KR20090004094A - 차량용 카메라 - Google Patents

Abstract

본 발명의 차량용 카메라는 렌즈가 구비되는 하우징; 상기 렌즈에 입사되는 광이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서; 상기 이미지 센서에 의해 출력되는 영상신호를 디지털처리 하도록 상기 하우징에 실장되는 회로기판; 상기 하우징의 하단에 결합되어 외부기기와 전기적으로 연결되는 브라켓; 및 상기 회로기판을 통한 영상신호가 브라켓으로 전달되도록 상기 회로기판과 브라켓을 연결하는 연성회로기판;으로 구성된다.

차량용 카메라, 렌즈, 이미지 센서, 회로기판, 연성회로기판

Description

차량용 카메라{Camera for automobile}

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 카메라의 내부 결합구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 카메라의 내부 결합구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 카메라의 연성회로기판을 도시한 사시도이다.

*도면 중 주요부분에 관한 부호의 설명*

A - 차량용 카메라 100 - 하우징

101 - 렌즈 200 - 이미지 센서

210 - IR필터 300 - 회로기판

310 - 커넥터 400 - 브라켓

401 - 케이블 500 - 연성회로기판

501 - 패드 510 - 절곡부

본 발명은 차량용 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행중 전방뿐 아니라 차량의 좌우측후방과 직후방 및 실내 등을 포함하여 필요한 방향이나 장소를 차량내 운전석 위치에서 비추어 볼 수 있도록 하는 거울들이 요소에 부착되어 있다. 거울들은 그러나 대체로 시야 범위가 좁고, 운전자와의 사이에 장애물이 놓이면 거울을 볼 수 없으므로 설치 위치에 제약이 따랐다. 또한 거울들이 서로 다른 위치에 설치되어 있으므로 여러 방향을 한 눈으로 감시할 수 없고 각 방향으로 고개를 돌려야만 했으므로 감시가 용이하지 않은 것은 물론, 어느 한 거울을 통해 그 방향을 감시하는 도중에 다른 방향의 감시를 소홀하게 됨으로써 오히려 예기치 못한 사고를 일으킬 수 있다.

자동차의 거울 대신 카메라를 이용한 영상감시시스템이 잘 알려져 있다. 즉, 거울 대신 혹은 그 거울과 함께 카메라를 설치하고, 운전석 가까이에는 폐쇄회로 텔레비전 방식의 모니터를 설치함으로써 그 모니터에 나타나는 각 방향의 카메라에 의한 영상으로 후방을 한눈에 감시할 수 있게 한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 카메라의 내부 결합구조를 나타낸 단면도로서, 종래의 차량용 카메라는 피사체의 광이미지를 입사 받을수 있도록 렌즈(11)가 구비되는 하우징(10)과, 상기 렌즈(11)에 입사되는 광이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서(20)를 포함하여 상기 하우징(10) 내측에 설치되는 회로기판(30)과, 상기 하우징(10)의 하단에 결합되어 외부기기와 전기적으로 연결 되는 브라켓(40) 및 상기 회로기판(30)을 통한 영상신호가 브라켓(40)으로 전달되도록 상기 회로기판(30)과 브라켓(40)을 연결하는 케이블(50)로 구성된다.

그러나, 종래의 차량용 카메라는 신호 전달 및 전원 공급을 위해 그에 상응하는 케이블(50)이 필요하였으며, 상기 케이블(50) 자체 두께 및 조립공간 때문에 많은 스페이스를 차지하여 차량용 카메라 자체의 높이를 증가시켜 소형화에 한계가 있는 문제점이 있게 된다.

또한, 하우징(10)과 브라켓(40)의 결합시 케이블(50)에 의해 간섭이 일어나 조립성이 현저히 떨어지며, 간섭으로 인해 케이블(50)의 단락이 일어나 차량용 카메라의 오작동 및 불량이 일어나는 문제점이 있게 된다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내부 조립공간을 줄여 소형화가 가능한 차량용 카메라를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 차량용 카메라의 조립시 내부 간섭이 없어 조립성이 향상되고, 간섭으로 인한 단락을 방지하여 오작동 및 불량을 방지하는 차량용 카메라를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 카메라는 렌즈가 구비되는 하우징; 상기 렌즈에 입사되는 광이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서; 상기 이미지 센서에 의해 출력되는 영상신호를 디지털처리 하도록 상기 하우징에 실장되는 회로기판; 상기 하우징의 하단에 결합되어 외부기기와 전기적으로 연결되는 브라켓; 및 상기 회로기판을 통한 영상신호가 브라켓으로 전달되도록 상기 회로기판과 브라켓을 연결하는 연성회로기판;으로 구성된다.

이하, 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 카메라의 내부 결합구조를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 카메라의 연성회로기판을 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 카메라(A)는 렌즈(101)가 구비되는 하우징(100)과, 상기 렌즈(101)에 입사되는 광이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서(200)와, 상기 이미지 센서(200)에 의해 출력되는 영상신호를 디지털처리 하도록 상기 하우징(100)에 실장되는 회로기판(300)과, 상기 하우징(100)의 하단에 결합되어 외부기기와 전기적으로 연결되는 브라켓(400) 및 상기 회로기판(300)을 통한 영상신호가 브라켓(400)으로 전달되도록 상기 회로기판(300)과 브라켓(400)을 연결하는 연성회로기판(500)으로 구성된다.

또한, 하우징(100)은 피사체의 광이미지를 입사 받을수 있도록 렌즈(101)가 전면에 노출가능하게 설치되며, 상기 렌즈(101)는 빛을 모으거나 발산시켜 광학적 상을 맺게 하는 물체로서, 볼록렌즈와 오목렌즈가 조합되어 하우징(100)의 내부에 삽입 장착되도록 한다.

그리고, 하우징(100)은 렌즈(101)의 광학전장(빛이 제일 먼저 유입되는 렌즈 중심에서 이미지 센서의 면까지의 거리로 초점이 맞았을 때의 거리임)을 맞춰주어 정확하게 상이 맺히도록 한다.

또한, 이미지 센서(200)는 렌즈(101)의 광학전장에 맞혀서 하우징(100) 내부에 실장되며, 다수의 화소로 구성된 화소영역(미도시)과, 화소영역의 입출력 단자인 다수의 전극(미도시)으로 구성되어 고해상도를 지원하는 메가급(Mega Pixel) 이미지 센서가 적용될 수 있으며, 이미지 센서(200)는 CCD센서 또는 CMOS센서를 사용한다.

이러한, 광학적 상을 전기적인 신호로 변환시키도록 구성되는 이미지 센서(200)는 이미 종래에 많이 사용되고 있는 것이므로, 이에 대한 내부 구조 및 동작에 관한 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 이미지 센서(200)와 렌즈(101) 사이에는 IR필터(210)가 삽입된다. 이러한, IR필터(210)는 통상 이미지 촬상소자인 이미지 센서(200)는 인간의 눈과 달리 근적외선 파장 및 적외선 영역 파장대의 감지가 가능하기 때문에 촬상시 화면색조가 적조의 경향을 가지므로 이 파장대 영역을 차단하기 위하여 IR필터(IR Cut Off Filter;210)를 렌즈(101)와 이미지 센서(200) 사이에 설치하고 있으며, 이러한 IR필터(210)에 의해 렌즈(101)를 통하여 모여진 광이미지는 적외선이 차단된 상태로 이미지 센서(200)에 결상되는 것이다.

한편, IR필터(210)가 렌즈(101)의 외 측에 설치되는 경우에 있어서는 IR필터(210)를 별도로 구성하지 않고 렌즈(101) 면에 코팅 처리하여 적외선의 차단을 가능하게 할 수도 있음은 물론이다.

또한, 회로기판(300)은 하우징(100)에 실장되며 소정의 전기적인 패턴과 다수의 전극(미도시)이 구비되어 있으며, 이미지 센서(200)에서 출력되는 영상신호를 디지털 처리하는 역할을 한다. 이때, 다수의 전극 내측으로는 수광된 광이미지를 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서(200)가 에폭시 등의 접착제에 의해 접착되며, 다수의 전극은 각각 와이어 본딩(Wire bonding)장비를 이용하여 연결되거나 SMT(Surface Mount Technology) 조립하여 회로기판(300)의 전극과 전기적으로 연결된다.

여기서, SMT(Surface Mount Technology)는 회로기판(PCB) 공정에서 주로 사용되는 표면실장기술을 뜻한다. 회로기판이 경박 단소화 돼가고 고밀도 고기능화되면서 각종 전자 부품을 PCB에 실장하는 기술이 필요하고, 이에 따라 표면 실장형 부품을 회로기판 표면에 장착하고 납땜하는 SMT가 회로기판(PCB) 공정상에서 중요한 역할을 담당하며, 보다 넓은 의미로 IC(집적회로) 등의 실장까지도 총칭해 SMT라고 부른다.

아울러, 회로기판(300)의 하단에는 연성회로기판(500)이 삽입되는 커넥터(310)가 연결되며, 상기 커넥터(310)는 짚 타입 커넥터(Zif type connector)로 구성된다.

이러한, 연성회로기판(500)이 삽입되어 전기적으로 연결되는 커넥터(310)는 이미 종래에 많이 사용되고 있는 것이므로, 이에 대한 내부 구조 및 동작에 관한 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 브라켓(400)은 하우징(100)의 개방된 단부와 결합되며, 외부기기와 연결되도록 케이블(401)이 구비된다.

여기서, 케이블(401)은 차량용 카메라(A) 특성상 가시적인 영상으로 출력해서 운전자에게 보여줘야 하기 때문에 보통 운전자 근처의 모니터와 연결된다.

또한, 연성회로기판(FPCB-Flexible Printed Circuit Board;500)은 유연한 폴리이미드(PL:Polyimide) 재질의 박판 필름에 미세 회로가 인쇄된 유동 가능한 인쇄 회로로서 회로기판(300)과 브라켓(400)이 송, 수신 가능하도록 연결된다.

한편, 연성회로기판(500)은 절곡부(510)가 형성되어 커넥터(310)에 삽입이 용이하며, 하우징(100)과 브라켓(400)의 결합시 간섭이 발생하지 않아 조립성이 향상되고, 상기 연성회로기판(500)이 간섭에 의해 단락될 위험이 줄어든다.

그리고, 연성회로기판(500)의 커넥터(310)에 삽입되는 일단으로 패드(501)가 형성되어 상기 커넥터(310)와 전기적으로 연결되는 것이다.

또한, 연성회로기판(500)과 브라켓(400)의 결합은 회로기판(300)의 커넥터(310)와 동일한 커넥터(미도시)가 브라켓(400)에 구비되거나, 또는 연성회로기판(500)을 브라켓(400)에 납땜하여 전기적으로 연결된다.

따라서, 렌즈(101)가 전면에 구비된 하우징(100)에 IR필터(210)와 이미지 센 서(200)가 결합된 회로기판(300)이 순차적으로 실장되며, 외부기기와 케이블(401)을 통해 연결된 브라켓(400)의 상단으로 연성회로기판(500)의 하단이 결합되고, 상기 연성회로기판(500)의 상단이 회로기판(300)의 커넥터(310)에 삽입되며, 이후에 상기 브라켓(400)이 하우징(100)의 개방된 단부와 결합하여 본 발명의 차량용 카메라(A)가 구성된다.

한편, 본 발명의 차량용 카메라(A)는 차량 외부로 노출된 상태를 유지하기 때문에 비와 같은 수분에 약한 전자, 광학기기 특성상 수분의 침투를 막도록 결합부위에 오링(502) 및 고무 실링 처리함이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 카메라는, 연성회로기판을 사용함에 따라 내부 조립공간을 줄여줘 소형화가 가능한 효과를 제공한다.

또한, 조립시 연성회로기판에 의한 내부 간섭이 없어 조립성이 향상되고, 간섭으로 인한 연성회로기판의 단락을 방지하여 차량용 카메라의 오작동 및 불량을 방지하는 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 렌즈가 구비되는 하우징;

   상기 렌즈에 입사되는 광이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환시키는 이미지 센서;

   상기 이미지 센서에 의해 출력되는 영상신호를 디지털처리 하도록 상기 하우징에 실장되는 회로기판;

   상기 하우징의 하단에 결합되어 외부기기와 전기적으로 연결되는 브라켓; 및

   상기 회로기판을 통한 영상신호가 브라켓으로 전달되도록 상기 회로기판과 브라켓을 연결하는 연성회로기판;

   으로 구성되는 차량용 카메라.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회로기판의 하단으로 커넥터가 구비되고, 상기 커넥터에 연성회로기판이 삽입되는 차량용 카메라.
3. 제 1항 또는 2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연성회로기판은 절곡부가 형성되는 차량용 카메라.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 연성회로기판은 커넥터에 삽입되는 일단으로 패드가 형성되는 차량용 카메라.

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