KR20070019260A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 카메라 모듈은 빛을 굴절시켜 상을 맺는 렌즈부; 상기 렌즈부를 통하여 굴절된 빛을 전기 신호로 변환하는 광변환소자; 상기 광변환소자로부터 출력된 전기 신호를 신호처리하는 회로부; 상기 렌즈부를 고정시키는 홀더하우징; 상기 광변환소자 및 상기 회로부가 실장되고, 상기 홀더하우징을 고정시키는 기판부; 및 상기 기판부의 어느 측단이 연장형성되어 상기 홀더하우징의 외부로 노출되고, 상기 연장형성된 기판부 상에 통전패드가 형성된 접속부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 카메라 모듈은 상기 접속부와 착탈가능하게 결합되고 상기 접속부를 내삽시켜 지지하는 하우징 및 상기 하우징에 고정되고 상기 통전패드와 접촉되어 전기신호를 전달하는 통전단으로 이루어지는 암컷 접속부가 더 구비되고, 상기 접속부와 상기 암컷 접속부는 쌍을 이루어 하나의 커넥터 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, PCB 패턴으로 연결되는 슬롯 타입의 커넥터 구조를 통하여 결합력이 강하고, 두께가 최소화될 수 있으며, 이동통신단말기 외의 다양한 장치에 이용될 수 있는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 별도의 공정이나 부품을 필요로 하지 않으므로 생산 비용, 생산 시간을 절감할 수 있고, 필요에 따라 커넥터 핀의 개수 및 구조를 쉽게 설계변경할 수 있는 장점이 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}

도 1은 종래의 플렉서블(flexible) 타입 커넥터를 구비한 카메라 모듈의 구조를 도시한 정면도.

도 2는 종래의 기판 타입 커넥터를 구비한 카메라 모듈의 구조를 도시한 정면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 외부 형태를 도시한 상면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 외부 형태를 도시한 측면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 홀더 하우징이 제거된 상태에서 기판부를 예시적으로 도시한 상면도.

도 6은 본 발명에 의한 상기 접속부와 쌍을 이루어 하나의 커넥터 구조를 형성하는 제1실시예에 따른 암컷 접속부의 구조를 도시한 사시도.

도 7은 본 발명에 의한 제1실시예에 따른 암컷 접속부의 구조를 도시한 수직 단면도.

도 8은 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 암컷 접속부의 구조를 도시한 사시도.

도 9는 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 암컷 접속부의 구조를 도시한 수직 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100: 카메라 모듈 110: 렌즈부

112: 렌즈바렐 114: 렌즈

120: 광변환소자 130: 회로부

140: 홀더하우징 150: 기판부

160: 접속부 200a, 200b: 암컷 접속부

210a, 210b: 하우징 220a, 220b: 상측 통전단

230a, 230b: 하측 통전단

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라 모듈의 커넥터 구조에 관한 것이다.

현재, 핸드폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰 등과 같은 이동통신단말기에는 대부분 카메라 모듈이 내장되어 영상을 촬영하고 저장하는 기능을 구비하고 있다.

이러한 카메라 모듈은 이동통신단말기 뿐만 아니라 차량의 후방감지 장치, 장난감, 공공장소 등의 감시 장치 등에 이용되는데, 일반적인 구조에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래의 플렉서블(flexible) 타입 커넥터를 구비한 카메라 모듈의 구 조를 도시한 정면도이다.

도 1에 의하면, 종래의 플렉서블 타입 커넥터를 구비한 카메라 모듈은 크게 본체(10), 연결부(20) 및 커넥터부(30)를 포함하여 이루어지는데, 본체는 렌즈바렐(12), 렌즈(13), 하우징홀더(14), 기판부(15)로 구성된다.

상기 하우징홀더(14)는 렌즈바렐(12)을 상측으로, 그리고 기판부(15)를 저측으로 결합시키며, 기판부(15)에 실장된 회로소자들을 보호하는 역할을 한다.

상기 기판부(15)는 연결부(20)를 통하여 커넥터부(30)와 연결되는데, 연결부(20)는 플렉서블 타입의 인쇄회로기판으로 형성되고, 상기 커넥터부(30)는 기판 상에 암컷 또는 수컷 형의 커넥터 핀 부품이 실장된 구조를 가진다.

도 2는 종래의 기판 타입 커넥터를 구비한 카메라 모듈의 구조를 도시한 정면도이다.

도 2에 의하면, 종래의 기판 타입 커넥터를 구비한 카메라 모듈은 전술한 플렉서블 타입과 유사한 구조를 가지나, 플렉서블 타입의 카메라 모듈이 본체부 기판, 플렉서블 기판, 커넥터측 기판으로 이루어지는 것과는 달리 기판 타입의 카메라 모듈은 하나의 기판상에서 본체(40), 연결부(44) 및 커넥터부(45)가 구성되는 점이 상이하다.

상기 본체(40)는 렌즈바렐(41), 렌즈(42), 하우징홀더(43)로 구성되며, 상기 커넥터부는 암컷 또는 수컷 형의 커넥터 핀 부품이 기판 상에 실장되어 형성된다.

참고로, 도 1에 도시된 커넥터 핀 부품은 수컷 형태이고, 도 2에 도시된 커넥터 핀 부품은 암컷 형태인데, 따라서, 상기 커넥터부(30, 45)가 암컷일 경우에는 카메라 모듈이 장착되는 장치면에는 수컷의 커넥터부가 고정되어 상호 2단으로 끼워지는 구조를 가진다.

따라서, 상기 기판 타입 커넥터 또는 플렉서블 타입 커넥터 모두 그 두께를 최소화하는데는 한계가 따른다(보통, 2단 착탈형 구조의 커넥터 구조는 1cm이하로 그 두께를 줄이기가 어렵다).

또한, 전술한 구조에 의하면, 종래의 카메라 모듈은 충격에 약하여 각 결합구조가 와해되는 경우, 그리고 고온의 환경에서 오작동되는 경우가 빈번히 발생된다.

가령, 이동통신단말기가 흔히 노출될 수 있는 충격 환경에서도 카메라 모듈 상에서 이상이 발생되는 경우는 흔히 볼 수 있으며, 따라서 이러한 카메라 모듈을 차량, 군사 장비, 감시 장비, 장난감 등에 응용하기에는 더욱 무리가 따른다. 특히, 연결부는 그 구조상 전파 간섭에 약한 특성을 보인다.

이에, 이상과 같은 문제점을 초래하는 종래의 카메라 모듈의 커넥터 구조를 개선할 필요성이 제기되고 있다.

따라서, 본 발명은 별도의 공정이나 기술을 필요로 하지 않으면서, 결합력이 강하고 두께를 최소화할 수 있는 커넥터 구조의 카메라 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 고온의 환경, 빈번히 충격에 노출되는 환경에서도 파손 없이 안정적인 성능을 유지하고, 전파 간섭 효과를 억제하며, 규격에 제한받지 않고 커넥터핀의 수를 유연하게 설계할 수 있는 커넥터 구조의 카메라 모듈을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 빛을 굴절시켜 상을 맺는 렌즈부; 상기 렌즈부를 통하여 굴절된 빛을 전기 신호로 변환하는 광변환소자; 상기 광변환소자로부터 출력된 전기 신호를 신호처리하는 회로부; 상기 렌즈부를 고정시키는 홀더하우징; 상기 광변환소자 및 상기 회로부가 실장되고, 상기 홀더하우징을 고정시키는 기판부; 및 상기 기판부의 어느 측단이 연장형성되어 상기 홀더하우징의 외부로 노출되고, 상기 연장형성된 기판부 상에 통전패드가 형성된 접속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 상기 접속부는 상기 연장형성된 기판부의 상면, 저면 중 적어도 하나 이상의 면에 상기 통전패드가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈에 구비되는 상기 통전패드는 금속재질로 도금되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈에 구비되는 상기 통전패드는 카메라 모듈용 커넥터 규격에 따른 커넥터수에 관계없이 다수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈에는 상기 접속부와 착탈가능하게 결합되고 상기 접속부를 내삽시켜 지지하는 하우징 및 상기 하우징에 고정되고 상기 통전 패드와 접촉되어 전기신호를 전달하는 통전단으로 이루어지는 암컷 접속부가 더 구비되고, 상기 접속부와 상기 암컷 접속부는 쌍을 이루어 하나의 커넥터 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 상기 하우징은 상기 통전단의 일부를 몰딩 성형하여 고정시키고, 상기 통전단은 상기 통전패드와 탄력적으로 체결되는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 외부 형태를 도시한 상면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 외부 형태를 도시한 측면도이다.

도 3 및 도 4에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈부(110), 광변환소자(120), 회로부(130), 홀더하우징(140), 기판부(150) 및 접속부(160)를 포함하여 구성되는데, 상기 광변환소자(120)와 회로부(130)는 상기 기판부(150) 상에 실장되어 홀더하우징(140) 내부에 위치되므로 도 3 및 도 4 상에서 표시되지 않은 상태이다.

우선, 상기 렌즈부(110)는 렌즈(114)와 렌즈바렐(112)을 구비하며, 상기 렌즈(114)는 피사체 영상의 빛을 굴절시켜 상을 맺도록 하고, 렌즈바렐(112)은 렌즈(114)를 내부에 고정시켜 보호한다.

상기 홀더하우징(140)은 기판부(150) 상측으로 결합되어 렌즈부(110)를 상면 으로 고정시키고, 기판부(150) 상에 실장된 광변환소자(120)와 회로부(130)의 하우징을 제공한다.

또한, 상기 기판부(150)는 광변환소자(120)와 회로부(130)를 표면실장시키고, 홀더하우징(140)과 결합되는데, 어느 한 측단이 연장형성되어 홀더하우징(140)의 외부로 노출됨으로써 접속부(160)를 형성하고 있다.

상기 접속부(160)는 상기 연장형성된 기판부(150) 상에 종래의 커넥터핀의 역할을 하는 통전패드(162)를 형성시키고, 통전패드(162)는 회로부(130)와 인쇄회로로 연결되는 구조를 가진다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 홀더 하우징이 제거된 상태에서 기판부(150)를 예시적으로 도시한 상면도이다.

도 5에 의하면, 상기 홀더하우징(140)과 결합되는 기판부(150) 영역에는 인쇄회로 패턴이 형성되어 있고 광변환소자(120) 및 회로부(130)가 구성되어 있는데, 상기 광변환소자(CCD; Charge Coupled Device)(120)는 상기 렌즈부(110)를 통하여 굴절된 빛을 전기 신호로 변환하는 장치를 의미한다.

상기 회로부(130)는 광변환소자(120)로부터 출력된 전기 신호를 신호처리하는 기능을 수행하는데, CDS/AGC(Correlated Double Sampling Hold & Auto Gain Control)를 구비하여 상기 광변환소자(120)로부터 출력된 전기 신호의 노이즈 성분을 제거하여 순수 신호 성분만을 추출하고, 추출 과정에서 손실된 신호 성분의 이득을 보상하여 최적의 영상 신호를 출력시킨다.

이렇게 상기 회로부(130)를 통하여 최적의 영상 신호가 출력되면, 출력된 영 상 신호는 인쇄회로로 연결된 통전 패드(162)를 통하여 외부 장치로 전달될 수 있다.

또한, 상기 홀더하우징(140)과 결합되는 이외의 영역에는 전술한 바와 같이, 통전패드(162)들이 다수개로 형성되어 있으며, 통전패드(162)는 은이나 금과 같은 금속재질로 도금되는 것이 바람직하다.

종래의 카메라 모듈용 커넥터에 구비되는 접속핀은 커넥터 규격에 따라 약 0.4 피치(pitch)의 간격을 가지고 20핀으로 구성되는데, 본 발명에 의한 통전패드(162)는 상기 커넥터 규격에 관계없이 필요에 따라 그 이상 또는 이하의 개수로 형성될 수 있는 설계상의 유연성을 가질 수 있다.

그리고, 본 발명에 의한 접속부(160)는 상기 외부로 노출된 기판 영역의 상면 및 저면 영역 모두에 통전패드(162)를 형성시킬 수 있으므로 많은 개수의 통전패드(162)를 형성하는 경우라도 충분한 실장 공간을 확보할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 의한 카메라 모듈(100)은 별도의 커넥터 부품과, 모듈 본체 및 커넥터 부품을 통전시키는 연결부품(가령, 플렉서블 기판)을 구비할 필요없이 기존의 기판부, 즉 PCB(Printed Circuit Board) 패턴 디자인 시 간단한 설계 변경을 통하여 구현할 수 있으므로 추가적인 공정과 특정한 기술이 더 필요로 되지 않는다.

예를 들어, 도 5에 도시된 실장 구조 및 회로 패턴은 PCB 제작 시 사용되는 PCB 거버 파일(gerber file)을 간단히 설계 변경함으로써 손쉽게 상기 접속부(160)를 구현할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의한 카메라 모듈(100)의 커넥터 구조는 그 결합력이 상당히 우수해져, 이동통신단말기에 사용되는 경우 뿐만 아니라 장난감이나 차량 후방감지 장치 등의 기타 용도로 사용되는 경우에도 각 충격 상황을 견딜 수 있게 된다.

가령, 차량용 후방감지 장치에 사용되는 경우, 본 발명에 의한 카메라 모듈(100)은 차량간 충돌 사고 시의 충격 까지도 견딜 수 있도록 그 결합력을 개선시킬 수 있다.

본 발명에 의한 카메라 모듈(100)은 외부 충격에 대한 부품간 결합력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고온 신뢰성 또한 향상된다.

본 발명에 의한 카메라 모듈(100)의 접속부(160)는 일종의 수컷 커넥터로서, 하나의 커넥터 구조를 형성하기 위하여 암컷 접속부를 더 필요로 하게 된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예별로 상기 암컷 접속부의 구조에 대하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 의한 상기 접속부(160)와 쌍을 이루어 하나의 커넥터 구조를 형성하는 제1실시예에 따른 암컷 접속부(200a)의 구조를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 제1실시예에 따른 암컷 접속부(200a)의 구조를 도시한 수직 단면도이다.

도 6에 의하면, 제1실시예에 따른 암컷 접속부(200a)는 하우징(210a)과 통전단(220a, 230a)으로 구성되는데, 상기 통전단(220a, 230a)은 상측 통전단(220a), 하측 통전단(230a)으로 각각 이루어져, 상기 카메라 모듈(100)의 접속부(160) 상/ 하면으로 통전패드(162)가 형성되는 경우에도 모든 통전패드(162)를 통하여 신호를 입출력할 수 있는 구조를 가지고 있다.

상기 하우징(210a)은 플라스틱 재질로서 성형 사출되고, 상기 통전단(220a, 230a)은 탄력성을 가지는 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

도 7에 의하면, 상기 하우징(210a)은 접속부(160)를 착탈가능하게 결합시키고, 접속부(160)가 지지될 수 있도록 판부를 형성한다. 또한, 상기 판부를 고정시키고 카메라 모듈(100)이 이용되는 장치면에 고정되는 몸체부가 구비된다.

상기 하우징(210a)은 성형 사출되는 과정에서 하측 통전단(230a)의 양끝단을 판부 상측으로 내삽시키고, 상측 통전단(220a)의 한측 끝단을 몸체부의 측벽에 내삽시킨 상태에서 몰딩된다.

상기 하측 통전단(230a) 및 상측 통전단(220a)의 중심부는 각각 상호 대향하게 활모양으로 휘어져 있고, 휘어진 부분은 약간의 간격을 두어 맞닿는 구조를 이루고 있다. 따라서, 카메라 모듈(100)의 접속부(160)는 상기 하우징(210a)의 판부 상에서 활주되고, 통전단(220a, 230a)에 의하여 탄력적으로 체결될 수 있다.

그리고, 상기 상측 통전단(220a) 및 하측 통전단(230a)은 상기 카메라 모듈(100)이 이용되는 장치 측 회로와 연결된다(도시되지 않음).

도 8은 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 암컷 접속부(200b)의 구조를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 암컷 접속부(200b)의 구조를 도시한 수직 단면도이다.

도 8에 의하면, 제2실시예에 따른 암컷 접속부(200b)는 전술한 제1실시예와 같이 하우징(210b)과 통전단(220b, 230b)으로 구성되는데, 상기 통전단(220b, 230b)이 상측 통전단(220b), 하측 통전단(230b)으로 각각 이루어진 점도 동일하다.

그러나, 상기 하우징(210b)이 판부를 2개로 구비하고 있는 점, 상측 통전단(220b)과 하측 통전단(230b)이 2개의 판부에 대향하게 몰딩되는 구조가 상이하다.

도 9에 의하면, 상기 2개의 판부는 카메라 모듈(100)의 접속부(160)가 내삽될 수 있는 간격을 두고 형성되고, 그 내측으로 각각 성형 사출되는 과정에서 상/하측 통전단(220b, 230b)의 양끝단을 내삽시켜서 고정시킨다.

상기 하측 통전단(230b) 및 상측 통전단(230a)의 중심부는 각각 상호 대향하게 활모양으로 휘어져 있고, 휘어진 부분은 약간의 간격을 두어 맞닿는 구조를 이루고 있다. 이러한 통전단 쌍(220b, 230b)은 카메라 모듈(100)의 접속부(160)에 구비된 통전패드(162)의 개수만큼 구비된다.

따라서, 카메라 모듈(100)의 접속부(160)는 상기 하우징의 판부 상에서 활주되고, 통전단(220b, 230b)에 의하여 탄력적으로 체결될 수 있으며, 역시 상기 상측 통전단(220b) 및 하측 통전단(230b)은 상기 카메라 모듈(100)이 이용되는 장치 측 회로와 연결된다.

이러한 상기 접속부(160) 및 암컷 접속부(200a, 200b)의 커넥터 쌍구조를 통하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 EMI(Electromanetic Emission/Interface)와 같은 전력 잡음(power noise) 문제를 해결할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통 상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 의한 카메라 모듈에 의하면, PCB 패턴으로 연결되는 슬롯 타입의 커넥터 구조를 통하여 결합력이 강하고, 두께가 최소화될 수 있으며, 이동통신단말기 외에 차량 감지장치, 군사 장비, 감시 장치 등 다양한 장치에 이용될 수 있는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 별도의 공정이나 부품을 필요로 하지 않으므로 생산 비용, 생산 시간을 절감할 수 있는 효과가 있으며, 필요에 따라 커넥터 핀의 개수 및 구조를 쉽게 설계변경할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 전파 간섭 효과를 억제할 수 있고, 고온의 환경에서 오작동을 일으키지 않으므로 카메라 모듈이 이용되는 전체 제품의 수명이 연장되고 높은 제품 신뢰성이 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 빛을 굴절시켜 상을 맺는 렌즈부;

   상기 렌즈부를 통하여 굴절된 빛을 전기 신호로 변환하는 광변환소자;

   상기 광변환소자로부터 출력된 전기 신호를 신호처리하는 회로부;

   상기 렌즈부를 고정시키는 홀더하우징;

   상기 광변환소자 및 상기 회로부가 실장되고, 상기 홀더하우징을 고정시키는 기판부; 및

   상기 기판부의 어느 측단이 연장형성되어 상기 홀더하우징의 외부로 노출되고, 상기 연장형성된 기판부 상에 통전패드가 형성된 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 접속부는

   상기 연장형성된 기판부의 상면, 저면 중 적어도 하나 이상의 면에 상기 통전패드가 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서, 상기 통전패드는

   금속재질로 도금되어 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서, 상기 통전패드는

   카메라 모듈용 커넥터 규격에 따른 커넥터수에 관계없이 다수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 접속부와 착탈가능하게 결합되고 상기 접속부를 내삽시켜 지지하는 하우징 및 상기 하우징에 고정되고 상기 통전패드와 접촉되어 전기신호를 전달하는 통전단으로 이루어지는 암컷 접속부가 더 구비되고,

   상기 접속부와 상기 암컷 접속부는 쌍을 이루어 하나의 커넥터 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 하우징은 상기 통전단의 일부를 몰딩 성형하여 고정시키고,

   상기 통전단은 상기 통전패드와 탄력적으로 체결되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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