KR101542911B1 - 모바일 단말기의 ｌｅｄ 플래쉬 모듈 - Google Patents

Abstract

여기에서는, 케이싱의 내측에 메인보드를 갖는 모바일 단말기의 내부에 설치되는 LED 플래쉬 모듈이 개시된다. 개시된 LED 플래쉬 모듈은, 제 1 인쇄회로기판 및 상기 제 1 인쇄회로기판의 상면에 장착되는 LED를 갖는 발광유닛과; 상기 메인보드와 분리 가능하게 접속되는 커넥터 단자 및 상기 커넥터 단자가 장착되는 제 2 인쇄회로기판을 갖는 커넥터 유닛과; 상기 제 1 인쇄회로기판과 상기 제 2 인쇄회로기판을 연결하는 연성회로기판을 포함한다.

플래쉬, LED, 모듈, 단말기, 모바일, 커넥터, 발광유닛, 연성회로기판, 커패시터

Description

모바일 단말기의 ＬＥＤ 플래쉬 모듈{LED FLASH MODULE IN MOBILE TERMINAL}

본 발명은, 모바일 단말기의 LED(Light Emitting Device) 플래쉬 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 휴대폰과 같은 모바일 단말기에서 카메라 모듈과 함께 설치되는 LED 플래쉬 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 발광다이오드는 p-n 반도체 접합(p-n junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 요소이다. 기존에는 발광다이오드가 백라이트 모듈의 광원으로 주로 이용되어 왔지만, 근래 들어, 발광다이오드가 갖는 많은 장점들로 인해 그 응용 범위가 확대되고 있는 추세이다.

일 예로, 디지털 카메라 기능을 갖는 휴대폰과 같은 모바일 단말기에는 어두운 환경에서 피사체를 촬영할 때 섬광을 제공하기 위한 플래쉬 램프가 설치되는데, 이러한 플래쉬 램프의 광원으로 발광다이오드가 이용되고 있다. 통상, 휴대폰은 케이싱을 포함하며, 케이싱 내에는 휴대폰의 많은 기능을 처리하는 전자 부품 및 전자 회로를 구비한 메인보드가 설치된다.

종래에는 발광다이오드를 이용하는 플래쉬 램프를 휴대폰 등의 모바일 단말기에 설치함에 있어서, 플래쉬 램프의 작동에 관여하는 많은 부품들이 개별적으로 메인보드 및 드라이버 보드 등에 장착되어 이용된다. 또한, 플래쉬 램프와 별개로 광을 모으는 용도의 광학렌즈가 예컨대 케이싱의 일부분이 되도록 설치된다.

따라서, 종래에는 단말기 조립시 플래쉬 램프의 여러 작동에 이용되는 발광다이오드를 포함한 많은 부품들이 개별적으로 설치하여야 하므로, 그 조립 공정이 복잡하고, 또한, 그와 같은 부품들에 의한 간섭 및 그에 의한 공간 활용성 저하가 문제시되어 왔다. 그리고, 각 부품의 기능을 서로 매치시키는데에도 많은 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 발광다이오드를 포함하는 플래쉬용 LED와 그 LED와 관련된 많은 요소들이 하나로 모듈화됨으로써, 모바일 단말기의 조립성을 향상시키고, 공간 활용성을 높이며, 위의 각 요소들의 기능을 매칭시키는데에도 용이한 모바일 단말기의 ＬＥＤ 플래쉬 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 케이싱의 내측에 메인보드를 갖는 모바일 단말기의 내부에 설치되는 LED 플래쉬 모듈이 제공된다. 상기 LED 플래쉬 모듈은, 제 1 인쇄회로기판 및 상기 제 1 인쇄회로기판의 상면에 장착되는 LED를 갖는 발광유닛과; 상기 메인보드와 분리 가능하게 접속되는 커넥터 단자 및 상기 커넥터 단자가 장착되는 제 2 인쇄회로기판을 갖는 커넥터 유닛과; 상기 제 1 인쇄회로기판과 상기 제 2 인쇄회로기판을 연결하는 연성회로기판을 포함한다.

바람직하게는, 상기 발광유닛은 상기 LED의 구동을 위해 제 1 인쇄회로기판의 저면에 장착되는 LED 구동수단을 더 포함한다. 또한, 상기 발광유닛은, 상기 제 1 인쇄회로기판 상에서 상기 LED를 덮도록 설치된 렌즈를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 LED 플래쉬 모듈은, 제 3 인쇄회로기판 및 상기 제 3 인쇄회로기판에 실장되는 커패시터로 구성된 전하저장유닛을 더 포함하되, 상기 제 3 인쇄회로기판과 상기 제 1 인쇄회로기판 사이는 연성회로기판에 의해 연결된다.

바람직하게는, 상기 케이싱은 상기 LED로부터의 광을 외부로 내보내기 위한 투시창을 포함하되, 상기 LED는 상기 투시창을 향하도록 상기 제 1 인쇄회로기판의 상면에 장착되고, 상기 커패시터는 상기 제 3 인쇄회로기판의 상면이 상기 케이싱에 부착될 수 있도록 상기 제 3 인쇄회로기판의 저면에 장착된다. 부가로, 상기 커넥터 단자는 상기 제 2 인쇄회로기판의 상면에 장착된다.

본 발명의 다른 측면에 따른 LED 플래쉬 모듈은, 제 1 인쇄회로기판, 상기 제 1 인쇄회로기판의 상면에 장착되는 LED, 그리고, 상기 제 1 인쇄회로기판의 저면에 장착되는 LED 구동수단을 갖는 발광유닛과; 모바일 단말기의 메인보드와 분리 가능하게 접속되는 커넥터 단자를 구비한 커넥터 유닛과; 상기 제 1 인쇄회로기판과 상기 커넥터 유닛을 연결하는 연성회로기판을 포함한다.

본 발명에 따르면, 발광다이오드를 포함하는 플래쉬용 LED와 그 LED와 관련된 많은 요소들이 하나로 모듈화됨으로써, 모바일 단말기의 조립성을 향상시키고, 공간 활용성을 높이며, 위의 각 요소들의 기능들, 플래쉬 발광 기능 및 LED 구동 기능과, 메인보드와의 커넥팅 기능, 더 나아가, 전하 저장 기능 및/또는 광 패턴 조절 기능을 하나의 모듈 내로 통합시키는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 플래쉬 모듈을 도시한 사시도들이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 LED 플래쉬 모듈을 모바일 단말기로의 휴대폰 내부에 설치한 상태를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 LED 플래쉬 모듈은, 섬광을 제공하기 위한 발광유닛(20)과, 발광유닛(20)을 모바일 단말기의 메인보드(3)에 전기적으로 연결시키기 위한 커넥터 유닛(30)을 포함한다. 추가로, 상기 LED플래쉬 모듈은, 전력의 안정적인 공급 의한 전하저장유닛(10)을 더 포함한다. 또한, 본 실시예의 LED 플래쉬 모듈은, 발광유닛(20)과 커넥터 유닛(30)을 전기적으로 연결하는 제 1 연성회로기판(41)과, 상기 발광유닛(20)과 상기 전하저장유 닛(10)을 전기적으로 연결하는 제 2 연성회로기판(42)을 포함한다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 연성회로기판(41, 42)은 LED 플래쉬 모듈이 전체적으로 유연하게 만곡될 수 있도록 해주어, 모바일 단말기의 케이싱 내의 좁은 설치 공간을 유용하게 활용할 수 있도록 해준다.

상기 발광유닛(20)은, 제 1 인쇄회로기판(22)과, 그 제 1 인쇄회로기판(22)의 상면에 장착되는 적어도 하나의 LED(26; 도 2 및 도 3에 잘 도시됨)을 포함한다. 이때, 상기 LED(26)는 p-n 반도체 접합에서 광을 발하는 LED칩이 예를 들면 도전성 와이어에 의해 전기 배선된 채 하우징 및/또는 투광성 봉지재에 의해 봉지된 구조를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 인쇄회로기판(22)의 상면에는 상기 LED(26)를 덮는 예를 들면 집광 용도의 광학렌즈(27)가 장착된다. 상기 광학렌즈(27)는 상기 LED(26)로부터 발생된 광을 원하는 패턴으로 외부에 방출하는 역할을 한다. 하나의 다른 변형예로서, 상기 LED(26)가 봉지재나 하우징에 의해 패키징되지 않고, 바로 제 1 인쇄회로기판(22)에 실장되는 발광 반도체칩일 수 있다.

또한, 상기 발광유닛(20)은, 상기 제 1 인쇄회로기판(22)의 저면에 장착되는 복수의 요소들로 구성된 LED 구동수단(24; 도 3에 도시됨)을 더 포함한다. 이때, 상기 LED 구동수단(24)에는 구동 드라이버 및 코일, 저항, 세라믹, 탄탈 등을 포함하는 구동소자들일 수 있다. 상기 LED 구동수단(24)을 LED(26)가 탑재된 제 1 인쇄회로기판(22)의 저면에 장착시키는 것에 의해, 기존 모바일 단말기에서 별도로 요구되던 드라이버 보드의 생략을 가능하게 해준다.

한편, 상기 발광유닛(20)과 상기 커넥터 유닛(30) 사이의 연결은, 제 1 연성 회로기판(41)의 양단부가 상기 발광유닛(20)의 제 1 인쇄회로기판(22)과 상기 커넥터 유닛(30)의 제 2 인쇄회로기판(32)에 물리적, 기구적으로 연결됨으로써 가능하다. 상기 제 1 연성회로기판(41)에는 상기 발광유닛(20)과 상기 커넥터 유닛(30) 사이에 필요한 모든 전기적인 입출력 신호의 전송을 담당하는 회로 패턴들이 형성된다.

상기 커넥터 유닛(30)은 상기 제 2 인쇄회로기판(32)의 저면에 실장된 커넥터 단자(34)를 포함한다. 상기 커넥터 단자(34)는 메인보드(3; 도 3 참조) 상면에 설치된 연결단자(3a)에 분리가능하게 끼워져 접속된다. 상기 커넥터 단자(34)는. 상기 제 2 인쇄회로기판(32)의 상면에 장착되어, 상기 제 1 인쇄회로기판(22) 상면의 LED(26)과 같은 상측 방향을 바라보고 있지만, 상기 제 1 연성회로기판(41)이 대략 180도로 휘어진 상태에서는 하측 방향의 메인모드(3) 상의 연결단자(3a)를 향하게 된다.

한편, 전하저장유닛(10)은, 전술한 LED(26)에 안정적인 전력을 공급하기 위해 필요한 것으로서, 제 3 인쇄회로기판(12)과, 상기 제 3 인쇄회로기판(12)에 실장되는 커패시터(14)를 포함한다. 이때, 상기 커패시터(14)는 상기 제 3 인쇄회로기판(12)의 저면에 부착되어 상기 LED(26)과 다른 하측 방향을 바라보게 배치된다. 이는 상기 제 3 인쇄회로기판(12)의 상면을 케이싱(2)에 부착시키기 위한 것이며, 그 구체적인 사항에 대해서는 다음에 설명이 이루어질 것이다.

도 3에는 모바일 단말기의 케이싱(2)과 메인보드(3)가 도시되어 있다. 그리고, 메인보드(3)에는 모바일 단말기의 여러 다른 기능 등을 수행하는 다른 전자 부 품들(4a, 4b, 4c)이 실장되어 있다. 본 명세서에서, 용어 '케이싱'은 발광유닛(20)의 LED(26)으로부터 발생된 광이 외부로 방출되는 것을 허용하는 투시창(2a)이 형성된 모바일 단말기의 상측 케이싱을 의미한다.

도 3의 관점에서, 발광유닛(20), 전하저장유닛(10), 그리고, 제 2 연성회로기판(42)은 전체적으로 상기 케이싱(2)과 인접해 위치한다. 또한, 상기 제 1 연성회로기판(41)의 일부는 케이싱(2)과 인접해 있되, 나머지 제 1 연성회로기판(41)의 일부는 180도 구부려진 상태로 모바일 단말기의 메인보드(3)와 인접해 있으며, 그 인접한 위치에서, 커넥터 유닛(30)의 커넥터 단자(34)가 메인보드(3)의 연결단자(3a)와 접속되어 있다. 연성회로기판들(41, 42)은, LED 플래쉬 모듈을 구성하는 각 구성요소들이 강성의 인쇄회로기판에 장착되어 있음에도 불구하고, 그 구성요소들 사이의 개별적이고 자유로움 움직임을 허용한다. 이는, 앞서 언급한 바와 같이, LED 플래쉬 모듈을 모바일 단말기의 좁은 케이싱 내에 공간 활용적으로 그리고 편리하게 조립할 수 있도록 돕는다.

앞서 언급된 바와 같이, 상기 전하저장유닛(10)의 제 3 인쇄회로기판(12) 상면은 케이싱(2)의 내벽면에 부착 결합된다. 상기 제 3 인쇄회로기판(12)을 상기 케이싱(2)의 내벽면에 부착 결합하는 것은 케이싱 내부의 공간 활용적인 측면에서도 유리하지만, 열 발생이 많은 커패시터(14)로부터의 열을 케이싱(2)을 통해 넓게 분산시킨다는 점에서, 열에 의한 케이싱(2) 내 여러 부품의 성능 저하를 막아주는데도 기여할 수 있다.

또한, 상기 발광유닛(20)은, 제 1 인쇄회로기판(22) 상면의 LED(26)가 상기 투시창(2a)을 향해 있으며, 더 나아가, 상기 LED(26)를 덮고 있는 광학렌즈(27)는 계단 형으로 이루어진 채 그 일부가 상기 투시창(2a)에 수용되어 있다. 상기 광학렌즈(27)의 계단 형상 및 그에 상응하는 투시창(2a)의 계단 형상은 케이스(2)와 광학렌즈(27) 사이에 충분한 접착면적이 확보될 수 있도록 해준다. 상기 광학렌즈(27)는 폴리카보네이트, 아크릴 또는 에폭시 등의 투광성 플라스틱 수지 또는 투광성의 유리 재질로 형성될 수 있다.

본 발명은 앞선 실시예에 의해 제한되지 않고 다양하게 변형가능한데, 예컨대, 커패시터(14)를 제 3 인쇄회로기판(12)의 저면이 아닌 상면에 장착하거나, 커넥터 단자(34)를 제 2 인쇄회로기판(32)의 상면이 아닌 저면에 장착하거나 하는 것이 고려될 수 있다. 또한, 상기 LED(26)은 형광체를 이용하여 백색광을 발하는 것일 수 있으며, 또한, 백색광이 아닌 파스텔 색의 광을 발하는 것일 수 있다. 또한, 형광체 없이, 녹색, 적색 및/또는 적색 LED칩을 이용하는 것일 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 플래쉬 모듈을 각각 다른 상태로 도시한 사시도들.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 LED 플래쉬 모듈을 모바일 단말기에 설치한 한 상태를 도시한 단면도.

Claims (17)

1. 제 1 인쇄회로기판 및 상기 제 1 인쇄회로기판의 상면에 장착되는 LED를 갖는 발광유닛;

   커넥터 단자 및 상기 커넥터 단자가 장착되는 제 2 인쇄회로기판을 갖는 커넥터 유닛;

   상기 제 1 인쇄회로기판과 연결되는 제 3 인쇄회로기판 및 상기 제 3 인쇄회로기판에 실장되는 커패시터로 구성된 전하저장유닛;

   상기 제 1 인쇄회로기판과 상기 제 2 인쇄회로기판을 연결하는 제 1 연성회로기판; 및

   상기 제 3 인쇄회로기판과 상기 제 1 인쇄회로기판을 연결하는 제 2 연성회로기판을 포함하고,

   상기 발광유닛은 상기 제 1 인쇄회로기판의 상면을 덮고, 가장자리를 따라 단차구조를 갖는 광학렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 플래쉬 모듈.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 발광유닛은 상기 LED의 구동을 위해 제 1 인쇄회로기판의 저면에 장착되는 LED 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 플래쉬 모듈.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서, 상기 커패시터는 상기 제 3 인쇄회로기판의 저면에 장착되는 것을 특징으로 하는 LED 플래쉬 모듈.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 커넥터 단자는 상기 제 2 인쇄회로기판의 상면에 위치된 것을 특징으로 하는 LED 플래쉬 모듈.
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