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KR20120079551A - 초점 무조정 카메라 모듈 - Google Patents

초점 무조정 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초점 심도의 높이 편차를 최소화 한 초점 무조정 카메라 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 초점이 고정된 초점 무조정 카메라 모듈에 있어서, 이미지 센서; 상기 이미지 센서가 안착되는 인쇄회로기판; 상기 이미지 센서 상면에 설치되며 내부에 렌즈가 수용되는 배럴; 상기 인쇄회로기판 상에 부착되며 상기 배럴을 수용하는 홀더; 및 상기 배럴의 외주연과 홀더의 내주연을 접착하는 접착수단을 포함하는 초점 무조정 카메라 모듈을 제공한다. 본 발명에 따르면, 배럴의 하단면이 이미지 센서측의 상단면에 밀착되는 구조를 가짐으로써 접착 구조에 의한 초점 심도의 높이 편차가 전혀 발생하지 않는다.

Description

초점 무조정 카메라 모듈 {Focus free camera module}
본 발명은 초점 무조정 방식의 카메라 모듈에 관한 것으로서, 특히 에폭시 두께 편차를 극소화하여 에폭시 두께 편차에 기인한 초점 불량 문제를 해결한 초점 무조정 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 소형의 카메라 모듈은 모바일폰, 스마트폰, PDA, 태블릿 PC 등 다양한 휴대 단말기에 탑재되고 있다. 카메라 모듈은 통상 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서를 이용하여 렌즈를 통해 입사된 광으로부터 이미지를 추출한다.
최근 들어 소형 카메라 모듈에 오토 포커싱(auto focusing) 기능이나 줌(zoom) 기능이 부가된 제품들이 출시되고 있다. 이러한 카메라 모듈은 대개 고사양의 휴대 단말기에 탑재된다.
초점 무조정 카메라 모듈은 초점 심도가 좁기 때문에 광학계와 이미지 센서간 높이 편차를 최소화 해야 한다. 이를 위하여 종래에는 이미지 센서 상면에 하우징 기구물을 에폭시를 이용하여 접합하였다.
그런데 에폭시의 도포량에 따라서 제품마다 높이 편차가 발생하는 문제점이 있다. 그리고 에폭시의 높이가 균일하게 제어되지 않아 초점이 불량한 제품 불량률이 비교적 높게 발생하였다.
본 발명은 초점 무조정 방식의 하우징 구조를 개량하여 접착수단에 의한 광학계와 이미지 센서간 높이 편차를 극소로 줄임으로써 높이 편차에 기인한 초점 불량을 해결한 새로운 구조의 초점 무조정 카메라 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 초점이 고정된 초점 무조정 카메라 모듈에 있어서, 이미지 센서; 상기 이미지 센서가 안착되는 인쇄회로기판; 상기 이미지 센서 상면에 설치되며 내부에 렌즈가 수용되는 배럴; 상기 인쇄회로기판 상에 부착되며 상기 배럴을 수용하는 홀더; 및 상기 배럴의 외주연과 홀더의 내주연을 접착하는 접착수단을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 접착수단은 배럴과 홀더의 상단부에서 양자를 상호 접합한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 접착수단은 열경화성 수지이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 접착수단은 에폭시이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 이미지 센서는 칩 온 보드 타입의 센서이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 배럴의 하단면은 상기 이미지 센서의 상면에 밀착된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 이미지 센서는 칩 스케일 패키지 타입의 센서이며, 이미지 센서의 상면에는 커버부재가 더 설치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 배럴의 하단면은 상기 커버부재의 상면에 밀착된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 배럴의 기구물 높이에 의해 초점 심도가 결정된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초점 무조정 카메라 모듈은, 상기 홀더는 상기 배럴의 조립 위치를 가이드 하는 가이드로서 역할한다.
본 발명에 따르면, 렌즈를 수용하는 배럴과 외장을 형성하는 홀더가 별체로 구성되고 배럴의 외주연과 홀더의 내주연을 상호 접합하는 구조를 가지며, 배럴의 하단면과 이미지 센서측의 상면이 별도의 접합 매개체 없이 직접 밀착됨으로써, 배럴의 기구물 높이에 의해 초점 심도가 결정될 뿐 에폭시 등의 높이 편차가 심도 결정의 인자로 작용하지 않게 되며, 접착수단의 높이 편차에 기인한 초점 불량 등의 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 단면 구성도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일실시예를 보인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 다른 실시예를 보인 단면도이다. 도 1은 이미지 센서가 COB(Chip On Board) 타입인 경우를 예시한 것이고, 도 2는 CSP(Chip Scale Package) 타입인 경우를 예시한 것이다. 도 1에 대하여 먼저 언급하고, 도 2에 대하여 언급할 때는 중복된 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 초점 무조정 카메라 모듈은 통상의 초점 무조정 카메라 모듈과 마찬가지로 초점이 고정된다. 따라서 AF(Auto Focusing) 모듈 또는 VCM(Voice Coil Motor) 등이 존재하지 않는다.
도 1을 참조하면, 인쇄회로기판(10)의 상면에 COB 타입의 이미지 센서(12)가 올려진다. COB 이미지 센서는 보드 상에 액티브 픽셀 영역이 형성되고, 보드의 가장자리에 본딩 패드가 형성된 타입으로서, 본딩 와이어로 인쇄회로기판(10)에 접속된다.
이미지 센서(12)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)이다.
본 발명의 카메라 모듈의 하우징은 배럴(20)과 홀더(24)가 별체로 구성된다. 배럴(20)은 내부에 렌즈(22)를 수용하는 구성이며, 외주연에는 나사산이 없는 구조이다. 홀더(24)는 배럴(20)의 조립 위치를 가이드 하는 역할을 한다. 발명의 이해를 돕기 위하여 배럴(20)은 단면을 해칭 처리하여 표시하였다.
도시한 바와 같이 홀더(24)의 하단면은 인쇄회로기판(10)의 상면에 부착된다. 따라서 홀더(24)는 이미지 센서(12)와 접착관계가 없으므로 홀더(24)의 부품 공차 및 접합 두께는 초점 심도에 영향을 미치지 않는다.
홀더(24)가 조립된 상태에서 홀더(24)의 중공부로 배럴(20)을 조립한다. 이때 배럴(20)과 홀더(24)간에는 기계적 결합구조가 없으므로, 배럴(20)이 홀더(24)의 내벽면을 미끄러져 조립된다. 도시한 바와 같이 배럴(20)의 하단면이 이미지 센서(12)의 상면에 밀착된다.
배럴(20)이 홀더(24) 내로 삽입된 상태에서 배럴(20)의 외주연과 홀더(24)의 내주연을 접착수단으로 접착한다. 도시한 바와 같이, 접착수단이 초점 심도에 영향을 미치지 않도록 하기 위하여 배럴(20)의 외주연 상단부와 홀더(24)의 내주연 상단부가 상호 접합된다.
이때 접착수단은 일예로서 열경화성 수지인 에폭시(28)이다. 도 1에 도시한 바와 같이 에폭시(28)를 도포한 상태에서 고온으로 하우징을 가열하면, 에폭시(28)가 경화되면서 하우징의 조립이 완성된다.
이처럼 초점 무조정 카메라 모듈을 구성하면, 배럴(20)의 하단면과 이미지 센서(12)의 상면이 직접 접촉된다. 따라서 배럴(20)의 기구물 공차 이외의 요소는 초점 심도를 결정하는 인자가 될 수 없다.
즉, 종래 초점 무조정 카메라 모듈이 기구물 공차와 에폭시 등의 높이 편차에 의해 초점 불량이 발생하던 것과 달리, 에폭시의 높이 편차를 초점 결정의 인자에서 제외할 수 있다. 이는 양산품의 규격을 보다 균일하게 할 수 있으며, 초점 불량에 기인한 제품 불량률을 크게 개선한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예로서, CSP 타입의 이미지 센서에 적용되는 예를 보여준다.
CSP 타입의 이미지 센서는 도 2에서와 같이 이미지 센서(12)가 칩 형태로 제공되며, 이미지 센서(12)의 상면에 커버부재(16)가 더 올려진다. 커버부재(16)는 예컨대 몰딩 글래스이다.
본 발명이 CSP 타입의 이미지 센서에 적용될 경우, 배럴(20)의 하단면은 커버부재(16)의 상면에 밀착된다. 하우징의 다른 구성들은 도 1과 동일하다.
도 2와 같은 구조에서도 초점 심도를 결정하는 인자는 커버부재(16)의 두께와 배럴(20)의 기구물 높이이다. 역시 에폭시의 접착 두께는 인자로서 작용하지 않는다.
커버부재(16)용 글래스 및 배럴(20) 등과 같은 기구물들은 매우 높은 정밀도로 가공되는 부품들이다. 따라서 초점 무조정 방식의 카메라 모듈과 같이 초점 심도가 좁아도 기구물 공차에 의한 심도 변화가 거의 발생하지 않는다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
10 : 인쇄회로기판 12 : 이미지 센서
14 : 본딩 와이어 16 : 커버부재
20 : 배럴 22 : 렌즈
24 : 홀더 28 : 에폭시

Claims (10)

  1. 초점이 고정된 초점 무조정 카메라 모듈에 있어서,
    이미지 센서;
    상기 이미지 센서가 안착되는 인쇄회로기판;
    상기 이미지 센서 상면에 설치되며 내부에 렌즈가 수용되는 배럴;
    상기 인쇄회로기판 상에 부착되며 상기 배럴을 수용하는 홀더; 및
    상기 배럴의 외주연과 홀더의 내주연을 접착하는 접착수단을 포함하는 초점 무조정 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착수단은 배럴과 홀더의 상단부에서 양자를 상호 접합하는 초점 무조정 카메라 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착수단은 열경화성 수지이다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접착수단은 에폭시이다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 칩 온 보드 타입의 센서인 초점 무조정 카메라 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배럴의 하단면은 상기 이미지 센서의 상면에 밀착되는 초점 무조정 카메라 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 칩 스케일 패키지 타입의 센서이며, 이미지 센서의 상면에는 커버부재가 더 설치되는 초점 무조정 카메라 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배럴의 하단면은 상기 커버부재의 상면에 밀착되는 초점 무조정 카메라 모듈.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배럴의 기구물 높이에 의해 초점 심도가 결정되는 초점 무조정 카메라 모듈.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 배럴의 조립 위치를 가이드 하는 가이드로서 역할하는 초점 무조정 카메라 모듈.
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