KR20100010318A

KR20100010318A - 모바일 기기용 카메라모듈

Info

Publication number: KR20100010318A
Application number: KR1020080071239A
Authority: KR
Inventors: 최재호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-02-01

Abstract

본 발명은 해상도 불량으로 판정된 렌즈배럴의 자세 또는 기울기를 보정함으로써 양호한 해상도를 가질 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것으로, 본 발명의 카메라모듈은 회로기판에 설치된 이미지센서를 덮는 홀더부와, 내주벽을 따라 자기장을 발생하는 영구자석이 구비된 하우징과, 영구자석의 자기장과의 사이에 형성되는 전자기력으로 상하 구동되도록 외주면에 코일이 권선되며 내부에 렌즈배럴이 상하 이동가능하게 구비된 렌즈조립체와, 렌즈배럴의 기울기를 조절하도록 렌즈조립체에 나사결합되는 교정나사를 포함한다.

카메라모듈, 전자기력, VCM, 해상도, 보정, 기울기, 교정나사

Description

모바일 기기용 카메라모듈{Camera module for mobile device}

본 발명은 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 해상도 불량으로 판정된 렌즈배럴의 자세 또는 기울기를 보정함으로써 양호한 해상도를 가질 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것이다.

최근 휴대폰을 비롯한 모바일 기기의 소형화와 슬림화의 추세에 따라 이에 실장되는 부품의 크기를 줄이는 것이 업계의 화두로 대두되고 있는 가운데 실장되는 부품의 소형화와 더불어 더욱 향상된 기능을 발휘하기 위하여 고집적화 기술이 접목되고 있다.

특히, 현재의 모바일 기기 등에 채용되고 있는 카메라 모듈은 카메라폰이나 PDA, 스마트폰 및 노트북 컴퓨터 등에 적용되고 있는바, 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형이면서도 고성능의 촬상 기능을 구비하여야 한다. 보다 구체적으로, 최근 휴대전화나 노트북 등의 모바일 기기에는 CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서 등의 촬상소자가 실장된 카메라모듈이 구비되고 있으며, 이와 같은 카메라모듈은 고 화소 및 고 기능화됨에 따라 일반 고 사양의 디지털 카메라와 유사한 정도의 성 능을 갖추고 있다. 이러한 모바일 기기용 카메라모듈은 초점을 맞추기 위한 방식으로서 VCM(Voice Coil Motor)타입의 액추에이터를 이용하고 있다. VCM타입의 액추에이터는 영구자석의 자기장과 코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전기장의 상호 작용에 의해 발생하는 전자기력에 의해 렌즈가 장착된 렌즈배럴을 상하로 구동함으로써 오토포커싱 기능을 수행하는 것을 지칭하며, 이와 같은 VCM 타입의 카메라모듈의 일례가 도 4에 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 모바일 기기용 카메라모듈은 다수개의 렌즈가 내장된 렌즈배럴(10), 렌즈배럴(10)의 외주면에 권선되는 코일(20), 코일(20)에 마주하도록 영구자석(31)이 설치된 하우징(30), 이미지센서(41)가 결합된 회로기판(40)으로 구성된다.

렌즈배럴(10)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈로 외부의 사물을 카메라모듈 내부의 이미지센서로 모아주기 위한 것으로, 그 외주면에 권선된 코일(20)에 전류가 인가되어 전기장이 형성되면 이 전기장과 영구자석(31)의 자기장 사이에서 발생하는 전자기력에 의해 상하로 구동하면서 포커싱을 정밀하게 수행한다.

코일(20)은 외부로부터 인가되는 전류로 전기장을 형성함으로써 렌즈배럴(10)을 상하로 구동하기 위한 것으로, 렌즈배럴(10)의 외주면에 다수회 권선된다.

하우징(30)은 렌즈배럴(10)을 수용하여 보호하고 코일(20)에 마주하도록 영구자석(31)이 구비된다.

회로기판(40)은 외부 영상을 전기 신호로 변환하는 이미지센서(41)가 전기적 으로 결합되어 있으며, 카메라폰 등의 모바일 기기에 전기적으로 연결되어 이 전기 신호를 전송한다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래 기술의 모바일 기기용 카메라모듈은 렌즈배럴 내부에 렌즈들이 고정되게 결합되기 때문에, 렌즈들의 조립시 발생할 수 있는 조립공차로 인하여 해상도의 불량이 발생할 수 있었고, 이로 인해 렌즈배럴 전체가 불량으로 판정되어 폐기되는 문제점이 있었다.

본 발명은 렌즈들의 조립시 조립공차로 인한 불량이 발생하더라도 렌즈배럴의 자세를 용이하게 수동 교정함으로써 해상도를 양호하게 보정할 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈을 제공하는 것이 다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모바일 기기용 카메라모듈에 있어서, 회로기판에 설치된 이미지센서를 덮도록 상기 회로기판에 고정되게 설치되는 홀더부; 상기 홀더부의 상부에 고정되게 설치되며 내주벽을 따라 자기장을 발생하는 영구자석이 구비된 하우징; 상기 영구자석의 자기장과의 사이에 형성되는 전자기력으로 상하 구동되도록 외주면에 코일이 권선되며, 내부에 상기 이미지센서로 외부 이미지를 전달하는 렌즈배럴이 상하 이동가능하게 구비된 렌즈조립체; 상기 렌즈배럴의 기울기를 조절하도록 상기 렌즈조립체에 나사결합되는 교정나사;를 포함한다.

여기서, 상기 홀더부는 상기 이미지센서와 마주하도록 IR필터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 렌즈조립체는, 상기 이미지센서로 외부 이미지를 모으는 렌즈들이 내장된 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴을 상하 이동가능하게 수용하는 보빈; 상기 렌즈배럴을 탄성지지하는 스프링; 및 상기 렌즈배럴 및 스프링이 내장된 상기 보빈을 밀봉하기 위한 덮개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보빈은 상기 교정나사의 말단부가 상기 렌즈배럴에 밀착되도록 형성된 나사공을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 렌즈배럴은 상기 스프링에 의해 탄성지지되도록 방사상으로 돌출형성된 지지부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교정나사는 상기 보빈을 관통하여 말단부가 상기 렌즈배럴의 상부에 밀착되며 시계/반시계방향으로 회전되어 상기 렌즈배럴을 압박함으로써 상기 렌즈배럴의 기울기를 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 보빈의 내부에 렌즈배럴을 상하운동가능하게 수용하고 렌즈배럴을 스프링으로 탄성지지하며 보빈에 나사결합되는 교정나사로 렌즈배럴의 자세 또는 기울기를 를 교정함으로써, 렌즈의 해상도를 양호하게 보정할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기용 카메라모듈(100)은 이미지센서부(110), 홀더부(120), 렌즈조립 체(130), 하우징(140) 및 교정나사(150)을 포함한다.

이미지센서부(110)는 외부 이미지를 수신하기 위한 것으로, 이미지센서(111)와 이 이미지센서(111)가 전기적으로 연결되는 회로기판(112)으로 이루어지며, 이미지센서(111)는 렌즈조립체(130)로부터 수신된 이미지를 전기신호로 바꾸어 회로기판(112)을 통해 모바일기기로 전달한다.

이미지센서(111)는 렌즈조립체(130)의 렌즈들 통해 전달되는 외부 사물의 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(112)에 전기적으로 연결되도록 고정 설치되며, 회로기판(112)에 설치된 후 홀더부(120)에 의해 덮여져 보호된다.

회로기판(112)은 그 상면에 전기적으로 연결된 이미지센서(111)에서 발생하는 전기 신호를 카메라폰, PDA 또는 노트북 컴퓨터 등의 모바일 기기로 전달하기 위한 것으로, 상면에는 소정의 인쇄회로기판의 제작 공정에 의하여 형성된 회로패턴이 구비된다. 또한, 구체적으로 도시하지는 않았으나 회로기판(112)의 일측에 모바일 기기와의 전기적 연결을 위한 별도의 커넥터 등이 설치될 수 있다.

홀더부(120)는 이미지센서(111)를 덮도록 회로기판(112)에 고정되게 부착되며 이미지센서(111)와 마주하도록 IR필터(121)가 고정되게 결합된다. 또한 홀더부(120)는 렌즈배럴(131)에 전류를 인가하기 위한 FPCB(122)가 상측부에 부착되며, FPCB(122)는 이미지센서부(110)의 회로기판(112)을 통해 전달되는 전류를 렌즈조립 체(130)의 외주면에 권선된 코일(133)로 전달한다.

렌즈조립체(130)는 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈로 외부의 사물을 카메라모듈 내부의 이미지센서(111)로 모아주기 위한 것으로, 외주면에 권선된 코일(133)에 전류가 인가되어 전기장이 형성되면 이 전기장과 영구자석(141)의 자기장 사이에서 발생하는 전자기력에 의해 상하로 구동하면서 포커싱을 정밀하게 수행한다. 이와 같은 렌즈조립체(130)의 상세한 구성은 도 2 및 도 3을 참조로 아래에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

하우징(140)은 렌즈조립체(130)를 감싸도록 홀더부(120)의 위쪽에 고정되게 결합되며, 그 내부에는 렌즈조립체(130)의 코일(133)에 마주하도록 영구자석(141)이 고정되게 설치된다. 또한 하우징(140)은 렌즈조립체(130)의 렌즈와 동축선상으로 관통되게 형성되는 개방공(142)을 갖는다.

교정나사(150)는 렌즈조립체(130)에 결합되어 렌즈조립체(130)의 렌즈배럴(131)의 자세 또는 렌즈배럴(131)의 기울기를 교정하기 위한 것으로, 이와 같은 교정나사(150)의 상세한 구성 및 작용은 도 2 및 도 3을 참조로 아래에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 렌즈조립체(130)는 다수개의 렌즈들이 차 례로 내장된 렌즈배럴(131), 렌즈배럴(131)을 수용하며 외주면에 코일(133)이 권선된 보빈(132), 렌즈배럴(131)을 탄성지지하는 스프링(134) 및 보빈(132)의 하측부를 막는 덮개(135)로 이루어지며, 교정나사(150)는 보빈(132)의 상측부에 나사결합되며 말단이 렌즈배럴(131)의 상측부에 밀착된다.

렌즈배럴(131)은 외부 이미지를 이미지센서(111)로 전달하기 위한 것으로, 그 내부에 다수개의 렌즈(미도시)가 차례로 적층되어 결합되며 보빈(132)의 내부에 상하 이동가능하게 수용된다. 여기서, 렌즈배럴(131)은 스프링(134)의 상부가 지지되는 지지부(131a)가 방사방향으로 돌출되게 형성되며, 보다 구체적으로 지지부(131a)는 렌즈배럴(131)보다 큰 직경을 갖도록 형성된다. 또한 렌즈배럴(131)은 보빈(132)의 내부에서 소정 거리만큼 이동가능하도록 보빈(132)보다 작은 높이를 갖는 것이 바람직하다.

보빈(132)은 렌즈배럴(131)을 수용하도록 정사각형 박스 모양을 가지며 그 외주벽을 따라 외부전류에 의해 전기장을 발생하는 코일(133)이 다수회 권선된다. 여기서 보빈(132)은 그 내부에 수용되는 렌즈배럴(131)이 상하로 이동될 수 있을 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 또한 보빈(132)은 그 상면에 교정나사(150)가 나사결합되는 나사공(132a)이 형성되며, 나사공(132a)은 교정나사(150)의 말단이 렌즈배럴(131)의 상측 테두리에 밀착되도록 형성되는 것이 바람직하다.

스프링(134)은 중심부로 렌즈배럴(131)이 삽입될 수 있을 정도의 직경을 가지며, 보다 구체적으로는 렌즈배럴(131)의 외경보다는 크나 렌즈배럴(131)의 지지부(131a)보다는 작은 내경을 가져, 중심부로 렌즈배럴(131)이 삽입되는 경우 스프링(134)의 상부가 렌즈배럴(131)의 지지부(131a)에 밀착되는 것이 바람직하다.

덮개(135)는 보빈(132)의 하측부를 막기 위한 것으로, 보빈(132)의 내부로 렌즈배럴(131) 및 스프링(134)이 수용된 후, 보빈(132)의 하측부를 막으며, 이때 스프링(134)의 하부가 덮개(135)에 밀착된다.

교정나사(150)는 말단부가 렌즈배럴(131)의 상부에 밀착되도록 보빈(132)의 나사공(132a)에 나사결합되고, 시계/반시계 방향으로 회전됨으로써 스프링(134)에 의해 탄성지지되는 렌즈배럴(131)의 기울기를 교정하며, 이로 인해 렌즈배럴(131)의 자세차, 기울기 및 해상도를 보정할 수 있다.

보다 구체적으로, 카메라모듈(100)을 완전히 조립한 후, 해상도 테스트를 통하여 카메라모듈(100)의 해상도가 불량의 판정을 받은 경우, 하우징(140)을 분리한 후, 보빈(132) 상측부의 교정나사(150)를 시계/반시계 방향으로 회전함으로써 렌즈배럴(131)의 자세차 또는 기울기를 교정함으로써 양호한 해상도를 갖는 카메라모듈(100)을 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

도 1은 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈의 개략적인 분해 사시도;

도 2는 도 1의 카메라모듈의 개략적인 단면도;

도 3은 도 1의 렌즈조립체의 개략적인 분해단면도; 및

도 4는 종래기술의 카메라모듈의 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 카메라모듈 110 : 이미지센서부

111 : 이미지센서 112 : 회로기판

120 : 홀더부 121 : IR필터

130 : 렌즈조립체 131 : 렌즈배럴

131a : 지지부 132 : 보빈

132a : 나사공 133 : 코일

134 : 스프링 135 : 덮개

140 : 하우징 141 : 영구자석

142 : 개방공 150 : 교정나사

Claims

모바일 기기용 카메라모듈에 있어서,

회로기판에 설치된 이미지센서를 덮도록 상기 회로기판에 고정되게 설치되는 홀더부;

상기 홀더부의 상부에 고정되게 설치되며 내주벽을 따라 자기장을 발생하는 영구자석이 구비된 하우징;

상기 영구자석의 자기장과의 사이에 형성되는 전자기력으로 상하 구동되도록 외주면에 코일이 권선되며, 내부에 상기 이미지센서로 외부 이미지를 전달하는 렌즈배럴이 상하 이동가능하게 구비된 렌즈조립체; 및

상기 렌즈배럴의 기울기를 조절하도록 상기 렌즈조립체에 나사결합되는 교정나사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 홀더부는 상기 이미지센서와 마주하도록 IR필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 렌즈조립체는,

상기 이미지센서로 외부 이미지를 모으는 렌즈들이 내장된 렌즈배럴;

상기 렌즈배럴을 상하 이동가능하게 수용하는 보빈;

상기 렌즈배럴을 탄성지지하는 스프링; 및

상기 렌즈배럴 및 스프링이 내장된 상기 보빈을 밀봉하기 위한 덮개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 3에 있어서,

상기 보빈은 상기 교정나사의 말단부가 상기 렌즈배럴에 밀착되도록 형성된 나사공을 갖는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 3에 있어서,

상기 렌즈배럴은 상기 스프링에 의해 탄성지지되도록 방사상으로 돌출형성된 지지부를 갖는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 3에 있어서,

상기 교정나사는 상기 보빈을 관통하여 말단부가 상기 렌즈배럴의 상부에 밀 착되며 시계/반시계방향으로 회전되어 상기 렌즈배럴을 압박함으로써 상기 렌즈배럴의 기울기를 조정하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.