KR20110062779A - 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체는 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴에 수용되며, 상기 렌즈를 이격시키는 스페이서; 및 상기 스페이서의 적층 여부를 외부에서 식별가능하도록 상기 스페이서의 외경이 변형되어 형성되는 식별표시부;를 포함할 수 있다.

Description

렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈{Lens assembly and camera module using the same}

본 발명은 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스페이서의 겹침을 식별하기 위해 스페이서의 외경이 변형된 식별표시부를 포함하는 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에 시중에서 인기를 얻고 있는 전자기기들은 소형화 및 경량화되고 있는 추세이며, 이에 따라 전자기기에 실장되는 부품들도 소형화되고 경량화되며 저렴한 가격으로 제조될 수 있는 기술들이 요구된다.

일반적으로 전자 기기에 장착되어 이미지를 촬영하는 기능을 수행하는 렌즈조립체 및 카메라 모듈은 대부분의 개인휴대단말기에 탑재되므로 수요가 늘고 있는 실정이다.

렌즈조립체 및 카메라 모듈은 렌즈배럴에 다수의 렌즈, 스페이서를 삽입하고, 상기 다수의 렌즈의 하부에 압입링을 이용하여 위치를 고정한다.

이후 상기 렌즈배럴을 하우징에 결합함으로써 카메라 모듈을 조립한다.

이 경우 상기 렌즈의 간격이 매우 좁은 경우 렌즈배럴에 렌즈를 적층하고, 그 위에 스페이서를 삽입하는 공정에서 사용되는 스페이서는 시트류의 스페이서이다.

시트류의 스페이서는 상기 렌즈 간격의 문제 뿐만 아니라 원가 측면에서도 동합금의 스페이서 보다 유리하다.

다만, 상기 시트류의 스페이서는 매우 얇은 스페이서이므로 단일개의 스페이서를 삽입하는 경우라 하더라도 복수개의 스페이서가 삽입되는 경우가 종종 발생하게 된다.

이러한 현상은 시트류의 스페이서는 매우 얇고 정전기에 취약하기 때문에 발생하며, 이는 상기 렌즈의 간격을 멀어지게 하여 렌즈조립체 및 카메라 모듈의 해상도 불량을 일으킨다.

따라서, 상기 스페이서 삽입시 상기 시트류의 스페이서가 겹쳐있는지 육안 또는 비젼 시스템으로 확인할 필요성이 요구된다.

본 발명의 목적은 외경이 변형된 스페이서를 이용하여, 렌즈조립시 스페이서의 겹침을 방지하는 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체는 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴에 수용되며, 상기 렌즈를 이격시키는 스페이서; 및 상기 스페이서의 적층 여부를 외부에서 식별가능하도록 상기 스페이서의 외경이 변형되어 형성되는 식별표시부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 상기 식별표시부는 상기 스페이서 외경의 임의의 두점을 연결한 현을 따라 절단한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 상기 식별표시부는 상기 렌즈배럴 내부의 난반사 방지에 영향이 없는 상기 현을 따라 절단한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴에 수용되며, 상기 렌즈를 이격시키는 스페이서; 상기 스페이서의 적층 여부를 외부에서 식별가능하도록 상기 스페이서의 외경이 변형되어 형성되는 식별표시부; 및 상기 렌즈배럴을 내부에 수용하고, 결상영역을 갖는 이미지 센서를 구비하는 하우징;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 식별표시부는 상기 스페이서 외경의 임의의 두점을 연결한 현을 따라 절단한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 식별표시부는 상기 렌즈 내부의 난반사 방지에 영향이 없는 상기 현을 따라 절단한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈에 의하면, 렌즈 조립시 스페이서의 외경이 변형된 식별표시부를 통하여 육안 또는 비젼 시스템으로 겹침 여부를 구별할 수 있으므로 스페이서의 겹침으로 인한 해상력 불량을 줄일 수 있다.

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 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 렌즈조립체(100)는 적어도 하나의 렌즈(L)를 수용하는 렌즈배럴(10), 스페이서(20), 식별표시부(30) 및 압입링(40)을 포함한다.

렌즈배럴(10)은 일정크기의 내부공간을 갖추며, 하나 이상의 렌즈(L)가 광축을 따라 배열되는 중공 원통형에 해당하고, 그 상부면에는 광 투과를 위한 렌즈공이 관통 형성될 수 있다.

상기 렌즈배럴(10) 내부에 구비된 렌즈(L)는 렌즈조립체(100)의 설계에 따라 필요한 수만큼 광축을 따라 배열되고, 각 렌즈(L)는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.

또한, 상기 렌즈배럴(10)는 전원인가 시 상기 렌즈(L)를 광축 방향으로 왕복 이송할 수 있는 액츄에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 액츄에이터는 코일에 전원을 인가하여 발생되는 전기장과 마그네트에서 발생되는 자기장이 서로 쇄교하여 발생하는 전자기력에 의해 렌즈(L)의 이동을 실현하는 마그네트와 코일을 이용한 VCM(Voice coil motor), 전원 인가시 압전체의 변형에 의해 렌즈(L)의 이동을 실현하는 압전체를 이용한 피에조 액츄에이터(Piezo actuator) 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.

상기 스페이서(20,20')는 상기 렌즈(L)의 수광부를 투과하는 영상광이 통과할 수 있도록 상기 수광부의 크기보다 다소 큰 홀을 중심부에 구비하며, 크기와 형상면에서 상기 렌즈(L)의 크기와 형상에 대응되며, 상기 렌즈(L)가 원형인 경우 상기 스페이서(20,20') 또한 원형으로 형성된다.

상기 스페이서(20,20')는 상기 렌즈조립체(100)의 해상력을 최적화하기 위해 사용되는 부재로써, 각 렌즈(L)간 공기 간격을 설계치에 근접하게 맞추어 주어야 한다.

상기 스페이서(20,20')는 통상 동합금 또는 시트류를 사용하여 제작하는데, 시트류의 경우 두께가 상당히 얇으므로 상기 렌즈(L)의 간격이 매우 좁은 경우에 적합하다.

또한, 가격면에서 금속류에 비해 저렴하므로 원가 측면에서도 유리하다.

상기 스페이서(20)는 렌즈조립체(100) 및 후술할 카메라 모듈(200)의 소형화 및 경량화로 인해 아주 작은 도넛 형상이며, 시트류의 상기 스페이서(20)는 구조상 매우 얇으므로 단일개의 스페이서(20)를 선택할 시 어려움이 존재한다.

단일개의 상기 스페이서(20)를 선택하는 경우 매우 얇은 구조상의 문제점으로 인해 복수개의 상기 스페이서(20)가 겹치게 되는 경우가 존재하며, 이는 육안으로 판별이 불가능하다.

이는 상기 렌즈(L)의 간격을 멀어지게 하여 렌즈조립체(100) 및 카메라 모듈(200)의 해상도 불량을 일으킨다.

시트류의 상기 스페이서(20)의 색상은 상기 렌즈(L) 내부에서의 난반사 방지를 위해 무광택 흑색으로 구성되어 있으며, 이러한 색상 때문에 상기 스페이서(20)가 겹쳐진 경우에도 이를 구별하는 것이 매우 어렵다.

따라서, 상기 스페이서(20)의 외경을 변형시킨 후술할 식별표시부(30)를 구비하여 상기 스페이서(20)의 겹침을 육안 또는 비젼 시스템으로 구분할 수 있다.

상기 식별표시부(30)는 상기 스페이서(20)의 겹침을 식별할 수 있는 기능을 하며, 상기 스페이서(20)의 외경을 변형시키는 것이 바람직하다.

다만, 상기 스페이서(20)의 외경을 변형시키는 것에 한정할 것이 아니라, 상기 스페이서(20)의 두께를 변화시키지 않는 범위내에서 변경 가능하다.

상기 식별표시부(30)의 수는 제한이 없으며, 육안으로 식별하기 쉽게 하거나 비젼 시스템으로 구분이 용이하게 하기 위해 복수개로 이루어질 수 있다.

상기 압입링(40)은 외주면상에 단차부가 형성되어 상기 렌즈배럴(10)의 개구부 상에 삽입된 상태에서 상기 단차부 내로 접착제가 도포되고, 상기 접착제의 경화에 의해서 상기 압입링(40)이 상기 렌즈배럴(10)의 하단 내주면에 밀착되게 고정된다.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도이다.

도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 스페이서(20)의 상기 식별표시부(30)는 광축을 중심으로 대칭적이며, 상기 스페이서(20) 외경의 임의의 두점을 연결한 현을 따라 절단한 것을 특징으로 한다.

다만, 절단된 상기 식별표시부(30)의 수는 대칭적인 2개에 한정하지 않으며, 단일개라도 무방하며 반드시 대칭적일 필요는 없다.

무광택 흑색의 상기 스페이서(20)의 겹침을 육안 또는 비젼 시스템으로 식별할 수 있다면 상기 식별표시부(30)의 수와 위치는 제한이 없다.

또한, 상기 식별표시부(30)는 상기 렌즈배럴(10) 내부의 난반사 방지에 영향이 없는 한도 내에서 절단하여야 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기 스페이서(20)의 상기 식별표시부(30)는 물결형상인 것을 특징으로 한다.

상기 식별표시부(30)의 형상만 차이가 있을 뿐, 그 외의 구성이나 효과는 상기 일 실시예와 동일하다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 상기 스페이서(20)의 상기 식별표시부(30)는 톱니형상인 것을 특징으로 한다.

상기 식별표시부(30)의 형상의 차이가 있을 뿐, 그 외의 구성이나 효과는 상기 일 실시예와 동일한 구성을 갖는다.

상기 식별표시부(30)의 형상은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경 가능함을 밝혀둔다.

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 6를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 상기 렌즈조립체(100) 및 하우징(50)을 포함하며, 상기 하우징(50)은 광학적 필터(60), 이미지 센서(70) 및 기판(80)을 포함한다.

상기 렌즈조립체(100)은 상술한 구성요소를 그대로 포함하므로 생략하기로 한다.

상기 광학적 필터(60)는 상기 이미지 센서(70)와 인접한 렌즈 사이에 구비되는 적외선 필터(IR cut-off filter), 커버글래스 등을 의미하며, 이러한 광학적 필터(60)는 원칙적으로 광학적 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 본다.

상기 광학적 필터(60)는 적외선을 차단하고 가시광선만을 투과시키는 기능을 하며, 디지털 이미지에서 발생하는 노이즈 현상을 방지하며, 고화질, 고해상도를 위해서는 필수적으로 장착된다.

또한 상기 광학적 필터(60)는 상기 이미지 센서(70)의 이미지 영역에 해당하는 결상영역에 일체로 구비될 수 있으며, 하우징(50)의 형상에 대응하여 사각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 이미지 센서(70)는 렌즈(L)를 통하여 입사된 빛을 결상할 수 있도록 상부면에 이미지 결상 영역을 구비하며, 이를 전기적 신호로 변환할 수 있는 소자이다.

상기 이미지 센서(70)는 이미지 신호를 전송하기 위한 수단인 패턴회로가 인쇄된 플랙서블 인쇄회로기판(Flexible printed circuit)과 같은 기판에 전기적으로 연결되어 있다.

그리고, 상기 이미지 센서(70)는 후술할 기판(80)의 상부면에 와이어 본딩 방식으로 탑재될 수 있으며, 상기 기판(80)과 전기적으로 연결되는 방식은 와이어 본딩 방식에 한정되는 것은 아니다.

상기 이미지 센서(70)는 렌즈(L)를 통과한 광 이미지를 감지하여 전기적 신호로 변환시키도록 전하결합소자(CCD: Charge-coupled device) 또는 보상성금속산화반도체(COMS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등으로 이루어진다.

상기 기판(80)은 상기 이미지 센서(70) 주변에 칩 모듈이 표면실장기술(SMT)을 이용하여 실장되며, 상기 이미지 센서(70)를 접착재로 부착시킨 후에는 상기 기판(80)과 상기 이미지 센서(70)를 전기적으로 연결하기 위해서 와이어 본딩 공정을 하게된다.

다만, 상기 기판(80)에 상기 이미지 센서(70)를 전기적으로 연결하는 것은 와이어 본딩에 한하지 않으며, 전도성 접착제를 이용하여 접착시키는 등 설계자의 의도에 따라 다양하게 설계할 수 있다.

상기 하우징(50)은 상기 렌즈배럴(10)을 내부에 수용하고, 결상영역을 갖는 이미지 센서(70)가 전기적으로 탑재된 기판(80)을 포함한다.

상기 렌즈배럴(10)과 상기 하우징(50)의 결합방식은 상기 렌즈배럴(10)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 렌즈배럴(10)의 외주면에 대응하는 상기 하우징(50)의 내주면에 상기 렌즈배럴(10)의 외주면에 대응되는 나사산홈이 형성되는 나사 체결 방식이 될 수 있다.

다만, 상기 렌즈배럴(10)의 외주면과 상기 하우징(50)의 내주면 결합 방식은 상기 방식에 한정되지 않으며, 엑츄에이터(미도시)에 의해 결합될 수 있으며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경가능함을 밝혀둔다.

이상의 실시예를 통해, 렌즈조립 공정시 상기 스페이서(20)의 외경을 변형한 식별표시부(30)를 통하여 상기 스페이서(20) 겹침에 대한 식별이 가능하므로, 렌즈 조립체 및 카메라 모듈 조립시 발생하는 해상력 불량을 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도.

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 렌즈조립체 10: 렌즈배럴

20: 스페이서 30: 식별표시부

40: 압입링 50: 하우징

60: 광학적 필터 70: 이미지 센서

80: 기판 200: 카메라 모듈

Claims (6)

1. 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈배럴;

   상기 렌즈배럴에 수용되며, 상기 렌즈를 이격시키는 스페이서; 및

   상기 스페이서의 적층 여부를 외부에서 식별가능하도록 상기 스페이서의 외경이 변형되어 형성되는 식별표시부;를 포함하는 렌즈조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 식별표시부는 상기 스페이서 외경의 임의의 두점을 연결한 현을 따라 절단한 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
3. 제2항에 있어서,

   상기 식별표시부는 상기 렌즈배럴 내부의 난반사 방지에 영향이 없도록 상기 현을 따라 절단한 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
4. 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈배럴;

   상기 렌즈배럴에 수용되며, 상기 렌즈를 이격시키는 스페이서;

   상기 스페이서의 적층 여부를 외부에서 식별가능하도록 상기 스페이서의 외경이 변형되어 형성되는 식별표시부; 및

   상기 렌즈배럴을 내부에 수용하고, 결상영역을 갖는 이미지 센서를 구비하는 하우징;을 포함하는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서,

   상기 식별표시부는 상기 스페이서 외경의 임의의 두점을 연결한 현을 따라 절단한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
6. 제5항에 있어서,

   상기 식별표시부는 상기 렌즈 내부의 난반사 방지에 영향이 없도록 상기 현을 따라 절단한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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