KR102336704B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다. 일 측면에 따른 카메라 모듈은, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈; 상기 렌즈모듈의 하측에 배치되며, 이미지 센서가 배치된 인쇄회로기판; 상면에 상기 렌즈모듈이 결합되는 홀이 배치되며, 내부에 상기 렌즈모듈 및 상기 인쇄회로기판이 배치된 하우징; 및 상기 하우징의 하면에 배치된 커버를 포함하며, 상기 하우징은 레이저 흡수성 재질을 포함하고, 상기 커버는 레이저 투과성 재질을 포함한다.

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근 들어, 자동차가 대중화됨에 따라 다양한 계층과 연령대에 걸쳐 자동차 보급이 급속도로 이루어지고 있다.

자동차에는, 차량의 보호 또는 교통사고의 객관적인 자료를 위한 블랙박스 용 카메라, 차량 후미의 사각지대를 운전자가 화면을 통해서 모니터링할 수 있도록 하여 차량의 후진시에 안전을 기할 수 있도록 하는 차량의 후방 감시카메라 등이 구비된다.

카메라는 렌즈 모듈과, 상기 렌즈 모듈을 지지하는 렌즈홀더와, 상기 렌즈 모듈에 모인 피사체의 이미지를 전기 신호로 변환시키는 이미지 센서가 구비될 수 있다. 상기 카메라의 외형을 이루는 하우징은, 내부 부품들이 수분을 포함하는 이물질로부터 오염되는 것을 방지하기 위해 전 영역이 밀폐된 구조로 이루어진다.

한편, 상기 하우징은 내부 공간을 형성하는 단일의 케이스로 이루어질 수 있지만, 조립의 편의성을 위해 복수 케이스의 접합으로 이루어지는 것이 일반적이다. 예를 들어, 카메라의 제조 과정은, 개구부가 형성된 어느 일 하우징의 내부에 구동을 위한 부품들을 배치하고, 다른 하우징을 통해 상기 개구부를 커버한다. 이 때, 다른 하우징을 커버라 이름할 수 있다.

하우징과 커버는 볼트를 통해 결합될 수 있지만, 레이저를 통한 융착 방식이 제안되고 있다. 상기 레이저 융착 방식은 별도의 부품을 요하지 않고, 제품의 전체 무게를 줄일 수 있어 효율적이다.

그러나, 레이저 융착 방식에 의한 접합을 위해서는 접합 영역의 재질이 광을 투과하는 재질이어야 하므로, 제조가 완료된 후 하우징의 내부로 빛이 유입되는 문제점이 있다. 카메라의 내부로 빛이 유입될 경우 이미지 센서 또는 다른 전자부품들로 영향을 미쳐, 만족스런 촬영물이 획득되지 못하거나, 제품의 고장을 유발하고 제품에 관한 사용자의 신뢰성을 저해할 염려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 외부 빛으로부터 내부 전자부품들을 보호하고, 고품질의 촬영물을 얻을 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것에 있다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈은, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈; 상기 렌즈모듈의 하측에 배치되며, 이미지 센서가 배치된 인쇄회로기판; 상면에 상기 렌즈모듈이 결합되는 홀이 배치되며, 내부에 상기 렌즈모듈 및 상기 인쇄회로기판이 배치된 하우징; 및 상기 하우징의 하면에 배치된 커버를 포함하며, 상기 하우징은 레이저 흡수성 재질을 포함하고, 상기 커버는 레이저 투과성 재질을 포함한다.

본 실시예를 통해 렌즈가 노출되는 하우징을 레이저 흡수성 재질을 포함하고, 커버를 레이저 투과성 재질을 포함하는 물질을 사용함으로써, 이미지 센서가 구비된 인쇄회로기판의 상면으로 빛이 유입되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 커버를 통해 하우징의 내부로 빛이 유입되더라도, 기판 결합부에 의해 이미지 센서로 빛이 전달되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 하우징의 표면이 그라운드 상태를 유지하게 됨으로써, EMI와 RF 노이즈를 차단할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 내부 구성을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 내부 구성을 보인 단면도 이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도 이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(100)은, 하우징(10)과 커버(50)의 결합에 의해 외형이 형성된다. 상기 하우징(10)과 상기 커버(50)의 내부에는 카메라의 구동을 위한 전자부품들이 배치된다.

상기 카메라 모듈(100)의 내부에는, 외부 피사체의 이미지를 모으기 위한 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈(60)과, 상기 렌즈모듈(60)의 하측에 배치되어 상면에 이미지 센서(62)가 실장되는 인쇄회로기판(60)이 구비된다.

도면에서는 상기 렌즈모듈(50) 내의 렌즈를 도시하지는 않았으나, 적어도 하나 이상의 렌즈가 상기 렌즈모듈(50)에 배치될 수 있다. 또한, 상기 하우징(10)에는 상기 렌즈모듈(50)의 일부를 외부로 노출시키기 위한 홀(14)이 형성된다. 상기 홀(14)은 상기 하우징(10)의 상면에 형성되어, 상기 렌즈모듈(50)의 상면 일부를 상기 카메라 모듈(100)의 외부로 노출시킬 수 있다. 상기 렌즈모듈(50)은 적어도 하나의 렌즈가 상, 하 방향으로 적층되어, 입사된 외부 빛을 통해 피사체의 이미지를 모은다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 렌즈모듈(50)의 상면에는 별도의 글라스가 배치되어, 상기 렌즈모듈(50)로 빛이 입사될 수 있다. 또한, 상기 렌즈모듈(50)에는 적외선 영역의 광이 상기 카메라 모듈(100)의 내부로 입사되는 것을 차단하기 위한 적외선 필터가 배치될 수 있다.

상기 인쇄회로기판(30)에는 상기 카메라 모듈(100)의 구동을 위한 전자부품들이 실장된다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(30)의 상면에는 상기 이미지 센서(62)가 실장된다. 상기 이미지 센서(62)는 상기 렌즈모듈(50)에 의해 광이 집광되어, 피사체의 이미지를 영상 신호인 전기 신호로 출력할 수 있다. 이로 인해, 촬영물이 획득될 수 있다.

상기 하우징(10)은 내부에 상기 인쇄회로기판(60)과 상기 렌즈모듈(50)이 배치되는 공간부(16)가 형성된다. 그리고, 상기 하우징(10)은 하면이 개구되어, 상기 하우징(10)의 하면에 상기 커버(50)가 결합됨으로써 상기 공간부(16)가 외부로부터 차폐될 수 있다.

상세히, 상기 하우징(10)은, 내측에 상기 공간부(16)가 형성되는 측면부(18)와, 상기 측면부(18)의 상측에 형성되는 상면부(12)와, 상기 상면부(12)의 상면으로부터 돌출 형성되어 내측에 상기 홀(14)이 형성되는 장착부(13)를 포함한다.

도 1을 기준으로 상기 측면부(18)는 상기 카메라 모듈(100)의 측면을 형성하는 것으로서, 상기 측면부(18)의 하면에 상기 커버(50)가 결합된다. 즉, 상기 측면부(18)의 하면에 홀이 형성되어 상기 공간부(16)가 외부와 연통되고, 작업자는 상기 공간부(16)에 구동을 위한 전자부품들을 장착할 수 있다. 작업이 완료되면, 상기 커버(50)가 상기 측면부(18)의 하면에 결합되고, 상기 공간부(16)는 외부로부터 차폐된다.

상기 상면부(12)는 상기 측면부(18)의 상단이 내측으로 연장되어 형성된다. 상기 상면부(12)의 중심 영역에는 상기 렌즈모듈(50)의 적어도 일부가 결합되는 결합홀(17)이 형성될 수 있다. 상기 결합홀(17)은 상기 홀(14)과 연통될 수 있다. 따라서, 상기 렌즈모듈(50)은 일부가 상기 장착부(13)의 내측에 배치되고, 다른 일부가 상기 결합홀(17)에 끼워져 상기 공간부(16)의 내측에 배치된다. 결합홀(17)의 내주면과 상기 렌즈모듈(50)의 외주면 사이에는 별도의 실링부재가 구비되어, 외부 이물질이 상기 카메라 모듈(100)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상기 장착부(13)는 상기 상면부(12)의 일부가 상방으로 돌출되어 형성된다. 상기 장착부(13)의 내측에는 상기 렌즈모듈(50)의 적어도 일부를 수용하기 위한 상기 홀(14)이 형성된다. 상기 홀(14)의 단면적은 상기 결합홀(17)의 단면적 보다 넓게 형성될 수 있다. 상기 장착부(13)의 단면 형상은 상기 렌즈모듈(50)의 측면을 커버하도록 링(Ring) 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 렌즈모듈(50)의 측면 일부는 상기 장착부(13)에 의해 커버되고, 상기 렌즈모듈(50)의 상면은 외부에 노출될 수 있다.

한편, 상기 상면부(12)의 하면에는 하면으로부터 하방으로 돌출되는 기판 결합부(12a)가 형성된다. 여기서, 상기 상면부(12)의 하면이라 함은, 상기 공간부(16)가 형성되는 상기 하우징(10)의 내면 중 상기 인쇄회로기판(60)과 마주하는 면으로 이해될 수 있다. 상기 기판 결합부(12a)는 상기 렌즈모듈(50)의 하측에 배치되는 상기 인쇄회로기판(60)의 상면 가장자리 영역에 결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 기판 결합부(12a)의 단면 형상은, 상기 인쇄회로기판(60)의 둘레측 가장자리 형상에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 이미지 센서(60)는 상기 기판 결합부(12a)의 내측에 배치되어, 상기 공간부(16)의 타 영역으로부터 차폐된다.

본 실시 예에 따른 상기 하우징(10)에는 전도성 있는 물질이 도포되어, 상기 하우징(10)의 표면은 도통성 있는 상태를 유지할 수 있다. 이는 저항성이 낮은 전도성 재료를 상기 하우징(10)의 외면에 도포함으로써 구성될 수 있다. 그리고, 상기 인쇄회로기판(60) 중 상기 기판 결합부(12a)와 결합되는 영역은 회로패턴 형성 없이 솔더 레지스턴스(solder resistance)가 오픈(open)되어 있는 구조를 가진다. 상기 솔더 레지스턴스는 에칭액, 도금액, 납이 침범하지 않게 하기 위함으로써 제조 및 시험공정 중 에칭액, 도금액, 납땜 등에 대해 특정 영역을 보호하기 위하여 사용하는 피복 부분이다. 따라서 인쇄회로기판(60)의 가장자리 영역, 즉 상기 기판 결합부(12a)와 접촉되는 영역에 대하여 솔더 레지스턴스를 제거(오픈)시킬 경우, 결과적으로 인쇄회로기판(60) 상의 가장자리 영역의 표면은 그라운드 영역으로 상기 하우징(10)의 전도성 도료가 도포된 면과 접촉된다.

따라서 전도성 물질로 도포되어 있는 표면을 가진 기판 결합부(12a)가 솔더 레지스턴스를 제거한 상기 인쇄회로기판의 가장자리영역에 위치할 시에, 상기 하우징(10)는 상기 인쇄회로기판(60)의 가장자리 영역의 면과 닿게 되고, 결과적으로 상기 인쇄회로기판(60)의 외곽영역과 도통되어 그라운드 상태를 유지하게 된다. 상기와 같이 하우징(10)의 표면이 그라운드 상태를 유지하게 됨으로써, EMI와 RF 노이즈를 차단할 수 있다.

또한, 상기 기판 결합부(12a)의 내측에 상기 이미지 센서(60)가 배치됨으로써, 상기 공간부(16)로 빛이 유입되더라도 상기 이미지 센서(62)로 전달되는 것이 방지될 수 있다. 이는 후술할 상기 커버(50)의 재질이 레이저 투과성 재질인 점을 고려할 때 이점이 있다.

또한, 본 실시예에서 기재하지는 않았지만, 상기 공간부(16)에는 추가적으로 회로기판이 배치될 수 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판(60)으로 전원을 공급하기 위한 전원회로가 배치되거나, 이미지 센서(62)에서 발생된 영상 신호를 후처리하기 위한 회로가 상기 인쇄회로기판(60)과 상기 커버(50) 사이의 상기 공간부(16)에 배치될 수 있다. 이러한 추가적인 회로기판은 상기 인쇄회로기판(60)과 적층되도록 나사 또는 쉴드캔 고정으로 결합될 수도 있다.

따라서, 이미지 센서(62)가 실장된 인쇄회로기판(60)과 공간부(16)에 배치된 추가적인 회로기판은 하우징(10)의 내부에 측면판(18)에 둘러 쌓이도록 배치될 수 있다.

이하에서는, 상기 하우징(10)과 상기 커버(60)의 결합에 대해 설명하기로 한다.

상기 하우징(10)과 상기 커버(50)는 레이저 융착 방식에 의해 상호 결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 하우징(10)은 레이저 흡수성 재질로 형성되어 융착을 위한 레이저가 통과되지 않고 흡수되어 레이저가 조사되는 부분이 용용되어 융착될 수 있도록 불투명한 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 커버(50)는 레이저 투과성 재질로 형성되어 융착을 위한 레이저가 통과될 수 있는 재질로 형성되며, 레이저 투과율이 90% 이상인 투명한 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징(10)의 측면 높이는 상기 커버(50)의 측면 높이보다 높게 형성될 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 하우징(10)의 두께는 상기 커버(50)의 두께 보다 두껍게 형성될 수 있다. 레이저 투과성 재질의 두께가 두꺼울수록 레이저 투과율이 떨어지게 되므로, 상기 커버(50)의 두께를 상기 하우징(10)의 두께 보다 얇게 형성하여 레이저 투과율을 높일 수 있다.

한편, 상기 측면부(18)의 하면에는 하면으로부터 돌출되는 돌출부(19)가 형성될 수 있다. 상기 돌출부(19)는 상기 측면부(18)의 하면 가장자리를 따라 사각 형상 또는 링(Ring) 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 상기 돌출부(19)는 코너가 라운드진 사각 형상으로 형성되며, 상기 돌출부(19)는 상기 하우징(10) 또는 상기 커버(50)의 형상에 따라 변경될 수 있다. 다른 예로, 상기 돌출부(19)는 상기 측면부(18)의 하면으로부터 돌출되는 복수의 돌기의 형태로 상호 일정거리 이격되어 배치될 수 있다.

그리고, 상기 커버(50)의 상면 중 상기 돌출부(19)와 마주하는 영역에는 상면으로부터 하방으로 함몰 형성되는 홈(52)이 형성된다. 상기 홈(52)의 형상은 상기 돌출부(19)의 형상에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 홈(52)의 함몰 깊이는, 상기 돌출부(19)의 돌출 높이에 대응될 수 있다. 따라서, 상기 커버(50)가 상기 하우징(10)에 결합 시, 상기 돌출부(19)가 상기 홈(52)에 삽입되어 고정될 수 있다.

상기와 같은 구성을 통해, 상기 돌출부(19)가 상기 홈(52)에 삽입되도록 상기 하우징(10)과 상기 커버(50)를 결합한 후, 상기 돌출부(19)가 상기 홈(52)에 삽입된 상태에서 상기 커버(50)를 통과하여 상기 하우징(10)에 레이저가 조사되면, 상기 하우징(10)의 돌출부(19)를 포함하는 상기 측면부(18)의 하면이 레이저를 흡수하게 된다. 그리고, 상기 하우징(10)의 레이저 흡수 영역에는 용융이 일어나 상기 커버(19)의 상면과 융착 결합될 수 있다.

상기 하우징(10)의 용융 발생 영역은 상기 돌출부(19) 형성 영역에 대응될 수 있다. 이와는 달리, 상기 하우징(10)의 용용 발생 영역은 상기 측면부(18)의 하부 측 전체 영역이 될 수 있다. 이 때에는 상기 측면부(18)의 하면 전체가 용융되어 상기 커버(50)의 상면에 결합될 수 있다.

이에 따라, 상기 하우징(10)과 상기 커버(50)가 레이저 융착될 수 있으며, 상기 홈(52)의 내부에서 상기 돌출부(19)가 용융되어 융착되므로, 융착 강도가 향상되어 융착부의 기밀성이 확보될 수 있다. 그리고, 융착 시 용융된 수지가 결합홈의 외부로 흘러나오지 않아 융착에 따른 버(burr)가 발생하지 않게 되므로, 외관 및 품질 불량을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(100)에 의하면, 렌즈가 노출되는 하우징(10)을 레이저 흡수성 재질로 형성하고, 커버(50)를 레이저 투과성 재질로 형성함으로써, 이미지 센서(62)가 구비된 인쇄회로기판(60)의 상면으로 빛이 유입되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 커버(50)를 통해 하우징(10)의 내부로 빛이 유입되더라도, 기판 결합부(12a)에 의해 이미지 센서(62)로 빛이 전달되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈;
   상기 렌즈모듈의 하측에 배치되며, 이미지 센서가 배치된 인쇄회로기판;
   상면에 상기 렌즈모듈이 결합되는 홀이 배치되며, 내부에 상기 렌즈모듈 및 상기 인쇄회로기판이 배치된 하우징; 및
   상기 하우징의 하부에 배치된 커버를 포함하며,
   상기 하우징은 레이저 흡수성 재질을 포함하고,
   상기 커버는 레이저 투과성 재질을 포함하고,
   상기 하우징의 하면에는 하방으로 돌출되는 돌출부가 배치되고,
   상기 커버의 상면에는 상기 돌출부가 결합되는 홈이 배치되며,
   상기 돌출부와 상기 홈은 용융 결합되는 카메라 모듈.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 돌출부 및 상기 홈은 링 형상의 단면을 가지는 카메라 모듈.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 돌출부는 코너가 라운드진 사각 형상인 카메라 모듈.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 커버의 두께는 상기 하우징의 두께 보다 작은 카메라 모듈.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징의 내면 중 상기 인쇄회로기판과 마주하는 면에는 상기 인쇄회로기판의 상면과 결합되도록 돌출된 결합부가 형성된 카메라 모듈.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 이미지 센서는 상기 결합부의 내측에 배치되는 카메라 모듈.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 하우징의 표면에는 전도성 물질이 도포되고,
   상기 인쇄회로기판의 상면 중 상기 결합부와 결합되는 영역은 그라운드와 연결된 카메라 모듈.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징의 두께는 상기 커버의 두께 보다 두꺼운 카메라 모듈.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 커버의 재질은 레이저 투과율이 90% 이상인 투명한 재질을 포함하는 카메라 모듈.
   

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