KR20110024871A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 본 발명은 하부가 개방된 육면체 형상으로 적어도 하나의 측면에는 관통홀이 형성된 케이스, 상기 케이스의 내부에 하우징되어 외주면에는 나사산이 형성되고 내부에는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴, 상기 케이스와 상기 렌즈 배럴 사이에 위치하여, 상기 렌즈 배럴의 나사산과 체결되는 나사산이 형성된 내주면을 가지며, 상기 내주면에서 상기 케이스의 관통홀까지 파이프 형상의 주입관이 형성된 보빈을 포함하며, 상기 주입관을 통해 상기 렌즈 배럴과 상기 보빈 사이에 접착 부재가 주입된다.

카메라 모듈, 렌즈 배럴, 보빈, 접착 부재, 주입관

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy)등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이크 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.

카메라 모듈에 적용되는 센서의 픽셀사이즈가 소형화되고 모듈의 높이가 낮아짐에 따라, 이물질의 유입에 대한 관리와 렌즈 광축의 틸트(tilt)나 시프트(Shift) 등의 카메라 모듈의 기구적 신뢰성을 확보하기 위한 마운트 구조의 개발이 매우 중요한 화두로 떠오르고 있다.

종래에는 렌즈가 수용된 렌즈 배럴과 홀더의 보빈을 나사 결합하는 과정에서 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리에 따라 렌즈와 이미지 센서 사이의 원거리 포커싱(focusing)을 수행하였다. 그리고, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM)을 이용하여 오토 포커싱(Auto Focusing)을 수행하였다.

이때, 종래에는 원거리 포커싱을 수행한 후 렌즈 배럴과 보빈 사이에 접착제를 도포하였다. 그러나, 종래에는 접착제가 도포되는 렌즈 배럴과 보빈 사이에 공간이 협소하여 접착제가 렌즈 배럴과 보빈 사이를 탄성 지지하는 상부 스프링에 유입되어 오토 포커싱 동작에 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 안정적으로 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 하부가 개방된 육면체 형상으로 적어도 하나의 측면에는 관통홀이 형성된 케이스, 상기 케이스의 내부에 하우징되어 외주면에는 나사산이 형성되고 내부에는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴, 상기 케이스와 상기 렌즈 배럴 사이에 위치하여, 상기 렌즈 배럴의 나사산과 체결되는 나사산이 형성된 내주면을 가지며, 상기 내주면에서 상기 케이스의 관통홀까지 파이프 형상의 주입관이 형성된 보빈을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

이때, 상기 주입관을 통해 상기 렌즈 배럴과 상기 보빈 사이에 접착 부재가 주입된다.

본 발명의 실시 예에서는 보빈의 내주면에서 카메라 모듈의 외부로 연장되게 보빈에 주입관을 형성하고, 주입관을 통해 접착 부재를 도포하여 렌즈 배럴과 보빈을 상호 고정함으로써, 종래 렌즈 배럴과 보빈을 형합하는 과정에서 접착 부재가 상부 접착 부재로 유입되어 오토 포커싱 동작에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이 해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 측면도이고, 도 3은 도 2의 A-A축 단면도이고, 도 4은 도 1의 B-B축 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 크게 케이스(10), 상부 탄성 부재(20), 렌즈 배럴(30), 보빈(40), 코일(50), 영구 자석(60), 하부 탄성 부재(70), 이미지 센서(80) 및 인쇄회로기판(80)을 포함한다.

케이스(10)는 하부가 개방된 육면체의 형태를 가지며, 상부 중심부에는 광투과홀(11)이 형성되어 있고, 측면에는 케이스(10)의 내면과 외면을 관통하는 관통홀(12)이 형성되어 있다. 도 1에서는 관통홀(12)이 케이스(10)의 마주보는 양 측면 에 형성되는 것으로 도시하였으나, 관통홀(12)은 후술되는 보빈(40)에서 연장 형성되는 주입관(42)에 대응된다. 즉, 보빈(40)에서 연장 형성되는 주입관(42)이 1개일 경우 관통홀(12)은 케이스(10)의 한 측면에 형성된다.

케이스(10)는 그 내부와 외부의 절연을 위해 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하며, 대량생산을 위하여 사출 성형되는 것도 가능하다.

상부 탄성 부재(20)는 판 스프링으로서 케이스(10)의 상부에 삽입되며, 외측부는 영구자석(60)에 의해 지지되며 내측부는 보빈(40)과 맞닿아 보빈(40)의 상측을 가압한다.

렌즈 배럴(30)은 복수의 렌즈(도시하지 않음)를 고정, 보호하는 수단으로, 렌즈 배럴(30)의 내측에는 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있는 복수의 렌즈가 포함되어 있다.

렌즈 배럴(30)의 둘레면에는 나사산(31)이 형성되어 있으며, 나사산(31)은 보빈(40)의 내주면에 형성된 나사산(41)과 나사 결합된다.

보빈(40)은 상부와 하부가 개방된 원통 형상으로, 내주면에 렌즈 배럴(30)의 나사산(31)에 대응되는 나사산(41)이 형성되어 있으며, 내주면에서 케이스(10)의 관통홀(12)까지 연장되게 주입관(42)이 형성되어 있다. 도 1에서는 보빈(40)에 주입관(42)이 2개 형성된 것으로 도시하였으나, 보빈(40)에는 하나의 주입관(42)이 연장 형성될 수 있다. 다만, 주입관(42)이 형성되는 위치는 케이스(10)의 관통홀(42)의 위치와 대응되어야 한다.

본 발명의 카메라 모듈은 렌즈 배럴(30)을 보빈(40)의 내주면에 나사 결합하 면서 카메라 모듈의 원거리 포커싱을 맞춘다. 그리고, 렌즈 배럴(30)이 원거리 포커싱 위치에 고정하기 위해서, 주입관(42)을 통해 렌즈 배럴(30)과 보빈(40) 사이에 UV 에폭시와 같은 접착 부재를 도포한다.

이와 같이, 본 발명에서는 보빈(40)의 내주면에서 카메라 모듈의 외부로 연장되게 보빈(40)에 주입관(42)을 형성하고, 주입관(42)을 통해 접착 부재를 도포하여 렌즈 배럴(30)과 보빈(40)을 상호 고정시킬 수 있다. 이로 인해, 종래 렌즈 배럴(30)과 보빈(40)을 형합하는 과정에서 접착 부재가 상부 접착 부재(20)로 유입되어 오토 포커싱 동작에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1에서는 주입관(42)이 광축 방향(O)에 수직되게 형성된 것으로 도시하였으나, 주입관(42)은 광축 방향(O)과 상향 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 주입관(42)은 광축 방향을 기준으로 보빈(40)의 외측면에 형성된 일단보다 상기 케이스(10)의 관통홀(12)에 걸쳐진 타단이 상기 케이스(10)의 상면에 더 가깝도록 형성될 수 있다. 그러면, 접착 부재가 케이스(10)의 외부로 흐르지 않고 주입관(42)의 기울어진 경사면을 따라 렌즈 배럴(30)과 보빈(40) 사이에 유입될 수 있다.

오토 포커싱을 위해서는 렌즈 배럴(30)을 광축 방향(O)을 따라 이동하는 가동부(액추에이터)가 필요하다.

본 발명에서는 렌즈 배럴(30)과 고정 체결되는 보빈(40)과, 보빈(40)에 일체로 고정 설치되는 코일(50) 및 영구 자석(60)이 가동부에 포함된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 관통홀(12)이 케이스(10)의 서로 대향하는 제1 측면과 제2 측면에 형성되면, 주입관(42)은 관통홀(12)에 대응되도록 보빈(40)에 형 성되어 상기 제1 측면과 제2 측면의 관통홀(12)에 각각 체결된다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 코일(50) 및 영구 자석(60)은 관통홀(12)이 형성되지 않으면서 서로 대향하는 제3 측면과 제4 측면의 내측에 위치한다.

코일(50)은 고리 형상으로 영구 자석(60)의 높이 방향의 극성과 대응되는 높이를 가지므로, 코일(50)의 중심과 영구 자석(60)의 중심의 높이가 대략 일치한다.

영구 자석(60)은 케이스의 제3 측면과 제4 측면의 내측과 코일(50) 사이에 각각 위치하며, 극성이 서로 다른 이극 자석이 코일(50)의 상측과 하측에 각각 대응되는 높이에 위치하는 영구 자석으로 이루어진다.

가동부의 하측에는 하부 탄성 부재(70)가 위치하며, 보빈(40)은 상부 탄성 부재(20)와 하부 탄성 부재(70) 사이에서 탄성 지지되게 된다.

하부 탄성 부재(70)는 보빈(40)에서 인서트 사출될 수도 있고, 본드로 접착될 수도 있다.

코일(50)에 전류가 인가되면 영구 자석(60)과의 상호 작용(플레밍의 왼손법칙)에 의해 보빈(40)은 광축 방향의 상측으로 힘을 받게 된다. 이때, 코일(50)에 인가되는 전류의 세기가 클수록 렌즈 배럴(30)과 보빈(40)이 광축 방향을 따라 상부로 이동하는 거리가 늘어난다.

이어, 코일(50)에 전류가 차단되면 상부 탄성 부재(20) 및 하부 탄성 부재(70)의 탄성력에 의해 렌즈 배럴(30)과 보빈(40)은 광축 방향을 따라 하부로 이동하여 원 상태로 돌아오게 된다.

이미지 센서(80)는 렌즈 배럴(30)의 하부 및 인쇄회로기판(90)의 상부에 위 치하여, 복수의 렌즈를 통해 입사된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 측면도이다.

도 3은 도 2의 A-A축 단면도이다.

도 4은 도 1의 B-B축 단면도이다.

Claims (8)

1. 하부가 개방된 육면체 형상으로 적어도 하나의 측면에는 관통홀이 형성된 케이스,

   상기 케이스의 내부에 하우징되어 외주면에는 나사산이 형성되고 내부에는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴, 및

   상기 케이스와 상기 렌즈 배럴 사이에 위치하여, 상기 렌즈 배럴의 나사산과 체결되는 나사산이 형성된 내주면을 가지며, 상기 내주면에서 상기 케이스의 관통홀까지 파이프 형상의 주입관이 형성된 보빈을 포함하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 주입관을 통해 상기 렌즈 배럴과 상기 보빈 사이에 접착 부재가 주입되는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 주입관은 광축 방향과 수직되게 연장 형성되는 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 주입관은 상기 광축 방향과 상향 경사지게 연장 형성되는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서,

   상기 주입관은 상기 광축 방향을 기준으로 상기 보빈의 외측면에 형성된 일단보다 상기 케이스의 관통홀에 걸쳐진 타단이 상기 케이스의 상면에 더 가깝도록 형성되는 카메라 모듈.
6. 제1항에 있어서,

   상기 관통홀은 상기 케이스의 서로 대향하는 제1 측면 및 제2 측면에 각각 형성되는 카메라 모듈.
7. 제6항에 있어서,

   상기 주입관은 상기 케이스의 서로 대향하는 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면에 형성된 상기 관통홀에 각각 체결되는 카메라 모듈.
8. 제7항에 있어서,

   상기 케이스의 제3 측면 및 상기 제4 측면의 내측에 각각 위치하는 고리 형상의 코일,

   상기 케이스의 제3 측면 및 상기 제4 측면의 내측과 상기 코일 사이에 각각 위치하며 극성이 서로 다른 이극 자석이 상기 코일의 상측과 하측에 각각 대응되는 높이에 위치하는 영구 자석을 더 포함하는 카메라 모듈.

Images