KR102044132B1 - Pcb의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라에 관한 것으로, 다수의 이미지 센서 중 어느 하나가 고장날 경우, 고장난 이미지 센서가 부착된 PCB만 선택적으로 교체가 가능하도록 구현하여 다수의 이미지 센서가 하나의 PCB에 구현된 경우 발생할 수 있는 고가의 교체 비용 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.

Description

PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라{Multi camera able to selectively exchange one of the PCBs}
본 발명은 멀티 카메라 모듈에 관련한 것으로, 특히 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라에 관한 것이다.
대한민국 등록특허 제10-1792439호(2017.10.25)에서 복수의 렌즈 모듈을 수용하는 하우징과, 상기 하우징에 부착되는 하나의 인쇄회로기판(PCB)과, 상기 복수의 렌즈 모듈을 각각 구동시키는 액추에이터 및 상기 복수의 렌즈 모듈의 이동을 각각 제어하도록 구성되고, 상기 인쇄회로기판에 구비된 하나의 회로소자를 포함하는 카메라 모듈을 제안하고 있다.
이와 같이 하나의 PCB 상에 다수의 이미지 센서가 수용되는 멀티 카메라 모듈의 경우, 어느 하나의 이미지 센서가 고장나더라도 PCB 전체를 버리고 새로운 PCB로 교체해야만 하기 때문에 고가의 교체 비용이 소모되는 문제가 있다.
또한, 다수의 카메라 모듈들의 광축 정렬(Align)을 동시에 수행해야만 하기 때문에 광축 정렬이 어려워 고가의 능동형 광축 정렬 장비가 필요하고, PCB 면적이 매우 크므로 평탄도 문제도 발생한다.
따라서, 본 발명자는 멀티 카메라의 다수의 이미지 센서 중 어느 하나가 고장날 경우, 고장난 이미지 센서가 부착된 PCB만 선택적으로 교체가 가능한 멀티 카메라에 대한 연구를 하였다.
대한민국 등록특허 제10-1792439호(2017.10.25)
본 발명은 다수의 이미지 센서 중 어느 하나가 고장날 경우, 고장난 이미지 센서가 부착된 PCB만 선택적으로 교체가 가능한 멀티 카메라를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 PCB들의 형상을 요철형으로 구현하고, PCB들이 안착되는 플랜지의 안착 구조의 효율적인 설계를 통해 각 카메라간 간격을 최소화할 수 있는 멀티 카메라를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 멀티 카메라 모듈의 PCB를 하나로 구현하지 않고, 다수의 PCB들로 분리하여 구현함으로써 광축 정렬이 개별적으로 이루어져 광축 정렬이 용이하고, 평탄도가 우수한 멀티 카메라를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라가 각 카메라 모듈의 이미지 센서(Image Sensor) 칩이 부착(Attach)되되, 일측은 중앙 부위에서 볼록하게 돌출되어 하나의 제1돌출부가 형성되고, 타측은 중앙 부위 외곽에서 볼록하게 돌출되어 두개의 제2돌출부가 형성되는 요철 형상의 다수의 PCB와; 각 카메라 모듈이 수납되는 다수의 수납공간이 연속적으로 형성되되, 수납공간들 사이의 격벽들 일부가 각각 절개되어 PCB의 제1돌출부가 안착되는 제1안착부와, PCB의 제2돌출부가 안착되는 제2안착부가 형성되어, 다수의 PCB들이 요철 구조로 다수의 수납공간들에 안착되는 멀티 플랜지(Flange)를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 수납공간의 최외곽 두 측벽 중 하나에는 제1안착부만 형성되고, 다른 하나에는 제2안착부만 형성된다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 제1안착부와 제2안착부의 안착면이 이미지 센서 부착 기준면과, 액츄에이터 부착 기준면과, PCB 부착 기준면이 된다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 각 PCB가 커넥터 일체형일 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 각 PCB가 커넥터 분리형일 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 각 PCB가 이미지 센서(Image Sensor) 칩이 부착(Attach)되되, 일측은 중앙 부위에서 볼록하게 돌출되어 하나의 제1돌출부가 형성되고, 타측은 중앙 부위 외곽에서 볼록하게 돌출되어 두개의 제2돌출부가 형성되는 요철 형상을 가지는 하드 기판(Substrate) 타입의 메인 PCB와; 커넥터가 모듈되는 연성(Flexible) 타입의 RF PCB와; 분리 구성되는 하드 기판 타입의 메인 PCB와, 연성 타입의 RF PCB 간을 전기적 및 기계적으로 연결하는 연결부재를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 각 PCB의 연결부재의 길이가 서로 상이하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 연결부재가 핫바(Hot-bar) 공정에 의해 형성되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 연결부재가 이방성 전도필름(ACF : Anisotropic Conductive Film) 공정에 의해 형성되도록 구현될 수 있다.
본 발명은 다수의 이미지 센서 중 어느 하나가 고장날 경우, 고장난 이미지 센서가 부착된 PCB만 선택적으로 교체가 가능하므로, 다수의 이미지 센서가 하나의 PCB에 구현된 경우 발생할 수 있는 고가의 교체 비용 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 멀티 카메라 모듈의 PCB를 하나로 구현하지 않고, 다수의 PCB들로 분리하여 구현함으로써 광축 정렬이 개별적으로 이루어져 광축 정렬이 용이하고, 평탄도가 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다수의 PCB들의 형상을 요철형으로 구현하고, PCB들이 안착되는 플랜지의 안착 구조의 효율적인 설계를 통해 멀티 카메라의 각 카메라간 간격을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 평면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 저면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 저면 사시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 PCB 구조의 일 예를 도시한 평면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 멀티 플랜지 구조의 일 예를 도시한 저면도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 멀티 플랜지 구조의 일 예를 도시한 저면 사시도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 PCB의 대량 제작 모습을 예시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
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 이해될 수 있어야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 평면도, 도 2 는 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 저면도, 도 3 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 저면 사시도, 도 4 는 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 일 실시예의 구성을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라(100)는 다수의 카메라 모듈(110)과, 다수의 PCB(120)와, 멀티 플랜지(Flange)(130)를 포함하여 이루어진다.
다수의 카메라 모듈(110) 각각은 도 4 에 도시한 바와 같이 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부(111)와, 렌즈부(111)의 흔들림 보정 및 줌 제어를 수행하는 액츄에이터(112)를 포함한다. 흔들림 보정 및 줌 제어와 관련해서는 이 출원전 이미 다양하게 실시되는 통상적인 사항이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
다수의 PCB(120) 각각은 도 5 에 도시한 바와 같이 카메라 모듈(110)의 이미지 센서(Image Sensor) 칩(121)이 부착(Attach)되되, 일측은 중앙 부위에서 볼록하게 돌출되어 하나의 제1돌출부(122)가 형성되고, 타측은 중앙 부위 외곽에서 볼록하게 돌출되어 두개의 제2돌출부(123)가 형성되는 요철 형상을 가진다. 이 때, 도 5 의 (b)와 같이 PCB 일부에 SUS(Steel Use Stainless)가 부착되도록 구현될 수도 있다. 도 5 는 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 PCB 구조의 일 예를 도시한 평면도이다.
멀티 플랜지(Flange)(130)는 도 6 및 도 7 에 도시한 바와 같이 각 카메라 모듈(110)이 수납되는 다수의 수납공간(131)이 연속적으로 형성되되, 수납공간들 사이의 격벽(132)들 일부가 각각 절개되어 PCB(120)의 제1돌출부(122)가 안착되는 제1안착부(132a)와, PCB(120)의 제2돌출부(123)가 안착되는 제2안착부(132b)가 형성되어, 도 2 및 도 3 에 도시한 바와 같이 다수의 PCB(120)들이 요철 구조로 다수의 수납공간(131)들에 안착되도록 한다. 도 6 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 멀티 플랜지 구조의 일 예를 도시한 저면도, 도 7 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 멀티 플랜지 구조의 일 예를 도시한 저면 사시도이다.
한편, 수납공간(131)의 최외곽 두 측벽(133) 중 하나에는 제1안착부(132a)만 형성되고, 다른 하나에는 제2안착부(132b)만 형성되도록 구현될 수 있다. 한편, 도 4 에 도시한 바와 같이, 제1안착부(132a)와 제2안착부(132b)의 안착면이 이미지 센서(121) 부착 기준면과, 액츄에이터(112) 부착 기준면과, PCB(120) 부착 기준면이 된다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 멀티 카메라 모듈의 PCB를 하나로 구현하지 않고, 다수의 PCB들로 분리하여 구현하고, 분리 구현된 각 PCB에 이미지 센서를 부착함으로써 다수의 이미지 센서 중 어느 하나가 고장나더라도, 고장난 이미지 센서가 부착된 PCB만 선택적으로 교체가 가능하므로, 다수의 이미지 센서가 하나의 PCB에 구현된 경우 발생할 수 있는 고가의 교체 비용 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 하우징 역할을 하는 멀티 플랜지(130)의 수납공간(131)들 각각에 각 카메라 모듈(110)의 렌즈부(111)와, 액츄에이터(112)를 설치 고정한 상태에서 각 PCB(120)의 제1돌출부(122)와 제2돌출부(123)를 멀티 플랜지(130)의 격벽(132)들 및 양 측벽(133) 배면에 형성된 제1안착부(132a)와 제2안착부(132b)에 수납하여 다수의 PCB(120)들이 요철 구조로 멀티 플랜지(130)의 배면에 안착시킨 상태에서 각 카메라 모듈(110)별로 광축 정렬을 수행하여 고정함으로써 광축 정렬이 용이하다.
또한, 본 발명은 큰 크기를 가지는 하나의 PCB 대신 다수의 작은 크기의 PCB들로 분리 구현함으로써 평탄도가 우수하다. 큰 크기를 가지는 하나의 PCB는 쉽게 변형될 가능성이 커 평탄도가 나쁘며, PCB가 변형될 경우 광축 정렬이 어그러지거나 하는 등의 문제가 발생한다. 그러나, 본 발명은 평탄도가 우수하므로 이러한 문제를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 PCB들이 안착되는 멀티 플랜지의 안착 구조의 효율적인 설계를 통해 멀티 플랜지의 수납공간에 수납되는 다수의 PCB들이 요철 형상으로 수납됨으로써 멀티 카메라의 각 카메라간 간격을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 PCB 들은 요철 구조를 가지므로, 도 8 과 같은 PCB 어레이 패턴으로 대량 제조될 수 있다. 도 8 은 본 발명에 따른 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라의 PCB의 대량 제작 모습을 예시한 도면이다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 각 PCB(120)가 커넥터(124) 일체형일 수도 있고, 커넥터(124) 분리형일 수도 있다. 각 PCB(120)가 커넥터 분리형일 경우, 각 PCB(120)가 메인 PCB(120a)와, RF PCB(120b)와, 연결부재(120c)를 포함할 수 있다.
도 5 에 도시한 바와 같이 메인 PCB(120a)는 이미지 센서(Image Sensor) 칩(121)이 부착(Attach)되되, 일측은 중앙 부위에서 볼록하게 돌출되어 하나의 제1돌출부(122)가 형성되고, 타측은 중앙 부위 외곽에서 볼록하게 돌출되어 두개의 제2돌출부(123)가 형성되는 요철 형상을 가지도록 구현될 수 있다.
예컨대, 메인 PCB(120a)가 하드 기판(Substrate) 타입일 수 있다. 표면실장기술(SMT : Surface Mount Technology)을 이용해 하드 기판(Substrate)상에 회로 소자(도면 도시 생략)들을 실장하고, 회로 소자들이 실장된 하드 기판상에 이미지 센서 칩(121)을 부착한 다음, 이미지 센서 칩이 부착된 하드 기판상에 와이어 본딩(Wire Bonding)(도면 도시 생략)을 수행한 다음, 와이어 본딩된 하드 기판상의 이미지 센서 칩(121)의 이미지 촬상 영역을 제외한 나머지 영역을 몰딩(Molding) 처리하여 하드 기판(Substrate) 타입의 메인 PCB(120a)를 형성할 수 있다.
도 5 에 도시한 바와 같이 RF PCB(120b)는 커넥터(124)가 모듈된다. 예컨대, RF PCB(120b)가 연성(Flexible) 타입일 수 있다. 커넥터(120b)는 본 발명에 따른 멀티 카메라 모듈이 탑재되는 드론 또는 스마트폰 등의 전자기기(도면 도시 생략)의 제어부(도면 도시 생략)와 통신을 연결하기 위한 접속 수단이다.
도 5 에 도시한 바와 같이 연결부재(120c)는 분리 구성되는 메인 PCB(120a)와, RF PCB(120b) 간을 전기적 및 기계적으로 연결한다. 이 때, 연결부재(120c)가 유연성을 가져 구부러지도록 구현될 수도 있고, 경성을 가져 구부러지지 않도록 구현될 수도 있다.
발명의 부가적인 양상에 따르면, 도 2 에 도시한 바와 같이 각 PCB(120)의 연결부재(120c)의 길이가 서로 상이하도록 구현될 수 있다. 각 PCB(120)의 연결부재(120c)를 동일한 길이로 구현할 경우, 연결부재(120c)에 비해 넓이가 상대적으로 넓은 RF PCB(120b)들이 동일선상에 배치되므로, RF PCB(120b)들이 겹치지 않도록 배치하기 위해서는 메인 PCB(120a)들의 설치 간격이 넓어지게 된다.
그러나, 연결부재(120c)의 길이를 서로 상이하도록 구현할 경우, RF PCB(120b)들이 동일선상에 배치되지 않으므로, RF PCB(120b)들이 겹칠 우려가 없으므로, 메인 PCB(120a)들의 설치 간격을 작게 할 수 있어, 멀티 카메라의 각 카메라간 간격을 최소화하는데 유리하다.
예컨대, 연결부재(120c)가 핫바(Hot-bar) 공정에 의해 형성되도록 구현될 수 있다. 핫바(Hot-bar) 공정은 금속 막대를 이용해 열융착하여 본딩하는 방법으로, 메인 PCB(120a)의 와이어 본딩과, RF PCB(120b)의 와이어 본딩을 도전체 물질인 금속 막대를 이용해 열융착하여 본딩하여 전기적으로 연결한 다음, 외부를 절연체 물질로 도포하여 경화함으로써 메인 PCB(120a)와, RF PCB(120b) 간을 기계적으로 연결한다.
예컨대, 연결부재(120c)가 이방성 전도필름(ACF : Anisotropic Conductive Film) 공정에 의해 형성되도록 구현될 수도 있다. 이방성 전도필름(ACF) 공정은 메인 PCB(120a)의 와이어 본딩과, RF PCB(120b)의 와이어 본딩을 전기적으로 연결하기 위한 전극 패턴이 도포된 패널(Panel)과, 이를 덮는 탭(Tab) 사이에 미세 도전 입자를 접착수지에 혼합시켜 필름(film) 상태로 만든 한쪽 방향으로만 전기를 통하게 한 이방성 전도필름(ACF)을 사용해 접착함으로써 메인 PCB(120a)와, RF PCB(120b) 간을 전기적 및 기계적으로 연결한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다수의 이미지 센서 중 어느 하나가 고장날 경우, 고장난 이미지 센서가 부착된 PCB만 선택적으로 교체가 가능하므로, 다수의 이미지 센서가 하나의 PCB에 구현된 경우 발생할 수 있는 고가의 교체 비용 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 멀티 카메라 모듈의 PCB를 하나로 구현하지 않고, 다수의 PCB들로 분리하여 구현함으로써 광축 정렬이 개별적으로 이루어져 광축 정렬이 용이하고, 평탄도가 우수하다.
또한, 본 발명은 다수의 PCB들의 형상을 요철형으로 구현하고, PCB들이 안착되는 플랜지의 안착 구조의 효율적인 설계를 통해 멀티 카메라의 각 카메라간 간격을 최소화할 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 멀티 카메라 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 멀티 카메라
110 : 카메라 모듈
111 : 렌즈부
112 : 액츄에이터
120 : PCB
120a : 메인 PCB
120b : RF PCB
120c : 연결부재
121 : 이미지 센서
122 : 제1돌출부
123 : 제2돌출부
124 : 커넥터
130 : 멀티 플랜지
131 : 수납공간
132 : 격벽
132a : 제1안착부
132b : 제2안착부
133 : 측벽

Claims (7)

  1. 다수의 카메라 모듈을 구비한 멀티 카메라에 있어서,
    각 카메라 모듈의 이미지 센서(Image Sensor) 칩이 부착(Attach)되되, 일측은 중앙 부위에서 볼록하게 돌출되어 하나의 제1돌출부가 형성되고, 타측은 중앙 부위 외곽에서 볼록하게 돌출되어 두개의 제2돌출부가 형성되는 요철 형상의 다수의 PCB와;
    각 카메라 모듈이 수납되는 다수의 수납공간이 연속적으로 형성되되, 수납공간들 사이의 격벽들 일부가 각각 절개되어 PCB의 제1돌출부가 안착되는 제1안착부와, PCB의 제2돌출부가 안착되는 제2안착부가 형성되어, 다수의 PCB들이 요철 구조로 다수의 수납공간들에 안착되는 멀티 플랜지(Flange)를;
    포함하는 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수납공간의 최외곽 두 측벽 중 하나에는 제1안착부만 형성되고, 다른 하나에는 제2안착부만 형성되는 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제1안착부와 제2안착부의 안착면이 이미지 센서 부착 기준면과, 액츄에이터 부착 기준면과, PCB 부착 기준면이 되는 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    각 PCB가 커넥터 일체형인 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    각 PCB가 커넥터 분리형인 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라.
  6. 제 5 항에 있어서,
    각 PCB가:
    이미지 센서(Image Sensor) 칩이 부착(Attach)되되, 일측은 중앙 부위에서 볼록하게 돌출되어 하나의 제1돌출부가 형성되고, 타측은 타측은 중앙 부위 외곽에서 볼록하게 돌출되어 두개의 제2돌출부가 형성되는 요철 형상을 가지는 하드 기판(Substrate) 타입의 메인 PCB와;
    커넥터가 모듈되는 연성(Flexible) 타입의 RF PCB와;
    분리 구성되는 하드 기판 타입의 메인 PCB와, 연성 타입의 RF PCB 간을 전기적 및 기계적으로 연결하는 연결부재를;
    포함하는 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라.
  7. 제 6 항에 있어서,
    각 PCB의 연결부재의 길이가 서로 상이한 PCB의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라.
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KR1020180108978A KR102044132B1 (ko) 2018-09-12 2018-09-12 Pcb의 선택적 교체가 가능한 멀티 카메라

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