KR20090046307A - 자동 초점 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20090046307A
KR20090046307A KR1020070112353A KR20070112353A KR20090046307A KR 20090046307 A KR20090046307 A KR 20090046307A KR 1020070112353 A KR1020070112353 A KR 1020070112353A KR 20070112353 A KR20070112353 A KR 20070112353A KR 20090046307 A KR20090046307 A KR 20090046307A
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Abstract

본 발명은 이물 유입을 방지하기 위한 자동 초점 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 자동 초점 카메라 모듈은, 상, 하부 홀더 내부에 전자기장에 의해 상, 하 구동되는 보빈이 장착되고, 상기 보빈의 구동에 의해서 초점 조정이 이루어지는 렌즈 모듈이 상기 보빈 내에 장착된 엑츄에이터; 상기 엑츄에이터의 측면에 장착되되, 하단부가 엑츄에이터의 하면보다 돌출되게 장착된 커넥터; 상기 엑츄에이터가 상면에 실장됨과 동시에 상기 커넥터의 하단부가 삽입되는 통공이 형성된 인쇄회로기판; 및 상기 엑츄에이터의 사방 측벽을 전체적으로 감싸며, 하단부가 상기 인쇄회로기판의 상면에 밀착 결합되는 쉴드 케이스;를 포함하며, 쉴드 케이스 내부로 이물의 유입이 방지되는 이점이 있음과 아울러 공정을 간소화할 수 있는 장점이 있다.
엑츄에이터, 상, 하부 홀더, 보빈, 렌즈 모듈, 서스펜션 와이어, 커넥터, 인쇄회로기판, 통공, 쉴드 케이스

Description

자동 초점 카메라 모듈{Camera module having autofocus}
본 발명은 이물 유입을 방지하기 위한 자동 초점 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 초점이 자동으로 조절되는 VCA 타입 카메라 모듈을 구성하는 엑츄에이터에 전원을 공급하기 위한 커넥터가 인쇄회로기판 상에 형성된 통공에 삽입되고, 상기 커넥터를 포함한 엑츄에이터의 외측면 전체가 쉴드 케이스(shield case)에 의해 복개(覆蓋)됨으로써, 상기 쉴드 케이스 내부로 이물의 유입이 방지되도록 한 자동 초점 카메라 모듈에 관한 것이다.
현재, 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 이동통신 단말기는 카메라가 필수적으로 내장되는 추세이며, 소비자들도 보다 높은 화소와 다양한 기능을 갖는 카메라가 장착된 단말기를 주로 찾고 있다.
이와 같은 이동통신 단말기에 내장되는 카메라들은 CCD, CMOS 등의 촬상소자에 렌즈를 부착시켜 피사체를 촬상하고 촬상된 피사체 데이터가 소정의 기록매체를 통하여 기록되도록 구성된다.
또한, 최근의 휴대폰과 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는, 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등의 멀티 컨버전스 기기로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로 기능을 구현하기 위한 기본적인 장치 중에 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다.
현재, 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 자동 초점(AF : Auto Focus), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능이 구현 가능한 구조로 변화되고 있다.
최근에는 마그네트에 의해 발생되는 자기장과 코일에 의해 발생되는 전기장의 상호 작용에 의해서 생성되는 전자기적인 힘에 의해 렌즈 모듈이 장착된 구동부가 상, 하 구동되도록 함에 의해서 자동 초점이 수행될 수 있도록 한 VCA(Voice Coil Acuator) 타입의 카메라 모듈이 주로 적용되고 있다.
도 1은 종래 자동 초점 카메라 모듈의 조립 사시도이고, 도 2는 종래 자동 초점 카메라 모듈의 사시도로서, 도시된 바와 같이 종래의 자동 초점 카메라 모듈(10)은, 상, 하부 홀더(21)(22) 내에 전기장에 의해 상, 하부로 구동되는 보빈(23)이 내장된 엑츄에이터(20)와, 상기 엑츄에이터(20)가 실장되는 인쇄회로기판(30) 및 상기 엑츄에이터(20) 외장을 감싸는 쉴드 케이스(40)로 구성된다.
상기 엑츄에이터(20)는 사방 측벽에 마그네트(M)가 장착된 상, 하부 홀더(21)(22) 내에 코일(도면 미도시)이 적층 결합된 보빈(23)이 장착되고, 상기 보빈(23) 내에 다수의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈 모듈(24)이 내입되며, 상기 보 빈(23)의 상, 하부가 서스펜션 와이어(25)에 의해 탄력적으로 지지됨에 의해서 구성된다.
또한, 상기 엑츄에이터(20)는 그 측벽에 외부 기기로부터 전원을 공급받기 위한 커넥터(26)가 부착되며, 상기 커넥터(26)는 인쇄회로기판(30) 상에 형성된 패드(31)와 납땜 등에 의해서 고정됨에 따라 엑츄에이터(20)와 인쇄회로기판(30)이 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 엑츄에이터(20)의 외부를 감싸는 쉴드 케이스(40)는 엑츄에이터(20)의 외관을 보호함과 아울러 EMI(Electromagnetic Interference) 차폐를 위해 설치된다.
이와 같은 구조의 종래 카메라 모듈(10)은 인쇄회로기판(30)의 상면에 VCA 타입의 엑츄에이터(20)를 안착시킨 후, 상기 엑츄에이터(20)의 외장을 감싸는 쉴드 케이스(40) 장착되는 바, 상기 쉴드 케이스(40)는 최종적으로 엑츄에이터(20)의 전원 공급을 위하여 외부 기기와 연결되는 인쇄회로기판(30)과 커넥터(26)의 납땜 연결을 위한 오픈 영역(41)이 하단 일부분에 형성될 수 밖에 없다.
따라서, 종래의 카메라 모듈(10)은 쉴드 케이스(40)에 형성된 오픈 영역(41)을 통해 외부의 이물질이 쉴드 케이스(40) 내부로 쉽게 유입됨에 따라 카메라 모듈(10)의 구동 불량 요인으로 작용하게 되는 문제점이 지적되고 있다.
또한, 종래의 카메라 모듈(10)은 인쇄회로기판(30)과 커넥터(26)가 납땜 등의 연결 수단을 통해 결합되기 때문에 그 연결 부위의 납땜 지지부위가 외부 충격에 의해 쉽게 탈락될 수 있는 단점이 있으며, 납땜 구조에 의해서 카메라 모듈의 전체적인 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래 자동 초점 카메라 모듈에서 지적되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, VCA 타입의 자동 초점 카메라 모듈을 구성하는 엑츄에이터에 연결된 커넥터가 인쇄회로기판에 형성된 통공에 삽입 장착되고, 상기 엑츄에이터의 외측면을 비롯한 커넥터를 포함하여 복개되는 쉴드 케이스가 인쇄회로기판의 상면에 밀착됨에 따라 이물 유입 공간이 봉쇄되어 이물에 의한 불량을 방지하고, 커넥터 연결 성능을 강화시켜 신뢰성이 향상될 수 있도록 한 자동 초점 카메라 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 상, 하부 홀더 내부에 전자기장에 의해 상, 하 구동되는 보빈이 장착되고, 상기 보빈의 구동에 의해서 초점 조정이 이루어지는 렌즈 모듈이 상기 보빈 내에 장착된 엑츄에이터와, 상기 엑츄에이터의 측면에 장착되는 커넥터와, 상기 엑츄에이터가 상면에 실장됨과 동시에 상기 커넥터의 하단부가 삽입되는 통공이 형성된 인쇄회로기판 및 상기 엑츄에이터의 사방 측벽을 전체적으로 감싸는 쉴드 케이스를 포함하는 자동 초점 카메라 모듈이 제공됨에 의해서 달성된다.
상기 엑츄에이터는 상, 하부 홀더 내부에 장착된 보빈이 서스펜션 와이어에 의해 탄성적으로 지지되고, 상기 상, 하부 홀더와 보빈에 각각 결합된 마그네트와 코일 사이에 생성되는 전자기장에 의해 상, 하부 홀더 내에서 보빈이 상, 하 구동된다.
이때, 상기 보빈 내에 장착된 렌즈 모듈은 보빈과 함께 상, 하 구동되면서 상기 렌즈 모듈 하부에 장착된 이미지센서와의 간격 조절에 의해 초점 조정이 이루어진다.
또한, 상기 커넥터는 엑츄에이터의 측벽에 장착되며, 상기 커넥터에 의해 양극(+)과 음극(-) 전원이 각각 연결되도록 측벽 임의 지점에 한 쌍이 구비된다.
상기 커넥터는 그 하단부가 엑츄에이터의 하면보다 돌출되게 결합되며, 상기 엑츄에이터의 하부측으로 돌출된 커넥터의 하단부는 인쇄회로기판 상에 형성된 통공 내부로 삽입됨으로써, 엑츄에이터와 인쇄회로기판이 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 인쇄회로기판에 형성된 통공의 내측면은 커넥터 단부와 전기적으로 도통되는 동(Cu) 또는 금(Au) 도금층이 형성된다.
그리고, 상기 커넥터 하단부가 결합된 인쇄회로기판의 배면에는 상기 통공 형성 부위와 그 주위에 접착제가 도포되어 접착제의 일부가 통공 내로 주입됨에 의해서 상기 커넥터 하단부가 통공 내에 견고하게 결합되도록 한다.
한편, 상기 엑츄에이터의 외부는 쉴드 케이스가 전체적으로 감싸며 결합되고, 상기 쉴드 케이스의 하단부는 인쇄회로기판의 상면에 빈틈없이 밀착 결합된다.
이와 같은 기술적 구성을 가지는 본 발명의 자동 초점 카메라 모듈은 커넥터를 연결하기 위한 납땜 등의 공정 없이 커넥터 단부를 인쇄회로기판의 통공에 삽입 하는 공정만으로 엑츄에이터에 전원 공급을 위한 전기적 연결이 완료되고, 상기 커넥터를 포함한 엑츄에이터의 외주면 전체를 쉴드 케이스가 감싸면서 하단부가 인쇄회로기판 상에 밀봉되도록 함으로써, 카메라 모듈 내부로 이물의 유입이 원천적으로 방지될 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 자동 초점 카메라 모듈은 VCA 타입 엑츄에이터 측벽에 구비된 커넥터 하단부가 인쇄회로기판에 형성된 통공 내로 삽입되고, 상기 커넥터를 포함한 엑츄에이터의 외측면 전체가 쉴드 케이스에 밀봉되도록 함으로써, 쉴드 케이스 내부로 이물의 유입이 방지되는 이점이 있음과 아울러 공정을 간소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 인쇄회로기판과 결합되는 커넥터가 통공 내 삽입만으로 장착됨에 따라 커넥터와 인쇄회로기판의 결합 손실 공간을 줄임으로써, 전체적인 크기를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 일부 확대 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 조립 완료 후 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 저면 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 자동 초점 카메라 모듈(100)은 자동 초점이 수행되며, 측벽에 커넥터(115)가 부착된 엑츄에이터(110)와, 엑츄에이터(110)가 실장되며 상기 커넥터(115)가 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(120)과, 상기 엑츄에이터(110)를 감싸며 인쇄회로기판(120)의 상면에 밀착 결합되는 쉴드 케이스(130)로 구성된다.
상기 엑츄에이터(110)는 상, 하부 홀더(111a)(111b) 내부에 렌즈 모듈(113)이 내장된 보빈(112)이 장착되고, 상기 보빈(112)의 상, 하부가 서스펜션 와이어(114)에 의해 탄성적으로 지지된다.
상기 상, 하부 홀더(111a)(111b)와 보빈(112)은 상호 대향면에 각각 마그네트(M)와 코일(도면 미도시)이 장착되고, 상기 마그네트(M)와 코일 사이에서 발생되는 전자기장에 의해 보빈(112)이 상, 하부 홀더(111a)(111b) 내에서 상, 하부로 수직 이송된다.
이때, 상기 보빈(112)은 상, 하면에 탄력 지지되는 서스펜션 와이어(114)에 의해 보빈(112)과 이에 내장된 렌즈 모듈(113)이 엑츄에이터(110)의 기울기에 영향을 받지 않고 수직으로 이송 가능하도록 함과 아울러 상기 서스펜션 와이어(114)가 전자기장의 세기에 따라 이송 범위가 결정되는 보빈(112)의 과도한 이송이 방지되도록 한다.
또한, 상기 엑츄에이터(110)는 상, 하부 홀더(111a)(111b)와 보빈(112) 사이에서 발생되는 전자기장에 의한 보빈(112)의 상, 하 구동에 의해 그 내부의 렌즈 모듈(113)이 동시에 수직 구동되고, 상기 렌즈 모듈(113) 하부에 배치된 이미지센서(도면 미도시)와 렌즈 모듈(1213) 간의 거리 조정에 의해서 초점이 자동으로 조절된다.
이와 같이 구성된 엑츄에이터(110)의 측벽에는 엑츄에이터(110) 내의 전자기장 생성을 위하여 전원이 공급되도록 하기 위한 커넥터(115)가 부착된다. 상기 커넥터(115)는 일단부가 상, 하부 홀더(111a)(111b) 내의 보빈(112)과 전기적으로 연결되며, 타단부가 외부 기기와 접속되는 인쇄회로기판(120)가 연결되어 외부로부터 생성된 전원을 인쇄회로기판(120)을 통해 엑츄에이터(110)로 전달한다.
이때, 상기 커넥터(115)는 엑츄에이터(110)로 음극(-)과 양극(+)의 전원이 동시에 인가되도록 상, 하부 홀더(111a)(111b)의 측벽 상에 한 쌍이 구비되며, 그 형성 위치는 엑츄에이터(110)의 설계 사양에 따라 달라질 수 있으나, 엑츄에이터(110)의 중심을 기준으로 상호 대칭 구조로 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 커넥터(115)는 하단부가 엑츄에이터(110)의 하면보다 하부로 돌출되게 장착된다. 상기 커넥터(115)의 하단부를 엑츄에이터(110) 하면에 비해 하부로 돌출되게 하는 이유는, 상기 커넥터(115) 하단부가 인쇄회로기판(120)에 형성된 통공(121) 내부로 삽입되어 납땜 등의 강제적 연결 없이도 전기적 연결이 가능하도록 하기 위함이다.
한편, 상기 엑츄에이터(110)가 실장되는 인쇄회로기판(120)에는 상기 커넥 터(115)의 하단부가 접속되는 지점에 관통홀 형태의 통공(121)이 구비된다.
상기 커넥터(115)의 하단부는 상기 인쇄회로기판(120)에 형성된 통공(121) 내부로 삽입되며, 상기 통공(121)의 내측면은 동(Cu) 또는 금(Au)을 이용한 도금층이 형성되어 상기 커넥터(115)와 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 통공(121)의 형성 위치는 엑츄에이터(110)의 측면에 부착되는 커넥터(115)의 부착 위치에 따라 달라질 수 있으며, 상기 커넥터(115)와 마찬가지로 상호 대칭 구조로 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 커넥터(115)는 인쇄회로기판(120)에 엑츄에이터(110)가 실장될 때, 그 하단부가 인쇄회로기판(120)에 형성된 통공(121) 내로 삽입됨에 의해서 전기적 연결이 완료된다.
그리고, 상기 커넥터(115)의 견고한 결합을 위하여 인쇄회로기판(120)의 배면측 통공(121) 형성 부위에 접착제를 도포하여 경화시킨다.
이와 같은 커넥터(115)와 통공(121) 결합 구조는 엑츄에이터(110)가 인쇄회로기판(120)에 실장되어 있는 한 외부 충격 등에 의해 커넥터(115)가 인쇄회로기판(120)으로부터 탈락될 염려가 없기 때문에 전원 연결의 신뢰성이 확보 가능하다.
한편, 인쇄회로기판(120) 상에 실장된 엑츄에이터(110)의 상부로는 엑츄에이터(110)의 외측면 전체를 감싸는 쉴드 케이스(130)가 장착되는 바, 상기 쉴드 케이스(130)는 그 하단부가 인쇄회로기판(120) 상면에 밀착 결합된다.
즉, 상기 쉴드 케이스(130)는 엑츄에이터(110)의 측면 임의 지점에 부착된 커넥터(115)를 포함하여 엑츄에이터(110)를 전체적으로 감싸도록 결합되고, 그 하 단부가 인쇄회로기판(120)의 상면 테두리부에 빈틈없이 밀착됨으로써, 쉴드 케이스(130) 내부로 외부의 이물이 유입되는 것이 방지된다.
또한, 상기 쉴드 케이스(130)는 커넥터(115)를 포함하여 엑츄에이터(110)의 외측면에 밀착되게 결합됨에 따라 카메라 모듈의 전체적인 크기를 줄일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래 자동 초점 카메라 모듈의 조립 사시도.
도 2는 종래 자동 초점 카메라 모듈의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 조립 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 일부 확대 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 조립 완료 후 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 자동 초점 카메라 모듈의 저면 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110. 엑츄에이터 111a,111b. 상, 하부 홀더
112. 보빈 113. 렌즈 모듈
114. 서스펜션 와이어 115. 커넥터
120. 인쇄회로기판 121. 통공
130. 쉴드 케이스

Claims (6)

  1. 상, 하부 홀더 내부에 전자기장에 의해 상, 하 구동되는 보빈이 장착되고, 상기 보빈의 구동에 의해서 초점 조정이 이루어지는 렌즈 모듈이 상기 보빈 내에 장착된 엑츄에이터;
    상기 엑츄에이터의 측면에 장착되되, 하단부가 엑츄에이터의 하면보다 돌출되게 장착된 커넥터;
    상기 엑츄에이터가 상면에 실장됨과 동시에 상기 커넥터의 하단부가 삽입되는 통공이 형성된 인쇄회로기판; 및
    상기 엑츄에이터의 사방 측벽을 전체적으로 감싸며, 하단부가 상기 인쇄회로기판의 상면에 밀착 결합되는 쉴드 케이스;
    를 포함하는 자동 초점 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엑츄에이터는, 상기 보빈이 서스펜션 와이어에 의해 탄성적으로 지지되고, 상기 상, 하부 홀더와 보빈에 각각 결합된 마그네트와 코일 사이에 생성되는 전자기장에 의해 상기 보빈이 상, 하 구동되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는, 양극(+)과 음극(-) 전원이 각각 연결되도록 상기 엑츄에이터의 측벽 임의 지점에 한 쌍이 구비된 것을 특징으로 하는 자동 초점 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은, 상기 커넥터 접속 지점에 대응하는 위치에 한 쌍의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 초점 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통공은, 상기 커넥터와 전기적으로 도통 가능하게 내측면에 동 또는 금 도금층이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 초점 카메라 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은, 그 배면측의 통공 형성 부위에 접착제가 도포된 것을 특징으로 하는 자동 초점 카메라 모듈.
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