KR20100095760A - 카메라 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 각 모서리부에 제 1홀이 형성된 보강재; 및 상기 보강재 상부에 결합되며 센서장착부 일측으로 커넥터가 부착된 연장부가 구비되고, 상기 제 1홀과 대응되는 위치에 제 2홀이 형성된 연성 인쇄회로기판; 상기 연성 인쇄회로기판의 센서장착부에 부착되는 모듈 조립체로 구성되며, 상기 모듈 조립체는, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 및 상부에 상기 렌즈배럴이 결합되고 하면에는 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판이 부착되며, 상기 제 1홀 및 제 2홀과 대응되는 위치의 저면에 상기 제 1홀 및 제 2홀에 삽입 결합되는 체결보스가 돌출 형성된 하우징;을 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.
카메라 모듈, 하우징, 인쇄회로기판. 보강재, 체결보스, 홀
Description
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 보강재 및 연성 인쇄회로기판에 홀을 형성하고 이에 결합되는 모듈 조립체에 체결보스를 형성하여 이미지센서와 렌즈 간의 광축 틀어짐 현상을 방지하도록 한 카메라 모듈에 관한 것이다.
현재, 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능뿐만 아니라 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨비전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈이 가장 대표적이라 할 수 있다.
이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(Optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.
일반적으로, 카메라 모듈은 소형으로써 카메라 폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯 한 휴대용 이동통신 기기 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.
이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.
상기와 같은 카메라 모듈의 조립 방법을 도 1을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 대한 카메라 모듈에 대한 사시도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 카메라 모듈(10)은 렌즈 배럴(11)이 삽입되는 하우징(12), 상기 하우징(120)의 하면에 결합되고 중앙에 이미지센서(도면미도시)가 실장되며, 측면에 다수개의 패드(13a)가 구비된 인쇄회로기판(13)을 포함하는 센서 모듈 및 상기 센서 모듈이 구비되는 센서장착부 일측으로 커넥터(15)가 구비된 연성인쇄회로기판(14)의 순차적인 결합에 의해 구성된다. 그리고 도면에 도시되지는 않았지만 상기 연성인쇄회로기판(14)의 하면에는 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판을 지지하는 보강재가 더 구비될 수 있다.
이와 같이 구성된 종래의 카메라 모듈(10)은 다수의 렌즈군이 내장된 상기 렌즈 배럴(11)과 하우징(12)이 나사 결합에 의해 가결합된 상태에서 전술한 바와 같이, 기 조립된 상기 하우징(12)의 하부에 이미지센서를 실장한 인쇄회로기판(13) 이 결합된 센서 모듈의 하면에 상기 연성인쇄회로기판(14)이 장착된다. 이때, 상기 연성인쇄회로기판(14)의 센서장착부의 상면에는 상기 인쇄회로기판(13)의 패드(13a)와 대응되는 위치에 접속 패드(14a)가 구비되어 납땜을 매개로 하여 상기 센서 모듈과 상기 연성인쇄회로기판(14)이 접착 고정된다.
그러나 이때, 납땜이 고르지 않게 도포되지 않거나 완전 경화되지 않는 경우, 상기 하우징(12)에 삽입된 렌즈배럴(11)의 렌즈군을 통과하는 광축이 상기 연성인쇄회로기판(14)에 실장된 이미지센서의 수광부에 정확하게 위치하지 못하게 됨으로써, 광축 틀어짐 현상이 발생되어 해상도 불량이 일어나는 문제점이 있다.
이러한, 광축 틀어짐에 의한 문제점은 카메라 모듈이 소형화됨에 따라 더욱 민감하게 관리되어야 할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 카메라 모듈에 제기되는 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보강재 및 연성 인쇄회로기판의 각 모서리에 홀을 형성하고 이에 결합되는 모듈 조립체의 하우징 저면에 체결보스를 형성함으로써, 이미지센서와 렌즈 간의 광축 틀어짐 현상을 방지하여 해상도 관련 불량률을 감소시킬 수 있는 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각 모서리부에 제 1홀이 형성된 보강재; 및 상기 보강재 상부에 결합되며 센서장착부 일측으로 커넥터가 구비된 연장부가 구비되고, 상기 제 1홀과 대응되는 위치에 제 2홀이 형성된 연성 인쇄회로기판; 상기 연성 인쇄회로기판의 센서장착부에 부착되는 모듈 조립체로 구성되며, 상기 모듈 조립체는, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 및 상부에 상기 렌즈배럴이 결합되고 하면에는 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판이 부착되며, 상기 제 1홀 및 제 2홀과 대응되는 위치의 저면에 상기 제 1홀 및 제 2홀에 삽입 결합되는 체결보스가 돌출 형성된 하우징;을 포함하는 카메라 모듈을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
또한, 상기 체결보스의 높이는 상기 하우징의 하면에 부착되는 인쇄회로기판과 상기 연성 인쇄회로기판 및 보강재의 결합높이와 동일하게 구성될 수 있다. 이 때, 상기 제 1홀 및 제 2홀은 상호 동일한 크기와 형태를 갖을 수 있다.
그리고 상기 모듈 조립체의 인쇄회로기판의 각 모서리부에는 반원형태의 요홈으로 형성된 보스 안착부가 구비될 수 있다.
그리고 상기 연성 인쇄회로기판은 연성인쇄회로기판 또는 경연성 인쇄회로기판으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 보강재 및 연성 인쇄회로기판의 각 모서리에 홀을 형성하고 이에 결합되는 모듈 조립체의 하우징 저면에 체결보스를 형성함으로써, 이미지센서와 렌즈 간의 광축 틀어짐 현상을 방지하여 고해상도 및 해상도 관련 불량률을 감소시켜 카메라 모듈의 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 보강재 및 연성 인쇄회로기판과 하우징 간의 조립 작업성이 개선되어 카메라 모듈의 생산성 및 경쟁력이 증가되는 동시에 품질 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 채용되는 모듈 조립체의 하우징 체결보스와 연성 인쇄회로기판 및 보강재의 홀의 조립을 나타낸 저면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 크게 모듈 조립체(110) 및 상기 모듈 조립체(110)의 하부에 부착되는 연성 인쇄회로기판(150), 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 하면에 부착되는 보강재(170)를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 모듈 조립체(110)는 렌즈배럴(120), 상기 렌즈배럴(120)을 수용하는 하우징(130), 상기 하우징(130)의 하부에 구비되며, 중앙에 이미지센서(도면미도시)가 실장된 인쇄회로기판(140)을 포함하여 이루어진다.
상기 렌즈배럴(120)은 내부에 비구면 렌즈(L)를 포함하여 다수개의 랜즈(L)가 적층 결합되어 구성되며, 외부 피사체로부터 반사된 광이 상기 렌즈(L)를 통해 유입되어 상기 인쇄회로기판(140)의 상면에 실장되는 이미지센서에 수광되도록 한다.
상기 하우징(130)은 상부에 상기 렌즈 배럴(120)을 수용하기 위한 개구 부(133)가 구비된다. 따라서, 상기 개구부(133)를 통해 원통형의 상기 렌즈 배럴(120)이 삽입됨으로써 상기 렌즈 배럴(120)이 상기 하우징(130) 내에 내입 고정될 수 있다.
그리고 상기 하우징(130)의 하면에는 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판(140)이 결합된다. 또한, 상기 하우징(130)과 상기 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판(140) 사이에는 도면에 도시되진 않았지만 적외선 차단부재가 더 구비될 수 있다. 상기 적외선 차단부재는 상기 렌즈 배럴(120) 내의 렌즈(L)를 통해 입사되어 상기 이미지센서로 유입되는 광 중에 포함된 과도한 적외선을 차단시키는 역할을 하게 되면, 일면에 적외선 차단층이 형성된 글라스 형태의 IR 필터 또는 IR 필름으로 구성된다.
그리고 상기 하우징(130)의 저면 각 모서리부에는 이후 하부에 결합되는 상기 보강재(170) 및 상기 연성 인쇄회로기판(150)에 구비된 홀(150a.170a)에 삽입 결합되도록 하부로 돌출 형성된 체결보스(130a)가 형성되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 상기 카메라 모듈(100)은 상기 보강재(170)의 각 모서리에 제 1홀(170a) 및 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 각 모서리부에 제 2홀(150a)이 각각 구비되어 있고, 상기 모듈 조립체(110)의 하우징(130) 저면에는 상기 제 1홀 및 제 2홀(150a,170a)과 대응되는 위치에 체결보스(130a)가 형성된 구조로 구성되어 있다. 이때, 상기 체결보스(130a)의 높이는 상기 하우징(130)의 하면에 이후, 부착될 인쇄회로기판(140)과 상기 연성 인쇄회로기판(150) 및 보강재(170)의 결합높이와 동일하게 구성되는 것이 바람직하다. 상기 연성 인쇄회로기판(150) 및 보강 재(170)의 홀(150a,170a)에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
상기 인쇄회로기판(140)은 상기 하우징(130)의 하부 접촉면에 열경화성 접착제나 UV 접착제를 통해 접착 구성되고, 중앙에 이미지센서가 실장되어 있다. 상기 이미지센서는 CCD 또는 CMOS로 이루어지고, 상면에는 소정의 넓이로 수광부가 구비된다. 이때, 상기 수광부는 상기 렌즈 배럴(120)을 통해 입사되는 광을 집광하여 영상 신호를 생성시킨다.
그리고 상기 인쇄회로기판(140)의 측면에는 다수개의 패드(143)가 등간격으로 구비되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(140)의 각 모서리에는 반원형태의 요홈으로 형성된 보스 안착부(145)가 구비되어 있다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(140)은 상기 하우징(130)의 체결보스(130a)가 상기 보스 안착부(145)에 안착됨으로써 안정적으로 지지될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 상기 모듈 조립체(110)가 부착되는 상기 연성 인쇄회로기판(150)은 상기 모듈 조립체(110)가 결합되는 센서장착부(153)와 상기 센서장착부(153)의 일측으로 커넥터(160)가 부착된 연장부(155)로 구성되어 외부기기와의 전기적 접속이 이루어지도록 한다. 즉, 상기 커넥터(160)를 구비한 상기 연장부(155)는 상기 하우징(130)의 외부로 노출된 상태로 구비된다.
또한, 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 센서장착부(153) 상면에는 상기 모듈 조립체(110)의 인쇄회로기판 측면 패드(143)와 대응되는 위치에 접속 패드(154)가 구비된다. 상기 접속 패드(154)와 상기 측면 패드(143)는 솔더 또는 전도성 접착제를 매개로 하여 상호 전기적으로 연결된다.
그리고 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 센서장착부(153)의 각 모서리부에는 상기 모듈 조립체(110)의 하우징(130)에 구비된 체결보스(130a)가 삽입 결합되도록 제 2홀(150a)이 형성되어, 상기 모듈 조립체(110)와 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 상호 접합성을 높일 수 있다.
또한, 상기 연성 인쇄회로기판(150)은 경연성 인쇄회로기판으로도 이루어질 수 있다. 상기 연성 인쇄회로기판(150)은 가요성이 우수하여 외부 충격에 대한 적절한 변형을 통해 파손이 방지되면서 대량 생산에 적합하여 제조원가가 낮은 장점을 가지고 있다.
그러나, 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 센서장착부(153)에 구비되는 인쇄회로기판(140)의 이미지센서를 안정되게 지지하면서 외부 충격에 대한 적절한 강성 및 경도를 갖지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점은 후술할 보강재에 의해 해소될 수 있다.
상기 보강재(170)는 소정의 두께와 경도를 갖는 판재형의 부재로서, 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 센서장착부(153) 하부에 통상의 에폭시 계열의 접착제나 열경화성 접착제 등에 의해 상기 연성 인쇄회로기판(150)에 접착 구성된다. 즉, 상기 보강재(170) 일면에 소정량의 접착제가 도포되고, 이 접착제가 도포된 면이 상기 모듈 조립체(110)가 부착되는 센서장착부(153)의 반대면에 접착된다.
이에 따라, 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 센서장착부(153)의 상에 부착되는 상기 모듈 조립체(110)를 안정되게 지지하면서 외부로부터의 충격 또는 접촉에 의한 파손을 억제하는 역할을 한다.
이때, 상기 보강재(170)는 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 일부분에 대한 가요성을 억제하는 특징을 갖는 글라스 에폭시계. 금속 또는 플라스틱, 합성수지계 등 다양한 소재로 제공되어도 무방하나, 본 발명에서는 가공의 용이성 및 중량, 내구성 등을 골려하여 열변형성이 낮으면서 적당한 성형 가공성과 강도가 우수한 폴리아미드계로 제공되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 보강재(170)의 각 모서리부에는 상기 모듈 장착부(110)의 하우징(130)에 구비된 체결보스(130a)가 삽입 결합되도록 제 1홀(170a)이 형성되어 있다. 상기 제 1홀(170a)은 상기 연성인쇄회로기판(150)의 센서장착부(153)에 구비된 제 2홀(150a)과 대응되는 위치에 형성되며, 상기 제 1홀(170a) 및 제 2홀(150a)은 상호 동일한 크기와 형태를 갖는 것이 바람직하다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 체결보스(130a)가 형성된 상기 모듈 조립체(110)의 하우징(130) 상부에 렌즈배럴(120)이 결합되고 하면에 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판(140)이 결합되면, 상기 모듈 조립체(110)의 하우징(130)에 구비된 체결보스(130a)가 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 제 2홀(150a) 그리고 상기 보강재(170)의 제 1홀(170a)에 순차적으로 삽입되어 위치가 결정된 상태에서 별도의 접착제에 의해 상호 결합됨으로써, 상기와 같은 카메라 모듈(100) 제작이 완료된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 모듈 조립체(110)의 하우징(130)의 보스(130a)가 상기 연성 인쇄회로기판(150)의 제 2홀(150a) 및 상기 보강재(170)의 제 1홀(170a)에 모두 순차적으로 삽입되면, 상기 하우징(130)의 상부 에 결합되는 렌즈 배럴(120)의 렌즈(L)를 통과하는 광축이 상기 하우징(130)의 하면에 부착되는 인쇄회로기판(140)의 이미지센서 수광부에 정확히 위치하게 된다.
따라서, 본 발명의 카메라 모듈(100)은 이미지센서와 렌즈(L) 간의 광축 틀어짐 현상을 방지하여 고해상도 및 해상도 관련 불량률을 감소시켜 상기 카메라 모듈(100)의 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 조립 작업성이 개선되어 카메라 모듈(100)의 생산성 및 경쟁력이 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변경 및 개량 형태 또는 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 대한 카메라 모듈에 대한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 채용되는 모듈 조립체의 하우징 체결보스와 연성 인쇄회로기판 및 보강재의 홀의 조립을 나타낸 저면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
100 : 카메라 모듈 110 : 모듈 조립체
120 : 렌즈 배럴 130 : 하우징
130a: 체결보스 140 : 인쇄회로기판
150 : 연성인쇄회로기판 150a: 제 2홀
160 : 커넥터 170 : 보강재
170a: 제 1홀
Claims (4)
- 각 모서리부에 제 1홀이 형성된 보강재;상기 보강재 상부에 부착되며 센서장착부 일측으로 커넥터가 구비된 연장부가 구비되고, 상기 제 1홀과 대응되는 위치에 제 2홀이 형성된 연성 인쇄회로기판; 및상기 연성 인쇄회로기판의 센서장착부에 부착되는 모듈 조립체로 구성되며,상기 모듈 조립체는,내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴; 및상부에 상기 렌즈배럴이 결합되고 하면에는 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판이 부착되며, 상기 제 1홀 및 제 2홀과 대응되는 위치의 저면에 상기 제 1홀 및 제 2홀에 삽입 결합되는 체결보스가 돌출 형성된 하우징;을 포함하는 카메라 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 체결보스의 높이는 상기 하우징의 하면에 부착되는 인쇄회로기판과 상기 연성 인쇄회로기판 및 보강재의 결합높이와 동일하게 구성되는 카메라 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1홀 및 제 2홀은 상호 동일한 크기와 형태를 갖는 카메라 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 모듈 조립체의 인쇄회로기판 각 모서리부에는 반원형태의 요홈으로 형성된 보스 안착부가 구비된 카메라 모듈.
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