KR102345109B1 - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 제1광경로를 갖는 렌즈 모듈; 상기 제1광경로와 교차하는 제2광경로 및 제3광경로 입사되는 빛을 상기 렌즈 모듈로 반사 또는 굴절시키도록 구성되는 광로변환수단; 상기 광로변환수단과 연결되고, 상기 제2광경로 또는 상기 제3광경로를 따라 입사되는 빛을 차단하도록 구성되는 차광수단;을 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대 단말기{A Camera Module and Portable Terminal having the Same}
본 발명은 전방 및 후방에 위치한 피사체를 촬상하도록 구성된 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대 단말기에 간한 것이다.
카메라 모듈은 휴대 단말기에 장착될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 휴대 단말기의 정면 또는 배면에 배치되어 휴대 단말기의 전방 또는 후방에 위치한 피사체를 촬상할 수 있다. 카메라 모듈은 휴대 단말기의 일 측에 위치한 피사체만을 촬상하도록 구성되므로, 휴대 단말기의 전방 및 후방을 각각 촬상하기 위해서는 복수의 카메라 모듈이 필요하다. 그러나 휴대 단말기는 내부공간이 협소하므로, 복수의 카메라 모듈을 구비하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휴대 단말기의 전방 및 후방에 위치한 피사체를 선택적으로 촬상할 수 있도록 구성된 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈 제1광경로를 갖는 렌즈 모듈; 상기 제1광경로와 교차하는 제2광경로 및 제3광경로 입사되는 빛을 상기 렌즈 모듈로 반사 또는 굴절시키도록 구성되는 광로변환수단; 상기 광로변환수단과 연결되고, 상기 제2광경로 또는 상기 제3광경로를 따라 입사되는 빛을 차단하도록 구성되는 차광수단;을 포함한다.
본 발명은 하나의 렌즈 모듈을 통해 전방 및 후방에 위치한 피사체를 선택적으로 촬상할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 사용상태 단면도이다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 차광수단의 확대 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 카메라 모듈의 사용상태 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 차광수단의 결합사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 카메라 모듈의 결합 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 카메라 모듈의 사용상태 단면도이다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 카메라 모듈의 사용상태도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 휴대 단말기의 정면도 및 배면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 휴대 단말기의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 설명되는 카메라 모듈은 휴대용 전자제품에 장착될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 휴대용 전화기, 노트북 등에 장착될 수 있다. 그러나 본 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사용범위가 전술된 전자제품으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈은 정면 및 배면에 카메라 모듈의 설치가 가능한 전자장치에 모두 장착될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200), 이미지 센서(300), 광로변환부재(410), 차광수단(500)을 포함할 수 있다. 그러나 카메라 모듈(10)의 구성이 전술된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200), 이미지 센서(300), 광로변환부재(410), 차광수단(500)을 수용하기 위한 하우징을 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 하나의 광경로를 갖도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 제1광경로(C1)를 갖도록 구성될 수 있다. 렌즈 모듈(200)은 렌즈 배럴(210)과 하나 이상의 렌즈(220)를 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(210)은 하나 이상의 렌즈(220)를 수용하도록 구성된다. 렌즈 배럴(210)은 렌즈(220)를 제1광경로(C1) 방향을 따라 순차적으로 정렬시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(210)의 렌즈 수용 공간은 제1광경로(C1)를 따라 평행하게 형성될 수 있다. 렌즈 배럴(210)은 대체로 원통 형태일 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(210)의 형태가 원통으로 한정되는 것은 아니다. 렌즈(220)는 렌즈 배럴(210)에 배치될 수 있다. 렌즈(220)는 소정의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 렌즈(220)는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 렌즈 모듈(200)은 소정의 초점거리를 가질 수 있다. 렌즈 모듈(200)의 초점은 제1광경로(C1) 상에 위치될 수 있다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(200)은 하나 이상의 렌즈(220)를 통해 입사되는 빛을 굴절시켜 이미지 센서(300)에 결상시킬 수 있다.
이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(300)는 CCD 형태로 제작될 수 있다. 이미지 센서(300)의 일면은 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 빛이 결상되는 상면을 형성할 수 있다. 이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 빛을 왜곡 없이 그대로 결상시킬 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)의 제1광경로(C1)와 평행한 광축을 갖도록 배치될 수 있다.
광로변환부재(410)는 카메라 모듈(10)로 입사되는 빛의 경로를 변환하도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 광로변환부재(410)는 제1광경로(C1)와 교차하는 방향으로 입사되는 빛을 렌즈 모듈(200)로 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 일 예로, 광로변환부재(410)는 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛을 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 다른 예로, 광로변환부재(410)는 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 제2광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 광로변환부재(410)는 회전 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 광로변환부재(410)는 제1광경로(C1)와 제2광경로(C2)가 교차하는 지점(P) 또는 제1광경로(C1)와 제3광경로(C3)가 교차하는 지점(P)을 중심으로 회전할 수 있다. 광로변환부재(410)는 빛의 경로를 변환시킬 수 있도록 빛을 반사 또는 굴절시키는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광로변환부재(410)는 프리즘, 반사경 등으로 구성될 수 있다.
차광수단(500)은 제1차광 부재(510)와 제2차광 부재(520)를 포함할 수 있다. 제1차광 부재(510)는 카메라 모듈(10)의 전방에 배치되고, 제2차광 부재(520)는 카메라 모듈(10)의 후방에 배치될 수 있다. 차광수단(500)은 제2광경로(C2) 및 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 선택적으로 차단하도록 구성된다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)는 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛을 선택적으로 차단하도록 구성되고, 제2차광 부재(520)는 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 선택적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 차광수단(500)은 제1광경로(C1)와 대체로 평행하게 움직일 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510) 및 제2차광 부재(520)는 광로변환부재(410)가 회전함에 따라 렌즈 모듈(200)과 가까워지거나 또는 멀어지는 방향으로 직선 운동할 수 있다.
차광수단(500)은 광로변환부재(410)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)는 광로변환부재(410)의 일단과 연결되고, 제2차광 부재(520)는 광로변환부재(410)의 타단과 연결될 수 있다. 차광수단(500)과 광로변환부재(410)는 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 차광수단(500)은 별도의 체결부재에 의해 광로변환부재(410)와 연결되거나 또는 연결 부재(512, 522)에 의해 광로변환부재(410)와 연결될 수 있다. 연결 부재(512, 522)는 탄성 변형이 가능한 형태일 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(512, 522)는 차광수단(500)과 광로변환부재(410) 간의 거리에 따라 신장되거나 또는 압축되도록 구성될 수 있다. 그러나 연결 부재(512, 522)의 형태가 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 도 2를 참조하여 카메라 모듈(10)의 작동상태를 설명한다.
카메라 모듈(10)은 서로 다른 방향으로부터 입사되는 빛을 하나의 렌즈 모듈(200)을 통해 촬상하도록 구성된다. 일 예로, 카메라 모듈(10)은 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛을 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절시켜, 제2광경로(C2) 상에 위치한 피사체를 촬상할 수 있다(이하 전방 촬상 모드라고 함). 다른 예로, 카메라 모듈(10)은 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절시켜, 제3광경로(C3) 상에 위치한 피사체를 촬상할 수 있다(이하 후방 촬상 모드라고 함).
카메라 모듈(10)의 전방 촬상 모드는 카메라 모듈(10)의 초기 상태 또는 광로변환부재(410)의 비구동상태에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전방 촬상 모드는 도 2a에 도시된 바와 같이 제2광경로(C2)가 개방된 상태에서 이루어질 수 있다. 따라서, 제2광경로(C2)를 통해 입사되는 빛은 광로변환부재(410)에 의해 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 있다. 이와 달리 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛은 제2차광 부재(520)에 의해 차단되어 광로변환부재(410) 및 이미지 센서(300)까지 도달할 수 없다.
카메라 모듈(10)의 후방 촬상 모드는 전방 촬상 모드에서 일련의 과정을 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 후방 촬상 모드는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 광로변환부재(410)의 회전동작에 의해 이루어질 수 있다. 제1차광 부재(510) 및 제2차광 부재(520)의 위치는 광로변환부재(410)의 회전에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)는 광로변환부재(410)가 회전됨에 따라 제2광경로(C2)를 폐쇄하도록 이동하고, 제2차광 부재(520)는 광로변환부재(410)가 회전됨에 따라 제3광경로(C3)를 개방하도록 이동할 수 있다. 따라서, 후방 촬상 모드에서 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛은 광로변환부재(410)에 의해 반사 또는 굴절되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 있다. 이와 달리 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛은 제1차광 부재(510)에 의해 차단되어 광로변환부재(410) 및 이미지 센서(300)까지 도달할 수 없다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 하나의 렌즈 모듈(200)을 통해 카메라 모듈(10)의 전방 및 후방에 위치한 피사체를 모두 촬상할 수 있으므로, 카메라 모듈(10)에 장착되는 휴대 단말기의 소형화를 도모할 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 차광 부재(510, 520)를 통해 비사용 광경로로 입사되는 빛의 차단할 수 있으므로, 비사용 광경로를 통해 입사되는 빛에 의한 플레어 현상 및 해상도 저해 현상을 경감시킬 수 있다.
다음에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(12)은 렌즈 모듈(200), 이미지 센서(300), 광로변환부재(410), 차광수단(500)을 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 하나의 광경로를 갖도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 제1광경로(C1)를 갖도록 구성될 수 있다. 렌즈 모듈(200)은 렌즈 배럴(210)과 하나 이상의 렌즈(220)를 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(210)은 하나 이상의 렌즈(220)를 수용하도록 구성된다. 렌즈 배럴(210)은 렌즈(220)를 제1광경로(C1) 방향을 따라 순차적으로 정렬시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(210)의 렌즈 수용 공간은 제1광경로(C1)를 따라 평행하게 형성될 수 있다. 렌즈 배럴(210)은 대체로 원통 형태일 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(210)의 형태가 원통으로 한정되는 것은 아니다. 렌즈(220)는 렌즈 배럴(210)에 배치될 수 있다. 렌즈(220)는 소정의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 렌즈(220)는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 렌즈 모듈(200)은 소정의 초점거리를 가질 수 있다. 렌즈 모듈(200)의 초점은 제1광경로(C1) 상에 위치될 수 있다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(200)은 하나 이상의 렌즈(220)를 통해 입사되는 빛을 굴절시켜 이미지 센서(300)에 결상시킬 수 있다.
이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(300)는 CCD 형태로 제작될 수 있다. 이미지 센서(300)의 일면은 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 빛이 결상되는 상면을 형성할 수 있다. 이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 빛을 왜곡 없이 그대로 결상시킬 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)의 제1광경로(C1)와 평행한 광축을 갖도록 배치될 수 있다.
광로변환부재(410)는 카메라 모듈(10)로 입사되는 빛의 경로를 변환하도록 구성될 수 있다. 광로변환부재(410)는 제1광경로(C1)와 교차하는 방향(예를 들어, 제2광경로(C2) 및 제3광경로(C3))으로 입사되는 빛을 렌즈 모듈(200)로 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 광로변환부재(410)는 회전 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 광로변환부재(410)는 제1광경로(C1)와 제2광경로(C2)가 교차하는 지점(P) 또는 제1광경로(C1)와 제3광경로(C3)가 교차하는 지점(P)을 중심으로 회전할 수 있다. 광로변환부재(410)는 빛의 경로를 변환시킬 수 있도록 빛을 반사 또는 굴절시키는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광로변환부재(410)는 프리즘, 반사경 등으로 구성될 수 있다.
차광수단(500)은 제1광경로(C1)와 제2광경로(C2)가 교차하는 지점(P)을 중심으로 대체로 회전 대칭형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광수단(500)의 몸체는 반지름의 크기가 R인 원통형으로 형성될 수 있다. 그러나 차광수단(500)의 몸체가 반드시 원통형으로 형성되는 것은 아니다. 예를 들어, 차광수단(500)은 지점(P)을 중심으로 회전 대칭이 되는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 차광수단(500)은 광로변환부재(410)를 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 차광수단(500)의 내부에는 광로변환부재(410)가 배치될 수 있다. 차광수단(500)은 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 차광수단(500)은 지점(P)를 중심으로 광로변환부재(410)와 함께 회전할 수 있다. 차광수단(500)은 제2광경로(C2) 또는 제3광경로(C3)를 따라 이동하는 빛의 입사를 선택적으로 허용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 차광수단(500)의 원주면에는 빛이 통과할 수 있는 개구(502)가 형성될 수 있다. 개구(502)는 소정의 크기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구(502)의 원주방향 길이(R1)는 차광수단(500)의 원주길이(2*R)의 1/2 이하일 수 있다.
다음에서는 도 5를 참조하여 카메라 모듈(12)의 작동상태를 설명한다.
카메라 모듈(12)은 서로 다른 방향으로부터 입사되는 빛을 하나의 렌즈 모듈(200)을 통해 촬상하도록 구성된다. 일 예로, 카메라 모듈(12)은 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛을 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절시켜, 제2광경로(C2) 상에 위치한 피사체를 촬상할 수 있다(이하 전방 촬상 모드라고 함). 다른 예로, 카메라 모듈(12)은 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절시켜, 제3광경로(C3) 상에 위치한 피사체를 촬상할 수 있다(이하 후방 촬상 모드라고 함).
카메라 모듈(12)의 전방 촬상 모드는 카메라 모듈(12)의 초기 상태 또는 광로변환부재(410)의 비구동상태에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전방 촬상 모드는 도 5a에 도시된 바와 같이 제2광경로(C2)가 차광수단(500)의 개구(502)에 의해 개방된 상태에서 이루어질 수 있다. 따라서, 제2광경로(C2)를 통해 입사되는 빛은 광로변환부재(410)에 의해 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 있다. 이와 달리 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛은 차광수단(500)의 원주면에 의해 차단되어 광로변환부재(410) 및 이미지 센서(300)까지 도달할 수 없다.
카메라 모듈(12)의 후방 촬상 모드는 전방 촬상 모드에서 일련의 과정을 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 후방 촬상 모드는 도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이 차광수단(500)과 광로변환부재(410)의 회전동작에 의해 이루어질 수 있다. 차광수단(500)의 회전동작은 개구(502)의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 차광수단(500)가 180도 회전되면, 개구(502)의 위치가 제3광경로(C3) 및 제1광경로(C1)를 향하도록 변경될 수 있다. 따라서, 제2광경로(C2)를 통해 입사되는 빛은 광로변환부재(410)의 원주면에 의해 차단되어 광로변환부재(410) 및 이미지 센서(300)까지 도달할 수 없다. 이와 달리 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛은 광로변환부재(410)에 의해 반사 또는 굴절되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(12)은 하나의 부품형태인 차광수단(500)을 통해 제2광경로(C2) 및 제3광경로(C3)의 선택적 입사를 허용할 수 있으므로, 카메라 모듈(12)의 제조비용을 절감시킬 수 있다.
다음에서는 도 6 내지 9를 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 에에 따른 카메라 모듈(14)은 렌즈 모듈(200), 이미지 센서(300), 광로변환수단(400), 차광수단(500)을 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 하나의 광경로를 갖도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 제1광경로(C1)를 갖도록 구성될 수 있다. 렌즈 모듈(200)은 렌즈 배럴과 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.
이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(300)는 CCD 형태로 제작될 수 있다. 이미지 센서(300)의 일면은 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 빛이 결상되는 상면을 형성할 수 있다. 이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)에 의해 굴절된 빛을 왜곡 없이 그대로 결상시킬 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(300)는 렌즈 모듈(200)의 제1광경로(C1)와 평행한 광축을 갖도록 배치될 수 있다.
광로변환수단(400)은 카메라 모듈(14)로 입사되는 빛의 경로를 변환하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 광로변환수단(400)은 제1광경로(C1)와 교차하는 방향으로 입사되는 빛을 렌즈 모듈(200)로 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 광로변환수단(400)은 광로변환부재(410), 지지 부재(420)를 포함할 수 있다. 광로변환수단(400)는 회전 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 광로변환부재(410) 및 지지 부재(420)는 지지 부재(420)의 고정축(421)을 중심으로 회전할 수 있다. 광로변환부재(410)는 빛의 경로를 변환시킬 수 있도록 빛을 반사 또는 굴절시키는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광로변환부재(410)는 프리즘, 반사경 등으로 구성될 수 있다. 지지 부재(420)는 차광수단(500)과 결합하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(420)에는 캠 홈(422, 432)과 끼움 홈(424, 434)이 형성될 수 있다. 캠 홈(422, 432)은 지지 부재(420)의 길이방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 캠 홈(422, 432)은 광로변환수단(400)의 회전운동을 차광수단(500)의 직선운동으로 변환하는 구실을 할 수 있다. 캠 홈(422, 432)에는 지지 부재(420)와 차광수단(500)을 연결하는 고정핀(450, 460)이 끼워질 수 있다. 끼움 홈(424, 434)은 차광수단(500)과 결합하도록 구성된다. 예를 들어, 끼움 홈(424, 434)에는 차광수단(500)의 일부분이 끼워질 수 있다.
차광수단(500)은 제1차광 부재(510)와 제2차광 부재(520)를 포함할 수 있다. 제1차광 부재(510)는 카메라 모듈(14)의 전방에 배치되고, 제2차광 부재(520)는 카메라 모듈(14)의 후방에 배치될 수 있다. 차광수단(500)은 제1광경로(C1)과 교차하는 방향으로 입사되는 빛을 선택적으로 차단하도록 구성된다. 차광수단(500)은 제1광경로(C1)와 대체로 평행하게 움직일 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510) 및 제2차광 부재(520)는 광로변환수단(400)이 회전함에 따라 렌즈 모듈(200)과 가까워지거나 또는 멀어지는 방향으로 직선 운동할 수 있다. 차광수단(500)에는 제1광경로(C1)과 교차하는 방향으로 연장되는 연장부(512, 522)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)의 하부 및 제2차광 부재(520)의 상부에는 각각 연장부(512, 522)가 형성될 수 있다. 차광수단(500)은 광로변환수단(400)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)의 연장부(512) 및 제2차광 부재(520)의 연장부(522)는 광로변환수단(400)의 지지 부재(420)와 결합할 수 있다.
다음에서는 도 7을 참조하여 광로변환수단(400)과 차광수단(500)의 결합구조를 설명한다.
광로변환수단(400)은 차광수단(500)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(400)의 지지 부재(420)는 제1차광 부재(510) 및 제2차광 부재(520)와 결합할 수 있다. 제1차광 부재(510) 및 제2차광 부재(520)는 지지 부재(420)의 끼움홈(424, 434)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)의 연장부(512)는 끼움 홈(424)에 삽입되고, 제2차광 부재(520)의 연장부(522)는 끼움 홈(434)에 삽입될 수 있다. 연장부(512, 522)는 고정핀(450, 460)에 의해 지지 부재(420)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)의 연장부(512)는 캠홈(422)을 관통하는 고정핀(450)에 의해 지지 부재(420)에 고정되고, 제2차광 부재(520)의 연장부(522)는 캠홈(432)을 관통하는 고정핀(460)에 의해 지지 부재(420)에 고정될 수 있다. 연장부(512, 522)는 캠홈(422, 432)을 따라 움직일 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(510, 520)의 연장부(512, 522)는 지지 부재(420)가 회전함에 따라 캠홈(422, 432)의 안쪽으로 이동하거나 또는 캠홈(422, 432)의 바깥쪽으로 이동할 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(14)은 도 8에 도시된 바와 같이 제2광경로(C2) 또는 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 선택적으로 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절시키고, 선택되지 않은 광경로를 따라 입사되는 빛을 차단할 수 있다. 일 예로, 카메라 모듈(14)은 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛을 제1광경로(C1) 방향으로 반사시키고 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 차단할 수 있다. 다른 예로, 카메라 모듈(14)은 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛을 제1광경로(C1) 방향으로 반사시키고 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛을 차단할 수 있다.
다음에서는 도 9a 내지 9c를 참조하여 전술된 카메라 모듈(14)의 작동 예를 설명한다.
카메라 모듈(14)은 제1광경로(C1)와 교차하는 양 방향으로부터 입사되는 빛을 촬상하도록 구성된다. 예를 들어, 카메라 모듈(14)은 제2광경로(C2) 상에 위치한 피사체를 촬상(이하 전방 촬상 모드라 함)하거나 또는 제3광경로(C3) 상에 위치한 피사체를 촬상(이하 후방 촬상 모드라 함)할 수 있다.
카메라 모듈(14)의 모드 변경은 광로변환수단(400)의 회전에 의해 포괄적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(400)의 회전은 차광수단(500)의 움직임을 동반할 수 있다. 일 예로, 광로변환수단(400)이 도 9a에 도시된 상태에서 시계 방향으로 회전하면, 제1차광 부재(510)는 오른쪽으로 이동하고 제2차광 부재(520)는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 이와 달리 광로변환수단(400)이 도 9c에 도시된 상태에서 반 시계 방향으로 회전하면, 제1차광 부재(510)는 오른쪽으로 이동하고 제2차광 부재(520)는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 또한, 광로변환수단(400)의 회전은 제2광경로(C2) 또는 제3광경로(C3)의 차단을 수반할 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(400)이 도 9a에 도시된 상태에서 시계 방향으로 회전하면, 제1차광 부재(510)에 의해 제2광경로(C2)가 차단될 수 있다. 이와 달리 광로변환수단(400)이 도 9c에 도시된 상태에서 반 시계 방향으로 회전하면, 제2차광 부재(520)에 의해 제3광경로(C3)가 차단될 수 있다.
다음에서는 카메라 모듈(14)의 전방 촬상 모드와 후방 촬상 모드를 설명한다.
카메라 모듈(14)의 전방 촬상 모드는 도 9a에 도시된 바와 같이 제2광경로(C2)가 개방되고, 제3광경로(C3)가 제2차광 부재(520)에 의해 폐쇄된 상태에서 이루어질 수 있다. 전방 촬상 모두에서 제2광경로(C2)를 통해 입사되는 빛은 광로변환수단(400)에 의해 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 있다. 이와 달리 제3광경로(C3)를 따라 입사되는 빛은 제2차광 부재(520)에 의해 차단되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 없다.
전방 촬상 모드는 광로변환수단(400)을 통해 후방 촬상 모드로 전환될 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(400)이 시계 방향으로 회전하면, 전방 촬상 모드에서 후방 촬상 모드로 전환될 수 있다.
카메라 모듈(14)의 후방 촬상 모드는 도 9c에 도시된 바와 같이 제2광경로(C2)가 제1차광 부재(510)에 의해 폐쇄되고, 제3광경로(C3)가 개방된 상태에서 이루어질 수 있다. 후방 촬상 모두에서 제3광경로(C3)를 통해 입사되는 빛은 광로변환수단(400)에 의해 제1광경로(C1) 방향으로 반사 또는 굴절되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 있다. 이와 달리 제2광경로(C2)를 따라 입사되는 빛은 제1차광 부재(510)에 의해 차단되어 이미지 센서(300)까지 도달할 수 없다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(14)은 하나의 렌즈 모듈(200)을 통해 카메라 모듈(14)의 전방 및 후방에 위치한 피사체를 모두 촬상할 수 있으므로, 카메라 모듈(14)에 장착되는 휴대 단말기의 소형화를 도모할 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(14)은 차광 부재(510, 520)를 통해 비사용 광경로로 입사되는 빛의 차단할 수 있으므로, 비사용 광경로를 통해 입사되는 빛에 의한 플레어 현상 및 해상도 저해 현상을 경감시킬 수 있다. 또한, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(14)은 광로변환수단(400)의 회전에 의해 광경로의 변경과 광경로의 차폐 및 개방이 일시에 이루어지므로, 전방 촬상 및 후방 촬상을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.
다음에서는 도 10 내지 13을 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 에에 따른 카메라 모듈(16)은 렌즈 모듈(200), 이미지 센서(300), 광로변환수단(400), 차광수단(500)을 포함할 수 있다. 그러나 카메라 모듈(16)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(16)은 하우징(100: 110, 120), 안내 부재(600: 610, 620), 제1구동수단(700)을 더 포함할 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(16)은 렌즈 모듈(200)을 제1광경로(C1)를 이동시키도록 구성된 제2구동수단을 더 포함할 수 있다.
이하에서 전술된 구성요소들을 상세히 설명한다. 참고로, 본 실시 예에 따른 렌즈 모듈(200), 이미지 센서(300), 광로변환수단(400), 차광수단(500)은 도 6 내지 9에 도시된 구성과 동일 또는 유사하므로, 이하에서 이들 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
하우징(100)은 카메라 모듈(16)을 구성하는 주요 구성을 내부에 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200), 이미지 센서(300), 광로변환수단(400), 차광수단(500)을 내부에 수용할 수 있다. 하우징(100)은 제1하우징(110)과 제2하우징(120)으로 구성될 수 있다. 그러나 하우징(100)이 제1하우징(110) 및 제2하우징(120) 만으로 구성되는 것은 아니다. 예를 들어, 필요에 따라 별도의 보조 하우징을 더 포함할 수 있다.
제1하우징(110) 및 제2하우징(120)에는 빛이 투과될 수 있는 창(118, 128)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1하우징(110)에는 제2광경로(C2)와 연결되는 창(118)이 형성되고, 제2하우징(120)에는 제3광경로(C3)와 연결되는 창(128)이 형성될 수 있다. 창(118, 128)은 차광 부재(510, 520)보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 차광 부재(510, 520)가 창(118, 128)의 중앙에 위치되면, 창(118, 128)은 차광 부재(510, 520)에 의해 완전히 폐쇄될 수 있다. 창(118, 128)에는 보호 덮개(114, 124)가 배치될 수 있다. 보호 덮개(114, 124)는 빛의 투과가 가능하도록 투명재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 보호 덮개(114, 124)는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 제1하우징(110) 및 제2하우징(120)에는 광로변환수단(400)을 지지하기 위한 결합홈(116, 126)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1하우징(110)의 결합홈(116)과 제2하우징(120)의 결합홈(126)에는 지지 부재(420)의 고정축(421)이 끼워져 고정될 수 있다. 제1하우징(110) 및 제2하우징(120)에는 안내 부재(600)의 장착을 위한 안내홈(112, 122)이 형성될 수 있다. 안내홈(112, 122)은 제1하우징(110) 및 제2하우징(120)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
안내 부재(600)는 하우징(100)에 형성된다. 예를 들어, 제1안내 부재(610)는 제1하우징(110)의 안내홈(112)에 끼워지고, 제2안내 부재(620)는 제2하우징(120)의 안내홈(122)에 끼워질 수 있다. 안내 부재(600)는 제1광경로(C1)와 대체로 평행하게 연장된 형태일 수 있다. 따라서, 안내 부재(600)와 접촉하는 부재는 제1광경로(C1)와 대체로 평행하게 직선 이동할 수 있다. 안내 부재(600)는 차광수단(500)의 직선 운동이 가능케 할 수 있다. 예를 들어, 제1안내 부재(610)는 제1차광 부재(510)의 직선 운동을 가능케 하고, 제2안내 부재(620)는 제2차광 부재(520)의 직선 운동을 가능케 할 수 있다.
제1구동수단(700)은 광로변환수단(400)을 구동시키도록 구성된다. 예를 들어, 제1구동수단(700)은 지지 부재(420)의 고정축(421)과 연결되어, 지지 부재(420)를 회전시킬 수 있다. 제1구동수단(700)은 광로변환수단(400)의 회전 운동을 가능케 하는 모터 형태일 수 있다. 그러나 제1구동수단(700)의 형태가 모터로 한정되는 것은 아니다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(16)은 도 11에 도시된 바와 같이 제1광경로(C1)를 따라 길게 연장된 형태일 수 있으며, 제2광경로(C2) 및 제3광경로(C3) 방향으로 낮은 높이를 갖는 박형화 형태일 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 두께가 얇으면서 넓은 화면을 갖는 휴대 단말기 등에 용이하게 장착될 수 있다.
다음에서는 도 12a 및 12b를 참조하여 카메라 모듈(16)의 작동 예를 설명한다.
카메라 모듈(16)은 제1광경로(C1)와 교차하는 양 방향으로부터 입사되는 빛을 촬상하도록 구성된다. 예를 들어, 카메라 모듈(16)은 제2광경로(C2) 상에 위치한 피사체를 촬상(이하 전방 촬상 모드라고 함)하거나 또는 제3광경로(C3) 상에 위치한 피사체를 촬상(이하 후방 촬상 모드라고 함)할 수 있다.
카메라 모듈(16)의 모드 변경은 광로변환수단(400)의 회전에 의해 포괄적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(400)의 회전은 차광수단(500)의 움직임을 동반할 수 있다. 일 예로, 광로변환수단(400)이 도 12a에 도시된 상태에서 시계 방향으로 회전하면, 제1차광 부재(510)는 오른쪽으로 이동하고 제2차광 부재(520)는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 이와 달리 광로변환수단(400)이 도 12b에 도시된 상태에서 반 시계 방향으로 회전하면, 제1차광 부재(510)는 오른쪽으로 이동하고 제2차광 부재(520)는 왼쪽으로 이동할 수 있다. 또한, 광로변환수단(400)의 회전은 제2광경로(C2) 또는 제3광경로(C3)의 차단을 수반할 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(400)이 도 12a에 도시된 상태에서 시계 방향으로 회전하면, 제1차광 부재(510)에 의해 제2광경로(C2)가 차단될 수 있다. 이와 달리 광로변환수단(400)이 도 12c에 도시된 상태에서 반 시계 방향으로 회전하면, 제2차광 부재(520)에 의해 제3광경로(C3)가 차단될 수 있다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 차광 부재(510, 520)의 안정적인 움직임을 가능케 할 수 있다. 예를 들어, 제1차광 부재(510)는 제1안내 부재(610) 및 제1하우징(110)에 의해 형성되는 제1공간(G1)을 따라 직선 운동하고, 제2차광 부재(520)는 제2안내 부재(620) 및 제2하우징(120)에 의해 형성되는 제2공간(G2)을 따라 직선 운동할 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(16)은 하나의 렌즈 모듈(200)을 통해 카메라 모듈(16)의 전방 및 후방에 위치한 피사체를 모두 촬상할 수 있으므로, 카메라 모듈(16)에 장착되는 휴대 단말기의 소형화를 도모할 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(16)은 차광 부재(510, 520)를 통해 비사용 광경로로 입사되는 빛의 차단할 수 있으므로, 비사용 광경로를 통해 입사되는 빛에 의한 플레어 현상 및 해상도 저해 현상을 경감시킬 수 있다. 또한, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 광로변환수단(400)의 회전에 의해 광경로의 변경과 광경로의 차폐 및 개방이 일시에 이루어지므로, 전방 촬상 및 후방 촬상을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 차광 부재(510, 520)의 움직임이 안내 부재(610, 620)에 의해 안정적으로 유도되므로, 창(118, 128)과 차광 부재(510, 520) 틈새로 빛이 새어들어오는 현상을 확실하게 차단할 수 있다.
다음에서는 도 14 및 도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 단말기를 설명한다.
본 실시 예에 휴대 단말기(20)는 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 휴대 단말기(20)는 전술된 카메라 모듈(10, 12, 14, 16) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 휴대 단말기(20)는 액정화면(22)을 포함할 수 있다. 액정화면(22)은 카메라 모듈(10, 12, 14, 16)에 의해 촬상되는 사진 또는 촬영되는 동영상을 표시하거나 또는 기 촬상된 사진 또는 촬영된 동영상을 표시할 수 있다.
휴대 단말기(20)에는 입사창(24, 26)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 휴대 단말기(20)의 정면에는 제1입사창(24)이 형성되고 휴대 단말기(20)의 배면에는 제2입사창(26)이 형성될 수 있다. 휴대 단말기(20)의 입사창(24, 26)을 통해 카메라 모듈(10, 12, 14, 16)과 연결되는 광경로가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2광경로(C2)는 제1입사창(24)을 통해 형성되고, 제3광경로(C3)는 제2입사창(26)을 통해 형성될 수 있다. 제2광경로(C2) 및 제3광경로(C3)를 따라 카메라 모듈(10, 12, 14, 16)로 입사되는 빛은 광로변환수단(400)에 의해 이미지 센서(300)에 선택적으로 도달할 수 있다.
휴대 단말기(20)의 입사창(24, 26)은 차광 부재(510, 520)에 의해 선택적으로 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 제1입사창(24)은 제1차광 부재(510)에 의해 폐쇄될 수 있고, 제2입사창(26)은 제2차광 부재(520)에 의해 폐쇄될 수 있다.
위와 같이 구성된 휴대 단말기(20)는 휴대 단말기(20)의 전방 및 후방에 위치한 피사체를 하나의 렌즈 모듈(200)과 하나의 이미지 센서(300)로 촬상할 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 휴대 단말기(20)는 전방 카메라 모듈 및 후방 카메라 모듈 장착을 위한 공간을 축소시킬 수 있으므로, 휴대 단말기(20)의 소형화 및 박형화에 유리하다. 또한, 본 실시 예에 따른 휴대 단말기(20)는 하나의 카메라 모듈로 2대의 카메라 모듈 기능을 수행할 수 있으므로, 휴대 단말기(20)의 제조비용을 경감시킬 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.
10 카메라 모듈
110, 120 하우징
112, 122 안내 홈
200 렌즈 모듈
300 이미지 센서
400 광로변환수단
410 광경로변화부재
420 지지 부재
500 차광수단
502 개구
510 제1차광 부재
520 제2차광 부재
600 안내 부재
700 제1구동수단
800 제2구동수단
20 휴대 단말기

Claims (14)

  1. 제1광경로를 갖는 렌즈 모듈;
    상기 제1광경로와 교차하는 제2광경로 및 제3광경로 입사되는 빛을 상기 렌즈 모듈로 반사 또는 굴절시키도록 구성되는 광로변환수단;
    상기 광로변환수단과 연결되고, 상기 제2광경로 또는 상기 제3광경로를 따라 입사되는 빛을 차단하도록 구성되는 차광수단;
    을 포함하고,
    상기 차광수단은,
    상기 광로변환수단의 일단과 연결되고, 상기 제2광경로를 따라 입사되는 빛을 선택적으로 차단하도록 구성되는 제1차광 부재; 및
    상기 광로변환수단의 타단과 연결되고, 상기 제3광경로를 따라 입사되는 빛을 선택적으로 차단하도록 구성되는 제2차광 부재;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광로변환수단은,
    상기 제1광경로와 상기 제2광경로 또는 상기 제1광경로와 상기 제3광경로가 교차하는 지점을 중심으로 회전도록 구성되는 카메라 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광로변환수단은,
    광로변환부재; 및
    상기 광로변환부재를 지지하는 지지 부재;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지 부재에는 상기 광로변환부재의 길이방향을 따라 연장되는 홈이 형성되고,
    상기 제1차광 부재 및 상기 제2차광 부재에는 상기 홈과 결합하도록 형성된 연장부가 형성되는 카메라 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈 및 상기 광로변환수단을 수용하는 하우징;
    을 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 차광수단의 이동을 안내하기 위한 안내 홈이 형성되는 카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안내 홈에 끼워지고 상기 차광수단의 이동을 안내하는 안내 부재;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 제2광경로 및 상기 제3광경로 방향으로 개방된 창이 형성되는 카메라 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광로변환수단을 구동시키도록 구성되는 제1구동수단을 포함하는 카메라 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈을 상기 제1광경로를 따라 이동시키도록 구성되는 제2구동수단을 포함하는 카메라 모듈.
  14. 제1항, 제2항, 및 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 카메라 모듈을 포함하는 휴대 단말기.
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