KR101490755B1

KR101490755B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR101490755B1
Application number: KR20110146360A
Authority: KR
Inventors: 이재혁; 백재호; 이중석
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2015-02-11
Also published as: KR20130077573A

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 하나 이상의 렌즈를 갖는 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴이 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용되는 하우징 및 상기 하우징의 상부에 결합되며, 상기 하우징의 체결홈에 결합되는 돌출체결부가 형성되는 스톱부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 탄성재질로 형성된 스토퍼와, 가이드부 및 지지부를 통하여 외부 충격에 따른 렌즈배럴의 충격랑을 완화할 수 있으므로, 추가적인 구성없이 카메라 모듈의 손상을 방지할 수 있고, 소음 발생을 낮출 수 있으며, 렌즈배럴이 설정된 이동범위 내에서 구동시 예압 발생을 방지하여 전력소모량을 저감할 수 있는 효과가 있다.

Description

카메라 모듈 {CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 렌즈배럴의 완충구조를 개선하여 간단한 구조로 소형화가 가능한 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재 휴대폰, PDA 및 타블렛PC 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 자동초점(Auto Focusing : AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

카메라 모듈은 소형으로 제작되어 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같은 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통해 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.

일반적으로 카메라 모듈의 구성은 이미지센서가 실장된 기판과, 기판상에 밀착 결합된 하우징과 하우징에 장착되는 렌즈배럴 및 렌즈배럴의 하부에 배치되는 적외선 필터로 구성될 수 있다.

이와 같이 구성된 카메라 모듈은 이미지센서에 렌즈의 초점을 자동으로 맞추기 위하여 액츄에이터와 같은 렌즈 구동부를 통해 렌즈가 구성된 렌즈배럴을 광축방향을 따라 이동시킨다.

카메라 모듈은 렌즈배럴이 상하로 자유도를 가지고 움직이기 때문에 외부 충격시 충격이 렌즈배럴이 하우징에 집적 전달되어 충돌에 의한 소음 및 성능 열화 등이 발생하는데, 이를 방지하기 위하여 탄성부재를 개재하여 렌즈배럴에 예압을 주어 외부 충격에 대한 대응을 하고 있다.

그러나, 탄성부재의 탄성력이 예압력으로 작용하여 렌즈배럴의 광축방향으로 구동시 전력 소모가 크고 과도한 외부충격이 발생하면 탄성부재가 영구변형됨으로써, 렌즈배럴의 선형적인 구동이 힘들어 성능 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 최근 카메라 모듈은 고화소화 및 소형화를 만족시키기 위하여 렌즈배럴이 광축방향을 따라 틸트없이 이동하는 것이 중요해짐에 따라 렌즈배럴을 탄성부재로 지지하는 타입 대신 볼에 의한 구름 지지 방식 또는 샤프트에 의한 구동 지지 방식 등이 적용되고 있으며, 이와 같은 경우에는 렌즈배럴의 광축방향 이동에 대한 틸트 발생만 방지할 수 있을 뿐 렌즈배럴에 외부 충격 또는 외력 발생시 렌즈배럴과 다른 구조물과의 충돌에 의한 손상 및 소음이 발생되는 문제점이 있다.

JP 2003-037758 A

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은 외부 충격에 따른 렌즈배럴의 충격량을 완화시킬 수 있고, 이에 따라 소음 발생을 낮출 수 있으며, 렌즈배럴이 설정된 이동범위 내에서 구동시 예압 발생을 방지하여 전력소모량을 저감할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 하나 이상의 렌즈를 갖는 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴이 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용되는 하우징 및 상기 하우징의 상부에 결합되며, 상기 하우징의 체결홈에 결합되는 돌출체결부가 형성되는 스톱부를 포함하되, 상기 스톱부는 상기 렌즈배럴의 상단부가 삽입되는 개구부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 렌즈배럴은 일측에 가이드부가 결합되고, 상기 가이드부는 탄성재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 렌즈배럴은 탄성재질로 형성될 수 있다.
아울러, 상기 하우징은 상기 렌즈배럴이 설정된 이동범위를 이탈하지 않도록 렌즈배럴의 하부를 지지하는 탄성재질의 지지부가 형성될 수 있다.
한편, 상기 렌즈배럴을 광축방향을 따라 이동시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스톱부는 탄성재질로 형성될 수 있다.
이때, 상기 스톱부는 플라스틱, 우레탄, 러버 또는 실리콘 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 스톱부는 상기 렌즈배럴의 상부에 배치되어 상기 렌즈배럴의 상방향 이동 범위를 제한할 수 있다.
아울러, 상기 스톱부는 상기 렌즈배럴의 상단부가 삽입되도록 개구부가 형성될 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴이 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용되는 하우징 및 상기 하우징의 상부에 결합되는 스톱부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 렌즈배럴은 일측에 가이드부가 결합되고, 상기 가이드부는 탄성재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 렌즈배럴은 탄성재질로 형성될 수 있다.
아울러, 상기 하우징은 상기 렌즈배럴이 설정된 이동범위를 이탈하지 않도록 렌즈배럴의 하부를 지지하는 탄성재질의 지지부가 형성될 수 있다.
한편, 상기 렌즈배럴을 광축방향을 따라 이동시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스톱부는 탄성재질로 형성될 수 있다.
이때, 상기 스톱부는 플라스틱, 우레탄, 러버 또는 실리콘 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 스톱부는 상기 렌즈배럴의 상부에 배치되어 상기 렌즈배럴의 상방향 이동 범위를 제한할 수 있다.

삭제

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 탄성재질로 형성된 스토퍼와, 가이드부 및 지지부를 통하여 외부 충격에 따른 렌즈배럴의 충격랑을 완화할 수 있으므로, 추가적인 구성없이 카메라 모듈의 손상을 방지할 수 있고, 소음 발생을 낮출 수 있으며, 렌즈배럴이 설정된 이동범위 내에서 구동시 예압 발생을 방지하여 전력소모량을 저감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 결합사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3의 도면을 참고하여 본 발명에 따른 카메라 모듈의 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 결합사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 하나 이상의 렌즈(L)를 갖는 렌즈배럴(10)과, 상기 렌즈배럴(10)이 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용되는 하우징(20) 및 상기 하우징(20)의 상부에 결합되며, 상기 하우징(20)의 체결홈(21)에 결합되는 돌출체결부(32)가 형성되는 스톱부(30)를 포함할 수 있다.

상기 렌즈배럴(10)은 하나 이상의 렌즈(L)로 구성되어 있는 렌즈 유닛이 내부에 수용된다.

여기서, 렌즈 유닛을 구성하는 렌즈(L)의 수는 설계자의 설계에 따라 임으로 조정될 수 있으며, 렌즈 유닛을 구성하는 다수의 렌즈(L)는 각 렌즈(L)의 광축이 일치하도록 렌즈배럴(10)에 적층 수용되어 조립될 수 있다. 또한, 각 렌즈(L) 사이에는 스페이서(11)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 스페이서(11)는 렌즈(L)와 렌즈(L) 사이의 간격을 조정하는 역할을 하는데, 그 재질은 투명 재질 또는 불투명 재질로 형성될 수 있다.

이때, 상기 렌즈배럴(10)은 상기 하우징(20)의 내부에 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용될 수 있다.

즉, 상기 렌즈배럴(10)은 이미지센서(51)에 렌즈 유닛의 초점을 자동으로 맞추기 위하여 후술되는 구동부(40)를 통해 상기 하우징(20) 내부에서 광축방향을 따라 이동될 수 있다.

여기서, 상기 렌즈배럴(10)은 일측에 가이드부(12)가 결합 될 수 있다.

상기 가이드부(12)는 상기 하우징(20) 내부 일측면에 접하도록 형성되며, 광축방향을 따라 형성된 가이드홈(12a)과 가이드홈(12a)에 수용되는 볼(13)에 의해 구름지지되므로, 상기 렌즈배럴(10)은 광축방향을 따라 틸트 없이 이동될 수 있다.

이때, 상기 가이드부(12)는 탄성재질로 형성됨으로써, 외부 충격 발생시 가이드부(12)의 탄성력에 의해 렌즈배럴(10)에 전달되는 충격랑을 완화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 렌즈배럴(10)은 상술한 바와 같이 하우징(20)과 접촉하는 일부분인 가이드부(12)만 탄성재질로 형성될 수 있으며, 렌즈배럴(10) 전체가 탄성재질로 형성되어 외부 충격에 대한 충격량을 완화시킬 수도 있다.

상기 하우징(20)은 상기 렌즈배럴(10)이 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용되는 내부 공간이 형성될 수 있으며, 상단부와 하단부가 개구된 사각 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징(20)의 일측에는 상기 렌즈배럴(10)을 광축방향을 따라 구동하기 위한 구동부(40)가 결합될 수 있고, 상기 하우징(20)의 하단부에는 이미지센서(51)가 실장된 기판(50)이 결합될 수 있으며, 상기 렌즈배럴(10)과 이미지센서(51) 사이에는 이미지센서(51)로 입사되는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단필터(60)가 형성될 수 있다. 아울러, 상기 하우징(20)을 덮기 위한 커버(53)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 구동부(40)는 전원이 인가되는 코일(42)과 상기 코일(42)과 대응되어 가이드부(12)에 형성된 자성체(41)로 형성될 수 있으며, 상기 코일(42)과 자성체(41) 사이에서 유도된 자장에 의해 상기 렌즈배럴(10)을 광축방향으로 이동시키게 된다.

본 발명에서는 코일(42)과 자성체(41)를 이용한 VCM(Voice Coil Motor) 방식의 구동부(40)를 개시하였으나, 피에죠(Piezo)를 이용한 초음파 모터방식, 형상기억합금을 이용한 방식 등의 렌즈배럴(10)을 이동시키기 위한 구성이라면 설계자의 의도에 따라 어떠한 엑츄에이터를 적용하여도 무방하다.

또한, 상기 하우징(20)은 상기 렌즈배럴(10)이 설정된 이동범위를 이탈하지 않도록 렌즈배럴(10)의 하부를 지지하는 탄성재질의 지지부(23)가 형성될 수 있다.

즉, 상기 지지부(23)는 탄성재질로 렌즈배럴(10)의 하부에 형성되어 렌즈배럴(10)이 설정된 이동범위를 이탈하여 하강하는 경우 렌즈배럴(10)의 하부를 지지하여 이동을 제한하게 되므로, 상기 렌즈배럴(10)이 외부 충격 또는 외력에 의해 설정된 이동범위를 이탈할 경우 렌즈배럴(10)은 탄성재질로 형성된 지지부(23)에 충돌되기 때문에 렌즈배럴(10)에 전달되는 충격량을 줄이고 충돌로 인한 소음을 저감할 수 있게 된다.

한편, 상기 하우징(20)의 상부에는 상기 렌즈배럴(10)이 하우징(20)의 내부에서 광축방향을 따라 이동할 경우, 상기 렌즈배럴(10)의 상방향 이동범위를 일정범위 이내로 제한하는 스톱부(30)가 결합될 수 있다.
여기서, 상기 스톱부(30)는 일측에 돌출된 돌출체결부(32)가 형성될 수 있으며, 상기 하우징(20)의 상단에는 상기 돌출체결부(32)와 대응되는 위치에 체결홈(21)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 돌출체결부(32)가 체결홈(21)에 삽입됨으로써, 상기 스톱부(30)는 하우징(20)의 상부에 결합될 수 있다. 이때, 상기 돌출체결부(32)는 하우징(20)의 체결홈(21)에 삽입되고, 단부측이 하방향으로 절곡될 수 있다.
또한, 상기 하우징(20)의 상단에는 삽입홈(22)이 형성될 수 있으며, 이에 대응되는 돌기(도면 미도시)가 스톱부(30)의 저면에 형성될 수도 있다.

아울러, 상기 스톱부(30)는 상기 렌즈배럴(10)의 상단부가 삽입되도록 개구부(31)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 개구부(31)는 렌즈배럴(10)의 상승시 렌즈배럴(10)의 상단부가 삽입될 수 있다.
이에 따라, 상기 렌즈배럴(10)이 상승하는 경우 렌즈배럴(10)의 상단부가 개구부(31)에 삽입되어 렌즈(L)는 개방되고, 렌즈배럴(10)의 하부는 스톱부(30)에 지지되어 이동을 제한하게 된다.
이때, 상기 스톱부(30)는 탄성재질로 형성될 수 있으며, 플라스틱, 우레탄, 러버 또는 실리콘 중 하나로 형성될 수 있다.

즉, 상기 스톱부(30)는 상기 렌즈배럴(10)이 상승하여 설정된 이동범위를 이탈하는 경우 렌즈배럴(10)와 가이드부(12)의 상단을 탄력적으로 지지할 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈배럴(10)이 외부 충격 또는 외력에 의해 설정된 이동범위를 이탈할 경우 렌즈배럴(10)은 탄성재질로 형성된 스톱부(30)에 충돌되기 때문에 렌즈배럴(10)에 전달되는 충격량을 줄이고 충돌로 인한 소음을 저감할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 탄성재질로 형성된 스토퍼와, 가이드부 및 지지부를 통하여 외부 충격에 따른 렌즈배럴의 충격랑을 완화할 수 있으므로, 추가적인 구성없이 카메라 모듈의 손상을 방지할 수 있고, 소음 발생을 낮출 수 있으며, 렌즈배럴이 설정된 이동범위 내에서 구동시 예압 발생을 방지하여 전력소모량을 저감할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 렌즈배럴 11 : 스페이서
12 : 가이드부 12a : 가이드홈
13 : 볼 20 : 하우징
30 : 스톱부 40 : 구동부
41 : 코일 42 : 자성체
50 : 기판 51 : 이미지센서
53 : 커버 60 : 적외선 필터

Claims

하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈배럴;
상기 렌즈배럴이 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용되는 하우징;
상기 렌즈배럴의 이동을 지지하는 볼을 수용하도록 상기 광축방향을 따라 가이드홈이 형성되고, 상기 렌즈배럴의 일측에 구비되는 가이드부;
상기 가이드부에 구비되는 자성체 및 상기 자성체와 마주보도록 배치되는 코일을 포함하는 구동부; 및
상기 렌즈배럴과 상기 광축방향으로 이격되도록 상기 하우징의 상부에 결합되며, 상기 하우징의 체결홈에 결합되는 돌출체결부가 형성되는 스톱부;를 포함하고,
상기 스톱부는 상기 렌즈배럴의 상방향 이동 범위를 제한하고 상기 볼의 이탈을 방지하도록 상기 렌즈배럴 및 상기 볼을 커버하는 카메라 모듈.
청구항 1항에 있어서,
상기 가이드부는 탄성재질로 형성되는 카메라 모듈.
청구항 1항에 있어서,
상기 렌즈배럴은 탄성재질로 형성되는 카메라 모듈.
청구항 1항에 있어서,
상기 하우징은
상기 렌즈배럴이 설정된 이동범위를 이탈하지 않도록 상기 렌즈배럴의 하부를 지지하는 탄성재질의 지지부가 형성된 카메라 모듈.
삭제
청구항 1항에 있어서,
상기 스톱부는
탄성재질로 형성된 카메라 모듈.
청구항 1항에 있어서,
상기 스톱부는
플라스틱, 우레탄, 러버 또는 실리콘 중 어느 하나의 재질로 형성된 카메라 모듈.
청구항 1항에 있어서,
상기 스톱부는
상기 렌즈배럴의 상부에 배치되는 카메라 모듈.
청구항 1항에 있어서,
상기 스톱부는
상기 렌즈배럴의 상단부가 삽입되도록 개구부가 형성된 카메라 모듈.
하나 이상의 렌즈가 적층된 렌즈배럴;
상기 렌즈배럴이 광축방향을 따라 이동 가능하게 수용되는 하우징;
상기 렌즈배럴의 이동을 지지하는 볼을 수용하도록 상기 광축방향을 따라 가이드홈이 형성되고, 상기 렌즈배럴의 일측에 구비되는 가이드부;
상기 가이드부에 구비되는 자성체 및 상기 자성체와 마주보도록 배치되는 코일을 포함하는 구동부; 및
상기 렌즈배럴과 상기 광축방향으로 이격되도록 상기 하우징의 상부에 결합되는 스톱부를 포함하며,
상기 스톱부는 상기 렌즈배럴의 상단부가 삽입되는 개구부가 형성되고, 상기 렌즈배럴의 상방향 이동 범위를 제한하고 상기 볼의 이탈을 방지하도록 상기 렌즈배럴 및 상기 볼을 커버하는 카메라 모듈.
청구항 10항에 있어서,
상기 가이드부는 탄성재질로 형성되는 카메라 모듈.
청구항 10항에 있어서,
상기 렌즈배럴은 탄성재질로 형성되는 카메라 모듈.
청구항 10항에 있어서,
상기 하우징은
상기 렌즈배럴이 설정된 이동범위를 이탈하지 않도록 상기 렌즈배럴의 하부를 지지하는 탄성재질의 지지부가 형성된 카메라 모듈.
삭제
청구항 10항에 있어서,
상기 스톱부는
탄성재질로 형성된 카메라 모듈.
청구항 10항에 있어서,
상기 스톱부는
플라스틱, 우레탄, 러버 또는 실리콘 중 어느 하나의 재질로 형성된 카메라 모듈.
청구항 10항에 있어서,
상기 스톱부는
상기 렌즈배럴의 상부에 배치되는 카메라 모듈.
삭제