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KR100724885B1 - 카메라 렌즈 모듈 - Google Patents

카메라 렌즈 모듈 Download PDF

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KR100724885B1 KR1020050024113A KR20050024113A KR100724885B1 KR 100724885 B1 KR100724885 B1 KR 100724885B1 KR 1020050024113 A KR1020050024113 A KR 1020050024113A KR 20050024113 A KR20050024113 A KR 20050024113A KR 100724885 B1 KR100724885 B1 KR 100724885B1
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Abstract

본 발명은 카메라 렌즈 모듈에 있어서, 플립-칩 본딩에 의해 가요성 인쇄회로 기판의 일면에 장착되는 이미지 센서; 상기 가요성 인쇄회로 기판의 상기 이미지 센서와 대향되는 면에 장착되는 필터 하우징; 및 상기 필터 하우징 상에 장착되어 상기 이미지 센서와 이격된 상태로 광축 정렬되는 적외선 필터를 포함하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다. 상기와 같이 구성된 카메라 렌즈 모듈은 COF 형 카메라 렌즈 모듈의 한 형태를 유지함으로써 소형화에 유리하고, 종래의 COF 형 카메라 렌즈 모듈보다 이미지 센서와 적외선 필터 사이의 거리를 더 확보함으로써, 적외선 필터 상면에 낙하된 이물질 등의 불필요한 이미지가 촬영되는 화면에 반영되는 것을 최소화하게 되었다. 따라서, 카메라 렌즈 모듈의 수율이 향상되며, 카메라 렌즈 모듈, 특히 고성능 이미지 센서를 사용하는 카메라 렌즈 모듈의 품질향상에 기여하게 되었다.
카메라, 렌즈, 필터 하우징, 적외선 필터

Description

카메라 렌즈 모듈{CAMERA LENS MODULE}
도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 단면 구성도,
도 2는 종래 기술의 다른 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 단면 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 분리 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 단면 구성도,
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 단면 구성도,
도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 단면 구성도.
<도면의 주요 부분의 부호에 대한 설명>
300 : 카메라 렌즈 모듈 301a : 렌즈 하우징
301b : 필터 하우징 302 : 회로 기판
303 : 이미지 센서 304 : 적외선 필터
본 발명은 카메라 렌즈 모듈에 관한 것으로서, 특히 휴대용 단말기 등 소형화된 기기에 장착되면서, 이물질 등에 의한 촬영 화상의 화질 저하를 방지할 수 있는 카메라 렌즈 모듈에 관한 것이다.
디지털 카메라는 화상 신호를 전기 신호로 변환하여 가공이나 기록, 재생 등의 신호 처리를 모두 전기적으로 수행하는 기기로서, 은염 필름 카메라와 같이 현상을 위한 암실 작업이나 화학적 처리가 불필요하고 촬영한 화상을 즉시 확인할 수 있으며, 기록된 화상 정보가 전자화되어 있어 컴퓨터에서의 후처리나 원격 전송이 가능함에 따라 멀티미디어 시대의 화상 기기의 하나로 기대와 관심이 집중되고 있다.
최근 이러한 디지털 카메라의 카메라 렌즈 모듈은 휴대용 단말기에 장착되어 그 활용 영역이 급격하게 확대되고 있다. 또한, 디지털 카메라 자체의 성능에 준하는 성능의 카메라 렌즈 모듈이 휴대용 단말기에 장착되어 전문가용이 아닌 일반 사용자들에게는 디지털 카메라와 카메라 렌즈 모듈이 장착된 휴대용 단말기의 구분이 점차 사라지고 있는 추세이다.
휴대용 단말기에 카메라 렌즈 모듈을 장착하기 위해서는 카메라 렌즈 모듈의 소형화가 가장 핵심적인 요소이다. 또한, 소형화된 상태에서도 카메라 렌즈 모듈의 성능이 적절하게 발휘될 수 있는 구조로 제작되어야만 한다.
도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(100)을 나타내는 단면 구성도이다. 도시된 카메라 렌즈 모듈(100)은 COB(chip on block) 형 카메라 렌즈 모듈로서, 회로 기판(102) 상에 이미지 센서(103)를 와이어 본딩(wire bonding)에 의해 장착하고, 적어도 하나 이상의 광학 렌즈(111)가 장착된 렌즈 하우징(101)을 상기 회로 기판(102) 상에 장착한다. 상기 렌즈 하우징(101) 내에는 적외선 필터(104)가 장착되어 있다. 상기 광학 렌즈(111), 적외선 필터(104)는 상기 이미지 센서(103)와 광축 정렬된 상태이다.
그러나, COB 형 카메라 렌즈 모듈은 와이어 본딩에 의해 이미지 센서를 장착하기 위해 강성을 갖는 회로 기판을 사용하여 카메라 렌즈 모듈의 소형화에 한계가 있는 실정이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 카메라 렌즈 모듈(200)을 나타내는 단면 구성도이다. 도시된 카메라 렌즈 모듈(200)은 COF(chip on film) 형 카메라 렌즈 모듈로서, 회로 기판(202)으로 가요성 인쇄회로를 사용하고, 그의 양면에 각각 이미지 센서(203)와 적외선 필터(204)를 장착하게 된다. 상기 이미지 센서(203)와 적외선 필터(204)를 장착한 후 적어도 하나 이상의 광학 렌즈(211)를 포함하는 렌즈 하우징(201)을 상기 회로 기판(202) 상에 장착하게 된다. 따라서, COB 형 카메라 렌즈 모듈과 비교할 때 상대적으로 회로 기판의 두께를 감소시킬 수 있으므로 소형화에 유리하여 휴대용 단말기 등의 기기에 장착하기 유리한 장점이 있다.
한편, 렌즈 하우징 장착 후, 렌즈 하우징의 배럴(barrel)을 회전시켜 렌즈 초점을 조절하게 되는데, 배럴의 회전에 따른 마찰에 의해 발생된 이물질이 적외선 필터 상면에 낙하되는 경우, 촬영 화상에 이물질의 이미지가 반영되기 때문에 카메라 렌즈 모듈 불량의 원인이 된다.
이미지 센서와 적외선 필터 사이의 거리가 멀수록 빛의 회절현상에 의해 촬영 화상에 반영되는 이물질의 이미지는 감쇄하게 되지만, COF형 카메라 렌즈 모듈은 이미지 센서와 적외선 필터 사이의 거리가 가요성 인쇄회로의 두께 정도에 불과하므로, 적외선 필터 상면에 낙하된 이물질로 인하여 수율이 저하되는 문제점이 있다. 화소수가 높은 고성능 이미지 센서는 단위 픽셀의 크기를 미세화함으로써 달성되는데, 적외선 필터 상면에 낙하된 이물질 등으로 인한 수율 저하의 문제점은 이러한 고성능 이미지 센서를 사용한 카메라 모듈에서 더 심각하게 나타나게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 카메라 렌즈 모듈의 소형화에 기여하면서, 이물질 등에 의한 화질 저하를 방지하여 수율을 향상시킬 수 있는 구조의 카메라 렌즈 모듈을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카메라 렌즈 모듈에 있어서,
플립-칩 본딩에 의해 가요성 인쇄회로 기판의 일면에 장착되는 이미지 센서;
상기 가요성 인쇄회로 기판의 상기 이미지 센서와 대향되는 면에 장착되는 필터 하우징; 및
상기 필터 하우징 상에 장착되어 상기 이미지 센서와 이격된 상태로 광축 정 렬되는 적외선 필터를 포함하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)을 나타내는 분리 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 카메라 렌즈 모듈(300)을 나타내는 단면 구성도이다. 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)은 렌즈 하우징(301a), 필터 하우징(301b), 회로 기판(302), 이미지 센서(303), 적외선 필터(304)를 구비한다.
상기 렌즈 하우징(301a)은 적어도 하나 이상의 광학 렌즈(311)를 구비한다. 본 실시 예에서는 한 쌍의 광학 렌즈(311)들을 상기 이미지 센서(303)의 광축 상에 정렬시키는 렌즈 하우징(301a)을 개시하고 있다.
상기 필터 하우징(301b)은 상기 회로 기판(302) 상에 장착되면서 상기 렌즈 하우징(301a)과 적외선 필터(304)를 상기 회로 기판(302)에 결합시키게 된다. 상기 적외선 필터(304)는 상기 필터 하우징(301b) 상에, 구체적으로 상기 필터 하우징(301b)의 상단에 장착된다.
상기 이미지 센서(303)는 플립-칩 본딩(flip-chip bonding) 기법에 의해 상 기 회로 기판(302)의 일면, 즉 상기 필터 하우징(301b)과 대향되는 면에 장착된다. 상기 이미지 센서(303), 광학 렌즈(311)들은 상기 이미지 센서(303)와 광축 정렬된다.
여기서, 상기 회로 기판(302)은 가요성 인쇄회로가 바람직하며, 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)은 COF 형 카메라 렌즈 모듈의 형태를 갖게 된다.
한편, 상기 필터 하우징(301b)은 상기 이미지 센서(303)와 적외선 필터(304) 사이의 거리를 확보해 준다. 따라서, 상기 렌즈 하우징(301)의 배럴 등을 회전시켜 렌즈 초점을 맞추는 동안 이물질이 발생되어 상기 적외선 필터(304) 상에 낙하되더라도, 상기 적외선 필터(304)와 이미지 센서(303) 사이의 거리는 상기 적외선 필터(304)를 지난 빛이 회절하여 낙하된 이물질의 이미지가 촬영 화상에 반영되는 것을 방지할 수 있는 만큼 확보된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)을 나타내는 단면 구성도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 조립된 상태의 상기 카메라 렌즈 모듈(300)은 그 구조가 선행 실시 예와 사실상 동일하다. 다만, 적외선 필터(304)가 필터 하우징(301b) 내에 장착되고, 렌즈 하우징(301a)이 필터 하우징(301b)에 일체형으로 형성된다. 따라서, 본 실시 예의 카메라 렌즈 모듈(300)을 상세하게 설명함에 있어서, 도면의 참조부호는 선행 실시 예와 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명이 생략될 수 있음에 유의한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)을 나타내는 단면 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)은 조립된 상태에서 선행 실시 예들과 동일하게 구성되지만, 렌즈 하우징(301a)과 필터 하우징(301b) 사이에 슬릿(slit)(313)이 형성된 점에 있어서 차이가 있다. 따라서, 본 실시 예의 카메라 렌즈 모듈(300)을 상세하게 설명함에 있어서, 도면의 참조부호는 선행 실시 예와 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명이 생략될 수 있음에 유의한다.
본 발명의 제1 내지 제3 실시 예를 통해 나타난 바와 같이, 상기 렌즈 하우징(301a)과 필터 하우징(301b)은 일체형 또는 분리형으로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시 예에서 상기 슬릿(313)은 상기 렌즈 하우징(301a)과 필터 하우징(301b) 사이에 형성된 예를 설명하고 있으나, 상기 필터 하우징(301b)의 외주면 상에 형성될 수 있다. 상기 카메라 렌즈 모듈(300)의 적외선 필터(304)는 상기 슬릿(313)을 통해 상기 필터 하우징(301b)의 측방향으로부터 삽입된다.
상기와 같이 다양한 형태로 구성되는 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)들은 상기 회로 기판(302)에 이미지 센서(303)를 장착하고, 필터 하우징(301b) 상에 적외선 필터(304)가 장착되는 공정까지 청정도가 높은 작업 공간에서 진행되는 것이 바람직하며, 상기 렌즈 하우징(301a)이 분리형인 경우 렌즈 하우징(301a) 등을 장착하는 공정은 비교적 청정도가 낮은 작업 공간에서 진행될 수 있다. 이는, 상기 이미지 센서(303)와 적외선 필터(304) 사이에 분진 등의 이물질이 개재되는 것을 방지하기 위한 것이다.
각 실시 예 별로 살펴보면, 제1 실시 예에서는 상기 회로 기판(302)에 플립-칩 본딩에 의해 상기 이미지 센서(303)를 장착하고, 자외선 경화 에폭시 등의 접착제를 사용하여 상기 필터 하우징(301b)과 적외선 필터(304)를 장착하는 공정까지는 청정도가 높은 작업 공간이 요구되는 것이다.
제2 실시 예에서는 필터 하우징(301b)과 렌즈 하우징(301a)이 일체형으로 형성된 상태이고, 적외선 필터(304)는 이미 필터 하우징(301b) 내에 부착된 상태이므로, 상기 회로 기판(302)에 상기 필터 하우징(301b)과 함께 상기 렌즈 하우징(301b)까지 장착하는 모든 공정을 청정도가 높은 공간에서 실시되는 것이 바람직하다.
제3 실시 예는 렌즈 하우징(301a)과 필터 하우징(301b)의 일체형 여부에 따라 다소 차이는 있지만, 그와 관계없이 적어도 적외선 필터(304)가 부착된 필터 하우징(301b)이 회로 기판(302)에 장착되는 공정까지는 청정도가 높은 공간이 요구된다.
한편, 상기 카메라 렌즈 모듈(300)의 조립이 완료된 후, 렌즈 하우징(301a)의 배럴을 회전시켜 렌즈 초점을 조절하게 된다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈은 COF 형 카메라 렌즈 모듈의 한 형태를 유지함으로써 소형화에 유리하여 휴대용 단말기 등 소형화된 기기에 적용하기 용이하고, 종래의 COF 형 카메라 렌즈 모듈보다 이미지 센서와 적외 선 필터 사이의 거리를 더 확보함으로써 적외선 필터 상면에 낙하된 이물질 등의 불필요한 이미지가 촬영되는 화면에 반영되는 것을 최소화하게 되었다. 따라서, 카메라 렌즈 모듈의 수율이 향상되며, 고성능 이미지 센서를 사용하는 카메라 렌즈 모듈의 품질향상에 기여하게 되었다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 카메라 렌즈 모듈에 있어서,
    플립-칩 본딩에 의해 가요성 인쇄회로 기판의 일면에 장착되는 이미지 센서;
    상기 가요성 인쇄회로 기판의 상기 이미지 센서와 대향되는 면에 장착되는 필터 하우징;
    상기 필터 하우징 상에 장착되어 상기 이미지 센서와 이격된 상태로 광축 정렬되는 적외선 필터;
    상기 필터 하우징 상에 장착되어 상기 이미지 센서의 광축 상에 위치되는 렌즈 하우징을 구비하고,
    상기 필터 하우징과 렌즈 하우징 사이에 슬릿이 형성되어 상기 적외선 필터는 상기 슬릿을 통해 삽입됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
  6. 삭제
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