WO2022124838A1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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WO2022124838A1
WO2022124838A1 PCT/KR2021/018690 KR2021018690W WO2022124838A1 WO 2022124838 A1 WO2022124838 A1 WO 2022124838A1 KR 2021018690 W KR2021018690 W KR 2021018690W WO 2022124838 A1 WO2022124838 A1 WO 2022124838A1
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WO
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disposed
lens
housing
lens module
lens holder
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Application number
PCT/KR2021/018690
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English (en)
French (fr)
Inventor
황선민
박제경
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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Publication date
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Priority to US18/038,255 priority patent/US20240004271A1/en
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    • G03B2217/002—Details of arrangement of components in or on camera body

Definitions

  • This embodiment relates to a camera module.
  • micro-miniature camera module has been developed, and the micro-miniature camera module is widely used in small electronic products such as smart phones, notebook computers, and game machines.
  • miniature cameras are used not only in small electronic products but also in vehicles.
  • a black box camera for vehicle protection or objective data of traffic accidents a rear surveillance camera that enables the driver to monitor the blind spot at the rear of the vehicle through the screen to ensure safety when the vehicle is reversing;
  • a peripheral detection camera capable of monitoring the surroundings of the vehicle is provided.
  • the camera may include a lens, a lens holder accommodating the lens, an image sensor that converts an image of a subject gathered in the lens into an electrical signal, and a printed circuit board on which the image sensor is mounted.
  • the housing forming the outer shape of the camera has a structure in which the entire area is sealed to prevent contamination of internal parts from foreign substances including moisture.
  • a device such as a housing or a lens holder may expand at a high temperature and contract at a low temperature according to a change in temperature. Such deformation of the mechanism has a problem in that the distance between the image sensor and the lens is changed.
  • An object of the present embodiment is to provide a camera module capable of minimizing a change in a distance between an image sensor and a lens module due to a change in temperature by improving the structure.
  • the camera module includes a housing; a lens holder disposed in the housing; a lens module disposed in the lens holder; and a printed circuit board disposed under the housing and including an image sensor facing the lens module, wherein the lens module is screw-coupled to the inner surface of the lens holder, and the lens holder is mounted to the inner surface of the housing. It is screwed, and the screwed area of the lens module is disposed closer to the upper end than the lower end of the lens module.
  • the housing may include a cylindrical body and a protrusion protruding downward from a lower surface of the body, and a coupling member may be disposed between the protrusion and the printed circuit board.
  • the housing may include a first space in which the lens holder is disposed, and a second space in which the protrusion is disposed, and a lower end of the lens module may be disposed in the second space.
  • An inner surface of the housing to which the lens holder and the housing are screwed may be the first space.
  • the lens holder includes a third space part having upper and lower surfaces open and to which the lens module is coupled, and a coupling part to which the lens module is screwed is disposed on an inner surface of the third space part, and the coupling part is an upper end of the lens holder. may be placed adjacent to
  • a camera module includes a housing; a lens holder disposed on the housing; a lens module disposed inside the housing and the lens holder; and a printed circuit board disposed under the housing and including an image sensor facing the lens module, wherein the lens module is screw-coupled to the inner surface of the lens holder, and the screw-coupled area of the lens module includes the It may be disposed adjacent to the upper end of the lens module than the lower end.
  • a second coupling member may be disposed between the housing and the lens holder, and the second coupling member may include epoxy.
  • the housing includes a second protrusion protruding upward from the upper surface, and a third protrusion protruding outward from other regions is disposed on the lower portion of the lens holder, and the second coupling member includes the second protrusion and the third protrusion. It may be disposed between the protrusions.
  • the housing may include a cylindrical body and a first protrusion protruding downward from a lower surface of the body, and a first coupling member may be disposed between the first protrusion and the printed circuit board.
  • the length of the screw coupling area between the lens module and the lens holder may be less than 1/2 of the length of the lens module.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view showing a top surface of the camera module according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A' of Fig. 2;
  • FIG 4 is an exploded perspective view of the camera module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing an upper surface of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 6;
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined as A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
  • a component when it is described that a component is 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, the component is directly 'connected', 'coupled', or 'connected' to the other component. In addition to the case, it may include a case of 'connected', 'coupled', or 'connected' due to another element between the element and the other element.
  • the 'optical axis direction' used below is defined as the optical axis direction of the lens module. Meanwhile, the 'optical axis direction' may correspond to a 'vertical direction', a 'z-axis direction', and the like.
  • the camera module according to an embodiment of the present invention may be a vehicle camera module, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view showing an upper surface of the camera module according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is A-A' of FIG. is a cross-sectional view
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the camera module according to the first embodiment of the present invention.
  • the camera module 10 may include a housing 100 , a lens holder 120 , a lens module 140 , and a printed circuit board 150 , but this It may be implemented except for some of the configurations, and does not exclude additional configurations.
  • the housing 100 may form an external shape of the camera module 10 .
  • the housing 100 may accommodate the lens holder 120 and the lens module 140 .
  • a space for accommodating the lens holder 120 and the lens module 140 may be formed inside the housing 100 .
  • the housing 100 may have a shape in which upper and lower surfaces are opened.
  • the cross-sectional shape of the housing 100 may be formed in a rectangular shape.
  • the housing 100 and the lens holder 120 may be formed of a plastic material.
  • the housing 100 may include a body 110 and a protrusion 112 protruding downward from a lower surface of the body 110 .
  • the outer surface of the body 110 may be disposed to protrude outward than the outer surface of the protrusion 112 .
  • a cross-sectional area of the protrusion 112 may be smaller than a cross-sectional area of the body 110 .
  • the lower surface of the protrusion 112 may be disposed to face the upper surface of the printed circuit board 150 .
  • a side surface of the protrusion 112 may form the same plane as a side surface of the printed circuit board 150 .
  • a cross-sectional area of the protrusion 112 defined in a direction perpendicular to the optical axis direction of the camera module 10 may correspond to a cross-sectional area of the printed circuit board 150 .
  • a first space portion 102 may be formed inside the body portion 110 .
  • a second space 116 may be formed inside the protrusion 112 .
  • the first space portion 102 and the second space portion 116 may be disposed in a vertical direction.
  • the first space 102 and the second space 116 may communicate with each other.
  • a cross-sectional area of the second space portion 116 may be larger than a cross-sectional area of the first space portion 102 .
  • a screw thread or a screw groove may be formed on an inner circumferential surface of the first space portion 102 . Accordingly, the lens holder 120 may be screwed into the first space portion 102 .
  • the lens holder 120 may be disposed in the housing 100 .
  • the lens holder 120 may be coupled to the housing 100 .
  • the lens holder 120 may accommodate at least a portion of the lens module 140 .
  • the lens holder 120 may be referred to as a lens barrel.
  • a cross-section of the lens holder 120 may be circular.
  • At least a part of the lens holder 120 may be disposed in the housing 100 , and another part may be disposed to protrude upward of the housing 100 . At least a portion of the lens holder 120 may be disposed inside the body portion 110 .
  • the lens holder 120 may include a first coupling part 122 .
  • the first coupling part 122 may be disposed under the lens holder 120 .
  • the first coupling part 122 may be disposed inside the body part 110 .
  • the first coupling part 122 may be formed so that a part of the side surface of the lens holder 120 protrudes outward.
  • the first coupling part 122 may be disposed to protrude outward from the other side area of the lens holder 120 .
  • a cross-sectional area of the first coupling part 122 may be larger than a cross-sectional area of the other side area of the lens holder 120 .
  • the first coupling part 122 may be disposed to face the body part 110 in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • the first coupling part 122 may be disposed in the first space part 102 .
  • a screw groove or a screw thread may be formed on an outer circumferential surface of the first coupling part 122 . Accordingly, the lens holder 120 may be screwed to the housing 100 .
  • the lens holder 120 may be formed in which upper and lower surfaces are opened.
  • a third space 124 may be disposed inside the lens holder 120 .
  • the third space portion 124 may have a hole shape passing through the lower surface from the upper surface of the lens holder 120 .
  • the cross-sectional shape of the lens holder 120 may be formed in a ring shape.
  • a second coupling part 126 may be disposed on an inner circumferential surface of the third space part 124 .
  • the second coupling part 126 may be disposed closer to the upper end of the lens holder 120 than the lower end.
  • the second coupling part 126 may be disposed to extend a predetermined distance downward in the optical axis direction from the upper end of the lens holder 120 .
  • the second coupling part 126 may be disposed to face at least a portion of the lens module 140 in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • the second coupling portion 126 may be a screw thread or a screw groove formed on the inner surface of the third space portion 124 .
  • the lens holder 120 may be screw-coupled to the lens module 140 through the second coupling part 126 .
  • the second coupling part 126 may be disposed closer to the upper end of the lens holder 120 than the lower end.
  • the camera module 10 may include a lens module 140 .
  • the lens module 140 may be disposed inside the lens holder 120 .
  • An upper end of the lens module 140 may form an upper surface of the camera module 10 .
  • the outermost lens among the lenses constituting the lens module 140 may be disposed to protrude upward from the lens holder 120 .
  • the upper end of the lens module 140 may protrude upward of the camera module 10 than other regions.
  • a lower end of the lens module 140 may protrude lower than a lower end of the lens holder 120 , and at least a portion of the lens module 140 may be disposed in the second space 116 .
  • the lens module 140 may include a plurality of lenses.
  • the lens module 140 may be disposed to face the image sensor 152 of the printed circuit board 150 to be described later in the optical axis direction.
  • the lens module 140 may be aligned with the image sensor 152 .
  • the optical axis of the lens module 140 may coincide with the optical axis of the image sensor 152 .
  • An infrared filter (IR filter, not shown) may be disposed between the lens module 140 and the image sensor 152 .
  • a third coupling part 142 may be disposed in a region of the outer surface of the lens module 140 facing the second coupling part 126 .
  • the third coupling part 142 may have a shape in which a part of the side surface of the lens module 140 protrudes outwardly perpendicular to the optical axis direction.
  • the third coupling part 142 may be disposed adjacent to the upper end of the lens module 140 than the lower end.
  • the third coupling part 142 may be disposed to face the second coupling part 126 .
  • a screw thread or a screw groove may be formed on the outer surface of the third coupling part 142 . Accordingly, the lens holder 120 and the lens module 140 may be screw-coupled through the second coupling part 126 and the third coupling part 142 .
  • the upper end of the lens module 140 may be screwed to the inside of the lens holder 120 .
  • the length of the screw coupling region between the lens holder 120 and the lens module 140 may be formed to be less than 1/2 of the length of the lens module 140 .
  • the printed circuit board 150 may be disposed under the housing 100 .
  • the printed circuit board 150 may be formed in a plate shape, and at least one electronic component for driving the camera module 10 may be disposed on an outer surface of the printed circuit board 150 .
  • an image sensor 152 may be disposed on the upper surface of the printed circuit board 150 .
  • the image sensor 152 may be disposed to face the lens module 140 in the optical axis direction.
  • the image sensor 152 may convert the image of the subject incident through the lens module 140 into an electrical signal.
  • the image sensor 152 may be disposed in the second space 116 .
  • the printed circuit board 150 may be coupled to the housing 100 .
  • a lower end of the protrusion 112 may be coupled to an upper surface of the printed circuit board 150 .
  • a coupling member 160 may be disposed between the protrusion 112 and the printed circuit board 150 .
  • the coupling member 160 may include epoxy or rubber.
  • the coupling member 160 may be an epoxy applied between the housing 100 and the printed circuit board 150 .
  • the coupling member 160 can not only couple the protrusion 112 and the printed circuit board 150 to each other, but also prevent foreign substances from being introduced into the second space 116 .
  • the coupling member 160 may be formed in a ring shape.
  • a cross-sectional shape of the coupling member 160 may correspond to a cross-sectional shape of the protrusion 112 .
  • 3 illustrates that the coupling member 160 is widely disposed on the upper surface of the printed circuit board 150 except for the area where the image sensor 152 is disposed, but the present invention is not limited thereto, and the coupling member 160 is not limited thereto. may be disposed only on the printed circuit board 150 facing the lower end of the protrusion 112 .
  • the distance between the lens module 140 and the image sensor 152 may be adjusted through the coupling member 160 .
  • the distance in the optical axis direction between the lens module 140 and the image sensor 152 may be achieved by adjusting the thickness of each region of the coupling member 160 .
  • the housing 110 or the coupling member 160 may expand due to the material characteristics of the housing 100 or the coupling member 160 . Accordingly, the distance between the image sensor 152 and the lens module 140 may increase.
  • the upper end of the lens module 140 may be fixed by the screw coupling structure between the lens module 140 and the lens holder 120, and the lower end of the lens module 140 through high temperature. It can be inflated to protrude downward. Accordingly, the lens module ( The distance between 140 and the image sensor 152 may become close again.
  • the housing 100 or the coupling member 160 may be contracted. Accordingly, the distance between the image sensor 152 and the lens module 140 may become closer.
  • the upper end of the lens module 140 is fixed by the screw coupling structure between the lens module 140 and the lens holder 120, and the lower end is lowered by the contraction of the lens module 140. Since it is moved upward, the lens module 140 is contracted by the distance between the lens module 140 and the image sensor 152 that are closer by the contraction of the housing 100 or the coupling member 160 . The distance between the module 140 and the image sensor 152 may increase again.
  • the changed distance between the lens module 140 and the image sensor 152 due to expansion and contraction of the housing 100 , the lens holder 120 , and the coupling member 160 at a high or low temperature is the Since it is compensated through contraction and expansion of the lens module 140, it is possible to minimize the change in the distance between the image sensor 152 and the lens module 140 due to temperature change, and the resolution of the camera module 10 can be stabilized.
  • FIG. 5 is a perspective view of a camera module according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a plan view showing an upper surface of the camera module according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. is a cross-sectional view
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
  • the camera module 20 may include a housing 200 , a lens holder 220 , a lens module 240 , and a printed circuit board 250 , but this It may be implemented except for some of the configurations, and does not exclude additional configurations.
  • the housing 200 may form the external shape of the camera module 20 .
  • the housing 200 may accommodate the lens module 240 .
  • a space for accommodating the lens module 240 may be formed inside the housing 200 .
  • the housing 200 may have a shape in which upper and lower surfaces are opened.
  • the cross-sectional shape of the housing 200 may be formed in a rectangular shape.
  • the housing 200 and the lens holder 220 may be formed of a plastic material.
  • the housing 200 includes a body 210 , a first protrusion 212 protruding downward from the lower surface of the body 210 , and a second protrusion protruding upward from the upper surface of the body 210 . (216).
  • the outer surface of the body portion 210 may be disposed to protrude outward than the outer surfaces of the first protrusion 212 and the second protrusion 216 .
  • a cross-sectional area of the first protrusion 212 or the second protrusion 216 may be smaller than a cross-sectional area of the body 210 .
  • a lower surface of the first protrusion 212 may be disposed to face an upper surface of the printed circuit board 250 .
  • a side surface of the first protrusion 212 may form the same plane as a side surface of the printed circuit board 250 .
  • a cross-sectional area of the first protrusion 212 defined in a direction perpendicular to the optical axis direction of the camera module 20 may correspond to a cross-sectional area of the printed circuit board 250 .
  • the second protrusion 216 may be formed so that a portion of the upper surface of the body 210 protrudes upward.
  • the second protrusion 216 may have a ring-shaped cross-section.
  • An upper surface of the second protrusion 216 may be disposed to face a lower surface of the lens holder 220 in the optical axis direction.
  • the upper surface of the second protrusion 216 may be coupled to the lower surface of the lens holder 220 through a second coupling member 270 to be described later.
  • a first space portion 202 may be formed inside the body portion 210 and the second protrusion portion 216 .
  • a second space 217 may be formed inside the first protrusion 212 .
  • the first space portion 202 and the second space portion 217 may be disposed in a vertical direction.
  • the first space 202 and the second space 217 may communicate with each other.
  • a cross-sectional area of the second space 217 may be larger than a cross-sectional area of the first space 202 .
  • the lens holder 220 may be disposed on the housing 200 .
  • the lens holder 220 may be coupled to the upper surface of the housing 200 .
  • the lens holder 220 may accommodate at least a portion of the lens module 240 .
  • the lens holder 220 may be referred to as a lens barrel.
  • a cross-section of the lens holder 220 may be circular.
  • the lens holder 220 may have an open top and bottom.
  • a third space 224 accommodating at least a portion of the lens module 240 may be disposed inside the lens holder 220 .
  • the third space 224 may have a hole shape passing through the lower surface from the upper surface of the lens holder 220 .
  • a first coupling part 226 may be disposed on an inner circumferential surface of the third space 224 .
  • the first coupling part 226 may be disposed closer to the upper end of the lens holder 220 than the lower end.
  • the first coupling part 226 may be disposed to extend a predetermined distance downward in the optical axis direction from the upper end of the lens holder 220 .
  • the first coupling portion 226 may include a screw thread or a screw groove formed on an inner surface of the third space portion 224 .
  • the lens module 240 may be screw-coupled to the inside of the lens holder 220 through the first coupling part 226 .
  • the length of the screw coupling region between the lens holder 220 and the lens module 240 may be formed to be less than 1/2 of the length of the lens module 240 .
  • a third protrusion 222 for coupling with the housing 200 may be disposed at a lower portion of the lens holder 220 .
  • the third protrusion 222 may have a shape in which a part of the side surface of the lens holder 220 protrudes outward.
  • the third protrusion 222 may form a lower end of the lens holder 220 .
  • An outer surface of the third protrusion 222 may be disposed outside of an outer surface formed in other regions of the lens holder 220 .
  • a portion of the lower surface of the third protrusion 222 may be disposed to face the upper surface of the second protrusion 216 in the optical axis direction.
  • the outer surface of the third protrusion 222 may be disposed on the inner side than the outer surface of the second protrusion 216 , but the present invention is not limited thereto.
  • the outer surfaces may form a coplanar surface.
  • a second coupling member 270 may be disposed between the upper surface of the second protrusion 216 and the lower surface of the third protrusion 222 .
  • the camera module 20 may include a lens module 240 . At least a portion of the lens module 240 may be disposed inside the lens holder 220 . An upper end of the lens module 240 may form an upper surface of the camera module 20 . The upper end of the lens module 240 may protrude upward of the camera module 20 than other regions. The lower end of the lens module 240 protrudes downward from the lower end of the lens holder 220 and the lower surface of the body portion 210 , and at least a portion of the lens module 240 is formed in the second space portion 217 . Can be placed in mine.
  • the lens module 240 may include a plurality of lenses.
  • the lens module 240 may be disposed to face the image sensor 252 of the printed circuit board 250 to be described later in the optical axis direction.
  • the lens module 240 may be aligned with the image sensor 252 .
  • the optical axis of the lens module 240 may coincide with the optical axis of the image sensor 252 .
  • An infrared filter (infrared ray filter, not shown) may be disposed between the lens module 240 and the image sensor 252 .
  • a second coupling part 242 may be disposed in a region of the outer surface of the lens module 240 facing the first coupling part 226 .
  • the second coupling part 242 may have a shape in which a part of a side surface of the lens module 240 protrudes outwardly perpendicular to the optical axis direction.
  • the second coupling part 242 may be disposed adjacent to the upper end of the lens module 240 than the lower end.
  • the second coupling part 242 may be disposed to face the first coupling part 226 in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • a screw thread or a screw groove may be formed on the outer surface of the second coupling part 242 .
  • the lens holder 220 and the lens module 240 may be screw-coupled through the first coupling part 226 and the second coupling part 242 .
  • the upper end of the lens module 240 may be screwed to the lens holder 220 .
  • the printed circuit board 250 may be disposed under the housing 200 .
  • the printed circuit board 250 may be formed in a plate shape, and at least one electronic component for driving the camera module 20 may be disposed on an outer surface of the printed circuit board 250 .
  • an image sensor 252 may be disposed on the upper surface of the printed circuit board 250 .
  • the image sensor 252 may be disposed to face the lens module 240 in the optical axis direction.
  • the image sensor 252 may convert an image of a subject incident through the lens module 240 into an electrical signal.
  • the image sensor 252 may be disposed in the second space 217 .
  • the printed circuit board 250 may be coupled to the housing 200 .
  • a lower end of the first protrusion 212 may be coupled to an upper surface of the printed circuit board 250 .
  • a first coupling member 260 may be disposed between the protrusion 212 and the printed circuit board 250 .
  • the first coupling member 260 may include epoxy or rubber.
  • the first coupling member 260 may be an epoxy applied between the housing 200 and the printed circuit board 250 .
  • the first coupling member 260 may not only couple the first protrusion 212 and the printed circuit board 250 to each other, but also prevent foreign substances from being introduced into the second space 217 .
  • the cross-section of the first coupling member 260 may be formed in a ring shape.
  • a cross-sectional shape of the first coupling member 260 may correspond to a cross-sectional shape of the first protrusion 212 .
  • 7 exemplifies that the first coupling member 260 is widely disposed on the upper surface of the printed circuit board 250 excluding the area where the image sensor 252 is disposed, but the present invention is not limited thereto.
  • the member 260 may be disposed only on the printed circuit board 250 facing the lower end of the first protrusion 212 .
  • the distance between the lens module 240 and the image sensor 252 may be adjusted through the first coupling member 260 .
  • the distance in the optical axis direction between the lens module 240 and the image sensor 252 may be achieved by adjusting the thickness of each region of the first coupling member 260 .
  • the second coupling member 270 may be disposed between the lens holder 220 and the housing 200 .
  • the second coupling member 270 may be disposed between the upper surface of the second protrusion 216 and the lower surface of the third protrusion 222 .
  • the second coupling member 270 may include epoxy or rubber.
  • the second coupling member 260 may be an epoxy applied between the upper surface of the second protrusion 216 and the lower surface of the third protrusion 222 .
  • the second coupling member 270 may not only couple the lens holder 220 and the housing 200 to each other, but also prevent foreign substances from being introduced into the housing 200 .
  • the second coupling member 270 may have a ring shape in cross section.
  • the distance between the lens module 240 and the image sensor 252 may be adjusted through the second coupling member 270 .
  • the distance in the optical axis direction between the lens module 240 and the image sensor 252 may be achieved by adjusting the thickness of each area of the second coupling member 270 .
  • a plurality of coupling members including the first coupling member 260 and the second coupling member 270 are disposed in the camera module 20 as an example, but the camera module 20 is You can include only one of them and exclude the other.
  • the housing 200, the lens holder 220, the coupling member 260, 270 can be inflated. Accordingly, the distance between the image sensor 252 and the lens module 240 may increase.
  • the upper end of the lens module 240 may be fixed by the screw coupling structure between the lens module 240 and the lens holder 220, and the lower end of the lens module 240 through high temperature. It can be inflated to protrude downward. Accordingly, the lens module 240 by the distance between the lens module 240 and the image sensor 252 separated by the expansion of the housing 200 , the lens holder 220 , and the coupling members 260 and 270 . Through the expansion of , the distance between the lens module 240 and the image sensor 252 may become closer again.
  • the housing 200 , the lens holder 220 , and the coupling members 260 and 270 may be contracted. Accordingly, the distance between the image sensor 252 and the lens module 240 may become closer.
  • the upper end of the lens module 240 is fixed by the screw coupling structure between the lens module 240 and the lens holder 220, and the lower end is lowered by the contraction of the lens module 240. Since it is moved upward, the lens module becomes closer by the distance between the lens module 240 and the image sensor 252 due to the contraction of the housing 200 , the lens holder 220 , and the coupling members 260 and 270 . Through the contraction of 240 , the distance between the lens module 240 and the image sensor 252 may increase again.
  • the distance between the lens module 240 and the image sensor 252 is changed due to expansion and contraction of the housing 200 , the lens holder 220 , and the coupling members 260 and 270 at high or low temperatures. is compensated through the contraction and expansion of the lens module 240, so it is possible to minimize the change in the distance between the image sensor 252 and the lens module 240 due to temperature change, and the resolution of the camera module 20 is increased. can be stabilized.

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Abstract

카메라 모듈은 하우징; 상기 하우징 내 배치되는 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더 내 배치되는 렌즈 모듈; 및 상기 하우징의 하부에 배치되며, 상기 렌즈 모듈과 마주하는 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈 모듈은 상기 렌즈 홀더의 내면에 나사 결합되고, 상기 렌즈 홀더는 상기 하우징의 내면에 나사 결합되고, 상기 렌즈 모듈의 나사 결합 영역은 상기 렌즈 모듈의 하단 보다 상단에 인접하게 배치된다.

Description

카메라 모듈
본 실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 들어, 초소형 카메라 모듈이 개발되고 있고, 초소형 카메라 모듈은 스마트폰, 노트북, 게임기 등과 같은 소형 전자 제품에 널리 사용되고 있다.
자동차의 보급이 대중화됨에 따라 초소형 카메라는 소형 전자 제품뿐만 아니라 차량에도 많이 사용된다. 예를 들어, 차량의 보호 또는 교통사고의 객관적인 자료를 위한 블랙박스 카메라, 차량 후미의 사각지대를 운전자가 화면을 통해서 모니터링할 수 있도록 하여 차량의 후진 시에 안전을 기할 수 있게 하는 후방 감시카메라, 차량의 주변을 모니터링 할 수 있는 주변 감지 카메라 등이 구비된다.
카메라는 렌즈와, 상기 렌즈를 수용하는 렌즈 홀더와, 상기 렌즈에 모인 피사체의 이미지를 전기 신호로 변환시키는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판이 구비될 수 있다. 상기 카메라의 외형을 이루는 하우징은, 내부 부품들이 수분을 포함하는 이물질로부터 오염되는 것을 방지하기 위해 전 영역이 밀폐된 구조로 이루어진다.
하우징 또는 렌즈홀더와 같은 기구물은 온도 변화에 따라 고온에서는 팽창되고, 저온에서는 수축될 수 있다. 이와 같은 기구물의 변형은, 이미지 센서와 렌즈 간 거리를 변화시키는 문제점이 있다.
본 실시예는 구조를 개선하여 온도 변화에 의한 이미지 센서와 렌즈 모듈 간 거리 변화를 최소화할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것에 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징; 상기 하우징 내 배치되는 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더 내 배치되는 렌즈 모듈; 및 상기 하우징의 하부에 배치되며, 상기 렌즈 모듈과 마주하는 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈 모듈은 상기 렌즈 홀더의 내면에 나사 결합되고, 상기 렌즈 홀더는 상기 하우징의 내면에 나사 결합되고, 상기 렌즈 모듈의 나사 결합 영역은 상기 렌즈 모듈의 하단 보다 상단에 인접하게 배치된다.
상기 하우징은 원통형상의 몸체부 및 상기 몸체부의 하면으로부터 하방으로 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부와 상기 인쇄회로기판 사이에는 결합부재가 배치될 수 있다.
상기 하우징은 상기 렌즈 홀더가 배치되는 제1공간부와, 상기 돌출부의 내측에 배치되는 제2공간부를 포함하고, 상기 렌즈 모듈의 하단은 상기 제2공간부 내 배치될 수 있다.
상기 렌즈 홀더와 상기 하우징이 나사 결합되는 상기 하우징의 내면은 상기 제1공간부일 수 있다.
상기 렌즈 홀더는 상, 하면이 개구되며 상기 렌즈 모듈이 결합되는 제3공간부를 포함하고, 상기 제3공간부의 내면에는 상기 렌즈 모듈이 나사 결합되는 결합부가 배치되며, 상기 결합부는 상기 렌즈 홀더의 상단에 인접하게 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징; 상기 하우징의 상부에 배치되는 렌즈 홀더; 상기 하우징 및 상기 렌즈 홀더의 내측에 배치되는 렌즈 모듈; 및 상기 하우징의 하부에 배치되며, 상기 렌즈 모듈과 마주하는 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈 모듈은 상기 렌즈 홀더의 내면에 나사 결합되고, 상기 렌즈 모듈의 나사 결합 영역은 상기 렌즈 모듈의 하단 보다 상단에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 하우징과 상기 렌즈 홀더 사이에는 제2 결합부재가 배치되고, 상기 제2 결합부재는 에폭시(Epoxy)를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 상면으로부터 상방으로 돌출되는 제2돌출부를 포함하고, 상기 렌즈 홀더의 하부에는 타 영역보다 외측으로 돌출되는 제3돌출부가 배치되며, 상기 제2 결합부재는 상기 제2돌출부와 상기 제3돌출부의 사이에 배치될 수 있다.
상기 하우징은 원통형상의 몸체부 및 상기 몸체부의 하면으로부터 하방으로 돌출되는 제1 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부와 상기 인쇄회로기판 사이에는 제1 결합부재가 배치될 수 있다.
광축 방향을 기준으로, 상기 렌즈 모듈과 상기 렌즈 홀더의 나사 결합 영역의 길이는, 상기 렌즈 모듈의 길이의 1/2 이하일 수 있다.
본 실시예를 통해 렌즈 모듈과 렌즈 홀더 간 결합 구조를 통해 온도 변화에 따른 이미지 센서와 렌즈 모듈 간 거리 변화를 보상하게 되므로, 이미지 센서와 렌즈 모듈 간 거리가 일정하게 유지될 수 있고, 카메라 모듈의 해상력이 안정화될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 상면을 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 A-A'를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 상면을 도시한 평면도.
도 7은 도 6의 C-C'를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 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 또는 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 실시예에서 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, C 중 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 설명하는데 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 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 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)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
이하에서 사용되는 '광축 방향'은 렌즈 모듈의 광축 방향으로 정의한다. 한편, '광축 방향'은 '상하 방향', 'z축 방향' 등과 대응될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 차량용 카메라 모듈일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 상면을 도시한 평면도 이며, 도 3은 도 2의 A-A'를 도시한 단면도 이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도 이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은, 하우징(100), 렌즈 홀더(120), 렌즈 모듈(140) 및 인쇄회로기판(150)을 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.
상기 하우징(100)은 상기 카메라 모듈(10)의 외형을 형성할 수 있다. 상기 하우징(100)은 상기 렌즈 홀더(120) 및 렌즈 모듈(140)을 수용할 수 있다. 상기 하우징(100)의 내측에는 상기 렌즈 홀더(120) 및 렌즈 모듈(140)을 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다. 상기 하우징(100)은 상, 하면이 개구된 형상을 가질 수 있다. 상기 하우징(100)의 단면 형상은 장방형으로 형성될 수 있다.
상기 하우징(100), 상기 렌즈 홀더(120)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 하우징(100)은 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)의 하면에서 하방으로 돌출되는 돌출부(112)를 포함할 수 있다. 상기 몸체부(110)의 외면은 상기 돌출부(112)의 외면 보다 외측으로 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 돌출부(112)의 단면적은 상기 몸체부(110)의 단면적 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 돌출부(112)는 하면이 상기 인쇄회로기판(150)의 상면과 마주하게 배치될 수 있다. 상기 돌출부(112)의 측면은 상기 인쇄회로기판(150)의 측면과 동일 평면을 형성할 수 있다. 상기 카메라 모듈(10)의 광축 방향에 수직인 방향으로 정의되는 상기 돌출부(112)의 단면적은 상기 인쇄회로기판(150)의 단면적에 대응될 수 있다.
상기 몸체부(110)의 내측에는 제1공간부(102)가 형성될 수 있다. 상기 돌출부(112)의 내측에는 제2공간부(116)가 형성될 수 있다. 상기 제1공간부(102)와 상기 제2공간부(116)는 상하 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제1공간부(102)와 상기 제2공간부(116)는 연통될 수 있다. 상기 제2공간부(116)의 단면적은 상기 제1공간부(102)의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다. 상기 제1공간부(102)의 내주면에는 나사산 또는 나사홈이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈 홀더(120)가 상기 제1공간부(102) 내 나사 결합될 수 있다.
상기 렌즈 홀더(120)는 상기 하우징(100) 내 배치될 수 있다. 상기 렌즈 홀더(120)는 상기 하우징(100)에 결합될 수 있다. 상기 렌즈 홀더(120)는 상기 렌즈 모듈(140)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)을 수용한다는 점에서, 상기 렌즈 홀더(120)는 렌즈 배럴로 이름할 수도 있다. 상기 렌즈 홀더(120)의 단면은 원형일 수 있다.
상기 렌즈 홀더(120)는 적어도 일부가 상기 하우징(100) 내 배치되고, 다른 일부가 상기 하우징(100)의 상방으로 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 렌즈 홀더(120)의 적어도 일부는 상기 몸체부(110)의 내측에 배치될 수 있다.
상기 렌즈 홀더(120)는 제1결합부(122)를 포함할 수 있다. 상기 제1결합부(122)는 상기 렌즈 홀더(120)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(122)는 상기 몸체부(110)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(122)는 상기 렌즈 홀더(120)의 측면 중 일부가 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 제1결합부(122)는 상기 렌즈 홀더(120)의 측면 타 영역보다 외측으로 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(122)의 단면적은 상기 렌즈 홀더(120)의 측면 타 영역의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다. 상기 제1결합부(122)는 상기 몸체부(110)와 광축 방향에 수직인 방향으로 마주하게 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(122)는 상기 제1공간부(102) 내 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(122)의 외주면에는 나사홈 또는 나사산이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈 홀더(120)는 상기 하우징(100)에 나사 결합될 수 있다.
상기 렌즈 홀더(120)는 상, 하면이 개구된 형성될 수 있다. 상기 렌즈 홀더(120)의 내측에는 제3공간부(124)가 배치될 수 있다. 상기 제3공간부(124)는 상기 렌즈 홀더(120)의 상면으로부터 하면을 관통하는 홀 형상일 수 있다. 상기 렌즈 홀더(120)의 단면 형상은 링(Ring) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제3공간부(124)의 내주면에는 제2결합부(126)가 배치될 수 있다. 상기 제2결합부(126)는 상기 렌즈 홀더(120)의 하단 보다 상단에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2결합부(126)는 상기 렌즈 홀더(120)의 상단으로부터 광축 방향인 하방으로 소정 거리 연장되게 배치될 수 있다. 상기 제2결합부(126)는 상기 렌즈 모듈(140)의 적어도 일부와 광축 방향에 수직인 방향으로 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제2결합부(126)는 상기 제3공간부(124)의 내면에 형성된 나사산 또는 나사홈일 수 있다. 상기 제2결합부(126)를 통해 상기 렌즈 홀더(120)는 상기 렌즈 모듈(140)과 나사 결합될 수 있다. 상기 제2결합부(126)는 상기 렌즈 홀더(120)의 하단 보다 상단에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(140)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)은 상기 렌즈 홀더(120)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)의 상단은 상기 카메라 모듈(10)의 상면을 형성할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)을 구성하는 렌즈 중 최외곽에 배치되는 렌즈는 상기 렌즈 홀더(120)의 상방으로 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)의 상단은 타 영역보다 상기 카메라 모듈(10)의 상방으로 돌출될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)의 하단은 상기 렌즈 홀더(120)의 하단보다 하방으로 돌출되어, 상기 렌즈 모듈(140)의 적어도 일부는 상기 제2공간부(116) 내 배치될 수 있다.
상기 렌즈 모듈(140)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)는 후술할 상기 인쇄회로기판(150)의 이미지 센서(152)와 광축 방향으로 마주보게 배치될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)은 상기 이미지 센서(152)와 얼라인먼트(alignment)될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)의 광축은 상기 이미지 센서(152)의 광축과 일치할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)와 상기 이미지 센서(152) 사이에는 적외선 필터(IR filter, Infrared Ray filiter, 미도시)가 배치될 수 있다.
상기 렌즈 모듈(140)의 외면 중 상기 제2결합부(126)와 마주하는 영역에는 제3결합부(142)가 배치될 수 있다. 상기 제3결합부(142)는 상기 렌즈 모듈(140)의 측면 중 일부가 광축 방향에 수직인 외측으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 상기 제3결합부(142)는 상기 렌즈 모듈(140)의 하단보다 상단에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제3결합부(142)는 상기 제2결합부(126)와 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제3결합부(142)의 외면에는 나사산 또는 나사홈이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2결합부(126)와 상기 제3결합부(142)를 통해 상기 렌즈 홀더(120)와 상기 렌즈 모듈(140)은 나사 결합될 수 있다. 요약하면, 상기 렌즈 모듈(140)의 상단은 상기 렌즈 홀더(120)의 내측에 나사 결합될 수 있다.
한편, 광축 방향을 기준으로, 상기 렌즈 홀더(120)와 상기 렌즈 모듈(140) 간 나사 결합 영역의 길이는, 상기 렌즈 모듈(140)의 길이의 1/2 이하로 형성될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(150)은 상기 하우징(100)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(150)은 플레이트 형상으로 형성되어, 외면에 상기 카메라 모듈(10)의 구동을 위한 적어도 하나의 전자부품이 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 인쇄회로기판(150)의 상면에는 이미지 센서(152)가 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(152)는 상기 렌즈 모듈(140)와 광축 방향으로 마주보게 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(152)는 상기 렌즈 모듈(140)을 통해 입사된 피사체의 이미지를 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서(152)는 상기 제2공간부(116) 내 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(150)은 상기 하우징(100)과 결합될 수 있다. 상기 돌출부(112)의 하단은 상기 인쇄회로기판(150)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 돌출부(112)와 상기 인쇄회로기판(150) 사이에는 결합부재(160)가 배치될 수 있다. 상기 결합부재(160)는 에폭시(Epoxy) 또는 고무를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 결합부재(160)는 상기 하우징(100)과 상기 인쇄회로기판(150) 사이에 도포된 에폭시일 수 있다.
상기 결합부재(160)는 상기 돌출부(112)와 상기 인쇄회로기판(150)을 상호 결합시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2공간부(116)로 외부 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 결합부재(160)는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 결합부재(160)의 단면 형상은 상기 돌출부(112)의 단면 형상에 대응될 수 있다. 도 3에서는 상기 결합부재(160)가 상기 이미지 센서(152)의 배치 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판(150)의 상면에 넓게 배치된 것을 예시하고 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 상기 결합부재(160)는 상기 돌출부(112)의 하단과 마주하는 상기 인쇄회로기판(150) 상에만 배치될 수도 있다.
상기 결합부재(160)를 통해 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 이미지 센서(152) 간 거리가 조절될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 이미지 센서(152) 간 광축 방향 거리는 상기 결합부재(160)의 영역 별 두께 조절을 통해 이루어질 수 있다.
한편, 고온에서는 상기 하우징(100) 또는 상기 결합부재(160)의 재질적 특성에 의해 상기 하우징(110) 또는 상기 결합부재(160)는 팽창될 수 있다. 이에 따라 상기 이미지 센서(152)와 상기 렌즈 모듈(140) 간 거리가 멀어질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 렌즈 홀더(120) 간 나사 결합 구조에 의해 상기 렌즈 모듈(140)의 상단은 고정될 수 있고, 고온을 통해 상기 렌즈 모듈(140)의 하단이 하방으로 돌출되도록 팽창될 수 있다. 이에 따라, 상기 하우징(100) 또는 상기 결합부재(160)의 팽창에 의해 멀어진 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 이미지 센서(152) 사이 거리만큼 상기 렌즈 모듈(140)의 팽창을 통해 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 이미지 센서(152) 간 거리가 다시 가까워질 수 있다.
또한, 저온에서는 상기 하우징(100) 또는 결합부재(160)가 수축될 수 있다. 이에 따라 상기 이미지 센서(152)와 상기 렌즈 모듈(140)간 거리가 가까워질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 렌즈 홀더(120) 간 나사 결합 구조에 의해 상기 렌즈 모듈(140)의 상단은 고정된 상태에서 상기 렌즈 모듈(140)의 수축에 의해 하단이 상방으로 이동되므로, 상기 하우징(100) 또는 상기 결합부재(160)의 수축에 의해 가까워진 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 이미지 센서(152) 사이 거리만큼 상기 렌즈 모듈(140)의 수축을 통해 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 이미지 센서(152) 간 거리가 다시 멀어질 수 있다.
요약하면, 고온 또는 저온에서 상기 하우징(100), 상기 렌즈 홀더(120), 상기 결합부재(160)의 팽창, 수축에 의해 상기 렌즈 모듈(140)과 상기 이미지 센서(152) 간 변화된 거리가 상기 렌즈 모듈(140)의 수축, 팽창을 통해 보상되므로, 온도 변화에 의한 상기 이미지 센서(152)와 상기 렌즈 모듈(140) 간 거리 변화를 최소화할 수 있고, 카메라 모듈(10)의 해상력이 안정화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도 이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 상면을 도시한 평면도 이며, 도 7은 도 6의 C-C'를 도시한 단면도 이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도 이다.
본 실시예에서는 다른 부분에 있어서는 제1실시예와 동일하고, 다만 카메라 모듈의 케이스 구조에 있어 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명을 하고, 나머지 부분에 있어서는 제1실시예에 대한 설명을 원용하기로 한다.
도 5 내지 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(20)은, 하우징(200), 렌즈 홀더(220), 렌즈 모듈(240) 및 인쇄회로기판(250)을 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.
상기 하우징(200)은 상기 카메라 모듈(20)의 외형을 형성할 수 있다. 상기 하우징(200)은 상기 렌즈 모듈(240)를 수용할 수 있다. 상기 하우징(200)의 내측에는 상기 렌즈 모듈(240)를 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다. 상기 하우징(200)은 상, 하면이 개구된 형상을 가질 수 있다. 상기 하우징(200)의 단면 형상은 장방형으로 형성될 수 있다.
상기 하우징(200), 상기 렌즈 홀더(220)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 하우징(200)은 몸체부(210)와, 상기 몸체부(210)의 하면에서 하방으로 돌출되는 제1돌출부(212)와, 상기 몸체부(210)의 상면에서 상방으로 돌출되는 제2돌출부(216)를 포함할 수 있다. 상기 몸체부(210)의 외면은 상기 제1돌출부(212) 및 제2돌출부(216)의 외면 보다 외측으로 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 제1돌출부(212) 또는 제2돌출부(216)의 단면적은 상기 몸체부(210)의 단면적 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1돌출부(212)의 하면은 상기 인쇄회로기판(250)의 상면과 마주하게 배치될 수 있다. 상기 제1돌출부(212)의 측면은 상기 인쇄회로기판(250)의 측면과 동일 평면을 형성할 수 있다. 상기 카메라 모듈(20)의 광축 방향에 수직인 방향으로 정의되는 상기 제1돌출부(212)의 단면적은 상기 인쇄회로기판(250)의 단면적에 대응될 수 있다.
상기 제2돌출부(216)는 상기 몸체부(210)의 상면 중 일부가 상방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 제2돌출부(216)는 링(Ring) 형상의 단면을 가질 수 있다. 상기 제2돌출부(216)의 상면은 상기 렌즈 홀더(220)의 하면과 광축 방향으로 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제2돌출부(216)의 상면은 상기 렌즈 홀더(220)의 하면에 후술할 제2결합부재(270)를 통해 결합될 수 있다.
상기 몸체부(210) 및 상기 제2돌출부(216)의 내측에는 제1공간부(202)가 형성될 수 있다. 상기 제1돌출부(212)의 내측에는 제2공간부(217)가 형성될 수 있다. 상기 제1공간부(202)와 상기 제2공간부(217)는 상하 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제1공간부(202)와 상기 제2공간부(217)는 연통될 수 있다. 상기 제2공간부(217)의 단면적은 상기 제1공간부(202)의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다.
상기 렌즈 홀더(220)는 상기 하우징(200)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 홀더(220)는 상기 하우징(200)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 렌즈 홀더(220)는 상기 렌즈 모듈(240)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)를 수용한다는 점에서, 상기 렌즈 홀더(220)는 렌즈 배럴로 이름할 수도 있다. 상기 렌즈 홀더(220)의 단면은 원형일 수 있다.
상기 렌즈 홀더(220)는 상, 하면이 개구된 형상일 수 있다. 상기 렌즈 홀더(220)의 내측에는 상기 렌즈 모듈(240)의 적어도 일부를 수용하는 제3공간부(224)가 배치될 수 있다. 상기 제3공간부(224)는 상기 렌즈 홀더(220)의 상면으로부터 하면을 관통하는 홀 형상일 수 있다.
상기 제3공간부(224)의 내주면에는 제1결합부(226)가 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(226)는 상기 렌즈 홀더(220)의 하단 보다 상단에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(226)는 상기 렌즈 홀더(220)의 상단으로부터 광축 방향인 하방으로 소정거리 연장되게 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(226)는 상기 제3공간부(224)의 내면에 형성된 나사산 또는 나사홈을 포함할 수 있다. 상기 제1결합부(226)를 통해 상기 렌즈 모듈(240)은 상기 렌즈 홀더(220)의 내측에 나사 결합될 수 있다.
한편, 광축 방향을 기준으로, 상기 렌즈 홀더(220)와 상기 렌즈 모듈(240) 간 나사 결합 영역의 길이는, 상기 렌즈 모듈(240)의 길이의 1/2 이하로 형성될 수 있다.
상기 렌즈 홀더(220)의 하부에는 상기 하우징(200)과 결합을 위한 제3돌출부(222)가 배치될 수 있다. 상기 제3돌출부(222)는 상기 렌즈 홀더(220)의 측면 중 일부가 외측으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제3돌출부(222)는 상기 렌즈 홀더(220)의 하단을 형성할 수 있다. 상기 제3돌출부(222)의 외측면은 상기 렌즈 홀더(220)의 타 영역에 형성된 외측면보다 외측에 배치될 수 있다. 상기 제3돌출부(222)의 하면 중 일부는 상기 제2돌출부(216)의 상면과 광축 방향으로 마주하게 배치될 수 있다. 상기 제3돌출부(222)의 외면은 상기 제2돌출부(216)의 외면 보다 내측에 배치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 상기 제3돌출부(222)의 외면과 상기 제2돌출부(216)의 외면은 동일 평면을 형성할 수 있다.
상기 제2돌출부(216)의 상면과 상기 제3돌출부(222)의 하면 사이에는 제2결합부재(270)가 배치될 수 있다.
상기 카메라 모듈(20)은 렌즈 모듈(240)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)은 적어도 일부가 상기 렌즈 홀더(220)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)의 상단은 상기 카메라 모듈(20)의 상면을 형성할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)의 상단은 타 영역보다 상기 카메라 모듈(20)의 상방으로 돌출될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)의 하단은 상기 렌즈 홀더(220)의 하단 및 상기 몸체부(210)의 하면보다 하방으로 돌출되어, 상기 렌즈 모듈(240)의 적어도 일부는 상기 제2공간부(217) 내 배치될 수 있다.
상기 렌즈 모듈(240)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)은 후술할 상기 인쇄회로기판(250)의 이미지 센서(252)와 광축 방향으로 마주보게 배치될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)은 상기 이미지 센서(252)와 얼라인먼트(alignment)될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)의 광축은 상기 이미지 센서(252)의 광축과 일치할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 사이에는 적외선 필터(IR filter, Infrared Ray filiter, 미도시)가 배치될 수 있다.
상기 렌즈 모듈(240)의 외면 중 상기 제1결합부(226)와 마주하는 영역에는 제2결합부(242)가 배치될 수 있다. 상기 제2결합부(242)는 상기 렌즈 모듈(240)의 측면 중 일부가 광축 방향에 수직인 외측으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 상기 제2결합부(242)는 상기 렌즈 모듈(240)의 하단 보다 상단에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2결합부(242)는 상기 제1결합부(226)와 광축 방향에 수직인 방향으로 마주보게 배치될 수 있다. 상기 제2결합부(242)의 외면에는 나사산 또는 나사홈이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1결합부(226)와 상기 제2결합부(242)를 통해 상기 렌즈 홀더(220)와 상기 렌즈 모듈(240)은 나사 결합될 수 있다. 요약하면, 상기 렌즈 모듈(240)의 상단은 상기 렌즈 홀더(220)에 나사 결합될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(250)은 상기 하우징(200)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(250)은 플레이트 형상으로 형성되어, 외면에 상기 카메라 모듈(20)의 구동을 위한 적어도 하나의 전자부품이 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 인쇄회로기판(250)의 상면에는 이미지 센서(252)가 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(252)는 상기 렌즈 모듈(240)과 광축 방향으로 마주보게 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(252)는 상기 렌즈 모듈(240)을 통해 입사된 피사체의 이미지를 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서(252)는 상기 제2공간부(217) 내 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(250)은 상기 하우징(200)과 결합될 수 있다. 상기 제1돌출부(212)의 하단은 상기 인쇄회로기판(250)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 돌출부(212)와 상기 인쇄회로기판(250) 사이에는 제1결합부재(260)가 배치될 수 있다. 상기 제1결합부재(260)는 에폭시(Epoxy) 또는 고무를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1결합부재(260)는 상기 하우징(200)과 상기 인쇄회로기판(250) 사이에 도포된 에폭시일 수 있다.
상기 제1결합부재(260)는 상기 제1돌출부(212)와 상기 인쇄회로기판(250)을 상호 결합시킬 뿐만 아니라, 상기 제2공간부(217)로 외부 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제1결합부재(260)는 단면이 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1결합부재(260)의 단면 형상은 상기 제1돌출부(212)의 단면 형상에 대응될 수 있다. 도 7에서는 상기 제1결합부재(260)가 상기 이미지 센서(252)의 배치 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판(250)의 상면에 넓게 배치된 것을 예시하고 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 상기 제1결합부재(260)는 상기 제1돌출부(212)의 하단과 마주하는 상기 인쇄회로기판(250) 상에만 배치될 수도 있다.
상기 제1결합부재(260)를 통해 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 간 거리가 조절될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 간 광축 방향 거리는 상기 제1결합부재(260)의 영역 별 두께 조절을 통해 이루어질 수 있다.
상기 제2결합부재(270)는 상기 렌즈 홀더(220)와 상기 하우징(200) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2결합부재(270)는 상기 제2돌출부(216)의 상면과 상기 제3돌출부(222)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2결합부재(270)는 에폭시(Epoxy) 또는 고무를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제2결합부재(260)는 상기 제2돌출부(216)의 상면과 상기 제3돌출부(222)의 하면 사이에 도포된 에폭시일 수 있다.
상기 제2결합부재(270)는 상기 렌즈 홀더(220)와 상기 하우징(200)을 상호 결합시킬 뿐만 아니라, 상기 하우징(200) 내로 외부 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2결합부재(270)는 단면이 링 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2결합부재(270)를 통해 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 간 거리가 조절될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 간 광축 방향 거리는 상기 제2결합부재(270)의 영역 별 두께 조절을 통해 이루어질 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 카메라 모듈(20) 내 제1결합부재(260) 및 제2결합부재(270)를 포함한 복수의 결합부재가 배치된 것을 예로 들고 있으나, 상기 카메라 모듈(20)은 이 중 어느 하나만을 포함하고 다른 하나를 배제할 수 있다.
한편, 고온에서는 상기 하우징(200), 상기 렌즈 홀더(220), 상기 결합부재(260, 270)의 재질적 특성에 의해 상기 하우징(200), 상기 렌즈 홀더(220), 상기 결합부재(260, 270)는 팽창될 수 있다. 이에 따라 상기 이미지 센서(252)와 상기 렌즈 모듈(240) 간 거리가 멀어질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 렌즈 홀더(220) 간 나사 결합 구조에 의해 상기 렌즈 모듈(240)의 상단은 고정될 수 있고, 고온을 통해 상기 렌즈 모듈(240)의 하단이 하방으로 돌출되도록 팽창될 수 있다. 이에 따라 상기 하우징(200), 상기 렌즈 홀더(220), 상기 결합부재(260, 270)의 팽창에 의해 멀어진 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 사이 거리만큼 상기 렌즈 모듈(240)의 팽창을 통해 상기 렌즈 모듈(240)와 상기 이미지 센서(252) 간 거리가 다시 가까워질 수 있다.
또한, 저온에서는 상기 하우징(200), 상기 렌즈 홀더(220), 상기 결합부재(260, 270)가 수축될 수 있다. 이에 따라 상기 이미지 센서(252)와 상기 렌즈 모듈(240)간 거리가 가까워질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 렌즈 홀더(220) 간 나사 결합 구조에 의해 상기 렌즈 모듈(240)의 상단은 고정된 상태에서 상기 렌즈 모듈(240)의 수축에 의해 하단이 상방으로 이동되므로, 상기 하우징(200), 상기 렌즈 홀더(220), 상기 결합부재(260, 270)의 수축에 의해 가까워진 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 사이 거리만큼 상기 렌즈 모듈(240)의 수축을 통해 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 간 거리가 다시 멀어질 수 있다.
요약하면, 고온 또는 저온에서 상기 하우징(200), 상기 렌즈 홀더(220), 상기 결합부재(260, 270)의 팽창, 수축에 의해 상기 렌즈 모듈(240)과 상기 이미지 센서(252) 간 변화된 거리가 상기 렌즈 모듈(240)의 수축, 팽창을 통해 보상되므로, 온도 변화에 의한 상기 이미지 센서(252)와 상기 렌즈 모듈(240) 간 거리 변화를 최소화할 수 있고, 카메라 모듈(20)의 해상력이 안정화될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내 배치되는 렌즈 홀더;
    상기 렌즈 홀더 내 배치되는 렌즈 모듈; 및
    상기 하우징의 하부에 배치되며, 상기 렌즈 모듈과 마주하는 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 렌즈 모듈은 상기 렌즈 홀더의 내면에 나사 결합되고,
    상기 렌즈 홀더는 상기 하우징의 내면에 나사 결합되고,
    상기 렌즈 모듈의 나사 결합 영역은 상기 렌즈 모듈의 하단 보다 상단에 인접하게 배치되는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 원통형상의 몸체부 및 상기 몸체부의 하면으로부터 하방으로 돌출되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부와 상기 인쇄회로기판 사이에는 결합부재가 배치되는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 렌즈 홀더가 배치되는 제1공간부와, 상기 돌출부의 내측에 배치되는 제2공간부를 포함하고,
    상기 렌즈 모듈의 하단은 상기 제2공간부 내 배치되는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더와 상기 하우징이 나사 결합되는 상기 하우징의 내면은 상기 제1공간부인 카메라 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는 상, 하면이 개구되며 상기 렌즈 모듈이 결합되는 제3공간부를 포함하고,
    상기 제3공간부의 내면에는 상기 렌즈 모듈이 나사 결합되는 결합부가 배치되며,
    상기 결합부는 상기 렌즈 홀더의 상단에 인접하게 배치되는 카메라 모듈.
  6. 하우징;
    상기 하우징의 상부에 배치되는 렌즈 홀더;
    상기 하우징 및 상기 렌즈 홀더의 내측에 배치되는 렌즈 모듈; 및
    상기 하우징의 하부에 배치되며, 상기 렌즈 모듈과 마주하는 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 렌즈 모듈은 상기 렌즈 홀더의 내면에 나사 결합되고,
    상기 렌즈 모듈의 나사 결합 영역은 상기 렌즈 모듈의 하단 보다 상단에 인접하게 배치되는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 렌즈 홀더 사이에는 제2 결합부재가 배치되고,
    상기 제2 결합부재는 에폭시(Epoxy)를 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징은 상면으로부터 상방으로 돌출되는 제2돌출부를 포함하고,
    상기 렌즈 홀더의 하부에는 타 영역보다 외측으로 돌출되는 제3돌출부가 배치되며,
    상기 제2 결합부재는 상기 제2돌출부와 상기 제3돌출부의 사이에 배치되는 카메라 모듈.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 원통형상의 몸체부 및 상기 몸체부의 하면으로부터 하방으로 돌출되는 제1 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 돌출부와 상기 인쇄회로기판 사이에는 제1 결합부재가 배치되는 카메라 모듈.
  10. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    광축 방향을 기준으로, 상기 렌즈 모듈과 상기 렌즈 홀더의 나사 결합 영역의 길이는, 상기 렌즈 모듈의 길이의 1/2 이하인 카메라 모듈.
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