KR20170130836A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20170130836A
KR20170130836A KR1020160061550A KR20160061550A KR20170130836A KR 20170130836 A KR20170130836 A KR 20170130836A KR 1020160061550 A KR1020160061550 A KR 1020160061550A KR 20160061550 A KR20160061550 A KR 20160061550A KR 20170130836 A KR20170130836 A KR 20170130836A
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이승호
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 수용하고 외주면에 제1 나사산이 형성된 렌즈배럴; 내주면에 상기 제1 나사산과 결합되는 제2 나사산이 형성된 관통공을 포함하는 홀더; 상기 제1 나사산과 결합되는 제3 나사산이 형성되고 상기 홀더의 상부에 배치되는 고정부재; 상기 홀더와 상기 렌즈배럴을 결합하는 접착부재; 및 이미지센서가 배치되고 상기 홀더의 하부에 배치되는 인쇄회로기판을 포함한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 렌즈 및 홀더를 정렬하여 조립한 후 광학 특성이 변경되는 것을 방지한 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 들어 광학 기술 및 IT 기술의 발달에 따라 매우 작은 사이즈를 갖는 차량용 카메라 모듈이 개발된 바 있다.
차량용 카메라 모듈은 차량용 카메라 및 블랙박스 등에 적용되고 있다.
일반적으로 차량용 카메라 모듈은 외부광을 디지털 이미지 또는 디지털 동영상으로 변환하는 이미지 센서, 이미지 센서 전방에 배치된 렌즈 및 렌즈를 수용하는 렌즈 홀더를 포함한다.
차량용 카메라 모듈을 조립할 때 특히 이미지 센서에 대한 렌즈의 위치를 정확하게 정렬하는 공정은 매우 중요하다.
일반적으로 이미지 센서 및 렌즈의 위치가 정확하게 정렬되지 않을 경우 이미지 센서에서 생성되는 디지털 이미지 또는 디지털 동영상의 품질 저하가 발생 된다.
일반적으로 이미지 센서에 대한 렌즈의 위치의 정렬은 렌즈 홀더에 접착제를 매개로 나사 체결된 렌즈를 회전시켜 이미지 센서와의 위치를 조절한다.
그러나 렌즈 홀더 및 렌즈가 이미지 센서에 대하여 정확한 위치에 정렬되더라도, 렌즈 홀더 및 렌즈 사이에 배치된 접착제가 경화되면서 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격이 변경되어 차량용 카메라 모듈의 성능 저하가 발생 될 수 있다.
렌즈 홀더 및 렌즈 사이에 접착제가 경화되면서 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격이 변경될 경우, 렌즈 홀더 및 렌즈를 분리하기 어려워 고가의 렌즈 및 렌즈가 결합된 렌즈 홀더를 폐기해야 한다.
등록특허 제10-0888925호 렌즈의 광축의 위치를 조절할 수 있는 렌즈 홀더 (2009년 3월 10일)
본 발명은 렌즈 및 렌즈를 수용하는 홀더 사이에 접착제를 제공한 상태에서 렌즈 및 홀더를 나사 체결 방식으로 체결한 후 접착제가 경화되는 도중 또는 경화 후 렌즈가 홀더 내부에서 위치가 가변 되어 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격이 변경되는 것을 방지한 카메라 모듈을 제공한다.
일실시예로서, 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 수용하고 외주면에 제1 나사산이 형성된 렌즈배럴; 상기 제1 나사산과 결합되는 제2 나사산이 형성된 내주면을 포함하는 홀더; 상기 제1 나사산과 결합되는 제3 나사산이 내주면에 형성되고 상기 홀더의 상부에 배치되는 고정부재; 상기 홀더와 상기 렌즈배럴을 결합하는 접착부재; 및 상기 홀더의 하부에 배치되고, 이미지센서가 결합되는 인쇄회로기판을 포함한다.
카메라 모듈의 상기 고정 부재는 상기 렌즈 배럴의 외주면에 결합 되는 링 형상으로 형성된다.
카메라 모듈의 상기 제 3나사산의 수는 상기 제2 나사산의 수보다 적게 형성된다.
카메라 모듈의 상기 제3 나사산은 하나 또는 두 개이다.
카메라 모듈은 상기 렌즈 배럴과 상기 고정 부재를 결합하는 접착부재를 더 포함한다.
카메라 모듈의 상기 고정 부재는 상기 홀더 상면에 접촉된다.
카메라 모듈의 상기 렌즈 고정 부재는 상기 렌즈가 상기 이미지 센서에 대하여 정렬된 후 상기 렌즈 홀더에 접촉된다.
카메라 모듈의 상기 접착 부재는 광에 의하여 경화되는 광 경화성 수지, 열에 의하여 경화되는 열 경화성 수지 및 열 및 광에 의하여 경화되는 하이브리드 경화성 수지 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라 모듈의 상기 고정 부재의 외주면에는 하나 이상의 홈 및 하나 이상의 돌기 중 어느 하나가 형성된다.
카메라 모듈의 상기 고정 부재의 외주면에는 상기 고정 부재를 상기 렌즈 배럴에 대하여 회전시키기 위한 하나 이상의 홈 및 하나 이상의 돌기 중 어느 하나가 형성된다.
카메라 모듈의 상기 제1 내지 제3 나사산은 단면이 삼각형 형상 및 사다리꼴 형상 중 어느 하나이다.
카메라 모듈의 상기 고정부재는 상기 홀더의 상면과 접촉하는 제 1면을 포함한다.
카메라 모듈의 상기 제1 나사산에 형성된 나사산의 피치 간격은 0.3mm 내지 1.0mm이다.
카메라 모듈의 상기 제1면은 상기 고정부재의 제3나사산이 형성된 내주면과 만나는 면이다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴 및 홀더 사이에 접착 부재를 제공한 상태에서 렌즈 배럴 및 홀더를 나사 체결 방식으로 체결한 후 접착 부재가 경화되는 도중 또는 경화 후 렌즈 배럴이 홀더 내부에서 위치가 가변 되어 렌즈 배럴 및 이미지 센서 사이의 간격이 변경되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고정 부재의 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1의 렌즈 배럴, 홀더 및 고정 부재의 결합된 부분을 도시한 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 렌즈 배럴, 홀더 및 고정 부재의 결합된 부분을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도이다.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 모듈(600)은 홀더(100), 렌즈 배럴(200), 접착 부재(미도시), 인쇄회로기판(400) 및 고정 부재(500)를 포함한다.
렌즈 배럴(200)은 경통 형상으로 형성될 수 있으며, 렌즈 배럴(200)은 후술 될 홀더(100)에 형성된 관통홀(110)의 내부에 수납 및 결합 된다. 렌즈 배럴(200)은 적어도 하나의 렌즈를 수용한다.
본 발명의 일실시예에서 렌즈 배럴(200)은 금속 소재로 제작될 수 있으며, 이와 다르게 렌즈 배럴(200)은 합성수지 소재로 제작될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 후술 될 홀더(100)가 금속 소재로 제작될 경우 렌즈 배럴(200)도 금속 소재로 제작될 수 있고, 홀더(100)가 합성수지 소재로 제작될 경우 렌즈 배럴(200) 역시 합성수지 소재로 제작될 수 있다.
렌즈 배럴(200)의 외주면에는 제1 나사산 (210)인 수나사부가 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 나사산(210)들 사이의 피치(pitch)는 약 0.3mm 내지 약 1mm일 수 있다. 제1 나사산(210)들 사이의 피치가 약 0.3mm 보다 작은 경우 정밀한 제작이 어렵고, 피치가 약 1.0mm 이상일 경우 이미지 센서와 이루는 간격을 정밀하게 조절하기 어렵다.
본 발명의 일실시예에서는 제1 나사산(210)들 사이의 피치는 약 0.3mm 내지 약 0.6mm일 수 있고, 제1 나사산(210)들 사이의 피치는 약 0.5mm 일 수 있다.
나사산의 피치(pitch)는 나사산 형상의 진행방향으로 나사산의 한 주기가 이루는 폭일 수 있다. 또한 나사산의 피치는 인접한 나사산의 골 또는 마루간의 직선거리 일 수 있다.
홀더(100)는 렌즈 배럴(200)를 수납 및 고정한다. 본 발명의 일실시예에서, 홀더(100)는 금속 소재로 제작될 수 있다. 비록 본 발명의 일실시예에서, 홀더(100)가 금속 소재로 제작되는 것이 설명되고 있지만, 홀더(100)는 합성수지 소재로 제작되어도 무방하다.
홀더(100)는 내부에 렌즈 배럴(200)를 수납하기 위한 관통홀(110)이 형성된 블럭 형상으로 형성될 수 있다.
관통홀(110)에 의하여 형성된 홀더(100)의 내측면에는 제2 나사산(120)인 암나사부가 형성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 제2 나사산(120)의 피치는 렌즈 배럴(200)에 형성된 제1 나사산(210)의 피치와 실질적으로 동일하다.
접착 부재(미도시)는 렌즈 배럴(200)의 제1 나사산(210)인 수나사부 및 홀더(100)의 제2 나사산(120)인 암나사부 사이에 배치되어 홀더(100)와 렌즈 배럴(200)을 상호 결합한다.
접착 부재는 렌즈 배럴(200)의 제1 나사산(210)인 수나사부의 표면에 띠 형상으로 형성 및 렌즈 배럴(200)의 축 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 도포될 수 있다.
이와 같이 접착 부재를 제1 나사산(210)인 수나사부의 표면에 띠 형상 및 사선 방향으로 도포할 경우, 접착 부재가 홀더(100) 외측으로 흘러나오는 것을 방지할 수 있으며, 접착 부재의 낭비를 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 접착 부재는, 예를 들어, 열에 의하여 경화되는 열 경화성 수지, 광에 의하여 경화되는 광 경화성 수지 및 열과 광에 의하여 경화되는 하이브리드 열 경화성 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(400)은 이미지 센서(420) 및 체결 부재(430)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(420)는 인쇄회로기판(400)에 형성된 회로 패턴에 실장 될 수 있고, 이미지 센서(420)는 인쇄회로기판(400) 중 렌즈(200)와 마주하는 위치에 실장 된다.
체결 부재(430)는, 예를 들어, 체결 나사를 포함할 수 있다. 체결 부재(430)는 인쇄회로기판(400)을 홀더(100)에 고정하며, 체결 부재(430)에 의하여 인쇄회로기판(300)은 홀더(100)의 하부에 배치된다.
인쇄회로기판(400)에 실장 된 이미지 센서(420) 및 렌즈 배럴(200)의 위치 및 간격은 이미지 센서(420)에서 생성되는 디지털 이미지 또는 디지털 동영상의 품질에 영향을 미친다.
따라서 홀더(100)에 인쇄회로기판(400)을 결합한 후 홀더(100)에는 렌즈 배럴(200)이 결합되는데, 이 과정에서 렌즈 배럴(200) 및 이미지 센서(420) 사이의 간격 및 위치는 접착 부재가 경화되기 이전에 조절 또는 정렬된다.
한편 렌즈 배럴(200) 및 이미지 센서(420) 사이의 간격 및 위치가 접착 부재가 경화되기 이전에 조절 또는 정렬된 후 접착 부재가 경화되는 과정에서 접착 부재의 부피 수축 등이 발생 되고, 이 결과 접착 부재의 부피 수축에 의하여 조절 및 정렬된 렌즈 배럴(200) 및 이미지 센서(420) 사이의 간격 및 위치가 변경될 수 있다.
특히 렌즈 배럴(200) 및 이미지 센서(420) 사이의 간격 및 위치의 변화량은 렌즈 배럴(200) 및 이미지 센서(420)의 광축 방향을 따라 크게 발생 된다. 이로 인해 이미지 센서(420)에서 생성된 디지털 이미지 또는 디지털 동영상의 품질 저하가 발생 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 고정 부재의 사시도이다. 도 4는 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 도 1의 렌즈 배럴, 홀더 및 고정 부재의 결합된 부분을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 고정 부재(500)는 이미지 센서(420)에 대하여 정렬된 렌즈 배럴(200)의 위치가 접착 부재가 경화되는 도중 또는 경화 후 변경되는 것을 방지하는 역할을 한다.
본 발명의 일실시예에서, 고정 부재(500)는 렌즈 배럴(200)의 외주면에 결합 되며 고정 부재(500)는 일측 단부가 홀더(100)에 지지 됨으로써 렌즈 배럴(200)이 접착 부재의 경화 도중 또는 경화 후 렌즈 배럴(200) 및 이미지 센서(420) 사이의 간격 및 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 고정 부재(500)는, 예를 들어, 외측면 및 외측면과 대향하는 내측면을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 고정부재(500)는 홀더(100)의 상면과 접촉하는 제 1면을 포함하며, 상기 제1면은 고정부재(500)의 제3나사산이 형성된 내주면과 만나는 면으로서 정의된다.
고정 부재(500)의 내측면에는 렌즈 배럴(200)의 외주면에 형성된 제1 나사산(210)인 수나사부와 체결되는 제3 나사산(510)인 암나사부가 형성되며, 고정 부재(500)의 제3 나사산(510)은 렌즈 배럴(200)에 형성된 제1 나사산(210)과 실질적으로 동일한 피치로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 제3 나사산(510)의 개수는 홀더(100)에 형성된 제2 나사산의 개수보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 나사산(510)은 하나 또는 두 개의 골을 형성할 수 있는 개수로 형성된다.
도 4를 참조하면, 렌즈 배럴(200)이 홀더(100)의 내부에서 지정된 위치에 정렬된 후, 고정 부재(500)의 제3 나사산(510)이 렌즈 배럴(200)의 제1 나사산(210)과 체결되면서 고정 부재(500)의 일측단은 홀더(100)의 상면에 접촉 및 지지 됨으로써 렌즈 배럴(200) 및 홀더(100) 사이에 배치된 접착 부재가 경화되는 과정에서 접착 부재의 부피가 감소 되더라도 렌즈 배럴(200)은 지정된 위치로부터 움직이지 않고 고정된 상태에서 접착 부재에 의하여 경화된다.
본 발명의 일실시예에서, 고정 부재(500)의 제3 나사산(510) 및 렌즈 배럴(200)의 제1 나사산(210) 사이에는 접착 부재가 배치되지 않는다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 렌즈 배럴(200) 및 고정 부재(500) 사이에 접착부재가 배치되지 않는 것이 설명되고 있지만, 렌즈 배럴(200) 및 고정 부재(500) 사이에 접착 부재를 배치할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서, 렌즈 배럴(200)의 외주면에 형성된 제1 나사산(210) 및 홀더(100)에 형성된 제2 나사산(120) 및 고정 부재(500)에 형성된 제3 나사산(510)의 단면은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 렌즈 배럴, 홀더 및 고정 부재의 결합된 부분을 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 도 5에서는 비록 제1 나사산(210), 제2 나사산(120) 및 제3 나사산(510)의 단면이 삼각형 형상인 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 1 나사산(210), 제2 나사산(120) 및 제3 나사산(510)의 단면은 사다리꼴 형상 또는 사각형 형상 등으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도이다. 도 7에 도시된 카메라 모듈은 고정 부재(550)를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 6을 통해 도시 및 설명된 카메라 모듈과 실질적으로 동일하다. 따라서 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7에 도시된 고정 부재(550)는 외주면 및 외주면과 대향하는 내주면으로 형성된 링 형상으로 형성되며, 고정 부재(550)의 외주면 또는 상단 모서리 부분에는 고정 부재(550)의 축 방향으로 형성된 오목한 하나 이상의 홈(530) 또는 하나 이상의 돌기 중 어느 하나가 형성될 수 있다.
고정 부재(550)의 외주면에 형성된 하나 이상의 홈(530) 또는 하나 이상의 돌기는 고정 부재(550)를 렌즈 배럴(200)에 대하여 정확한 각도로 회전할 수 있도록 한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 렌즈 및 렌즈 홀더 사이에 접착제를 제공한 상태에서 렌즈 및 렌즈 홀더를 나사 체결 방식으로 체결한 후 접착제가 경화되는 도중 또는 경화 후 렌즈가 렌즈 홀더 내부에서 위치가 가변 되어 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격이 변경되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
100...홀더 200...렌즈배럴
400...인쇄회로기판 500...고정 부재
600...카메라 모듈

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 렌즈를 수용하고 외주면에 제1 나사산이 형성된 렌즈배럴;
    상기 제1 나사산과 결합되는 제2 나사산이 형성된 내주면을 포함하는 홀더;
    상기 제1 나사산과 결합되는 제3 나사산이 내주면에 형성되고 상기 홀더의 상부에 배치되는 고정부재;
    상기 홀더와 상기 렌즈배럴을 결합하는 접착부재; 및
    상기 홀더의 하부에 배치되고, 이미지센서가 결합되는 인쇄회로기판을 포함하는 카메라모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재는 상기 렌즈 배럴의 외주면에 결합 되는 링 형상으로 형성된 카메라 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3나사산의 수는 상기 제2 나사산의 수보다 적게 형성된 카메라모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 나사산은 하나 또는 두개인 카메라모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접착부재는 상기 렌즈 배럴과 상기 고정 부재 사이에 배치되는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재는 상기 홀더 상면에 접촉되는 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 고정 부재는 상기 렌즈가 상기 이미지 센서에 대하여 정렬된 후 상기 렌즈 홀더에 접촉되는 카메라 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접착 부재는 광에 의하여 경화되는 광 경화성 수지, 열에 의하여 경화되는 열 경화성 수지 및 열 및 광에 의하여 경화되는 하이브리드 경화성 수지 중 적어도 하나를 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재의 외주면에는 하나 이상의 홈 및 하나 이상의 돌기 중 어느 하나가 형성된 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재의 외주면에는 상기 고정 부재를 상기 렌즈 배럴에 대하여 회전시키기 위한 하나 이상의 홈 및 하나 이상의 돌기 중 어느 하나가 형성된 카메라 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 나사산은 단면이 삼각형 형상 및 사다리꼴 형상 중 어느 하나인 카메라 모듈.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 홀더의 상면과 접촉하는 제 1면을 포함하는 카메라모듈.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 나사산에 형성된 나사산의 피치 간격은 0.3mm 내지 1.0mm인 카메라모듈.
  14. 제 12항에
    상기 제1면은 상기 고정부재의 제3나사산이 형성된 내주면과 만나는 면인 카메라모듈.
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