KR101577672B1 - 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흔들림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer) 기능을 갖는 카메라모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 회전 진동 운동을 통한 스윙(swing) 구동 방식에 의해 흔들림을 보정하면서도 카메라모듈의 전체 두께를 최소화할 수 있는 슬림한 형태의 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈와, 상기 렌즈 하부에 구비되는 이미지센서를 포함하는 광학모듈; 상기 광학모듈이 내측에 수용되어 장착되는 힌지부재; 상기 힌지부재와 소정간격 이격된 상태로 상기 힌지부재를 감싸는 바디부재; 상기 힌지부재의 측면에 형성되어 상기 힌지부재와 상기 바디부재를 연결하며, 회전 진동 가능하도록 탄성을 가지는 소재로 이루어지는 힌지부; 및 상기 바디부재에 대하여 상기 힌지부재를 상기 힌지부를 기준으로 회전 진동시키는 제1구동부;를 포함한다.

Description

흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈{CAMERA MODULE HAVING OPTICAL IMAGE STABILIZER FUNCTION}
본 발명은 흔들림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer) 기능을 갖는 카메라모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 회전 진동 운동을 통한 스윙(swing) 구동 방식에 의해 흔들림을 보정하면서도 카메라모듈의 전체 두께를 최소화할 수 있는 슬림한 형태의 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 등의 모바일기기, 자동차 후방 및 전방 카메라, 차량용 블랙박스 그리고 스포츠용 카메라 등에 널리 채용되고 있다.
이러한 카메라모듈은 이미지센서(촬상소자)가 구비된 광학모듈을 포함하는데, 사진 또는 영상촬영시 사용자의 손떨림, 차량의 흔들림 등과 같은 외부의 흔들림에 의하여 광학모듈의 흔들림이 발생할 수 있으며, 이러한 광학모듈의 흔들림은 피사체를 선명하게 촬영할 수 없게 하여 취득된 사진 또는 영상의 화질을 저하시키는 문제를 발생시킨다.
최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 흔들림 보정 기능(OIS, Optical Image Stabilizer)을 갖는 카메라모듈에 대한 연구가 활발히 진행 중이며, 현재 이러한 흔들림 보정 기능을 갖는 스마트폰이 제조되어 판매되고 있다.
종래의 흔들림 보정 방식 중 하나로는 이미지 센서의 촬상면에 평행한 평면 상에서의 직교좌표인 X축과 Y축의 직선운동을 통하여 광학모듈의 흔들림을 보정하는 시프트(shift) 구동 방식이 있다. 그러나 실제로 카메라모듈에서의 광학모듈의 흔들림은 평면상에서만 흔들리는 것이 아니기 때문에 시프트 구동 방식과 같은 2차원적인 직선운동만으로 흔들림을 보정하는데는 한계가 있다.
종래의 흔들림 보정 방식 중 다른 하나로는 회전 진동 운동을 통하여 광학모듈의 흔들림을 보정하는 스윙(swing) 구동 방식이 있다. 이러한 스윙 구동 방식에 의한 흔들림 보정에 관한 종래기술로서, 한국공개특허 제2011-0050210호에는 "흔들림 보정모듈 및 이를 구비한 카메라모듈"이 개시된다.
상기 종래기술은 광학모듈을 2축을 기준으로 각각 스윙 구동하는 방식으로 흔들림을 보정하도록 구성된다. 구체적으로, 힌지부재가 상부체, 중간체, 하부체로 구성되고, 상부체와 중간체는 x축 방향으로 배치되는 제1힌지쌍에 의해 힌지연결되고, 중간체와 하부체는 y축 방향으로 배치되는 제2힌지쌍에 의해 힌지연결되는 구성으로 이루어져, 2축 즉, 제1힌지쌍과 제2힌지쌍을 기준으로 각각 스윙 운동됨으로써, 흔들림을 보정하는 구성을 가진다.
그러나, 상기와 같은 구성을 가지는 종래기술은 중간체, 하부체, 제1힌지쌍 및 제2힌지쌍의 구성이 광학모듈의 하부에 구성되기 때문에 전체적인 모듈의 두께가 두꺼워지는 문제가 있으며, 따라서 최근 점점 더 소형화, 슬림화 되고 있는 스마트폰과 같은 모바일 기기에 상기 종래기술에 따른 카메라모듈을 적용하기에는 한계가 있다. 실제로 현재 시중에 판매되고 있는 흔들림 보정 기능을 갖는 스마트폰에 적용된 흔들림 보정(OIS) 기능은 스윙 구동 방식이 아닌 시트프 구동 방식이어서, 흔들림 보정에 의한 사진 또는 영상의 화질 향상에는 한계가 있다.
대한민국 공개특허 제2011-0050210호 (2011. 05. 13. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전 진동 운동을 통한 스윙(swing) 구동 방식에 의하여 흔들림을 보정하면서도 카메라모듈의 전체 두께를 최소화할 수 있는 슬림한 형태의 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈와, 상기 렌즈 하부에 구비되는 이미지센서를 포함하는 광학모듈; 상기 광학모듈이 내측에 수용되어 장착되는 힌지부재; 상기 힌지부재와 소정간격 이격된 상태로 상기 힌지부재를 감싸는 바디부재; 상기 힌지부재의 측면에 형성되어 상기 힌지부재와 상기 바디부재를 연결하며, 회전 진동 가능하도록 탄성을 가지는 소재로 이루어지는 힌지부; 및 상기 바디부재에 대하여 상기 힌지부재를 상기 힌지부를 기준으로 회전 진동시키는 제1구동부;를 포함한다.
바람직하게, 상기 힌지부가 상기 힌지부재의 측면에 돌출되도록 상기 힌지부재와 상기 힌지부는 탄성을 가지는 소재로 일체로 형성되고, 상기 힌지부재의 측면에 돌출된 상기 힌지부의 단부는 상기 바디부재에 결합될 수 있다.
한편, 상기 광학모듈은, 상기 적어도 하나 이상의 렌즈가 구비되는 렌즈홀더; 상기 렌즈홀더와 소정간격 이격된 상태로 상기 렌즈홀더를 감싸는 베이스부재; 상기 렌즈홀더와 상기 베이스부재를 연결하는 탄성부재; 상기 이미지센서가 구비되며, 상기 베이스부재 하부에 결합하는 센서모듈; 및 상기 베이스부재에 대하여 상기 렌즈홀더를 구동하는 제2구동부;를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 힌지부재는 상기 베이스부재에 부착결합되거나 상기 베이스부재와 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1구동부는 상기 힌지부재의 외측면과 상기 바디부재의 내측면에 서로 대향하도록 구비되는 제1코일과 제1마그네트로 이루어지고, 상기 제2구동부는 상기 렌즈홀더의 외측면과 상기 베이스부재의 내측면에 서로 대향하도록 구비되는 제2코일과 제2마그네트로 이루어지고, 상기 제1코일에는 흔들림 보정을 위한 전기신호가 인가되며, 상기 제2코일에는 자동초점 조절을 위한 전기신호가 인가될 수 있다.
한편, 상기 힌지부는, 상기 힌지부재의 측면에 연결되어 하방으로 연장되는 제1힌지부; 상기 제1힌지부로부터 전방 또는 후방으로 절곡되어 연장되는 제2힌지부; 상기 제2힌지부로부터 하방으로 절곡되어 연장되는 제3힌지부; 및 상기 제3힌지부에 연결되어 측방으로 연장되며, 상기 바디부재의 내측면에 결합하는 결합부;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 힌지부재의 측면 하부에는 측면홈이 형성되고, 상기 제1힌지부는 상기 측면홈 상단으로부터 하방으로 연장될 수 있으며, 더 바람직하게는, 상기 제1힌지부는 상기 힌지부재의 측면으로부터 돌출된 상태로 상기 측면홈 상단으로부터 하방으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 힌지부는 상기 힌지부재의 측면에서 돌출형성되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 제1힌지부는 상기 돌출부로부터 하방으로 절곡되어 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1힌지부, 상기 제2힌지부 및 상기 제3힌지부 중 적어도 어느 하나에는 원활한 회전 진동을 위한 폭감소홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1힌지부와 상기 제3힌지부 각각에는 원활한 회전 진동을 위한 제1폭감소홈과 제3폭감소홈이 형성되고, 상기 제1폭감소홈과 상기 제3폭감소홈의 홈 형성방향은 서로 다르게 형성될 수 있다.
한편, 상기 광학모듈은 자동초점 광학계, 단초점 광학계, 이중 광학계 및 줌 광학계로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈은 회전 진동 운동을 통한 스윙 구동 방식에 의하여 흔들림을 보정하기 때문에 정밀한 흔들림 보정이 가능하며, 따라서 선명한 화질의 이미지를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈은 회전 진동 운동이 가능하도록 구성된 힌지부가 힌지부재의 측면에 형성되기 때문에 카메라모듈의 전체 두께를 최소화시킬 수 있으며, 따라서 슬림화된 스마트폰에도 적용 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈은 광학모듈 자체를 회전 진동시킴으로써 흔들림을 보정하기 때문에, 광학모듈 내부에 구비된 렌즈와 이미지센서 사이의 초점거리는 흔들림 보정에 의해 전혀 영향을 받지 않게 되며, 따라서 흔들림 보정에 의해 초점거리가 변경될 수 있는 여지를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈을 나타내는 단면도이고,
도 2는 도 1에 따른 카메라모듈의 분해사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 광학모듈을 나타내는 단면도이고,
도 4는 도 1의 'B' 부분 확대도이고,
도 5는 도 4에 따른 힌지부를 나타내는 사시도이고,
도 6 내지 도 8은 힌지부에 대한 다양한 실시 예들을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
한편, 본 명세서에서 '전후', '좌우', '상하', '측방' 등과 같은 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향을 기준으로 구성들간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 발명은 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다. 또한, 첨부도면에서, 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어질 수 있으며, 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈을 나타내는 단면도이며, 도 2는 도 1에 따른 카메라모듈의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 카메라모듈(100)은 광학모듈(110), 힌지부재(130), 바디부재(140), 제1구동부(150), 힌지부(200)를 포함한다.
광학모듈(110)은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈(111)와, 렌즈(111) 하부에 구비되는 이미지센서(112)를 포함한다. 이미지센서(112)는 광학모듈(110) 내에서 고정되게 결합되며, 따라서 광학모듈(110)의 이동에 따라 연동되어 이동된다.
광학모듈(110)은 자동초점(AU, Auto Focusing) 조절이 가능한 광학계, 단초점 광학계, 단초점 광학계와 줌 광학계가 동시 구현 가능한 이중 광학계 또는 줌 광학계로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있으며, 본 발명은 광학모듈(110)의 구체적인 구성에 의하여 한정하지 않는다.
힌지부재(130)는 내측에 광학모듈(110)이 수용되어 장착 고정되며, 바디부재(140)는 힌지부재(130)와 소정간격(142) 이격된 상태로 힌지부재(130)를 감싸도록 배치된다. 또한, 카메라모듈(100)은 바디부재(140)의 상부에 결합되어 힌지부재(130)의 내측에 장착된 광학모듈(110)의 이탈을 방지하는 커버(102)를 더 포함할 수 있다.
힌지부(200)는 힌지부재(130)의 측면에 형성되어 힌지부재(130)와 바디부재(140)를 연결하며, 회전 진동 가능하도록 탄성을 가지는 소재로 형성될 수 있다. 그러면, 힌지부재(130)는 바디부재(140)에 대하여 힌지부(200)를 기준으로 회전 진동 운동이 가능해질 수 있다. 그리고, 이와 같이 힌지부재(130)가 힌지부(200)를 기준으로 회전 진동 운동을 하게 되면, 힌지부재(130) 내측에 수용되어 장착 고정된 광학모듈(110)도 힌지부재(130)와 함께 회전 진동 운동하게 되며, 따라서 회전 진동 운동을 통한 스윙(swing) 구동 방식에 의해 광학모듈(110)의 흔들림을 보정할 수 있어서 정밀한 흔들림 보정이 가능하다. 특히, 힌지부(200)는 힌지부재(130)의 측면에 형성되기 때문에 카메라모듈(100)의 두께(또는 높이)를 최소화할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 카메라모듈(100)은 흔들림 보정을 위한 회전 진동 운동을 가능하게 하는 힌지부(200)가 힌지부재(130)의 측면에 형성되기 때문에 모듈(100)의 두께를 최소화할 수 있으며, 따라서 스윙 구동 방식으로 흔들림을 보정하면서도 전체적인 카메라모듈(100)의 두께를 슬림한 형태로 제조할 수 있다.
힌지부(200)는 탄성을 가지는 소재로 힌지부재(130)와 별도로 형성될 수 있으며, 이 경우 힌지부(200)는 일측이 힌지부재(130)의 측면에 본딩결합되고, 다른 일측이 바디부재(140)에 본딩결합됨으로써, 힌지부재(130)와 바디부재(140)를 연결할 수 있다.
바람직하게, 힌지부(200)는 탄성을 가지는 소재로 사출성형 등의 방법으로 힌지부재(130)와 일체로(one-body) 형성될 수 있다. 따라서, 힌지부재(130)도 힌지부(200)와 함께 탄성을 가지는 소재로 이루어지게 된다. 탄성을 가지는 소재는 고무, 실리콘, 프라스틱 등일 수 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다.
또한, 힌지부(200)는 힌지부재(130)의 측면에서 돌출된 상태로 힌지부재(130)와 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 힌지부(200)는 힌지부재(130)의 측면에서 돌출된 힌지부(200)의 단부(205)가 바디부재(140)에 결합됨으로써 힌지부재(130)와 바디부재(140)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 바디부재(140)의 내측면 일측에는 고정턱(143)이 형성되고, 힌지부(200)의 단부(205)는 고정턱(143)에 걸림되는 고정후크의 형상으로 이루어질 수 있으며, 고정후크의 형상을 가지는 단부(205)가 바디부재(140)의 고정턱(143)에 걸림된 상태에서 본딩결합됨에 따라, 힌지부재(130)와 바디부재(140)는 연결될 수 있다.
제1구동부(150)는 바디부재(140)에 대하여 힌지부재(130)를 힌지부(200)를 기준으로 회전 진동시키는 구성으로서, 힌지부재(130)의 외측면과 바디부재(140)의 내측면에 서로 대향하도록 구비되는 제1코일(151)과 제1마그네트(152)로 이루어질 수 있으며, 제1코일(151)에는 흔들림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer)을 위한 전기신호가 인가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라모듈(100)은 광학모듈(110) 자체를 회전 진동시킴으로써 흔들림을 보정하기 때문에, 광학모듈(110) 내부에 구비된 렌즈(111)와 이미지센서(112) 사이의 초점거리는 흔들림 보정에 의해 전혀 영향을 받지 않게 되며, 따라서 흔들림 보정에 의해 초점거리가 변경될 수 있는 여지를 방지할 수 있다.
이하 본 실시 예에 따른 카메라모듈(100)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 광학모듈(110)의 일실시 예로서, 광학모듈(110)이 자동초점(AU, Auto Focusing) 조절이 가능한 광학계로 이루어진 실시 예에 대하여 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 자동초점 조절이 가능한 광학계로 이루어지는 본 발명의 일실시 예에 따른 광학모듈(110)은 적어도 하나 이상의 렌즈(111)가 구비되는 렌즈홀더(113), 렌즈홀더(113)와 소정간격 이격된 상태로 렌즈홀더(113)를 감싸는 베이스부재(114), 렌즈홀더(113)와 베이스부재(114)를 연결하는 탄성부재(115), 이미지센서(112)가 구비되며 베이스부재(114) 하부에 결합하는 센서모듈(116), 베이스부재(114)에 대하여 렌즈홀더(113)를 구동하는 제2구동부(153)을 포함할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 센서모듈(116)은 이미지센서(112)가 본딩 결합되는 센서회로기판(117), 센서회로기판(117)이 연결되는 컨트롤회로기판(118), 센서회로기판(117)과 컨트롤회로기판(118)을 연결하는 플렉서블회로기판(119), 이미지센서(112) 상부에 구비되는 IR cut filter(120)을 포함할 수 있다.
한편, 힌지부재(130)가 상술한 바와 같은 구성을 가지는 자동초점 조절이 가능한 광학모듈(110)을 내측에 수용하여 장착 고정되도록 구성되는 경우에, 힌지부재(130)는 베이스부재(114)에 부착결합될 수 있다. 다른 실시 예로, 힌지부재(130)는 베이스부재(114)와 일체로 형성될 수도 있다. 이 경우, 전술한 바와 같이 힌지부재(130)는 탄성을 가지는 재질로 사출성형 등의 방법에 의해 힌지부(200)와 일체로 형성됨이 바람직하므로, 베이스부재(114)도 탄성을 가지는 재질로 힌지부재(130) 및 힌지부(200)와 일체로 형성됨이 바람직하다.
또한, 제2구동부(153)는 렌즈홀더(113)의 외측면과 베이스부재(114)의 내측면에 서로 대향하도록 구비되는 제2코일(154)과 제2마그네트(155)로 이루어지고, 제2코일(154)에는 자동초점(AF) 조절을 위한 전기신호가 인가될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 카메라모듈(100)이 자동초점 조절 기능을 가진 광학모듈(110)의 흔들림을 보정하기 위한 구성으로 이루어지는 경우에, 제1구동부(150)의 제1코일(151)에는 흔들림 보정을 위한 전기신호가 인가될 수 있으며, 제2구동부(153)의 제2코일(154)에는 자동초점 조절을 위한 전기신호가 인가될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 힌지부재(130)는 대략 사각단면 형상으로 이루어질 수 있으며, 힌지부재(130) 각각의 측면 상부에는 제1마그네트(152)가 구비될 수 있으며, 하부에는 힌지부(200)가 구비될 수 있다. 다만, 힌지부재(130)의 단면형상은 사각단면 형상 외에도 원형단면 형상으로도 이루어질 수 있으며, 본 발명은 힌지부재(130)의 단면형상에 의해 한정하지 않는다.
또한, 힌지부재(130)의 측면 하부에는 힌지부(200)의 형성을 용이하게 하며, 힌지부(200)의 원활한 회전 진동 운동을 가능하게 하는 측면홈(134)이 형성될 수 있으며, 힌지부(200)는 원활한 회전 진동 운동을 위한 다양한 형태로 힌지부재(130)의 측면에 구비될 수 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
바디부재(140)는 힌지부재(130)와의 사이에 소정의 간격(142)이 형성된 상태로 힌지부재(130)를 감싸기 위하여 힌지부재(130)와 마찬가지로 대략 사각단면 형상으로 이루어질 수 있으며, 각각의 측면에는 제1마그네트(152)에 대향하는 제1코일(151)이 구비될 수 있다. 힌지부재(130)와 마찬가지로 바디부재(140)도 사각단면 형상 외에도 원형단면 형상으로도 이루어질 수 있으며, 본 발명은 바디부재(140)의 단면형상에 의해 한정하지 않는다.
또한, 바디부재(140)의 하부에는 제1코일(151)과 제2코일(154)이 플렉시블 회로기판(119)에 전기적으로 접속될 수 있도록, 플렉서블회로기판(119)의 삽입을 위한 개구부(144)가 형성될 수 있다. 개구부(144)에는 제1코일(151)과 제2코일(154)에 각각 연결되는 리드선(미도시)에 전기적으로 연결되는 제1코일접속단자(121)가 구비되고, 개구부(144)를 통과하는 플렉서블회로기판(119)의 소정 부위에는 제1코일접속단자(121)에 전기적으로 접속되는 제2코일접속단자(122)가 구비될 수 있다.
본 실시 예에서는 제1코일(151)과 제2코일(154) 각각이 바디부재(140)의 내측면과 베이스부재(114)의 내측면에 배치되고, 제1마그네트(152)와 제2마그네트(155) 각각이 힌지부재(130)의 외측면과 렌즈홀더(113)의 외측면에 배치되는 것이 개시되나, 본 발명은 그에 한정하지 않으며, 제1코일(151)과 제2코일(154) 각각은 힌지부재(130)의 외측면과 렌즈홀더(113)의 외측면에 배치되고, 제1마그네트(152)와 제2마그네트(155) 각각은 바디부재(140)의 내측면과 렌즈홀더(113)의 내측면에 배치될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 바디부재(140)의 일측에는 플렉서블회로기판(119)의 삽입을 위한 개구부(144)가 형성되는데, 도 2에서 보이는 바와 같이 바디부재(140)와 힌지부재(130)가 대략 사각단면형상으로 이루어지는 경우에 개구부(144)는 바디부재(140)의 4개의 측면 중 어느 하나의 측면에 형성될 수 있다. 다만, 이와 같이 바디부재(140)와 힌지부재(130)가 대략 사각단면형상으로 이루어지고, 개구부(144)가 바디부재(140)의 4개의 측면 중 어느 하나의 측면에 형성되는 경우에는, 개구부(144)가 형성된 바디부재(140)의 측면에는 개구부(144)를 통해 플렉서블회로기판(119)이 삽입되기 때문에, 개구부(144)가 형성된 바디부재(140)의 측면과 마주하는 힌지부재(130)의 측면에는 힌지부(200)를 구비시키기가 용이하지 않을 수 있으며, 이 경우 힌지부(200)는 힌지부재(130)의 4개의 측면 중 개구부(144)가 형성되지 않는 바디부재(140)의 마주하는 2개의 측면과 마주하는 측면에 2개 구비될 수 있다. 즉, 도 2에는 힌지부(200)가 대략 사각단면형상을 갖는 힌지부재(130)의 4개의 측면에 4개 구비된 실시 예가 도시되나, 본 발명은 그에 한정하지 않으며, 힌지부재(130)의 4개 측면 중 마주하는 2개 측면에 2개 구비될 수 있으며, 또한 힌지부(200)가 구비되는 힌지부재(130)의 마주하는 2개 측면은 플렉서블회로기판(119)을 삽입하기 위한 바디부재(140)의 개구부(144)가 형성되지 않는 2개의 측면과 마주하는 측면일 수 있다.
위와 같은 구성을 가지는 본 실시 예에 따른 카메라모듈(100)은 컨트롤회로기판(118)으로부터 흔들림 보정을 위한 전기신호가 제1코일(151)에 인가되면, 힌지부재(130)가 제1구동부(150)에 의해 바디부재(140)에 대하여 힌지부(200)를 기준으로 회전 진동 운동하게 되면서 힌지부재(130) 내측에 장착 고정된 광학모듈(110)의 흔들림이 보정될 수 있으며, 컨트롤회로기판(118)으로부터 자동초점 조절을 위한 전기신호가 제2코일(154)에 인가되면, 렌즈홀더(113)가 제2구동부(153)에 의해 구동되면서 광학모듈(110) 내부의 렌즈(111)와 이미지센서(112) 사이의 초점이 조절될 수 있다.
이하, 힌지부(200)에 대한 다양한 실시 예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 도 1의 'B' 부분 확대도이고, 도 5는 도 4에 따른 힌지부를 나타내는 사시도이고, 도 6 내지 도 8은 힌지부에 대한 다양한 실시 예들을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 힌지부(200)는 단축 형태로 구성될 수 있다. 힌지부(200)는 탄성을 가지는 소재로 이루어져 자체로 회전 진동 운동이 가능하기 때문에, 힌지부재(130)와 바디부재(140)가 단축 형태의 힌지부(200)에 의해 연결되면, 힌지부재(130)는 바디부재(140)에 대하여 힌지부(200)를 기준으로 회전 진동 운동이 가능해질 수 있다.
또한, 힌지부(200)는 원활한 회전 진동 운동이 가능하도록 3축을 기준으로 회전 진동 운동이 가능한 형태로 구성될 수도 있는데, 이와 같이 3축을 기준으로 회전 진동 운동이 가능한 일 형태가 도 4 및 도 5에 도시된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 3축을 기준으로 회전 진동 운동이 가능한 일형태의 힌지부(200)는 힌지부재(130)의 측면에 연결되며 하방으로 연장되는 제1힌지부(210), 제1힌지부(210)로부터 절곡되어 연장되는 제2힌지부(220), 제2힌지부(220)로부터 하방으로 절곡되어 연장되는 제3힌지부(230), 제3힌지부(230)에 연결되어 바디부재(140)에 결합하는 결합부(240)를 포함할 수 있다. 여기서, 결합부(240)는 전술한 힌지부(200)의 단부(205)에 해당하는 구성이며, 따라서 전술한 바와 같이 바디부재(140)의 걸림턱(143)에 걸림되는 걸림후크의 형상으로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 제2힌지부(220)는 제1힌지부(210)로부터 전방 또는 후방으로 절곡되어 연장되고, 결합부(240)는 바디부재(140)의 내측면에 결합되도록 제3힌지부(230)로부터 측방으로 연장될 수 있다. 여기서, 측방은 힌지부재(130)에서 바디부재(140)로 향하는 방향으로서 도 4에서 x축으로 도시되며, 전방 또는 후방은 측방과 대략 수직한 방향으로서 도 4에서 y축으로 도시되며, 하방은 측방 및 전후방과 대략 수직한 방향으로서 도 4에서 z축으로 도시된다.
따라서, 힌지부(200)는 제1힌지부(210), 제2힌지부(220) 및 제3힌지부(230)를 기준으로 즉, 3축을 기준으로 회전 진동 운동이 가능하기 때문에 원활한 회전 진동 운동이 가능해질 수 있을 뿐만 아니라, 제1힌지부(210), 제2힌지부(220) 및 제3힌지부(230)는 대략 힌지부재(130)의 측면과 평행한 평면인 y-z축 평명상에 형성되기 때문에, 힌지부재(130)와 바디부재(140) 사이의 좁은 간격(142) 내에서 용이하게 형성될 수 있다.
힌지부재(130)와 바디부재(140) 사이의 간격(142)은 힌지부재(130)의 외측면과 바디부재(140)의 내측면에 구비되는 제1코일(151)과 제1마그네트(152)에 의한 구동이 원활하게 이루어질 수 있도록 그 간격은 좁게 형성되기 때문에, 힌지부재(130)의 측면에서 돌출되는 힌지부(200)는 좁게 형성되는 상기 간격(142) 내에서 이루어질 수 있는 형상을 가져야 하며, 이는 제1힌지부(210)가 하방으로 연장되고, 제2힌지부(220)가 제1힌지부(210)로부터 전방 또는 후방으로 절곡되어 연장되고, 제3힌지부(230)가 제2힌지부(220)로부터 하방으로 절곡되어 연장되는 구성에 의해서 가능해질 수 있다.
또한, 도 7에서 보이는 바와 같이, 힌지부(200)는 힌지부재(130)의 측면으로부터 돌출되는 돌출부(250)를 더 포함하고, 제1힌지부(210)는 돌출부(250)로부터 하방으로 절곡되어 연장될 수 있다. 힌지부(200)의 원활한 회전 진동 운동을 위해서는 제1힌지부(210), 제2힌지부(220) 및 제3힌지부(230)가 힌지부재(30)의 측면과 소정간격(207) 이격되어야 하는데, 이는 돌출부(250)에 의해 가능해질 수 있다.
바람직하게, 도 1, 도 2, 도 4, 도 5 및 도 8에서 보이는 바와 같이, 힌지부재(130)의 측면 하부에는 측면홈(134)이 형성되고, 제1힌지부(210)는 측면홈(134) 상단(135)으로부터 하방으로 연장될 수 있다.
도 7에서와 같이 힌지부(200)가 돌출부(250)를 포함하게 되면, 힌지부재(130)와 바디부재(140) 사이의 좁은 간격(142) 내에 힌지부(200)를 구비시키기가 용이하지 않지만, 힌지부재(130) 측면 하부에 측면홈(134)을 형성하고, 제1힌지부(210)를 측면홈(134) 상단(135)에 형성하면, 보다 용이하게 상기 간격(142) 내에 힌지부(200)를 구비시킬 수 있으며, 또한 측면홈(134)에 의해 형성된 공간에 의해 힌지부(200)의 원활한 회전 진동 운동이 가능해질 수 있다.
또한, 도 8에서 보이는 바와 같이, 제1힌지부(210)는 힌지부재(130)의 측면으로부터 돌출됨이 없이 측면홈(134) 상단(135)으로부터 하방으로 연장될 수도 있지만, 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에서 보이는 바와 같이, 제1힌지부(210)는 힌지부재(130)의 측면으로부터 돌출된 상태로 하방으로 연장될 수 있다. 예를들어, 도 4에서 보이는 바와 같이, 측면홈(134) 상단(135)에 돌출부(250)를 형성하여 돌출부(250)의 일측이 좁은 간격(142)의 허용 범위내에서 힌지부재(130)의 측면으로부터 돌출되도록 하고, 제1힌지부(210)는 상기 돌출부(250)의 일측으로부터 하방으로 절곡되어 연장될 수 있다. 그러면, 제1힌지부(210)는 좁은 간격(142)의 허용 범위내에서 힌지부재(130)의 측면으로부터 돌출된 상태로 하방으로 연장될 수 있으며, 이와 같이 제1힌지부(210)가 힌지부재(130)의 측면으로부터 돌출된 상태로 하방으로 연장되면, 힌지부(200)의 회전 진동 운동이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 제1힌지부(210), 제2힌지부(220) 및 제3힌지부(230) 중 적어도 어느 하나에는 원활한 회전 진동을 위한 제1,2,3폭감소홈(215,225,235)이 형성될 수 있다. 그러면, 제1힌지부(210)는 제1폭감소홈(215)을 기준으로, 제2힌지부(220)는 제2폭감소홈(225)를 기준으로, 제3힌지부(230)는 제3폭감소홈(235)을 기준으로 더욱 원활한 회전 진동 운동이 가능해질 수 있다.
이 경우, 제1힌지부(210)에 형성되는 제1폭감소홈(215)의 홈 형상방향(217)과 제3힌지부(230)에 형성되는 제3폭감소홈(235)의 홈 형성방향(237)은 서로 다르게 형성될 수 있으며, 바람직하게는 제1폭감소홈(215)과 제3폭감소홈(235)의 홈 형성방향(217,237)은 대략 서로 직교하도록 형성될 수 있다.
제1힌지부(210)와 제3힌지부(230)는 대략 수직하게 하방으로 연장되기 때문에, 제1힌지부(210)와 제3힌지부(230)에 의한 회전 진동 운동이 서로 다른 방향으로 이루어지도록 함이 바람직하며, 이는 제1폭감소홈(215)의 홈형성방향(217)과 제3폭감소홈(235)의 홈형성방향(237)을 서로 다르게 형성함으로써 가능해질 수 있다.
예를 들면, 도 5에서 보이는 바와 같이, 제1폭감소홈(215)의 홈 형성방향(217)이 대략 y축방향으로 형성되면, 제1힌지부(210)는 x축을 기준으로 대략 y축 방향(또는 전후 방향)으로 회전 진동 운동을 할 수 있으며, 제3폭감소홈(235)의 홈 형성방향(237)이 대략 x축 방향으로 형성되면, 제3힌지부(230)는 y축을 기준으로 대략 x축 방향(또는 좌우 방향)으로 회전 진동 운동할 수 있게 된다.
또한, 제2폭감소홈(225)도 제1폭감소홈(215)과 제3폭감소홈(235)과 서로 다른 방향으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 제1폭감소홈(215)과 제3폭감소홈(235)과 대략 서로 직교하도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 5에서 보이는 바와 같이, 제2폭감소홈(225)의 홈 형성방향(227)이 대략 z축 방향으로 형성되면, 제2힌지부(220)는 x-y 평면을 기준으로 대략 z축 방향(또는 상하 방향)으로 회전 진동 운동할 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라모듈은 회전 진동 운동을 가능하게 하는 힌지부를 힌지부재의 측면에 형성시킴으로써 스윙(swing) 구동 방식에 의하여 흔들림 보정이 가능하면서도 카메라모듈의 전체 두께를 최소화할 수 있는 슬림한 형태의 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
100 : 카메라모듈 110 : 광학모듈
130 : 힌지부재 140 : 바디부재
150 : 제1구동부 200 : 힌지부
210 : 제1힌지부 220 : 제2힌지부
230 : 제3힌지부 240 : 결합부
250 : 돌출부

Claims (11)

  1. 적어도 하나 이상의 렌즈와, 상기 렌즈 하부에 구비되는 이미지센서를 포함하는 광학모듈;
    상기 광학모듈이 내측에 수용되어 장착되는 힌지부재;
    상기 힌지부재와 소정간격 이격된 상태로 상기 힌지부재를 감싸는 바디부재;
    상기 힌지부재의 측면에 형성되어 상기 힌지부재와 상기 바디부재를 연결하며, 회전 진동 가능하도록 탄성을 가지는 소재로 이루어지는 힌지부; 및
    상기 바디부재에 대하여 상기 힌지부재를 상기 힌지부를 기준으로 회전 진동시키는 제1구동부;를 포함하고,
    상기 힌지부는,
    상기 힌지부재의 측면에 연결되어 하방으로 연장되는 제1힌지부;
    상기 제1힌지부로부터 전방 또는 후방으로 절곡되어 연장되는 제2힌지부;
    상기 제2힌지부로부터 하방으로 절곡되어 연장되는 제3힌지부; 및
    상기 제3힌지부에 연결되어 측방으로 연장되며, 상기 바디부재의 내측면에 결합하는 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부가 상기 힌지부재의 측면에 돌출되도록 상기 힌지부재와 상기 힌지부는 탄성을 가지는 소재로 일체로 형성되고,
    상기 힌지부재의 측면에 돌출된 상기 힌지부의 단부는 상기 바디부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광학모듈은,
    상기 적어도 하나 이상의 렌즈가 구비되는 렌즈홀더;
    상기 렌즈홀더와 소정간격 이격된 상태로 상기 렌즈홀더를 감싸는 베이스부재;
    상기 렌즈홀더와 상기 베이스부재를 연결하는 탄성부재;
    상기 이미지센서가 구비되며, 상기 베이스부재 하부에 결합하는 센서모듈; 및
    상기 베이스부재에 대하여 상기 렌즈홀더를 구동하는 제2구동부;를 포함하고,
    상기 힌지부재는 상기 베이스부재에 부착결합되거나 상기 베이스부재와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1구동부는 상기 힌지부재의 외측면과 상기 바디부재의 내측면에 서로 대향하도록 구비되는 제1코일과 제1마그네트로 이루어지고,
    상기 제2구동부는 상기 렌즈홀더의 외측면과 상기 베이스부재의 내측면에 서로 대향하도록 구비되는 제2코일과 제2마그네트로 이루어지고,
    상기 제1코일에는 흔들림 보정을 위한 전기신호가 인가되며, 상기 제2코일에는 자동초점 조절을 위한 전기신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부재의 측면 하부에는 측면홈이 형성되고, 상기 제1힌지부는 상기 측면홈 상단으로부터 하방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1힌지부는 상기 힌지부재의 측면으로부터 돌출된 상태로 상기 측면홈 상단으로부터 하방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부는 상기 힌지부재의 측면에서 돌출형성되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 제1힌지부는 상기 돌출부로부터 하방으로 절곡되어 연장되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1힌지부, 상기 제2힌지부 및 상기 제3힌지부 중 적어도 어느 하나에는 원활한 회전 진동을 위한 폭감소홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1힌지부와 상기 제3힌지부 각각에는 원활한 회전 진동을 위한 제1폭감소홈과 제3폭감소홈이 형성되고, 상기 제1폭감소홈과 상기 제3폭감소홈의 홈 형성방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학모듈은 자동초점 광학계, 단초점 광학계, 이중 광학계 및 줌 광학계로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈.
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