KR20080044976A - Camera module - Google Patents

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Abstract

A camera module is provided to have a mechanical structure for minimizing the bulk of the camera module when the camera module is driven by an actuator type. A body of a lens holder(40) in which a lens assembly(48) is mounted is formed as a bobbin assembly(42) formed as a magnetic core and a coil, and a certain magnetic field is generated in a lens module. A VCM(Voice Coil Module) driving part has a yoke assembly(44) and a pad. The yoke assembly reacts with the bobbin assembly and drives the lens module. The pad supplies an electric signal to the bobbin assembly. An IR(Infrared Ray) filter located in a lower part of a lens filters an IR. An image sensor part performs the imaging of a picked-up optical image.

Description

카메라모듈{Camera module}Camera module

도 1은 카메라 촛점거리의 조절을 위해 액츄에이터 방식으로 구동되는 종래 카메라모듈의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional camera module driven by an actuator method for adjusting the camera focal length.

도 2는 종래 카메라모듈이 액츄에이터 방식으로 구동될 때의 모습을 도시한 그림이다.2 is a view showing a state when a conventional camera module is driven in an actuator manner.

도 3은 종래 카메라모듈에 있어서 VCM구동부(11)의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of the VCM driving unit 11 in the conventional camera module.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라모듈의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the camera module according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈홀더를 상세히 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing in detail a lens holder according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

40: 렌즈홀더 41: 렌즈모듈 캡40: lens holder 41: lens module cap

42: 보빈어셈블리 43: 포커스 숫나사선42: bobbin assembly 43: focus male

44: 요크어셈블리 45: 패드44: York assembly 45: pad

46: 포커스 암나사선 47: 스톱퍼46: focus female thread 47: stopper

본 발명은 카메라모듈에 관한 것으로서 부피를 최소화한 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module which minimizes the volume.

일반적으로 카메라는 다수개의 렌즈를 구비하고 있으며 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리를 조절하도록 구성된다. 최근 카메라가 탑재된 휴대전화가 등장하여 휴대전화에 의해 정지화상 및 동영상의 촬영이 가능해지게 되었다. 현재 고해상도 및 고화질의 촬영을 위해 카메라의 성능이 점차 개선되어 가고 있는 추세이다. 이를 위해 자동초점 조절장치, 접사장치 및 광학 줌 장치 등을 구비한 카메라모듈을 최소화하여 휴대전화에 탑재하는 것이 중요한 문제가 되었다.In general, a camera has a plurality of lenses and is configured to adjust the optical focal length by moving each lens to change its relative distance. Recently, mobile phones equipped with cameras have emerged, and still pictures and videos can be taken by the mobile phones. Currently, camera performance is gradually improving for high resolution and high quality shooting. To this end, minimizing the camera module including an auto focusing device, a macro device, and an optical zoom device has become an important problem.

도 1은 카메라 촛점거리의 조절을 위해 액츄에이터 방식으로 구동되는 일반적인 카메라모듈의 단면도로서, 상기 카메라모듈은, 다수의 렌즈로 된 렌즈 어셈블리를 장착하는 렌즈홀더를 가지는 렌즈모듈(10), 적외선 빛을 필터링하는 IR필터(12), 이미지 센싱을 수행하는 이미지 센서부(13), 그리고, 카메라의 자동촛점을 위하여 렌즈모듈을 상하로 구동시키는 VCM구동부(11; Voice Coil Module)로서 구현된다. 1 is a cross-sectional view of a general camera module driven by an actuator for adjusting the camera focal length, the camera module, the lens module 10 having a lens holder for mounting a lens assembly consisting of a plurality of lenses, infrared light It is implemented as an IR filter 12 for filtering, an image sensor unit 13 for performing image sensing, and a VCM driver 11 (Voice Coil Module) for driving the lens module up and down for auto focusing of the camera.

도 2는 상기 카메라모듈이 액츄에이터 방식으로 구동될 때의 모습을 도시한 그림이고, 도 3은 상기 VCM구동부(11)의 분해 사시도이다. 상기 도 2와 도 3을 참조하여 상기 VCM구동부의 구동 모습을 설명하면, 상기 VCM구동부(11)는 카메라모듈 의 경통에 구비되어, 렌즈모듈의 상하 정지 및 운동 제한을 위한 하측 판 스프링(22), 상측 판 스프링(26), 하측 스프링 몰드(21), 상측 스프링 몰드(27), 투명필름(25)이 구비되며, 이밖에 자계의 통로를 형성하는 요크어셈블리(24; york assembly), 전류에 의해 자장을 형성하는 보빈어셈블리(23; bobbin assembly)가 구비된다.2 is a view showing a state when the camera module is driven in the actuator method, Figure 3 is an exploded perspective view of the VCM driving unit (11). 2 and 3, the VCM driving unit 11 is provided in the barrel of the camera module so that the lower leaf spring 22 stops up and down and restricts the movement of the lens module. The upper leaf spring 26, the lower spring mold 21, the upper spring mold 27, the transparent film 25 is provided, in addition to the yoke assembly (24; york assembly) to form a passage of the magnetic field, the current A bobbin assembly 23 for forming a magnetic field is provided.

따라서 종래의 VCM구동부(11)는, 자성 발생체인 보빈어셈블리(23)에 의해 발생된 자성과 요크어셈블리(24)에 의한 자계 통로를 따라 렌즈모듈의 포커스 숫나사선(30)과 렌즈모듈의 포커스 암나사선(31)의 체결체가 VCM 구동을 위한 전류를 조절하는 인터페이스인 패드(34; pad)의 전기적 신호에 의해 상/하 구동되는 모습을 가진다.Accordingly, the conventional VCM driver 11 has a focus male thread 30 of the lens module and a focus female screw of the lens module along a magnetic path generated by the magnet assembly and the yoke assembly 24 generated by the bobbin assembly 23 which is a magnetic generator. The fastener of the line 31 is driven up / down by the electrical signal of the pad (34) which is an interface for adjusting the current for driving the VCM.

그런데, 종래의 상기와 같이 동작하는 카메라모듈의 경우, 소형 휴대전화 등에 적용하는 경우 체적, 단가 경쟁력이 떨어지는 문제가 있다. 즉, VCM구동부에 별도의 보빈어셈블리(23;bobbin assembly)를 필요로 하고 아울러 렌즈모듈의 전체 높이만큼의 길이를 가지는 포커스 숫나사선(30)과 포커스 암나사선(31)을 필요로 하는 점에서 소형화, 단가 경쟁력이 떨어지는 문제가 있다. By the way, in the case of the conventional camera module operating as described above, when applied to a small mobile phone or the like, there is a problem that the volume and cost competitiveness is inferior. That is, since the bobbin assembly (23; bobbin assembly) is required for the VCM driving unit, and the focus male thread 30 and the focus female thread line 31 having a length equal to the total height of the lens module are miniaturized, However, there is a problem that the unit price competitiveness is inferior.

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 안출된 것으로서, 카메라모듈을 액츄에이터 방식으로 구동함에 있어 카메라모듈의 부피를 최소화하는 기구적 구조를 제시함을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to propose a mechanical structure for minimizing the volume of the camera module in driving the actuator module.

상기 목적을 이루기 위하여 본 발명은, 렌즈 어셈블리가 장착되는 렌즈홀더의 바디가 자성코어 및 코일로 된 보빈어셈블리로 형성되어 있어 소정의 자기장이 발생되는 렌즈모듈과, 상기 보빈어셈블리과 반응하여 상기 렌즈모듈을 구동시키는 요크어셈블리 및 상기 보빈어셈블리에 전기적 신호를 인가하는 패드로서 구현된 VCM구동부와, 렌즈 하부에 위치하여 적외선을 필터링하는 IR필터와, 촬상된 광영상을 센서링 이미지화하는 이미지 센서부를 포함한다. 또한, 상기 렌즈홀더의 상부면에는 비자성체로 도포된 렌즈모듈 캡을 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a lens module in which a body of a lens holder on which a lens assembly is mounted is formed of a bobbin assembly formed of a magnetic core and a coil to generate a predetermined magnetic field, and reacts with the bobbin assembly. And a VCM driver implemented as a pad for applying an electric signal to the yoke assembly and the bobbin assembly to be driven, an IR filter positioned under the lens to filter infrared rays, and an image sensor unit for sensing and imaging the captured optical image. In addition, the upper surface of the lens holder is provided with a lens module cap coated with a non-magnetic material.

또한, 상기 렌즈홀더의 하부 외벽에만 포커스 암나사선으로 형성되며, 상기 포커스 암나사선의 길이와 동일 길이로 하여 상기 포커스 암나사선과 체결되도록 하는 포커스 숫나사선이 경통 하부에 형성된다.Also, a focus female thread is formed only on the lower outer wall of the lens holder, and a focus male line is formed below the barrel to have the same length as that of the focus female thread and to be engaged with the focus female thread.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the detailed description of the preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the reference numerals to the components of the drawings it should be noted that the same reference numerals as possible even if displayed on different drawings.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라모듈의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the camera module according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4에서는 본 발명의 이해를 명확히 하기 위하여 카메라모듈 중에서 렌즈모듈과 VCM구동부가 구비된 경통 부분만을 도시하였고, IR필터 및 이미지센서는 도 4에서 도시하지 않았다. 본 발명은 종래의 카메라모듈과 대비할 때 다음과 같은 두 가지 특징을 가진다.In FIG. 4, only the barrel part including the lens module and the VCM driving unit is shown in the camera module to clarify the understanding of the present invention, and the IR filter and the image sensor are not shown in FIG. 4. The present invention has two characteristics as compared with the conventional camera module.

첫째, 본 발명은 종래에 VCM구동부에서 두었던 보빈어셈블리를 제거하고 이에 대체하여 렌즈모듈의 렌즈홀더(40)를 자성코어 및 코일로 형성되는 보빈어셈블리(bobbin assembly)로 하는 것을 특징으로 한다. 종래의 렌즈홀더의 경우 단지 렌즈 어셈블리가 장착되는 역할만 하도록 하였으나, 본 발명에서의 렌즈홀더(40)의 경우, 렌즈 어셈블리(48)를 장착하는 기능이외에도 렌즈 상하 구동을 위한 자기장을 발생시키는 자성코어 및 코일로 된 보빈어셈블리로서 형성되도록 하는 특징을 가지는 것이다. 즉, 원통형을 이루는 렌즈홀더(40)의 내측에 다수개의 렌즈가 결합된 렌즈 어셈블리(48)가 장착되며, 상기 렌즈홀더(40)를 자성이 있는 보빈어셈블리로 구현함으로써, 종래에 VCM구동부에서 수행하는 보빈어셈블리(24)의 역할을 하도록 하는 것이다. First, the present invention is characterized in that the bobbin assembly formed by the magnetic core and the coil of the lens holder 40 of the lens module is removed by replacing the bobbin assembly conventionally placed in the VCM driving unit. In the conventional lens holder, only the lens assembly is to be mounted, but in the case of the lens holder 40 according to the present invention, in addition to the function of mounting the lens assembly 48, a magnetic core for generating a magnetic field for driving the lens up and down And a bobbin assembly made of coils. That is, a lens assembly 48 having a plurality of lenses coupled to the inner side of the cylindrical lens holder 40 is mounted, and by implementing the lens holder 40 as a magnetic bobbin assembly, it is conventionally performed in the VCM driving unit. It is to act as a bobbin assembly (24).

도 5는 상기 렌즈홀더를 좀 더 상세히 도시한 단면도로서, 렌즈홀더(42)는 그 자체를 코어의 중심으로 하여 코일이 감기어 있는 보빈어셈블리의 재질로 하며, 상기 렌즈홀더(40)의 내측 면에는 렌즈 어셈블리(48)가 장착된다. 상기 렌즈홀더(40)의 상부면에는 자기장을 차단하기 위하여 비자성체가 도포된 렌즈모듈 캡(48;lens module cap)이 형성된다. 외부에서 자기장의 영항을 받지 않도록 하기 위하여 렌즈모듈의 상부면을 비자성체로도 도포시키는 것이다.5 is a cross-sectional view illustrating the lens holder in more detail, wherein the lens holder 42 is made of a bobbin assembly having a coil wound around itself as a core, and an inner surface of the lens holder 40. The lens assembly 48 is mounted. On the upper surface of the lens holder 40, a lens module cap 48 coated with a nonmagnetic material is formed to block a magnetic field. In order not to be affected by the magnetic field from the outside, the upper surface of the lens module is also coated with a nonmagnetic material.

한편, 종래의 카메라모듈과 대비할 때 본 발명에서의 두 번째 특징은, 렌즈모듈의 하부에만 포커스 숫나사선(43)이 구현되는 특징을 가진다. 종래 카메라모듈의 렌즈홀더의 경우 렌즈홀더의 바디 외벽 전체가 포커스 숫나사선(30)으로 구현되어 VCM구동부의 암나사선(31)에 체결되어 상하 초점 조절 구동을 하였다. 그러나 본 발명에서는 렌즈홀더(40)를 보빈어셈블리로 구현하는 관계로, 렌즈홀더의 하부에만 별도의 포커스 숫나사선(43)을 두는 것이다. 따라서 상기와 같은 구조로서 상기 렌즈홀더(40)가 경통에 형성된 VCM구동부에 의해 회전운동하게 되면, 상기 렌즈홀더(40)의 회전운동은 직선운동으로 변환되어 상기 렌즈홀더(40)가 직선적으로 상하 이동하게 된다.On the other hand, in contrast to the conventional camera module, the second feature of the present invention has the feature that the focus male thread 43 is implemented only in the lower portion of the lens module. In the case of the lens holder of the conventional camera module, the entire body outer wall of the lens holder is implemented as a focus male thread 30, and is fastened to the female thread line 31 of the VCM driving part to drive the vertical focus. However, in the present invention, since the lens holder 40 is implemented as a bobbin assembly, a separate focus male line 43 is provided only under the lens holder. Therefore, when the lens holder 40 is rotated by the VCM driver formed in the barrel as described above, the rotational movement of the lens holder 40 is converted into a linear motion so that the lens holder 40 is linearly up and down. Will move.

상기와 같이 본 발명에 따른 렌즈모듈은, 종래에 VCM구동부에서 두었던 보빈어셈블리를 대체하여 상기 렌즈모듈의 렌즈홀더(40)를 자성코어 및 코일로 형성되는 보빈어셈블리(bobbin assembly)로서 형성하고 있기 때문에, VCM구동부가 형성되어 있는 카메라모듈의 경통에는 도 4에 도시한 바와 같이 별도의 보빈어셈블리가 형성될 필요가 없다. 따라서 VCM구동부는 보빈어셈블리를 제외한 채, 자계의 통로를 형성하여 상기 보빈 어셈블리와 반응하여 상기 렌즈모듈을 구동시키는 요크어셈블리(44; york assembly), 전기적 신호 접점부인 패드(45; pad), 렌즈모듈의 포커스 숫나사선과 체결되는 포커스 암나사선(46), 상기 포커스 암나사선(46)을 지지하는 스톱퍼(47; stopper)만을 필요로 할 뿐이다.As described above, the lens module according to the present invention forms a lens holder 40 of the lens module as a bobbin assembly formed of a magnetic core and a coil in place of the bobbin assembly previously placed in the VCM driving unit. In the barrel of the camera module in which the VCM driving unit is formed, a separate bobbin assembly does not need to be formed as shown in FIG. 4. Therefore, the VCM driving unit forms a magnetic field path, excluding the bobbin assembly, and reacts with the bobbin assembly to drive the lens module (york assembly 44), an electrical signal contact pad (45) and a lens module. It only requires a focus female thread 46 to be engaged with a focus male wire, and a stopper 47 supporting the focus female thread 46.

따라서 상기 포커스 암나사선(46)의 경우, 종래에는 렌즈홀더 전체 외벽에 형성된 포커스 숫나사선과 체결되기 위하여 렌즈홀더 전체 높이의 길이와 동일한 길이를 가지는 포커스 암나사선이 형성되어야 했으나, 본 발명에서는 포커스 암나사선(46)의 길이를 렌즈홀더(40)의 하부에 형성된 포커스 숫나사선(43)의 길이만큼만 형성하면 되기 때문에 종래의 길이보다 나사선의 길이를 단축시키는 결과를 가져온다. 나사선의 길이가 단축되는 결과로 인하여 렌즈모듈의 체결하는데 있어 이물질 떨어짐을 최소화할 수 있다.Therefore, in the case of the focus female thread 46, the focus female thread having the same length as the length of the entire lens holder should be formed in order to be engaged with the focus male thread formed on the entire outer wall of the lens holder. Since the length of 46 needs only to be formed by the length of the focus male thread 43 formed in the lower part of the lens holder 40, the length of the screw wire is shortened rather than the conventional length. Due to the shortening of the length of the screw thread it is possible to minimize the fall of foreign matter in the fastening of the lens module.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐만 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.In the foregoing description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the patent scope of the present invention is not to be determined by the above-described embodiments, and it will be apparent that the claims are not limited to the claims as well as the equivalent scope.

상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 렌즈모듈의 렌즈홀더를 자성을 발생시킬 수 있는 보빈어셈블리로 구현함으로써, 결과적으로 카메라모듈의 부피를 소형화시키고 아울러 제조비용 절감 효과를 가져올 수 있다. 또한, 포커스 숫나사선과 포커스 암나사선의 수를 줄임으로써 렌즈모듈의 체결에 의한 이물질 떨어짐을 최소화하는 효과를 가져올 수 있다.As described above, the present invention implements the lens holder of the lens module as a bobbin assembly capable of generating magnetism, and as a result, it is possible to reduce the volume of the camera module and reduce the manufacturing cost. In addition, by reducing the number of focus male thread and the focus female thread line, it is possible to bring about an effect of minimizing foreign matter falling by the fastening of the lens module.

Claims (4)

렌즈 어셈블리가 장착되는 렌즈홀더의 바디가 자성코어 및 코일로 된 보빈어셈블리로 형성되어 있어 소정의 자기장이 발생되는 렌즈모듈과,A lens module in which a body of the lens holder to which the lens assembly is mounted is formed of a bobbin assembly formed of a magnetic core and a coil to generate a predetermined magnetic field; 상기 보빈어셈블리와 반응하여 상기 렌즈모듈을 구동시키는 요크어셈블리 및 상기 보빈어셈블리에 전기적 신호를 인가하는 패드로서 구현된 VCM구동부와,A yoke assembly for driving the lens module in response to the bobbin assembly and a VCM driver implemented as a pad for applying an electrical signal to the bobbin assembly; 렌즈 하부에 위치하여 적외선을 필터링하는 IR필터와,An IR filter located under the lens to filter infrared rays; 촬상된 광영상을 센서링 이미지화하는 이미지 센서부Image sensor unit for imaging the captured optical image 를 포함한 카메라모듈.Camera module including. 제1항에 있어서, 비자성체가 도포된 렌즈모듈 캡이 상기 렌즈홀더의 상부면에 형성되는 카메라모듈.The camera module of claim 1, wherein a lens module cap coated with a nonmagnetic material is formed on an upper surface of the lens holder. 제1항에 있어서, 상기 렌즈모듈은, 상기 렌즈홀더의 하부 외벽에만 포커스 암나사선으로 형성되는 카메라모듈.The camera module of claim 1, wherein the lens module is formed of a focus female thread only on a lower outer wall of the lens holder. 제3항에 있어서, 상기 포커스 암나사선의 길이와 동일 길이로 하여 상기 포커스 암나사선과 체결되도록 하는 포커스 숫나사선이 형성되도록 하는 카메라모듈.The camera module of claim 3, wherein a focus male line is formed to have a length equal to a length of the focus female thread line and to be coupled to the focus female thread line.
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