KR20110048879A - 카메라모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 카메라모듈은 하나 이상의 렌즈들이 내장되며 하부에 지지돌출부가 형성된 렌즈부와, 상기 렌즈부를 수용하며 상기 지지돌출부가 안착되도록 내부면에 서로 다른 높이를 갖는 단차부가 형성된 하우징 및 상기 하우징의 하부에 장착되며 상기 렌즈부를 통해 전달된 이미지를 전기신호로 변환하는 이미지센서가 상부에 설치된 회로기판을 포함한다.

카메라모듈, 렌즈부, 하우징, 심도, 단차부

Description

카메라모듈{Camera module}

본 발명은 카메라모듈에 관한 것이다.

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 위한 고집적화 기술이 접목되고 있다.

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 한다.

또한, 최근의 카메라모듈은 점차 고화소화, 초소형화가 되어가는 상황에서 가격적인 압박과 이물질로 인한 불량의 위험을 안고 있다.

도 6과 도 7에 나타난 바와 같이, 종래기술에 따른 카메라모듈(10)은 하나 이상의 렌즈로 구성된 렌즈배럴(11)이 하우징(12)으로 둘러싸이며 하우징(12)의 하부에 적외선을 차단하는 IR 필터(13)가 장착되고 이미지센서(14)가 전기적으로 연결된 회로기판(15)이 구비된다.

렌즈배럴(11)은 피사체의 이미지를 카메라모듈 내부의 이미지센서(14)로 모아주기 위한 하나 이상의 렌즈들이 내장된 것으로, 그 외주면에 형성된 나사산에 의해 하우징(12)에 나사결합된다.

하우징(12)은 렌즈배럴(11)을 지지함과 동시에 회로기판(15)에 고정되게 결합되어 이미지센서(14)를 보호하기 위한 것으로, 렌즈배럴(11)이 결합되는 부위의 내주면에는 렌즈배럴(11)의 나사산과 치합되는 나사홈(16)이 형성되어 있다.

IR 필터(13)는 적외선을 차단하기 위한 것으로, 이미지센서(14)가 인식하는 가시광선만을 통과하고 적외선은 차단하도록 하우징(12)에 설치된다.

이미지센서(14)는 렌즈배럴(11)을 통해 전달된 피사체의 이미지를 영상신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(15)의 상부에 와이어본딩을 통해 전기적으로 연결된다.

회로기판(15)은 이미지센서(14)로부터 생성된 전기 신호를 카메라폰 등의 전자 기기로 전송하기 위한 것으로 그 상면에는 이미지센서(14) 및 각종 수동소자들이 전기적으로 연결되는 회로가 형성된다.

이와 같은 종래기술에 따른 카메라모듈(10)은 렌즈의 초점을 맞추기 위해 초점조절공정을 가지고 있다. 초점조절공정은 렌즈의 자동초점조절을 위해 이미지센 서(14)에서 렌즈까지의 일정한 거리(TTL; Total Track Length)를 유지시키는 공정이다.

TTL을 맞추기 위해, 종래기술에 따른 카메라모듈(10)은 하우징(12)에 형성된 나사홈(16)에 렌즈배럴(11)의 나사산을 감아 높낮이를 조절한 후 하우징(12)과 렌즈배럴(11)을 본딩한다.

그러나, 이와 같은 카메라모듈(10)은 TTL을 맞추기 위해 나사홈(16)에 나사산을 감아 조절하는 초점조절공정 중에 렌즈배럴(11)과 하우징(12) 사이의 공간으로 이물질이 유입되며, 이미지센서의 이미지 영역에도 이물질이 빈번하게 들어감에 따라 불량발생률이 높았다.

또한, 나사를 조립하는 공정은 작업시간이 오래걸리고, 나사의 피치가 있으므로 피치만큼의 설계공간을 더 확보해야하므로 더 많은 규제가 따른다.

뿐만 아니라, 렌즈베럴(11)과 하우징(12)의 나사는 표준화된 피치보다 작기 때문에 금형제작이나 사출하기가 어렵다.

따라서, 종래기술에 사용된 나사조립공정 없이 카메라모듈을 조립하여 상기와 같은 문제점을 제거할 수 있는 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 나사조립공정 없이 조립공정을 수행하기 용이한 카메라모듈을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 카메라모듈은 하나 이상의 렌즈들이 내장되며 하부에 지지돌출부가 형성된 렌즈부와, 상기 렌즈부를 수용하며 상기 지지돌출부가 안착되도록 내부면에 서로 다른 높이를 갖는 단차부가 형성된 하우징 및 상기 하우징의 하부에 장착되며 상기 렌즈부를 통해 전달된 이미지를 전기신호로 변환하는 이미지센서가 상부에 설치된 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 단차부는 다수개의 단차면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 단차면은 상기 지지돌출부의 위치와 대응되도록 서로 등간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 단차면은 일정한 단차로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 단차면은 계단형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 지지돌출부는 120도 간격으로 3개 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 단차면의 면적은 상기 지지돌출부의 면적에 대응되는 것을 특징으로 한다.

또한, 단차면은 톱니형상 또는 굴곡형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라모듈.

본 발명에 따르면 심도가 조절된 렌즈부를 나사산이 없는 하우징에 삽입장착하고, 이때 하우징에 형성된 단차면 중 하나에 렌즈부의 지지돌출부를 안착하게 하여 TTL을 맞춤으로써, 카메라의 초점조절공정을 단순화하고 작업시간이 단축된다.

여기서, 렌즈부와 하우징에 나사산을 형성할 필요가 없어 렌즈부와 하우징을 더 소형화시킬 수 있으므로 전체적으로 카메라모듈의 소형화에 기여한다.

또한, 나사산으로 조립할 때 발생되는 이물 및 마찰에 의한 마모와 같은 문제점이 생기지 않는다.

뿐만 아니라, 렌즈부가 회로기판의 상부에 장착되어 이미지센서의 이미지영역을 차폐하고 렌즈부와 하우징 사이의 공간을 본딩제로 밀봉함으로써, 이미지센서 내부에 유입될 수 있는 이물질을 미연에 차단하여 이물질 불량률을 크게 감소시키는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 심도에 따라 렌즈부의 지지돌출부를 하우징의 3개의 단차부 중 하나에 안착시켜 렌즈부를 하우징에 내장시키므로 작업공정이 용이하여 작업성이 향상된다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라모듈의 단면도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 따른 카메라모듈의 분해 사시도를 나타내며, 도 3은 본 발명에 따른 카메라모듈의 렌즈부의 확대도를 나타낸다. 도 4는 본 발명에 따른 카메라모듈의 하우징의 확대도를 나타내며 도 5는 본 발명에 따른 카메라모듈의 상부확대도를 나타낸다. 이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라모듈에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라모듈(100)은 하나 이상의 렌즈들이 내장된 렌즈부(110)와, 렌즈부(110)를 감싸게 장착되어 외부로부터의 충격을 보호하는 하우징(120)과, 렌즈부(110)의 하부에 장착되어 적외선을 차단하는 IR 필터(130)와, 렌즈부(110)를 통해 전달된 이미지를 전기신호로 변환하는 이미지센서(140)가 설치된 회로기판(150)을 포함한다.

렌즈부(110)는 피사체의 이미지를 카메라모듈(100) 내부의 이미지센서(140)로 모아주기 위해 하나 이상의 렌즈들로 이루어지며, 하나 이상의 렌즈들은 카메라의 심도가 조절되도록 배열된다.

심도는 렌즈부(110)에 내장되어 있는 렌즈들이 피사체의 초점을 맞추는 영역을 말하며, 심도를 조절한다는 것은 피사체를 선명하게 하고 배경의 흐린영상을 조절한다는 것을 말한다.

렌즈부(110)는 심도가 조절되도록 하나 이상의 오목렌즈와 볼록렌즈가 순차적 또는 비순차적으로 배열된다.

일 실시예로, 오목렌즈 하부에 볼록렌즈가 배열되고, 배열된 볼록렌즈의 하부에 또다른 볼록렌즈가 배열되며, 또다른 볼록렌즈의 하부에 또다른 오목렌즈가 배열되어 심도가 조절된다.

하우징(120)은 렌즈부(110)를 감싸며 지지함과 동시에 회로기판(150)의 상부에 고정되게 결합되어 이미지센서(140)를 보호한다.

하우징(120)의 내경은 렌즈부(110)의 외경에 대응(예를들면, 동일)되어 렌즈부(110)가 하우징(120)의 내부에 삽입장착된다.

IR 필터(130)는 적외선을 차단하기 위한 것으로, 이미지센서(140)가 인식하 는 가시광선만이 통과되도록 적외선을 차단하며 렌즈부(110)의 하부에 설치된다.

IR 필터(130)는 렌즈부(110)의 하부 또는 렌즈부(110)의 상면에 부착될 수도 있다.

IR 필터(130)의 하부에는 렌즈부(110)와 IR 필터(130)를 지지하고 심도에 따른 렌즈부(110)의 높이를 맞추기 위한 경통부(131)가 장착된다.

경통부(131)의 높이는 렌즈부(110)와 IR 필터(130)의 높이의 합과 하우징(120)의 높이와의 차이를 메울 수 있을 만큼의 높이이다. 또한, 경통부(131)의 외경은 렌즈부(110)와 IR 필터(130)의 외경에 대응(예를들면, 동일)되어 렌즈부(110)에 내장된다.

이미지센서(140)가 상부에 장착된 회로기판(150)은 렌즈부(110)의 하부에 장착되는바, 이미지센서(140)는 렌즈부(110)를 통해 전달된 외부 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(150)의 일측에 와이어본딩을 통해 전기적으로 연결된다.

회로기판(150)은 이미지센서(140)로부터 생성된 전기 신호를 카메라폰 등의 전자 기기로 전송하기 위한 것으로 그 상면에는 이미지센서(140) 및 각종 수동소자들이 전기적으로 연결되는 회로가 형성된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 카메라모듈(100)은, 도 1 내지 도 5에 나타난 바와 같이 렌즈부(110)가 하우징(120)의 내부에 나사산없이 삽입장착된다. 따라서 장착된 렌즈부(110)의 상부로부터 이미지센서(140)의 상부까지의 거리(a)(TTL; Total Track Length)가 일정하게 유지된다.

하우징(120)은 회로기판(150)의 상부에 장착되어 이미지센서(140) 내부의 이미지영역을 완전히 차폐함으로써 이미지영역과 수동소자에 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈부(110)는 하우징(120)에 조립될 때, 렌즈부(110)는 외벽에 나사부가 형성되지 않고 하우징(120)과 접촉되는 하부에 돌출형성된 지지돌출부(111)가 형성된다.

지지돌출부(111)가 안착되는 하우징(120)의 내부면에는 심도에 따라 지지돌출부(111)의 장착위치를 조절할 수 있도록 계단식으로 높이가 서로 다른 2개 이상의 단차부가 형성된다.

본 실시예에서 단차부는 다수개의 단차면으로 이루어진바, 가장 높은 단의 단차면를 제1 단차면(121), 그 아래 단차면을 제2 단차면(122), 그 아래 단차면를 제3 단차면(123)라 부른다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 3개의 단차면(121,122,123)은 렌즈부(110)가 하우징(120)에 장착될 때 기울어짐 없이 안착되도록 등간격으로 형성되는바, 바람직하기로 120도 간격이다.

3개의 단차면(121,122,123)의 총 높이는 약 0.05 내지 0.1mm 이며, 일정한 단차로 형성된다. 이때 같은 층의 단차면은 서로 등간격으로 형성된다.

심도에 따라 지지돌출부(111)는 3개의 단차면(121,122,123) 중 하나의 단차면에 장착된다.

지지돌출부(111)가 단차면(121,122,123) 중 하나의 위치에 안착됨과 동시에 렌즈부(110)의 포커싱이 완료되면, 렌즈부(110)와 하우징(120) 사이의 공간을 접착밀봉하여 고정시키기 위해 본딩제를 도포한다. 본딩제는 UV 본딩이 사용되기도 한다.

여기서, 단차면(121,122,123)의 형상에 대한 한정은 없으나 바람직하기로 계단형상으로 이루어지며, 단차면(121,122,123)의 각각의 면적은 지지돌출부(111)의 면적에 대응된다.

단차면(121,122,123)의 형상은 계단형상 이외에도 톱니형상 또는 굴곡(캠구조)형상으로 이루어질 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 카메라모듈(100)은 심도가 조절된 렌즈부(110)를 나사산이 없는 하우징(120)에 삽입장착하고, 이때 하우징(120)에 형성된 단차면(121,122,123) 중 하나에 렌즈부(110)의 지지돌출부(111)를 안착하게 하여 TTL을 맞춤으로써, 카메라의 초점조절공정을 단순화하고 작업시간이 단축된다.

여기서, 렌즈부(110)와 하우징(120)에 나사산을 형성할 필요가 없어 렌즈부(110)와 하우징(120)을 더 소형화시킬 수 있으므로 전체적으로 카메라모듈(100) 의 소형화에 기여한다.

또한, 나사산으로 조립할 때 발생되는 이물 및 마찰에 의한 마모와 같은 문제점이 생기지 않는다.

뿐만 아니라, 렌즈부(110)가 회로기판(150)의 상부에 장착되어 이미지센서(140)의 이미지영역을 차폐하고 렌즈부(110)와 하우징(120) 사이의 공간을 본딩제로 밀봉함으로써, 이미지센서(140) 내부에 유입될 수 있는 이물질을 미연에 차단하여 이물질 불량률을 크게 감소시키는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 심도에 따라 렌즈부(110)의 지지돌출부(111)를 하우징(120)의 3개의 단차면(121,122,123) 중 하나에 안착시켜 렌즈부(110)를 하우징(120)에 내장시키므로 작업공정이 용이하여 작업성이 향상된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 카메라모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라모듈의 단면도;

도 2는 본 발명에 따른 카메라모듈의 분해 사시도;

도 3은 본 발명에 따른 카메라모듈의 렌즈부의 확대도;

도 4는 본 발명에 따른 카메라모듈의 하우징의 확대도;

도 5는 본 발명에 따른 카메라모듈의 상부확대도;

도 6은 종래기술에 따른 카메라모듈의 단면도;

도 7은 종래기술에 따른 카메라모듈의 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100: 카메라모듈 110: 렌즈부

110: 지지돌출부 120: 하우징

121,122,123: 단차면 130: IR 필터

131: 경통부 140: 이미지센서

150: 회로기판

Claims (8)

1. 하나 이상의 렌즈들이 내장되며 하부에 지지돌출부가 형성된 렌즈부;

   상기 렌즈부를 수용하며 상기 지지돌출부가 안착되도록 내부면에 서로 다른 높이를 갖는 단차부가 형성된 하우징; 및

   상기 하우징의 하부에 장착되며 상기 렌즈부를 통해 전달된 이미지를 전기신호로 변환하는 이미지센서가 상부에 설치된 회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 단차부는 다수개의 단차면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 단차면은 상기 지지돌출부의 위치와 대응되도록 서로 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 단차면은 일정한 단차로 형성된 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 단차면은 계단형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지돌출부는 120도 간격으로 3개 형성된 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 단차면의 면적은 상기 지지돌출부의 면적에 대응되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 단차면은 톱니형상 또는 굴곡형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카 메라모듈.

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