KR20090040113A - 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈배럴의 구조를 개선하여 공정을 단순화하고, 부품수를 줄여 제조원가를 절감하며, 조립 오차를 감소하여 광학 성능 및 조립성을 향상하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 내부에 하나 이상의 렌즈가 결합되는 렌즈배럴에 있어서, 상기 렌즈배럴은 상기 렌즈의 광축 방향과 수직된 방향을 따라 상기 렌즈의 광축을 중심으로 일정각도로 분할된 복수의 몸체부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

카메라 모듈, 기판, 이미지센서, 하우징, 렌즈배럴, 몸체부

Description

렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens barrel and camera module having the lens barrel}

본 발명은 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈배럴의 구조를 개선하여 공정을 단순화할 수 있고, 부품수를 줄여 제조원가를 절감할 수 있으며, 조립 오차를 감소하여 광학 성능 및 조립성을 향상할 수 있는 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

일반적으로, 카메라 모듈(CCM:Compact Camera Module)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라(toy camera) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

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.

통상적인 카메라 모듈용 이미지센서의 패키지 방식은, 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Film) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scaled Package) 방식 등이 있으며, 이 중 COF 패키지 방식과 COB 패키지 방식이 널리 이용되고 있다.

도 1은 일반적인 COB 방식의 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 렌즈배럴을 나타낸 단면도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 렌즈배럴을 나타낸 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 카메라 모듈(10)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(2)가 와이어 본딩에 의해서 장착된 인쇄회로기판(1)과, 상기 인쇄회로기판(1)의 상부에 결합되는 플라스틱 재질의 하우징(3)과, 상기 하우징(3)의 상부에 결합되고 내부에 렌즈군(L)이 장착된 렌즈배럴(5)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 하우징(3)의 내주면에는 암나사부(4a)가 형성되고, 상기 렌즈배럴(5)의 외주면에는 숫나사부(5a)가 형성되어, 상기 암나사부(4a)에 상기 숫나사부(5a)가 나사 결합됨에 따라 상기 하우징(3)의 상부에 상기 렌즈배럴(5)이 결합된다.

그리고, 상기 하우징(3)의 하부 내측에는 단차부가 형성되고, 상기 단차부에는 상기 렌즈군(L)을 통해 상기 인쇄회로기판(1)에 실장된 이미지센서(2)로 유입되는 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터(IR cut-off filter:이하 'IR 필터'라 칭함)(8)가 설치된다.

도 2를 참조하여 상기 렌즈배럴(5)의 구조를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈배럴(5)의 내부에는 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)가 적층 형태로 결합되어 하나의 렌즈군(L)을 형성한다.

그리고, 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)는 상기 렌즈배럴(5)의 내주면에 형성된 계단 형태의 단차부를 통해 결합된다.

보다 상세하게는, 먼저 다수개의 렌즈(L1,L2,L3) 중 최상부에 위치되는 첫번째 렌즈(L1)를 먼저 렌즈배럴(5)에 설치한 후 제1 스페이서(S1)를 설치하여 다음에 설치될 렌즈(L2)와의 이격공간을 확보한 다음 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3) 중 중간부에 위치되는 두번째 렌즈(L2)를 설치한다.

그리고, 상기 두번째 렌즈(L2)의 다음에 설치될 렌즈(L3)와의 이격공간을 확 보하기 위하여 제2 스페이서(S2)를 설치한 다음 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3) 중 최하부에 위치되는 세번째 렌즈(L3)를 설치한다.

마지막으로, 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)를 고정시키기 위하여 상기 세번째 렌즈(L3)의 하부에 압축링(6)을 설치한 후 상기 압축링(6)의 하부 외주면에 형성된 단차부에 접착제를 주입하여 압축링(6)을 렌즈배럴(5)의 내주면에 본딩한다.

그러나, 종래 기술에 따른 렌즈배럴(5)은 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3) 설치하기 위하여 제1,2 스페이서(S1,S2) 및 압축링(6) 등의 부품을 사용하기 때문에 제조원가가 상승되고 조립공정이 복잡한 문제점이 있었다.

그리고, 상기와 같이 다수개의 렌즈(L1,L2,L3) 설치하기 위하여 제1,2 스페이서(S1,S2) 및 압축링(6) 등의 부품을 사용하기 때문에 각 부품의 높은 치수 정밀도가 요구되어 설계 성능을 만족시키기 어렵고, 각 부품의 조립 오차로 인하여 광학 성능의 불량을 유발하여 생산성을 저하시키고 조립성이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 렌즈배럴의 구조를 개선하여 공정을 단순화할 수 있고, 부품수를 줄여 제조원가를 절감할 수 있으며, 조립 오차를 감소하여 광학 성능 및 조립성을 향상할 수 있는 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 의하면, 내부에 하나 이상의 렌즈가 결합되는 렌즈배럴에 있어서, 상기 렌즈배럴은 상기 렌즈의 광축 방향과 수직된 방향을 따라 상기 렌즈의 광축을 중심으로 일정각도로 분할된 복수의 몸체부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴이 제공된다.

상기 각 몸체부의 분할면에는 상기 렌즈의 외곽 테두리부가 결합되는 결합홈이 형성될 수 있으며, 상기 렌즈의 광축 방향을 따라 광로를 이루는 홀이 형성될 수 있다.

상기 분할 각도는 360/N(N은 몸체부의 개수)도를 이루는 것이 바람직하다.

상기 각 몸체부는 상호 본딩 방식으로 접합될 수 있으며, 상기 각 몸체부를 상호 본딩 방식으로 접합시 사용되는 본딩제는 흑색 계열의 에폭시인 것이 바람직하다.

상기 각 몸체부의 분할면 일측에는 위치결정돌기가 형성될 수 있고, 타측에는 상기 위치결정돌기에 대응되는 위치결정홈이 형성될 수 있다.

상기 각 몸체부에는 타 몸체부와의 결합 및 고정을 위한 체결수단이 더 형성될 수 있다.

이때, 상기 체결수단은, 상기 각 몸체부의 외측면 일측에 형성된 후크와, 타측에 상기 후크와 대응되도록 형성된 걸림돌기로 이루어질 수 있다.

상기 각 몸체부는 상호 대칭 형상으로 이루어지도록 동일한 금형에서 사출 방식으로 각각 형성될 수 있다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 형태에 의하면, 내부에 하나 이상의 렌즈가 결합되는 렌즈배럴에 있어서, 상기 렌즈배럴은 분할된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈배럴이 제공된다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 형태에 의하면, 이미지센서가 실장된 기판; 상기 기판의 상부에 설치되는 하우징; 및 상기 하우징의 상부에 설치되고, 내부에 하나 이상의 렌즈가 결합되며, 상기 렌즈의 광축 방향과 수직된 방향을 따라 상기 렌즈의 광축을 중심으로 일정각도로 분할된 복수의 몸체부로 이루어진 렌즈배럴;을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

이때, 상기 카메라 모듈은, 상기 렌즈를 통해 상기 이미지센서로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 차단 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, 렌즈배럴의 구조를 개선하여 공정을 단순화함으로써 생산성을 향상할 수 있고, 부품수를 줄여 제조원가를 절감할 수 있으며, 조립 오차를 감소하여 광학 성능 및 조립성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 렌즈배럴을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 렌즈배럴을 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 렌즈배럴을 나타낸 저면도이다.

실시예

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈배럴은, 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)의 광축 방향과 수직된 방향을 따라 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)의 광축을 중심으로 일정각도로 분할된 복수의 몸체부(50)로 이루어진다.

여기서, 상기 각 몸체부(50)의 분할면에는 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)의 외곽 테두리부가 각각 결합되는 다수개의 결합홈(52)이 형성될 수 있으며, 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)의 광축 방향을 따라 광로를 이루는 홀(51)이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수개의 몸체부(50)의 분할 각도는 360/N(N은 몸체부의 개수)도를 이루는 것이 바람직하다.

이때, 본 발명에 따른 렌즈배럴이 본 실시예에서와 같이 2개로 분할된 몸체부(50)로 이루어진 경우 분할 각도는 180도가 되며, 렌즈배럴이 3개로 분할된 몸체부로 이루어질 경우에는 분할 각도가 120도가 되는 것이다.

즉, 본 발명에 따른 렌즈배럴은 최소한 2개이상으로 분할된 몸체부로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 각 몸체부(50)는 상호 본딩 방식으로 접합될 수 있으며, 상기 각 몸체부(50)를 상호 본딩 방식으로 접합시 사용되는 본딩제는 흑색 계열의 에폭시인 것이 바람직하다.

즉, 상기 각 몸체부(50)의 분할면 중 결합홈(52)과 홀(51)이 형성되지 않은 부위에는 분할된 몸체부(50)간의 접합을 위해 본딩제가 도포되는 데 이때, 상기 분할면을 통해 외부로부터 광이 유입되는 것을 차단하기 위하여 흑색 계열의 에폭시를 사용하는 것이 좋다.

그리고, 상기 각 몸체부(50)의 분할면 일측에는 위치결정돌기(53a)가 형성될 수 있고, 타측에는 상기 위치결정돌기(53a)에 대응되는 위치결정홈(53b)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 각 몸체부(50)간의 접합 결합시 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)의 외곽 테두리부가 각 몸체부(50)에 형성된 결합홈(52)에 결합됨에 따라 각 몸체부(50)간의 조립이 수행되나, 각 몸체부(50)간의 조립을 보다 용이하게 하고 상기 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)의 광축이 각 몸체부(50)간의 조립시 틀어지는 것을 방지하기 위하여 상기 각 몸체부(50)에 분할면에 위치결정돌기(53a) 및 위치결정홈(53b)을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 각 몸체부(50)에는 타 몸체부(50)와의 결합 및 고정을 위한 체결수단이 더 형성될 수 있다.

이때, 상기 체결수단은, 상기 각 몸체부(50)의 외측면 일측에 형성된 후크(54a)와, 타측에 상기 후크(54a)와 대응되어 형성된 걸림돌기(54b)로 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 후크(54a)와 걸림돌기(54b)로 이루어진 체결수단에 의해 상기 각 몸체부(50)간의 결합이 보다 견고하게 이루어지고, 조립성이 향상된다.

한편, 상기 각 몸체부(50)는 상호 대칭 형상으로 이루어지도록 동일한 금형에서 사출 방식으로 각각 형성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 렌즈배럴은 분할된 복수의 몸체부(50)로 이루어지기 때문에, 각 몸체부(50)는 상호 접합시 회전 대칭되는 구조를 이루면 되고, 이에 따라 동일한 금형에서 동일한 형상으로 사출 형성될 수 있는 것이다.

그리고, 기존 렌즈배럴은 내부에 계단 형상의 단차부가 형성되기 때문에 금형에 의한 사출 성형시 슬라이드 코어 구조를 사용하여야 하는 반면, 본 발명의 렌즈배럴은 렌즈를 제작하는 금형과 같이 고정측 가동측의 2단 금형 구조로 제작 가능하여 생산성을 보다 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 렌즈배럴은 각 몸체부(50)에 다수개의 렌즈(L1,L2,L3)를 결 합홈(52)에 끼워 고정하는 방식이므로, 기존 렌즈배럴에 일방향으로 결합하기 때문에 형성되는 렌즈의 외과부 모따기를 제거할 수 있어 공정을 보다 단순화할 수 있고, 이에 따른 제조원가를 더욱 줄일 수 있다.

한편, 도시하진 않았지만, 본 발명에 따른 복수의 몸체부(50)로 이루어진 분할된 형태의 렌즈배럴은 COB 방식의 카메라 모듈 및 COF 방식의 카메라 모듈 등의 일반적인 카메라 모듈에 적용 가능함은 당업자에 의해 용이하게 이루어질 수 있다.

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.

도 1은 일반적인 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 렌즈배럴을 나타낸 단면도.

도 3은 종래 기술에 따른 렌즈배럴을 나타낸 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 렌즈배럴을 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 렌즈배럴을 나타낸 분해 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 렌즈배럴을 나타낸 저면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

50: 렌즈배럴 51: 홀

52: 결합홈 53a: 위치결정돌기

53b: 위치결정홈 54a: 후크

54b: 걸림돌기 L1,L2,L3: 렌즈

Claims (14)

1. 내부에 하나 이상의 렌즈가 결합되는 렌즈배럴에 있어서,

   상기 렌즈배럴은 상기 렌즈의 광축 방향과 수직된 방향을 따라 상기 렌즈의 광축을 중심으로 일정각도로 분할된 복수의 몸체부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 몸체부의 분할면에는 상기 렌즈의 외곽 테두리부가 결합되는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
3. 제1항에 있어서,

   상기 각 몸체부의 분할면에는 상기 렌즈의 광축 방향을 따라 광로를 이루는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
4. 제1항에 있어서,

   상기 분할 각도는 360/N(N은 몸체부의 개수)도를 이루는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
5. 제1항에 있어서,

   상기 각 몸체부는 상호 본딩 방식으로 접합되는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
6. 제5항에 있어서,

   상기 각 몸체부를 상호 본딩 방식으로 접합시 사용되는 본딩제는 흑색 계열의 에폭시인 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
7. 제1항에 있어서,

   상기 각 몸체부의 분할면 일측에는 위치결정돌기가 형성되고, 타측에는 상기 위치결정돌기에 대응되는 위치결정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서,

   상기 각 몸체부에는 타 몸체부와의 결합 및 고정을 위한 체결수단이 형성되 는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
9. 제8항에 있어서,

   상기 체결수단은, 상기 각 몸체부의 외측면 일측에 형성된 후크와, 타측에 상기 후크와 대응되도록 형성된 걸림돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
10. 제1항에 있어서,

    상기 각 몸체부는 상호 대칭 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
11. 제10항에 있어서,

    상기 각 몸체부는 동일한 금형에서 사출 방식으로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
12. 내부에 하나 이상의 렌즈가 결합되는 렌즈배럴에 있어서,

    상기 렌즈배럴은 분할된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈배럴.
13. 이미지센서가 실장된 기판;

    상기 기판의 상부에 설치되는 하우징; 및

    상기 하우징의 상부에 설치되고, 내부에 하나 이상의 렌즈가 결합되며, 상기 렌즈의 광축 방향과 수직된 방향을 따라 상기 렌즈의 광축을 중심으로 일정각도로 분할된 복수의 몸체부로 이루어진 렌즈배럴;

    을 포함하는 카메라 모듈.
14. 제13항에 있어서,

    상기 렌즈를 통해 상기 이미지센서로 유입되는 광 중 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 차단 부재를 더 포함하는 카메라 모듈.

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