KR102390760B1 - 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치를 구비한 전자 장치는 전자 장치의 일면을 형성하는 제 1 커버와, 전자 장치의 일면의 반대면을 형성하는 제 2 커버 및 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 적어도 일부 배치된 카메라 조립체를 포함하며, 카메라 조립체는, 제 1 커버와 실질적으로 평행으로 배치된 금속 플레이트와, 제 1 커버 및 상기 금속 플레이트 사이에 배치된 인쇄 회로 기판으로서, 실질적으로 중앙에 배치된 오프닝, 및 오프닝의 바깥쪽에 배치된 적어도 하나의 관통 홀(through-hole)을 포함하는 인쇄회로 기판과, 오프닝 내에 배치되고, 상기 금속 플레이트에 부착된 이미지 센서와, 이미지 센서에 인접하여 배치된 렌즈 조립체 및 이미지 센서 및 렌즈 조립체를 적어도 일부 둘러싸는 측면부를 포함하고, 측면부의 적어도 일부는 관통 홀을 통과하여 금속 플레이트에 연결될 수 있다.
상기와 같은 카메라 장치는 실시 예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치{CAMERA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE THEREFOF}

본 발명의 다양한 실시 예는 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치에 관한 것으로, 예컨데 슬림화를 구현할 수 있으며, 카메라 장치의 공정 시 틀어짐을 방지할 수 있는 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치에 관한 것이다.

통상적으로 휴대용 전자 장치는 사용자가 휴대하면서 다양한 컨텐츠를 접하도록 하는 장치로서, 휴대용 단말기, MP3 플레이어, PMP 등이 있으며, 이러한 휴대용 전자 장치는 소비자의 욕구에 따라 다기능화되고, 그 크기는 점점 소형화되고 있다.

특히, 휴대용 단말기는 그 휴대성으로 인해 소비자의 다양한 욕구에 따라 다기능화되고 있다. 또한, 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화 기능뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등의 기능을 위한 멀티 컨버전스(convengence)로 사용되고 있다. 이러한 휴대용 전자기기를 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 장치(camera device)를 가장 대표적으로 꼽을 수 있다.

이러한 카메라 장치는 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능까지 구현되도록 발전되고 있다.

일반적으로 카메라 장치(CCM: Compact Camera Module)는 소형으로써 카메라 폰이나 PDA, 스마트 폰을 비롯한 이동통신 기기와 토이 카메라(Toy Camera) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 장치가 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같은 카메라 장치는 고체촬상소자(CCD;Charge Coupled Device) 또는 시모스 이미지 센서(CIS;CMOS Image Sensor)라고 불리는 반도체칩(이하, "이미지 센서"라고 한다)을 주요 부품으로 하여, 이미지 센서에서 집광된 사물의 이미지는 기기내의 메모리에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 표시 패널등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이 된다.

이미지 센서는 인쇄회로기판(PCB) 또는 세라믹 기판과 같은 기판(이하 '인쇄회로기판'이라 함.) 상에 장착되고, 이미지 센서가 구비된 인쇄회로기판 상에 렌즈를 구비한 렌즈 원통체를 결합하여 조립될 수 있다.

카메라 장치의 일반적인 구조와 조립과정을 살펴보면, 다음과 같다.

카메라 장치는 이미지 센서 모듈의 하부 모듈과, 렌즈 어셈블리 모듈의 상부 모듈을 포함하고, 이들을 서로 별도로 공정한 후, 서로 결합함으로써 구비될 수 있다.

먼저, 카메라 장치의 하부 모듈의 공정을 설명할 수 있다. 카메라 장치의 하부 모듈은 이미지 센서와 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 이미지 센서 모듈의 조립 방식은 와이어 본딩 방식과, 플립 칩 본딩 방식으로 구비될 수 있다.

와이어 본딩 방식의 이미지 센서 모듈은, 이미지 센서를 인쇄회로기판의 상면에 다이 본딩과 같은 결합 방법을 통해 실장할 수 있다. 인쇄회로기판 상에 실장된 이미지 센서는 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있도록 와이어 등의 전기적 신호 라인을 이용하여 이미지 센서를 인쇄회로기판에 본딩(이하 '와이어 본딩'이라 함.)하여 카메라 장치의 하부 모듈을 구비할 수 있다.

플립 칩 방식의 이미지 센서 모듈은, 인쇄회로기판의 저면에 이미지 센서가 실장된 플립 칩을 이용하여 범프와 패드 간의 전기적 접속을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 카메라 장치의 상부 모듈의 공정을 설명할 수 있다. 카메라 장치의 상부 모듈은 렌즈 어셈블리와, 커버글라스 또는 IR 필터(이하 'IR 필터'라 함.) 및 이들을 구비한 렌즈 하우징 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 렌즈 모듈과, 렌즈 모듈을 구동시키며 렌즈의 자동 구동 또는 수동 구동 중의 적어도 하나의 방법으로 이미지 보정을 구현하는 보정 부재를 포함하는 렌즈 어셈블리가 하우징에 실장되어 상부 모듈을 구비할 수 있다. 특히, 카메라 장치의 상부 모듈은 하부 모듈에 열경화 본딩을 통해 결합될 수 있다.

또한, IR 필터는 하우징의 하부 또는 이미지 센서 모듈의 상부에 에폭시와 같은 접착제를 통해 실장될 수 있다.

이미지 센서 모듈의 조립 후 이미지 센서의 광축을 맞추는 작업을 작업이 진행되며, 하부 모듈 상부에 상부 모듈이 조립된 후 렌즈 어셈블리와 이미지 센서 간의 광축을 맞추는 작업이 진행된다.

상기 이미지센서와 렌즈의 포커싱을 맞추기 위해서는 기본적으로 상기 이미지센서와 렌즈가 일직선상에 위치된 상태로 광축이 맞아야 된다.

그러나, 하부 모듈의 경우 이미지 센서와 인쇄회로기판의 조립 공정 시 인쇄회로기판의 틀어짐이나, 표면의 불균형으로 인해 이미지 센서가 인쇄회로기판의 표면에서 틀어진 상태로 실장될 수 있다. 이에, 상기 이미지 센서와 렌즈 모듈이 일직선상에 위치되지 않게 되어 광축이 틀어지게 된다.

이미지 센서가 틀어지는 경우, 유입되는 광축의 틀어짐을 맞출 수 없고, 이로 인한 카메라 장치의 생산성과 품질이 저하될 수 있다.

또한, 하부 모듈 상에 상부 모듈이 조립되는 과정에서도 광축의 틀어짐이 발생될 수 있다. 즉, 렌즈 어셈블리를 구비한 하우징은 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판 상부 표면에 열경화 본딩을 통해 안착 고정되는데, 앞서 언급한 바와 같이, 인쇄회로기판의 틀어짐이나, 표면의 불균형으로 인해 인쇄회로기판 표면 상으로 안착 고정되는 하우징도 틀어진 상태로 실장될 수 있다.

상기 언급한 카메라 장치의 조립 과정, 구체적으로 인쇄회로기판 상에 이미지 센서를 장착하는 공정 과정이나, 이미지 센서 모듈의 상부로 렌즈 어셈블리를 포함한 하우징을 장착 고정하는 과정에서 부품간의 치수 공차나 기구 정밀도의 결여 등에 의한 틸트(Tilt) 등의 불량이 발생할 수 있고, 이는 곧 해상도 불량으로 이어지게 되는 문제가 있다.

특히 고해상도 카메라 장치에서는 렌즈와 센서의 광축 정렬에 대해서 저해상도 대비 높은 수준을 요구하게 됨으로써, 고해상도로 갈수록 기구의 정밀도가 높아지며 이는 개발 및 양산 단가를 높이는 요인이 된다.

따라서 고해상도 카메라 장치를 조립할 때 센서와 렌즈의 틸트를 최소화하여 불량률을 감소시키고, 이에 따른 개발을 용이하게 함과 아울러 생산비용을 감소시킬 수 있는, 카메라 장치의 틸트 보정 방법 및 이를 지원하는 장치의 제안이 요구된다.

이에, 본 발명의 다양한 실시 예는, 카메라 장치의 하부 모듈의 조립 공정 시에 발생되는 부품 간의 틸트를 제한함은 물론 이와 더불어 카메라 장치의 하부 모듈과 상부 모듈의 조립 공정 시 발생되는 부품 간의 틸트의 발생을 방지할 수 있는 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치를 제공하는데 있다.

따라서 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 일면을 형성하는 제 1 커버; 상기 전자 장치의 일면의 반대면을 형성하는 제 2 커버; 및 상기 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 적어도 일부 배치된 카메라 조립체를 포함하며,

상기 카메라 조립체는, 상기 제 1 커버와 실질적으로 평행으로 배치된 금속 플레이트; 상기 제 1 커버 및 상기 금속 플레이트 사이에 배치된 인쇄 회로 기판으로서, 실질적으로 중앙에 배치된 오프닝, 및 상기 오프닝의 바깥쪽에 배치된 적어도 하나의 관통 홀(through-hole)을 포함하는 인쇄회로 기판; 상기 오프닝 내에 배치되고, 상기 금속 플레이트에 부착된 이미지 센서; 상기 이미지 센서에 인접하여 배치된 렌즈 조립체; 및 상기 이미지 센서 및 상기 렌즈 조립체를 적어도 일부 둘러싸는 측면부를 포함하고,

상기 측면부의 적어도 일부는 상기 관통 홀을 통과하여 상기 금속 플레이트에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 일면을 형성하는 제 1 커버; 상기 전자 장치의 일면의 반대면을 형성하는 제 2 커버; 및 상기 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 적어도 일부 배치된 카메라 조립체를 포함하며,

상기 카메라 조립체는, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 실장되며, 상기 제1커버와 실질적으로 평행하게 배치되고, 바깥쪽의 적어도 일부에 돌출 면을 구비하는 금속 플레이트; 상기 금속 플레이트에 부착된 이미지 센서; 상기 이미지 센서에 인접하여 배치된 렌즈 조립체; 및 상기 이미지 센서 및 상기 렌즈 조립체를 적어도 일부 둘러싸는 측면부를 포함하고,

상기 측면부의 일부는 적어도 상기 돌출 면에 대응되며 상기 돌출 면에 안착되어 상기 금속 플레이트에 연결되는 음각부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치는, 평탄도(flatness)를 구비한 금속 플레이트와, 상기 금속 플레이트에 구비되며 제1개구 및 상기 제1개구의 주변둘레로 제2개구를 구비하는 인쇄회로기판을 포함하는 기판부; 상기 제1개구 내측을 통해상기 금속 플레이트에 안착되고, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서에 인접하여 배치되는 렌즈 조립체를 실장하고, 상기 이미지 센서를 둘러싸는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 제2개구를 관통하여 상기 금속 플레이트에 안착될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치는, 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상에 실장되며 바깥쪽으로 적어도 일부에 돌출 면을 구비하는 금속플레이트를 포함하는 기판부; 상기 금속 플레이트 상에 실장되며, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서에 인접하여 배치된 렌즈 조립체를 실장하고, 상기 돌출 면에 대응되어 안착되는 음각부를 구비하며, 상기 이미지 센서를 둘러싸는 하우징을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치는, 평탄화된 일면을 가지는 금속 플레이트에 인쇄회로기판을 실장 지지하여 인쇄회로기판의 휨이나 변형 발생을 방지할 수 있고, 인쇄회로기판에 구비된 개구의 내측을 통해 이미지 센서를 금속 플레이트 일면에 실장함에 따라 카메라 장치의 전체적인 두께를 얇게 구현할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치는, 이미지 센서가 금속 플레이트 상에 실장됨에 따라 이미지 센서는 기판부 상에서 평탄도를 가지며 실장될 수 있으며, 이에 따라 이미지 센서의 조립 과정에서 틀어짐의 발생이 제한됨은 물론 광축과 일치된 상태로 조립될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치는 이미지 센서 모듈의 조립 공정 시, 이미지 센서의 평탄도에 대한 신뢰성이 증가될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치는, 카메라 장치의 이미지 센서 모듈의 평탄도로 인해 이의 상부에 안착 고정되는 하우징도 하부 모듈의 광축과 일치된 상태로 조립될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치는 하우징이 이미지 센서 모듈의 상부로 고정될 때, 광축이 일치된 상태로 조립될 수 있어, 이로 인한 생산성 향상 및 작업 과정의 효율성을 증대시킬 수 있고, 카메라 장치의 공정 상의 틸트에 따른 신뢰성이 증가될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 장치는, 금속 재질의 제2몸체가 제1몸체의 하부까지 커버되어 금속 플레이트와 접촉 고정됨에 따라 카메라 장치에 충격이 가해지는 경우, 제2몸체의 틀어짐이나 변형 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치를 구비한 전자 장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치를 구비한 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제1모듈과 제2모듈의 결합 전 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치의 분리 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치의 다른 방향 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제1모듈의 조립 공정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제2개구의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제1실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 전 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제1실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제2실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 전 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제2실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 단면도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제3실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 전 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제3실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 단면도이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 카메라 장치의 분리 사시도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 카메라 장치의 제1모듈과 제2모듈의 결합 전 사시도이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 카메라 장치의 제1모듈과 제2모듈의 결합 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 일부 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 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.

'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다. '제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에서 전자 장치는 터치 패널을 구비하는 임의의 장치일 수 있으며, 전자 장치는 단말, 휴대 단말, 이동 단말, 통신 단말, 휴대용 통신 단말, 휴대용 이동 단말, 디스플레이 장치 등으로 칭할 수 있다.

예를 들어, 전자 장치는 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션 장치, 게임기, TV, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) 컴퓨터, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 기능을 갖는 포켓 사이즈의 휴대용 통신 단말로서 구현될 수도 있다. 또한, 전자 장치는 플렉서블 장치 또는 플렉서블 디스플레이 장치일 수 있다.

또한, 전자 장치는 신체에 장착하여 사용할 수 있는 웨어러블 전자 장치일 수 있으며, 웨어러블 전자 장치가 스마트 폰과 같은 전자 장치와 연동되도록 구비될 수 있다.

전자 장치는 서버 등의 외부 전자 장치와 통신하거나, 외부 전자 장치와의 연동을 통해 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 카메라에 의해 촬영된 영상 및/또는 센서부에 의해 검출된 위치 정보를 네트워크를 통해 서버로 전송할 수 있다. 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN) 등일 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)를 구비한 전자 장치(10)를 나타내는 분리 사시도이다. 도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)를 구비한 전자 장치(10)의 후면을 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 전자 장치(10)는 전자 장치(10)의 일면을 형성하는 제1커버(11)와, 상기 전자 장치(10)의 일면의 반대면을 형성하며 제1커버(11)에 결합되는 제2커버(12) 및 카메라 조립체(이하 '카메라 장치(100)'라고 함.)를 포함할 수 있으며, 제2커버(12)를 커버하는 배터리 커버(13)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제1커버(11)는 전자 장치(10)의 전면을 형성하고, 입력 및 출력을 위한 디스플레이 장치가 실장되는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 제2커버(12)는 전자 장치(10)의 일면의 후면을 형성하고, 배터리 실장 공간이 형성되는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 제1커버(11)와 제2커버(12)는 반대로 형성될 수 있으며, 전자 장치(10)에 따라 다양한 형상이나 구조를 가질 수 있을 것이다.

제1커버(11)와 제2커버(12) 사이의 공간에는 지지프레임이나 다양한 모듈, 예를 들어 카메라 장치(100)에서부터 안테나 장치, 스피커 장치 등이 실장될 수 있고, 이들을 전기적으로 연결하는 메인 회로기판부(미도시)가 구비될 수 있다.

카메라 장치(100)는 제1커버(11)와 제2커버(12) 사이에 형성된 공간 내에 적어도 일부 배치될 수 있다. 본 발명의 카메라 장치(100)는 제1커버(11) 측으로 노출되도록 구비될 수 있고(도 1에서 100b로 지시된 카메라 장치), 제2커버(12) 측으로 노출되도록 구비될 수 있다(도 1에서 100a로 지시된 카메라 장치). 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 장치(100)는 제2커버(12) 측을 통해 노출되는 것을 예를 들어 설명하나, 본 발명의 카메라 장치(100)는 제1커버(11) 측으로 노출되게 실장될 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제1모듈(Ⅰ)과 제2모듈(Ⅱ)의 결합 전 상태를 나타내는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)의 분리 사시도이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)의 다른 방향 분리 사시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 장치(100)는, 하부 모듈(이하 '제1모듈(Ⅰ)'이라고 함.)과, 상기 제1모듈(Ⅰ)과 별개로 조립되어 상기 제1모듈(Ⅰ)의 상부에 실장 고정되는 상부 모듈(이하 '제2모듈(Ⅱ)'이라고 함.)을 포함할 수 있다.

상기 제1모듈(Ⅰ)은 금속 플레이트(112)(metal plate)와 인쇄회로기판(111)(print circuit board)을 포함하는 기판부(110)와, 상기 기판부(110) 상에 실장되는 이미지 센서(120)를 포함할 수 있고, IR 필터(140)와 브라켓(150) 및 이들을 체결하는 결합 부재(160)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2모듈(Ⅱ)은 상기 제1모듈(Ⅰ) 상측에 실장되어 조립되는 구성물이며, 적어도 하나 이상의 렌즈들이 적층되는 렌즈 조립체(101, 이하 '렌즈 어셈블리(101)'라 함.)와, 렌즈 어셈블리(101)를 실장하고 상술한 제1모듈(Ⅰ) 상측, 구체적으로는 기판부(110)에 안착 고정되는 측면부(130, 이하 '하우징(130)'이라 함.) 등을 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제1모듈(Ⅰ)의 조립 공정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 8을 참조하면, 상기 제1모듈(Ⅰ)은 금속 플레이트(112)와 인쇄회로기판(111)을 포함하는 기판부(110)와, 상기 기판부(110) 상에 실장되는 이미지 센서(120)와, IR 필터(140)와 브라켓(150) 및 이들을 체결하는 결합 부재(160)를 포함할 수 있다.

상기 기판부(110)는 전자 장치(10), 구체적으로 전자 장치에 실장되는 메인 회로기판부(미도시)에 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 상기 기판부(110)는 후술하는 이미지 센서(120)를 전기적으로 결합시킬 수 있으며, 이미지 센서(120)의 조립 공정 시 발생될 수 있는 결합의 틀어짐이나 표면의 불량으로 인한 틀어짐 등을 제한함은 물론 제1모듈(Ⅰ)의 상측으로 제2모듈(Ⅱ)이 조립될 때 제2모듈(Ⅱ)이 제1모듈(Ⅰ)에서 틀어짐, 구체적으로 하우징(130)과 기판부(110) 사이의 결합 시 발생될 수 있는 틀어짐을 제한하도록 구비될 수 있다. 특히, 이미지 센서(120)는 사실상 기판부(110)의 구성물, 구체적으로 후술하는 금속 플레이트(112)의 표면에 에폭시 등과 같은 결합제를 통해 고정될 수 있다. 또한, 금속 플레이트(112)의 표면에 결합된 이미지 센서(120)는 기판부(110)의 구성물, 구체적으로 후술하는 인쇄회로기판(111)에만 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 또한, 도시되진 않았으나, 금속 플레이트(112)는 인쇄회로기판(111)의 그라운드와 연결될 수 있다.

기판부(110)는 인쇄회로기판(111)과, 상기 인쇄회로기판(111)을 지지하는 금속 플레이트(112)를 포함할 수 있다.

인쇄회로기판(111)은 평탄화(flatness)를 구비한 금속 플레이트(112)의 일면(이하 '상면'이라 함.)에 놓이며, 금속 플레이트(112) 상에서 지지되도록 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(111)은 후술하는 이미지 센서(120)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이미지 센서(120)로부터 출력되는 영상 신호를 디지털 처리하도록 구비될 수 있다. 인쇄회로기판(111)의 일측에는 인쇄회로기판(111)에서 연장되는 연결회로기판이 구비되어, 카메라 장치(100)가 실장되는 전자 장치의 메인 회로기판과 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.

인쇄회로기판(111)에는 후술하는 이미지 센서(120)가 인쇄회로기판(111)을 관통하여 금속 플레이트(112)의 상면에 실장될 수 있도록 인쇄회로기판(111)의 상, 하면을 관통하도록 오프셋(off-set)되는 오프닝(111a, 이하 '제1개구(111a)'라 함.)이 구비될 수 있다. 제1개구(111a)는 실질적으로 인쇄회로기판(111)의 중앙에 배치될 수 있다. 본 발명의 제1개구(111a)는 인쇄회로기판(111)의 중앙에 배치되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 카메라 장치(100)의 형상이나 구조에 따른 이미지 센서(120)의 실장 위치에 따라 얼마든지 변경이나 변형될 수 있을 것이다. 제1개구(111b)가 인쇄회로기판(111)의 상, 하면에 관통 형성됨에 따라, 인쇄회로기판(111)이 금속 플레이트(112)의 상면에 실장되면, 상기 제1개구(111a) 부분에 위치된 금속 플레이트(112) 상면은 노출되게 구비될 수 있다. 이에, 후술하는 이미지 센서(120)는 제1개구(111a)의 내측을 통해 후술하는 금속 플레이트(112)의 상면에 실장될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 인쇄회로기판(111)은 단층의 기판으로 이루어지는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 인쇄회로기판(111)은 절연층에 접속 패드를 포함하는 기판들이 다층으로 적층되어 구비될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(111)은 세라믹 기판, 금속 기판, 가용성 기판 중 적어도 어느 하나의 기판으로 사용될 수 있으며, 인쇄회로기판(111)에는 이미지 센서(120)를 통해 변환된 영상 신호를 처리할 수 있도록 다양한 부품(미도시)이 실장될 수 있다.

인쇄회로기판(111)에는 이미지 센서(120)가 안착되는 제1개구(111a) 뿐만 아니라 후술하는 하우징(130), 구체적으로 하우징(130)의 체결 단부(131a)가 금속 플레이트(112)의 표면에 접촉되어 고정될 수 있는 관통 홀(111b, 이하 제2개구(111b)라 함.)이 구비될 수 있다. 제2개구(111b)는 제1개구(111a)의 바깥쪽에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제2개구(111b)의 실장 위치는 두 가지 구조를 가지는 것을 예를 들어 설명할 수 있다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1실시 예에 따른 제2개구(111b)는 제1개구(111a)의 주변 둘레 배치되되, 제1개구(111a)와 인쇄회로기판(111)의 단부 사이로 상기 하우징(130), 구체적으로 후술하는 체결 단부(131a)와 대응되어 맞물리는 위치에 구비될 수 있다. 후술하는 체결 단부(131a)가 제2개구(111b)를 관통하여 단부 안착면(112b)에 안착되어 맞물림에 따라 하우징(130)이 기판부(110) 상에서 조립될 때 틸팅되는 것이 제한되며, 렌즈 어셈블리(101)가 이미지 센서(120)와 동일한 축을 형성함은 물론 광축과 동일 축을 형성할 수 있게 되는 것이다. 제2개구(111b)는 제1개구(111a)의 바깥쪽과 인쇄회로기판(111)의 테두리 내측 사이의 적어도 일부에 금속 플레이트(112)의 표면까지 오프셋(offset)되게 구비될 수 있다. 이에 따라 체결 단부(131a)는 금속 플레이트(112)의 표면에 접촉되어 고정될 수 있는 것이다.

도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치에서, 제2개구의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 제2개구(111b)는 인쇄회로기판(111)의 주변 테두리를 따라 상기 주변 테두리의 적어도 일부를 오프셋(off-set)하여, 금속 플레이트(112)의 테두리의 적어도 하나 이상이 노출되도록 구비될 수 있다.

제2개구(111b)의 위치와 후술하는 체결 단부(131a)는 서로 대응되어 맞물리는 위치에 구비될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2개구(111b)는 체결 단부(131a)가 관통되어, 체결 단부(131a)가 단부 안착면(112b)에 안착될 수 있게 구비된다. 체결 단부(131a)가 단부 안착면(112b)에 안착됨에 따라 하우징(130)이 기판부(110) 상에서 조립될 때 틸팅되는 것이 제한되며, 렌즈 어셈블리(101)가 이미지 센서(120)와 동일한 축을 형성함은 물론 광축과 동일 축을 형성할 수 있게 되는 것이다. 제2개구(111b)는 하우징(130)의 단부, 즉 체결 단부(131a)가 금속 플레이트(112) 표면에 접촉되어 고정될 수 있도록 금속 플레이트(112)의 표면까지 오프셋(offset)되게 구비될 수 있다.

금속 플레이트(112)는 제1커버(11)와 실질적으로 평행하게 배치될 수 있으며, 이미지 센서(120)와 하우징(130)의 단부가 실장되는 일면이 일정한 평탄도(flatness)를 가지도록 구비될 수 있다. 금속 플레이트(112)의 일면에는 인쇄회로기판(111)이 실장되어, 인쇄회로기판(111)을 지지하도록 구비될 수 있다. 금속 플레이트(112)는 인쇄회로기판(111)의 그라운드와 연결될 수 있다. 또한, 금속 플레이트(112)의 상면으로 인쇄회로기판(111)이 실장되면, 인쇄회로기판(111)의 제1개구(111a)의 부분은 외부로 노출되며, 노출된 금속 플레이트(112)의 표면(이하, '센서 안착면(112a)라 함.))에는 이미지 센서(120)가 실장될 수 있다. 이미지 센서(120)가 균일한 평탄도를 가지는 금속 플레이트(112)의 표면에 실장됨에 따라 이미지 센서(120)가 광축에 대해 정확하게 수직방향으로 실장될 수 있다. 즉, 이미지 센서(120)가 기판부(110)에 실장되는 조립 과정에서 평평한 기판부(110), 구체적으로 금속 플레이트(112)의 표면 상에 실장되어 이미지 센서(120)도 평탄도를 유지하도록 조립될 수 있어, 이미지 센서(120)로 유입되는 화상이 광축과 동축을 가질 수 있고, 이로 인해, 제1모듈(Ⅰ)의 조립 시 이미지 센서(120)가 기판부(110)에서 틀어지는 것을 제한할 수 있다.

금속 플레이트(112)는 인쇄회로기판(111)의 하면에 실장되며, 상기 인쇄회로기판(111)을 지지하도록 구비될 수 있다. 금속 플레이트(112)는 균일한 평탄도(flatness)를 구비하며, 이미지 센서(120)와, 하우징(130)이 금속 플레이트(112)의 표면과 결합하도록 구비될 수 있다. 금속 플레이트(112)는 금속 재질로 이루어져 인쇄회로기판(111)을 보강 지지하면서 평탄도를 확보할 수 있도록 구비되는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 금속 플레이트(112)은 금속 재질에 한정되는 것은 아니며, 인쇄회로기판을 보강 지지하면서 평탄도를 가질 수 있는 재질, 예를 들어 플라스틱 플레이트 또는 에폭시 플레이트(Epoxy Plate), 세라믹, 사출 플라스틱 또는 유리섬유포 기판(FR4)와 같은 재질로 이루어질 수 있다.

금속 플레이트(112) 상에 인쇄회로기판(111)이 실장되면, 금속 플레이트(112)의 표면은 제1개구(111a) 측에 위치되는 센서 안착면(112a)과, 제2개구(111b) 측에 위치되는 단부 안착면(112b)이 노출 형성될 수 있다.

센서 안착면(112a)에는 후술하는 이미지 센서(120)가 맞닿아 실장될 수 있고, 단부 안착면(112b)에는 후술하는 하우징(130)의 체결 단부(132a)가 맞닿아 실장될 수 있다.

이미지 센서(120)와 하우징(130)은 균일한 평탄도를 가지는 금속 플레이트(112)의 표면에 놓여 실장됨에 따라, 이미지 센서(120)는 기판부(110) 상에서 균일한 평탄도를 가지며 실장될 수 있고, 하우징(130)도 기판부(110) 상에서 균일한 평탄도를 가지며 실장될 수 있다. 이미지 센서(120)가 기판부(110), 특히 균일한 평탄도를 가지는 금속 플레이트(112) 상면에 실장됨에 따라 제1모듈(Ⅰ)의 조립되는 과정에서 이미지 센서(120)가 기판부(110) 상에서 틀어지게 실장되는 것을 방지함은 물론 이로 인해 이미지 센서(120)가 광축에서 틀어지는 것이 제한될 수 있다. 또한, 하우징(130)의 체결 단부(131a)는 기판부(110) 상에서 이미지 센서(120)가 실장된 금속 플레이트(112) 상에 실장됨에 따라 이미지 센서(120)와 동일한 평탄도를 구비한 표면에 안착될 수 있다.

즉, 이미지 센서(120)가 평탄도를 가지는 금속 플레이트(112)의 상측 표면에 실장됨에 따라 이미지 센서(120)는 금속 플레이트(112)의 상측 표면과 실직적으로 평행하게 구비될 수 있다. 또한, 하우징(130)도 금속 플레이트(112)의 표면에 실장되어 이미지 센서(120)와 동축을 가지도록 구비됨에 따라, 제1모듈(Ⅰ)과 제2모듈(Ⅱ)의 조립 상태에서 이미지 센서(120)는 광축과 동축을 가짐은 물론 렌즈 어셈블리(101)도 광축과 동축을 가지도록 조립될 수 있다. 따라서, 제2모듈(Ⅱ)이 제1모듈(Ⅰ) 상에 조립되는 과정에서 렌즈 어셈블리(101)를 구비한 하우징(130)이 기판부(110)와 틀어지는 것이 제한됨은 물론 이로 인해 하우징(130), 구체적으로 렌즈 어셈블리(101)를 실장한 하우징(130)이 광축에서 틀어지는 것이 제한될 수 있다.

이미지 센서(120)가 평탄도를 가지는 금속 플레이트(112)의 상측 표면에 실장됨에 따라 이미지 센서(120)는 금속 플레이트(112)의 상측 표면과 실직적으로 평행하게 구비될 수 있다. 본 발명의 제2실시 예에 따른 카메라 장치에서, 인쇄회로기판의 표면이 균일하지 않은 상태에서 금속 플레이트가 실장되어 금속 플레이트가 전체적으로 소정 각도로 틸트된 상태로 배치되어도, 하우징도 금속 플레이트이 표면에 실장되어 이미지 센서와 동축을 가지도록 구비됨에 따라, 제1모듈과 제2모듈의 조립 상태에서 이미지 센서는 광축과 동축을 가짐은 물론 렌즈 어셈블리도 광축과 동축을 가지도록 조립될 수 있다.

이미지 센서(120)는 피사체로부터 반사되어 이미지 센서(120)에서 수광되는 광을 영상신호로 변환하는 것으로, 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS: Completementary Metal-Oxide Semiconductor)센서 또는 전하 결합 소자(CCD: Charge Coupled Device)센서 중 어느 하나 일 수 있다.

본 발명의 이미지 센서(120)는 인쇄회로기판(111)의 제1개구(111a) 내측을 관통하여, 금속 플레이트(112)의 표면, 구체적으로 센서 안착면(111a)에 접촉된 상태로 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(111)은 제1개구(111a)의 내측으로 센서 안착면(112a)에 안착된 상태에서 이미지 센서(120)의 주변 둘레에 위치된 인쇄회로기판(111)의 표면에 플립 칩 방식 또는 와이어 본딩 방식을 통해 인쇄회로기판(111)과 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.

상술하였듯이, 이미지 센서(120)가 제1개구(111a)의 내측을 통해 표면 평탄도를 가지는 금속 플레이트(112)의 표면 상, 즉 센서 안착면(112a)에 실장됨에 따라, 이미지 센서(120)는 광축과 동축으로 구비될 수 있다. 이에 제1모듈(Ⅰ)의 조립 과정에서 이미지 센서(120)가 광축에서 틸팅되는 것이 제한될 수 있어, 제1모듈(Ⅰ)의 조립 신뢰도가 향상될 수 있으며, 이에 따른 제1모듈(Ⅰ)의 수율이 높아질 수 있을 것이다.

도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 인쇄회로기판(111)과 IR 필터(140) 사이에 구비된 브라켓(150)의 결합 확대도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 IR 필터부(140)는 상기 인쇄회로기판(111)의 상측에 실장되어, 제1모듈(Ⅰ)의 조립 공정 시 조립되는 구성물이다. 상기 인쇄회로기판(111)과 상기 IR 필터부(140) 사이에는 브라켓(150)이 구비될 수 있다. 브라켓(150)은 상기 IR 필터부(140)를 지지하며, 상기 IR 필터부(140)의 강성을 제공하도록 상기 제1개구(111a)의 테두리를 따라, 상기 제1개구(111)의 테두리와 IR 필터부(140) 사이에 실장될 수 있다. 브라켓(150)은 제1개구(111a)의 위치에 대응되게 홀이 형성되고, 제1개구(111a)의 테두리를 따라 접착부재 등을 통해 고정될 수 있다. 브라켓(150)은 소정 높이를 가질 수 있다. 브라켓(150)은 강성이 있는 재질, 예를 들어 금속 재질로 이루어질 수 있다. 브라켓(150)이 강성이 있는 재질로 이루어짐에 따라 IR필터부(140)가 인쇄회로기판(111) 상에서 휨이나 변형이 발생되는 것을 제한하도록 구비될 수 있다. 또한, 브라켓(150)은 제1모듈(Ⅰ)의 공정 시 제1개구(111a)를 커버하도록 조립된다. 이에, 제1모듈(Ⅰ)이 제2모듈(Ⅱ)과 조립되기 위한 조립 공정 사이에 이미지 센서(120)로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수도 있다.

브라켓(150)과 인쇄회로기판(111)의 상부 표면 사이에는 결합 부재(160)가 구비될 수 있다. 결합 부재(160)는 양면 테이프, 또는 접착제, 에폭시 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

이하에서는 제2모듈(Ⅱ)의 조립 공정을 살펴볼 수 있다(도 5, 도 6, 도 7 및 후술하는 도 11, 도 13 및 도 15 참조).

제2모듈(Ⅱ)은 하우징(130)과, 렌즈 조립체(101) 등을 포함할 수 있다.

하우징(130)은 렌즈 어셈블리(101) 및 이미지 센서(140)의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비될 수 있으며, 본 발명에서 하우징(130)은 상, 하부가 개방된 4각 형상으로 형성되는 것을 예를 들어 설명할 수 있다.

렌즈 어셈블리(101)는 적어도 하나의 렌즈들이 적층 구비되고, 상기 하우징(130)의 내측에 수용될 수 있다.

구동부재(미도시)는 렌즈 어셈블리(101)를 광축방향으로 구동시키도록 하우징(130)의 내부에 구비될 수 있다. 구동부재는 렌즈 어셈블리(101)의 구동 중 렌즈 어셈블리(101)의 틀어짐을 보정할 수 있도록 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor: VCM), 피에죠(Piezo) 액추에이터 또는 형상기억합금 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 하우징(130)은 제1몸체(131)와 제2몸체(132)를 포함할 수 있다. 제1몸체(131)는 그 내측으로 상술한 적어도 하나 이상의 렌즈 어셈블리(101)와 구동부재 등이 구비될 수 있고, 피사체로부터 반사된 광이 렌즈 어셈블리(101)를 통해 유입되어 이미지 센서(120)로 수광되도록 한다.

제2몸체(132)는 제1몸체(131)의 외측면에 구비되고, 제1몸체(131)의 강성을 증가시키도록 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제1몸체(131)는 플라스틱과 같은 재질을 사출 성형하여 조립될 수 있고, 제2몸체(132)는 금속 재잴을 제1몸체(131)에 이중 사출하거나, 제1몸체(131)에 가압하여 조립될 수 있다.

하우징(130)의 단부에는 기판부(110), 구체적으로 금속 플레이트(112)의 단부 안착면(112b)에 안착될 수 있도록 체결 단부(131a)가 구비될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 체결 단부는 3 가지를 예를 들어 설명할 수 있다. 이하에서는 도면 11 내지 도 17을 참조하여 체결 단부의 3가지 예 및 이에 따른 제1모듈과 제2모듈의 조립을 살펴볼 수 있다.

도 11은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제1실시 예에 따른 제1모듈(Ⅰ)과 제2모듈(Ⅱ)의 결합 전 단면도이다. 도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제1실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 단면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 앞서 언급하였듯이 제1모듈(Ⅰ)은 금속 플레이트(112) 상에 제1개구(111a) 및 제2개구(111b)를 구비한 인쇄회로기판(111)을 배치하고, 제1개구(111a)를 관통하여 센서 안착면(112a)에 이미지 센서(120)를 실장하여 이미지 센서(120)로 유입되는 화상을 광축과 동축을 이루도록 하며, 인쇄회로기판(111)과 이미지 센서(120)를 전기적으로 연결하고, 제1개구(111a)의 테두리 측으로 브라켓(150)을 구비하여 IR 필터부(140)를 실장함에 따라 조립 공정이 완료될 수 있다.

또한, 제1모듈(Ⅰ)와 별도로, 외측면으로 제2몸체(132)가 구비된 제1몸체(131)의 내측으로 렌즈 어셈블리(101) 및 구동 부재 등을 실장한 제2모듈(Ⅱ)을 조립할 수 있다.

이때, 제1몸체(131)의 바닥면에는 상기 제2개구(111b)를 관통하여 금속 플레이트(112)의 단부 안착면(112b)에 맞물려 고정되도록 체결 단부(131a)가 돌출 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제1실시 예에 따른 체결 단부(131a)는 제1몸체(131)의 단부가 단부 안착면(112b) 상에 맞닿아 고정되는 구성이다.

본 발명의 제1실시 예에 따른 체결 단부(131a)는 제1몸체(131)의 바닥면에서 적어도 하나 이상 돌출 형성되는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 후술하는 제2실시 예에서와 같이 체결 단부(132a)는 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성될 수 있다. 이에, 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성된 체결 단부(132a)가 제2개구(111b)를 관통하여 단부 안착면(112b)에 고정될 수도 있다. 또한, 이와는 달리 후술하는 제3실시 예에서와 같이 체결 단부(131a, 132a)는 제1몸체(131)의 단부에서 돌출 형성된 돌기(이하, '제1체결 단부(131a)'라 함.)와, 제1체결 단부(131a)의 외측면에 결합되는 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성된 돌기(이하, '제2체결 단부(132a)'라 함.)가 결합된 상태로 구비될 수 있다. 이에, 제1,2체결 단부(131a, 132a)가 제2개구(111b)를 관통하여 금속 플레이트(112)의 단부 안착면(112b)에 맞물려 고정될 수도 있다.

체결 단부(131a)가 단부 안착면(112b)에 맞물리면서, 제2모듈(Ⅱ)은 제1모듈(Ⅰ)의 설정된 체결 위치에 고정될 수 있으며, 하우징(130), 특히 렌즈 어셈블리(101)가 이미지 센서(120)에서 틀어지는 것을 제한할 수 있다. 즉, 제2모듈(Ⅱ)과 제1모듈(Ⅰ)의 결합되는 공정 시에, 하우징(130)은 평탄화를 구비한 금속 플레이트(112)의 상면에 위치됨에 따라 기판부(110) 상에서 틀어지지 않게 결합됨은 물론 렌즈 어셈블리(101)는 금속 플레이트(112) 상에 실장된 이미지 센서(120)와 평행하게 적층될 수 있어, 렌즈 어셈블리(101)를 통해 유입되는 화상은 광축과 동축을 가질 수 있게 되는 것이다.

도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제2실시 예에 따른 제1모듈(Ⅰ)과 제2모듈(Ⅱ)의 결합 전 단면도이다. 도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제2실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 단면도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 체결 단부(132a)는 앞서 언급한 바와 같이 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성되는 것이다. 즉 앞서 제1실시 예에 따른 체결 단부(131a)는 제1몸체(131)의 바닥면에서 돌출 형성되나, 본 발명의 제2실시 예의 체결 단부(132a)는 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성되어, 제2몸체(132)의 단부가 제2개구(111b)를 관통하여 단부 안착면(112b)에 맞닿아 고정되도록 구비되는 것이다.

본 발명의 제2실시 예에서, 체결 단부(132a)가 단부 안착면(112b)에 맞물리면서, 제2모듈(Ⅱ)은 제1모듈(Ⅰ)의 설정된 체결 위치에 고정될 수 있으며, 하우징(130), 특히 렌즈 어셈블리(101)가 이미지 센서(120)에서 틀어지는 것을 제한할 수 있다. 즉, 제2모듈(Ⅱ)과 제1모듈(Ⅰ)의 결합되는 공정 시에, 하우징(130)은 평탄화를 구비한 금속 플레이트(112)의 상면에 위치됨에 따라 기판부(110) 상에서 틀어지지 않게 결합됨은 물론 렌즈 어셈블리(101)는 금속 플레이트(112) 상에 실장된 이미지 센서(120)와 평행하게 적층될 수 있어, 렌즈 어셈블리(101)를 통해 유입되는 화상은 광축과 동축을 가질 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 제2실시 예에 따른 제2몸체(132)는 제1몸체(131)의 단부까지 커버됨과 아울러 체결 단부(132a)가 금속 플레이트(112)와 접촉 고정되게 구비됨에 따라 카메라 장치(100)에 충격이 가해져도 제2몸체(132)가 제1몸체(131)를 커버한 상태에서 틀어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.

도 15는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제3실시 예에 따른 제1모듈(Ⅰ)과 제2모듈(Ⅱ)의 결합 전 단면도이다. 도 16은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 제2실시 예에 따른 제1모듈과 제2모듈의 결합 단면도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 체결 단부(132a)는 앞서 언급한 바와 같이 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성되는 것이다. 즉 앞서 제1실시 예에 따른 체결 단부(131a)는 제1몸체(131)의 바닥면에서 돌출 형성되고, 제2실시 예에 따른 체결 단부(132a)는 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성되는 구성이나, 본 발명의 제3실시 예의 체결 단부(131a, 132a)는 제1몸체(131) 및 제2몸체(132)의 단부에서 같이 돌출 형성되어, 제1몸체(131a)의 단부 및 제2몸체(132)의 단부가 제2개구(111b)를 관통하여 단부 안착면(112b)에 맞닿아 고정되도록 구비되는 것이다. 구체적으로 제1몸체(131)의 단부에는 제1체결 단부(131a)가 돌출 형성되고, 제2몸체(132)의 단부에는 제1체결 단부(131a)의 외측면에 결합되도록 제2체결 단부(132a)가 돌출 형성된다.

본 발명의 제3실시 예에서, 제1몸체(131) 및 제2몸체(132)의 단부에서 돌출 형성되어 결합된 체결 단부(131a, 132a)가 단부 안착면(112b)에 맞물리면서, 제2모듈(Ⅱ)은 제1모듈(Ⅰ)의 설정된 체결 위치에 고정될 수 있으며, 하우징(130), 특히 렌즈 어셈블리(101)가 이미지 센서(120)에서 틀어지는 것을 제한할 수 있다. 즉, 제2모듈(Ⅱ)과 제1모듈(Ⅰ)의 결합되는 공정 시에, 하우징(130)은 평탄화를 구비한 금속 플레이트(112)의 상면에 위치됨에 따라 기판부(110) 상에서 틀어지지 않게 결합됨은 물론 렌즈 어셈블리(101)는 금속 플레이트(112) 상에 실장된 이미지 센서(120)와 평행하게 적층될 수 있어, 렌즈 어셈블리(101)를 통해 유입되는 화상은 광축과 동축을 가질 수 있게 되는 것이다.

제2몸체(132)는 제1몸체(131)의 외주연에 구비되어 상기 제1몸체(131)를 커버하도록 구비될 수 있다. 제2몸체(132)의 단부에는 체결 단부(132a)가 돌출 형성될 수 있다. 체결 단부(132a)는 상기 제1몸체(131)의 단부까지 커버하도록 구비되어 인쇄회로기판(111)의 제2개구(111b)를 관통하며, 금속 플레이트(112)의 표면, 구체적으로 단부 안착면(112b)에 접촉 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제2몸체(132)가 제1몸체(131)의 단부까지 커버됨과 아울러 체결 단부(132a)가 금속 플레이트(112)와 접촉 고정되게 구비됨에 따라 카메라 장치(100)에 충격이 가해져도 제2몸체(132)가 제1몸체(131)를 커버한 상태에서 틀어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 도 17 내지 도 19를 참조하여, 본 발명의 제2실시 예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치를 설명할 수 있다.

도 17은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 카메라 장치의 분리 사시도이다. 도 18은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 카메라 장치의 제1모듈과 제2모듈의 결합 전 사시도이다. 도 19는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 카메라 장치의 제1모듈과 제2모듈의 결합 사시도이다.

도 17 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자 장치(10) 및 이를 구비한 카메라 장치(100)는 앞서 실시 예의 전자 장치(10) 및 이를 구비한 카메라 장치(100)와 유사하다. 다만, 카메라 장치(100)의 적층 상태 및 이에 따른 결합 구조에서 차이점이 있다. 구체적으로 제1모듈(Ⅰ)의 적층 상태 및 이에 따라 제1모듈(Ⅰ) 상에 결합되는 제2모듈(Ⅱ)의 결합 구조에서 차이점이 있다. 따라서, 이하에서는 앞서 설명한 카메라 장치(100) 및 전자 장치(10)에서 차이점이 있는 구성 및 구조를 설명하며 동일한 구성이나 구조는 앞선 실시 예를 준용할 수 있다.

본 발명의 제2실시 예에 따른 전자 장치(10)는 제1커버(11)와 제2커버(12), 배터리 커버(13) 및 카메라 장치(100)를 구비할 수 있으며, 제1커버(11) 및 제2커버(12)의 구성이나 형상은 앞선 설명을 준용할 수 있다.

카메라 장치(100)는 제1모듈(Ⅰ)과, 제1모듈(Ⅰ) 상에 조립되는 제2모듈(Ⅱ)을 포함할 수 있다. 본 발명의 제2실시 예에 따른 제1모듈(Ⅰ)은 금속 플레이트(112)와 인쇄회로기판(111)를 포함하는 기판부(110)와, 상기 기판부(110) 상에 실장되는 이미지 센서(120)와, IR 필터(140)와 브라켓(150) 및 이들을 체결하는 결합 부재(160)를 포함할 수 있다.

상기 기판부(110)는 전자 장치(10), 구체적으로 전자 장치에 실장되는 메인 회로기판부(미도시)에 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 상기 기판부(110)는 후술하는 이미지 센서(120)를 전기적으로 결합시킬 수 있으며, 이미지 센서(120)의 조립 공정 시 발생될 수 있는 결합의 틀어짐이나 표면의 불량으로 인한 틀어짐 등을 제한함은 물론 제1모듈(Ⅰ)의 상측으로 제2모듈(Ⅱ)이 조립될 때 제2모듈(Ⅱ)이 제1모듈(Ⅰ)에서 틀어짐(구체적으로 하우징(130)과 기판부(110) 사이의 결합 시 발생될 수 있는 틀어짐)을 제한할 수 있도록 구비될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 제2실시 예에 따른 제1모듈(Ⅰ)의 적층 상태를 보면, 기판부(110)는 인쇄회로기판(111)의 상측으로 평탄화를 갖는 금속 플레이트(112)가 실장되는 구성이며, 이러한 적층 상태를 갖는 기판부(110), 구체적으로 금속 플레이트(112)의 상측 표면으로 이미지 센서(120)가 실장되는 구성이다.

금속 플레이트(112)의 바깥쪽의 적어도 일부에는 돌출 면(112c)이 구비될 수 있다. 돌출 면(112c)은 후술하는 하우징(130)의 음각부(130a)에 맞닿게 구비될 수 있다. 이에, 하우징(130)이 기판부(110) 상에 안착되어 조립될 때, 음각부(130a)가 돌출 면(112c)에 맞닿아 구비될 수 있다. 하우징(130)이 평탄한 금속 플레이트(112)의 표면 상에 결합됨에 따라, 하우징(130)은 광축을 중심으로 하여 이미지 센서(120)의 주변 둘레 커버하도록 적층될 수 있다.

또한, IR 필터부(140)를 지지하도록 브라켓(150)이 구비될 수 있다. 브라켓(150)은 이미지 센서(120)의 주변 둘레로 구비되며, 이미지 센서(120)의 상측으로 IR 필터부(140)가 적층되도록 인쇄회로기판(111)과 IR 필터부(140) 사이에 구비될 수 있다. 도시되진 않았으나, 앞서 설명한 제1실시 예의 카메라 장치(100)에서와 같이 본 발명의 제2실시 예에 따른 카메라 장치(100)에도 IR 필터부(140)를 지지하도록 기판부(110), 구체적으로 인쇄회로기판(111)의 표면과 IR 필터부(140) 사이에는 브라켓이 실장될 수 있다. 브라켓은 이미지 센서(120)의 테두리를 따라 이미지 센서(120)를 감싸듯이 구비될 수 있다. IR필터부(140)의 구조나 적층 형상 등은 앞선 실시 예에서 자세히 설명하였으므로 이를 준용할 수 있다.

앞서도 언급하였듯이, 이미지 센서(120)가 평탄도를 가지는 금속 플레이트(112)의 상측 표면에 실장됨에 따라 이미지 센서(120)는 금속 플레이트(112)의 상측 표면과 실직적으로 평행하게 구비될 수 있다. 이에, 이미지 센서(120)가 금속 플레이트(112)에 부착되면, 이미지 센서(120)로 유입되는 촬상 이미지는 광축 방향과 실질적으로 일치되도록 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2실시 예에 따른 카메라 장치(100)에서, 인쇄회로기판(111)의 표면이 균일하지 않은 상태에서 금속 플레이트(112)가 실장되어 금속 플레이트(112)가 전체적으로 소정 각도로 틸트된 상태로 배치되어도, 음각부(130a)가 돌출 면(112c)에 맞닿아 하우징(130)이 기판부(110) 상에 고정되면, 렌즈 어셈블리(101)와 이미지 센서(120)는 실질적으로 평행하게 배치될 수 있다. 이에, 카메라 장치(100)로 유입되는 촬상 이미지는 광축 방향과 실질적으로 일칠될 수 있는 것이다. 즉, 하우징(130)도 금속 플레이트(112)의 표면에 실장되어 이미지 센서(120)와 동축을 가지도록 구비됨에 따라, 제1모듈(Ⅰ)과 제2모듈(Ⅱ)의 조립 상태에서 이미지 센서(120)는 광축과 동축을 가짐은 물론 렌즈 어셈블리(101)도 광축과 동축을 가지도록 조립될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 카메라 장치 및 이를 구비한 전자 장치에서, 이미지 센서 및 하우징을 균일한 평탄도를 가지는 금속 플레이트의의 표면에 접촉 실장되게 함으로써, 조립 과정에서 발생될 수 있는 이미지 센서가 광축 방향에서 틸트되는 것이나 하우징이 광축 방향에서 틸트되는 것을 제한할 수 있게 된다. 또한, 조립 과정에서 이미지 센서를 광축 방향과 동축을 이룰 수 있도록 조립할 수있음은 물론 이미지 센서와 렌즈 조립체를 광축 방향과 실질적으로 일치되게 조립할 수 있어 카메라 장치의 제1모듈의 조립 및 제1모듈과 제2모듈의 조립 공정 시에서부터 광축과 일치되는 적층 상태를 가질 수 있는 카메라 장치를 구현할 수 있다.

또한, IR 필터가 브라켓에 의해 지지됨과 아울러 이미지 센서를 커버하도록 구비되어, 제1모듈이 조립된 상태에서 제2모듈과 조립되는 사이에 이미지 센서로 이물질이 유입되는 것을 제한할 수 있다.

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.

100: 카메라 장치 101: 렌즈 어셈블리
110: 기판부 111: 인쇄회로기판
111a: 개구 112: 금속 플레이트
112a: 센서 안착면 112b: 단부 안착면
120: 이미지 센서 130: 하우징
131: 제1몸체 132: 제2몸체
140: IR 필터 150: 브라켓
160: 결합 부재

Claims (22)

1. 전자 장치에 있어서,
   상기 전자 장치의 일면을 형성하는 제 1 커버;
   상기 전자 장치의 일면의 반대면을 형성하는 제 2 커버; 및
   상기 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 적어도 일부 배치된 카메라 조립체를 포함하며,
   상기 카메라 조립체는,
   상기 제 1 커버와 실질적으로 평행으로 배치된 금속 플레이트;
   상기 제 1 커버 및 상기 금속 플레이트 사이에 배치되고, 상기 금속 플레이트에 부착된 인쇄회로기판으로서, 실질적으로 중앙에 배치된 오프닝, 및 상기 오프닝의 바깥쪽에 배치된 적어도 하나의 관통 홀(through-hole)을 포함하는 인쇄회로 기판;
   상기 오프닝 내에 배치되고, 상기 금속 플레이트에 부착된 이미지 센서;
   상기 이미지 센서에 인접하여 배치된 렌즈 조립체;
   상기 이미지 센서 및 상기 렌즈 조립체를 적어도 일부 둘러싸는 측면부; 및
   IR 필터부; 및
   상기 IR 필터부를 지지하고, 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 브라켓을 포함하고,
   상기 측면부는 상기 적어도 하나의 관통 홀을 통과하여 상기 금속 플레이트에 연결된 체결 단부로서, 적어도 일부가 상기 브라켓에 의하여 둘러싸인 체결 단부를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 관통 홀은 상기 측면부의 적어도 일부와 상기 금속 플레이트 사이에 위치한 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 이미지 센서가 상기 금속 플레이트에 부착되면, 상기 이미지 센서로 유입되는 촬상 이미지는 광축 방향과 실질적으로 일치하며,
   상기 체결 단부가 상기 관통 홀을 관통하여 상기 금속 플레이트에 고정되면 상기 렌즈 조립체와 상기 이미지 센서는 실질적으로 평행하게 배치되어, 상기 카메라 조립체로 유입되는 촬상 이미지는 광축 방향과 실질적으로 일치하는 장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 측면부는,
   상기 렌즈 조립체가 실장되는 제1몸체; 및
   상기 제1몸체의 외측면에 위치되는 제2몸체를 포함하고,
   상기 체결 단부는 상기 제1몸체의 단부에 적어도 일부 돌출 형성되거나, 또는 상기 제2몸체의 단부에 돌출 형성되거나, 또는 상기 제1몸체와 상기 제2몸체의 단부에 함께 돌출 형성되는 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 관통 홀은 상기 오프닝과 상기 인쇄회로기판의 주변 테두리 사이에 적어도 일부가 오프셋(off-set)되게 구비되는 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 관통 홀은 상기 인쇄회로기판의 주변 테두리를 따라 상기 주변 테두리의 적어도 일부가 오프셋(off-set)되게 구비되는 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 브라켓은 상기 오프닝의 테두리를 따라 실장되는 장치.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 카메라 장치에 있어서,
    평탄도(flatness)를 구비한 금속 플레이트와, 상기 금속 플레이트에 부착되고 제1개구 및 상기 제1개구의 주변둘레로 제2개구를 구비하는 인쇄회로기판을 포함하는 기판부;
    상기 제1개구 내측을 통해상기 금속 플레이트에 안착되고, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 이미지 센서;
    상기 이미지 센서에 인접하여 배치되는 렌즈 조립체를 실장하고, 상기 이미지 센서를 둘러싸는 하우징;
    IR 필터부; 및
    상기 IR 필터부를 지지하고, 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 브라켓을 포함하고,
    상기 하우징은 상기 제2개구를 관통하여 상기 금속 플레이트에 안착되는 체결 단부로서, 적어도 일부가 상기 브라켓에 의하여 둘러싸인 체결 단부를 포함하고,
    상기 제2개구는 상기 하우징의 적어도 일부와 상기 금속 플레이트 사이에 위치한 카메라 장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 하우징은,
    적어도 하나 이상의 렌즈 모듈을 실장하는 제1몸체; 및
    상기 제1몸체의 외측면에 구비되는 제2몸체를 포함하는 카메라 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2개구는 상기 제1개구와 상기 인쇄회로기판의 주변 테두리 사이에 적어도 일부가 오프셋(off-set)되게 구비되거나, 상기 인쇄회로기판의 주변 테두리를 따라 상기 주변 테두리의 적어도 일부가 오프셋(off-set)되게 구비되는 카메라 장치.
    
14. 삭제
15. 제13항에 있어서,
    상기 체결 단부는 상기 제1몸체의 단부에 적어도 일부 돌출 형성되는 카메라 장치.
    
16. 제13항에 있어서,
    상기 체결 단부는 상기 제1몸체와 상기 제2몸체의 단부가 서로 맞물려 적어도 일부에서 돌출 형성되는 카메라 장치.
    
17. 제13항에 있어서,
    상기 체결 단부는 상기 제2몸체의 단부에 적어도 일부에서 돌출 형성되는 카메라 장치.
    
18. 제11항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 제1개구의 테두리를 따라 실장되는 카메라 장치.
    
19. 제11항에 있어서, 상기 이미지 센서와 상기 하우징은 상기 금속 플레이트의 상측에 실장되어 광축과 동축을 가지도록 조립되는 카메라 장치.
    
20. 삭제
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