가 배치되는 면을 둘러싸도록 회로기판(140)에 결합된다. 이때, 촬상 소자(130)와 렌즈(110)는 하우징(120) 내부에서 일정한 간격으로 이격되는 것이 바람직하다.

이때, 미리 초점이 맞는 촬상 소자(130)와 렌즈(110) 사이의 거리를 구하고, 이를 반영하여 하우징(120)을 제작하는 것이 바람직하다. 따라서, 렌즈(110) 및 하우징(120)의 제작 후에 별도의 초점을 맞추기 위한 공정이 필요 없어진다. 그에 따라 공정이 단순화될 수 있다.

하우징(120)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하면이 개방된 사각의 상자 모양으로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명에서의 하우징(120)의 형상은 이에 한정되지 아니하고, 원통형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.

한편, 촬상 소자(130)는 렌즈(110)을 통하여 입력되는 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킬 수 있다. 이를 위하여 촬상 소자(130)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide- Semiconductor)가 될 수 있다. 회로기판(140)에는 회로 소자들(예를 들어, CDS-ADC, Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter)을 포함하여 이루어지는 아날로그-디지털 변환부가 포함될 수 잇다.

아날로그-디지털 변환부는 촬상 소자(130)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정한 후, 디지털 신호로 변환시킬 수 있다. 또한, 회로기판(140)에는 디지털 신호 처리기(DSP, Digital Signal Processor)가 포함될 수 있으며, 디지털 신호 처리기(DSP)는 타이밍 회로를 제어하여 촬상 소자(130)와 아날로그-디지털 변환부의 동작을 제어할 수 있다.

적외선 차단 필터(150)는 촬상 소자(130)의 하우징(120)을 향하는 면에 직접 부착될 수 있다. 이 경우, 적외선 차단 필터(150)와 촬상 소자(130) 사이의 별도의 공간을 없앨 수 있다.

적외선 차단 필터(150)와 촬상 소자(130) 사이의 별도의 공간이 있는 경우에는 그 공간에서 반사되는 빛을 반사하기 위한 별도의 반사 방지 필터가 필요할 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 적외선 차단 필터(150)가 촬상 소자(130)에 직접 부착되어, 적외선 차단 필터(150)와 촬상 소자(130) 사이의 별도의 공간이 없으므로, 반상 방지 필터를 없앨 수 있다.

한편, 회로기판(140)은 제1 기판(141), 제2 기판(142), 및 플렉시블 기판(143)을 구비할 수 있다. 제1 기판(141)에는 촬상 소자(130)가 배치될 수 있으며, 하우징(120)과 결합될 수 있다. 제2 기판(142)은 제1 기판(141)과 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.

플렉시블 기판(143)은 제1 기판(141)과 제2 기판(142) 사이에 배치되어, 제1 기판(141)과 제2 기판(142)을 상호 연결시킬 수 있다. 이때, 제1 기판(141) 및 제2 기판(142)은 유연성이 없는 인쇄회로기판(Hard Printed Circuit Board, HPCB)이 될 수 있으며, 플렉시블 기판(143)은 제1 기판(141)과 제2 기판(142) 사이의 연결을 유연하게 할 수 있도록, 유연성이 있는 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 될 수 있다.

도면에 도시된 실시예에서는 회로기판(140)이 제1 기판(141), 제2 기판(142), 및 플렉시블 기판(143)을 구비한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 회로기판(140)이 촬상 소자(130)가 배치되고 하우징(120)과 결합되는 제1 기판(141)만을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따라 카메라 모듈(100)의 설계 구조를 변경하여, 렌즈를 1매의 플라스틱 렌즈로 하우징(120)과 일체형으로 제작함으로써, 조립 및 제조 공정을 단순화시킬 수 있으며, 부품 가격을 인하시킬 수 있다. 또한, 별도의 포커싱 공정이 필요없으므로, 전체적인 조립 공정이 단순화되며, 모듈 조립의 자동화에 기여할 수 있다.

또한, 하우징(120)과 렌즈(110)를 일체형으로 제작하여, 하우징(120)과 렌즈(110)의 체결 시에 발생할 수 있는 이물질 유입으로 인한 불량을 제거할 수 있으며, 렌즈(110) 체결 시의 틀어짐으로 인한 영상 불량을 감소시킬 수 있다.

도 3에는 도 1 의 카메라 모듈(100)이 장착되는 디지털 영상 처리장치의 일 실시예인 카메라 폰(10)이 개략적으로 도시되어 있다. 카메라 폰(10)의 휴대폰 본체(200)에 본 발명에 따른 카메라 모듈(100)이 장착될 수 있다.

카메라 모듈(100)의 제작 공정이 단순화 및 불량이 감소될 수 있으므로, 카메라 모듈(100)을 포함하는 카메라 폰(10)의 제작에도 공정의 단순화 및 불량 감소의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 카메라 모듈을 외부의 일면에서 바라본 도면이다.

도 3은 도 1의 카메라 모듈이 장착된 디지털 영상 처리장치의 일 실시예로서, 카메라 폰을 개략적으로 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 디지털 영상 처리장치, 100: 카메라 모듈,

110: 렌즈, 120: 하우징,

130: 촬상 소자, 140: 회로기판,

150: 적외선 차단 필터.

Claims

외부로부터 영상이 입력되는 렌즈;

상기 렌즈를 통하여 입력되는 영상을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자;

상기 촬상 소자가 배치되는 회로기판; 및

상기 촬상 소자를 내부에 수납하는 하우징을 구비하고,

상기 렌즈가 상기 하우징의 일면에 일체형으로 형성된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 하우징이 상기 렌즈와 동일한 재질로 형성된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 렌즈가 하나의 플라스틱 렌즈인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 촬상 소자가 상기 회로기판의 일면에 배치되고,

상기 하우징이, 상기 촬상 소자가 배치되는 일면을 둘러싸고 상기 촬상 소자와 상기 렌즈가 일정한 간격으로 이격되도록, 상기 회로기판에 결합되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 하우징이 외부로부터 입사되는 빛을 차단할 수 있는 물질로 코팅된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 촬상 소자의 상기 하우징을 향하는 면에 직접 부착되는 적외선 차단 필터를 더 구비하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 회로기판이,

상기 촬상 소자가 배치되고 상기 하우징과 결합되는 제1 기판과,

상기 제1 기판과 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 기판, 및

상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 플렉시블 기판을 구비하는 카메라 모듈.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 카메라 모듈; 및 본체를 구비하는 디지털 영상 처리장치.