KR20240034559A - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기 - Google Patents

카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기 Download PDF

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KR20240034559A
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Abstract

실시 예에 따른 카메라 모듈은 수용 공간을 포함하는 렌즈 구동 장치; 상기 렌즈 구동 장치의 상기 수용 공간 내에 배치된 렌즈 배럴; 및 상기 렌즈 구동 장치와 상기 렌즈 배럴을 결합시키는 결합 부재를 포함하고, 상기 렌즈 배럴은 제1 금속 부재를 포함하고, 상기 렌즈 구동 장치는 제2 금속 부재를 포함하며, 상기 결합 부재는 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재 상에 배치된다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기{A CAMERA MODULE AND OPTICAL APPARATUS HAVING THE SAME}
실시 예는 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치 사이의 결합 신뢰성이 향상된 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기에 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.
이러한 카메라 모듈에 적용되는 센서의 픽셀사이즈가 소형화되고 모듈의 높이가 낮아짐에 따라, 이물질의 유입에 대한 관리와 렌즈 광축의 틸트(tilt)나 시프트(Shift) 등의 카메라 모듈의 기구적 신뢰성을 확보하기 위한 마운트 구조의 개발이 매우 중요한 화두로 떠오르고 있다.
렌즈 배럴과 보빈이 나사산 결합을 하는 카메라 모듈은 포커싱 조정작업시 수나사부와 암나사부간의 마찰에 의하여 이물이 발생되고, 이때 발생된 이물에 의해서 화상품질이 저하될 수 있기 때문에, 무나사 타입의 카메라 모듈에 대한 개발이 이루어지고 있다.
그런데, 무나사 타입의 렌즈 배럴을 갖는 카메라 모듈을 제작하는 과정에서 렌즈 배럴 조립을 위해 에폭시 등을 사용함에 있어 렌즈 배럴과 보빈 사이에 침투된 에폭시가 하측으로 계속 이동하여 화상영역으로 전이됨으로써 이물 불량이 유발될 수 있다.
또한, 무나사 타입의 렌즈 배럴을 포함하는 카메라 모듈에서, 상기 렌즈 배럴 조립을 위해 사용되는 에폭시의 양에 따라 카메라 모듈의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 상기 에폭시의 양이 기준량보다 적으면, 상기 렌즈 배럴과 상기 보빈 사이의 결합력이 약하여, 렌즈 배럴이 상기 보빈으로부터 분리되는 문제가 발생할 수 있다. 나아가, 상기 에폭시의 양이 기준량보다 적으면, 오토 포커싱 또는 손떨림 보상 동작 수행 시에, 상기 렌즈 배럴의 이동 위치에 대한 정확도가 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 에폭시의 양이 기준량보다 많으면, 상기 에폭시의 경화 과정에서 렌즈의 해상력을 변화시키는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 에폭시의 경화 과정에서 수축이 발생하게 되고, 상기 수축에 의해 렌즈 배럴의 형상이 변화하는 문제가 있다. 또한, 상기 렌즈 배럴의 형상이 변화함에 따라, 렌즈의 만곡이나, 상기 렌즈 배럴과 렌즈 사이의 조립 구조가 틀어지는 문제가 발생하고, 이에 따른 렌즈의 광축의 틀어짐 문제가 발생할 수 있다.
또한, 종래의 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치의 결합을 위해 에폭시를 사용하는 경우, 렌즈 구동 장치와의 결합 시에 위치 틀어짐이 발생할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치의 결합 시에 도포되는 에폭시의 경화 시에 상기 렌즈 배럴의 수축 및 팽창이 발생하며, 이에 따른 특성 변화에 의해 렌즈 배럴의 치수 변화가 발생할 수 있다. 그리고 상기 에폭시 경화 시 발생되는 특성 변화에 의해 상기 렌즈 배럴의 치수가 변화하는 경우, 해상력 특성에 영향을 줄 수 있고, 이에 의해 해상력이 저하되는 문제를 가질 수 있다.
실시 예는 새로운 구조의 렌즈 배럴 및 렌즈 구동 장치를 포함하는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공한다.
또한, 실시 예는 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치 사이의 결합 시에 발생하는 위치 틀어짐 문제를 해결할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공한다.
또한, 실시 예는 렌즈 배럴 및 렌즈 구동 장치의 강성을 확보할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
또한, 실시 예는 렌즈 배럴 및 렌즈 구동 장치의 특성 변화를 최소화할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학기기를 제공한다.
실시 예에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 수용 공간을 포함하는 렌즈 구동 장치; 상기 렌즈 구동 장치의 상기 수용 공간 내에 배치된 렌즈 배럴; 및 상기 렌즈 구동 장치와 상기 렌즈 배럴을 결합시키는 결합 부재를 포함하고, 상기 렌즈 배럴은 제1 금속 부재를 포함하고, 상기 렌즈 구동 장치는 제2 금속 부재를 포함하며, 상기 결합 부재는 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재 상에 배치된다.
또한, 상기 제1 금속 부재 및 상기 제2 금속 부재 각각은 비자성 금속 물질을 포함한다.
또한, 상기 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재 각각은 상기 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 구동 장치 각각에 인서트 사출 또는 이중 사출에 의해 결합된다.
또한, 상기 렌즈 배럴은, 제1 플랜지부; 및 상기 제1 플랜지부로부터 외측으로 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 제1 금속 부재는 상기 돌출부에 배치된 부분을 포함한다.
또한, 상기 렌즈 구동 장치는 보빈을 포함하고, 상기 보빈은, 상기 제1 플랜지부에 대응하며, 단차를 가지는 제2 플랜지부를 포함하고, 상기 제2 플랜지부는, 상기 돌출부가 안착되는 제1 영역과, 상기 제1 영역과 단차를 가지며, 상기 제2 금속 부재가 배치되는 제2 영역을 포함한다.
또한, 상기 제1 금속 부재의 상면은 상기 돌출부에서 외측으로 노출되고, 상기 제2 금속 부재의 상면은 상기 제1 금속 부재의 상면과 수평 방향으로 중첩되고 상기 보빈에서 외측으로 노출되며, 상기 결합 부재는, 상기 제1 금속 부재의 상면 및 상기 제2 금속 부재의 상면에 배치된다.
또한, 상기 카메라 모듈은 상기 렌즈 배럴 내에 배치되는 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 프리폼 렌즈를 포함한다.
또한, 상기 돌출부는 복수 개 구비되고, 상기 제1 금속 부재는, 상기 복수 개의 돌출부에 각각 구비되고 서로 연결되지 않는 복수의 금속 파트를 포함한다.
또한, 상기 돌출부는 복수 개 구비되고, 상기 제1 금속 부재는, 상기 복수 개의 돌출부에 각각 구비되고, 상기 결합 부재와 접촉하는 복수의 제1 금속 파트; 및 상기 렌즈 배럴 내에 배치되고 상기 복수의 제1 금속 파트 사이를 연결하는 제2 금속 파트를 포함한다.
또한, 상기 결합 부재는 솔더를 포함하며, 상기 제1 금속 부재 및 상기 제2 금속 부재는 상기 솔더가 본딩되는 본딩 패드이다.
실시 예는 솔더 본딩 방식을 이용하여 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치를 결합할 수 있다. 구체적으로, 실시 예의 렌즈 배럴은 제1 금속 부재를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 구동 장치의 보빈은 상기 제1 금속 부재에 대응하는 제2 금속 부재를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속 부재는 솔더와 같은 결합 부재를 본딩하기 위한 본딩 패드로 이용될 수 있다. 실시 예는 상기 제1 및 제2 금속 부재 상에 솔더를 이용하여 본딩을 진행하여 결합 부재를 형성할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 상기 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치의 결합 시에 발생하는 특성 변화를 최소화할 수 있다.
구체적으로, 종래 기술은 에폭시를 이용하여 상기 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치를 결합한다. 이때, 상기 에폭시를 이용하는 경우, 상기 에폭시의 경화 시에 수축 및 팽창이 발생하고, 이에 의해 상기 렌즈 배럴의 변형에 의한 특성 변화가 발생한다.
이에 반하여, 실시 예는 상기 렌즈 배럴의 변형에 의한 특성 변화를 방지할 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 렌즈 배럴의 치수 변화를 방지할 수 있고, 상기 치수 변화에 의해 카메라 모듈의 해상력이 저하되는 문제를 해결할 수 있다. 이를 통해 실시 예는 카메라 모듈의 동작 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예는 상기 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재를 이용하여 상기 렌즈 배럴 및 렌즈 구동 장치의 강성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 상기 렌즈 배럴 및/또는 렌즈 구동 장치의 이동 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 에에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 카메라 모듈의 A-A' 방향으로의 단면도이다.
도 4는 도 3의 일부 영역의 확대도이다.
도 5는 실시 예에 따른 렌즈 배럴의 사시도이다.
도 6은 제1 실시 예의 렌즈 배럴을 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 7은 제2 실시 예의 렌즈 배럴을 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 8은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 사시도이다.
도 9는 도 8의 보빈의 내측면의 확대도이다.
도 10은 실시 예의 결합 부재가 배치되기 이전의 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 10의 결합 상태에서 결합 부재가 배치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 12는 비교 예의 에폭시 접합 방식에서의 렌즈 배럴의 변형을 보여주는 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타내다.
도 14는 도 13에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 광축(Optical Axis) 방향은 카메라 액추에이터, 카메라 모듈에 결합되는 렌즈의 광축 방향으로 정의할 수 있고, 수직 방향은 광축과 수직인 방향으로 정의할 수 있다.
이하에서 사용되는 오토 포커스 기능은 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의할 수 있다.
한편, 오토 포커스는 AF(Auto Focus)와 대응할 수 있다. 또한, 오토 포커스 피드백(CLAF, closed-loop auto focus) 제어는 포커스 조절의 정확성을 향상시키기 위해 이미지 센서와 렌즈 사이의 거리를 감지하여 렌즈의 위치를 실시간으로 피드백(feedback, 되먹임) 제어하는 것으로 정의할 수 있다.
또한, 실시 예를 설명하기 이전에, 제1방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2방향은 상기 제1방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2방향은 상기 제1방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 제3방향은 상기 제1 및 제2방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제3 방향은 상기 제1 및 제2방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 z축 방향을 의미할 수 있다. 여기서 상기 제3방향은 광축 방향을 의미할 수 있다.
도 1은 실시 에에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 카메라 모듈의 A-A' 방향으로의 단면도이고, 도 4는 도 3의 일부 영역의 확대도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 카메라 모듈(100)은 렌즈(110), 렌즈 배럴(120), 렌즈 구동 장치(130), 필터(140), 홀더(150), 회로 기판(160), 보강 플레이트(170), 이미지 센서(180) 및 결합 부재(190)를 포함할 수 있다. 여기에서, 카메라 모듈(100)은 촬상기 또는 촬영기로 대체하여 표현할 수 있고, 홀더(150)는 센서 베이스(sensor base)로 대체하여 표현할 수 있다. 상기 렌즈 구동 장치(130)는 렌즈 또는 렌즈 배럴을 구동하는 액추에이터라고도 할 수 있다.
또한, 실시 예에의 카메라 모듈은 도면에 도시하지 않았지만, 필터(140) 상에 배치되는 차단 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에의 카메라 모듈은 홀더(150)와 필터(140) 사이에 배치되는 접착 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에의 카메라 모듈은 회로 기판(160) 상에 배치되는 모션 센서(미도시), 제어소자(미도시) 및 커넥터(미도시)를 포함할 수 있다.
렌즈(110) 또는 렌즈 배럴(120)은 렌즈 구동 장치(130)에 장착될 수 있다. 바람직하게, 렌즈(110)는 렌즈 배럴(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 배럴(120)은 상기 렌즈 구동 장치(130)에 장착될 수 있다.
구체적으로, 상기 렌즈 구동 장치(130)는 보빈(추후 설명)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 배럴(120)은 상기 렌즈 구동 장치(130)의 보빈에 결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 렌즈 배럴(120)의 외측면과 상기 보빈의 내측면 사이에는 결합 부재(190)가 배치될 수 있다. 상기 렌즈 배럴(120)은 상기 결합 부재(190)를 통해 상기 렌즈 구동 장치(130)의 보빈에 결합될 수 있다. 이하에서 설명하겠지만, 상기 결합 부재(190)는 솔더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 솔더 본딩을 통해 렌즈 배럴(120)과 렌즈 구동 장치(130)를 서로 결합시킬 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 기존의 에폭시를 이용한 결합 방식 대비 카메라 모듈의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명한다.
렌즈 구동 장치(130)는 상기 렌즈(110)가 수용된 렌즈 배럴(120)을 구동할 수 있다.
렌즈(110)는 3매 또는 그 이상의 렌즈들이 적층된 광학계일 수 있다. 렌즈(110)는 5매 이상의 렌즈들이 적층된 광학계일 수 있다. 렌즈(110)는 8매 이상의 렌즈들이 적층된 광학계일 수 있다. 이때, 도면에는 상기 렌즈(110)가 8매의 렌즈를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 렌즈(110)는 8매 미만의 적층 구조를 가질 수 있고, 이와 다르게 9매 이상의 적층 구조를 가질 수 있다. 상기 렌즈(110)는 적어도 하나의 플라스틱 재질의 렌즈를 포함하거나, 적어도 하나의 유리 재질의 렌즈와 플라스틱 재질의 렌즈를 포함할 수 있다. 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈(110)에는 플라스틱 재질의 렌즈가 유리 재질의 렌즈보다 많거나, 2매 이상일 수 있다. 여기서, 상기 렌즈(110)는 플라스틱 렌즈들 또는/및 유리 렌즈(들)로 적층할 수 있다. 여기서, 상기 플라스틱 재질은 유리 재질의 열 팽창계수(CTE)에 비해 5배 이상 높고, 온도의 함수에 따른 굴절률의 변경 값(|dN/Dt|)은 유리 재질보다 플라스틱 재질이 10배 이상 높을 수 있다. 여기서, dN은 렌즈의 굴절률의 변경 값이며, dT는 온도의 변경 값을 나타낸다.
바람직하게, 상기 렌즈(110)는 프리폼 렌즈를 포함할 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 렌즈 배럴(120)과 보빈(132) 사이의 결합 구조는 상기 렌즈가 프리폼 렌즈일 경우에서 효과가 극대화될 수 있다.
즉, 프리폼 렌즈는 비대칭 구조를 가질 수 있다. 그리고, 프리폼 렌즈는 로테이션 및/또는 렌즈 배럴의 수치 변화에 민감하게 반응하여 해상도 변화가 발생할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 상기 렌즈 모듈이 렌즈 구동 장치에 배치된 상태에서 상기 렌즈 모듈의 특성 변화를 방지하여 카메라 모듈의 동작 특성을 향상시킬 수 있도록 한다.
카메라 모듈(100)은 AF(Auto Focus)용 카메라 모듈, OIS(Optical Image Stabilizer)용 카메라 모듈 중 어느 하나일 수 있다. AF용 카메라 모듈은 오토 포커스 기능만을 수행할 수 있는 것을 말하며, OIS용 카메라 모듈은 오토 포커스 기능 및 OIS(Optical Image Stabilizer) 기능을 수행할 수 있는 것을 말한다.
예컨대, 렌즈 구동 장치(130)는 AF용 렌즈 구동 장치이거나 또는 OIS용 렌즈 구동 장치일 수 있으며, 여기서 "AF용" 및 "OIS용"의 의미는 AF용 카메라 모듈 및 OIS용 카메라 모듈에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
예컨대, 카메라 모듈(100)의 렌즈 구동 장치(130)는 OIS용 렌즈 구동 장치일 수 있다.
렌즈 구동 장치(130)는 하우징(131) 및 상기 하우징(131) 내에 배치되고, 렌즈 배럴(120)과 결합되는 보빈(132)을 포함할 수 있다.
또한, 도면에서 구체적으로 도시하지 않았지만, 상기 렌즈 구동 장치(130)는 상기 보빈(132)에 배치되는 제1 코일(미도시), 하우징(131)에 배치되면서 상기 제1 코일과 대향되는 마그네트(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 구동 장치(130)는 상기 하우징(131)의 상부와 상기 보빈(132)의 상부에 결합되는 적어도 하나의 상부 탄성 부재(미도시)와, 상기 보빈(132)의 하부와 상기 하우징(131)의 하부에 결합되는 적어도 하나의 하부 탄성 부재(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 렌즈 구동 장치(130)는 상기 보빈(132) 또는 상기 하우징(131) 아래에 배치되는 제2 코일(미도시)과, 상기 제2 코일 아래에 배치되는 구동 기판(미도시)과, 상기 구동 기판 아래에 배치되는 베이스(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 보빈(132)은 렌즈 배럴(120)이 결합되는 '홀더'라고도 할 수 있다.
또한, 렌즈 구동 장치(130)는 상기 베이스에 결합되고, 상기 베이스와 함께 렌즈 구동 장치(130)의 구성들을 수용하기 위한 공간을 제공하는 커버 부재(133)를 포함할 수 있다.
또한, 렌즈 구동 장치(130)는 구동 기판과 상부 탄성 부재를 전기적으로 연결하고 하우징(131)을 베이스에 대하여 지지하는 지지 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제1 코일과 제2 코일 각각은 구동 기판과 전기적으로 연결될 수 있고, 구동 기판으로부터 구동 신호(구동 전류)를 제공받을 수 있다.
예컨대, 상부 탄성 부재는 복수의 상부 스프링들을 포함할 수 있고, 지지 부재는 상부 스프링들과 연결되는 지지 부재들을 포함할 수 있고, 상부 스프링들 및 지지 부재를 통하여 제1 코일은 구동 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 구동 기판은 복수의 단자들을 포함할 수 있고, 복수의 단자들 중 일부는 제1 코일 및/또는 제2 코일 각각에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예의 렌즈 구동 장치(130)는 제1 코일과 마그네트 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 보빈(132) 및 이에 결합된 렌즈 또는 렌즈 배럴(120)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고 상기 전자기력에 의해 상기 보빈(132), 상기 보빈(132)에 결합된 렌즈 배럴(120) 및 상기 렌즈 배럴(120)에 결합된 렌즈(110)의 광축 방향으로의 변위가 제어됨으로서, AF 구동이 구현될 수 있다.
또한, 렌즈 구동 장치(130)는 제2 코일과 마그네트 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 하우징(131)이 광축과 수직한 방향으로 이동될 수 있고, 이로 인하여 손떨림 보정 또는 OIS 구동이 구현될 수 있다.
또한, AF 피드백 구동을 위하여, 카메라 모듈(100)의 렌즈 구동 장치(130)는 보빈(132)에 배치되는 센싱 마그네트(sensing magnet, 미도시), 및 하우징(131)에 배치되는 AF 위치 센서(예컨대, 홀 센서(hall sensor), 미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 구동 장치(130)는 하우징 또는/및 베이스에 배치되고 AF 위치 센서가 배치 또는 장착되는 회로 기판(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 다른 실시 예에서는 AF 위치 센서가 보빈에 배치되고, 센싱 마그네트가 하우징에 배치될 수도 있다. 또한, 렌즈 구동 장치(130)는 센싱 마그네트에 대응하여 보빈(132)에 배치되는 밸런싱 마그네트를 더 포함할 수도 있다.
AF 위치 센서는 보빈(132)의 이동에 따른 센싱 마그네트의 자기장의 세기를 감지한 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다. 상부 탄성 부재(또는 하부 탄성 부재) 또는/및 지지 부재를 통하여, AF 위치 센서는 구동 기판에 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 기판은 AF 위치 센서에 구동 신호를 제공할 수 있고, AF 위치 센서의 출력은 구동 기판으로 전송될 수 있다.
다른 실시 예에서 렌즈 구동 장치(130)는 AF용 렌즈 구동 장치일 수도 있으며, AF용 렌즈 구동 장치는 하우징, 하우징의 내측에 배치되는 보빈, 보빈에 배치되는 코일, 하우징에 배치되는 마그네트(magnet), 보빈과 하우징에 결합되는 적어도 하나의 탄성 부재, 및 보빈(또는/및 하우징) 아래에 배치되는 베이스(base)를 포함할 수 있다.
예컨대, 탄성 부재는 상술한 상부 탄성 부재 및 하부 탄성 부재를 포함할 수 있다.
코일에는 구동 신호(예컨대, 구동 전류)가 제공될 수 있고, 코일과 마그네트 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 보빈이 광축 방향으로 이동될 수 있다.
다른 실시 예에서는 코일은 하우징에 배치될 수 있고, 마그네트는 보빈에 배치될 수도 있다.
또한, AF 피드백 구동을 위하여, AF용 렌즈 구동 장치는 보빈에 배치되는 센싱 마그네트(sensing magnet), 하우징에 배치되는 AF 위치 센서(예컨대, 홀 센서(hall sensor), 및 AF 위치 센서가 배치되고 하우징 또는/및 베이스에 배치 또는 장착되는 회로 기판을 더 포함할 수도 있다. 다른 실시 예에서는 AF 위치 센서가 보빈에 배치되고, 센싱 마그네트가 하우징에 배치될 수도 있다.
다른 실시 예에 따른 카메라 모듈은 도 1의 렌즈 구동 장치(130) 대신에 렌즈 또는 렌즈 배럴(120)과 결합되고, 렌즈 또는 렌즈 배럴(120)과 고정시키는 하우징을 포함할 수도 있고, 하우징은 홀더(150)의 상면에 결합 또는 부착될 수 있다. 홀더(150)에 부착 또는 고정된 하우징은 이동되지 않을 수 있고, 홀더(150)에 부착된 상태에서 하우징의 위치는 고정될 수 있다.
회로 기판은 코일과 AF 위치 센서에 전기적으로 연결될 수 있고, 회로 기판을 통하여 코일 및 AF 위치 센서 각각에 구동 신호가 제공될 수 있고, AF 위치 센서의 출력이 회로 기판으로 전송될 수 있다.
홀더(150)는 렌즈 구동 장치(130) 아래에 배치될 수 있다.
필터(140)는 홀더(150)에 장착되며, 홀더(150)는 필터(140)가 안착되는 안착부를 구비할 수 있다.
이때, 홀더(150)와 필터(140) 사이에는 접착 부재(미도시)가 도포될 수 있으며, 이를 통해 렌즈 구동 장치(130)에 홀더(150)를 결합 또는 부착시킬 수 있다. 예컨대, 상기 접착 부재는 렌즈 구동 장치(130)를 구성하는 베이스의 하면과 홀더(150)의 상면 사이에 배치되어, 이를 서로 접착시킬 수 있다. 상기 홀더(150)와 렌즈 구동 장치(130) 사이에 배치되는 접착 부재는 렌즈 구동 장치(130) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수도 있다. 예컨대, 상기 접착 부재는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등일 수 있다.
필터(140)는 홀더(150)의 안착부 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 홀더(150)의 안착부는 홀더(150)의 상면으로부터 돌출되는 돌출부일 수 있다. 예를 들어, 홀더(150)의 안착부는 홀더(150)의 상면으로부터 함몰된 홈(recess), 캐비티(cavity), 또는 홀(hole) 형태일 수도 있다.
상기 홀더(150)의 안착부는 렌즈(110) 또는 렌즈 배럴(120)의 하단이 필터(140)와 접촉 또는 충돌하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이때, 홀더(150)의 돌출부는 필터(140)의 측면을 따라 광축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 홀더(150)의 돌출부는 필터(140)의 측면을 감싸도록 필터(140)의 측면 주위에 배치될 수 있다.
상기 홀더(150)의 돌출부의 내측면은 필터(140)의 측면과 대향되도록 구비될 수 있고, 양자는 서로 이격될 수 있다. 이는 필터(140)를 홀더(150)의 안착부 내측에 용이하게 실장하기 위한 가공 공차를 확보하기 위함이다.
또한, 상기 홀더(150)의 돌출부의 상면은 필터(140)의 상면보다 광축 방향으로 상측에 위치할 수 있다. 이는 렌즈(110) 또는 렌즈 배럴(120)이 렌즈 구동 장치(130)에 장착되어 광축 방향으로 이동하거나 외부의 충격에 의하여 필터(140)를 향하는 방향으로 이동하는 경우, 렌즈(110) 또는 렌즈 배럴(120)의 하단이 필터(140)와 직접 충돌하는 것을 방지하기 위함이다.
상측에서 바라본 안착부의 돌출부의 형상은 필터(140)의 형상과 일치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 안착부의 돌출부의 형상은 필터(140)의 형상과 유사하거나 다를 수도 있다.
홀더(150)는 필터(140)가 실장 또는 배치되는 부위에 필터(140)를 통과하는 광이 이미지 센서(180)에 입사할 수 있도록 개구가 형성될 수 있다.
예컨대, 개구는 홀더(150)를 광축 방향으로 관통할 수 있으며, "관통 홀"로 대체하여 표현될 수도 있다.
예컨대, 개구는 홀더(150)의 중앙을 관통할 수 있으며, 안착부 내에 마련될 수 있고, 개구의 면적은 필터(140)의 면적보다 작을 수 있다.
홀더(150)는 회로 기판(160) 상에 배치되며, 내부에 필터(140)를 수용할 수 있다. 홀더(150)는 상측에 위치하는 렌즈 구동 장치(130)를 지지할 수 있다. 렌즈 구동 장치(130)의 베이스의 하면은 홀더(150)의 상면에 배치될 수 있다.
예컨대, 렌즈 구동 장치(130)의 베이스의 하면은 홀더(150)의 상면에 접할 수 있고, 홀더(150)의 상면에 의해 지지될 수 있다.
예컨대, 필터(140)는 홀더(150)의 안착부 내에 배치될 수 있다. 필터(140)는 렌즈 배럴(120)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(180)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 필터(140)는 적외선 차단 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 필터(140)는 광축(OA)과 수직한 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다.
회로 기판(160)은 홀더(150)의 하부에 배치되고, 홀더(150)는 회로 기판(160)의 상면에 배치될 수 있다.
에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등과 같은 접착 부재에 의하여 홀더(150)는 회로 기판(160)의 상면에 부착 또는 고정될 수 있다. 이때 접착 부재는 홀더(150)의 하면과 회로 기판(160)의 상면 사이에 배치될 수 있다.
회로 기판(160)은 홀더(150)의 개구에 대응하는 캐비티(161)를 구비할 수 있다. 회로 기판(160)의 캐비티(161)는 광축 방향으로 회로 기판(160)을 관통하는 관통 홀 형태일 수 있다.
회로 기판(160)의 캐비티(161) 내에는 이미지 센서(180)가 배치될 수 있다.
보강 플레이트(170)는 회로 기판(160)의 아래에 배치되고, 회로 기판(160)의 캐비티(161)에 대응하고 이미지 센서(180)가 실장되기 위한 돌출부(171)를 포함할 수 있다.
돌출부(171)는 보강 플레이트(170)의 상면의 일 영역으로부터 광축 방향으로 돌출될 수 있다. 이미지 센서(180)는 돌출부(171)의 상면에 배치되고, 회로 기판(160)의 캐비티(161)를 통해 노출될 수 있다.
보강 플레이트(170)의 돌출부(171)의 상면에 배치된 이미지 센서(180)는 와이어(21)를 통하여 회로 기판(160)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 와이어(21)는 이미지 센서(180)의 단자(181)와 회로 기판(160)의 단자(162)을 서로 연결할 수 있다.
보강 플레이트(170)는 기설정된 두께와 경도를 갖는 판재형 부재로서, 이미지 센서(180)를 안정적으로 지지할 수 있고, 외부로부터의 충격 또는 접촉에 의하여 이미지 센서가 파손되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 보강 플레이트(170)는 이미지 센서로부터 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열 효과를 향상시킬 수 있다.
예컨대, 보강 플레이트(170)는 열전도도가 높은 금속 재질, 예컨대, SUS, 알루미늄 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 보강 플레이트(170)는 글라스 에폭시, 플라스틱, 또는 합성수지 등으로 형성될 수도 있다.
또한, 보강 플레이트(170)는 회로 기판(160)의 접지 단자와 전기적으로 연결됨으로써, ESD(Electrostatic Discharge Protection)로부터 카메라 모듈을 보호하기 위한 그라운드(Ground) 역할을 할 수도 있다.
이미지 센서(180)는 필터(140)를 통과한 광이 입사하여 광이 포함하는 이미지가 결상되는 부위일 수 있다.
회로 기판(160)은 이미지 센서(180)에 결상되는 이미지를 전기적 신호로 변환하여 외부장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수도 있다. 회로 기판(160)에는 이미지 센서, 및 각종 소자와 전기적으로 연결되는 회로 패턴이 형성될 수 있다.
홀더(150)는 제1 홀더로 대체하여 표현될 수 있고, 회로 기판(160)은 제2 홀더로 대체하여 표현될 수도 있다.
이미지 센서(180)는 렌즈 구동 장치(130)를 통하여 입사되는 광에 포함되는 이미지를 수신하고, 수신된 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있다.
필터(140)와 이미지 센서(180)는 광축(OA) 방향 또는 제1방향으로 서로 대향되도록 이격하여 배치될 수 있다.
한편, 필터(140)의 상면에는 차단 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 차단 부재는 "마스킹부"로 대체하여 표현될 수 있다.
예컨대, 차단 부재는 필터(140)의 상면의 가장자리 영역에 배치될 수 있으며, 렌즈(110) 또는 렌즈 배럴(120)을 통과하여 필터(140)의 가장자리 영역을 향하여 입사되는 광의 적어도 일부가 필터(140)를 통과하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 차단 부재는 필터(140)의 상면에 결합 또는 부착될 수 있다.
예컨대, 필터(140)는 광축 방향으로 보아 사각형으로 형성될 수 있고, 차단 부재는 필터(140)의 상면의 각 변을 따라 필터(140)에 대하여 대칭형으로 형성될 수 있다.
이때, 차단 부재는 필터(140)의 상면의 각 변에서 일정한 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
차단 부재는 불투명한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 차단 부재는 필터(140)에 도포되는 불투명한 재질의 접착성 물질로 구비되거나 또는 필터(140)에 부착되는 필름 형태로 구비될 수 있다.
필터(140)와 이미지 센서(180)는 광축 방향으로 서로 대향되도록 배치될 수 있고, 차단 부재는 광축 방향으로 회로 기판(160)에 배치된 단자(162) 및/또는 와이어(21)와 적어도 일부가 중첩될 수 있다.
와이어(21) 및 단자(162)는 도전성 물질, 예컨대, 금, 은, 동, 동합금 등으로 형성될 수 있고, 이러한 도전성 물질은 광을 반사시키는 특성을 가질 수 있다. 필터(140)를 통과한 광은 회로 기판(160)의 단자(162) 및 와이어(21)에 의하여 반사될 수 있고, 이러한 반사광에 의하여 순간적인 번쩍임, 즉 플레어(flare) 현상이 발생될 수 있고, 이러한 플레어 현상은 이미지 센서(180)에 결상되는 이미지를 왜곡시키거나 이미지 화질을 저하시킬 수 있다.
차단 부재는 광축 방향으로 단자(162) 및/또는 와이어(21)와 적어도 일부가 중첩되도록 배치되기 때문에, 렌즈(110) 또는 렌즈 배럴(120) 통과한 광 중에서 회로 기판(160)의 단자(162), 또는/및 와이어(21)로 향하는 광을 차단하여 상술한 플레어 현상 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 이미지 센서(180)에 결상되는 이미지가 왜곡되거나 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 회로 기판(160) 상에는 모션 센서(미도시)가 실장 또는 배치되며, 모션 센서는 회로 기판(160)에 마련되는 회로 패턴을 통하여 제어소자(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
모션 센서는 카메라 모듈(100)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보를 출력한다. 모션 센서는 2축 또는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 또는 각속도 센서로 구현될 수 있다. 제어소자는 회로 기판(160)에 실장 또는 배치된다.
회로 기판(160)은 렌즈 구동 장치(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 회로 기판(160)은 렌즈 구동 장치(130)의 구동 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 회로 기판(160)을 통하여 렌즈 구동 장치(130)의 제1 코일 및 제2 코일 각각에 구동 신호가 제공될 수 있고, AF 위치 센서(또는 OIS 위치 센서)에 구동 신호가 제공될 수 있다. 또한, AF 위치 센서(또는 OIS 위치 센서)의 출력은 회로 기판(160)으로 전송될 수 있다.
커넥터(190)는 회로 기판(160)과 전기적으로 연결되며, 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 구비할 수 있다.
이미지 센서(180)의 하면과 보강 플레이트(170) 사이에는 제1 접착 부재(175)가 배치될 수 있고, 제1 접착 부재(175)에 의하여 이미지 센서(180)는 보강 플레이트(170) 상에 부착 또는 고정될 수 있다.
이때, 보강 플레이트(170)는 복수의 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 보강 플레이트(170)는 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역(S1)은 이미지 센서(180)와 광축 방향(OA)으로 오버랩되는 영역일 수 있다. 상기 제1 영역(S1)은 회로 기판(160)의 캐비티(161)와 광축 방향(OA)으로 오버랩되는 영역일 수 있다. 상기 제1 영역(S1)은 이미지 센서(180)가 부착되는 영역일 수 있다. 제2 영역(S2)은 제2 접착 부재(165)가 배치되는 영역일 수 있다. 상기 제2 영역(S2)은 광축 방향(OA)으로 회로 기판(160)과 오버랩되는 영역일 수 있다.
그리고 돌출부(171)는 상기 보강 플레이트(170)의 상기 제1 영역(S1)에 위치한다. 이때, 보강 플레이트(170)와 돌출부(171)는 서로 일체로 형성된 단일 플레이트일 수 있다.
이미지 센서(180)는 상기 돌출부(171)의 상면에 부착 또는 고정될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(180)의 하면의 적어도 일부는 상기 돌출부(171)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 즉, 실시 예에서의 제1 접착 부재(1750)는 상기 제1 영역(S1) 중 상기 돌출부(171)가 형성되지 않는 영역에 선택적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이미지 센서(180)의 적어도 제1 부분은 상기 돌출부(171)와 직접 접촉하고, 적어도 제2 부분은 상기 제1 접착 부재(175)와 직접 접촉할 수 있다. 즉, 이미지 센서(180)은 상기 제1 부분이 상기 보강 플레이트(170)의 돌출부에 지지된 상태에서, 상기 제2 부분이 상기 제1 접착 부재(175)에 부착 또는 고정될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(180)의 적어도 일부분이 상기 보강 플레이트(170)의 돌출부(171)와 직접 접촉하도록 하여, 상기 이미지 센서(180)의 휨 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(180)의 적어도 일부분이 상기 보강 플레이트(170)의 돌출부와 직접 접촉하도록 하여 상기 이미지 센서(180)로부터 발생하는 열을 효율적으로 외부로 전달할 수 있다.
이에 따라, 실시 예에서의 상기 이미지 센서(180)의 면적은 상기 제1 접착 부재(175)의 면적보다 클 수 있다. 즉, 상기 이미지 센서(180)의 면적 중 일부분만이 상기 제1 접착 부재(1750)와 접촉할 수 있다. 즉, 제1 실시 예에서는 이미지 센서(180)의 하면의 제1 부분은 상기 보강 플레이트(170)의 돌출부(171)와 접촉하고, 상기 제1 부분을 제외한 나머지 제2 부분은 상기 제1 접착 부재(1750)와 접촉할 수 있다.
제1 접착 부재(175)는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제, 접착 필름 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 회로 기판(160)의 하면과 보강 플레이트(170)의 제2 영역(S2)의 상면 사이에는 제2 접착 부재(165)가 배치될 수 있고, 제2 접착 부재(165)에 의하여 회로 기판(160)은 보강 플레이트(170)에 부착 또는 고정될 수 있다. 예컨대, 제2 접착 부재(165)는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제, 접착 필름일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 돌출부(171)의 상면의 면적은 이미지 센서(180)의 하면의 면적보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(180)의 하면의 제1 부분만이 상기 돌출부(171)와 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 돌출부(171)의 상면의 면적은 상기 이미지 센서(180)의 하면의 면적보다 작다.
한편, 보강 플레이트(170)의 제2 영역(S2)의 상면에서 돌출부(171)의 상면까지의 제1 높이(H1)와 보강 플레이트(170)의 하면에서 보강 플레이트(170)의 제2 영역(S2)의 상면까지의 제2 높이(H2)의 비율(H1:H2)은 1:0.67 ~ 1:2.1일 수 있다. 또한, 상기 제2 높이를 제1 높이로 나눈 값(H2/H1)이 0.67 미만인 경우에는 보강 플레이트(170)가 회로 기판(160)을 지지할 수 없을 정도로 휘어지거나 변형되기 쉽다.
또한, 제2 높이를 제1 높이로 나눈 값(H2/H1)이 2.1을 초과하는 경우에는 돌출부(171)의 돌출된 높이가 미미하여 보강 플레이트(170)의 평탄도를 향상시킬 수 없고, 이미지 센서(180)의 상면과 회로 기판(160)의 상면 간의 광축 방향으로의 단차를 줄이는 효과가 감소되어 양자 간의 와이어 본딩의 신뢰성을 확보할 수 없다.
예컨대, H1는 80[㎛] ~ 150[㎛]일 수 있고, H2는 100[㎛] ~ 170[㎛]일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 보강 플레이트(170)의 하면을 기준으로 보강 플레이트(170)의 돌출부(171)의 상면의 높이는 보강 플레이트(170)에 배치된 회로 기판(160)의 상면의 높이보다 낮을 수 있다. 예컨대, 보강 플레이트(170)는 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2)을 포함할 수 있으며, 제1 영역(S1)은 이미지 센서(180)가 부착되는 영역일 수 있고, 제2 영역(S2)은 회로 기판(160)이 부착되는 영역일 수 있다.
또한, 상기 제1 영역(S1)은 제1 접착 부재(175)가 배치되는 제1-1 영역(S1-1)과, 상기 돌출부(171)가 배치되는 제1-2 영역(S1-2)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1-1 영역(S1-1)은 상기 제2 영역(S2)과 동일한 높이를 가질 수 있다.
보강 플레이트(170)의 제1 영역(S1)에는, 제1-1 영역(S1-1)을 기준으로, 보강 플레이트의 하면에서 보강 플레이트의 상면 방향을 돌출되는 돌출부(171)를 포함할 수 있고, 이미지 센서(180)는 돌출부(171)의 상면에 배치될 수 있다.
예컨대, 보강 플레이트(170)의 제1 영역(S1) 중 제1-2 영역(S1-2)은 보강 플레이트(170)의 제1-1 영역(S1-1) 및 제2 영역(S2)보다 돌출되는 돌출부(171)를 포함할 수 있다.
상기 보강 플레이트(170)의 제1-2 영역(S1-2)의 두께(T1)는 제1-1 영역(S1-1) 및 제2 영역(S2)의 두께(T2)보다 두껍다(T1>T2). 그리고, T1>T2이므로, 보강 플레이트(170)의 돌출부(171)의 상면의 왜곡이 억제될 수 있고, 돌출부(171)의 상면의 평탄도가 향상될 수 있다. 이로 인하여 실시 예는 돌출부(171)의 상면에 배치된 이미지 센서(180)의 신뢰성이 향상될 수 있고, 카메라 모듈의 광학 성능이 향상될 수 있다.
보강 플레이트(170)의 제2 영역(S2)은 일정한 두께를 가짐으로써, 실시 예는 카메라 모듈의 전체 높이에 영향을 받지 않을 수 있다. 그리고 이미지 센서(180)는 돌출부(171)의 상면에, 상기 돌출부와 직접 접촉하며 배치되기 때문에, 회로 기판(160)의 상면과 이미지 센서(180)의 상면 사이의 높이 차이가 줄어들어 회로 기판(160)과 이미지 센서(180) 간의 와이어 길이가 짧아지고, 이로 인하여 와이어 본딩의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
보강 플레이트(170)의 돌출부(171)의 측면과 회로 기판의 캐비티의 측면 사이의 이격 거리(D1)는 100[㎛] ~ 250[㎛]일 수 있다. D1이 100[㎛] 미만인 경우에는 회로 기판(160)을 보강 플레이트(170)에 부착시키기 위한 부착 공차가 작아져서 회로 기판(160)의 캐비티(161)와 보강 플레이트(170)의 돌출부(171) 사이의 오정렬이 발생될 수 있고, 회로 기판(160)과 돌출부(171) 간의 충돌에 의하여 회로 기판(160)이 파손될 수 있다.
D1이 250[㎛] 초과인 경우에는 이미지 센서와 회로 기판 간의 이격 거리가 증가하여 와이어 본딩의 신뢰성이 나빠질 수 있다.
한편, 실시 예에서의 보강 플레이트(170)의 돌출부(171)는 보강 플레이트(170)의 제1 영역(S1)에서, 상기 제1-1 영역(S1-1)을 사이에 두고 상호 이격되는 복수의 돌기들을 포함할 수 있다.
한편, 실시 예에서의 렌즈(110)가 수용되는 렌즈 배럴(120)과 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)은 무나사산 결합될 수 있다. 최근 들어, 고성능의 카메라 모듈을 요구하는 추세에 따라, 광축 정렬의 오차 범위가 더욱 엄격하게 요구되므로, 나사산 결합 방식보다 무나사산 결합 방식이 더욱 효율적일 수 있다.
이러한 무나사산 결합 방식은, 상기 보빈(132)의 중공부에 렌즈 배럴(120)을 상측 또는 하측에서 삽입한 후, 결합 부재(190)를 이용하여 상기 보빈(132)에 렌즈 배럴(120)을 고정시킬 수 있다.
추후 설명하겠지만, 실시 예의 렌즈 배럴(120)은 인서트 사출 또는 이중 사출 방식으로 사출된 사출품일 수 있다. 또한, 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)도 인서트 사출 또는 이중 사출 방식으로 사출된 사출품일 수 있다.
이에 따라, 상기 렌즈 배럴(120)은 상기 렌즈 배럴(120)을 구성하는 몸체의 프레임 및 상기 프레임 내에 삽입된 제1 금속 부재(126)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 렌즈 배럴(120)의 프레임은 절연 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 배럴(120)의 프레임은 레진으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 배럴(120)의 프레임은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 프레임과는 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)는 금속물질을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 제1 금속 부재(126)는 비자성 금속 물질을 포함할 수 있다.
실시 예의 상기 렌즈 배럴(120)은 금속 물질의 제1 금속 부재(126)를 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)의 적어도 일부는 상기 렌즈 배럴(120)의 외측으로 노출될 수 있다. 그리고, 상기 제1 금속 부재(126)의 상기 노출된 부분은 상기 렌즈 배럴(120)과 상기 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)을 결합시키기 위한 본딩부로 기능할 수 있다.
나아가, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)의 프레임 내에 삽입될 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)는 본딩부로 기능하는 것 이외에 상기 렌즈 배럴(120)의 강성을 향상시키는 기능을 할 수 있다. 또한, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)의 특성 변화를 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)는 다양한 요인에 의해 상기 렌즈 배럴(120)의 변형에 의한 특성 변화를 방지할 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 렌즈 배럴(120)의 치수 변화를 방지할 수 있고, 상기 치수 변화에 의해 카메라 모듈의 해상력이 저하되는 문제를 해결할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
이에 대응하게, 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)은 보빈(132)의 프레임 및 상기 프레임에 인서트된 제2 금속 부재(132-3)를 포함할 수 있다. 상기 제2 금속 부재(132-3)는 상기 보빈(132)에 인서트될 수 있다. 상기 제2 금속 부재(132-3)는 금속 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 제2 금속 부재(132-3)는 비자성 금속 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 금속 부재(132-3)는 상기 보빈(132)의 외측으로 노출되는 부분을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 금속 부재(132-3)의 상기 노출된 부분은 상기 렌즈 배럴(120)과의 결합 시에 본딩부로 기능할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 금속 부재(132-3)는 상기 제1 금속 부재(126)에 인접하게 위치할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 금속 부재(126)와 제2 금속 부재(132-3)를 이용하여 상기 렌즈 배럴(120)과 상기 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)을 서로 결합시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 금속 부재(132-3)는 본딩부로 기능하는 것 이외에, 상기 보빈(132)의 강성을 향상시키는 기능을 할 수 있다. 또한, 상기 제2 금속 부재(132-3)는 상기 보빈(132)의 특성 변화를 방지할 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 보빈(132)의 변형을 방지할 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 렌즈 구동 장치(130)에 의해 보다 정확한 위치로 상기 렌즈 배럴(120)의 이동이 가능하도록 할 수 있다. 이에 의해 실시 예는 카메라 모듈의 동작 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 렌즈 배럴(120)과 렌즈 구동 장치(130)는 상기 제1 금속 부재(126) 및 제2 금속 부재(132-3)에 결합 부재(190)가 배치되는 것에 의해 상호 결합될 수 있다.
상기 결합 부재(190)는 솔더를 포함할 수 있다. 즉, 실시 예의 상기 솔더 본딩에 의해 상기 렌즈 배럴(120)과 상기 렌즈 구동 장치(130)를 상호 결합시킬 수 있다.
이를 통해 실시 예는 에폭시를 사용한 종래 기술 대비, 상기 에폭시의 경화 시에 발생하는 렌즈 배럴(120) 및/또는 보빈(132)의 변형을 방지할 수 있다.
이하에서는 실시 예에 따른 렌즈 배럴(120), 보빈(132) 및 이들 사이의 결합 구조에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 실시 예에 따른 렌즈 배럴의 사시도이고, 도 6은 제1 실시 예의 렌즈 배럴을 수평 방향으로 절단한 단면도이고, 도 7은 제2 실시 예의 렌즈 배럴을 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 5 내지 7을 참조하면, 실시 예에 따른 렌즈 배럴(120)은 광축 방향으로 관통되는 개구(121)를 포함할 수 있다. 상기 개구(121)는 상기 렌즈 배럴(120) 내부에 수용된 렌즈(110)를 노출할 수 있다.
상기 렌즈 배럴(120)은 측면부를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 배럴(120)의 측면부는 영역별로 서로 다른 경사각을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 배럴(120)은 내부에 수용된 렌즈(110)의 외경에 대응하는 외경을 가질 수 있다. 다만, 실시 예에서의 렌즈 배럴(120)은 내부에 수용된 렌즈(110)의 외경과 무관하게, 상기 렌즈 배럴(120)과 상기 보빈(132) 사이의 결합을 위한 외경을 가진 부분을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 배럴(120)은 제1 플랜지부(122)를 포함할 수 있다.
상기 제1 플랜지부(122)는 상기 렌즈 배럴(120)의 외측면에서 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제1 플랜지부(122)는 상기 렌즈 배럴(120)의 전체 영역에서 외경이 가장 큰 부분을 의미할 수 있다. 상기 제1 플랜지부(122)는 상기 렌즈 배럴(120)이 상기 보빈(132)에 조립될 때, 상기 렌즈 배럴(120)의 하방 이동을 제한하는 스토퍼 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 보빈(132)과 렌즈 배럴(120)의 결합 시, 상기 렌즈 배럴(120)은 상기 보빈(132)의 상단부에 유입되어 하측으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 제1 플랜지부(122)는 상기 보빈(132) 내에서, 상기 렌즈 배럴(120)의 하측 방향으로의 이동을 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 보빈(132)에는 상기 렌즈 배럴(120)의 제1 플랜지부(122)에 대응하는 제2 플랜지부(추후 설명)를 포함한다. 그리고, 상기 보빈(132) 내에서 상기 렌즈 배럴(120)이 하측 방향으로 최대 이동한 경우, 상기 렌즈 배럴(120)의 제1 플랜지부(122)는 상기 보빈(132)의 제2 플랜지부와 접촉할 수 있고, 이에 따라 하측 방향으로의 이동이 제한될 수 있다.
한편, 실시 예에서, 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 제1 플랜지부(122)에는 돌출부(122-1)가 형성될 수 있다. 상기 돌출부(122-1)는 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 제1 플랜지부(122)의 외측면에서 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 돌출부(122-1)는 상기 제1 플랜지부(122)의 외측면에 복수 개 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부(122-1)는 광축을 중심으로, 상기 광축과 수직한 제1 방향(예를 들어, x축 방향)으로 서로 마주보며 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부(122-1)는 광축을 중심으로, 상기 광축 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향(예를 들어, y축 방향)으로 서로 마주보며 형성될 수 있다.
상기 돌출부(122-1)는 상기 제1 플랜지부(122)의 스토퍼 기능을 지원할 수 있다. 예를 들어, 상기 보빈(132)에 렌즈 배럴(120)의 조립 시, 상기 돌출부(122-1)는 상기 보빈(132) 내에서 상기 렌즈 배럴(120)이 하측으로 최대 이동한 경우, 상기 보빈(132)의 함몰부(추후 설명)에 수용되어, 상기 제1 플랜지부(122)와 함께, 상기 렌즈 배럴(120)의 하방으로의 이동을 제한할 수 있다.
한편, 상기 복수의 돌출부(122-1)에는 각각 서로 다른 인디케이터(미도시)가 각인될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 돌출부(122-1)에는 서로 다른 문자가 각인될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 보빈(132)과 상기 렌즈 배럴(120)의 결합 시, 상기 렌즈 배럴(120)의 결합 위치를 정확하게 인지할 수 있고, 이에 따라 보빈(132)과 렌즈 배럴(120)의 결합 공정성을 향상시킬 수 있다.
상기 렌즈 배럴(120)은 제1 금속 부재(126)를 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120) 내에 삽입될 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)는 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)에 강성을 부여할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 금속 부재(126)는 일정 강성을 가지는 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)과 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)의 결합 시에 결합 부재(190)의 본딩을 위한 본딩 패드로 이용될 수 있다.
상기 렌즈 배럴(120)과 상기 제1 금속 부재(126)는 별개의 공정을 통해 각각 제조된 상태에서 결합되는 것이 아니라 이중 사출 또는 인서트 사출을 통해 일체로 제조될 수 있다.
이의 제조 방법을 간략히 설명하면, 실시 예는 사출 금형에 상기 제1 금속 부재(126)를 배치할 수 있다. 그리고 실시 예는 상기 제1 금속 부재(126)가 배치된 상태에서 상기 사출 금형에 절연성 물질을 주입하여 상기 렌즈 배럴(120)을 제조할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120) 내에 인서트될 수 있다.
이때, 도 6을 참조하면, 상기 제1 금속 부재(126)는 서로 분리된 복수의 금속 파트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)의 복수의 돌출부(122-1)에 각각 구비되는 복수의 금속 파트를 포함할 수 있다.
즉, 상기 렌즈 배럴(120)은 복수의 돌출부(122-1)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 배럴(120)은 4개의 돌출부(122-1)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 4개의 돌출부(122-1)에 각각 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 제1 내지 제4 금속 파트(126-1, 126-2, 126-3, 126-4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 금속 파트(126-1, 126-2, 126-3, 126-4)는 상기 렌즈 배럴(120)의 4개의 돌출부(122-1)에 각각 구비될 수 있다. 그리고, 상기 제1 내지 제4 금속 파트(126-1, 126-2, 126-3, 126-4)는 서로 분리될 수 있다.
즉, 상기 렌즈 배럴(120)은 상기 돌출부(122-1)에서 상기 렌즈 구동 장치(130)의 보빈과 결합할 수 있다. 따라서, 제1 실시 예의 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 돌출부(122-1)에만 구비될 수 있다. 따라서, 실시 예는 제조 비용을 최소화하면서 상기 렌즈 배럴(120)과 보빈(132) 사이의 결합 공정성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 상기 제1 금속 부재(126)는 하나의 일체형 프레임으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120) 내에 상기 렌즈 배럴(120)의 외주면의 둘레를 따라 링 형상을 가지고 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)의 4개의 돌출부(122-1)에 배치되는 제1 금속 파트(126a)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 돌출부(122-1)에 배치된 제1 금속 파트(126a)를 서로 연결하는 제2 금속 파트(126b)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 제2 실시 예는 링 형상을 가지고 서로 연결되는 제1 금속 부재(126)를 이용하여 상기 렌즈 배럴(120)의 강성을 향상시키면서 상기 렌즈 배럴(120)과 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)을 결합시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 금속 부재(126)의 적어도 일부는 상기 렌즈 배럴(120)의 외측면으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)는 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 돌출부(122-1)의 외측면을 통해 노출되는 부분을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 금속 부재(126)의 상면은 상기 렌즈 배럴(120)과 접촉하지 않을 수 있다. 그리고 상기 제1 금속 부재(126)의 측면의 적어도 일부는 상기 렌즈 배럴(120)과 접촉하지 않을 수 있다. 상기 제1 금속 부재(126)에서 상기 렌즈 배럴(120)과 접촉하지 않는 부분, 또는 노출된 부분은 렌즈 구동 장치(130)와의 결합 시에 결합 부재(190)의 본딩을 위한 본딩 패드로 이용될 수 있다.
한편, 상기 렌즈 배럴(120)은 상기 제1 플랜지부(122)를 중심으로 상기 제1 플랜지부(122)의 하측에 위치하는 하단부(123) 및 상기 제1 플랜지부(122)의 상측에 위치하는 상단부(124)를 포함할 수 있다.
상기 렌즈 배럴(120)의 하단부(123)는 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 하단부(123)에 대응하는 수용부 내에 수용된 렌즈(110)의 외경에 대응하는 외경을 가질 수 있다.
또한, 상기 렌즈 배럴(120)의 상단부(124)는 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 상단부(124)에 대응하는 수용부 내에 수용된 렌즈(110)의 외경에 대응하는 외경을 가질 수 있다.
이때, 상기 렌즈 배럴(120)의 상단부(124) 및 하단부(123)의 각각의 외측면은, 광축 방향으로 일정 경사각을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 렌즈 배럴(120)의 상단부(124)의 외경은 상기 제1 플랜지부(122)의 외경보다 작을 수 있다. 또한, 상기 렌즈 배럴(120)의 상단부(124)의 외경은 상기 렌즈 배럴(120)의 하단부(123)의 외경보다 클 수 있다. 또한, 상기 렌즈 배럴(120)의 하단부(123)의 외경은 상기 제1 플랜지부(122) 및 상기 하단부(123)의 각각의 외경보다 작을 수 있다.
한편, 실시 예에서, 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 제1 플랜지부(122)와 상기 상단부(124) 사이에는 단차부(125)가 형성될 수 있다.
상기 단차부(125)는 상기 렌즈 배럴(120)의 상기 제1 플랜지부(122)와 상기 상단부(124) 사이에 형성되고, 광축 방향으로 일정 경사각을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 단차부(125)의 외측면은 광축 방향으로 일정 경사각을 가질 수 있다. 이때, 상기 단차부(125)의 외측면은 제1 경사각을 가지는 제1 부분(125-1), 상기 제1 경사각과 다른 제2 경사각을 가지는 제2 부분(125-2)을 포함할 수 있다. 나아가, 실시 예에서의 상기 단차부(125)의 외측면은 제2 경사각과 다른 제3 경사각을 가지는 제3 부분(125-3)을 포함할 수 있다.
실시 예에서, 상기 렌즈 배럴(120)에는 서로 다른 경사각을 가지는 복수의 부분으로 구분된 단차부(125)를 포함할 수 있다.
상기 단차부(125)를 구성하는 단차 부분은, 제1 부분(125-1), 제2 부분(125-2) 및 제3 부분(125-3)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 부분(125-1), 제2 부분(125-2) 및 제3 부분(125-3)은 광축 방향으로 서로 다른 경사각을 가질 수 있다.
즉, 상기 단차부(125)의 각각의 단차 부분의 외경은 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 단차부(125)의 제1 부분(125-1)의 평균 외경은, 상기 단차부(125)의 제2 부분(125-2)의 평균 외경보다 클 수 있다. 또한, 상기 단차부(125)의 제3 부분(125-3)의 평균 외경은 상기 단차부(125)의 제1 부분(125-1) 및 제2 부분(125-2)의 각각의 평균 외경보다 작을 수 있다.
도 8은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 사시도이고, 도 9는 도 8의 보빈의 내측면의 확대도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 렌즈 구동 장치(130)는 보빈(132)을 포함할 수 있다.
상기 보빈(132)은 내부에 상기 렌즈 배럴(120)이 수용되는 중공부(132-1)를 포함할 수 있다.
상기 보빈(132)은 상기 렌즈 배럴(120)의 외측면과 마주보는 내측면을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 보빈(132)은 제2 플랜지부(132-2)를 포함할 수 있다. 상기 제2 플렌지부(132-2)는 상기 렌즈 배럴(120)이 상기 중공부(132-1) 내에서 하측 방향으로 최대 이동한 경우, 상기 렌즈 배럴(120)의 제1 플랜지부(122)와 함께, 상기 렌즈 배럴(120)의 이동을 제한하는 스토퍼 기능을 할 수 있다.
상기 제2 플랜지부(132-2)는 단차를 가질 수 있다. 상기 제2 플랜지부(132-2)는 상기 보빈(132)의 내측면에서 내측 방향을 향하여 함몰된 함몰부일 수 있다.
상기 제2 플랜지부(132-2)는 제1 높이를 가지는 제1 영역(132-21)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 제2 플랜지부(132-2)는 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가지는 제2 영역(132-22)을 포함할 수 있다.
상기 제2 플랜지부(132-2)의 상기 제1 영역(132-21)은 상기 렌즈 배럴(120)과의 결합 시에, 상기 렌즈 배럴(120)의 돌출부(122-1)가 안착되는 안착부로 기능할 수 있다.
상기 제2 플랜지부(132-2)의 제2 영역(132-22)은 상기 보빈(132)에 인서트된 제2 금속 부재(132-3)가 배치되는 영역일 수 있다. 즉, 상기 제2 플랜지부(132-2)의 제2 영역(132-22)에는 상기 제2 금속 부재(132-3)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 제2 금속 부재(132-3)의 상면은 상기 제2 플랜지부(132-2)의 상기 제2 영역(132-22)에 배치된 상태에서 외측으로 노출될 수 있다.
상기 제2 플랜지부(132-2)의 상기 제2 영역(132-22)은 상기 렌즈 배럴(120)에 배치된 제1 금속 부재(126)와 상기 제2 금속 부재(132-3)의 높이를 맞추기 위한 부분일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 플랜지부(132-2)의 상기 제1 영역(132-21)과 제2 영역(132-22) 사이이 단차 높이는, 상기 렌즈 배럴(120)의 돌출부(122-1)의 두께에 대응될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 플랜지부(132-2)의 제2 영역(132-22)에 배치된 제2 금속 부재(132-3)의 상면은 상기 렌즈 배럴(120)의 돌출부(122-1)에 구비된 제1 금속 부재(126)의 상면에 대응하는 높이를 가질 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 제1 금속 부재(126)와 제2 금속 부재(132-3) 상에서의 결합 부재(190)의 솔더 본딩을 용이하게 진행할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 공정성을 향상시킬 수 있다.
도 10은 실시 예의 결합 부재가 배치되기 이전의 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치의 결합 상태를 보여주는 도면이고, 도 11은 도 10의 결합 상태에서 결합 부재가 배치된 상태를 보여주는 도면이며, 도 12는 비교 예의 에폭시 접합 방식에서의 렌즈 배럴의 변형을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 실시 예는 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)의 중공부에 렌즈 배럴(120)을 삽입할 수 있다.
이때, 상기 보빈(132)의 중공부에 상기 렌즈 배럴(120)이 삽입되는 경우, 상기 렌즈 배럴(120)의 돌출부(122-1)의 하면은 상기 보빈(132)의 제2 플랜지부(132-2)의 제1 영역(132-21) 상에 안착될 수 있다.
상기 렌즈 배럴(120)의 돌출부(122-1)가 상기 보빈(132)의 제2 플랜지부(132-2)의 제1 영역(132-21)에 안착된 경우, 상기 렌즈 배럴(120)에 구비된 금속 부재(126)와 상기 보빈(132)의 제2 플랜지부(132-2)의 제2 영역(132-22)에 구비된 제2 금속 부재(132-3)는 실질적으로 동일 평면 상에서 정렬될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 배럴(120)에 구비된 제1 금속 부재(126)의 적어도 일부는 상기 보빈(132)에 구비된 제2 금속 부재(132-3)와 광축 방향과 수직한 수평 방향으로 오버랩될 수 있다.
도 11을 참조하면, 실시 예는 상기 제1 금속 부재(126) 및 제2 금속 부재(132-3)가 정렬된 상태에서, 상기 제1 금속 부재(126)와 제2 금속 부재(132-3) 상에 결합 부재(190)를 도포할 수 있다.
구체적으로, 실시 예는 상기 제1 금속 부재(126) 및 제2 금속 부재(132-3) 상에 솔더를 배치할 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 제1 금속 부재(126) 및 제2 금속 부재(132-3)를 상기 솔더를 본딩하는 위한 본딩 패드로 활용할 수 있다. 나아가, 실시 예는 솔더 본딩 방식을 이용하여 상기 렌즈 배럴(120)과 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)을 서로 결합할 수 있다.
이때, 도 12를 참조하면, 비교 예의 에폭시를 이용하여 렌즈 배럴과 보빈을 결합하는 경우, 상기 에폭시의 경화시에 발생하는 수축 및 팽창에 의해 상기 렌즈 배럴의 특성이 변화할 수 있다. 구체적으로, 비교 예는 렌즈 배럴의 돌출부에 대응하는 부분에서 1.27㎛ 정도의 수치 변화가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비교 예는 상기 렌즈 배럴의 돌출부의 하측부에서 7.54㎛ 정도의 수치 변화가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 상기 렌즈 배럴의 수치 변화가 발생하는 경우, 이에 따른 렌즈의 해상도가 저하되고, 이에 의해 카메라 모듈의 전체적인 동작 특성이 저하되는 문제가 있다.
이와 다르게, 실시 예는 솔더 본딩 방식을 이용하여 렌즈 배럴(120)과 렌즈 구동 장치(130)의 보빈(132)을 결합할 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 렌즈 배럴(120)의 변형을 방지할 수 있다.
실시 예는 솔더 본딩 방식을 이용하여 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치를 결합할 수 있다. 구체적으로, 실시 예의 렌즈 배럴은 제1 금속 부재를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 구동 장치의 보빈은 상기 제1 금속 부재에 대응하는 제2 금속 부재를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속 부재는 솔더와 같은 결합 부재를 본딩하기 위한 본딩 패드로 이용될 수 있다. 실시 예는 상기 제1 및 제2 금속 부재 상에 솔더를 이용하여 본딩을 진행하여 결합 부재를 형성할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 상기 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치의 결합 시에 발생하는 특성 변화를 최소화할 수 있다.
구체적으로, 종래 기술은 에폭시를 이용하여 상기 렌즈 배럴과 렌즈 구동 장치를 결합한다. 이때, 상기 에폭시를 이용하는 경우, 상기 에폭시의 경화 시에 수축 및 팽창이 발생하고, 이에 의해 상기 렌즈 배럴의 변형에 의한 특성 변화가 발생한다.
이에 반하여, 실시 예는 상기 렌즈 배럴의 변형에 의한 특성 변화를 방지할 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 상기 렌즈 배럴의 치수 변화를 방지할 수 있고, 상기 치수 변화에 의해 카메라 모듈의 해상력이 저하되는 문제를 해결할 수 있다. 이를 통해 실시 예는 카메라 모듈의 동작 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예는 상기 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재를 이용하여 상기 렌즈 배럴 및 렌즈 구동 장치의 강성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 상기 렌즈 배럴 및/또는 렌즈 구동 장치의 이동 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타내고, 도 14는 도 13에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 휴대용 단말기(200A, 이하 "단말기"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 13에 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(swirl) 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 단말기의 각종 전자 부품들이 내장될 수 있다.
무선 통신부(710)는 단말기(200A)와 무선 통신시스템 사이 또는 단말기(200A)와 단말기(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 3에 도시된 실시 예에 따른 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
센싱부(740)는 단말기(200A)의 개폐 상태, 단말기(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말기(200A)의 방위, 단말기(200A)의 가속/감속 등과 같이 단말기(200A)의 현 상태를 감지하여 단말기(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 단말기(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 단말기(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 단말기(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 단말기(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(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 단말기(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 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.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 수용 공간을 포함하는 렌즈 구동 장치;
    상기 렌즈 구동 장치의 상기 수용 공간 내에 배치된 렌즈 배럴; 및
    상기 렌즈 구동 장치와 상기 렌즈 배럴을 결합시키는 결합 부재를 포함하고,
    상기 렌즈 배럴은 제1 금속 부재를 포함하고,
    상기 렌즈 구동 장치는 제2 금속 부재를 포함하며,
    상기 결합 부재는 상기 제1 금속 부재와 상기 제2 금속 부재 상에 배치되는,
    카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 부재 및 상기 제2 금속 부재 각각은 비자성 금속 물질을 포함하는,
    카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 부재 및 제2 금속 부재 각각은 상기 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 구동 장치 각각에 인서트 사출 또는 이중 사출에 의해 결합되는,
    카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴은,
    제1 플랜지부; 및
    상기 제1 플랜지부로부터 외측으로 돌출된 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 금속 부재는 상기 돌출부에 배치된 부분을 포함하는,
    카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 렌즈 구동 장치는 보빈을 포함하고,
    상기 보빈은,
    상기 제1 플랜지부에 대응하며, 단차를 가지는 제2 플랜지부를 포함하고,
    상기 제2 플랜지부는,
    상기 돌출부가 안착되는 제1 영역과,
    상기 제1 영역과 단차를 가지며, 상기 제2 금속 부재가 배치되는 제2 영역을 포함하는,
    카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 금속 부재의 상면은 상기 돌출부에서 외측으로 노출되고,
    상기 제2 금속 부재의 상면은 상기 제1 금속 부재의 상면과 수평 방향으로 중첩되고 상기 보빈에서 외측으로 노출되며,
    상기 결합 부재는,
    상기 제1 금속 부재의 상면 및 상기 제2 금속 부재의 상면에 배치되는,
    카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴 내에 배치되는 렌즈를 포함하고,
    상기 렌즈는 프리폼 렌즈를 포함하는,
    카메라 모듈.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 돌출부는 복수 개 구비되고,
    상기 제1 금속 부재는,
    상기 복수 개의 돌출부에 각각 구비되고 서로 연결되지 않는 복수의 금속 파트를 포함하는,
    카메라 모듈.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 돌출부는 복수 개 구비되고,
    상기 제1 금속 부재는,
    상기 복수 개의 돌출부에 각각 구비되고, 상기 결합 부재와 접촉하는 복수의 제1 금속 파트; 및
    상기 렌즈 배럴 내에 배치되고 상기 복수의 제1 금속 파트 사이를 연결하는 제2 금속 파트를 포함하는,
    카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 결합 부재는 솔더를 포함하며,
    상기 제1 금속 부재 및 상기 제2 금속 부재는 상기 솔더가 본딩되는 본딩 패드인,
    카메라 모듈.
  11. 본체, 상기 본체에 배치되고 피사체의 영상을 촬영하는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 카메라 모듈, 및
    상기 본체에 배치되고 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 출력하는 디스플레이부를 포함하는,
    광학기기.
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