KR20090120926A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기구적인 광축 보정이 가능한 카메라 모듈에 관한 것이다.

본 발명의 카메라 모듈은, 이미지센서가 실장된 기판; 상기 기판 상부에 밀착 결합되며, 중앙부에 상기 이미지센서 상면이 노출되는 필터 안착부가 구비된 센서 하우징; 상기 센서 하우징 상부에 기울기 조정 가능하게 장착되며, 상부 중앙에 보빈이 장착되는 하우징 덮개; 상기 하우징 덮개의 각 모서리부에 결합되는 광축 조정수단; 및 상기 보빈 내에 나사 결합되는 렌즈배럴;을 포함하며, 카메라 모듈의 광축에 대한 틸트 발생시 광축을 용이하게 조정하여 카메라 모듈의 불량률을 줄여 카메라 모듈의 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

이미지센서, 렌즈, 광축, 센서 하우징, 하우징 덮개, 렌즈배럴,

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 기구적인 광축 보정이 가능한 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 하우징과 결합되는 하우징 덮개에 광축 조정 수단을 장착하여 렌즈배럴의 각도 조정에 의해서 렌즈와 이미지센서 간의 광축이 일치하도록 한 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에 이르러, 대부분의 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 단말기에 카메라가 일체형으로 내장된 제품이 출시되고 있으며, 소비자들도 보다 높은 화소와 다양한 기능을 갖는 카메라가 일체형으로 장착된 단말기를 주로 찾고 있는 바, 이와 같은 단말기 내장형 카메라들은 CCD, CMOS 등의 이미지센서에 렌즈를 부착시켜 화상을 촬영하고 촬영된 화상 데이터가 소정의 기록매체를 통하여 기록되도록 구성된다.

일반적으로, 카메라 모듈은 이미지센서가 실장된 기판과, 기판 상에 밀착 결합된 하우징 및 하우징에 장착되는 렌즈배럴로 구성되며, 상기 렌즈배럴 내에 적층 결합된 렌즈와 기판에 실장된 이미지센서의 광축을 일치시켜 정확한 화상이 촬영될 수 있도록 한다.

그러나, 이미지센서를 비롯한 다수의 광학 부품을 이용한 카메라 모듈의 조립시에 각 부품별 공차나 조립 공차 등에 의해 이미지센서와 렌즈 간의 광축이 틀어지는 상태, 즉 틸트(tilt)가 발생하게 됨에 따라 최종 제품에서 해상도 불량이 발생하게 된다.

카메라 모듈의 조립시에 틸트 발생에 의한 해상도 불량이 발생될 수 있는 경우를 아래 도시된 도 1 내지 도 3을 통해 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 렌즈배럴(1) 내에 렌즈(L)가 적층될 때 렌즈(L)의 광축(X)이 불일치하게 결합될 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 렌즈배럴(1)이 결합되는 보빈(2)이 하우징 덮개(3)의 상부에 수직으로 결합되지 못하게 됨으로써, 상기 보빈(2)에 결합되는 렌즈배럴(1)이 광축에 기울게 장착될 수 있다.

그리고, 도 3과 같이 센서 하우징(4)이 결합된 기판(5)의 상면에 이미지센서(6)에 접착 고정될 때, 이미지센서(6)를 고정시키기 위한 접착제(7)가 균일하게 도포되지 못하여 이미지센서(6)의 좌우 높이가 틀어져 고정될 수 있다.

이와 같이, 어느 하나의 광학 부품이라도 광축이 틀어진 상태로 조립되면 도 4와 같이 전체적으로 광축이 틀어진 카메라 모듈(10)이 제작됨에 따라 조립 완료 후 광축 검사에서 틸트가 발생된 카메라 모듈(10)은 폐기 처분될 수 밖에 없으며, 이는 제조 비용의 상승시키는 원인이 되고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 하우징 상부에 결합되는 하우징 덮개의 모서리부에 광축 조정수단을 장착하고, 하우징과 하우징 덮개의 가접착 상태에서 광축 조정수단을 통한 렌즈배럴의 기울기 조정으로 광축이 조정될 수 있도록 한 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 이미지센서가 실장된 기판과, 상기 기판 상부에 밀착 결합되며 중앙부에 상기 이미지센서 상면이 노출되는 필터 안착부가 구비된 센서 하우징과, 상기 센서 하우징 상부에 기울기 조정 가능하게 장착되며, 상부 중앙에 보빈이 장착되는 하우징 덮개와, 상기 하우징 덮개의 각 모서리부에 결합되어 조임 정도에 따라 상기 센서 하우징 상부에서 보빈의 기울기를 조절하는 광축 조정수단 및 상기 보빈 내에 나사 결합되는 렌즈배럴을 포함하는 카메라 모듈이 제공됨에 의해서 달성된다.

상기 기판은 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판으로 구성되며, 상면 중앙부에 실장된 이미지센서가 와이어 본딩 등에 의해 전기적으로 결합된다.

상기 센서 하우징은, 중앙부에 형성된 필터 안착부에 상, 하면 중 일면에 IR 필터층이 형성된 글라스 형태의 IR 글라스가 장착되며, 상기 IR 글라스는 필터 안 착부의 내측으로 연장 형성된 단턱부에 테두리부가 지지 고정된다.

상기 센서 하우징의 상부에는 중앙부에 외부광이 이미지센서에 유입될 수 있는 개구공이 형성된 하우징 덮개가 장착되며, 상기 하우징 덮개의 개구공 주위에는 내주면에 암나사부가 형성된 보빈이 결합된다.

또한, 상기 하우징 덮개의 각 모서리측에는 스프링이 개재되어 나사 결합 방식으로 장착되는 다수의 광축 조정 수단이 각각 결합된다.

한편, 상기 하우징 덮개에 밀착 결합된 보빈에는 다수의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴이 장착되는 바, 상기 렌즈배럴은 외주면에 수나사부가 형성되어 보빈의 내주면에 형성된 암나사부와 나사 결합에 의해 밀착 결합된다.

이와 같은 기술적 구성을 갖는 본 발명의 카메라 모듈은, 기판의 상부에서 이미지센서를 감싸고 있는 센서 하우징 상부에 광축을 결정하는 렌즈배럴이 결합된 하우징 덮개가 장착될 때, 상기 센서 하우징 상면과 하우징 덮개 저면 사이에 접착제를 개재시켜 가접착하는 과정에서 상기 하우징 덮개에 결합된 광축 조정수단의 탄성을 이용하여 카메라 모듈의 광축이 용이하게 조정될 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 센서 하우징과 하우징 덮개의 가접착 상태에서 광축 조정수단을 통한 렌즈배럴의 기울기 조정으로 광축이 조정될 수 있도록 함으로써, 카메라 모듈의 광축에 대한 틸트 발생시 광축을 용이 하게 조정하여 카메라 모듈의 불량률을 줄여 카메라 모듈의 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

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.

먼저, 도 5는 본 발명에 따른 일실시예의 카메라 모듈 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 카메라 모듈 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 채용되는 하우징 덮개의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 크게 이미지센서(111)가 실장된 기판(110)과, 센서 하우징(120)과, 기울기 조정이 가능한 하우징 덮개(130) 및 하우징 덮개(130) 상부에 결합되는 렌즈배럴(140)로 구성된다.

또한, 상기 카메라 모듈(100)은 센서 하우징(120) 상부에 기울기 조정 가능하게 결합된 하우징 덮개(130)의 각 모서리부의 적어도 한 곳 이상에 탄성적으로 장착되는 광축 조정수단(145)으로 구성된다.

상기 기판(110)은 상면 중앙부에 이미지센서(111)가 와이어 본딩 등의 접속 방식에 의해 전기적으로 연결되어 결합되며, 다수의 절연층과 동박층이 적층 형성된 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판으로 구성된다.

상기 기판(110) 상부에 장착되는 센서 하우징(120)은 상기 이미지센서(111)의 측면을 감싸는 사각틀의 형상으로 구성되며, 중앙부에 필터 안착부(121)가 구비된다.

또한, 상기 센서 하우징(120)은 저면에 접착제가 도포되어 기판(110)의 상면 테두리부에 밀착 고정되며, 중앙부에 형성된 필터 안착부(121)는 내측으로 연장 형성된 단턱부(122)에 의해서 형성되며, 상기 필터 안착부(121)에 형성된 단턱부(122) 상에 유입되는 광 중에 포함된 적외선을 차단하는 IR 글라스(125)가 안착된다.

상기 IR 글라스(125)는 상면과 하면 중 어느 일면에 IR 코팅층이 형성되어 필터 안착부(122)를 통해 이미지센서(111)로 유입되는 광 중에 포함된 과도한 적외선이 차단될 수 있도록 한다.

한편, 상기 센서 하우징(120)의 상면에는 필터 안착부(122)가 복개되도록 사각형의 하우징 덮개(130)가 밀착 결합되는 바, 상기 하우징 덮개(130)는 중앙부에 원형의 개구공(131)이 형성되고, 각 모서리측에 광축 조정수단(145)이 결합되는 다수의 관통공(132)이 구비된다.

또한, 상기 하우징 덮개(132)는 중앙부에 형성된 개구공(131)에 내주면에 암나사부(136)가 형성된 보빈(135)이 수직 결합된다.

상기 센서 하우징(120)과 하우징 덮개(130)는 접착제(150)가 개재된 상태로 밀착 결합되며, 상기 접착제(150)의 가접착 상태에서 센서 하우징(120) 상부에서 하우징 덮개(130)의 기울기가 조정될 수 있다.

즉, 상기 하우징 덮개(130)의 각 모서리부에 형성된 관통공(132)을 통해 광축 조정수단(145)이 각각 결합되는 바, 상기 광축 조정수단(145)은 스프링(146)이 장착된 상태로 관통공(132)에 탄성적으로 결합되고, 상기 광축 조정수단(145)의 하단부는 각각 센서 하우징(130)의 모서리부에 형성된 홈(123) 내부에 삽입된다.

이때, 상기 센서 하우징(120)에 형성된 홈(123)은 상기 하우징 덮개(130)에 형성된 관통공(132)과 대응되는 위치에 형성된다.

여기서, 상기 광축 조정수단(145)은 상기 관통공(132)을 통해 삽입되는 볼트 형태로 구성될 수 있으며, 하우징 덮개(130) 상면과의 사이에 스프링(132)이 개재되어 탄성적으로 결합된다.

따라서, 상기 하우징 덮개(130)는 센서 하우징(120)의 상부에서 볼트 형태의 광축 조정수단(145)을 통한 가압력의 조정에 의해 수평면에 대한 기울기가 조정될 수 있으며, 상기 센서 하우징(120) 상부에서 일부 광학 부품의 광축 틀어짐 발생시 상기 광축 조정수단(145)을 통한 하우징 덮개(130)의 기울기 조정에 의해 광축의 틀어짐을 개선할 수 있다.

한편, 상기 하우징 덮개(130)에 결합된 보빈(135)의 상부에는 내부에 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈배럴(140)이 장착된다.

상기 렌즈배럴(140)은 외주면에 수나사부(141)가 형성되며, 상기 보빈(135)에 형성된 암나사부(136)와 나사 결합에 의해서 수직 결합된다.

이와 같이 형성된 다수의 광학 부품들이 조립되는 본 발명의 카메라 모듈(100)은 하우징 덮개(130)의 상부에 보빈(135)과 이에 나사결합되는 렌즈배 럴(140)을 순차적으로 장착한다.

그리고, 상기 기판(110)의 상부에 IR 글라스(125)가 장착된 센서 하우징(120)을 밀착 결합시킨다.

이 후, 상기 센서 하우징(120) 상부에 보빈(135)과 렌즈배럴(140)이 장착된 하우징 덮개(130)를 밀착 결합시키는 바, 상기 센서 하우징(120) 상면과 하우징 덮개(130) 하면에 접착제를 개재시켜 밀착 결합한다.

이때, 상기 센서 하우징(120)과 하우징 덮개(130)의 가접착 상태에서 상기 하우징 덮개(130)의 각 모서리측에 장착된 광축 조정수단(145)을 개별적으로 조절하여 이미지센서(111) 상면에 대하여 렌즈(L)의 광축이 수직이 되도록 조정한다.

마지막으로, 상기 센서 하우징(120)과 하우징 덮개(130)에 결합된 광축 조정수단(145)의 광축 조정이 완료되면 UV를 이용한 접착제의 경화가 이루어지도록 한다.

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 1 내지 도 3은 광축이 틀어진 상태의 각 광학 부품별 단면도로서,

도 1은 렌즈배럴에 장착된 렌즈에 틸트가 발생된 상태이고,

도 2는 센서 하우징에 장착된 보빈에 틸트가 발생된 상태이며,

도 3은 기판에 장착된 이미지센서에 틸트가 발생된 상태이다.

도 4는 종래 카메라 모듈의 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 일실시예의 카메라 모듈 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 카메라 모듈 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 채용되는 하우징 덮개의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110. 기판 111. 이미지센서

120. 센서 하우징 121. 필터 안착부

130. 하우징 덮개 131. 개구동

132. 관통공 135. 보빈

140. 렌즈배럴 145. 광축 조정수단

Claims (9)

1. 이미지센서가 실장된 기판;

   상기 기판 상부에 밀착 결합되며, 중앙부에 상기 이미지센서 상면이 노출되는 필터 안착부가 구비된 센서 하우징;

   상기 센서 하우징 상부에 기울기 조정 가능하게 장착되며, 상부 중앙에 보빈이 장착되는 하우징 덮개;

   상기 하우징 덮개의 각 모서리부에 결합되는 광축 조정수단; 및

   상기 보빈 내에 나사 결합되는 렌즈배럴;

   을 포함하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기판은, 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판으로 구성된 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 센서 하우징은, 상기 필터 안착부의 내측으로 단턱부가 연장 형성되고, 상기 단턱부에 상기 필터 안착부가 복개되도록 IR 글라스가 장착된 카메라 모듈.
4. 제3항에 있어서,

   상기 IR 글라스는, 상면과 하면 중 어느 일면에 IR 필터층이 형성된 카메라 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 덮개는, 사방 모서리측에 상기 광축 조정수단이 삽입되는 관통공이 형성된 카메라 모듈.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,

   상기 광축 조정수단은, 상기 관통공에 삽입 가능한 형태의 볼트와 스프링으로 구성된 카메라 모듈.
7. 제6항에 있어서,

   상기 광축 조정수단은, 상기 센서 하우징 상부에 탄성적으로 장착되어 조임 정도에 따라 상기 하우징 덮개의 기울기가 조절되도록 한 카메라 모듈.
8. 제7항에 있어서,

   상기 광축 조정수단은, 상기 센서 하우징과 상기 하우징 덮개 사이에 개재된 접착제의 가접착 상태에서 조임 정도가 조정되도록 한 카메라 모듈.
9. 제1항에 있어서,

   상기 보빈과 렌즈배럴은 각각 내, 외주면에 형성된 암나사부와 수사나부의 나사 결합에 의해 밀착 결합되는 카메라 모듈.

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