KR20100019817A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈를 내부에 수용하는 하우징; 상기 렌즈에서 결상된 이미지를 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서; 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 기판부; 및 상기 이미지 센서 상으로 이동 가능한 이물들의 유동을 방지하는 이물 트랩부;를 포함한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 전자기기에 장착되어 이미지를 촬상하기 위한 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 카메라 모듈은 전자 기기에 장착되어 이미지를 촬영하는 기능을 수행한다. 최근에는 대부분의 개인휴대단말기에 카메라 모듈을 탑재하므로 카메라 모듈의 수요가 점차 증가하고 있다.

한편, 디지털 카메라, 휴대폰 등과 같은 전자기기에 탑재되는 카메라 모듈은 CCD(charge coupled device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)와 같은 이미지 센서를 채용하여 광신호를 전기신호로 바꾸어서 화상을 구현하며, 이미지 센서는 화소 어레이 및 광전 변환부를 포함할 수 있다.

여기서, 화소 어레이는 렌즈를 통과한 빛에 반응하여 전하를 축적하며, 광전 변환부는 수광소자로서 화소 어레이에 축적되어 있는 전하를 사용 가능한 전기적인 신호로 변환하는 역할을 한다. 이러한 이미지 센서로는 CCD 이미지 센서 혹은 CMOS 이미지 센서 등이 이용되고 있다.

그러나, 이미지 센서에 형성된 이미지 영역의 픽셀 위에 이물들이 올라가게 되면, 카메라 모듈을 이용하여 촬상할 때 촬상 화면에 흑점이나 색점 불량과 같은 문제점이 발생하며, 이러한 불량은 카메라 모듈에서 주요 문제점 중에 하나이다.

이미지 센서 주변에 이물이 발생하는 원인으로는 기판과 이미지 센서 간에 전기적인 연결을 위해서 와이어 본딩을 하거나, 다른 칩 모듈을 표면실장기술을 이용해서 기판 상에 실장하는 작업을 하는 등의 이미지 센서에 인접한 부분에서 발생하는 작업에서 불필요한 물질이나 부품 또는 먼지와 같은 많은 이물들이 발생하게 된다.

따라서, 이러한 이물들은 이미지 센서의 이미지 영역으로 이동할 가능성이 크며, 그러한 이물들을 제거하기 위한 별도의 세정 과정이 필요하다.

그러나, 이러한 이물을 없애기 위해서 별도의 세정 과정을 거치더라도, 여전히 제거되지 않은 이물들이 존재하게 되고, 이러한 이물들이 이미지 영역으로 이동하여 촬상 화면에 흑점이나 색점 불량을 여전히 발생시킨다.

따라서, 카메라 모듈을 사용하여 촬상할 때, 촬상 화면에 발생하는 이물 불량을 방지하기 위해서, 이미지 센서 주변에 부착된 이물들이 이미지 센서 상으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 기술이 요구된다.

본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 이미지 센서의 이미지 영역의 픽셀 위에 올라가는 이물에 의해서 흑점 및 색점 불량을 개선하는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈를 내부에 수용하는 하우징; 상기 렌즈에서 결상된 이미지를 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서; 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 기판부; 및 상기 이미지 센서 상으로 이동 가능한 이물들의 유동을 방지하는 이물 트랩부;를 포함한다.

또한, 상기 이물 트랩부는 상기 이미지 센서 주변에 형성되도록 상기 기판부에 도포되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이물 트랩부는 상기 이미지 센서에 인접한 상기 기판부와 상기 하우징에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 구비되도록 필터를 장착하기 위한 장착부를 포함하고, 상기 이물 트랩부는 상기 장착부의 일면에 도포되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이물 트랩부는 점착성 재질을 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이미지 센서가 장착되는 기판부 주변에 이물의 유동을 방지하는 이물 트랩부를 형성시키므로 기판부 주변에 이물이 이미지 센서를 향하여 이동하는 것을 방지하여 이물이 이미지 영역의 픽셀 위에 올라가서 발생하는 흑점, 색점 불량을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 카메라 모듈은 하우징(110), 엑츄에이터(120), 이미지 센서(130), 기판부(140) 및 이물 트랩부(150)를 포함한다.

하우징(110)은 내부 공간을 가지며, 상, 하부가 개구된 구조를 갖는다. 하우징(110)의 내부 공간은 서로 간에 연통이 되게 형성된 상, 하부 공간으로 나뉠 수 있다.

하우징(110)의 내부 공간에는 렌즈(112)가 수용된다.

렌즈(112)는 렌즈 배럴에 장착되고, 렌즈 배럴에 의해서 하우징(110)에 조립된다. 그리고, 렌즈(112)는 렌즈 배럴과 함께 상하로 이동되면서 물체와의 초점을 맞추게 된다.

여기서, 하우징(110) 내에서 '상부'란 렌즈(112)에서 상이 위치하는 물체측 방향을 의미하며, 하우징(110) 내에서 '하부'란 상이 결상하는 결상측 방향을 의미한다.

또한, 하우징(110)의 하부 공간에는 이미지 센서(130)를 장착한 기판부(140)가 수용되도록 설계된다.

엑츄에이터(120)는 하우징(110)에 장착되어 렌즈(112)의 위치를 고정시킨 렌즈 배럴과 밀착되며, 엑츄에이터(120)에 의해서 렌즈 배럴을 상하로 이동시킴으로써 함께 렌즈(112)도 상하로 이동하므로 카메라 렌즈의 초점 조절 등이 가능하다.

엑츄에이터(120)는 압전 물질로 형성되어 전기적인 신호를 기계적인 신호로 전환하며, 상기 기계적인 움직임에 의해서 렌즈(112)를 하우징의 상하로 이동시키는 기능을 한다. 그러나, 엑츄에이터는 압전체의 재질로 한정되는 것은 아니며 압전체 이외의 구성으로 형성된 모터 등을 적용하는 것도 가능하다.

도 1에서 엑츄에이터(120)가 하우징(110)에 장착된 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 엑츄에이터가 생략되도록 구성되는 것도 가능하다.

하우징(110)은 렌즈 배럴을 지지하기 위한 장착부(116)가 형성되고, 장착부(116)에는 필터(114)가 장착되도록 개구가 형성된다. 상기 개구는 렌즈(112)에 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

필터(114)는 하우징(110)의 장착부(116)의 저면에 접착되어 고정된다.

이미지 센서(130)는 사람의 눈보다 넓은 영역의 파장까지 빛으로 인식하는 것이 일반적이므로 사람이 볼 수 없는 적외선 영역을 여전히 빛으로 인식한다.

따라서, 이미지 센서(130)에 의해 인식된 화상 정보를 그대로 내보낸다면, 실제와는 다른 색상의 화상이 나올 수 있으므로 필터(114)는 적외선 영역을 필터링하여 가시광선 영역만을 받아들이도록 하는 기능을 한다.

이미지 센서(130)는 렌즈(112)와 필터(114)의 하부에 위치하도록 기판부(140)에 장착되며, 렌즈(112)를 통해 수광된 광 이미지를 전기적 신호로 변환하 는 기능을 한다. 이를 위해, 이미지 센서(130)는 화소 어레이 및 광전 변환부를 포함할 수 있다.

여기서, 화소 어레이는 렌즈를 통과한 빛에 반응하여 전하를 축적하며, 광전 변환부는 수광소자로서 화소 어레이에 축적되어 있는 전하를 사용 가능한 전기적인 신호로 변환하는 역할을 한다. 이러한 이미지 센서(130)로는 CCD 이미지 센서 혹은 CMOS 이미지 센서 등이 이용될 수 있다.

한편, 이미지 센서(130)의 모서리 측에는 기판부(140)와 와이어 본딩에 의해서 전기적으로 연결될 기판 단자가 형성될 수 있다.

기판부(140)는 하우징(110)의 하부 개구에 위치하며, 중앙에 이미지 센서(130)를 수용하도록 설계된다. 그리고, 기판부(140)와 하우징(110) 사이는 에폭시 접착 물질을 도포함으로써 서로 접착시키는 것이 바람직하다.

또한, 기판부(140)는 와이어(142) 본딩을 통해서 이미지 센서(130)와 전기적으로 연결되며, 이미지 센서(130)에서 변환되는 전기적인 신호를 전달받아 제어하는 기능을 한다.

기판부(140)에는 이미지 센서(130) 주변에 칩 모듈을 표면실장기술(SMT)을 이용하여 실장하고, 이미지 센서(130)를 에폭시 본드로 부착하게 된다. 그리고, 기판부(140)와 이미지 센서(130)를 전기적으로 연결하기 위해서 와이어 본딩을 하게 되며, 하우징(110)에 조립하게 된다.

이때, 상기의 공정을 거치는 과정에서 기판부(140)의 표면에는 다량의 이물이 부착되어 있으며, 별도의 세정 과정을 거치더라도 이러한 이물은 완전히 제거되 지 않고 이미지 센서(130) 상으로 이동하여 이물 불량을 유발하게 된다.

따라서, 기판부(140) 상에는 이물 트랩부(150)가 도포되어 이러한 이물 불량을 방지한다. 본 발명에서 이물이란 먼지나 부품에서 떨어진 물질이나 외부에서 들어온 조각 같이 작은 불필요한 물질을 의미한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈 중에서 기판부에 이물 트랩부를 코팅하기 전을 설명하기 위한 부분 사시도이고, 도 3은 도 2의 카메라 모듈 중에서 기판부에 이물 트랩부를 코팅하는 과정을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 기판부(140) 상에 칩 모듈을 표면실장기술을 이용하여 장착하고, 이미지 센서(130)와 기판부(140)를 서로 전기적으로 연결하기 위한 와이어 본딩을 한 이후에, 이물 트랩부(150)를 기판부(140) 중에서 이미지 센서(130)를 제외한 부분에 도포하는 것이 바람직하다.

이물 트랩부(150)는 이물 방지 부재를 기판부(140) 상에 도포하는 데, 이물 방지 부재가 흡수된 기구를 이용하여 기판부(140)에 묻힘으로써 기판부(140)에 전체적으로 도포하는 방법을 사용할 수 있다.

그러나, 이러한 방법에 한정되는 것은 아니며, 기판부에 이물 트랩부를 도포하는 다양한 도포 방법을 사용할 수 있고, 기판부(140) 상에 이물 방지 부재를 코팅하는 방법을 사용하는 것도 가능하다.

여기서, 이물 방지 부재는 점착성의 재질인 것이 바람직하다.

그리고, 기판부(140)에 이물 방지 부재를 도포하면, 자연 건조 후 끈끈한 성질을 갖게 되어 기판부(140) 상에 부착된 이물들이 점착성 재질의 이물 방지 부재 에 의해서 유동이 억제되고, 이물의 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 이물 방지 부재는 액상으로 형성되는 것이 바람직하나 그에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 기판부(140) 상에 이물들이 이미지 센서(130) 상으로 이동하여 흑점 및 색점 불량을 일으키는 것이 카메라 모듈에서 많은 불량 요인인데, 본 실시예에서는 이물 트랩부(150)를 기판부(140) 상에 도포하므로 이물들의 유동을 억제하고 이물의 발생을 방지하여 이미지 센서에서 발생하는 흑점, 색점 불량을 개선하는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 설명하기 위한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 카메라 모듈은 하우징(210), 엑츄에이터(220), 이미지 센서(230), 기판부(240) 및 이물 트랩부(250)를 포함한다.

이물 트랩부(250)는 기판부(240) 상에 칩 모듈을 표면실장기술을 이용하여 장착하고, 이미지 센서(230)와 기판부(240)를 서로 전기적으로 연결하기 위한 와이어 본딩을 한 이후에 기판부(240) 상에 도포하는 것이 바람직하다.

그러나, 이미지 센서(230)와 기판부(240)를 전기적으로 연결하는 것은 와이어 본딩에 한정되는 것은 아니며, 이미지 센서와 기판부를 연결하는 것으로는 다양한 방법을 적용하는 것도 가능하다.

이물 트랩부(250)는 이물 방지 부재를 기판부(240) 상에 도포하며, 장착부(216)를 따라 도포한다. 따라서, 장착부(216)에 부착된 이물들이 이미지 센 서(230)를 향하여 낙하되는 것을 방지할 수 있다.

도 4에서는 이물 트랩부(250)가 기판부(240)와 장착부(216)에 마련되도록 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 장착부(216)와 연결된 하우징의 측벽을 따라 연속적으로 도포되는 것도 가능하다.

여기서, 이물 방지 부재는 액상의 점착성의 재질인 것이 바람직하며, 기판부(240)에 이물 방지 부재를 도포하면, 기판부(240) 상에 부착된 이물들이 점착성 재질의 이물 방지 부재에 의해서 유동이 억제되고, 이물의 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 이물 방지 부재는 액상으로 한정되는 것은 아니다.

따라서, 기판부(240)와 장착부(216)에 부착된 이물들이 이미지 센서(230) 상으로 이동하여 흑점 및 색점 불량을 일으키는 것이 카메라 모듈에서 많은 불량 요인인데, 본 실시예에서는 이물 트랩부(250)를 기판부(240) 및 장착부(216)에 도포하므로 이물들의 유동을 억제하고 이물의 발생을 방지하여 이미지 센서에서 발생하는 흑점, 색점 불량을 개선하는 효과가 있다.

또한, 본 실시예에서 하우징(210), 엑츄에이터(220), 이미지 센서(230) 및 기판부(240)는 실질적으로 제1 실시예와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈 중에서 기판부에 이물 트랩부를 코팅하기 전을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도 3은 도 2의 카메라 모듈 중에서 기판부에 이물 트랩부를 코팅하는 과정을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 설명하기 위한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110.... 하우징 120.... 엑츄에이터

130.... 이미지 센서 140.... 기판부

150.... 이물 트랩부

Claims (5)

1. 적어도 하나 이상의 렌즈를 내부에 수용하는 하우징;

   상기 렌즈에서 결상된 이미지를 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서;

   상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 기판부; 및

   상기 이미지 센서 상으로 이동 가능한 이물들의 유동을 방지하는 이물 트랩부;

   를 포함하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이물 트랩부는 상기 이미지 센서 주변에 형성되도록 상기 기판부에 도포 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이물 트랩부는 상기 이미지 센서에 인접한 상기 기판부와 상기 하우징에 도포 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하우징은 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 구비되도록 필터를 장착하기 위한 장착부를 포함하고,

   상기 이물 트랩부는 상기 장착부의 일면에 도포되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 이물 트랩부는 점착성 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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