KR100947950B1

KR100947950B1 - 모바일 기기용 카메라모듈

Info

Publication number: KR100947950B1
Application number: KR1020080065295A
Authority: KR
Inventors: 이재혁
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2010-03-15
Also published as: KR20100005312A

Abstract

본 발명은 카메라모듈의 하우징과 회로기판 사이에 틈새가 발생하지 않게 고정 결합하고 카메라모듈의 낙하시 충격으로부터 센서의 파손을 방지할 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것으로, 본 발명은 이미지센서가 전기적으로 연결된 회로기판; 이미지센서로 외부 사물의 이미지를 전달하는 렌즈들이 내장된 렌즈배럴이 결합되며 회로기판의 상면에 안착되는 하우징; 상면에 회로기판이 안착되는 플레이트; 하우징과 회로기판의 사이 및 회로기판과 플레이트 사이에 각각 개재되어 틈새를 밀봉하고 충격을 흡수하는 탄성실링부재; 및 하우징 및 플레이트에 각각 구비되어 하우징과 회로기판과 플레이트를 물리적으로 체결하기 위한 체결수단;을 포함한다.

카메라, 모바일 기기, 밀봉, 실링, 탄성, 결합편, 결합돌기

Description

모바일 기기용 카메라모듈{Camera module for mobile device}

본 발명은 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카메라모듈의 하우징과 회로기판 사이에 틈새가 발생하지 않게 고정 결합하고 카메라모듈의 낙하시 충격으로부터 센서의 파손을 방지할 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것이다.

최근 휴대폰을 비롯한 모바일 기기의 소형화와 슬림화의 추세에 따라 이에 실장되는 부품의 크기를 줄이는 것이 업계의 화두로 대두되고 있는 가운데 실장되는 부품의 소형화와 더불어 더욱 향상된 기능을 발휘하기 위하여 고집적화 기술이 접목되고 있다.

특히, 현재의 모바일 기기 등에 채용되고 있는 카메라 모듈은 카메라폰이나 PDA, 스마트폰 및 노트북 컴퓨터 등에 적용되고 있는바, 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형이면서도 고성능의 촬상 기능을 구비하여야 하여, 이와 같은 소형의 모바일 기기용 카메라모듈의 일례가 도 3에 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 모바일 기기용 카메라모듈은 다수개 의 렌즈(11)가 내장된 렌즈배럴(10), 렌즈배럴(10)이 결합되는 하우징(20), 이미지센서가 결합된 회로기판(30) 및 접착제(40)로 구성된다.

렌즈배럴(10)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈(11)로 외부의 사물을 카메라모듈 내부의 이미지센서로 모아주기 위한 것으로, 그 외주면에 형성된 나사산(12)에 의해 하우징(20)에 나사결합된다.

하우징(20)은 렌즈배럴(10)을 지지함과 동시에 회로기판(30)에 고정되게 결합되어 이미지센서를 보호하기 위한 것으로, 렌즈배럴(10)이 결합되는 홀더부(21)의 내주면에는 렌즈배럴(10)의 나사산(12)과 치합되는 나사골이 형성되어 있다.

회로기판(30)은 외부 영상을 전기 신호로 변환하는 이미지센서가 전기적으로 결합되어 있으며, 카메라폰 등의 모바일 기기에 전기적으로 연결되어 이 전기 신호를 전송한다.

접착제(40)는 하우징(20)을 회로기판(30)에 고정되게 결합하기 위한 것으로, 회로기판(30)의 하우징(20)이 결합될 부위를 따라 도포되며, 하우징(20)이 접착제(40)의 위에 안착된 후, 소정의 시간이 경과되거나 접착제(40)의 특성에 맞는 조건이 이루어지면 하우징(20)을 회로기판(30)에 고정되게 결합시킨다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래 기술의 모바일 기기용 카메라모듈은 접착제(40)가 회로기판(30)상에 불균일하게 도포되는 경우 하우징(20)과 회로기판(30) 사이에 틈새가 발생할 수 있으며, 이러한 틈새로 인해 카메라모듈의 내부에 이물질 등이 침투할 수 있고 하우징(20)과 회로기판(30)이 견고히 부착되지 못함으로써 카메라모듈의 낙하시 발생하는 충격으로 하우징(20)과 회로기판(30)이 쉽게 분리되는 문제점이 있었다.

또한, 접착제(40)가 회로기판(30)상에 과도하게 도포되는 경우, 하우징(20)의 결합시 접착제(40)가 회로기판(30)의 측면쪽으로 흘러 외관 불량 및 치수 불량이 발생할 수 있으며, 접착제(40)가 회로기판(30)에 형성된 회로 또는 이미지센서 쪽으로 흘러 회로 또는 이미지센서의 파손이 발생될 수 있었다.

또한, 접착제(40)에 의해 하우징(20)과 회로기판(30)이 완전히 고정결합되기 때문에, 이미지센서의 교체 및 보수가 어려우며, 이로 인해 사소한 불량에도 불구하고 카메라모듈 전체를 폐기하여야만 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 하우징과 회로기판의 사이에 틈새가 발생하지 않도록 하우징과 회로기판의 사이에 탄성실링부재를 개재하고 하우징과 회로기판을 물리적으로 체결함으로써, 접착제를 사용하지 않으면서도 하우징과 회로기판 사이의 틈새의 발생을 방지함과 동시에 하우징과 회로기판을 견고히 고정할 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 하우징과 회로기판을 물리적으로 고정되게 결합함으로써, 종래기술에서 발생할 수 있었던 접착제의 과다 도포에 의한 외관 및 치수 불량 또는 회로 및 이미지센서의 파손을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 하우징과 회로기판이 물리적으로 고정되게 결합함으로써, 이미지센서의 교체 및 유지 보수를 매우 용이할 수 있는 카메라모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모바일 기기용 카메라모듈에 있어서, 이미지센서가 전기적으로 연결된 회로기판; 상기 이미지센서로 외부 사물의 이미지를 전달하는 렌즈들이 내장된 렌즈배럴이 결합되며 상기 회로기판의 상면에 안착되는 하우징; 상면에 상기 회로기판이 안착되는 플레이트; 상기 하우징과 상기 회로기판의 사이 및 상기 회로기판과 상기 플레이트 사이에 각각 개재 되어 틈새를 밀봉하고 충격을 흡수하는 탄성실링부재; 및 상기 하우징 및 상기 플레이트에 각각 구비되어 상기 하우징과 상기 회로기판과 상기 플레이트를 물리적으로 체결하기 위한 체결수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 체결수단은 상기 하우징의 외주벽에 돌출형성된 결합돌기; 및 상기 플레이트의 모서리에 구비되며 상기 결합돌기가 삽입되는 결합공이 형성된 결합편;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은 정사각형 박스 형태를 가지며 4개의 외주벽 각각에 모두 4개의 결합돌기가 돌출형성되며, 상기 플레이트는 정사각판 형태를 가지며 4개의 모서리 각각에 모두 4개의 결합편이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합편은 상기 결합돌기와 분리가능하도록 탄성 변형 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성실링부재는, 상기 하우징과 상기 회로기판의 사이에 개재되는 제1탄성실링부재; 및 상기 회로기판과 상기 플레이트 사이에 개재되는 제2탄성실링부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1탄성실링부재는 상기 회로기판에 밀착되는 상기 하우징의 테두리를 따라 개재되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1탄성실링부재는 정사각형 고리 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2탄성실링부재는 상기 플레이트의 상면 전체에 안착되도록 상 기 플레이트와 동일한 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성실링부재는 높은 밀봉특성 및 탄성을 갖는 고무 재질인 것을 특징으로 한다.

이와 달리, 상기 탄성실링부재는 높은 밀봉특성 및 탄성을 갖는 PORON으로 제작되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 하우징과 회로기판의 사이에 실링 특성 및 탄성이 높은 제1탄성실링부재를 개재하고 회로기판과 플레이트 사이에 제2탄성실링부재를 개재함으로써, 하우징과 회로기판 사이가 완전히 밀봉됨과 동시에 카메라모듈의 낙하시 발생할 수 있는 충격이 제1 및 제2탄성실링부재에 의해 흡수될 수 있기 때문에, 내구성이 높은 모바일 기기용 카메라모듈을 제공할 수 있다.

또한, 하우징에 형성된 결합돌기와 플레이트에 구비된 결합편이 물리적으로 체결되기 때문에, 종래기술에서 발생할 수 있었던 접착제의 과다 도포에 의한 외관 및 치수 불량 또는 회로 및 이미지센서의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 결합편을 결합돌기로부터 분리함으로써 카메라모듈 전체의 분해가 용이하기 때문에, 이미지센서, 회로기판 및 하우징 등의 부품의 교체 및 유지 보수가 매우 용이할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기용 카메라모듈(100)은 렌즈배럴(110), 하우징(120), 이미지센서(130), 회로기판(140), 탄성실링부재(150), 플레이트(160) 및 체결수단(170)을 포함한다.

렌즈배럴(110)은 그 내부에 내장된 다수개의 렌즈(111)로 외부의 사물의 이미지를 카메라모듈(100) 내부로 모아주기 위한 것으로, 외주면에 형성된 나사산(112)에 의해 하우징(120)에 나사결합된다.

하우징(120)은 렌즈배럴(110)을 지지함과 동시에 회로기판(140)에 고정되게 결합되어 이미지센서(130)를 보호하기 위한 것으로, 전체적으로 정사각 박스형태를 가지며 이미지센서(130)를 덮도록 회로기판(140)에 밀착되게 결합되는 몸체부(121)와 이 몸체부(121)에 일체로 구비되며 렌즈배럴(110)이 나사결합되는 홀더부(122)로 이루어진다.

몸체부(121)는 도 1에 도시한 바와 같이, 플레이트(160) 및 회로기판(140)과 동일한 크기로 제작되며, 카메라모듈(100)의 경량화를 달성할 수 있도록 플라스틱 등의 경량재료로 제작되는 것이 바람직하다.

한편, 몸체부(121)의 4개의 외주벽에는 하우징(120)을 플레이트(160)에 고정 결합하기 위한 4개의 결합돌기(171)가 각각 구비되며, 이 결합돌기(171)는 플라스틱 등으로 하우징(120)을 사출성형할 시 몸체부(121)의 외주벽에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

홀더부(122)는 몸체부(121)의 상면에 일체로 사출성형되는 것으로, 전체적으로 중공의 원통형으로 형성되며, 그 내주면에는 렌즈배럴(110)이 나사결합되도록 렌즈배럴(110)의 나사산에 대응하는 나사골이 형성된다.

이미지센서(130)는 렌즈배럴(110)을 통해 전달되는 외부 사물의 이미지를 전기 신호로 변환하기 위한 것으로, 회로기판(140)에 전기적으로 연결되도록 고정 설치되며, 회로기판(140)에 설치된 후 하우징(120)에 의해 덮여져 보호된다.

회로기판(140)은 그 상면에 전기적으로 연결된 이미지센서(130)에서 발생하는 전기 신호를 카메라폰, PDA 또는 노트북 컴퓨터 등의 모바일 기기로 전달하기 위한 것으로, 상면에는 소정의 인쇄회로기판의 제작 공정에 의하여 형성된 회로패턴이 구비된다. 본 실시예에서 회로기판(140)은 하우징(120) 및 플레이트(160)의 형상에 맞게 정사각형으로 도시하였으나, 회로기판(140)의 일측에 모바일 기기와의 전기적 연결을 위한 별도의 커넥터 등이 설치될 수 있다.

탄성실링부재(150)는 하우징(120)과 회로기판(140)의 사이에 개재되어 하우징(120)과 회로기판(140) 사이의 틈새를 봉인함과 동시에 카메라모듈(100)의 낙하 시 발생할 수 있는 충격을 흡수하기 위한 것으로, 본 실시예에서 탄성실링부재(150)는 하우징(120)과 회로기판(140) 사이에 개재되는 제1탄성실링부재(151)와 회로기판(140)과 플레이트(160) 사이에 개재되는 제2탄성실링부재(152)로 이루어진다.

제1탄성실링부재(151)는 하우징(120)의 몸체부(121)에 대응하도록 정사각형 고리 형태를 가지며, 하우징(120)이 회로기판(140)에 안착되는 경우 하우징(120)과 회로기판(140) 사이에 틈새가 발생하지 않도록 하우징(120)과 회로기판(140)을 밀봉함과 동시에, 외부로부터 주어지는 충격을 흡수한다.

제2탄성실링부재(152)는 회로기판(140) 또는 플레이트(160)에 대응하도록 정사각판 형태를 가지고 플레이트(160)의 상측면에 안착되어 플레이트(160)를 통해 전달되는 외부 충격을 흡수함으로써 회로기판(140) 및 이미지센서(130)를 보호한다.

본 발명의 탄성실링부재(150)는 외부 이물질이 하우징(120)과 회로기판(140)의 사이의 틈새를 통해 카메라모듈(100)의 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있도록 높은 정도의 봉인성을 가짐과 동시에, 카메라모듈(100)의 낙하시 충격을 흡수할 수 있을 정도의 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 탄성실링부재(150)는 압착에 의한 변형이 적고 실링 특성이 매우 우수하고 타 소재에 비하여 오염성 및 오염에 의한 영향을 적게 받을 수 있으며 가공특성이 좋은 재료로 제작되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 상기와 같은 특성을 모두 갖는 고무 또는 PORON® 등의 재료로 탄성실링부재(150)를 제 작한다.

여기서, 탄성실링부재(150)로 사용되는 PORON®은 고밀도이며 극히 세밀하고 균일한 셀(cell) 구조를 갖는 고성능 우레탄 폼으로, 이는 점점 고기능, 다용도화 되는 휴대전화, LCD, 카메라 등의 정밀 부품 주변의 충격흡수제, 봉인재, 이물방지재로서 사용되고 있다. 본 실시예에의 PORON® 재질의 탄성실링부재(150)는 대략 0.24 내지 0.48(g/㎤)의 밀도를 가지며 5.5 내지 27.5(㎏/㎠)의 인장강도를 갖는 것이 바람직하다.

플레이트(160)는 회로기판(140)의 하측면에 밀착되게 결합되어 회로기판(140)을 보호함과 동시에 하우징(120)과 회로기판(140)을 물리적으로 체결하기 위한 것으로, 하우징(120)에 대응하도록 정사각판 형태를 가지며, 카메라모듈(100)의 경량화를 위해 플라스틱 등의 수지나 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 경량 금속으로 제작될 수 있다.

또한, 플레이트(160)는 하우징(120)의 몸체부(121)에 구비된 결합돌기(171)에 걸려지는 4개의 결합편(172)이 4개의 모서리를 따라 각각 구비되며, 결합편(172)은 결합돌기(171)가 삽입되는 결합공(173)이 관통형성된다.

또한, 플레이트(160)는 외부로부터 주어지는 충격을 흡수하여 카메라모듈(100) 전체를 보호하도록 상측면에 정사각판 형태의 제2탄성실링부재(152)가 밀착되게 결합된다.

체결수단(170)은 하우징(120)을 회로기판(140)에 물리적으로 체결하기 위한 것으로, 본 실시예에서 체결수단(170)은 하우징(120)에 구비된 결합돌기(171)와 플레이트(160)에 구비된 결합편(172)으로 이루어지며, 결합편(172)에는 결합돌기(171)가 삽입되는 결합공(173)이 형성된다.

결합편(172)은 플레이트(160)와 일체로 제작되며 결합돌기(171)가 걸려질 수 있도록 탄성 변형될 수 있는 것이 바람직하다. 한편, 결합편(172)이 결합돌기(171)에 물리적으로 결합되기 때문에, 카메라모듈(100)이 완전히 결합된 후, 결합돌기(171)로부터 결합편(172)을 분리함으로써, 카메라모듈(100)을 필요에 따라 분해할 수 있으며, 이로 인해 이미지센서(130), 회로기판(140) 또는 렌즈배럴(110)이 결합된 하우징(120)을 교체 또는 보수할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

도 1은 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈의 개략적인 분해 사시도;

도 2는 도 1의 카메라모듈을 결합한 개략적인 사시도; 및

도 3은 종래기술의 카메라모듈의 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 카메라모듈 110 : 렌즈배럴

111 : 렌즈 120 : 하우징

121 : 몸체부 122 : 홀더부

130 : 이미지센서 140 : 회로기판

151 : 제1탄성실링부재 152 : 제2탄성실링부재

160 : 플레이트 171 : 결합돌기

172 : 결합편 173 : 결합공

Claims

모바일 기기용 카메라모듈에 있어서,

이미지센서가 전기적으로 연결된 회로기판;

상기 이미지센서로 외부 사물의 이미지를 전달하는 렌즈들이 내장된 렌즈배럴이 결합되며 상기 회로기판의 상면에 안착되는 하우징;

상면에 상기 회로기판이 안착되는 플레이트;

상기 하우징과 상기 회로기판의 사이 및 상기 회로기판과 상기 플레이트 사이에 각각 개재되어 틈새를 밀봉하고 충격을 흡수하는 탄성실링부재; 및

상기 하우징 및 상기 플레이트에 각각 구비되어 상기 하우징과 상기 회로기판과 상기 플레이트를 물리적으로 체결하기 위한 체결수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 체결수단은 상기 하우징의 외주벽에 돌출형성된 결합돌기; 및

상기 플레이트의 모서리에 구비되며 상기 결합돌기가 삽입되는 결합공이 형성된 결합편;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 2에 있어서,

상기 하우징은 정사각형 박스 형태를 가지며 4개의 외주벽 각각에 모두 4개의 결합돌기가 돌출형성되며, 상기 플레이트는 정사각판 형태를 가지며 4개의 모서리 각각에 모두 4개의 결합편이 구비되는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 2에 있어서,

상기 결합편은 상기 결합돌기와 분리가능하도록 탄성 변형 가능한 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 탄성실링부재는,

상기 하우징과 상기 회로기판의 사이에 개재되는 제1탄성실링부재; 및

상기 회로기판과 상기 플레이트 사이에 개재되는 제2탄성실링부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 5에 있어서,

상기 제1탄성실링부재는 상기 회로기판에 밀착되는 상기 하우징의 테두리를 따라 개재되는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 6에 있어서,

상기 제1탄성실링부재는 정사각형 고리 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 5에 있어서,

상기 제2탄성실링부재는 상기 플레이트의 상면 전체에 안착되도록 상기 플레이트와 동일한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성실링부재는 밀봉특성 및 탄성을 갖는 고무 재질인 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성실링부재는 밀봉특성 및 탄성을 갖는 PORON으로 제작되는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.