KR102222820B1 - 자동 초점 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자장치 - Google Patents

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Abstract

카메라 모듈은 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되는 렌즈모듈로서 원통형의 삽입부가 형성된 렌즈모듈 및 상기 렌즈의 광축방향으로 상기 렌즈모듈의 삽입부가 삽입되는 중공부가 형성된 캐리어를 포함한다. 상기 렌즈모듈은 제1 회전방지부를 포함하고, 상기 캐리어는 상기 제1 회전방지부에 대응하는 위치에 형성된 제2 회전방지부를 포함하며, 상기 렌즈모듈의 삽입부가 상기 캐리어의 중공부에 삽입된 상태에서, 상기 제2 회전방지부는 상기 렌즈모듈이 상기 캐리어에 대한 회전을 방지하는 것이 특징이다.

Description

자동 초점 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자장치{AUTO FOCUS CAMERA MODULE AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 자동 초점기능을 갖는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 초점 카메라 모듈에서 기구적으로 카메라 모듈과 이미지 센서와의 거리를 조절하여, 일정한 구간 내에서 렌즈를 왕복시키는 액추에이터(Actuator)의 작동 구간을 보정 및 조절할 수 있는 카메라 모듈에 관한 것이다.
자동 초점 방식에는 적외선을 이용하여 피사체와의 거리를 측정하여 초점을 맞춰주는 액티브 방식과 피사체의 콘트라스트를 읽어내는 전용센서(CCD/CMOD)를 채용한 패시브 방식이 있다.
패시브 방식의 경우 TTL(Through-the-lens) 대비(contrast) 검출 방식을 사용한다. 대비 검출 방식은 렌즈를 움직이면서 영상 일부(주로 중앙부분)의 대비를 계속적으로 계산하고, 대비가 최대가 되었을 때 초점이 맞았다고 판단한다. 한편, 패시브 방식의 오토 포커스의 경우, 초점을 맞추기 위해 렌즈를 이미지 센서에 대해 광축방향으로 이동시켜야 한다.
자동 초점 카메라 모듈에는 자동 초점을 구현하기 위한 액추에이터(ACTUATOR)가 장착되며, 액추에이터는 렌즈모듈과 함께 하나의 조립품으로 구성되도록 설계 및 제작되는 것이 일반적이다.
렌즈모듈을 카메라 모듈에 결합하는 방식에는 크게 두 가지로 구분 지을 수 있는데, 첫째는 스크루(SCREW)를 이용한 나사산타입의 렌즈모듈을 카메라 모듈에 결합하는 방식이며, 둘째는 무나사타입의 렌즈모듈을 카메라 모듈에 결합하는 방식을 들 수 있다.
나사산타입은 렌즈모듈에 수나사를 형성시키고, 렌즈모듈을 수납하는 캐리어에 암나사를 형성시켜 수나사와 암나사의 회전 결합에 의해 렌즈모듈 및 캐리어의 체결이 이루어지는 방식을 말한다. 무나사타입은 렌즈모듈과 캐리어에 나사산을 설계하지 않고 실린더와 링 형태의 구조물의 조합으로 체결이 이루어지는 방식을 말한다.
종래 나사산타입의 렌즈를 적용하면, 렌즈모듈의 회전에 따른 렌즈의 해상도관리 및 틸트(TILT)를 측정, 보정, 관리 및 개선을 하는 것이 어려운 문제점이 있었다. 일반적으로 렌즈의 수나사산과 캐리어의 암나사산이 회전 및 정지 시 광축에 평행하도록 제작한다. 그러나, 나사산을 제작, 측정, 보정 및 개선하는 데 현실적인 어려움이 있다. 즉, 나사결합시 렌즈가 이미지 센서에 항상 평행이 이루어지도록 하는 것에 어려움이 있다.
종래의 무나사타입의 렌즈를 적용하는 경우에는 렌즈의 후초점거리(BFL, Back Focal Length)를 조절하는 것이 불가능하였다. 후초점거리에 오차가 발생하면, 미리 설정된 액추에이터의 초점이동 구간에도 오차가 발생하였다. 즉, 무나사타입의 렌즈모듈을 적용하는 경우, 캐리어에 렌즈모듈의 위치가 고정되어 기구적인 초점거리 조절이 불가능하다.
본 발명은 나사산타입과 무나사타입 렌즈를 적용할 때 발생하는 각각의 단점을 보완하기 위한 것으로, 무나사타입의 렌즈모듈을 포함하는 카메라 모듈의 초점거리를 기구적으로 보정함과 동시에 광축이 틀어지는 문제 즉, 틸트가 발생하는 문제를 방지하는 것이 목적이다.
렌즈모듈 및 카메라 모듈의 제작 공차에 의하면 광축방향으로 이동할 수 있는 거리는 더욱 좁아지거나, 경우에 따라서는 기설정된 초점거리를 벗어날 수도 있는 문제점이 발생할 수도 있다. 특히, 점점 소형화되는 카메라 모듈은 렌즈모듈이 자동 초점을 위해 광축방향으로 이동하는 거리가 매우 제한적이므로, 액추에이터의 초점 조절을 위한 시작점을 조절할 필요가 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는 카메라 모듈을 포함한다. 카메라 모듈은 렌즈모듈 및 캐리어를 포함한다.
렌즈모듈에는 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착될 수 있다. 렌즈모듈에는 원통형의 삽입부가 형성될 수 있다.
캐리어는 렌즈의 광축방향으로 렌즈모듈의 삽입부가 삽입되는 중공부가 형성될 수 있다.
렌즈모듈은 제1 회전방지부를 포함하며, 캐리어는 제1 회전방지부에 대응하는 위치에 형성된 제2 회전방지부를 포함할 수 있다.
카메라 모듈은 렌즈모듈의 삽입부가 캐리어의 중공부에 삽입된 상태에서, 제1 회전방지부과 제2 회전방지부는 서로 결합되어 렌즈모듈이 캐리어에 대해 회전하는 것을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제1 회전방지부 및 제2 회전방지부는 캐리어에 대하여 렌즈 모듈의 회전각이 가변되어 결합되도록 형성될 수 있다.
렌즈모듈은 제1 삽입조절부를 포함하며, 캐리어는 제1 삽입조절부에 대응하도록 형성되는 제2 삽입조절부를 포함할 수 있다.
카메라 모듈은 제2 삽입조절부와 제1 삽입조절부에 의해 렌즈모듈의 삽입부가 캐리어의 중공부에 삽입되는 깊이가 단계적으로 조절되는 것을 특징으로 할 수 있다.
카메라 모듈은 제1 삽입조절부와 제2 삽입조절부가 접하면, 삽입부가 중공부에 삽입되는 것이 제한되는 것을 특징으로 할 수 있다.
카메라 모듈은 제1 삽입조절부는 렌즈모듈의 바깥 둘레로부터 돌출된 돌기 형상의 기준돌기이며, 제2 삽입조절부는 제1 삽입조절부의 기준돌기가 접하는 복수의 기준면이 형성된 계단부인 것을 특징으로 할 수 있다.
카메라 모듈은 제2 삽입조절부는 캐리어의 일단으로부터 돌출된 기준돌기이며, 제1 삽입조절부는 제2 삽입조절부의 기준돌기가 접하는 복수의 기준면이 형성된 계단부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
기준면은 계단 형상으로 이루어진 복수의 단차에 의해 형성될 수 있다.
렌즈모듈과 캐리어가 결합되면, 기준돌기는 복수의 기준면 중 어느 한 기준면에 접할 수 있다.
카메라 모듈은 기준돌기가 접하는 복수의 기준면이 변함에 따라, 렌즈모듈의 삽입부가 캐리어의 중공부에 삽입되는 깊이가 변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
기준돌기는 서로 이웃하는 기준돌기 사이에 120°의 간격이 유지되도록 위치할 수 있다.
제1 회전방지부는 렌즈모듈의 바깥 둘레로부터 돌출된 결합돌기를 포함하며, 제2 회전방지부는 결합돌기가 결합되는 복수의 결합홈을 포함하며, 복수의 결합홈은 중공부의 둘레를 따라 형성될 수 있다.
카메라 모듈은 결합돌기는 복수의 결합홈 중 어느 하나의 결합홈에 결합되어 캐리어에 대한 렌즈모듈의 자유로운 회전을 제한하는 것을 특징으로 할 수 있다.
복수의 결합홈은 3개의 결합홈일 수 있다.
카메라 모듈은 캐리어를 광축방향을 따라 이동시키는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈은 렌즈모듈과 대면하는 이미지 센서를 더 포함할 수 있다. 카메라모듈은 기준돌기가 접하는 복수의 기준면 중 어느 한 기준면이 변함에 따라, 렌즈모듈과 이미지 센서의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 카메라 모듈의 액추에이터에 의해 렌즈모듈을 이동시켜 자동 초점을 수행할 수 있으며, 액추에이터가 렌즈모듈을 이동시키는 거리를 기구적으로 보정할 수 있다. 즉, 카메라 모듈이 가지는 초점거리를 미리 설정된 구간 내에 위치할 수 있도록 조절할 수 있으므로, 액추에이터의 정확한 작동 시작점, 초점거리의 시작점을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도 이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈모듈과 캐리어의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 8은 도 7의 A 영역을 확대한 부분 확대도이다.
도 9a 내지 9c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈모듈과 캐리어의 결합상태도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐리어의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 12a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 삽입조절부 및 제2 삽입조절부의 부분확대도이다.
도 12b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 삽입조절부 및 제2 삽입조절부의 부분확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는“포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 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.
본 발명의 다양한 실시예에서 “또는” 또는 “ A 또는/및 B 중 적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, “A 또는 B” 또는 “ A 또는/및 B 중 적어도 하나” 각각은는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용된 “제 1”, “제2”, “첫째” 또는 “둘째”등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 패시브 방식의 오토포커스 기능을 갖는 카메라 모듈을 포함한다. 이하, 본 발명의 다양한 실시예 중 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(300)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(300)의 분해사시도이다. 도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(300)의 부분 단면도이다.
카메라 모듈(300)은 렌즈모듈(310), 캐리어(320), 액추에이터구동부 (330), 센서부(340), 하우징(350) 및 커버(360)를 포함한다.
렌즈모듈(310)의 내부공간에 광축방향으로 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되는 대략 원통형의 경통 구조물이다.
캐리어(320)는 렌즈모듈의 일부는 수용하는 수용부재이다.
액추에이터구동부 (330, Actuator Driving Part)는 자동 초점(Auto Focus)를 위해 캐리어(320)를 광축방향으로 안내한다. 액추에이터구동부 (330)는 하우징(350)에 결합된다.
센서부(340)는 렌즈를 통해 입사되는 피사체의 상을 검출하여 전기신호를 변환시키는 이미지 센서(341)를 탑재하며, 하우징(350)의 하부를 밀폐하도록 설치되는 기판부재이다.
카메라 모듈(300)은 렌즈모듈(310), 캐리어(320), 하우징(350) 및 센서부(340)가 광축방향으로 정렬된 상태로 조립된다.
렌즈모듈(310)은 캐리어(320)에 결합되며, 캐리어(320)는 액추에이터구동부 (330)에 의해 광축방향으로 움직일 수 있도록 안내된다. 렌즈모듈(310)이 광축방향으로 움직일 수 있기 때문에, 렌즈모듈(310)이 센서부(340)에 가까워지거나 멀어질 수 있다. 즉, 렌즈모듈(310)의 렌즈가 이미지센서(341)에 가까워지거나 멀어지면서 오토 포커스를 수행할 수 있다.
커버(360)는 하우징(350) 및 액추에이터구동부 (330)를 감싸도록, 하우징(350)의 상부에서 결합된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈모듈과 캐리어의 분해사시도이다.
렌즈모듈(310)의 일측은 바깥 둘레가 원통형상인 삽입부(311)가 형성된다.
캐리어(320)에는 렌즈모듈(310)의 일부분이 삽입된다. 캐리어(320)는 양측이 개방된 중공부(321)를 포함한다. 렌즈모듈(310)의 삽입부(311)가 중공부(321)에 삽입되어 결합된다. 이때, 렌즈모듈(310)의 삽입부(311)는 렌즈의 광축방향으로 캐리어(320)의 중공부(321)에 삽입된다. 삽입부(311)는 외주면을 갖는 원통형상이며, 중공부(321)는 삽입부(311)의 외주면에 대응하는 내주면을 갖는다. 삽입부(311)가 중공부(321)에 삽입된 상태에서는 별도 구성에 의한 제한이 없다면, 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 삽입된 상태에서 자유로운 회전이 가능하다.
도 5을 참조하면, 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 대한 자유로운 회전을 방지하기 위하여, 렌즈모듈(310) 및 캐리어(320)는 회전방지부(316, 326)를 포함한다.
렌즈모듈(310)은 제1 회전방지부(316)을 포함한다. 캐리어(320)는 제1 회전방지부(316)에 대응하도록 형성된 제2 회전방지부(326)을 포함한다. 제1 회전방지부(316)와 제2 회전방지부(326)가 결합되면 렌즈모듈(310)의 삽입부(311)가 캐리어(320)의 중공부(321)에 삽입된 상태에서, 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 대하여 자유로운 회전이 제한된다.
제1 회전방지부(316) 및 제2 회전방지부(326)는 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 대하여 회전각이 가변되어 결합될 수 있도록 형성되는 것이 특징이다. 도 4을 참조하면, 제2 회전방지부(326)는 일정한 간격으로 형성된 복수의 결합홈(326a, 326b, 326c)을 포함한다. 복수의 결합홈(326a, 326b, 326c)은 중공부(321)의 일측에서 중공부(321)의 둘레에 형성될 수 있다.
제1 회전방지부(316)가 제2 회전방지부(326)의 복수의 결합홈(326a, 326b, 326c)에 선택적으로 결합될 수 있다.
도 5을 참조하면, 제1 회전방지부(316)는 렌즈모듈(310)의 바깥 둘레로부터 돌출된 결합돌기(316)로 형성될 수 있다. 비록, 도 4에서는 결합돌기(316)가 1개 도시되어 있으나, 필요에 따라 복수의 결합돌기가 형성될 수도 있다.
결합돌기(316)가 복수의 결합홈(326a, 326b, 326c) 중 어느 하나의 결합홈에 결합되면, 캐리어(320)에 대한 렌즈모듈(310)의 자유로운 회전이 제한된다. 삽입부(311)가 중공부(321)에 일부 삽입된 상태에서는 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 대해 자유롭게 회전이 가능하다. 이러한, 자유로운 회전을 방지하기 위해 결합돌기(316)는 복수의 결합홈(326a, 326b, 326c) 중 어느 하나에 결합될 수 있다.
도 5에는 결합홈(326a, 326b, 326c)이 3개 도시되어 있으나, 결합홈(326a, 326b, 326c)의 수는 필요에 따라 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 렌즈모듈(310)과 캐리어(320)는 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 삽입되는 깊이를 조절할 수 있는 삽입조절부(317, 327)를 포함한다.
렌즈모듈(310)은 제1 삽입조절부(317)를 포함한다. 캐리어(320)는 제1 삽입조절부(317)에 대응하는 제2 삽입조절부(327)를 포함한다. 제1 삽입조절부(317)와 제2 삽입조절부(327)에 의해 렌즈모듈(310)의 삽입부(311)가 캐리어(320)의 중공부(321)에 삽입되는 깊이를 조절할 수 있다.
제1 삽입조절부(317)와 제2 삽입조정부(327)가 서로 접하면, 삽입부(311)가 중공부(321)에 더 이상 삽입될 수 가 없다. 즉, 제1 삽입조절부(317)와 제2 삽입조절부(327)의 형상으로 삽입부(311)가 중공부(321)에 삽입되는 깊이를 조절할 수 있다.
제1 삽입조절부(317)와 제2 삽입조절부(327)는 삽입부(311)가 중공부(321)에 삽입되는 깊이가 단계적으로 조절되도록 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 삽입조절부(317)는 렌즈모듈(310)의 바깥 둘레로부터 돌출된 돌기형상을 갖는다. 돌출된 돌기형상은 기준돌기(317)이다.
제2 삽입조절부(327)는 제1 삽입조절부(317)의 기준돌기(317)가 접하는 계단부(327)를 포함한다. 계단부(327)는 기준돌기(317)와 접하는 복수의 기준면(327a, 327b, 327c)을 포함한다.
계단부(327)의 기준면(327a, 327b, 327c)은 계단 형상으로 이루어진 복수의 단차에 의해 형성된다. 어느 한 계단부(327)에 형성된 각각의 기준면(327a, 327b, 327c)은 캐리어(320)로부터 돌출된 정도가 다르다.
렌즈모듈(310)과 캐리어(320)가 결합되면, 기준돌기(317)는 복수의 기준면(327a, 327b, 327c) 중 어느 한 기준면에 접하며, 기준돌기(317)가 접하는 기준면(327a, 327b, 327c)이 변경됨에 따라, 렌즈모듈(310)의 삽입부(311)가 캐리어(320)의 중공부(321)에 삽입되는 깊이가 변한다.
도 6을 참조하면, 기준돌기(317)는 서로 이웃하는 기준돌기(317) 사이에 120°의 간격으로 위치할 수 있다. 즉, 렌즈모듈(310)의 둘레방향을 따라 3개의 기준돌기(317)가 형성될 수 있다.
도 7는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(300)의 단면도이다. 도 8은 도 7의 A 영역을 확대한 부분 확대도이다.
렌즈모듈(310)과 캐리어(320)가 조립된 상태에서 렌즈모듈(310)의 기준돌기(317)가 접하는 기준면(327a, 327b, 327c)이 변함에 따라, 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 삽입되는 깊이가 변한다.
기준돌기(317)가 제3기준면(327c)에 접하는 경우보다 제2 기준면(327b)에 접하는 경우에 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 더 깊이 삽입된다. 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 더 깊이 삽입될수록, 렌즈는 이미지 센서(341)에 더욱 가까이 근접한다.
도 9a 내지 9c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈모듈(310)과 캐리어(320)의 결합상태도이다. 도 9a 내지 도 9c는 회전방지부(316, 326)와 삽입조절부(317, 327) 사이의 위치관계를 나타낸다.
도 9a를 참조하면, 렌즈모듈(310)의 회전을 방지하기 위하여 결합돌기(316)가 제1 결합홈(326a)에 결합되면, 기준돌기(317)은 계단부(327)의 제1 기준면(327a)에 접한다. 결합돌기(316)가 제2 결합홈(326b)에 결합되면, 기준돌기(317)은 계단부(327)의 제2 기준면(327b)에 접한다. 결합돌기(316)가 제3결합홈(326c)에 결합되면, 기준돌기(317)은 계단부(327)의 제3기준면(327c)에 접한다.
기준돌기(317)가 제1 기준면(327a) 접하는 경우에는 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 최대로 삽입될 수 있다. 기준돌기(317)가 제3기준면(327c)에 접하는 경우에는 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 최소로 삽입된다. 도 9에서는 기준면(327a, 327b, 327c)이 3개 도시되어 있으나, 필요에 따라 기준면(327a, 327b, 327c)은 다수로 제작이 가능하다. 이때 결합홈(326a, 326b, 326c)도 기준면(327a, 327b, 327c)의 수에 대응하도록 제작할 수 있다. 렌즈가 렌즈모듈(310)에 고정된 상태에서, 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 삽입되며, 캐리어(320)에서 대해 일정 범위로 회전시켜 결합될 수 있다.
렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 대해 과도하게 회전하면(예를 들어 90°이상) 렌즈가 광축을 중심으로 회전하게 되며, 렌즈의 해상력이 변할 수 있다. 렌즈가 회전하는 과정동안 해상력이 일정하거나 혹은 일정한 오차 내에서 유지되도록 제작하기 위해서는 렌즈가 회전하는 전역에 대해서 해상력 측정이 필요하다. 또한, 렌즈가 회전하는 전역에 대해 해상력이 일정한 렌즈를 얻는 것은 용이하지 않다. 즉, 해상력이 일정한 렌즈의 수율이 낮은 현실적인 문제점이 존재한다.
렌즈의 해상도를 일정하게 유지하면서, 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 삽입되는 깊이를 조절하기 위해서, 렌즈모듈(310)이 캐리어(320)에 대해 회전하는 범위는 약 30° 이내로 제한하는 것이 바람직하다.
도 9 및 도 11는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐리어(320)의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 10과 도 11은 액추에이터구동부 (330)에 의해 캐리어(320)가 움직이는 과정을 도시한 것이다. 액추에이터구동부 (330)는 일측이 하우징(350)에 결합하며, 캐리어(320)는 액추에이터구동부 (330)에 의해 이동될 수 있다.
캐리어(320)의 일측이 액추에이터구동부 (330)에 결합되며, 캐리어(320)의 타측에는 고정판(352)이 위치하여 캐리어(320)의 일측과 고정판(352)이 와이어(351)에 의해 결합된다. 캐리어(320)는 와이어(351)의 탄성에 의해 하우징(350)에 접하며, 액추에이터구동부 (330)는 캐리어(320)를 광축방향으로 안내한다.
액추에이터구동부 (330)가 광축방향으로 캐리어(320)를 이동시킴에 따라 렌즈모듈(310)의 렌즈가 이미지 센서(341)에 가까워지거나 멀어질 수 있다. 즉, 기준돌기(317)가 접하는 복수의 기준면(327a, 327b, 327c)이 변함에 따라, 렌즈모듈(310)과 이미지 센서(341)의 간격이 조절될 수 있다.
도 12a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 삽입조절부(317) 및 제2 삽입조절부(327)의 부분확대도이다. 도 12b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 삽입조절부(417) 및 제2 삽입조절부(427)의 부분확대도이다.
제2 실시예는 대체로 제1 실시예와 동일한 구성을 포함한다. 다만, 제2 실시예의 제1 삽입조절부(417)와 제2 삽입조절부(427)의 형상이 제1 실시예의 형상과는 반대로 형성된다.
도 12b를 참조하면, 제1 삽입조절부(417)에는 복수의 기준면(418a, 418b, 418c)이 형성된 계단부(418)가 형성되며, 계단부(418)의 기준면(418a, 418b, 418c)은 일정한 간격의 단차가 형성된다.
제2 삽입조절부(427)는 캐리어의 일단으로부터 돌출된 기준돌기(328)에 의해 형성되는 것이 특징이다.
기준돌기(427)가 접하는 기준면(418a, 418b, 418c)이 변함에 따라, 렌즈모듈의 삽입부가 상기 캐리어의 중공부에 삽입되는 깊이가 변하는 것은 제1
본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈모듈에 의하면, 렌즈모듈의 렌즈 초점과 렌즈모듈이 캐리어에 삽입된 깊이에 관련된 오차를 측정한 후, 액추에이터의 최적 작동범위를 조절할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 액추에이터의 최적 작동범위를 조절하는 과정을 제1 실시예를 중심으로 설명한다. 도 6에서와 같이, 기준돌기(317)는 다수의 기준면(327a, 327b, 327c) 중 중간에 위치하는 기준면(327b)에 위치하는 상태를 기준으로 렌즈모듈(310) 및 캐리어(320)를 제작한다. 예를 들면, 기준돌기(317)가 제2 기준면(327b)에 위치하는 상태를 기준으로 액추에이터가 최적 범위내에서 작동될 수 있도록 렌즈모듈(310) 및 캐리어(320)를 제작한다.
렌즈모듈(310)과 캐리어(320) 등의 제작 공차로 인하여, 후초점거리(BFL)가 미리 설정된 값과 다를 수 있다. 이때 초점이 이미지 센서(341)의 후면에 위치하면, 기준돌기(317)를 제3기준면(327c)에 위치하도록 조립한다. 즉, 초점 거리가 이미지 센서(341)의 전면 방향으로 이동하는 효과를 얻을 수 있다. 반대로 초점이 이미지 센서(341)의 전면에 위치하면 기준돌기(317)를 제1 기준면(327a)에 위치하도록 조립한다. 이때에는 초점거리가 이미지 센서(341)의 후면방향으로 이동하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 어느 경우라도, 액추에이터가 작동되는 구간을 미리 설계한 구간에서 작동될 수 있도록 할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
300 카메라 모듈 310 렌즈모듈 311 삽입부
316 제1 회전방지부 317 제1 삽입조절부 320 캐리어
321 중공부 326 제2 회전방지부
327 제2 삽입조절부 327a, 327b, 327c 기준면
330 액추에이터구동부 3 40 센서부 341 이미지센서
350 하우징 351 와이어 352 고정판
360 커버 400 카메라 모듈 417 제1 삽입조절부
427 제2 삽입조절부

Claims (24)

  1. 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되는 렌즈모듈로서, 원통형의 삽입부가 형성된 렌즈모듈; 및
    상기 렌즈의 광축방향으로 상기 렌즈모듈의 삽입부가 삽입되는 중공부가 형성된 캐리어;를 포함하는 카메라 모듈에 있어서,
    상기 렌즈모듈은 제1 회전방지부를 포함하며,
    상기 캐리어는 상기 제1 회전방지부에 대응하는 위치에 형성된 제2 회전방지부를 포함하며,
    상기 렌즈모듈의 삽입부가 상기 캐리어의 중공부에 삽입된 상태에서, 상기 제1 회전방지부과 제2 회전방지부는 서로 결합되어 상기 렌즈모듈이 상기 캐리어에 대해 회전하는 것을 방지하고,
    상기 렌즈모듈은 제1 삽입조절부를 포함하고,
    상기 캐리어는 상기 제1 삽입조절부에 대응하도록 형성되는 제2 삽입조절부를 포함하고,
    상기 제1 삽입조절부는 상기 렌즈모듈의 바깥 둘레로부터 돌출된 돌기 형상의 기준돌기이고,
    상기 제2 삽입조절부는 상기 제1 삽입조절부의 상기 기준돌기가 접하는 복수의 기준면이 형성된 계단부이고,
    상기 제1 삽입조절부와 상기 제2 삽입조절부가 접하면, 상기 삽입부가 상기 중공부에 삽입되는 것이 제한되고,
    상기 제1 삽입조절부와 상기 제2 삽입조절부에 의해 상기 렌즈모듈의 상기 삽입부가 상기 캐리어의 상기 중공부에 삽입되는 깊이가 단계적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전방지부 및 제2 회전방지부는 상기 캐리어에 대하여 상기 렌즈 모듈의 회전각이 가변되어 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기준면은 계단 형상으로 이루어진 복수의 단차에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈모듈과 상기 캐리어가 결합되면, 상기 기준돌기는 상기 복수의 기준면 중 어느 한 기준면에 접하며,
    상기 기준돌기가 접하는 상기 복수의 기준면이 변함에 따라, 상기 렌즈모듈의 삽입부가 상기 캐리어의 중공부에 삽입되는 깊이가 변하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서
    상기 기준돌기는 서로 이웃하는 기준돌기 사이에 120°의 간격이 유지되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 회전방지부는 상기 렌즈모듈의 바깥 둘레로부터 돌출된 결합돌기를 포함하며,
    상기 제2 회전방지부는 상기 결합돌기가 결합되는 복수의 결합홈을 포함하며,
    상기 복수의 결합홈은 상기 중공부의 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 결합돌기는 상기 복수의 결합홈 중 어느 하나의 결합홈에 결합되어 상기 캐리어에 대한 상기 렌즈모듈의 자유로운 회전을 제한하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서
    상기 복수의 결합홈은 3개의 결합홈인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 상기 캐리어를 광축방향을 따라 이동시키는 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  14. 제13항에 있어서
    상기 카메라 모듈은,
    상기 렌즈모듈과 대면하는 이미지 센서를 더 포함하고,
    상기 기준돌기가 접하는 상기 복수의 기준면 중 어느 한 기준면이 변함에 따라, 상기 렌즈모듈과 상기 이미지 센서의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  15. 카메라 모듈을 포함하는 전자장치에 있어서,
    상기 카메라모듈은,
    적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되는 렌즈모듈로서, 원통형의 삽입부가 형성된 렌즈모듈; 및
    상기 렌즈의 광축방향으로 상기 렌즈모듈의 삽입부가 삽입되는 중공부가 형성된 캐리어;를 포함하며,
    상기 렌즈모듈은 제1 회전방지부를 포함하며,
    상기 캐리어는 상기 제1 회전방지부에 대응하는 위치에 형성된 제2 회전방지부를 포함하며,
    상기 렌즈모듈의 삽입부가 상기 캐리어의 중공부에 삽입된 상태에서, 상기 제1회전방지부 및 제2 회전방지부는 서로 결합되어 상기 렌즈모듈이 상기 캐리어에 대해 회전하는 것을 방지하고,
    상기 렌즈모듈은 제1 삽입조절부를 포함하고,
    상기 캐리어는 상기 제1 삽입조절부에 대응하도록 형성되는 제2 삽입조절부를 포함하고,
    상기 제2 삽입조절부는 상기 캐리어의 일단으로부터 돌출된 기준돌기이고,
    상기 제1 삽입조절부는 상기 제2 삽입조절부의 상기 기준돌기가 접하는 복수의 기준면이 형성된 계단부이고,
    상기 제1 삽입조절부와 상기 제2 삽입조절부가 접하면, 상기 삽입부가 상기 중공부에 삽입되는 것이 제한되고,
    상기 제1 삽입조절부와 상기 제2 삽입조절부에 의해 상기 렌즈모듈의 상기 삽입부가 상기 캐리어의 상기 중공부에 삽입되는 깊이가 단계적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 회전방지부 및 제2 회전방지부는 상기 캐리어에 대하여 상기 렌즈 모듈의 회전각이 가변되어 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기준면은 계단 형상으로 이루어진 복수의 단차에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 렌즈모듈과 상기 캐리어가 결합되면, 상기 기준돌기는 상기 복수의 기준면 중 어느 한 기준면에 접하며,
    상기 기준돌기가 접하는 상기 복수의 기준면이 변함에 따라, 상기 렌즈모듈의 삽입부가 상기 캐리어의 중공부에 삽입되는 깊이가 변하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서
    상기 기준돌기는 서로 이웃하는 기준돌기 사이에 120°의 간격이 유지되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 회전방지부는 상기 렌즈모듈의 바깥 둘레로부터 돌출된 결합돌기를 포함하며,
    상기 제2 회전방지부는 상기 결합돌기가 결합되는 복수의 결합홈을 포함하며,
    상기 복수의 결합홈은 상기 중공부의 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 결합돌기는 상기 복수의 결합홈 중 어느 하나의 결합홈에 결합되어 상기 캐리어에 대한 상기 렌즈모듈의 자유로운 회전을 제한하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  22. 제21항에 있어서
    상기 복수의 결합홈은 3개의 결합홈인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 상기 캐리어를 광축방향을 따라 이동시키는 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  24. 제23항에 있어서
    상기 카메라 모듈은,
    상기 렌즈모듈과 대면하는 이미지 센서를 더 포함하고,
    상기 기준돌기가 접하는 상기 복수의 기준면 중 어느 한 기준면이 변함에 따라, 상기 렌즈모듈과 상기 이미지 센서의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.

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