KR20110011245A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 입사하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리 하부에 위치하여 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서, 상면과 하면이 개방되며, 상기 이미지 센서로 상기 렌즈 어셈블리의 광 이미지를 통과시키는 윈도우가 형성되는 격벽에 의해 상부 수용부와 하부 수용부로 구분되는 홀더를 포함하며, 상기 상부 수용부에는 상기 렌즈 어셈블리가 수용되고, 상기 하부 수용부에는 상기 이미지 센서가 수용된다.

카메라 모듈, 렌즈 어셈블리, 이미지 센서, 홀더

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근 휴대폰, PDA 등과 같은 이동통신단말기에 카메라 모듈이 장착되는 경우가 많아지고 있다. 이에 따라, 카메라 모듈은 갈수록 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다.

최근에는 WLO(Wafer Level Optics) 렌즈를 이용한 SMD(Sensor Mount Device) 방식의 카메라 모듈을 이동통신단말기에 장착하고 있으며, WLO 렌즈와 이미지 센서 사이의 센터(center) 정렬은 카메라 모듈의 성능을 좌우하는 중요한 요소로서, 스테이지 로봇을 이용하여 이미지 센서와 WLO 렌즈 사이의 센터를 맞춘다.

센터가 정렬되면 광차폐용 마운트를 이용하여 WLO 렌즈를 덮는데, 이때 광차폐용 마운트를 덮지 않으면 WLO 렌즈의 측벽을 통해 삽입되는 자연광이 잡광으로 작용하여 카메라 모듈의 영상 이미지에 고스트(ghost), 플레어(flare)가 발생하는 원인이 된다.

따라서, 종래에는 이미지 센서와 WLO 렌즈의 센터를 맞추는 공정이 별도로 진행되어 제조 공정이 복잡해지고 고가의 스테이지 장비가 요구되는 문제점이 있다. 또한, 광차폐용 마운트는 WLO 렌즈에 빛이 삽입되는 것을 방지하기 위해 덮는 역할이 강하고, WLO 렌즈와 이미지 센서의 결합구조 및 지지력이 약하여 낙하에 취약한 문제점이 있다.

본 발명은 렌즈와 이미지 센서 사이의 센터를 안정적으로 정렬하는 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 입사하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 상기 렌즈 어셈블리 하부에 위치하여 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서, 상면과 하면이 개방되며, 상기 이미지 센서로 상기 렌즈 어셈블리의 광 이미지를 통과시키는 윈도우가 형성되는 격벽에 의해 상부 수용부와 하부 수용부로 구분되는 홀더를 포함한다.

이때, 상기 상부 수용부에는 상기 렌즈 어셈블리가 수용되고, 상기 하부 수용부에는 상기 이미지 센서가 수용된다.

본 발명의 실시 예에서는 본 발명에서는 홀더의 고정팔에 의해 렌즈 어셈블리와 이미지 센서의 센터(center)를 맞춤으로써 틸트(tilt) 공차를 최소화할 수 있고, 렌즈 어셈블리와 이미지 센서의 결합 구조의 지지력이 증가할 수 있다.

또한, 홀더의 상부 수용부의 내경이 렌즈 어셈블리의 외경과 일치하여, 렌즈 어셈블리의 측벽을 통해 자연광이 렌즈 어셈블리로 삽입되는 것을 차단할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 입사하는 렌즈 어셈블리(10)와, 렌즈 어셈블리(10)의 하부에 위치하여 광 이미지의 적외선을 차단하는 IR 필터(20)와, IR 필터(20)의 하부에 위치하여 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서(30)와, 이미지 센서가 장착되며 홀더(50)가 고정되는 인쇄회로기판(40), 렌즈 어셈블리(10)와 이미지 센서(30)를 수용하는 홀더(50)를 포함한다.

도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 어셈블리의 측면도이다.

렌즈 어셈블리(10)는 복수의 렌즈와 스페이서(spacer)가 교대로 적층되어 형 성된 WLO(Wafer Level Optics) 렌즈로서, 도 2에서는 설명의 편의상 4개의 렌즈로 구성된 WLO 렌즈를 도시하였다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 렌즈 어셈블리(10)는 복수의 렌즈(L1~L4)를 포함하며, 제1 렌즈(L1)의 하부에는 제1 스페이서(S1)가 위치하고, 제1 스페이서(S1)의 하부에는 제2 렌즈(L2)가 위치하는 형식으로 복수의 렌즈(L1~L4)와 복수의 스페이서(S1~S4)가 교대로 적층되어 있다.

그리고, 제1 렌즈(L1)의 상부에는 커버 플레이트(cover plate)가 적층되어 있다. 커버 플레이트는 블랙(black)으로 렌즈 어셈블리(10)의 상부로 자연광이 입사되는 것을 차단할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홀더(50)의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 홀더(50)는 상면과 하면이 개방된 중공의 박스 형상으로, 이미지 센서(30)로 렌즈 어셈블리(10)의 광 이미지를 통과시키는 윈도우(Window)(51)가 형성되는 격벽(52)에 의해 단면 넓이가 동일한 상부 수용부(53)와 하부 수용부(54)로 구분된다.

이때, 윈도우(51)의 넓이는 상부 수용부의 단면 넓이보다 작으며, 상부 수용부(53)에는 렌즈 어셈블리(10)가 수용되고, 하부 수용부(54)에는 이미지 센서(30)가 수용된다.

윈도우(51)의 둘레에서는 이미지 센서(30)측으로 복수의 고정팔(55)이 돌출 형성되어 있으며, 복수의 고정팔(55)에 의해 이미지 센서(30)가 인쇄회로기판(40)에 안정적으로 고정된다.

따라서, 본 발명에서는 고정팔(55)에 의해 렌즈 어셈블리(10)와 이미지 센서(30)의 센터(center)를 맞춤으로써 틸트(tilt) 공차를 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 렌즈 어셈블리(10)는 홀더(50)의 상측으로부터 삽입되어 상부 수용부(53)에 수용되고, 홀더(50)는 이미지 센서(30)의 상측으로부터 이미지 센서(30)를 하부 수용부(54)에 수용하도록 인쇄회로기판(40)의 상면에 고정된다. 이때, 고정팔(55)은 이미지 센서(30)의 상측에 연결되어 이미지 센서(30)의 센터가 렌즈 어셈블리(10)의 센터에 맞춰지도록 고정시킨다.

이와 같이, 본 발명에서는 홀더(50)를 렌즈 어셈블리(10)의 센터와 이미지 센서(30)의 센터가 일치하도록 제작함으로써, 별도의 공정없이 렌즈 어셈블리(10)와 이미지 센서(30)의 센터를 맞출 수 있고, 렌즈 어셈블리(10)와 이미지 센서(30)의 결합 구조의 지지력이 증가할 수 있다.

또한, 상부 수용부(53)의 내경이 렌즈 어셈블리(10)의 외경과 일치하여 렌즈 어셈블리(10)의 측벽을 통해 자연광이 렌즈 어셈블리(10)로 삽입되는 것을 차단할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 1 내지 도 4에서는 홀더(50)의 측벽이 일자인 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 홀더는 이에 한정되지 않고 도 5와 같이 하부 수용부(54)의 단면 넓이가 상부 수용부(53)의 단면 넓이보다 크도록 홀더(60)에 절곡부가 있는 형태로 제작할 수도 있다.

도 5의 홀더(60)는 하부 수용부(54)의 단면 넓이가 상부 수용부(43)의 단면 넓이보다 크다는 것을 제외하고 도 1의 카메라 모듈과 그 구성 및 효과가 동일하다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 어셈블리의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홀더의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 조립 예시도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

Claims (9)

1. 피사체의 광 이미지를 입사하는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리,

   상기 렌즈 어셈블리 하부에 위치하여 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서, 및

   상면과 하면이 개방되며, 상기 이미지 센서로 상기 렌즈 어셈블리의 광 이미지를 통과시키는 윈도우가 형성되는 격벽에 의해 상부 수용부와 하부 수용부로 구분되는 홀더를 포함하며,

   상기 상부 수용부에는 상기 렌즈 어셈블리가 수용되고, 상기 하부 수용부에는 상기 이미지 센서가 수용되는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 윈도우의 둘레에서 상기 이미지 센서측으로 돌출되어 상기 이미지 센서를 고정시키는 복수의 고정팔을 포함하는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 윈도우의 넓이는 상기 상부 수용부의 단면 넓이보다 작은 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하부 수용부의 단면 넓이는 상기 상부 수용부의 단면 넓이와 같은 카메 라 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 하부 수용부의 단면 넓이는 상기 상부 수용부의 단면 넓이보다 큰 카메라 모듈.
6. 제1항에 있어서,

   상기 이미지 센서가 장착되며 상기 홀더가 고정되는 인쇄회로기판을 더 포함하는 카메라 모듈.
7. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈 어셈블리는 상기 복수의 렌즈 최상부에 위치하는 커버 플레이트를 더 포함하는 카메라 모듈.
8. 제7항에 있어서,

   상기 커버 플레이트는 블랙인 카메라 모듈.
9. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 렌즈는 WLO(Wafer Level Optics) 렌즈인 카메라 모듈.

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