KR102344461B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR102344461B1
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image sensing
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Abstract

카메라 모듈의 일 실시예는, 렌즈부; 상기 렌즈부와 결합하는 홀더; 상기 홀더의 상단에 배치되고 상기 렌즈부를 둘러싸는 커버부재; 상기 렌즈부 및 상기 홀더의 하부에 배치되는 이미지센싱부; 및 중공형으로 형성되고, 상기 렌즈부를 둘러싸며, 일면이 상기 이미지센싱부와 대향되도록 배치되는 열전소자를 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
실시예는, 렌즈부에 성에 부착을 방지할 수 있고, 이미지센싱부 등의 부품이 과열되는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 카메라 모듈에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
카메라 모듈은 다양한 분야에 사용될 수 있다. 예를 들어, 방법용 CCTV, 차량용 블랙박스, 차량의 주차 등에 사용되는 후방카메라 등에 사용될 수 있다.
방범용, 차량용 등의 용도로 사용되는 카메라 모듈은 실외에서 사용될 수 있다. 따라서, 카메라 모듈의 부품 중 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있다. 특히, 카메라 모듈의 부품이 렌즈부는 피사체의 촬영을 위해 외부로 노출되어야 하므로, 주위환경에 민감할 수 있다.
특히, 주위의 기온이 빙점 이하로 내려가는 경우, 렌즈부의 노출부위에는 성에가 부착될 수 있고, 이러한 성에는 렌즈부로 광의 입사를 방해하여 카메라 모듈의 작동이 불가능하게 하거나, 촬영되는 이미지를 흐리거나 왜곡할 수 있다.
또한, 카메라 모듈이 작동하면, 카메라 모듈의 내부의 부품들은 발열될 수 있다. 특히, 부품들 중 피사체의 이미지가 결상되는 이미지센싱부는 과열될 경우, 성능저하, 오작동으로 인한 이미지 왜곡이 발생할 수 있다. 따라서, 개선이 요구된다.
따라서, 실시예는, 렌즈부에 성에 부착을 방지할 수 있고, 이미지센싱부 등의 부품이 과열되는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 카메라 모듈에 관한 것이다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
카메라 모듈의 일 실시예는, 렌즈부; 상기 렌즈부와 결합하는 홀더; 상기 홀더의 상단에 배치되고 상기 렌즈부를 둘러싸는 커버부재; 상기 렌즈부 및 상기 홀더의 하부에 배치되는 이미지센싱부; 및 중공형으로 형성되고, 상기 렌즈부를 둘러싸며, 일면이 상기 이미지센싱부와 대향되도록 배치되는 열전소자를 포함할 수 있다.
상기 홀더는, 상기 렌즈부의 하부가 결합하는 렌즈결합부; 상기 열전소자의 하부를 지지하는 제1지지부; 및 상기 열전소자의 측부를 지지하는 제2지지부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 렌즈결합부는, 중공형으로 형성되고, 내주면에는 상기 렌즈부의 하부가 결합하는 것일 수 있다.
카메라 모듈의 일 실시예는, 상기 렌즈결합부의 외주면과 상기 열전소자의 내주면 사이에 구비되는 패킹부재를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 패킹부재는 오링(O-ring)인 것일 수 있다.
상기 커버부재의 하면에는 상기 열전소자와 전기적으로 연결되는 패턴전극이 형성되는 것일 수 있다.
상기 제2지지부는, 한쌍의 케이블이 각각 삽입되는 한쌍의 관통홀이 형성되고, 상기 케이블은 일단이 상기 패턴전극과 연결되고 타단이 상기 이미지센싱부에 연결되는 것일 수 있다.
상기 패턴전극은, 상기 케이블과 연결되고, 동종의 반도체를 서로 연결하며, 직류전류를 인가받는 단자; 및 상기 단자와 분리되어 배치되고, p형반도체와 n형반도체를 서로 연결하는 것일 수 있다.
상기 열전소자는, 광축방향과 평행한 제1방향으로 보아 링형상으로 형성되고, 원주방향으로 적어도 일부구간에서 p형반도체와 n형반도체가 교대로 배치며, 상기 p형반도체와 n형반도체는 서로 직렬연결되는 것일 수 있다.
상기 열전소자는, 상기 렌즈부의 상부와 인접하는 부위가 가열되고, 상기 이미지센싱부와 인접하는 부위가 냉각되는 것일 수 있다.
상기 열전소자는, 상기 렌즈부의 상부를 가열하고, 상기 이미지센싱부를 냉각하는 것일 수 있다.
카메라 모듈의 다른 실시예는, 렌즈부; 상기 렌즈부와 결합하는 홀더; 상기 홀더의 상단에 배치되고 상기 렌즈부를 둘러싸는 커버부재; 상기 렌즈부 및 상기 홀더의 하부에 배치되는 이미지센싱부; 중공형으로 형성되고, 상기 렌즈부를 둘러싸며, 하면은 상기 이미지센싱부와 대향되도록 배치되고, 상기 렌즈부의 상부와 인접하는 부위가 가열되며 상기 이미지센싱부와 인접하는 부위가 냉각되는 열전소자; 및 상기 홀더와 상기 열전소자 사이에 배치되는 패킹부재를 포함할 수 있다.
상기 열전소자는, 서로 직렬연결되는 p형반도체와 n형반도체를 구비하고 직류전류가 인가되고, 하면에는 상기 p형반도체와 n형반도체를 서로 연결하는 제1커넥터가 구비되는 것일 수 있다.
실시예에서, 열전소자가 렌즈부의 상부 즉, 렌즈부의 외부 노출부위를 가열하여 상기 노출부위에 발생하는 성에를 제거하고, 이미지센싱부를 냉각하여 이미지센싱부의 과열로 인한 장애발생을 방지할 수 있다.
따라서, 열전소자는 렌즈부의 노출부위의 성에를 제거하고, 이미지센싱부의 과열을 방지하여, 카메라모듈의 성에, 과열로 인한 성능저하, 고장을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 열전소자의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 열전소자를 나타낸 저면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 열전소자를 나타낸 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 커버부재를 나타낸 저면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 열전소자의 전기적 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
또한, 도면에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축은 광축에 대하여 수직한 평면을 의미하는 것으로 편의상 광축방향과 평행한 방향(z축 방향)은 제1방향, x축 방향은 제2방향, y축 방향은 제3방향이라고 지칭할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 열전소자(500)(thermoelectric element)의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 열전소자(500)는 p형반도체(510), n형반도체(520) 및 이들을 서로 연결하는 연결부를 포함할 수 있다. 상기 연결부는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 일단을 연결하는 제1연결부(A1)와, p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 타단을 연결하는 제2연결부(A2)로 구성될 수 있다.
열전소자(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, p형반도체(510)와 n형반도체(520)가 교대로 배치될 수 있다. 인접하는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 일단은 제1연결부(A1)에 의해 전기적으로 연결되고, 타단은 제2연결부(A2)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, p형반도체(510)와 n형반도체(520)는 서로 직렬로 연결되고, 직류전원(10)에 의해 직류전류를 인가받을 수 있다. 직류전류가 열전소자(500)에 인가되면, 제1연결부(A1)와 제2연결부(A2) 중 어느 한 쪽은 가열되고, 나머지 한 쪽은 냉각될 수 있다. 이때, 가열되는 연결부와 냉각되는 연결부는 직류전류의 방향을 바꾸어 조절할 수 있다.
이러한 가열 및 냉각이 발생하는 효과를 펠티어 효과(Peltier effect)라고 하며, 상기 열전소자(500)는 직류전류를 인가받아 펠티어 효과에 의해 가열 및 냉각될 수 있다. 실시예는, 열전소자(500)를 이용하여 카메라 모듈의 일부를 가열하고, 다른 일부는 냉각할 수 있다.
이때, 상기 제1연결부(A1)와 제2연결부(A2)는 인접한 냉각이 필요한 대상체로부터 또는 가열이 필요한 대상체로의 열전달을 원활히 하기 위해 판형으로 형성될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다. 도시되지는 않았으나, 렌즈부(100)에 입사하는 광의 광축방향과 평행한 제1방향으로 볼 경우, 카메라 모듈은 외형이 전체적으로 사각형의 형상을 가질 수 있다. 도 2와 도 3은 명확한 설명을 위해 카메라 모듈을 대각선으로 절단한 경우의 단면도로 도시되었다.
실시예의 카메라 모듈은 렌즈부(100), 홀더(200), 렌즈결합부(210), 커버부재(300), 이미지센싱부(400), 열전소자(500), 패킹부재(600), 케이블(700) 및 케이싱(800)을 포함할 수 있다.
렌즈부(100)는 적어도 하나의 렌즈가 포함될 수 있고, 복수의 렌즈가 입사하는 광의 광축방향으로 정렬하여 광학계를 형성할 수도 있다. 또한, 상기 렌즈부(100)는 일부가 외부로 노출되어 주위환경에 영향을 받을 수 있다.
특히, 주위의 기온이 빙점 이하일 경우, 렌즈부(100)의 노출부위에는 성에가 부착될 수 있고, 이러한 성에는 렌즈부(100)로 광의 입사를 방해하여 카메라 모듈의 작동이 불가능하게 하거나, 촬영되는 이미지를 흐리거나 왜곡할 수 있다.
따라서, 실시예에서는 렌즈부(100) 노출부위에 성에가 부착되는 것을 방지하기 위해, 열전소자(500)를 사용하여 렌즈부(100)의 노출부위 즉, 도 3에서 보아 렌즈의 상부를 가열한다.
홀더(200)는 상기 렌즈부(100)와 결합하여 상기 렌즈부(100)를 고정하는 역할을 할 수 있고, 렌즈결합부(210), 제1지지부(220) 및 제2지지부(230)를 포함할 수 있다.
렌즈결합부(210)에는 상기 렌즈부(100)의 하부가 결합할 수 있다. 구체적으로, 렌즈결합부(210)는 중공형으로 형성되고, 중공의 내주면에는 상기 렌즈의 하부가 결합할 수 있다.
이때, 예를 들어, 상기 렌즈부(100)의 하부의 외주면에는 암나사가 형성되고, 상기 렌즈결합부(210)의 내주면에는 수나사가 형성되어, 상기 렌즈부(100)와 렌즈결합부(210)는 나사체결방식에 의해 서로 결합할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 렌즈부(100)의 하부의 외주면과 상기 렌즈결합부(210)의 내주면에는 나사가 형성되지 않고, 접착제를 도포하여 상기 렌즈부(100)가 상기 렌즈결합부(210)에 결합할 수도 있다.
한편, 상기 렌즈결합부(210)의 외주면은 중공형으로 형성되는 상기 열전소자(500)의 하부에 형성되는 소경부(540)를 지지하는 역할을 할 수 있다.
제1지지부(220)는 홀더(200)의 하부에 형성되어 상기 열전소자(500)의 하부를 지지하는 역할을 하고, 제2지지부(230)는 홀더(200)의 측부에 형성되어 상기 열전소자(500)의 측부를 지지하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 상기 열전소자(500)는 상기 제1지지부(220), 제2지지부(230) 및 렌즈결합부(210)에 지지되어 상기 홀더(200)에 안착할 수 있다.
한편, 홀더(200)의 상기 제1지지부(220)와 제2지지부(230)는 홀더(200)의 외형을 형성하여 상기 홀더(200)에 내장되는 열전소자(500), 패킹부재(600), 렌즈부(100)를 외부의 충격으로부터 보호하고, 이물질이 열전소자(500) 등에 유입되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
한편, 제2지지부(230)에는 한쌍의 관통홀(231)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(231)은 상기 제2지지부(230)를 상하방향으로 관통하여 형성될 수 있으며, 상기 관통홀(231)에는 열전소자(500)와 이미지센싱부(400)를 전기적으로 연결하기 위한 케이블(700)이 삽입될 수 있다.
상기 케이블(700)은 일단이 상기 패턴전극(310)과 연결되고 타단이 상기 이미지센싱부(400)에 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 케이블(700)은 한쌍으로 구비되고, 각각 한쌍의 관통홀(231)에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 케이블(700)의 상단은 커버부재(300)의 하면에 형성되는 패턴전극(310)에 연결되고, 상기 케이블(700)의 하단은 이미지센싱부(400)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 케이블(700)은, 상기 패턴전극(310)과 상기 이미지센싱부(400)에 솔더링(soldering)되거나, 도전성 접착제에 의해 접착되어, 상기 패턴전극(310) 및 이미지센싱부(400)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 이미지센싱부(400)는 외부전원과 연결되어 전류를 인가받을 수 있다. 이미지센싱부(400)에 인가되는 전류는 상기 케이블(700)과 패턴전극(310)을 따라 흐르고, 상기 패턴전극(310)은 열전소자(500)에 연결되므로, 결국 상기 이미지센싱부(400)에 인가되는 전류는 상기 열전소자(500)에 공급될 수 있다.
이때, 상기한 바와 같이, 상기 열전소자(500)에는 직류전류가 흐르므로, 외부전원이 교류전류를 공급하는 경우, 상기 카메라 모듈에 정류기 등이 내장되어 교류전류를 직류전류로 변환할 필요가 있다.
이미지센싱부(400)는 상기 상기 렌즈부(100) 및 상기 홀더(200)의 하부에 배치될 수 있고, 이미지센싱부(400)의 일면과 열전소자(500)의 일면은 서로 대향되도록 배치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 열전소자(500)의 하면과 이미지센싱부(400)의 상면은 서로 대향되도록 배치될 수 있다.
이때, 후술하겠지만, 열전소자(500)의 하부는 냉각될 수 있다. 따라서, 열전소자(500)의 하부에 구비되는 이미지센싱부(400)는 냉각될 수 있다. 카메라 모듈의 작동시 특히, 이미지센싱부(400)는 가열될 수 있고, 이미지센싱부(400)의 가열로 인해 이미지센싱부(400)의 오작동, 변형, 파손 등이 발생할 수 있다.
실시예에서는 이러한 이미지센싱부(400)의 오작동, 변형, 파손으로 인한 카메라 모듈의 고장, 성능저하 등을 방지하기 위해, 열전소자(500)의 냉각부위를 이용하여 상기 이미지센싱부(400)를 냉각한다.
한편, 상기 이미지센싱부(400)를 효율적으로 냉각하기 위해 상기 홀더(200)의 제1지지부(220)에는 통공을 형성하여 열전달 효과를 높이 수도 있다. 다른 실시예로, 상기 제1지지부(220)에 열전도율이 높은 재질 예를 들어, 구리, 구리합금 등으로 형성되는 열전달 부재를 구비할 수도 있다.
열전달 부재를 구비하는 상기 제1지지부(220)를 포함하는 홀더(200)는 예를 들어 인서트사출 등으로 제작할 수 있다. 이때, 상기 열전달부재는 상면이 상기 열전소자(500)의 하부와 접촉 또는 대향하고, 하면은 상기 이미지센서(410)와 접촉 또는 대향하도록 구비될 수 있다.
또한, 이미지센싱부(400)에는 이미지센서(410)가 구비될 수 있다. 이미지센서(410)는 이미지센싱부(400)의 상면에 상기 렌즈부(100)와 대응하는 부위에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 이미지센서(410)는 렌즈부(100)를 통해 입사하는 광이 상기 이미지센서(410)에 조사되어 피사체의 이미지가 결상되는 부위이다.
한편, 상기 이미지센싱부(400)는 예를 들어, 인쇄회로기판으로 구비될 수 있고, 따라서 이미지센서(410)에 결상되는 이미지신호를 다른 장치 또는 부품으로 전송하거나, 외부전원으로부터 전력을 공급받기위한 각종 회로소자가 형성 또는 구비될 수 있다.
600: 패킹부재(600)는 상기 렌즈결합부(210)의 외주면과 상기 열전소자(500)의 내주면 사이에 구비되고, 링형상을 가지며, 상기 열전소자(500)의 내주면과 홀더(200)의 렌즈결합부(210) 외주면 사이를 패킹하는 역할을 할 수 있다.
상기 패킹부재(600)는 상기 열전소자(500) 내주면과 렌즈결합부(210) 외주면 사이의 틈새를 통해 상기 이미지센싱부(400) 및 이를 수용하는 케이싱(800) 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이러한 패킹부재(600)는 예를 들어, 오링(O-ring)으로 형성될 수 있고, 오링은 패킹효과가 뛰어나다면, 금속, 플라스틱, 유연성 폴리머(polymer) 기타 어떠한 재질의 것도 사용될 수 있다.
커버부재(300)는 상기 홀더(200)의 상단에 상기 렌즈부(100)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 커버부재(300)는 상기 홀더(200)에 접착제 또는 나사못, 결합핀 등의 체결기구에 의해 결합할 수 있다. 이때, 체결기구에 의한 결합인 경우, 상기 커버부재(300)와 상기 홀더(200)에는 체결기구가 삽입될 수 있는 홀 또는 홈이 형성될 수 있다.
상기 커버부재(300)의 하면에는 상기 열전소자(500)와 전기적으로 연결되는 패턴전극(310)이 형성될 수 있다. 패턴전극(310)은 열전소자(500)와 이미지센싱부(400)를 전기적으로 연결하기 위해 형성되는데 자세한 구조는 도 6 등을 참조하여 구체적으로 후술한다.
케이싱(800)은 상기 홀더(200)와 결합하고 상기 이미지센싱부(400)를 수용하는 역할을 할 수 있다. 상기 케이싱(800)과 상기 홀더(200)는 체결구에 의해 결합하거나, 형상끼워맞춤 또는 억지끼워맞춤 방식으로 결합할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 케이싱(800) 내부에는 이미지센싱부(400)에 더하여 복수의 인쇄회로기판이 수용될 수 있다. 상기 인쇄회로기판들은 카메라 모듈을 작동시키기 위한 전원공급장치, 콘덴서, 이미지 프로세싱장치, 회로패턴 기타 다양한 소자들이 배치 또는 형성될 수 있다.
열전소자(500)는 중공형으로 형성되고, 상기 렌즈부(100)를 둘러싸며, 일면이 상기 이미지센싱부(400)와 대향되도록 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 열전소자(500)는, 상부 즉, 상기 렌즈부(100)의 상부와 인접하는 부위가 가열되고, 하부 즉, 상기 이미지센싱부(400)와 인접하는 부위가 냉각되도록 구비될 수 있다.
전술한 바와 같이, 열전소자(500)에 인가되는 직류전류의 방향을 조절하여 냉각부위와 가열부위를 정할 수 있다. 열전소자(500)가 렌즈부(100)의 상부 즉, 렌즈부(100)의 외부 노출부위를 가열하여 상기 노출부위에 발생하는 성에를 제거하고, 이미지센싱부(400)를 냉각하여 이미지센싱부(400)의 과열로 인한 장애발생을 방지할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 열전소자(500)를 나타낸 저면도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 열전소자(500)를 나타낸 평면도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 열전소자(500)는 광축방향과 평행한 제1방향으로 보아 중공이 있는 링형상으로 형성될 수 있다.
이때, 하부에는 홀더(200)의 제1지지부(220)에 의한 안정적인 지지를 받고 패킹부재(600)의 하부를 지지하기 위해, 중공의 직경이 상보보다 작은 소경부(540)가 형성될 수 있다. 그러나, 상기 소경부(540)는 필수적인 구성은 아니고, 소경부(540)가 없는 열전소자(500)가 구비될 수도 있다.
열전소자(500)는 원주방향으로 적어도 일부구간에서 p형반도체(510)와 n형반도체(520)가 교대로 배치될 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, p형반도체(510)와 n형반도체(520)는 지면(paper)에서 상측과 하측에서 교대로 배치되고, 상측 및 하측의 p형반도체(510)와 n형반도체(520) 배치상태는 서로 대칭을 이룬다.
도 4에 도시된 바와 같이, 열전소자(500)의 하면에서 서로 인접하는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)는 제1커넥터(530)에 의해 서로 연결될 수 있다. 한편, 도 7을 참조하여 후술하지만, 열전소자(500)의 상면에서는 제1커넥터(530)에 의해 연결되지 않은 서로 인접하는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)는 패턴전극(310)의 제2커넥터(312)에 의해 서로 연결될 수 있다.
이러한 구조로 인해, 도 4를 참조하면, 지면에서 열전소자(500)의 상측 및 하측에 배치되는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)들은, 도 1에서 설명한 바와 같이, 서로 직렬연결될 수 있다.
상기한 바와 같이, 열전소자(500)의 하부는 냉각되는데, 구체적으로 p형반도체(510)와 n형반도체(520)를 하단을 서로 연결하는 제1커넥터(530)가 냉각될 수 있다. 반대로, 열전소자(500)의 상부는 가열되는데, 구체적으로 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 상단을 서로 연결하는 패턴전극(310)이 가열될 수 있다.
한편, 제1커넥터(530)는 솔더링, 도전성 접착제를 사용한 접착방식 등에 의해 p형반도체(510) 및 n형반도체(520)와 결합할 수 있다. 물론, 제1커넥터(530)는 도전성 재질로 구비될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 열전소자(500)의 상면에는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 상단이 노출되도록 구비될 수 있다. 노출된 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 상단은 제2커넥터(312)에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 커버부재(300)를 나타낸 저면도이다. 명확한 설명을 위해, 도 6에서는 열전소자(500)의 의 p형반도체(510)와 n형반도체(520)가 상기 패턴전극(310)에 결합한 상태를 추가적으로 도시하였다.
커버부재(300)에는 패턴전극(310)이 형성될 수 있다. 패턴전극(310)은 예를 들어, 판형으로 형성될 수 있고, 커버부재(300) 하면에 접착제에 의해 결합하여 구비될 수 있다. 다른 실시예로, 상기 패턴전극(310)은 커버부재(300)에 에칭, 인서트 사출 등의 방식으로 형성될 수 있다.
패턴전극(310)은 단자(311) 및 제2커넥터(312)를 포함할 수 있다. 단자(311)는 상기 케이블(700)과 연결되고, 동종의 반도체를 서로 연결하며, 케이블(700)을 통해 직류전류를 인가받을 수 있다.
단자(311)는 동종의 반도체 즉, p형반도체(510)와 p형반도체(510), 또는 n형반도체(520)와 n형반도체(520)를 서로 연결할 수 있다. 도 6을 참조하면, 지면에서 상측 및 하측에 각각 교대로 배치되는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)들은 열전소자(500)의 하단에서 제1커넥터(530)에 의해 서로 연결되고, 열전소자(500)의 상단에서 제2커넥터(312)에 의해 서로 연결될 수 있다. 따라서, 열전소자(500)의 p형반도체(510)와 n형반도체(520)들은 지면에서 상측과 하측에 각각 직렬로 연결되어 배치될 수 있다.
단자(311)는 지면에서 좌측과 우측에 각각 구비되고, 좌측 단자(311)는 n형반도체(520)와 n형반도체(520)를 서로 연결하고, 우측단자(311)는 p형반도체(510)와 p형반도체(510)를 서로 연결할 수 있다.
따라서, 상기 단자(311)는 지면에서 상측과 하측에 배치되는 2개의 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 직렬연결 구조를 병렬연결하고, 직류전류를 인가받을 수 있다. 상기 단자(311)를 통해 인가되는 직류전류는 상기 열전소자(500)에 공급될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단자(311)는 상기 커버부재(300)의 모서리방향으로 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 케이블(700)에 연결될 수 있다. 상기 돌출부와 케이블(700)은 솔더링, 도전성 접착제에 의한 접착방식으로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
제2커넥터(312)는 상기 단자(311)와 분리되어 배치되고, p형반도체(510)와 n형반도체(520)를 서로 연결할 수 있다. 즉, 상기 열전소자(500)의 상단에서 p형반도체(510)와 n형반도체(520)를 서로 직렬로 연결할 수 있다.
상기 커버부재(300)가 홀더(200)에 결합하면, 가압력에 의해 상기 패턴전극(310)은 열전소자(500)의 상단에 노출되는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 상단과 접촉하여 p형반도체(510)와 n형반도체(520)를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다.
또한, 상기 패턴전극(310)과 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 전기적 연결을 견고히 하기 위해 도전성 접착제를 사용하여 상기 패턴전극(310)과 p형반도체(510)와 n형반도체(520)의 상단을 접착시킬 수도 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 열전소자(500)의 전기적 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
열전소자(500)는 직류전원(10)에 의해 직류전류를 인가받을 수 있고, p형반도체(510)와 n형반도체(520)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 직렬연결된 p형반도체(510)와 n형반도체(520)들은 복수로 구비될 수 있고, 이들은 직렬연결구간(B)을 형성한다.
또한, 상기 직렬연결구간(B)은 양단에서 직류전원(10)에 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 직렬연결구간(B)에서 직렬연결된 p형반도체(510)와 n형반도체(520)들은 일단에서 가열되고 타단에서 냉각될 수 있다.
도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 열전소자(500)의 전기적 연결구조를 간명하게 도시하였고, 이에 직류전원(10)이 연결된 구조를 도시하였다. 물론 직류전원(10)은 실시예의 카메라 모듈과 이에 연결되는 외부전원을 통해 구현할 수 있다.
상기 직렬연결구간(B)에 구비되는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)들은 도 4 및 도 5에서 원주방향으로 교대로 배치되는 p형반도체(510)와 n형반도체(520)들을 나타낸다.
실시예에서, 열전소자(500)는 렌즈부(100)의 노출부위의 성에를 제거하고, 이미지센싱부(400)의 과열을 방지하여, 카메라 모듈의 성에, 과열로 인한 성능저하, 고장을 방지할 수 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
100: 렌즈부
200: 홀더
210: 렌즈결합부
220: 제1지지부
230: 제2지지부
231: 관통홀
300: 커버부재
310: 패턴전극
311: 단자
312: 제2커넥터
400: 이미지센싱부
410: 이미지센서
500: 열전소자
510: p형반도체
520: n형반도체
530: 제1커넥터
540: 소경부
600: 패킹부재
700: 케이블
800: 케이싱

Claims (13)

  1. 렌즈부;
    상기 렌즈부와 결합하는 홀더;
    상기 홀더의 상단에 배치되고 상기 렌즈부를 둘러싸는 커버부재;
    상기 렌즈부 및 상기 홀더의 하부에 배치되는 이미지센싱부; 및
    중공형으로 형성되고, 상기 렌즈부를 둘러싸며, 일면이 상기 이미지센싱부와 대향되도록 배치되는 열전소자를 포함하고,
    상기 홀더는,
    상기 렌즈부의 하부가 결합하는 렌즈결합부;
    상기 열전소자의 하부를 지지하는 제1지지부; 및
    상기 열전소자의 측부를 지지하는 제2지지부를 포함하고,
    상기 커버부재의 하면에는 상기 열전소자와 전기적으로 연결되는 패턴전극이 형성되고,
    상기 제2지지부는 한쌍의 케이블이 각각 삽입되는 한쌍의 관통홀이 형성되고, 상기 케이블은 일단이 상기 패턴전극과 연결되고 타단이 상기 이미지센싱부에 연결되는 카메라 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈결합부는,
    중공형으로 형성되고, 내주면에는 상기 렌즈부의 하부가 결합하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈결합부의 외주면과 상기 열전소자의 내주면 사이에 구비되는 패킹부재를 더 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 패킹부재는 오링(O-ring)인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패턴전극은,
    상기 케이블과 연결되고, 동종의 반도체를 서로 연결하며, 직류전류를 인가받는 단자; 및
    상기 단자와 분리되어 배치되고, p형반도체와 n형반도체를 서로 연결하는 제2커넥터
    를 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자는,
    광축방향과 평행한 제1방향으로 보아 링형상으로 형성되고, 원주방향으로 적어도 일부구간에서 p형반도체와 n형반도체가 교대로 배치며, 상기 p형반도체와 n형반도체는 서로 직렬연결되는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자는,
    상기 렌즈부의 상부와 인접하는 부위가 가열되고, 상기 이미지센싱부와 인접하는 부위가 냉각되는 카메라 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자는,
    상기 렌즈부의 상부를 가열하고, 상기 이미지센싱부를 냉각하는 카메라 모듈.
  12. 삭제
  13. 삭제
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