KR100835068B1

KR100835068B1 - 카메라모듈의 연성회로기판

Info

Publication number: KR100835068B1
Application number: KR1020070000178A
Authority: KR
Inventors: 박상현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-01-02
Publication date: 2008-06-03

Abstract

카메라모듈의 연성회로기판을 제공한다.

본 발명은 적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴을 광축방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 액츄에이터 및 상기 액츄에이터에 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 포함하는 카메라모듈에 있어서, 상기 연성회로기판은, 상기 액츄에이터의 단자와 전기적으로 연결되는 단자연결부와; 상기 단자연결부로부터 상기 액츄에이터의 이동방향을 따라 일측으로 연장되어 서로 겹쳐지도록 접히는 벤딩부와; 상기 벤딩부의 연장된 끝단으로부터 상기 액츄에이터의 이동방향과 직각으로 연장되어 인쇄회로기판과 결합되는 단자부; 를 포함하여, 상기 액츄에이터의 이동에 따라 상기 연성회로기판의 일부가 상기 액츄에이터와 동일한 방향으로 이동한다.

본 발명에 의하면, 액츄에이터와 연성회로기판의 결합구조를 개선하여 액츄에이터에 의한 지속적인 스트레스나 갑작스런 충격(낙하)까지도 견딜 수 있다.

카메라모듈, 피에조 액츄에이터, 연성회로기판

Description

카메라모듈의 연성회로기판{Flexible PCB of Camera Module}

도1은 종래 카메라모듈의 전체 사시도이다.

도2는 종래 카메라모듈에서 액츄에이터와 연성회로기판이 전기적으로 연결된 모습을 도시한 평면도이다.

도3은 본 발명에 따른 카메라모듈의 전체 사시도이다.

도4는 본 발명에 따른 카메라모듈에서 액츄에이터와 연성회로기판이 전기적으로 연결된 모습을 도시한 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 렌즈배럴 120 : 액츄에이터

130 : 연성회로기판 132 : 단자연결부

134 : 벤딩부 136 : 단자부

본 발명은 카메라모듈의 연성회로기판에 관한 것이다.

일반적으로 휴대 이동통신 단말기인 휴대폰은 최근 그 크기가 작아지면서 동시에 그 기능이 점차 다양화 되어가는 추세이다. 이에 따라 휴대폰 본래의 기능인 통화기능 이외에 카메라를 구비하여 사진이나 동영상을 촬영할 수 있는 것을 기본기능으로 구현하고 있다.

상기와 같은 목적으로 휴대폰에 장착되는 카메라는 사진이나 동영상의 촬영시 오토포커스 기능까지 요구되는데 특히 기계적 변형으로 렌즈의 이동을 실현하는 피에조 엑츄에이터를 이용한 오토포커스 모듈은 슬림화 요구를 만족하면서도 오토포커스를 구현할 수 있다.

도1은 일반적인 피에조 엑츄에이터가 장착된 카메라모듈의 사시도이고, 도2는 종래 상기 카메라 모듈의 구동체인 피에조 엑츄에이터와 전기적 신호를 공급하는 연성회로기판이 접합된 평면도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 일반적인 카메라모듈(1)은 적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈배럴(10)과, 상기 렌즈배럴(10)을 광축방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 액츄에이터(20) 및 상기 액츄에이터(20)에 전기적으로 연결되는 연성회로기판(30)을 포함한다.

상기 렌즈배럴(10)은 도1에 도시한 바와 같이, 렌즈 수용부(12)와 연장부(14)로 이루어지는 사출성형물이다.

상기 렌즈 수용부(12)는 적어도 하나의 렌즈(11)가 광축을 따라 배열되도록 일정크기의 내부공간을 갖는 수용체이고, 상기 연장부(14)는 상기 렌즈 수용부(12)의 외부면으로부터 상기 액츄에이터(20)측으로 일정길이 연장되어 구비된다.

상기 렌즈 수용부(12)의 상부면에는 광축과 중심이 서로 일치하는 입사공(15)을 소정크기로 관통형성한다.

또한 상기 액츄에이터(20)는 마찰부재(22)와 압전체(24)로 이루어지는 직육면체상의 피에조 액츄에이터이다.

상기 마찰부재(22)는 상기 렌즈배럴(10)로부터 연장된 연장부(14)의 일측면과 접하도록 상기 액츄에이터(20)의 선단에 구비된다.

상기 압전체(24)는 외부면에 전원이 인가되도록 복수개의 전극단자와 전기적으로 연결되는 연성회로기판(30)을 구비하며, 상기 외부전극단자를 통해 인가되는 전원에 의해서 길이방향의 신축변형모드 및 두께방향의 굴곡변형모드가 가진될 수 있도록 내부에 특정 내부전극을 갖는 복수의 압전체가 적층되는 적층형 압전소자이다.

상기 연성회로기판(30)은 도2에 도시한 바와 같이, 상기 액츄에이터(20)와 'T'자 모양의 직각으로 본딩된 구조로 피에조 액츄에이터가 변형에 의한 이동시 상기 연성회로기판(30)의 접합부분에 지속적인 스트레스로 인한 크랙(Crack)이 발생하였다.

또한, 상기 액츄에이터(20)의 이동방향과 상기 연성회로기판(30)의 고정점(O)의 간섭으로 상기 액츄에이터(20)는 고정점(O)을 중심으로 T1,T2방향으로 틀어지고, 연성회로기판(30)의 목부분에 응력이 집중되는 문제가 발생하였다.

이에 따라, 카메라모듈의 연성회로기판의 단자부의 단락을 초래하고, 카메라모듈의 사용수명이 단축되며, 회로의 단선에 의한 제품불량이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 종래의 액츄에이터와 연성회로기판의 연결부위를 개선하여 카메라 모듈의 지속적인 스트레스나 갑작스런 충격(낙하)까지 견딜 수 있고 이에 따라 카메라 모듈의 수명을 연장하고, 제품의 신뢰성을 확보하는 카메라모듈의 연성회로기판을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴을 광축방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 액츄에이터 및 상기 액츄에이터에 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 포함하는 카메라모듈에 있어서, 상기 연성회로기판은, 상기 액츄에이터의 단자와 전기적으로 연결되는 단자연결부와; 상기 단자연결부로부터 상기 액츄에이터의 이동방향을 따라 일측으로 연장되어 서로 겹쳐지도록 접히는 벤딩부와; 상기 벤딩부의 연장된 끝단으로부터 상기 액츄에이터의 이동방향과 직각으로 연장되어 인쇄회로기판과 결합되는 단자부; 를 포함하여, 상기 액츄에이터의 이동에 따라 상기 연성회로기판의 일부가 상기 액츄에이터와 동일한 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈의 연성회로기판을 제공한다.

바람직하게, 상기 액츄에이터는 피에조 액츄에이터이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 카메라모듈의 전체 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 카메라모듈의 피에조 엑츄에이터와 이에 전기적으로 연결되는 연성회로기판의 측면도이다.

도3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 카메라모듈(100)은 적어도 하나의 렌즈(111)를 갖는 렌즈배럴(110)과, 상기 렌즈배럴(110)을 광축방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 액츄에이터(120) 및 상기 액츄에이터(120)에 전기적으로 연결되는 연성회로기판(130)을 포함한다.

상기 렌즈배럴(110)은 렌즈 수용부(112)와 연장부(114)로 이루어지는 사출성형물이고, 상기 렌즈 수용부(112)는 적어도 하나의 렌즈(111)가 광축을 따라 배열되도록 일정크기의 내부공간을 갖는 수용체이다.

상기 연장부(114)는 상기 렌즈 수용부(112)의 외부면으로부터 상기 액츄에이터(120)측으로 일정길이 연장되어 구비되는 것으로 상기 렌즈배럴(110)의 사출성형시 이에 일체로 구비될 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 사출성형되는 원통형상의 렌즈 수용부와 조립되어 결합되는 구조를 갖도록 별도로 사출성형될 수도 있다.

상기 렌즈 수용부(110)의 상부면에는 광축과 중심이 서로 일치하는 입사공(115)을 소정크기로 관통형성한다.

또한 상기 액츄에이터(120)는 마찰부재(122)와 압전체(124)로 이루어지는 직 육면체상의 피에조 액츄에이터이다.

상기 마찰부재(122)는 상기 렌즈배럴(110)로부터 연장된 연장부(114)의 일측면과 접하도록 상기 액츄에이터(120)의 선단에 구비된다. 이러한 마찰부재(122)는 내마모성이 우수하고 마찰계수가 비교적 큰 세라믹 또는 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하며 그 형상은 원통형에 한정되는 것은 아니며 반원형, 육면체형 등 상대물에 마찰력을 전달시킬 수 있는 형상이면 마찰부재로서 사용 가능하다.

상기 압전체(124)는 외부면에 전원이 인가되도록 복수개의 전극단자와 전기적으로 연결되는 연성회로기판(130)을 구비하며, 상기 외부전극단자를 통해 인가되는 전원에 의해서 길이방향의 신축변형모드 및 두께방향의 굴곡변형모드가 가진될 수 있도록 내부에 특정 내부전극을 갖는 복수의 압전체가 적층되는 적층형 압전소자이다.

상기 마찰부재(122)는 상기 연장부(114)에 일정세기의 탄성력으로 가압할 수 있도록 상기 마찰부재(122)가 구비된 상기 액츄에이터(120)의 선단의 정반대편에 해당하는 상기 압전체(124)의 후단에 예압부재(125)의 일측 자유단이 접하고, 타측 고정단은 베이스에 고정된다.

상기 연성회로기판(130)은 단자연결부(132)와, 벤딩부(134)와, 단자부(136)로 이루어진 기판부재이다.

상기 단자연결부(132)는 상기 액츄에이터(120)의 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 벤딩부(134)는 상기 단자연결부(132)로부터 상기 액츄에이터(120)의 이동방향을 따라 일측으로 연장되어 서로 겹쳐지도록 접히고, 상기 단자부(136)는 상기 벤딩부(134)의 연장된 끝단으로부터 상기 액츄에이터(120)의 이동방향과 직각으로 연장되어 인쇄회로기판(미도시)과 결합된다.

도4는 본 발명에 따른 액츄에이터의 이동에 따른 연성회로기판의 변형모습을 도시한 측면도이다.

상기 액츄에이터(120)는 20kHz이상의 초음파 영역의 공진 주파수에서 인접한 길이변형모드와 굽힘변형모드가 동시에 가진되도록 하여 상기 압전체(124) 일단에 부착된 상기 마찰부재(122)에서 타원형 궤적을 발생시킨다. 이러한 타원형 궤적의 운동방향은 압전체(124) 내, 외부 전극에 의하여 결정되는 가진영역에 따라 결정되며 이로써 렌즈의 이송 방향 변경이 가능한 것이다.

이 때, 상기 액츄에이터(120)는 타원운동을 억제하도록 고정되어 있기 때문에, 상기 마찰부재(122)는 상하 왕복직선운동만을 하게 되는 것이고, 상기 압전체(124)에 인가되는 전압의 전극에 따라 진동궤적의 방향은 상향 또는 하향으로 전환된다.

이러한 상기 액츄에이터(120)의 변형에 의한 이동에 따라 이에 전기적으로 연결된 상기 연성회로기판(130)의 일부가 상기 액츄에이터(120)와 동일한 방향으로 이동하게 된다.

실선으로 도시된 상기 액츄에이터(120)와 상기 연성회로기판(130)은 상기 액츄에이터(120)의 변형에 의한 이동시 점선으로 표시한 것과 같이 상기 연성회로기판(130)의 상기 단자부(136)는 고정되고 상기 액츄에이터(120)의 이동에 따라 상기 벤딩부(134)가 변형을 하며 상기 단자연결부(132)가 상기 액츄에이터(120)와 동일 한 방향으로 이동을 한다.

이에 의해 종래 액츄에이터와 연성회로기판이 가지는 목부분의 지속적인 스트레스나 갑작스런 충격(낙하)에 의해 크랙(Crack)이 발생하는 문제가 연성회로기판의 일부가 액츄에이터의 이동방향과 동일하게 이동하여 안정된 이동범위의 폭을 넓힘으로써 해결될 수 있다.

또한 액츄에이터의 이동방향과 연성회로기판의 고정점의 간섭으로 액츄에이터는 고정점을 중심으로 좌우로 틀어지는 문제가 발생하게 되는데, 개선된 연성회로기판은 액츄에이터의 이동방향과 연성회로기판의 간섭이 존재하지 않아서 액츄에이터의 틀어짐이 발생하지 않는다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 카메라모듈에 있어서 피에죠 액츄에이터와 전기적으로 연결되는 연성회로기판에 벤딩부를 구비함으로써, 종래 연성회로기판에 비하여 벤딩부에 의해 액츄에이터가 이동함에 따라 연성회로기판의 일부분도 동시에 동일한 방향으로 이동을 하여 안정된 이동범위의 폭을 넓힘으로써, 연성회로기판의 단자연결부에 집중되는 응력과 지속적인 스트레스로 인한 크랙 뿐만 아니라 갑작스런 충격(낙하)까지도 견딜 수 있는 낙하신뢰성이 높은 카메라모듈을 제공할 수 있다.

또한, 액츄에이터의 이동방향과 연성회로기판의 간섭이 존재하지 않아서, 액츄에이터의 틀어짐이 발생하지 않아 액츄에이터의 사용 수명이 길어질 수 있다.

Claims

적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴을 광축방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 액츄에이터 및 상기 액츄에이터에 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 포함하는 카메라모듈에 있어서,

상기 연성회로기판은,

상기 액츄에이터의 단자와 전기적으로 연결되는 단자연결부와;

상기 단자연결부로부터 상기 액츄에이터의 이동방향을 따라 일측으로 연장되어 서로 겹쳐지도록 접히는 벤딩부와;

상기 벤딩부의 연장된 끝단으로부터 상기 액츄에이터의 이동방향과 직각으로 연장되어 인쇄회로기판과 결합되는 단자부; 를 포함하여,

상기 액츄에이터의 이동에 따라 상기 연성회로기판의 일부가 상기 액츄에이터와 동일한 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈의 연성회로기판.
제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 피에조 액츄에이터임을 특징으로 하는 카메라모듈의 연성회로기판.
제1항에 있어서, 상기 연성회로기판의 단자연결부는 상기 액츄에이터의 상부면에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈의 연성회로기판.
제1항에 있어서, 상기 연성회로기판의 단자연결부는 상기 액츄에이터의 측면에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈의 연성회로기판.