KR20150033100A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20150033100A
KR20150033100A KR20130112650A KR20130112650A KR20150033100A KR 20150033100 A KR20150033100 A KR 20150033100A KR 20130112650 A KR20130112650 A KR 20130112650A KR 20130112650 A KR20130112650 A KR 20130112650A KR 20150033100 A KR20150033100 A KR 20150033100A
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정태진
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예는 하나 이상의 렌즈가 구비된 렌즈부와, 상기 렌즈부를 고정하는 보빈을 포함하며 상기 렌즈부를 이동시키는 액추에이터부와, 상기 보빈의 외주면에 삽입 체결되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 말단을 하측에서 지지하며 상기 렌즈부의 하측 이동을 제한하는 베이스를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.을 제공한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}
본 발명의 실시예는 구조가 개선된 카메라 모듈에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고, 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있는바, 이에 따라 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하여 그 이미지데이터를 저장한 후 필요에 따라 이를 편집 및 전송할 수 있는 대표적인 것이 카메라 모듈이다.
종래의 카메라 모듈은 카메라 모듈 높이의 소형화를 고려하여 판스프링을 사용하는데, 이러한 판스프링의 두께의 박형화를 위해서는 에칭(Etching) 방법으로 생산해야 하므로 제품의 생산 코스트가 증가한다.
또한, 얇은 판스프링의 사용시 변형이 발생하기 쉽다.
실시예는 우수한 탄성력과 제품 생산성 및 신뢰성이 향상된 탄성부재를 구비한 카메라 모듈을 제공함에 있다.
실시예는 하나 이상의 렌즈가 구비된 렌즈부와, 상기 렌즈부를 고정하는 보빈을 포함하며 상기 렌즈부를 이동시키는 액추에이터부와, 상기 보빈의 외주면에 삽입 체결되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 말단을 하측에서 지지하며 상기 렌즈부의 하측 이동을 제한하는 베이스를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
또한, 상기 보빈은 상기 렌즈부를 수용하는 몸체와, 상기 몸체의 상측에 외측으로 돌출 형성된 플랜지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성부재에 형성된 중공부의 지름은 상기 플랜지부의 지름보다 작게 형성될 수 있다
또한, 상기 베이스는 바닥면과, 상기 렌즈부의 하측 이동을 제한하기 위해, 상기 바닥면에서 상기 렌즈부의 하단면에 대응되는 위치에 돌출 형성된 하나 이상의 스토퍼와, 상기 바닥면의 외측에서 상기 보빈의 플랜지부의 하측면까지 돌출 형성되어, 상기 탄성부재의 말단을 지지하는 외측벽을 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성부재의 말단을 상측에서 지지하기 위해 구비되는 하우징을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액추에이터부는 상기 보빈의 몸체 외주면에 구비된 제1 코일부와, 상기 제1 코일부의 외측면과 대응되는 위치에 구비되는 마그넷부와, 상기 마그넷부를 고정하기 위해 상기 베이스의 내측면에 고정되는 요크부를 포함될 수 있다
또한, 상기 액추에이터부는 상기 마그넷부의 하측면과 대응되게 위치되도록 상기 베이스에 구비되는 제2 코일부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액추에이터부는 상기 베이스의 상측면에 장착되며, 상기 제2 코일부가 실장되는 FPCB를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스의 하측면에 상기 마그넷부와 대응되는 위치에 구비되는 홀센서부를 더 포함할 수 있다
또한, 상기 탄성부재는 프레스 공정으로 형성된 판스프링일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 우수한 탄성력과 조립성을 동시에 만족하는 탄성부재를 사용하여 제품 생산성 및 신뢰성이 향상된 카메라 모듈을 구현한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탄성부재의 결합 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여 실시예의 카메라 모듈을 상세하게 설명하자면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 개략적인 측단면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탄성부재(150)의 결합 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 모듈(100)은 크게 렌즈부(미도시), 액추에이터부(120), 탄성부재(150) 및 베이스(130)를 포함한다.
한편, 실시예는 쉴드캔(110)을 더 포함할 수 있다. 상기 쉴드캔(110)은 상기 렌즈부 및 액추에이터부(120)를 수용하며, 카메라 모듈(100)의 외관을 형성한다. 상기 쉴드캔(110)은 후술할 렌즈부 및 액추에이터부(120)를 수용하여 외부의 충격으로부터 내부 구성요소를 보호함과 동시에 외부 오염물질 침투방지 기능을 가진다.
또한, 상기 쉴드캔(110)은 핸드폰 등에 의해 발생하는 외부의 전파 간섭으로부터 카메라 모듈(100)의 구성요소를 보호하는 기능도 수행해야 한다. 따라서, 상기 쉴드캔(110)은 금속재로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 실시예는 도시되지 아니하였으나, 인쇄회로기판(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 상측면 중앙부에 이미지 센서(미도시)가 실장되어 있으며, 카메라 모듈(100)을 구동하기 위한 각종 소자(미도시)가 실장될 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 후술할 액추에이터부(120)를 구동시키기 위한 전원을 상기 액추에이터부(120)에 인가하기 위해 제1 코일부(122)와 전기적으로 연결된다.
상기 이미지 센서(미도시)는 상기 렌즈부에 수용된 하나 이상의 렌즈(미도시)와 광축 방향을 따라 위치될 수 있도록 상기 인쇄회로기판의 상측면 중앙부에 실장될 수 있다. 이러한 이미지 센서는 렌즈를 통해 입사된 대상물의 광 신호를 전기적 신호로 변환한다.
상기 렌즈부(미도시)는 렌즈 배럴일 수 있으며, 이에 한정하지 않고, 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 포함될 수 있다. 실시예는 상기 렌즈부가 렌즈 배럴인 경우를 예를 들어 설명한다.
상기 렌즈부는 상기 인쇄회로기판의 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 배치된다. 이러한 렌즈부는 한 개 이상의 렌즈(미도시)가 구비된다.
한편, 상기 이미지 센서와 상기 렌즈부 사이에는 적외선 차단 필터(IR filter, 미도시)가 구비될 수 있으며, 이러한 IR 필터는 적외선 필터(Infrared Ray Filter)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 IR 필터는 예를 들어, 필름 재질 또는 글래스 재질로 형성될 수 있으며, 촬상면 보호용 커버유리, 커버 글래스 등의 평판 형상의 광학적 필터에 적외선 차단 코팅 물질 등이 배치될 수도 있다.
상기 이미지 센서를 보호하는 센서홀더 기능을 수행함과 동시에 상기 IR 필터를 위치시키기 위해, 상기 액추에이터부(120)와 인쇄회로기판 사이에는 베이스(130)가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 IR 필터는 상기 베이스(130)의 중앙에 형성된 중공부에 장착될 수 있다.
상기 액추에이터부(120)는 상기 렌즈부를 내부에 위치하도록 고정하고, 상기 렌즈부를 이동시켜 화상의 초점을 조정한다. 구체적으로, 상기 액추에이터부(120)는 상기 렌즈부 외주면과 결합되어 상기 렌즈부를 고정하는 보빈(121)을 포함한다.
또한, 상기 액추에이터부(120)는 카메라 모듈(100)이 A.F(Auto Focusing) 타입으로 구현되거나, OIS(Optical Image Stabilization) 타입으로 구현될 수 있다.
전자의 경우, 도시된 것과 같이, 상기 액추에이터부(120)는 상기 보빈(121)의 외주면에 구비된 제1 코일부(122)와, 상기 제1 코일부(122)의 외측면과 대응되는 위치에 구비되는 마그넷부(123)와, 상기 마그넷부(123)를 고정하는 요크부(미도시)를 포함한다.
후자의 경우, 상기 액추에이터부(120)는 상기 보빈(121)의 외주면에 구비된 제1 코일부(122)와, 상기 제1 코일부(122)의 외측면과 대응되는 위치에 구비되는 마그넷부(123)와, 도시되지는 아니하였으나 상기 마그넷부(123)의 하측면과 대응되게 위치되도록 상기 베이스(130)에 구비되는 제2 코일부(미도시)와, 상기 마그넷부(123)를 고정하는 요크부(미도시)를 포함한다. 또한, 도시되지는 아니하였으나, 상기 제2 코일부가 실장되어 전원을 인가받기 위해 상기 베이스(130) 상측면에 구비되는 FPCB(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 베이스(130)의 하측면에 상기 마그넷부(123)와 대응되는 위치에 구비되는 홀센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 코일부(122)는 상기 렌즈부를 광축 방향으로 상, 하 이동시키며, 상기 제2 코일부는 상기 렌즈부를 광축 방향과 수직 방향으로 이동시킨다.
여기서, 상기 제1 코일부(122)는 인쇄회로기판으로부터 전원을 인가받고, 상기 제2 코일부는 베이스(130) 상측에 구비된 FPCB에 실장되어 상기 FPCB에 의해 전원을 인가받을 수 있다. 한편, 카메라 모듈(100)의 소형화, 구체적으로, 광축 방향인 z축 방향으로의 높이를 낮게 하는 것을 고려할 때, 상기 제2 코일부는 패턴 코일(patterned coil)로 형성될 수 있다.
상기 홀센서부는 상기 마그넷부(123)의 이동을 감지하기 위해 인가되는 전압과 코일에 흐르는 전류의 세기 및 위상을 센싱하며, FPCB와 상호 작용하여 상기 액추에이터를 정밀하게 제어하기 위해 구비된다.
또한, 상기 홀센서부는 상기 마그넷부(123)와 일직선상에 구비되며, x축 및 y축의 변위를 감지한다. 이러한 홀센서부는 상기 마그넷부(123) 보다 제2 코일부에 인접하게 구비되나, 마그넷에서 형성되는 자기장의 세기가 코일에서 형성되는 전자기장의 세기보다 몇 백배 큰 것을 감안하면, 마그넷부(123)의 이동 감지에 있어 제2 코일부의 영향은 고려 대상이 되지 않는다.
이러한 구성을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에서 상기 상기 인쇄회로기판에서 인가되는 전원을 상기 제1 코일부(122)에 전달하고, 상기 렌즈부에 복귀력을 제공하기 위해 탄성부재(150)가 구비된다.
상기 탄성부재(150)는 상기 코일부와 마그넷부(123)의 전자기 작용에 의해 상기 보빈(121)이 틸트될 때 상기 보빈(121)의 위치를 고정하면서 상하 구동을 일정하게 유지하도록 탄성적으로 지지한다. 이러한 탄성부재(150)는 판스프링으로 형성될 수 있다.
상기 탄성부재(150)는 상기 보빈(121)의 외주면에 삽입 체결되어, 상기 보빈(121)에 의해 고정되는 렌즈부에 탄성력을 부여한다. 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 탄성부재(150)가 상기 보빈(121)의 외주면에 삽입 체결되기 위해, 상기 보빈(121)은 상기 렌즈부를 수용하는 몸체(121a)와, 상기 몸체(121a)의 상측에 외측으로 돌출 형성된 플랜지부(121b)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 탄성부재(150)에 형성된 중공부의 지름은 상기 플랜지부(121b)의 지름보다 작게 형성되어, 상기 플랜지부(121b)의 하측면에 의해 이동이 제한될 수 있다.
즉, 종래의 융착 또는 본딩 결합되던 탄성부재와 달리, 상기 탄성부재(150)는 단순히 보빈(121)에 삽입하는 방식으로 체결되어 작업 공차가 감소되며, 융착 또는 본딩을 위한 고가의 생산라인이 필요 없게 된다.
또한, 상기 보빈(121)의 상측에 형성된 플랜지부(121b)에 의해 상기 탄성부재(150)는 광축 방향을 기준으로 보빈(121)의 중심부에서 상측에 위치될 수 있다. 이러한 위치적 이점은 상기 보빈(121)이 위로 구동될 경우, 틸트 발생 등을 최소화시킬 수 있다.
또한, 이러한 탄성부재(150)는 상기 보빈(121)의 높이 영역 내에서 구비되므로, 종래의 제1 및 제2 탄성부재(50, 60, 도 1 참조)의 스프링 상수 K1 및 K2값의 합을 갖는 스프링 상수 Kt를 가질 수 있도록 두께가 두껍게 형성될 수 있다. 종래의 제1 및 제2 탄성부재(50, 60)는 보빈(21)의 상측 및 하측에 별도의 높이를 가지고 카메라 모듈(1) 내에서 구비되므로, 카메라 모듈(100)의 박형화를 위해 두께가 얇게 제작되어야 했다. 반면에, 실시예에 따른 상기 탄성부재(150)를 판스프링으로 구현할 경우, 박형화를 위해 에칭(Etching) 공정으로 제작되던 종래의 판스프링과 달리, 비교적 두껍게 프레스 공정으로 판 스프링을 제작할 수 있어 생산 코스트가 낮아질 수 있다. 또한, 두께가 두꺼워 짐에 따라 변형에 강한 특성을 갖게 되어 카메라 모듈(100)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 상기 탄성부재(150)의 말단을 지지하기 위해, 베이스(130)의 구조적 형상도 변경될 수 있다. 즉, 상기 베이스(130)는 상기 탄성부재(150)의 말단을 하측에서 지지하며, 상기 렌즈부의 하측 이동을 제한할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 베이스(130)는 바닥면(131)과, 상기 렌즈부의 하측 이동을 제한하기 위해 상기 바닥면(131)에서 상기 렌즈부의 하단면에 대응되는 위치에 돌출 형성된 하나 이상의 스토퍼(132)와, 상기 바닥면(131)의 외측에서 상기 보빈(121)의 플랜지부(121b)의 하측면까지 돌출 형성되어 상기 탄성부재(150)의 말단을 지지하는 외측벽(133)을 포함할 수 있다.
상기 외측벽(133)의 상측면은 상기 플랜지부(121b)의 하측면과 일직선상에 위치될 수 있도록 형성되어, 상기 탄성부재(150)의 말단을 지지한다. 종래와 달리 상기 베이스(130)에 광축 방향으로 높게 형성된 외측벽(133)을 구비하므로, 상기 베이스(130)와 후술할 하우징(140)의 사이로 유입되는 이물질의 침투 경로가 어려워질 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 스토퍼(132)는 상기 렌즈부의 하측 이동을 제한하기 위해 상기 렌즈부의 하단면과 소정간격 이격되어 있도록 형성될 수 있다.
또한, 실시예는 상기 외측벽(133)에 의해 하측면이 지지되는 탄성부재(150) 말단의 상측면을 고정하기 위해, 하우징(140)을 더 포함할 수 있다. 이러한 하우징(140)은 상기 쉴드캔(110)에 수용되며, 이러한 하우징(140)을 구비함으로써 상기 탄성부재(150)를 상기 베이스(130)의 외측벽(133)에 융착 또는 본딩 결합 공정이 생략될 수 있게 된다.
도 2를 참조하여 실시예에 따른 탄성부재(150)의 결합과정을 살펴보자면 다음과 같다.
일단, 보빈(121)의 하측에서 상기 탄성부재(150)를 상방으로 삽입한다. 이러한 경우 상기 보빈(121)의 플랜지부(121b) 하측면까지 상기 탄성부재(150)가 삽입되며, 상기 탄성부재(150)의 지름보다 플랜지부(121b)의 지름이 더 크므로, 더 이상의 상측 이동이 제한된다.
이후, 제1 코일부(122)를 상기 보빈(121)의 몸통 외주면에 삽입한다.
상기 제1 코일부(122)는 원통형으로 권취된 코일부일 수 있으며, 또한 상측으로 양 끝단(122a, 122b)이 형성되어 상기 양 끝단(122a, 122b)이 상기 탄성부재(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 상기 탄성부재(150)의 말단은 도시되지 아니하였으나, 벤딩 처리되는 연결부(미도시)를 포함하여, 상기 연결부의 말단이 인쇄회로기판에 전기적으로 솔더링될 수 있다.
요컨대, 본 발명의 실시예는 탄성부재를 구비하여 카메라 모듈의 제작공정 간소화, 생산 가격 감소, 및 신뢰성이 향상된 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
100: 카메라 모듈 110: 쉴드캔
120: 액추에이터부 121: 보빈
121a: 몸체 121b: 플랜지부
122: 제1 코일부 123: 마그넷부
130: 베이스 131: 바닥면
132: 스토퍼 133: 외측벽
150: 탄성부재

Claims (10)

  1. 하나 이상의 렌즈가 구비된 렌즈부;
    상기 렌즈부를 고정하는 보빈을 포함하며, 상기 렌즈부를 이동시키는 액추에이터부;
    상기 보빈의 외주면에 삽입 체결되는 탄성부재; 및
    상기 탄성부재의 말단을 하측에서 지지하며, 상기 렌즈부의 하측 이동을 제한하는 베이스;를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보빈은 상기 렌즈부를 수용하는 몸체와, 상기 몸체의 상측에 외측으로 돌출 형성된 플랜지부를 포함하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성부재에 형성된 중공부의 지름은 상기 플랜지부의 지름보다 작은 카메라 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 베이스는,
    바닥면;
    상기 렌즈부의 하측 이동을 제한하기 위해, 상기 바닥면에서 상기 렌즈부의 하단면에 대응되는 위치에 돌출 형성된 하나 이상의 스토퍼; 및
    상기 바닥면의 외측에서 상기 보빈의 플랜지부의 하측면까지 돌출 형성되어, 상기 탄성부재의 말단을 지지하는 외측벽;을 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성부재의 말단을 상측에서 지지하기 위해 구비되는 하우징을 더 포함하는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터부는,
    상기 보빈의 몸체 외주면에 구비된 제1 코일부;
    상기 제1 코일부의 외측면과 대응되는 위치에 구비되는 마그넷부;
    상기 마그넷부를 고정하기 위해 상기 베이스의 내측면에 고정되는 요크부;를 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액추에이터부는,
    상기 마그넷부의 하측면과 대응되게 위치되도록 상기 베이스에 구비되는 제2 코일부를 더 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액추에이터부는 상기 베이스의 상측면에 장착되며, 상기 제2 코일부가 실장되는 FPCB를 더 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스의 하측면에 상기 마그넷부와 대응되는 위치에 구비되는 홀센서부를 더 포함하는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 프레스 공정으로 형성된 판스프링인 카메라 모듈.
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