KR101051521B1

KR101051521B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR101051521B1
Application number: KR1020090088484A
Authority: KR
Inventors: 김우열
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-07-22
Also published as: KR20110030855A

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

본 발명의 카메라 모듈은, 상면 중앙부에 이미지센서가 실장된 기판; 상기 기판 상에 밀착 결합되며, 상부로 다수개의 후크가 돌출 형성된 이너하우징(inner-housing); 상기 이너하우징의 상부에 안착되며, 상기 후크가 결합되는 후크결합공이 구비된 메인하우징; 상기 메인하우징의 중앙부에 형성된 배럴 삽입구 내에 장착되는 렌즈배럴; 상기 메인하우징 내의 상기 렌즈배럴과 인접한 위치에 설치되는 렌즈 구동 수단; 및 상기 메인하우징의 외주면을 감싸며 장착되는 실드 케이스;를 포함하며, 별도의 접착제 없이 하우징의 조립 공정을 용이하게 할 수 있는 이점이 있으며, 이너하우징이 기판의 상면 전체에 복개됨에 의해서 이미지센서 상이 이물 유입을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

카메라 모듈, 기판, 이너하우징(inner-housing), 후크

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 이너하우징이 개재되어 이물 유입이 방지되도록 한 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에 출시되는 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 단말기는 카메라가 필수적으로 내장되는 추세이며, 이와 같은 휴대용 단말기에 내장되는 카메라들은 CCD, CMOS 등의 이미지센서를 이용하여 렌즈를 통해 입사하는 광에 의해 피사체를 촬영하고, 촬영된 영상 데이터는 소정의 기록매체에 기록됨과 동시에 디스플레이를 통해 영상이 출력될 수 있도록 한다.

이러한, 휴대용 단말기는 카메라 모듈이 탑재됨에 의해 피사체 촬영이 가능하게 되며, 카메라 모듈은 초기의 30만 화소(VGA급)에서 현재 수백만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 자동 초첨(AF), 광학 줌 (Optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능이 구현 가능한 필수 부품으로 변화되고 있다.

이와 같은 자동 초점이나 줌 기능 등의 부가 기능은 렌즈의 수직 이송에 의 한 이미지센서와의 상대거리를 변화시켜 수행될 수 있으며, 카메라 모듈 내에 렌즈 또는 렌즈가 장착된 렌즈배럴을 수직 구동시키기 위한 별도의 렌즈 구동 수단을 포함한다.

렌즈를 수직 구동시키기 위한 방식은 다양하게 적용될 수 있는 바, 대표적으로 스텝핑 모터(stepping motor), VCA(voice coil actuator) 및 압전 초음파 모터(piezoelectric ultrasonic motor) 등을 이용한 렌즈 구동 수단으로 구성될 수 있다.

이와 같이, 자동 초점 조정이나 줌 기능 등의 부가 기능이 구현되는 카메라 모듈은 기판 상에 하우징이 직접 결합되고 하우징 내에 렌즈배럴과 렌즈 구동 수단이 내장되는 데, 부품 수의 증가와 렌즈배럴이 이송 공간의 필요에 의해서 기판 상에 장착된 이미지센서 상부로 이물질이 쉽게 유입되는 단점이 있다.

또한, 기판 상에 하우징이 결합될 때 기판과 하우징 하단부 사이에 접착제의 도포만으로 본딩 결합됨으로써, 본딩 결합 부위가 외부 충격에 취약할 뿐만 아니라 기판 상에서 하우징의 틀어지게 되어 광축이 틀어지는 제품 불량이 발생될 수 있는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈에서 지적되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 기판 상에 밀착 결합된 이너하우징(inner-housing)이 메인하우징과 후크 결합되도록 하여 조립 공정을 용이하게 함과 아울러 이미지센서 상에 이물 유입이 최소화되도록 한 카메라 모듈에 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 상면 중앙부에 이미지센서가 실장된 기판; 상기 기판 상에 밀착 결합되며, 상부로 다수개의 후크가 돌출 형성된 이너하우징(inner-housing); 상기 이너하우징의 상부에 안착되며, 상기 후크가 결합되는 후크결합공이 구비된 메인하우징; 상기 메인하우징의 중앙부에 형성된 배럴 삽입구 내에 장착되는 렌즈배럴; 상기 메인하우징 내의 상기 렌즈배럴과 인접한 위치에 설치되는 렌즈 구동 수단; 및 상기 메인하우징의 외주면을 감싸며 장착되는 실드 케이스;를 포함하는 카메라 모듈이 제공됨에 의해서 달성될 수 있다.

상기 기판은 단면 또는 양면 인쇄회로기판으로 구성될 수 있으며, 상기 기판 상에 실장된 이미지센서는 와이어 본딩을 통해 기판과 전기적으로 연결됨과 아울러 상기 이미지센서 주위에는 다수의 소자가 실장된다.

상기 이너하우징은 상기 기판의 상면 전체가 복개되는 판형으로 형성되며, 중앙부에 상기 이미지센서의 수광부가 노출되는 관통공이 구비될 수 있다.

또한, 이너하우징은 상면의 측부에 소정 높이로 돌출된 후크가 구비되며, 상기 후크는 이너하우징의 상면에 적어도 두 지점 이상 형성될 수 있으며, 바람직하게는 서로 대향되는 측부에 형성됨이 바람직하다.

상기 메인하우징은 기판 상부에서 이너하우징과 후크를 통해 결합되며, 중앙부에 배럴 삽입공이 구비되어 렌즈가 다수 적층된 렌즈배럴이 삽입된다. 이때 상기 메인하우징의 하단부에는 상기 후크가 체결 가능한 후크 결합공이 구비된다.

상기 후크 결합공은 이너하우징에 형성된 후크의 형성 지점과 대응되는 위치에 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 하우징의 외측면에는 렌즈 구동 수단에 전원을 인가하기 위한 연성인쇄회로기판이 장착될 수 있다.

그리고, 상기 하우징의 외측면에는 조립된 카메라 모듈을 최종적으로 보호하고 카메라 모듈의 내, 외부에서 발생되는 전자파의 유입과 배출을 차단하는 실드 케이스가 장착될 수 있으며, 상기 실드 케이스는 상기 기판과 전기적으로 접속되어 전자파 차단을 위한 그라운드 면적을 확대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 이미지센서가 실장된 기판 상에 후크가 돌출 형성된 이너하우징과 메인하우징이 밀착 결합됨으로써, 별도의 접착제 없이 하우징의 조립 공정을 용이하게 할 수 있는 이점이 있으 며, 이너하우징이 기판의 상면 전체에 복개됨에 의해서 이미지센서 상이 이물 유입을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 렌즈배럴이 결합되는 메인하우징과 이너하우징이 후크에 의해 밀착 결합됨으로써, 메인하우징의 틀어짐 없이 결합 가능함에 따라 틸트 또는 로테이션 등의 조립 불량을 방지할 수 있는 작용효과가 발휘된다.

본 발명에 따른 카메라 모듈의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 하우징간 결합시 조립 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈에서 하우징이 기판에 장착된 상태의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 이미지센서(111)가 실장된 기판(110)과, 기판(110) 상에 밀착 결합된 이너하우징(120)과, 이너하우징(120) 상에 결합되며 중앙부에 렌즈배럴(140)이 장착되는 메인하우징(130) 및 메인하우징(130)의 외주면을 감싸며 장착되는 실드케이스(150)로 구성될 수 있다.

상기 기판(110)은 상면 중앙부에 이미지센서(111)가 실장되며, 이미지센서(111) 주위로 드라이버 IC를 비롯한 저항 등의 각종 전자부품을 포함한 다수의 소자(112)들이 배치될 수 있다. 이때, 이미지센서(111)는 기판(110)과 와이어 본 딩에 의해서 전기적으로 연결될 수 있고, 기판(110)의 형태에 따라 전도성 접착제를 이용한 플립 칩 방식에 의해서 실장될 수도 있다.

또한, 기판(110)은 단면 또는 양면 인쇄회로기판으로 구성될 수 있다.

이때, 이미지센서는 기판(110) 상면에서 주로 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속될 수 있으며, CCD 또는 CMOS로 구성되어 하우징 내부로 입사되는 광을 디지털 영상신호로 변환시키게 된다.

상기 이너하우징(120)은 기판(110) 상면 전체가 복개되도록 기판(110)과 동일한 형상과 크기로 형성될 수 있으며, 중앙부에 관통공(121)이 구비된다. 상기 관통공(121)을 통해서 기판(110)에 실장된 이미지센서(111) 또는 이미지센서(111)의 수광부가 노출된다.

또한, 이너하우징(120)은 상면의 각 측부에 후크(122)가 상향 돌출 형성된다. 상기 후크(122)는 이너하우징(120) 상에 최소한 두 군데의 측부에 형성될 수 있으며, 이 경우 이너하우징(120)의 대향되는 측면에 각각 형성됨이 바람직하다.

이는, 이너하우징(120)의 상부에 결합되는 메인하우징(130)의 양측면에 대칭적으로 후크(122)가 고정되어 메인하우징(130)의 일측 치우침이나 로테이션 없이 결합되도록 하기 위함이다.

또한, 후크(122)는 이너하우징(120)과 결합되는 메인하우징(130)과의 밀착력과 결합 성능을 향상시키기 위하여 이너하우징(120)의 각 측부, 즉 사방의 측부 상면에 돌출 형성될 수 있다.

이때, 상기 후크(122)를 비롯한 이너하우징(120)은 메인하우징(130) 결합시 후크(122)가 메인하우징(130)에 탄성적으로 결합 가능하도록 소정의 탄성을 가진 재질로 사출 성형됨이 바람직하다.

한편, 상기 이너하우징(120) 상에 결합되는 메인하우징(130)은 중앙부에 배럴 삽입구(131)가 구비되고, 배럴 삽입구(131)의 측부에 렌즈 구동 수단(132)이 결합된다.

상기 배럴 삽입구(131) 내에는 내부에 렌즈(L)가 다수 적층된 렌즈배럴(140)이 상, 하 이송 가능하게 장착되며, 렌즈배럴(140)의 일측으로 다양한 형태의 렌즈 구동 수단(132)이 장착된다.

상기 렌즈 구동 수단(132)은 도 1에 도시된 바와 같은 피에죠(pizzo)를 이용한 압전 초음파 모터의 구동 방식이 채용될 수 있으며, 이와 같은 렌즈 구동 수단(132)은 메인하우징(130)의 외주면과 압전 초음파 모터를 동시에 감싸는 연성인쇄회로기판(FPCB, 도면 미도시)에 의해 전원을 인가받아 압전소자(P)의 수평 또는 수직 방향 구동이 이루어지게 되고, 압전소자(P)의 구동에 의해 렌즈배럴(130)이 상, 하로 구동됨으로써, 자동 초점 조정이 이루어지도록 한다.

이때, 상기 렌즈 구동 수단(132)은 도 1에 도시된 압전 초음파 모터 방식 외에도 코일과 전자석 사이에 발생되는 전자기력을 이용한 VCA 방식이 채용될 수 있으며, 경우에 따라 스텝핑 모터를 이용한 모터 구동 방식이 채용될 수도 있으며, 이 외에도 렌즈배럴(140)을 수직 구동시킬 수 있는 다양한 형태의 렌즈 구동 수단(132)이 적용될 수 있다.

이와 같이 구성된 메인하우징(130)은 하부의 각 측면에 관통공으로 구성된 후크 결합공(133)이 형성된다.

후크 결합공(133)은 이너하우징(120)의 후크(122) 상단이 체결되는 부분으로 후크(122)의 형성 지점과 대응되는 메인하우징(130)의 측면에 형성됨이 바람직하다.

즉, 이너하우징(120)의 양측면에 후크(122)가 돌출 형성된다면 후크(122)의 형성 지점과 대응되는 메인하우징(130) 양측면에 후크 결합공(133)이 형성될 수 있으며, 메인하우징(130)과 이너하우징(120) 밀착 결합력을 향상시키기 위해서는 도 1과 같이 메인하우징(130) 사방의 하부 측면에 각각 후크 결합공(133)을 형성시켜 이너하우징(120)과 밀착 결합되도록 함이 바람직하다.

한편, 기판(110)의 상부에 결합되어 메인하우징(130)의 외주면을 감싸는 실드케이스(150)는 메인하우징(130)의 사방 측벽과 상면을 전체적으로 감싸는 구조로 형성되고, 상면 중앙부에 렌즈배럴(140)의 상면이 노출되도록 관통공(151)이 구비된다.

또한, 실드케이스(150)는 도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 전도성 접착제를 이용하거나 접촉 부위의 솔더링 및 실드케이스 하부에서 연장된 단자가 기판에 인쇄된 그라운드 단자(GND)에 접촉되어 고정되는 방식 등의 다양한 형태로 기판(110)과 전기적으로 접속될 수 있다.

여기서, 실드케이스(150)와 기판(110)을 전기적으로 접속시키는 이유는, 실드케이스와 기판(110)이 상호 전기적으로 연결되어 카메라 모듈 내부에서 발생되는 전자파가 외부로 방사되거나 카메라 모듈과 인접한 장치 및 부품으로부터 유입되는 정전하를 효과적으로 차단될 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 카메라 모듈(100)은 기판(110)의 상면 전체가 복개되게 이너하우징(120)을 기판(110)과 동일한 크기로 형성하고, 이너하우징(120)의 각 측부 상면에 돌출 형성된 후크(122)를 통해 메인하우징(130)과 이너하우징(120)이 밀착 결합되도록 함으로써, 별도의 접착제없이 이너하우징(130)과 메인하우징(130)의 밀착 결합이 가능하고, 메인하우징(130)의 결합시 틸트나 로테이션이 방지됨과 아울러 그 사이로 이물이 유입되는 것을 방지할 수 있음에 기술적 주안점을 두고 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 하우징간 결합시 조립 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈에서 하우징이 기판에 장착된 상태의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110. 기판 120. 이너하우징

122. 후크 130. 메인하우징

133. 후크 결합공 140. 렌즈배럴

150. 실드케이스

Claims

상면 중앙부에 이미지센서가 실장된 기판;

상기 기판 상에 밀착 결합되며, 상부로 다수개의 후크가 돌출 형성된 이너하우징(inner-housing);

상기 이너하우징의 상부에 안착되며, 상기 후크가 결합되는 후크결합공이 구비된 메인하우징;

상기 메인하우징의 중앙부에 형성된 배럴 삽입구 내에 장착되는 렌즈배럴;

상기 메인하우징 내의 상기 렌즈배럴과 인접한 위치에 설치되는 렌즈 구동 수단; 및

상기 메인하우징의 외주면을 감싸며 장착되는 실드 케이스;

를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 기판은, 단면 또는 양면 인쇄회로기판으로 구성된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 이너하우징은, 상기 기판의 상면 전체가 복개되는 판형으로 구성되고, 중앙부에 상기 이미지센서의 수광부가 노출되는 관통공이 구비된 카메라 모듈.
제3항에 있어서,

상기 이너하우징에 형성된 후크는, 상기 이너하우징의 각 측부 상면에 적어도 두 지점 이상 형성된 카메라 모듈.
제4항에 있어서,

상기 후크는, 상기 이너하우징 상의 서로 대향되는 측부에 형성된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 메인하우징은, 각 측면 하부에 후크 결합공이 구비되어 상기 이너하우징과 상기 후크와 후크 결합공의 체결에 의해서 밀착 결합된 카메라 모듈.
제6항에 있어서,

상기 후크 결합공은, 상기 이너하우징에 형성된 상기 후크와 대응되는 위치 에 형성된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 메인하우징은, 상기 배럴 삽입구에 장착된 상기 렌즈배럴의 일측에 렌즈 구동 수단이 장착된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 실드케이스는, 상면 중앙부에 상기 렌즈배럴의 상면이 노출되는 관통공이 형성되고, 상기 기판과 전기적으로 접속된 카메라 모듈.