KR20110004658A

KR20110004658A - Camera module

Info

Publication number: KR20110004658A
Application number: KR1020090062205A
Authority: KR
Inventors: 이재훈; 정호섭
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2011-01-14
Also published as: KR101038792B1

Abstract

PURPOSE: A camera module is provided to fix locations of an image center and an imaging surface during tilt correction of an image sensor by adjusting a location of a substrate. CONSTITUTION: A main body unit(10) includes a lens. A sensor unit(20) includes an image sensor(21), a substrate(22), and a housing(23). The image sensor is arranged on the same optical axis as the lens. A guide unit(40) receives the sensor unit. The guide unit guides movement of the sensor unit. A frame(30) is installed on the lower end surface of the main body unit. The sensor unit is fixed to an upper piece of the frame.

Description

Camera Module

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개인휴대단말기 등에 장착되어 이미지를 촬상하는 촬상 기능을 수행하기 위한 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module, and more particularly, to a camera module for performing an imaging function mounted on a personal portable terminal and the like to capture an image.

최근 통신 기술 및 디지털 정보 처리 기술의 발전과 더불어 정보 처리 및 연산, 통신, 화상 정보 입출력 등 다양한 기능이 집적된 휴대용 단말기 기술이 새롭게 대두되고 있다.Recently, with the development of communication technology and digital information processing technology, portable terminal technology in which various functions such as information processing and arithmetic, communication, image information input and output are integrated is emerging.

구체적으로는 디지털 카메라와 통신 기능이 장착된 PDA, 디지털 카메라, 디지털 카메라 기능이 부가된 휴대 전화, 개인 휴대 멀티미디어 재생기(PMP: personal multi-media player) 등을 그 예로 들 수 있다.Specific examples include a digital camera, a PDA equipped with a communication function, a digital camera, a mobile phone with a digital camera function, and a personal multi-media player (PMP).

또한, 디지털 카메라 기술 및 정보 저장 능력의 발달로 인하여 높은 사양의 디지털 카메라 모듈(digital camera module)이 개인휴대단말기 등에 장착되는 것이 점차 보편화되고 있는 추세이다.In addition, due to the development of digital camera technology and information storage capability, it is increasingly common to mount a high specification digital camera module on a personal mobile device.

이러한 카메라 모듈은 소비자의 성능 향상 요구에 부응하기 위하여 오토포커 싱(AF), 광학 줌(Optical zoom) 등과 같은 다양한 기능을 구현할 뿐만 아니라, 단말기의 소형화에 따라서 그 크기가 점자 작아지고 있다.The camera module not only implements various functions such as auto focusing (AF) and optical zoom in order to meet the performance improvement demand of the consumer, but also its size becomes smaller and smaller according to the miniaturization of the terminal.

일반적으로 카메라 모듈은 개인휴대단말기에 전기적으로 연결되는 부가적인 기판을 포함하며, 상기 기판이 개인휴대단말기와 전기적으로 연결되어 카메라 모듈을 작동하게 된다. In general, the camera module includes an additional substrate electrically connected to the personal portable terminal, and the substrate is electrically connected to the personal portable terminal to operate the camera module.

그리고, 상기 기판은 렌즈를 수용하는 렌즈 유닛과 결합하여 상기 기판상에 구비되는 이미지 센서를 통해 상기 렌즈로 입사되는 피사체의 이미지를 전기적 신호로 변환한다.In addition, the substrate is combined with a lens unit accommodating a lens to convert an image of an object incident on the lens into an electrical signal through an image sensor provided on the substrate.

이때, 상기 렌즈와 이미지 센서는 이미지 센터(image center)가 일치하도록 동일한 광축상에 배치되어야 하며, 광축과 이미지 센서의 결상면 사이에는 틸트(tilt)가 발생하지 않아야 한다.In this case, the lens and the image sensor should be disposed on the same optical axis so that the image centers coincide with each other, and no tilt should occur between the optical axis and the image plane of the image sensor.

그러나, 통상 이미지 센서를 고정시키는 접착제에 의해 기판과의 사이에 틸트가 발생하거나 상기 기판을 렌즈 유닛에 결합하는 과정에서 틸트가 발생하며, 기판의 위치를 조정하여 이러한 틸트를 보정하게 된다.However, in general, a tilt is generated between the substrate by the adhesive for fixing the image sensor or a tilt is generated in the process of bonding the substrate to the lens unit, and the position of the substrate is adjusted to correct the tilt.

이 경우, 이미지 센터가 변화하여 광축과 어긋나거나, 결상면의 위치가 변화하여 포커싱이 틀어져 원하지 않는 영상을 출력하여 품질불량을 유발하게 되는 문제가 발생한다.In this case, a problem arises in that the image center is shifted to deviate from the optical axis, or the position of the image plane is changed, so that the focusing is misaligned and an unwanted image is output to cause a poor quality.

따라서, 렌즈 유닛과 기판을 결합하는데 있어 기판의 위치조정을 통한 이미지 센서의 틸트를 보정하는 과정에서 발생하는 이미지 센터 및 결상면 위치가 변화하는 문제를 개선하는 기술에 대한 개발이 요구된다.Therefore, there is a need to develop a technology for improving the problem of changing the position of the image center and the image plane generated in the process of correcting the tilt of the image sensor by adjusting the position of the substrate in coupling the lens unit and the substrate.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기판의 위치조정을 통한 이미지 센서의 틸트 보정시 이미지 센터와 결상면의 위치가 일정하게 유지되도록 하는 카메라 모듈을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a camera module to maintain a constant position of the image center and the image plane during the tilt correction of the image sensor by adjusting the position of the substrate.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈를 구비하며, 하단면에는 소정 깊이로 함몰되어 형성되는 리세스를 구비하는 본체부; 상기 렌즈와 동일한 광축상에 배치되는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서가 실장되는 기판과, 상기 이미지 센서를 덮도록 상기 기판상에 결합되는 하우징을 포함하는 센서부; 상기 리세스 내에 구비되어 상기 센서부를 내부에 수용하고, 상기 센서부의 이동을 안내하는 가이드부; 및 상기 센서부가 상부면에 고정되며, 상기 센서부가 상기 가이드부 내에 수용되도록 상기 본체부의 하단면에 구비되는 프레임;을 포함하고, 상기 하우징의 외측면은 곡면을 이루며, 상기 가이드부는 상기 하우징과 대면하는 내측면이 상기 하우징과 대응되는 구조의 곡면을 이루어 상기 센서부가 상기 곡면을 따라 움직일 수 있다.The camera module according to the embodiment of the present invention includes a main body having a lens, and having a recess formed on the bottom surface of the camera to be recessed to a predetermined depth; A sensor unit including an image sensor disposed on the same optical axis as the lens, a substrate on which the image sensor is mounted, and a housing coupled to the substrate to cover the image sensor; A guide part provided in the recess to receive the sensor part therein and to guide the movement of the sensor part; And a frame fixed to an upper surface of the sensor unit and provided at a lower surface of the main body so that the sensor unit is accommodated in the guide unit. The outer surface of the housing forms a curved surface, and the guide unit faces the housing. The inner surface is a curved surface of the structure corresponding to the housing can be moved along the curved surface of the sensor unit.

또한, 상기 센서부는 하우징의 외측면이 상기 이미지 센서의 센터를 중심으로 하는 가상의 구(sphere)의 곡면과 대응되는 곡면으로 형성될 수 있다.In addition, the sensor unit may be formed as a curved surface of the outer surface of the housing corresponding to the curved surface of the virtual sphere (sphere) centered on the center of the image sensor.

또한, 상기 센서부는 상기 이미지 센서의 센터를 중심점으로 하여 상기 가상 의 구의 곡면을 따라 움직이며 틸팅할 수 있다.The sensor unit may move and tilt along the curved surface of the virtual sphere with the center point of the image sensor as a center point.

또한, 상기 가이드부는 상기 센서부를 수용하는 내측면이 상기 이미지 센서의 센터를 중심으로 하는 가상의 구의 곡면과 대응되는 곡면으로 형성되며, 상기 하우징의 외측면을 형성하는 구의 곡률반경 보다 큰 곡률반경을 가질 수 있다.The guide part may have a curvature radius greater than a curvature radius of a sphere in which an inner surface of the guide portion is formed to correspond to a curved surface of a virtual sphere centered on the center of the image sensor. Can have

또한, 상기 가이드부는 상기 렌즈와 동일한 광축상에 형성되는 개구부를 관통하여 구비할 수 있다.The guide part may be provided through an opening formed on the same optical axis as the lens.

또한, 상기 가이드부는 입사되는 빛에서 적외선을 필터링할 수 있는 IR 필터를 상기 개구부에 더 구비할 수 있다.In addition, the guide unit may further include an IR filter in the opening to filter infrared light from incident light.

또한, 상기 프레임은 상기 센서부가 상기 가이드부 내에서 상기 수용부의 곡면을 따라 움직이도록 상기 본체부의 하단면과의 이격거리가 조절될 수 있다.In addition, the frame may be controlled to be separated from the bottom surface of the main body portion so that the sensor unit to move along the curved surface of the receiving portion in the guide portion.

또한, 상기 프레임을 상기 본체부의 하단면에 결합시키면서 상기 본체부의 하단면과의 이격거리를 조절하는 복수개의 결합부재를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a plurality of coupling members configured to adjust the separation distance from the bottom surface of the body portion while coupling the frame to the bottom surface of the body portion.

또한, 상기 결합부재는 상기 본체부의 하단면과 상기 프레임 사이에 배치되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the coupling member may further include an elastic member disposed between the bottom surface of the body portion and the frame.

본 발명에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서의 틸트 보정시 이미지 센터가 광축과 일치하는 위치에서 일정하게 유지되어 광축과 어긋남이 발생하지 않아 출력되는 이미지의 해상도가 향상되는 효과를 가진다.The camera module according to the present invention has an effect of improving the resolution of the output image because the image center is constantly maintained at a position coinciding with the optical axis during tilt correction of the image sensor so that a deviation from the optical axis does not occur.

또한, 이미지 센서의 결상면의 위치가 일정하게 유지됨에 따라서 틸트 보정 후 별도의 포커싱 작업이 불필요하며, 따라서 카메라 모듈의 제조공정이 보다 간소화됨은 물론 생산성이 향상되는 효과를 가진다.In addition, since the position of the image forming surface of the image sensor is kept constant, a separate focusing operation is not necessary after the tilt correction, and thus, the manufacturing process of the camera module is simplified and the productivity is improved.

아울러, 제품의 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 가진다.In addition, the quality and reliability of the product is improved.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 실시예에 관한 구체적인 사항을 도면을 참조하여 설명한다.Details of an embodiment of a camera module according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 카메라 모듈에서 센서부를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시한 카메라 모듈에서 가이드부를 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a camera module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a sensor unit in the camera module shown in FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are cameras shown in FIG. 1. A perspective view and a cross-sectional view schematically showing the guide portion in the module.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 본체부(10), 센서부(20), 프레임(30), 가이드부(40)를 포함하여 구성된다.1 to 3, a camera module according to an embodiment of the present invention includes a main body 10, a sensor 20, a frame 30, and a guide 40.

상기 본체부(10)는 일정크기의 내부공간을 갖추며, 하나 이상의 렌즈(L)가 광축(O)을 따라 배열되는 중공형의 구조로 플라스틱 혹은 수지와 같은 절연물질을 사출성형하여 형성될 수 있다.The main body 10 has a predetermined internal space, and may be formed by injection molding an insulating material such as plastic or resin in a hollow structure in which one or more lenses L are arranged along the optical axis O. .

상기 본체부(10) 내에 구비되는 상기 렌즈(L)는 미도시된 프리즘 또는 반사거울 등을 통해 경로가 변경된 피사체의 이미지 광을 상기 센서부(20)측으로 집광시키도록 복수개가 소정의 간격으로 배열된다.The plurality of lenses L provided in the main body 10 are arranged at a predetermined interval so as to condense image light of a subject whose path is changed through a prism or a reflection mirror, not shown, to the sensor unit 20. do.

또한, 상기 렌즈(L)는 미도시된 렌즈배럴 내부에 각각 구비되어 상기 렌즈배 럴이 광축을 따라 이동함으로써 자동초점조절(Auto Focus) 및 줌(Auto Zoom) 기능을 수행하도록 하는 것도 가능하다.In addition, the lens L may be provided in each of the lens barrels (not shown) so that the lens barrel moves along the optical axis to perform an auto focus and auto zoom function.

이때, 상기 렌즈배럴은 상기 본체부(10)의 상부측에 이동가능하도록 조립되는데, 상기 렌즈배럴을 이동시키기 위한 미도시된 액추에이터(Actuator)를 더 포함할 수 있다.At this time, the lens barrel is assembled to be movable on the upper side of the main body portion 10, it may further include an actuator (not shown) for moving the lens barrel.

상기 액추에이터는 코일에 전원을 인가하여 발생되는 전기장과 마그네트에서 발생되는 자기장이 서로 쇄교하며 발생하는 전자기력에 의해 렌즈의 이동을 실현하는 마그네트와 코일을 이용한 VCM(Voice Coil Motor), 전원을 인가시 압전체의 변형에 의해 렌즈의 이동을 실현하는 압전체를 이용한 피에조 액추에이터(Piezo Actuator) 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.The actuator is a VCM (Voice Coil Motor) using a magnet and a coil to realize lens movement by the electromagnetic force generated by the electric field generated by applying power to the coil and the magnetic field generated by the magnet, and a piezoelectric element when the power is applied. It may be provided in various forms such as a piezo actuator (Piezo Actuator) using a piezoelectric material to realize the movement of the lens by the deformation of.

그리고, 상기 본체부(10)의 내부에는 상기 렌즈(L)를 통과한 빛에서 적외선을 필터링할 수 있는 IR 필터(미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다.In addition, an IR filter (not shown) may be further provided inside the main body 10 to filter infrared light from the light passing through the lens L.

한편, 상기 본체부(10)의 하단면에는 상기 본체부(10)의 내측으로 소정 깊이로 함몰되어 형성되는 리세스(recess)(11)를 구비한다.On the other hand, the bottom surface of the main body portion 10 is provided with a recess (11) formed to be recessed to a predetermined depth inside the main body portion (10).

상기 리세스(11)는 상기 본체부(10)의 하단면과 단차를 이루는 구조로 형성되며, 추후 설명하는 상기 가이드부(40)를 내부에 구비하는 한편, 상기 센서부(20)를 그 내부에 수용한다.The recess 11 is formed in a structure forming a step with the bottom surface of the main body portion 10, and has the guide portion 40 described later, while the sensor portion 20 therein To accommodate.

특히 상기 리세스(11)는 그 중심부가 상기 렌즈(L)와 동일한 광축(O)상에 놓이도록 상기 렌즈(L)와 대향하는 위치에 형성됨으로써, 상기 상기 가이드부(40)와 함께 상기 리세스(11) 내에 수용되는 상기 센서부(20)의 이미지 센서(21)가 상기 렌즈(L)의 광축(O)을 따라 배치되도록 한다.In particular, the recess 11 is formed at a position opposite to the lens L such that a central portion thereof is positioned on the same optical axis O as the lens L, thereby forming the recess together with the guide part 40. The image sensor 21 of the sensor unit 20 accommodated in the set 11 is arranged along the optical axis O of the lens L.

상기 리세스(11)의 바닥면에는 소정 크기의 관통홀(through hole)(12)이 형성되어 있어, 상기 렌즈(L)를 통하여 입사되는 빛이 상기 관통홀(12)을 통과하여 상기 이미지 센서(21)로 진행한다.A through hole 12 having a predetermined size is formed in the bottom surface of the recess 11 so that light incident through the lens L passes through the through hole 12 and the image sensor. Proceed to (21).

상기 관통홀(12)에는 외부 이물이 상기 본체부(10)의 내부로 유입되는 것을 방지하도록 투명 글라스 또는 렌즈가 구비될 수 있다.The through hole 12 may be provided with a transparent glass or lens to prevent foreign matter from entering the interior of the body portion 10.

도 2에서와 같이, 상기 센서부(20)는 이미지 센서(21), 기판(PCB)(22) 그리고 하우징(23)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the sensor unit 20 includes an image sensor 21, a substrate (PCB) 22, and a housing 23.

상기 이미지 센서(21)는 상기 렌즈(L)를 통하여 입사되는 빛을 결상할 수 있도록 상부면에 결상면(21a)을 구비하여 피사체의 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있는 촬상 소자이다.The image sensor 21 is an imaging device capable of converting an image of an object into an electrical signal by providing an imaging surface 21a on an upper surface so as to image light incident through the lens L.

상기 이미지 센서(21)는 상기 기판(22)상에 실장되며, 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩 방식으로 상기 기판(22)과 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 이미지 센서(21)는 상기 렌즈(L)와 동일한 광축(O)상에 배치되도록 한다.The image sensor 21 is mounted on the substrate 22 and electrically connected to the substrate 22 by wire bonding or flip chip bonding. In this case, the image sensor 21 is arranged on the same optical axis O as the lens (L).

그리고, 상기 기판(22)은 FPCB상에 접합된 RPCB인 것이 바람직하며, 상기 FPCB는 카메라 혹은 단말기의 디스플레이(미도시) 등과 연결된다.In addition, the substrate 22 is preferably an RPCB bonded on the FPCB, and the FPCB is connected to a display (not shown) of a camera or a terminal.

상기 하우징(23)은 상기 이미지 센서(21)를 덮도록 상기 기판(22)상에 결합되어 그 내부에 수용되는 상기 이미지 센서(21)를 외부 환경으로부터 보호한다.The housing 23 is coupled on the substrate 22 so as to cover the image sensor 21 and protects the image sensor 21 accommodated therein from an external environment.

상기 하우징(23)은 개방된 윈도우(24)를 관통형성하여 상기 렌즈(L)를 통해 입사되는 빛이 통과할 수 있도록 하며, 상기 윈도우(24)에는 투명 글라스(미도시) 를 구비하여 외부 이물이 상기 하우징 내부로 유입되는 것을 차단한다.The housing 23 penetrates the open window 24 to allow light incident through the lens L to pass therethrough, and the window 24 is provided with a transparent glass (not shown) to provide external foreign matter. It blocks the flow into the housing.

이때, 상기 투명 글라스에는 적외선을 필터링할 수 있는 IR 필터(미도시)가 추가로 코팅되거나 박막 상태로 부착될 수 있으며, 상기 투명 글라스 자체를 IR 필터로 하여 구비하는 것도 가능하다.In this case, an IR filter (not shown) capable of filtering infrared rays may be additionally coated or attached in a thin film state to the transparent glass, and the transparent glass may be provided as an IR filter.

상기 하우징(23)의 외측면은 상기 이미지 센서(21)의 센터(C)를 중심으로 하는 가상의 구(sphere)의 곡면과 대응되는 곡면으로 형성된다.The outer surface of the housing 23 is formed as a curved surface corresponding to the curved surface of the virtual sphere centered on the center C of the image sensor 21.

상기 구는 상기 하우징(23)의 내부에 수용되는 상기 이미지 센서(21)의 결상면(21a)의 센터(C)를 중심점으로 하여 상기 하우징(23)의 외측면까지의 길이에 상당하는 곡률반경(r)을 가지며, 상기 하우징(23)은 그 외측면이 두께방향으로 상기 구의 곡면과 대응되도록 형성된다.The sphere has a radius of curvature corresponding to the length from the center C of the image forming surface 21a of the image sensor 21 accommodated in the housing 23 to the outer surface of the housing 23. r), the housing 23 is formed such that its outer surface corresponds to the curved surface of the sphere in the thickness direction.

상기 가이드부(40)는 상기 본체부(10)와 같이 플라스틱 혹은 수지등의 절연물질을 사출성형하여 형성되는 브라켓 부재이며, 상기 리세스(11) 내에 구비되어 상기 센서부(20)를 내부에 수용하고, 상기 센서부(20)의 이동을 안내한다.The guide part 40 is a bracket member formed by injection molding an insulating material such as plastic or resin like the main body part 10, and is provided in the recess 11 so that the sensor part 20 is disposed therein. It receives and guides the movement of the sensor unit 20.

상기 가이드부(40)의 외측면은 도 3(a)에서처럼, 상기 리세스(11)의 내측면과 대응되는 형태의 구조를 가지는 것이 바람직하다. The outer surface of the guide portion 40 preferably has a structure corresponding to the inner surface of the recess 11, as shown in Figure 3 (a).

그리고, 상기 가이드부(40)의 상부면에는 상기 렌즈(L)와 동일한 광축(O)상에 형성되는 개구부(42)를 관통하여 구비함으로써 상기 렌즈(L)를 통해 입사되는 빛이 상기 이미지 센서(21)로 진행할 수 있도록 한다.In addition, the light incident through the lens L is incident on the upper surface of the guide part 40 through the opening 42 formed on the same optical axis O as the lens L. Proceed to (21).

상기 가이드부(40)는 입사되는 빛에서 적외선을 필터링할 수 있는 IR 필터를 상기 개구부(42)에 더 구비하는 것이 바람직하다.The guide part 40 may further include an IR filter in the opening 42 that may filter infrared light from incident light.

그리고, 상기 개구부(42)는 상기 본체부(10)의 리세스(11)에 형성되는 관통홀(12)과 마주하여 광축(O)과 나란하도록 배치된다.The opening 42 is disposed to be parallel to the optical axis O facing the through hole 12 formed in the recess 11 of the main body 10.

본 실시예에서는 상기 리세스(11)가 사각형 형태의 구조로 형성되어 상기 가이드부(40)의 외측면도 사각형의 구조를 가지는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.In the present exemplary embodiment, the recess 11 is formed in a rectangular structure, and thus the outer surface of the guide part 40 is also illustrated as having a rectangular structure, but is not limited thereto.

한편, 상기 가이드부(40)는 소정 크기의 내부공간에 해당하는 수용부(41)를 내부에 형성하여 상기 센서부(20)를 수용하며, 상기 하우징(23)과 대면하는 내측면이 상기 하우징(23)의 외측면과 대응되는 구조의 곡면을 이루어 상기 센서부(20)가 상기 곡면을 따라 움직이도록 안내한다.On the other hand, the guide portion 40 is formed in the receiving portion 41 corresponding to the internal space of a predetermined size therein to accommodate the sensor unit 20, the inner surface facing the housing 23 is the housing It forms a curved surface corresponding to the outer surface of the 23 to guide the sensor unit 20 to move along the curved surface.

즉, 도 3(b) 및 도 4에서와 같이 상기 가이드부(40)의 내측면은 상기 이미지 센서(21)의 센터(C)를 중심으로 하는 또 다른 가상의 구의 곡면과 대응되는 곡면으로 형성되며, 이러한 가상의 구는 상기 하우징(23)의 외측면을 형성하는 구의 곡률반경(r)보다 큰 곡률반경(R)을 가진다.That is, as shown in FIGS. 3B and 4, the inner surface of the guide part 40 is formed as a curved surface corresponding to the curved surface of another virtual sphere centered on the center C of the image sensor 21. The virtual sphere has a radius of curvature R greater than the radius of curvature r of the sphere forming the outer surface of the housing 23.

따라서, 상기 수용부(41) 내에 수용되는 상기 센서부(20)는 상기 하우징(23)의 외측면이 상기 가이드부(40)의 내측면과 대면하여 상기 가상의 구의 곡면을 따라 움직이며 상기 이미지 센서(21)의 센터(C)를 중심점으로 하여 틸팅하게 된다.Accordingly, the sensor unit 20 accommodated in the accommodating portion 41 has an outer surface of the housing 23 facing the inner surface of the guide portion 40 and moves along the curved surface of the imaginary sphere. The center C of the sensor 21 is tilted.

상기 프레임(30)은 상기 본체부(10)와 같이 플라스틱 혹은 수지등의 절연물질을 사출성형하여 형성되는 플레이트 부재이다.The frame 30 is a plate member formed by injection molding an insulating material such as plastic or resin like the main body 10.

상기 프레임(30)의 상부면에는 상기 센서부(20)가 접착제(미도시)를 통해 고정되며, 상기 센서부(20)가 상기 수용부(41) 내에 수용될 수 있도록 상기 본체 부(10)의 하단면에 구비된다.The sensor part 20 is fixed to an upper surface of the frame 30 through an adhesive (not shown), and the main body part 10 so that the sensor part 20 can be accommodated in the accommodating part 41. It is provided on the bottom surface of the.

그리고, 상기 프레임(30)을 관통하여 상기 본체부(10)의 하단면에 단부가 체결되는 복수개의 결합부재(31)를 통해 상기 프레임(30)을 상기 본체부(10)의 하단면에 결합시키는 한편, 상기 본체부(10)의 하단면과의 이격거리를 조절한다.Then, the frame 30 is coupled to the bottom surface of the body portion 10 through a plurality of coupling members 31 whose ends are fastened to the bottom surface of the body portion 10 through the frame 30. Meanwhile, the distance from the bottom surface of the body portion 10 is adjusted.

즉, 도 5에서처럼 상기 프레임(30)은 상기 결합부재(31)에 의해 지지되어 상기 본체부(10)의 하단면에 고정되지 않고 상기 결합부재(31)를 따라 이동가능하도록 구비되는 것이며, 상기 본체부(10)의 하단면에 대한 상기 결합부재(31)의 상대길이 변화에 따라서 상기 프레임(30)과 상기 하단면 사이의 이격거리가 조절되는 것이다.That is, as shown in FIG. 5, the frame 30 is supported by the coupling member 31 to be movable along the coupling member 31 without being fixed to the bottom surface of the main body 10. The separation distance between the frame 30 and the bottom surface is adjusted according to the change in the relative length of the coupling member 31 with respect to the bottom surface of the body portion 10.

그리고, 상기 프레임(30)을 통한 본체부(10)와의 이격거리 조절을 통해 상기 센서부(20)의 이미지 센서(21)가 초점거리에 위치할 수 있도록 상기 수용부(41) 내에서의 상기 센서부(20)의 위치를 조절하여 배치하는 한편, 상기 센서부(20)가 수용부(41) 내에서 곡면을 따라 이동하도록 하여 광축(O)과 이미지 센서(21) 사이에서 발생하는 틸트(tilt)를 보정한다.The image sensor 21 of the sensor unit 20 may be positioned at a focal length by adjusting a distance from the main body 10 through the frame 30. The position of the sensor unit 20 is adjusted and arranged, while the sensor unit 20 moves along the curved surface in the receiving unit 41 to generate a tilt between the optical axis O and the image sensor 21. tilt).

상기 결합부재(31)는 상기 프레임(30)의 두께보다 긴 길이의 핀(pin) 형상을 가지며, 바람직하게는 외주면에 나사산이 형성된 볼트 구조일 수 있다.The coupling member 31 has a pin shape having a length longer than the thickness of the frame 30, and preferably may be a bolt structure having a thread formed on the outer peripheral surface.

이 경우, 상기 결합부재(31)는 상기 본체부(10)의 하단면과 나사결합을 통해 체결되며, 회전방향에 따라 상기 하단면에 대한 상대길이가 변화되므로 단순한 나사조임 방식에 의해 길이조정을 용이하게 할 수 있다.In this case, the coupling member 31 is fastened by screwing the bottom surface of the main body portion 10, and the relative length with respect to the bottom surface in accordance with the rotation direction is changed, the length adjustment by a simple screwing method. It can be done easily.

상기 결합부재(31)는 중심부에 구비되는 이미지 센서(21)를 감싸도록 상기 프레임(30)의 양측 테두리측에 관통하여 구비되며, 상기 이미지 센서(21)를 기준으로 양측에 구비되는 결합부재(31)의 개수는 비대칭인 것이 바람직하다.The coupling member 31 is provided to penetrate both sides of the frame 30 so as to surround the image sensor 21 provided at the center, and the coupling member provided at both sides of the image sensor 21. The number of 31 is preferably asymmetric.

예를 들어, 이미지 센서(21)의 좌측에 2개의 결합부재(31)가 구비되면, 우측에는 1개의 결합부재(31)를 구비하여 전체적으로 삼각형의 구조를 이루며, 각 결합부재(31)의 길이를 개별적으로 조절함으로써 각 결합부재(31)가 위치하는 지점에서의 상기 프레임(30)의 상기 본체부(10) 하단면과의 이격거리가 조절되도록 하는 것이다.For example, when two coupling members 31 are provided on the left side of the image sensor 21, one coupling member 31 is provided on the right side to form a triangular structure as a whole, and the length of each coupling member 31 is provided. By individually adjusting the separation distance from the bottom surface of the main body portion 10 of the frame 30 at the point where each coupling member 31 is located.

따라서, 상기 센서부(20)는 상기 리세스(11) 내에서 하우징(23)의 외측면과 대면하는 상기 가이드부(40)의 내측면과 대응하는 곡면을 따라 움직이게 된다. Accordingly, the sensor unit 20 moves along the curved surface corresponding to the inner surface of the guide portion 40 facing the outer surface of the housing 23 in the recess 11.

특히, 도 6에서와 같이 상기 이미지 센서(21)의 센터(C)를 중심점으로 하여 상기 구의 곡면을 따라서 3차원적으로 틸팅하게 되므로, 비록 상기 센서부(20)가 상기 수용부(41) 내에서 이동하더라도 그 중심점인 이미지 센서(21)의 센터(C)는 항상 광축(O)과 일치하는 위치에서 일정하게 유지되어 광축(O)과 어긋남이 발생하지 않는다.In particular, as shown in FIG. 6, since the center C of the image sensor 21 is tilted three-dimensionally along the curved surface of the sphere, although the sensor unit 20 is in the accommodation unit 41, the sensor unit 20 is tilted. Even if it moves from, the center C of the image sensor 21, which is its center point, is always kept constant at a position coinciding with the optical axis O, so that a deviation from the optical axis O does not occur.

또한, 결상면(21a)도 항상 초점거리와 일치하는 위치에서 일정하게 유지됨으로써 틸트 보정에 따른 센서부(20)의 이동 후에도 별도의 포커싱 작업이 불필요하게 된다.In addition, since the imaging surface 21a is always kept constant at a position coinciding with the focal length, no additional focusing operation is required even after the movement of the sensor unit 20 according to the tilt correction.

한편, 상기 본체부(10)의 하단면과 상기 프레임(30) 사이에는 탄성부재(32)를 배치하여 상기 프레임(30)이 상기 본체부(10)의 하단면과의 이격거리를 유지하도록 탄성력을 부여한다. On the other hand, the elastic member 32 is disposed between the lower surface of the main body portion 10 and the frame 30 so that the frame 30 maintains a separation distance from the lower surface of the main body portion 10. To give.

상기 탄성부재(32)는 코일 스프링일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 판 스프링 등과 같이 압축시 복원력을 발생시키는 것이면 모두 가능하다.The elastic member 32 may be a coil spring, but is not limited thereto, and any elastic member 32 may be used as long as it generates a restoring force during compression, such as a leaf spring.

도 7을 참조하여 본 발명에 따른 카메라 모듈에서 이미지 센서의 틸트 보정 방법에 대해 구체적으로 설명한다.A tilt correction method of the image sensor in the camera module according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7.

도 7(a) 내지 도 7(c)는 본 발명에 따른 카메라 모듈에서 이미지 센서의 틸트 보정 과정을 설명하는 단면도이다.7 (a) to 7 (c) are cross-sectional views illustrating a tilt correction process of an image sensor in a camera module according to the present invention.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 본체부(10)의 하단면에 형성되는 리세스(11)에는 소정 크기의 내부공간에 해당하는 수용부(41)를 내부에 구비하는 가이드부(40)가 구비된다.As shown in FIG. 7A, the recess 11 formed on the bottom surface of the main body 10 includes a guide part 40 having an accommodation part 41 corresponding to an internal space having a predetermined size therein. ) Is provided.

이미지 센서(21)를 내부에 구비하는 센서부(20)는 프레임(30) 상에 고정되며, 결합부재(31)를 통해 상기 프레임(30)이 본체부(10)의 하단면에 결합되는 경우 상기 센서부(20)는 상기 가이드부(40)의 수용부(41) 내에 수용된다.The sensor unit 20 having the image sensor 21 therein is fixed on the frame 30, and the frame 30 is coupled to the bottom surface of the main body unit 10 through the coupling member 31. The sensor unit 20 is accommodated in the accommodation unit 41 of the guide unit 40.

그리고, 상기 결합부재(31)를 통해 상기 프레임(30)과 본체부(10)의 하단면 사이의 이격거리를 조절함으로써 상기 이미지 센서(21)의 결상면(21a)을 초점거리에 위치시킨다.Then, the image forming surface 21a of the image sensor 21 is positioned at the focal length by adjusting the separation distance between the frame 30 and the bottom surface of the main body 10 through the coupling member 31.

따라서, 도면에서처럼 이미지 센서(21)가 수평상태를 유지하며 기판(22)상에 실장되는 경우, 상기 이미지 센서(21)의 결상면(21a)과 광축(O) 사이에는 틸트가 발생하지 않아 상기 결상면(21a)의 센터(C)는 광축(O)을 따라 초점거리와 일치하는 위치에 위치함으로써 디스플레이(미도시) 화면 전체에 걸쳐 균일한 품질의 영상을 얻게 된다.Therefore, when the image sensor 21 is mounted on the substrate 22 while maintaining the horizontal state as shown in the drawing, no tilt occurs between the image plane 21a of the image sensor 21 and the optical axis O. The center C of the imaging surface 21a is positioned at a position coinciding with the focal length along the optical axis O to obtain an image of uniform quality over the entire display (not shown) screen.

이와 같이, 이미지 센서(21)의 초점 확인 및 틸트의 발생여부 등은 화상 이미지 분석을 통해 이상유무를 판별하게 되고, 이러한 과정을 거친 후 최종적으로 카메라 모듈을 완성한다.In this way, the focus confirmation of the image sensor 21 and whether or not the tilt is generated to determine the abnormality through the image image analysis, and after this process finally completes the camera module.

한편, 도 7(b)에서와 같이 이미지 센서(21)를 기판(22)상에 실장하는데 있어 접착제(B)가 균일하게 도포되지 못하는 경우, 상기 이미지 센서(21)는 수평상태를 유지하지 못하여 결상면(21a)의 센터(C)가 광축(O)과 어긋나게 된다.On the other hand, when mounting the image sensor 21 on the substrate 22, as shown in Figure 7 (b) when the adhesive (B) is not uniformly applied, the image sensor 21 does not maintain a horizontal state The center C of the imaging surface 21a is shift | deviated from the optical axis O. FIG.

즉, 상기 이미지 센서(21)에 틸트가 발생하여 결상면(21a)의 센터(C)가 광축(O)을 따라서 나란하게 배치되지 않게 되면, 빛은 상기 결상면(21a)으로 비스듬히 입사되어 전체적으로 균일한 품질의 영상을 얻을 수 없게 된다. That is, when the tilt is generated in the image sensor 21 so that the center C of the imaging surface 21a is not arranged side by side along the optical axis O, the light is incident at an angle to the imaging surface 21a and is overall. It is impossible to obtain an image of uniform quality.

본 실시예에서는 상기 이미지 센서(21)와 기판(22) 사이에 틸트가 발생한 경우에 대해 도시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 기판(22) 및 프레임(30) 사이에도 틸트가 발생할 수 있고, 상기 프레임(30)과 본체부(10)의 하단면 사이에서도 틸트가 발생할 수도 있다.In the present exemplary embodiment, the tilt is generated between the image sensor 21 and the substrate 22, but the present invention is not limited thereto. The tilt may also occur between the substrate 22 and the frame 30. Tilt may also occur between the frame 30 and the bottom surface of the main body 10.

이 경우, 도 7(c)에서와 같이 상기 프레임(30)의 이격거리를 조정함으로써 결상면(21a)이 수평상태에 놓이도록 상기 센서부(20)를 이동시켜 상기 이미지 센서(21)의 틸트를 보정한다.In this case, as shown in FIG. 7C, the sensor unit 20 is moved to adjust the separation distance of the frame 30 so that the image forming surface 21a is in a horizontal state, thereby tilting the image sensor 21. Calibrate

도면에서처럼 광축(O)을 기준으로 이미지 센서(21)의 좌측면이 수평면보다 높게 위치하는 경우 본체부(10)의 하단면에 대한 프레임(30)의 좌측면 이격거리를 늘리거나, 또는 우측면 이격거리를 줄이거나, 또는 좌측면 이격거리를 늘리면서 우측면 이격거리를 줄이는 방식으로 상기 프레임(30)의 이격거리를 조절한다.As shown in the drawing, when the left side of the image sensor 21 is positioned higher than the horizontal plane with respect to the optical axis O, the distance from the left side of the frame 30 to the bottom surface of the main body 10 is increased or the right side is spaced apart. The distance of the frame 30 is adjusted by reducing the distance or increasing the distance of the left side and reducing the distance of the right side.

따라서, 상기 센서부(20)는 상기 수용부(41) 내에서 하우징(23)의 외측면과 대면하는 상기 가이드부(40)의 내측면의 곡면을 따라 반시계 방향으로 틸팅하듯 움직이게 되며, 상기 이미지 센서(21)는 수평상태에 놓이게 되어 결상면(21a)의 센터(C)와 광축(O)이 어긋남없이 일치하게 된다.Accordingly, the sensor unit 20 moves in a tilted direction counterclockwise along the curved surface of the inner surface of the guide portion 40 facing the outer surface of the housing 23 in the accommodating portion 41. The image sensor 21 is placed in a horizontal state so that the center C of the imaging surface 21a and the optical axis O coincide without shifting.

특히, 상기 이미지 센서(21)의 센터(C)를 중심점으로 하여 상기 구의 곡면을 따라서 3차원적으로 틸팅하게 되므로, 상기 센서부(20)가 상기 수용부(41) 내에서 이동하더라도 그 중심점인 이미지 센서(21)의 센터(C)는 항상 광축(O)과 일치하는 위치를 유지하면서 결상면(21a)의 위치 또한 초점거리와 일치하는 위치에서 일정하게 유지된다.In particular, since the center C of the image sensor 21 is tilted three-dimensionally along the curved surface of the sphere, even if the sensor unit 20 moves within the accommodating portion 41, the center point is the center point. The center C of the image sensor 21 is always maintained at a position coinciding with the optical axis O while the position of the imaging surface 21a is also consistent at the position coinciding with the focal length.

이러한 프레임(30)의 이격거리 조정에 따른 틸트 보정 완료는 화상 이미지 분석을 통해 확인하며, 상기 결합부재(31)와 프레임(30)을 에폭시 수지 본딩을 통해 완전히 고정시킴으로써 상기 프레임(30)의 이격거리가 더이상 조절되지 못하도록 하여 틸트 보정이 완료된 카메라 모듈을 제조한다. Tilt correction completion according to the separation distance of the frame 30 is confirmed through image image analysis, and the separation of the frame 30 by completely fixing the coupling member 31 and the frame 30 through epoxy resin bonding. The distance can no longer be adjusted to produce a camera module with tilt correction.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a camera module according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 카메라 모듈에서 센서부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a sensor unit in the camera module illustrated in FIG. 1.

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시한 카메라 모듈에서 가이드부를 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.3A and 3B are perspective views and cross-sectional views schematically illustrating a guide unit in the camera module shown in FIG. 1.

도 4는 도 1에 도시한 카메라 모듈에서 센서부가 수용부 내에 구비된 상태를 나타내는 확대단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state in which a sensor unit is provided in a receiving unit in the camera module illustrated in FIG. 1.

도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시한 카메라 모듈에서 프레임과 본체부 사이의 이격거리가 조절된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.5A and 5B are cross-sectional views schematically illustrating a state in which a separation distance between a frame and a main body part is adjusted in the camera module shown in FIG. 1.

도 6은 센서부가 이미지 센서의 센터를 중심점으로 구좌표를 따라 3차원적으로 틸팅하는 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view schematically illustrating a state in which a sensor unit tilts three-dimensionally along a spherical coordinate with respect to a center point of an image sensor.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 카메라 모듈에서 이미지 센서의 틸트 보정 과정을 설명하는 단면도이다.7A to 7C are cross-sectional views illustrating a tilt correction process of an image sensor in a camera module according to the present invention.

Claims

A main body having a lens, and having a recess formed on the bottom surface thereof to be recessed to a predetermined depth;

A sensor unit including an image sensor disposed on the same optical axis as the lens, a substrate on which the image sensor is mounted, and a housing coupled to the substrate to cover the image sensor;

A guide part provided in the recess to receive the sensor part therein and to guide the movement of the sensor part; And

A frame fixed to an upper surface of the sensor unit and provided on a lower surface of the main body unit to accommodate the sensor unit in the guide unit;

Including,

The outer surface of the housing forms a curved surface, wherein the guide portion of the camera module, characterized in that the inner surface facing the housing has a curved surface of the structure corresponding to the housing, the sensor unit moves along the curved surface.

The method of claim 1,

The sensor module, characterized in that the outer surface of the housing is formed with a curved surface corresponding to the curved surface of the virtual sphere (sphere) centered on the center of the image sensor.

The method of claim 2,

And the sensor unit moves and tilts along a curved surface of the virtual sphere with the center of the image sensor as a center point.

The method of claim 2,

The guide part may have an inner surface accommodating the sensor part having a curved surface corresponding to a curved surface of a virtual sphere centered on the center of the image sensor, and having a radius of curvature greater than the radius of curvature of the sphere forming the outer surface of the housing. Camera module.

The method of claim 1,

And the guide part passes through an opening formed on the same optical axis as the lens.

The method of claim 5,

The guide module camera module, characterized in that further comprising an IR filter for filtering the infrared light from the incident light.

The method of claim 1,

The frame is a camera module, characterized in that the separation distance from the bottom surface of the main body portion is adjusted so that the sensor unit moves along the curved surface of the receiving portion in the guide portion.

The method of claim 1,

The camera module, characterized in that further comprising a plurality of coupling members for adjusting the separation distance from the bottom surface of the main body portion while coupling the frame.

The method of claim 8,

The coupling member camera module, characterized in that further comprising an elastic member disposed between the lower surface of the body portion and the frame.