KR101051457B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

카메라 모듈이 개시된다. 이 카메라 모듈은 광축을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴과 이격 배치되고, 전압 인가 시 상기 광축에 수직한 방향으로 진동하는 압전 액추에이터; 및 상기 렌즈 배럴과 상기 압전 액추에이터 사이에 개재되고, 상기 압전 액추에이터의 진동을 회전력으로 변환하고 이 회전력을 상기 렌즈 배럴을 전진 또는 후진시키기 위한 구동력으로 다시 변환하는 캠부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 카메라 모듈과 압전 액추에이터 사이에 캠부가 개재됨으로써 렌즈 배럴이 틸트(tilt)되지 않고 안정적으로 전진 또는 후진 할 수 있다.
렌즈 배럴, 틸트, 캠부,

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 카메라 또는 카메라 모듈이 구비되는 이동통신 단말기의 제작 기술의 발달에 따라 소형, 경량화된 카메라 모듈이 제공되고 있다.
또한, 최근 모바일용 카메라 모듈 패키지는 고화소 및 고기능화됨에 따라, 일반 고사양의 디지털 카메라와 유사한 성능을 갖출 정도로 급격한 기술개발이 진행되고 있고, 특히 오토 포커싱(Auto focusing) 기술을 모바일용 크기에 구현하려는 시도가 다각적으로 진행되고 있다.
종래 오토 포커싱 기술을 구현하기 위해 압전 액추에이터를 사용하는 카메라모듈이 개시된바 있다. 이와 같은 종래의 기술에 따르면, 렌즈 배럴을 전진 및 후진시키는 구동력을 제공하는 압전 액추에이터는 렌즈 배럴에 외팔보 형태로 연결되는 구조를 갖는다.
이와 같이 압전 액추에이터가 렌즈 배럴에 외팔보 형태로 연결됨에 따라, 렌 즈 배럴의 틸트(tilt) 발생 가능성이 높다는 문제가 있다.
본 발명은 렐즈 배럴의 틸트가 발생하지 않도록 구성된 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광축을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴과 이격 배치되고, 전압 인가 시 상기 광축에 수직한 방향으로 진동하는 압전 액추에이터; 및 상기 렌즈 배럴과 상기 압전 액추에이터 사이에 개재되고, 상기 압전 액추에이터의 진동을 회전력으로 변환하고 이 회전력을 상기 렌즈 배럴을 전진 또는 후진시키기 위한 구동력으로 다시 변환하는 캠부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
상기 캠부는, 상기 렌즈 배럴을 둘러싸는 실린더 형상으로 이루어지고, 상기 압전 액추에이터와 접촉되어 상기 광축을 중심으로 회전하는 캠 몸체; 상기 렌즈 배럴에서 상기 광축에 수직한 방향으로 연장된 돌출부; 및 상기 광축에 대해 경사지도록 상기 캠 몸체에 형성되고, 상기 돌출부가 삽입되는 장공부를 포함하고, 상기 캠 몸체가 회전 할 때, 상기 돌출부가 상기 장공부를 따라 이동할 수 있다.
상기 돌출부는 한 쌍으로 이루어지고, 상기 한 쌍의 돌출부는 상기 광축을 중심으로 대칭되도록 배치되고, 상기 장공부는 상기 한 쌍의 돌출부에 상응하여 상기 캠 몸체에 형성될 수 있다.
상기 압전 액추에이터는, 전압의 인가 시 진동하는 압전 소자; 및 상기 압전 소자의 진동방향 단부에 마련되고, 상기 캠 몸체와 접촉하는 진동부재를 포함할 수 있다.
상기 진동부재는 상기 캠 몸체의 단부에 접촉할 수 있다.
상기 캠 몸체 및 상기 진동 부재는 각각 자석 및 자성체를 포함하여 이루어지거나 자성체 및 자석을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 카메라 모듈과 압전 액추에이터 사이에 캠부가 개재됨으로써 렌즈 배럴이 틸트(tilt)되지 않고 안정적으로 전진 또는 후진 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 분해 사시도이 다. 여기서 F는 전방을 나타내고, La는 광축을 의미한다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은 렌즈 배럴(110)과, 압전 액추에이터(130)와, 캠부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
렌즈 배럴(110)은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈(미도시)를 구비하고, 피사체(미도시)에 대한 초점을 맞추기 위해 광축(La)을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 압전 액추에이터(130)는 렌즈 배럴(110)과 이격 배치될 수 있고, 전압 인가 시 광축(La)에 수직한 방향으로 진동할 수 있다.
이 압전 액추에이터(130)는 지지부재(132)와, 압전 소자(134)와, 진동부재(136)를 포함하여 이루어질 수 있다.
지지부재(132)는 일정한 질량을 가지며, 압전 액추에이터(130)의 다른 구성 요소를 지지한다. 지지부재(132)는 금속으로 이루어질 수 있다. 지지부재(132)는 후술하는 압전 소자(134)의 진동방향의 일 단부에 마련될 수 있다. 지지부재(132)는 후술하는 베이스(180)에 마련된 압전 액추에이터 지지부(182)에 결합되어 고정될 수 있다.
압전 소자(134)는 상호 적층된 다수의 압전판(미도시)을 포함하여 이루어질 수 있고, 전압이 인가되면 신장과 수축을 반복하며 진동한다. 이 경우, 압전 소자(134)에는 톱니 형태의 펄스 전압이 인가될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
진동부재(136)는 압전 소자(134)의 타 단부에 마련될 수 있다. 진동부재(136)는 로드(rod) 형상으로 이루어질 수 있다. 이 진동부재(136)는 후술하는 캠 부(150)의 캠 몸체(152)와 접촉하여 압전 소자(134)의 진동을 캠 몸체(152)에 전달한다. 이에 따라 캠 몸체(152)는 광축(La)을 중심으로 회전할 수 있다.
이러한 압전 액추에이터(130)는 SIDM(Smooth Impact Drive Mechanism)방식의 압전 액추에이터일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 렌즈 배럴(110)과 압전 액추에이터(130) 사이에 캠부(150)가 개재될 수 있다. 캠부(150)는 압전 액추에이터(130)의 진동을 회전력으로 변환하고 이 회전력을 렌즈 배럴(110)을 전진 또는 후진 시키기 위한 구동력으로 다시 변환한다.
이러한 캠부(150)는 캠 몸체(152)와, 돌출부(154)와, 장공부(156)를 포함하여 이루어질 수 있다.
캠 몸체(152)는 렌즈 배럴(110)을 둘러싸는 실린더 형상으로 이루어질 수 있다. 캠 몸체(152)는 반 실린더 형상으로 제작된 두 개의 부재가 결합됨으로써 형성될 수 있다.
캠 몸체(152)는 후술하는 베이스(180)에 마련된 캠 지지부(184)에 지지될 수 있다. 보다 상세히, 캠 지지부(184)는 도 1에서 볼 때 캠 몸체(152)의 후방측 단부에 접하는 바닥부(184a)와 캠 몸체(152)의 외주면에 접하는 측벽(184b)으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 캠 지지부(184)는 캠 몸체(152)를 회전 가능하게 지지한다. 이 경우, 캠 몸체(152)와 캠 지지부(184) 사이에 구리스 등이 개재될 수 있다. 다만, 이에 국한되지 않고 캠 몸체(152)의 회전을 원할하게 하기 위한 다양한 부재 가 개재될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 포함된 렌즈 배럴과, 압전 액추에이터와, 캠부가 각각 결합된 상태를 전방측에서 바라본 도면이다. 도 2를 참조하면, 캠 몸체(152)는 압전 액추에이터(130)와 접촉한다.
보다 상세히, 캠 몸체(152)는 압전 액추에이터(130)의 진동부재(136)와 접촉한다. 이 경우, 진동부재(136)는 캠 몸체(152)의 후방측 단부에 접촉할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 압전 액추에이터(130)의 압전 소자(134)가 진동하는 경우, 이러한 진동이 진동부재(136)를 통해 캠 몸체(152)에 전달되고 진동부재(136)와 캠 몸체(152)의 마찰에 의해 캠 몸체(152)는 회전한다.
돌출부(154)는 렌즈 배럴(110)의 외주면에 형성된다. 이 돌출부(154)는 광축(La) 방향에 수직한 방향으로 연장된다.
이 돌출부(154)는 광축(La)을 중심으로 대칭되는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 돌출부(154)는 광축(La)을 중심으로 대칭되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 장공부(156)는 캠 몸체(152)에 형성된다. 이 장공부(156)는 광축(La)에 대해 경사지도록 연장 형성된 구멍으로서, 돌출부(154)가 삽입될 수 있다. 이 장공부(156)은 한 쌍의 돌출부(154)에 상응하여 캠 몸체(152)에 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 포함된 캠부의 작동을나타내는 개략적인 도면이다. 이하, 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 캠부의 작동 을 설명한다.
압전 액추에이터(130)의 압전 소자(134)에 톱니 형태의 펄스 전압이 인가 되면 압전 소자(134)는 광축(La)에 수직한 방향으로 신축하며 R1 방향으로 진동한다. 이 경우, 압전 소자(134)의 진동방향의 단부에 마련된 진동부재(136)도 동시에 R1 방향으로 진동한다.
이 경우, R1 방향으로 진동하는 진동부재(136)와 접촉하고 있는 캠 몸체(152)는 광축(La)을 중심으로 R2 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 돌출부(154)는 장공부(156)를 따라 R3 방향으로 이동할 수 있다. 이 경우, 렌즈 배럴(110)은 광축(La)을 따라 R4 방향으로 전진 또는 후진할 수 있다.
이와 같이 작동하는 캠부(150)를 포함하는 본 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은 압전 액추에이터가 렌즈 배럴에 외팔보 형태로 연결되던 종래 기술과 달리 렌즈 배럴(110)과 압전 액추에이터(130) 사이에 캠부(150)가 개재됨으로써 렌즈 배럴(110)이 틸트(tilt)되지 않고 안정적으로 전진 또는 후진 할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 캠 몸체(152) 및 진동부재(134)는 각각 자석 및 자성체를 포함하여 이루어질 수 있다. 또는 캠 몸체(152) 및 진동부재(134)는 각각 자성체 및 자석을 포함하여 이루어질 수 있다.
이에 따라 캠 몸체(152)와 진동부재(134)는 효과적으로 접촉할 수 있고, 진동부재(134)가 캠 몸체(152)에 압전 소자의 진동을 효과적으로 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 진동부재(134)를 캠 몸체(152)를 효과적으로 접촉시키기 위해 스프링과 같은 가압부재(미도시)를 사용할 수 있다. 이와 같이 가압부재는 도 1에서 볼 때 진동부재(134)와 베이스(180) 사이에 개재될 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은 도 1에서 도시된 바와 같이 하우징(170)과 베이스(180)을 더 포함할 수 있다. 하우징(170)은 렌즈 배럴(110)과, 압전 액추에이터(130)와, 캠부(150)를 내부에 포함하도록 형성될 수 있다. 하우징(170)의 후부는 이미지 센서(미도시)가 장착되는 베이스(180)에 의해 밀폐될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 포함된 렌즈 배럴과 압전 액추에이터와 캠부를 전방측에서 바라본 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 렌즈 배럴 130 : 압전 액추에이터
132 : 지지부재 134 : 압전 소자
136 : 진동부재 150 : 캠부
152 : 캠 몸체 154 : 돌출부
156 : 장공부

Claims (6)

  1. 광축을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴과 이격 배치되고, 전압 인가 시 상기 광축에 수직한 방향으로 진동하는 압전 액추에이터; 및
    상기 렌즈 배럴과 상기 압전 액추에이터 사이에 개재되고, 상기 압전 액추에이터의 진동을 회전력으로 변환하고 이 회전력을 상기 렌즈 배럴을 전진 또는 후진시키기 위한 구동력으로 다시 변환하는 캠부를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캠부는,
    상기 렌즈 배럴을 둘러싸는 실린더 형상으로 이루어지고, 상기 압전 액추에이터와 접촉되어 상기 광축을 중심으로 회전하는 캠 몸체;
    상기 렌즈 배럴에서 상기 광축에 수직한 방향으로 연장된 돌출부; 및
    상기 광축에 대해 경사지도록 상기 캠 몸체에 형성되고, 상기 돌출부가 삽입되는 장공부를 포함하고,
    상기 캠 몸체가 회전 할 때, 상기 돌출부가 상기 장공부를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌출부는 한 쌍으로 이루어지고, 상기 한 쌍의 돌출부는 상기 광축을 중심으로 대칭되도록 배치되고,
    상기 장공부는 상기 한 쌍의 돌출부에 상응하여 상기 캠 몸체에 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 압전 액추에이터는,
    전압의 인가 시 진동하는 압전 소자; 및
    상기 압전 소자의 진동방향 단부에 마련되고, 상기 캠 몸체와 접촉하는 진동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진동부재는 상기 캠 몸체의 단부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠 몸체 및 상기 진동 부재는 각각 자석 및 자성체를 포함하여 이루어지거나 자성체 및 자석을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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