フォーカシング無調整型カメラモジュール
【課題】フォーカシング無調整型カメラモジュールを提供する。
【解決手段】本発明は、少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を有するバレルと、全面中央に入射孔を開口形成し上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの上部に組み立てられる上部キャップを備え基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材とを含む。本発明によれば、レンズが収容される部品と基板に搭載される部品を一体化して金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト用及び原資材のコストが節減され、モジュールの嵩張りを小さくすることができる。
【解決手段】本発明は、少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を有するバレルと、全面中央に入射孔を開口形成し上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの上部に組み立てられる上部キャップを備え基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材とを含む。本発明によれば、レンズが収容される部品と基板に搭載される部品を一体化して金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト用及び原資材のコストが節減され、モジュールの嵩張りを小さくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラモジュールに関することものであり、より詳しくはレンズが収容される部品と基板に搭載される部品を一体化して金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト及び原資材のコストが節減され、モジュールの嵩張りを小さくすることができるフォーカシング無調整型カメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的にカメラモジュールはレンズを含むレンズ部、上記レンズ部と結合されるハウジング、並びにＩＲフィルターとイメージセンサーなどを含むセンサー部を具備する。
【０００３】
図１Ａは、従来カメラモジュールを図示した分解斜視図であり、図１Ｂは従来カメラモジュールの縦断面図であって、示すように上記レンズ部１１０はレンズ１１２と、上記レンズ１１２が本体内部空間に内蔵されるバレル１１４及び上記バレル１１４の上端外周面に具備され、上部面の中央に入射孔１１６ａが貫通形成されたキャップ１１６で構成される。
【０００４】
この際、上記レンズ１１２は具現しようとするカメラモジュールの機能及び性能によってバレル１１４内に少なくとも一つ以上設置され得る。
【０００５】
一方、上記ハウジング１２２は上記バレル１１４を収容するための内部孔１２４を具備し、上記内部孔１２４は上記バレル１１４と組み立てられ上記レンズ部１１０とハウジング１２２が互いに結合されるが、上記バレル１１４の外周面には雄ねじ部１１４ａが形成されており、上記内部孔１２４の内周面には雌ねじ部１２４ａが形成されこれらの間のねじ結合によって上記バレル１１４は位置固定されたハウジング１２２に対して移動可能になるよう組み立てられるのである。
【０００６】
一方、上記ハウジング１２２の下部にはセンサー部１３０が固定されるが、このようなセンサー部１３０は上記レンズ１１２を通して入射される被写体の像を電気的な信号に変えてイメージを結像する機能をするのである。
【０００７】
このために上記センサー部１３０はイメージセンサー１３２とＩＲフィルター１３４及び基板１３６などを具備しており、上記レンズ１１２を通過した被写体の像は上記ＩＲフィルター１３４によって一部フィルターリングされた後上記イメージセンサー１３２によって感知される。
【０００８】
そして、上記イメージセンサー１３２はイメージ信号を伝送するための手段であるＦＰＣＢ(Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ)のような基板１３６に電気的に連結されているので、上記イメージセンサー１３２によって感知された被写体の像はイメージセンサー１３２によって電気的な信号に変換された後、基板１３６などを通して伝送されＬＣＤなどのディスプレイ手段(図示せず)でイメージを形成するようになる。
【０００９】
図１Ｂにおいて未説明符号１１９は、上記バレル１１４内に収容されるレンズ１１２間の間隔を維持するスペーサであり、１３９はＩＲフィルター１３４を固定する接着樹脂である。
【００１０】
また、上記ハウジング１２２に組み立てられるよう雄ねじ１１４ａ'を有するバレル１１４'は図２に示すように、上記バレル１１４'内に収容されたスペーサ１１９'とともに配列されたレンズ１１２'を固定するよう下端部に別途のキャップ１１６'をねじ締結方式で組み立てることもできる。
【００１１】
しかし、上記と従来カメラモジュールに採用されるバレル（１１４、１１４'）とハウジング１２２はレンズ(１１２、１１２')が内部収容されたバレル(１１４、１１４')とハウジング１２２がねじ結合される組立構造上別途の金型としてそれぞれ製作しなければならないので、設計時間が長くなりつつ、新製品に対する開発が遅延され、金型製作コスト及び原資材のコストが増加されカメラモジュールの価格競争力を低下させ、完製品の小型化設計に合わせてモジュールの嵩張りを小さくすることに限界があった。
【００１２】
別途の金型から各々製作されたバレル(１１４、１１４')とハウジング１２２は互いに組み立てる過程において別途金型製作による相互形合性問題点によってねじ結合による組み立て時組立状態によって解像度の不良、チルト、緩み及び締め付けなどのような様々な問題点が引き起こされるだけでなく、上記バレル(１１４、１１４')内に組み立てられるレンズ及びスペーサの大きさが小さくて組み立てるのに所要時間が長くなり組立作業性を低下させる。
【００１３】
また、上記バレル(１１４、１１４')と組み立てられたハウジング１２２はＩＲフィルター１３４を下部端に装着した後、イメージセンサー１３２を有する基板１３６上に搭載されたり、ＩＲフィルター１３４が上部面に付着されたイメージセンサー１３２を有する基板１３６上に搭載されるのである。
【００１４】
こうしたハウジング１２２と基板１３６間の組み立てが終了されれば、肉眼及びソフトウェアとして上記レンズ(１１２、１１２')とイメージセンサー１３２との間の焦点距離を調整して最上の焦点を合わせるフォーカシング工程と、フォーカシング工程後最上の焦点を表示するマーキング工程及び上記キャップ１１６の上面にＵＶボンドを塗布するボンディング工程及び塗布されたＵＶボンドを紫外線として硬化する硬化工程を連続的に経りながらフォーカシングが完了されたカメラモジュールを組み立て完成した。
【００１５】
しかし、フォーカシング工程時、作業者がハウジング１２２にねじ結合されたバレル(１１４、１１４')を手作業で移動させ焦点を合わせることにより作業者の熟練度の差によって２０〜３０μｍのフォーカシング偏差が生じ、マーキング工程の際、バレル内に配置されたレンズのずれによって１０〜２０μｍのフォーカシング偏差が生じられ、ボンディング工程及び硬化工程の際にもレンズのずれが生じられることで２０〜３０μｍのフォーカシング偏差が生じた。このような工程中引き起こされるフォーカシング偏差によって解像度不良をもたらし製品の信頼性を低下させる問題点があった。
【００１６】
とりわけ、フォーカシング工程中フォーカシングミス(Ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｍｉｓｓ)及びフォーカシング位置のずれが生じられると、カメラモジュールの解像度が不良になり、複雑な組み立て工程によってカメラモジュールを組み立て完成する時間が長くなり作業生産性を低下させる問題点があった。
【００１７】
そして、上記バレル(１１４、１１４')の雄ねじ部(１１４ａ、１１４ａ')と上記ハウジング１２２の雌ねじ部１２４ａがねじ結合される組み立て構造上上記バレル(１１４、１１４')の回転によるレンズ(１１２、１１２')の移動の際、雄ねじ(１１４ａ、１１４')や雌ねじ部１２４ａに残留していた異物がＩＲフィルター１３４上に落ちるようになると、イメージセンサーの結像面で感知された被写体の画像がディスプレイされる際、落下された異物がイメージセンサーのピクセルを選び分け黒色の点のように見える黒点現象を引き起こし、それによって製品信頼度が低下される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記のような従来の問題点を解消するために案出されたものであり、その目的はレンズが収容される部品と基板に搭載される部品を一体化して金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト及び原資材のコストが節減され、モジュールの嵩張りを小さくすることができるフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供することにある。
【００１９】
また、本発明さらに他の目的は、製造工程を単純化して作業投入人力を減らし、作業生産性を向上させ、設備投資コストを節減することができるフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供することにある。
【００２０】
さらに、本発明のさらに他の目的は、センサー部に落下される異物に画像不良を防止して製品の信頼性を高めることのできるフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を成し遂げるために本発明は、
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を有するバレルと、前面中央に入射孔を開口形成し上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの上部に組み立てられる上部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサー間に配置される少なくとも一つのフィルター部材とを含むフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供する。
【００２２】
好ましくは、上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するように少なくとも一つのスペーサが具備される。
【００２３】
好ましくは、上記バレルは上記上部キャップの下部面と対応する上部に第１結合部を具備し、上記上部キャップは上記バレルの上端と対応する下部面に上記第１結合部と結合される第１被結合部を具備し、上記第１結合部と第１被結合部は互にねじ結合され結合されるよう雌ねじ部又は雄ねじ部で具備されることがより好ましい。
【００２４】
好ましくは、上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第１上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第１上部位置決定部と結合される第１下部位置決定部を具備し、上記第１上部位置決定部と第１下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようピンまたはピン孔で具備されることがより好ましい。
【００２５】
好ましくは、上記バレルは内部面に上記レンズ群の最終レンズがかかるように突出形成されるストッパを具備する。
【００２６】
好ましくは、上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターである。
【００２７】
好ましくは、上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフェイルターである。
【００２８】
好ましくは、上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の後焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持する。
【００２９】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材である。
【００３０】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるよう上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材である。
また、本発明は、
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を備え前面中央に入射孔を開口形成したバレルと、上記レンズ群を光軸方向に加圧するように上記バレルの下部に組み立てられる下部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するように上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材とを含むフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供する。
【００３１】
好ましくは、上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するように少なくとも一つのスペーサが具備される。
【００３２】
好ましくは、上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第２上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第２上部位置決定部と結合される第２下部位置決定部を具備し、上記第２上部位置決定部と第２下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようにピンまたはピン孔から具備されることがより好ましい。
【００３３】
好ましくは、上記下部キャップは上記バレルの下部からレンズ群側に加えられる外力によって上記バレルの内部面に強制的に圧入される圧入部材である。
【００３４】
好ましくは、上記下部キャップは本体中央に光をイメージセンサー側に干渉なしでそのまま通過するように一定大きさの開口部が貫通形成された還状のリング部材である。
【００３５】
好ましくは、上記下部キャップは本体全体が光をイメージセンサー側に屈折なしで通過させることのできる透明な円筒部材である。
【００３６】
好ましくは、上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターである。
【００３７】
好ましくは上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフィルターである。
【００３８】
好ましくは、上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持する。
【００３９】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材である。
【００４０】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるように上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、レンズが収容される部品と基板上に搭載される部品を一体化することにより、金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト用及び原資材のコストを節減することができるので、カメラモジュールの価格競争力を向上させることができ、モジュールの嵩張りを小さくすることができセット業体の多様な要求に速かに対応することができる。
【００４２】
また、カメラモジュールを製造する工程を従来に比して単純であることができるので、組み立てラインに投入される作業人力を減らし、かつ設備投資コストを節減することが可能である。
【００４３】
そして、従来のようにハウジングとバレルとの間のねじ結合部位で発生されフィルター部材に落下された異物に起因しディスプレイ部に表示される黒点のような画像不良を根本的に防止することができるので、製品の信頼性を向上させることが可能である。
【００４４】
さらに、レンズ収容部内に収容されるレンズ及びスペーサの大きさを大きく設計することができるので、性能の良いレンズの設計が可能になりカメラモジュールの光学特性を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好ましき実施例をより詳しく説明すると、次のとおりである。
【００４６】
図３Ａ及び図３Ｂは本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第１実施例を示すものであり、図３Ａは分解斜視図で、図３Ｂは結合断面図であって、本発明のカメラモジュール１はレンズ群１０、レンズ収容部２０、イメージセンサー３０及びフィルター部材４０を含んで構成される。
【００４７】
即ち、上記レンズ群１０は少なくとも一つのレンズ１２が光軸０に沿って配列され一定大きさの内部空間を有するレンズ収容部２０に内部収容される。
【００４８】
そして、上記レンズ収容部２０に配列される複数個のレンズ１２はレンズ１２とさらに他のレンズとの間に一定大きさの間隔を維持するようスペーサ１５を具備する。
【００４９】
上記スペーサ１５は上記レンズ群１０を通過する光が光軸０に沿って干渉なしでイメージセンサー３０側に照射され結像面に結像されることができるよう一定大きさの開口部が貫通形成されている。
【００５０】
また、上記レンズ収容部２０は上記光軸０と中心が一致する入射孔２５を前面中央に備え、本体内部に上記レンズ群１０のレンズ１２が光軸０に沿って配列される内部空間を具備する収容部材である。
【００５１】
このようなレンズ収容部２０は図３Ａ、図３Ｂに示すように、中空円筒形バレル２１とその上部に組み立てられる円盤状の上部キャップ２３とで構成される。
【００５２】
上記バレル２１は上記レンズ群１０が配列される一定大きさの内部空間を本体内部に具備し、上記上部キャップ２３の下部面と対応する上端部に上記上部キャップ２３の第１被結合部２３ａと結合され組み立てられる第１結合部２１ａを有する中空円筒形の収容部材である。
【００５３】
上記上部キャップ２３は光軸０と直交する全面中央に入射孔２５が前面中央に一定大きさで貫通形成され、上記バレル２１の第１結合部２１ａと対応する下部面に上記第１結合部２１ａと結合される第１被結合部２３ａを具備する。
【００５４】
ここで、上記第１結合部２１ａは上記上部キャップ２３の下部面に環状の凹部を形成し、その内周面に雌ねじ部が具備された第１被結合部２３ａとねじ結合されるように上記バレル２１の上端部に突出形成される雄ねじで構成されることも可能であるが、これに限定されるわけではなく、上記上部キャップ２３の下部面に環状の凸部を形成し、その外周面に雄ねじ部が具備された第１被結合部２３ａとねじ結合されるように上記バレル２１の上端部に陥没形成される雌ねじで構成されることも可能である。
【００５５】
また、上記バレル２３の内部面には上記上部キャップ２３との結合時光軸方向に加圧されるレンズ群１０が下部に離脱されるのを防止するよう上記レンズ群１０を構成する最終レンズ１２または最終スペーサ１５がかかれるようにストッパ２９を突出形成する。このようなストッパ２９の形成位置は上記レンズ群１０に具備されるレンズ１２の数によって可変され得る。
【００５６】
上記レンズ収容部２０はパターン回路が印刷されたＰＣＢまたはＦＰＣＢのような基板部材３５の上部面に下部端がボンディング材を介して搭載されて固定される。
【００５７】
そして、上記レンズ収容部２０を構成するバレル２１は上記基板部材３５の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第１上部位置決定部５１を具備し、上記基板部材３５の上部面には上記バレル２１の下部端と対応する上部面に上記第１上部位置決定部５１と結合される第１下部位置決定部５２を具備する。
【００５８】
ここで、上記第１上部位置決定部５１は上記バレル２１の下部端に突出形成されるピン形で構成され、上記第１下部位置決定部５２はピンが挿入されるように基板部材３５の上部面に陥没されるピン孔形で具備されることも可能であるが、これに限定されるわけではなく、上記第２上部位置決定部５１は上記バレル２１の下部端に陥没形成されるピン孔形で具備され、上記第２下部位置決定部５２はこのようなピン孔に挿入されるように上記基板部材３５の上部面に突出形成されるピン状で構成されることも可能である。
【００５９】
一方、上記イメージセンサー３０は図３Ａ、図３Ｂに示すように上記レンズ１２を通過して焦点が合わせられた光が結像される結像面を上部面に具備して上記基板部材３５の一端に装着され、結像されたイメージを電気信号に転換してディスプレイ部に伝送するように上記基板部材３５に具備されるイメージ信号処理部と電気的に連結される。
【００６０】
さらに、上記イメージセンサー３０は導電性ワイヤ３１を介にして基板部材３５の上部面にワイヤボンディング方式で搭載されることも可能であるが、これに限定されるものではない。
【００６１】
図４は、本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第２実施例を示す結合断面図であり、示すように上記イメージセンサー３０は上部面に具備される結像面を上部へ外部露出させることができるようにウィンドウ３９を開口形成した基板部材３５の下部面にフリップチップボンディング方式で搭載されることも可能である。
【００６２】
上記イメージセンサー３０が一側端に装着される基板部材３５には電源印加時発光する発光原３７と不図示のメイン基板と電気的に連結されるコネクタ３８を具備する。
【００６３】
また、上記フィルター部材４０は上記レンズ群１０を構成する最終後端レンズ１２と上記イメージセンサー３０の間に配置され上記イメージセンサー３０の結像面に結像される光に含まれた紫外線をカットするように透明な素材からなるＩＲフィルターである。
【００６４】
このようなフィルター部材４０は図３Ａ、図３Ｂと図４に示すように外側縁に塗布される接着剤を介して上記バレル２１の下部端に接着固定されることもできるが、これに限定されるのではなく、上記イメージセンサー３０のイメージ領域に該当する結像面に一体で具備されることもできる。
【００６５】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第３実施例を示すものとして、図５Ａは分解斜視図で、図５Ｂは結合断面図であって、本発明のカメラモジュール１はレンズ群１０、レンズ収容部２０'、イメージセンサー３０及びフィルター部材４０を含んで構成され、同部材に対しては同符号を付与し詳細な説明は省略する。
【００６６】
上記レンズ収容部２０'は図５Ａ、Ｂに示すように、バレル２１'とその下部に圧入される下部キャップ２３'で構成される。
【００６７】
上記バレル２１'は上記レンズ群１０が下部から上部に挿入されて光軸０に沿って配列される一定大きさの内部空間を有し、上記光軸０と直交する前面中央に入射孔２５'が前面中央に開口形成された中空円筒部材である。
【００６８】
ここで、上記バレル２１'の下部端と上記基板部材３５の上部面にも上記レンズ収容部２０'と基板部材３５との間の結合をより容易に実行できるよう第２上部位置決定部５１'と第２下部位置決定部５２'を少なくとも一つ各々具備する。
【００６９】
このような上記第２上部位置決定部５１'と第２下部位置決定部５２'は互いに挿入され結合されるようピンまたはピン孔で具備される。
【００７０】
そして、上記下部キャップ２３'は上記バレル２１'の下部から上記レンズ群１０側に加えられる外力によって上記バレル２１'の下部内周面に外部面が強制的に圧入されながら、光軸０に沿ってレンズ群１０を入射孔２５'側に加圧して固定する圧入部材である。
【００７１】
このような下部キャップ２３'は本体中央に上記入射孔２５'、レンズ群１０を通して入射される光をイメージセンサー３０側に干渉なしでそのまま通過するよう本体中央に一定大きさの開口部が貫通形成された環状のリング部材で具備されることも可能であるが、本体全体が光をイメージセンサー３０側に屈折なしで通過させることのできる透明な円筒部材から具備されることも可能である。
【００７２】
図６は、本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第４実施例を示す結合断面図として、示すように上記イメージセンサー３０は上部面に具備される結像面を上部へ外部露出させることが可能になるようウィンドウ３９を開口形成した基板部材３５の下部面にフリップチップボンディング方式で搭載されることも可能である。
【００７３】
一方、本発明のカメラモジュール１、１ａを組み立てる工程は先ず、図３Ａ、図３Ｂに示すように、上記レンズ収容部２０が中空円筒形バレル２１の上部に上部キャップ２３がねじ方式で組み立てられると、少なくとも一つのレンズ１２を有するレンズ群１０は上記バレル２１の開放された上部を通して内部空間に挿入され、上記バレル２１の下部内部面に突出形成されたストッパ２９によって下部端がかかって下部離脱なしでバレル２１の内部空間に配置される。
【００７４】
この際、上記レンズ群１０の少なくとも２つ以上のレンズ１２から構成されると、レンズ１２らの間にはスペーサ１５を配置してレンズ１２との間の間隔を一定に維持する。
【００７５】
そして、上記バレル２１の下部端には接着剤を介にして上記レンズ群１０を通過する光に含まれた紫外線をカットするようフィルター部材４０を装着する。
【００７６】
このような状態で、上記バレル２１の上端部に形成された第１結合部２１ａである雄ねじ部と上記上部キャップ２３の下部面に形成された第１被結合部２３ａである雌ねじ部とを互いに対応させねじ方式で締結すれば、レンズ群１０の上端はストッパに接し、上記バレル２１と上部キャップ２３との間の絞り程度によって上記バレル２１の内部空間に配列されたレンズ群１０はイメージセンサー３０側に加圧されながら上記バレル２１内に密着固定されるのである。
【００７７】
次いで、上記レンズ群１０、フィルター部材４０が内蔵されたバレル２１は上記イメージセンサー３０が搭載された基板部材３５の上部面と下部端を対応させた状態で、上記バレル２１の下部端に一定高さのピン形で突出形成された第１上部位置決定部５１を上記基板部材３５の上部面に一定深さのピン孔形で形成された第１下部位置決定部５２に挿入することで上記レンズ収容部２０の組み立て位置を決めるとともに上記レンズ群１０、イメージセンサー３０の上部面に具備される結像面の中心は同一な光軸０上に位置される。
【００７８】
そして、上記レンズ収容部２０は上記バレル２１の下部端と上記基板部材３５の上部面との間の境界面に介在される接着剤によって上記イメージセンサー３０がワイヤボンディングまたはフリップチップボンディング方式で装着される基板部材３５の上部面に搭載されるのである。
【００７９】
一方、図５Ａ、図５Ｂに示すように上記レンズ収容部２０'が下部に開放されたバレル２１'の下部内周面にキャップ２３'を強制圧入する方式で組み立てられると、少なくても一つのレンズ１２を有するレンズ群１０は上記バレル２１'の開放された下部を通して下部から上部へと挿入され、上記レンズ群１０は上記入射孔２５'が形成されたバレル２１'の全面と接することで外部離脱が防止されつつ、上記バレル２１'内にレンズ１２が配置される。
【００８０】
上記レンズ１２の間にも上記と同様にレンズ１２が複数個で具備される場合これらの間の間隔を維持するようスペーサ１５を配置する。
【００８１】
そして、上記レンズ群１０が内蔵されたバレル２１'は開放された下部に環状の下部キャップ２３'を配置した状態で下部から上部へと外力を加え上記下部キャップ２３'を上記バレル２１'の内部面に強制圧入すると、上記下部キャップ２３'を圧入する外力強さの程度によって上記レンズ群１０は入射孔２５'側に加圧されながら上記バレル２１'内に密着固定される。
【００８２】
次いで、上記バレル２１'内に下部キャップ２３'を強制圧入する作業が終了したら、上記バレル２１'の下部に接着剤を介してフィルター部材４０を装着し、上記レンズ群１０、フィルター部材４０が装着されたレンズ収容部２０は上記バレル２１'の第２上部位置決定部５１'と上記基板部材３５の第２下部位置決定部５２'との間の組み立てによって上記レンズ収容部２０'の組み立て位置を決めるとともにレンズ群１０、イメージセンサー３０の上部面に具備される結像面の中心は同一な光軸０上に位置される。
【００８３】
そして、上記と同様に上記レンズ収容部２０'は上記バレル２１'と基板部材３５の境界面との間に塗布される接着剤によって上記イメージセンサー４０がワイヤボンディングまたはフリップチップボンディング方式によって装着された基板部材３５の上部面に搭載されるのである。
【００８４】
一方、上記レンズ収容部と基板部材間の組み立てが完了された状態で、上記レンズ群１０の最終レンズ１２と上記イメージセンサー３０との結像面間の距離である後焦点距離（Ｂａｃｋ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｌｅｎｇｔｈ；ＢＦＬ)は上記レンズ群１０の焦点が上記イメージセンサー３０の結像面に浮かべるようにフォーカシングする工程を省くためのフォーカシング無調整構造を有するために予め設定された距離にし、このような後焦点距離(ＢＦＬ)の誤差範囲は±２０μｍ以内になるようにすることが好ましい。
【００８５】
これによって、上記レンズ収容部２０がイメージセンサー３０を装着した基板部材３５の上部面に搭載され、上記後焦点距離(ＢＦＬ)が誤差範囲内になると、上記レンズ収容部２０はレンズ組み立て後レンズ群１０とイメージセンサー３０との間の焦点距離を調整して最上のフォーカシング位置を確認するフォーカシング工程と、確認された位置をマーキングするマーキング工程、ＵＶボンド塗布及び硬化工程の必要なしでカメラモジュールを製造することができるのである。
【００８６】
本発明は特定の実施例に係わり図示し説明したが、以下の特許請求範囲により具備される本発明の精神や分野を外れない限度内において本発明が多様に改造及び変化され得ることを当業界において通常の知識を有する者であれば容易に想到することを明かしておく。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１Ａ】従来のカメラモジュールを示す分解斜視図である。
【図１Ｂ】従来のカメラモジュールを示す結合断面図である。
【図２】従来のカメラモジュールに具備される他の形態のバレルとキャップを示す結合断面図である。
【図３Ａ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第１実施例を示す分解斜視図である。
【図３Ｂ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第１実施例を示す結合断面図である。
【図４】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第２実施例を示す結合断面図である。
【図５Ａ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第３実施例を示す分解斜視図である。
【図５Ｂ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第３実施例を示す結合断面図である。
【図６】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第４実施例を示す結合断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０ レンズ群 １５ スペーサ
２０ レンズ収容部 ２１、２１' バレル
２１ａ 第１結合部 ２３ 上部キャップ
２３' 下部キャップ ２３ａ' 第１被結合部
２５、２５' 入射孔 ３０ イメージセンサー
３５ 基板部材 ４０ フィルター部材
５１ 第１上部位置決定部 ５２ 第１下部位置決定部
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラモジュールに関することものであり、より詳しくはレンズが収容される部品と基板に搭載される部品を一体化して金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト及び原資材のコストが節減され、モジュールの嵩張りを小さくすることができるフォーカシング無調整型カメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的にカメラモジュールはレンズを含むレンズ部、上記レンズ部と結合されるハウジング、並びにＩＲフィルターとイメージセンサーなどを含むセンサー部を具備する。
【０００３】
図１Ａは、従来カメラモジュールを図示した分解斜視図であり、図１Ｂは従来カメラモジュールの縦断面図であって、示すように上記レンズ部１１０はレンズ１１２と、上記レンズ１１２が本体内部空間に内蔵されるバレル１１４及び上記バレル１１４の上端外周面に具備され、上部面の中央に入射孔１１６ａが貫通形成されたキャップ１１６で構成される。
【０００４】
この際、上記レンズ１１２は具現しようとするカメラモジュールの機能及び性能によってバレル１１４内に少なくとも一つ以上設置され得る。
【０００５】
一方、上記ハウジング１２２は上記バレル１１４を収容するための内部孔１２４を具備し、上記内部孔１２４は上記バレル１１４と組み立てられ上記レンズ部１１０とハウジング１２２が互いに結合されるが、上記バレル１１４の外周面には雄ねじ部１１４ａが形成されており、上記内部孔１２４の内周面には雌ねじ部１２４ａが形成されこれらの間のねじ結合によって上記バレル１１４は位置固定されたハウジング１２２に対して移動可能になるよう組み立てられるのである。
【０００６】
一方、上記ハウジング１２２の下部にはセンサー部１３０が固定されるが、このようなセンサー部１３０は上記レンズ１１２を通して入射される被写体の像を電気的な信号に変えてイメージを結像する機能をするのである。
【０００７】
このために上記センサー部１３０はイメージセンサー１３２とＩＲフィルター１３４及び基板１３６などを具備しており、上記レンズ１１２を通過した被写体の像は上記ＩＲフィルター１３４によって一部フィルターリングされた後上記イメージセンサー１３２によって感知される。
【０００８】
そして、上記イメージセンサー１３２はイメージ信号を伝送するための手段であるＦＰＣＢ(Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ)のような基板１３６に電気的に連結されているので、上記イメージセンサー１３２によって感知された被写体の像はイメージセンサー１３２によって電気的な信号に変換された後、基板１３６などを通して伝送されＬＣＤなどのディスプレイ手段(図示せず)でイメージを形成するようになる。
【０００９】
図１Ｂにおいて未説明符号１１９は、上記バレル１１４内に収容されるレンズ１１２間の間隔を維持するスペーサであり、１３９はＩＲフィルター１３４を固定する接着樹脂である。
【００１０】
また、上記ハウジング１２２に組み立てられるよう雄ねじ１１４ａ'を有するバレル１１４'は図２に示すように、上記バレル１１４'内に収容されたスペーサ１１９'とともに配列されたレンズ１１２'を固定するよう下端部に別途のキャップ１１６'をねじ締結方式で組み立てることもできる。
【００１１】
しかし、上記と従来カメラモジュールに採用されるバレル（１１４、１１４'）とハウジング１２２はレンズ(１１２、１１２')が内部収容されたバレル(１１４、１１４')とハウジング１２２がねじ結合される組立構造上別途の金型としてそれぞれ製作しなければならないので、設計時間が長くなりつつ、新製品に対する開発が遅延され、金型製作コスト及び原資材のコストが増加されカメラモジュールの価格競争力を低下させ、完製品の小型化設計に合わせてモジュールの嵩張りを小さくすることに限界があった。
【００１２】
別途の金型から各々製作されたバレル(１１４、１１４')とハウジング１２２は互いに組み立てる過程において別途金型製作による相互形合性問題点によってねじ結合による組み立て時組立状態によって解像度の不良、チルト、緩み及び締め付けなどのような様々な問題点が引き起こされるだけでなく、上記バレル(１１４、１１４')内に組み立てられるレンズ及びスペーサの大きさが小さくて組み立てるのに所要時間が長くなり組立作業性を低下させる。
【００１３】
また、上記バレル(１１４、１１４')と組み立てられたハウジング１２２はＩＲフィルター１３４を下部端に装着した後、イメージセンサー１３２を有する基板１３６上に搭載されたり、ＩＲフィルター１３４が上部面に付着されたイメージセンサー１３２を有する基板１３６上に搭載されるのである。
【００１４】
こうしたハウジング１２２と基板１３６間の組み立てが終了されれば、肉眼及びソフトウェアとして上記レンズ(１１２、１１２')とイメージセンサー１３２との間の焦点距離を調整して最上の焦点を合わせるフォーカシング工程と、フォーカシング工程後最上の焦点を表示するマーキング工程及び上記キャップ１１６の上面にＵＶボンドを塗布するボンディング工程及び塗布されたＵＶボンドを紫外線として硬化する硬化工程を連続的に経りながらフォーカシングが完了されたカメラモジュールを組み立て完成した。
【００１５】
しかし、フォーカシング工程時、作業者がハウジング１２２にねじ結合されたバレル(１１４、１１４')を手作業で移動させ焦点を合わせることにより作業者の熟練度の差によって２０〜３０μｍのフォーカシング偏差が生じ、マーキング工程の際、バレル内に配置されたレンズのずれによって１０〜２０μｍのフォーカシング偏差が生じられ、ボンディング工程及び硬化工程の際にもレンズのずれが生じられることで２０〜３０μｍのフォーカシング偏差が生じた。このような工程中引き起こされるフォーカシング偏差によって解像度不良をもたらし製品の信頼性を低下させる問題点があった。
【００１６】
とりわけ、フォーカシング工程中フォーカシングミス(Ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｍｉｓｓ)及びフォーカシング位置のずれが生じられると、カメラモジュールの解像度が不良になり、複雑な組み立て工程によってカメラモジュールを組み立て完成する時間が長くなり作業生産性を低下させる問題点があった。
【００１７】
そして、上記バレル(１１４、１１４')の雄ねじ部(１１４ａ、１１４ａ')と上記ハウジング１２２の雌ねじ部１２４ａがねじ結合される組み立て構造上上記バレル(１１４、１１４')の回転によるレンズ(１１２、１１２')の移動の際、雄ねじ(１１４ａ、１１４')や雌ねじ部１２４ａに残留していた異物がＩＲフィルター１３４上に落ちるようになると、イメージセンサーの結像面で感知された被写体の画像がディスプレイされる際、落下された異物がイメージセンサーのピクセルを選び分け黒色の点のように見える黒点現象を引き起こし、それによって製品信頼度が低下される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記のような従来の問題点を解消するために案出されたものであり、その目的はレンズが収容される部品と基板に搭載される部品を一体化して金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト及び原資材のコストが節減され、モジュールの嵩張りを小さくすることができるフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供することにある。
【００１９】
また、本発明さらに他の目的は、製造工程を単純化して作業投入人力を減らし、作業生産性を向上させ、設備投資コストを節減することができるフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供することにある。
【００２０】
さらに、本発明のさらに他の目的は、センサー部に落下される異物に画像不良を防止して製品の信頼性を高めることのできるフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を成し遂げるために本発明は、
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を有するバレルと、前面中央に入射孔を開口形成し上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの上部に組み立てられる上部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサー間に配置される少なくとも一つのフィルター部材とを含むフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供する。
【００２２】
好ましくは、上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するように少なくとも一つのスペーサが具備される。
【００２３】
好ましくは、上記バレルは上記上部キャップの下部面と対応する上部に第１結合部を具備し、上記上部キャップは上記バレルの上端と対応する下部面に上記第１結合部と結合される第１被結合部を具備し、上記第１結合部と第１被結合部は互にねじ結合され結合されるよう雌ねじ部又は雄ねじ部で具備されることがより好ましい。
【００２４】
好ましくは、上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第１上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第１上部位置決定部と結合される第１下部位置決定部を具備し、上記第１上部位置決定部と第１下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようピンまたはピン孔で具備されることがより好ましい。
【００２５】
好ましくは、上記バレルは内部面に上記レンズ群の最終レンズがかかるように突出形成されるストッパを具備する。
【００２６】
好ましくは、上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターである。
【００２７】
好ましくは、上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフェイルターである。
【００２８】
好ましくは、上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の後焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持する。
【００２９】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材である。
【００３０】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるよう上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材である。
また、本発明は、
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を備え前面中央に入射孔を開口形成したバレルと、上記レンズ群を光軸方向に加圧するように上記バレルの下部に組み立てられる下部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するように上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材とを含むフォーカシング無調整型カメラモジュールを提供する。
【００３１】
好ましくは、上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するように少なくとも一つのスペーサが具備される。
【００３２】
好ましくは、上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第２上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第２上部位置決定部と結合される第２下部位置決定部を具備し、上記第２上部位置決定部と第２下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようにピンまたはピン孔から具備されることがより好ましい。
【００３３】
好ましくは、上記下部キャップは上記バレルの下部からレンズ群側に加えられる外力によって上記バレルの内部面に強制的に圧入される圧入部材である。
【００３４】
好ましくは、上記下部キャップは本体中央に光をイメージセンサー側に干渉なしでそのまま通過するように一定大きさの開口部が貫通形成された還状のリング部材である。
【００３５】
好ましくは、上記下部キャップは本体全体が光をイメージセンサー側に屈折なしで通過させることのできる透明な円筒部材である。
【００３６】
好ましくは、上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターである。
【００３７】
好ましくは上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフィルターである。
【００３８】
好ましくは、上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持する。
【００３９】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材である。
【００４０】
好ましくは、上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるように上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、レンズが収容される部品と基板上に搭載される部品を一体化することにより、金型設計が単純になり、かつ設計時間が短縮され、金型製作コスト用及び原資材のコストを節減することができるので、カメラモジュールの価格競争力を向上させることができ、モジュールの嵩張りを小さくすることができセット業体の多様な要求に速かに対応することができる。
【００４２】
また、カメラモジュールを製造する工程を従来に比して単純であることができるので、組み立てラインに投入される作業人力を減らし、かつ設備投資コストを節減することが可能である。
【００４３】
そして、従来のようにハウジングとバレルとの間のねじ結合部位で発生されフィルター部材に落下された異物に起因しディスプレイ部に表示される黒点のような画像不良を根本的に防止することができるので、製品の信頼性を向上させることが可能である。
【００４４】
さらに、レンズ収容部内に収容されるレンズ及びスペーサの大きさを大きく設計することができるので、性能の良いレンズの設計が可能になりカメラモジュールの光学特性を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好ましき実施例をより詳しく説明すると、次のとおりである。
【００４６】
図３Ａ及び図３Ｂは本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第１実施例を示すものであり、図３Ａは分解斜視図で、図３Ｂは結合断面図であって、本発明のカメラモジュール１はレンズ群１０、レンズ収容部２０、イメージセンサー３０及びフィルター部材４０を含んで構成される。
【００４７】
即ち、上記レンズ群１０は少なくとも一つのレンズ１２が光軸０に沿って配列され一定大きさの内部空間を有するレンズ収容部２０に内部収容される。
【００４８】
そして、上記レンズ収容部２０に配列される複数個のレンズ１２はレンズ１２とさらに他のレンズとの間に一定大きさの間隔を維持するようスペーサ１５を具備する。
【００４９】
上記スペーサ１５は上記レンズ群１０を通過する光が光軸０に沿って干渉なしでイメージセンサー３０側に照射され結像面に結像されることができるよう一定大きさの開口部が貫通形成されている。
【００５０】
また、上記レンズ収容部２０は上記光軸０と中心が一致する入射孔２５を前面中央に備え、本体内部に上記レンズ群１０のレンズ１２が光軸０に沿って配列される内部空間を具備する収容部材である。
【００５１】
このようなレンズ収容部２０は図３Ａ、図３Ｂに示すように、中空円筒形バレル２１とその上部に組み立てられる円盤状の上部キャップ２３とで構成される。
【００５２】
上記バレル２１は上記レンズ群１０が配列される一定大きさの内部空間を本体内部に具備し、上記上部キャップ２３の下部面と対応する上端部に上記上部キャップ２３の第１被結合部２３ａと結合され組み立てられる第１結合部２１ａを有する中空円筒形の収容部材である。
【００５３】
上記上部キャップ２３は光軸０と直交する全面中央に入射孔２５が前面中央に一定大きさで貫通形成され、上記バレル２１の第１結合部２１ａと対応する下部面に上記第１結合部２１ａと結合される第１被結合部２３ａを具備する。
【００５４】
ここで、上記第１結合部２１ａは上記上部キャップ２３の下部面に環状の凹部を形成し、その内周面に雌ねじ部が具備された第１被結合部２３ａとねじ結合されるように上記バレル２１の上端部に突出形成される雄ねじで構成されることも可能であるが、これに限定されるわけではなく、上記上部キャップ２３の下部面に環状の凸部を形成し、その外周面に雄ねじ部が具備された第１被結合部２３ａとねじ結合されるように上記バレル２１の上端部に陥没形成される雌ねじで構成されることも可能である。
【００５５】
また、上記バレル２３の内部面には上記上部キャップ２３との結合時光軸方向に加圧されるレンズ群１０が下部に離脱されるのを防止するよう上記レンズ群１０を構成する最終レンズ１２または最終スペーサ１５がかかれるようにストッパ２９を突出形成する。このようなストッパ２９の形成位置は上記レンズ群１０に具備されるレンズ１２の数によって可変され得る。
【００５６】
上記レンズ収容部２０はパターン回路が印刷されたＰＣＢまたはＦＰＣＢのような基板部材３５の上部面に下部端がボンディング材を介して搭載されて固定される。
【００５７】
そして、上記レンズ収容部２０を構成するバレル２１は上記基板部材３５の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第１上部位置決定部５１を具備し、上記基板部材３５の上部面には上記バレル２１の下部端と対応する上部面に上記第１上部位置決定部５１と結合される第１下部位置決定部５２を具備する。
【００５８】
ここで、上記第１上部位置決定部５１は上記バレル２１の下部端に突出形成されるピン形で構成され、上記第１下部位置決定部５２はピンが挿入されるように基板部材３５の上部面に陥没されるピン孔形で具備されることも可能であるが、これに限定されるわけではなく、上記第２上部位置決定部５１は上記バレル２１の下部端に陥没形成されるピン孔形で具備され、上記第２下部位置決定部５２はこのようなピン孔に挿入されるように上記基板部材３５の上部面に突出形成されるピン状で構成されることも可能である。
【００５９】
一方、上記イメージセンサー３０は図３Ａ、図３Ｂに示すように上記レンズ１２を通過して焦点が合わせられた光が結像される結像面を上部面に具備して上記基板部材３５の一端に装着され、結像されたイメージを電気信号に転換してディスプレイ部に伝送するように上記基板部材３５に具備されるイメージ信号処理部と電気的に連結される。
【００６０】
さらに、上記イメージセンサー３０は導電性ワイヤ３１を介にして基板部材３５の上部面にワイヤボンディング方式で搭載されることも可能であるが、これに限定されるものではない。
【００６１】
図４は、本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第２実施例を示す結合断面図であり、示すように上記イメージセンサー３０は上部面に具備される結像面を上部へ外部露出させることができるようにウィンドウ３９を開口形成した基板部材３５の下部面にフリップチップボンディング方式で搭載されることも可能である。
【００６２】
上記イメージセンサー３０が一側端に装着される基板部材３５には電源印加時発光する発光原３７と不図示のメイン基板と電気的に連結されるコネクタ３８を具備する。
【００６３】
また、上記フィルター部材４０は上記レンズ群１０を構成する最終後端レンズ１２と上記イメージセンサー３０の間に配置され上記イメージセンサー３０の結像面に結像される光に含まれた紫外線をカットするように透明な素材からなるＩＲフィルターである。
【００６４】
このようなフィルター部材４０は図３Ａ、図３Ｂと図４に示すように外側縁に塗布される接着剤を介して上記バレル２１の下部端に接着固定されることもできるが、これに限定されるのではなく、上記イメージセンサー３０のイメージ領域に該当する結像面に一体で具備されることもできる。
【００６５】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第３実施例を示すものとして、図５Ａは分解斜視図で、図５Ｂは結合断面図であって、本発明のカメラモジュール１はレンズ群１０、レンズ収容部２０'、イメージセンサー３０及びフィルター部材４０を含んで構成され、同部材に対しては同符号を付与し詳細な説明は省略する。
【００６６】
上記レンズ収容部２０'は図５Ａ、Ｂに示すように、バレル２１'とその下部に圧入される下部キャップ２３'で構成される。
【００６７】
上記バレル２１'は上記レンズ群１０が下部から上部に挿入されて光軸０に沿って配列される一定大きさの内部空間を有し、上記光軸０と直交する前面中央に入射孔２５'が前面中央に開口形成された中空円筒部材である。
【００６８】
ここで、上記バレル２１'の下部端と上記基板部材３５の上部面にも上記レンズ収容部２０'と基板部材３５との間の結合をより容易に実行できるよう第２上部位置決定部５１'と第２下部位置決定部５２'を少なくとも一つ各々具備する。
【００６９】
このような上記第２上部位置決定部５１'と第２下部位置決定部５２'は互いに挿入され結合されるようピンまたはピン孔で具備される。
【００７０】
そして、上記下部キャップ２３'は上記バレル２１'の下部から上記レンズ群１０側に加えられる外力によって上記バレル２１'の下部内周面に外部面が強制的に圧入されながら、光軸０に沿ってレンズ群１０を入射孔２５'側に加圧して固定する圧入部材である。
【００７１】
このような下部キャップ２３'は本体中央に上記入射孔２５'、レンズ群１０を通して入射される光をイメージセンサー３０側に干渉なしでそのまま通過するよう本体中央に一定大きさの開口部が貫通形成された環状のリング部材で具備されることも可能であるが、本体全体が光をイメージセンサー３０側に屈折なしで通過させることのできる透明な円筒部材から具備されることも可能である。
【００７２】
図６は、本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第４実施例を示す結合断面図として、示すように上記イメージセンサー３０は上部面に具備される結像面を上部へ外部露出させることが可能になるようウィンドウ３９を開口形成した基板部材３５の下部面にフリップチップボンディング方式で搭載されることも可能である。
【００７３】
一方、本発明のカメラモジュール１、１ａを組み立てる工程は先ず、図３Ａ、図３Ｂに示すように、上記レンズ収容部２０が中空円筒形バレル２１の上部に上部キャップ２３がねじ方式で組み立てられると、少なくとも一つのレンズ１２を有するレンズ群１０は上記バレル２１の開放された上部を通して内部空間に挿入され、上記バレル２１の下部内部面に突出形成されたストッパ２９によって下部端がかかって下部離脱なしでバレル２１の内部空間に配置される。
【００７４】
この際、上記レンズ群１０の少なくとも２つ以上のレンズ１２から構成されると、レンズ１２らの間にはスペーサ１５を配置してレンズ１２との間の間隔を一定に維持する。
【００７５】
そして、上記バレル２１の下部端には接着剤を介にして上記レンズ群１０を通過する光に含まれた紫外線をカットするようフィルター部材４０を装着する。
【００７６】
このような状態で、上記バレル２１の上端部に形成された第１結合部２１ａである雄ねじ部と上記上部キャップ２３の下部面に形成された第１被結合部２３ａである雌ねじ部とを互いに対応させねじ方式で締結すれば、レンズ群１０の上端はストッパに接し、上記バレル２１と上部キャップ２３との間の絞り程度によって上記バレル２１の内部空間に配列されたレンズ群１０はイメージセンサー３０側に加圧されながら上記バレル２１内に密着固定されるのである。
【００７７】
次いで、上記レンズ群１０、フィルター部材４０が内蔵されたバレル２１は上記イメージセンサー３０が搭載された基板部材３５の上部面と下部端を対応させた状態で、上記バレル２１の下部端に一定高さのピン形で突出形成された第１上部位置決定部５１を上記基板部材３５の上部面に一定深さのピン孔形で形成された第１下部位置決定部５２に挿入することで上記レンズ収容部２０の組み立て位置を決めるとともに上記レンズ群１０、イメージセンサー３０の上部面に具備される結像面の中心は同一な光軸０上に位置される。
【００７８】
そして、上記レンズ収容部２０は上記バレル２１の下部端と上記基板部材３５の上部面との間の境界面に介在される接着剤によって上記イメージセンサー３０がワイヤボンディングまたはフリップチップボンディング方式で装着される基板部材３５の上部面に搭載されるのである。
【００７９】
一方、図５Ａ、図５Ｂに示すように上記レンズ収容部２０'が下部に開放されたバレル２１'の下部内周面にキャップ２３'を強制圧入する方式で組み立てられると、少なくても一つのレンズ１２を有するレンズ群１０は上記バレル２１'の開放された下部を通して下部から上部へと挿入され、上記レンズ群１０は上記入射孔２５'が形成されたバレル２１'の全面と接することで外部離脱が防止されつつ、上記バレル２１'内にレンズ１２が配置される。
【００８０】
上記レンズ１２の間にも上記と同様にレンズ１２が複数個で具備される場合これらの間の間隔を維持するようスペーサ１５を配置する。
【００８１】
そして、上記レンズ群１０が内蔵されたバレル２１'は開放された下部に環状の下部キャップ２３'を配置した状態で下部から上部へと外力を加え上記下部キャップ２３'を上記バレル２１'の内部面に強制圧入すると、上記下部キャップ２３'を圧入する外力強さの程度によって上記レンズ群１０は入射孔２５'側に加圧されながら上記バレル２１'内に密着固定される。
【００８２】
次いで、上記バレル２１'内に下部キャップ２３'を強制圧入する作業が終了したら、上記バレル２１'の下部に接着剤を介してフィルター部材４０を装着し、上記レンズ群１０、フィルター部材４０が装着されたレンズ収容部２０は上記バレル２１'の第２上部位置決定部５１'と上記基板部材３５の第２下部位置決定部５２'との間の組み立てによって上記レンズ収容部２０'の組み立て位置を決めるとともにレンズ群１０、イメージセンサー３０の上部面に具備される結像面の中心は同一な光軸０上に位置される。
【００８３】
そして、上記と同様に上記レンズ収容部２０'は上記バレル２１'と基板部材３５の境界面との間に塗布される接着剤によって上記イメージセンサー４０がワイヤボンディングまたはフリップチップボンディング方式によって装着された基板部材３５の上部面に搭載されるのである。
【００８４】
一方、上記レンズ収容部と基板部材間の組み立てが完了された状態で、上記レンズ群１０の最終レンズ１２と上記イメージセンサー３０との結像面間の距離である後焦点距離（Ｂａｃｋ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｌｅｎｇｔｈ；ＢＦＬ)は上記レンズ群１０の焦点が上記イメージセンサー３０の結像面に浮かべるようにフォーカシングする工程を省くためのフォーカシング無調整構造を有するために予め設定された距離にし、このような後焦点距離(ＢＦＬ)の誤差範囲は±２０μｍ以内になるようにすることが好ましい。
【００８５】
これによって、上記レンズ収容部２０がイメージセンサー３０を装着した基板部材３５の上部面に搭載され、上記後焦点距離(ＢＦＬ)が誤差範囲内になると、上記レンズ収容部２０はレンズ組み立て後レンズ群１０とイメージセンサー３０との間の焦点距離を調整して最上のフォーカシング位置を確認するフォーカシング工程と、確認された位置をマーキングするマーキング工程、ＵＶボンド塗布及び硬化工程の必要なしでカメラモジュールを製造することができるのである。
【００８６】
本発明は特定の実施例に係わり図示し説明したが、以下の特許請求範囲により具備される本発明の精神や分野を外れない限度内において本発明が多様に改造及び変化され得ることを当業界において通常の知識を有する者であれば容易に想到することを明かしておく。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１Ａ】従来のカメラモジュールを示す分解斜視図である。
【図１Ｂ】従来のカメラモジュールを示す結合断面図である。
【図２】従来のカメラモジュールに具備される他の形態のバレルとキャップを示す結合断面図である。
【図３Ａ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第１実施例を示す分解斜視図である。
【図３Ｂ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第１実施例を示す結合断面図である。
【図４】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第２実施例を示す結合断面図である。
【図５Ａ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第３実施例を示す分解斜視図である。
【図５Ｂ】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第３実施例を示す結合断面図である。
【図６】本発明によるフォーカシング無調整型カメラモジュールの第４実施例を示す結合断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０ レンズ群 １５ スペーサ
２０ レンズ収容部 ２１、２１' バレル
２１ａ 第１結合部 ２３ 上部キャップ
２３' 下部キャップ ２３ａ' 第１被結合部
２５、２５' 入射孔 ３０ イメージセンサー
３５ 基板部材 ４０ フィルター部材
５１ 第１上部位置決定部 ５２ 第１下部位置決定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を有するバレルと、前面中央に入射孔を開口形成し上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの上部に組み立てられる上部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材を含むフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２】
上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するよう少なくとも一つのスペーサが具備されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項３】
上記バレルは上記上部キャップの下部面と対応する上部に第１結合部を具備し、上記上部キャップは上記バレルの上端と対応する下部面に上記第１結合部と結合される第１被結合部を具備することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項４】
上記第１結合部と第１被結合部は互いにねじ締結され結合されるように雌ねじ部又は雄ねじ部で具備されることを特徴とする請求項３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項５】
上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第１上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第１上部位置決定部と結合される第１下部位置決定部を具備することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項６】
上記第１上部位置決定部と第１下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようにピンまたはピン孔で具備されることを特徴とする請求項５に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項７】
上記バレルは内部面に上記レンズ群の最終レンズがかかるように突出形成されるストッパを具備することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項８】
上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項９】
上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１に記載にフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１０】
上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の後焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１１】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１２】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるよう上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１３】
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を備え前面中央に入射孔を開口形成したバレルと、上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの下部に組み立てられる下部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材を含むフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１４】
上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するよう少なくとも一つのスペーサが具備されることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１５】
上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第２上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第２上部位置決定部と結合される第２下部位置決定部を具備することを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１６】
上記第２上部位置決定部と第２下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようピンまたはピン孔で具備されることを特徴とする請求項１５に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１７】
上記下部キャップは上記バレルの下部からレンズ群側に加えられる外力によって上記バレルの内部面に強制的に圧入される圧入部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１８】
上記下部キャップは本体中央に光をイメージセンサー側に干渉なしでそのまま通過するように一定大きさの開口部が貫通形成された環状のリング部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１９】
上記下部キャップは本体全体が光をイメージセンサー側に屈折なしで通過させることのできる透明な円筒部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２０】
上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２１】
上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２２】
上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持することを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２３】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２４】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるよう上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１】
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を有するバレルと、前面中央に入射孔を開口形成し上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの上部に組み立てられる上部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材を含むフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２】
上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するよう少なくとも一つのスペーサが具備されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項３】
上記バレルは上記上部キャップの下部面と対応する上部に第１結合部を具備し、上記上部キャップは上記バレルの上端と対応する下部面に上記第１結合部と結合される第１被結合部を具備することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項４】
上記第１結合部と第１被結合部は互いにねじ締結され結合されるように雌ねじ部又は雄ねじ部で具備されることを特徴とする請求項３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項５】
上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第１上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第１上部位置決定部と結合される第１下部位置決定部を具備することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項６】
上記第１上部位置決定部と第１下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようにピンまたはピン孔で具備されることを特徴とする請求項５に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項７】
上記バレルは内部面に上記レンズ群の最終レンズがかかるように突出形成されるストッパを具備することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項８】
上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項９】
上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１に記載にフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１０】
上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の後焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持することを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１１】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１２】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるよう上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１３】
少なくとも一つのレンズを有するレンズ群、
上記レンズ群が光軸に沿って配列される内部空間を備え前面中央に入射孔を開口形成したバレルと、上記レンズ群を光軸方向に加圧するよう上記バレルの下部に組み立てられる下部キャップを備えて基板部材の上部面に搭載されるレンズ収容部、
上記レンズを通過した光が結像される結像面を具備し、結像されたイメージを伝送するよう上記基板部材に電気的に連結されるイメージセンサー、及び
上記レンズ群とイメージセンサーとの間に配置される少なくとも一つのフィルター部材を含むフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１４】
上記レンズ群は上記レンズ間の間隔を維持するよう少なくとも一つのスペーサが具備されることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１５】
上記バレルは上記基板部材の上部面と対応する下部端に少なくとも一つの第２上部位置決定部を具備し、上記基板部材は上記バレルの下部端と対応する上部面に上記第２上部位置決定部と結合される第２下部位置決定部を具備することを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１６】
上記第２上部位置決定部と第２下部位置決定部は互いに挿入され結合されるようピンまたはピン孔で具備されることを特徴とする請求項１５に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１７】
上記下部キャップは上記バレルの下部からレンズ群側に加えられる外力によって上記バレルの内部面に強制的に圧入される圧入部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１８】
上記下部キャップは本体中央に光をイメージセンサー側に干渉なしでそのまま通過するように一定大きさの開口部が貫通形成された環状のリング部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項１９】
上記下部キャップは本体全体が光をイメージセンサー側に屈折なしで通過させることのできる透明な円筒部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２０】
上記フィルター部材は上記バレルの下部端に接着剤を介して位置固定されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２１】
上記フィルター部材は上記イメージセンサーのイメージ領域に該当する上部面に付着されるＩＲフィルターであることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２２】
上記レンズ群の最終レンズと上記イメージセンサーの結像面間の焦点距離は±２０μｍ以内の誤差範囲に維持することを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２３】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面にワイヤボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【請求項２４】
上記イメージセンサーは上記基板部材の上部面に貫通形成されたウィンドウを通して結像面が上部露出されるよう上記基板部材の下部面にフリップチップボンディングされるセンサー部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフォーカシング無調整型カメラモジュール。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２９３３０２（Ｐ２００６−２９３３０２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７８４２９（Ｐ２００５−３７８４２９）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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