KR20130035521A - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 카메라 모듈은, 인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서와 대응되는 위치에 관통 형성된 윈도우에 필터부재가 설치되는 베이스; 및 상기 베이스의 상기 윈도우 주변에 설치되어, 상기 필터부재에 유입되는 먼지 등의 이물을 포집하는 더스트 트랩 유닛;을 포함하며, 상기 더스트 트랩 유닛은, 상기 윈도우 주변에 일정 깊이와 폭을 가지도록 형성된 단차부; 상기 단차부와 일정 거리 이격 되며, 상기 베이스의 상측을 향해 돌출 형성되는 내측벽; 및 상기 베이스의 상기 단차부와 내측벽 사이의 상측면에 도포되는 더스트 트랩 에폭시;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}
본 발명은 카메라모듈에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 카메라 모듈은 필름을 대신하여, CCD나 CMOS와 같은 이미지 센서를 사용하여 이미지를 촬영한다.
이미지 센서를 사용하는 카메라 모듈은 부피가 작고 성능이 우수하여 사진의 촬영이 가능한 모바일 장치, 모니터용 카메라나 자동차에 장착되는 감시 카메라 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 특히 모바일 장치에 사용되는 카메라 모듈은 점점 다기능화, 소형화 및 경량화되는 추세이다.
최근의 모바일장치에 사용되는 카메라 모듈은 자동 초점(Auto Focusing) 기능을 구비하게 되는데, 렌즈의 소형화 및 광학성능의 향상에 기인하여 카메라 모듈을 구성하는 장치들 또한 소형화의 요청에 부응하여야 한다.
상기한 자동 초점 기능을 위하여 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)와 같은 구동 장치가 사용되는데, 상기 보이스 코일 모터는, 소정 공간 내에서 상하방향으로 렌즈나 센서를 이동시킴으로써 자동으로 초점을 맞추는 기능을 수행한다. 물론, 상기한 보이스 코일 모터는 흔들림 보정을 위해서 렌즈나 센서를 소정 방향으로 진동하거나 이동시키는 장치로 사용되는 것도 가능하다.
이와 같은 카메라 모듈에는 이미지 센서나 렌즈 등에 먼지와 같은 오물이 부착되어, 화상오류가 발생될 수 있어 제10-2010-0012010호(2010.02.04. 공개)에서와 같이 더스트 트랩(dust trap)을 이미지 센서 주변에 배치되는 구성이 개시된 바 있다.
본 발명은 카메라 모듈 작동 중에 발생되는 이물을 방지할 수 있도록 이물방지 구조가 개선된 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 의한 카메라 모듈은, 인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서와 대응되는 위치에 관통 형성된 윈도우에 필터부재가 설치되는 베이스; 및 상기 베이스의 상기 윈도우 주변에 설치되어, 상기 필터부재에 유입되는 먼지 등의 이물을 포집하는 더스트 트랩 유닛;을 포함하며, 상기 더스트 트랩 유닛은, 상기 윈도우 주변에 일정 깊이와 폭을 가지도록 형성된 단차부; 상기 단차부와 일정 거리 이격 되며, 상기 베이스의 상측을 향해 돌출 형성되는 내측벽; 및 상기 베이스의 상기 단차부와 내측벽 사이의 상측면에 도포되는 더스트 트랩 에폭시;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단차부는, 상기 베이스의 두께보다 얇은 두께를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 단차부는, 더스트 트랩 에폭시가 도포된 상기 베이스의 상측면으로부터 일정 깊이를 가지는 단차면; 및 상기 필터부재와 마주보는 면에 상기 단차면과 평행하지 않도록 형성된 모따기면;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 단차부는, 더스트 트랩 에폭시가 도포된 상기 베이스의 상측면으로부터 일정 깊이를 가지는 단차면 만을 포함할 수 있는데, 상기 단차면은, 상기 베이스와 평행하게 형성될 수도 있고, 상기 베이스와 예각을 이루어 오목한 홈부를 형성하는 것도 가능하다.
상기 더스트 트랩 유닛은, 상기 하측 탄성부재의 하측에 배치되되, 상기 하측 탄성부재와 더스트 트랩 유닛 사이는 빈 공간부로 형성되며, 상기 보빈과 간섭되지 않는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈은, 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 윈도우가 관통 형성되어, 상기 윈도우에 필터부재가 설치되는 베이스; 상기 베이스 상측에 배치되며, 내측에 마그네트가 설치되는 요크; 내측에 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되며, 상기 마그네트와 대응되는 외주면에 코일이 권선되어, 상기 마그네트와의 상호작용에 의한 승강하는 보빈; 상기 베이스와 요크 사이에 개재되어 상기 보빈의 하측을 탄력적으로 지지하는 하측 탄성부재; 상기 요크의 상측에 결합되는 커버; 상기 요크와 커버 사이에 개재되어 상기 보빈의 상측면을 탄력적으로 지지하는 상측 탄성부재; 외부의 이물 유입을 방지하도록 상기 구성요소들을 모두 감싸는 쉴드 캔; 및 상기 베이스의 상기 윈도우 주변에 형성되어 먼지 등의 이물을 포집하는 더스트 트랩 유닛;을 포함하며, 상기 더스트 트랩 유닛은, 상기 윈도우 주변에 일정 깊이와 폭을 가지도록 형성된 단차부; 상기 단차부와 일정 거리 이격 되며, 일정 높이로 상기 베이스의 상측으로 돌출 형성되는 내측벽; 및 상기 단차부와 내측벽 사이에 도포되는 더스트 트랩 에폭시;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 낙하와 충격 등에 의해 카메라 모듈을 구성하는 각 부품들에서 발생하는 분진이나, 외부로부터 유입되는 이물질들이 이미지 센서나 필터 등으로 이동하여 발생하는 화상오류와 같은 불량을 방지할 수 있다.
또한, 액상 또는 반고체 상태로 도포되는 더스트 트랩 에폭시가 흘러 넘치지 않도록 도포 영역을 구획 지을 수 있기 때문에, 주변 부품의 오염이나 도포 후 제거 공정 등을 필요로 하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 카메라 모듈의 사시도,
도 2는 도 1의 개략도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 단차 구조를 가지는 베이스를 도시한 사시도, 그리고,
도 4 내지 도 6은 도 3의 단면도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 카메라 모듈을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라 모듈의 사시도, 도 2는 도 1의 개략도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 단차 구조를 가지는 베이스를 도시한 사시도, 그리고, 도 4 및 도 5는 도 3의 단면도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 보이스 코일 모터를 오토 포커스 유닛으로 사용하는 형태의 일 예로서, 외부가 금속 재질의 쉴드 캔(80)으로 감싸진 상태로 마련되며, 그 중앙에는 외부의 빛이 유입될 수 있도록 원형의 통공(81)이 마련되어, 이 통공(81)을 통해 이미지를 전달 받을 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 유닛의 개략적인 단면으로, 도 1의 측 단면의 구성을 간단하게 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 카메라 모듈은 인쇄회로기판(10), 베이스(20), 요크(30), 보빈(40), 하측 탄성부재(50), 커버부재(60), 상측 탄성부재(70)을 포함하며, 필요에 따라 쉴드 캔(80)을 더 포함하는 것이 가능하다.
한편, 상기한 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 쉴드 캔(80)이 포함된 카메라 모듈이 개시되었으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 쉴드 캔(80)은 설치되는 전자제품이나, 카메라 모듈의 종류 및 형태에 따라 생략하는 것도 가능하다.인쇄회로기판(10)은 대략 중앙에 상기 통공(81)을 통해 유입된 이미지가 결상되는 이미지 센서(11)가 실장되며, 도시되지는 않았으나, 상기 보빈(40)에 전원을 공급하기 위한 전원유닛을 포함한 제어부가 마련될 수도 있다.
베이스(20)는 상기 인쇄회로기판(10)의 상측에 설치되며, 대략 중앙 부근에 필터부재(21)가 설치된다. 상기 필터부재(21)는 상기 이미지 유닛(11)과 대응되는 위치에 마련되어, 상기 통공(81)을 통해 유입되는 이미지를 필터링 한다. 또한, 상기 베이스(20)에는 상기 필터부재(21)가 노출되도록 상기 이미지 유닛(11)의 크기보다 작은 크기의 윈도우(22, 도 3 참조)가 형성된다.
요크(30)는 상기 베이스(20)의 상측에 설치되고, 그 내측으로 마그네트(31)가 설치되어 자계를 형성한다.
보빈(40)은 상기 요크(30)에 설치된 마그네트(31)와 대응되는 위치에 전자기장을 형성하기 위한 코일(41)이 권선된다. 상기 보빈(40)의 내측에는 렌즈(42)가 설치되는데, 상기 보빈(40)은 상기 코일(41)에서 형성된 전자기장과 마그네트(31)의 상호작용으로 상승 및 하강하는 움직임을 통해, 상기 렌즈(42)가 입사된 이미지가 상기 이미지 센서(11)에 초점이 맞은 상태로 상이 맺힐 수 있도록 한다.
하측 탄성부재(50)는 상기 보빈(40)을 탄력적으로 지지하는 것으로, 상기 요크(30)와 베이스(20)의 사이에 개재되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 일단이 절곡된 상태로 형성되어 상기 인쇄회로기판(10)과 통전 가능하게 연결되어, 상기 코일(41)측에 전원을 공급한다.
커버부재(60)는 상기 요크(30) 상측에 배치되며, 중앙에 상기 통공(81)과 대응되는 위치에 관통공(61)이 마련된다.
상기 커버부재(60)와 요크(30) 사이에는 상측 탄성부재(70)가 개재되어, 상기 보빈(40)을 상측에서 탄력적으로 지지한다.
쉴드 캔(80)은 상기한 바와 같이 금속 재질의 대략 육면체 형상으로 마련되며, 중앙에 통공(81)이 관통 형성되어, 이 통공(81)을 통해 이미지가 상기 이미지 센서(11) 측으로 전달될 수 있으나, 카메라 모듈의 종류에 따라 생략하는 것도 가능하다.
본 발명은, 이와 같이 구성된 일반적인 보이스 코일 모터를 오토 포커스 유닛으로 구비한 카메라 모듈에 있어서, 상기 보빈(40)은 코일(41)과 마그네트(31)의 상호 작용에 의하여 상기 베이스(20)에 왕복이동을 수행하면서 오토 포커싱 작업을 수행한다. 따라서 오토 포커싱 동작 중에 상기 보빈(40)과 베이스(20)는 반복적으로 충돌한다. 그런데, 이 충돌 과정이 오랜 기간 반복되면, 상기 베이스(20)와 보빈(40)의 접촉 부분과, 상기 보빈(40) 또는 베이스(20)를 구성하는 몸체는 반복 하중을 받아, 미세입자와 같은 오염물질이 발생할 수 있다. 또한, 외부 충격 등으로, 상기 구성요소들의 표면에서 분리된 작은 미세입자나 외무에서 유입된 먼지와 같은 이물이 상기 필터부재(21)에 떨어져, 흑점 등을 형성하는 것을 방지하는 더스트 트랩 유닛(100)의 구성에 발명의 특징이 있다. 그 외의 보이스 코일 모터의 세부 구성 및 동작에 대한 설명은 본 발명의 요지와는 관련이 적으므로 생략한다.본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 더스트 트랩 유닛(100)은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 단차부(110), 내측벽(120) 및 더스트 트랩 에폭시(130)를 포함한다.
단차부(110)는, 상기 윈도우(22) 주변에 일정 깊이와 폭을 가지도록 형성된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 단차부(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(20)의 두께보다 얇은 두께를 가지도록 형성되는 것이 좋다. 또한, 상기 단차부(110)는, 더스트 트랩 에폭시(130)가 도포된 상기 베이스(20)의 상측면으로부터 일정 깊이를 가지는 단차면(111)과, 상기 필터부재(21)(도 2 참조)와 마주보는 면에 상기 단차면(111)과 평행하지 않도록 형성된 모따기면(112)을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 단차부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스(20)와 평행하게 마련된 단차면(111)만을 마련할 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(20)와 예각을 이루는 경사진 단차면(114)을 마련하여, 오목한 홈부를 형성할 수도 있다.
내측벽(120)은 상기 단차부(110)의 반대편으로, 상기 베이스(20)의 노출된 상측면에 일정한 높이로 돌출 형성된다.
더스트 트랩 에폭시(130)는 액체 또는 반고체 형상으로 마련되어 상기 베이스(20)의 상기 단차부(110)과 내측벽(120) 사이의 상측면에 도포된다. 바람직하게는, 일정 두께 이상 두껍게 도포하지 않고, 코팅하듯 얇은 두께로 도포하는 것이 바람직하다. 만일, 액체 형태로 마련될 경우, 너무 두껍게 도포하면 상기 단차부(110)로 흘러 넘칠 수 있기 때문이다.
한편, 상기 더스트 트랩 유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하측 탄성부재(50)의 하측에 배치되되, 상기 하측 탄성부재(50)와 더스트 트랩 유닛 사이는 빈 공간부로 형성되는 것이 좋으며, 바람직하게는, 상기 보빈(40)과 간섭되지 않는 위치에 배치되는 것이 좋다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 상기 단차부(110)가 윈도우(22)(도 3 참조)의 주변에 마련되기 때문에, 상기 베이스(20)의 상측면에 도포되는 더스트 트랩 에폭시(130)가 넘치거나 누출되더라도, 상기 단차부(110)의 단차면(111)이 완충 역할을 수행하여, 누출된 더스트 트랩 에폭시(130)가 직접 필터부재(21)(도 2 참조)를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 단차면(111)을 넘어서 상기 더스트 트랩 에폭시(130)가 흘러 넘치더라도, 상기 단차면(111)의 타측에 형성된 모따기면(112)이 일정 부분 흘러 넘친 더스트 트랩 에폭시(130)를 수용하므로, 직접적으로 유효 화상 형성부의 필터부재(21)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
10; 인쇄회로기판 11; 이미지 센서
20; 베이스 21; 필터부재
30; 요크 31; 마그네트
40; 보빈 41; 코일
50; 하측 탄성부재 60; 커버부재
70; 상측 탄성부재 80; 쉴드 캔
100; 더스트 트랩 유닛 110; 단차부
111,114; 단차면 112; 모따기면
120; 내측벽 130; 더스트 트랩 에폭시

Claims (11)

  1. 인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서와 대응되는 위치에 관통 형성된 윈도우에 필터부재가 설치되는 베이스; 및
    상기 베이스의 상기 윈도우 주변에 설치되어, 상기 필터부재에 유입되는 먼지 등의 이물을 포집하는 더스트 트랩 유닛;을 포함하며,
    상기 더스트 트랩 유닛은,
    상기 윈도우 주변에 일정 깊이와 폭을 가지도록 형성된 단차부;
    상기 단차부와 일정 거리 이격 되며, 상기 베이스의 상측을 향해 돌출 형성되는 내측벽; 및
    상기 베이스의 상기 단차부와 내측벽 사이의 상측면에 도포되는 더스트 트랩 에폭시;를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단차부는,
    상기 베이스의 두께보다 얇은 두께를 가지도록 형성되는 카메라 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 단차부는,
    더스트 트랩 에폭시가 도포된 상기 베이스의 상측면으로부터 일정 깊이를 가지는 단차면; 및
    상기 필터부재와 마주보는 면에 상기 단차면과 평행하지 않도록 형성된 모따기면;을 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 단차부는,
    더스트 트랩 에폭시가 도포된 상기 베이스의 상측면으로부터 일정 깊이를 가지는 단차면을 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 단차면은,
    상기 베이스와 평행하게 형성되는 카메라 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 단차면은,
    상기 베이스와 예각을 이루어 오목한 홈부를 형성하는 카메라 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 더스트 트랩 유닛은,
    상기 하측 탄성부재의 하측에 배치되되, 상기 하측 탄성부재와 더스트 트랩 유닛 사이는 빈 공간부로 형성되는 카메라 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 더스트 트랩 유닛은,
    상기 베이스의 상측에 배치되어 왕복 이동하는 보빈과 간섭되지 않는 위치에 배치되는 카메라 모듈.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 더스트 트랩 유닛은,
    상기 베이스의 윈도우와 상기 베이스와 보빈의 충돌 위치 사이에 배치되는 카메라 모듈.
  10. 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 윈도우가 관통 형성되어, 상기 윈도우에 필터부재가 설치되는 베이스;
    상기 베이스 상측에 배치되며, 내측에 마그네트가 설치되는 요크;
    내측에 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되며, 상기 마그네트와 대응되는 외주면에 코일이 권선되어, 상기 마그네트와의 상호작용에 의한 승강하는 보빈;
    상기 베이스와 요크 사이에 개재되어 상기 보빈의 하측을 탄력적으로 지지하는 하측 탄성부재;
    상기 요크의 상측에 결합되는 커버;
    상기 요크와 커버 사이에 개재되어 상기 보빈의 상측면을 탄력적으로 지지하는 상측 탄성부재; 및
    상기 베이스의 상기 윈도우 주변에 형성되어 먼지 등의 이물을 포집하는 더스트 트랩 유닛;을 포함하며,
    상기 더스트 트랩 유닛은,
    상기 윈도우 주변에 일정 깊이와 폭을 가지도록 형성된 단차부;
    상기 단차부와 일정 거리 이격 되며, 일정 높이로 상기 베이스의 상측으로 돌출 형성되는 내측벽; 및
    상기 단차부와 내측벽 사이에 도포되는 더스트 트랩 에폭시;를 포함하는 카메라 모듈.
  11. 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판의 상측에 설치되며, 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 윈도우가 관통 형성되어, 상기 윈도우에 필터부재가 설치되는 베이스;
    상기 베이스 상측에 배치되며, 내측에 마그네트가 설치되는 요크;
    내측에 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되며, 상기 마그네트와 대응되는 외주면에 코일이 권선되어, 상기 마그네트와의 상호작용에 의한 승강하며, 적어도 하나 이상의 탄성부재에 의해 탄력적으로 왕복운동이 지지되는 보빈; 및
    상기 베이스의 상기 윈도우 주변에 형성되어 먼지 등의 이물을 포집하는 더스트 트랩 유닛;을 포함하며,
    상기 더스트 트랩 유닛은,
    상기 윈도우 주변에 일정 깊이와 폭을 가지도록 형성된 단차부;
    상기 단차부와 일정 거리 이격 되며, 일정 높이로 상기 베이스의 상측으로 돌출 형성되는 내측벽; 및
    상기 단차부와 내측벽 사이에 도포되는 더스트 트랩 에폭시;를 포함하는 카메라 모듈.
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