KR101727164B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 본 발명은 하면에 복수의 제1 패드가 형성되는 인쇄회로기판, 상면에는 상기 복수의 제1 패드와 대응되는 위치에 복수의 제2 패드가 형성되어 있고, 상기 상면이 상기 인쇄회로기판의 상기 하면과 면접촉하는 플렉서블 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 복수의 제1 패드 중 적어도 2개의 패드는 동일한 신호를 전송함으로써, 인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판의 접촉력이 강화되는 효과를 기대할 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy)등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이크 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.

특히, 모바일 폰은 디자인이 매출에 막대한 영향을 주는 요소이고 이로 인해 작은 사이즈의 카메라 모듈을 요구하고 있다.

상기 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지 센서 칩을 이용하여 제조하며, 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하여 LCD 디스플레이 장치 등의 디스플레이 매체에 사물에 표시될 수 있도록 영상을 전달한다.

일반적으로 카메라 모듈은 인쇄회로기판에 상기 이미지 센서 칩이 실장되어 있으며, 인쇄회로기판은 접속수단을 통하여 플렉서블 인쇄회로기판과 연결되어 있다. 카메라 모듈은 플렉서블 인쇄회로기판을 통해 외부와 통신한다.

인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판은 복수의 신호 라인에 대응하는 복수의 패턴이 형성되어 있으며, 표면실장기술(SMT, Surface Mount Technology) 또는 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film)에 의해 인쇄회로기판에 형성된 패턴들과 플렉서블 인쇄회로기판에 형성된 패턴들이 1:1로 접촉하게 된다.

이때, 하나의 신호 라인에 대해 인쇄회로기판에는 제1 패턴이 형성되어 있다고 가정할 경우, 플렉서블 인쇄회로기판에는 제1 패턴에 대응되는 제2 패턴이 형성되어 있으며, 제1 패턴과 제2 패턴이 1:1로 접촉하여 인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판이 전기적으로 연결되게 된다.

종래에는 인쇄회로기판의 복수의 패턴과 플렉서블 인쇄회로기판의 복수의 패턴이 각각 1:1로 접촉하여 복수의 패턴 중 어느 하나의 패턴이 접촉하지 않을 경우, 카메라 모듈 전체의 연결 불량을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판 사이의 접촉력을 강화할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 본 발명의 카메라 모듈은 하면에 복수의 제1 패드가 형성되는 인쇄회로기판, 상면에는 상기 복수의 제1 패드와 대응되는 위치에 복수의 제2 패드가 형성되어 있고, 상기 상면이 상기 인쇄회로기판의 상기 하면과 면접촉하는 플렉서블 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 복수의 제1 패드 중 적어도 2개의 패드는 동일한 신호를 전송한다.

본 발명의 실시 예에서는 인쇄회로기판 및 플렉서블 인쇄회로기판을 상호 연결하는 복수의 패드 중 적어도 2개의 패드가 하나의 신호를 송, 수신함으로써, 인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판 사이의 접촉력이 강화하여 접촉 불량으로 인한 통신 불량을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지센서 및 소자가 배치된 인쇄회로기판의 상부면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판의 연결 관계를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지센서 및 소자가 배치된 인쇄회로기판의 상부면을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판의 연결 관계를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈은 케이스(10), 상부 탄성 부재(20), 렌즈 배럴(30), 액추에이터(40), 하부 탄성 부재(50), 프레임(60), IR 필터(70), 이미지 센서(80) 및 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)(90), 소자(100), 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board) (110)을 포함한다.

오토 포커싱(Auto Focusing)을 위해서 렌즈 배럴(30)을 광축 방향(O)을 따라 이동시키는 가동부인 액추에이터(Actuator)(40)가 필요하며, 본 발명에서는 액추에이터(40) 중에서도 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor)를 도시하였으며, 능동 소자(100)는 액추에이터(40)의 구동을 제어하는 오토 포커싱 드라이버 IC(Integrated Circuit)를 대표하여 설명한다.

액추에이터(40)는 보빈(41), 코일(42), 영구 자석(43), 요크(44)를 포함한다.

케이스(10)는 하부가 개방된 육면체의 형태를 가지며, 상부 중심부에는 광투과홀이 형성되어 있다. 케이스(10)의 하부는 프레임(60)에 의해 지지된다.

케이스(10)는 프레임(60)과 결합하여 공간을 형성하며, 공간에는 상부 탄성 부재(20), 렌즈 배럴(30), 액추에이터(40), 하부 탄성 부재(50)가 포함된다.

케이스(10)는 그 내부와 외부의 절연을 위해 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하며, 대량생산을 위하여 사출 성형되는 것도 가능하다.

상부 탄성 부재(20)는 판 스프링으로서 케이스(10)의 상부에 삽입되며, 외측부는 액추에이터(40)의 요크(44)에 의해 지지되며 내측부는 액추에이터(40)의 보빈(41)과 맞닿아 보빈(41)의 상측을 가압한다.

하부 탄성 부재(50)는 판 스프링으로서 액추에이터(40)의 하부에 위치하여 보빈(41)의 하측을 가압한다.

하부 탄성 부재(50)는 보빈(41)에서 인서트 사출될 수도 있고, 본드로 접착될 수도 있다.

렌즈 배럴(30)은 복수의 렌즈를 고정, 보호하는 수단으로, 렌즈 배럴(30)의 내측에는 피사체의 광 이미지를 입사할 수 있는 복수의 렌즈가 광축 방향(O)을 따라 순차적으로 적층되어 있다.

렌즈 배럴(30)의 둘레면에는 나사산(31)이 형성되어 있으며, 나사산(31)은 보빈(41)의 내주면에 형성된 나사산과 나사 결합된다.

보빈(41)은 상부와 하부가 개방된 원통 형상으로, 내주면에 렌즈 배럴(30)의 나사산(31)에 대응되는 나사산이 형성되어 있다. 본 발명에서는 렌즈 배럴(30)을 보빈(41)의 내주면에 나사 결합하면서 카메라 모듈의 원거리 포커싱을 맞출 수 있다.

보빈(41)의 둘레면에는 영구 자석(43)과 상호 작용하는 코일(42)이 자속과 수직인 방향으로 권취되어 있다.

케이스(10)의 내측에는 코일(42)과 영구 자석(43) 사이의 자기장이 외부로 유출되는 것을 방지하는 요크(44)가 삽입되며, 영구 자석(43)은 보빈(41)을 기준으로 서로 마주보도록 요크(44) 내측에 장착되어 있다. 요크(44)는 프레임(60)에 의해 지지된다.

코일(42)에 전압이 인가되면 코일에 흐르는 전류와 영구 자석(43)의 자기장이 상호 작용(플레밍의 왼손법칙)하여, 보빈(41)은 광축 방향의 상측으로 힘을 받게 된다. 이때, 코일(42)에 인가되는 전류의 세기가 클수록 렌즈 배럴(30)과 보빈(41)이 광축 방향을 따라 상부로 이동하는 거리가 늘어난다.

이어, 코일(42)에 인가되던 전압이 차단되면, 상부 탄성 부재(20) 및 하부 탄성 부재(50)의 탄성력에 의해 렌즈 배럴(30)과 보빈(41)은 광축 방향을 따라 하부로 이동하여 원 상태로 돌아오게 된다.

인쇄회로기판(90)에는 광 이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서(80)가 장착되어 있으며, 프레임(60)은 이미지 센서(80)로 광 이미지를 통과시킬 수 있는 중앙 개구부를 구비한 ㅁ자 형상으로, 프레임(60)은 렌즈 배럴(30)의 하부에 위치되며, 적외선을 필터링하는 IR 필터(70)가 장착된다.

이미지 센서(80)는 렌즈 배럴(30)의 하부 및 인쇄회로기판(90)의 상부에 위치하며, 복수의 렌즈를 통해 입사된 광 이미지(화상 정보)를 감지하는 복수의 픽셀로 이루어진 촬상 영역(81)과 복수의 픽셀을 포함하지 않는 비촬상 영역(82)으로 이루어져 있으며, 광 이미지를 전기적인 신호로 변환한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(90)의 상면 중 이미지 센서(80)가 위치하는 영역을 제외한 영역에는 복수의 패드(91)가 형성되고 있고 저항, 커패시터 등과 같은 복수의 수동 소자(200)가 위치하고 있다.

이와 같이, 인쇄회로기판(90)를 통해 이미지 센서(80), 복수의 능동 소자(100), 복수의 수동 소자(200)들은 복수의 신호를 송신 또는 수신한다.

플렉서블 인쇄회로기판(110)의 상면은 인쇄회로기판(90)의 하면과 면접촉하고, 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 일단은 케이스(10)의 외부로 신장되어 카메라 모듈과 외부를 전기적으로 연결한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(90)의 하면에는 상기한 복수의 신호를 송신 또는 수신하기 위한 복수의 패드(92)가 형성되어 있다. 도 3에서는 복수의 패드(92)를 A, A', B, B', C, C' 등으로 표현하였다.

도 3에 도시된 바와 같이, 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 상면에는 복수의 신호를 송신 또는 수신하기 위한 복수의 패드(120)가 형성되어 있다. 도 3에서는 복수의 패드(101)를 a, a', b, b', c, c' 등으로 표현하였다.

인쇄회로기판(90)과 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 면접촉할 때, 인쇄회로기판(90)의 패드(A)는 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 패드(a)와 대응되어 상호 면접하고, 패드(A')는 패드(a')와 대응되어 상호 면접하고, 패드(B)는 패드(b)와 대응되어 상호 면접하고, 패드(B')는 패드(b')와 대응되어 상호 면접하여, 인쇄회로기판(90)의 복수의 패드(92)는 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 복수의 패드(120)와 상호 전기적으로 연결된다.

이때, 인쇄회로기판(90)의 패드(A)와 패드(A')는 동일한 신호를 송, 수신하므로, 패드(A)와 패드(A')에 대응되는 플렉서블 인쇄회로기판(110)의 패드(a)와 패드(a')는 패드(A)와 패드(A')를 통해 송, 수신되는 신호와 동일한 신호를 송, 수신한다.

이와 같이, 본 발명에서는 인쇄회로기판 및 플렉서블 인쇄회로기판을 상호 연결하는 복수의 패드 중 적어도 2개의 패드가 하나의 신호를 송, 수신함으로써, 인쇄회로기판과 플렉서블 인쇄회로기판 사이의 접촉력이 강화하여 접촉 불량으로 인한 통신 불량을 감소시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

80: 이미지 센서
90: 인쇄회로기판
92, 101: 패드
110: 플렉서블 인쇄회로기판
110: 와이어
120: 접착 부재

Claims (6)

1. 하면에 복수의 제1 패드가 형성되는 인쇄회로기판;
   상면에는 상기 복수의 제1 패드와 대응되는 위치에 형성되어 상기 복수의 제1 패드와 일대일로 접속되는 복수의 제2 패드를 포함하여 이루어져, 상기 상면은 상기 인쇄회로기판의 하면과 면접촉하는 플렉서블 인쇄회로기판을 포함하며,
   상기 복수의 제1 패드 중 적어도 두 개의 제1 패드가 동일한 신호를 수신 또는 송신하여, 상기 적어도 두 개의 제1 패드와 각각 접속되는 적어도 두 개의 상기 제2 패드는 동일한 신호를 송신 또는 수신하는 카메라 모듈.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판 상부에 배치된 수동 소자 및 능동 소자를 포함하는 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서,
   케이스;
   상기 케이스와 결합되어 상기 케이스의 하부를 지지하는 프레임;
   상기 프레임 상에 위치하도록 상기 케이스 내에 배치되며 광축 방향을 따라 적층된 복수 개의 렌즈를 고정하는 렌즈 배럴;
   상기 렌즈 배럴과 결합되어 상기 렌즈 배럴과 함께 상, 하로 이동하는 보빈을 포함하는 액추에이터;
   상기 인쇄회로기판 상에 장착된 이미지 센서; 및
   상기 렌즈 배럴과 상기 이미지 센서 사이에 배치된 IR 필터를 포함하는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 보빈과 상기 렌즈 배럴은 나사 결합된 카메라 모듈.
6. 제4항에 있어서,
   상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 케이스 외부로 신장된 카메라 모듈.
   

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