KR20100108764A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20100108764A
KR20100108764A KR1020090026956A KR20090026956A KR20100108764A KR 20100108764 A KR20100108764 A KR 20100108764A KR 1020090026956 A KR1020090026956 A KR 1020090026956A KR 20090026956 A KR20090026956 A KR 20090026956A KR 20100108764 A KR20100108764 A KR 20100108764A
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황산덕
김도익
정지연
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삼성테크윈 주식회사
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
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Abstract

본 발명은 피사체광들이 제1 측으로 입사하여 제2 측에 맺히도록 하는 렌즈를 내부에 지지하는 모듈 지지부; 상기 모듈 지지부의 제2 측 내부에 배치되어 상기 피사체광들을 일 면에 입력받아 전기 신호로 변환하는 촬상 소자; 상기 촬상 소자 및 상기 모듈 지지부가 안착되는 평평한 면을 제공하는 틸트 보정 부재; 및 상기 틸트 보정 부재가 배치되며, 상기 촬상 소자와 전기적인 신호를 주고 받도록 전기적으로 연결된 인쇄회로기판;을 포함하며 상기 촬상 소자의 촬상면과 상기 피사체광의 광축이 이루는 각도가 실질적으로 직각을 유지하는 카메라 모듈 제공한다.
틸트 보정 부재, 광축, 촬상 소자, 직각

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈를 통하여 입력된 피사체 광을 인쇄회로기판 위에 실장된 촬상 소자에 의하여 받아들여 영상을 획득하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
통상적으로, 디지털 영상 처리장치는 디지털 카메라, PDA(personal digital assistant), 폰 카메라, PC 카메라 등의 영상을 처리하거나 영상 인식 센서를 사용하는 모든 장치를 포함한다. 이러한 디지털 영상 처리장치에는 영상을 입력받는 카메라 모듈이 구비될 수 있다.
카메라 모듈은 렌즈를 통하여 영상이 입력되고, 입력된 영상이 촬상 소자에 맺히고, 상기 촬상 소자에 연결된 회로 구조에 의하여 그 영상을 획득하여 이미지 파일로 저장할 수 있다.
이때 상기 촬상 소자는 인쇄회로기판 상에 배치되는데 만약 상기 인쇄회로기판 상에 기울기가 생기면 상기 촬상 소자 역시 기울기가 생겨 해상력의 불량을 유발할 수 있다.
이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 기울기가 생긴 인쇄회로기판 상에 평평한 틸트 보정 부재를 배치하여 기울기로 인한 촬상 소자의 해상력의 불량을 해결하는 카메라 모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 피사체광들이 제1 측으로 입사하여 제2 측에 맺히도록 하는 렌즈를 내부에 지지하는 모듈 지지부; 상기 모듈 지지부의 제2 측 내부에 배치되어 상기 피사체광들을 일 면에 입력받아 전기 신호로 변환하는 촬상 소자; 상기 촬상 소자 및 상기 모듈 지지부가 안착되는 평평한 면을 제공하는 틸트 보정 부재; 및 상기 틸트 보정 부재가 배치되며, 상기 촬상 소자와 전기적인 신호를 주고 받도록 전기적으로 연결된 인쇄회로기판;을 포함하며 상기 촬상 소자의 촬상면과 상기 피사체광의 광축이 이루는 각도가 실질적으로 직각을 유지하는 카메라 모듈을 제공한다.
상기 틸트 보정 부재는 비전도성 물질로 구성되며, 상기 틸트 보정 부재는 세라믹 또는 내열 플라스틱으로 구성될 수 있다.
상기 촬상 소자는 상기 인쇄회로기판과 직접적으로 접촉하지 않고 구성할 수 있다.
상기 틸트 보정 부재는 접착제에 의하여 상기 인쇄회로기판에 부착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 의하면 입사되는 피사체광의 광축과 촬상 소자가 이루는 각도가 실질적으로 직각을 유지하여 해상력의 손실을 줄이는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 카메라 모듈의 개략적인 단면도이다. 카메라 모듈(100)은, 모듈 지지부(110), 촬상 소자(114), 인쇄회로기판(115)을 포함한다. 모듈 지지부(110)는, 렌즈부(111), 필터(112), 외부 경통(113)을 포함하고 있다.
렌즈부(111)는 피사체의 영상광을 투과시키는 기능을 수행하는데, 포커스 렌즈, 조리개 등이 포함된다. 그 중 포커스 렌즈는 초점을 맞추기 위한 렌즈이고, 렌즈간의 거리를 변화시켜 초점을 맞추기 위해 포커스 렌즈의 부근에 압전 모터(미도시) 등이 배치될 수 있다. 조리개는, 피사체를 촬영할 때에 촬상 소자(114)로 들어가는 광량을 조절하는 장치이다.
필터(112)는 렌즈부(111)와 촬상 소자(114) 사이에 배치된다. 필터(112)는 적외선 차단 필터가 사용되는데, 얇은 필름 또는 유리판의 형상을 가진다. 본 실시예의 필터(112)는 1장의 적외선 차단 필터가 사용되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 필터의 매수 및 종류에는 특별한 제한이 없다. 즉, 본 발명에 따른 필터는 2장 이상이 사용될 수 있고, 또한, 사용되는 필터의 종류에도 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 필터는 자외선 차단 필터, 색 보정 필터 등이 사용될 수 있다. 또한, 1장의 필터를 사용하더라도 각각 기능이 상이한 복수의 층들을 가지는 필터가 사용될 수도 있다.
외부 경통(113)은, 렌즈부(111), 필터(112), 촬상 소자(114)를 수용하며, 전체적으로는 육면체의 외부 형상을 가질 수 있다. 그러나 외부 경통(113)의 형상은 이제 제한되지 않고 구형, 원통형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
한편, 외부로부터 입사된 영상광은 렌즈부(111)와 필터(112)를 경유하여 촬상 소자(114)에 결상되는데, 촬상 소자(114)로는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 소자가 이용될 수 있다.
본 실시예에 따른 촬상 소자(114)로는 CMOS 소자가 이용되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 촬상 소자로는 CCD(charge coupled device)가 이용되어도 되고, 그 밖의 이미지 센서를 이용해도 된다. 여기서, CMOS 소자를 이용하면, CCD 소자보다도 고속으로 피사체의 영상광을 전기 신호로 변환할 수 있으므로, 피사체의 촬영 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
촬상 소자(114)의 일측에는 촬상 소자(114)와 인쇄회로기판(115)이 전기적으로 연결되어 배치된다.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(115)은 모듈 지지부(110)와 촬상 소자(114)를 구조적으로 지지하고 있다. 따라서 인쇄회로기판(115)이 모듈 지지부(110)와 촬상 소자(114)와 닿는 면의 평평도는 모듈 지지부(110)의 렌즈부(111)와 촬상 소자(114)의 구조적 관계에 영향을 미친다. 만약 인쇄회로기 판(115)의 면이 평평하지 않고 기울기가 있을 경우, 렌즈부(111)를 통해 입사되는 피사체의 광축(117)과 촬상 소자(114)가 이루는 각(θa)이 직각도를 유지하기 어려워진다. 카메라가 3M 픽셀 이하인 저화소급일 경우에는 피사체의 광축(117)과 촬상 소자(114)가 이루는 각(θa)이 직각을 유지하기 어려운 경우 해상력에 미치는 영향도가 상대적으로 작았지만, 픽셀 크기가 작아지고 전체적 카메라 모듈(100)의 크기와 높이의 감소에 따라 렌즈부(111)의 심도가 줄어들었기 때문에 인쇄회로기판(115) 면의 기울기로 인해 발생하는 피사체의 광축(117)과 촬상 소자(114)가 이루는 각(θa)의 변화는 카메라 모듈(100)의 해상력에 많은 영향을 미치게 된다.
인쇄회로기판(115)은 대부분 HPCB, Ceramic 또는 RF-PCB 등으로 제작된다. 인쇄회로기판(115)에서 연성 회로기판(115a)으로 연결되는 부분을 제작시, 예를 들면 RF-PCB의 경우, 레진 플로우(Resin flow)등의 이유로 인쇄회로기판(115)의 면에 기울기가 생길 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명자는 비전도성의 평평한 보정물을 이용하여 피사체의 광축(117)과 촬상 소자(114)가 이루는 각(θa)이 직각을 유지할 수 있음을 알았다. 도 2는 도 1에 도시된 인쇄회로기판(115)과 연성 회로기판(115a)의 결합에 틸트(Tilt) 보정물(116)을 추가한 것을 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(115)과 연성 회로기판(115a)이 결합하는 A부분에는 인쇄회로기판(115)상에 기울기가 생길 수 있다.
틸트 보정 부재(116)는 평평한 보정물로서 도 1에서 피사체의 광축(117)과 촬상 소자(114)가 이루는 각(θa)이 직각을 유지하도록 인쇄회로기판(115)상에 배치할 수 있다. 틸트 보정 부재(116)는 비전도성이며 열이나 충격에 변형이 가지 않는 소재로 적용될 수 있다. 예를 들어, 틸트 보정 부재(116)는 세라믹으로 구성될 수도 있고 비전도성 내열 플라스틱으로 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 보정 부재(116)를 카메라 모듈(100)에 배치하여 도시한 개략적 단면도이다. 틸트 보정 부재(116)는 인쇄회로기판(115) 상에 배치되며 틸트 보정 부재(116)상에는 모듈 지지부(110)와 촬상 소자(114)를 배치할 수 있다. 도 3에서 피사체의 광축(117)과 촬상 소자(114)가 이루는 각(θb)이 직각이 되도록 틸트 보정 부재(116)를 구성한다. 이때 모듈 지지부(110)는 틸트 보정 부재(116) 상에 배치되지만 틸트 보정 부재(116) 상의 구멍을 통해 모듈 지지부(110)와 구조적으로 연결될 수 있다. 또한 촬상 소자(114) 역시 틸트 보정 부재(116) 상에 배치되지만 틸트 보정 부재(116) 상의 구멍을 통해 틸트 보정 부재(116)와 인쇄회로기판(115)이 전기적으로 연결되도록 와이어 본딩을 통해 연결 될 수 있다.
도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 제조 방법을 도시하고 있다. 카메라 모듈을 제조하기 위해서는 도 4a에 도시된 바와 같이 먼저 인쇄회로기판(115)을 준비하는 단계(200A)를 갖고, 도 4b에 도시된 바와 같이 준비된 인쇄회로기판(115)에 틸트 보정 부재(116)를 접착하는 단계(200B)를 수행 할 수 있다. 상기 접착시 접착제는 액상 또는 필름 타입의 접착제를 포함하여 사용할 수 있 으며 접착의 종류 및 방법은 이에 제한되지 않는다. 이후 도 4c에 도시된 바와 같이 틸트 보정 부재(116) 상에 촬상 소자(114)를 배치하는 단계(200C)를 실행 할 수 있다. 이때 틸트 보정 부재(116)와 촬상 소자(114) 사이에 촬상 소자 배치를 위해 다이(Die)를 부착하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이후 틸트 보정 부재(116) 상에 촬상 소자(114)를 배치한 후 촬상 소자(114)와 인쇄회로기판(115)이 전기적으로 연결되도록 와이어 본딩을 하는 단계를 실행할 수 있다. 이후 모듈 지지부(110)를 틸트 보정 부재(116) 상에 구멍을 통해 모듈 지지부(110)가 인쇄회로기판(115)과 구조적으로 연결되도록 배치한다.
이때 만일 모듈 지지부(110)가 압전 모터(미도시) 등을 포함하고 있는 경우, 상기 압전 모터와 인쇄회로기판(115)과 솔더링(Soldering)하는 단계와 상기 압전 모터를 이용하여 렌즈의 포커스를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 카메라 모듈을 제조 및 사용하는 산업에 이용될 수 있다.
도 1은 카메라 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인쇄회로기판과 연성 회로기판의 결합에 틸트(Tilt) 보정물을 추가한 것을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 보정 부재를 카메라 모듈에 배치하여 도시한 개략적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 제조 방법을 도시하고 있다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
100: 카메라 모듈 110: 모듈 지지부
111: 렌즈부 112: 필터
113: 외부 경통 114: 촬상 소자
115: 인쇄회로기판 115a: 연성 회로기판
116: 틸트 보정 부재 117: 피사체의 광축
120: ISP 121: 커넥터(connector)

Claims (6)

  1. 피사체광들이 제1 측으로 입사하여 제2 측에 맺히도록 하는 렌즈를 내부에 지지하는 모듈 지지부;
    상기 모듈 지지부의 제2 측 내부에 배치되어 상기 피사체광들을 일 면에 입력받아 전기 신호로 변환하는 촬상 소자;
    상기 촬상 소자 및 상기 모듈 지지부가 안착되는 평평한 면을 제공하는 틸트 보정 부재; 및
    상기 틸트 보정 부재가 배치되며, 상기 촬상 소자와 전기적인 신호를 주고 받도록 전기적으로 연결된 인쇄회로기판;을 포함하며 상기 촬상 소자의 촬상면과 상기 피사체광의 광축이 이루는 각도가 실질적으로 직각을 유지하는 카메라 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 틸트 보정 부재는 비전도성 물질로 구성되는 카메라 모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 틸트 보정 부재는 세라믹으로 구성되는 카메라 모듈.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 틸트 보정 부재는 내열 플라스틱으로 구성되는 카메라 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 촬상 소자는 상기 인쇄회로기판과 직접적으로 접촉하지 않는 카메라 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 틸트 보정 부재는 접착제에 의하여 상기 인쇄회로기판에 부착되는 카메라 모듈.
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