KR20100123010A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

카메라 모듈이 개시된다. 내부에 렌즈가 마련된 렌즈 어셈블리; 렌즈 어셈블리를 커버하는 하우징; 이미지센서가 실장된 일부는 하우징의 하면에 결합되고, 그라운드 패드가 마련된 또 다른 일부는 하우징의 측면 방향으로 상향 절곡되는 인쇄회로기판; 및 하우징을 커버하며, 그라운드 패드와 접속되는 실드 케이스(shield case)을 포함하는 카메라 모듈은, 실드 케이스와 그라운드 패드 사이의 접속을 견고히 체결할 수 있어, 전자파 차단효과를 극대화 할 수 있다.

카메라 모듈, 실드 케이스, 그라운드 패드

Description

카메라 모듈{camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

일반적으로, 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하 여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이 된다.

상기 카메라 모듈은 통상 이미지센서와 같은 전자부품 또는 상기 이미지센서로부터 출력되는 전자신호에 대하여 전자방해 차폐를 위해 실드 케이스가 설치된다.

도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈의 조립 과정을 나타내는 도면이다. 종래기술에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자파 차단을 위해 실드 케이스를 카메라 모듈의 외곽에 끼우는 구조가 이용되고 있으며, 카메라 모듈과 실드 케이스 사이의 결합을 위해, 카메라 모듈에 후크를 형성하고, 실드 케이스에 홀을 형성하여 이들을 체결하는 방식이 이용된다(도 1 및 도 2의 'A' 참조).

그러나 이러한 구조의 경우, 실드 케이스가 인쇄회로기판의 그라운드 패드와 견고히 연결되지 못함에 따라 전자파 차단 효율이 떨어지는 문제가 있어 왔다.

한편, 또 다른 종래기술에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판의 상면에 그라운드 패드를 형성하고, 실드 케이스에 접지부를 별도로 마련하여 이들을 솔더링으로 연결하는 방법이 이용되기도 하였다.

그러나, 이러한 방법 역시 솔더링되는 납의 양을 적절하게 조절하기가 어려운 문제점이 있었다. 즉, 솔더링되는 납의 양이 너무 많을 경우 다른 기구물과 부품 등에 손상을 가할 수 있으며, 이를 피하기 위해 납땜을 위한 필요 공간을 늘리는 경우, 전체적인 카메라 모듈의 사이즈를 증대시키는 문제점이 있었다. 또한, 솔 더링되는 납의 양이 너무 작을 경우 그라운드 패드와 접지부의 접지 및 솔더링이 약해 전자파 차폐효과 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 실드 케이스와 그라운드 패드 사이의 접속을 효율적이면서도 견고히 체결할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 렌즈가 마련된 렌즈 어셈블리; 렌즈 어셈블리를 커버하는 하우징; 이미지센서가 실장된 일부는 하우징의 하면에 결합되고, 그라운드 패드가 마련된 또 다른 일부는 하우징의 측면 방향으로 상향 절곡되는 인쇄회로기판; 및 하우징을 커버하며, 그라운드 패드와 접속되는 실드 케이스(shield case)을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

이 때, 실드 케이스의 내면에는 그라운드 패드와 접촉하는 돌기가 형성될 수 있다.

한편, 이미지센서가 마련되는 인쇄회로기판의 일부는 경성(rigid) 재질로 이루어지고, 그라운드 패드가 마련되는 인쇄회로기판의 또 다른 일부는 연성(flexible) 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 하우징의 측면에는, 절곡된 인쇄회로기판의 일부가 수용되도록 홈이 형성될 수 있으며, 하우징의 또 다른 측면에는 체결돌기가 마련되고, 실드 케이스에는 체결돌기가 삽입되는 체결홈이 마련될 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 실드 케이스와 그라운드 패드 사이의 접속을 견고히 체결할 수 있어, 전자파 차단효과를 극대화 할 수 있다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판을 나타내는 도면이고, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 조립하는 과정을 나타내는 도면이다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 일부는 경성(rigid) 특성을 갖고, 또 다른 일부는 연성(flexible) 특성을 갖는 인쇄회로기판(10)을 구비한다. 인쇄회로기판(10) 중 경성 영역(12)의 상면에는 추후에 설명할 이미지센서(미도시)와 각종 수동소자(미도시) 등이 실장될 수 있으며, 이미지센서와 접속되는 패드 등과 같은 각종 패턴(13a) 역시 마련될 수 있다. 또한, 경성 영역(12)의 하면에는 연결패드(13c) 등이 형성됨으로써, 본 실시예에 따른 카메라 모듈이 장착되는 제품과의 접속이 구현될 수 있다.

한편, 연성 영역(14)의 하면에는 접지를 위한 그라운드 패드(15)가 마련된다. 경성 영역(12)의 소정의 위치에는 하우징(23)과의 체결을 위한 홈(13b)이 형성될 수 있다. 도 3은 인쇄회로기판(10)의 상면을 나타내는 도면이며, 도 4는 하면을 나타내는 도면이다.

인쇄회로기판(10)의 상면에는 도 5에 도시된 바와 같이 렌즈 어셈블리(21)가 결합된 하우징(23)이 안착된다. 하우징(23)의 하면에는 돌기(미도시)가 형성될 수 있으며, 이러한 돌기(미도시)가 전술한 인쇄회로기판(10)의 홈(13b)에 삽입됨으로써 하우징(23)과 인쇄회로기판(10) 사이의 체결이 견고하게 이루어질 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(23)은 인쇄회로기판(10)의 경성 영역(12)에 안착되며, 연성 영역(14)은 하우징(23)의 측면 방향으로 노출된다. 이렇게 노출된 연성 영역(14)을, 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(23)의 측면 방향으로 절곡하면, 연성 영역(14)의 하면에 형성되었던 그라운드 패드(15)가 측면 방향으로 노출되게 된다.

이 때, 연성 영역(14)이 절곡되는 하우징(23)의 측면에 홈(도 5의 22)이 형성될 수도 있다. 이렇게 홈(22)이 형성되면, 절곡된 연성 영역(14)이 홈(22)에 수용될 수 있게 되어, 카메라 모듈의 부피가 필요 이상으로 커지는 것을 방지할 수 있게 된다. 한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(23)의 또 다른 측면에는 후크와 같은 체결돌기(24)가 형성될 수 있으며, 이 돌기(24)는 추후 설명할 실드 케이스(30)와의 체결에 이용될 수 있다.

연성 영역(14)을 절곡한 다음에는, 도 7에 도시된 바와 같이 실드 케이스(30)가 커버된다. 실드 케이스(30)에는 하우징(23)에 결합된 렌즈 어셈블리(21)가 삽입되는 관통공(31)이 형성된다. 전술한 바와 같이 연성 영역(14)이 절곡됨으로써, 그라운드 패드(15)가 측면 방향으로 노출되는데, 그 위로 실드 케이스(30)가 커버됨으로써, 실드 케이스(30)의 내측과 그라운드 패드(15)가 서로 접속될 수 있게 된다.

이 때, 실드 케이스(30)와 그라운드 패드(15) 사이의 접속을 보다 견고하게 구현하기 위하여, 그라운드 패드(15)와 마주보게 되는 실드 케이스(30)의 내측면에 돌기(34)를 형성할 수도 있다. 또한, 하우징(23)에 형성된 체결돌기(24)에 상응하는 체결홈(32)을 실드 케이스(30)에 형성함으로써, 실드 케이스(30)와 하우징(23) 사이의 안정적인 체결을 구현할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 일부는 경성(rigid) 특성을 가지고, 또 다른 일부는 연성 특성을 가지는 인쇄회로기판(10)을 제시하고, 경성 영역(12)에 하우징(23)을 결합한 후 연성 영역(14)을 절곡하는 방법을 제시하였으나, 애초에 일측이 절곡된 경성 특성의 인쇄회로기판을 이용할 수도 있음은 물론이며, 전체적으로 연성 특성을 갖는 인쇄회로기판을 이용할 수도 있을 것이다.

이러한 과정을 거쳐 조립된 카메라 모듈이 도 8에 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 카메라 모듈은, 솔더링과 같은 공정을 수행하지 않고 기구적인 체결 방법을 이용하여 실드 케이스(30)와 인쇄회로기판(10) 사이의 접지를 구현함으로써, 솔더링 공정으로 인한 제품의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 추후 본 실시예에 따른 카메라 모듈이 장착되는 제품의 메인보드와의 접지 역시 구현하게 되면, 전자파 차단의 효과를 극대화할 수도 있게 된다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 각 구성에 대해 도 9를 참조하여 간략히 설명하도록 한다.

렌즈 어셈블리(21)는 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈(21a)를 구비하며, 이러한 렌즈(21a)를 통하여 외부의 광원이 후술할 이미지센서(16)에 집속 되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.

하우징(23)은 상기 렌즈(21a)를 통해 유입되는 광원의 경로가 확보될 수 있도록 중공형으로 형성된다. 이러한 하우징(23)의 내측 상부에 렌즈 어셈블리(21)가 결합되고, 하부에는 이미지센서(16)가 실장된 인쇄회로기판(10)이 결합됨으로써, 렌즈(21a)를 통과한 광원이 중공형의 하우징(23) 내부를 거쳐 이미지센서(16)에 도 달할 수 있게 된다.

한편, 하우징(23)의 상부는 돌출된 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 원통 형상의 하우징(23) 상부에 렌즈 어셈블리(21)가 삽입됨으로써 하우징(23)과 렌즈 어셈블리(21)는 서로 결합될 수 있다.

이 때, 렌즈 어셈블리(21)가 하우징(23)의 상하방향(광축방향)으로 이동할 수 있도록, 하우징(23)과 렌즈 어셈블리(21)는 서로 나사결합될 수 있다. 즉, 렌즈 어셈블리(21)의 표면에 수나사부(미도시)가 형성되고, 원통 형상의 하우징(23) 상부의 내주면에는 암나사부(미도시)가 형성될 수 있는 것이다. 이러한 결합관계를 바탕으로, 렌즈 어셈블리(21)는 하우징(23)의 상하방향, 즉 광축방향으로 이동할 수 있게 되며, 그 결과 초점 조절에 유리한 구조를 확보할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 하우징(23)의 상부가 돌출된 원통 형상을 갖는 구조를 제시하였으나, 그 형상은 렌즈 어셈블리(21)의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.

인쇄회로기판(10)은 하우징(23)의 하부에 밀착되어 결합되며, 이러한 인쇄회로기판(10)에는 렌즈를 통과한 빛이 집속되는 이미지센서(16)가 실장된다. 이러한 인쇄회로기판(10)에는 이미지센서(16) 외에, 이미지센서(16)를 구동하기 위한 각종 소자들(미도시)이 실장될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(10)의 하면에는 또 다른 인쇄회로기판(미도시)과의 신호 송수신을 위한 연결패드가 마련된다.

한편, 하우징(23)의 하부에 돌기(미도시)를 형성하고, 인쇄회로기판(10)에 돌기가 삽입되는 홈(도 3의 13b)을 형성하여 하우징(23)과 인쇄회로기판(10) 사이 의 결합을 구현할 수 있음은 전술한 바와 같으며, 이 밖의 다양한 물리/화학적인 결합방법을 통해 하우징(23)과 인쇄회로기판(10) 사이의 결합을 구현할 수도 있음은 물론이다.

하우징(23)과 결합되는 인쇄회로기판(10)에는 이미지센서(16)가 실장된다. 이미지센서(16)는 렌즈(21a)를 통과한 광원을 감지하여 화상신호로 변환시키는 수단으로서, CCD, CMOS 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 이미지센서(16)는 인쇄회로기판(10)의 상면 또는 하면에 실장될 수 있는데, 인쇄회로기판(10)의 하면에 실장되는 경우에는, 광경로를 확보하기 위하여 인쇄회로기판(10)에 윈도우(미도시)가 형성될 수도 있다. 도 9에는 인쇄회로기판(10)의 상면에 실장되어 와이어본딩 되어 있는 이미지센서가 도시되어 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판(10)은, 하우징(23)이 안착되는 경성 영역(12)과, 하우징(23)의 측면 방향으로 절곡되는 연성 영역(14)을 포함한다. 연성 영역(14)의 하면에는 그라운드 패드(15)가 마련되는데, 그라운드 패드(15)는 연성 영역(14)이 절곡됨으로 인해, 측면 방향으로 노출된다.

하우징(23)은 실드 케이스(30)에 의해 커버된다. 측면 방향으로 노출된 그라운드 패드(15)는, 실드 케이스(30)의 내측과 그라운드 패드(15)가 서로 접속될 수 있게 되며, 이들 간의 보다 견고한 접속을 위해, 실드 케이스(30)의 내측면에는 돌기(31)가 형성될 수 있다.

한편, 렌즈(21a)로부터 이미지센서(16)에 이르는 경로 상, 즉 하우징(23)의 내부에는 적외선 차단 필터(Infrared Cut-Off Filter)와 같은 광학필터(18)가 개재되어 이미지센서(16)로 유입되는 광원 중 불필요한 노이즈를 제거할 수도 있다. 이러한 광학필터(18)가 견고하게 위치할 수 있도록, 하우징(23)의 내부에는 광학필터가 안착될 수 있는 단턱(미도시)이 형성될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈의 조립 과정을 나타내는 도면.

도 2는 또 다른 종래기술에 따른 카메라 모듈의 조립 과정을 나타내는 도면.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 인쇄회로기판을 나타내는 도면.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 조립하는 과정을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타내는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 인쇄회로기판

12: 경성 영역

14: 연성 영역

21: 렌즈 어셈블리

23: 하우징

30: 실드 케이스

100: 카메라 모듈

Claims (5)

1. 내부에 렌즈가 마련된 렌즈 어셈블리;

   상기 렌즈 어셈블리를 커버하는 하우징;

   이미지센서가 실장된 일부는 상기 하우징의 하면에 결합되고, 그라운드 패드가 마련된 또 다른 일부는 상기 하우징의 측면 방향으로 상향 절곡되는 인쇄회로기판; 및

   상기 하우징을 커버하며, 상기 그라운드 패드와 접속되는 실드 케이스(shield case)을 포함하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실드 케이스의 내면에는, 상기 그라운드 패드와 접촉하는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 이미지센서가 마련되는 상기 인쇄회로기판의 일부는 경성(rigid) 재질로 이루어지고,

   상기 그라운드 패드가 마련되는 상기 인쇄회로기판의 또 다른 일부는 연 성(flexible) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 하우징의 측면에는, 상기 절곡된 인쇄회로기판의 일부가 수용되도록 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서,

   상기 하우징의 또 다른 측면에는 체결돌기가 마련되고,

   상기 실드 케이스에는 상기 체결돌기가 삽입되는 체결홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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