KR20100082242A - 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 촬영 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 렌즈가 배치되는 렌즈 바렐과, 상기 렌즈를 통해 입사되는 광이 결상되는 촬상소자와, 상기 촬상 소자가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 촬상 소자를 덮도록 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 하우징과, 상기 렌즈 바렐이 상기 촬상 소자 상에 배치되도록 상기 바렐을 상기 하우징에 결합시키는 체결 수단을 구비하며. 상기 체결 수단은 상기 하우징과의 체결정도에 따라 상기 하우징에 대한 상기 렌즈 바렐의 높이를 조절하고, 상기 하우징에 대한 상기 렌즈 바렐의 틸트(tilt)를 조절할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 촬영 장치를 제공한다.

Description

카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 촬영 장치{Camera module and digital photographing apparatus comprising the same}

본 발명은 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 촬영 장치에 관한 것이다.

카메라 모듈은 동영상 및 사진 촬영을 하고 이를 전송할 수 있는 장치로서, 휴대 전화기, 노트북 컴퓨터, PDA, 모니터 삽입용 카메라, 범퍼 장착용 자동차 후면 감시 카메라, 도어/인터폰용 카메라 등에 사용된다.

카메라 모듈은 렌즈를 통하여 영상이 입력되고, 입력된 영상이 촬상 소자에 맺히고, 촬상 소자에 연결된 회로 구조에 의하여 그 영상을 획득하여 이미지 파일로 저장할 수 있다.

종래의 카메라 모듈은 렌즈가 렌즈 홀더에 내장되며 상기 렌즈 홀더를 하우징에 결합한다. 상기 렌즈 홀더의 외측면과 상기 하우징의 내측면에는 각각 서로 치합되는 나사산들이 형성되며, 상기 나사산들의 치합에 의해 상기 렌즈 홀더와 상기 하우징이 결합한다. 즉, 종래의 카메라 모듈은 렌즈 홀더와 하우징이 나사결합된다.

상기와 같은 렌즈 홀더와 하우징의 나사결합은 렌즈 홀더와 하우징에 형성된 나사산을 치합하는 것이므로 렌즈 홀더와 하우징을 결합한 후에는 광축 정렬을 조절하는 것이 곤란하다. 또한, 렌즈 홀더와 하우징의 나사산이 형성될 때 가공 오차가 발생하는 경우 렌즈 홀더와 하우징의 결합시에 공정 오차가 발생할 수 있으며, 이를 조절하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명의 주된 목적은 렌즈 바렐과 하우징의 결합 후에도 광축 조절이 가능한 카메라 모듈 및 이를 구비하는 디지털 영상 촬영 장치에 관한 것이다.

본 발명에 관한 카메라 모듈은, 렌즈가 배치되는 렌즈 바렐과, 상기 렌즈를 통해 입사되는 광이 결상되는 촬상소자와, 상기 촬상 소자가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 촬상 소자를 덮도록 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 하우징과, 상기 렌즈 바렐이 상기 촬상 소자 상에 배치되도록 상기 바렐을 상기 하우징에 결합시키는 체결 수단을 구비하며. 상기 체결 수단은 상기 하우징과의 체결정도에 따라 상기 하우징에 대한 상기 렌즈 바렐의 높이를 조절하고, 상기 하우징에 대한 상기 렌즈 바렐의 틸트(tilt)를 조절할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈 바렐은, 내부에 상기 렌즈가 배치되는 몸체부와, 상기 몸체부의 외경보다 크게 형성되며 상기 몸체부의 상단에 위치하는 상단부와, 상기 상단부의 가장자리에 위치하며 상기 렌즈의 광축 방향으로 상기 체결 수단이 관통하도록 형성된 체결공을 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈 바렐과 상기 하우징 사이에 배치되며 상기 수용부가 관통되는 제1 탄성부재를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 몸체부의 외측면에서 외부를 향하여 연장되도록 형성된 돌출부와, 상기 돌출부에 대응하도록 하우징의 내주면에 형성된 제1 홈을 구 비하며, 상기 돌출부는 상기 홈에 맞물리면서 상기 렌즈 바렐이 하우징에 수용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 하우징은, 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 베이스와, 상기 베이스 상에 형성되며 상기 렌즈 바렐을 수용하는 수용부와, 상기 수용부의 외측부에 형성되며 상기 렌즈 바렐을 관통한 체결수단과 체결되는 체결홈을 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈 바렐과 상기 하우징을 접착시키는 실링부재가 도포될 수 있도록 상기 수용부의 상부에 형성된 실링홈을 더 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 실링홈은 상기 렌즈 바렐을 향하여 기울어지도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 체결수단은, 상기 렌즈 바렐을 관통할 수 있는 몸통부와, 상기 몸통부 하단에 형성된 나사부와, 상기 몸통부의 상단에 위치하며 상기 몸통부의 외경보다 더 크게 형성된 헤드부를 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈 바렐과 상기 하우징 사이에 배치되며 상기 체결수단이 관통되는 제2 탄성부재를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 하우징에 수용되는 렌즈 바렐의 일부분과 상기 하우징 사이에는 간극(g)이 존재할 수 있다.

본 발명에 관한 디지털 영상 촬영 장치는 상기 카메라 모듈을 구비할 수 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 체결수단에 의해 용이하게 광축 정렬을 조절할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)을 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 카메라 모듈(100)을 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 I-I선을 따라 취한 단면도이고, 도 4는 도 1의 II-II선을 취한 단면도이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 인쇄회로기판(101), 촬상소자(102), 하우징(110), 렌즈 바렐(120), 및 체결수단(130)을 구비한다.

인쇄회로기판(101)은 일반적으로 HPCB(Hard printed circuit board) 또는 FPCB(fluxible printed circuit board)가 이용된다. 인쇄회로기판(101) 상에는 촬상소자(102)가 실장된다. 인쇄회로기판(101)은 회로 패턴(미도시)을 가지고 있으며, 촬상소자(102)와 와이어(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 촬상소자(102)는 본딩 와이어(bonding wire) 방식뿐만 아니라 플립 칩(flip chip) 방식으로도 인쇄회로기판(101) 상에 실장될 수 있다.

촬상소자(102)는 렌즈(105)를 통해 입사된 빛 에너지를 전기신호로 변화시키는 반도체 소자로서, CCD(Charge Coupled Device, 전하결합소자) 이미지 센서나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor, 상보성 금속산화물반도체) 이미지 센서 등이 사용될 수 있으나, 카메라 폰의 소형화 및 다기능화에 의한 카메라 모듈의 경박단소화를 위해 COF(Chip On Film) 방식을 사용하기에 적합한 CMOS 방식의 이미지 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 보호 범위는 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

하우징(110)은 촬상소자(102)를 덮을 수 있도록 인쇄회로기판(101) 상에 배치될 수 있다. 하우징(110)은 베이스(111), 수용부(112), 및 체결홈(123)으로 이루어질 수 있다.

베이스(111)는 인쇄회로기판(101) 상에 접하도록 배치되며, 촬상소자(102)의 측부를 둘러싸도록 형성된다. 베이스(111) 상에 렌즈 바렐(120)을 수용할 수 있는 수용부(112)가 형성된다. 수용부(112)는 렌즈 바렐(120)의 하단부 일부가 수용될 수 있다. 수용부(112)는 렌즈 바렐(120)의 하단부의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 렌즈 바렐(120)이 원통형으로 형성되면 수용부(112)는 원통형의 렌즈 바렐(120)을 수용할 수 있도록 원통형으로 형성된다.

수용부(112)의 내반경은 렌즈 바렐(120)의 외반경(몸체부(121)의 외반경)보다 크게 형성된다. 즉, 수용부(112)와 렌즈 바렐(120)의 몸체부(121) 사이에 간극(g)이 존재한다. 상기 간극(g)이 존재하는바 렌즈 바렐(120)의 틸트 조절이 가능하다. 이에 관하여는 후술한다.

수용부(112)의 외측부에는 체결수단(130)과 체결될 수 있는 체결홈(113)이 형성된다. 체결홈(113) 내주면에는 체결수단(130)의 나사부(132)에 대응하여 암나사산이 형성될 수 있다. 체결수단(130)은 렌즈 바렐(120)의 체결공(123)을 관통하 여 체결홈(113)과 체결된다. 체결홈(113)의 암나사산은 체결수단(130)의 나사부(132)와 체결될 수 있다.

수용부(112) 상에는 실링홈(114)이 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 실링홈(114)은 렌즈 바렐(120)을 향하여 경사가 이루어지도록 형성될 수 있다. 실링홈(114)에는 접착제와 같은 실링부재를 도포할 수 있으며, 상기 실링부재에 의해 하우징(110)과 렌즈 바렐(120)을 접착시킬 수 있다. 실링홈(114)은 도 2에 도시된 바와 같이 광축(L)을 중심으로 상하좌우에 형성될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 실링홈(114)은 하나 또는 그 이상이 형성될 수 있다.

렌즈 바렐(120)은 내부에는 하나 또는 그 이상의 렌즈(103)를 내장하며, 하우징(110) 상에 배치된다. 렌즈 바렐(120)은 몸체부(121), 상단부(122), 및 체결공(123)으로 이루어질 수 있다.

몸체부(121)는 그 내부에 렌즈(103)를 내장하며 그 하부가 하우징(110)의 수용부(112)에 수용된다. 몸체부(121)는 도 2에 도시된 바와 같이 원통형으로 형성될 수 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 원통형 이외에 다각기둥으로 형성될 수 있다. 몸체부(121)가 수용되는 하우징(110)의 수용부(112)는 원통형의 몸체부(121)에 대응하여 형성된다. 몸체부(121)와 수용부(112) 사이에는 간극(g)이 존재한다. 즉, 몸체부(121)가 도 2에 도시된 바와 같이 원통형일 경우 몸체부(121)의 외경은 수용부(112)의 내경보다 작게 형성된다.

몸체부(121)의 외측면에는 돌출부(124)가 형성될 수 있다. 돌출부(124)는 몸체부(121)의 외측면에서 외부를 향하여 연장되어 형성된다. 하우징(110)의 수용 부(112)에는 돌출부(124)에 대응하여 제1 홈(114a)이 형성된다. 돌출부(124)와 제1 홈(114a)은 렌즈 바렐(120)이 하우징(110)에 용이하게 끼워지도록 가이드하는 기능을 한다. 즉, 돌출부(124)가 제1 홈(114a)에 끼워짐으로써 렌즈 바렐(120)의 몸체부(121)가 하우징(110)의 수용부(112)에 수용될 수 있다. 또한, 돌출부(124)와 제1 홈(114a)은 체결공(123)이 체결홈(113)에 대응되는 위치에 배치되도록 한다.

상단부(122)는 몸체부(121) 상부에 형성된다. 상단부(122)는 몸체부(121)의 외경보다 크게 형성된다. 상단부(122)의 가장자리에는 광축(L) 방향으로 관통된 체결공(123)이 위치한다. 체결공(123)은 체결수단(130)의 몸통부(131)가 관통할 수 있을 정도의 크기를 갖는 관통공을 갖는다. 체결공(123)의 내측부에는 단차(123a)를 가지며, 단차(123a)에 의해 체결수단(130)의 헤드부(133)는 관통하지 못한다. 체결수단(130)이 체결공(123)을 관통하여 체결홈(113)에 체결되는 경우, 헤드부(133)가 단차(123a)를 누름으로써 렌즈 바렐(120)의 높이를 조절하거나 틸트를 조절하여 광축 정렬을 조정할 수 있다.

체결수단(130)은 몸통부(131), 나사부(132), 및 헤드부(133)를 구비한다.

몸통부(131)는 원통형으로 형성되며, 체결공(123)을 관통할 수 있다. 몸통부(131)의 하단부 외주면에는 나사산이 형성된 나사부(132)를 갖는다. 나사부(132)는 체결홈(113)의 내주면에 형성된 나사산과 체결된다. 헤드부(133)는 몸통부(131)의 상부에 위치하며 몸통부(131)의 외경보다 더 크게 형성된다. 헤드부(133)의 상부면에는 도 2에 도시된 바와 같이 +자 형의 홈이 형성될 수 있다. 상기 +자 홈에 대응되는 +자 드라이버를 이용하여 체결수단(130)을 회전시켜 렌즈 바렐(120)을 하 우징(110)에 체결할 수 있다. 헤드부(133)의 상부면에는 +자형 형상뿐만 아니라 -자형 등 다양한 형상이 형성될 수 있다.

체결수단(130)의 나사부(132)는 체결홈(113)에 체결함으로써 렌즈 바렐(120)의 높이를 조절할 수 있다. 즉, 체결수단(130)의 체결홈(113)에 대한 조임정도를 크게 하면 체결수단(130)은 체결홈(113) 내부로 들어가게 되고 이에 따라 촬상소자(102)에 대한 렌즈 바렐(120)의 높이가 낮아진다. 이와는 반대로 체결수단(130)의 체결홈(113)에 대한 조임정도를 작게 하면 체결수단(130)은 체결홈(113)에서 풀리게 되며 이에 따라 촬상소자(102)에 대한 렌즈 바렐(120)의 높이는 올라간다. 이와 같은 본 발명은 체결수단(130)을 조절하여 렌즈(103)의 초점을 조절할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 렌즈 바렐(120)의 몸체부(121)와 하우징(110)의 수용부(112) 사이에는 간극(g)이 존재하므로 복수 개의 체결수단(130) 중 일부의 조임 정도를 조절함으로써 렌즈 바렐(120)의 하우징(110)에 대한 틸트를 조절할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이 4개의 체결수단(130) 중 어느 한 개의 체결수단(130)을 더 조이게 하면 상기 체결수단(130)에 대응하는 렌즈 바렐(120) 부분의 높이 낮아지게 되며 이에 따라 렌즈 바렐(120)가 기울어지게 된다. 이와 같은 방법으로 촬상소자(102)에 대한 렌즈(103)의 틸트를 조절할 수 있다.

제1 탄성부재(140)는 렌즈 바렐(120)과 하우징(110) 사이에 배치되며, 특히 수용부(112)는 제1 탄성부재(140)를 관통할 수 있다. 도 2 내지 3을 참조하면, 제1 탄성부재(140)는 코일 스프링일 수 있으며, 수용부(112)의 외측부에 배치되며 동시에 렌즈 바렐(120)의 상단부(122)와 하우징(110)의 수용부(112) 사이에 배치된다. 제1 탄성부재(140)는 하우징(110)에 대한 렌즈 바렐(120)의 높이를 유지시키는 기능을 한다. 즉, 제1 탄성부재(140)는 렌즈 바렐(120)과 하우징(110) 방향으로 탄성력이 작용하므로 체결수단(130)을 조이거나 조임을 풀 때 렌즈 바렐(120)의 높이가 조임의 정도에 따라 변화하도록 한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(200)을 나타내는 분해 사시도이며, 도 6은 도 5의 카메라 모듈(200)의 종단면도이다.

도 5 및 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 도 1에 도시된 카메라 모듈(100)과 탄성부재의 형상과 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 5 및 6에 도시된 카메라 모듈(200)은 제2 탄성부재(141)가 체결수단(130)에 의해 관통되도록 렌즈 바렐(120)과 하우징(110) 사이에 배치된다. 제2 탄성부재(141)는 코일 스프링일 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1의 카메라 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 I-I선을 따라 취한 단면도이다.

도 4는 도 1의 II-II선을 따라 취한 단면도이다.

도 5는 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타내는 사시도이다.

도 6은 도 5의 카메라 모듈의 종단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 카메라 모듈 101: 인쇄회로기판

102: 촬상소자 110: 하우징

120: 렌즈 바렐 130: 체결수단

Claims (11)

1. 렌즈가 배치되는 렌즈 바렐;

   상기 렌즈를 통해 입사되는 광이 결상되는 촬상 소자;

   상기 촬상 소자가 실장되는 인쇄회로기판;

   상기 촬상 소자를 덮도록 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 하우징;

   상기 렌즈 바렐이 상기 촬상 소자 상에 배치되도록 상기 바렐을 상기 하우징에 결합시키는 체결 수단;을 구비하며.

   상기 체결 수단은 상기 하우징과의 체결정도에 따라 상기 하우징에 대한 상기 렌즈 바렐의 높이를 조절하고, 상기 하우징에 대한 상기 렌즈 바렐의 틸트(tilt)를 조절할 수 있는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈 바렐은,

   내부에 상기 렌즈가 배치되는 몸체부;

   상기 몸체부의 외경보다 크게 형성되며 상기 몸체부의 상단에 위치하는 상단부; 및

   상기 상단부의 가장자리에 위치하며 상기 렌즈의 광축 방향으로 상기 체결 수단이 관통하도록 형성된 체결공;을 구비하는 카메라 모듈.
3. 제2항에 있어서,

   상기 렌즈 바렐과 상기 하우징 사이에 배치되며 상기 수용부가 관통되는 제1 탄성부재를 더 구비하는 카메라 모듈.
4. 제2항에 있어서,

   상기 몸체부의 외측면에서 외부를 향하여 연장되도록 형성된 돌출부; 및

   상기 돌출부에 대응하도록 하우징의 내주면에 형성된 제1 홈;을 구비하며, 상기 돌출부는 상기 홈에 맞물리면서 상기 렌즈 바렐이 하우징에 수용되는 카메라 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 하우징은,

   상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 베이스;

   상기 베이스 상에 형성되며 상기 렌즈 바렐을 수용하는 수용부; 및

   상기 수용부의 외측부에 형성되며 상기 렌즈 바렐을 관통한 체결수단과 체결되는 체결홈;을 구비하는 카메라 모듈.
6. 제5항에 있어서,

   상기 렌즈 바렐과 상기 하우징을 접착시키는 실링부재가 도포될 수 있도록 상기 수용부의 상부에 형성된 실링홈을 더 구비하는 카메라 모듈.
7. 제6항에 있어서,

   상기 실링홈은 상기 렌즈 바렐을 향하여 기울어지도록 형성된 카메라 모듈.
8. 제1항에 있어서,

   상기 체결수단은,

   상기 렌즈 바렐을 관통할 수 있는 몸통부;

   상기 몸통부 하단에 형성된 나사부; 및

   상기 몸통부의 상단에 위치하며 상기 몸통부의 외경보다 더 크게 형성된 헤드부;를 구비하는 카메라 모듈.
9. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈 바렐과 상기 하우징 사이에 배치되며 상기 체결수단이 관통되는 제2 탄성부재를 더 구비하는 카메라 모듈.
10. 제1항에 있어서,

    상기 하우징에 수용되는 렌즈 바렐의 일부분과 상기 하우징 사이에는 간극(g)이 존재하는 카메라 모듈.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 상기 카메라 모듈을 구비하는 디지털 영상 촬영 장치.

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