KR20230058371A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20230058371A
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Abstract

실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.
실시예에 따른 카메라 모듈은, 이미지 센서가 배치되는 회로기판과, 상기 이미지 센서의 센서면 전방에 배치되는 렌즈부와, 상기 렌즈부 및 상기 이미지 센서를 수납하는 하우징과, 상기 회로기판 상에 배치되어 움직임을 감지하는 자이로 센서를 포함할 수 있다.
상기 회로기판은, 상기 이미지 센서가 배치되는 제1 회로기판과, 상기 자이로 센서가 배치되는 제2 회로기판을 포함하며, 상기 제1 회로기판은 제1 축 방향으로 연장배치되며, 상기 제2 회로기판은 상기 제1축에 수직하면 광축 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
상기 자이로 센서의 중심 축은, 상기 제1 축 방향에 수평하되 상기 광축 방향에 수직할 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며, 휴대폰 등의 이동단말기, 노트북, 드론, 차량 등에 장착되고 있다.
한편, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스에는 초소형 카메라 모듈이 내장되며, 이러한 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus) 기능을 수행할 수 있다.
최근 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
또한 최근 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(Image Stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다. 이러한 IS기술에는 광학적 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS)기술과 이미지 센서를 이용한 흔들림 방지기술 등이 있다.
OIS기술은 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술이며, 이미지 센서를 이용한 흔들림 방지기술은 기계적인 방식과 전자적인 방식으로 움직임을 보정하는 기술인데, OIS기술이 더 많이 채용되고 있다.
한편, 이미지센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지는데, 화소가 작아지면 동일한 시간에 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서는 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림이 더욱 심하게 나타난다.
이에 따라 어두운 야간이나 동영상에서 고화소 카메라를 이용하여 변형 없는 이미지를 촬영하기 위해 OIS 기능은 최근 필수적으로 채용되고 있다.
한편, OIS 기술은 카메라의 렌즈나 이미지센서를 움직여 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 방식인데, 특히 OIS 기술은 자이로 센서(gyro sensor)를 통해 카메라의 움직임을 감지하고 이를 바탕으로 렌즈나 이미지 센서가 움직여야 할 거리를 계산하게 된다.
예를 들어, OIS 보정 방식은 렌즈 이동 방식과 모듈 틸팅(Tilting) 방식이 있다. 렌즈 이동 방식은 이미지센서의 중심과 광축을 재정렬하기 위해 카메라모듈 내에 있는 렌즈만 이동시킨다. 반면, 모듈 틸팅 방식은 렌즈와 이미지센서를 포함한 전체 모듈을 움직이는 방식이다.
특히 모듈 틸팅 방식은 렌즈이동 방식에 비해 보정범위가 더 넓으며 렌즈와 이미지센서 사이의 초점거리가 고정되어 있기 때문에 이미지의 변형을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 렌즈 이동 방식의 경우 렌즈의 위치와 이동을 감지하기 위해 홀 센서(Hall sensor)를 사용한다. 반면, 모듈 틸팅방식에서는 모듈의 이동을 감지하기 위해 포토리플렉터(Photo reflector)를 사용한다. 그러나 두 방식 모두 카메라 사용자의 이동을 감지하기 위해서는 자이로 센서(gyro sensor)를 사용한다.
OIS 컨트롤러는 사용자의 이동을 보상하기 위해 렌즈 또는 모듈이 이동해야 할 위치를 예측하는데 자이로 센서가 인식한 데이터를 이용한다.
한편, 종래기술의 OIS 기술은 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 위해 기계적 구동장치가 필요하기 때문에 구조가 복잡하며 구동소자나 자이로 센서 등이 장착되어야 하므로 초소형 카메라 모듈을 구현하는데 한계가 있었다.
실시예는 초소형 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한 실시예는 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보함으로써 자이로 센서의 높은 정밀도를 확보하면서 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한 실시예는 카메라 모듈의 자이로 센서의 배치와 관련하여, 자이로 센서(260)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키고, 또한 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한 실시예에 의하면, 쉴드 캔(210)의 차폐효과와 더불어, 지지브라켓(262)에 의해 EMI, EMC 등의 차폐의 복합적 기술적 효과가 있는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 내용에 한정되지 않으며, 발명의 설명으로부터 파악되는 것을 포함한다.
실시예에 따른 카메라 모듈은, 이미지 센서(240)가 배치되는 회로기판(230)과, 상기 이미지 센서(240)의 센서면 전방에 배치되는 렌즈부(220)와, 상기 렌즈부(220) 및 상기 이미지 센서(240)를 수납하는 하우징(225)과, 상기 회로기판(230) 상에 배치되어 움직임을 감지하는 자이로 센서(260)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(230)은, 상기 이미지 센서(240)가 배치되는 제1 회로기판(231)과, 상기 자이로 센서(260)가 배치되는 제2 회로기판(232)을 포함하며, 상기 제1 회로기판(231)은 제1 축 방향으로 연장배치되며, 상기 제2 회로기판(232)은 상기 제1축에 수직하면 광축 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
상기 자이로 센서(260)의 중심 축은, 상기 제1 축 방향에 수평하되 상기 광축 방향에 수직할 수 있다.
실시예는 상기 하우징(225)의 바깥쪽 면에 쉴드 캔(210)을 더 포함할 수 있다.
상기 쉴드 캔(210)은, 소정의 지지브라켓(262)이 포함하며, 상기 지지브라켓(262)에 상기 제2 회로기판(232)이 배치되는 가이드 홈(262R)을 포함할 수 있다.
상기 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 상기 제2 회로기판(232)이 고정 배치됨에 따라 상기 자이로 센서(260)의 평탄도를 1° 이내로 확보할 수 있다.
다른 실시예에서 상기 쉴드 캔(210)은, 하나 이상의 가이드 돌출부(210P)를 포함할 수 있다.
상기 가이드 돌출부(210P)는 제2 축 방향에 평행하며 상기 제1 축 방향에 수직한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
상기 가이드 돌출부(210P)에 상기 제2 회로기판(232)이 고정 배치될 수 있다.
상기 가이드 돌출부(210P)에 상기 제2 회로기판(232)이 고정 배치됨에 따라 상기 자이로 센서(260)의 평탄도를 1° 이내로 확보할 수 있다.
실시예는 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 예를 들어, 실시예에 의하면 수평좌표축(x축) 방향에 수직하며 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치된 제2 회로기판(232) 상에 자이로 센서(260)를 배치함에 따라 카메라 모듈의 크기를 하우징(225)의 수평 폭 수준으로 크기를 제어함에 따라 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 종래 내부기술에서 수평좌표축(x축) 방향으로 연장 배치되며 자이로 센서가 배치되던 회로기판 영역인 약 3~4mm 이상(약 25% 이상) 영역을 감소시킬 수 있으므로 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 상기 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보함으로써 자이로 센서의 높은 정밀도를 확보하면서 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예의 카메라 모듈에서는 쉴드 캔(210)에 지지브라켓(262)이 구비하며, 지지브라켓(262)에 상기 제2 회로기판(232)이 배치되는 가이드 홈(262R)을 포함함으로써 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과와 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 카메라 모듈의 자이로 센서의 배치와 관련하여, 자이로 센서(260)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키고, 또한 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예와 같이 쉴드 캔(210)에 지지브라켓(262)이 구비하며, 지지브라켓(262)에 상기 제2 회로기판(232)이 배치되는 가이드 홈(262R)을 포함함으로써 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라, 자이로 센서(260)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 열이 많이 발생하는 이미지 센서(240)로부터 이격배치시킴으로써 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키면서 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 쉴드 캔(210)의 차폐효과와 더불어, 지지브라켓(262)에 의해 EMI, EMC 등의 차폐의 복합적 기술적 효과가 있다.
다음으로, 다른 실시예에 의하면, 실시예의 카메라 모듈에서는 쉴드 캔(210)이 가이드 돌출부(210P)을 구비하며, 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과와 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 다른 실시예에 의하면, 쉴드 캔(210)이 가이드 돌출부(210P)을 구비하며, 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치될 수 있다. 이에 따라 자이로 센서(260)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 열이 많이 발생하는 이미지 센서(240)로부터 이격배치시킴으로써 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키면서 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 내용에 한정되지 않으며, 발명의 설명으로부터 파악되는 것을 포함한다.
도 1은 제1 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 A1-A1'선을 따른 부분 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 사시도.
도 5는 제2 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 쉴드 캔의 부분 사시도
도 7은 도 5에 도시된 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 사시도.
도 8은 도 6에 도시된 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 배면 사시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
(제1 실시예)
도 1은 제1 실시예의 카메라 모듈(201)을 나타낸 사시도이다. 또한 도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(201)의 부분 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(201)의 A1-A1'선을 따른 부분 단면도이다. 또한 도 4는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(201)의 부분 사시도이다.
실시예에서 빛의 광축에 평행한 방향을 z축이라고 할 수 있으며, 광축에 수직인 면을 xy평면으로 할 수 있고, xy평면에서 x축과 y축은 상호 수직한 방향으로 정의될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이때 x축은 수평좌표축으로, y축은 수직좌표축으로 정의될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
우선 도 1을 참조하면, 실시예의 카메라 모듈(201)은, 이미지 센서(240)가 배치되는 회로기판(230)과, 상기 이미지 센서(240)의 센서면 전방에 배치되는 렌즈부(220)와, 상기 렌즈부(220) 및 상기 이미지 센서(240)를 수납하는 하우징(225)을 포함할 수 있다.
또한 실시예의 카메라 모듈(201)은, 상기 회로기판(230) 상에 배치되어 움직임을 감지하는 자이로 센서(260) 및 상기 자이로 센서(260)의 입출력 신호에 따라 상기 렌즈부(220)를 구동하는 액추에이터(미도시)를 제어하는 구동회로소자(250)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(230)은 상기 이미지 센서(240)가 배치되는 제1 회로기판(231)과, 상기 자이로 센서(260)와 상기 구동회로소자(250)가 배치되는 제2 회로기판(232) 및 상기 제1 회로기판(231)과 상기 제2 회로기판(232)을 연결하는 연결기판(233)을 포함할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 실시예의 카메라 모듈(201)은, 상기 하우징(225)의 바깥쪽 면에 쉴드 캔(210)이 추가로 설치될 수 있다. 상기 쉴드 캔(210)은 커버 하우징으로 칭해질수도 있다. 상기 쉴드 캔(210)은 스틸(SUS) 등의 금속재질 등으로 형성되어, 카메라 모듈로 유입 및 유출되는 전자기파를 차폐할 수 있으며, 또한 카메라 모듈로의 이물질의 유입을 방지할 수 있다.
다음으로, 실시예의 카메라 모듈(201)에서 이미지 센서(240)는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 또는 CCD(Charge Coupled Device) 등의 고체촬상 소자와 이 고체촬상 소자로부터 출력된 아날로그 전기신호를 디지털값으로 변환 출력하는 아날로그-디지털 변환부를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(201)의 부분 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(201)의 A1-A1'선을 따른 부분 단면도로서, 이하 도 2와 도 3을 참조하여 실시예를 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 실시예에서 렌즈부(220)는 소정의 경통(222)과 렌즈(224)가 장착될 수 있다. 상기 렌즈(224)는 단일 또는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 하우징(225)에는 상기 렌즈부(220)를 구동할 수 있는 액추에이터(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 액추에이터는 보이스코일 모터, 마이크로 액츄에이터, 실리콘 액츄에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀방식, 바이모프 방식, 정전기력방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 실시예에 따르면, 액츄에이터는 하나 또는 복수의 렌즈(224)를 지지하여, 소정의 제어부의 제어신호에 상기 렌즈(224)를 상하로 움직여 오토 포커싱 기능을 수행할 수도 있고, 상기 렌즈(224)를 좌우로 움직여 손떨림 보정 기능을 수행할 수도 있으며, 상기 렌즈(224)를 상하좌우로 움직여 오토포커싱 기능 및 손떨림 보정 기능을 수행할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 실시예는 자이로 센서(260)를 채용함으로써 카메라 모듈의 움직임을 검출하여 렌즈를 움직여 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 OIS 기술을 구현할 수 있다.
카메라 모듈의 움직임은 크게 축을 따라 움직이는 선형 움직임과, 축을 중심으로 회전하는 회전 움직임을 포함할 수 있다.
우선, 상기 선형 움직임은, 도 1에서와 같이, 카메라 모듈의 수평좌표축(x축) 방향의 움직임과, 카메라 모듈의 수직좌표축(y축) 방향의 움직임과, 카메라 모듈의 전후 방향으로 배치된 광축(z축) 방향의 움직임을 포함할 수 있다.
다음으로 회전 움직임은, 도 1에서와 같이, 카메라 모듈의 수평좌표축(x축)을 회전축으로 하여 상하방향의 회전 움직임을 의미하는 피치(pitch)와, 카메라 모듈의 수직좌표축(y축)을 회전축으로 하여 좌우방향의 회전 움직임을 의미하는 요(yaw)와, 카메라 모듈의 전후방향으로 지나는 광축(z축)을 회전축으로 한 회전 움직임을 의미하는 롤(roll)을 포함할 수 있다.
실시예에서 자이로 센서(260)는 2차원의 이미지 프레임에서 큰 움직임을 나타내는 피치(pitch)와 요(yaw)의 두 가지 회전 움직임 양을 검출하는 2축 자이로 센서를 채용할 수 있고, 더욱 정확한 손떨림 보정을 위해 피치, 요 및 롤의 움직임 양을 모두 검출하는 3축 자이로 센서를 채용할 수도 있다. 상기 자이로 센서(260)에 의해 검출된 피치, 요, 롤에 해당하는 움직임은, 손떨림 보정 방식 및 보정 방향에 따라 적절한 물리량으로 변환될 수 있다.
다음으로, 도 4는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(201)의 부분 사시도이다.
실시예에서 회로기판(230)은 상기 이미지 센서(240)가 배치되는 제1 회로기판(231)과, 상기 자이로 센서(260)가 배치되는 제2 회로기판(232)을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(230)은 상기 제1 회로기판(231)과 상기 제2 회로기판(232)을 연결하는 연결기판(233)을 포함할 수 있으며, 상기 제2 회로기판(232)에는 구동회로소자(250)가 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 회로기판(230)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 모든 기판을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 회로기판(231)과 제2 회로기판(232)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB)일 수 있으며, 연결기판(233)은 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB) 또는 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 상기 제1 회로기판(231)은 카메라 모듈의 수평좌표축(x축) 방향으로 연장배치될 수 있으며, 상기 제2 회로기판(232)은 상기 수평좌표축(x축) 방향에 수직한 상기 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
이를 통해, 실시예에 의하면 자이로 센서(260)가 상기 제2 회로기판(232) 상에 배치됨으로써 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 비공개 내부기술에서 카메라 모듈의 수평좌표축(x축) 방향으로 회로기판(230)의 길이가 약 15mm를 차지함에 따라 초소형 카메라 모듈을 구현하는데 한계가 있었다.
그런데, 도 2와 같이 수평좌표축(x축) 방향에 수직하며 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치된 제2 회로기판(232) 상에 자이로 센서(260)를 배치함에 따라 카메라 모듈의 크기를 하우징(225)의 수평 폭(L1) 수준으로 크기를 제어함에 따라 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 종래 내부기술에서 수평좌표축(x축) 방향으로 연장 배치되며 자이로 센서가 배치되던 회로기판 영역인 약 3~4mm 이상(약 25% 이상) 영역을 감소시킬 수 있으므로 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예에 의하면, 자이로 센서(260)가 수평좌표축(x축) 방향에 수직하며 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치된 제2 회로기판(232) 상에 자이로 센서(260)를 배치함에 따라, 자이로 센서(260)의 중심 축은 수평좌표축(x축) 방향에 수평하되 광축(z축) 방향에 수직할 수 있다.
이에 따라 실시예에서 자이로 센서(260)의 측정데이터에 있어서 피치 움직임은 롤로, 롤의 움직임은 피치로 상호 대체하여 제어할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 캔(210)에는 지지브라켓(262)이 구비되며, 지지브라켓(262)에 상기 제2 회로기판(232)이 배치되는 가이드 홈(262R)을 포함할 수 있다.
이에 따라 상기 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보할 수 있다. 예를 들어, 실시예와 같이 상기 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 약 1° 이내로 매우 정밀하게 확보할 수 있다.
종래기술에서는 자이로 센서의 중심을 광축 방향에 평행한 방향이 아닌 수직한 방향으로 배치하는 시도를 하지 못했으며, 특히 자이로 센서에서는 평탄도가 그 데이터의 정밀도에서 중요하므로, 자이로 센서의 중심을 광축 방향에 수평하지 않는 방향으로 배치하는 시도가 없다.
그런데, 실시예의 카메라 모듈에서는 쉴드 캔(210)에 지지브라켓(262)이 구비하며, 지지브라켓(262)에 상기 제2 회로기판(232)이 배치되는 가이드 홈(262R)을 포함함으로써 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과와 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다. 상기 가이드 홈(262R)은 리세스로 칭해질 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 카메라 모듈의 자이로 센서의 배치와 관련하여, 자이로 센서가 카메라 모듈과 멀어질수록 각가속도 오차확률이 높아지는 문제가 있으며, 가까울수록 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율 또한 높아지는 기술적 모순이 있는 상황이다.
그런데, 실시예와 같이 쉴드 캔(210)에 지지브라켓(262)이 구비하며, 지지브라켓(262)에 상기 제2 회로기판(232)이 배치되는 가이드 홈(262R)을 포함함으로써 지지브라켓(262)의 가이드 홈(262R)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라, 자이로 센서(260)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 열이 많이 발생하는 이미지 센서(240)로부터 이격배치시킴으로써 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키면서 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 쉴드 캔(210)의 차폐효과와 더불어, 지지브라켓(262)에 의해 EMI, EMC 등의 차폐의 복합적 기술적 효과도 있다.
(제2 실시예)
도 5는 제2 실시예의 카메라 모듈(202)을 나타낸 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 제2 실시예의 카메라 모듈(202)의 쉴드 캔(210)의 부분 사시도이며, 도 7은 도 5에 도시된 제2 실시예의 카메라 모듈(202)의 부분 사시도이고, 도 8은 도 6에 도시된 제2 실시예의 카메라 모듈(202)의 배면 사시도이다.
제2 실시예는 제1 실시예의 기술적 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제2 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 제2 실시예의 카메라 모듈(202)은, 이미지 센서(240)가 배치되는 회로기판(230)과, 상기 이미지 센서(240)의 센서면 전방에 배치되는 렌즈부(220)와, 상기 렌즈부(220) 및 상기 이미지 센서(240)를 수납하는 하우징(225)을 포함할 수 있다.
또한 제2 실시예의 카메라 모듈(202)은, 상기 회로기판(230) 상에 배치되어 움직임을 감지하는 자이로 센서(260) 및 상기 자이로 센서(260)의 입출력 신호에 따라 상기 렌즈부(220)를 구동하는 액추에이터(미도시)를 제어하는 구동회로소자(250)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(230)은 상기 이미지 센서(240)가 배치되는 제1 회로기판(231)과, 상기 자이로 센서(260)와 상기 구동회로소자(250)가 배치되는 제2 회로기판(232) 및 상기 제1 회로기판(231)과 상기 제2 회로기판(232)을 연결하는 연결기판(233)을 포함할 수 있다.
이때 도 5를 참조하면, 제2 실시예의 카메라 모듈(202)은, 상기 하우징(225)의 바깥쪽 면에 쉴드 캔(210)이 설치될 수 있다. 상기 쉴드 캔(210)은 커버 하우징으로 칭해질 수도 있다. 상기 쉴드 캔(210)은 스틸(SUS) 등의 금속재질 등으로 형성되어, 카메라 모듈로 유입 및 유출되는 전자기파를 차폐할 수 있으며, 또한 카메라 모듈로의 이물질의 유입을 방지할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 실시예의 카메라 모듈(202)의 쉴드 캔(210)의 부분 사시도이다.
도 6을 참조하면, 제2 실시예의 카메라 모듈(202)의 쉴드 캔(210)은 하나 이상의 가이드 돌출부(210P)를 포함할 수 있다.
상기 가이드 돌출부(210P)는 수직좌표축(y축) 방향에 평행하며 수평자표축(x축) 방향에 수직한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
상기 가이드 돌출부(210P)는 상기 쉴드 캔(210)의 재질과 동일하거나 유사한 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 7은 도 5에 도시된 제2 실시예의 카메라 모듈(202)의 부분 사시도이고, 도 8은 도 6에 도시된 제2 실시예의 카메라 모듈(202)의 배면 사시도이다.
잠시 도 5를 참조하면, 제2 실시예에서 회로기판(230)은 이미지 센서(240)가 배치되는 제1 회로기판(231)과, 자이로 센서(260)가 배치되는 제2 회로기판(232)을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(230)은 상기 제1 회로기판(231)과 상기 제2 회로기판(232)을 연결하는 연결기판(233)을 포함할 수 있으며, 상기 제2 회로기판(232)에는 구동회로소자(미도시)가 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 상기 제1 회로기판(231)은 카메라 모듈의 수평좌표축(x축) 방향으로 연장배치될 수 있으며, 상기 제2 회로기판(232)은 상기 수평좌표축(x축) 방향에 수직한 상기 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
이를 통해, 실시예에 의하면 자이로 센서(260)가 상기 제2 회로기판(232) 상에 배치됨으로써 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 앞서 기술한 바와 같이 비공개 내부기술에서 카메라 모듈의 수평좌표축(x축) 방향으로 회로기판(230)의 길이가 약 15mm를 차지함에 따라 초소형 카메라 모듈을 구현하는데 한계가 있었다.
그런데, 도 5와 같이 수평좌표축(x축) 방향에 수직하며 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치된 제2 회로기판(232) 상에 자이로 센서(260)를 배치함에 따라 카메라 모듈의 크기를 하우징(225)의 수평 폭 수준으로 크기를 제어함에 따라 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 종래 내부기술에서 수평좌표축(x축) 방향으로 연장 배치되며 자이로 센서가 배치되던 회로기판 영역인 약 3~4mm 이상(약 25% 이상) 영역을 감소시킬 수 있으므로 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다시 도 7과 도 8을 참조하면, 제2 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 캔(210)에는 하나 이상의 가이드 돌출부(210P)를 포함할 수 있다. 상기 가이드 돌출부(210P)는 수직좌표축(y축) 방향에 평행하며 수평자표축(x축) 방향에 수직한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
이에 따라 상기 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보할 수 있다. 예를 들어, 실시예와 같이 상기 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 약 1° 이내로 매우 정밀하게 확보할 수 있다.
한편, 자이로 센서에서는 평탄도가 그 데이터의 정밀도에서 중요하므로, 종래기술에서는 자이로 센서의 중심을 광축 방향에 평행한 방향이 아닌 수직한 방향으로 배치하는 시도를 하지 못했다.
그런데, 실시예의 카메라 모듈에서는 쉴드 캔(210)이 가이드 돌출부(210P)을 구비하며, 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(260)의 평탄도를 높게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과와 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 앞서 기술한 바와 같이, 카메라 모듈의 자이로 센서의 배치와 관련하여, 자이로 센서가 카메라 모듈과 멀어질수록 각가속도 오차확률이 높아지는 문제가 있으며, 가까울수록 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율 또한 높아지는 기술적 모순이 있는 상황이었다.
그런데, 제2 실시예와 같이 쉴드 캔(210)이 가이드 돌출부(210P)을 구비하며, 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치됨에 따라 가이드 돌출부(210P)에 제2 회로기판(232)이 견고하게 고정 배치될 수 있다. 이에 따라 자이로 센서(260)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 열이 많이 발생하는 이미지 센서(240)로부터 이격배치시킴으로써 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키면서 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 제1 방향으로 연장되는 제1 회로기판;
    상기 제1 회로기판 상에 배치되는 이미지 센서;
    상기 이미지 센서 상에 배치되며 렌즈부를 구비하는 하우징;
    상기 하우징을 커버하는 쉴드 캔;
    상기 제1 방향에 수직하며 광축 방향에 평행한 제2 방향으로 연장되며 상기 제1 회로기판과 전기적으로 연결된 제2 회로기판; 및
    상기 제2 회로기판에 배치되어 움직임을 감지하는 자이로 센서;를 포함하며,
    상기 쉴드 캔과 이격되어 배치되는 지지브라켓;을 포함하고,
    상기 자이로 센서는, 상기 하우징과 상기 지지브라켓 사이에 배치되고,
    상기 쉴드 캔은 상기 자이로 센서를 상기 제1 및 제2 방향과 수직하는 제3 방향으로 오버랩하는, 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자이로 센서는,
    상기 제2 회로기판 및 상기 지지브라켓과 중첩되어 배치되는, 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지브라켓은 오목한 리세스 영역을 포함하며,
    상기 자이로 센서는 상기 지지브라켓의 리세스 영역과 중첩되어 배치되는, 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지브라켓은 오목한 리세스 영역을 포함하며,
    상기 제2 회로기판은 상기 지지브라켓의 리세스 영역과 중첩되어 배치되는, 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자이로 센서의 중심 축은, 상기 제1 방향에 수평하되 상기 광축 방향에 수직한 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드 캔은 측벽에 관통부를 포함하는, 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지지브라켓의 수평 폭은 상기 제2 회로기판의 수평 폭보다 큰, 카메라 모듈.
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