KR100643464B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR100643464B1
KR100643464B1 KR1020050089295A KR20050089295A KR100643464B1 KR 100643464 B1 KR100643464 B1 KR 100643464B1 KR 1020050089295 A KR1020050089295 A KR 1020050089295A KR 20050089295 A KR20050089295 A KR 20050089295A KR 100643464 B1 KR100643464 B1 KR 100643464B1
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lens unit
light
camera module
refractive mirror
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KR1020050089295A
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이상규
전자경
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 전기적인 신호에 의하여 반사면의 곡률이 변화되는 미러를 다양한 구조로 설계함으로써 구동부의 제어에 의하여 렌즈가 이동되는 종래의 초점 형성 구조를 개선하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 반사각을 조정하여 입사된 빛을 반사시키는 굴절형 미러; 상기 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈부; 및 상기 렌즈부를 관통한 빛을 전기신호로 변환하는 광변환소자를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 빛을 굴절시키는 제1렌즈부; 반사각을 조정하여 상기 제1렌즈부를 통하여 굴절된 빛을 반사시키는 굴절형 미러; 상기 반사된 빛을 굴절시키는 제2렌즈부; 및 상기 제2렌즈부를 관통한 빛을 전기신호로 변환하는 광변환소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 굴절형 미러, 렌즈부, 광변환 소자의 설계 구조를 다양하게 함에 따라 종래의 카메라 모듈의 크기를 약 50％이하로 감소시킬 수 있고, 렌즈부의 구동에 소모되는 전력량을 크게 줄일 수 있으며, 카메라 모듈의 동작 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 신속하고 정확하게 초점을 형성할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
도 1은 종래의 구동부에 의하여 렌즈 초점이 조정되는 카메라 모듈(10)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈부, 굴절형 미러 및 광변환소자의 설계 구조를 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 광변환소자가 위치되는 하우징 영역을 도시한 부분 상면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 굴절형 미러가 회로부에 의하여 반사면의 곡률을 변화시키는 형태를 예시적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈의 굴절형 미러, 렌즈부, 적외선 차단필터 및 광변환소자의 설계 구조를 도시한 측단면도.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈의 굴절형 미러, 렌즈부, 적외선 차단필터 및 광변환소자의 설계 구조를 도시한 측단면도.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 광변환소자가 위치되는 하우징 영역을 도시한 부분 상면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 카메라 모듈 110: 렌즈부
120: 굴절형 미러 130: 광변환소자
140: 회로부 142: CDS/AGC
144: 영상처리모듈 146: 드라이버 회로
150: 적외선 차단필터
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기적인 신호에 의하여 반사면의 곡률이 변화되는 미러를 다양한 구조로 설계함으로써 구동부의 제어에 의하여 렌즈가 이동되는 종래의 초점 형성 구조를 개선하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
현재, 핸드폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 노트북 등과 같은 이동통신단말기에는, 기존의 DSC(Digital Still Camera)에 사용되던 줌형 카메라 모듈이 내장되어 영상을 촬영하고 저장하는 기능을 구비하고 있다.
이러한 카메라 모듈은 이동통신단말기 뿐만 아니라 차량의 후방감지 장치, 장난감, 공공장소 등의 감시 장치 등에 이용되는데, 일반적인 구조에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래의 구동부에 의하여 렌즈 초점이 조정되는 카메라 모듈(10)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 의하면, 종래의 카메라 모듈(10)은 구동부(12), 렌즈부(14) 및 센서(16)를 포함하여 이루어지는데, 상기 구동부(12)는 모터를 제어하여 이송부재를 구동시키고, 이송부재 상에서 상기 렌즈부(14)는 광축을 따라 전후로 이동된다.
상기 모터로는 VCM(Voice Coil Motor; 음성 코일 모터), 스텝핑 모터, 피에조(piezo) 모터 등이 사용될 수 있으나, 모터가 설치됨으로써 기구적인 공간이 많이 필요하게 되고, 모터 구동에 필요한 전원 소모량이 크다는 단점이 있다.
일반적으로, 상기 렌즈부(14)는 피사체의 초점을 맞춰주는 포커스부, 화상의 배율을 변화시켜주는 변배부, 변배에 따른 상점을 보상해주는 보상부 등으로 구성되며, 상기 포커스부, 변배부, 보상부 각각에는 적어도 하나 이상의 렌즈가 구비된다.
그리고 포커스부의 렌즈 형상은 고정(RIGID)형이므로 배율 조정은 중간의 변배부가 피사체 거리에 따라서 이송부재 및 모터에 의해 이동되고, 이에 따른 상면의 위치 변화를 보상부가 보상함으로써 고정된 상면을 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 센서(16)는 상기 렌즈부(14)가 구동되어 초점이 형성된 빛신호를 입력받아 전기신호로 변환하는 기능을 수행한다.
그러나, 이와 같은 종래의 카메라 모듈의 구조에 의하면, 전술한 바와 같이 기구적 체적이 커지는 점, 모터 자체의 구조적 취약성(가령, 이동통신단말기가 충격에 노출되면 모터에 구비되는 판스프링이 탈착되는 경우가 종종 발생한다)에 의 하여 동작 신뢰성이 저하되는 점, 모터, 이송부재 및 렌즈부 등의 기계적 결합에 따른 구조적 내구성이 저하되는 점, 그리고, 전력 소모량이 커지므로 배터리 용량이 커야 한다는 점 등의 문제점이 상존한다.
따라서, 본 발명은 종래의 구동 모터 및 이송 부재를 대체하여 다양한 설계 구조가 가능한 초점 제어 구조를 형성하고, 작은 전력으로도 구동 가능하며, 기구적 결합에 의한 신뢰성, 내구성을 향상시키며, 그 사이즈를 최소화할 수 있는 구조의 카메라 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 반사각을 조정하여 입사된 빛을 반사시키는 굴절형 미러; 상기 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈부; 및 상기 렌즈부를 관통한 빛을 전기신호로 변환하는 광변환소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 빛을 굴절시키는 제1렌즈부; 반사각을 조정하여 상기 제1렌즈부를 통하여 굴절된 빛을 반사시키는 굴절형 미러; 상기 반사된 빛을 굴절시키는 제2렌즈부; 및 상기 제2렌즈부를 관통한 빛을 전기신호로 변환하는 광변환소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈에 구비되는 상기 굴절형 미러는 굴절형 미러로 입사되는 빛의 경로 및 상기 광변환소자로 입사되는 빛의 경로가 수직을 이 루도록 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈에는 상기 광변환소자로부터 전기신호를 전달받아 피사체상의 초점이 이루는 정확도를 계산하고, 상기 계산된 초점의 정확도에 따라 상기 굴절형 미러로 제어용 전압을 인가하는 회로부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 상기 굴절형 미러는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 기술에 의하여 구현된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 상기 렌즈부는 음의 굴절률을 갖고 피사체 측을 향해 오목면을 갖는 제1렌즈; 양의 굴절률을 갖고 상기 제1렌즈를 통과한 빛을 확장시키는 제2렌즈; 및 상기 제2렌즈를 통과한 빛을 상기 굴절형 미러 측으로 전달하는 제3렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 상기 제1렌즈부는 음의 굴절률을 갖고 피사체 측을 향해 오목면을 갖는 제1렌즈로 이루어지고, 상기 제2렌즈부는 양의 굴절률을 갖고 상기 제1렌즈를 통과한 빛을 확장시키는 제2렌즈와, 상기 제2렌즈를 통과한 빛을 상기 굴절형 미러 측으로 전달하는 제3렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 상기 렌즈부 및 상기 광변환소자는 광축이 기준면과 수직을 이루도록 나란히 위치되고, 상기 굴절형 미러는 상기 렌즈부의 전방에 위치되어 상기 기준면과 수평하게 입사되는 피사체상을 상기 렌즈부 및 광변환소자 측으로 반사시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈의 상기 제1렌즈부는 광축이 기준면과 수평을 이루도록 위치되고, 상기 제2렌즈부는 광축이 상기 기준면과 수직을 이루도록 위치되며, 상기 광변환소자는 광축이 상기 기준면과 수직을 이루도록 하여 상기 제2렌즈부의 밑으로 위치되고, 상기 굴절형 미러는 상기 제1렌즈부 및 상기 제2렌즈부 사이에 위치되어 상기 제1렌즈부를 투과한 피사체상을 상기 제2렌즈부로 반사시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈에는 상기 광변환소자 상에 적외선 차단 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈에 구비되는 상기 굴절형 미러는 외부 인가 전압에 따라 반사면의 곡률을 변화시키는 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 카메라 모듈에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈부(110), 굴절형 미러(120), 광변환소자(130), 회로부(140) 및 적외선차단필터(IR필터)(150)를 포함하여 이루어진다.
우선, 상기 렌즈부(110)는 빛을 굴절시켜 피사체상을 맺고, 상기 굴절형 미러(120)는 렌즈부(110)를 통과한 빛을 반사시킨다.
상기 렌즈부(110)를 통하여 반사된 빛은 광변환소자(130)에 입사되어 전기신 호로 바뀌고, 상기 회로부(140)상에서 영상처리되어 영상 신호로서 이용되거나, 초점이 맞지 않는다고 판단되는 경우 상기 회로부(140)는 전압을 제어하여 굴절형 미러(120)로 공급한다.
상기 굴절형 미러(120)는 회로부(140)로부터 전달된 제어 전압에 따라 반사면의 곡률을 조정하고, 상기 렌즈부(110)를 통과한 빛이 굴절형 미러(120) 상에서 반사되면서 그 반사각이 조정됨으로써 초점이 맞혀지게 된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 굴절형 미러(120)와 렌즈부(110)의 위치는 여러 형태로 설계가능한데, 본 발명의 제1실시예에서는 굴절형 미러(120)가 렌즈부(110)의 후방에 위치된다.
이러한 구조를 통하여, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 종래의 모터 및 이송 부재와 같은 기구적 제어를 통하여 렌즈를 전/후로 이동시키는 구조가 아니라, 전기적 신호를 통하여 굴절형 미러(120)의 반사 곡률을 제어하는 구조를 통하여 초점을 맞추게 된다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 렌즈부(110), 굴절형 미러(120) 및 광변환소자(130)의 설계 구조를 도시한 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 광변환소자(130)가 위치되는 하우징 영역을 도시한 부분 상면도이다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈부(110), 굴절형 미러(120) 및 광변환소자(130)의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 렌즈부(110), 굴절형 미러(120) 및 광변환소자(130)는 세 하우징 영역(a1, a2, a30)에 각각 위치되는데, 렌즈부의 하우징 영역(a1)과 굴절형 미러의 하우징 영역(a2)은 나란히 인접되게 형성되고 그 밑으로 광변화소자의 하우징 영역(a3)이 형성되어 있다.
또한, 상기 광변환소자(130)의 상측으로 적외선 차단필터(150)가 구비되며, 적외선 차단필터(150)는 외부 빛으로부터 방출되는 복사열이 광변환소자(130)에 전달되지 않도록 차단시키는 기능을 한다.
즉, 상기 적외선 차단필터(150)는 가시광선은 투과시키고, 적외선은 반사시켜 외부로 유출되도록 하는 구조를 가진다.
상기 렌즈부(110)는 각각 다른 형태를 가지는 다수개의 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 발명에 의하면, 물리적으로 구동되는 부분이 없으므로 렌즈 바렐을 포함하는 하우징 내부에 고정될 수 있다.
가령, 상기 렌즈부(110)는 제1렌즈(112), 제2렌즈(114), 제3렌즈(116)의 세 개의 렌즈를 구비할 수 있는데, 상기 제1렌즈(112)는 음의 굴절률을 갖고 피사체 측을 향해 오목면을 가짐으로써 피사체측으로부터 넓은 시야각을 확보하고, 충분한 초점거리를 확보하여 외부의 빛을 한 곳으로 모은다.
이때, 상기 제1렌즈(112) 다음으로 개구 조리개(도시되지 않음)가 구비되어 플래어/고스트(flare/Ghost) 발생을 감소시킬 수 있으며, 그 후방으로 제2렌즈(114)가 위치된다.
상기 제2렌즈(114)는 양의 굴절률을 갖고 상기 제1렌즈(112)를 통과한 빛을 확장시키며, 빛을 확장시키기 위하여 피사체측으로 볼록하게 메니스커스 형상을 이 룬다.
상기 제3렌즈(116)는 양측면으로 구면을 형성하여 제2렌즈(114)를 투과한 빛이 안쪽으로 치우치지 않게 하고, 피사체상을 굴절형 미러(120)로 전달한다.
상기 렌즈부(110)에 구비되는 렌즈들은 구면 또는 비구면 형상을 이룸에 있어서, 각 렌즈의 초점거리, 광학 전장(렌즈부 전체의 길이), 렌즈면/조리개에 대한 곡률반경, 중심간격, 굴절률, 광분산도 등이 고려되어 설계됨으로써 왜곡 수차 및 구면 수차 등이 보정되고, 그 위치가 결정된다.
한편, 상기 굴절형 미러(120)는 렌즈부(110)의 후방에 위치되어 렌즈부(110)로부터 전달되는 피사체상을 반사시키고, 반사된 피사체상은 광변환소자(130)로 입사되는 구조를 이룬다.
즉, 상기 굴절형 미러(120)는 렌즈부(110)를 관통되는 빛의 경로와 상기 광변환소자(130)에 입사되는 빛의 경로가 수직을 이루도록 피사체상을 반사시키는데, 굴절형 미러(120)는 렌즈부(110)의 광축과 45도의 각도를 이루고, 또한 광변환소자(130)로 입사되는 광축과 45도의 각도를 이루는 것이 바람직하다.
상기 굴절형 미러(120)는 회로부(140)에 의하여 인가된 전압에 따라 하측 반사면의 곡률을 변화시키며, 반사면의 곡률이 조정됨으로써 상기 광변환소자(130)로 진행되는 피사체상의 반사각이 조정된다.
전술한 구조를 통하여, 상기 렌즈부(110)가 구동되지 않는 대신 광변환소자(130) 상에 정확한 초점의 영상이 맺힐 수 있다.
도 4에 의하면, 렌즈부(110)와 굴절형 미러(120)를 상면으로 위치시키는 하 우징 영역(a3)에 적외선 차단필터(150)와 광변환소자(130)가 위치되는데, 적외선 차단필터(150)와 광변환소자(130)는 굴절형 미러(120)의 위치에 맞추어 오른쪽으로 치우쳐 고정됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 굴절형 미러(120)가 회로부(140)에 의하여 반사면의 곡률을 변화시키는 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.
상기 굴절형 미러(120)는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 기술에 의하여 구현될 수 있으며, 도 4에 도시된 것처럼, 전극을 구비하여 회로부(140)로부터 인가되는 전압의 크기에 따라 반사면이 볼록하게 되거나(a1) 오목하게 되거나(a3) 또는 편평하게 된다(a2).
현재, MEMS 기술에 의하여 구현가능한 굴절형 미러(120)는 반사면 곡률을 16단계로 변화시킬 수 있다.
여기서, MEMS 기술이란 마이크론(백만분의 1미터) 단위의 기계적 구조물과 전자회로가 집적화되어 결합된 시스템을 의미하는 것으로서, 극히 미세한 반사편 구조물을 정밀하게 가공하고, 전자회로를 결합시킴으로써 반사면 전체의 곡률을 조정할 수 있게 된다.
이와 같이 MEMS 기술을 이용하여 굴절형 미러(120)를 구현하면, 종래의 기계적 구조의 카메라 모듈(100)의 크기와 전력 소모를 크게 줄일 수 있으며, 초점을 제어하는 기능도 보다 정밀하게 구현될 수 있다.
상기 광변환소자(130)는, 가령 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 부품으로 구비될 수 있으며, 상기 굴절형 미러(120)로부터 전달된 빛신호를 전기 신호로 변환시킨다.
도 2를 참조하여 설명을 계속하면, 상기 회로부(140)는 CDS/AGC(Correlated Double Sampling Hold & Auto Gain Control)(142), 영상처리모듈(144) 및 드라이버 회로(146)로 구성된다.
상기 CDS/AGC(142)는 광변환소자(130)로부터 출력된 전기 신호의 노이즈 성분을 제거하여 순수 신호 성분만을 추출하고, 추출 과정에서 손실된 신호 성분의 이득을 보상하여 최적의 영상 신호를 출력시킨다.
또한, 상기 영상처리모듈(144)은 상기 전기 신호를 분석하여 하나의 영상을 이루는 픽셀 성분을 조사하고, 화소 영역들이 소정의 설정 수치보다 크게 형성되었는지의 여부를 판단한다.
상기 드라이버 회로(146)는 영상처리모듈(144)의 판단 정보를 전달받고, 굴절형 미러(120)가 반사각을 조절하여 정확한 초점을 형성하도록 제어용 전압을 생성한다.
상기 드라이버 회로(146)는 생성된 전압을 굴절형 미러(120)로 인가시킨다.
이때, 상기 드라이버 회로(146)는 상기 판단 정보에 대응되는 제어용 전압을 생성하기 위하여 매칭 정보를 구비한다.
이하에서, 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 설명한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈은 전술한 본 발명의 제1실시예와 같이 렌즈부, 굴절형 미러, 광변환소자, 적외선 차단필터 및 회로부를 포함하여 이 루어지며, 이들 각 구성부들은 제1실시예와 동일한 기능을 수행하나, 다만 렌즈부, 굴절형 미러, 적외선 차단필터 및 광변환소자의 설계 구조가 달라지는 차이점이 있다.
따라서, 이하에서 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예를 설명함에 있어서 실시예들간의 동일한 구성 및 작용에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈(100a)의 굴절형 미러(120a), 렌즈부(110a), 적외선 차단필터(150a) 및 광변환소자(130a)의 설계 구조를 도시한 측단면도이다.
도 6에 의하면, 본 발명의 제2실시예에 의한 카메라 모듈(100b)은 전술한 제1실시예와 다르게 굴절형 미러(120a)가 위치되는 하우징 영역(b2), 렌즈부(110a)가 위치되는 하우징 영역(b1), 그리고 적외선 차단필터(150a) 및 광변환소자(130a)가 위치되는 하우징 영역(b3)이 순차적으로 적층되는 구조를 가지며, 굴절형 미러(120a)가 렌즈부(100a)에 앞서 피사체상을 입사시키는 점이 상이하다.
상기 굴절형 미러(120a)는 외부로부터 처음 입사되는 피사체상을 반사시켜 렌즈부(110a)로 전달하고, 상기 렌즈부(110a)는 피사체상을 굴절시켜 적외선 차단필터(150a) 및 광변환소자(130a)로 전달한다.
이때, 회로부(도시되지 않음)는 초점이 맞지 않는다고 판단하면 상기 굴절형 미러(120a)로 제어용 전압을 인가하고, 굴절형 미러(120a)는 반사각을 조절하여 렌즈부(110a)를 투과한 빛이 최종적으로 정확한 초점을 이루도록 한다.
상기 렌즈부(110a)는 전술한 바와 같이 제1렌즈(112a), 제2렌즈(114a), 제3 렌즈(116a)로 구성된다.
이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈(100a)은 전술한 제1실시예와 근본적으로 동일한 기능을 수행한다.
참고로, 본 발명의 제2실시예에 의한 카메라 모듈(100a)의 높이(A1)가 제1실시예에 의한 카메라 모듈(100)의 높이(A)보다 커지게 되나, 가로측 방향으로는 축소될 수 있는 구조를 가진다.
이어서, 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈(100b)의 굴절형 미러(120b), 렌즈부(110b), 적외선 차단필터(150b) 및 광변환소자(130b)의 설계 구조를 도시한 측단면도이다.
도 7에 의하면, 본 발명의 제3실시예에 의한 카메라 모듈(100b)은 전술한 제1실시예 및 제2실시예와 다르게 상기 굴절형 미러(120b)가 렌즈부(110b)를 구성하는 렌즈들 사이에 위치되는 구조를 이룬다.
상기 렌즈부(110b)는 제1렌즈(112b), 제2렌즈(114b), 제3렌즈(116b)를 구비하는데, 제1렌즈(112b)는 음의 굴절률을 갖고 피사체 측을 향해 오목면을 가짐으로써 피사체측으로부터 넓은 시야각을 확보하고, 충분한 초점거리를 확보하여 외부의 빛을 한 곳으로 모은다.
상기 제1렌즈(112b)를 투과한 피사체상은 제2렌즈(114b)에 이르기 전에 굴절형 미러(120b)에 의하여 수직 각도를 이루어 반사된 후 제2렌즈(114b)로 진행된다.
상기 제2렌즈(114b) 및 제3렌즈(116b)는 피사체상을 굴절시켜 적외선 차단필 터(150b) 및 광변환소자(130b)로 전달한다.
이때, 회로부(도시되지 않음)는 초점이 맞지 않는다고 판단하면 상기 굴절형 미러(120b)로 제어용 전압을 인가하고, 굴절형 미러(120b)는 반사각을 조절하여 상기 제2렌즈(114b) 및 제3렌즈(116b)를 투과한 피사체상이 정확한 초점을 이루도록 한다.
이와 같은 본 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈(100b)은 전술한 제1실시예 및 제2실시예와 근본적으로 동일한 기능을 수행하는데, 본 발명의 제3실시예에 따른 굴절형 미러(120b)는 제2실시예보다는 상대적으로 작은 사이즈로도 렌즈의 입사각을 확보하기가 한층 수월해진다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 광변환소자(130b)가 위치되는 하우징 영역을 도시한 부분 상면도이다.
도 8에 의하면, 렌즈부(110b)를 상면으로 위치시키는 하우징 영역(c3)에 적외선 차단필터(150b)와 광변환소자(130b)가 위치되는데, 적외선 차단필터(150b)와 광변환소자(130b)는 굴절형 미러(120b)의 위치에 맞추어 중심에 가깝게 고정됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 카메라 모듈(100, 100a, 100b)은 종래의 기구적 구성을 탈피하여 굴절형 미러(120, 120a, 120b)를 구비하고, 용도에 따라 렌즈부(110, 110a, 110b), 굴절형 미러(120, 120a, 120b), 광변환소자(130, 130a, 130b) 등의 설계 구조를 변화시킬 수 있게 되므로 다양한 형태, 사이즈의 카메라 모듈을 제조할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 카메라 모듈에 의하면, 굴절형 미러, 렌즈부, 광변환 소자의 설계 구조를 다양하게 함에 따라 종래의 카메라 모듈의 크기를 약 50％이하로 감소시킬 수 있고, 렌즈부의 구동에 소모되는 전력량을 크게 줄일 수 있으므로 상대적으로 작은 배터리 용량으로도 오랜 시간동안 카메라 모듈이 장착된 기기를 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 모터 자체의 구조적 취약성과 기구간 결합 구조를 배제하여 카메라 모듈의 동작 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 종래 기술에 비하여 보다 신속하고 정확하게 초점을 형성할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 반사각을 조정하여 입사된 빛을 반사시키는 굴절형 미러;
    상기 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈부; 및
    상기 렌즈부를 관통한 빛을 전기신호로 변환하는 광변환소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  2. 빛을 굴절시키는 제1렌즈부;
    반사각을 조정하여 상기 제1렌즈부를 통하여 굴절된 빛을 반사시키는 굴절형 미러;
    상기 반사된 빛을 굴절시키는 제2렌즈부; 및
    상기 제2렌즈부를 관통한 빛을 전기신호로 변환하는 광변환소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 굴절형 미러는
    굴절형 미러로 입사되는 빛의 경로 및 상기 광변환소자로 입사되는 빛의 경로가 수직을 이루도록 위치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광변환소자로부터 전기신호를 전달받아 피사체상의 초점이 이루는 정확 도를 계산하고, 상기 계산된 초점의 정확도에 따라 상기 굴절형 미러로 제어용 전압을 인가하는 회로부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 굴절형 미러는
    MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 기술에 의하여 구현된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈부는
    음의 굴절률을 갖고 피사체 측을 향해 오목면을 갖는 제1렌즈;
    양의 굴절률을 갖고 상기 제1렌즈를 통과한 빛을 확장시키는 제2렌즈; 및
    상기 제2렌즈를 통과한 빛을 상기 굴절형 미러 측으로 전달하는 제3렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제1렌즈부는 음의 굴절률을 갖고 피사체 측을 향해 오목면을 갖는 제1렌즈로 이루어지고,
    상기 제2렌즈부는 양의 굴절률을 갖고 상기 제1렌즈를 통과한 빛을 확장시키는 제2렌즈와, 상기 제2렌즈를 통과한 빛을 상기 굴절형 미러 측으로 전달하는 제3렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈부 및 상기 광변환소자는 광축이 기준면과 수직을 이루도록 나란히 위치되고,
    상기 굴절형 미러는 상기 렌즈부의 전방에 위치되어 상기 기준면과 수평하게 입사되는 피사체상을 상기 렌즈부 및 광변환소자 측으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 제1렌즈부는 광축이 기준면과 수평을 이루도록 위치되고, 상기 제2렌즈부는 광축이 상기 기준면과 수직을 이루도록 위치되며,
    상기 광변환소자는 광축이 상기 기준면과 수직을 이루도록 하여 상기 제2렌즈부의 밑으로 위치되고,
    상기 굴절형 미러는 상기 제1렌즈부 및 상기 제2렌즈부 사이에 위치되어 상기 제1렌즈부를 투과한 피사체상을 상기 제2렌즈부로 반사시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 광변환소자 상에 적외선 차단 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 굴절형 미러는
    외부 인가 전압에 따라 반사면의 곡률을 변화시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100812008B1 (ko) * 2005-12-13 2008-03-10 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 그 제작 방법

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