KR20130055135A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장 되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 필터가 구비되는 베이스; 상기 베이스 상측에 상하 왕복 이동 가능하게 설치되며, 외주면에 마련된 코일 권선부와, 바닥면에 돌출 형성되는 복수 개의 리브 부재를 포함하는 보빈; 상기 보빈의 코일과 대응되는 위치에 배치되는 마그네트가 설치되는 요크; 및 상기 리브 부재 주변에 배치되며, 상기 리브 부재보다 길게 형성된 충격 흡수부재;를 포함하여, 상기 베이스와 리브 부재가 접촉할 경우, 상기 충격 흡수부재가 탄성 변형되어 압축되는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 카메라 모듈의 자동 초점 조절은 보이스 코일 모터를 이용한 렌즈 제어를 통해 구현할 수 있다. 보이스 코일 모터를 가지는 카메라 모듈은, 보빈의 외측에 권선 된 코일과 요크 사이의 상호 작용에 따라, 보빈을 이미지 센서에 대하여 왕복 이동시키는 동작을 수행하여 상기 이미지 모듈에 입사되는 이미지의 초점을 제어한다.

그런데 이와 같은 구성에 따르면, 보빈의 왕복 이동을 수반하는 초점 조절동작에 따라 보빈과 베이스가 반복적으로 충돌하게 된다.

일반적으로 상기 베이스의 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 설치된 적외선 필터와 근접된 위치에서 상기 베이스와 면 접촉 가능하도록 배치된다. 이와 같은 보빈과 베이스의 반복적인 충돌은 미세한 파티클의 비산에 따른 이물을 형성하게 된다.

그런데 이와 같이 보빈과 베이스의 충돌에 의해 발생한 이물은 가까운 위치에 배치된 적외선 필터를 오염시킬 수 있는데, 이와 같이 이물에 의해 필터가 오염되면, 이미지상에 옅은 원형의 상이나 검은 점이 발생하여 카메라 모듈의 불량을 야기할 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10- 2011-0110581 호(2011.10.07.)

본 발명은 보빈의 왕복이동에 따른 보빈과 베이스의 충격에 의해 발생한 이물이 필터를 오염시키기 않으며, 충돌 충격에 의해 카메라 모듈의 특성 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장 되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 필터가 구비되는 베이스; 상기 베이스 상측에 상하 왕복 이동 가능하게 설치되며, 외주면에 마련된 코일 권선부와, 바닥면에 돌출 형성되는 복수 개의 리브 부재를 포함하는 보빈; 상기 보빈의 코일과 대응되는 위치에 배치되는 마그네트가 설치되는 요크; 및 상기 리브 부재 주변에 배치되며, 상기 리브 부재보다 길게 형성된 충격 흡수부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 베이스와 리브 부재가 접촉할 경우, 상기 충격 흡수부재가 탄성 변형되어 압축되는 것이 좋다.

상기 충격 흡수부재는, 상기 베이스 및 보빈 중 어느 한 곳에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 흡수부재는, 상기 보빈의 승강방향과 평행한 방향으로 탄성 변형 및 복원 되는 것이 바람직하며, 폼(foam), 고무 및 우레탄 부재 중 어느 하나로 마련되어, 상기 베이스와 접촉할 경우 탄성변형을 통해 충격을 흡수할 수 있다.

또한, 상기 충격 흡수부재는, 상기 보빈과 베이스 사이 공간에 개재될 수 있으며, 복수 개가 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수 개의 충격 흡수부재는, 각각 일정한 높이를 가지는 호 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격 흡수부재는, 상기 보빈의 바닥면에 설치될 수도 있고, 상기 베이스의 상기 보빈을 바라보는 면이나, 상기 리브 부재 바닥면에 설치되는 것도 가능하다.

또한, 상기 충격 흡수부재는, 상기 하측 탄성부재와 간섭되지 않는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 리브 부재는, 상기 베이스와 접촉하는 끝단면으로 갈수록 좁아지는 형상으로 마련될 수 있다.

상기 요크는, 전자기파 차폐 기능을 가지는 금속 재질의 쉴드 캔으로 마련되어, 카메라 모듈의 최외곽을 형성할 수 있다.

또는, 상기 요크는, 수지재질로 형성되고, 상기 요크의 바깥쪽에는 전자기파 차폐 기능을 가지는 금속 재질의 쉴드 캔으로 마련된 하우징 부재가 더 설치되는 것도 가능하다.

또는, 상기 요크는, 그 외측면이 카메라 모듈의 최외곽을 형성하고, 상기 요크의 외측면과 동일면이 되도록 나머지 부분은 하우징 부재를 일체로 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장 되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 필터가 구비되는 베이스; 상기 베이스 상측에 보빈 바닥면에 돌출 형성되는 1개 이상의 리브 부재를 포함하는 액츄에이터; 및 상기 리브 부재 주변에 배치되며, 상기 리브 부재보다 길게 형성된 충격 흡수부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 리브 주변에 충격 흡수부재가 설치되어 리브보다 먼저 베이스와 먼저 접촉하여 충돌에 의한 충격을 흡수하므로, 보빈의 왕복이동에 따라 보빈 바닥면에 형성된 리브와 베이스의 반복적인 충돌에 따른 리브 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 리브와 베이스의 반복 충돌에 의해 발생될 수 있는 파티클의 양을 최소화할 수 있기 때문에, 발생된 이물에 의해 필터가 오염되어 카메라 모듈에 불량이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도,
도 2는 도 1의 B 부분을 확대한 도면,
도 3은 도 1의 보빈의 바닥면을 도시한 도면, 그리고,
도 4는 도 1의 절개 사시도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도, 도 2는 도 1의 B 부분을 확대한 도면, 도 3은 도 1의 보빈의 바닥면을 도시한 도면, 그리고, 도 4는 도 1의 절개 사시도 이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 인쇄회로기판(10), 베이스(20), 보빈(30), 요크(40) 및 마그네트(41)를 포함한다.

인쇄회로기판(10)의 상측에는 이미지 센서(11)가 실장 되며, 상기 인쇄회로기판(10)의 상측에는 베이스(20)가 설치된다.

상기 베이스(20)의 상기 이미지 센서(11)와 대면 되는 위치에는 상기 적외선 필터(IRCF)가 설치되어, 상기 이미지 센서(11)에 적외선 파장 대역의 빛이 전달되는 것을 차단할 수 있다.

보빈(30)은 상기 베이스(20)의 상측에 승강 가능하게 설치된다. 상기 보빈(30)의 바닥면에는 적어도 하나 이상의 리브 부재(31)가 돌출 형성되는데, 상기 리브 부재(31)는 상기 베이스(20)와 초기 위치에서 면 접촉한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 리브 부재(31)는 상기 보빈(30)의 바닥면에 복수 개가 대칭이 되도록 돌출 형성되는 것이 좋다.

상기 보빈(30)의 외주면에는 코일(32)이 권선 되어, 상기 코일(32)에 전류가 흐를 경우, 상기 보빈(30)에 자기장이 형성되면서, 상기 요크(40)에 설치된 마그네트(41)와의 전자기적 상호작용에 의해 보빈(30)이 도 1의 화살표 A 방향으로 왕복운동을 수행할 수 있다.

한편, 상기 리브 부재(31)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(20)와 접촉하는 끝부분으로 갈수록 면적이 좁아지도록 구성하여, 상기 보빈(30)의 왕복 운동 시, 상기 리브 부재(31)와 베이스(20)가 접촉하는 면적을 최소화할 수 있다.

요크(40)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(20)의 상측에 배치되고, 상기 요크(40)의 내주면에는 마그네트(41)가 상기 코일(32)이 권선 된 보빈(30)과 대면 되도록 설치된다.

상기 요크(40)는 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈의 가장 바깥쪽 면을 형성할 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 경우에 따라, 상기 요크(40)의 바깥쪽을 덮을 수 있도록 별도의 하우징 부재가 더 구비되는 것도 가능하다. 이는 뒤에 다시 설명한다.

하측 탄성부재(45)은 상기 요크(40)와 베이스(20) 사이에 끝단이 고정 배치되되, 상기 리브 부재(31)가 간섭됨 없이, 상기 베이스(20)와 면 접촉할 수 있도록, 상기 리브 부재(31)와 대응되는 위치에 통공이 마련되어, 상기 리브 부재(31)가 상기 하측 탄성부재(45)을 통과할 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 하측 탄성부재(45)은 상기 보빈(30)의 바닥면을 지지하도록 구성되어, 상기 보빈(30)의 상하 방향 움직임을 탄력적으로 지지하며, 일단은 상기 인쇄회로기판(10)과 통전 가능하게 연결되고, 타단은 상기 보빈(30)의 외주면에 권선 된 코일(32)의 시작선과 끝선이 연결될 수 있다. 따라서, 상기 코일(32)은 상기 하측 탄성부재(45)을 통해 상기 인쇄회로기판(10)과 전기적으로 연결된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 하측 탄성부재(45)에 별도의 터미널 단자(미도시)를 통해 상기 인쇄회로기판(10)과 전기적으로 연결될 수도 있으며, 하측 탄성부재(45)과 터미널 단자를 일체로 형성하여 바로 인쇄회로기판(10)에 직접 연결하는 것도 가능하다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 요크(40)와 하측 탄성부재(45) 사이에는 스페이서가 개재될 수도 있다. 스페이서는 상기 하측 탄성부재(45)을 상기 요크(40)에 대하여 절연하기 위해 설치하는 것으로, 스페이서 대신 상기 베이스(30)의 형상을 변경하여 사용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 보빈(30)의 상측에는 미도시된 상측 탄성부재가 마련되어, 상기 보빈(30)의 상측을 탄력적으로 지지할 수 있다. 이를 위해, 상기 요크(40)의 내측면에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 프레임(50)이 배치되어, 미도시된 상측 탄성부재를 고정할 수 있는데, 이 경우, 상기 상측 탄성부재는 하측 탄성부재(45)와 함께 상하로 왕복 운동하는 상기 보빈(30)을 탄력적으로 지지할 수 있다.

한편, 상기 상측 프레임(50)은 경우에 따라 생략되거나, 상기 마그네트(41)의 상측에 배치되는 측벽 부분만이 마련될 수도 있는데, 이 경우, 측벽으로만 구성된 상기 상측 프레임(50)에 상측으로 돌출 형성된 보스(미도시)를 형성하여, 이 보스를 이용하여, 상기 상측 탄성부재를 고정하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도시하지는 않았으나, 카메라 모듈의 외곽을 구성하는 요크(40)를 감싸도록 하우징 부재를 더 구비하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 하우징 부재는 상기 보빈(30) 내측에 배치되는 렌즈를 통해 외부 이미지가 상기 이미지 센서로 전달될 수 있도록, 상기 렌즈와 대응되는 크기의 렌즈 홀을 중앙에 구비하여 외부 이미지가 상기 통공을 통해 상기 이미지 센서(11)로 전달되도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 하우징 부재는 금속 재질로 마련되어 전자기파 차폐를 수행하는 것이 바람직하지만, 이를 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 수지재질로 카메라 모듈의 가장 바깥쪽을 구성하거나, 기타 금속재질로 형성하는 것도 가능하다.

또한, 별도의 하우징 부재를 더 구비하지 않고, 하우징부재와 요크를 일체화하는 구성도 가능하다. 즉, 카메라 모듈의 사이즈를 줄이기 위해 요크를 감싸도록 하우징 부재를 구성하지 않고, 요크의 외측면은 노출시키고, 요크의 외측면과 동일면이 되도록 나머지 부분만 하우징부재를 구성하여 일체화할 수도 있다.

충격 흡수부재(100)는, 상기 리브 부재(31) 주변에 복수 개가 배치되며, 상기 리브 부재(31)보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 리브 부재(31)의 길이(h1)은 충격 흡수부재(100)의 길이(h2) 보다 짧게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 베이스(20)와 리브 부재(31)가 접촉 하기 위해서는, 상기 충격 흡수부재(100)의 높이(h2)가 상기 리브 부재(31)의 높이(h1)와 같아질 때까지 압축된 다음에야, 상기 리브 부재(31)가 면 접촉할 수 있다. 이를 위해, 상기 충격 흡수부재(100)는, 폼(foam), 고무 및 우레탄 부재 등으로 마련되어, 상기 보빈(30)의 도 1의 화살표 A 방향의 왕복 운동 방향과 평행한 방향으로 탄성 변형 및 복원 가능하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 상기 충격 흡수부재(100)가 탄성 변형하면서 상기 베이스(20)와 접촉하면, 베이스(20)와 리브 부재(31)가 충돌하면서 발생되는 충격을, 상기 충격 흡수부재(100)의 탄성변형을 통해 흡수할 수 있다.

한편, 상기 충격 흡수부재(100)는, 상기 보빈(30)과 베이스(20) 사이 공간에 배치되는 것이 좋은데, 상기 보빈(30)의 바닥면에 설치될 수도 있고, 상기 베이스(20)의 상기 보빈(30)을 마주보는 면에 설치될 수도 있다. 여기서, 보빈의 바닥면은 보빈 리브부재(31)의 바닥면일 수도 있다.

한편, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하측 탄성부재(45)는 상기 보빈(30)을 승강 가능하게 탄력적으로 지지하는데, 이를 위해서는, 상기 리브 부재(31)와는 간섭되지 않도록 설치될 필요가 있다. 이 경우, 상기 충격 흡수부재(100) 역시 상기 하측 탄성부재(45)와의 간섭될 경우, 탄성변형을 통한 충격 흡수가 불가능하므로, 상기 하측 탄성부재(45)와의 간섭은 회피하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 하측 탄성부재(45)는 상기 리브 부재(31)와 충격 흡수부재(100)가 설치된 부분에 관통공을 형성하여, 상기 리브 부재(31)와 충격 흡수부재(100)가 하측 탄성부재(45)를 통과한 후, 상기 베이스(20)와 면 접촉할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

또는, 상기 하측 탄성부재(45)는, 종전과 같이 상기 보빈(30)의 바닥면 측에 돌출 형성된 리브 부재(31)와 마주보는 면에만 통공을 형성하여, 이들의 간섭을 회피하고, 상기 충격 흡수부재(100)는 상기 보빈(30)의 바닥면 또는 상기 리브 부재(31)의 바닥면에 고정할 수도 있고, 상기 충격 흡수부재(100)를 상기 베이스(20)에 부착할 수도 있으며, 이 때 상기 하측 탄성부재(45)와 간섭되지 않는 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 충격 흡수부재(100)는 양면테이프와 같은 접착수단을 이용하여 상기 보빈(30)의 바닥면이나 베이스(20) 측에 설치되는 것이 좋은데, 이를 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 접착제 등을 도포하여 고정하거나, 별도의 체결부품을 이용하여 고정하는 것도 가능하다.

또한, 상기 복수 개의 충격 흡수부재(100)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각 일정한 높이를 가지는 호 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 보빈(30)의 중앙에 형성되어, 광 경로를 형성하는 통공이 원형이기 때문이다. 즉, 이 원호에 대응되는 호 형상으로 마련할 경우, 주변의 다른 부품들과의 간섭을 최소화한 상태로 구성하는 것이 가능하다.

또한, 상기 복수 개의 충격 흡수부재(100)는 링 형상으로 마련될 수도 있으나, 일반적으로 하측 탄성부재(45)가 극성에 따라 2분할 구조로 구성되어 있으므로, 상기 하측 탄성부재(45)와의 간섭을 회피하기 위해, 링 형상의 충격 흡수부재(100)를 복수 개의 분할된 호 형상으로 도 3 및 도 4와 같이 구성할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 금속재질에 비해 무른 재질인 수지재질로 구성된 보빈(30)의 바닥면에 일체로 돌출 형성된 리브 부재(31)가 반복적인 왕복 운동과, 갑작스러운 외부 충격 등에 의해 마모 및 손상되는 것을 최대한 방지할 수 있기 때문에, 리브 부재(31)의 마모 및 손상에 의해 빈번하게 발생하는 미세 분진에 따른 오염문제와 리브 부재(31)의 마모 및 손상에 따른 카메라 모듈의 비정상 동작 등의 문제를 해소할 수 있다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 리브 부재(31)의 끝단에 상기 충격 흡수부재(100)를 설치하여 충격을 흡수하는 것도 가능하다. 즉, 상기 리브 부재(31)의 반복 충격에 따른 손상에 따라 발생되는 미세 분진을 최소화하기 위해, 상기 리브 부재(31)의 마모되는 면 자체를 폼 부재로 마련된 충격 흡수부재(100)를 부착할 경우, 충격 발생에 따른 마모와 손상을 억제할 수도 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10; 인쇄회로기판 20; 베이스
30; 보빈 31; 코일 권선부
40; 요크 41; 마그네트
50; 상부 프레임 100; 충격 흡수부재

Claims (17)

1. 이미지 센서가 실장 되는 인쇄회로기판;
   상기 인쇄회로기판 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 필터가 구비되는 베이스;
   상기 베이스 상측에 상하 왕복 이동 가능하게 설치되며, 외주면에 마련된 코일 권선부와, 바닥면에 돌출 형성되는 복수 개의 리브 부재를 포함하는 보빈;
   상기 보빈의 코일과 대응되는 위치에 배치되는 마그네트가 설치되는 요크; 및
   상기 리브 부재 주변에 배치되며, 상기 리브 부재보다 길게 형성된 충격 흡수부재;를 포함하는 카메라 모듈.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스와 리브 부재가 접촉할 경우, 상기 충격 흡수부재가 탄성 변형되어 압축되는 카메라 모듈
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
   상기 베이스 및 보빈 중 어느 한 곳에 고정되는 카메라 모듈.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
   상기 보빈의 승강방향과 평행한 방향으로 탄성 변형 및 복원 되는 카메라 모듈.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
   폼(foam), 고무 및 우레탄 부재 중 어느 하나로 마련되어, 상기 베이스와 접촉할 경우 탄성변형을 통해 충격을 흡수하는 카메라 모듈.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
   상기 보빈과 베이스 사이 공간에 개재되는 카메라 모듈.
   
7. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
   복수 개가 배치되는 카메라 모듈.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 복수 개의 충격 흡수부재는, 각각 일정한 높이를 가지는 호 형상으로 마련되는 카메라 모듈.
   
9. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
   상기 보빈의 바닥면에 설치되는 카메라 모듈.
   
10. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
    상기 베이스의 상기 보빈을 바라보는 면에 설치되는 카메라 모듈.
    
11. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
    상기 리브 부재 바닥면에 설치되는 카메라 모듈.
    
12. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수부재는,
    상기 하측 탄성부재와 간섭되지 않는 위치에 배치되는 카메라모듈.
    
13. 제 1 항에 있어서, 상기 리브 부재는,
    상기 베이스와 접촉하는 끝단면으로 갈수록 좁아지는 형상으로 마련되는 카메라 모듈.
    
14. 제 1 항에 있어서, 상기 요크는,
    전자기파 차폐 기능을 가지는 금속 재질의 쉴드 캔으로 마련되어, 카메라 모듈의 최외곽을 형성하는 카메라 모듈.
    
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 요크는, 수지재질로 형성되고, 상기 요크의 바깥쪽에는 전자기파 차폐 기능을 가지는 금속 재질의 쉴드 캔으로 마련된 하우징 부재가 더 설치되는 카메라 모듈.
    
16. 제 1 항에 있어서, 상기 요크는,
    그 외측면이 카메라 모듈의 최외곽을 형성하고, 상기 요크의 외측면과 동일면이 되도록 나머지 부분은 하우징 부재를 일체로 형성된 카메라 모듈.
    
17. 이미지 센서가 실장 되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 필터가 구비되는 베이스;
    상기 베이스 상측에 보빈 바닥면에 돌출 형성되는 1개 이상의 리브 부재를 포함하는 액츄에이터; 및
    상기 리브 부재 주변에 배치되며, 상기 리브 부재보다 길게 형성된 충격 흡수부재;를 포함하는 카메라 모듈.

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