KR20230144979A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

실시예는 베이스와, 하나 이상의 렌즈가 구비된 렌즈부와, 상기 렌즈부를 고정하는 보빈을 포함하며, 상기 렌즈부를 이동시키기 위해 상기 베이스 상측에 구비된 액추에이터부와, 상기 렌즈부와 액추에이터를 수용하며, 내측면이 상기 베이스의 측면부와 밀착하여 상기 베이스에 장착되는 커버캔을 포함하되, 상기 커버캔의 내측면 하단부는 상기 베이스의 측면부와 이격되도록 형성된 리세스부를 포함하는 카메라 모듈을 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.

근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy) 등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이프 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.

종래의 카메라 모듈은 렌즈부와 액추에이터부가 상측에 구비된 베이스에 커버캔을 장착하는데, 그 틈새 영역으로 유입된 접착제가 베이스의 상측으로 유동하여, 상기 베이스의 중앙부로 유입될 우려가 있다. 이러한 경우, 내부에 구비된 IR 필터, 인쇄회로기판 상에 실장된 소자를 오염시켜 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.

(특허문헌 1) JP 2011-199829 A

실시예는 소형화를 고려하고, 신뢰성이 향상된 카메라 모듈을 제공함에 있다.

실시예는 베이스와, 하나 이상의 렌즈가 구비된 렌즈부와, 상기 렌즈부를 고정하는 보빈을 포함하며, 상기 렌즈부를 이동시키기 위해 상기 베이스 상측에 구비된 액추에이터부와, 상기 렌즈부와 액추에이터부를 수용하며, 내측면이 상기 베이스의 측면부와 밀착하여 상기 베이스에 장착되는 커버캔을 포함하되, 상기 커버캔의 내측면 하단부는 상기 베이스의 측면부와 이격되도록 형성된 리세스부를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

또한, 상기 커버캔은 금속재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 리세스부는 프레스 성형으로 형성될 수 있다

또한, 상기 커버캔의 리세스부에는 접착제를 유입할 수 있는 관통홀이 적어도 한 개 이상 형성될 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 요크부(124)를 포함할 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 요크부는 상기 커버캔으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 커버캔의 구조를 개선하여 소형화 및 신뢰성이 향상된 카메라 모듈을 구현한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커버캔의 절단 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 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 모듈의 개략적인 측단면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커버캔의 절단 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 크게 렌즈부(미도시), 액추에이터부(120), 커버캔(110) 및 베이스(130)를 포함한다. 카메라 모듈(100)은 렌즈 구동 액추에이터, 렌즈부, 인쇄회로기판 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 렌즈 구동 액추에이터는 액추에이터부(120), 커버캔(110) 및 베이스(130)를 포함할 수 있다.

상기 커버캔(110)은 상기 렌즈부 및 액추에이터부(120)를 수용하며, 카메라 모듈(100)의 외관을 형성한다. 구체적으로, 상기 커버캔(110)은 내측면이 후술할 베이스(130)의 측면부와 밀착하여 상기 베이스(130)에 장착되며, 외부의 충격으로부터 내부 구성요소를 보호함과 동시에 외부 오염물질 침투방지 기능을 가진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(130)는 베이스(130)의 코너의 외주면의 일부가 돌출되어 형성되는 단차(132)를 포함할 수 있다. 커버캔(110)의 측판은 광축 방향을 제1길이를 갖는 제1영역과, 광축 방향을 제1길이보다 짧은 제2길이를 갖는 제2영역을 포함할 수 있다. 커버캔(110)의 측판의 제2영역은 베이스(130)의 단차(132)에 배치될 수 있다.

또한, 상기 커버캔(110)은 핸드폰 등에 의해 발생하는 외부의 전파 간섭으로부터 카메라 모듈(100)의 구성요소를 보호하는 기능도 수행해야 한다. 따라서, 상기 커버캔(110)은 금속재로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 커버캔(110)은 후술할 요크부(124) 자체로 구현되거나, 요크부(124)를 내측에 몰딩 처리하여 고정할 수 있다.

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 후술할 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, 160)가 구비될 수 있으며, 이러한 IR 필터(160)는 적외선 필터(Infrared Ray Filter)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 IR 필터(160)는 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 필터(160)를 위치시키기 위해, 상기 액추에이터부(120)와 인쇄회로기판 사이에는 베이스(130)가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 IR 필터(160)는 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.

전자인 A.F(Auto Focusing) 타입의 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(124)를 포함한다.

후자인 OIS(Optical Image Stabilization) 타입의 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(124)를 포함한다.

또한, 도시되지는 아니하였으나, 후자인 OIS(Optical Image Stabilization) 타입의 경우, 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.

후자인 OIS(Optical Image Stabilization) 타입의 경우 구비되는 상기 홀센서부는 상기 마그넷부(123)의 이동을 감지하기 위해 인가되는 전압과 코일에 흐르는 전류의 세기 및 위상을 센싱하며, FPCB와 상호 작용하여 상기 액추에이터부(120)를 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 커버캔(110)의 내측면 하단부는 상기 베이스(130)의 측면부(131)와 이격되도록 형성된 리세스부(111)를 포함한다.

또한, 상기 커버캔(110)의 리세스부(111)에는 접착제를 유입할 수 있는 관통홀(112)이 적어도 한 개 이상 형성될 수 있다. 상기 커버캔(110)을 베이스(130)에 장착한 후, 이러한 관통홀(112)을 통해 접착제를 유입할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 커버캔(110)의 관통홀(112)의 적어도 일부는 광축방향으로 베이스(130)와 중첩되지 않을 수 있다.

상기 접착제는 열경화성 에폭시 또는 UV 에폭시로 구현될 수 있으며, 열 또는 UV의 노출에 의해 경화된다. 다만, 열경화성 에폭시를 사용하면 오븐에 이동하여 또는 직접 열을 가하여 경화하는 방식이며, UV(자외선) 에폭시를 사용하면 상기 접착제에 UV(자외선)를 가하여 경화하는 방식이다.

또한, 상기 접착제는 열경화와 UV(자외선)경화가 혼용될수 있는 에폭시일수 있으며, 열경화나 UV(자외선)경화 모두 가능하여 이중에 어느 한가지로 선택하여 경화될 수 있는 에폭시일수 있다. 상기 접착제는 상기 에폭시에 한하지 않으며 접착할 수 있는 물질이라면 어느 것이든 대체 가능하다.

이러한 구조를 갖는 실시예의 카메라 모듈(100)은 상기 커버캔(110)의 상단부가 상기 베이스(130)의 상단부가 밀접하여 체결되므로, 상기 관통홀(112)을 통해 접착제 유입시, 상기 접착제가 상측으로 유동할 수 없으므로, 상기 베이스(130)의 중앙부에 구비된 IR 필터(160) 또는 인쇄회로기판에 구비된 각종 소자에 영향을 미칠 수 없게 된다. 특히, OIS 카메라 모듈의 경우, 베이스(130) 상측으로 접착제와 같은 이물질이 유입되면, 홀센서, 제2 코일부 및 FPCB와 같은 주요 구성요소들이 데미지를 입을 수 있기 때문에 이러한 실시예의 구조적 특징은 카메라 모듈의 신뢰성 향상에 이점이 있다.

또한, 종래와 같이 베이스에 단턱부를 형성할 필요가 없어 카메라 모듈의 크기가 양측으로 소형화될 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기 리세스부(111) 및 후술할 관통홀(112)은 제조공정의 단순화를 위해 프레스 성형으로 형성할 수 있다.

요컨대, 본 발명의 실시예는 구조가 개선된 커버캔(110)을 구비하여 소형화 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
111: 리세스부 112: 관통홀
120: 액추에이터부 121: 보빈제1 코일부
122: 제1 코일부 123: 마그넷부
130: 베이스

Claims (20)

1. 베이스;
   상기 베이스 상에 배치되고 상판과 측판을 포함하는 커버캔;
   상기 커버캔 내에 배치되는 보빈;
   상기 보빈을 광축방향으로 이동시키는 제1코일과 마그넷; 및
   상기 커버캔의 상기 측판과 상기 베이스를 접착하는 접착제를 포함하고,
   상기 베이스는 상기 커버캔의 상기 측판과 상기 광축방향으로 중첩되는 단차를 포함하고,
   상기 커버캔의 상기 측판은 서로 반대편에 배치되는 제1측판과 제2측판과, 서로 반대편에 배치되는 제3측판과 제4측판을 포함하고,
   상기 커버캔의 상기 제1측판은 제1홀과, 상기 제1홀과 이격되는 제2홀을 포함하고,
   상기 커버캔의 상기 제1측판은 상기 광축방향으로 상기 베이스의 상기 단차와 중첩되지 않는 제1영역을 포함하고,
   상기 제1홀과 상기 제2홀 각각의 적어도 일부는 상기 커버캔의 상기 제1영역에 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스의 상기 단차는 제1단차와 제2단차를 포함하고,
   상기 커버캔의 상기 제1영역의 하단부는 상기 베이스의 상기 제1단차와 상기 제2단차 사이에 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 커버캔의 상기 제1영역의 일부는 상기 제1단차가 상기 제2단차를 향하는 방향으로 상기 제1단차와 상기 제2단차와 중첩되는 렌즈 구동 액추에이터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 커버캔의 상기 제1홀과 상기 제2홀은 상기 베이스의 상기 단차보다 높게 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 베이스의 상기 단차는 제1단차와 제2단차를 포함하고,
   상기 커버캔의 상기 제1측판은 상기 베이스의 상기 제1단차와 상기 광축방향으로 중첩되는 제1단차영역과, 상기 베이스의 상기 제2단차와 상기 광축방향으로 중첩되는 제2단차영역을 포함하고,
   상기 커버캔의 상기 제1영역은 상기 제1단차영역과 상기 제2단차영역 사이에 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 커버캔의 상기 제1영역의 상기 광축방향에 수직이고 상기 제1측판과 평행한 제1방향으로의 폭은 상기 커버캔의 상기 제1단차영역과 상기 제2단차영역 중 어느 하나의 상기 제1방향으로의 폭보다 긴 렌즈 구동 액추에이터.
7. 제1항에 있어서,
   상기 접착제의 적어도 일부는 상기 커버캔의 상기 제1홀과 상기 제2홀에 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
8. 제1항에 있어서,
   상기 접착제는 상기 커버캔의 상기 제1홀과 상기 제2홀 중 적어도 하나의 홀을 통해 유입되는 렌즈 구동 액추에이터.
9. 제1항에 있어서,
   상기 베이스와 상기 커버캔의 상기 제1측판 사이에는 하측으로 개방되는 공간이 형성되고,
   상기 공간은 상기 커버캔의 상기 제1측판의 상기 제1홀 및 상기 제2홀 중 적어도 하나의 홀과 연결되고,
   상기 공간의 적어도 일부에는 상기 접착제가 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
10. 제9항에 있어서,
    상기 공간은 상기 커버캔의 상기 측판의 하단부의 내면에 형성되는 리세스에 의해 형성되는 렌즈 구동 액추에이터.
11. 제1항에 있어서,
    상기 커버캔의 상기 제1홀의 상기 광축방향에 수직이고 상기 제1측판과 평행한 제1방향으로의 길이는 상기 커버캔의 상기 제1홀의 상기 광축방향으로의 길이보다 긴 렌즈 구동 액추에이터.
12. 제1항에 있어서,
    상기 커버캔은 금속재질로 형성되는 렌즈 구동 액추에이터.
13. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷은 상기 보빈과 상기 커버캔의 상기 측판 사이에 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
14. 제1항에 있어서,
    상기 보빈을 상기 광축방향과 수직한 방향으로 이동시키는 제2코일을 포함하는 렌즈 구동 액추에이터.
15. 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되고 상판과 측판을 포함하는 커버캔;
    상기 커버캔 내에 배치되는 보빈;
    상기 커버캔의 상기 측판과 상기 보빈 사이에 배치되는 마그넷;
    상기 보빈을 광축방향으로 이동시키는 제1코일; 및
    상기 보빈을 상기 광축방향과 수직한 방향으로 이동시키는 제2코일을 포함하고,
    상기 베이스는 상기 커버캔의 상기 측판과 상기 광축방향으로 중첩되는 단차를 포함하고,
    상기 커버캔의 상기 측판은 제1측판을 포함하고,
    상기 커버캔의 상기 제1측판은 홀을 포함하고,
    상기 커버캔의 상기 제1측판은 상기 광축방향으로 상기 베이스의 상기 단차와 중첩되지 않는 제1영역을 포함하고,
    상기 홀의 적어도 일부는 상기 커버캔의 상기 제1영역에 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
16. 제15항에 있어서,
    상기 베이스의 상기 단차는 제1단차와 제2단차를 포함하고,
    상기 커버캔의 상기 제1영역의 하단부는 상기 베이스의 상기 제1단차와 상기 제2단차 사이에 배치되는 렌즈 구동 액추에이터.
17. 제15항에 있어서,
    상기 커버캔의 상기 홀은 서로 이격되는 제1홀과 제2홀을 포함하고,
    상기 커버캔의 상기 제1홀과 상기 제2홀에 배치되는 접착제를 포함하는 렌즈 구동 액추에이터.
18. 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 배치되는 이미지 센서;
    제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 렌즈 구동 액추에이터; 및
    상기 렌즈 구동 액추에이터의 상기 보빈에 결합되고 상기 이미지 센서와 대응하는 위치에 배치되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
19. 제18항의 카메라 모듈을 포함하는 휴대단말기.
20. 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되고 상판과 측판을 포함하는 커버캔;
    상기 커버캔 내에 배치되는 보빈; 및
    상기 보빈을 광축방향으로 이동시키는 제1코일과 마그넷을 포함하는 렌즈 구동 액추에이터.