KR20100018729A - Optical unit and it's manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical unit and its manufacturing method are provided to improve productivity and yield by using a housing in which a lens is built in assembly of a camera module. CONSTITUTION: In a optical unit and its manufacturing method, an optical unit comprises a housing(110) and a lens(120). The lens barrel(111) is extended to an upper part of the housing. The lens is installed in the lens barrel of the housing to form one unit. The lens is formed through a double injection. The lens comprises at least one gates formed at the both side of lens.

Description

광학 유니트 및 이의 제조방법{Optical unit and it's manufacturing method}Optical unit and it's manufacturing method

본 발명은 광학 유니트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 배럴이 일체로 형성된 하우징의 내부에 렌즈가 이중사출에 의해 일체로 형성되도록 한 광학 유니트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical unit and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an optical unit and a method of manufacturing the same so that the lens is integrally formed by double injection inside the housing in which the barrel is integrally formed.

대부분의 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 단말기에 카메라가 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.Most mobile phones and PDAs are equipped with cameras embedded in portable terminals. Consumers are also mainly looking for terminals that are equipped with higher pixels and cameras with various functions. A lens is attached to an image sensor such as a CCD or a CMOS to photograph an image, and the photographed image data is recorded through a predetermined recording medium.

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.In general, the camera module is composed of a substrate on which the image sensor is mounted, a housing tightly coupled to the substrate, and a lens barrel mounted on the housing. Match so that the correct image can be captured.

또한, 최근에는 휴대용 단말기의 다기능 복합화 추세에 따라 정지 화상 촬영을 비롯한 영상 통화가 가능한 휴대용 단말기가 출시되고 있고, 휴대용 단말기의 소형화 및 박형화에 의해서 그 내부에 내장되는 카메라 모듈의 조립 성능과 실장 기능이 점차 강화되고 있다.In addition, recently, portable terminals capable of making video calls, including still image shooting, have been released in accordance with the trend of multifunctional portable terminals, and due to the miniaturization and thinning of portable terminals, the assembly performance and the mounting function of the camera module embedded therein have been improved. It is getting stronger.

따라서, 비교적 간단한 구조와 공정으로 조립 가능한 광학 부품의 개발이 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need for the development of optical components that can be assembled with a relatively simple structure and process.

도 1은 종래 카메라 모듈에 채용되는 하우징과 렌즈의 결합 사시도로서, 종래 광학 부품에 대하여 간략하게 살펴보면, 도시된 바와 같이 카메라 모듈의 상부에 채용되는 하우징(10)은 내부에 렌즈(20)가 별도로 결합된 구조이다.1 is a perspective view illustrating a coupling between a housing and a lens used in a conventional camera module. Referring to the conventional optical component, the housing 10 employed in the upper portion of the camera module may have a lens 20 separately therein. It is a combined structure.

상기 하우징(10)과 렌즈(20)는 작업자에 의한 수작업에 의해서 조립됨에 의해서 수㎜ 이내의 렌즈(20)가 조립될 때 작업성이 저하되어 수율이 낮아지는 단점이 있다.Since the housing 10 and the lens 20 are assembled by a manual operation by an operator, when the lens 20 within a few mm is assembled, workability is deteriorated and yield is lowered.

또한, 렌즈(20)의 하우징 조립 과정에서 다량의 불량이 발생할 수 있는 문제점이 지적되고 있다.In addition, a problem that a large amount of defects may occur in the housing assembly process of the lens 20 has been pointed out.

따라서, 본 발명은 종래 하우징과 이에 조립되는 렌즈에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라 모듈에 채용되는 하우징의 내부에 렌즈가 이중사출에 의해 일체로 형성되도록 함으로써, 카메라 모듈 조립시 렌즈가 일체로 결합된 하우징을 이용하여 조립성을 향상시키고, 조립 성능 향상에 의한 수율이 개선될 수 있도록 한 광학 유니트 및 이의 제조방법이 제공됨에 발명의 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned disadvantages and problems raised in the conventional housing and the lens assembled thereto, by allowing the lens to be integrally formed by double injection inside the housing employed in the camera module, An object of the present invention is to provide an optical unit and a method of manufacturing the same, which improve assembly performance by using a housing in which a lens is integrally coupled to the camera module, and improve the yield by improving assembly performance.

본 발명의 상기 목적은, 상부로 렌즈배럴이 연장 형성된 하우징과, 상기 하우징의 렌즈배럴 내에 일체로 형성된 렌즈를 포함하는 광학 유니트가 제공됨에 의해서 달성된다.The object of the present invention is achieved by providing an optical unit including a housing in which a lens barrel extends upward, and a lens integrally formed in the lens barrel of the housing.

상기 하우징은 상부로 원통형의 렌즈배럴이 일체로 연장 형성되고, 상면에 외부광이 하우징 내부로 유입되도록 하는 입사공이 형성된다.The housing has a cylindrical lens barrel extending integrally thereon, and an incident hole is formed on the upper surface to allow external light to flow into the housing.

또한, 상기 하우징은 하단부가 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판의 상면에 밀착 결합되어 카메라 모듈을 구성하며, 상기 입사공을 통해 입사된 광은 상기 이미지센서의 중앙부에 형성된 수광부에 수광된다.In addition, the housing has a lower end closely coupled to an upper surface of a printed circuit board on which an image sensor is mounted to form a camera module, and light incident through the incident hole is received by a light receiving unit formed at the center of the image sensor.

한편, 상기 렌즈는 상기 하우징의 렌즈배럴 내에 일체로 형성되는 바, 상기 렌즈배럴의 내주면과 밀착되게 이출사출에 의해서 형성된다.On the other hand, the lens is integrally formed in the lens barrel of the housing, it is formed by the ejection ejection in close contact with the inner peripheral surface of the lens barrel.

그리고, 상기 하우징은 내부에 상기 입사공과 렌즈를 통해 입사되는 광 중에 포함된 과도한 적외선이 차단되는 적외선 차단 필터(이하, 'IR 필터'라 칭함)가 삽입 장착될 수 있다.The housing may have an infrared cut filter (hereinafter, referred to as an “IR filter”) inserted therein to block excessive infrared rays included in light incident through the incident hole and the lens.

한편, 본 발명의 다른 목적은 렌즈 사출 금형을 통해 렌즈가 제작되는 1차 사출 성형 단계와, 성형된 렌즈를 렌즈 사출 금형에서 분리하는 단계; 및 하우징 사출 금형을 통해 렌즈가 일체로 결합된 하우징이 사출 성형되는 2차 사출 성형 단계를 포함하는 광학 유니트의 제조방법이 제공됨에 의해서 달성된다.On the other hand, another object of the present invention is the primary injection molding step of producing a lens through the lens injection mold, and separating the molded lens from the lens injection mold; And a second injection molding step of injection molding the housing in which the lens is integrally coupled through the housing injection mold.

이때, 상기 렌즈에 형성되는 게이트(gate)는 사출 성형된 렌즈의 측부에 위치함이 바람직하다.At this time, the gate (gate) formed in the lens is preferably located on the side of the injection-molded lens.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 광학 유니트 및 이의 제조방법은 하우징 내에 장착되는 렌즈가 이중사출에 의해 일체로 형성됨으로써, 카메라 모듈의 조립성을 향상되는 이점이 있으며, 조립 성능 향상에 의한 수율이 개선되는 작용효과가 발휘될 수 있다.As described above, the optical unit of the present invention and the manufacturing method thereof have the advantage that the lens mounted in the housing is integrally formed by double injection, thereby improving the assemblability of the camera module, the yield by improving the assembly performance An improved effect can be exerted.

본 발명에 따른 광학 유니트 및 이의 제조방법에 대한 상기 목적과 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Matters concerning the operational effects including the above object and technical configuration of the optical unit according to the present invention and a method for manufacturing the same will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings in which preferred embodiments of the present invention are shown.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 광학 유니트의 일부 절개 사시도이다.First, Fig. 2 is a partially cutaway perspective view of an optical unit according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 광학 유니트(100)는 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에 일체로 형성된 렌즈(120)로 구성된다.As shown, the optical unit 100 of the embodiment according to the present invention comprises a housing 110 and a lens 120 integrally formed in the housing 110.

상기 하우징(110)은 하부가 개방된 함체형으로 구성되어 상부로 원통형의 렌즈배럴(111)이 일체로 연장 형성된다.The housing 110 is formed in an enclosure having an open lower portion, and a cylindrical lens barrel 111 is formed integrally extending upward.

또한, 상기 하우징(110)은 상부로 연장된 렌즈배럴(111)의 상면 중앙부에 입사공(111a)이 형성되고, 상기 입사공(111a)을 통해 외부의 피사체로부터 반사된 광이 입사된다.In addition, the housing 110 has an incident hole 111a formed in a central portion of the upper surface of the lens barrel 111 extending upward, and the light reflected from an external subject through the incident hole 111a is incident.

그리고, 상기 하우징(110)은 내부에 IR 필터(도면 미도시)가 장착되어 상기 렌즈배럴(111)의 입사공(111a)을 통해 수직으로 입사되는 입사광 중에 포함된 과도한 적외선을 차단하고, 적외선이 차단된 입사광이 이미지센서(도면 미도시)를 통해 수광될 수 있도록 한다.In addition, the housing 110 has an IR filter (not shown) mounted therein to block excessive infrared rays included in incident light vertically incident through the incident hole 111a of the lens barrel 111, and infrared rays are Blocked incident light can be received through an image sensor (not shown).

한편, 상기 하우징(110) 내부에는 렌즈(120)가 일체로 형성된다.On the other hand, the lens 120 is integrally formed inside the housing 110.

상기 렌즈(120)는 하우징(110)의 상부로 연장된 렌즈배럴(111)의 내부 상단에 일체로 형성되며, 상기 하우징(110)과 이종의 재질로 이중 사출에 의해 일체로 성형된다.The lens 120 is integrally formed on the inner upper end of the lens barrel 111 extending to the upper portion of the housing 110, and integrally formed by dual injection of the housing 110 and heterogeneous materials.

상기 렌즈(120)는 렌즈배럴(111)의 내부에서 이중 사출에 의해서 성형될 때, 렌즈(120)의 중앙부에 형성된 광학 영역 이외의 영역에 게이트가 형성되도록 함으로써, 상기 렌즈(120)의 성형시 렌즈(120) 지지와 동시에 렌즈 사출을 위한 수지 주입이 이루어지도록 한다.When the lens 120 is molded by double injection in the lens barrel 111, a gate is formed in an area other than the optical area formed at the center of the lens 120, thereby forming the lens 120. At the same time as supporting the lens 120, resin injection for lens injection is performed.

이때, 상기 게이트는 렌즈(120)의 균일한 지지를 위하여 렌즈(120)의 양측부에 형성될 수 있다.In this case, the gate may be formed at both sides of the lens 120 to uniformly support the lens 120.

이와 같이, 상기 하우징(110)의 렌즈배럴(111) 내에 이중 사출에 의해 렌즈(120)가 일체로 형성된 광학 유니트(100)는 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판의 상부에 안착되는 것만으로 카메라 모듈의 조립이 완성되기 때문에 카메라 모듈의 조립 공정을 간략화할 수 있으며, 이에 따라 조립 수율 향상과 제조 단가를 절감할 수 있다.As such, the optical unit 100 in which the lens 120 is integrally formed by double injection in the lens barrel 111 of the housing 110 is simply mounted on the upper portion of the printed circuit board on which the image sensor is mounted. Since the assembly of the camera module can be completed, the assembly process of the camera module can be simplified, thereby improving assembly yield and reducing manufacturing costs.

이러한, 광학 유니트(100)를 제작하기 위해서는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같은 금형을 이용하는 데, 상기 금형(200)은 렌즈(120)가 사출 성형되는 렌즈 사출 금형(210)과 하우징(110)이 사출 성형되는 하우징 사출 금형(220)으로 구분된다.In order to manufacture the optical unit 100, a mold as shown in FIGS. 3 to 4 is used, and the mold 200 includes a lens injection mold 210 and a housing 110 in which the lens 120 is injection molded. ) Is divided into a housing injection mold 220 which is injection molded.

도 3은 본 발명의 광학 유니트를 제조하기 위한 사출 금형의 사시도이고, 도 4는 도 2의 사출 금형에 채용되는 하우징 사출 금형의 구성도이다.3 is a perspective view of an injection mold for manufacturing the optical unit of the present invention, Figure 4 is a block diagram of a housing injection mold employed in the injection mold of FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 광학 유니트(100)를 제작하기 위한 금형(200)은 상부 금형과 하부 금형의 하우징 사출 금형(220)과 렌즈 사출 금형(210)으로 구성된다.As shown, the mold 200 for manufacturing the optical unit 100 of the embodiment according to the present invention is composed of a housing injection mold 220 and a lens injection mold 210 of the upper mold and the lower mold.

상기 광학 유니트(100)의 제조 과정은, 먼저 렌즈 사출 금형(210)을 통해 1차로 렌즈(120)를 사출 성형한다. In the manufacturing process of the optical unit 100, first injection molding the lens 120 through the lens injection mold 210.

이 후에, 렌즈 사출 금형(210)을 통해 성형된 렌즈(120)를 로봇을 통해 렌즈 사출 금형(210)으로부터 분리하고, 분리된 렌즈(120)를 상부의 하우징 사출 금 형(220)에 삽입한다.Thereafter, the lens 120 formed through the lens injection mold 210 is separated from the lens injection mold 210 through a robot, and the separated lens 120 is inserted into the upper housing injection mold 220. .

상기 하우징 사출 금형(210) 내에 삽입된 렌즈(120)는 그 외곽에 하우징(110)이 사출 성형되는 데, 상기 하우징(110)은 하우징 사출 금형(210) 내에서 고정축 금형(221)과 슬라이딩 금형(222)을 통해 외곽부가 고정되고, 구동축 금형(223)의 수평 구동에 의해서 사출 성형된다.The lens 120 inserted into the housing injection mold 210 has an injection molded housing 110 at an outer portion thereof, and the housing 110 slides with the fixed shaft mold 221 in the housing injection mold 210. The outer portion is fixed through the mold 222 and is injection molded by the horizontal drive of the drive shaft mold 223.

즉, 상기 고정축 금형(221)에 렌즈(120)가 고정되면 하우징 형성부의 양측과 전방에서 슬라이딩 금형(222)과 구동축 금형(223)이 이송되어 하우징의 틀을 형성하고, 상기 슬라이딩 금형(222)과 고정축 금형(221) 사이로 수지가 주입되어 하우징(110)이 사출 성형된다.That is, when the lens 120 is fixed to the fixed shaft mold 221, the sliding mold 222 and the driving shaft mold 223 are transferred from both sides and the front of the housing forming unit to form a housing frame, and the sliding mold 222 ) Is injected between the fixed shaft mold 221 and the housing 110 is injection molded.

이때, 상기 고정축 금형(221)은 전방에 렌즈(120)를 고정하기 위한 렌즈 고정부(221a)가 돌출 형성된다.In this case, the fixed shaft mold 221 has a lens fixing portion 221a for protruding the lens 120 in front.

이와 같이 제작되는 광학 유니트(100)는 하우징(110) 내에 일체로 형성된 렌즈(120)가 입사광이 통과하는데 문제가 없도록 렌즈(120)의 광학 영역 이외 영역인 외곽부에 게이트(121)가 형성되도록 함이 바람직하며, 상기 렌즈(120)의 균일한 지지와 수지 주입이 이루어질 수 있도록 양측부에 한 쌍의 게이트(121)가 형성되도록 할 수 있을 것이다.In the optical unit 100 manufactured as described above, the gate 121 is formed at an outer portion of the lens 120 outside the optical region so that the lens 120 formed integrally in the housing 110 has no problem of incident light passing therethrough. Preferably, the pair of gates 121 may be formed at both sides to uniformly support the resin 120 and inject the resin.

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.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be possible, but such substitutions, changes and the like should be regarded as belonging to the following claims.

도 1은 종래 카메라 모듈에 채용되는 하우징과 렌즈의 결합 사시도.1 is a perspective view of the housing and the lens employed in the conventional camera module.

도 2는 본 발명에 따른 광학 유니트의 일부 절개 사시도.2 is a partially cutaway perspective view of an optical unit according to the present invention;

도 3은 본 발명의 광학 유니트를 제조하기 위한 사출 금형의 사시도.3 is a perspective view of an injection mold for producing the optical unit of the present invention.

도 4는 도 2의 사출 금형에 채용되는 하우징 사출 금형의 구성도.4 is a configuration diagram of a housing injection mold employed in the injection mold of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110. 하우징 111. 렌즈배럴110. Housing 111. Lens Barrel

120. 렌즈 200. 금형120. Lens 200. Mold

Claims (5)

상부로 렌즈배럴이 연장 형성된 하우징; 및A housing in which the lens barrel extends upward; And 상기 하우징의 렌즈배럴 내에 일체로 형성된 렌즈;A lens integrally formed in the lens barrel of the housing; 를 포함하는 광학 유니트.Optical unit comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈배럴은, 상면에 외부광이 상기 하우징 내부로 유입되도록 하는 입사공이 형성되고, 내부 상단에 이종의 재질로 상기 렌즈가 일체로 형성된 광학 유니트.The lens barrel is an optical unit in which an entrance hole for allowing external light to flow into the housing is formed on the upper surface, the lens is integrally formed of a heterogeneous material on the inner top. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 렌즈는, 상기 하우징의 렌즈배럴 내에 이중 사출에 의해 형성된 광학 유니트The lens is an optical unit formed by double injection into the lens barrel of the housing 렌즈 사출 금형을 통해 렌즈가 제작되는 1차 사출 성형 단계;A first injection molding step in which a lens is manufactured through a lens injection mold; 상기 렌즈 사출 금형에서 성형된 렌즈를 렌즈 사출 금형에서 분리하는 단계; 및 Separating the lens molded in the lens injection mold from the lens injection mold; And 하우징 사출 금형을 통해 렌즈배럴 내에 이종 재질의 렌즈가 일체로 형성되도록 하우징이 사출 성형되는 2차 사출 성형 단계;A second injection molding step in which the housing is injection molded so that lenses of different materials are integrally formed in the lens barrel through the housing injection mold; 를 포함하는 광학 유니트의 제조방법.Method of manufacturing an optical unit comprising a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 렌즈가 사출 성형되는 1차 사출 성형 단계에서,In the first injection molding step in which the lens is injection molded, 상기 렌즈는, 광학 영역 이외의 영역인 양측부에 하나 이상의 게이트가 형성된 광학 유니트의 제조방법.The lens is a manufacturing method of the optical unit in which at least one gate is formed on both sides of the area other than the optical region.
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