KR20170123796A

KR20170123796A - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 디바이스

Info

Publication number: KR20170123796A
Application number: KR1020160052784A
Authority: KR
Inventors: 박재근
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2017-11-09
Also published as: KR20230066537A; KR102531129B1

Abstract

카메라 모듈의 일 실시예는, 하부에 베이스가 구비되는 렌즈 구동장치; 상기 베이스가 결합하고, 필터가 장착되는 제1홀더; 상기 제1홀더 하부에 결합하는 이미지 센서; 및 상기 제1홀더와 결합하고 상기 이미지 센서를 둘러싸는 제2홀더를 포함하고, 상기 제1홀더와 상기 제2홀더는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 디바이스{Lens driving apparatus, and camera module and mobile device including the same}

실시예는, 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 디바이스에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하는 카메라 모듈이 장착된 휴대폰 또는 스마트폰이 개발되고 있다. 일반적으로 카메라 모듈은 렌즈, 이미지 센서 모듈, 및 렌즈와 이미지 센서 모듈의 간격을 조절하는 렌즈 구동장치를 포함할 수 있다.

휴대폰, 스마트폰, 태블릿PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스에는 초소형 카메라 모듈이 내장된다. 렌즈 구동장치는 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절하여 렌즈의 초점 거리를 정렬하는 오토 포커싱을 수행할 수 있다.

또한, 피사체를 촬영하는 동안 사용자의 손떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있는데, 사용자의 손떨림에 기인한 이미지 또는 동영상의 왜곡을 보정하기 위하여 손떨림 보정(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능을 부가한 렌즈 구동장치가 개발되고 있다.

실시예는, 전체적으로 슬림(slim)한 구조를 가진 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 디바이스에 관한 것이다.

실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 렌즈 구동장치는, 제1방향으로 이동하도록 설치되는 보빈; 상기 보빈의 외주면에 설치되는 제1코일; 내측에 상기 보빈이 설치되는 하우징; 상기 하우징에 결합하는 제1마그네트; 상기 보빈의 상측에 구비되고, 상기 보빈을 지지하는 상측 탄성부재; 상기 보빈의 하측에 구비되고, 상기 보빈을 지지하는 하측 탄성부재; 상기 보빈의 하부에 배치되는 상기 베이스; 및 상기 베이스에 안착되는 인쇄회로기판을 포함하는 것일 수 있다.

상기 도전성 접착제는 이방 도전성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)으로 구비되는 것일 수 있다.

상기 제1홀더와 상기 이미지 센서는 플립칩(flip chip) 공정에 의해 결합하고 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.

상기 제1홀더와 상기 이미지 센서는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.

카메라 모듈의 일 실시예는, 상기 제2홀더의 하면에 결합하는 보강재를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 이미지 센서는, 상기 도전성 접착제가 접착되고, 상기 제1홀더와 결합하며 전기적으로 연결되는 프린트 단자부가 형성되는 것일 수 있다.

상기 제2홀더는, 외부장치와 전기적 연결을 위한 연결기판을 구비하는 것일 수 있다.

상기 필터는 적외선차단필터 또는 블루필터로 구비되는 것일 수 있다.

상기 제2홀더는, 중공부가 형성되고, 상기 중공부에 상기 이미지 센서가 수용되는 것일 수 있다.

카메라 모듈의 일 실시예는, 상기 제2홀더 하부에 배치되는 보강재를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 렌즈 구동장치는, 상기 하우징의 측면에 배치되고, 상기 하우징의 제2방향 및/또는 제3방향 이동을 지지하는 지지부재; 및 상기 제1마그네트와 대향하도록 배치되는 제2코일을 더 포함하는 것일 수 있다.

카메라 모듈의 다른 실시예는, 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴을 수용하는 보빈; 상기 보빈을 수용하는 커버부재; 상기 보빈의 하부에 배치되고, 필터가 장착되는 제1홀더; 상기 제1홀더 하부에 결합하고, 상기 필터와 제1방향으로 대향되도록 배치되는 센싱부가 장착되는 이미지 센서; 및 상기 제1홀더와 결합하고 상기 이미지 센서를 둘러싸는 제2홀더를 포함하고, 상기 제1홀더와 상기 제2홀더는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되며, 상기 이미지 센서는 상기 제2홀더에 형성되는 중공부에 수용되며, 상기 제2홀더의 하면에는 상기 중공부를 폐쇄하는 보강재가 구비되는 것일 수 있다.

카메라 모듈의 또 다른 실시예는, 하부에 베이스가 구비되는 렌즈 구동장치; 상기 베이스가 결합하고, 필터가 장착되는 제1홀더; 상기 제1홀더 하부에 결합하고, 상기 필터와 제1방향으로 대향되도록 배치되는 센싱부가 장착되는 이미지 센서; 및 상기 제1홀더와 결합하고 상기 이미지 센서를 둘러싸는 제2홀더를 포함하고, 상기 제1홀더와 상기 제2홀더는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되며, 상기 이미지 센서는 상기 제2홀더에 형성되는 중공부에 수용되며, 상기 제2홀더의 하면에는 상기 중공부를 폐쇄하는 보강재가 구비되는 것일 수 있다.

휴대용 디바이스의 일 실시예는, 전기적 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 모듈; 렌즈를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 상기 카메라 모듈; 및 상기 디스플레이 모듈 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

실시예에서, ACF를 사용하여 각 홀더들을 결합 및 전기적으로 연결하는 경우, SMT 공정과는 달리, 별도의 와이어와 땜납을 사용하지 않으므로, 상기 와이어와 땜납이 차지하는 공간을 줄일 수 있고, 따라서 카메라 모듈의 제1방향 길이를 전체적으로 줄일 수 있다.

또한, ACF를 사용하는 경우, 땜납의 용융온도보다 훨씬 낮은 접착성 수지의 용융온도가 될 정도의 가열만으로 충분하므로, 상기 각 홀더들에 과도한 열이 가해지지 않으며, 따라서, 기판으로 구비되는 각 홀더들에 열손상 발생을 현저히 줄일 수 있다.

또한, 상기 이미지 센서가 상기 중공부에 수용되는 구조로 인해, 카메라 모듈에서 이미지 센서가 배치되는 별도의 공간이 필요없고, 따라서 카메라 모듈의 제1방향 길이를 전체적으로 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈은 전체적으로 슬림(slim)한 구조를 가질 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 베이스, 제1홀더 및 제2홀더를 나타낸 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 이미지 센서의 개략적인 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제2홀더, 연결기판 및 보강재의 개략적인 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 휴대용 디바이스를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 휴대용 디바이스의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.

또한, 도면에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축은 광축에 대하여 수직한 평면을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향(z축 방향)은 제1방향, x축 방향은 제2방향, y축 방향은 제3방향이라고 지칭할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치(100)를 나타낸 분해 사시도이다.

스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 손떨림 보정장치란 정지화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미한다.

또한, 오토 포커싱 장치는 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서(500)에 결상 시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정장치와 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시예의 경우 복수의 렌즈들로 구성된 광학모듈을 제1방향으로 움직이거나, 제1방향에 대해 수직인 방향으로 움직여 이와 같은 손떨림 보정 동작 및/또는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 카메라모듈은 렌즈 구동장치(100), 제1홀더(400) 및 제2홀더(600)를 포함할 수 있다.

렌즈 구동장치(100)는 그 하부에 배치되고, 제1홀더(400)와 접착되는 베이스(210)를 구비할 수 있다. 렌즈 구동장치(100)는, 상기한 바와 같이, 복수의 렌즈들로 구성된 광학모듈을 움직여 손떨린 보정 및/또는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다. 렌즈 구동장치(100)의 구체적인 구조는 도 2를 참조하여 하기에 설명한다.

제1홀더(400)는 상기 베이스(210)와 결합하고, 필터(410)가 장착될 수 있다. 또한, 상기 제1홀더(400)는 하부에 이미지 센서(500)가 결합할 수 있다. 상기 이미지 센서(500)는 도 4 등을 참조하여 하기에 구체적으로 설명한다. 제2홀더(600)는 상기 제1홀더(400)의 하부에 배치될 수 있다. 한편, 상기 제1홀더, 이미지 센서 및 제2홀더는 회로기판으로 구비될 수 있다.

상기 제2홀더(600)는 상기 렌즈 구동장치(100)를 구동하기 위한 각종의 구동 드라이버, 전류를 인가받거나, 전기적 신호를 외부장치로부터 전송받거나 상기 외부장치로 전송하기 위한 회로들이 구비될 수 있다. 물론, 오토 포커싱 및 손떨림 보정 기능이 없어 별도의 렌즈 구동장치가 불필요한 카메라 모듈의 경우, 상기 제2홀더(600)에는 상기 구동드라이버가 구비되지 않을 수도 있다.

또한, 상기 제2홀더(600)와 외부장치 예를 들어 전원, 디스플레이장치, 저장장치 등과 전기적 연결을 위한 연결기판(610)이 상기 제2홀더(600)에 구비될 수 있다.

제1홀더(400)와 제2홀더(600)에 대해서는 도 3 이하를 참조하여 하기에 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 렌즈 구동장치(100)는 가동부와 고정부를 포함할 수 있다. 이때, 가동부는 렌즈의 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다. 가동부는 보빈(110), 제1코일(120)을 포함할 수 있으며, 고정부는 제1마그네트(130), 하우징(140), 상측 탄성부재(150), 하측 탄성부재(160)를 포함할 수 있다.

보빈(110)은 하우징(140) 내측에 제1방향으로 이동하도록 설치되고, 외주면에는 상기 제1마그네트(130)의 내측에 배치되는 제1코일(120)이 구비되며, 상기 제1마그네트(130)와 상기 제1코일(120) 간의 전자기적 상호작용에 의해 상기 하우징(140)의 내부 공간에 제1방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(110)의 외주면에는 제1코일(120)이 설치되어 상기 제1마그네트(130)와 전자기적 상호 작용이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 상기 보빈(110)은 상측 및 하측 탄성부재(150)(160)에 의해 탄력적으로 지지되고, 제1방향으로 움직여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다.

상기 보빈(110)은 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈배럴은 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합 가능하다.

예를 들어, 상기 렌즈배럴을 상기 보빈(110)에 접착제 등을 사용하여 결합시킬 수 있다. 또한, 상기 렌즈배럴을 상기 보빈(110)에 나사결합 방식으로 결합시킬 수 있다. 또는, 렌즈배럴 없이 상기 한 장 이상의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성되는 것도 가능하다.

상기 렌즈배럴에 결합되는 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.

오토 포커싱 기능은 전류의 방향에 따라 제어되며, 보빈(110)을 제1방향으로 움직이는 동작을 통해 오토 포커싱 기능이 구현될 수도 있다. 예를 들면, 정방향 전류가 인가되면 초기위치로부터 보빈(110)이 상측으로 이동할 수 있으며, 역방향 전류가 인가되면 초기위치로부터 보빈(110)이 하측으로 이동할 수 있다. 또는 한방향 전류의 양을 조절하여 초기위치로부터 한 방향으로의 이동거리를 증가 또는 감소시킬 수도 있다.

보빈(110)의 상부면과 하부면에는 복수 개의 상측 지지돌기와 하측 지지돌기가 돌출 형성될 수 있다. 상측 지지돌기는 원통형상, 또는 각기둥 형상으로 마련될 수 있으며, 상측 탄성부재(150)를 결합 및 고정할 수 있다. 하측 지지돌기는 상기한 상측 지지돌기와 같이 원통형상 또는 각기둥형상으로 마련될 수 있으며, 하측 탄성부재(160)를 결합 및 고정할 수 있다.

이때, 상측 탄성부재(150)에는 상기 상측 지지돌기에 대응하는 통공이 형성되고, 하측 탄성부재(160)에는 상기 하측 지지돌기에 대응하는 통공이 형성될 수 있다. 상기 각 지지돌기들과 통공들은 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착부재에 의해 고정적으로 결합할 수 있다.

하우징(140)은 제1마그네트(130)를 지지하는 중공기둥 형상을 가지고, 대략 사각형상으로 형성될 수 있다. 하우징(140)의 측면부에는 제1마그네트(130)가 결합하여 배치될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 하우징(140)의 내부에는 상측 및 하측 탄성부재(150)(160)에 가이드되어 제1방향으로 이동하는 보빈(110)이 배치될 수 있다.

상측 탄성부재(150)는 보빈(110)의 상측에 구비되고, 하측 탄성부재(160)는 보빈(110)의 하측에 구비될 수 있다. 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 상기 하우징(140) 및 보빈(110)과 결합되고, 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 상기 보빈(110)의 제1방향으로 상승 및/또는 하강 동작을 탄력적으로 지지할 수 있다. 상측 탄성부재(150)와 하측 탄성부재(160)는 판 스프링으로 구비될 수 있다.

상기 상측 탄성부재(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 복수로 구비될 수 있다. 이러한 다분할 구조를 통해 상측 탄성부재(150)의 분할된 각 부분은 서로 다른 극성의 전류 또는 서로 다른 전원을 인가받을 수 있다. 또한, 상기 하측 탄성부재(160)도 다분할 구조로 구성되어 상기 상측 탄성부재(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 상측 탄성부재(150), 하측 탄성부재(160), 보빈(110) 및 하우징(140)은 열 융착 및/또는 접착제 등을 이용한 본딩 작업 등을 통해 조립될 수 있다.

베이스(210)는 상기 보빈(110)의 하부에 배치되고, 대략 사각 형상으로 마련될 수 있으며, 인쇄회로기판(250)이 배치 또는 안착될 수 있다.

베이스(210)의 상기 인쇄회로기판(250)의 단자면(253)이 형성된 부분과 마주보는 면에는 대응되는 크기의 지지홈이 형성될 수 있다. 이 지지홈은 베이스(210)의 외주면으로부터 일정 깊이 안쪽으로 오목하게 형성되어, 상기 단자면(253)이 형성된 부분이 외측으로 돌출되지 않도록 하거나 돌출되는 양을 조절할 수 있다.

지지부재(220)는 상기 하우징(140)의 측면에 하우징(140)과 이격되어 배치되고 상측이 상측 탄성부재(150)에 결합하며 하측이 상기 베이스(210), 인쇄회로기판(250) 또는 회로부재(231)에 결합하고, 상기 보빈(110) 및 상기 하우징(140)이 상기 제1방향과 수직한 제2방향 및/또는 제3방향으로 이동가능하도록 지지할 수 있으며, 또한 상기 제1코일(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.

실시예에 따른 지지부재(220)는 하우징(140)의 모서리의 외측면에 각각 배치되므로, 총 4개가 상호 대칭으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 예를 들어 상기 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)의 관통공이 형성되는 부위와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 별도부재로 형성되므로, 지지부재(220)와 상측 탄성부재(150)가 도전성 접착물질, 솔더링(soldering) 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상측 탄성부재(150)는 전기적으로 연결된 지지부재(220)를 통해 제1코일(120)에 전류를 인가할 수 있다.

지지부재(220)는 회로부재(231) 및 인쇄회로기판(250)에 형성되는 통공을 통해 인쇄회로기판(250)에 연결될 수 있다. 또는 회로부재(231) 및/또는 인쇄회로기판(250)에 통공이 형성되지 않고, 회로부재(231)의 대응되는 부분에 상기 지지부재(220)가 전기적으로 솔더링될 수도 있다.

한편, 도 2에서는 일 실시예로 선형 지지부재(220)가 도시되었으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 지지부재(220)는 판형부재 등의 형태로 구비될 수도 있다.

제2코일(230)은 제1마그네트(130)와의 전자기적 상호작용을 통해, 상기한 제2 및/또는 제3방향으로 하우징(140)을 움직여, 손떨림 보정을 수행할 수 있다.

여기서, 제2, 제3방향은 x축(또는 제1방향), y축(또는 제2방향) 방향뿐만 아니라 x축, y축방향에 실질적으로 가까운 방향을 포함할 수 있다. 즉, 실시예의 구동측면에서 본다면, 하우징(140)은 x축, y축에 평행하게 움직일 수도 있지만, 또한, 지지부재(220)에 의해 지지된 채로 움직일 경우 x축, y축에 약간 경사지게 움직일 수도 있다.

따라서, 상기 제2코일(230)과 대응되는 위치에 제1마그네트(130)가 설치될 필요가 있다.

제2코일(230)은 상기 하우징(140)에 고정되는 제1마그네트(130)와 대향 하도록 배치될 수 있다. 일 실시예로, 상기 제2코일(230)은 상기 제1마그네트(130)의 외측에 배치될 수 있다. 또는, 상기 제2코일(230)은 제1마그네트(130)의 하측에 일정거리 이격되어 설치될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제2코일(230)은 회로부재(231)의 4개의 변 부분에 총 4개 설치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 제2방향용 1개, 제3방향용 1개 등 2개만이 설치되는 것도 가능하고, 4개 이상 설치될 수도 있다.

또는 제2방향용 제1변에 1개, 제2방향용 제2변에 2개, 제3방향용 제3변에 1개, 제3방향용 제4변에 2개가 배치되어 총 6개가 배치될 수도 있다. 또는, 이 경우에 제1변과 제4변이 서로 이웃하고, 제2변과 제3변이 서로 이웃할 수 있다.

실시예의 경우 회로부재(231)에 제2코일(230) 형상으로 회로 패턴이 형성되거나, 또는 별도의 제2코일이 상기 회로부재(231) 상부에 배치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 회로부재(231) 상부에 직접 제2코일(230) 형상으로 회로패턴을 형성할 수도 있다.

또는, 도넛 형상으로 와이어를 권선하여 제2코일(230)을 구성하거나 또는 FP코일형태로 제2코일(230)을 형성하여 인쇄회로기판(250)에 전기적으로 연결하여 구성하는 것도 가능하다.

제2코일(230)을 포함한 회로부재(231)는 베이스(210)의 상측에 배치되는 인쇄회로기판(250)의 상부면에 설치 또는 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 제2코일(230)은 베이스(210)와 밀착 배치될 수도 있고, 일정거리 이격 배치될 수도 있으며, 별도 기판에 형성되어 이 기판을 상기 인쇄회로기판(250)에 적층 연결할 수도 있다.

인쇄회로기판(250)은 상기 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 베이스(210)의 상부면에 결합되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지부재(220)의 단부에 대응되는 위치에 상기 지지부재(220)가 삽입되는 통공이 형성될 수 있다. 또는, 통공이 형성되지 않고 상기 지지부재와 전기적으로 연결되거나 및/또는 본딩 결합될 수 있다.

인쇄회로기판(250)에는 단자(251)가 배치 또는 형성될 수 있으며, 또한, 상기 단자(251)는 절곡된 단자면(253)에 배치될 수 있다. 상기 단자면(253)에는 복수의 단자(251)들이 배치되어, 외부 전원을 인가받아 상기 제1코일(120) 및/또는 제2코일(230)에 전류를 공급할 수 있다. 상기 단자면(253)에 형성된 단자들의 개수는 제어가 필요한 구성요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(250)은 상기 단자면(253)이 1개 또는 2개 이상으로 구비될 수도 있다.

커버부재(300)는 대략 상자 형태로 마련될 수 있으며, 상기한 가동부, 제2코일(230), 인쇄회로기판(250)의 일부 등을 수용하고, 베이스(210)와 결합할 수 있다. 커버부재(300)는 그 내부에 수용되는 상기 가동부, 제2코일(230), 인쇄회로기판(250) 등이 손상되지 않도록 보호할 수 있고, 또한, 추가적으로 그 내부에 수용되는 제1마그네트(130), 제1코일(120), 제2코일(230) 등에 의해 발생하는 전자기장이 외부로 누설되는 것을 제한하여 전자기장이 집속되도록 할 수도 있다.

이상에서는 오토 포커싱과 손떨림 보정 기능을 가진 카메라 모듈에 관한 일 실시예를 설명하였다.

한편, 다른 실시예에 의하면 카메라 모듈은 오토 포커싱은 가능하나, 손떨림 보정 기능은 없는 렌즈 구동장치를 포함할 수 있다. 이때에는, 예를 들어, 도 2에 도시된 렌즈 구동장치에서 지지부재(220), 제2코일(230) 및 상기 제2코일(230)을 포함하는 회로부재가 제거된 구조의 렌즈 구동장치로 구비될 수 있다.

한편, 또 다른 실시예에 의하면, 카메라 모듈은 오토 포커싱 및 손떨림 보정기능이 모두 없는 구조로 구비될 수 있다. 이때에는 예를 들어, 렌즈배럴 상기 렌즈배럴을 수용하는 보빈(110), 상기 보빈을 수용하는 커버부재(300)을 포함하는 카메라 모듈로 구비될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 베이스(210), 제1홀더(400) 및 제2홀더(600)를 나타낸 사시도이다.

상기 제1홀더(400)에는 필터(410)가 장착될 수 있다. 상기 필터(410)는 렌즈배럴 및 이미지 센서(500)와 제1방향으로 대향되는 위치에서 상기 제1홀더(400)에 장착될 수 있다. 상기 필터(410)는 렌즈배럴을 통해 입사하는 광 중 특정 파장대의 광을 필터링하고, 필터(410)를 통과한 광은 상기 이미지 센서(500)에 구비되는 센싱부(510)에 입사할 수 있다.

이때, 상기 필터(410)는, 예를 들어, 적외선이 상기 이미지 센서(500)로 입사하는 것을 차단하는 적외선차단필터로 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 상기 필터(410)는 블루필터로 구비될 수 있다. 상기 블루필터는 표면에 자외선 차단을 위한 코팅층이 형성될 수 있고, 일반적인 적외선차단필터에 비해 센싱부(510)에 결상되는 이미지에 발생하는 고스트(ghost), 플레어(flare) 현상을 효과적으로 억제할 수 있는 장점이 있다.

상기 제2홀더(600)는 유연한 재질 또는 경성의 재질로 형성될 수 있다. 다만, 제2홀더(600)와 전기적으로 연결되는 연결기판(610)은 외부장치들과 카메라 모듈을 용이하게 연결하기 위해 위치의 변경이 용이한 유연한 재질로 형성되는 것이 적절할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측면 단면도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 이미지 센서(500)의 개략적인 평면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 제2홀더(600), 연결기판(610) 및 보강재(650)의 개략적인 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 이미지 센서(500)를 더 포함할 수 있다. 이미지 센서(500)는 상기 제1홀더(400) 하부에 결합하고, 센싱부(510)가 장착될 수 있다. 이때, 상기 이미지 센서(500)의 센싱부(510)는 상기 필터(410)와 제1방향으로 배치될 수 있다. 센싱부(510)는 상기 필터(410)를 통과한 광이 입사하여 이미지가 결상되는 부위이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1홀더(400)는 상면에 상기 필터(410)가 결합하고, 하면에 상기 이미지 센서(500)가 결합할 수 있다. 상기 필터(410)는 상기 제1홀더(400) 상면에 예를 들어, 에폭시 등의 접착제에 의해 부착되어 결합할 수 있다.

상기 필터(410)를 통과한 광은 상기 센싱부(510)에 입사할 수 있다. 따라서, 상기 필터(410)와 상기 센싱부(510)가 서로 대향되는 부위에서, 상기 제1홀더(400)는 광이 통과할 수 있도록, 도 4에 도시된 바와 같이, 통공이 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1홀더(400)와 상기 이미지 센서(500)는 서로 결합하고 전기적으로 연결될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1홀더(400)와 상기 이미지 센서(500)는 제2결합부(T2)에 의해 서로 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다.

제1홀더(400)와 이미지 센서(500) 간 결합 및 전기적 연결은 예를 들어 플립칩(flip chip) 공정에 의해 구현될 수 있다. 즉, 상기 제2결합부(T2)는 플립칩 공정에 의해 형성될 수 있다.

플립칩 공정은, 예를 들어, 제1홀더(400) 및/또는 이미지 센서(500)에 도전성 물질을 분사하여 상기 제1홀더(400)와 이미지 센서(500)를 서로 붙이면, 상기 도전성 물질이 융착하여 제1홀더(400)와 이미지 센서(500)를 서로 결합 및 전기적으로 연결할 수 있다.

플립칩 공정은, 기판의 결합 및 전기적 연결에 일반적으로 사용되는 SMT(Surface Mounter Technology, 표면실장기술) 공정에 비해, 구조가 간단하고, 특히 SMT 공정에 비해 결합부위의 두께가 얇으므로 카메라 모듈의 제1방향 길이를 전체적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

한편, 다른 실시예로, 제1홀더(400)와 이미지 센서(500) 간 결합 및 전기적 연결은 도전성 접착제에 의해 결합할 수 있다. 즉, 도 4에서 상기 제1홀더(400)와 상기 제2홀더(600)를 결합 및 전기적으로 연결하는 제2결합부(T2)는 상기 도전성 접착제로 형성될 수 있다.

상기 도전성 접착제는 예를 들어, 이방 도전성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)일 수 있다. 도전성 접착제에 대해서는 제1홀더(400)와 제2홀더(600)의 결합구조에서 구체적으로 설명한다.

상기 제1홀더(400)와 상기 제2홀더(600)는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 도 4에서 상기 제1홀더(400)와 상기 제2홀더(600)를 결합 및 전기적으로 연결하는 제1결합부(T1)는 도전성 접착제로 형성될 수 있다.

상기 도전성 접착제는, 예를 들어, ACF(이방 도전성 필름)으로 구비될 수 있다. 상기 ACF는 전체적으로 필름 형태로 구비되고, 도전성 입자, 예를 들어 금(AU), 니켈(Ni) 입자 등, 를 접착성 수지에 혼합시켜 만들 수 있다.

상기 제1홀더(400)와 상기 제2홀더(600)의 결합부위에 ACF를 배치하고, 상기 ACF를 가압 및 가열하면, 상기 제1홀더(400)와 상기 제2홀더(600)는 서로 결합하고, 도전성 입자에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 제1홀더(400)와 상기 제2홀더(600)를 SMT 공정에 의해 서로 결합 및 전기적으로 연결하는 경우, 와이어(wire) 및 땜납(solder)가 사용될 수 있다. 따라서, SMT 공정의 경우, 와이어와 땜납이 차지하는 공간이 필요하므로 카메라 모듈의 제1방향 길이가 전체적으로 길어질 수 있다.

또한, SMT 공정에서는 땜납을 녹이고 경화시키는 과정이 반복될 수 있고, 이를 위해 각 홀더들에 과도한 열이 가해질 수 있으므로, 기판으로 구비되는 각 홀더들에 열손상이 발생할 수 있다.

그러나, ACF는 별도의 와이어와 땜납을 사용하지 않으므로, 상기 와이어와 땜납이 차지하는 공간을 줄일 수 있고, 따라서 카메라 모듈의 제1방향 길이를 전체적으로 줄일 수 있다.

실시예에서, 카메라 모듈은 보강재(650)를 더 포함할 수 있다. 상기 보강재(650)는 상기 제2홀더(600) 하부에 배치되고, 예를 들어, 상기 제2홀더(600)의 하면에 결합할 수 있다. 상기 보강재(650)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 예를 들어 판형으로 구비될 수 있고, 예를 들어 스테인레스강을 포함하는 재질로 구비될 수 있다.

상기 제2홀더(600)는 상기 이미지 센서(500)를 수용하기 위한 중공부(VC)가 형성되고, 상기 중공부(VC)에 의해 카메라 모듈의 내부에 이물질이 유입될 수 있다.

따라서, 보강재(650)는 상기 중공부(VC)를 폐쇄하여 카메라 모듈의 내부에 이물질 유입을 억제하는 역할을 할 수 있다. 상기 보강재(650)는 상기 중공부(VC)를 효과적으로 밀폐하기 위해, 예를 들어 에폭시 등의 접착제를 사용하여 상기 제2홀더(600)의 하면에 접착할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이미지 센서(500)는 프린트 단자부(550)를 포함할 수 있다. 상기 프린트 단자부(550)는 상기 도전성 접착제가 접착되고, 상기 제1홀더(400)와 결합하며 전기적으로 연결될 수 있다.

즉, 상기 프린트 단자부(550)에 상기 제2결합부(T2)가 결합할 수 있다. 이때, 센싱부(510)는 상기 프린트 단자부(550)를 통해 상기 제1홀더(400)와 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 상기 제2홀더(600)는 상기 제1홀더(400)와 결합하고 상기 이미지 센서(500)를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2홀더(600)는 중공부(VC)가 형성되고, 상기 중공부(VC)에 상기 이미지 센서(500)가 수용될 수 있다.

상기 이미지 센서(500)가 상기 중공부(VC)에 수용되는 구조로 인해, 카메라 모듈에서 이미지 센서(500)가 배치되는 별도의 공간이 필요없고, 따라서 카메라 모듈의 제1방향 길이를 전체적으로 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈은 전체적으로 슬림(slim)한 구조를 가질 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 휴대용 디바이스를 나타낸 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 휴대용 디바이스의 구성도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 휴대용 디바이스(200A, 이하 "디바이스"라 한다.)는 몸체(850), 무선 통신부(710), A/V 입력부(720), 센싱부(740), 입/출력부(750), 메모리부(760), 인터페이스부(770), 제어부(780), 및 전원 공급부(790)를 포함할 수 있다.

도 7에 도시된 몸체(850)는 바(bar) 형태이지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swivel) 타입 등 다양한 구조일 수 있다.

몸체(850)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체(850)는 프론트(front) 케이스(851)와 리어(rear) 케이스(852)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)의 사이에 형성된 공간에는 디바이스의 각종 전자 부품들이 내장될 수 있다.

무선 통신부(710)는 디바이스(200A)와 무선 통신시스템 사이 또는 디바이스(200A)와 디바이스(200A)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(710)는 방송 수신 모듈(711), 이동통신 모듈(712), 무선 인터넷 모듈(713), 근거리 통신 모듈(714) 및 위치 정보 모듈(715)을 포함하여 구성될 수 있다.

A/V(Audio/Video) 입력부(720)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라(721) 및 마이크(722) 등을 포함할 수 있다.

카메라(721)는 도 2에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치(100)를 포함하는 카메라일 수 있다.

센싱부(740)는 디바이스(200A)의 개폐 상태, 디바이스(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 디바이스(200A)의 방위, 디바이스(200A)의 가속/감속 등과 같이 디바이스(200A)의 현 상태를 감지하여 디바이스(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 디바이스(200A)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.

입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 것이다. 입/출력부(750)는 디바이스(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 디바이스(200A)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다.

입/출력부(750)는 키 패드부(730), 디스플레이 모듈(751), 음향 출력 모듈(752), 및 터치 스크린 패널(753)을 포함할 수 있다. 키 패드부(730)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.

디스플레이 모듈(751)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(751)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(752)은 호(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

터치 스크린 패널(753)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.

메모리부(760)는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 동영상 등)을 임시 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.

인터페이스부(770)는 디바이스(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 디바이스(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 디바이스(200A) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 인터페이스부(770)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 등을 포함할 수 있다.

제어부(controller, 780)는 디바이스(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 제어부(780)는 도 1에 도시된 터치 스크린 패널 구동부의 패널 제어부(144)를 포함하거나, 패널 제어부(144)의 기능을 수행할 수 있다.

제어부(780)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(781)을 구비할 수 있다. 멀티미디어 모듈(781)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(780)와 별도로 구현될 수도 있다.

제어부(780)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(790)는 제어부(780)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.

100: 렌즈 구동장치
210: 베이스
400: 제1홀더
410: 필터
500: 이미지 센서
510: 센싱부
550: 프린트 단자부
600: 제2홀더
610: 연결기판
650: 보강재

Claims

하부에 베이스가 구비되는 렌즈 구동장치;
상기 베이스가 결합하고, 필터가 장착되는 제1홀더;
상기 제1홀더 하부에 결합하는 이미지 센서; 및
상기 제1홀더와 결합하고 상기 이미지 센서를 둘러싸는 제2홀더를 포함하고,
상기 제1홀더와 상기 제2홀더는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 구동장치는,
제1방향으로 이동하도록 설치되는 보빈;
상기 보빈의 외주면에 설치되는 제1코일;
내측에 상기 보빈이 설치되는 하우징;
상기 하우징에 결합하는 제1마그네트;
상기 보빈의 상측에 구비되고, 상기 보빈을 지지하는 상측 탄성부재;
상기 보빈의 하측에 구비되고, 상기 보빈을 지지하는 하측 탄성부재;
상기 보빈의 하부에 배치되는 상기 베이스; 및
상기 베이스에 안착되는 인쇄회로기판을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 도전성 접착제는 이방 도전성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)으로 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1홀더와 상기 이미지 센서는 플립칩(flip chip) 공정에 의해 결합하고 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1홀더와 상기 이미지 센서는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2홀더의 하면에 결합하는 보강재를 더 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 이미지 센서는,
상기 도전성 접착제가 접착되고, 상기 제1홀더와 결합하며 전기적으로 연결되는 프린트 단자부가 형성되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2홀더는,
외부장치와 전기적 연결을 위한 연결기판을 구비하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 필터는 적외선차단필터 또는 블루필터로 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2홀더는,
중공부가 형성되고, 상기 중공부에 상기 이미지 센서가 수용되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2홀더 하부에 배치되는 보강재를 더 포함하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 렌즈 구동장치는,
상기 하우징의 측면에 배치되고, 상기 하우징의 제2방향 및/또는 제3방향 이동을 지지하는 지지부재; 및
상기 제1마그네트와 대향하도록 배치되는 제2코일
을 더 포함하는 카메라 모듈.
적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴;
상기 렌즈배럴을 수용하는 보빈;
상기 보빈을 수용하는 커버부재;
상기 보빈의 하부에 배치되고, 필터가 장착되는 제1홀더;
상기 제1홀더 하부에 결합하고, 상기 필터와 제1방향으로 대향되도록 배치되는 센싱부가 장착되는 이미지 센서; 및
상기 제1홀더와 결합하고 상기 이미지 센서를 둘러싸는 제2홀더를 포함하고,
상기 제1홀더와 상기 제2홀더는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되며,
상기 이미지 센서는 상기 제2홀더에 형성되는 중공부에 수용되며,
상기 제2홀더의 하면에는 상기 중공부를 폐쇄하는 보강재가 구비되는 카메라 모듈.
하부에 베이스가 구비되는 렌즈 구동장치;
상기 베이스가 결합하고, 필터가 장착되는 제1홀더;
상기 제1홀더 하부에 결합하고, 상기 필터와 제1방향으로 대향되도록 배치되는 센싱부가 장착되는 이미지 센서; 및
상기 제1홀더와 결합하고 상기 이미지 센서를 둘러싸는 제2홀더를 포함하고,
상기 제1홀더와 상기 제2홀더는 도전성 접착제에 의해 서로 결합하고 전기적으로 연결되며,
상기 이미지 센서는 상기 제2홀더에 형성되는 중공부에 수용되며,
상기 제2홀더의 하면에는 상기 중공부를 폐쇄하는 보강재가 구비되는 카메라 모듈.
전기적 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 모듈;
렌즈를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 카메라 모듈; 및
상기 디스플레이 모듈 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부
를 포함하는 휴대용 디바이스.