KR100855369B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR100855369B1
KR100855369B1 KR1020070026819A KR20070026819A KR100855369B1 KR 100855369 B1 KR100855369 B1 KR 100855369B1 KR 1020070026819 A KR1020070026819 A KR 1020070026819A KR 20070026819 A KR20070026819 A KR 20070026819A KR 100855369 B1 KR100855369 B1 KR 100855369B1
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Abstract

본 발명은 카메라에 관한 것으로, 카메라 모듈의 품질에 대한 신뢰성을 향상하고, 불량률을 낮춰 생산성을 향상하며, 제조비용을 절감하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 내부에 최상부 렌즈가 장착되고, 내주면상에 암나사부가 형성된 렌즈배럴; 외주면상에 상기 암나사부와 대응되는 숫나사부가 형성되고, 내주면상에 단차부가 돌출 형성되며, 상기 단차부의 상면에 상기 최상부 렌즈와 대응되는 렌즈가 하나 이상 적층되어 이루어진 렌즈군이 장착된 하우징; 및 상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 최상부 렌즈 및 상기 렌즈군을 통해 유입된 광신호를 전기신호로 변환시키는 이미지센서가 실장된 기판;을 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
카메라 모듈, 렌즈배럴, 하우징, 이미지센서, 기판, 적외선 차단 부재, 최상부 렌즈, 중간부 렌즈, 최하부 렌즈

Description

카메라 모듈{Camera module}
도 1은 종래 기술에 따른 카메라 모듈을 하우징과 렌즈배럴이 분해된 상태로 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 하우징과 렌즈배럴이 결합된 상태로 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 4는 도 3의 카메라 모듈을 하우징과 렌즈배럴이 분해된 상태로 나타낸 단면도.
도 5는 도 4의 하우징과 렌즈배럴이 결합된 상태로 나타낸 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 렌즈배럴 110a: 암나사부
110b: 렌즈배럴의 하단 주면 120: 하우징
120a: 숫나사부 120b: 하우징의 주면
121: 단차부 121a: 단차부의 홀
122: 안착부 130: 적외선 차단 부재
140: 이미지센서 150: 기판
L1: 최상부 렌즈 L2: 중간부 렌즈
L3: 최하부 렌즈 R: 압입링
S: 스페이서
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라 모듈의 품질에 대한 신뢰성을 향상하고, 불량률을 낮춰 생산성을 향상하며, 제조비용을 절감할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전에 의하여 데이터 통신 속도의 향상이나 데이터 통신량의 확대가 실현되고, 휴대전화나 노트북 등의 모바일계의 전자기기에는 CCD 이미지센서나 CMOS 이미지센서 등의 촬상소자가 실장되는 것이 보급되고 있으며, 이들은 문자 데이터 외에 카메라 모듈에 의하여 촬상된 화상 데이터를 실시간 처리로 송신할 수 있도록 해준다.
일반적으로 카메라용 이미지센서를 패키징하는 방식은 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Flim) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scale Package) 방식 등이 있으며, 이 중 COF 패키징 방식과 COB 패키징 방식이 널리 이용된다.
상기 COB 방식은 기존의 반도체 생산라인과 유사한 공정으로 다른 패키지 방식에 비해 생산성이 높지만, 와이어를 이용하여 인쇄회로기판(PCB)과 연결해야 하기 때문에 모듈의 크기가 커지고 추가적인 공정이 필요한 단점이 있다.
따라서, 칩 크기의 축소, 열 방출 및 전기적 수행 능력 향상, 신뢰성 향상을 위한 새로운 패키징 기술이 요구되었다.
이에 따라, 외부 돌출 접합부를 가진 범프를 기초로 한 COF 방식이 등장하였다.
상기 COF 방식은 무엇보다 와이어를 부착할 공간이 필요하지 않으므로 패키지 면적이 줄어들고, 경통의 높이를 낮출 수가 있어 경박 단소가 가능하다는 장점이 있다.
그리고, 얇은 필름(film)이나 연성인쇄회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)을 사용하기 때문에 외부 충격에 견디는 신뢰성 있는 패키지가 가능하며 공정이 상대적으로 간단한 장점이 있다.
또한, 상기 COF 방식은 소형화와 더불어 저항의 절감으로 인한 신호의 고속처리, 고밀도, 다핀화 추세에도 부응한다.
이하, 종래 기술에 따른 카메라 모듈에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 카메라 모듈을 하우징과 렌즈배럴이 분해된 상태로 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 하우징과 렌즈배럴이 결합된 상태로 나타낸 단면도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈군(L)이 장착된 렌즈배럴(1)과, 상기 렌즈배럴(1)의 하부에 설치되고 그 내측면으로부터 단차부(21)가 돌출 형성된 하우징(2)과, 상기 하우징(2)의 단차부(21)의 하면에 부착되어 상기 렌즈군(L)을 통해 유입되는 광 중 적외선을 차단하는 적외선 차단 부재(3)와, 상기 하우징(2)의 하부에 설치되고 상기 렌즈군(L)을 통해 유입되는 광신호를 전기신호로 변환시키는 이미지센서(4)가 실장된 기판(5)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 카메라 모듈은 상기 하우징(2)의 상부 내주면에 형성된 암나사부(2a)와 상기 렌즈배럴(1)의 하부 외주면에 형성된 숫나사부(1a)의 나사 결합에 의해 하우징(2)과 렌즈배럴(1)이 상호 결합된다.
상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈군(L)을 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(4)의 표면에 초점을 맞추게 되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(2)의 상부에 체결된 렌즈배럴(1)을 회전시키면서 최적의 초점이 맞춰진 지점에서 하우징(2)과 렌즈배럴(1)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(2)과 렌즈배럴(1)을 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래 카메라 모듈은 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래 카메라 모듈은 하우징(2)과 렌즈배럴(1)의 나사 결합시 암나사부(2a)와 숫나사부(1a)의 마모에 의해 발생된 이물이 적외선 차단 부재(3)의 상면으로 떨어 져 이물불량을 유발하는 문제점이 있었다.
그리고, 종래 카메라 모듈은 포커싱 조정 후 최적의 초점이 맞춰진 지점에서 하우징(2)과 렌즈배럴(1)의 유격 즉, 암나사부(2a)와 숫나사부(1a) 사이로 접착제를 주입하여 하우징(2)과 렌즈배럴(1)을 접착 고정하기 때문에, 이후 광축 틀어짐 등 카메라 모듈의 불량 발생시 렌즈배럴(1)의 숫나사부(1a)에 접착제가 잔류됨에 따라 렌즈배럴(1)을 교체하여 기존 하우징(2)과 재결합하는 재작업 공정이 불가능하였다.
또한, 종래 카메라 모듈은 적외선 차단 부재(3)와 이미지센서(4) 사이의 거리가 비교적 가깝기 때문에, 적외선 차단 부재(3)의 상면에 유입된 이물이 미세하더라도 재현되는 화상에 이물이 나타나 화상불량을 유발하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 카메라 모듈의 이물불량을 감소하여 생산성 및 제조 비용을 절감하고 광축 틀어짐의 불량 발생시 재작업이 가능하며 적외선 차단 부재의 상면에 이물이 유입되더라도 화상 불량을 최소화할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 내부에 최상부 렌즈가 장착되고, 내주면상에 암나사부가 형성된 렌즈배럴; 외주면상에 상기 암나사부 와 대응되는 숫나사부가 형성되고, 내주면상에 단차부가 돌출 형성되며, 상기 단차부의 상면에 상기 최상부 렌즈와 대응되는 렌즈가 하나 이상 적층되어 이루어진 렌즈군이 장착된 하우징; 및 상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 최상부 렌즈 및 상기 렌즈군을 통해 유입된 광신호를 전기신호로 변환시키는 이미지센서가 실장된 기판;을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
여기서, 상기 하우징의 내주면 중 상기 렌즈군의 상측 내주면상에 단차진 안착부가 더 형성되며, 상기 안착부에 설치되어 상기 최상부 렌즈를 통해 유입되는 광 중 적외선을 차단하는 적외선 차단 부재를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 적외선 차단 부재는 원형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 렌즈배럴과 상기 하우징이 나사 방식으로 체결시 상기 최상부 렌즈와 상기 렌즈군 사이의 거리를 조절하여 포커싱이 조정될 수 있다.
이때, 상기 렌즈배럴과 상기 하우징을 본딩 고정하기 위한 접착제는, 상기 렌즈배럴의 암나사부를 제외한 렌즈배럴의 하단 주면과 상기 렌즈배럴의 하단 주면과 대응되는 상기 하우징의 주면 사이에 도포되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 렌즈군은, 상기 단차부의 상면에 안착되는 최하부 렌즈; 상기 최하부 렌즈의 상부에 적층되는 중간부 렌즈; 및 상기 중간부 렌즈의 상부에 설치되는 압입링;을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 최하부 렌즈와 상기 중간부 렌즈 사이에는 스페이서가 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 카메라 모듈을 하우징과 렌즈배럴이 분해된 상태로 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 4의 하우징과 렌즈배럴이 결합된 상태로 나타낸 단면도이다.
실시예
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 내부에 최상부 렌즈(L1)가 장착되고 내주면상에 암나사부(110a)가 형성된 렌즈배럴(110)과, 외주면상에 상기 암나사부(110a)와 대응되는 숫나사부(120a)가 형성되고 내주면상에 단차부(121)가 돌출 형성되며 상기 단차부(121)의 상면에 상기 최상부 렌즈(L1)와 대응되는 렌즈(L2,L3)가 하나 이상 적층되어 이루어진 렌즈군이 장착된 하우징(120), 및 상기 하우징(120)의 하부에 설치되고 상기 최상부 렌즈(L1) 및 상기 렌즈군을 통해 유입된 광신호를 전기신호로 변환시키는 이미지센서(140)가 실장된 기판(150)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 렌즈군은, 상기 단차부(121)의 상면에 안착되는 최하부 렌즈(L3)와, 상기 최하부 렌즈(L3)의 상부에 적층되는 중간부 렌즈(L2), 및 상기 중간부 렌즈(L2)의 상부에 설치되는 압입링(R)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 최하부 렌즈(L3)와 상기 중간부 렌즈(L2) 사이에는 스페이서(S) 가 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈배럴(110)과 상기 하우징(120)이 나사 방식으로 체결시 상기 최상부 렌즈(L1)와 상기 렌즈군 사이의 거리를 조절하여 포커싱이 조정될 수 있다.
이때, 상기 렌즈배럴(110)과 상기 하우징(120)을 본딩 고정하기 위한 접착제는, 상기 렌즈배럴(110)의 암나사부(110a)를 제외한 렌즈배럴(110)의 하단 주면(110b)과 상기 렌즈배럴(110)의 하단 주면(110b)과 대응되는 상기 하우징(120)의 주면(120b) 사이에 도포되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 상기 렌즈배럴(110)에 최상부 렌즈(L1)가 장착되고 상기 하우징(120)에 중간부 렌즈(L2) 및 최하부 렌즈(L3)가 장착되며 렌즈배럴(110)과 하우징(120)을 접착 고정하기 위한 접착제가 암나사부(110a)와 숫나사부(120a)를 제외한 부위에 도포되기 때문에, 광축 틀어짐 등 카메라 모듈의 불량 발생시 하우징(120)에 장착된 중간부 렌즈(L2) 및 최하부 렌즈(L3)를 그대로 유지한 상태로 렌즈배럴(110)을 교체하여 재작업하는 공정이 가능하기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있고 생산성을 향상할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈은, 상기 렌즈배럴(110)과 하우징(120)의 결합이 상기 하우징(120)의 외주면에 형성된 숫나사부(120a)에 상기 렌즈배럴(110)의 내주면에 형성된 암나사부(110a)가 나사 체결에 의해 이루어짐에 따라, 암나사부(110a)와 숫나사부(120a)의 마모에 의해 발생된 이물이 하우징(120)의 내측으로 유입되는 것을 사전에 예방하여 이물불량을 방지할 수 있다.
한편, 상기 하우징(120)의 내주면 중 상기 중간부 렌즈(L2)의 상측 내주면상에 즉, 하우징(120)의 상단 내측에는 단차진 안착부(122)가 더 형성되며, 상기 안착부(122)에는 상기 최상부 렌즈(L1)를 통해 유입되는 광 중 적외선을 차단하는 적외선 차단 부재(130)가 더 설치될 수 있다.
이때, 상기 적외선 차단 부재(130)는 상기 안착부(122)가 상기 하우징(120)의 내주면 형상과 대응되는 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈은, 상기 적외선 차단 부재(130)와 이미지센서(140) 사이의 거리(H1)를 최대한 멀게 구성할 수 있기 때문에, 적외선 차단 부재(130)의 상면에 이물이 유입되더라도 이미지센서(140)를 통해 재현되는 화상불량을 최소화할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의한 카메라 모듈은, 상기 적외선 차단 부재(130)를 원형으로 형성할 수 있어 기존 사각형의 적외선 차단 부재에 비하여 작은 크기로 적외선 차단 기능을 수행함에 따라 적외선 차단 부재(130)의 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈은, 상기 적외선 차단 부재(130)를 상기 하우징(120)의 상단 내측에 형성된 안착부(122)에 설치하여 상기 하우징(120)에 장착된 최하부 렌즈(L3)의 하단면이 단차부에 형성된 홀(121a) 하부에 위치되도록 설계 가능하기 때문에, 상기 최하부 렌즈(L3)의 하단면과 상기 이미지센서(140) 사이의 거리(H2)를 최대한 가깝게 구성할 수 있어 모듈의 전체적인 높이를 줄여 슬림화가 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할것이다.
위에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 카메라 모듈은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 상기 렌즈배럴에 최상부 렌즈가 장착되고 상기 하우징에 중간부 렌즈 및 최하부 렌즈가 장착되며 렌즈배럴과 하우징을 접착 고정하기 위한 접착제가 암나사부와 숫나사부를 제외한 부위에 도포되기 때문에, 광축 틀어짐 등 카메라 모듈의 불량 발생시 하우징에 장착된 중간부 렌즈 및 최하부 렌즈를 그대로 유지한 상태로 렌즈배럴을 교체하여 재작업하는 공정이 가능하기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있고 생산성을 향상할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 상기 렌즈배럴과 하우징의 결합이 상기 하우징의 외주면에 형성된 숫나사부에 상기 렌즈배럴의 내주면에 형성된 암나사부가 나사 체결에 의해 이루어짐에 따라, 암나사부와 숫나사부의 마모에 의해 발생된 이물이 하우징의 내측으로 유입되는 것을 사전에 예방하여 이물불량을 방지할 수 있 는 이점이 있다.
그리고, 본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 상기 적외선 차단 부재를 원형으로 형성할 수 있어 기존 사각형의 적외선 차단 부재에 비하여 작은 크기로 적외선 차단 기능을 수행함에 따라 적외선 차단 부재의 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 상기 적외선 차단 부재를 상기 하우징의 상단 내측에 형성된 안착부에 설치하여 상기 하우징에 장착된 최하부 렌즈의 하단면이 단차부에 형성된 홀 하부에 위치되도록 설계 가능하기 때문에, 상기 최하부 렌즈의 하단면과 상기 이미지센서 사이의 거리를 최대한 가깝게 구성할 수 있어 모듈의 전체적인 높이를 줄여 슬림화를 구현할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 상기 적외선 차단 부재와 이미지센서 사이의 거리를 최대한 멀게 구성할 수 있기 때문에, 상기 적외선 차단 부재의 상면에 이물이 유입되더라도 이미지센서를 통해 재현되는 화상불량을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 내부에 최상부 렌즈가 장착되고, 내주면상에 암나사부가 형성된 렌즈배럴;
    외주면상에 상기 암나사부와 대응되는 숫나사부가 형성되고, 내주면상에 단차부가 돌출 형성되며, 상기 단차부의 상면에 상기 최상부 렌즈와 대응되는 렌즈가 하나 이상 적층되어 이루어진 렌즈군이 장착된 하우징; 및
    상기 하우징의 하부에 설치되고, 상기 최상부 렌즈 및 상기 렌즈군을 통해 유입된 광신호를 전기신호로 변환시키는 이미지센서가 실장된 기판;
    을 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내주면 중 상기 렌즈군의 상측 내주면상에 단차진 안착부가 더 형성되며,
    상기 안착부에 설치되어 상기 최상부 렌즈를 통해 유입되는 광 중 적외선을 차단하는 적외선 차단 부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적외선 차단 부재는 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈배럴과 상기 하우징이 나사 방식으로 체결시 상기 최상부 렌즈와 상기 렌즈군 사이의 거리를 조절하여 포커싱이 조정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 렌즈배럴과 상기 하우징을 본딩 고정하기 위한 접착제는, 상기 렌즈배럴의 암나사부를 제외한 렌즈배럴의 하단 주면과 상기 렌즈배럴의 하단 주면과 대응되는 상기 하우징의 주면 사이에 도포되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈군은,
    상기 단차부의 상면에 안착되는 최하부 렌즈;
    상기 최하부 렌즈의 상부에 적층되는 중간부 렌즈; 및
    상기 중간부 렌즈의 상부에 설치되는 압입링;
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 최하부 렌즈와 상기 중간부 렌즈 사이에는 스페이서가 설치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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