KR20120028073A - 카메라 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 복수의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부가 형성된 렌즈 배럴과 상기 렌즈 배럴의 외주면과 내주면이 면접하는 홀더를 포함하는 카메라 모듈의 제조방법이 제공되며, 이 제조 방법은 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 수용부의 테두리 외측으로 돌출된 리브에 제1 돌기부를 형성하는 단계, 상기 렌즈 배럴의 상기 리브의 하면이 걸리는 상기 홀더의 상단면에 외측으로 상기 제1 돌기부에 대응되는 위치에 제2 돌기부를 형성하는 단계, 상기 제1 돌기부와 상기 제2 돌기부를 융해해서 상기 렌즈 배럴과 상기 홀더를 고정시키는 단계를 포함함으로써, 종래에 비해 포커싱 공정에서 에폭시를 굳히는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 에폭시에 따른 불균일 도포 또는 수축률 등으로 인해 발생하는 종래 포커싱 문제를 개선하여 포커싱 신뢰도를 높일 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 그 제조 방법{Camera module and method for manufacturing thereof}

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 컴팩트한 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 제작되고 있으며, 화상의 크기를 조절하기 위하여 초점 조정이 가능하도록 제조되고 있다.

이때, 카메라 모듈은 복수의 렌즈를 포함하고, 구동원이 설치하여 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다.

구체적으로 카메라 모듈은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 이미지 센서로 광을 집광시키는 렌즈와 IR필터, 이들을 내부에 포함하는 하우징 및 상기 이미지 센서의 신호를 처리하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈는 보빈과 결합된 렌즈 배럴 내부에 부착되어 상기 이미지 센서 상에 위치되며, 구동원으로 음성코일모터(VCM)가 설치되어 상기 렌즈 배럴과 이미지 센서 사이의 간격이 조절된다.

최근 기존의 음성코일모터(VCM) 대신 Micro electromechanical Systems을 활용한 MEMS 액추에이터를 사용하여 오토 포커스 기능을 수행하는 카메라 모듈에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

MEMS 액추에이터는 복수의 렌즈 중 하나 또는 두 장의 렌즈만을 상하로 이동시켜 초점을 조절하여야 하는 수단으로서, MEMS 액추에이터는 상기 하나 또는 두 장의 렌즈를 제외한 렌즈들을 수용하는 렌즈 배럴의 상면에 부착되고, 렌즈 배럴은 홀더에 상면에 걸치게 된다.

종래에는 카메라 모듈의 조립 공정 중 포커싱(focusing) 공정에서 렌즈 배럴과 홀더 사이에 UV Epoxy 나 Hybrid Epoxy와 같은 접착제를 도포하여 렌즈 배럴과 홀도 사이를 고정시켰으나, MEMS 액추에이터를 사용하는 카메라 모듈의 렌즈 배럴은 무나사산 형태이기 때문에 Epoxy를 도포한 후 굳히는데 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있으며, Epoxy가 일정하게 도포되지 않아 포커싱의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 MEMS 액추에이터를 사용하는 카메라 모듈의 조립 공정 중 포커싱 공정의 공정 시간을 단축시키고 포커싱의 신뢰도를 높을 수 있는 카메라 모듈 및 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부가 형성된 렌즈 배럴과 상기 렌즈 배럴의 외주면과 내주면이 면접하는 홀더를 포함하는 카메라 모듈의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 수용부의 테두리 외측으로 돌출된 리브에 제1 돌기부를 형성하는 단계, 상기 렌즈 배럴의 상기 리브의 하면이 걸리는 상기 홀더의 상단면에 외측으로 상기 제1 돌기부에 대응되는 위치에 제2 돌기부를 형성하는 단계, 상기 제1 돌기부와 상기 제2 돌기부를 융해해서 상기 렌즈 배럴과 상기 홀더를 고정시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 내부에는 복수의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부가 형성되며 상기 렌즈 수용부의 테두리 외측으로 리브가 돌출 형성되는 렌즈 배럴, 상부와 하부가 개방된 형상으로 상기 상부의 내경이 상기 리브의 외경보다 작으며 상기 렌즈 배럴의 상기 리브의 하면이 상단면에 걸리는 홀더, 상기 렌즈 배럴의 상기 리브와 상기 홀더의 상기 상단면을 연결하는 돌기부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다. 이 카메라 모듈의 상기 돌기부는 상기 렌즈 배럴의 리브에 형성된 제1 돌기부와 상기 홀더의 상단면의 외측으로 형성된 제2 돌기부가 융해 결합된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는 카메라 모듈을 조립하는 과정에서 포커싱이 완료되면, 렌즈 배럴에 형성된 제1 돌기부와 홀더에 형성된 제2 돌기부를 융해 결합해서 렌즈 배럴과 홀더를 상호 고정시킴으로써, 종래에 비해 포커싱 공정에서 에폭시를 굳히는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 종래에는 포커싱이 완료된 후 렌즈 배럴(40)과 홀더(50) 사이에 에폭시가 불균일하게 도포되어 포커싱의 신뢰도가 떨어지는 것에 비해, 본 발명에서는 에폭시를 사용하지 않아 에폭시에 따른 불균일 도포 또는 수축률 등으로 인해 발생하는 종래 포커싱 문제를 개선하여 포커싱 신뢰도를 높일 수 있다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도를 나타내는 도면이다.

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 이해되어야 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 모듈 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정도이고, 도 2는 은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도를 나타내는 도면으로, 도 2는 도 1d의 단면도이다.

도 1a 내지 도 1d 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 이동 렌즈(moving lens)(10), 복수의 고정 렌즈(stationary lens)(20:21, 22, 23), 액추에이터(30), 렌즈 배럴(40), 홀더(50), 이미지 센서(60) 및 인쇄회로기판(70)을 포함한다.

이동 렌즈(10)는 복수의 고정 렌즈(20)의 상부에 위치하여 액추에이터(30)에 의해 광축 방향(O)을 따라 상하로 움직인다.

액추에이터(30)는 이동 렌즈(10)에 연결되어 인가되는 전류에 의해 형성되는 정전용량에 의해 이동 렌즈(10)를 광축 방향(O)을 따라 상하로 이동시킨다. 본 발명에서는 MEMS 액추에이터를 대표하여 도시하였다.

렌즈 배럴(40)은 액추에이터(30)를 고정하고 내부에는 복수의 고정 렌즈(stationary lens)(20:21, 22, 23)를 수용하는 렌즈 수용부(41)가 형성되어 있으며, 렌즈 수용부(41)의 테두리 외측으로 리브(42)가 돌출 형성되어 있다. 렌즈 배럴(40)의 외주면은 무나사산으로 형성되어 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정 중 렌즈 배럴(40)에 제1 돌기부(43)를 형성하는 과정을 나타내는 도면으로, 본 발명에서는 렌즈 배럴(40)의 리브(42) 외측으로 적어도 2개 이상의 돌기를 포함하는 제1 돌기부(43)를 형성한다.

도 1a에서는 제1 돌기부(43)가 90도 각도를 이루면서 형성된 4개의 돌기를 포함하는 것을 대표하여 도시하였다.

홀더(50)는 상부(51)와 하부(52)가 개방된 형상으로 상부의 내경이 렌즈 배럴(40)의 리브(42)의 외경보다 작으며, 렌즈 배럴(40)의 리브(42)의 하면이 상단면에 걸리도록 형성되어 있다.

도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 과정 중 홀더(50)에 제2 돌기부(53)를 형성하는 과정을 나타내는 도면으로, 본 발명에서는 홀더(50)의 상단면에 외측으로 제1 돌기부(43)가 형성된 위치에 대응되는 위치에 제2 돌기부(53)를 형성한다.

도 1b에서는 제2 돌기부(53)가 90도 각도를 이루면서 형성된 4개의 돌기를 포함하는 것을 대표하여 도시하였다.

도 1a 및 도 1b와 같이 렌즈 배럴(40)과 홀더(50)가 형성되면, 도 1c 에 도시된 바와 같이 렌즈 배럴(40)의 제1 돌기부(43)와 홀더(50)의 제2 돌기부(53)가 상호 대응되도록 조립한다.

도 1c에 도시된 바와 같이, 홀더(50)의 하부(52)는 인쇄회로기판(70)에 의해 지지되며, 인쇄회로기판(70)에는 복수의 고정 렌즈(20)의 하부에 위치하여 복수의 고정 렌즈(20)를 통해 입사되는 빛 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 이미지 센서(60)가 실장되어 있다.

도 1c와 같이 렌즈 배럴(40)과 홀더(50)가 조립된 후, 포커싱 공정에서는 렌즈 배럴(40)과 홀더(50)의 결합 후 이미지 센서(60)와 이동 렌즈(10) 및 고정 렌즈(20) 사이의 포커싱을 맞추는 공정을 실시한다.

이미지 센서(60)와 렌즈(10, 20) 사이의 포커싱이 완료되면, 도 1d에 도시된 바와 같이, 레이저(laser) 또는 울트라-소닉 웰딩기(Ultra-sonic Welding)를 이용하여 제1 돌기부(43)와 제2 돌기부(53)를 융해(melting) 결합하여, 하나의 돌기부재(80)를 형성하여 렌즈 배럴(40)과 홀더(50)를 상호 고정시킨다.

이와 같이, 본 발명에서는 카메라 모듈을 조립하는 과정에서 포커싱이 완료되면, 렌즈 배럴(40)에 형성된 제1 돌기부(43)와 홀더(50)에 형성된 제2 돌기부(53)를 융해 결합해서 렌즈 배럴(40)과 홀더(50)를 상호 고정시킴으로써, 종래에 비해 포커싱 공정에서 에폭시를 굳히는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 종래에는 포커싱이 완료된 후 렌즈 배럴(40)과 홀더(50) 사이에 에폭시가 불균일하게 도포되어 포커싱의 신뢰도가 떨어지는 것에 비해, 본 발명에서는 에폭시를 사용하지 않아 에폭시에 따른 불균일 도포 또는 수축률 등으로 인해 발생하는 종래 포커싱 문제를 개선하여 포커싱 신뢰도를 높일 수 있다.

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.

10: 이동 렌즈
20: 고정 렌즈
30: 액추에이터
40: 렌즈 배럴
42: 리브
43: 제1 돌기부
50: 홀더
53: 제1 돌기부
60: 이미지 센서
70: 인쇄회로기판
80: 돌기부재

Claims (8)

1. 복수의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부가 형성된 렌즈 배럴과 상기 렌즈 배럴의 외주면과 내주면이 면접하는 홀더를 포함하는 카메라 모듈의 제조 방법에 있어서,
   상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 수용부의 테두리 외측으로 돌출된 리브에 제1 돌기부를 형성하는 단계,
   상기 렌즈 배럴의 상기 리브의 하면이 걸리는 상기 홀더의 상단면에 외측으로 상기 제1 돌기부에 대응되는 위치에 제2 돌기부를 형성하는 단계, 및
   상기 제1 돌기부와 상기 제2 돌기부를 융해해서 상기 렌즈 배럴과 상기 홀더를 고정시키는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 돌기부는 상기 렌즈 배럴의 상기 리브 외측으로 형성된 적어도 2개 이상의 돌기를 포함하는 카메라 모듈의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 돌기부는 상기 홀더의 상기 상단면 외측으로 형성된 적어도 2개 이상의 돌기를 포함하는 카메라 모듈의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 홀더는 상부와 하부가 개방된 형상으로 상기 상부의 내경이 상기 리브의 외경보다 작은 카메라 모듈의 제조 방법.
5. 내부에는 복수의 렌즈를 수용하는 렌즈 수용부가 형성되며 상기 렌즈 수용부의 테두리 외측으로 리브가 돌출 형성되는 렌즈 배럴,
   상부와 하부가 개방된 형상으로 상기 상부의 내경이 상기 리브의 외경보다 작으며 상기 렌즈 배럴의 상기 리브의 하면이 상단면에 걸리는 홀더, 및
   상기 렌즈 배럴의 상기 리브와 상기 홀더의 상기 상단면을 연결하는 돌기부재를 포함하며,
   상기 돌기부재는 상기 렌즈 배럴의 리브에 형성된 제1 돌기부와 상기 홀더의 상단면의 외측으로 형성된 제2 돌기부가 융해 결합된 카메라 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 돌기부는 상기 렌즈 배럴의 상기 리브 외측으로 형성된 적어도 2개 이상의 돌기를 포함하는 카메라 모듈.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제2 돌기부는 상기 홀더의 상기 상단면 외측으로 형성된 적어도 2개 이상의 돌기를 포함하는 카메라 모듈.
8. 제5항에 있어서,
   상기 렌즈 배럴의 외주면은 상기 홀더의 상기 상부의 내주면과 면접되는 카메라 모듈.

Images