KR101806888B1

KR101806888B1 - 듀얼 카메라 모듈

Info

Publication number: KR101806888B1
Application number: KR1020160116657A
Authority: KR
Inventors: 류재욱; 정회원; 전주현; 남규청; 이덕열
Original assignee: (주)알비케이이엠디 (Rbk Emd Co.,Ltd.)
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2017-12-12
Also published as: WO2018048097A1; US20200089088A1

Abstract

본 발명은 두 개의 촬영 렌즈를 구비한 듀얼 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 자기장 발생원으로부터 형성된 자기장 내에 위치한 두 개의 촬영 렌즈를 독립적으로 제어할 수 있는 듀얼 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 듀얼 카메라 모듈은, 제1 렌즈를 구비하고, 상기 제1 렌즈의 광축과 나란하게 이동하는 제1 이동부; 제2 렌즈를 구비하고, 상기 제2 렌즈의 광축과 나란하게 이동하는 제2 이동부; 상기 제1 이동부와 제2 이동부를 독립적으로 이동시키기 위하여 상기 제1 이동부와 제2 이동부 각각에 전자기력이 발생하도록 상기 제1 이동부와 제2 이동부 주위에 자기장을 형성하는 공용 자기장 발생부; 및 상기 제1 이동부와 제2 이동부가 이동 가능하게 결합되고 상기 공용 자기장 발생부가 장착되는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 카메라 모듈{Dual camera module}

본 발명은 두 개의 촬영 렌즈를 구비한 듀얼 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 자기장 발생원으로부터 형성된 자기장 내에 위치한 두 개의 촬영 렌즈를 독립적으로 제어할 수 있는 듀얼 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 카메라 모듈은 소형, 경량화되어 스마트폰과 같은 휴대단말기에 장착되고 있다. 최근 휴대단말기의 발전과 함께 다기능 및 고성능 카메라 모듈이 요구되고 있다. 이러한 카메라 모듈은 대표적으로 이미지 센서와 렌즈 사이의 초점 거리를 조절하는 기능을 갖는다. 또한, 최근에는 3D 영상 구현, 홍채인식 등의 기능을 위하여 휴대단말기에 두 개의 카메라 모듈이 장착되기도 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0113675호에는 종래의 듀얼 카메라 모듈이 개시되어 있다. 도 1은 종래의 듀얼 카메라 모듈의 구성을 나타낸 분해사시도이다.

종래의 듀얼 카메라 모듈은, 제 1, 2 렌즈 조립체부(30,40)와, 제 1, 2 렌즈 조립체부를 광축방향으로 상, 하 구동시키는 제 1, 2 구동부(50,60)를 결합하는 베이스부재(20); 및 상기 베이스부재에 결합되는 제 1, 2 커버부(70,80)를 포함하고, 상기 제 1, 2 구동부의 각각은 상기 베이스 부재의 일측면에 배치된다.

그러나 종래의 듀얼 카메라 모듈은 제 1, 2 렌즈 조립체를 구동시키기 위하여 제 1, 2 구동부를 각각 구비하여야 하고, 제 1, 2 구동부에 포함되어 있는 제 1, 2 자성체(31,41)에 의한 자기장 간섭을 피하기 위하여 제1 자성체와 제2 자성체 사이의 거리를 최대화할 수 있도록 제1 자성체와 제2 자성체를 배치해야 하기 때문에 듀얼 카메라 모듈의 소형 경량화에 어려움이 있다. 그렇지 않으면 제1 자성체와 제2 자성체 사이에 자기장을 차폐할 수 있는 별도의 구성이 추가되어야 하지만 이 역시 듀얼 카메라 모듈의 소형 경량화를 저해하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 동일한 자기장 발생원으로부터 형성된 자기장 내에 위치한 두 개의 촬영 렌즈를 독립적으로 제어함으로써, 복수의 자기장 발생원으로 인한 자기장 간섭이 없고 소형 경량화하기 용이한 듀얼 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 듀얼 카메라 모듈은, 제1 렌즈를 구비하고, 상기 제1 렌즈의 광축과 나란하게 이동하는 제1 이동부; 제2 렌즈를 구비하고, 상기 제2 렌즈의 광축과 나란하게 이동하는 제2 이동부; 상기 제1 이동부와 제2 이동부를 독립적으로 이동시키기 위하여 상기 제1 이동부와 제2 이동부 각각에 전자기력이 발생하도록 상기 제1 이동부와 제2 이동부 주위에 자기장을 형성하는 공용 자기장 발생부; 및 상기 제1 이동부와 제2 이동부가 이동 가능하게 배치되고 상기 공용 자기장 발생부가 장착되는 하우징을 포함한다.

구체적으로 상기 제1 이동부는, 상기 제1 렌즈가 결합되는 제1 렌즈배럴과, 상기 공용 자기장 발생부를 향하도록 상기 제1 렌즈배럴에 장착되는 제1 코일부로 이루어지고, 상기 제2 이동부는, 상기 제2 렌즈가 결합되는 제2 렌즈배럴과, 상기 공용 자기장 발생부를 향하도록 상기 제2 렌즈배럴에 장착되는 제2 코일부로 이루어지며, 상기 공용 자기장 발생부는 상기 제1 이동부와 제2 이동부 사이에 장착되어 상기 하우징의 내부 공간을 분할하고, 상기 제1 코일부와 제2 코일부 주위에 자기장을 형성한다.

그리고 상기 공용 자기장 발생부는 제1 마그네트부와 제2 마그네트부로 구분되고, 상기 제1 마그네트부는 상기 제1 코일부와 제2 코일부를 향해 서로 다른 극성이 형성되며, 상기 제2 마그네트부의 극성은 상기 제1 마그네트부의 극성과 반대이다.

또한, 본 발명의 듀얼 카메라 모듈은, 어느 일단이 상기 하우징에 장착되어 상기 공용 자기장 발생부를 향하는 제1 방향으로 돌출되는 제1 부재와, 상기 제1 부재로부터 절곡되어 상기 제1 방향의 반대방향인 제2 방향으로 돌출되고 상기 제1 이동부에 장착되는 제2 부재로 이루어지는 제1 탄성부와,

일단이 상기 하우징에 장착되어 상기 제2 방향으로 돌출되는 제3 부재와, 상기 제3 부재로부터 절곡되어 상기 제1 방향으로 돌출되고 상기 제2 이동부에 장착되는 제4 부재로 이루어지는 제2 탄성부를 더 포함한다.

그리고 상기 제1 코일부에 전류가 형성되면, 상기 제1 부재는 상기 하우징에 고정된 일단을 중심으로 타단이 휨변형되어 상기 제1 이동부가 상기 제2 방향으로 소정 거리 이동하고, 상기 제1 이동부에 고정된 상기 제2 부재는 상기 제1 부재의 타단을 중심으로 휨변형되어 상기 제1 이동부가 상기 제1 방향으로 소정 거리 이동하며, 상기 제2 코일부에 전류가 형성되면, 상기 제3 부재는 상기 하우징에 고정된 일단을 중심으로 타단이 휨변형되어 상기 제2 이동부가 상기 제1 방향으로 소정 거리 이동하고, 상기 제2 이동부에 고정된 상기 제4 부재는 상기 제3 부재의 타단을 중심으로 휨변형되어 상기 제2 이동부가 상기 제2 방향으로 소정 거리 이동한다.

본 발명은 공용 자기장 발생부에 의해 형성된 자기장 내에 위치한 제1 이동부와 제2 이동부 렌즈의 광축과 나란하게 이동할 수 있도록 독립적으로 제어함으로써, 복수의 자기장 발생원에 의한 자기장 간섭이 없으며 이에 따라 별도의 차폐구조가 필요하지 않고, 전체 구조를 소형 경량화하기 유리하다.

도 1은 종래의 듀얼 카메라 모듈의 구성을 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커버를 제외한 듀얼 카메라 모듈의 분해사시도.
도 4는 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 탄성부와 제2 탄성부의 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커버를 제외한 듀얼 카메라 모듈의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 탄성부의 동작형태를 개략적으로 나타낸 도면.

본 발명은 동일한 자기장 발생원으로부터 형성된 자기장 내에 위치한 두 개의 촬영 렌즈를 독립적으로 제어할 수 있는 듀얼 카메라 모듈에 관한 것으로, 복수의 자기장 발생원에 의한 자기장 간섭이 없고 소형 경량화하기 용이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커버를 제외한 듀얼 카메라 모듈의 분해사시도이며, 도 4는 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도이다. 그리고 도 5(a)는 제1 이동부와 제2 이동부의 상부에 위치하는 제1 탄성부 및 제2 탄성부이고, 도 5(b)는 제1 이동부와 제2 이동부의 하부에 위치하는 제1 탄성부 및 제2 탄성부이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 내부 결합구조를 보여주기 위하여 커버를 제외한 듀얼 카메라 모듈의 사시도이다. 그리고 도 7(a)는 본 발명의 실시예에 따른 제1 탄성부의 동작형태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7(b)는 일반적인 외팔보 형태의 탄성체의 동작형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(100), 제1 이동부(200), 제1 탄성부(300), 제2 이동부(400), 제2 탄성부(500) 및 공용 자기장 발생부(600)를 포함한다.

하우징(100)은 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400)가 이동 가능하게 분리 배치되고, 공용 자기장 발생부(600)가 장착된다. 이러한 하우징(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 허브(110), 스페이서(120) 및 커버(130)로 이루어진다.

허브(110)의 상부에는 스페이서(120)가 장착되어 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400)가 배치되는 공간을 형성한다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 스페이서(120)의 중심부에는 공용 자기장 발생부(600)가 슬라이드 결합되는 결합홈(121)이 형성된다. 결합홈(121)에 공용 자기장 발생부(600)가 결합됨으로써, 하우징(100)의 내부 공간이 두 부분으로 분할되어 각각의 공간에 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400)가 분리 배치된다. 그리고 스페이서(120)의 상부 각 모서리에는 상부돌출부(122)가 형성되고, 스페이서(120)의 하부 각 모서리에는 하부돌출부(123)가 형성된다. 상부돌출부(122) 및 하부돌출부(123)에는 제1 타성부와 제2 탄성부(500)가 고정장착된다. 그리고 커버(130)는 허브(110)에 장착되어 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400)를 덮는다.

제1 이동부(200)는 하우징(100)의 내부에 배치되어 제1 렌즈의 광축과 나란하게 이동한다. 이러한 제1 이동부(200)는 제1 렌즈(미도시), 제1 렌즈배럴(210) 및 제1 코일부(220)로 이루어진다. 제1 렌즈는 제1 렌즈배럴(210) 내측에 결합되고, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 코일부(220)는 공용 자기장 발생부(600)를 향하도록 제1 렌즈배럴(210)의 외측에 장착된다.

제1 탄성부(300)는 제1 이동부(200)를 탄성지지하여 제1 렌즈의 광축과 나란하게 이동하는 제1 이동부(200)를 원위치로 복귀시킨다. 이러한 제1 탄성부(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 일체로 형성된 제1 부재(310)와 제2 부재(320)로 이루어진다. 제1 부재(310)는 일단이 하우징(100)에 장착되어 공용 자기장 발생부(600)를 향하는 제1 방향으로 돌출된다. 제2 부재(320)는 제1 부재(310)로부터 절곡되어 제1 방향의 반대방향인 제2 방향으로 돌출되고, 제1 이동부(200)에 장착된다.

이러한 제1 탄성부(300)는 제1 이동부(200)의 상부 양측 및 하부 양측에서 제1 이동부(200)를 탄성지지한다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 제1 이동부(200)의 상부 양측에 위치한 제1 탄성부(300)는 서로 연결되어 있으며, 각각 제1 부재(310)의 일단이 상부돌출부(122)에 고정장착된다. 그리고 제1 이동부(200)의 하부 양측에 위치한 제1 탄성부(300)는 제1 부재(310)의 일단이 하부돌출부(123)에 고정장착된다.

제2 이동부(400)는 하우징(100)의 내부에 배치되어 제2 렌즈의 광축과 나란하게 이동한다. 이러한 제2 이동부(400)는 제2 렌즈(미도시), 제2 렌즈배럴(410) 및 제2 코일부(420)로 이루어진다. 제2 렌즈는 제2 렌즈배럴(410)의 내측에 결합되고, 도 4에 도시된 바와 같이 제2 코일부(420)는 공용 자기장 발생부(600)를 향하도록 제2 렌즈배럴(410)의 외측에 장착된다.

제2 탄성부(500)는 제2 이동부(400)를 탄성지지하여 제2 광축과 나란하게 이동하는 제2 이동부(400)를 원위치로 복귀시킨다. 이러한 제2 탄성부(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 일체로 형성된 제3 부재(510)와 제4 부재(520)로 이루어진다. 제3 부재(510)는 일단이 하우징(100)에 장착되어 공용 자기장 발생부(600)를 향하는 제2 방향으로 돌출된다. 제4 부재(520)는 제2 부재(320)로부터 절곡되어 제1 방향으로 돌출되고, 제2 이동부(400)에 장착된다.

이러한 제2 탄성부(500)는 제2 이동부(400)의 상부 양측 및 하부 양측에서 제2 이동부(400)를 탄성지지한다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 제2 이동부(400)의 상부 양측에 위치한 제2 탄성부(500)는 서로 연결되어 있으며, 각각 제3 부재(510)의 일단이 상부돌출부(122)에 고정장착된다. 그리고 제2 이동부(400)의 하부 양측에 위치한 제2 탄성부(500)는 제3 부재(510)의 일단이 하부돌출부(123)에 고정장착된다.

공용 자기장 발생부(600)는 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400)를 독립적으로 이동시키기 위하여 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400) 각각에 전자기력이 발생하도록 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400) 주위에 자기장을 형성한다. 이러한 공용 자기장 발생부(600)는 스페이서(120)의 결합홈(121)에 슬라이드 결합된다.

구체적으로 공용 자기장 발생부(600)는 도 4에 도시된 바와 같이 상하로 위치한 제1 마그네트부(610)와 제2 마그네트부(620)로 구분된다. 그리고 제1 마그네트부(610)는 제1 코일부(220)와 제2 코일부(420)를 향해 서로 다른 극성이 형성되고, 제2 마그네트부(620)의 극성은 제1 마그네트부(610)의 극성과 반대이다.

이와 같이 본 발명은 공용 자기장 발생부(600)를 이용하여 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400) 각각에 전자기력이 발생하도록 함으로써, 복수의 자기장 발생원에 의한 자기장 간섭이 없으며 이에 따라 별도의 차폐구조가 필요하지 않고, 듀얼 카메라 모듈의 전체 구조를 소형 경량화하기 유리하다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 작동구조에 대하여 설명한다.

먼저, 초기상태에서 제1 이동부(200)와 제2 이동부(400)는 허브(110)와 맞닿아 있고, 공용 자기장 형성부에 의해 제1 코일부(220)와 제2 코일부(420) 주위에 자기장이 형성되어 있다.

이러한 초기상태에서 제1 코일부(220)에 어느 일 방향으로 흐르는 전류가 형성되면, 제1 이동부(200)를 이동시키는 전자기력이 발생하여 제1 이동부(200)가 제1 렌즈의 광축과 나란하게 이동한다.

이때, 제1 탄성부(300)는 제1 이동부(200)가 이동함에 따라 휨변형된다. 구체적으로 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 제1 부재(310)는 스페이서(120)에 고정된 일단을 중심으로 타단이 휨변형되어 제1 이동부(200)가 제2 방향(P1→P2)으로 소정 거리 이동하고, 제1 이동부(200)에 고정된 제2 부재(320)는 제1 부재(310)의 타단을 중심으로 휨변형되어 제1 이동부(200)가 제1 방향(P2→P3)으로 소정 거리 이동한다.

한편, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 일반적인 외팔보 형태의 탄성체는 제1 이동부(200)의 이동시에 탄성부체가 휨변형됨에 따라 제1 이동부(200)의 위치에 변위(P1→P2)가 발생하게 된다. 이러한 변위에 의해 제1 렌즈의 초점의 위치와 이미지 센서의 중심이 불일치하게 되어 촬영된 이미지의 품질이 저하된다.

그러나 본 발명에서는 제1 부재(310)의 휨변형에 의한 제1 이동부(200)의 변위와 제2 부재(320)의 휨변형에 의한 제1 이동부(200)의 변위의 방향이 서로 반대이고, 각 부재의 변형에 따른 제1 이동부(200)의 변위량을 감소시키면서 제1 부재(310)에 의한 변위(P1→P2)와 제2 부재(320)에 의한 변위(P2→P3)가 서로 상쇄되는 효과가 발생되어 제1 렌즈의 초점의 위치와 이미지 센서의 중심이 틀어지는 것을 최소화할 수 있다.

이후, 제1 코일부(220)에 전원이 차단되면, 제1 탄성부(300)에 의해 제1 이동부(200)가 원위치로 복귀하게 된다.

또한, 초기상태에서 제2 코일부(420)에 전류가 형성되면, 제2 이동부(400)를 이동시키는 전자기력이 발생하여 제2 이동부(400)가 제2 렌즈의 광축방향과 나란하게 이동한다.

이때, 제3 부재(510)는 스페이서(120)에 고정된 일단을 중심으로 타단이 휨변형되어 제2 이동부(400)가 제1 방향으로 소정 거리 이동하고, 제2 이동부(400)에 고정된 제4 부재(520)는 제3 부재(510)의 타단을 중심으로 휨변형되어 제2 이동부(400)가 제2 방향으로 소정 거리 이동한다.

이후, 제2 코일부(420)에 전원이 차단되면, 제2 탄성부(500)에 의해 제2 이동부(400)가 원위치로 복귀하게 된다.

제2 이동부(400) 및 제2 탄성부(500)의 동작형태는 제1 이동부(200) 및 제1 탄성부(300)의 동작형태와 동일하므로 별도로 도시하지는 않는다.

본 발명에 따른 듀얼 카메라 모듈은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100 : 하우징, 110 : 허브, 120 : 스페이서, 130 : 커버,
121 : 결합홈, 122 : 상부돌출부, 123 : 하부돌출부,
200 : 제1 이동부, 210 : 제1 렌즈배럴, 220 : 제1 코일부,
300 : 제1 탄성부, 310 : 제1 부재, 320 : 제2 부재,
400 : 제2 이동부, 410 : 제2 렌즈배럴, 420 : 제2 코일부,
500 : 제2 탄성부, 510 : 제3 부재, 520 : 제4 부재,
600 : 공용 자기장 발생부, 610 : 제1 마그네트, 620 : 제2 마그네트,

Claims

제1 렌즈를 구비하고, 상기 제1 렌즈의 광축과 나란하게 이동하는 제1 이동부;
제2 렌즈를 구비하고, 상기 제2 렌즈의 광축과 나란하게 이동하는 제2 이동부;
상기 제1 이동부와 제2 이동부를 독립적으로 이동시키기 위하여 상기 제1 이동부와 제2 이동부 각각에 전자기력이 발생하도록 상기 제1 이동부와 제2 이동부 주위에 자기장을 형성하는 공용 자기장 발생부; 및
상기 제1 이동부와 제2 이동부가 이동 가능하게 배치되고 상기 공용 자기장 발생부가 장착되는 하우징을 포함하여 이루어지되,
상기 제1 이동부는, 상기 제1 렌즈가 결합되는 제1 렌즈배럴과, 상기 공용 자기장 발생부를 향하도록 상기 제1 렌즈배럴에 장착되는 제1 코일부로 이루어지고,
상기 제2 이동부는, 상기 제2 렌즈가 결합되는 제2 렌즈배럴과, 상기 공용 자기장 발생부를 향하도록 상기 제2 렌즈배럴에 장착되는 제2 코일부로 이루어지며,
상기 공용 자기장 발생부는 상기 제1 이동부와 제2 이동부 사이에 장착되어 상기 하우징의 내부 공간을 분할하고, 상기 제1 코일부와 제2 코일부 주위에 자기장을 형성하며,
상기 공용 자기장 발생부는 제1 마그네트부와 제2 마그네트부로 구분되고, 상기 제1 마그네트부는 상기 제1 코일부와 제2 코일부를 향해 서로 다른 극성이 형성되며, 상기 제2 마그네트부의 극성은 상기 제1 마그네트부의 극성과 반대인 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
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청구항 1에 있어서,
어느 일단이 상기 하우징에 장착되어 상기 공용 자기장 발생부를 향하는 제1 방향으로 돌출되는 제1 부재와, 상기 제1 부재로부터 절곡되어 상기 제1 방향의 반대방향인 제2 방향으로 돌출되고 상기 제1 이동부에 장착되는 제2 부재로 이루어지는 제1 탄성부와,
일단이 상기 하우징에 장착되어 상기 제2 방향으로 돌출되는 제3 부재와, 상기 제3 부재로부터 절곡되어 상기 제1 방향으로 돌출되고 상기 제2 이동부에 장착되는 제4 부재로 이루어지는 제2 탄성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 코일부에 전류가 형성되면, 상기 제1 부재는 상기 하우징에 고정된 일단을 중심으로 타단이 휨변형되어 상기 제1 이동부가 상기 제2 방향으로 소정 거리 이동하고, 상기 제1 이동부에 고정된 상기 제2 부재는 상기 제1 부재의 타단을 중심으로 휨변형되어 상기 제1 이동부가 상기 제1 방향으로 소정 거리 이동하며,
상기 제2 코일부에 전류가 형성되면, 상기 제3 부재는 상기 하우징에 고정된 일단을 중심으로 타단이 휨변형되어 상기 제2 이동부가 상기 제1 방향으로 소정 거리 이동하고, 상기 제2 이동부에 고정된 상기 제4 부재는 상기 제3 부재의 타단을 중심으로 휨변형되어 상기 제2 이동부가 상기 제2 방향으로 소정 거리 이동하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.