KR20110055899A - Camera module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 전자기기에 장착되어 이미지를 촬상하기 위한 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module, and more particularly, to a camera module mounted on an electronic device for capturing an image.
최근 통신 기술 및 디지털 정보 처리 기술의 발전과 더불어 정보 처리, 연산, 통신 및 화상 정보 입출력 등 다양한 기능이 집적된 개인휴대단말기 기술이 새롭게 대두되고 있다.Recently, with the development of communication technology and digital information processing technology, personal handheld terminal technology incorporating various functions such as information processing, arithmetic, communication, and image information input / output has been newly emerging.
이러한 개인휴대단말기에는 디지털 카메라 기술 및 정보 저장 능력의 발달로 인하여 높은 사양의 디지털 카메라 모듈이 장착되는 것이 일반적이다.Due to the development of digital camera technology and information storage capability, such personal portable terminals are generally equipped with high specification digital camera modules.
최근의 카메라 모듈은 고화소가 요구되며, 고화소로 진행할수록 칩에 데이터 처리량이 급격히 증가하므로 열 발생이 증가한다.The recent camera module requires a high pixel, and the heat generation increases due to the rapid increase in data throughput on the chip as the high pixel progresses.
따라서, 이러한 열 발생의 증가로 인해서 렌즈 배럴 및 엑츄에이터 등에 영향을 주어 화질이 열화되는 문제가 발생하며, 고화소로 진행할수록 상기의 문제들은 더욱 심화되므로 이러한 문제를 해결할 기술들이 요구된다.Therefore, the problem of deterioration of image quality due to the increase in the heat generation affects the lens barrel and the actuator, etc., and the higher the resolution, the more the above problems are required, so there is a need for techniques to solve this problem.
또한, 카메라 모듈의 제작에 있어서 가장 큰 불량률을 차지하는 요소 중 하 나가 이물이다.In addition, one of the factors which occupies the largest defect rate in the manufacture of the camera module is a foreign material.
이물은 제작 공정 중에 유입되는 것이 일반적이며, 유동성 이물 자체가 공정 중 투입되지 않도록 하는 것이 최우선적 방법이지만, 공정 중에서는 이러한 사항을 발견하기는 힘든 게 현실이다.Foreign materials are generally introduced during the manufacturing process, and it is the first priority to prevent the flowable foreign material itself from being introduced during the process, but it is difficult to find this matter during the process.
따라서, 이러한 이물은 카메라 모듈 제작 초기에 잡아내기 어렵고, 카메라 모듈이 제작된 후 이물 불량 발생시 여러 부품으로 이루어진 모듈 전체가 불량 처리되는 막대한 손해를 입게 된다.Therefore, such a foreign material is difficult to catch at the beginning of the manufacturing of the camera module, and when a foreign material defect occurs after the camera module is manufactured, the entire module composed of several parts is damaged in a bad way.
카메라 모듈 제작 공정 중에 유입되어 있던 유동성 이물은 공정 중에 발생되는 열에 의해 이미지 센서 위에 안착되어 고착성 이물이 된다.The flowable foreign matter introduced during the camera module manufacturing process is settled on the image sensor by the heat generated during the process, thereby becoming a fixed foreign matter.
이러한 고착성 이물은 카메라 모듈의 불량화를 초래하므로 공정 중에 열을 방출해야 한다는 문제점이 있다.Such sticking foreign matters cause a deterioration of the camera module, which causes a problem in that heat must be released during the process.
본 발명의 목적은 카메라 모듈의 공정 중에 발생하는 열 또는 이미지 센서에서 발생되는 열에 의해 화질이 열화되거나, 이물이 고착화 되는 문제 등을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.An object of the present invention is to provide a camera module that can prevent a problem that the image quality is deteriorated or the foreign matter is fixed by the heat generated during the processing of the camera module or the heat generated by the image sensor.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴과 결상영역을 갖는 이미지 센서를 내부에 수용하고, 내부에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 열 방출부가 구비된 하우징; 및 상기 열 방출부의 상기 하우징 내부를 향한 비평면의 내측면 일부는 상기 이미지 센서를 수용하는 공간에 노출되고 나머지는 상기 하우징에 접촉하는 것을 특징으로 할 수 있다.A camera module according to an embodiment of the present invention comprises a lens barrel for receiving at least one lens; A housing having an image sensor having an image forming area and the lens barrel therein, and having a heat dissipation unit for dissipating heat generated therein; And a part of the inner surface of the non-planar surface facing the inside of the housing of the heat dissipation unit is exposed to a space accommodating the image sensor, and the rest of the non-planar surface is in contact with the housing.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 하우징은 하단부로부터 함몰된 영역에 상기 열 방출부를 수용하는 것을 특징으로 할 수 있다.The housing of the camera module according to an embodiment of the present invention may be characterized in that for receiving the heat dissipation in an area recessed from a lower end.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 열 방출부의 내측면은 내측면은 물결형상인 것을 특징으로 할 수 있다.The inner surface of the heat dissipating portion of the camera module according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the inner surface is wavy.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 열 방출부의 내측면은 톱니형상인 것을 특징으로 할 수 있다.The inner surface of the heat dissipation part of the camera module according to another embodiment of the present invention may be characterized in that the sawtooth shape.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 열 방출부의 내측 면은 사각파 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.The inner surface of the heat dissipation part of the camera module according to another embodiment of the present invention may be characterized in that the rectangular wave shape.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 열 방출부는 상기 하우징과 일체를 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.The heat dissipation part of the camera module according to an embodiment of the present invention may be integrated with the housing.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 열 방출부는 인서트 사출에 의해 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.The heat dissipation part of the camera module according to an embodiment of the present invention may be formed by insert injection.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 열 방출부는 전도성 물질의 방열판인 것을 특징으로 할 수 있다.The heat dissipation part of the camera module according to an embodiment of the present invention may be a heat sink of a conductive material.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서에서 발생하는 열 및 공정중에 발생하는 열을 외부에 방출하기 위한 열 방출부를 포함하므로 화질이 열화되는 문제, 이물이 고착화되는 문제 등을 방지할 수 있다.The camera module according to the present invention includes a heat dissipation unit for dissipating heat generated in the image sensor and heat generated during the process to the outside, thereby preventing the problem of deterioration of image quality and the problem of foreign matter being fixed.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may deteriorate other inventions or the present invention by adding, modifying, or deleting other elements within the scope of the same idea. Other embodiments that fall within the scope of the inventive concept may be readily proposed, but they will also be included within the scope of the inventive concept.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. In addition, the components with the same functions within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 절개 사시도이다.1 is a perspective view showing a camera module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cutaway perspective view showing a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈배럴(10), 하우징(20), 광학적 필터(30), 이미지 센서(40), 기판(50) 및 열 방출부(60)를 포함한다.1 and 2, a
렌즈배럴(10)은 일정크기의 내부공간을 갖추며, 하나 이상의 렌즈가 광축을 따라 배열되는 중공 원통형에 해당하고, 그 상부면에는 광 투과를 위한 렌즈공이 관통 형성될 수 있다.The
상기 렌즈배럴(10) 내부에 구비된 렌즈는 카메라 모듈(100)의 설계에 따라 필요한 수만큼 광축을 따라 배열되고, 각 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.Lenses provided in the
이 경우, 상세하게는 도시하지 않았으나, 이러한 상기 렌즈배럴(10)에 배치되는 렌즈들은 인접한 렌즈 사이에 일정 간격을 유지하도록 적어도 하나의 스페이서를 구비할 수도 있다.In this case, although not shown in detail, the lenses disposed in the
또한, 상기 카메라 모듈(100)는 전원인가 시 상기 렌즈를 광축 방향으로 왕복 이송할 수 있는 액츄에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
상기 액츄에이터는 코일에 전원을 인가하여 발생되는 전기장과 마그네트에서 발생되는 자기장이 서로 쇄교하여 발생하는 전자기력에 의해 렌즈의 이동을 실현하는 마그네트와 코일을 이용한 VCM(Voice coil motor), 전원 인가시 압전체의 변형에 의해 렌즈의 이동을 실현하는 압전체를 이용한 피에조 액츄에이터(Piezo actuator) 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.The actuator is a VCM (Voice coil motor) using a magnet and a coil to realize the lens movement by the electromagnetic force generated by the electric field generated by applying the power to the coil and the magnetic field generated from the magnet, and the piezoelectric when the power is applied It may be provided in various forms such as a piezo actuator using a piezoelectric element to realize the movement of the lens by deformation.
상기 하우징(20)은 상기 렌즈배럴(10)을 내부에 수용하고, 결상영역을 갖는 후술할 이미지 센서(40)를 내부에 수용한다.The
또한 상기 하우징(20)은 후술할 열 방출부(60)를 포함하며, 상기 열 방출부(60)에 의해 상기 하우징(20) 내부의 열을 방출한다. In addition, the
상기 열 방출부(60)는 상기 이미지 센서(40)가 위치한 외측면의 하단부로부터 함몰 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 렌즈배럴(10)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 렌즈배럴(10)의 외주면에 대응하는 상기 하우징(20)의 내주면에 상기 렌즈배럴(10)의 외주면에 대응되는 나사산홈이 형성된다.A thread is formed on the outer circumferential surface of the
상기 하우징(20)과 상기 렌즈배럴(10)의 결합구조는 상기 나사결합에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경 가능하다.The coupling structure of the
이러한 구조에 의해, 상기 렌즈 배럴(10)은 위치 고정된 카메라 모듈(100)에 대하여 광축 방향으로 렌즈와 더불어 이동되며, 렌즈와 상기 이미지 센서(40)간의 초점 거리를 변화시킴으로써 초점 조정 작업을 수행할 수 있다. With this structure, the
본 발명에서 반드시 필요한 구성 요소는 아니지만, 상기 하우징(20)의 내부에는 광학적 필터(30)가 구비될 수 있다.Although not necessarily a component in the present invention, the
상기 광학적 필터(30)는 상기 이미지 센서(40)와 인접한 렌즈 사이에 적외선 필터(IR cut-off filter), 커버글래스 등을 의미하며, 이러한 광학적 필터(30)는 원칙적으로 광학적 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 본다.The
상기 광학적 필터(30)는 적외선을 차단하고 가시광선만을 투과시키는 기능을 하며, 디지털 이미지에서 발생하는 노이즈 현상을 방지하며, 고화질, 고해상도를 위해서는 필수적으로 장착된다.The
또한, 상기 광학적 필터(30)는 상기 이미지 센서(40)의 이미지 영역에 해당하는 결상영역에 일체로 구비될 수 있으며, 상기 하우징(20)의 형상에 대응하여 사각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 이미지 센서(40)는 렌즈를 통하여 입사된 빛을 결상할 수 있도록 상부면에 이미지 결상 영역을 구비하며, 이를 전기적 신호로 변환할 수 있는 소자이다.The
상기 이미지 센서(40)는 이미지 신호를 전송하기 위한 수단인 패턴회로가 인쇄된 플랙서블 인쇄회로기판(Flexible printed circuit)과 같은 기판에 전기적으로 연결되어 있다.The
그리고, 상기 이미지 센서(40)는 후술할 기판(50)의 상부 면에 와이어 본딩 방식으로 탑재될 수 있으며, 상기 기판(50)과 전기적으로 연결되는 방식은 와이어 본딩 방식에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
상기 이미지 센서(40)는 렌즈을 통과한 광 이미지를 감지하여 전기적 신호로 변환시키도록 전하결합소자(CCD: Charge-coupled device) 또는 보상성금속산화반도체(COMS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등으로 이루어진다.The
최근에, 상기 이미지 센서(40)는 고화소로 진행할수록 테이터 처리량이 급격히 증가하므로 열발생이 증가한다.Recently, since the
따라서, 상기 이미지 센서(40)에서 발생되는 열은 후술할 열 방출부(60)를 통해서 상기 하우징(20)의 외부로 방출되므로 상기 렌즈배럴(10) 및 액츄에어터(미도시) 등에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the heat generated by the
상기 기판(50)은 상기 이미지 센서(40) 주변에 칩 모듈이 표면실장기술(SMT)을 이용하여 실장되며, 상기 이미지 센서(40)를 접착재로 부착시킨 후에는 상기 기판(50)과 상기 이미지 센서(40)를 전기적으로 연결하기 위해서 와이어 본딩 공정을 하게된다.The
다만, 상기 기판(50)에 상기 이미지 센서(40)를 전기적으로 연결하는 것은 와이어 본딩에 한하지 않으며, 설계자의 의도에 따라 전도성 접착제를 이용하여 접착시키거나 상기 하우징(20)의 하부로 돌출된 돌기와 기판에 형성된 홈이 서로 결속되도록 설계하는 등 다양하게 설계할 수 있다.However, electrically connecting the
상기 열 방출부(60)는 상기 하우징(20)의 하단부 외측에 위치하며, 상기 하 우징(20) 내부의 열을 상기 하우징(20)의 외부로 방출한다.The
상기 열 방출부(60)는 상기 하우징(20)과 인서트(Insert) 사출에 의해 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 열 방출부(60)의 두께는 상기 하우징(20) 내부에 위치하는 상기 이미지 센서(40)의 위치까지 형성될 수 있다.The
다만, 상기 열 방출부(60)의 내측면의 일부는 상기 이미지 센서(40)를 수용하는 공간에 노출되며, 나머지는 상기 하우징(20)에 접촉하는 것이 바람직하나, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경 가능하다.However, a part of the inner surface of the
상기 열 방출부(60)는 전도성 물질의 방열판인 것을 특징으로 할 수 있다.The
전도성 물질은 상기 하우징(20) 내에서 발생되는 열을 외부로 쉽게 방출할 수 있으며, 특히 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag) 및 텅스텐(W)과 같은 금속 또는 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 상기 방열판의 재료는 이에 한정되는 것은 아니며 열을 외부로 방출할 수 있는 다양한 재료를 적용할 수 있다.The conductive material can easily dissipate heat generated in the
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing a camera module according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 열 방출부(60)를 수용하는 공간은 상기 하우징(30) 외측면의 사각형상의 홀이다.Referring to FIG. 3, the space accommodating the
상기 홀은 사각형상이 바람직하나, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경 가능하다.The hole is preferably in the shape of a rectangle, but can be changed at the level of those skilled in the art to understand the spirit of the present invention.
또한, 상기 홀을 제외하고는 상기 일 실시예와 동일한 구성을 갖는다.In addition, it has the same configuration as the above embodiment except for the hole.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 열 방출부의 확대 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 열 방출부의 확대 사시도이다.4 is an enlarged perspective view of a heat dissipation unit of a camera module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged perspective view of a heat dissipation unit of a camera module according to another embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 열 방출부(60)는 전체적으로 상기 하우징(20)의 외측면 형상과 동일한 사각형의 형상이나 반드시 이에 한정하지 않는다.4 and 5, the
상기 열 방출부(60)의 외측면은 평면이고 내측면은 비평면의 형상을 구비한다.The outer surface of the
상기 열 방출부(60)의 내측면은 비평면의 물결형상, 볼록홈 형상, 톱니형상 및 사각파 형상으로 형성될 수 있으며, 이는 평면일 때보다 접촉면적이 더 넓으므로 상기 하우징(20) 내에서 외부로의 방출 효율을 넓힐 수 있다.The inner surface of the
다만, 상기 열 방출부(60)의 내측면의 형상은 상기 실시예에 한정하지 않으며, 평면도 포함하고 당업자의 수준에서 변경 가능하다.However, the shape of the inner surface of the
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a camera module according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 열 방출부(60)는 상기 일 실시예의 열 방출부(60) 뿐만 아니라 에어벤트 구조를 포함한다.Referring to FIG. 6, the
상기 에어벤트 구조는 상기 광학적 필터(30)의 외측면이 상기 하우징(20)의 내측면에 접촉되는 상기 하우징(20)의 내부의 일부를 상기 하우징(20)의 외측으로 함몰 단턱지게하여 공간(27)을 형성한다.The air vent structure may be formed by recessing a portion of the inside of the
또한, 상기 광학적 필터(30)의 외측부의 상부면과 접촉되어 있는 상기 하우징(20)의 내부면을 상기 하우징(20)의 상측으로 함몰 단턱지게 공간(28)을 형성하여 상기 공간(27)과 통하게 한다.In addition, the inner surface of the
상기 공간(27,28)은 서로 연결되어 상기 하우징(20) 내부에서 발생하는 열의 이동경로로 작용하며, 상기 공간(27,28)을 통해 상기 렌즈배럴(10)과 상기 하우징(20)의 나사결합 사이로 열이 방출된다.The
상기 렌즈배럴(10)과 상기 하우징(20)의 나사결합 사이에는 미세한 틈이 존재하며, 이런 미세한 틈을 통해 상기 하우징(20) 내부의 열이 외부로 이동할 수 있다.There is a fine gap between the
상기 에어벤트 구조를 통해 상기 일 실시예의 열 방출부(60)와 더불어 상기 하우징(20) 내부에서 발생한 열을 외부로 방출하는 데 효과적이다.The air vent structure is effective in dissipating heat generated in the
이상의 실시예를 통해, 상기 열 방출부(60)는 상기 이미지 센서(40)에서 발생하는 열 및 공정중에 상기 하우징(20) 내에서 발생하는 열을 외부에 방출하므로 화질이 열화되는 문제, 이물이 고착화되는 문제 등을 방지할 수 있다.Through the above-described embodiment, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.1 is a perspective view of a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 절개 사시도.2 is a perspective view cut away of the camera module according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 절개 사시도.3 is a cutaway perspective view of a camera module according to another embodiment of the present invention.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 열 방출부의 확대 사시도.Figure 4 is an enlarged perspective view of the heat dissipation unit of the camera module according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 열 방출부의 확대 사시도.Figure 5 is an enlarged perspective view of the heat dissipation unit of the camera module according to another embodiment of the present invention.
도 6는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도.6 is a cross-sectional view of a camera module according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 카메라 모듈 10: 렌즈배럴100: camera module 10: lens barrel
20: 하우징 30: 광학적 필터20: housing 30: optical filter
40: 이미지 센서 50: 기판40: image sensor 50: substrate
60: 열 방출부60: heat dissipation unit
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