KR100661612B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈 내부로 이물질의 유입이 방지되도록 한 구조에 관한 것이다.

본 발명의 카메라 모듈은, 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 그 하부로 원통형 몸체가 연장 형성된 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체가 상부로부터 삽입되어 결합된 경통과, 상기 경통의 하단부에 내부로 돌출 형성된 안착륜으로 구성된 하우징; 상기 하우징의 하부와 결합되며 이미지센서가 부착된 기판; 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체 저면과 상기 하우징의 안착륜 상면과의 사이에 개재된 유입방지구;를 포함하며, 이물질에 의한 카메라 모듈의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있는 장점이 있음과 아울러 제작된 카메라 모듈의 화상 품질을 향상시킬 수 있는 작용효과를 기대할 수 있다.

PCB기판, 이미지센서, 하우징, 렌즈배럴, IR 필터, 안착부, 카메라 모듈, 유입방지구, 돌출륜 삽입홈, 돌출륜, 렌즈

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

도 1은 종래 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도

도 2는 종래 카메라 모듈에서 이물질에 의한 불량 발생 원인이 도시된 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제1실시예 조립 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제1실시예 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제2실시예 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. PCB기판 2. 이미지센서

3. 하우징 6. 렌즈배럴

8. IR 필터 9. 안착륜

10. 카메라 모듈 20. 유입방지구

31a. 돌출륜 삽입홈 32. 돌출륜

본 발명은 카메라 모듈의 포커싱 공정시 모듈 내부로 이물질의 유입이 방지되도록 한 구조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 카메라 모듈 제작시 렌즈배럴와 하우징의 나사 결합과 동시에 수행되는 포커싱 공정 중 발생되는 파티클 등의 이물질 유입이 방지됨으로써, 이물질에 의한 불량 요인을 제거하여 카메라 모듈의 화상 품질을 향상시킬 수 있도록 한 카메라 모듈의 이물질 유입 방지 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 카메라 모듈(CCM:COMPACT CAMERA MOUDULE)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라(TOY CAMERA) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.

도 1은 종래 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도로서, 종래의 카메라 모듈(10)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(2)가 와이어 본딩 방식 또는 플립 칩 방식에 의해서 장착된 프린트기판(1)이 플라스틱 재질의 하우징(3) 하부에 결합되고 상기 하우징(3) 상부로 연장된 경통(4)에 하부로 원통형 몸체(5)가 연장된 렌즈배럴(6)이 결합됨에 의해서 제작된다.

상기 카메라 모듈(10)은 경통(4) 내주면에 형성된 암나사부(4a)와 원통형 몸체(5)의 외주면에 형성된 숫나사부(5a)의 나사 결합으로 하우징(3)과 렌즈배럴(6)가 상호 결합된다.

이때, 상기 프린트기판(1)의 상면, 즉 렌즈배럴(6)의 하단부에 장착된 렌즈(L)와 상기 프린트기판(1)의 하면에 부착된 이미지센서(2) 사이에는 적외선 차단 필터(IR CUT-OFF FILTER:이하 'IR 필터'라 칭함)(8)가 결합됨으로써, 이미지센서(2)로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키게 된다.

상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈(L)를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(2)의 표면에 포커싱되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(3) 상단에 체결된 렌즈배럴(6)를 회전시키면서 최적의 포커스가 맞춰진 지점에서 하우징(3)과 렌즈배럴(6)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(3)과 렌즈배럴(6)를 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.

한편, 최근에는 소비자가 요구하는 해상도 또는 화소수가 점점 높아짐에 따라 카메라 모듈의 제작 공정 중에서나 자재 자체의 이물 관리 여부가 한층 더 높게 강조되고 있는 바, 자재간의 이물 관리 규정을 강화시킬수록 자재의 단가가 높아지게 되므로 최종적으로는 제품의 단가가 상승되고 실질적으로 이물이 전혀 발생되지 않는 자재를 수급 관리하기에는 한계가 있는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 제품 단가의 상승을 최소화하기 위하여 통상적으로 널리 사용되고 있는 자재 및 부품들이 여전히 사용되고 있는 바, 카메라 모듈의 조립시의 불량 원인에 의한 화상검사 등의 검수 과정에서 발생되는 문제점은 다음과 같다.

전술한 구조로 제작되는 종래의 카메라 모듈은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모듈의 조립 후 최종적인 포커싱 조절 단계에서 하우징(3)의 경통(4) 내주면에 구비된 암나사부(4a)와 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5) 외주면에 구비된 숫나사부(5a)의 마찰에 의해 그 결합 부위가 마모되면서 미세한 파티클(P)이 발생된다.

이와 같이, 하우징(3)과 렌즈배럴(6) 사이에서 발생되는 파티클(P)은 하우징(3) 내측으로 연장된 편평한 안착륜(9)에 거치되어 파티클(P)이 적외선 차단필터(8) 상면으로 직접 낙하되는 것을 방지하고 있으나, 상기 안착륜(9)의 상부로 렌즈(L)의 상, 하 이송범위내에서 여유 공간이 구비됨과 아울러 포커스 조절시에 하우징(3)이 좌, 우 흔들림에 따라 하우징(3)과 렌즈배럴(6)의 결합 부위에서 발생된 파티클(P)이 IR 필터(8)의 상면으로 유입될 수 밖에 없어 이미지센서(2)를 통한 이미지 재현시의 결함으로 작용하게 되는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈 조립 공정에서 발생되는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라 모듈의 제작 공정 중의 포커싱 공정에서 발생되는 파티클이 하우징 내부로 유입됨에 따른 이물 불량률이 현저히 감소될 수 있도록 한 카메라 모듈의 구조가 제공됨에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 이미지센서가 장착된 PCB기판이 결합되고 PCB기판의 상부로 IR 필터가 내장된 하우징과, 상기 하우징의 상단 개구부를 통해 삽입되는 원통형 몸체 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 다단으로 장착된 렌즈배럴의 상호 결합에 의해서 제작되는 카메라 모듈에 있어서, 상기 하우징 저면과 렌즈배럴 사이에 탄성 재질의 유입방지구가 삽입 개재된 카메라 모듈에 의해서 달성된다.

상기 하우징은 상부로 삽입공이 구비된 경통이 연장되고 상기 경통의 내주면상에는 암나사부가 형성되어 있으며, 상기 렌즈배럴는 하부로 연장된 원통형 몸체 외주면에 숫나사부가 형성됨으로써 상기 하우징의 경통 내부로 삽입되는 렌즈배럴의 원통형 몸체가 나사 결합에 의해서 상호 밀착되게 조립된다.

또한, 상기 하우징은 내주면 하단부에 안착륜이 내측으로 연장 형성되고 그 하부측으로 IR필터가 장착되며, 상기 안착륜의 상부에 탄성 재질의 유입방지구를 안착시킨 상태에서 렌즈배럴의 원통형 몸체 하단 주연부가 유입방지구의 상면에 밀착되도록 결합된다.

이때, 상기 유입방지구는 하우징과 렌즈배럴의 조립시 암나사부와 숫나사부의 마찰에 의해서 발생되는 파티클의 유동 가능한 경로상에 장착된다.

이와 같은 구조로 조립되는 본 발명의 카메라 모듈은, 상기 하우징의 안착륜 과 원통형 몸체의 하단 주연부 사이에 압착 결합된 오-링 형태의 유입방지구에 의해서 하우징과 렌즈배럴의 결합 부위에서 발생된 미세한 파티클이 이미지센서와 IR 필터의 상면으로의 유입이 방지됨에 기술적 특징이 있다.

또한, 본 발명은 이미지센서가 장착된 PCB기판이 결합되고 PCB기판의 상부로 IR 필터가 내장된 하우징과, 상기 하우징의 상단 개구부를 통해 삽입되는 원통형 몸체 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 다단으로 장착된 렌즈배럴의 상호 결합에 의해서 제작되는 카메라 모듈에 있어서, 하우징 내측으로 연장된 삽입구와 렌즈배럴의 몸체 하부로 연장된 돌출륜이 교차 결합되는 카메라 모듈의 이물질 유입 방지 구조에 의해서 달성된다.

상기 하우징은 하부 내주면상에 돌출륜 삽입홈이 구비된 삽입구가 형성되고 그 하부로 IR 필터가 장착되며, 상기 삽입구의 돌출륜 삽입홈에 렌즈배럴의 몸체 하단 주연부에서 그 하부로 연장된 돌출륜이 밀착되게 결합된다.

이때, 상기 삽입구와 돌출륜은 하우징 저면과 렌즈배럴의 대향면에 각각 연장 형성되며, 하우징과 렌즈배럴의 조립시 암나사부와 숫나사부의 마찰에 의해서 발생되는 파티클의 유동 가능한 경로상에 위치한다.

본 발명 카메라 모듈의 이물질 유입 방지 구조의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

본 발명에 따른 아래의 실시예들과 종래 기술의 동일한 기술적 구성에 대해서는 동일한 도면 부호을 부여하였다.

실시예 1

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제1실시예 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제1실시예 단면도이다.

도시된 바와같이, 본 실시예는 하우징(3)의 상부로 연장된 경통(4)의 상단 개구부를 통해 다수의 렌즈(L)가 내장된 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5)가 결합될 때, 상기 하우징(3)의 내측 저면과 렌즈배럴(6) 사이에 탄성 재질의 유입방지구(20)가 삽입 개재된 상태로 조립되는 카메라 모듈(10)로 구성된다.

상기 하우징(3)은 하부에 CCD나 CMOS 등의 이미지센서(2)가 장착된 PCB기판(1)이 결합되고 내부 저면의 PCB기판(1) 상부로는 IR 필터(8)가 내장되며, 하우징(3)의 상부로 외주면에 숫나사부(4a)가 구비된 원통형의 경통(4)이 연장된다.

또한, 상기 하우징(3)은 경통(4)의 하단 내주면을 따라 안착륜(9)이 돌출 형성되고 상기 안착륜(9)의 하부측으로 IR 필터(8)가 삽입됨으로써, 상기 IR 필터(8)가 이미지센서(2)가 장착된 PCB기판(1)의 상면에 위치하도록 한다.

상기 하우징(3)의 내주면 하부에 형성된 안착륜(9)상에는 렌즈배럴(6)의 하단 주연부와 접하는 유입방지구(20)가 그 외주면이 하우징(3)의 내주면에 접하도록 삽입된다. 또한, 상기 유입방지구(20)의 삽입 후에는 경통(4)의 상단 개구부를 통해 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5)가 수직 결합된다.

따라서, 상기 유입방지구(20)는 하우징(3)의 경통 내부에서 외주면이 경통(4) 내주면에 밀착되고 그 상면에 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5) 하단 주연부가 압착됨에 따라, 상기 유입방지구(20)에 의해서 하우징(3)의 측부와 원통형 몸체(5)에 장착된 렌즈(L)의 직경에 해당하는 하우징(3)의 저면 공간부로 구분되어 분리된다.

즉, 상기 유입방지구(20)가 경통(4)과 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5)가 결합되는 측벽과 그 내측 공간부를 구분하는 분리격벽의 역할을 하게 됨으로써, 상기 경통(4)의 암나사부(4a)와 원통형 몸체(5)의 숫나사부(5a)가 나사결합되면서 그 마찰접촉면에서 발생되는 이물질이 IR 필터(8) 및 이미지센서(2)가 위치한 내측 공간부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 유입방지구(20)는 스폰지, 고무 등과 같이 탄성복원력이 구비된 합성수지 재질로 구성되며, 상기 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5) 하단 외주연부 직경보다 그 내주면 직경이 다소 작거나 동일하게 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 유입방지구(20)가 탄성복원력이 구비된 재질로 선정되어야 하는 이유는, 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5)를 경통(4) 내부에서 좌,우 회전시켜 상,하 이동시킬 때 탄성복원력이 구비된 재질의 특성상 최하단의 렌즈(L) 높이 변화에 상관없이 그 내측 공간부와 측벽과의 분리격벽이 형성될 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 상기 유입방지구(20)는 하우징(3)의 안착륜(9) 경통(4)의 하단 주연부와 동일한 형상의 오-링(O-ring) 형태로 구성됨이 바람직하다.

이와 같이, 본 실시예의 카메라 모듈(10)은, 상기 하우징(3)의 저면 내측으로 연장된 안착륜(9)과 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5) 하단 주연부 사이에 압착되 는 오-링 형태의 유입방지구(20)에 의해서 하우징(3)과 렌즈배럴(6)의 결합 부위와 내측 공간부를 구분하는 분리격벽이 형성됨으로써, 카메라 모듈의 포커싱 공정에서 마찰 접촉에 의해 발생되는 미세한 이물질이 IR 필터(8)의 상면으로 유입되는 것이 방지되도록 한 데에 기술적 특징이 있다.

실시예 2

다음, 도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 제2실시예 단면도로서, 도시된 바와같이 본 실시예는 하우징(3)의 상부로 연장된 경통(4)의 상단 개구부를 통해 다수의 렌즈(L)가 내장된 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5)가 결합될 때, 하우징(3)의 저면 내측으로 안착륜(31)에 형성된 돌출륜 삽입홈(31a)에 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5) 하부로 연장된 돌출륜(32)이 삽입되도록 조립되는 카메라 모듈(10)로 구성된다.

상기 하우징(3)은, 전술한 제 1실시예의 경통(4) 내주면상의 안착륜(9)과 같이 경통(4)의 하부 내주면상에 그 상면으로 돌출륜 삽입홈(31a)이 구비된 안착륜(31)이 형성된다. 또한, 상기 돌출륜 삽입홈(31a)과 대응되는 위치의 렌즈배럴(6)의 몸체 하단부상에는 그 외주연부를 따라 돌출륜(32)이 하향 연장된다.

상기 하우징(3)의 경통(4)을 통해서 렌즈배럴(6)의 원통형 몸체(5)가 수직 결합되면 원통형 몸체(5) 하단부의 돌출륜(32)이 하우징(3) 내측으로 연장된 안착륜(31)의 돌출륜 삽입홈(31a)에 밀착 결합됨으로써, 하우징(3)의 측부와 원통형 몸체(4)에 장착된 렌즈(L)의 직경에 해당하는 하우징(3)의 저면 공간부를 구분하는 격벽이 형성된다.

따라서, 본 실시예는 상기 하우징(3)과 렌즈배럴(6)의 나사 결합과 렌즈배럴(6)의 렌즈(L) 높이 조절에 의한 포커싱 공정중에 각 벽부의 마찰 접촉에 의해 발생되는 미세한 이물질이 안착륜(31)과 돌출륜(32)의 결합으로 형성된 격벽으로 인하여 하우징(3) 저면의 IR 필터(8) 상부 또는 카메라 모듈 내부로 유입되는 것이 방지되도록 한 데에 기술적 특징이 있다.

한편, 본 실시예에서는 안착륜(31)의 상면에 형성된 돌출륜 삽입홈(31a)과 렌즈배럴(6)의 몸체 하단부에 형성된 돌출륜(32)의 위치가 상호 반대로 형성될 수 있다. 즉 상기 안착륜(31)의 상면에 돌출륜이 형성되고 상기 렌즈배럴(6)의 몸체 하단부에 상기 돌출륜이 삽입되는 돌출륜 삽입홈이 형성됨으로써, 상기 하우징의 안착륜상에 렌즈베럴의 하부로 연장된 원통형 몸체가 서로 요철 결합을 이루게 된다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 기술적 구성에만 한정되지 않고, 당업자들에 의해 구조적으로 다양한 변형과 변경이 있을 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 카메라 모듈은 카메라 모듈 제작시 렌즈배럴와 하우징의 나사 결합과 동시에 렌즈 높이 조절에 의한 포커싱 공정 중 발 생되는 미세한 이물질이 측벽을 타고 하우징 저면의 IR 필터 및 이미지센서 상면으로 유입되는 것이 방지됨으로써, 이물질에 의한 카메라 모듈의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있는 장점이 있음과 아울러 제작된 카메라 모듈의 화상 품질을 향상시킬 수 있는 작용효과를 기대할 수 있다.

Claims (10)

1. 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 그 하부로 원통형 몸체가 연장 형성된 렌즈배럴;

   상기 렌즈배럴의 원통형 몸체가 결합되는 경통이 상부로 연장 형성된 하우징;

   상기 하우징의 하단부에 밀착 결합되며 중앙부에 이미지센서가 부착된 기판; 및

   상기 렌즈배럴의 원통형 몸체 저면과 상기 하우징의 내주면 사이에 개재된 유입방지구;를 포함하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하우징은, 상기 경통의 하단부 내측으로 안착륜이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유입방지구는, 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체와 상기 하우징의 경통과의 결합 계면의 위치보다 내측에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모 듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 유입방지구는, 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체 저면과 상기 하우징의 안착륜 상면 중 어느 일면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 유입방지구는, 오-링(O-ring) 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
6. 제5항에 있어서,

   상기 유입방지구의 외경은, 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체 하단의 외주연부 직경보다 작거나 동일하도록 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
7. 제1항에 있어서,

   상기 유입방지구는, 탄성 복원력이 구비된 합성수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
8. 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 그 하부로 원통형 몸체가 연장 형성된 렌즈배럴;

   상기 렌즈배럴의 원통형 몸체가 상부로부터 삽입되어 결합된 경통과, 상기 경통의 하단부에 내부로 돌출 형성된 안착륜으로 구성된 하우징;

   상기 하우징의 하부와 결합되며 이미지센서가 부착된 기판;을 포함하고,

   상기 하우징과 상기 렌즈배럴의 결합시, 상기 하우징의 안착륜과 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체와는 서로 요철 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
9. 제8항에 있어서,

   상기 하우징의 안착륜과 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체와의 요철결합은, 상기 하우징의 안착륜에 형성된 돌출륜과 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체에 형성된 돌출륜 삽입홈에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
10. 제8항에 있어서,

    상기 하우징의 안착륜과 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체와의 요철결합은, 상기 하우징의 안착륜에 형성된 돌출륜 삽입홈과 상기 렌즈배럴의 원통형 몸체에 형성된 돌출륜에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

Images