KR20070045694A

KR20070045694A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20070045694A
Application number: KR1020050102260A
Authority: KR
Inventors: 최광윤; 강영석
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-05-02
Also published as: KR100716789B1

Abstract

본 발명은 카메라 모듈을 구성하는 하우징과 배럴의 결합 구조에 관한 것이다.

본 발명의 카메라 모듈은, 내부에 IR 필터가 내장되고, 그 상부로 연장된 원통형의 경통 내주면에 원주형 내입부와 암나사부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 저면에 밀착 결합되며, 이미지센서 칩이 부착된 기판; 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되고 상기 하우징의 경통 상단 개구부를 통해 삽입되는 원통형 몸체의 외주면에 원주형 돌출부와 숫나사부가 돌출 형성된 배럴;을 포함하며, 상기 배럴이 렌즈의 광축에 대하여 하우징 상부에 유격없이 수직 고정됨에 따라 흔들림없이 초점이 조절되는 장점이 있다.

하우징, 경통, 암나사부, 원주형 내입부, 배럴, 원통형 몸체, 숫나사부, 원주형 돌출부

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

도 1은 종래 카메라 모듈의 개략적인 단면도.

도 2는 종래 카메라 모듈의 분해 사시도.

도 2는 종래 카메라 모듈의 분해 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 전 단면도.

도 6는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 후 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110. 하우징 111. 경통

112. 암나사부 113. 원주형 내입부

120. 배럴 123. 원통형 몸체

124. 숫나사부 125. 원주형 돌출부

본 발명은 카메라 모듈을 구성하는 하우징과 배럴의 결합 구조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 렌즈가 장착된 배럴과 이미지센서 칩이 내장된 하우징의 조립에 의한 포커싱 공정시 각 부재의 외주면에 형성된 원주형 돌출부와 원주형 내입부의 면접촉에 의해서 광축에 대하여 수직 결합될 수 있도록 함으로써, 카메라 모듈의 광축이 틀어지는 것을 방지함과 아울러 해상력이 향상될 수 있도록 한 카메라 모듈에 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 모듈의 개략적인 단면도이고, 도 2는 종래 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 종래 카메라 모듈의 분해 단면도로서, 종래의 카메라 모듈(10)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(2)가 와이어 본딩에 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 배럴(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 배럴(6)이 상호 결합된다.

이때, 상기 프린트기판(1)의 상면, 즉 배럴(6)의 하단부에 장착된 렌즈(L)와 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 배럴(6)을 회전시키면서 최적의 포커스가 맞춰진 지점에서 하우징(3)과 배럴(6)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(3)과 배럴(6)을 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.

한편, 최근에는 소비자가 요구하는 카메라의 기능적 요소가 점점 높아짐에 따라 오토포커스(A/F) 기능이나 줌(ZOOM) 기능이 적용된 카메라 모듈이 개발되어 휴대폰상에 탑재되고는 있으나, 아직까지는 초점이 고정된 카메라 모듈이 주로 생산되고 있는 바, 종래의 카메라 모듈은 모듈의 조립과 포커싱 공정을 수행하기 위 한 배럴(6)과 하우징(3)의 결합이 암, 수 나사부(4a)(5a)의 대응 결합에 의한 회전 구조로 주로 이루어지게 된다.

그러나, 상기 배럴(6)의 외주면과 하우징(3)의 내주면상에 암, 수 나사부(4a)(5a)를 형성하기 위한 금형 제작이 어려울 뿐만 아니라, 상기 암, 수 나사부(4a)(5a)가 소정의 각도로 기울어져 있기 때문에 나사산을 따라 하우징(3)과 배럴(6)의 회전 결합시 렌즈에 대한 광축이 나사산의 기울어진 각도만큼 기울어질 수 밖에 없어 정확한 초점을 맞추기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 하우징(3)과 배럴(6)이 수직 결합될 때 암, 수 나사부(4a)(5a)가 틀어진 각도로 맞물리게 되면 나사산이 뭉개지거나 암, 수 나사부(4a)(5a)의 마찰에 의해 그 결합 부위가 마모되면서 미세한 파티클이 발생됨에 따른 이물 불량이 발생하는 등의 조립성이 현저히 떨어지게 되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈의 조립 과정에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라 모듈을 구성하는 하우징과 배럴의 조립이 용이하도록 함과 아울러 카메라 모듈의 포커싱 공정에서 광축 광축에 대하여 용이하게 초점이 고정되도록 하기 위하여 상기 하우징과 배럴의 내,외주면에 원주형 돌출부와 원주형 내입부가 형성됨으로써, 상기 원주형 돌출부와 원주형 내입부의 일차적인 면 접촉으로 상기 배럴이 광축에 대하여 하우징 상부에 수직 고정됨과 동시에 해상력이 향상될 수 있도록 한 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 이미지센서가 장착된 기판이 저면에 장착되고 상부로 연장된 경통의 상단 내주면상에 원주형 내입부가 형성된 하우징과, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착된 원통형 몸체가 하부로 연장형성되고 상기 원통형 몸체의 외주면을 따라 원주형 돌출부가 구비된 배럴로 이루어진 카메라모듈에 의해서 달성된다.

상기 하우징과 배럴은 경통의 내주면과 원통형 몸체의 외주면상에 각각 암나사부와 숫나사부가 형성되어 있다.

또한, 상기 하우징은 원통형의 경통 하부에 배럴의 렌즈군로부터 입사되는 장파장의 적외선을 차단시키기 위한 IR 필터가 내장되며, 경통의 내부 상단에 그 내주면을 따라 상기 암나사부의 골보다 깊게 형성된 내입부가 형성된다.

그리고, 상기 배럴은 원판형의 렌즈고정부 하부로 원통형 몸체가 연장 형성되고, 상기 원통형 몸체의 외주면상에는 숫나사부의 산보다 높은 지점까지 돌출된 원통형의 돌출부가 구비된다.

상기 배럴은 하부로 연장된 원통형 몸체가 하우징의 경통 상단 개구부를 통해 삽입되어 각 부재의 내,외주면에 형성된 숫나사부와 암나사부에 의해서 나사결합되기 전에, 상기 원통형 몸체의 상단에 구비된 돌출부의 외주면이 상기 경통의 내부 상단에 형성된 내입부의 내주면에 밀착됨으로써, 상기 돌출부와 내입부의 면 접촉에 의해서 광축 교정이 이루어지게 되며, 상기 배럴이 광축을 중심으로 항상 수직한 방향으로 하우징과 배럴이 틀어짐이 없이 결합됨과 동시에 렌즈의 초점 조정이 수행될 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.

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

카메라 모듈의 구조

먼저, 도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 전 단면도이며, 도 6는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 후 단면도이다.

도시된 바와같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈(100)은 하부에 이미지센서(S)가 부착되는 하우징(110)의 상부로 연장된 원통형의 경통(111)의 내주면 에 원주형 내입부(112)와 암나사부(113)가 형성되고, 상기 경통(111)의 상단 개구부를 통해 삽입되도록 배럴(120)의 하부로 연장된 원통형 몸체(123) 외주면에 원주형 돌출부(125)와 숫나사부(124)가 구비된 구조이다.

상기 하우징(110)과 배럴(120)은 각 부재에서 상, 하부로 연장된 원통형의 경통(111)과 몸체(123)가 수직 결합되어 상기 경통(111)과 몸체(123)에 각각 구비된 원주형의 내입부(112)와 돌출부(125)가 접한 상태에서 상기 암나사부(113)와 숫 나사부(124)의 나사 결합에 의해서 고정된다.

상기 하우징(110)은, 그 저면에 이미지센서(S)가 장착된 기판(130)이 결합되고 상기 하우징(110)에 결합된 기판(130)의 저면은 FPCB(도면 미도시)의 상면에 부착되어 상기 이미지센서(S)에 촬상된 이미지가 FPCB의 회로를 통해 이미지 디스플레이어로 송출되도록 한다.

또한, 상기 하우징(110)은 상기 이미지센서(S)의 상부측의 경통(111) 내측 하부에 이미지센서(S)로 유입되는 광선중에 포함된 장파장의 적외선을 차단하는 IR 필터(140)가 내장되며, 상기 IR 필터(140)의 상부로는 경통(111)의 내주면에 암나사부(113)와 그 상단에 원주형 내입부(112)가 형성된다.

상기 경통(111)의 내주면 상단부측에 형성된 원주형 내입부(112)의 내경은 그 직하부의 암나사부(113)에 형성된 골 부위의 내경보다 크게 형성된다.

이때, 상기 원주형 내입부(112)는 경통(111)의 내측 원주면을 따라 형성된 상기 암나사부(112)와 동일한 곡률을 갖는 진원으로 구성됨이 바람직하며, 그 표면에 접촉되는 원주형 돌출부(125)와의 내접시 유격이 발생되지 않도록 정밀 가공되어야 한다.

한편, 상기 하우징(110)에 결합되는 배럴(120)은 내부 중앙에 렌즈(122)가 장착된 원판형의 렌즈고정부(121) 하부로 원통형의 몸체(123)가 연장되고, 그 외주면에 원주형 돌출부(125)와 숫나사부(124)가 형성되어 있다.

상기 배럴(120)의 숫나사부(124)는 상기 하우징(110)의 경통(111) 내부에 구비된 암나사부(113)와 동일한 나선 각도를 이루며, 상기 숫나사부(124)의 상부, 즉 상기 렌즈고정부(121)의 직하부에 몸체(123)의 원주면을 따라 원주형 돌출부(125)가 구비된다.

상기 배럴(120)의 몸체(123) 외주면 상단부측에 형성된 원주형 돌출부(125)의 외경은 그 직하부의 숫나사부(124)에 구비된 산 부위의 외경보다 크게 형성된다.

이때, 상기 원주형 돌출부(125)는 상기 원주형 내입부(112)와 마찬가지로, 원통형 몸체(123) 외주면의 상기 숫나사부(124)와 동일한 곡률을 갖는 진원으로 구성됨이 바람직하며, 그 표면과 접촉하는 원주형 내입부(112)와 외접시 유격이 발생되지 않도록 정밀 가공된다.

이와 같이, 상기 원주형 돌출부(125)와 원주형 내입부(112)는 동일한 크기의 내경과 외경으로 형성되어 각 부재(125)(112)의 외주면과 내주면이 밀착 접촉되도록 함으로써, 상기 하우징(110)에 배럴(120)을 수직으로 삽입하여 상기 원주형 돌출부(125)와 원주형 내입부(112)가 면접촉된 상태로 가결합된 후에 상기 배럴(120)을 회전시켜 암, 수나사부(113)(124)가 나사 결합됨으로 인하여, 하우징(110)의 상부에서 배럴(120)의 회전 결합시 상기 원주형의 돌출부(125)와 내입부(112)에서의 면접촉 지지에 의해서 배럴(120)의 좌, 우 흔들림없이 상기 하우징(110) 내부의 이미지센서(S)와 상기 배럴(120)에 장착된 렌즈(122)간의 간격 조절이 이루어지게 된다.

카메라 모듈의 초점 조절 구조

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 카메라 모듈은, 내주면 상단에 원주형 내입부(112)가 구비된 경통(111)의 상단 개구부를 통해서 외주면 상단에 원주형 돌출부(125)가 형성된 원통형 몸체(123)가 삽입되어 하우징(110)과 배럴(120)의 수직 결합이 이루어지게 된다.

상기 하우징(110)과 배럴(120)이 수직 결합되면, 상기 경통(111)의 내주면에 형성된 내입부(112)와 상기 원통형 몸체(123)의 외주면에 형성된 돌출부(125)가 서로 대접하게 되고, 상기 배럴(110)을 렌즈(122)의 광축을 중심으로 회전시켜 카메라 모듈의 초점 조절을 위한 포커싱 공정이 수행되는 데, 상기 배럴(120)을 좌, 우로 회전시켜 하우징(110) 내의 이미지센서(S)와 렌즈(122)간의 간격 조절에 의해 최적의 초점이 조절되도록 한다.

여기서, 상기 하우징(110)의 경통(111) 내부에서 면 접촉을 이루는 상기 원주형 내입부(112)와 원주형 돌출부(125)가 일차적으로 대접됨에 따라 상기 경통(111)과 원통형 몸체(123)가 유격없이 가결합된 상태에서 배럴(120)을 회전시켜 경통(111)의 내부에서 원통형 몸체(123)의 흔들림 없는 수직 이송이 이루어지게 된다.

이때, 상기 원주형 내입부(112)와 원주형 돌출부(125)는 각각 동일한 내경과 외경으로 정밀 가공됨으로써, 상기 내입부(112)와 돌출부(125)와 인접한 위치의 암, 수나사부(113)(124)의 나사 결합시 발생될 수 있는 유격을 최소화할 수 있도록 함이 바람직하다.

이와 같은 구조의 본 발명은, 하우징(110)의 상부에 배럴(120)을 수직으로 삽입하여 하우징(110)의 경통(111) 내주면에 형성된 원주형 내입부(112)와 배럴(120)의 몸체(123) 외주면에 형성된 원주형 돌출부(125)의 각 내, 외주면이 밀착되게 하여 상기 하우징(110)가 배럴(120)이 광축에 대하여 수직을 이루도록 한 후에 상기 배럴(120)을 시계 방향 또는 반시계 방향을 회전시켜 배럴(120)의 높이 조절에 의해서 카메라 모듈의 포커싱 공정이 수행됨과 동시에 광축에 대하여 항상 수직한 방향으로 카메라 모듈이 조립될 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.

이때, 상기 하우징(110)과 배럴(120)에 형성된 원통형 내입부(112)와 원통형 돌출부(125)의 폭은, 상기 암, 수나사부(113)(124)의 회전에 의해서 결정되는 초점 길이보다 크게 형성되어야 할 것이다.

이와 같이, 상기의 포커싱 공정을 통해 최적의 포커스가 맞춰진 지점에서 하우징(110)과 배럴(120)의 접촉면 사이로 접착제를 주입하여 하우징(110)과 배럴(120)을 접착 고정시킴으로써, 최종적인 카메라 모듈 제품의 생산이 완료된다.

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 상기 하우징의 경통과 배럴의 원통형 몸체 내,외주면에 원주형 내입부와 원주형 돌출부가 형성됨으로써, 상기 원통형 돌출부와 원통형 내입부의 일차적인 면 접촉에 의해서 상기 배럴이 렌즈의 광축에 대하여 하우징 상부에 유격없이 수직 고정됨에 따라 흔들림없이 초점이 조절되는 장점이 있음과 아울러 상기 배럴의 회전에 의한 초점 조절 시 배럴의 틀어짐이 방지됨에 따라 렌즈의 해상력이 향상되는 이점이 있다.

Claims

내부에 IR 필터가 내장되고, 그 상부로 연장된 원통형의 경통 내주면에 원주형 내입부와 암나사부가 형성된 하우징;

상기 하우징의 저면에 밀착 결합되며, 이미지센서 칩이 부착된 기판; 및

내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되고 상기 하우징의 경통 상단 개구부를 통해 삽입되는 원통형 몸체의 외주면에 원주형 돌출부와 숫나사부가 돌출 형성된 배럴;을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 배럴과 하우징은, 각각 그 외주면에 형성된 원주형 돌출부와 내주면에 형성된 원주형 내입부의 면접촉에 의해서 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 원주형 내입부는, 그 내경이 그 직하부에 형성된 암나사부에 구비되는 골 부위의 내경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 원주형 돌출부는, 그 외경이 그 직하부에 형성된 숫나사부에 구비되는 산 부위의 외경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 원주형 내입부와 원주형 돌출부는 동일한 크기의 내경과 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 원통형 내입부와 원통형 돌출부의 상, 하 폭은 상기 암, 수나사부가 치합되어 회전됨에 의해서 결정되는 초점 길이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.