KR20100009410A

KR20100009410A - Camera module for mobile device

Info

Publication number: KR20100009410A
Application number: KR1020080070281A
Authority: KR
Inventors: 김호겸; 서경민; 김갑용
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-01-27

Abstract

PURPOSE: A camera module for a mobile device is provided to prevent the separation of an image sensor and a lens barrel by arranging a housing based on the image sensor. CONSTITUTION: A lens barrel is fixed to a housing(120). The housing is settled in a circuit board. The housing protects an image sensor. A supporting protrusion(150) is integrated with the housing. The supporting protrusion supports a part of the image sensor so that the lens barrel and image sensor be arranged in the seating of the housing in co-linear.

Description

Camera module for mobile device

본 발명은 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카메라모듈 각 부품의 제조공차 및 조립공차로 인한 렌즈배럴과 이미지센서의 어긋남을 방지할 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a camera module for a mobile device, and more particularly, to a camera module for a mobile device which can prevent the lens barrel and the image sensor from being misaligned due to manufacturing tolerances and assembly tolerances of the respective camera module components.

최근 휴대폰을 비롯한 모바일 기기의 소형화와 슬림화의 추세에 따라 이에 실장되는 부품의 크기를 줄이는 것이 업계의 화두로 대두되고 있는 가운데 실장되는 부품의 소형화와 더불어 더욱 향상된 기능을 발휘하기 위하여 고집적화 기술이 접목되고 있다.With the recent trend of miniaturization and slimming of mobile devices including mobile phones, reducing the size of components mounted on them has become a hot topic in the industry. have.

특히, 현재의 모바일 기기 등에 채용되고 있는 카메라 모듈은 카메라폰이나 PDA, 스마트폰 및 노트북 컴퓨터 등에 적용되고 있는바, 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형이면서도 고성능의 촬상 기능을 구비하여야 하여, 이와 같은 소형의 모바일 기기용 카메라모듈의 일례가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다.In particular, camera modules employed in current mobile devices have been applied to camera phones, PDAs, smartphones, notebook computers, and the like, and have to be equipped with a small and high performance imaging function according to various tastes of consumers. An example of a camera module for a mobile device is shown in FIGS. 4 and 5.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 모바일 기기용 카메라모듈은 다수개의 렌즈가 내장된 렌즈배럴(10), 렌즈배럴(10)이 결합되는 하우징(20), 이미지센서(30) 및 이미지센서(30)가 결합된 회로기판(40)으로 구성된다.4 and 5, the camera module for a mobile device of the prior art has a lens barrel 10, a housing 20 to which the lens barrel 10 is coupled, the image sensor 30 with a plurality of lenses built therein And a circuit board 40 to which the image sensor 30 is coupled.

렌즈배럴(10)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈로 외부의 사물을 카메라모듈 내부의 이미지센서(30)로 모아주기 위한 것으로, 그 외주면에 형성된 나사산에 의해 하우징(20)에 나사결합된다.The lens barrel 10 is a plurality of lenses built therein for collecting external objects to the image sensor 30 inside the camera module, and is screwed to the housing 20 by threads formed on the outer circumferential surface thereof.

하우징(20)은 렌즈배럴(10)을 지지함과 동시에 회로기판(40)에 고정되게 결합되어 이미지센서를 보호하기 위한 것으로, 렌즈배럴(10)이 결합되는 부위의 내주면에는 렌즈배럴(10)의 나사산과 치합되는 나사홈이 형성되어 있다.The housing 20 supports the lens barrel 10 and is fixedly coupled to the circuit board 40 to protect the image sensor. The lens barrel 10 is disposed on the inner circumferential surface of the portion where the lens barrel 10 is coupled. A screw groove is formed to engage with the thread of the screw.

이미지센서(30)는 렌즈배럴(10)을 통해 전달된 외부 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(40)의 일측에 와이어본딩을 통해 전기적으로 연결된다.The image sensor 30 is for converting an external image transmitted through the lens barrel 10 into an electrical signal, and is electrically connected to one side of the circuit board 40 through wire bonding.

회로기판(40)은 이미지센서(30)로 부터 생성된 전기 신호를 카메라폰 등의 모바일 기기로 전송하기 위한 것으로 그 상면에는 이미지센서(30) 및 각종 수동소자(151)들이 전기적으로 연결되는 회로가 형성된다.The circuit board 40 is for transmitting an electrical signal generated from the image sensor 30 to a mobile device such as a camera phone, the upper surface of which the image sensor 30 and various passive elements 151 are electrically connected. Is formed.

한편, 상기와 같은 구성을 갖는 종래 기술의 모바일 기기용 카메라모듈은 회로기판(40)에 하우징(20)을 결합하는 경우, 도 4에 도시한 된 바와 같이, 하우징(20)과 회로기판(40)의 사이에 소정의 접착제를 도포하여 하우징(20)을 회로기판(40)에 고정시키거나, 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(20)의 하측 단부에 돌기(21)를 형성하고 이에 대응하는 회로기판(40)에 구멍을 형성하여 하우징(20)을 회로기판(40)에 고정시킨다.On the other hand, the camera module for a mobile device of the prior art having the configuration as described above when the housing 20 is coupled to the circuit board 40, as shown in Figure 4, the housing 20 and the circuit board 40 A predetermined adhesive is applied to fix the housing 20 to the circuit board 40, or as shown in FIG. 5, the protrusion 21 is formed at the lower end of the housing 20 and corresponding thereto. Holes are formed in the circuit board 40 to fix the housing 20 to the circuit board 40.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 모바일 기기용 카메라모듈은 하우징(20)의 제작시 발생하는 하우징(20)의 제조공차, 회로기판(40)의 재단시 발생하는 제조공 차, 이미지센서(30)의 실장시 발생하는 조립공차, 하우징(20)과 회로기판(40)의 조립시 발생하는 조립공차들이 누적되기 때문에, 렌즈배럴(10)의 광축과 이미지센서(30) 사이의 어긋남이 발생하는 문제점이 있었다.However, the camera module for a mobile device having the above configuration has a manufacturing tolerance of the housing 20 generated during the manufacture of the housing 20, a manufacturing tolerance occurring during the cutting of the circuit board 40, and an image sensor 30. Since the assembly tolerances generated during mounting and the assembly tolerances generated when assembling the housing 20 and the circuit board 40 are accumulated, there is a problem that a deviation occurs between the optical axis of the lens barrel 10 and the image sensor 30. there was.

즉, 렌즈배럴(10)이 고정되게 설치된 하우징(20)의 설치시 하우징(20)이 회로기판(40)을 기준으로 배치되기 때문에, 회로기판(40)의 공차와 이미지센서(30)의 공차 및 하우징(20)의 공차로 인하여 렌즈배럴(10)의 광축이 이미지센서(30)에 정확하게 배치되지 않을 수 있으며, 이로 인하여 카메라모듈의 해상도 불량이 발생할 수 있었다.That is, since the housing 20 is disposed based on the circuit board 40 when the housing 20 in which the lens barrel 10 is fixed is installed, the tolerance of the circuit board 40 and the tolerance of the image sensor 30 are fixed. And due to the tolerance of the housing 20, the optical axis of the lens barrel 10 may not be precisely disposed on the image sensor 30, which may cause a poor resolution of the camera module.

본 발명의 목적은 하우징과 회로기판의 결합시, 회로기판을 기준으로 하우징을 배치하는 것이 아니라, 이미지센서를 기준으로 하우징을 배치함으로써, 각 부품의 누적공차로 인한 렌즈배럴 광축의 어긋남을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 양호한 해상도를 가질 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to prevent the displacement of the lens barrel optical axis due to the cumulative tolerance of each component by arranging the housing relative to the image sensor, rather than arranging the housing relative to the circuit board when the housing and the circuit board are combined. It is possible to provide a camera module for a mobile device that can have a good resolution.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈은, 외부 사물의 이미지를 상기 카메라모듈의 내부로 모으기 위한 렌즈들이 내장된 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴을 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 이미지센서가 설치되며 상기 카메라모듈에 전기적으로 연결된 회로기판; 상기 렌즈배럴이 고정설치되며 상기 회로기판에 안착되어 상기 이미지센서를 보호하는 하우징; 및 상기 하우징에 일체로 형성되며 상기 하우징의 안착시 상기 렌즈배럴과 상기 이미지센서가 동일선상에 배치되도록 상기 이미지센서의 일부를 지지하는 지지돌기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the camera module for a mobile device of the present invention, the lens barrel with a lens for collecting an image of an external object into the camera module; A circuit board on which an image sensor for converting an image received through the lens barrel into an electrical signal is installed and electrically connected to the camera module; A housing to which the lens barrel is fixed and installed on the circuit board to protect the image sensor; And a support protrusion integrally formed in the housing and supporting a portion of the image sensor such that the lens barrel and the image sensor are disposed on the same line when the housing is seated.

여기서, 상기 하우징은 상기 회로기판에 안착되며 지지돌기가 일체로 형성되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 상부에 일체로 형성되며 상기 렌즈배럴이 고정되게 나사결합되는 홀더부;를 갖는 것을 특징으로 한다.Here, the housing is mounted to the circuit board and the body portion is formed with a support protrusion integrally; And a holder part integrally formed at an upper portion of the body part and screwed to fix the lens barrel.

또한, 상기 몸체부는 상기 회로기판에 대응하게 정사각 박스 형태를 가지며, 상기 이미지센서의 꼭지점 부위를 지지하도록 상기 몸체부의 꼭지점 부위에 상기 지지돌기가 일체로 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the body portion has a square box shape corresponding to the circuit board, characterized in that the support protrusion is integrally provided at the vertex portion of the body portion to support the vertex portion of the image sensor.

또한, 상기 지지돌기는 상기 이미지센서의 꼭지점 부위를 지지하도록 상기 하우징의 내부에 일체로 구비되는 것을 특징으로 한다.The support protrusion may be integrally provided inside the housing to support a vertex portion of the image sensor.

또한, 상기 지지돌기는 상기 이미지센서의 대각선 방향으로 마주하는 두 개의 꼭지점 부위를 지지하는 것을 특징으로 한다.The support protrusion may support two vertex portions facing in the diagonal direction of the image sensor.

또한, 상기 지지돌기는 상기 이미지센서의 꼭지점을 중심으로 상기 이미지센서의 양 모서리를 지지하도록 직각으로 절곡된 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.The support protrusion may have a cross section bent at a right angle to support both corners of the image sensor with respect to the vertex of the image sensor.

본 발명에 따르면 지지돌기가 이미지센서의 꼭지점 부위 및 이미지센서의 모서리를 지지하도록 하우징이 회로기판에 배치되기 때문에, 하우징에 설치된 렌즈배럴의 광축과 이미지센서가 동일선상에 배치될 수 있어, 렌즈배럴과 이미지센서의 어긋남 없이 카메라모듈을 조립할 수 있다.According to the present invention, since the housing is disposed on the circuit board so that the support protrusion supports the vertex portion of the image sensor and the edge of the image sensor, the optical axis of the lens barrel installed in the housing and the image sensor can be arranged on the same line, so that the lens barrel The camera module can be assembled without misalignment with the image sensor.

또한, 카메라모듈의 각 부품의 제조 및 조립시 발생할 수 있는 공차로부터 독립적으로 렌즈배럴과 이미지센서를 정합할 수 있어 양호한 해상도를 갖는 카메라모듈을 제공할 수 있다.In addition, the lens barrel and the image sensor can be independently matched from tolerances that may occur during the manufacture and assembly of each component of the camera module, thereby providing a camera module having a good resolution.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a camera module for a mobile device according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기용 카메라모듈(100)은 렌즈배럴(110), 하우징(120), 이미지센서(130), 회 로기판(140) 및 지지돌기(150)를 포함한다. 1 to 3, the camera module 100 for a mobile device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a lens barrel 110, a housing 120, an image sensor 130, and a circuit board 140. ) And the support protrusion 150.

렌즈배럴(110)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈로 외부의 사물의 이미지를 카메라모듈(100) 내부로 모아주기 위한 것으로, 외주면에 형성된 나사산에 의해 하우징(120)에 나사결합되며, 렌즈배럴(110)의 포커싱 작업이 완료된 후, 별도의 접착수단에 의해 하우징(120)에 고정되게 결합된다.The lens barrel 110 is for collecting an image of an external object into the camera module 100 with a plurality of lenses embedded therein, and is screwed to the housing 120 by a screw thread formed on an outer circumferential surface thereof. After the focusing operation of the 110 is completed, it is fixedly coupled to the housing 120 by a separate adhesive means.

하우징(120)은 렌즈배럴(110)을 지지함과 동시에 회로기판(140)에 고정되게 결합되어 이미지센서(130)를 보호하기 위한 것으로, 전체적으로 정사각 박스형태를 가지며 회로기판(140)에 안착되는 몸체부(121)와 몸체부(121)의 상부에 원통형으로 일체로 형성되며 렌즈배럴(110)이 결합되는 홀더부(125)로 이루어진다.The housing 120 supports the lens barrel 110 and is fixedly coupled to the circuit board 140 to protect the image sensor 130. The housing 120 has a square box shape and is mounted on the circuit board 140 as a whole. The body portion 121 and the upper portion of the body portion 121 is formed integrally in a cylindrical shape and consists of a holder portion 125 to which the lens barrel 110 is coupled.

몸체부(121)는 회로기판(140)에 대응하는 크기로 제작되며 그 내부에 적외선을 필터링하는 IR필터(123)가 구비된다. 보다 구체적으로 몸체부(121)는 렌즈배럴(110)의 광축을 횡단하도록 연장된 내벽(122)을 가지며, 내벽(122)에는 IR필터(123)가 삽입 고정되는 삽입구멍(124)이 형성된다.The body portion 121 is manufactured to have a size corresponding to the circuit board 140 and has an IR filter 123 filtering infrared rays therein. More specifically, the body 121 has an inner wall 122 extending to cross the optical axis of the lens barrel 110, and the inner wall 122 has an insertion hole 124 into which the IR filter 123 is inserted and fixed. .

홀더부(125)는 렌즈배럴(110)이 삽입되도록 렌즈배럴(110)의 외경과 동일한 내경을 갖도록 형성되며, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 렌즈배럴(110)의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 나사홈이 내경부에 형성된다.The holder portion 125 is formed to have the same inner diameter as the outer diameter of the lens barrel 110 so that the lens barrel 110 is inserted, and although not specifically illustrated in the drawing, the holder portion 125 corresponds to the thread formed on the outer circumferential surface of the lens barrel 110. A screw groove is formed in the inner diameter portion.

본 실시예에서 하우징(120)은 몸체부(121)의 내벽(122)의 아래쪽에 일체로 형성되어 이미지센서(130)의 꼭지점 부위를 지지하는 지지돌기(150)를 구비하고 있으며, 이 지지돌기(150)가 이미지센서(130)의 적어도 일측을 지지하도록 하우징(120)을 회로기판(140)에 안착시키기 때문에, 렌즈배럴(110)의 광축과 이미지센 서(130)가 동일선상에 놓일 수 있다. 이와 같은 지지돌기(150)는 도면을 참조로 아래에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.In the present embodiment, the housing 120 is integrally formed at the bottom of the inner wall 122 of the body portion 121 and includes a support protrusion 150 for supporting a vertex portion of the image sensor 130. Since the 150 seats the housing 120 on the circuit board 140 to support at least one side of the image sensor 130, the optical axis of the lens barrel 110 and the image sensor 130 may be placed on the same line. have. Such support protrusion 150 will be described in more detail below with reference to the drawings.

이미지센서(130)는 렌즈배럴(110)을 통해 전달되는 외부 사물의 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(140)의 중앙부위에 고정 설치되며, 회로기판(140)에 설치된 후 회로기판(140)의 상면에 형성된 회로패턴에 와이어본딩되어 전기적으로 연결된다. The image sensor 130 is for converting an image of an external object transmitted through the lens barrel 110 into an electrical signal, and is fixedly installed at the center of the circuit board 140, and then installed on the circuit board 140. Wire-bonded and electrically connected to the circuit pattern formed on the upper surface of the substrate 140.

회로기판(140)은 그 상면에 전기적으로 연결된 이미지센서(130)에서 발생하는 전기 신호를 카메라폰, PDA 또는 노트북 컴퓨터 등의 모바일 기기로 전달하기 위한 것으로, 상면에는 소정의 인쇄회로기판의 제작 공정에 의하여 형성된 회로패턴이 구비되며, 이 회로패턴에 이미지센서(130) 및 각종 수동소자들이 전기적으로 연결된다.The circuit board 140 transmits an electrical signal generated from the image sensor 130 electrically connected to the upper surface of the circuit board 140 to a mobile device such as a camera phone, a PDA, or a notebook computer. A circuit pattern formed by the present invention is provided, and the image sensor 130 and various passive elements are electrically connected to the circuit pattern.

지지돌기(150)는 하우징(120)의 조립시 이미지센서(130)의 꼭지점 부위를 지지함으로써, 하우징(120)의 조립 기준 위치를 이미지센서(130)에 맞추기 위한 것으로, 하우징(120)의 내벽(122)의 아래쪽에 일체로 연장되게 형성된다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 지지돌기(150)는 서로 대각선 방향으로 마주보게 형성됨으로써, 이미지센서(130)의 대각선 방향의 두 꼭지점 부위를 지지하는 것이 바람직하며, 이와 달리 이미지센서(130)의 네 꼭지점 부위를 모두 지지하도록 하우징(120)에 4개의 지지돌기(150)가 구비될 수 있다.The support protrusion 150 supports the vertex portion of the image sensor 130 during assembly of the housing 120, so as to align the assembly reference position of the housing 120 with the image sensor 130, and the inner wall of the housing 120. It is formed to extend integrally under the 122. As shown in Figures 2 and 3, the support protrusion 150 is formed to face each other in a diagonal direction, it is preferable to support two vertices in the diagonal direction of the image sensor 130, otherwise the image sensor ( Four support protrusions 150 may be provided in the housing 120 to support all four vertex portions of the 130.

한편, 지지돌기(150)는 하우징(120)의 조립시 하우징(120)이 움직이지 않도록 이미지센서(130)의 꼭지점을 기준으로 두 모서리를 모두 지지하는 것이 바람직 하며, 이를 위해 지지돌기(150)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 직각으로 절곡된 단면을 갖는 것이 바람직하다.On the other hand, the support protrusion 150 preferably supports both corners based on the vertices of the image sensor 130 so that the housing 120 does not move when the housing 120 is assembled, the support protrusion 150 for this purpose 2 and 3, it is preferable to have a cross section bent at a right angle.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.While the camera module for a mobile device of the present invention has been described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that modifications, changes, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈의 개략적인 단면도;1 is a schematic cross-sectional view of a camera module for a mobile device of the present invention;

도 2는 도 1의 카메라모듈의 하우징의 저면 사시도;Figure 2 is a bottom perspective view of the housing of the camera module of Figure 1;

도 3은 도 1의 카메라모듈의 하우징의 개략적인 절개도;3 is a schematic cutaway view of the housing of the camera module of FIG. 1;

도 4는 종래기술의 카메라모듈의 단면도; 및4 is a cross-sectional view of a camera module of the prior art; And

도 5는 다른 종래기술의 카메라모듈의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of another conventional camera module.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 카메라모듈 110 : 렌즈배럴100: camera module 110: lens barrel

120 : 하우징 121 : 몸체부120 housing 121 body part

122 : 내벽 123 : IR필터122: inner wall 123: IR filter

125 : 홀더부 130 : 이미지센서125: holder 130: image sensor

140 : 회로기판 150 : 지지돌기140: circuit board 150: support protrusion

Claims

In the camera module for a mobile device,

A lens barrel with lenses for collecting an image of an external object into the camera module;

A circuit board on which an image sensor for converting an image received through the lens barrel into an electrical signal is installed and electrically connected to the camera module;

A housing to which the lens barrel is fixed and installed on the circuit board to protect the image sensor; And

And a support protrusion integrally formed in the housing and supporting a portion of the image sensor such that the lens barrel and the image sensor are disposed on the same line when the housing is seated.

The method according to claim 1,

The housing is mounted on the circuit board and the body portion is integrally formed with a support projection; And

And a holder part integrally formed at an upper portion of the body part and screwed to fix the lens barrel.

The method according to claim 2,

The body portion has a square box shape corresponding to the circuit board, the camera module for a mobile device, characterized in that the support protrusion is integrally provided at the vertex portion of the body portion to support the vertex portion of the image sensor.

The method according to claim 1,

The support protrusion is a camera module for a mobile device, characterized in that integrally provided inside the housing to support the vertex portion of the image sensor.

The method according to claim 4,

The support protrusion is a camera module for a mobile device, characterized in that for supporting two vertex portions facing in the diagonal direction of the image sensor.

The method according to claim 4,

The support protrusion has a camera module for a mobile device, characterized in that it has a cross section bent at right angles to support both corners of the image sensor around the vertex of the image sensor.