KR20110057634A - 렌즈 조립체 및 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 카메라 모듈은 내부에 수용 공간이 형성되며, 안착면이 테이퍼 진 형상으로 형성되는 렌즈 배럴, 및 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼 진 리브가 형성되는 적층 렌즈를 구비하는 렌즈부를 포함하는 렌즈 조립체; 상기 렌즈 조립체가 내부에 수용되는 하우징; 및 상기 하우징에 조립되며, 상기 렌즈 조립체를 통과한 빛을 수광하는 결상영역을 갖는 이미지 센서를 구비하는 기판부;를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 조립체 및 카메라 모듈{Lens Assembly and Camera Module}
본 발명은 렌즈 조립체 및 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 다수의 렌즈가 장착되는 렌즈 조립체 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 통신 기술 및 디지털 정보 처리 기술의 발전과 더불어 정보 처리 및 연산, 통신, 화상 정보 입출력 등 다양한 기능이 집적된 개인휴대단말기 기술이 새롭게 대두되고 있다.
개인휴대단말기란 디지털 카메라와 통신 기능이 장착된 PDA, 디지털 카메라 기능이 부가된 휴대 전화, 개인 휴대 멀티미디어 재생기(PMP: personal multi-media player) 등을 그 예로 들 수 있다.
또한, 이러한 개인휴대단말기에는 디지털 카메라 기술 및 정보 저장 능력의 발달로 인하여 높은 사양의 디지털 카메라 모듈(digital camera module)의 장착이 점차 보편화되고 있는 것이 추세이다.
이러한 카메라 모듈은 기술 경쟁이 점차 심화되면서 하루가 다르게 성장하고 있으며, 특히 개인휴대단말기용 카메라 모듈은 소형화, 초박형화 추세에 따라 고화 소 렌즈 설계기술, 고정도의 금형기술, 사출 성형기술 및 정밀 조립기술 등의 생산 기술, 렌즈 조립 구조에 대한 설계 기술 등이 필요하다.
특히, 카메라 모듈에 장착되는 렌즈 조립체는 렌즈 조립 시에 발생되는 렌즈의 틸트 현상이 발생될 수 있으며, 이러한 불량으로 인해서 심각한 해상력의 문제를 발생시킨다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하는 기술들이 요구된다.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 렌즈의 조립 시에 틸트를 방지할 수 있는 구조를 가지는 렌즈 조립체 및 이러한 렌즈 조립체를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 렌즈 조립체는 내부에 수용 공간이 형성되며, 안착면이 테이퍼 진 형상으로 형성되는 렌즈 배럴; 및 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼 진 리브가 형성되는 적층 렌즈를 구비하는 렌즈부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 조립체의 상기 렌즈부는 다수의 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈들 사이에 개재되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 조립체의 상기 스페이서는 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼 진 형상의 경사면을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 내부에 수용 공간이 형성되며, 안착면이 테이퍼 진 형상으로 형성되는 렌즈 배럴, 및 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼 진 리브가 형성되는 적층 렌즈를 구비하는 렌즈부를 포함하는 렌즈 조립체; 상기 렌즈 조립체가 내부에 수용되는 하우징; 및 상기 하우징에 조립되며, 상기 렌즈 조립체를 통과한 빛을 수광하는 결상영역을 갖는 이미지 센서를 구비하는 기판부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 렌즈부는 다수의 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈들 사이에 개재되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 스페이서는 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼 진 형상의 경사면을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 상기 렌즈 배럴의 단부에 돌출 형성되어 상기 렌즈 배럴에 대한 평탄도를 유지하기 위한 평탄부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 평탄부는 상기 돌출편이 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 카메라 모듈은 안착면이 테이퍼 진 형상으로 형성되는 렌즈 배럴과 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼 진 리브가 형성되는 적층 렌즈를 구비하므로 조립 시에 상기 리브가 상기 안착면에 밀착되면서 자동적으로 틸트를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 카메라 모듈에 관하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 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.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 카메라 모듈에 장착되는 렌즈 조립체를 설명하기 위한 렌즈 조립체의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈 조립체(110), 하우징(120) 및 기판부(130)를 포함할 수 있다.
렌즈 조립체(110)는 하우징(120)의 개방된 상부에 조립되는 데, 렌즈 배럴(112)과 렌즈부(114)를 포함할 수 있다.
렌즈 배럴(112)은 렌즈부(114)가 수용되도록 내부에 수용 공간이 형성되는 데, 다수의 렌즈 중에서 각 렌즈가 안착될 수 있도록 상기 수용 공간의 내부 공간은 계단 식으로 단차진 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 렌즈 배럴(112)에서 물체측에 근접하는 부분에는 테이퍼 진 형상으로 형성되는 안착면(113)이 형성될 수 있다.
이때, 안착면(113)은 개구를 향하도록 기울어진 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 기울기에 한정되지 않으며 설계자의 의도에 따라 안착면이 개구로부터 내측면을 향하여 기울어진 형상으로 형성되는 것도 가능하다.
렌즈부(114)는 다수의 렌즈를 포함하는 데, 설계자의 의도에 따라 렌즈의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 각 렌즈 사이에는 스페이서(140)가 배치될 수 있다. 이때, 스페이서(140)는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을 조정하는 역할을 하는 데, 그 재질은 투명 재질 또는 불투명 재질로 형성될 수 있다.
그리고, 렌즈부(114)는 렌즈 배럴(112)의 안착면(113)에 밀착되는 적층 렌즈(116)를 구비할 수 있다. 여기서, 적층 렌즈(116)는 안착면(113)과 대응되도록 테이퍼진 형상으로 형성되는 리브(117)를 포함한다. 따라서, 적층 렌즈(116)는 테이퍼 진 형상의 리브(117)에 의해서 렌즈 배럴(112)의 안착면(113)에 정확하게 안착될 수 있는 것이다.
하우징(120)은 상기 렌즈 배럴(112)과 결합되는 배럴수용 홈을 포함할 수 있다. 이때, 렌즈 배럴(112)의 외부 면에는 수나사부가 형성되고 상기 배럴수용 홈에는 렌즈 배럴과 나사결합될 수 있는 암나사부가 내부공의 내주면에 형성되도록 설계될 수 있다.
이러한 구조에 의해서, 상기 렌즈 배럴(112)은 위치 고정된 하우징(120)에 대하여 광축 방향으로 렌즈와 더불어 이동되며, 렌즈와 이미지 센서(132) 간의 초점 거리를 변화시킴으로써 초점 조정 작업을 수행할 수도 있다.
또한, 하우징(120)의 하부는 기판부(130)에 의해서 밀폐되도록 개구된 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(120)과 기판부(130)의 조립된 구조는 기판부(130)의 상부면에 장착된 이미지 센서(132)와 렌즈 배럴(112)의 렌즈 간에 광축이 자동적으로 일치하게 된다.
기판부(130)는 하우징(120)의 저면에 접착되며, 상부에는 이미지 센서(132)가 와이어 본딩에 의해서 연결될 수 있다. 이때, 이미지 센서(132)가 연결되는 방법은 와이어 본딩에 한정되지 않는다. 또한, 기판부(130)는 리지드 기판 또는 플렉서블 기판 등을 사용할 수 있다.
그리고, 기판부(130) 및 하우징(120)은 별도의 접착제를 매개로 서로 접착될 수 있으며, 서로 접착시키는 방법은 기판부(130)의 네 모서리를 따라 접착제가 도포된 후에 하우징(120)을 그 접착 위치에 장착시켜서 형성시킬 수 있다.
그러나, 기판부(130) 및 하우징(120)을 접착하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 하우징의 하부로 돌출된 돌기와 기판부에 형성된 홈이 서로 결속되도록 설계하는 것도 가능하다.
이하는 도 1에서 도시된 구성들을 보다 자세하게 설명하는 것이다.
또한, 하우징은 전원인가 시 상기 렌즈를 광축 방향으로 왕복 이송할 수 있는 액츄에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터는 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 피에죠 액츄에이터(Piezo Actuator) 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 반드시 필요한 구성 요소는 아니지만, 하우징(120)의 내부에는 상기 렌즈를 통과한 빛 중 적외선을 필터링할 수 있는 적외선(IR) 필터(150)가 본딩 접착되어 구비될 수 있다.
또한, 이미지 센서(132)는 렌즈를 통하여 입사된 빛을 결상할 수 있도록 상부 면에 이미지 결상 영역을 구비하며, 이를 전기적 신호로 변환할 수 있는 촬상 소자이다.
그리고, 이미지 센서(132)는 기판부(130)의 상부 면에 와이어 본딩 방식으로 탑재될 수 있다. 그러나, 기판부와 전기적으로 연결되는 방식은 와이어 본딩 방식에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체에서 렌즈를 조립하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 렌즈 배럴(112)에서 물체측에 가까운 개구가 하부를 향하도록 렌즈 배럴(112)을 배치시킨다. 이때, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 개구에 가까운 면은 일정 각도로 테이퍼 진 형상의 안착면(113)일 수 있다.
그리고, 렌즈 배럴(112)의 내부 공간에 다수의 렌즈와 스페이서들을 순차적으로 적층하게 된다. 이때, 본 실시예에서는 안착면(113)에 먼저 밀착되는 렌즈를 적층 렌즈(116)라고 정의한다.
그리고, 적층 렌즈(116)는 안착면(113)과 대응되도록 테이퍼 진 형상으로 형성되는 리브(117)를 포함하고, 상기 리브(117)가 안착면(113)에 밀착되도록 적층 렌즈(116)가 렌즈 배럴(112)에 조립되게 된다(화살표).
일반적으로, 테이퍼 진 형상으로 형성되는 리브를 구비하지 않는 적층 렌즈는 렌즈 배럴(112)의 내부에서 조립될 때에 안착 위치가 틀어지면서 렌즈의 틸트가 발생될 수 있다.
또한, 이러한 적층 렌즈가 틸트되어 조립되게 되면, 그 이후에 조립되는 렌즈들도 틸트가 발생될 수 밖에 없으며, 이에 따라 렌즈의 해상력이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
그러나, 본 실시예에서는 테이퍼진 형상으로 형성되는 리브(117)를 포함하는 적층 렌즈(116)가 동일하게 테이퍼진 형상의 안착면(113)에 밀착되면서 상기 테이퍼진 면에 의해서 자연적으로 정확한 위치에 밀착되므로 렌즈부(114)가 틸트되는 것을 방지할 수 있으며, 이러한 틸트에 의해서 렌즈의 해상력이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 조립체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 렌즈 조립체(110)는 렌즈 배럴(112), 렌즈부(114) 및 스페이서(240)를 포함할 수 있다.
이때, 본 실시예에서 렌즈 배럴(112)과 렌즈부(114)는 실질적으로 앞선 실시예와 그 구성이 동일하기 때문에 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.
여기서, 스페이서(240)는 각 렌즈 사이에 배치될 수 있으며, 렌즈와 렌즈 사이의 간격을 조정하는 역할을 할 수 있다.
이때, 적층 렌즈(116)과 밀착되는 제1 스페이서(242)는 일면이 적층 렌즈(116)의 리브(117)와 동일하게 테이퍼진 형상의 경사면을 갖게 된다.
그리고, 제1 스페이서(242)의 경사면에 밀착되는 렌즈(118)는 그 리브가 동일하게 테이퍼진 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 렌즈 배럴(112)의 내부 공간에 조립되는 렌즈부(114)는 다수의 렌즈가 테이퍼진 형상을 가지기 때문에 앞선 실시예와 동일하게 렌즈들이 조립 시에 틸트되는 문제점을 해결할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 도 5의 카메라 모듈의 렌즈 배럴을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 카메라 모듈(200)은 렌즈 조립체(210), 하우징(220) 및 기판부(230)를 포함할 수 있다.
이때, 본 실시예에서 하우징(220) 및 기판부(230)는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하기 때문에 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.
렌즈 배럴(212)은 단부에 돌출 형성되어 상기 렌즈 배럴에 대한 평탄도를 유지하기 위한 평탄부(260)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 평탄부(260)는 하부를 향하여 돌출되는 돌출편(262)을 구비하며, 렌즈 배럴(212)과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
렌즈 배럴(212)의 저면에 돌출되는 돌출편(262)은 원통형으로 형성되며, 돌출편(262)들은 상기 렌즈 배럴의 광축을 중심으로 대략 120도 간격으로 서로 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 한다. 그러나, 돌출편(262)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
따라서, 본 실시예에서는 돌출편(262)의 저면에 대한 평탄도만을 관리하면 되므로 렌즈 배럴(212)이 하우징(220)에 장착될 때에 틸트가 발생되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 카메라 모듈에 장착되는 렌즈 조립체를 설명하기 위한 렌즈 조립체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체에서 렌즈를 조립하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 조립체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 도 5의 카메라 모듈의 렌즈 배럴을 설명하기 위한 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110,210.... 렌즈 조립체 120,220.... 하우징
130,230.... 기판부 112,212.... 렌즈 배럴
113.... 안착면 114.... 렌즈부
116.... 적층 렌즈 117.... 리브
120.... 하우징 130.... 기판부
140.... 스페이서 150.... 적외선 필터

Claims (8)

  1. 내부에 수용 공간이 형성되며, 안착면이 테이퍼진 형상으로 형성되는 렌즈 배럴; 및
    상기 안착면과 대응되도록 테이퍼진 리브가 형성되며 상기 안착면에 안착되는 적층 렌즈를 구비하는 렌즈부;
    를 포함하는 렌즈 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 다수의 렌즈를 포함하고,
    상기 렌즈들 사이에 개재되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스페이서는 일면이 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼진 형상인 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  4. 내부에 수용 공간이 형성되며, 안착면이 테이퍼진 형상으로 형성되는 렌즈 배럴, 및 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼진 리브가 형성되며 상기 안착면에 안착되는 적층 렌즈를 구비하는 렌즈부를 포함하는 렌즈 조립체;
    상기 렌즈 조립체가 내부에 수용되는 하우징; 및
    상기 하우징에 조립되며, 상기 렌즈 조립체를 통과한 빛을 수광하는 결상영역을 갖는 이미지 센서를 구비하는 기판부;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 렌즈부는 다수의 렌즈를 포함하고,
    상기 렌즈들 사이에 개재되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스페이서는 일면이 상기 안착면과 대응되도록 테이퍼 진 형상인 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴의 단부에 돌출 형성되어 상기 렌즈 배럴에 대한 평탄도를 유지하기 위한 평탄부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 평탄부는,
    상기 돌출편이 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021251732A1 (ko) * 2020-06-12 2021-12-16 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈

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