KR102105140B1 - 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 광 차단 도장층 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 카메라 모듈은 복수 매의 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더의 상측에 배치되는 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 광축을 따라 움직이는 최외곽 렌즈; 및 상기 최외곽 렌즈 표면에 페인팅 되는 광 차단 도장층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈 및 카메라 모듈의 광 차단 도장층 형성방법{Camera Module and light blocking painting layer forming method thereof}

본 발명은 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 광 차단 도장층 형성방법에 관한 것이다.

근래 타블렛 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트 폰, 장난감(toy)등의 다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이프 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다. 특히, 스마트 폰은 소형화된 디자인을 선호하는 소비자의 수요 증가에 따라 작은 사이즈의 카메라 모듈을 개발하는 추세에 있다.

이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지 센서 칩을 이용하여 제조하며, 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하여 LCD 디스플레이 장치 등의 디스플레이 매체에 사물이 표시될 수 있도록 영상을 전달한다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0045611호(2012.05.09. 공개)

본 발명은 렌즈 무빙을 이용한 오토 포커싱 유닛의 최외곽 렌즈 또는 무빙되는 렌즈에 유효경을 일체로 형성할 수 있도록 구조가 개선된 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 카메라 모듈은 복수 매의 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더의 상측에 배치되는 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 광축을 따라 움직이는 최외곽 렌즈; 및 상기 최외곽 렌즈 표면에 페인팅 되는 광 차단 도장층;을 포함할 수 있다.

상기 광 차단 도장층은 마스터 몰드의 링 형상의 돌기부를 광 차단 도장면이 형성된 기판에 접촉시켜, 상기 돌기부의 광 차단 도장면의 접촉면으로 전사하고, 이 전사된 광 차단 도장면을 상기 최외곽 렌즈의 노출면에 접촉 및 전사하여, 상기 최외곽 렌즈 표면에 페인팅 할 수 있다.

상기 광 차단 도장층은 상기 최외곽 렌즈의 노출된 상부면 및 상기 렌즈를 마주보는 비노출된 바닥면 중 어느 한 곳에 페인팅 될 수 있다.

상기 렌즈 홀더와 액츄에이터 사이에는 홀더 커버가 개재될 수 있다.

상기 홀더 커버는 상기 액츄에이터와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 광 차단 도장층은 중앙에 통공이 형성된 디스크 형상으로 마련될 수 있다.

상기 액츄에이터는 마이크로 액츄에이터, 액체 크리스털 렌즈, 피에조 폴리머 렌즈, 비 멤스 액츄에이터, 멤스액츄에이터, 실리콘 방식 액츄에이터 및 액체렌즈, 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 광 차단 도장층 형성방법은 기판에 광 차단 도장면을 형성하는 단계; 링 형상의 돌기부가 형성된 마스터 몰드를 상기 광 차단 도장면에 접촉시키는 단계; 표면 에너지 차이를 이용하여 상기 돌기부에 광 차단 도장면을 전사하여 광 차단 도장층을 형성하는 단계; 및 상기 돌기부에 전사된 광 차단 도장층을 액츄에이터에 의해 가동되는 최외곽 렌즈 표면에 접촉시켜, 표면 에너지 차이를 이용하여 상기 최외곽 렌즈 표면으로 전사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

오토 포커싱 기능을 위해 움직이는 최외곽 렌즈에 광 차단 도장층을 이용하여 유효경을 형성하므로, 별도 필름부재 등으로 유효경을 형성하는 번거로움이 없어 제조 공정이 단순해질 수 있다.

또한, 기존의 광 차단 필름을 이용한 경우와 비교할 때, 렌즈의 무게를 경량화할 수 있어, 오토 포커싱 유닛의 응답 특성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 도면, 그리고,
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 최외곽 렌즈에 광 차단 도장층을 형성 과정을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 도면, 그리고, 도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 최외곽 렌즈에 광 차단 도장층을 형성 과정을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 카메라 모듈은 렌즈 무빙을 이용한 오토 포커싱 유닛을 가지는 것으로, 렌즈 홀더(10), 1 매 이상의 렌즈(20), 홀더 커버(30), 액츄에이터(40) 및 광 차단 도장층(100)을 포함할 수 있다.

렌즈 홀더(10)는 내부에 적어도 1장 이상의 렌즈(20)가 설치되며, 상기 렌즈(20)들은 서로 다른 지름 및 형상을 가질 수 있다. 상기 렌즈 홀더(10)는 수지 재질로 사출성형 될 수 있으며, 대략 원통형상을 가질 수 있다. 상기 렌즈 홀더(10)의 형상은 카메라 모듈의 구성에 따라 원기둥 형태로 마련될 수도 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 다각 기둥의 구조는 물론 이중 또는 삼중 원통형으로 구성될 수도 있다.

한편, 상기 렌즈(20)는 서로 다른 형상의 렌즈들이 하나의 렌즈군을 형성할 수 있으며, 각각의 중심이 동일하게 중첩되도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 렌즈(20)들의 사이에는 도시하지는 않았으나, 셔터나 조리개 등과 같은 광학 부품이 별도로 설치되는 것도 가능하다.

홀더 커버(30)는 상기 렌즈 홀더(10)의 상측 개구부를 폐쇄하여, 상기 렌즈들(20)이 외부로 노출되는 것을 방지하는 역할을 수행하면서, 그 상측으로는 렌즈 무빙 방식의 액츄에이터(40)가 설치될 수 있다. 이를 위해 상기 홀더 커버(30)에는 상기 액츄에이터(40)와 통전 가능한 구성이 마련될 수 있다. 예컨대, CF-PCB와 같은 별도의 유선 연결부재가 마련될 수도 있고, 상기 홀더커버(30) 또는 상기 렌즈 홀더(10) 또는 상기 렌즈(20) 표면에 전자회로 패턴층을 마련하는 것도 가능하다. 상기 홀더 커버(30)의 중앙은 통공을 형성할 수 있는데, 상기 통공의 지름은 후술할 최외곽 렌즈(41)의 지름보다는 크게 형성될 수 있다.

표면에 전자회로 패턴층을 형성하는 기술은 크게 3가지 기술로 나눌 수 있다.

우선, 제 1 방식은 이중 성형을 통한 패터닝 방법으로, 렌즈(20)를 구성하는 부분과 전자회로 패턴층을 구성하는 부분을 서로 다른 재질의 합성수지로 사출 성형하는 것으로, 상기 렌즈(20)를 형성할 때, 절연성 재질로 사출하고, 전자회로 패턴층을 형성할 부분은 통전성 합성수지를 이용하여 사출하거나, 전자회로 패턴층을 형성할 부분에 금속 도금 작업이 용이한 합성수지를 이용하여 사출하여, 상기 렌즈(20)를 사출 성형한 후, 도금 작업과 같은 후속 공정으로, 전자회로 패턴층을 완성하는 방식이다.

제 2 방식은 렌즈(20)를 사출할 때에 빛과 열에 반응하는 불순물을 포함시킨 상태로 사출 성형하고, 사출 성형된 렌즈(20)에 레이저 노광과 같은 표면 패터닝 작업을 통해, 전자회로 패턴층이 형성될 곳에 배선 패턴을 형성한다. 이와 같이 전자회로 패턴층이 형성되면, 상기 전자회로 패턴층 자체가 통전 가능한 성질을 가지므로, 바로 표면실장부품(SMD) 또는 부속 전자부품을 장착할 수도 있다.

제 3 방식은 전면 메탈라이징 후 비회로 부분을 식각하여 패터닝 하는 방법으로, 렌즈(20) 표면의 전체 면을 메탈라이징 하고, 이 중, 전자회로 패턴층을 형성할 부분만을 남기고, 나머지 부분은 식각하여 전자회로 패턴층을 렌즈(20)의 표면에 일체로 형성하는 구성이다.

이와 같이 렌즈(20) 표면에 전자회로 패턴층을 설치하면, 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 통전성 연결부재를 구비하지 않더라도, 액츄에이터(40)와 이미지 센서의 단자부를 렌즈(20) 표면에 형성된 전자회로 패턴층과 상기 전자회로 패턴층의 양 끝단에 형성된 미도시된 단자부를 통해 직접 연결할 수 있어, 소형화 추세인 전자제품을 조립할 때, 부품 설치에 소요되는 설치 공간을 줄일 수 있고, 조립 공정을 보다 간소화할 수 있다.

액츄에이터(40)는 중앙에 배치되는 1매의 최외곽 렌즈(41)를 광축에 대하여 상승 및 하강시키는 움직임을 형성하거나, 상기 최외곽 렌즈(41)의 형상을 변경하여 상기 최외곽 렌즈(41)를 통과하는 빛의 굴절률을 변경하여 통과하는 이미지의 초점을 조절할 수 있다. 상기 액츄에이터(40)는 마이크로 액츄에이터 액체 크리스털 렌즈, 피에조 폴리머 렌즈, 비멤스 액츄에이터, 실리콘 방식 액츄에이터 및 액체렌즈 중 어느 하나로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 멤스방식의 액츄에이터도 가능하다.

광 차단 도장층(100)은 상기 최외곽 렌즈(41)의 노출면에 빛이 통과하지 않는 재질로 형성될 수 있다. 이때, 상기 광 차단 도장층(100)은 별도의 필름 재질로 형성하지 않고, 도장(stamp)을 찍는 것과 같은 방식으로 표면 에너지 차이를 이용하거나 페인팅 방식을 통해 형성될 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(50)의 표면에 먼저 광 차단 도장면(200)을 형성하고, 이 광 차단 도장면(200)으로 소정의 마스터 몰드(60)를 접촉시킬 수 있다. 이때, 상기 마스터 몰드(60)의 상기 기판(50)을 마주보는 면은 링 형상(ring shape)을 가지는 돌기부(61)를 마련하여, 이 돌기부(61)의 끝단면이 상기 기판(50) 표면에 도포되어 있는 광 차단 도장면(200)과 도 3과 같이 접촉할 수 있도록 한다.

이와 같이 광 차단 도장면(200)에 돌기부(61)가 접촉하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 돌기부(61)의 끝단면에 상기 광 차단 도장면(200)으로부터 분리된 광 차단 도장층(100)이 링 형상으로 옮겨질 수 있다.

옮겨진 광 차단 도장층(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마스터 몰드(60)를 상기 최외곽 렌즈(41)의 상부면 측으로 이동하여, 상기 광 차단 도장층(100)이 형성된 돌기부(61)의 끝단을 상기 최외곽 렌즈(41)의 상부면에 접촉시켜, 도장을 찍는 것처럼 상기 광 차단 도장층(100)을 최외곽 렌즈(41)의 노출면으로 옮길 수 있다. 그러면, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 최외곽 렌즈(41)의 상부면에 광 차단 도장층(100)이 전사되어 부착될 수 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 기존의 렌즈 표면에 광 차단 필름을 부착하는 구성에 비하여, 최외곽 렌즈의 무게를 줄일 수 있기 때문에, 단렌즈의 무빙을 이용하는 액츄에이터의 응답성을 향상시킬 수 있다. 특히, 렌즈 무빙 액츄에이터와 같이 렌즈의 무게가 응답 특성 및 신뢰성에 영향을 크게 미치는 구조에서 성능을 크게 향상시키는 것이 가능하다. 즉, 본 발명의 일실시예는 렌즈 무빙을 이용한 오토 포커싱 유닛의 최외곽 렌즈 또는 무빙되는 렌즈에 유효경을 일체로 형성할 수 있다.

또한, 미세공정을 통해 광 차단 필름을 형성한 후, 이 필름을 보관 및 운반하는 공정과, 필름을 렌즈 표면에 부착하는 공정이 생략되므로, 작업 정밀도 및 공정수를 줄일 수 있다.

또한, 필름과 같이 별도 부재로 광 차단 부재를 형성할 경우, 광 차단 부재의 중앙에 형성된 통공의 중심과, 렌즈의 중심을 정확하게 일치 시킨 상태에서 필름을 부착할 경우, 공차에 따른 렌즈 불량이 발생될 가능성이 매우 높으나, 본 발명의 경우에는 마스터 몰드(60)의 중심과 최외곽 렌즈(41)의 중심을 정렬하여 이들을 접촉시켜 광 차단 도장층(100)을 형성할 수 있으므로, 작업 정밀도 및 자동화에 유리하다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10; 렌즈 홀더 20; 렌즈
30; 홀더 커버 40; 액츄에이터
41; 최외곽 렌즈 50; 기판
60; 마스터 몰드 100; 광 차단 도장층
200; 광 차단 도장면

Claims (8)

1. 복수 매의 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더;
   상기 렌즈 홀더의 상측에 배치되는 액츄에이터;
   상기 렌즈 홀더와 상기 액츄에이터 사이에 개재되는 홀더 커버;
   상기 액츄에이터에 의해 광축을 따라 움직이는 최외곽 렌즈; 및
   상기 최외곽 렌즈 표면에 페인팅 되는 광 차단 도장층;을 포함하는 카메라 모듈.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 차단 도장층은,
   마스터 몰드의 링 형상의 돌기부를 광 차단 도장면이 형성된 기판에 접촉시켜, 상기 돌기부의 광 차단 도장면의 접촉면으로 전사하고,
   상기 전사된 광 차단 도장면을 상기 최외곽 렌즈의 노출면에 접촉 및 전사하여, 상기 최외곽 렌즈 표면에 페인팅 하는 카메라 모듈.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 차단 도장층은,
   상기 최외곽 렌즈의 노출된 상부면 및 상기 렌즈를 마주보는 비노출된 바닥면 중 어느 한 곳에 페인팅 되는 카메라 모듈.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 홀더 커버의 중앙에는 통공이 형성되고,
   상기 통공의 지름은 상기 최외곽 렌즈의 지름 보다 크게 형성되는 카메라 모듈.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 홀더 커버는,
   상기 액츄에이터와 통전 가능하게 연결되는 카메라 모듈.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 광 차단 도장층은,
   중앙에 통공이 형성된 디스크 형상으로 마련되는 카메라 모듈.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 액츄에이터는,
   마이크로 액츄에이터, 액체 크리스털 렌즈, 피에조 폴리머 렌즈, 비 멤스 액츄에이터, 멤스액츄에이터, 실리콘 방식 액츄에이터 및 액체렌즈, 중 어느 하나로 구성된 카메라 모듈.
8. 기판에 광 차단 도장면을 형성하는 단계;
   링 형상의 돌기부가 형성된 마스터 몰드를 상기 광 차단 도장면에 접촉시키는 단계;
   표면 에너지 차이를 이용하여 상기 돌기부에 광 차단 도장면을 전사하여 광 차단 도장층을 형성하는 단계; 및
   상기 돌기부에 전사된 광 차단 도장층을 액츄에이터에 의해 가동되는 최외곽 렌즈 표면에 접촉시켜, 표면 에너지 차이를 이용하여 상기 최외곽 렌즈 표면으로 전사하는 단계;를 포함하는 카메라 모듈의 광 차단 도장층 형성방법.

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