KR20230068640A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20230068640A
KR20230068640A KR1020210154638A KR20210154638A KR20230068640A KR 20230068640 A KR20230068640 A KR 20230068640A KR 1020210154638 A KR1020210154638 A KR 1020210154638A KR 20210154638 A KR20210154638 A KR 20210154638A KR 20230068640 A KR20230068640 A KR 20230068640A
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housing
coupling
coupling plate
camera module
holder
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KR1020210154638A
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김광화
모현민
엄승현
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(주)파트론
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Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 상기 카메라 모듈은 하우징 몸체 및 상기 하우징 몸체의 외부면에서 외측으로 돌출되어 있는 결합판을 포함하는 렌즈 하우징, 내부에 상기 렌즈 하우징을 수납하는 공간을 구비하고, 상기 결합판의 하부면과 중첩되어 있는 상단면을 갖는 홀더 몸체 및 상기 홀더 몸체에서 일 방향으로 돌출되어 있고 상기 상단면과 끊김없이 연결되어 있으며 상기 결합판의 측면과 인접하게 위치하는 내측면을 구비하는 결합 돌출부를 포함하는 하우징 홀더 및 상기 홀더 몸체의 상단면과 상기 결합판의 하부면 사이에 위치하여 상기 상단면과 상기 하부면을 결합하는 경화된 접착제를 포함하고, 상기 결합 돌출부와 상기 결합판은 바로 연결될 수 있다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈 하우징을 안정적으로 위치시키는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 카메라 모듈은 다양한 기술 발전으로 인해 더욱 더 소형화되고 있으며, 초소형의 카메라 모듈은 스마트폰이나 휴대용 게임기와 같은 모바일 기기나 자동차 등과 같이 많은 전기전자 제품뿐만 아니라 기계 제품에 적용되고 있다.
카메라 모듈은 이미지 센서와 피사체에서 반사되는 빛을 집광하여 이미지 센서로 조사하는 렌즈를 구비하고 있다.
렌즈는 렌즈 하우징 내에 내장되어 이미지 센서 위에 위치한 하우징 홀더에 결합된다.
이때, 이미지 센서와 렌즈 사이의 초점 거리는 이미 정해져 있고, 이 초점 거리를 일정하게 유지해야 카메라 모듈의 동작에 의해 획득되는 영상의 화질에 악영향을 미치지 않게 된다.
하지만, 에폭시 경화제 등과 같은 접착제를 이용하여 렌즈 하우징을 하우징 홀더에 결합될 때, 렌즈 하우징과 하우징 홀더의 결합 상태가 완료되기 전에 발생하는 이동 동작, 압축 현상 또는 추가적인 경화 공정 중에 렌즈 하우징의 장착 위치나 장착 높이가 변하게 되고, 이러한 높이 변화나 장착 위치 변화로 인해 상태가 이미지 센서과의 초점 거리가 변하는 문제점이 발생한다.
대한민국 등록특허 제10-0771364호(공고일자: 2007년 10월 30일, 발명의 명칭: 카메라 모듈)
본 발명이 해결하려는 과제는 렌즈 하우징이 안전적으로 위치하는 카메라 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 획득되는 영상의 질을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 카메라 모듈은 하우징 몸체 및 상기 하우징 몸체의 외부면에서 외측으로 돌출되어 있는 결합판을 포함하는 렌즈 하우징, 내부에 상기 렌즈 하우징을 수납하는 공간을 구비하고, 상기 결합판의 하부면과 중첩되어 있는 상단면을 갖는 홀더 몸체 및 상기 홀더 몸체에서 일 방향으로 돌출되어 있고 상기 상단면과 끊김없이 연결되어 있으며 상기 결합판의 측면과 인접하게 위치하는 내측면을 구비하는 결합 돌출부를 포함하는 하우징 홀더 및 상기 홀더 몸체의 상단면과 상기 결합판의 하부면 사이에 위치하여 상기 상단면과 상기 하부면을 결합하는 경화된 접착제를 포함하고, 상기 결합 돌출부와 상기 결합판은 바로 연결되어 있다.
상기 결합 돌출부의 내측면에 인접한 상기 결합판의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면은 요철면을 가질 수 있다.
상기 결합판의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면은 서로 다른 표면 거칠기를 가질 수 있다.
상기 결합 돌출부와 상기 결합판은 서로 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
상기 결합판은 상기 결합 돌출부에 의해 에워싸여져 있을 수 있다.
상기 특징에 따른 카메라 모듈은 상기 하우징 홀더 내에 위치하는 기판부 및 상기 기판부에 위치하는 이미지 센서부를 구비할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 렌즈 하우징과 하우징 홀더의 결합은 경화 작용을 이용한 접합뿐만 아니라 레이저를 이용한 용융 접합(welding)을 추가로 실시하여 이루어져 렌즈 하우징의 위치가 안정적으로 고정될 수 있다.
이로 인해, 렌즈 하우징의 초점 거리 및 광축이 초기 상태에서 변하지 않고 유지되어, 초점 거리나 광축의 변화로 인해, 카메라 모듈의 동작에 의해 획득되는 영상의 질이 나빠지는 것이 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 카메라 모듈의 일부 개략적인 사시도로서, 서로 결합되어 있는 렌즈 하우징과 하우징 홀더에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3의 (a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서, 렌즈 하우징과 하우징 홀더의 용융 동작이 이루어지지 전과 후의 일부 확대도로서, (a)를 용용 동작이 이루어지기 전의 도면이고 (b)는 용융 동작이 이루진 후의 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.
본 출원에서, "포함한다" 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 대해서 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 본 예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈(미도시)를 구비하고 있는 렌즈 하우징(10), 렌즈 하우징(10)이 장착되는 하우징 홀더(20), 하우징 홀더(20) 내에 위치하는 기판부(30) 및 기판부(30)에 실장되어 있는 이미지 센서부(40)를 구비할 수 있다.
렌즈 하우징(10)은 내부에 빈 공간을 구비하는 원통형의 하우징 몸체(11)와 하우징 몸체(11)에서 외측면에서부터 외측으로 연장되어 있는 결합판(13)을 구비할 수 있다.
이때, 하우징 몸체(11)와 결합판(13)은 일체로 성형될 수 있지만, 이와 달리, 하우징 몸체(11)와 결합판(13)은 별개의 제품으로 성형된 후 서로 조립될 수 있다.
하우징 몸체(11)와 결합판(13)은 모두 금속 재질이나 비금속 재질로 이루어질 수 있고, 비금속재로 이루어지는 경우, 표면이 비금속 재질로 코팅되어 빛의 난반사를 방지할 수 있다.
이미 기술한 것처럼, 내부에 빈 공간을 갖는 하우징 몸체(11)의 내부 빈 공간 내에는 하우징 몸체(11)의 연장 방향을 따라 순차적으로 적층되는 적어도 하나의 렌즈가 장착될 수 있다.
따라서, 하우징 몸체(11) 내부에 장착된 렌즈에 의해 외부의 피사체로부터 반사되는 빛은 집광되어 이미지 센서부(40) 쪽으로 유입될 수 있다.
결합판(13)은 하우징 몸체(11)의 외부면에서 외측으로 돌출되어 있는 원형의 평면 형상을 갖는 판으로서, 렌즈 하우징(10)과 하우징 홀더(20)를 서로 결합하기 위한 부분일 수 있다.
하우징 홀더(20)는, 이미 기술한 것처럼, 렌즈 하우징(10)의 결합판(13)과 결합되어, 렌즈 하우징(10)의 위치를 안정적으로 고정할 수 있다.
이러한 하우징 홀더(20)는 홀더 몸체(21) 및 홀더 몸체(21)에서 상부 쪽으로 돌출된 결합 돌출부(23)를 구비할 수 있다.
홀더 몸체(21)는 내부에 원통형인 렌즈 하우징(10)의 하우징 몸체(11)가 삽입되는 빈 공간(H20)을 갖는 원통형의 형상을 가질 수 있고, 하부 쪽으로 갈수록 외측 지름이 증가하는 다단계 형상을 가질 수 있다.
이러한 홀더 몸체(21)의 상단부는 렌즈 하우징(10)과의 결합되고, 하단부는 카메라 모듈의 다른 구성요소(예, 구동 모듈)과 나사 결함 등을 통해 결합될 수 있다.
따라서, 하우징 모듈(20)의 하단부에는 나사 결합을 위한 결합 구멍이 위치하고, 이러한 하단부는 도시하지 않은 하부 하우징과 결합될 수 있다.
이러한 하우징 모듈(20)과 하부 하우징 사이의 결합에 의해 생성된 빈 공간 내에 기판부(30)가 위치할 수 있다.
결합 돌출부(23)는, 도 1에 도시한 것처럼, 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)에서 일 방향(도 1의 경우 위쪽 방향)으로 돌출될 수 있다.
이러한 결합 돌출부(23)는 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)의 일부에서 돌출되어 있으므로, 홀더 몸체(21)의 상단면의 나머지 일부는 결합 돌출부(23)와 연결되어 있으므로 외부로 노출되지 않는다.
결합 돌출부(23)가 위치하지 않아 외부로 노출된 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)은 결합 돌출부(23)에 의해 에워싸여져 있어, 결합 돌출부(23)보다 내측, 즉 렌즈 하우징(10) 쪽에 인접한 쪽에 위치할 수 있다.
이러한 결합 돌출부(23)에 의해, 결국, 하우징 홀더(20)의 상단면은 서로 다른 높이를 두 개의 상단면을 가질 수 있다. 즉, 하나의 상단면은 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)이고 나머지 상단면은 결합 돌출부(23)의 상단면일 수 있고, 결합 돌출부(23)의 상단면이 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)보다 높은 위치에 위치할 수 있다.
본 예에서, 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)과 결합 돌출부(23)는 렌즈 하우징(10)의 결합판(13)과의 결합을 위한 부분일 수 있다.
즉, 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)은 결합판(13)의 하부면과 중첩되어 경화 접착제 등과 같은 접합제 등을 통해 결합판(13)의 하부면과 결합될 수 있다.
또한, 도 3에 도시한 것처럼, 결합 돌출부(23)의 내측면(S23), 즉 결합판(13)의 측면(S13)과 인접한 부분은 결합판(13)의 측면(S13)과 인접하게 위치하여 용융 결합을 통해 결합판(13)의 측면(S13)과 결합될 수 있다.
따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 결합 돌출부(23)의 내측면(S23)은 결합판(13)과 일체로 되어 서로 끊김없이 연결될 수 있다.
이와 같이, 렌즈 하우징(10)의 결합판(13)은 하우징 홀더(20)와 두 부분에서 결합되므로, 렌즈 하우징(10)과 하우징 홀더(20) 사이의 결합력이 크게 향상되어, 렌즈 하우징(10)은 위치나 높이 변화없이 정해진 위치에 안정적으로 위치할 수 있다.
따라서, 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)은 결합판(13)과의 1차 결합을 위한 제1 결합부일 수 있고, 결합 돌출부(23)의 내측면(S23)은 결합판(13)과의 2차 결합을 위한 제2 결합부일 수 있다.
결합판(13)과 하우징 홀더(20)와의 1차 결합은 자외선과 열을 이용한 경화 동작을 통해 이루어질 수 있고, 결합판(13)과 하우징 홀더(20)와의 2차 결합은 레이저를 이용한 용융 동작을 통해 이루어질 수 있다.
따라서, 내부의 빈 공간(H20) 속에 렌즈 하우징(10)의 하우징 몸체(11)의 일부가 삽입되어, 즉, 렌즈 하우징(10)의 하단에서부터 삽입되어 결합판(13)의 하부면이 하우징 홀더(20)의 상단면(T21)과 접하거나 인접할 때까지 삽입되어, 하우징 홀더(20) 속에 렌즈 하우징(10)을 위치시킬 수 있다.
이러한 렌즈 하우징(10)의 위치, 즉 하우징 홀더(20) 내의 공간(H20) 속에서의 위치는 이미지 센서부(40) 사이의 초점 거리가 조정된 위치할 수 있다.
이때, 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)과 결합판(13)의 하부면 중 적어도 한 면에는 자외선(UV)에 의해 경화되는 경화 접착제가 도포될 수 있다.
따라서, 홀더 몸체(21)의 공간(H20) 속에 렌즈 하우징(10)이 삽입되어, 홀더 몸체(21)이 상단면(T21)에 결합판(13)의 하부면에 위치하면, 정해진 시간 동안 경화 접착제가 도포된 부분에 자외선이 조사되어 해당 경화 접착제가 경화될 수 있도록 한다.
이때, 도포된 경화 접착제가 이중 경화 접착제인 경우, 추가적으로 1차 경화된 경화 접착제 쪽에 열을 인가하여 2차 경화가 이루어질 수 있도록 한다. 이런 경우, 홀더 몸체(21)이 상단면(T21)와 결합판(13)의 하부면 사이의 결합 정도가 좀더 안전하고 견고하게 이루어질 수 있다.
이와 같이, 1차 결합이 완료되면, 홀더 몸체(21)의 상단면(T21)와 결합판(13)의 하부면 사이에는 경화된 접착제(251)가 위치할 수 있다.
1차 결합이 완료된 후, 도 3의 (a)에 도시한 것처럼, 서로 인접하게 위치하고 있는 결합 돌출부(23)의 내측면(S23)과 결합판(13)의 측면(S13) 사이에 레이저를 정해진 시간동안 정해진 세기로 조사할 수 있다.
조사되는 레이저에 의해 결합 돌출부(23)의 내측면(S23)과 결합판(13)의 측면(S13) 및 이들 측면(S23, S13)에 인접한 결합 돌출부(23)와 결합판(13) 중 적어도 하나의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나가 녹고 즉 용융되고 시간이 경과하여 온도가 감소함에 따라 경화될 수 있다. 따라서, 이러한 용융 동작에 의해 결합 돌출부(23)의 내측면(S23)과 결합판(13)의 측면(S13)은 서로 물리적으로 결합될 수 있다. 따라서, 도 3의 (b)에 도시한 것처럼, 결합 돌출부(23)의 내측면(S23)과 결합판(13)의 측면(S13) 사이에는 용융 부분(252)이 위치할 수 있다.
따라서, 용융 부분(252)에 의해, 결합 돌출부(23)의 내측면(S23)과 결합판(13)의 측면은 서로 연결될 수 있다.
용융 부분(252)은 이미 기술한 것처럼 레이저 등으로 열을 가열하여 결합하고자 하는 두 부분, 즉 결합판(13)의 일부와 결합 돌출부(23)의 일부를 녹인 후 열이 식음에 따라 굳어짐에 따라 형성된 부분이다.
따라서 용융 부분(252)의 표면은 그렇지 않은 다른 부분의 표면에 비해 요철의 정도가 심하여, 용융 부분(252)과 이에 인접하게 위치한 결합판(13) 및 결합 돌출부(23)의 부분에 대한 표면 거칠기는 서로 상이할 수 있다. 즉, 용융 부분(252)의 표면 거칠기가 이에 인접하게 위치한 결합판(13) 및 결합 돌출부(23)의 부분에 대한 표면 거칠기보다 클 수 있다.
또한, 용융 부분(252)은 요철면을 갖는 반면, 용융 부분(252)에 인접하게 위치하는 결합판(13)의 상부면과 하부면, 그리고 결합 돌출부(23)의 상부면은 평탄면일 수 있다.
이로 인해, 결합 돌출부(23)의 내측면에 인접한 결합판(13)의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면은 요철면을 가질 수 있고, 또한, 결합판(13)의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면은 서로 다른 두 개의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
이와 같이, 홀더 몸체(21)의 외측에서 해당 방향으로 돌출되어 있고 용융 부분(252)에 의해 결합판(13)의 측면(S13)과 연결되어 있는 결합 돌출부(23)의 구조에 의해, 결합판(13), 좀더 구체적으로 결합판(23)의 측면(S13)은 결합 돌출부(23)에 의해 에워싸여져 있어 적어도 일부는 외부로 노출되지 않을 수 있다.
이때, 서로 융용 결합되는 결합판(13)과 결합 돌출부(23)는 서로 같은 재료로 이루어져 있으므로, 레이저 조사에 따른 용융 동작은 더욱 안전하고 견고하게 이루어질 수 있다.
다시 도 1로 넘어가, 기판부(30)는 인쇄회로기판(PCB, printed circuit board)과 같은 적어도 하나의 회로기판을 구비할 수 있다.
따라서, 기판부(30)에는 카메라 모듈의 동작에 필요한 다양한 전기전자 소자 및 프로세서(processor)와 같은 구동 칩 등이 실장될 수 있고, 신호와 데이터의 송수신을 위한 신호선 및 패드(pad) 등이 인쇄될 수 있다.
이미지 센서부(40)는 기판부(30)에 실장될 수 있고, 하우징 홀더(20)에 장착되어 있는 렌즈 하우징(10)과 대면할 수 있다.
따라서, 렌즈 하우징(10)의 적어도 하나의 렌즈를 통해 입사되는 빛은 이미지 센서부(40)로 입사되고, 이미지 센서부(40)는 입사되는 빛을 해당하는 전기 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
이러한 이미지 센서부(40)는 빛을 전기신호로 변환하는 이미지 센서와 원하는 파장대의 빛을 통과시키거나 차단시키는 위한 적어도 하나의 필터를 구비할 수 있다.
이미지 센서는 CCD(charge coupled device)나 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서로 이루어질 수 있다.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.
따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 렌즈 하우징 11: 하우징 몸체
13: 결합판 20: 하우징 홀더
21: 홀더 몸체 23: 결합 돌출부
251: 경화된 접착제 252: 용융 부분
30: 기판부 40: 이미지 센서부
T21: 홀더 몸체의 상단면, 제1 결합부
S23: 결합 돌출부의 내측면, 제2 결합부

Claims (6)

  1. 하우징 몸체 및 상기 하우징 몸체의 외부면에서 외측으로 돌출되어 있는 결합판을 포함하는 렌즈 하우징;
    내부에 상기 렌즈 하우징을 수납하는 공간을 구비하고, 상기 결합판의 하부면과 중첩되어 있는 상단면을 갖는 홀더 몸체 및 상기 홀더 몸체에서 일 방향으로 돌출되어 있고 상기 상단면과 끊김없이 연결되어 있으며 상기 결합판의 측면과 인접하게 위치하는 내측면을 구비하는 결합 돌출부를 포함하는 하우징 홀더; 및
    상기 홀더 몸체의 상단면과 상기 결합판의 하부면 사이에 위치하여 상기 상단면과 상기 하부면을 결합하는 경화된 접착제
    를 포함하고,
    상기 결합 돌출부와 상기 결합판은 바로 연결되어 있는 카메라 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 결합 돌출부의 내측면에 인접한 상기 결합판의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면은 요철면을 갖는 카메라 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 결합판의 상부면과 하부면 중 적어도 하나의 면은 서로 다른 표면 거칠기를 갖는 카메라 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 결합 돌출부와 상기 결합판은 서로 동일한 재료로 이루어져 있는 카메라 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 결합판은 상기 결합 돌출부에 의해 에워싸여져 있는 카메라 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징 홀더 내에 위치하는 기판부; 및
    상기 기판부에 위치하는 이미지 센서부
    를 더 포함하는 카메라 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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