KR101669592B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더 상세하게는 멤스(MEMS) 카메라 모듈에서 실리콘(Silicon)셔터의 파손을 방지하기 위해 구조가 개선된 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 카메라 모듈로서, 광의 진행을 차단하기 위한 가림부와, 상기 가림부의 임의적인 움직임을 방지하기 위한 고정부를 갖으며, 상기 가림부를 회동시키기 위한 마그네트가 설치된 셔터와, 상기 마그네트의 주위에 설치되어 자성의 변화로 상기 마그네트를 회전시키기 위한 한쌍의 전자석과, 상기 마그네트의 회동을 위한 축을 제공하는 원통형상의 고정폴을 포함하고, 상기 마그네트는 중앙부근에 상기 고정폴을 삽입하기 위한 구멍이 형성되어 있어 상기 마그네트는 상기 구멍에 고정폴이 삽입되어 설치되고, 상기 고정폴은 방사방향으로 돌출된 적어도 하나 이상의 돌출부를 포함하며, 상기 마그네트는 상기 구멍에서 방사방향으로 연장되게 제거되어 상기 고정폴의 돌출부가 회동하기 위한 공간을 제공하되 회동이 제한되도록 일부만 제거된 회동 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더 상세하게는 멤스(MEMS) 카메라 모듈에서 실리콘(Silicon)셔터의 파손을 방지하기 위해 구조가 개선된 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 컴팩트한 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 제작되고 있으며, 화상의 크기를 조절하기 위하여 포커스 조정이 가능하도록 제조되고 있다. 이때, 카메라 모듈은 조리개를 통해 피사체의 빛이 통과하도록 하는 셔터와, 복수의 렌즈를 포함하고, 구동원을 설치하여 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다. 구체적으로 카메라 모듈은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 이미지 센서로 광을 집광시키는 렌즈와 IR필터, 이들을 내부에 포함하는 하우징 및 상기 이미지 센서의 신호를 처리하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈는 상기 이미지 센서 상에 위치되며, 구동원으로 멤스 액츄에이터 등이 설치되어 상기 렌즈와 이미지 센서 사이의 간격이 조절된다.

상기 셔터(shutter)는 렌즈를 통해 이미지 센서에 도달하는 빛의 양을 조절하는 기계적인 장치로서, 종래 카메라 모듈의 셔터에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래에 따른 카메라 모듈의 셔터를 보이는 도면이고, 도 2는 종래 카메라 모듈의 셔터의 동작 시 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조해 보면, 셔터(30)는 이미지 센서로의 광의 입사를 차단하기 위한 가림부(31)와, 상기 가림부(31)의 임의적인 움직임을 방지하기 위한 고정부(33), 상기 가림부(31)와 고정부(33)를 연결하는 연결부(32)를 포함한다. 상기 도면상으로 연결부(32)와 고정부(33)의 하면에는 상기 가림부(31)를 회동시키기 위한 마그네트(10')가 설치되고, 상기 마그네트(10')의 근방에는 극성의 변화로 상기 마그네트(10')를 회전시키는 한 쌍의 전자석(50)이 설치된다. 상기 고정부(33)는 판 형상으로 적어도 두 지점이 고정되도록 앵커(42)에 고정되어 상기 가림부(31)의 임의적인 움직임을 방지하고, 기본 골격을 제외한 나머지 부분은 제거된 복수의 구멍(34)과 탄성변형부(34a)를 구비한 형태를 이루어 마그네트(10')의 회전에 의해 탄성을 갖고 휘어지게 되고, 상기 전자석(50)의 전원이 해제되는 경우 상기 탄성에 의해 마그네트(10')를 반대방향으로 회전시켜 상기 가림부(31)가 원위치를 이루도록 한다. 상기 마그네트(10')는 고정폴(20')을 중앙에 관통하여 설치되어 상기 고정폴(20')을 중심축으로 상기 전자석(50)에 전원이 인가됨에 따라 회전하게 되는 것이다.

상기와 같은 종래의 카메라 모듈의 셔터(30)는 마그네트(10')의 회전에 따라 가림부(31)가 회동을 하게 되는데, 회동시에 주변의 기구물과 충돌을 일으키게 되고 상기 충돌의 반복으로 해당 충돌 부분 및 연결부(32)와 고정부(33)가 접하는 부위가 기구적인 스트레스에 의해 파손을 일으키는 단점이 있다.

즉, 도 2a는 상기 가림부(31)가 원위치를 이룰 때 주변의 기구물에 형성된 스토퍼(41)와 충돌을 일으키는 현상을 보이는 도면이고, 도 2c는 상기 가림부(31)가 마그네트(10')의 회전으로 이미지센서로 입사되는 광을 차단할 때 주변의 기구물에 형성된 단턱(44)과 충돌을 일으키는 현상을 보이는 도면이고, 도 2b는 상기 도 2a 및 도 2c 현상에 의해 연결부(32)와 고정부(33)가 접하는 부위에도 충격이 발생하는 현상을 보이는 도면이다.

상기 전자석(50)의 전원인가로 마그네트(10')는 회전을 하게 되는바, 상기 전자석(50)에는 단순히 전원 인가 및 해제의 동작이 반복 수행되고, 마그네트(10')의 회전을 정교하게 제어하지는 않으므로, 상기 도 2에서 도시된 바와 같은 충돌이 발생하게 되고, 상기와 같은 충돌이 지속되는 경우 기구적인 스트레스가 쌓이게 되어 파손이 발생하게 되는 문제가 있는 것이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은 셔터의 기구적인 구조를 개선하여 셔터의 동작 및 해제시에 발생하는 다른 구조물과의 충돌현상을 미리 방지하도록 하여 파손 등의 발생이 원천적으로 차단된 카메라 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈로서, 광의 진행을 차단하기 위한 가림부와, 상기 가림부의 임의적인 움직임을 방지하기 위한 고정부를 갖으며, 상기 가림부를 회동시키기 위한 마그네트가 설치된 셔터와, 상기 마그네트의 주위에 설치되어 자성의 변화로 상기 마그네트를 회전시키기 위한 한쌍의 전자석과, 상기 마그네트의 회동을 위한 축을 제공하는 원통형상의 고정폴을 포함하고, 상기 마그네트는 중앙부근에 상기 고정폴을 삽입하기 위한 구멍이 형성되어 있어 상기 마그네트는 상기 구멍에 고정폴이 삽입되어 설치되고, 상기 고정폴은 방사방향으로 돌출된 적어도 하나 이상의 돌출부를 포함하며, 상기 마그네트는 상기 구멍에서 방사방향으로 연장되게 제거되어 상기 고정폴의 돌출부가 회동하기 위한 공간을 제공하되 회동이 제한되도록 일부만 제거된 회동 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈에서, 상기 고정폴의 돌출부는 복수개이고, 상기 마그네트의 회동 가이드부는 상기 돌출부의 개수와 동일하게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈에서, 상기 셔터는 실리콘(Silicon)으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈에서, 상기 고정폴의 돌출부는 고정폴의 중심에 대하여 등각도로 이격되어 형성되며, 상기 마그네트의 회동 가이드부는 상기 구멍의 중점을 기준으로 일정각도의 범위를 가지며 균등각도로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈에서, 상기 고정부는 판형상으로 적어도 2개 이상의 고정지점을 가지며, 상기 전자석에 전원이 인가되어 마그네트가 회전할 때, 회전 반대방향으로 탄성을 갖고 휘어지도록 구멍이 형성된 탄성변형부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 카메라 장치는 기구적인 구조의 개선으로 셔터의 동작 및 해제 시에 기구물과의 충돌현상이 원천적으로 방지되어 기구적인 내구성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 종래에 따른 카메라 모듈의 셔터를 보이는 도면
도 2는 종래 카메라 모듈의 셔터의 동작시 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈내 셔터의 마그네트 및 고정폴을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 평상상태를 보이는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 동작상태를 보이는 도면

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈내 셔터의 마그네트 및 고정폴을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 평상상태를 보이는 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 동작상태를 보이는 도면이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 종래와의 차이점은 셔터(30)에 설치되는 마그네트(10)와 주변 기구물에 형성되는 고정폴(20)의 형상을 개선시켜 상기 도 2에서 개시된 셔터(30)로 가해지는 충격이 사전에 차단 가능하다.

즉, 도 3에서 고정폴(20)의 방사방향으로 2개의 돌출부(21)를 형성하고, 상기 고정폴(20)이 삽입되는 마그네트(10)의 구멍(12) 주변에 상기 돌출부(21)의 회동 공간을 제공하기 위한 회동 가이드부(11)를 더 형성한다.

상기 회동 가이드부(11)는 구멍(12)에서 방사방향으로 더 확장되게 제거된 것으로서, 구멍(12) 주변의 일부, 즉 상기 고정폴(20)의 돌출부(21)가 회동하되, 셔터(30)의 가림부(31)의 위치를 감안하여 회동 가이드부(11)의 단부에 돌출부(21)가 걸릴수 있도록 일부만 제거한 것이다.

즉, 도 3 및 도 4의 도면상 시계 방향 및 반시계 방향으로 상기 고정폴(20)이 회전할 때, 상기 셔터(30)의 가림부(31)가 관통구멍(43)을 가려 셔터의 기능을 수행하도록 하고, 원위치 할 수 있도록 위치이동을 고려하여 상기 회동 가이드부(11)를 형성한 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4는 상기 가림부(31)가 원위치 상태를 도시한 도면으로서 고정폴(20)의 돌출부(21)가 상기 회동 가이드부(11)의 일측 선단에 걸려있는 상태를 보이고 있다. 이때 전자석(50)에 전원을 인가하여 마그네트(10)를 회전시키면 도 5에 도시된 바와 같이 셔터(30) 고정부(33)는 구멍(34)에 의해 형성된 탄성 변형부(34a)가 찌그러지면서 회전 반대방향으로 탄성을 갖고 휘어지게 되고, 연결부(32)는 시계방향으로 회전하게 되어, 연결부(32) 선단에 형성된 가림부(31)가 관통구멍(43)을 통해 이미지 센서(미도시)에 조사되는 광을 차단하게 된다. 이때, 상기 고정폴(20)의 돌출부(21)가 회동 가이드부(11)의 타측 선단에 걸리게 되어 더 이상의 회동을 제한하게 되고, 상기 전자석(50)의 전원을 해제하면, 상기 고정부(33)의 탄성에 의해 도면상 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이때에도 마찬가지로, 상기 고정폴(20)의 돌출부(21)가 회동 가이드부(11)의 일측 선단에 걸리게 되어 더 이상의 회동을 제한하게 됨으로서 종래 발생하였던 스토퍼 등과의 충돌은 발생하지 않는 것이다.

본 실시예에서는 상기 고정폴(20)의 돌출부(21)가 두개이고, 상기 회동 가이드부(11)가 상기 돌출부(21)의 개수와 대응되는 2개로 된 것을 일예로 하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니고, 1개의 돌출부 및 대응되는 위치에 형성되는 1개의 가이드부를 통해서도 상기와 같은 동작을 수행할 수 있으며, 반대로 2개를 초과한 복수개이더라도 상기와 같은 동작을 동일하게 수행할 수 있음은 당업자에게 당연하게 유추될 것이다.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10 : 마그네트 20 : 고정폴
30 : 셔터

Claims (5)

1. 카메라 모듈로서,
   광의 진행을 차단하기 위한 가림부와, 상기 가림부의 임의적인 움직임을 방지하기 위한 고정부를 갖으며, 상기 가림부를 회동시키기 위한 마그네트가 설치된 셔터와,
   상기 마그네트의 주위에 설치되어 자성의 변화로 상기 마그네트를 회전시키기 위한 한쌍의 전자석과,
   상기 마그네트의 회동을 위한 축을 제공하는 원통형상의 고정폴을 포함하고,
   상기 마그네트는 중앙부근에 상기 고정폴을 삽입하기 위한 구멍이 형성되어 있어 상기 마그네트는 상기 구멍에 고정폴이 삽입되어 설치되고,
   상기 고정폴은 방사방향으로 돌출된 적어도 하나 이상의 돌출부를 포함하며,
   상기 마그네트는 상기 구멍에서 방사방향으로 연장되게 제거되어 상기 고정폴의 돌출부가 회동하기 위한 공간을 제공하되 회동이 제한되도록 일부만 제거된 회동 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정폴의 돌출부는 복수개이고,
   상기 마그네트의 회동 가이드부는 상기 돌출부의 개수와 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,
   상기 셔터는 실리콘(Silicon)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
4. 제2항에 있어서,
   상기 고정폴의 돌출부는 각각 고정폴의 중심에 대하여 등각도로 이격되어 형성되며,
   상기 마그네트의 회동 가이드부는 상기 구멍의 중점을 기준으로 일정각도의 범위를 가지며 균등각도로 이격되어형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정부는 판형상으로 적어도 2개 이상의 고정지점을 가지며,
   상기 전자석에 전원이 인가되어 마그네트가 회전할 때, 회전 반대방향으로 탄성을 갖고 휘어지도록 구멍이 형성된 탄성변형부를 갖는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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