KR102494347B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈를 수용하도록 구성되는 렌즈 배럴; 이미지 센서가 실장되는 기판; 상기 렌즈 배럴을 수용하고 상기 기판과 접촉하도록 구성되는 하우징; 상기 하우징과 접촉하도록 구성되는 열전달 부재; 및 상기 열전달 부재와 접촉하고, 상기 렌즈를 중심으로 서로 다른 측면 방향으로 상기 열전달 부재의 열을 방출하도록 구성되는 방열 부재;를 포함한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}
본 발명은 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있도록 구성된 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 렌즈부와 광신호 변환부를 포함한다. 렌즈부는 하나 이상의 렌즈를 포함하며, 피사체로부터 반사되는 빛을 굴절시켜 광신호 변환부로 입사시키도록 구성된다. 광신호 변환부는 복수의 광센서를 포함하며, 렌즈부를 통해 입사되는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
카메라 모듈의 사용범위가 넓어지고 카메라 모듈의 기능이 확대되면서, 높은 해상도를 갖는 카메라 모듈의 요구가 커지고 있다. 고해상도의 카메라 모듈을 구현하기 위해서는 광신호의 고속처리가 가능한 광신호 변환부(예를 들어, 이미지 센서) 및 그외 전자부품(예를 들어, 수동소자)가 필요하다. 그러나 광신호 변환부는 광신호를 고속으로 처리하는 과정에서 상당량의 열을 발생시키므로, 카메라 모듈의 수명 및 성능을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광신호 변환부 및 전자부품의 과열로 인한 해상도 저하현상을 해소할 수 있도록 구성된 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈를 수용하도록 구성되는 렌즈 배럴; 이미지 센서가 실장되는 기판; 상기 렌즈 배럴을 수용하고 상기 기판과 접촉하도록 구성되는 하우징; 상기 하우징과 접촉하도록 구성되는 열전달 부재; 및 상기 열전달 부재와 접촉하고, 상기 렌즈를 중심으로 서로 다른 측면 방향으로 상기 열전달 부재의 열을 방출하도록 구성되는 방열 부재;를 포함한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 내부 부품의 발열로 인한 해상도 저하현상을 해소할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 내부 부품에서 발생하는 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수 있으므로 고해상도의 촬상 및 촬영을 일정한 품질로 처리할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 카메라 모듈의 변형 형태에 따른 단면도이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 카메라 모듈의 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 카메라 모듈의 다른 형태에 따른 평면도이다.
도 7은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 카메라 모듈의 단면도이다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 설명되는 카메라 모듈은 주변 환경을 관찰 또는 감시하도록 구성된 장치에 장착될 수 잇다. 예를 들어, 카메라 모듈은 보안용 감시장치, 차량용 과속감지장치 등에 장착될 수 있다. 그러나 카메라 모듈의 사용범위가 전술된 장치로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈은 전후방 충돌방지기능을 갖는 자동차, 자율주행기능을 갖는 자동차 등에 장착될 수 있다.
카메라 모듈은 렌즈 배럴과 이미지 센서가 실장되는 기판을 포함한다. 렌즈 배럴은 하나 이상의 렌즈를 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴은 4매 이상의 렌즈를 수용하도록 구성될 수 있다. 그러나 렌즈 배럴에 수용되는 렌즈의 매수가 4매로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴은 3매 이하 또는 5매 이상의 렌즈를 수용할 수도 있다. 기판은 이미지 센서 외 전자부품을 구비할 수 있다. 예를 들어, 기판의 내부 또는 일 측에는 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 수동소자가 장착될 수 있다.
카메라 모듈은 렌즈 배럴 및 기판 중 하나 이상을 수용하도록 구성된 하우징을 포함한다. 하우징은 기판의 열을 외부로 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 하우징은 기판의 열을 흡수 또는 전달할 수 있도록 기판과 접촉할 수 있다.
카메라 모듈은 열을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈의 기판(특히, 이미지 센서)은 광신호를 전기신호로 변환하는 과정에서 상당한 열을 발생시킬 수 있다. 카메라 모듈의 내부에서 발생하는 열은 기판 및 기판에 실장된 전자부품을 과열시키고 카메라 모듈의 오작동 및 해상도 저하를 유발시킬 수 있다. 본 발명은 전술된 문제점을 해소하기 위한 것으로서 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있도록 구성된 카메라 모듈을 제공한다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 열전달 부재와 방열 부재를 통해 기판의 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 열전달 부재는 하우징과 접촉하도록 배치된다. 예를 들어, 열전달 부재는 하우징의 일면과 상당한 크기로 면접촉하여 하우징에 전달된 기판의 열을 흡수하거나 또는 방열 부재로 전달할 수 있다. 방열 부재는 열전달 부재와 접촉하며 열전달 부재의 열을 복수 측면으로 방출하도록 구성된다. 예를 들어, 방열 부재는 하우징의 측면에 배치되어 열전달 부재를 통해 전달되는 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈은 기판에서 발생하는 열을 이용하여 하우징을 일정한 온도로 가열시킴과 동시에 외부로 방출시키므로, 카메라 모듈의 광학성능을 일정하게 유지하면서 기판의 과열현상을 억제할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
일 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 하우징(300), 열전달 부재(400), 방열 부재(500)를 포함한다. 그러나 카메라 모듈(10)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 유해전자파 또는 외부 충격으로부터 렌즈 배럴(100) 및 기판(200)을 보호하기 위한 쉴드 캔 등을 더 포함할 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 수분의 침투를 차단하기 위한 기밀 부재를 더 포함할 수 있다.
렌즈 배럴(100)은 렌즈(110)를 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)은 하나 이상의 렌즈(110)를 내부에 수용할 수 있다. 렌즈 배럴(100)은 열에 의한 변형을 최소화할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)은 열경화성 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(100)의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)을 금속 재질로 구성하는 것도 가능할 수 있다.
렌즈(110)는 렌즈 배럴(100)의 내부에 배치된다. 예를 들어, 하나 이상의 렌즈(110)는 광축(C) 방향을 따라 렌즈 배럴(100)의 내부에 순차적으로 배치될 수 있다. 렌즈(110)는 빛을 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈(110)는 입사되는 빛을 수렴 또는 발산시킬 수 있도록 일면이 볼록하거나 오목한 형상일 수 있다. 렌즈(110)는 카메라 모듈(10)의 경량화가 가능하도록 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 카메라 모듈(10)을 구성하는 모든 렌즈(110)가 플라스틱 재질로 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 렌즈(110)는 온도변화에 따른 광학특성변화를 최소화시킬 수 있도록 유리 재질로 이루어질 수 있다.
기판(200)은 카메라 모듈(10)의 구동에 필요한 전자부품의 탑재공간을 제공한다. 예를 들어, 기판(200)의 일면에는 이미지 센서(210)가 장착될 수 있다. 이미지 센서(210)는 렌즈(110)를 통해 입사되는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 기판(200)은 이미지 센서(210)의 구동에 필요한 전자부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(200)의 일면 또는 내부에는 수동소자가 배치될 수 있다. 기판(200)은 전자부품들 간의 전기적 연결이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(200)의 일면 또는 내부에는 이미지 센서(210)와 수동소자를 전기적으로 연결하기 위한 회로가 형성될 수 있다.
하우징(300)은 렌즈 배럴(100) 및 기판(200) 중 하나 이상을 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(300)은 렌즈 배럴을 내부에 수용할 수 있다. 하우징(300)은 기판(200)에서 발생하는 열을 흡수 또는 외부로 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)은 기판(200)의 적어도 일면과 접촉하여 기판(200) 또는 이미지 센서(210)에서 발생하는 열을 흡수하거나 또는 다른 부재로 전달할 수 있다. 하우징(300)은 열전달이 가능하도록 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 하우징(300)의 재질이 금속으로 한정되는 것은 아니다. 하우징(300)의 일 측면은 다른 부재와의 면접촉이 용이하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)의 일 측면에는 대체로 평탄하게 형성된 방열부(310)가 형성될 수 있다. 방열부(310)는 광축(C) 및 광축(C)과 교차하는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그러나 방열부(310)의 표면이 반드시 평탄하게 형성되는 것은 아니다. 예를 들어, 방열부(310)의 표면적을 증대시킬 수 있도록, 방열부(310)의 표면을 주름지게 형성하는 것도 가능하다.
열전달 부재(400)는 하우징(300)과 접촉하도록 구성된다. 예를 들어, 열전달 부재(400)는 하우징(300)의 방열부(310)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 열전달 부재(400)는 방열부(310)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 열전달 부재(400)는 접착제에 의해 방열부(310)에 견고하게 고정될 수 있다. 접착제는 열전달이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 열전도율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 접착제는 열전도율이 높은 금속분말 등을 포함할 수 있다. 그러나 열전달 부재(400)와 하우징(300)의 방열부(310) 간의 결합수단이 접착제로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 열전달 부재(400)와 방열부(310)는 돌기 및 홈과 같은 물리적 형태로 결합할 수도 있다.
열전달 부재(400)는 열전율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열전달 부재(400)는 구리, 알루미늄, 구리와 알루미늄의 합금 등으로 이루어질 수 있다. 그러나 열전달 부재(400)의 재질이 전술된 소재들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 열전달 부재(400)는 열전소자로 구성될 수도 있다.
방열 부재(500)는 열전달 부재(400)의 열을 외부로 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 열전달 부재(400)의 열을 흡수하여 공기 중으로 방출시킬 수 있다. 방열 부재(500)는 열방출이 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 금속재질로 이루어질 수 있다. 아울러, 방열 부재(500)는 대기와 접촉하는 표면적을 넓힐 수 있도록 복수의 방열 핀(502)을 포함할 수 있다.
방열 부재(500)는 렌즈(110)을 중심으로 서로 다른 측면 방향으로 열전달 부재(400)의 열을 방출시킬 수 있다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 광축(C)과 교차하는 방향으로 열을 방출시키도록 구성되는 제1방열 부재(510) 및 광축(C) 방향으로 열을 방출시키도록 구성되는 제2방열 부재(520)를 포함할 수 있다. 제1방열 부재(510)는 하우징(300)의 길이 방향을 따라 연장 형성되고, 제2방열 부재(520)는 기판(200)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다.
한편, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 제2방열 부재(520)의 열이 기판(200)으로 되는 것을 차단하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 기판(200)과 제2방열 부재(520) 사이에 배치되는 단열 부재(600)를 더 포함할 수 있다. 단열 부재(600)는 기판(200) 또는 제2방열 부재(520)에 접착될 수 있다. 그러나 단열 부재(600)가 기판(200) 및 제2방열 부재(520)와 반드시 접착 또는 접촉되는 것은 아니다. 예를 들어, 단열 부재(600)는 기판(200)과 접촉하고 제2방열 부재(520)와는 간격을 두고 배치될 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 기판(200) 및 이미지 센서(210)에서 발생하는 열이 하우징(300), 열전달 부재(400), 및 방열 부재(500)를 통해 외부 또는 대기 중으로 방출시킬 수 있으므로, 과열로 인한 카메라 모듈(10)의 성능 저하 문제를 경감시킬 수 있다.
아울러, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 하우징(300)에 의해 렌즈 배럴(100)을 대체로 일정한 온도로 가열시킬 수 있으므로, 온도변화에 따른 렌즈(110)의 광학 성능 변화를 억제시킬 수 있다.
다음에서는 도 5 내지 6을 참조하여 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(12)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 하우징(300), 열전달 부재(400), 방열 부재(500)를 포함한다. 그러나 카메라 모듈(12)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(12)은 유해전자파 또는 외부 충격으로부터 렌즈 배럴(100) 및 기판(200)을 보호하기 위한 쉴드 캔 등을 더 포함할 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(12)은 수분의 침투를 차단하기 위한 기밀 부재를 더 포함할 수 있다.
렌즈 배럴(100)은 렌즈(110)를 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)은 하나 이상의 렌즈(110)를 내부에 수용할 수 있다. 렌즈 배럴(100)은 열에 의한 변형을 최소화할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)은 열경화성 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(100)의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)을 금속 재질로 구성하는 것도 가능할 수 있다.
렌즈(110)는 렌즈 배럴(100)의 내부에 배치된다. 예를 들어, 하나 이상의 렌즈(110)는 광축(C) 방향을 따라 렌즈 배럴(100)의 내부에 순차적으로 배치될 수 있다. 렌즈(110)는 빛을 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈(110)는 입사되는 빛을 수렴 또는 발산시킬 수 있도록 일면이 볼록하거나 오목한 형상일 수 있다. 렌즈(110)는 카메라 모듈(12)의 경량화가 가능하도록 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 카메라 모듈(12)을 구성하는 모든 렌즈(110)가 플라스틱 재질로 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 렌즈(110)는 온도변화에 따른 광학특성변화를 최소화시킬 수 있도록 유리 재질로 이루어질 수 있다.
기판(200)은 카메라 모듈(12)의 구동에 필요한 전자부품의 탑재공간을 제공한다. 예를 들어, 기판(200)의 일면에는 이미지 센서(210)가 장착될 수 있다. 이미지 센서(210)는 렌즈(110)를 통해 입사되는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 기판(200)은 이미지 센서(210)의 구동에 필요한 전자부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(200)의 일면 또는 내부에는 수동소자가 배치될 수 있다. 기판(200)은 전자부품들 간의 전기적 연결이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(200)의 일면 또는 내부에는 이미지 센서(210)와 수동소자를 전기적으로 연결하기 위한 회로가 형성될 수 있다.
하우징(300)은 렌즈 배럴(100) 및 기판(200) 중 하나 이상을 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(300)은 렌즈 배럴을 내부에 수용할 수 있다. 하우징(300)은 기판(200)에서 발생하는 열을 흡수 또는 외부로 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)은 기판(200)의 적어도 일면과 접촉하여 기판(200) 또는 이미지 센서(210)에서 발생하는 열을 흡수하거나 또는 다른 부재로 전달할 수 있다. 하우징(300)은 열전달이 가능하도록 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 하우징(300)의 재질이 금속으로 한정되는 것은 아니다. 하우징(300)의 복수 측면은 열전달 부재(400: 410, 420)와의 면접촉이 용이하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)의 제1측면 및 제2측면에는 대체로 평탄하게 형성된 제1방열부(310) 및 제2방열부(320)가 각각 형성될 수 있다. 방열부(310, 320)는 광축(C) 및 광축(C)과 교차하는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그러나 방열부(310, 320)의 표면이 반드시 평탄하게 형성되는 것은 아니다. 예를 들어, 방열부(310, 320)의 표면적을 증대시킬 수 있도록, 방열부(310, 320)의 표면을 주름지게 형성하는 것도 가능하다.
열전달 부재(400: 410, 420)는 하우징(300)과 접촉하도록 구성된다. 예를 들어, 제1열전달 부재(410)는 하우징(300)의 제1방열부(310)와 접촉하고, 제2열전달 부재(420)는 하우징(300)의 제2방열부(320)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 제1열전달 부재(410) 및 제2열전달 부재(420)는 접착제에 의해 제1방열부(310) 및 제2방열부(320)에 견고하게 고정될 수 있다. 접착제는 열전달이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 열전도율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 접착제는 열전도율이 높은 금속분말 등을 포함할 수 있다. 그러나 열전달 부재(410, 420)와 방열부(310, 320) 간의 결합수단이 접착제로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 열전달 부재(410, 420)와 방열부(310, 320)는 돌기 및 홈과 같은 물리적 형태로 결합할 수도 있다.
열전달 부재(400: 410, 420)는 열전율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열전달 부재(400: 410, 420)는 구리, 알루미늄, 구리와 알루미늄의 합금 등으로 이루어질 수 있다. 그러나 열전달 부재(400: 410, 420)의 재질이 전술된 소재들로 한정되는 것은 아니다.
방열 부재(500)는 열전달 부재(400: 410, 420)의 열을 외부로 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 열전달 부재(400)의 열을 흡수하여 공기 중으로 방출시킬 수 있다. 방열 부재(500)는 열방출이 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 금속재질로 이루어질 수 있다. 아울러, 방열 부재(500)는 대기와 접촉하는 표면적을 넓힐 수 있도록 복수의 방열 핀(502)을 포함할 수 있다.
방열 부재(500)는 렌즈(110)을 중심으로 서로 다른 측면 방향으로 열전달 부재(400: 410, 420)의 열을 방출시킬 수 있다. 방열 부재(500)는 주 방열방향을 기준으로 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)로 구별될 수 있다. 제1방열 부재(510)는 하우징(300)의 제1측면에 배치되어 제1열전달 부재(410)와 접촉하고, 제2방열 부재(520)는 하우징(300)의 제2측면에 배치되어 제2열전달 부재(420)와 접촉할 수 있다.
제1방열 부재(510)는 제1열전달 부재(410)의 열을 카메라 모듈(12)의 일 측면으로 방출시키도록 구성되고, 제2방열 부재(520)는 제2열전달 부재(420)의 열을 카메라 모듈(12)의 다른 측면으로 방출시키도록 구성될 수 있다. 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)는 일체로 형성될 수 있다. 그러나 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)가 반드시 일체로 형성되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)는 각각 분리되도록 형성될 수도 있다.
한편, 방열 부재(500)는 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(300)의 3개 측면으로 열을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 하우징(300)의 제1측면에 배치되는 제1방열 부재(510), 하우징(300)의 제2측면에 배치되는 제2방열 부재(520), 하우징(300)의 제3측면에 배치되는 제3방열 부재(530)를 포함할 수 있다. 제1방열 부재(510) 내지 제3방열 부재(530)는 하우징(30)의 제1측면 내지 제3측면에 배치되는 제1열전달 부재(410) 내지 제3열전달 부재(430)와 각각 접합된다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(12)은 기판(200) 및 이미지 센서(210)에서 발생하는 열이 하우징(300), 복수의 열전달 부재(410, 420), 및 다수의 방열 부재(510, 520, 530)를 통해 외부 또는 대기 중으로 신속하게 방출시킬 수 있다.
다음에서는 도 7 내지 9를 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(14)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 하우징(300), 열전달 부재(400), 방열 부재(500)를 포함한다. 그러나 카메라 모듈(14)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다.
렌즈 배럴(100)은 렌즈(110)를 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)은 하나 이상의 렌즈(110)를 내부에 수용할 수 있다. 렌즈 배럴(100)은 열에 의한 변형을 최소화할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)은 열경화성 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(100)의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)을 금속 재질로 구성하는 것도 가능할 수 있다.
렌즈(110)는 렌즈 배럴(100)의 내부에 배치된다. 예를 들어, 하나 이상의 렌즈(110)는 광축(C) 방향을 따라 렌즈 배럴(100)의 내부에 순차적으로 배치될 수 있다. 렌즈(110)는 빛을 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈(110)는 입사되는 빛을 수렴 또는 발산시킬 수 있도록 일면이 볼록하거나 오목한 형상일 수 있다. 렌즈(110)는 카메라 모듈(14)의 경량화가 가능하도록 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 카메라 모듈(14)을 구성하는 모든 렌즈(110)가 플라스틱 재질로 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 렌즈(110)는 온도변화에 따른 광학특성변화를 최소화시킬 수 있도록 유리 재질로 이루어질 수 있다.
기판(200)은 카메라 모듈(14)의 구동에 필요한 전자부품의 탑재공간을 제공한다. 예를 들어, 기판(200)의 일면에는 이미지 센서(210)가 장착될 수 있다. 이미지 센서(210)는 렌즈(110)를 통해 입사되는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 기판(200)은 이미지 센서(210)의 구동에 필요한 전자부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(200)의 일면 또는 내부에는 수동소자가 배치될 수 있다. 기판(200)은 전자부품들 간의 전기적 연결이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(200)의 일면 또는 내부에는 이미지 센서(210)와 수동소자를 전기적으로 연결하기 위한 회로가 형성될 수 있다.
하우징(300)은 렌즈 배럴(100) 및 기판(200) 중 하나 이상을 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(300)은 렌즈 배럴을 내부에 수용할 수 있다. 하우징(300)은 기판(200) 또는 렌즈 배럴(100)에서 발생하는 열을 흡수 또는 외부로 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)은 렌즈 배럴(100) 또는 기판(200)에서 발생하는 열을 흡수할 수 있다. 하우징(300)은 열전달이 가능하도록 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 하우징(300)의 재질이 금속으로 한정되는 것은 아니다. 하우징(300)의 일 측면은 제1열전달 부재(410)와의 면접촉이 용이하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(300)의 일 측면은 대체로 평탄하게 형성될 수 있다.
카메라 모듈(14)은 서두에서 언급한 바와 같이 전자부품 또는 외부 환경에 의해 과열될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100) 및 하우징(300)은 렌즈(110)를 통해 입사되는 광선에 의해 과열될 수 있고, 기판(200)은 이미지 센서(210)를 포함하는 전자부품의 구동에 의해 과열될 수 있다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(14)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 하우징(300)으로부터 발생하는 열에 의한 카메라 모듈(14)의 과열을 방지할 수 있도록 열전달 부재(400)를 포함한다.
열전달 부재(400)는 하우징(300) 및 기판(200)에서 발생하는 열을 신속하게 외부로 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 제1열전달 부재(410)는 하우징(300)으로부터 발생하는 열을 제1방열 부재(510)로 전달할 수 있도록 하우징(300)의 측면에 배치되고, 제2열전달 부재(420)는 기판(200)으로부터 발생하는 열을 제2방열 부재(520)로 직접 전달할 수 있도록 기판(200)의 하부에 배치될 수 있다. 제1열전달 부재(410) 및 제2열전달 부재(420)는 접착제에 의해 하우징(300) 및 기판(200)과 견고하게 결합할 수 있다. 접착제는 열전달이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 열전도율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 접착제는 열전도율이 높은 금속분말 등을 포함할 수 있다.
열전달 부재(400: 410, 420)는 열전율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열전달 부재(400: 410, 420)는 구리, 알루미늄, 구리와 알루미늄의 합금 등으로 이루어질 수 있다. 그러나 열전달 부재(400: 410, 420)의 재질이 전술된 소재들로 한정되는 것은 아니다. 열전달 부재(400)는 렌즈 배럴(100), 기판(200), 하우징(300)으로부터 발생하는 열을 능동적으로 냉각시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1열전달 부재(410) 및 제2열전달 부재(420) 중 하나 이상은 펠티에 효과를 이용한 열전소자로 구성될 수 있다.
방열 부재(500)는 열전달 부재(400: 410, 420)의 열을 외부로 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 열전달 부재(400)의 열을 흡수하여 공기 중으로 방출시킬 수 있다. 방열 부재(500)는 열방출이 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방열 부재(500)는 금속재질로 이루어질 수 있다. 아울러, 방열 부재(500)는 대기와 접촉하는 표면적을 넓힐 수 있도록 복수의 방열 핀(502)을 포함할 수 있다.
방열 부재(500)는 렌즈(110)을 중심으로 서로 다른 측면 방향으로 열전달 부재(400: 410, 420)의 열을 방출시킬 수 있다. 방열 부재(500)는 주 방열방향을 기준으로 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)로 구별될 수 있다. 예를 들어, 제1방열 부재(510)는 하우징(300)의 측면에 배치되어 제1열전달 부재(410)와 접촉하고, 제2방열 부재(520)는 기판(200)의 하부에 배치되어 제2열전달 부재(420)와 접촉할 수 있다.
제1방열 부재(510)는 제1열전달 부재(410)의 열을 카메라 모듈(14)의 일 측면으로 방출시키도록 구성되고, 제2방열 부재(520)는 제2열전달 부재(420)의 열을 카메라 모듈(14)의 다른 측면으로 방출시키도록 구성될 수 있다. 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)는 일체로 형성될 수 있다. 그러나 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)가 반드시 일체로 형성되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1방열 부재(510)와 제2방열 부재(520)는 각각 분리되도록 형성될 수도 있다.
카메라 모듈(14)은 기밀 부재(700) 및 외부 하우징(810, 820)을 더 포함할 수 있다.
기밀 부재(700)는 카메라 모듈(14)의 내부로 수분이 침투되는 현상을 차단하도록 구성된다. 예를 들어, 기밀 부재(700)는 기판(200)과 하우징(300)의 결합부위를 통해 수분이 침투되는 현상을 차단하도록 구성된다. 아울러, 기밀 부재(700)는 렌즈 배럴(100)과 하우징(300)의 결합부위를 통해 수분이 침투되는 현상을 차단하도록 구성될 수 있다. 본 실시 예에서 기밀 부재(700)는 기판(200)과 하우징(300)의 결합부위 및 열전달 부재(410, 420)와 방열 부재(510, 520)의 결합부위에 각각 배치될 수 있다.
외부 하우징(810, 820)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 및 하우징(300)을 외부 충격으로부터 보호하도록 구성된다. 아울러, 외부 하우징(810, 820)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 및 하우징(300)의 위치를 정렬하도록 구성될 수 있다. 외부 하우징(810, 820)은 제1외부 하우징(810) 및 제2외부 하우징(820)으로 구성될 수 있다. 제1외부 하우징(810)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 및 하우징(300)의 위치를 정렬시키는 기능을 하고, 제2외부 하우징(820)은 렌즈 배럴(100), 기판(200), 및 하우징(300)을 외부 충격으로부터 보호하는 기능을 할 수 있다. 제2외부 하우징(820)의 일 측에는 연결단자의 인출을 위한 인출부(822)가 형성될 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(14)은 기판(200) 및 하우징(300)으로부터 발생하는 열이 열전달 부재(410, 420) 및 방열 부재(510, 520)를 통해 카메라 모듈(14)의 외측으로 신속하게 방출되므로, 카메라 모듈(14)의 과열 현상을 현저하게 경감시킬 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.
10 카메라 모듈
100 렌즈 배럴
110 렌즈
200 기판
210 이미지 센서
300 하우징
400 열전달 부재
500 방열 부재
600 단열 부재

Claims (13)

  1. 렌즈를 수용하도록 구성되는 렌즈 배럴;
    이미지 센서가 실장되는 기판;
    상기 렌즈 배럴을 수용하고 상기 기판과 접촉하도록 구성되는 하우징;
    상기 하우징과 접촉하도록 구성되는 열전달 부재; 및
    상기 열전달 부재와 접촉하고, 상기 렌즈를 중심으로 서로 다른 측면 방향으로 상기 열전달 부재의 열을 방출하도록 구성되는 방열 부재;를 포함하고,
    상기 열전달 부재는,
    상기 하우징과 접촉하도록 구성되는 제1열전달 부재; 및
    상기 기판과 접촉하도록 구성되는 제2열전달 부재;를 포함하고,
    상기 방열 부재는,
    상기 기판과 광축 방향으로 이격되어 상기 하우징 외부에 형성되고, 상기 기판의 길이 방향을 따라 연장되는 제1방열 부재;를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 열전달 부재와 면접촉할 수 있도록 구성되는 방열부;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방열 부재는,
    상기 렌즈의 광축 방향 및 상기 광축과 교차하는 방향으로 방열하도록 구성되는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방열 부재는,
    상기 하우징의 길이 방향을 따라 연장되는 제2방열 부재;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판과 상기 제1방열 부재 사이에 배치되는 단열 부재;
    를 더 포함하는 카메라 모듈.

  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방열 부재는,
    방열 단면적을 증대시키기 위한 하나 이상의 방열 핀;
    을 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열전달 부재는 열전소자를 포함하는 카메라 모듈.
  10. 이미지 센서가 실장되는 기판;
    렌즈를 수용하도록 구성되는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴을 수용하도록 구성되는 하우징;
    상기 하우징과 접촉하도록 구성되는 제1열전달 부재;
    상기 기판과 접촉하도록 구성되는 제2열전달 부재; 및
    상기 제1열전달 부재 및 상기 제2열전달 부재와 각각 접촉하도록 구성되고, 상기 제1열전달 부재 및 상기 제2열전달 부재의 열을 방출하도록 구성되는 제1방열 부재 및 제2방열 부재;를 포함하고,
    상기 제2방열 부재는 상기 기판과 광축 방향으로 이격되어 상기 하우징 외부에 형성되는 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1방열 부재 및 상기 제2방열 부재는 일체로 형성되는 카메라 모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1열전달 부재 및 상기 제2열전달 부재 중 하나 이상은 열전소자로 구성되는 카메라 모듈.
  13. 렌즈를 수용하도록 구성되는 렌즈 배럴;
    이미지 센서가 실장되는 기판;
    상기 렌즈 배럴을 수용하고 상기 기판과 접촉하도록 구성되는 하우징;
    상기 하우징과 접촉하도록 구성되는 열전달 부재; 및
    상기 열전달 부재와 접촉하고, 상기 하우징의 3개 이상의 측면에 배치되어, 상기 열전달 부재의 열을 방출하도록 구성되는 방열 부재;를 포함하고,
    상기 열전달 부재는,
    상기 하우징과 접촉하도록 구성되는 제1열전달 부재; 및
    상기 기판과 접촉하도록 구성되는 제2열전달 부재;를 포함하고,
    상기 방열 부재는,
    상기 하우징의 제1측면에 배치되는 제1방열 부재;
    상기 하우징의 제2측면에 배치되는 제2방열 부재; 및
    상기 하우징의 제3측면에 배치되는 제3방열 부재;를 포함하고,
    상기 제1방열 부재, 상기 제2방열 부재 및 상기 제3방열 부재는 일체로 형성되어 상기 하우징을 덮는 형태인 카메라 모듈.
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