KR101089883B1 - 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체는 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴에 수용되고, 상기 렌즈를 이격시키며, 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛이 통과되고 스페이서의 두께방향을 따라 단면적이 점차 증가하거나 또는 점차 감소하는 구멍이 형성된 스페이서; 및 상기 스페이서의 상하면은 식별하도록 상기 스페이서 상에 형성되는 식별표시부;를 포함할 수 있다.

Description

렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈{Lens assembly and camera module using the same}

본 발명은 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스페이서의 상하면을 식별하기 위해 형성되는 식별표시부를 포함하는 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에 시중에서 인기를 얻고 있는 전자기기들은 소형화 및 경량화되고 있는 추세이며, 이에 따라 전자기기에 실장되는 부품들도 소형화되고 경량화되며 저렴한 가격으로 제조될 수 있는 기술들이 요구된다.

일반적으로 전자 기기에 장착되어 이미지를 촬영하는 기능을 수행하는 렌즈조립체 및 카메라 모듈은 대부분의 개인휴대단말기에 탑재되므로 수요가 늘고 있는 실정이다.

렌즈조립체 및 카메라 모듈은 렌즈배럴에 다수의 렌즈, 아이리스, 스페이서를 삽입하고, 상기 다수의 렌즈의 하부에 압입링을 이용하여 위치를 고정한다.

이후 상기 렌즈배럴을 하우징에 결합함으로써 카메라 모듈을 조립한다.

이 경우 렌즈배럴에 렌즈를 적층하고, 그 위에 아이리스 및 스페이서를 삽입하는 공정에서 상기 스페이서는 상면과 하면의 구조가 상이하므로 상면과 하면을 맞추어 조립하여야 한다.

그러나, 상기 스페이서의 구조상 상기 스페이서의 상면과 하면의 형상이 거의 비슷하여 수동 조립시 상기 스페이서의 상면과 하면을 맞추기 위해 상하면을 구분하는 시간이 오래 걸렸으며, 집중하여 맞추더라도 오차가 날 확률이 높았다.

또한, 자동 조립기를 이용하여 조립을 하는 경우에도 수동으로 상기 스페이서의 상면과 하면을 구분하여 정리한 후 자동 조립기에 투입하여 조립을 진행하므로, 오차가 날 확률은 여전히 존재한다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 식별표시부를 구비하는 스페이서를 이용하여, 렌즈조립시 스페이서의 상하면이 뒤집히는 역삽을 줄이는 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체는 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴에 수용되고, 상기 렌즈를 이격시키며, 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛이 통과되고 스페이서의 두께방향을 따라 단면적이 점차 증가하거나 또는 점차 감소하는 구멍이 형성된 스페이서; 및 상기 스페이서의 상하면은 식별하도록 상기 스페이서 상에 형성되는 식별표시부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 식별표시부는 상기 스페이서의 물체측 면에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 식별표시부는 오목형상의 홈으로 형성되는 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈를 내부에 수용하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴에 수용되며, 상기 렌즈를 이격시키는 스페이서; 상기 스페이서의 상하면을 식별하도록 상기 스페이서 상에 형성되는 식별표시부; 및 상기 렌즈 배럴을 내부에 수용하고, 결상영역을 갖는 이미지 센서를 구비하는 하우징;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 식별표시부는 상기 스페이서의 물체측 면에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 일시예에 따른 카마라 모듈의 상기 식별표시부는 오목형상의 홈으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 렌즈조립체 및 이를 이용한 카메라 모듈에 의하면, 렌즈 조립시 스페이서의 식별표시부를 통하여 육안이나 비젼 시스템 등에서 상하면 구별이 가능하므로 자동 또는 수동 조립시 역삽을 줄일 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 렌즈조립체(100)는 적어도 하나의 렌즈(L)를 수용하는 렌즈배럴(10), 아이리스(20), 스페이서(30) 및 식별표시부(40)을 포함한다.

렌즈배럴(10)은 일정크기의 내부공간을 갖추며, 하나 이상의 렌즈(L)가 광축을 따라 배열되는 중공 원통형에 해당하고, 그 상부면에는 광 투과를 위한 렌즈공이 관통 형성될 수 있다.

상기 렌즈배럴(10) 내부에 구비된 렌즈(L)는 렌즈조립체(100)의 설계에 따라 필요한 수만큼 광축을 따라 배열되고, 각 렌즈(L)는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.

또한, 상기 렌즈배럴(10)는 전원인가 시 상기 렌즈(L)를 광축 방향으로 왕복 이송할 수 있는 액츄에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 액츄에이터는 코일에 전원을 인가하여 발생되는 전기장과 마그네트에서 발생되는 자기장이 서로 쇄교하여 발생하는 전자기력에 의해 렌즈(L)의 이동을 실현하는 마그네트와 코일을 이용한 VCM(Voice coil motor), 전원 인가시 압전체의 변형에 의해 렌즈(L)의 이동을 실현하는 압전체를 이용한 피에조 액츄에이터(Piezo actuator) 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.

상기 아이리스(20)는 상기 렌즈(L)를 통과하는 빛의 분량을 조절하는 조리개 역할을 한다.

상기 렌즈(L) 사이의 중심부 갭은 일정 간격을 형성하므로, 상기 갭에 상기 아이리스(20)가 장착될 수 있다.

이 경우 상기 갭은 항상 일정간격을 유지하며 상기 아이리스(20)의 두께공차와 무관하므로, 작업생산성이 향상되고 렌즈(L)간의 간격이 일정하여 보다 정밀한 렌즈조립체(100)를 보장할 수 있다.

상기 스페이서(30)는 상기 렌즈(L)의 수광부를 투과하는 영상광이 통과할 수 있도록 상기 수광부의 크기보다 다소 큰 구멍을 중심부에 구비하며, 크기와 형상면에서 상기 렌즈(L)의 크기와 형상에 대응되며, 상기 렌즈(L)가 원형인 경우 상기 스페이서(30) 또한 원형으로 형성된다.

상기 스페이서(30)는 소형화 및 경량화로 인해 아주 작은 도넛 형상이며, 구조상 상부면과 하부면이 매우 유사하여 육안으로 구분이 거의 불가능하다.

따라서, 수동 조립시 상기 스페이서(30)의 상면과 하면을 맞추기 위해 상하면을 구분하는 시간이 오래 걸리며, 집중하여 맞추더라도 오차가 날 확률이 높다.

또한, 자동 조립기를 이용하여 조립을 하는 경우에도 수동으로 상기 스페이서(30)의 상면과 하면을 구분하여 정리한 후 자동 조립기에 투입하여 조립을 진행하므로, 오차가 날 확률은 여전히 존재한다.

따라서, 상기 스페이서(30)를 조립하는 경우 상하면이 뒤바뀌는 경우가 발생하므로, 상기 스페이서(30) 상에 상하면을 식별할 수 있는 후술할 식별표시부(40)를 구비하여 상기 스페이서(30)의 상하면을 구분할 수 있다.

상기 식별표시부(40)는 상기 스페이서(30)의 상면과 하면을 식별하는 기능을 하며, 상기 스페이서(30)의 상면에 형성되는 것이 바람직하다.

다만, 상기 스페이서(30)의 상면에 형성되는 것에 한정할 것은 아니며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경 가능하다.

또한, 상기 식별표시부(40)의 수는 제한이 없으며, 육안으로 식별하기 쉽게 하거나 비젼 시스템으로 구분이 용이하게 하기 위해 복수개로 이루어질 수 있다.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도이고, 도4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도이다.

도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서(30)는 상부면에 식별표시부(40)가 형성되어 있으며, 상기 식별표시부(40)는 사각형의 오목 홈의 형상이다.

상기 사각형의 오목 홈의 폭과 깊이는 제한이 없으며, 육안이나 비전 시스템 으로 확인이 가능할 정도이면 충분하다.

또한 상기 사각형의 오목 홈의 수는 단일개도 충분하며, 복수개가 형성되어도 무방하다.

도 4을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서(30)는 상부면에 식별표시부(40)는 역삼각형의 오목 홈의 형상이다.

상기 역삼각형의 오목 홈의 폭과 깊이는 제한이 없으며, 복수개가 형성되어도 무방하다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서(30)는 상부면에 식별표시부(40)는 반원의 오목 홈 형상이다.

상기 반원의 오목 홈의 폭과 깊이는 제한이 없으며, 복수개가 형성되어도 무방하다.

상기 식별표시부(40)의 형상은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경 가능함을 밝혀둔다.

도 6는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 6 및 도 7를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 상기 렌즈조립체(100) 및 하우징(50)을 포함하며, 상기 하우징(50)은 광학적 필터(60), 이미지 센서(70) 및 기판(80)을 포함한다.

상기 렌즈조립체(100)은 상술한 구성요소를 그대로 포함하므로 생략하기로 한다.

상기 광학적 필터(60)는 상기 이미지 센서(70)와 인접한 렌즈 사이에 구비되는 적외선 필터(IR cut-off filter), 커버글래스 등을 의미하며, 이러한 광학적 필터(60)는 원칙적으로 광학적 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 본다.

상기 광학적 필터(60)는 적외선을 차단하고 가시광선만을 투과시키는 기능을 하며, 디지털 이미지에서 발생하는 노이즈 현상을 방지하며, 고화질, 고해상도를 위해서는 필수적으로 장착된다.

또한 상기 광학적 필터(60)는 상기 이미지 센서(70)의 이미지 영역에 해당하는 결상영역에 일체로 구비될 수 있으며, 하우징(50)의 형상에 대응하여 사각형 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 이미지 센서(70)는 렌즈(L)를 통하여 입사된 빛을 결상할 수 있도록 상부면에 이미지 결상 영역을 구비하며, 이를 전기적 신호로 변환할 수 있는 소자이다.

상기 이미지 센서(70)는 이미지 신호를 전송하기 위한 수단인 패턴회로가 인 쇄된 플랙서블 인쇄회로기판(Flexible printed circuit)과 같은 기판에 전기적으로 연결되어 있다.

그리고, 상기 이미지 센서(70)는 후술할 기판(80)의 상부면에 와이어 본딩 방식으로 탑재될 수 있으며, 상기 기판(80)과 전기적으로 연결되는 방식은 와이어 본딩 방식에 한정되는 것은 아니다.

상기 이미지 센서(70)는 렌즈(L)를 통과한 광 이미지를 감지하여 전기적 신호로 변환시키도록 전하결합소자(CCD: Charge-coupled device) 또는 보상성금속산화반도체(COMS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등으로 이루어진다.

상기 기판(80)은 상기 이미지 센서(70) 주변에 칩 모듈이 표면실장기술(SMT)을 이용하여 실장되며, 상기 이미지 센서(70)를 접착재로 부착시킨 후에는 상기 기판(80)과 상기 이미지 센서(70)를 전기적으로 연결하기 위해서 와이어 본딩 공정을 하게된다.

다만, 상기 기판(80)에 상기 이미지 센서(70)를 전기적으로 연결하는 것은 와이어 본딩에 한하지 않으며, 전도성 접착제를 이용하여 접착시키는 등 설계자의 의도에 따라 다양하게 설계할 수 있다.

상기 하우징(50)은 상기 렌즈배럴(10)을 내부에 수용하고, 결상영역을 갖는 이미지 센서(70)가 전기적으로 탑재된 기판(80)을 포함한다.

상기 렌즈배럴(10)과 상기 하우징(50)의 결합방식은 상기 렌즈배럴(10)의 외 주면에는 나사산이 형성되고, 상기 렌즈배럴(10)의 외주면에 대응하는 상기 하우징(50)의 내주면에 상기 렌즈배럴(10)의 외주면에 대응되는 나사산홈이 형성되는 나사 체결 방식이 될 수 있다.

다만, 상기 렌즈배럴(10)의 외주면과 상기 하우징(50)의 내주면 결합 방식은 상기 방식에 한정되지 않으며, 엑츄에이터(미도시)에 의해 결합될 수 있으며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경가능함을 밝혀둔다.

이상의 실시예를 통해, 렌즈조립 공정시 상기 스페이서(30) 상면에 구비된 오목홈의 식별표시부(40)를 통하여 상기 스페이서(30)의 상하면 식별이 가능하므로, 렌즈조립체 및 카메라 모듈 조립시 발생하는 역삽을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 분해 사시도.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 렌즈조립체의 스페이서를 도시한 개략 확대 사시도.

도 6는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.

도 7는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 렌즈조립체 10: 렌즈배럴

20: 아이리스 30: 스페이서

40: 식별표시부 200: 카메라 모듈

50: 하우징 60: 광학적 필터

70: 이미지 센서 80: 기판

Claims (6)

1. 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴;

   상기 렌즈 배럴에 수용되고, 상기 렌즈를 이격시키며, 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛이 통과되고 스페이서의 두께방향을 따라 단면적이 점차 증가하거나 또는 점차 감소하는 구멍이 형성된 스페이서; 및

   상기 스페이서의 상하면을 식별하도록 상기 스페이서 상에 형성되는 식별표시부;를 포함하는 렌즈조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 식별표시부는 상기 스페이서의 물체측 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 식별표시부는 오목형상의 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈조립체.
4. 적어도 하나의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴;

   상기 렌즈 배럴에 수용되고, 상기 렌즈를 이격시키며, 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛이 통과되고 스페이서의 두께방향을 따라 단면적이 점차 증가하거나 또는 점차 감소하는 구멍이 형성된 스페이서; 및

   상기 스페이서의 상하면을 식별하도록 상기 스페이서 상에 형성되는 식별표시부; 및

   상기 렌즈 배럴을 내부에 수용하고, 결상영역을 갖는 이미지 센서를 구비하는 하우징;을 포함하는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서,

   상기 식별표시부는 상기 스페이서의 물체측 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
6. 제4항에 있어서,

   상기 식별표시부는 오목형상의 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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