KR101175869B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소켓 없이 메인기판에 직접적으로 실장 가능한 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 카메라 모듈은, 내부에 하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈배럴;
상기 렌즈배럴이 상부에 결합되며, 하단면에 다수개의 컨택터 삽입홈이 형성된 하우징; 및 상기 하우징에 장착되는 다수개의 컨택터;를 포함하며, 별도의 소켓이 필요없어 카메라 모듈의 실장 공정이 간단해지는 장점이 있으며, 소켓이 필요없기 때문에 카메라 모듈의 실장 높이가 낮아지게 되어 박형의 전자제품에 실장하기에 적합한 이점이 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 카메라 모듈을 구성하는 하우징의 측부에 컨택터를 삽입하고, 메인기판과 컨택터가 전기적으로 연결되도록 함으로써, 소켓 없이도 카메라 모듈이 메인기판에 장착될 수 있도록 한 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 카메라 모듈은 피사체에서 반사된 광이 유입되는 렌즈군과, 렌즈군을 통해 수신된 영상 신호를 전기적인 신호로 변환하는 CCD 또는 CMOS 형태의 이미지센서와, 이미지센서가 내부에 설치되는 하우징 및 상기 렌즈군을 지지하며 하우징의 상단부에 결합되는 렌즈배럴로 구성될 수 있다.
또한, 하우징의 하부에는 이미지센서와 함께 이미지센서를 구동하기 위한 전자부품인 콘덴서(C)나 저항(R) 등의 칩 부품이 실장되는 기판이 결합된다.
이와 같은 구성요소의 결합으로 조립되는 카메라 모듈은 연성인쇄회로기판을 포함하는 기판에 저항이나 콘덴서 등을 실장한 상태에서 이미지센서를 지정된 위치에 패키지 공정(PKG) 또는 표면실장 공정(SMT)을 통해 결합하고, 하우징 내부에 IR 필터를 장착한 후 하우징과 기판을 본딩을 통해 고정시켜 조립을 완료한다.
한편, 상기 하우징에 결합되는 렌즈배럴은 하우징과 나사 결합을 통해 체결하여 임시로 고정된 상태에서 렌즈배럴 전방의 일정 거리에 해상도 챠트를 위치시키고 렌즈배럴을 회전시켜 렌즈배럴에 장착된 렌즈군과 해상도 챠트의 거리 조정에 의해 초점 조정이 이루어지도록 한다.
카메라 모듈의 초점 조정은 피사체인 해상도 챠트를 일정 거리에 두고 해상도 챠트의 형상이 가장 선명해지도록 렌즈배럴을 회전시켜 수직 이동량을 조정한 후 하우징과 렌즈배럴을 본딩하여 고정한다.
이 후에, 별도의 검사 공정을 통해 이미지센서에서 생성되는 화상의 이상 여부 및 이물에 의한 이미지센서의 오염 여부를 검사하게 된다.
이와 같이 카메라 모듈의 조립과 검사가 완료되면, 카메라 모듈은 다양한 형태의 전자제품, 즉 휴대폰이나 게임기 및 디지털 카메라 등에 조립되는 데, 카메라 모듈의 조립시 전자제품에 실장되는 메인 기판과의 결합을 위해서 별도의 커넥터 또는 소켓 등을 이용하게 된다.
여기서, 별도의 커넥터를 통해 메인 기판에 카메라 모듈을 연결하는 경우에는 커넥터를 연결시키기 위하여 연성인쇄회로기판(FPCB)을 포함한 기판이 일정 크기 이상이 되어야 함에 따라 기판 원자재의 손실이 발생될 수 밖에 없고, 별도의 커넥터를 구비해야 함으로써 재료비가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 카메라 모듈이 수직 결합되는 별도의 소켓을 이용하는 경우에는 소켓의 기본 높이 때문에 소켓에 결합된 카메라 모듈의 높이가 높아질 수 밖에 없어 박형화가 추세인 전자제품에 실장하기가 어려운 문제점이 있으며, 별도의 소켓을 사용함에 따라 폭이 커지게 되는 단점이 있다.
또한, 소켓에 결합된 카메라 모듈이 외부 충격 등에 의해 소켓 내에서 이탈될 수 있음에 따라 전기적 접속 불량이 발생될 수 있고, 전기적 접속 불량에 따른 동작 불량이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 카메라 모듈의 하우징에 다수개의 컨택터를 일렬로 장착하여 컨택터를 통해 카메라 모듈이 메인기판에 결합되도록 함으로써, 별도의 소켓이나 카메라 모듈의 일방향 측에 결합되는 커넥터 없이도 카메라 모듈이 메인기판에 전기적으로 연결 가능하게 결합되는 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하우징의 측벽에 결합되는 컨택터가 하우징 내부에 탄성적으로 결합됨과 아울러 컨택터의 불량시 컨택터를 개별적으로 교체하여 사용할 수 있도록 한 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 내부에 하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈배럴;상기 렌즈배럴이 상부에 결합되며, 하단면에 다수개의 컨택터 삽입홈이 형성된 하우징; 및 상기 하우징에 장착되는 다수개의 컨택터;를 포함하는 카메라 모듈이 제공됨에 의해서 달성된다.
또한, 상기 하우징은 하단면에 형성된 컨택터 삽입홈과 대응되는 위치의 측면에 컨택터 노출홈이 형성될 수 있다.
이때, 상기 하우징은 육면체로 구성될 수 있으며, 중앙부에 렌즈배럴이 관통 결합되는 배럴 삽입구가 구비되고, 하면에 이단 단차부가 구비되어 IR 필터와 기판이 장착될 수 있다.
한편, 상기 컨택터는 탄성을 구비한 금속 재질로 구성될 수 있으며, 상부에 단턱부가 구비되고, 상기 단턱부의 하부에 컨택터의 상부와 하부에 각각 탄성을 부여하는 밴딩부가 형성되며, 상기 밴딩부의 하부에 일측으로 돌출된 기판 접촉부가 형성됨과 아울러 최하단부에 메인기판 연결부가 구비될 수 있다.
상기 컨택터는 단턱부의 상부에 형성된 헤드부가 소정의 곡률을 가지는 헤드부로 구성될 수 있으며, 상기 헤드부가 하우징의 컨택터 삽입홈을 통해 인입되면서 하우징의 측벽 내부로 삽입될 수 있다.
이때, 컨택터에 형성된 단턱부가 하우징에 형성된 컨택터 노출홈에 걸림 고정되며, 상기 컨택터의 밴딩부 하부에 형성된 기판 접촉부는 하우징의 하부에 결합되는 기판의 각 측면에 형성된 패드와 접촉될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 하우징의 하단부에 개별적으로 삽입되는 다수의 컨택터에 의해서 카메라 모듈과 기판이 전기적으로 연결됨에 따라 카메라 모듈을 컨택터를 통해 메인 기판에 직접 실장할 수 있기 때문에 별도의 소켓이 필요없어 카메라 모듈의 실장 공정이 간단해지는 장점이 있으며, 소켓이 필요없기 때문에 카메라 모듈의 실장 높이가 낮아지게 되어 박형의 전자제품에 실장하기에 적합한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 하우징의 하단면에 결합되는 다수개의 컨택터 중 어느 하나의 불량이 발생했을 때, 불량이 발생된 컨택터를 개별적으로 교체할 수 있기 때문에 제작비를 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도.
도 3은 본 발명의 카메라 모듈에 채용되는 컨택터의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 카메라 모듈에 채용되는 하우징의 저면 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 하우징에 컨택터가 결합된 상태의 일부 절개 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일부 확대 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 메인기판 결합 상태의 단면도.
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 발명에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 조립 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 채용되는 하우징의 저면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 카메라 모듈에 채용되는 컨택터의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 다수의 렌즈(L)가 적층된 렌즈배럴(110)과, 렌즈배럴(110)이 상부에 삽입되는 하우징(120)및 상기 하우징(120)에 결합되는 다수의 컨택터(130)로 구성될 수 있다.
상기 렌즈배럴(110)은 내부에 하나 이상의 렌즈(L)가 적층되어 카메라 모듈 외부의 피사체로부터 반사된 광을 내부에 결합된 렌즈를 통해 집광시키게 되며, 렌즈(L)를 통해 집광된 광은 이미지센서에 수광되어 화상 신호로 변환되도록 한다.
상기 렌즈배럴(110)은 하우징(120)에 결합되는 바, 상기 하우징(120)은 중앙부에 관통공의 배럴 삽입구(121)가 형성된 육면체로 구성될 수 있으며, 하단면에 다수개의 컨택터 삽입홈(122)이 형성되고, 하우징(120)의 각 측면에는 상기 컨택터 삽입홈(122)이 형성된 위치와 대응되는 위치에 컨택터 노출홈(123)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 컨택터 삽입홈(122)과 컨택터 노출홈(123)은 상호 대응되는 위치에 동일한 갯수로 형성됨이 바람직하며 하우징(120)의 하단면과 측면의 대응되는 위치에 형성됨에 따라 연통되도록 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 하우징(120)의 배럴 삽입구(121)에는 렌즈배럴(110)이 수직 결합됨과 아울러 하단부에는 다수개의 컨택터(130)가 하우징(120)의 하단면에 일렬로 결합될 수 있다.
이때, 컨택터(130)가 결합된 하우징(120)의 하부에는 이미지센서가 실장된 기판이 결합됨과 아울러 하우징(120)의 내부에 렌즈를 통해 유입된 광 중에 과도한 적외선을 차단한기 위한 IR 필터가 결합되는 이에 대해서는 아래 도시된 도면을 통해 추 후에 더 상세히 설명한다.
상기 하우징(120)에 결합되는 컨택터(130)는 전기적으로 통전 가능한 금속 재질로 형성됨이 바람직하며, 금속 재질이 가지고 있는 기본적인 탄성 외에 컨택터(130)의 일부 구간을 굴곡지게 형성하여 추가적인 탄성력을 가지도록 구성함이 바람직하다.
상기 컨택터(130)는 상부에 소정의 곡률을 가지는 헤드부(131)를 가지며 헤드부(131)의 하부에 단턱부(132)가 구비된다. 또한, 단턱부(132) 하부의 반대면 상에는 소정의 깊이로 도피홈 형태의 밴딩부(133)가 형성되며, 밴딩부(133)의 하부에 순차적으로 기판 접촉부(134)와 메인기판 연결부(135)가 각각 구비될 수 있다.
상기 헤드부(131)는 하우징(120)의 하단면에 형성된 컨택터 삽입홈(122)을 통해 하우징(120)의 내부로 인입되도록 하며 헤드부(131)의 일측에 형성된 만곡면을 통해 컨택터 삽입홈(122) 내부로의 삽입이 용이하도록 할 수 있다.
또한, 상기 헤드부(131)의 하부에 형성된 밴딩부(132)는 내측으로 파인 형태의 도피홈에 의해 컨택터(130)의 상, 하부에 각각 추가적인 탄성이 구비되도록 할 수 있으며, 탄성체로 구성된 컨택터(130)가 하우징(120)의 컨택터 삽입홈(122)에 탄성적으로 삽입되도록 함과 아울러 하부에 형성된 기판 접촉부(135)가 후술될 기판의 측면에 접촉될 때 탄성적으로 접촉 가능하도록 할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 카메라 모듈에 대한 각 구성요소의 결합 관계를 비롯한 좀 더 구체적인 기술적 구성에 대하여 앞서 설명된 도면과 아래 도시된 도면을 참조하여 더 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 하우징에 컨택터가 결합된 상태의 일부 절개 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 일부 확대 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 메인기판 결합 상태의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 앞서 언급한 바와 같이 렌즈배럴(110)과 하우징(120) 및 컨택터(130)로 구성되며, 상기 하우징(120)은 배럴 삽입구(121)가 형성된 육면체로 구성되어 하면에 이단의 단차부(124)가 구비될 수 있다.
도 4에 도시된 하우징(110)의 단차부(124)에는 필터 안착부(125)가 구비되어 렌즈배럴(110)의 렌즈(L)를 통해 유입되는 광 중에 포함된 적외선을 차단하는 IR 필터(140)가 장착되며, IR 필터(140)의 하부측에는 기판 안착부(126)가 구비되어 이미지센서(150)가 실장된 기판(160)이 결합될 수 있다.
이때, 기판(160)은 인쇄회로기판(PCB) 또는 세라믹 기판이 장착될 수 있으며, 기판(160)의 측면에 측면 패드(161)가 형성되어 상기 하우징(120)에 장착된 다수의 컨택터(130)에 일측으로 돌출되게 형성된 기판 접촉부(134)가 탄성적으로 접속됨에 따라 기판(160)과 컨택터(130)가 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 하우징(120)에는 하단면에 형성된 다수의 컨택터 삽입홈(122)을 통해 다수의 컨택터(130)가 일렬로 삽입되어 고정되는 데, 컨택터(130)의 상단에 돌출 형성된 단턱부(132)가 하우징(120)의 측면에 형성된 컨택터 노출홈(123)에 걸림 고정되어 컨택터(130)가 컨택터 삽입홈(122) 내에서 탈락되지 않고 고정될 수 있도록 한다.
상기 단턱부(132)는 컨택터 노출홈(123)을 통해 소정의 곡률을 가진 만곡면이 외부로 노출되는 데, 이때 컨택터(130)는 자체적으로 탄성을 구비하고 있기 때문에 측면의 컨택터 노출홈(123)을 통해 노출된 단턱부(132)에 외력을 가해 컨택터 노출홈(123)에 걸림 고정된 단턱부(132)의 걸림을 해제함으로써, 컨택터(130)가 건택터 삽입홈(123) 내에서 분리되어 컨택터(130)의 불량이 발생될 경우 불량이 발생된 컨택터(130)가 용이하게 교체될 수 있다.
상기 컨택터(130)의 단턱부(132)에 가해지는 외력은 통상적으로 핀과 같은 형태의 지그를 통해 가해지는 것이 바람직하며, 이때 단턱부(132)에 탄성을 더 부여하기 위하여 컨택터(132)의 헤드부(131)를 고리 형태(도면 미도시)로 구성할 수도 있다.
한편, 상기 컨택터(130)의 하부에 형성된 기판 접촉부(134)는 단턱부(132)와 반대 방향으로 볼록하게 형성되어 밴딩부(133)에 의한 탄성에 의해서 기판(160)의 측면에 형성된 측면 패드(161)에 밀착하여 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 기판 접촉부(134)의 하부로 연장된 메인기판 연결부(135)는 카메라 모듈이 표면 실장 방식(SMT)에 의해 실장되는 메인기판(200)에 관통 결합되며, 메인기판(200)의 관통홀에 관통된 메인기판 연결부(135)는 메인기판(200)의 후면에서 메인기판(200)과 솔더링 접합되어 전기적으로 연결된다. 따라서 메인기판(200)과 카메라 모듈(100)의 하부에 결합된 기판(160)은 컨택터(130)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같이 컨택터(130)가 하우징(120)의 하단면의 사면에 일렬로 결합된 상태에서 하우징(120)의 하부에는 이미지센서(150)가 실장된 기판(160)이 결합되며, 기판(160)의 상부인 하우징(120)의 내부에는 IR 필터(140)가 결합되고, 하우징(120)의 배럴 삽입구(121)에 렌즈배럴(110)이 나사 결합됨에 의해 카메라 모듈의 조립이 완료될 수 있다.
조립이 완료된 카메라 모듈은 휴대폰 등의 전자제품에 장착되기 위해 메인기판(200)에 실장되며, 이 경우 앞서 설명한 바와 같이 하우징(120)의 하부로 돌출된 다수개의 컨택터(130)가 메인기판(200)에 형성된 관통홀을 통해 삽입되어 카메라 모듈(100)의 메인기판(200) 실장이 완료되고, 카메라 모듈(100)의 실장 후 메인기판(200)의 후면에서 메인기판(200)에 형성된 패턴과 관통홀에 결합된 메인기판 연결부(135)의 솔더링에 의해 전기적인 접속이 완료될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 카메라 모듈은 메인기판(200) 상에 카메라 모듈(100)을 실장할 때 별도의 소켓 없이도 표면 실장 방식으로 카메라 모듈을 용이하게 실장할 수 있으며, 하우징(120)에 결합된 컨택터(130) 각자의 불량 발생시 개별적으로 컨택터(130)를 하우징(120)에서 분리하여 교체할 수 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.
110. 렌즈배럴 120. 하우징
121. 배럴 결합구 122. 컨택터 삽입홈
123. 컨택터 노출홈 125. 필터 안착부
126. 기판 안착부 130. 컨택터
131. 헤드부 132. 단턱부
133. 밴딩부 134. 기판 접촉부
135. 메인기판 연결부 140. IR 필터
150. 이미지센서 160. 기판

Claims (10)

  1. 내부에 하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈배럴;
    상기 렌즈배럴이 상부에 결합되며, 하단면에 다수개의 컨택터 삽입홈이 형성된 하우징; 및
    상기 하우징에 장착되는 다수개의 컨택터;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은, 하단면에 형성된 상기 컨택터 삽입홈과 대응되는 위치의 측면에 컨택터 노출홈이 형성된 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨택터 삽입홈과 컨택터 노출홈은, 동일한 갯수로 형성되며, 상호 연통되게 구성된 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은, 육면체로 구성될 수 있으며, 중앙부에 상기 렌즈배럴이 관통 결합되는 배럴 삽입구가 구비되고, 하면에 이단 단차부가 구비된 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이단 단차부는 IR 필터가 안착되는 필터 안착부와, 기판이 안착되는 기판 안착부로 형성된 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컨택터는, 탄성을 구비한 금속 재질로 구성된 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨택터는, 상단부에 단턱부가 구비되며, 상기 단턱부의 하부에 상기 컨택터의 상부와 하부에 각각 탄성을 부여하는 밴딩부가 형성되며, 상기 밴딩부의 하부에 일측으로 돌출된 기판 접촉부가 형성됨과 아울러 최하단부에 메인기판 연결부가 구비된 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨택터는, 상기 단턱부의 상부에 소정의 곡률을 가지는 헤드부가 구성되며, 상기 헤드부가 상기 하우징의 컨택터 삽입홈을 통해 인입되어 상기 하우징의 측벽 내부로 삽입되는 카메라 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 단턱부는, 상기 하우징에 형성된 컨택터 노출홈에 탄성적으로 걸림 고정되는 카메라 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기판 접촉부는, 상기 하우징의 하부에 결합되는 상기 기판의 각 측면에 형성된 패드와 접촉되는 카메라 모듈.
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