KR100912465B1 - 소형 카메라용 셔터모듈과 이를 구비한 소형 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 카메라용 셔터모듈과 이를 구비한 소형 카메라 모듈에 관한 것으로, 피사체로부터 입사되는 빛을 차단하거나 개방시키는 셔터 블레이드와, 상기 셔터 블레이드를 구동시키는 구동수단이 구비된 셔터; 일측부가 상기 셔터의 구동수단에 전기적으로 접속되는 피복전선; 상기 피복전선의 타측부에 전기적으로 접속되는 접촉핀과, 상기 접촉핀을 외부와 차단시키도록 상기 접촉핀을 내부에 수용하는 외통으로 이루어지는 프로브핀; 물리적접촉에 의해 상기 프로브핀의 접촉핀과 전기적으로 접속가능한 접속단자가 구비되며, 상기 접속단자를 통해 상기 셔터의 구동수단을 구동가능한 전원을 공급하는 회로기판;을 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 카메라 모듈을 보다 소형화시킬 수 있으며, 납땜공정이 이루어질 필요가 없어 생산성을 향상과 제조단가의 저감을 구현할 수 있고, 셔터과 회로기판을 전기적으로 보다 안정되게 연결시킬 수 있는 소형 카메라용 셔터모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈, 셔터, 회로기판, 프로브핀, 전선

Description

소형 카메라용 셔터모듈과 이를 구비한 소형 카메라 모듈{shutter module for compact camera and compact camera module incorporating the same}

본 발명은 소형 카메라용 셔터모듈과 이를 구비한 소형 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라모듈을 구성하는 부품사이의 여유공간부를 활용하여 셔터과 회로기판을 전기적 접속시킴으로써 카메라 모듈을 보다 소형화시킬 수 있는 소형 카메라용 셔터모듈과 이를 구비한 소형 카메라 모듈에 관한 것이다.

근래에 휴대폰과 같은 통신 단말기는 대부분 카메라 기능을 가지는데, 이러한 카메라 기능을 구현함에 있어서는 통신 단말기상에 장착가능한 소형의 크기를 가지는 카메라 모듈을 사용하고 있으며, 이러한 모바일용 카메라 모듈은 다양한 구조가 개발되어 있으나, 도 1에 도시된 add-on module type이나, 도 2에 도시된 embedded case type이 가장 일반적으로 적용되고 있다.

상기 add-on module type과 embedded case type은, 셔터(10)과 회로기판(20)을 접속시킴에 있어서는, 모두 FPCB(flexible printed circuit board)(30)를 이용하고 있으며, FPCB(30)가 케이스(40) 내부에 위치되거나(add-on module type), 케이스형상의 셔터(10)에 일체로 결합(embedded case type)되는 구조를 가진다.

FPCB는 전기, 전자기기에서 두개의 부품이 서로 전원을 공급하거나 신호를 주고받을 수 있도록 연결시키는 케이블로써, 굴곡이 가능하여, 굴곡이 있거나 회전부가 있는 휴대폰, 노트북, 플라즈마 디스플레이 장치와 같은 전자 기기 전반에 널리 사용되고 있다.

모바일용 카메라 모듈에서 셔터에 전원을 공급하기 위해 설치되는 FPCB는 도 1, 2에 도시된 바와 같이 케이스(40)가 형성하는 한정된 공간 내에서 굴곡된 상태로 설치되거나, 모서리부를 가지는 케이스형상의 셔터(20)에 굴곡된 상태로 부착설치가 이루어지게 된다.

상기 FPCB(30)를 설치함에 있어서 상기 회로기판(20)과의 접속은, 상기 FPCB(30)의 굴곡을 최소화하면서 명확한 접속이 이루어지도록, 상기 회로기판(20)의 외곽부 내지 둘레부 상에서 납땜으로 이루어지는데, 이에 따라 카메라 모듈의 주요부품이 차지하는 공간에, 상기 FPCB(30)의 두께, 납땜부로 인한 공간이 추가되어 카메라 모듈의 실질적인 사이즈가 결정된다.

상기와 같이 FPCB를 이용한 구조에서는, 상기 FPCB가 납땜이 최적으로 이루어질 수 있는 일정한 길이와 형태로써 설치가 이루어지게 되어, 상기 FPCB의 위치변경 등에 의해서는 보다 소형화를 구현할 수가 없다는 한계가 있었으며, 납땜공정으로 인해 생산성이 저하되고 제조단가가 높아지는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 FPCB는 회로패턴의 일부에라도 손상이 발생하게 되면 전원을 공급하거나 신호를 전달하는 제기능을 수행할 수 없는데, 상기와 같이 굴곡된 상태로 설치되면 굴곡부에 응력이 집중적으로 작용하게 되어 상기 회로패턴이 쉽게 손 상될 뿐 아니라, 낮은 온도에서는 보다 쉽게 단락이 발생된다는 다른 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 카메라 모듈의 주요부품이 형성하는 여유공간을 이용하여 셔터과 회로기판을 연결시킴으로써 보다 소형화가 가능하고, 납땜공정으로 인한 생산성 저하와 제조단가의 상승을 방지시킬 수 있는 소형 카메라용 셔터모듈과 이를 구비한 소형 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 보다 유연하게 굴곡변형 가능한 소재를 이용하여 셔터과 회로기판을 전기적으로 보다 안정되게 연결시킬 수 있는 소형 카메라용 셔터모듈과 이를 구비한 소형 카메라 모듈을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 셔터 블레이드와, 상기 셔터 블레이드를 구동시키는 구동수단이 구비된 셔터; 상기 셔터에 일측 단부가 연결된 피복전선; 상기 피복전선의 타측부가 접속된 접촉핀과, 상기 접촉핀이 내부에 수용되어 전기적으로 절연되는 외통으로 구성된 프로브핀; 및 상기 프로브핀의 접촉핀 하단부가 접촉지지되는 접속단자가 일측에 구비된 회로기판; 을 포함하여 구성되는 소형 카메라용 셔터모듈을 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 피복전선은, 임의로 절곡변형가능한 전도성 소재로 이루어진 전선부와, 상기 전선부의 외면에 절연소재로 피복처리된 피복부로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프로브핀의 접촉핀은, 상기 외통 내부에서 탄성적으로 슬라이딩 유동되며, 상기 피복전선과 전기적으로 연결 가능한 도전성 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 프로브핀의 접촉핀은, 상기 외통 내부에 삽입된 탄성스프링에 의해 상기 회로기판측으로 탄성가압력을 전달받는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프로브핀의 접촉핀은, 상기 회로기판과의 접속부에 다수의 돌기가 형성됨이 바람직하며, 상기 돌기는, 상기 접촉핀의 하단면에 격자상으로 돌출형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 프로브핀의 외통은, 상기 접촉핀의 외주면을 전기적으로 절연시키기 위한 합성수지 재질의 절연재로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프로브핀의 외통은, 일단부가 개방된 중공의 원통형상을 가지며, 일측에 상기 피복전선이 통과가능한 폭으로 상기 접촉핀의 길이방향을 따라 연장되는 슬릿이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은, 접속단자가 구비된 회로기판; 유니트고정구에 의해 상기 회로기판상에 설치되는 카메라 유니트; 셔터 블레이드와, 상기 셔터 블레이드를 구동시키는 구동수단이 구비된 셔터; 상기 혀터에 일측단부가 연결된 피복전선; 상기 피복전선의 타측부가 접속된 접촉핀과, 상기 접촉핀이 내부에 수용되어 전기적으로 절연되는 외통으로 구성된 프로브핀; 및 상기 카메라유니트, 셔터, 피복전선, 프로브핀을 내부에 수용하며 상기 유니트고정구상에 결속고정되는 케이싱;을 포함하여 구성되는 소형 카메라 모듈을 다른 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 프로브핀은, 상기 카메라 유니트, 셔터, 케이싱 사이에 형성되는 여유공간부상에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 케이싱은, 후크걸림에 의해 상기 유니트고정구상에 결속고정되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 카메라 유니트, 셔터, 케이싱 형성하는 여유공간상에 셔터과 회로기판을 연결시키는 피복전선과 프로브핀을 위치시킴으로써 카메라 모듈을 보다 소형화시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 프로브핀의 접촉핀을 회로기판의 접속단자상에 물리적으로 접속시킴으로써 간단하게 셔터과 회로기판을 전기적으로 연결시킬 수 있어, 납땜공정이 이루어질 필요가 없으며, 이에 따라 생산성 향상과 제조단가의 저감을 구현할 수 있다는 다른 효과가 있다.

그리고, 셔터과 회로기판 사이에 형성되는 여유공간을 활용하기 위해 굴곡변형되는 정도로는 손상이 발생하지 않는 피복전선과 같이 보다 유연하게 굴곡변형 가능한 소재를 이용함으로써, 셔터과 회로기판을 전기적으로 보다 안정되게 연결시킬 수 있다는 다른 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 제1실시예를 도시한 요부사시도 이고, 도 4는 도 3에서 연결유니트를 생략한 상태를 도시한 요부사시도이며, 도 5는 도 4의 정면도이고, 도 6은 셔터과 프로브핀의 연결상태를 보인 요부사시도이며, 도 7은 프로브핀과 전선의 연결상태를 보인 사시도이고, 도 8은 도 7을 다른 방향에서 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 소형 카메라 모듈은 크게 회로기판(100), 카메라 유니트(200), 셔터(400), 피복전선(500), 프로브핀(600), 케이싱(700)으로 이루어지며, 상기 회로기판(100), 카메라 유니트(200), 셔터(400), 케이싱(700) 사이에 형성되는 여유공간부상에 상기 피복전선(500)과 프로브핀(600)이 설치된 구조를 가진다.

상기 회로기판(100)은 카메라 모듈 내, 외부에 설치되는 여러 어셈블리간의 전기적 접속과 신호의 전달이 가능하도록하는 회로패턴이 구비되는 구성요소로, 피사체로부터 입사받은 영상정보를 디지털 처리하는 이미지센서(미도시)가 장착되며, 표면상에는 주변 연결기기와의 전기적 접속에 의해 전원을 공급가능한 다수의 접속단자(110)가 구비된다.

상기 카메라 유니트(200)는 auto focus와 같은 카메라 기능을 가지고 상기 회로기판(100)에 인접 내지 접속 설치되어, 렌즈(미도시)를 통해 입사되는 빛을 사용자의 조작에 의해 다양한 방식으로 상기 회로기판(100) 장착된 상기 이미지센서로 안내하게 되는 구성요소로, 이러한 카메라 유니트의 기술구성은 공지기술을 따르므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 유니트고정구(300)는 상기 카메라 유니트(200)를 상기 회로기판(100)상에 안정되게 고정시키도록 매개하는 구성요소로, 상기 회로기판(100)과의 접속이 이루어지는 일측부는 상기 회로기판(100)상에 접속가능한 형상을 가지며, 상기 카메라 유니트(200)와의 접속이 이루어지는 타측부는 상기 카메라 유니트(200)에 대응되는 형상을 가진다.

상기 유니트고정구(300)의 형상은 상기 회로기판(100)과 카메라 유니트(200)의 형상에 따라 주요하게 결정되나, 상기 회로기판(100)과 카메라 유니트(200) 사이에 설치되므로, 상기 회로기판(100)과 카메라 유니트(200) 사이에 위치하게 되는 다른 구성요소들의 설치상태와, 상기 케이싱(700)과의 접속 또한 고려하여 그 형상이 결정되는 것이 바람직하다.

상기 셔터(400)는 렌즈로 입사되는 빛을 차단하거나 개방시키는 셔터 블레이드(미도시)와, 상기 셔터 블레이드를 구동시키는 구동수단(미도시)을 구비하여 상기 카메라 유니트(200)의 빛 입사부측에 설치되는 구성요소로, 이러한 셔터의 기술구성 또한 공지기술을 따르므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 기술내용을 도시하고 있는 도면상에서 상기 회로기판(100), 카메라 유니트(200), 유니트고정구(300), 셔터(400)는 상기 셔터(400)과 회로기판(100)간의 전기적 연결구조를 명확하게 나타내기 위해서 간결하게 도시되어 있음에 유의한다.

상기 피복전선(500)은 임의로 절곡변형가능한 전도성 소재로 이루어진 전선부(510)와, 상기 전선부(410)의 외면에 절연소재로 피복처리된 피복부(520)로 이루어진 구성을 가지고, 상기 셔터(400)의 구동수단과 프로브핀(600)(이하 설명)에 양단부가 각각 전기적으로 접속된다.

상기 프로브핀(600)은 크게 접촉핀(610)과 외통(620)으로 이루어지며, 상기 접촉핀(610)은 도전성 재질로 구성되어 상기 피복전선(500)에 전기적으로 연결되고, 물리적접촉에 의해 상기 회로기판의 접속단자(110)에 전기적으로 접속되며, 상기 외통(620)은 합선수지재와 같은 절연재로 구성되어 상기 접촉핀(610)의 외주면을 전기적으로 절연시키며 상기 접촉핀(610)을 내부에 수용한다.

상기 프로브핀의 접촉핀(610)은, 물리적접촉에 의해 상기 회로기판의 접속단자(110)와 접속됨에 있어서, 상기 접속단자(110)와의 접속이 명확하게 이루어질 수 있도록 도 8에 도시된 바와 같이 상기 접속단자(110)와의 접속부에 다수의 돌기(611)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 돌기(611) 각각이 말단부측으로 갈수록 좁은 단면적을 가지고, 전부 일정한 돌출높이를 가지는 형상(이하 격자상으로 돌출형성된다고 한다)을 가지면, 상기 접속단자(110)와 여러 개소에서 보다 명확하게 접속이 이루어질 수 있으며, 이물질 등이 상기 접속단자(110)와의 사이로 유입되어도 다수의 돌기(611) 전부가 단락될 가능성이 적어지므로 보다 안정된 접속상태를 구현할 수 있다.

상기 프로브의 외통(620)은, 상기 접속단자(110)와의 접속이 이루어지게 되는 일단부가 상기 외통(620) 외측으로 돌출된 상태로 상기 접촉핀(610)이 내부에 수용되고, 상기 접촉핀(610)이 상기 외통(620) 내외측으로 유동가능하도록, 일단부가 개방된 중공의 원통형상을 가진다.

상기 접촉핀(610)을 상기 외통(620) 외측으로 밀어내는 방향으로의 복원력을 가지도록 상기 외통(620) 내부에 탄성스프링(미도시)을 삽입하면, 상기 접촉 핀(610)이 상기 접속단자(110)와 접속된 상태에서 상기 탄성스프링에 의해 상기 회로기판(100)측으로 탄성가압력을 전달받게 되어, 상기 접촉핀(610)과 접속단자(110)간의 접촉이 보다 안정되고 명확하게 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 외통(620) 내부에 탄성스프링(미도시)을 삽입하면, 상기 탄성스프링의 탄성변형 및 복원에 의해 상기 프로브핀(600) 자체의 길이가 신축조정가능하여, 상기 프로브핀(600)을 설치함에 있어서, 상기 외통(620)의 길이에 해당되는 공간부만 확보되어도 상기 접촉핀(610)을 상기 외통(620) 내측으로 가압한 상태로 상기 공간부상에 도입시킨 후 가압을 해제하는 방법으로 설치가 이루어질 수 있다.

상기 프로브핀(600)의 삽입경로가 확보된다면, 상기와 같은 방법에 의해, 카메라 모듈의 다른 구성요소들이 정위치 고정설치된 상태에서도 다른 구성요소들간의 결합을 해제시킬 필요없이 간단하게 설치가능하여, 카메라 모듈을 조립제작함에 있어서, 작업환경이나 다른 구성요소들의 설치구조를 고려하여, 기존의 방식과 접목하거나 기존의 방식과 상기와 같은 방법 중 보다 적합한 방법을 채택함으로써, 조립작업의 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 프로브핀(600)을 설치함에 있어서는, 상기 접속단자(110)와의 접촉부 외에는 상기 접촉핀(610)과 주변 구성요소들간에 명확한 전기적 절연상태를 가지도록 하여야 하며, 조립과정에서 상기 접촉핀(610)과 접속이 이루어지거나 인접하게 위치되는 부분에 UV sealing 처리를 하는 것과 같은 방법을 적용하는 것도 바람직하다.

상기 외통(620)의 측면부상에는, 상기 피복전선(500)이 상기 외통(620) 외부의 상기 셔터(400)과 상기 외통(620) 내부의 접촉핀(610)을 무리없이 연결시킬 수 있도록, 상기 피복전선(500)이 통과가능한 폭으로 슬릿(621)이 형성되며, 상기 슬릿(621)은 상기 접촉핀(610)의 유동을 고려하여 상기 접촉핀(610)의 길이방향으로의 연장길이를 가지는 것이 바람직하다.

상기 케이싱(700)은 상기 카메라유니트(200), 셔터(400), 피복전선(500), 프로브핀(600)을 내부에 수용하며, 상기 유니트고정구(300)상에 결속고정되는 구성요소로, 접착에 의해 상기 유니트고정구(300)와 결합이 이루어지게 되면 조립정밀도를 일정하게 유지할 수 없고 접착제의 두께에 해당되는 만큼 카메라 모듈의 사이즈가 커지게 되므로, 상기 유니트고정구(300)와 기구적인 결합에 결속이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1실시예에서, 상기 유니트고정구(300)에는 상기 케이싱(700)과 접속이 이루어지는 접속부상에 후크(310)가 구비되며, 상기 케이싱(700)에는 상기 후크(310)에 대응되는 위치에 후크걸림공(710)이 형성되어, 상기 케이싱(700)와 유니트고정구(300)를 상호 접속시키면 상기 케이싱(700)과 유니트고정구(300)가 후크걸림에 의해 정위치에 견고하게 결속고정이 이루어지게 된다.

종래에 FPCB를 이용하여 셔터과 회로기판을 연결시킴에 있어서는, FPCB의 설치위치, FPCB의 두께, 납땜처리로 인해 공간상의 제약이 많았으나, 상기 프로브핀(600)은 상기 카메라 유니트(200), 셔터(400), 케이싱(700) 사이에 형성되는 여유공간부를 이용하여 자유롭게 설치가 이루어질 수 있고, 상기 피복전선(500) 또한 상기 셔터(400)과 프로브핀(600)을 연결시킴에 있어서 상기 피복전선(500)의 삽입을 위한 별도의 공간부를 마련할 필요없이 유연하게 굴곡변형된 상태로 설치가 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 피복전선(500)과 프로브핀(600)을 구비하기 위한 별도의 추가공간이 마련될 필요가 없어, 기존에 FPCB와 납땜부가 차지하던 부피에 해당되는 만큼 카메라 모듈을 보다 소형화시킬 수 있다.

그리고, 상기 피복전선(500)이 상기 셔터(400)과 회로기판(100) 사이에 형성되는 여유공간을 활용하기 위해 굴곡변형되는 정도로는 손상이 발생하지 않으므로, 기존에 FPCB의 굴곡부에서 단락이 쉽게 발생하던 것과 비교하여, 상기 셔터(400)과 회로기판(100)을 전기적으로 보다 안정되게 연결시킬 수 있다.

또한, 상기 프로브핀의 접촉핀(610)을 상기 회로기판의 접속단자(110)상에 물리적으로 접속시킴으로써 간단하게 셔터과 회로기판을 전기적으로 연결시킬 수 있어, 조립과정에서 납땜공정이 이루어질 필요가 없으므로, 납땜공정의 생략으로 인한 생산성 향상과 제조단가의 저감을 구현할 수 있다.

도 1 - add-on module type 셔터을 구비한 종래의 카메라 모듈을 도시한 요부사시도

도 2 - embedded case type 셔터을 구비한 종래의 카메라 모듈을 도시한 요부사시도

도 3 - 본 발명에 따른 소형 카메라 모듈의 제1실시예를 도시한 요부사시도

도 4 - 도 3에서 연결유니트를 생략한 상태를 도시한 요부사시도

도 5 - 도 4의 정면도

도 6 - 셔터과 프로브핀의 연결상태를 보인 요부사시도

도 7 - 프로브핀과 전선의 연결상태를 보인 사시도

도 8 - 도 7을 다른 방향에서 도시한 사시도

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

100 : 회로기판 110 : 접속단자

200 : 카메라 유니트 300 : 유니트고정구

310 : 후크 400 : 셔터

500 : 피복전선 510 : 전선부

520 : 피복부 600 : 프로브핀

610 : 접촉핀 611 : 돌기

620 : 외통 621 : 슬릿

700 : 케이싱 710 : 후크걸림공

Claims (11)

1. 셔터 블레이드와, 상기 셔터 블레이드를 구동시키는 구동수단이 구비된 셔터;

   상기 셔터에 일측 단부가 연결된 피복전선;

   상기 피복전선의 타측부가 접속되며 하부측에 다수의 돌기가 형성된 접촉핀과, 상기 접촉핀이 내부에 수용되어 전기적으로 절연되는 외통으로 구성된 프로브핀; 및

   상기 프로브핀의 접촉핀 하단부가 접촉지지되는 접속단자가 일측에 구비된 회로기판;

   을 포함하는 소형 카메라용 셔터모듈
2. 제 1항에 있어서, 상기 피복전선은,

   임의로 절곡변형가능한 전도성 소재로 이루어진 전선부와, 상기 전선부의 외면에 절연소재로 피복처리된 피복부로 이루어짐을 특징으로 하는 소형 카메라용 셔터모듈
3. 제 1항에 있어서, 상기 프로브핀의 접촉핀은,

   상기 외통 내부에서 탄성적으로 슬라이딩 유동되며, 상기 피복전선과 전기적 으로 연결 가능한 도전성 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 소형 카메라용 셔터모듈
4. 제 1항 또는 제3항에 있어서, 상기 프로브핀의 접촉핀은,

   상기 외통 내부에 삽입된 탄성스프링에 의해 상기 회로기판측으로 탄성가압력을 전달받음을 특징으로 하는 소형 카메라용 셔터모듈
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 돌기는,

   상기 접촉핀의 하단면에 격자상으로 돌출형성된 것을 특징으로 하는 소형 카메라용 셔터모듈
7. 제1항에 있어서, 상기 프로브핀의 외통은,

   상기 접촉핀의 외주면을 전기적으로 절연시키기 위한 합성수지 재질의 절연재로 구성된 것을 특징으로 하는 소형 카메라용 셔터모듈
8. 제 1항에 있어서, 상기 프로브핀의 외통은,

   일단부가 개방된 중공의 원통형상을 가지며, 일측에 상기 피복전선이 통과가능한 폭으로 상기 접촉핀의 길이방향을 따라 연장되는 슬릿이 형성됨을 특징으로 하는 소형 카메라용 셔터모듈
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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