KR20190033940A

KR20190033940A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20190033940A
Application number: KR1020170122705A
Authority: KR
Inventors: 김민
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2019-04-01
Also published as: US20220070340A1; CN114363496A; KR102420527B1; KR102627501B1; KR20220101592A; CN111149053A; CN114363496B; WO2019059727A1; US12081852B2; CN111149053B

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈이 제공된다. 제1 영역과 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제1 연결부를 갖는 기판, 상기 기판의 제1 영역 상에 배치되고 렌즈와 렌즈 배럴이 배치되는 렌즈 홀더를 포함하는 렌즈 유닛, 상기 기판의 제1 영역 상에 상기 렌즈 유닛과 인접하게 배치되는 방열부, 상기 방열부의 상부에 배치되고 상기 기판의 제2 영역상에 배치되는 광원 소자를 포함하고, 상기 렌즈 유닛은 상기 기판의 제1 면에 배치되고 상기 광원 소자는 상기 기판의 제2면에 배치되고, 상기 제1 연결부는 상기 방열부의 측면에서 벤딩되어 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하고, 상기 제1 연결부는 연성기판을 포함하고, 상기 기판의 제1면과 제2면 사이에는 상기 연성기판이 배치된다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은, 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이미지 획득 센서와 광원을 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

피사체(object)와의 거리 정보를 획득할 수 있는 3D 카메라, 특히 안면인식을 위한 3D 깊이 영상(Depth image)을 획득하는 장치에 관한 연구가 최근 증가하는 추세이다.

이런 추세에 따라, 깊이 영상 획득 장치로 광시간비행(Time-of-Flight; ToF)모듈이 도입되었다. ToF 모듈은 조명광을 피사체에 조사한 후, 피사체로부터 반사되는 광이 수광부에 수광되기까지 광 비행시간을 측정하여 깊이 영상을 획득한다.

그러나, 피사체와의 거리가 멀어질수록 잡음과 왜곡이 발생하여 깊이 정보에 대한 정확도가 급격히 저하되고 색상 영상과의 상관도도 떨어진다. 이를 해결하기 위해 RGB(Red, Green, Blue) 모듈을 ToF 센서와 인접 배치하여 깊이 영상의 보정을 하고자 하는 시도가 있었다.

하지만, 별도의 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에 RGB 모듈을 장착하여 ToF 센서와 인접 배치함에 따라, 카메라 모듈의 제작 공정과 제작 비용이 증가하고, 카메라 모듈의 크기와 부피가 증가한다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은, 일체형 PCB에 광원소자, TOF 센서 및/또는 RGB 모듈을 함께 배치하여 카메라 모듈의 크기를 최소화하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 제1 영역과 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제1 연결부를 갖는 기판; 상기 기판의 제1 영역 상에 배치되고 렌즈와 렌즈 배럴이 배치되는 렌즈 홀더를 포함하는 렌즈 유닛; 상기 기판의 제1 영역 상에 상기 렌즈 유닛과 인접하게 배치되는 방열부; 상기 방열부의 상부에 배치되고 상기 기판의 제2 영역상에 배치되는 광원 소자;를 포함하고, 상기 렌즈 유닛은 상기 기판의 제1 면에 배치되고 상기 광원 소자는 상기 기판의 제2면에 배치되고, 상기 제1 연결부는 상기 방열부의 측면에서 벤딩되어 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하고, 상기 제1 연결부는 연성기판을 포함하고, 상기 기판의 제1면과 제2면 사이에는 상기 연성기판이 배치된 카메라 모듈을 제공한다.

상기 기판의 제1 영역과 제2 영역은 상기 연성기판을 공유할 수 있다.

상기 연결부는 상기 제1 영역 및 제2 영역의 폭 보다 작은 폭을 가질 수 있다.

상기 기판의 일측 또는 타측에 형성되어 외부로부터 전원을 공급받는 제3 영역; 상기 제1 영역 또는 제2 영역과 상기 제3 영역을 연결하며 연성기판을 포함하는 제2 연결부를 포함하고, 상기 제1 영역 또는 제2 영역은 상기 제2 연결부를 통해 상기 제3 영역으로부터 전원을 공급받을 수 있다.

상기 방열부의 상면에 돌출형성 되는 적어도 하나 이상의 돌기; 및 상기 돌기와 대응되도록 상기 기판에 형성되어 상기 돌기와 체결되는 적어도 하나 이상의 홀;을 포함할 수 있다.

상기 방열부와 상기 기판의 제2 영역을 결합하는 접착부재;를 포함할 수 있다.

상기 렌즈 홀더는 후크(hook)를 포함하고, 상기 기판의 제2 영역의 끝단이 상기 후크에 결합될 수 있다.

상기 후크는 상기 렌즈 홀더의 상부로부터 제1 방향으로 돌출된 제1 후크 영역과 제1 후크 영역으로부터 제2 방향으로 돌출된 제2 후크 영역을 포함할 수 있다.

상기 렌즈 홀더의 내부에 배치되어 상기 제1기판의 일면과 결합되는 ToF 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈은, 일체형 PCB에 광원소자, TOF 센서 및/또는 RGB 모듈을 함께 배치하여, 카메라 모듈의 크기와 부피를 최소화할 수 있다.

또한, 종래 광원소자, TOF 센서 및 RGB 모듈을 별도의 PCB에 부착 후 서로 결합하는 공정이 불필요해지므로, 전체적인 공정이 축소되고 제조비용이 절감된다.

더욱이, TOF 센서가 내장된 렌즈 유닛의 광축, 광원소자의 광축 및 RGB 모듈의 광축을 모두 평행하게 정렬할 수 있고, 렌즈 유닛의 광축과 광원소자의 광축 간 거리가 최소로 되어, 고해상도 영상을 촬영할 수 있는 카메라 모듈을 만들 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 제2 영역이 회전하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 제2 영역에 방열부 상면에 접촉한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 홀더에 기판의 제2 영역이 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 다양한 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다.

이하에서 설명되는 모든 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 나타낸 것이며, 여기에 설명된 실시 예들과 다르게 변형되어 다양한 실시 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 공지 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위해서 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있으며, 각 구성요소들에 참조번호를 기재할 때, 동일한 구성요소들에 대해서는 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시하였다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결' 또는 '결합'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결' 또는 '결합'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명에 대한 다양한 변형 실시 예들이 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 제2 영역이 회전하는 상태를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 제2 영역이 방열부 상면에 접촉한 상태를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 인쇄회로기판(100), 렌즈 유닛(110), 방열부(120), 광원 소자(130)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)(100)은 일반적으로 휴대용 전자기기에 널리 쓰이는 PCB가 사용될 수 있으며, 인쇄회로기판(100)을 연성인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)으로 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 단면, 양면 또는 다중 FPCB로 구성되거나 R-F PCB(Rigid-Flex PCB)로 인쇄회로기판(100)을 구성할 수 있다.

인쇄회로기판(100)은 제1 영역 내지 제3 영역을 포함할 수 있고 제1 연결부 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 영역 내지 제3 영역은 제1 연결부 및 제2 연결부보다 많은 layer로 구성되어 두꺼울 수 있다. 또한 제1 영역 내지 제3 영역은 제1 연결부 및 제2 연결부보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 제1 연결부 및 제2 연결부는 2개 또는 4개의 전도성 층(예를들어 동박 층)을 가질 수 있고 제1 영역 내지 제3 영역은 제1 연결부 및 제2 연결부보다 많은 전도성 층(예를들어 4개 또는 6개의 동박 층)을 가질 수 있다.

렌즈 유닛(110)은 적어도 하나 이상의 렌즈 배럴(1100)과, 렌즈 배럴(1100)을 수용할 수 있는 렌즈 홀더(1101)를 포함한다. 렌즈 홀더(1101)는 렌즈 배럴(1100)을 수용할 수 있도록 렌즈 홀더(1101) 상부에 상부로 돌출되어 형성되는 브라켓을 포함할 수 있다. 렌즈 유닛(110)은 렌즈 결상, 수차 보정, 또는 줌(zoom) 기능 등을 고려하여 복수의 렌즈를 포함하는 것이 일반적이다. 이렇게 복수 개의 렌즈가 반복적으로 배열, 집합되어 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array, MLA)를 형성한다. 그리고, 렌즈 홀더(1101)의 내부에는 ToF 센서가 배치되어 마이크로 렌즈 어레이로부터 수광되는 빛이 ToF 센서 위에 집광되도록 한다.

방열부(120)는 일반적으로 알루미늄, 은 또는 구리로 이루어지며, 효율적인 열 발산을 위해 복수의 리브(rib)를 포함할 수 있다. 하지만, 반드시 복수의 리브가 형성되야 하는 것은 아니므로 리브가 생략된 방열부로 구성되어도 관계없다. 방열부는 하부에 홈이 형성되어 방열부 아래에 배치되는 기판 영역에는 회로 소자들이 배치될 수 있다.

광원 소자(130)는 적외선 또는 근적외선을 방출하는 LED(Light Emitting Diode), LD(Laser Diode), SLD(Super Luminescent Diode)로 구성될 수 있다. 그리고, 광원 소자(130)는 주파수가 변조된 빛을 물체에 조사하거나, 조사되는 광의 경로를 조절하거나, 패턴을 형성하기 위한 기타의 광학부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 인쇄회로기판(100)은 제1 영역(1001), 제2 영역(1002) 및 제3 영역(1003)을 포함한다. 제2 영역(1002)은 제1 영역(1001)의 일측과 제1 연결부(1012)를 통해 연결되며, 제3 영역(1003)은 제1 영역(1001)의 타측과 제2연결부(1013)을 통해 연결된다. 하지만, 제2 영역(1002)과 제3 영역(1003)의 위치관계는 이에 한정되지 않으며, 제2 영역(1002) 및 제3 영역(1003) 모두 제1 영역(1001)의 동일 측면에 연결될 수도 있다. 다만, 제2 영역(1002) 및 제3 영역(1003)이 제1 영역(1001)의 동일 측면에 연결될 경우, 제1 연결부(1012)와 제2연결부(1013)는 상호 이격되도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 제1 영역(1001) 또는 제2 영역(1002)은 제3 영역과 제2 연결부(1013)에 의해 연결되며, 제1 영역(1001) 또는 제2 영역(1002)은 제2 연결부(1013)를 통해 제3 영역(1003)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.

또한, 제1 연결부(1012)는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역(1001, 1002, 1003)의 폭보다 작은 폭을 가지는 것이 생산단가 절감 측면에서 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이 제1 영역(1001), 제2 영역(1002) 및 제3 영역(1003)은 모두 일체의 기판으로 형성된다. 그리고, 제1 내지 제3 영역(1001, 1002, 1003) 및 제1 연결부(1012)와 제2 연결부(1013) 모두 연성인쇄회로기판(FPCB)으로 형성되는 것이 바람직하다.

제1 영역의 일면(1001')에는 렌즈 유닛(110)이 장착된다. 그리고 이러한 렌즈 유닛의 렌즈 홀더(1101)와 인접한 제1 영역의 일면(1001')에 방열부(120)가 장착된다.

방열부의 상면(120')에는 필요할 경우, 접착부재를 추가하여 제2 영역의 일면(1002')과 접촉 후 고정을 도모할 수 있으나 방열부의 상면(120')에 접착부재를 추가하는 것이 반드시 필수적인 사항은 아니다. 접착부재는 양면 테이프를 사용하는 것이 경제성, 양산성 측면에서 바람직하다.

제2 영역의 일면(1002')에는 에폭시 수지가 도포된다. 이는 제2 영역의 일면(1002')이 방열부의 상면(120')에 접촉 후 고정되도록 하기 위함이며, 에폭시 수지를 제2 영역의 일면(1002')에 도포하는 것 외에 추가적으로 양면 테이프를 접착할 수도 있다.

제2 영역의 타면(1002", 도 3 참조)에는 광원 소자(130)가 장착되며, 제2 영역의 타면(1002")과 광원 소자의 저면(131)에는 각각 회로 소자가 배치되어 제2 영역(1002)과 광원 소자(1003)가 전기적으로 연결될 수 있다. 이때의 회로 소자는 패턴형태로 배치되는 것이 바람직하다.

제3 영역의 일면(1003')은 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기의 메인보드와 접촉되므로, 제3 영역의 일면(1003')에도 회로 소자가 배치될 수 있다. 이때의 회로 소자는 제2 영역(1002)과 마찬가지로 패턴형태로 배치되는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 제2 영역(1002)은 화살표 A 방향으로 회전하여 제2 영역의 일면(1002')이 방열부의 상면(120')에 접촉된다. 이 때, 제2 영역(1002)이 화살표 A 방향으로 회전하면서, 제1 연결부(1012)는 구부러지게 되므로, 제1 연결부(1012)는 연성인쇄회로기판(FPCB)으로 구성되는 것이 바람직하다. 방열부의 상면(120')의 높이는 렌즈 홀더의 브라켓 부가 돌출되기 시작하는 렌즈 홀더의 상면의 높이와 실질적으로 동일 할 수 있다. 따라서 기판의 일부가 렌즈홀더의 상부와 방열부의 상면에 동시에 배치될 수 있고, 방열부의 상부 및 렌즈홀더의 상부와 기판이 결합될 수 있다.

제2 영역의 일면(1002')이 방열부의 상면(120')에 접촉 후, 고정되도록 하기 위해, 제2 영역(1002)에는 적어도 하나 이상의 홀(hole)이 형성되고, 방열부의 상면(120')에도 적어도 하나 이상의 돌기가 돌출형성 된다.

도 2를 참조하면, 제2 영역(1002)에는 제1홀(1002a), 제2홀(1002b) 및 제3홀(1002c)이 형성되며, 방열부의 상면(120')에는 제1돌기(120a), 제2돌기(120b) 및 제3돌기(120c)가 형성된다. 이 돌기들과 홀들은, 연성을 가지는 제1 연결부(1012)가 원래 형상으로 되돌아 오려는 탄성이나 복원력에 의해 화살표 A의 반대방향으로 회전하는 힘을 억제하기 위해 형성된다. 하지만, 홀과 돌기의 개수, 위치 또는 형상은 본 설명이나 도면의 묘사에 의해 제한되지 않으며, 홀과 돌기가 제2 영역(1002) 및 방열부 상면(120')에 형성되지 않아도 무방하다. 다만, 돌기와 홀은 서로 대응되도록 형성되어야 한다.

홀과 돌기의 작동을 살펴보면, 각각의 제1돌기(120a), 제2돌기(120b) 및 제3돌기(120c)는 제2 영역(1002)의 제1홀(1002a), 제2홀(1002b) 및 제3홀(1002c)과 서로 대응될 수 있는 위치에 형성되어 제2 영역(1002)이 화살표 A 방향으로 회전하면, 제1돌기(120a), 제2돌기(120b) 및 제3돌기(120c)가 제1홀(1002a), 제2홀(1002b) 및 제3홀(1002c)에 결합된다. 이 홀과 돌기의 결합으로 인해, 제1 연결부(1012)는 화살표 A의 반대방향으로의 회전이 억제된다.

또한, 제1 연결부(1012)의 화살표 A의 반대방향으로의 회전을 억제하기 위해, 렌즈 홀더의 상면(111)에 추가 돌기(110a)가 형성되고, 제2 영역(1002)에도 추가 홀(1002d)이 형성될 수 있다. 하지만, 추가 돌기(110a)와 추가 홀(1002d)은 반드시 형성될 필요가 없으며, 그 개수, 위치 또는 형상은 본 설명이나 도면의 묘사에 의해 제한되지 않는다. 방열부 또는 렌즈 홀더에 돌기가 형성되고 기판에 홈이 형성되어 서로 결합하는 실시예를 기재하였으나, 반대로 방열부 또는 렌즈 홀더에 홈이 형성되고 기판에 돌기가 형성 또는 배치되어 결합할 수도 있다.

제2 영역의 일면(1002')이 방열부의 상면(120')에 접촉한 뒤에는 제2 영역의 일면(1002')에 도포된 에폭시 수지에 의해 방열부의 상면(120')에 제2 영역의 일면(1002')이 고정된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 카메라 모듈이 만들어질 수 있다.

도 3을 참조할 경우, 제1 영역(1001)과 제2 영역(1002)을 연결하는 제1연결부(1012)는 제2 영역(1002)이 도 2의 화살표 A 방향으로 회전하여 방열부의 상면(120')에 고정됨에 따라, 절곡된 형상을 가지게 된다. 이때, 제1연결부(1012)는 적어도 하나 이상의 절곡부가 형성되게 되며, 도 3에 도시된 실시 예에 따르면, 제1절곡부(1012a) 및 제2절곡부(1012b)의 2개의 절곡부를 가질 수 있다. 하지만, 제1 연결부(1012)에 형성되는 절곡부의 형상이나 숫자는 본 설명이나 첨부된 도면에 의해 제한되지 않는다. 또한, 제1 연결부(1012)는 제2 영역(1002)이 화살표 A 방향으로 회전함에 따라, 완만한 형태로 둥글게 구부러 질 수도 있으며, 이 경우, 절곡부가 형성되지 않을 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 영역(1001)과 제2 영역(1002)이 일체로 형성되고, 제2 영역의 타면(1002")에 광원 소자(130)가 부착되어 제2 영역(1002)의 회전에 의해 방열부의 상면(120')에 제2 영역의 타면(1002")이 고정되면, 렌즈 유닛(110)과 광원 소자(130)는 동일한 직선 상에 자동으로 정렬되며, 이때, 렌즈 배럴(1100)의 광축과 광원소자(130)의 광축은 평행하게 정렬된다. 또한, 렌즈 배럴(1100)의 광축과 광원 소자(130)의 광축 간 거리가 최소화 되므로, 카메라 모듈이 고해상도 영상을 촬영함에 있어 더 효과적이다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명한다. 다만, 본 발명의 일 실시예와 동일한 부분은 설명을 간략히 하거나 생략할 수 있다. 또한, 도면에서도 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성요소에는 서로 동일한 참조번호를 사용할 수 있으며, 반복되는 구성은 도시를 생략할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 홀더를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 홀더에 제2기판이 결합된 상태를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 홀더(1101)는 후크(hook)를 포함한다. 후크는 렌즈 홀더(1101) 상부에'L'자 뒤집힌 형태로 배치될 수 있다. 후크는 렌즈 홀더의 상면(111)에서 상부를 향하는 제1 방향으로 돌출 형성되는 제1 후크 영역(1111)과 제1 후크 영역(1111)으로부터 연장되어 제2 영역의 일단(1012c)이 걸릴 수 있는 제2 후크 영역(1112)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 후크 영역(1112)은 제1 방향과 수직한 방향으로 돌출 형성된다. 또한, 제2 영역의 일단(1012c)이 끝단으로써 형성되어, 후크의 걸림부(1112)에 결합되는 것이, 제2 영역(1002)의 회전을 효과적으로 억제하는데 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 후크 영역(1111)은 렌즈 홀더의 상면(111)에 형성되는 렌즈 홀더 수용부(112)와 인접하여 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 제1 후크 영역(1111)이 렌즈 홀더 수용부(112)와 가까워질수록 광원 소자(130)가 장착된 제2 영역(1002)이 렌즈 홀더(1101) 쪽으로 더 가까워져서 렌즈 배럴(1100)의 광축과 광원 소자(130)의 광축 간 거리를 최소화할 수 있기 때문이다. 하지만, 제1 후크 영역(1111)의 배치는 본 설명과 도면에 의해 제한되지는 않는다. 렌즈 홀더(1101)은 상부에 돌출되어 렌즈를 수용하는 렌즈 홀더 수용부(112)를 포함할 수 있다.

제2 후크 영역(1112)은 제1 후크 영역(1111)과 직각을 이루며 제1 후크 영역(1111)로부터 제2 영역(1002) 쪽 방향을 향해 돌출 연장 형성된다. 그리고, 제2 후크 영역(1112)과 제1 후크 영역(1111)이 이루는 각도에 의해 렌즈 홀더(1101)와 제1 후크 영역(1111) 및 제2 후크 영역(1112)이 일종의 홈(groove)을 형성한다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 영역(1002)이 화살표 A 방향으로 회전을 하면, 제2 영역의 일단(1012c)이 렌즈 홀더(1101), 제1 후크 영역(1111) 및 제2 후크 영역(1112)가 형성한 홈에 걸리게 되고, 제2 영역(1002)은 제1 연결부(1012)의 탄성 또는 복원력에 의해 화살표 A의 반대방향으로의 회전이 완벽히 억제된다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)은 제1 영역(2001), 제2 영역(2002) 및 제3 영역(2003)을 포함한다.

제2 영역(2002) 및 제3 영역(2003)은 모두 제1 영역(2001)의 동일한 측면에 각각 제1 연결부(2012)와 제2 연결부(2013)을 통해 연결된다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 영역(2002) 및 제3 영역(2003)을 각각 제1 영역(2001)에 연결하는 제1 연결부(2012)와 제2 연결부(2013)는 상호 이격 되도록 배치되었다.

특히, 휴대용 전자기기의 메인보드와 연결되는 제3 영역(2003)의 위치를 다양하게 배치할 수 있음을 나타내는 실시 예로써, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)을 포함하는 카메라 모듈이 휴대용 전자기기의 에지부, 좌측단 및 우측단을 포함한 다양한 곳에 배치될 수 있다는 것을 나타낸다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(PCB)(200)은 일반적으로 휴대용 전자기기에 널리 쓰이는 PCB가 사용될 수 있으며, 인쇄회로기판(200)을 연성인쇄회로기판(FPCB)으로 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 단면, 양면 또는 다중 FPCB로 구성되거나 R-F PCB(Rigid-Flex PCB)로 인쇄회로기판(200)을 구성할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(PCB)(200)은 제1 영역(2001), 제2 영역(2002) 및 제3 영역(2003)이 모두 일체로 형성되며, 제1 영역의 일면(2001')에 렌즈 유닛(110)이 장착된다. 그리고 이러한 렌즈 유닛의 렌즈 홀더(1101)와 인접한 제1 영역의 일면(2001')에 방열부(120)가 장착된다.

제2 영역의 일면(2002')에는 접착부재로서 에폭시 수지가 도포된다. 이는 제2 영역의 일면(2002')이 방열부의 상면(120')에 접촉 후 고정되도록 하기 위함이며, 에폭시 수지를 제2 영역의 일면(2002')에 도포하는 것 외에 추가 접착부재로서 양면 테이프를 접착할 수도 있다.

제2 영역의 일면(2002')의 반대면인 제2 영역의 타면에 광원 소자(130)가 장착되며, 제2 영역의 타면에는 광원 소자의 저면(131)과 전기적으로 연결되기 위한 회로 소자가 배치될 수 있다. 이때의 회로 소자는 패턴형태로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 제2 영역(2002')에는 제1홀(2002a), 제2홀(2002b) 및 제3홀(2002c)이 형성된다. 이 홀들은, 연성을 가지는 제1 연결부(1012)가 원래 형상으로 되돌아 오려는 탄성이나 복원력에 의해 화살표 A의 반대방향으로 회전하는 힘을 억제하기 위해 형성되었으며, 방열부의 상면(120')에 형성된 제1돌기(120a), 제2돌기(120b) 및 제3돌기(120c)와 결합된다. 하지만, 홀과 돌기의 개수, 위치 또는 형상은 본 설명이나 도면의 묘사에 의해 제한되지 않으며, 홀과 돌기가 제2 영역(2002) 및 방열부 상면(120')에 형성되지 않아도 무방하다.

제3 영역의 일면(2003')은 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기의 메인보드와 접촉되므로, 제3 영역의 일면(2003') 역시 회로 소자가 배치될 수 있다. 이때의 회로 소자는 패턴형태로 배치되는 것이 바람직하다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)은 연장 형성된 제1 영역(3001), 제2 영역(3002) 및 제3 영역(3003)을 포함한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 영역(3001)이 광원 소자(130)가 장착되는 제2 영역으로부터 멀어지는 방향으로 더 연장 형성된다. 이렇게 연장 형성된 제1 영역의 일면(3001')에 렌즈 홀더(1101)와 인접하게 RGB 모듈(140)이 추가적으로 장착된다.

RGB 모듈(140)은 ToF 센서를 통해 카메라 모듈로부터 물체까지 거리를 측정하여 얻은 깊이 영상(Depth image)을 더 정확하게 보정하여 고해상도 영상을 얻기 위해 장착되는 것이므로, ToF 센서가 장착된 렌즈 유닛(110)과는 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.

더욱이, 고해상도의 깊이 영상(Depth image)을 얻기 위해 RGB 모듈이 ToF 센서에 대한 보정을 정확히 수행하기 위해서는, 렌즈 유닛(110)에 포함된 렌즈 배럴(1100)의 광축과 RGB 모듈(140)의 광축이 서로 평행하게 정렬되야 하므로, RGB 모듈(140)은 렌즈 유닛(110)의 렌즈 홀더(1101)와 인접하게 배치되어야 한다.

다만, RGB 모듈(140)은 광원 소자(130)에서 발생되는 빛에 의해 간섭을 받게 되므로, 광원 소자(130)로부터는 최대한 이격되도록 배치되어야 한다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, RGB 모듈(140)은 광원 소자(130)와는 최대한 이격되도록 배치되지만 렌즈 홀더(1101)와 인접하게 배치되는 것이 바람직하다.

제2 영역(3002) 및 제3 영역(3003)은 각각 제1 연결부(3012)와 제2 연결부(3013)을 통해 제1 영역(3001)에 연결되며, 제1 영역(3001), 제2 영역(3002) 및 제3 영역(3003)은 모두 일체로 형성된다.

이 경우, 인쇄회로기판(300)은 연성인쇄회로기판(FPCB)으로 구성하는 것이 바람직하며, 단면, 양면 또는 다중 FPCB로 구성되거나 R-F PCB(Rigid-Flex PCB)로 인쇄회로기판(300)을 구성할 수 있다.

도 7에 도시된, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 제1 영역의 일면(3001')에 렌즈 유닛(110)이 장착된다. 그리고 이러한 렌즈 유닛의 렌즈 홀더(1101)와 인접한 제1 영역의 일면(3001')에 방열부(120)가 장착된다

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 영역의 일면(3002')에는 접착부재로써 에폭시 수지가 도포된다. 이는 제2 영역의 일면(3002')이 방열부의 상면(120')에 접촉 후 고정되도록 하기 위함이며, 에폭시 수지를 제2 영역의 일면(3002')에 도포하는 것 외에 추가 접착부재로써 양면 테이프를 접착할 수도 있다.

또한, 제2 영역(3002')에는 제1홀(3002a), 제2홀(3002b) 및 제3홀(3002c)이 형성된다. 이 홀들은, 연성을 가지는 제1 연결부(3012)가 원래 형상으로 되돌아 오려는 탄성이나 복원력에 의해 화살표 A의 반대방향으로 회전하는 힘을 억제하기 위해 형성되었으며, 방열부의 상면(120')에 형성된 제1돌기(120a), 제2돌기(120b) 및 제3돌기(120c)와 결합된다. 하지만, 홀과 돌기의 개수, 위치 또는 형상은 본 설명이나 도면의 묘사에 의해 제한되지 않으며, 홀과 돌기가 제2 영역(3002) 및 방열부 상면(120')에 형성되지 않아도 무방하다.

더욱이 제1 연결부(3012)의 화살표 A의 반대방향으로의 회전을 억제하기 위해, 렌즈 홀더의 상면(111)에 추가 돌기(110a)가 형성되고, 제2 영역(3002)에도 추가 홀(3002d)이 형성될 수 있다. 하지만, 추가 돌기(110a)와 추가 홀(3002d)은 반드시 형성될 필요가 없으며, 그 개수, 위치 또는 형상은 본 설명이나 도면의 묘사에 의해 제한되지 않는다.

제2 영역의 일면(3002')의 반대면인 제2 영역의 타면에 광원 소자(130)가 장착되며, 제2 영역의 타면에는 광원 소자의 저면(131)과 전기적으로 연결되기 위한 회로 소자가 배치될 수 있다. 이때의 회로 소자는 패턴형태로 배치되는 것이 바람직하다.

제3 영역의 일면(3003')은 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기의 메인보드와 접촉되므로, 제3 영역의 일면(3003') 역시 회로 소자가 배치될 수 있다. 이때의 회로 소자는 패턴형태로 배치되는 것이 바람직하다.

이렇게 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 일체형 PCB에 광원소자, TOF 센서 및/또는 RGB 모듈을 함께 배치하여, 카메라 모듈의 크기와 부피를 최소화 함과 동시에, 별도의 PCB에 각각 광원 소자, TOF 센서 및 RGB 모듈을 부착하여 서로 연결하는 공정을 불필요로하기 때문에, 전체적인 공정을 축소하여 제조비용 및 제조시간을 감소시킬 수 있다.

더욱이, ToF 센서가 내장된 렌즈 유닛의 광축, 광원 소자의 광축 및 RGB 모듈의 광축을 모두 평행하게 정렬할 수 있고, 렌즈 유닛의 광축과 광원 소자의 광축 간 거리가 최소로 되어, 고해상도 영상을 촬영할 수 있는 카메라 모듈을 만들 수 있다.

이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 여러 실시 예들과 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

인쇄회로기판 100
렌즈 유닛 110
방열부 120
광원 소자 130

Claims

제1 영역과 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제1 연결부를 갖는 기판;
상기 기판의 제1 영역 상에 배치되고 렌즈와 렌즈 배럴이 배치되는 렌즈 홀더를 포함하는 렌즈 유닛;
상기 기판의 제1 영역 상에 상기 렌즈 유닛과 인접하게 배치되는 방열부;
상기 방열부의 상부에 배치되고 상기 기판의 제2 영역상에 배치되는 광원 소자;를 포함하고
상기 렌즈 유닛은 상기 기판의 제1 면에 배치되고 상기 광원 소자는 상기 기판의 제2면에 배치되고,
상기 제1 연결부는 상기 방열부의 측면에서 벤딩되어 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하고,
상기 제1 연결부는 연성기판을 포함하고, 상기 기판의 제1면과 제2면 사이에는 상기 연성기판이 배치된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 기판의 제1 영역과 제2 영역은 상기 연성기판을 공유하는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 연결부는 상기 제1 영역 및 제2 영역의 폭 보다 작은 폭을 갖는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 기판의 일측 또는 타측에 형성되어 외부로부터 전원을 공급받는 제3 영역;
상기 제1 영역 또는 제2 영역과 상기 제3 영역을 연결하며 연성기판을 포함하는 제2 연결부를 포함하고,
상기 제1 영역 또는 제2 영역은 상기 제2 연결부를 통해 상기 제3 영역으로부터 전원을 공급받는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 방열부의 상면에 돌출형성 되는 적어도 하나 이상의 돌기; 및
상기 돌기와 대응되도록 상기 기판에 형성되어 상기 돌기와 체결되는 적어도 하나 이상의 홀;을 포함하는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 방열부와 상기 기판의 제2 영역을 결합하는 접착부재;를 포함하는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 홀더는 후크(hook)를 포함하고,
상기 기판의 제2 영역의 끝단이 상기 후크에 결합되는, 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 후크는 상기 렌즈 홀더의 상부로부터 제1 방향으로 돌출된 제1 후크 영역과 제1 후크 영역으로부터 제2 방향으로 돌출된 제2 후크 영역을 포함하는, 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 홀더의 내부에 배치되어 상기 제1기판의 일면과 결합되는 ToF 센서를 더 포함하는, 카메라 모듈.