KR20220141798A

KR20220141798A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20220141798A
Application number: KR1020227027015A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 오와키
Original assignee: 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2022-10-20
Also published as: US20230080778A1; WO2021166764A1; JPWO2021166764A1; EP4109173A4; EP4109173A1; CN115087921A

Abstract

카메라 모듈은 하우징과, 경통 부재와, 센서 기판과, 금속제의 실드 케이스를 구비한다. 하우징은 개구부를 갖는 제1 케이스와, 제1 케이스에 접합되는 제2 케이스를 갖는다. 경통 부재는 제1 케이스 내에 배치되고, 개구부에 광축 방향으로 끼워 맞춤되는 경통부를 갖는다. 센서 기판은 경통부에 대향하는 촬상 소자를 갖고, 하우징 내에 배치된다. 실드 케이스는 경통 부재와 제2 케이스 사이에 배치된다. 실드 케이스는 센서 소자의 주위를 덮는 주위벽부와, 주위벽부에 단부에 마련되어 경통 부재를 개구부를 향해서 가압하는 탄성편을 갖는다. 탄성편은 제2 케이스에 대한 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는 규제부를 갖는다.

Description

카메라 모듈

본 기술은, 예를 들어 차량에 탑재되는 카메라 모듈에 관한 것이다.

종래, 자동차의 편리성이나 안전성을 향상시키기 위해서, 차량에 카메라 장치를 탑재하고, 콕핏 근방에 설치된 모니터 장치에 의해 시인하기 위한 카메라 장치가 제공되고 있다. 이러한 종류의 카메라 장치는, 촬상 렌즈, 촬상 소자, 외부 커넥터 등이 내장된 대략 직사각 형상의 하우징을 갖고, 이 하우징이 차량 본체의 리어도어나 사이드미러, 프런트 스포일러 등에, 촬상 렌즈를 외부에 면하게 하도록 해서 내장 혹은 장착된다. 이러한 카메라 장치에 의하면, 운전자의 사각지대가 되는 차량 주변을 비출 수 있어, 안전성이나 편리성을 향상시킬 수 있다.

이러한 종류의 카메라 장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 프론트 케이스와 리어 케이스의 접합체로 이루어지는 하우징과, 하우징의 내부에 배치된 촬상 소자를 갖는 기판과, 촬상 소자와 프론트 케이스 사이에 배치된 경통 부재와, 기판의 주위를 둘러싸는 실드 케이스를 구비하고, 이 실드 케이스의 스프링력을 이용해서 경통 부재를 하우징 내에 고정하는 구조가 개시되어 있다.

일본특허 제5413231호 공보

이러한 종류의 카메라 모듈에 있어서는, 경통 부재의 경통부가 프론트 케이스의 전면부에 형성된 개구부를 통해 외부로 노출되도록 구성되어 있다. 따라서, 경통부에 큰 외력이 작용한 경우, 실드 케이스가 그 탄성 한계를 초과해서 변형될 우려가 있다. 그 결과, 하우징 내부에 있어서의 경통 부재의 위치 정밀도가 저하되어, 카메라 화상의 품질이 크게 저하한다는 문제가 있다.

이상과 같은 사정을 감안하여, 본 기술의 목적은, 경통부에 작용하는 외력에 대한 내구성을 높여서 화상 품질의 저하를 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.

본 기술의 일 형태에 따른 카메라 모듈은 하우징과, 경통 부재와, 센서 기판과, 금속제의 실드 케이스를 구비한다.

상기 하우징은 개구부를 갖는 제1 케이스와, 상기 제1 케이스에 접합되는 제2 케이스를 갖는다.

상기 경통 부재는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 개구부에 광축 방향으로 끼워 맞춤되는 경통부를 갖는다.

상기 센서 기판은 상기 경통부에 대향하는 촬상 소자를 갖고, 상기 하우징 내에 배치된다.

상기 실드 케이스는 상기 경통 부재와 상기 제2 케이스 사이에 배치된다. 상기 실드 케이스는 상기 센서 소자의 주위를 덮는 주위벽부와, 상기 주위벽부의 단부에 마련되어 상기 경통 부재를 상기 개구부를 향해서 가압하는 탄성편을 갖는다. 상기 탄성편은 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는 규제부를 갖는다.

상기 탄성편은 상기 주위벽부의 단부로부터 상기 실드 케이스의 내측을 향해서 다단계로 절곡된 아치 형상을 가져도 된다. 상기 규제부는 상기 아치 형상의 선단부 또는 기단부이다.

상기 규제부는 상기 아치 형상의 선단부여도 된다. 이 경우, 상기 탄성편은 상기 경통 부재측의 상기 주위벽부의 단부에 마련된다. 상기 탄성편은 상기 아치 형상의 정점부가 상기 경통 부재에 접촉하는 제1 상태와, 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부가 상기 경통 부재에 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하고, 상기 제2 상태에서 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제한다.

이 경우, 상기 경통 부재는, 상기 탄성편이 접촉하는 플랜지부와, 상기 플랜지부로부터 상기 센서 기판을 향해서 연장하는 다리부를 더 가져도 된다. 상기 탄성편의 상기 아치 형상의 선단부는, 상기 제2 상태에 있어서 상기 다리부에 접촉한다.

한편, 상기 규제부는 상기 아치 형상의 기단부여도 된다. 이 경우, 상기 탄성편은 상기 제2 케이스측의 상기 주위벽부의 단부에 마련된다. 상기 탄성편은 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부가 상기 제2 케이스에 접촉하는 제1 상태와, 상기 아치 형상의 선단부, 정점부 및 기단부가 상기 제2 케이스에 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하고, 상기 제2 상태에서 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제한다.

이 경우, 상기 제2 케이스는 저면부와, 상기 저면부로부터 상기 센서 기판을 향해서 연장하는 돌출부를 가져도 된다. 상기 탄성편의 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부는, 상기 제1 상태에 있어서 상기 돌출부의 측면 및 상기 저면부에 각각 탄성적으로 접촉하고, 상기 탄성편의 상기 아치 형상의 기단부는, 상기 제2 상태에 있어서 상기 저면부에 접촉한다.

상기 탄성편은 상기 주위벽부의 단부의 복수 개소에 마련되어도 된다.

이 경우, 상기 탄성편은 상기 센서 기판을 사이에 두고 대향하는 상기 주위벽부의 단부의 복수 개소에 마련되어도 된다.

상기 카메라 모듈은, 외부 커넥터를 더 구비해도 된다. 상기 외부 커넥터는, 상기 제2 케이스에 마련되고, 상기 센서 기판과 전기적으로 접속된다.

상기 카메라 모듈은, 차량에 설치 가능하게 구성되어도 된다.

도 1은 본 기술의 제1 실시 형태에 따른 카메라 모듈의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 2는 상기 카메라 모듈의 개략 측단면도이다.
도 3은 상기 카메라 모듈에 리어 케이스측의 주요부의 단면 사시도이다.
도 4는 상기 카메라 모듈에 있어서의 실드 케이스의 주요부의 개략 종단면도이다.
도 5는 상기 실드 케이스의 작용을 설명하는 개략 종단면도이다.
도 6은 본 기술의 제2 실시 형태에 따른 카메라 모듈의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 상기 카메라 모듈에 있어서의 실드 케이스의 주요부의 개략 종단면도이다.
도 8은 상기 실드 케이스의 작용을 설명하는 개략 종단면도이다.

이하, 본 기술에 관한 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.

<제1 실시 형태>

도 1은 본 기술의 일 실시 형태에 따른 카메라 모듈(100)의 구성을 도시하는 분해 사시도, 도 2는 카메라 모듈(100)의 개략 측단면도이다. 본 실시 형태의 카메라 모듈(100)은 차량 탑재 용도의 카메라 모듈로서 구성된다.

카메라 모듈(100)은 차량에 설치 가능하게 구성된다. 카메라 모듈(100)은, 예를 들어 도시하지 않은 차체(설치 대상물)의 외부에 배치되고, 설치 위치에 따라서 차량의 전방, 후방 혹은 측방을 촬상한다.

예를 들어, 차체의 전방부(예: 프론트 그릴)에 설치된 카메라 모듈(100)은 차량의 전방의 환경을 촬상한다. 또한, 후방부(예: 번호판 위)에 설치된 카메라 모듈(100)은 차량의 후방의 환경을 촬상한다. 또한, 차량의 측방(예: 필러(A 필러, B 필러, 차량 최후방부의 필러(C 필러, D 필러))의 상부나, 사이드미러)에 설치된 카메라 모듈(100)은 차량의 가로 방향의 환경을 촬상한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 카메라 모듈(100)은 하우징(10), 센서 기판(20), 실드 케이스(50), 경통 부재(60) 등을 구비한다.

(하우징)

하우징(10)은 제1 케이스로서의 프론트 케이스(11)와, 제2 케이스로서의 리어 케이스(12)를 광축 Z 방향으로 조합해서 구성된다. 프론트 케이스(11) 및 리어 케이스(12)는, 전형적으로는 합성 수지 재료의 사출 성형체로 구성된다.

프론트 케이스(11)는 전후 방향(Z 방향)으로 대략 수직으로 형성되는 전면부(111)와, 전면부(111)의 주연으로부터 리어 케이스(12)를 향해서 연장된 측면부(112)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 광축 Z 방향으로 본 전면부(111)의 형상이 대략 직사각 형상으로 되어 있다. 프론트 케이스(11)는 중공형이고, 전면부(111)와 측면부(112)에 둘러싸이는 영역에는, 센서 기판(20), 경통 부재(61) 등을 수용하는 공간부가 형성된다.

프론트 케이스(11)의 전면부(111)는 그 중앙부에 개구부(113)를 갖는다. 프론트 케이스(11)는, 측면부(112)의 리어 케이스(12)측의 단부에, 리어 케이스(12)에 용착되는 개구단부(114)를 갖는다. 개구단부(114)는, 전면부(111)의 외형에 대응하는 대략 직사각 형상으로 형성된다. 또한, 전면부(111) 및 개구단부(114)의 형상은, 직사각형으로 한정되지 않고, 원형, 삼각형 등의 다른 형상으로 형성되어도 된다.

리어 케이스(12)는 전후 방향으로 대략 수직으로 형성되는 저면부(121)와, 저면부(121)의 주연으로부터 프론트 케이스(11)를 향해서 연장된 측면부(122)를 갖는 개략 직사각형의 얕은 접시 형상으로 형성된다. 저면부(121)와 측면부(122) 사이에 둘러싸이는 영역에는, 실드 케이스(50) 등을 수용하는 공간부가 형성된다. 저면부(121)와 측면부(122)의 외주면측 사이에는 대략 직사각형의 단차부(123)가 형성되어 있다. 이 단차부(123)에 프론트 케이스(11)의 개구단부(114)가 용착됨으로써, 프론트 케이스(11)와 리어 케이스(12)가 서로 일체화된다. 용착 방법은 특별히 한정되지 않고, 초음파 용착법, 레이저 용착법 등이 적용 가능하다.

(경통 부재)

경통 부재(60)는 프론트 케이스(11)의 내부에 배치된다. 경통 부재(60)는, 시일 링(62)을 통해 개구부(113)에 광축 Z 방향으로 끼워 맞춤되는 경통부(601)를 갖는다. 경통부(601)는 촬영 렌즈(602)를 지지하는 원통상의 부위이고, 개구부(113)로부터 프론트 케이스(11)의 전방으로 돌출된다.

경통 부재(60)는 또한, 경통부(601)의 리어 케이스(12)측의 단부에 외측으로 돌출되는 대략 직사각형의 플랜지부(603)를 갖는다. 플랜지부(603)는, 후술하는 실드 케이스(50)의 주위벽부(52)의 단부에 마련된 탄성편(53)과 맞닿는 부위이다. 또한, 플랜지부(601)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 실드 케이스(50)의 주위벽부(52)의 단부에 마련된 위치 결정편(54)에 걸림 결합하는 절결부(604)가 마련되어 있다.

(센서 기판)

센서 기판(20)은 하우징(10) 내에 배치된다. 센서 기판(20)은 프론트 케이스(11)의 전면부(111)에 대향하는 프론트 기판(21)과, 리어 케이스(12)의 저면부(121)에 대향하는 리어 기판(22)과, 프론트 기판(21)과 리어 기판(22) 사이에 배치된 스페이서(23)를 갖는다.

프론트 기판(21) 및 리어 기판(22)은 유리 에폭시 기판 등의 리지드성을 갖는 양면 배선 기판으로 구성되고, 스페이서(23)에 의해 각 기판간의 대향 거리가 규정된다. 프론트 기판(21) 및 리어 기판(22)은, 도시하지 않은 기판 커넥터(BtoB 커넥터)를 통해 기계적 또한 전기적으로 접속된다. 센서 기판(20)은 프론트 기판(21) 및 리어 기판(22)의 2매의 기판으로 구성되는 예에 한정되지 않고, 1매의 기판으로 구성되어도 된다.

프론트 기판(21)에는 센서 소자로서 촬상 소자(24)가 탑재된다. 촬상 소자(24)는, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)나 CCD(Charge Coupled Device) 등의 이미지 센서이다. 프론트 기판(21)은 직사각형 환상의 쿠션재(64)를 통하여 경통 부재(61)에 접합되고, 촬상 소자(24)는 경통부(601)에 대향해서 배치된다.

쿠션재(64)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 경통 부재(60)의 플랜지부(603)로부터 센서 기판(20)을 향해서 연장하는 직사각형 환상의 다리부(605)의 내주측에 배치된다. 쿠션재(64)는 프론트 케이스(11)와 리어 케이스(12)의 접합 시에, 센서 기판(20)과 리어 케이스(12)의 저면부(121) 사이에서 협지 가압됨으로써, 센서 기판(20)을 경통부(61)를 향해서 압박하고, 경통부(61)와 촬상 소자(24) 사이의 대향 거리를 안정적으로 유지한다.

그리고, 리어 기판(22)은 플렉시블 배선 기판(40)을 통하여 리어 케이스(12)의 저면부(121)에 마련된 외부 커넥터(30)와 전기적으로 접속된다. 리어 기판(22)과 리어 케이스(12)의 저면부(121) 사이에는 센서 기판(20)을 프론트 케이스(11) 및 경통 부재(60)를 향해서 가압하는 쿠션재(65)(도 1 참조)가 배치된다.

(외부 커넥터)

외부 커넥터(30)는 리어 케이스(12)에 마련된다. 외부 커넥터(30)는 센서 기판(20)과 차체측을 전기적으로 접속하기 위한 것이고, 외부 커넥터(30)를 통하여, 차체측으로부터 센서 기판(20)으로 전력이 공급되고, 그리고 센서 기판(20)으로부터 차체측으로 화상 신호(촬상 소자(24)의 출력 신호)가 송신된다.

도 3은 외부 커넥터(30)의 구성을 나타내는 리어 케이스(12)의 주요부의 단면 사시도이다.

외부 커넥터(30)는 도 3에 도시한 바와 같이, 리어 케이스(12)의 저면부(121)에 마련된 신호 단자(31)와, 그 신호 단자(31)와 동심적으로 형성된 통 형상의 실드 단자(32)와, 신호 단자(31)와 실드 단자(32) 사이에 배치된 절연 부재(33)를 갖는다. 신호 단자(31) 및 실드 단자(32)는 각각 금속 재료로 구성되고, 도시하지 않은 동축 케이블에 접속 가능하게 구성된다.

리어 케이스(12)의 저면부(121)에는, 외부 커넥터(30)와 동심적인 통 형상부(124)가 마련된다. 통 형상부(124)는 신호 단자(31) 및 실드 단자(32)를 외부로부터 보호하기 위한 것이고, 외부 커넥터(30)의 외측에 외부 커넥터(30)와 동심적으로 형성된다.

외부 커넥터(30)는 또한, 제1 접속 핀(301)과, 제2 접속 핀(302)과, 제3 접속 핀(303)을 갖는다. 제1 접속 핀(301)은, 리어 케이스(12)의 저면부(121)를 관통하여, 신호 단자(31)의 일단부에 일체적으로 형성된다. 제2 접속 핀(302) 및 제3 접속 핀(303)은 리어 케이스(12)의 저면부(121)를 관통하여, 실드 단자(32)의 일단부에 일체적으로 형성된다.

(플렉시블 배선 기판)

플렉시블 배선 기판(40)은 센서 기판(20)과 외부 커넥터(30) 사이를 전기적으로 접속한다. 플렉시블 배선 기판(40)은 폴리이미드 등의 플렉시블성을 갖는 기재 상에 신호선 및 접지선이 배선된 배선 기판이다. 상기 신호선은 센서 기판(20)으로부터의 화상 신호를 전송하는 배선부이고, 접지선은 센서 기판(20)의 접지 라인에 접속되는 배선부이다. 센서 기판(20)과 외부 커넥터(30) 사이를 플렉시블 배선 기판(40)으로 접속함으로써, 센서 기판(20)과 외부 커넥터(30) 사이의 거리 변동(공차)을 흡수하여, 이들 사이의 안정된 전기적 접속 신뢰성을 확보할 수 있다.

플렉시블 배선 기판(40)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 센서 기판(20)(리어 기판(22))에 접속되는 제1 기재 단부(41)와, 외부 커넥터(30)에 접속되는 제2 기재 단부(42)를 갖는다. 제1 기재 단부(41)는, 예를 들어 커넥터 부재(43)를 통해 리어 기판(22)에 접속된다. 제2 기재 단부(42)는, 납땜에 의해 외부 커넥터(30)에 접속된다.

플렉시블 배선 기판(40)의 제2 단부(42)는 상기 신호선 및 접지선에 접속되는 랜드부를 갖는다. 외부 커넥터(30)의 제1 접속 핀(301)은 상기 신호선에 접속되는 랜드부에 삽입된 상태에서 납땜되고, 외부 커넥터(30)의 제2 접속 핀(302)은 상기 접지선에 접속되는 랜드부에 삽입된 상태에서 납땜된다(도 3 참조).

플렉시블 배선 기판(40)의 제2 기재 단부(42)에는 또한, 외부 커넥터(30)의 제3 접속 핀(303)이 관통하는 개구부(403)를 갖는다(도 3 참조). 개구부(403)는, 제3 접속 핀(303)을 실드 케이스(50)에 접합하는 땜납 재료의 고임부를 형성하는 영역이다.

(실드 케이스)

실드 케이스(50)는 프론트 케이스(11)측의 일단부가 개구되는 대략 직사각형의 상자체로 구성된다. 실드 케이스(50)는 전형적으로는, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등의 금속 재료로 구성되고, 센서 기판(20)을 전자 노이즈로부터 보호하는 EMC(Electromagnetic Compatibility) 대책 부품 중 하나이다.

실드 케이스(50)는 리어 케이스(12)의 저면부(121)와 측면부(122)에 의해 형성되는 공간부에 배치된다. 실드 케이스(50)는 리어 케이스(12)의 저면부(121) 상에 배치된 저부(51)와, 센서 기판(20)의 주위를 덮는 주위벽부(52)를 갖는다.

실드 케이스(50)의 저부(51)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(40)의 제2 기재 단부(42)와 외부 커넥터(30) 사이에 배치된다. 저부(51)는, 리어 케이스(12)의 저면부(121)에 평행한 대략 직사각형의 평판부이고, 외부 커넥터(30)의 제1 내지 제3 접속 핀(301 내지 303)이 각각 관통하는 복수의 관통 구멍을 갖는다.

실드 케이스(50)의 주위벽부(52)는, 저부(51)의 주연부로부터 프론트 케이스(11)측을 향해서 연장하고, 센서 기판(20)을 수용하는 공간부를 형성한다. 주위벽부(52)의 단부에는 경통 부재(60)의 플랜지부(603)에 탄성적으로 접촉하고, 경통 부재(60)를 프론트 케이스(11)의 개구부(113)를 향해서 가압하는 탄성편(53)이 마련된다.

도 4는 탄성편(53)의 개략 종단면도이다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 탄성편(53)은 소정폭의 판상 부위이고, 주위벽부(52)의 단부로부터 실드 케이스(50)의 내측을 향해서 다단계로 절곡된 아치 형상을 갖는다. 탄성편(53)은 기단부(53a)와, 규제부(53b)와, 정상부(53c)를 갖는다. 기단부(53a)는 주위벽부(52)와 연속 설치되는 1단째의 단차부이다. 규제부(53b)는 상기 아치 형상의 선단부에 상당하고, 경통 부재(60)의 다리부(605)의 외주면에 대향한다. 정상부(53c)는 상기 아치 형상의 정점부에 상당하고, 기단부(53a)와 선단부(53b)의 중간에 위치하는 2단째의 단차부이다.

탄성편(53)은 그 정상부(53c)를 경통 부재(60)의 플랜지부(603)의 배면(도 2에 있어서 하면)에 탄성적으로 접촉함으로써 경통 부재(60)를 프론트 케이스(11)측에 가압하여, 프론트 케이스(11)에 대하여 경통 부재(60)를 위치 결정한다. 이때, 프론트 케이스(11)에는, 경통 부재(60)와 접촉함으로써 상기 위치 결정 위치를 규정하는 부위가 마련되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 시일 링(62)의 외주면을 지지하는 원통부(115)의 단부를, 경통 부재(60)의 플랜지부(603)의 전면(도 2에 있어서 상면)과 접촉하는 위치 결정부로서 형성한다.

탄성편(53)은 실드 케이스(50)의 주위벽부(52)의 단부의 복수 개소에 마련된다. 본 실시 형태에서는, 탄성편(53)은 센서 기판(20)을 사이에 두고 대향하는 주위벽부(52)의 단부 복수 개소에 마련된다. 이에 의해, 경통 부재(60)를 안정적으로 지지할 수 있어, 경통 부재(60)와 촬상 소자(24) 사이의 광축 어긋남을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 경통 부재(60)의 플랜지부(603)가 프론트 케이스(11)의 원통부(115)에 맞닿음으로써 경통 부재(60)가 위치 결정된 상태(이하, 제1 상태)에 있어서, 탄성편(53)의 규제부(53b)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 경통 부재(60)의 다리부(605)의 측면에 대하여 광축 방향과 직교하는 방향으로 거리 D만큼 이격한 위치에 있다.

이 거리 D는 하우징(10)의 조립 시에 있어서, 프론트 케이스(11), 리어 케이스(12), 경통 부재(60) 등의 광축 방향을 따른 치수 공차를 탄성편(53)의 탄성 변형에 의해 흡수할 수 있는 크기로 설정된다. 즉, 실드 케이스(50)의 탄성편(53)은, 카메라 모듈(100)의 광축 방향의 조립 오차를 흡수하는 기능을 갖는다.

또한, 카메라 모듈(100)은 탄성편(53)의 탄성 변형량에 따라서 경통 부재(60)가 리어 케이스(12)측으로 가라앉을 수 있다. 따라서, 경통 부재(60)가 리어 케이스(12)측으로 압입되는 외력이 작용했을 때, 경통 부재(60)에 가해지는 응력을 탄성편(53)의 탄성 변형에 의해 흡수하여, 경통부(601) 혹은 촬영 렌즈(602)를 외력으로부터 보호하는 기능도 겸비한다.

그 반면에, 탄성편(53)의 탄성 한계를 초과할 정도로 탄성편(53)을 크게 변형시키는 외력이 작용한 경우, 탄성편(53)이 소성 변형을 일으켜서 경통부(61)가 상기 제1 상태로 복귀할 수 없어, 하우징(10)의 내부에 있어서의 경통 부재(60)의 광축 방향에 있어서의 위치가 변동하여, 경통 부재(60)의 위치 정밀도의 저하에 의해 카메라 화상(촬상 소자(24)의 출력)의 품질이 크게 저하될 우려가 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해서, 본 실시 형태의 카메라 모듈(100)에 있어서의 탄성편(53)은, 리어 케이스(12)에 대한 경통 부재(60)의 소정 이상의 접근을 규제하는 규제부(53b)를 갖는다. 이하, 그 상세에 대해서 설명한다.

경통 부재(60)를 리어 케이스(12)측으로 압입하는 외력이 작용하고 있지 않은 상태(제1 상태)에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 탄성편(53)의 정상부(53c)가 경통 부재(60)의 플랜지부(603)에 탄성적으로 접촉하고, 경통 부재(60)를 프론트 케이스(11)를 향해서 가압하고 있다. 이 상태로부터, 경통 부재(60)를 리어 케이스(12)측으로 압입하는 외력 F가 작용하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 탄성편(53)의 실드 케이스(50)의 탄성 변형에 수반하여, 플랜지부(603)에 대한 정상부(53c)의 지지 위치가 플랜지부(603)의 내주측으로 점차 시프트하고, 이에 의해 탄성편(53)의 선단부인 규제부(53b)가 경통 부재(60)의 다리부(605)에 접근하고, 최종적으로, 규제부(53b)는, 다리부(605)에 접촉한다. 이하, 이 상태를 제2 상태라고도 한다.

이와 같이 탄성편(53)은, 정상부(53c)가 경통 부재(60)의 플랜지부(603)에 접촉하는 제1 상태와, 규제부(53b) 및 정상부(53c)가 경통 부재(60)의 다리부(605) 및 플랜지부(603)에 각각 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하다. 제2 상태에서는, 규제부(53b)가 다리부(605)를 광축 방향과 직교하는 방향으로 탄성적으로 압박한다. 이에 의해, 탄성편(53)은 기단부(53a)와 규제부(53b)를 지지점으로 하는 양팔 보의 양태에서, 정상부(53c)에 작용하는 외력에 대한 내력이 크게 향상된다. 이상과 같이 하여, 리어 케이스(12)에 대한 경통 부재(60)의 소정 이상의 접근이 규제된다.

규제부(53b)에 의한 탄성편(53)의 변형 규제는, 탄성편(53)의 변형 그 자체를 방지하는 것이어도 되고, 탄성편(53)의 변형을 소정 이하로 제한하는 것이어도 된다. 제2 상태에 있어서는, 상술한 바와 같이, 탄성편(53)이 양팔 보의 양태에서 정상부(53c)의 변형이 억제 혹은 소자되기 때문에, 경통 부재(60)의 과도한 가라앉음을 방지할 수 있다.

규제부(53b)는, 상기 제2 상태에 있어서 경통 부재(60)의 다리부(605)에 접촉 가능하면, 그 형상이나 위치, 크기 등은 특별히 한정되지 않는다. 정상부(53c)로부터 규제부(53b)까지의 길이, 정상부(53c)로부터의 규제부(53b)의 절곡 각도 등은, 탄성편(53)의 두께나 형상, 탄성률 등에 따라서 임의로 설정 가능이다.

상술한 작용은, 실드 케이스(50)의 주위벽부(52)의 단부의 복수 개소에 마련된 각각의 탄성편(53)에 있어서 동시에 행해진다. 경통 부재(60)는, 플랜지부(603)의 복수 개소에 있어서 복수의 탄성편(53)에 있어서 상술한 작용을 동시에 받기 때문에, 광축 방향에 대한 기울기를 발생시키지 않고 안정적으로 지지된다. 이에 의해, 촬상 소자(24)로부터의 고품질의 카메라 화상의 출력을 확보하면서, 과부하 상태에 대한 내구성을 높일 수 있다.

<제2 실시 형태>

도 6은 본 기술의 제2 실시 형태에 따른 카메라 모듈(200)의 개략 종단면도이다. 이하, 제1 실시 형태와 다른 구성에 대해서 주로 설명하고, 제1 실시 형태와 마찬가지 구성에 대해서는 마찬가지 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화한다.

본 실시 형태의 카메라 모듈(200)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 하우징(210), 센서 기판(220), 실드 케이스(250), 경통 부재(260) 등을 구비한다.

하우징(210)은 제1 케이스로서의 프론트 케이스(211)와, 제2 케이스로서의 리어 케이스(212)를 광축 Z 방향으로 조합해서 구성된다. 프론트 케이스(211) 및 리어 케이스(212)는, 전형적으로는 합성 수지 재료의 사출 성형체로 구성된다.

프론트 케이스(11)에는, 경통 부재(260)의 경통부(601)가 광축 방향으로 끼워 맞춤되는 개구부(213)를 갖는다. 프론트 케이스(11)의 내부에는, 센서 기판(220)이나 실드 케이스(250) 등을 수용하는 공간부가 형성된다. 센서 기판(220)은 촬상 소자(24)를 탑재한 제1 기판(21)만으로 구성되지만, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 2매 이상의 기판으로 구성되어도 된다.

리어 케이스(212)에는, 센서 기판(220)과 전기적으로 접속되는 외부 커넥터(230)가 마련된다. 리어 케이스(212)의 저면부(121)에는, 센서 기판(220)을 향해서 돌출되는 돌출부(128)를 갖는다. 돌출부(128)는 외부 커넥터(230)가 도시하지 않은 신호 단자 및 실드 단자에 각각 접속되는 복수의 접속 핀을 수용하는 통 형상의 하우징부이다.

또한, 경통 부재(260)와 센서 기판(220), 센서 기판(220)과 리어 케이스(212) 사이에 각각 배치되는 쿠션재 등의 도시는, 여기에서는 생략한다.

실드 케이스(250)는 센서 기판(20)의 주위를 덮는 주위벽부(52)를 갖는다. 본 실시 형태의 실드 케이스(250)는 양 단이 개구된 각통 형상을 갖는다. 실드 케이스(50)는 전형적으로는, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등의 금속 재료로 구성되고, 센서 기판(20)을 전자 노이즈로부터 보호하는 EMC(Electromagnetic Compatibility) 대책 부품 중 하나이다.

주위벽부(52)의 한쪽 단부(도 6에 있어서 상단)에는, 경통 부재(260)의 외주면의 소정 위치에 마련된 걸림 결합부(606)에 걸림 결합하는 걸림 결합편(54)이 마련된다. 주위벽부(52)의 다른 쪽 단부(도 6에 있어서 하단)에는, 리어 케이스(212)의 돌출부(128)의 둘레면에 탄성적으로 접촉하고, 경통 부재(260)를 프론트 케이스(211)의 개구부(213)를 향해서 가압하는 탄성편(55)이 마련된다. 탄성편(55)은, 전형적으로는, 센서 기판(220)을 사이에 두고 대향하는 주위벽부(52)의 단부 복수 개소에 마련된다.

도 7은 탄성편(55)의 개략 종단면도이다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 탄성편(55)은, 소정 폭의 판상의 부위이고, 주위벽부(52)의 단부로부터 실드 케이스(250)의 내측을 향해서 다단계로 절곡된 아치 형상을 갖는다. 탄성편(55)은 규제부(55a)와, 선단부(55b)와, 정상부(55c)를 갖는다. 규제부(55a)는 상기 아치 형상의 기단부에 상당하고, 주위벽부(52)와 연속 설치되는 1단째의 단차부이다. 선단부(55b)는 상기 아치 형상의 선단부에 상당하고, 리어 케이스(212)의 돌출부(128)의 측면에 대향한다. 정상부(55c)는 상기 아치 형상의 정점부에 상당하고, 규제부(55a)와 선단부(55b)의 중간에 위치하는 2단째의 단차부이다.

탄성편(55)의 선단부(55b)는 리어 케이스(212)의 돌출부(128)의 측면을 집도록 탄성적으로 접촉한다. 이에 의해, 리어 케이스(212)에 대한 실드 케이스(250)의 임시 고정 기능이 얻어진다. 예를 들어, 프론트 케이스(211)의 상방으로부터 리어 케이스(212)를 조립하는 경우에, 리어 케이스(212)로부터의 실드 케이스의 탈락을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 탄성편(55)은, 그 정상부(53c)를 리어 케이스(212)의 저면부(121)에 탄성적으로 접촉시킴으로써 경통 부재(260)를 프론트 케이스(211)측으로 가압하여, 프론트 케이스(211)에 대하여 경통 부재(260)를 위치 결정한다. 경통 부재(260)가 위치 결정된 상태(이하, 제1 상태)에 있어서, 탄성편(55)의 규제부(55a)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 리어 케이스(212)의 저면부(121)에 대하여 광축 방향으로 거리 H만큼 이격한 위치에 있다.

이 거리 H는 하우징(210)의 조립 시에 있어서, 프론트 케이스(211), 리어 케이스(212), 경통 부재(260) 등의 광축 방향을 따른 치수 공차를 탄성편(55)의 탄성 변형에 의해 흡수할 수 있는 크기로 설정된다. 즉, 실드 케이스(250)의 탄성편(55)은 카메라 모듈(200)의 광축 방향의 조립 오차를 흡수하는 기능을 갖는다.

또한, 카메라 모듈(200)은 탄성편(55)의 탄성 변형량에 따라서 경통 부재(260)가 리어 케이스(212)측으로 가라앉을 수 있다. 따라서, 경통 부재(260)가 리어 케이스(212)측으로 압입되는 외력이 작용했을 때, 경통 부재(260)에 가해지는 응력을 탄성편(55)의 탄성 변형에 의해 흡수하여, 경통부(601) 혹은 촬영 렌즈(602)를 외력으로부터 보호하는 기능도 겸비한다.

그 반면에, 탄성편(55)의 탄성 한계를 초과할 정도로 탄성편(55)을 크게 변형시키는 외력이 작용한 경우, 탄성편(55)이 소성 변형을 일으켜서 경통 부재(260)가 상기 제1 상태로 복귀할 수 없어, 하우징(210)의 내부에 있어서의 경통 부재(260)의 광축 방향에 있어서의 위치가 변동하여, 경통 부재(260)의 위치 정밀도의 저하에 의해 카메라 화상(촬상 소자(24)의 출력)의 품질이 크게 저하될 우려가 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해서, 본 실시 형태의 카메라 모듈(200)에 있어서의 탄성편(55)은, 리어 케이스(212)에 대한 경통 부재(260)의 소정 이상의 접근을 규제하는 규제부(55a)를 갖는다. 이하, 그 상세에 대해서 설명한다.

경통 부재(260)를 리어 케이스(212)측으로 압입하는 외력이 작용하고 있지 않은 상태(제1 상태)에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 탄성편(55)의 선단부(55b) 및 정상부(55c)가 각각 리어 케이스(212)의 돌출부(128)의 측면 및 저면부(121)에 탄성적으로 접촉하고, 경통 부재(260)를 프론트 케이스(211)에 향해서 가압하고 있다. 이 상태로부터, 경통 부재(260)를 리어 케이스(212)측으로 압입하는 외력 F가 작용하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 탄성편(55)의 실드 케이스(50)의 탄성 변형에 수반하여, 탄성편(55)의 기단부인 규제부(55a)가 리어 케이스(212)의 저면부(121)에 접근하고, 최종적으로, 규제부(55a)는, 저면부(121)에 접촉한다. 이하, 이 상태를 제2 상태라고도 한다.

이와 같이 탄성편(55)은, 선단부(55b) 및 정상부(55c)가 각각 리어 케이스(212)에 접촉하는 제1 상태와, 선단부(55b), 정상부(55c) 및 규제부(55a)가 모두 리어 케이스(212)에 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하다. 이에 의해, 리어 케이스(12)에 대한 경통 부재(60)의 소정 이상의 접근이 규제된다.

규제부(55a)는 상기 제2 상태에 있어서 리어 케이스(212)의 저면부(121)에 접촉 가능하면, 그 형상이나 위치, 크기 등은 특별히 한정되지 않는다. 규제부(55a)로부터 정상부(55c)까지의 길이, 규제부(55a)로부터의 정상부(55c)의 절곡 각도 등은, 탄성편(55)의 두께나 형상, 탄성률 등에 따라서 임의로 설정 가능이다.

<변형예>

본 개시에 관한 기술은, 여러 가지 제품에 응용할 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 관한 기술은 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 자동 이륜차, 자전거, 퍼스널 모빌리티, 비행기, 드론, 선박, 로봇, 건설 기계, 농업 기계(트랙터) 등의 어느 종류의 이동체에 탑재되는 센서 모듈로서 실현되어도 된다.

또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.

(1) 개구부를 갖는 제1 케이스와, 상기 제1 케이스에 접합되는 제2 케이스를 갖는 하우징과,

상기 제1 케이스 내에 배치되고, 상기 개구부에 광축 방향으로 끼워 맞춤되는 경통부를 갖는 경통 부재와,

상기 경통부에 대향하는 촬상 소자를 갖고, 상기 하우징 내에 배치되는 센서 기판과,

상기 센서 소자의 주위를 덮는 주위벽부와, 상기 주위벽부의 단부에 마련되어 상기 경통 부재를 상기 개구부를 향해서 가압하는 탄성편을 갖고, 상기 탄성편은 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는 규제부를 갖는 상기 경통 부재와 상기 제2 케이스 사이에 배치된 금속제의 실드 케이스

를 구비하는,

카메라 모듈.

(2) 상기 (1)에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 탄성편은 상기 주위벽부의 단부로부터 상기 실드 케이스의 내측을 향해서 다단계로 절곡된 아치 형상을 갖고,

상기 규제부는 상기 아치 형상의 선단부 또는 기단부인,

카메라 모듈.

(3) 상기 (2)에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 규제부는, 상기 아치 형상의 선단부이며,

상기 탄성편은 상기 경통 부재측의 상기 주위벽부의 단부에 마련되고, 상기 아치 형상의 정점부가 상기 경통 부재에 접촉하는 제1 상태와, 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부가 상기 경통 부재에 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하고, 상기 제2 상태에서 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는,

카메라 모듈.

(4) 상기 (3)에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 경통 부재는, 상기 탄성편이 접촉하는 플랜지부와, 상기 플랜지부로부터 상기 센서 기판을 향해서 연장하는 다리부를 더 갖고,

상기 탄성편의 상기 아치 형상의 선단부는, 상기 제2 상태에 있어서 상기 다리부에 접촉하는,

카메라 모듈.

(5) 상기 (2)에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 규제부는, 상기 아치 형상의 기단부이며,

상기 탄성편은 상기 제2 케이스측의 상기 주위벽부의 단부에 마련되고, 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부가 상기 제2 케이스에 접촉하는 제1 상태와, 상기 아치 형상의 선단부, 정점부 및 기단부가 상기 제2 케이스에 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하고, 상기 제2 상태에서 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는,

카메라 모듈.

(6) 상기 (5)에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 제2 케이스는, 저면부와, 상기 저면부로부터 상기 센서 기판을 향해서 연장하는 돌출부를 갖고,

상기 탄성편의 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부는, 상기 제1 상태에 있어서 상기 돌출부의 측면 및 상기 저면부에 각각 탄성적으로 접촉하고, 상기 탄성편의 상기 아치 형상의 기단부는, 상기 제2 상태에 있어서 상기 저면부에 접촉하는,

카메라 모듈.

(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 1개에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 탄성편은 상기 주위벽부의 단부의 복수 개소에 마련되는,

카메라 모듈.

(8) 상기 (7)에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 탄성편은 상기 센서 기판을 사이에 두고 대향하는 상기 주위벽부의 단부의 복수 개소에 마련되는,

카메라 모듈.

(9) 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 1개에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 제2 케이스에 마련되고, 상기 센서 기판과 전기적으로 접속되는 외부 커넥터를 더 구비하는,

카메라 모듈.

(10) 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 1개에 기재된 카메라 모듈이며,

상기 카메라 모듈은, 차량에 설치 가능하게 구성되는,

카메라 모듈.

10, 210: 하우징
11, 211: 프론트 케이스(제1 케이스)
12, 212: 리어 케이스(제2 케이스)
20, 220: 센서 기판
24: 촬상 소자
30, 230: 외부 커넥터
40: 플렉시블 배선 기판
50, 250: 실드 케이스
53, 55: 탄성편
53b, 55a: 규제부
60, 260: 경통 부재
100: 카메라 모듈
601: 경통부

Claims

개구부를 갖는 제1 케이스와, 상기 제1 케이스에 접합되는 제2 케이스를 갖는 하우징과,
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 개구부에 광축 방향으로 끼워 맞춤되는 경통부를 갖는 경통 부재와,
상기 경통부에 대향하는 촬상 소자를 갖고, 상기 하우징 내에 배치되는 센서 기판과,
상기 센서 소자의 주위를 덮는 주위벽부와, 상기 주위벽부의 단부에 마련되어 상기 경통 부재를 상기 개구부를 향해서 가압하는 탄성편을 갖고, 상기 탄성편은 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는 규제부를 갖는, 상기 경통 부재와 상기 제2 케이스 사이에 배치된 금속제의 실드 케이스
를 구비하는,
카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탄성편은 상기 주위벽부의 단부로부터 상기 실드 케이스의 내측을 향해서 다단계로 절곡된 아치 형상을 갖고,
상기 규제부는 상기 아치 형상의 선단부 또는 기단부인,
카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 규제부는, 상기 아치 형상의 선단부이며,
상기 탄성편은 상기 경통 부재측의 상기 주위벽부의 단부에 마련되고, 상기 아치 형상의 정점부가 상기 경통 부재에 접촉하는 제1 상태와, 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부가 상기 경통 부재에 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하고, 상기 제2 상태에서 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는,
카메라 모듈.
제3항에 있어서,
상기 경통 부재는, 상기 탄성편이 접촉하는 플랜지부와, 상기 플랜지부로부터 상기 센서 기판을 향해서 연장하는 다리부를 더 갖고,
상기 탄성편의 상기 아치 형상의 선단부는, 상기 제2 상태에 있어서 상기 다리부에 접촉하는,
카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 규제부는 상기 아치 형상의 기단부이며,
상기 탄성편은 상기 제2 케이스측의 상기 주위벽부의 단부에 마련되고, 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부가 상기 제2 케이스에 접촉하는 제1 상태와, 상기 아치 형상의 선단부, 정점부 및 기단부가 상기 제2 케이스에 접촉하는 제2 상태 사이에서 탄성 변형 가능하고, 상기 제2 상태에서 상기 제2 케이스에 대한 상기 경통 부재의 소정 이상의 접근을 규제하는,
카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제2 케이스는, 저면부와, 상기 저면부로부터 상기 센서 기판을 향해서 연장하는 돌출부를 갖고,
상기 탄성편의 상기 아치 형상의 선단부 및 정점부는, 상기 제1 상태에 있어서 상기 돌출부의 측면 및 상기 저면부에 각각 탄성적으로 접촉하고, 상기 탄성편의 상기 아치 형상의 기단부는, 상기 제2 상태에 있어서 상기 저면부에 접촉하는,
카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탄성편은 상기 주위벽부의 단부의 복수 개소에 마련되는,
카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 탄성편은 상기 센서 기판을 사이에 두고 대향하는 상기 주위벽부의 단부의 복수 개소에 마련되는,
카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2 케이스에 마련되고, 상기 센서 기판과 전기적으로 접속되는 외부 커넥터를 더 구비하는,
카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 카메라 모듈은, 차량에 설치 가능하게 구성되는,
카메라 모듈.