KR20130047268A - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장되는 제 1 인쇄회로기판; 상기 제 1 인쇄회로기판 상측에 배치되는 하우징 유닛; 상기 하우징 유닛 내부 바닥면으로부터 일정 거리 이격 배치되며, 외주면에 제 1 코일이 권선되고, 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 홀더 모듈; 상기 홀더 모듈 바닥면에 결합되는 제 2 인쇄회로기판; 상기 홀더 모듈 상측에 설치되는 제 3 인쇄회로기판; 일단은 상기 제 2 인쇄회로기판과 연결되고, 타단은 상기 제 3 인쇄회로기판과 연결되는 복수 개의 와이어 스프링; 및 상기 와이어 스프링과 상기 제 3 인쇄회로기판의 연결 부분에 마련되어, 상기 와이어 스프링과 제 3 인쇄회로기판의 연결 부분을 감싸는 완충유닛;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

소형 전자제품에 실장되는 카메라 모듈의 경우, 사용 도중에 빈번하게 카메라 모듈에 충격을 받을 수 있으며, 촬영하는 동안 사용자의 손 떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있다. 이와 같은 점을 감안하여, 최근에는 손 떨림 방지 수단을 가지는 카메라 모듈이 개시되고 있다.

그 일 예로, 한국등록특허 제10-0741823호(2007.07.16 등록)에서는, 손 떨림 현상의 보정을 위하여 자이로(Gyro) 센서 IC 또는 각속도 센서를 휴대폰과 같은 카메라 모듈이 실장되는 장치의 내부에 설치하는 방법이 소개되고 있다.

그러나 이와 같이 별도의 각속도 검출 센서를 마련할 경우, 손 떨림 방지기능을 구현하기 위해 별도의 감지센서를 마련해야 하므로, 제조원가의 증가를 야기하며, 카메라 모듈과 별도로 손 떨림 방지 장치를 구성 및 설치하기 위한 공간을 마련해야 하는 번거로움이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0741823호(2007.07.16.)

본 발명은 손떨림 보정(Optical Image Stabilizer) 기능을 가지는 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장되는 제 1 인쇄회로기판; 상기 제 1 인쇄회로기판 상측에 배치되는 하우징 유닛; 상기 하우징 유닛 내부 바닥면으로부터 일정 거리 이격 배치되며, 외주면에 제 1 코일이 권선되고, 내부에 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 홀더 모듈; 상기 홀더 모듈 바닥면에 결합되는 제 2 인쇄회로기판; 상기 홀더 모듈 상측에 설치되는 제 3 인쇄회로기판; 일단은 상기 제 2 인쇄회로기판과 연결되고, 타단은 상기 제 3 인쇄회로기판과 연결되는 복수 개의 와이어 스프링; 및 상기 와이어 스프링과 상기 제 3 인쇄회로기판의 연결 부분에 마련되어, 상기 와이어 스프링과 제 3 인쇄회로기판의 연결 부분을 감싸는 완충유닛;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 완충유닛은, 상기 제 3 인쇄회로기판에 관통 형성되어 상기 와이어 스프링이 연결 되는 통공 주변에 관통 형성되는 적어도 하나의 주입 홀; 하우징 유닛에 상기 제 3 인쇄회로기판의 통공과 동축이 되도록 상광하협 형상으로 관통 형성되어, 상기 주입 홀과 상측 개구부를 통해 연통되는 제 2 와이어 스프링 통공;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 상기 주입 홀을 통해 상기 제 2 와이어 스프링 통공에 주입되는 접착물질;을 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 통공을 통해 상기 와이어 스프링과 상기 제 3 인쇄회로기판이 연결되는데, 이 때 상기 통공을 통하여 제 3 인쇄회로기판 상하면 모두 연결물질로 연결되는 것이 바람직하며, 상기 연결물질은 납과 같은 전도성 물질로 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 완충유닛은, 상기 제 3 인쇄회로기판에 관통 형성되어 상기 와이어 스프링이 솔더링 되는 제 1 와이어 스프링 통공을 중심으로 양쪽으로 관통 형성된 한 쌍의 주입 홀; 하우징 유닛에 상기 제 3 인쇄회로기판의 제 1 와이어 스프링 통공과 동축이 되도록 상광하협 형상으로 관통 형성되어, 상기 주입 홀과 상측 개구부를 통해 연통되는 제 2 와이어 스프링 통공; 을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 유닛은, 상기 주입 홀을 통해 상기 제 2 와이어 스프링 통공에 주입되는 접착물질;을 더 포함하며, 상기 접착물질은 상기 제 2 와이어 스프링 통공 내부와 상기 제 3 인쇄회로기판 상측면에 형성된 연결부 전체를 커버하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 접착물질은 에폭시로 마련되는 것이 좋다.

상기 제 2 와이어 스프링 통공은, 하우징 유닛에 상광하협의 깔때기 형상으로 마련된 상측 개구부; 및 상기 통공과 동축적으로 마련되는 와이어 스프링 지지 홀;을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제 2 와이어 스프링 통공의 지름은 상기 통공의 지름과 같거나 크게 형성될 수 있다.

상기 하우징 유닛은, 상기 제 1 인쇄회로기판 상측에 배치되는 제 1 하우징; 상기 제 1 하우징 상측에 배치되며, 상측에 상기 제 3 인쇄회로기판이 설치되는 제 2 하우징; 상기 제 1 및 제 2 하우징 사이에 개재되는 제 1 및 제 2 영구자석; 상기 제 1 및 제 2 영구자석 사이에 배치되거나 또는 상기 제 1 및 제 2 하우징 내측면에 위치하여 상기 홀더 모듈 내부로 자기력을 전달하는 요크;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 요크는, 상기 홀더 모듈을 향하는 중앙 부분이 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제 2 하우징과 상기 제 3 인쇄회로기판은 양면테이프로 고정되는 것이 좋다.

또한, 본 발멸의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 상기 제 3 인쇄회로기판과 와이어 스프링의 연결부와 렌즈 모듈과 대응되는 위치에 관통공을 가지며, 상기 하우징 유닛을 감싸도록 설치되는 쉴드 캔;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 홀더 모듈은, 외주면에 제 1 코일이 권선되는 아웃터 블레이드(outer blade); 상기 아웃터 블레이드 상측에 탄성부재에 의해 탄력적으로 지지되어, 상기 아웃터 블레이드 내측에서 상하 이동 가능하게 배치되고, 그 외주면에 제 2 코일이 권선되며, 그 내부에는 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 보빈; 및 상기 보빈의 상측 및 하측에 각각 배치되어 상기 보빈을 상기 아웃터 블레이드에 대하여 탄력적으로 지지하는 상측 및 하측 탄성부재;를 포함하며, 상기 제 1 코일의 중앙은 상기 제 2 코일 측으로 자기력이 투자될 수 있도록 공간부가 형성될 수 있다.

상기 와이어 스프링은, 금속재질로 마련되어, 상기 제 2 및 제 3 인쇄회로기판과 통전 가능하게 연결되는 것이 좋다.

상기 와이어 스프링은, 적어도 6개 이상 마련되어, 오토 포커싱 제어를 위한 2개의 극성과 OIS 구동을 위한 4개의 극성 전원을 상기 제 2 및 제 3 인쇄회로기판과의 연결을 통해 상기 홀더 모듈에 공급하는 것이 좋다.

또한, 상기 와이어 스프링은, 동일한 길이로, 상기 홀더 모듈의 모서리 부분에 2개씩 배치되어, 총 8개가 마련될 수 있다.

본 발명의 바람직한 최적 실시예에 따른 카메라 모듈은, 이미지 센서가 실장되는 제 1 인쇄회로기판; 상기 제 1 인쇄회로기판 상측에 배치되는 하우징 유닛; 상기 하우징 유닛 내부 바닥면으로부터 일정 거리 이격 배치되며, 외주면에 제 1 코일이 권선되고, 내부에 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 홀더 모듈; 상기 홀더 모듈 바닥면에 결합되는 제 2 인쇄회로기판; 상기 홀더 모듈 상측에 설치되는 제 3 인쇄회로기판; 일단은 상기 제 2 인쇄회로기판과 연결되고, 타단은 상기 제 3 인쇄회로기판과 연결되는 복수 개의 와이어 스프링; 및 상기 와이어 스프링과 상기 제 3 인쇄회로기판의 연결은 상기 제 3 인쇄회로기판에 관통 형성된 통공을 통하여 3인쇄회로기판 상하면 모두 연결물질로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 와이어 스프링에 반복적으로 가해지는 하중을 흡수할 수 있도록 완충유닛을 가지므로, 와이어 스프링이 인쇄회로기판의 연결부에 단단히 연결될 수 있다.

또한, 와이어 스프링이 렌즈 모듈의 조립 공정 중에 과도한 힘을 받더라도, 완충유닛에서 과도하게 가해진 힘을 흡수할 수 있기 때문에, 조립성이 향상은 물론, 조립불량에 따른 부품 손실을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 평면도,
도 2는 도 1의 A-A 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 측면도
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 도면, 그리고,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 평면도, 도 2는 도 1의 A-A 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 측면도, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 도면, 그리고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 1의 개략적인 평면도와, 도 1의 A-A 단면을 도시한 개략적인 측면도를 도시한 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 카메라 모듈은 제 1 인쇄회로기판(10), 하우징 유닛(20), 홀더 모듈(30), 제 2 인쇄회로기판(40), 제 3 인쇄회로기판(50), 와이어 스프링(60) 및 완충유닛(100)을 포함한다.

제 1 인쇄회로기판(10)은 대략 중앙 부근에 이미지 센서(11)가 실장 되며, PCB 기판으로 마련되는 것이 바람직하다. 상기 제 1 인쇄회로기판(10)에는 상기 이미지 센서(11)의 작동을 위한 구성요소들이 배치되거나, 전원공급 및 상기 이미지 센서(11)의 정보를 출력할 수 있는 복수의 단자부가 마련될 수 있다.

하우징 유닛(20)은 상기 제 1 인쇄회로기판(10)의 상측에 배치되는 것으로, 카메라 모듈의 골격을 형성한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 하우징 유닛(20)은, 제 1 하우징(21), 제 2 하우징(22), 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24) 및 요크(25)를 포함한다.

제 1 하우징(21)은 베이스로서, 상기 제 1 인쇄회로기판(10)의 상측면에 배치되며, 상기 이미지 센서(11)와 일정 거리 이격 되도록 마련된다. 상기 제 1 하우징(21)에는 필요에 따라, 상기 이미지 센서(11)로 입사되는 이미지 상을 여과할 수 있는 필터부재가 더 설치될 수도 있다.

제 2 하우징(22)은 상기 제 1 하우징(21)의 상측에 배치되어 상기 제 1 하우징(21)을 덮도록 구성된다. 상기 제 2 하우징(22)의 대략 중앙 부근에는 상기 이미지 센서(11) 측으로 화상이 전달될 수 있도록 대응되는 위치에 개구부가 형성된다. 상기 제 2 하우징(22)의 상측면에는 뒤에 다시 설명할 제 3 인쇄회로기판(50)이 양면테이프나 접착제와 같은 고정부재에 의해 접착 고정되는데, 이를 한정하는 것은 아니며, 제품 설계에 따라, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)을 케이스나 쉴드 캔과 같은 별도의 제 3 하우징을 마련하여, 그 내측면에 상기 제 3 인쇄회로기판(50)을 상기한 고정부재로 고정하는 것도 가능하다. 만일, 제 3 하우징이 마련될 경우, 별도 고정부재 없이, 상기 제 3 하우징으로 상기 제 3 인쇄회로기판(50)을 눌러서 지지할 수도 있다.

제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)은 상기 제 1 및 제 2 하우징(21)(22)의 사이에 개재되어, 자기력을 상기 홀더 모듈(30)로 투자한다. 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)은 동일한 크기로 마련되는 것이 좋다. 또한, 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24) 및 요크(25)는 설계 허용치 범위 내에서 가능하다면 제1 및 제2하우징 내측면에 배치될 수도 있다.

한편, 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)의 크기가 커지면 작은 전류에도 OIS구동이 커지며, 만일 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)이 크기가 일정하게 구성할 경우에는, 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과 대응되는 위치에 배치되는 제 1 및 제 2 코일(31a)(32a)에 흐르는 전류를 키울수록 OIS구동이 커지게 된다. 결론적으로, 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)의 크기가 클수록 OIS구동은 좋아지나 기타 설계허용치 내에서 그 최적크기를 설계하는 것이 바람직하다.

요크(25)는 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)의 사이에 개재된다. 또한 상기 요크(25)는, 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)의 자기력을 상기 홀더 모듈(30)의 내부 공간으로 투자할 수 있도록, 중앙 부근이 돌출된 형상으로 마련된다. 바람직하게는, 폭은 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과 동일하게 마련되고, 중앙이 일정 크기로 돌출되어 영구자석과 요크는 대략 "T"자형상을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

홀더 모듈(30)은 상기 하우징 유닛(20) 내부 바닥면으로부터 일정 거리 이격 배치되는 것으로, 아웃터 블레이드(31)와 보빈(32)으로 구성된다. 상기 홀더 모듈(30)은 상기 와이어 스프링(60)에 매달린 상태로 전후/좌우 및 대각선 방향으로 진자 운동을 할 수 있다.

상기 아웃터 블레이드(31)의 상측 및 하측에는 스프링 부재(35, 36)가 마련되어, 이 스프링 부재(35)에 의해 탄력적으로 지지되어, 상기 보빈(32)의 상하방향 움직임이 가능하도록 연결되어 있다.

아웃터 블레이드(31)는 도 1에 도시된 바와 같이, 4측면의 외주면에 총 4개의 제 1 코일(31a ~ 31d)이 권선되어 있으며, 상기 코일들(31a ~ 31d)이 감겨져 있는 4측면 중앙부는 코일 없이 뚫려 있다. 이 뚫린 공간부와 대응되는 위치에는 상기 요크(25)가 배치되어, 상기 요크(25)가 이 공간부 내측에 일부 삽입되는 구성도 가능하다.

상기 아웃터 블레이드(31)의 저면에는 제 2 인쇄회로기판(40)이 양면 테이프나 접착제와 같은 고정부재(33)로 고정될 수 있다. 상기 아웃터 블레이드(31)는 상기 제 1 및 제 2 영구자석(22)(23)의 자기력과 상기 제 1 코일(31a)의 상호작용에 따라 도 2의 화살표에 도시된 바와 같이 전후 좌우 또는 대각선으로 움직일 수 있도록 복수 개의 와이어 스프링(60)에 의해 매달려, 상기 제 1 하우징(21)의 바닥면에서 소정 간격 이격 배치된다.

또한, 상기 아웃터 블레이드(31)에는 상기 와이어 스프링(60)이 관통하여 상기 제 2 인쇄회로기판(40)과 연결될 수 있도록 복수 개의 스프링 통공(37)이 마련될 수 있다.

보빈(32)은 상기 아웃터 블레이드(31)이 내측에 상하 이동 가능하게 배치되며, 그 내부에는 적어도 1장 이상의 렌즈(34)가 설치된다. 상기 보빈(32)의 외주면에는 제 2 코일(32a)이 권선되는데, 상기 제 2 코일(32a)은 상기 요크(25)를 통해 상기 아웃터 블레이드(31)의 제 1 코일들(31a ~ 31d)이 없는 뚫린 공간을 통해 투자된 자기력과의 상호작용에 의해 상기 보빈(32)을 상승 및 하강시키는 동작을 수행한다. 요크(25) 크기가 커질수록 AF 구동은 좋아지나, 이 역시 최적 설계치에 따라 달라질 수 있다. 이와 같은 보빈(32)의 승강작용에 의해 상기 이미지 센서(11)에 전달되는 이미지의 초점을 자동으로 조절하는 것이 가능하다.

제 2 인쇄회로기판(40)은 상기한 바와 같이 아웃터 블레이드(31)의 바닥면에 배치되어, 상기 제 1 및 제 2 코일(31a)(32a)로 전원을 공급할 수 있도록 와이어 스프링(60)이 연결된다. 연결방식은 솔더링이나 기타 도전물질로 연결될 수 있으면 어느 방식이든 가능하다. 즉, 상기 제 2 인쇄회로기판(40)의 연결부(w')는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 코일(31a)(32a)과 각각 연결되어, 상기 와이어 스프링(60)을 통해 공급받은 전원을 상기 제 1 및 제 2 코일(31a)(32a)에 전달하여, 전자기력을 형성할 수 있도록 한다.

이때, 상기 제 2 코일(32a)의 경우, 상기 제 2 인쇄회로기판(40)과 직접 연결될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 하측 스프링(36)에 연결된 후, 상기 하측 스프링(36)을 상기 제 2 인쇄회로기판(40)과 연결하는 것도 가능하다.

제 3 인쇄회로기판(50)은 상기 제 2 하우징(22)의 상측에 상기한 바와 같이 양면 테이프, 접착부재와 같은 고정부재로 고정되는데, 상기 제 1 인쇄회로기판(10)과 연결된 상기 제 3 인쇄회로기판(50)의 단자부(52)를 통해 전달된 전원은 상기 제 2 인쇄회로기판(40)과 같이 연결된 와이어 스프링(60)을 통해 상기 제 2 인쇄회로기판(40)으로 전달한다. 연결방식은 솔더링이나 기타 도전물질로 연결될 수 있으면 어느 방식이든 가능하다.

상기 제 3 인쇄회로기판(50)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 하우징(21)(22)의 일측 벽면을 덮을 수 있도록 마련되는데, 이때, 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과 요크(25)와 마주보는 면에는 윈도우(55)가 형성되어, 이들과 간섭이 회피될 수 있도록 구성될 수 있다.

이는, 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과 요크(25)는 일반적으로 후술할 쉴드 캔(70)에 에폭시와 같은 고정 수단으로 직접 부착되기 때문에, 이를 회피하기 위한 구성이다.

한편, 상기 제 2 인쇄회로기판(40)과 제 3 인쇄회로기판(50)은 플랙시블 인쇄회로기판(FPCB), 인쇄회로기판(PCB) 또는 R-FPCB(Rigid FPCB 일체형)가 가능하나, 이를 한정하는 것은 아니며 전기적으로 연결되도록 하는 기판이면 어느 것이든 가능하다.

와이어 스프링(60)은 양 끝단이 상기 제 2 및 제 3 인쇄회로기판(40)(50)과 연결된다. 이때, 상기 와이어 스프링(60)의 일단은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)에 형성된 패드(51)에서 연결되는데, 상기 패드(51)의 중앙에는 상기 와이어 스프링(60)이 관통되는 통공(53)이 형성된다. 연결방식은 솔더링이나 기타 도전물질로 연결될 수 있으면 어느 방식이든 가능하다. 한편, 상기 패드(51)의 주변은 솔더 레지스터(SR, solder register)가 마련되어, 상기 제 3 인쇄회로기판(50) 표면을 보호하며, 패드(51) 영역은 솔더 레지스터 오픈 시켜 통전 가능하게 연결할 수 있다.

이와 같이 상기 패드(51)에서 연결된 와이어 스프링(60)은 상기 단자부(52)를 통해 공급받은 전원을 상기 제 2 인쇄회로기판(40)측으로 공급하여, 상기 제 1 및 제 2 코일(31a)(32a)이 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과의 상호작용 가능하도록 한다.

또한, 상기 와이어 스프링(60)의 타단은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 아웃터 블레이드(31)에 형성된 스프링 통공(37)을 통과하여, 상기 아웃터 블레이드(31)의 바닥면에 설치된 제 2 인쇄회로기판(40)과 연결된다. 이때, 상기 와이어 스프링(60)의 타단은, 도시되지는 않았지만, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)과 같이 상기 제 2 인쇄회로기판(40)에 형성된 패드(미도시)에서 연결되는데, 상기 패드(미도시)의 중앙에는 상기 와이어 스프링(60)이 관통되는 통공(미도시)이 형성된다. 연결방식은 솔더링이나 기타 도전물질로 연결될 수 있으면 어느 방식이든 가능하다. 이와 같은 구성에 따르면, 상기 아웃터 블레이드(31)는 상기 와이어 스프링(60)에 매달려, 상기 제 1 하우징(21)의 바닥면과 일정 거리 이상 이격 될 수 있다. 그러면, 상기 제 1 코일(31a)과 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24) 사이의 상호작용에 따라, 상기 아웃터 블레이드(31)가 진자 운동을 수행하여, 손 떨림에 의해 아웃터 블레이드(31)가 진동하는 것을 상기 제 1 코일(31a)과 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)의 상호작용에 의해 보정하는 것이 가능하다. 이를 위해, 상기 와이어 스프링(60)은 충격에 견딜 수 있도록 탄성을 가지며 통전 가능한 금속 재질로 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 와이어 스프링(60)의 두께는 얇을수록 작은 전류에도 손떨림 보정 운동성이 좋아지나, 이는 최적설계치에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는, 상기 와이어 스프링(60)의 두께는 수㎛ 에서 수백 ㎛, 바람직하게는 1 내지 100㎛을 가지는 것이 좋다.

또한, 상기 와이어 스프링(60)은, 적어도 6개 이상 마련되는 것이 바람직한데, 최소한 오토 포커싱 제어를 위한 2개의 극성과 손떨림 보정운동손떨림 보정을 위한 4개의 극성 전원을 상기 제 2 및 제 3 인쇄회로기판(40)(50)과의 연결을 통해 상기 홀더 모듈(30)에 공급할 필요가 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 동일한 길이로, 상기 홀더 모듈(30)의 모서리 부분에 각각 2개씩 배치되어, 총 8개가 마련되어 균형을 맞추는 것이 좋다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 쉴드 캔(70)과 같은 별도의 제 3 하우징을 더 포함할 경우, 상기한 바와 같이, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)은 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과 요크(25)가 상기 쉴드 캔(70)에 에폭시 등으로 고정 결합되기 때문에, 이 결합 부분을 회피하기 위해, 윈도우(55)를 형성하여 상기 제 1 및 제 2 하우징(21)(22)의 측벽면을 덮는다.

만일, 쉴드 캔(70)이 삭제된 구성일 경우, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)을 PCB 등으로 형성하여, 그 내부에 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과 요크(25)를 부착하여 고정하는 것도 가능하고, 상기한 바와 같이 상기 제 3 인쇄회로기판(50)을 PCB로 구성하되, 상기한 바와 같은 윈도우(55)를 마련하여, 이 윈도우(55)에 상기 제 1 및 제 2 영구자석(23)(24)과 요크(25)를 삽입 구성할 수 있으며, 추가로 외부에 쉴딩 테이프 등으로 보강하여 구성하는 것도 가능하다.

완충유닛(100)은 상기 와이어 스프링(60)과 제 3 인쇄회로기판(50)의 연결 부분의 연결부(w)를 감싸 와이어 스프링(60)에 부가되는 충격 및 반복 하중을 흡수할 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 완충유닛(100)은, 주입 홀(110), 제 2 와이어 스프링 통공(120)을 포함한다.

주입 홀(110)은 상기 제 3 인쇄회로기판(50)을 관통하여 통과하는 와이어 스프링(60)이 솔더링 되는 상기 통공(53) 부근에 관통 형성된다. 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 상기 주입 홀(110)은 도 5에 도시된 바와 같이, 1개가 관통 형성될 수 있다.

제 2 와이어 스프링 통공(120)은 상기 제 2 홀더(22)에 마련된다. 상기 제 2 와이어 스프링 통공(120)은 상측 개구부(121)와 지지 홀(122)을 포함한다.

상기 상측 개구부(121)는 상광하협 구조로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하측으로 갈수록 좁아지는 원추형의 깔때기 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 상기 지지 홀(122)은 상기 통공(53)과 동축상에 관통 형성되며, 상기 통공(53)의 지름과 대응되거나 크게 마련되는 것이 바람직하다.

상기 통공(53)의 지름은 상기 와이어 스프링(60)의 지름보다 약간 크게 형성되는 것이 좋으며, 상기 와이어 스프링(60)과 제3 인쇄회로기판(50)에 형성된 패드(51)에서 연결될 때 솔더링이나 기타 도전물질과 같은 연결물질(101)이 상기 통공(53)을 통해 흘러 내려와 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제 3 인쇄회로기판(50)의 상하면 양면으로 상기 와이어 스프링(60)과 연결되어 고정되도록 설계할 수 있다.

상기 지지 홀(122)의 지름은 상기 와이어 스프링(60)의 지름보다 약간 크게 형성되는 것이 좋으며, 상기 통공(53)의 지름과 같거나 크게 형성될 수도 있다. 즉, 상기 와이어 스프링(60)이 상기 지지 홀(122) 부근의 제 2 홀더(22)에 접촉되어 간섭이 일어나지 않도록 하기 위해 설계할 수 있다.

접착물질(130)은 상기 주입 홀(110)을 통해 주입되어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 와이어 스프링 통공(120)의 내부 공간부에 채워진다. 또한 접착물질(130)이 제 3 인쇄회로기판(50)의 연결부(w)를 덮도록 추가하는 것도 가능하다. 상기 제 2 와이어 스프링 통공(120)에 채워진 접착물질(130)은 상기 와이어 스프링(60)과 제 3 인쇄회로기판(50)의 연결부(w)에 전해지는 충격 및 하중을 흡수하며, 상기 와이어 스프링(60)이 상기 제 2 와이어 스프링 통공(120)의 상측 개구부(121) 내부에서 요동하는 것을 방지할 수 있다. 상기 접착물질(130)은 에폭시가 될 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 기타 접착하여 탄성 지지할 수 있는 물질이면 어느 것이든 가능하다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 완충유닛(100)은, 상기 제 1 실시예와 동일하게 구성되되, 상기 주입 홀(110)이 2개 한 쌍으로 마련되어, 상기 통공(53)을 중심으로 양쪽에 배치될 수 있으며, 또는 대칭으로 배치될수 있으나 위치는 이에 한정하는 것은 아니다.

이 경우, 상기 한 쌍의 주입 홀(110)을 통해 주입되는 접착물질(130)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 와이어 스프링 통공(120)의 상측 개구부(121) 내부는 물론, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)의 상측면에 형성된 연결부(w)까지 완전히 커버할 수 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 외부 충격에 의해, 상부에 노출되어 있는, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)의 연결부(w)가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 연결부(w)를 절연하는 효과까지 추가적으로 얻을 수 있다.

한편, 일반적인 조립순서는 보빈(32)과 아웃터 블레이드(31)를 결합한 후, 지그를 이용하여, 제 2 하우징(22), 제 2 및 제 3 인쇄회로기판(40)(50)과 와이어 스프링(60)을 연결하고, 렌즈 배럴이 마련된 보빈(32)을 결합한 후 제 1 하우징(21)을 연결하여, 이를 제 1 인쇄회로기판(10)에 마운트 한다. 상기 제 1 하우징(21)을 연결하기 전에 영구자석, 요크결합이 먼저 이루어 질 수도 있다. 이 조립 순서는 필요에 따라 변경될 수도 있다. 즉, 지그 없이 장비에서 바로 가능할 수도 있다. 이 과정에서 렌즈 배럴이 마련된 보빈(32)을 삽입 결합하는 힘이 지나치게 크게 작용하여 상기 연결부(w)에 무리를 주더라도, 상기 완충유닛(100)가 이런 과도한 힘을 흡수할 수 있다.

즉, 상기 완충유닛(100)은 도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 와이어 스프링(60)과 제 3 인쇄회로기판(50)의 연결부(w) 부근에서 상기 와이어 스프링(60)에 하중이 발생하여 중력방향으로 당겨지거나, 좌우로 흔들릴 경우 발생하는 하중을 완충유닛(100)의 변형에너지로 흡수한다.

따라서 조립 공정 중에 연결부(w) 파손에 의해 다시 연결작업을 수행하거나, 부품이 사용할 수 없게 되는 번거로움을 방지할 수 있으며, 보다 신뢰성이 확보된 카메라 모듈을 생산하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)과 와이어 스프링(60)의 연결부(w) 주위에 렌즈 모듈(30)과 대응되는 위치에 관통공을 가지며, 상기 하우징 유닛(21)(22)을 감싸도록 설치되는 쉴드 캔(70)을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기한 바와 같이, 상기 제 3 인쇄회로기판(50)은 상기 쉴드 캔(70)의 내주면에 부착 고정되는 것도 가능하다. 한편, 상기 쉴드 캔(70)은 반드시 필요한 것은 아니며, 하우징 유닛(21)(22)의 구성에 따라 생략 되는 것도 가능하다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 쉴드 캔(70)을 상기 제 1 하우징(21) 에 고정하기 위해 4면 또는 적어도 1면 이상에 후크유닛(80)을 구비할 수 있다. 위치는 중앙 또는 가장자리 설계가 허용하는 범위 내에 있을 수 있으며, 개수는 1개 또는 복수 개로 마련될 수 있다.

상기 후크유닛(80)은 상기 제 1 하우징(21)에 돌출 형성된 후크(81)와, 상기 후크(81)와 마주보는 상기 쉴드 캔(70)에 관통 형성된 후크 홀(82)로 구성될 수 있으며, 필요에 따라 그 반대로 구성될 수도 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10; 제 1 인쇄회로기판 20; 하우징 유닛
21; 제 1 하우징 22; 제 2 하우징
23; 제 1 영구자석 24; 제 2 영구자석
25; 요크 30; 홀더 모듈
31; 아웃터 블레이드 31a; 제 1 코일
32; 보빈 32a; 제 2 코일
40; 제 2 인쇄회로기판 50; 제 3 인쇄회로기판
51; 패드 52; 단자
53; 통공 60; 와이어 스프링
70; 쉴드 캔 80; 후크유닛
100; 완충유닛 101; 연결물질
110; 주입 홀 120; 제 2 와이어 스프링 통공
121; 상측 개구부 122; 지지 홀
130; 접착물질

Claims (20)

1. 이미지 센서가 실장되는 제 1 인쇄회로기판;
   상기 제 1 인쇄회로기판 상측에 배치되는 하우징 유닛;
   상기 하우징 유닛 내부 바닥면으로부터 일정 거리 이격 배치되며, 외주면에 제 1 코일이 권선되고, 내부에 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 홀더 모듈;
   상기 홀더 모듈 바닥면에 결합되는 제 2 인쇄회로기판;
   상기 홀더 모듈 상측에 설치되는 제 3 인쇄회로기판;
   일단은 상기 제 2 인쇄회로기판과 연결되고, 타단은 상기 제 3 인쇄회로기판과 연결되는 복수 개의 와이어 스프링; 및
   상기 와이어 스프링과 상기 제 3 인쇄회로기판의 연결 부분에 마련되어, 상기 와이어 스프링과 제 3 인쇄회로기판의 연결 부분을 감싸는 완충유닛;를 포함하는 카메라 모듈.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 완충유닛은,
   상기 제 3 인쇄회로기판에 관통 형성되어 상기 와이어 스프링이 연결 되는 통공 주변에 관통 형성되는 적어도 하나의 주입 홀;
   하우징 유닛에 상기 제 3 인쇄회로기판의 통공과 동축이 되도록 상광하협 형상으로 관통 형성되어, 상기 주입 홀과 상측 개구부를 통해 연통되는 제 2 와이어 스프링 통공;을 포함하는 카메라 모듈.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 주입 홀을 통해 상기 제 2 와이어 스프링 통공에 주입되는 접착물질;을 더 포함하는 카메라 모듈.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 통공을 통해 상기 와이어 스프링과 상기 제 3 인쇄회로기판이 연결되는데, 이 때 상기 통공을 통하여 제 3 인쇄회로기판 상하면 모두 연결물질로 연결되는 카메라 모듈.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 연결물질은 납과 같은 전도성 물질인 카메라 모듈.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 완충유닛은,
   상기 제 3 인쇄회로기판에 관통 형성되어 상기 와이어 스프링이 솔더링 되는 제 1 와이어 스프링 통공을 중심으로 양쪽으로 관통 형성된 한 쌍의 주입 홀;
   하우징 유닛에 상기 제 3 인쇄회로기판의 제 1 와이어 스프링 통공과 동축이 되도록 상광하협 형상으로 관통 형성되어, 상기 주입 홀과 상측 개구부를 통해 연통되는 제 2 와이어 스프링 통공; 을 포함하는 카메라 모듈.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   
   상기 주입 홀을 통해 상기 제 2 와이어 스프링 통공에 주입되는 접착물질;을 더 포함하는 카메라 모듈.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 접착물질은 상기 제 2 와이어 스프링 통공 내부와 상기 제 3 인쇄회로기판 상측면에 형성된 연결부 전체를 커버하는 카메라 모듈.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 접착물질은 에폭시인 카메라 모듈.
   
10. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 와이어 스프링 통공은,
    하우징 유닛에 상광하협의 깔때기 형상으로 마련된 상측 개구부; 및
    상기 통공과 동축적으로 마련되는 와이어 스프링 지지 홀;을 포함하는 카메라 모듈.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 와이어 스프링 통공의 지름은 상기 통공의 지름과 같거나 큰 카메라 모듈.
    
12. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 유닛은,
    상기 제 1 인쇄회로기판 상측에 배치되는 제 1 하우징;
    상기 제 1 하우징 상측에 배치되며, 상측에 상기 제 3 인쇄회로기판이 설치되는 제 2 하우징;
    상기 제 1 및 제 2 하우징 사이에 개재되는 제 1 및 제 2 영구자석;
    상기 제 1 및 제 2 영구자석 사이에 배치되거나 또는 상기 제 1 및 제 2 하우징 내측면에 위치하여 상기 홀더 모듈 내부로 자기력을 전달하는 요크;를 포함하는 카메라 모듈.
    
13. 제 12 항에 있어서, 상기 요크는,
    상기 홀더 모듈을 향하는 중앙 부분이 돌출 형성되는 카메라 모듈.
    
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 하우징과 상기 제 3 인쇄회로기판은 양면테이프로 고정되는 카메라 모듈.
    
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 인쇄회로기판과 와이어 스프링의 연결부와 렌즈 모듈과 대응되는 위치에 관통공을 가지며, 상기 하우징 유닛을 감싸도록 설치되는 쉴드 캔;을 더 포함하는 카메라 모듈.
    
16. 제 1 항에 있어서, 상기 홀더 모듈은,
    외주면에 제 1 코일이 권선되는 아웃터 블레이드(outer blade);
    상기 아웃터 블레이드 상측에 탄성부재에 의해 탄력적으로 지지되어, 상기 아웃터 블레이드 내측에서 상하 이동 가능하게 배치되고, 그 외주면에 제 2 코일이 권선되며, 그 내부에는 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 보빈; 및
    상기 보빈의 상측 및 하측에 각각 배치되어 상기 보빈을 상기 아웃터 블레이드에 대하여 탄력적으로 지지하는 상측 및 하측 탄성부재;를 포함하며,
    상기 제 1 코일의 중앙은 상기 제 2 코일 측으로 자기력이 투자될 수 있도록 공간부가 형성되는 카메라 모듈.
    
17. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어 스프링은,
    금속재질로 마련되어, 상기 제 2 및 제 3 인쇄회로기판과 통전 가능하게 연결되는 카메라 모듈.
    
18. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어 스프링은,
    적어도 6개 이상 마련되어, 오토 포커싱 제어를 위한 2개의 극성과 OIS 구동을 위한 4개의 극성 전원을 상기 제 2 및 제 3 인쇄회로기판과의 연결을 통해 상기 홀더 모듈에 공급하는 카메라 모듈.
    
19. 제 18 항에 있어서, 상기 와이어 스프링은,
    동일한 길이로, 상기 홀더 모듈의 모서리 부분에 2개씩 배치되어, 총 8개가 마련되는 카메라 모듈.
    
20. 이미지 센서가 실장되는 제 1 인쇄회로기판;
    상기 제 1 인쇄회로기판 상측에 배치되는 하우징 유닛;
    상기 하우징 유닛 내부 바닥면으로부터 일정 거리 이격 배치되며, 외주면에 제 1 코일이 권선되고, 내부에 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 홀더 모듈;
    상기 홀더 모듈 바닥면에 결합되는 제 2 인쇄회로기판;
    상기 홀더 모듈 상측에 설치되는 제 3 인쇄회로기판;
    일단은 상기 제 2 인쇄회로기판과 연결되고, 타단은 상기 제 3 인쇄회로기판과 연결되는 복수 개의 와이어 스프링; 및
    상기 와이어 스프링과 상기 제 3 인쇄회로기판의 연결은 상기 제 3 인쇄회로기판에 관통 형성된 통공을 통하여 3인쇄회로기판 상하면 모두 연결물질로 연결되는 카메라 모듈.

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