KR20130072814A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합되며, 저면에 하부돌출부가 형성된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴이 내부에 수용되도록 내부 공간이 형성되며 상기 렌즈배럴을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징 및 상기 하우징의 하부에 형성되어 이미지센서가 실장된 기판을 포함한다.
본 발명에 따르면, 렌즈배럴의 저면에 형성된 하부돌출부가 하우징의 지지면에 안착되고, 렌즈배럴의 렌즈 안착면에 형성된 상부돌출부에 렌즈가 안착됨으로써, 렌즈배럴의 저면에 대한 평탄도 및 렌즈의 안착면에 대한 평탄도와, 렌즈배럴의 측면에 대한 직각도를 일정하게 유지할 수 있으므로, 카메라 모듈의 틸트를 방지할 수 있으며, 해상도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 휴대용 단말기에 장착되어 이미지를 촬상하기 위한 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재 휴대폰, PDA 및 타블렛PC 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 자동초점(Auto Focusing : AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

이러한 휴대용 단말기는 소자의 선호도에 따라 소형화, 슬림화 및 고기능화 되어 가는 추세이며, 휴대용 단말기에 장착되는 카메라 모듈도 점차 발전하면서, 소형, 고화소 및 고기능화됨에 따라 카메라 모듈의 내부에 장착되는 구성들도 화상 성능을 향상시키기 위해 정밀하게 제조되는 기술들이 요구되며, 이를 평가하는 기준들이 점차 까다로워지고 있다.

일반적으로 카메라 모듈은 이미지센서가 실장된 기판과, 기판상에 밀착 결합된 하우징 및 하우징에 장착되는 렌즈배럴로 구성되며, 상기 렌즈배럴 내에 적층 결합된 렌즈와 기판에 실장된 이미지센서의 광축을 일치시켜 정확한 화상이 촬영될 수 있도록 한다.

그러나, 이미지센서를 비롯한 다수의 광학 부품을 이용한 카메라 모듈의 조립시 각 부품별 공차나 조립 공차 등에 의해 이미지센서와 렌즈 간의 광축이 틀어지는 상태, 즉 틸트(tilt)가 발생하게 됨에 따라 최종 제품에서 해상도 불량이 발생하게 된다.

이때, 다수의 광학 부품 중 카메라 모듈에 장착되는 렌즈배럴의 화상 평가시 렌즈의 적층 결합후 렌즈를 고정하는 압입링의 바닥면을 렌즈배럴의 화상 평가기준면으로 사용하는데, 압입링의 바닥면은 렌즈의 결합시 발생되는 적층조립의 누적 오차로 인하여 평탄도가 낮으며, 렌즈배럴의 바닥면의 측정과 실제 모듈의 조립시 모듈의 측면과의 직각도에 있어서 차이가 발생하여 렌즈 성능 평가시 렌즈배럴의 불량률이 높게 나타나며, 해상도가 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은 렌즈배럴의 화상 평가시 기준면의 평탄도 불량에 의한 틸트의 발생을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합되며, 저면에 하부돌출부가 형성된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴이 내부에 수용되도록 내부 공간이 형성되며 상기 렌즈배럴을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징 및 상기 하우징의 하부에 형성되어 이미지센서가 실장된 기판을 포함한다.

여기서, 상기 하부돌출부는 렌즈배럴의 저면에 광축을 중심으로 일정간격 이격되도록 다수개가 형성될 수 있다.

또한, 상기 렌즈배럴은 최상층에 적층 결합되는 렌즈의 상면이 안착되는 안착면에 돌출된 상부돌출부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 상부돌출부는 렌즈의 안착면에 광축을 중심으로 일정간격 이격되도록 다수개가 형성될 수 있다.

한편, 상기 렌즈배럴은 최하층에 적층 결합되는 렌즈를 지지하도록 사출 성형된 압입링을 더 포함할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈배럴의 상부돌출부에 렌즈가 안착되고, 하부돌출부가 하우징의 지지면에 안착됨으로써, 렌즈의 적층 조립시 발생하는 누적오차와 관계없이 렌즈배럴의 저면에 대한 평탄도를 일정하게 유지하고, 하우징과 체결시 렌즈배럴의 저면과 측면의 직각도를 일정하게 유지할 수 있으며, 직각도 상관성을 향상시킬 수 있으므로, 카메라 모듈의 틸트를 방지할 수 있으며, 해상도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 렌즈배럴을 나타낸 저면 사시도.
도 2는 본 발명의 렌즈배럴을 나타낸 저면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3의 도면을 참고하여 본 발명에 따른 카메라 모듈의 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 렌즈배럴을 나타낸 저면 사시도이며, 도 2는 본 발명의 렌즈배럴을 나타낸 저면도이다.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합되며, 저면에 하부돌출부(12)가 형성된 렌즈배럴(10)과, 상기 렌즈배럴(10)이 내부에 수용되도록 내부 공간이 형성되며 상기 렌즈배럴(10)을 지지하는 지지면(14)을 구비하는 하우징(20) 및 상기 하우징(20)의 하부에 형성되어 이미지센서(41)가 실장된 기판(40)을 포함할 수 있다.

상기 렌즈배럴(10)은 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 내부에 적층 형태로 결합되며, 상기 하우징(20)의 내부 공간에 삽입되어 광축 방향으로 이동 가능하도록 장착될 수 있다. 따라서, 상기 렌즈배럴(10)의 형상은 하우징(20)의 형상과 대응되도록 원통형으로 형성될 수 있으며 이에 한정되는 것이 아니라 설계자의 의도에 따라 다양하게 설계될 수 있다.

이때, 상기 렌즈(L)는 다수개의 렌즈로 형성되는데, 설계자의 의도에 따라 렌즈의 개수는 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 각 렌즈(L) 사이에는 스페이서(14)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 스페이서(14)는 렌즈(L)와 렌즈(L) 사이의 간격을 조정하는 역할을 하는데, 그 재질은 투명 재질 또는 불투명 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 렌즈배럴(10)은 렌즈(L)가 내부에 적층 형태로 결합되는데, 다수의 렌즈(L) 중에서 각 렌즈(L)가 안착될 수 있도록 상기 결합 공간의 내측면은 계단 식으로 단차진 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 렌즈배럴(10)의 내부에 적층 결합되는 렌즈(L) 중 최상층에 적층 결합되는 렌즈(L)의 상면이 안착되는 렌즈배럴(10)의 안착면에는 돌출된 상부돌출부(11)가 형성되어 최상층에 적층 결합되는 렌즈(L)가 안착될 수 있다.

이때, 상기 상부돌출부(11)는 렌즈(L)의 안착면에 광축을 중심으로 60°간격으로 이격되도록 6개가 형성될 수 있으며, φ0.001mm ~ φ3.0mm의 크기로 0.001mm ~ 1.0mm 정도 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다. 더하여, 상기 상부돌출부(11)는 설계자의 의도에 따라 다양한 개수로 설정될 수 있으나 렌즈(L)의 광축을 기준으로 하는 평탄도를 일정하게 유지되도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 상부돌출부(11)에 렌즈(L)가 안착됨으로써, 렌즈(L)의 광축을 기준으로 하는 평탄도의 보정이 용이하여 일정한 평탄도를 유지할 수 있다.

또한, 상기 렌즈배럴(10)의 저면에는 돌출된 하부돌출부(12)가 형성되어, 하우징(20)의 지지면(21)에 안착될 수 있다.

이때, 상기 하부돌출부(12)는 광축을 중심으로 120°간격으로 이격되도록 3개가 형성될 수 있으며, 0.001mm ~ 1.0mm의 높이와, 0.001mm ~ 0.3mm의 폭과, 0.001mm ~ 3.0mm의 길이로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다. 더하여, 상기 하부돌출부(12)는 설계자의 의도에 따라 다양한 개수로 설정될 수 있으나 렌즈배럴(10)의 광축을 기준으로 하는 평탄도를 일정하게 유지되도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 렌즈배럴(10)의 하부돌출부(12)가 하우징(20)의 지지면(21)에 안착됨으로써, 렌즈배럴(10)의 광축을 기준으로 하는 평탄도의 보정이 용이하여 일정한 평탄도를 유지할 수 있다.

그리고 상기 렌즈배럴(10)의 내부에 적층 결합되는 렌즈(L) 중 최하층에 적층 결합되는 렌즈(L)를 압입 고정시켜 지지하도록 압입링(13)이 삽입 결합될 수 있다. 이때, 상기 압입링(13)은 상기 렌즈배럴(10)과 동일한 재질로 사출되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 렌즈배럴(10)의 하부에 삽입 결합되는 압입링(13)이 동일한 재질로 형성됨으로써, 온도변화에 따른 수축 및 팽창을 같이하므로, 압입링(13)의 변형에 의한 렌즈배럴(10)의 변형을 방지할 수 있다.

한편, 상기 렌즈배럴(10)의 하부에는 렌즈(L)를 통해 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단하는 적외선 필터(30)가 하우징(20)의 지지면(21) 저면에 접착제를 이용하여 접착될 수 있다.

또한, 상기 하우징(20)의 하부에 이미지센서(41)가 실장된 기판(40)이 결합되어 렌즈(L)를 통해 수광된 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하여 제어할 수 있게 된다. 이때, 상기 이미지센서(41)는 CCD 이미지센서 또는 CMOS 이미지센서 등이 이용될 수 있다.

아울러, 상기 하우징(20)은 상기 렌즈배럴(10)을 광축 방향을 따라 이동시키기 위한 액츄에이터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 액츄에이터는 피에죠(Piezo)를 이용한 초음파 모터방식, 코일과 마그네트를 이용하여 전자기력이 발생하는 VCM(Voice Coil Motor) 방식 또는 형상기억합금을 이용항 방식 중 하나를 선택하여 상기 렌즈배럴(10)을 이동시킬 수 있으며, 본 실시예에서는 VCM 방식의 액츄에이터를 개시하며, 상기 VCM 방식의 액츄에이터는 당업자가 용이하게 적용 가능하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈배럴의 상부돌출부에 렌즈가 안착되고, 하부돌출부가 하우징의 지지면에 안착됨으로써, 렌즈의 적층 조립시 발생하는 누적오차와 관계없이 렌즈배럴의 저면에 대한 평탄도를 일정하게 유지하고, 하우징과 체결시 렌즈배럴의 저면과 측면의 직각도를 일정하게 유지할 수 있으며, 직각도 상관성을 향상시킬 수 있으므로, 카메라 모듈의 틸트를 방지할 수 있으며, 해상도를 높일 수 있는 효과가 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 렌즈배럴 11 : 상부돌출부
12 : 하부돌출부 13 : 압입링
14 : 스페이서 20 : 하우징
21 : 지지면 30 : 적외선 필터
40 : 기판 41 : 이미지센서
L : 렌즈

Claims (5)

1. 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합되며, 저면에 하부돌출부가 형성된 렌즈배럴;
   상기 렌즈배럴이 내부에 수용되도록 내부 공간이 형성되며 상기 렌즈배럴을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징; 및
   상기 하우징의 하부에 형성되어 이미지센서가 실장된 기판;
   을 포함하는 카메라 모듈.
   
2. 청구항 1항에 있어서,
   상기 하부돌출부는
   상기 렌즈배럴의 저면에 광축을 중심으로 일정간격 이격되도록 다수개가 형성되는 카메라 모듈.
   
3. 청구항 1항에 있어서,
   상기 렌즈배럴은 최상층에 적층 결합되는 렌즈의 상면이 안착되는 안착면에 돌출된 상부돌출부를 더 포함하는 형성된 카메라 모듈.
   
4. 청구항 3항에 있어서,
   상기 상부돌출부는 렌즈의 안착면에 광축을 중심으로 일정간격 이격되도록 다수개가 형성되는 카메라 모듈.
   
5. 청구항 1항에 있어서,
   상기 렌즈배럴은
   최하층에 적층 결합되는 렌즈를 지지하도록 사출 성형된 압입링을 더 포함하는 카메라 모듈.

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