KR102345120B1 - 광로변환 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 휴대 단말기 - Google Patents

광로변환 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 휴대 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 광로변환 모듈은 제1광축을 따라 입사되는 빛을 상기 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 반사 또는 굴절시키도록 구성되는 광로변환수단; 상기 광로변환수단의 측면에 배치되고, 상기 광로변환수단을 상기 제2광축과 교차하는 제1회전 축을 중심으로 회전시키는 구동력을 생성하는 제1구동수단; 및 상기 측면에 배치되고, 상기 광로변환수단을 상기 제2광축과 교차하는 제2회전 축을 중심으로 회전시키는 구동력을 생성하는 제2구동수단;을 포함한다.

Description

광로변환 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 휴대 단말기{A Folding Module, Camera Module and Mobile Terminal having the Same}
본 발명은 광로변환수단의 정밀한 구동을 가능케 할 수 있는 광로변환 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 휴대 단말기에 관한 것이다.
굴절형 카메라 모듈은 하나 이상의 프리즘을 포함한다. 프리즘은 제1광축 방향을 통해 입사되는 빛을 제2광축 방향으로 반사 또는 굴절시키도록 구성된다. 굴절형 카메라 모듈은 박형화가 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 카메라 모듈은 제1광축 방향의 높이를 낮출 수 있도록 구성된다. 카메라 모듈은 손떨림 또는 흔들림에 의한 해상도 저하현상을 최소화시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 카메라 모듈은 프리즘을 2축 방향으로 움직일 수 있는 구동수단을 포함한다.
카메라 모듈은 휴대 단말기에 장착된다. 예를 들어, 카메라 모듈은 액정화면을 구비한 스마트폰에 장착될 수 있다. 스마트폰은 액정화면과 이웃한 전자부품 간의 간섭을 최소화하기 위한 자계차폐판을 포함한다. 그런데 이러한 자계차폐판은 금속재질이므로, 카메라 모듈에 구비된 구동수단의 정밀한 구동을 방해할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부 부품에 의한 자계 간섭 없이 프리즘을 정밀하게 구동시킬 수 있는 광로변환 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 휴대 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 광로변환 모듈은 제1광축을 따라 입사되는 빛을 상기 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 반사 또는 굴절시키도록 구성되는 광로변환수단; 상기 광로변환수단의 측면에 배치되고, 상기 제2광축과 교차하는 제1회전 축을 중심으로 회전시키는 구동력을 생성하는 제1구동수단; 및 상기 측면에 배치되고, 상기 광로변환수단을 상기 제2광축과 교차하는 제2회전 축을 중심으로 회전시키는 구동력을 생성하는 제2구동수단;을 포함한다.
본 발명에 따른 광로변환 모듈, 카메라 모듈 및 휴대 단말기는 외부 부품에 의한 자계 간섭 없이 프리즘을 정밀하게 구동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광로변환 수단의 주요 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 광로변환 모듈과 렌즈 모듈의 분리 사시도이다.
도 4는 도 2 도시된 광로변환 모듈의 분리 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 가동몸체의 배면 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가동몸체의 작동 상태도이다.
도 7은 구름 부재용 지지 부재와 결합한 가동몸체의 배면 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 가동몸체의 작동 상태도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 구비한 휴대 단말기의 측면도이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 광로변환 모듈의 분리 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 가동몸체의 배면 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 가동몸체의 작동 상태도이다.
도 13은 볼 부재용 지지 부재와 결합한 가동몸체의 배면 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 가동몸체의 작동 상태도이다.
도 15는 본 발명에 따른 휴대 단말기의 주요 구성도이다.
도 16은 도 15에 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.
도 1을 참조하여 일 실시 예에 따른 광로변환 모듈의 주요 구성을 설명한다.
광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210)을 포함할 수 있다. 광로변환수단(210)은 광로변환 모듈(20)로 입사되는 빛의 광로를 변환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(210)은 제1광축(C1)을 따라 입사되는 빛을 제1광축(C1)과 교차하는 제2광축(C2)으로 출사하도록 구성될 수 있다. 광로변환수단(210)은 빛의 광로변환을 위해 입사광을 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(210)은 프리즘, 반사경 등으로 구성될 수 있다.
삭제
광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210)에 의해 굴절 또는 반사되는 빛의 광축과 이미지 센서(340)의 광축을 일치시키기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210)을 구동시키기 위한 제1구동수단(250)과 제2구동수단(260)을 포함할 수 있다. 아울러, 광로변환수단(210)을 수용 또는 지지하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 광로변환 수단(210)을 수용하고 제1구동수단(250) 및 제2구동수단(260)에 의해 회전되도록 구성되는 가동몸체를 더 포함할 수 있다. 또한, 광로변환 모듈(20)은 가동몸체를 수용하기 위한 고정몸체를 더 포함할 수 있다. 참고로, 고정몸체는 카메라 모듈의 하우징과 일체로 형성될 수 있다.
제1구동수단(250)은 광로변환수단(210)을 제1광축(C1) 및 제2광축(C2)과 교차하는 축(P)을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 제1구동수단(250)은 광로변환수단(210)의 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(210)의 좌우 측면에 배치될 수 있다. 제1구동수단(250)은 제1구동자석(252)을 포함할 수 있다. 제1구동자석(252)은 제1광축(C1)을 따라 제1극성과 제2극성이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1구동자석(252)의 N극과 S극은 제1광축(C1) 방향을 따라 순차적으로 형성되거나 또는 간격을 두고 형성될 수 있다.
제2구동수단(260)은 광로변환수단(210)을 제1광축(C1)을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 제2구동수단(260)은 광로변환수단(210)의 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2구동수단(260)은 광로변환수단(210)의 좌우 측면에 배치될 수 있다. 부연 설명하면, 제2구동수단(260)은 광로변환수단(210)의 좌우 측면에 제1구동수단(250)과 나란하게 배치될 수 있다. 제2구동수단(260)은 제2구동자석(262)을 포함할 수 있다. 제2구동자석(262)은 제2광축(C2)을 따라 제1극성과 제2극성이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2구동자석(262)의 N극과 S극은 제2광축(C2) 방향을 따라 순차적으로 형성되거나 또는 간격을 두고 형성될 수 있다.
위와 같이 구성된 광로변환 모듈(20)은 제1구동수단(250)과 제2구동수단(260)을 광로변환수단(210)의 좌우 측면에 배치하여, 광로변환 모듈(20) 및 카메라 모듈의 제1광축(C1) 방향 높이를 최소화시킬 수 있다.
다음에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 상세히 설명한다.
카메라 모듈(10)은 휴대단말기에 장착된다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 휴대용 전화기, 휴대용 노트북 등에 장착될 수 있다. 카메라 모듈(10)은 자동초점조정(Auto Focusing: AF), 초점배율조정(Zoom), 및 손떨림 보정(Optical Image Stabilizing: OIS) 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(30)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
전술된 기능(AF, Zoom, OIS)을 구비하는 카메라 모듈(10)은 다양한 부품이 구비되어야 하므로 크기가 증가할 수 있다. 이러한 카메라 모듈(10)의 대형화는 카메라 모듈(10)이 장착되는 휴대단말기의 소형화에 방해될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈의 Zoom 기능을 구현하기 위해서는 많은 수의 렌즈가 요구될 수 있으며, 렌즈 수의 증가는 휴대단말기의 박형화를 방해할 수 있다. 이와 유사하게, 카메라 모듈의 AF 및 OIS 기능을 구현하기 위해서는 복수의 렌즈 군을 광축 방향 및 광축과 교차하는 방향으로 이동시키는 구동수단이 필요할 수 있으므로, 카메라 모듈의 대형화 및 휴대단말기의 두께 증가를 야기할 수 있다. 그러나 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 전술된 기능을 구비하더라도 휴대용단말기의 두께 및 크기를 증가시키지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광로변환 모듈(20)을 통해 카메라 모듈(10)의 높이를 낮출 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)의 높이(H)는 카메라 모듈(10)의 길이(L)보다 작을 수 있다.
카메라 모듈(10)은 전자파를 차단하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광로변환 모듈(20), 렌즈 모듈(30), 및 하우징(40)의 적어도 일면을 덮는 쉴드 캔(50)을 더 포함할 수 있다.
광로변환 모듈(20)은 카메라 모듈(10)의 광로를 변환하도록 구성된다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 카메라 모듈(10)의 높이(H) 방향을 따라 입사되는 빛의 광로를 카메라 모듈(10)의 길이(L) 방향으로 굴절 또는 반사시킬 수 있다.
렌즈 모듈(30)은 광로변환 모듈(20)을 통해 굴절 또는 반사된 빛을 이미지 센서(340)에 결상시키도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 모듈(30)은 카메라 모듈(10)로 입사되는 빛의 초점이 이미지 센서(340) 상에 위치하도록 광로변환 모듈(20)로부터 출사되는 빛을 굴절시킬 수 있다.
렌즈 모듈(30)은 렌즈 배럴(320) 및 제3구동수단(330)을 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(320)은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(320)은 4매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제3구동수단(330)은 제3구동자석(332)과 제3구동코일(334)을 포함할 수 있다. 제3구동수단(330)은 하우징(40) 및 렌즈 배럴(320)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3구동자석(332)은 렌즈 배럴(320)의 측면에 배치되고, 제3구동코일(334)은 렌즈 배럴(320)의 측면과 마주하는 하우징(40)의 내측면에 배치될 수 있다. 제3구동수단(330)은 렌즈 배럴(320)을 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 제3구동자석(332)과 제3구동코일(334) 간에 발생하는 구동력은 렌즈 배럴(320)을 제2광축(C2) 방향으로 이동시킬 수 있다. 제3구동수단(330)은 카메라 모듈(10)의 초점조정을 가능케 할 수 있다. 예를 들어, 제3구동수단(330)은 렌즈 배럴(320)을 이미지 센서(340)로부터 멀어지거나 또는 이미지 센서(340)와 가까워지도록 이동시켜, 카메라 모듈(10)의 초점조정 또는 초점 배율조정할 수 있다.
하우징(40)은 광로변환 모듈(20) 및 렌즈 모듈(30)을 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(40)의 내부공간에는 광로변환 모듈(20) 및 렌즈 모듈(30)이 모두 수용될 수 있다. 하우징(40)은 양 측면이 개방된 형태일 수 있다. 하우징(40)의 개방된 측면에는 기판(290)이 배치될 수 있다.
다음에서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 광로변환 모듈(20)을 설명한다.
광로변환 모듈(20)은 광 경로를 변경할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 제1광축을 따라 입사되는 빛을 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 굴절 또는 반사시킬 수 있다. 광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210), 가동몸체(230)를 포함할 수 있다. 광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210)을 구동시키기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 제1구동수단(250), 제2구동수단(260), 볼 부재(270), 지지 부재(280)를 더 포함할 수 있다.
광로변환수단(210)은 광 경로를 변환하도록 구성된다. 예를 들어, 광로변환수단(210)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴절 또는 반사시킬 수 있다. 광로변환수단(210)은 프리즘 형태로 제공될 수 있다. 그러나 광로변환수단(210)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다. 프리즘 형태의 광로변환수단(210)은 대체로 직각삼각형의 단면형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 광로변환수단(210)의 입사면과 출사면은 90도 각도로 형성되고, 반사면은 입사면 및 반사면에 대해 각각 45도 각도로 형성될 수 있다.
가동몸체(230)는 하우징(40)에 배치되도록 구성된다. 예를 들어, 가동몸체(230)는 하우징(40)의 내부 공간에 수용된 상태로 배치될 수 있다. 가동몸체(230)는 하우징(40)에 대해 회전운동이 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 가동몸체(230)는 2개의 제1볼 부재(272)를 연결하는 제1회전 축(C3)을 중심으로 회전할 수 있다(yawing). 다른 예로, 가동몸체(230)는 2개의 제2볼 부재(274)를 연결하는 제2회전 축(C4)을 중심으로 회전할 수 있다(pitching). 또 다른 예로, 가동몸체(230)는 제1회전 축(C3)과 제2회전 축(C4)을 중심으로 동시에 회전할 수 있다. 제1회전 축(C3)은 제1광축(C1)과 대체로 평행 직선 형태일 수 있고, 제2회전 축(C4)은 제1광축(C1) 및 제2광축(C2)과 각각 교차하는 직선 형태일 수 있다. 아울러, 제1회전 축(C4)은 광로변환수단(210)인 프리즘의 입사면 및 출사면과 평행한 직선 형태일 수 있다.
가동몸체(230)에는 광로변환수단(210)이 배치될 수 있다. 가동몸체(230)는 광로변환수단(210)의 배치가 용이하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가동몸체(230)의 일 부분은 광로변환수단(210)이 배치될 수 있도록 경사면(232)이 형성될 수 있다.
가동몸체(230)에는 광로변환수단(210)을 구동시키기 위한 구동수단의 일부분이 배치될 수 있다. 예를 들어, 가동몸체(230)의 측면에 형성되는 수용공간(234)에는 제1구동수단(250)의 제1구동자석(252)과 제2구동수단(260)의 제2구동자석(254)이 배치될 수 있다. 제1구동자석(252)은 제2구동자석(254)보다 제1광축(C1)으로부터 멀게 배치될 수 있다.
가동몸체(230)에는 도 5에 도시된 바와 같이 제1볼 부재(272)의 일부분을 수용하기 위한 홈(2302, 2304)이 형성될 수 있다. 2개의 홈(2302, 2304)은 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 홈(2302, 2304) 중 하나는 사각 뿔 형상이고, 다른 하나는 삼각 뿔 형상에서 4개의 꼭지 부분이 절개된 형상일 수 있다. 후자 형태의 홈(2304)은 볼 부재와(272)의 안정적인 접촉을 유도할 수 있다. 예를 들어, 홈(2304)은 3면에서 볼 부재(272)와 항상 점 접촉할 수 있으므로, 볼 부재(272)의 가공공차와 관계없이 볼 부재(272)를 일정한 위치로 유지시킬 수 있다.
하우징(40)는 가동몸체(230)를 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(40)의 내부에는 가동몸체(230)를 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 하우징(40)의 내부공간은 가동몸체(230)의 여러 회전운동(yawing 및 pitching)이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(40)의 길이 및 폭은 가동몸체(230)의 길이 및 폭보다 상당히 클 수 있다.
하우징(40)는 제1구동수단(250) 및 제2구동수단(260)에 의한 구동력이 가동몸체(230)에 원활하게 전달되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(40)의 양 측면은 가동몸체(230)에 배치되는 자석 부재(252, 254)와 하우징(40)에 배치되는 코일 부재(254, 264)가 마주볼 수 있도록 개방될 수 있다.
지지 부재(280)는 가동몸체(230)와 하우징(40) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(280)는 가동몸체(230)의 배면과 하우징(40)의 내측 사이에 배치될 수 있다. 지지 부재(280)는 복수의 볼 부재(272, 274)를 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(280)의 정면에는 제1볼 부재(272)를 지지하기 위한 제1홈(2802, 2804)이 형성되고, 지지 부재(280)의 배면에는 제2볼 부재(274)를 지지하기 위한 제2홈(2806, 2808)이 형성될 수 있다.
2개의 제1홈(2802, 2804)은 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1홈(2802, 2804) 중 하나는 사각 뿔 형상이고, 다른 하나는 삼각 뿔 형상에서 4개의 꼭지 부분이 절개된 형상일 수 있다. 후자 형태의 제1홈(2804)은 볼 부재와(272)의 안정적인 접촉을 유도할 수 있다. 예를 들어, 제1홈(2804)은 3면에서 볼 부재(272)와 항상 점 접촉할 수 있으므로, 볼 부재(272)의 가공공차와 관계없이 볼 부재(272)를 일정한 위치로 유지시킬 수 있다.
2개의 제2홈(2806, 2808)은 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 제2홈(2806, 2808) 중 하나는 사각 뿔 형상이고, 다른 하나는 삼각 뿔 형상에서 꼭지 부분이 절개된 형상일 수 있다. 후자 형태의 제2홈(2808)은 볼 부재와(274)의 안정적인 접촉을 유도할 수 있다. 예를 들어, 제2홈(2808)은 3면에서 볼 부재(274)와 항상 점 접촉할 수 있으므로, 볼 부재(274)의 가공공차와 관계없이 볼 부재(274)를 일정한 위치로 유지시킬 수 있다.
제1구동수단(250)은 제1구동자석(252), 제1구동코일(254)을 포함할 수 있다. 제1구동자석(252)은 가동몸체(230)의 측면에 배치되고, 제1구동코일(254)은 하우징(40)의 측면에 배치될 수 있다. 부연 설명하면, 제1구동코일(354)은 전류공급이 원활하게 이루어질 수 있도록 하우징(40)의 측면에 배치되는 기판(290)에 형성될 수 있다. 제1구동자석(252)은 제1광축(C1) 방향으로 분극될 수 있다. 예를 들어, 제1구동자석(252)의 제1극성(N극)과 제2극성(S극)은 제1광축(C1) 방향을 따라 순차적으로 형성될 수 있다. 제1구동자석(252)의 일측 모서리는 모깍기된 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1구동자석(252)의 모퉁이 부분 중 수용공간(234)의 모서리와 인접한 부분은 도 4에 도시된 바와 같이 모깍기된 형태일 수 있다. 이러한 형태의 제1구동자석(252)은 수용공간(234)의 내측 모서리와 간섭되지 않으므로, 가동몸체(230)의 측면에 용이하게 배치될 수 있다.
제2구동수단(260)은 제2구동자석(262), 제2구동코일(264)을 포함할 수 있다. 제2구동자석(262)은 가동몸체(230)의 측면에 배치되고, 제2구동코일(264)은 하우징(40)의 내측에 배치되는 기판(290)에 배치될 수 있다. 제2구동자석(262)은 제1광축(C1)과 교차하는 방향으로 분극될 수 있다. 예를 들어, 제2구동자석(262)의 제1극성과 제2극성은 제2광축(C2) 방향을 따라 순차적으로 형성될 수 있다. 제2구동 자석(262)의 일측 모서리는 모깍기된 형태일 수 있다. 예를 들어, 제2구동 자석(262)의 모퉁이 부분 중 수용공간(234)의 모서리와 인접한 부분은 도 4에 도시된 바와 같이 모깍기된 형태일 수 있다. 이러한 형태의 제2구동자석(262)은 수용공간(234)의 내측 모서리와 간섭되지 않으므로, 가동몸체(230)의 측면에 용이하게 배치될 수 있다.
제1구동자석(252)과 제2구동자석(262)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 제1구동자석(252)의 분극 방향의 길이(h1)는 제2구동자석(262)의 분극 방향의 길이(h2)보다 클 수 있다. 다른 예로, 제1구동자석(252)의 분극 방향의 길이(h1)는 제2구동자석(262)의 너비(w2: 분극방향과 교차하는 방향의 크기)보다 클 수 있다. 그러나 제1구동자석(252)과 제2구동자석(262)의 크기가 반드시 상이한 것은 아니다. 예를 들어, 제1구동자석(252)과 제2구동자석(262)을 동일한 길이 및 폭으로 형성할 수도 있다. 제1구동수단(250)은 가동몸체(230)의 제1회전동작(pitching)에 필요한 구동력을 발생시키고, 제2구동수단(260)은 가동몸체(230)의 제2회전동작(yawing)에 필요한 구동력을 발생시킬 수 있다.
광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210)의 위치를 감지하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 제1위치감지센서(256) 및 제2위치감지센서(266)를 더 포함할 수 있다. 제1위치감지센서(256)는 홀커플링 현상을 경감시킬 수 있도록 제1구동코일(254)의 외측에 배치될 수 있다. 제1위치감지센서(256)의 위치는 제1구동자석(252)의 크기에 의해 한정될 수 있다. 예를 들어, 제1위치감지센서(256)는 제1구동자석(252)의 끝 부분과 마주하도록 배치될 수 있다. 제2위치감지센서(266)는 제2구동코일(264)의 권선중심부에 배치될 수 있다. 그러나 제2위치감지센서(266)의 배치위치가 제2구동코일(264)의 권선중심부로 한정되는 것은 아니다.
카메라 모듈(10)은 광로변환 모듈(20)과 하우징(40) 간의 거리를 유지시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 제1자성체 및 제2자성체를 포함할 수 있다. 제1자성체 및 제2자성체는 자석 및 요크 또는 자석 및 자석 형태로 구성될 수 있다. 참고로, 본 실시 예에서 제1자성체는 자석 부재(282)이고, 제2자성체는 요크 부재(283)이다. 자석 부재(282)는 가동몸체(230)에 배치된다. 예를 들어, 자석 부재(282)는 가동몸체(230)의 배면에 하우징(40) 측으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 요크 부재(284)는 하우징(40)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 요크 부재(284)는 하우징(40)의 내측에서 자석 부재(282)와 마주하도록 돌출 형성될 수 있다. 자석 부재(282)와 요크 부재(284)는 상호 작용을 통해 소정 크기의 인력을 발생시킬 수 있다. 자석 부재(282)와 요크 부재(284)에 의해 형성된 인력은 하우징(40)으로부터 가동몸체(230)가 이탈되는 현상을 억제시킬 수 있다. 부연 설명하면, 자석 부재(282)와 요크 부재(284)는 제1구동수단(250) 및 제2구동수단(260)에 의한 가동몸체(230)의 회전운동 이후에는 가동몸체(230)를 최초 위치로 복귀시키는 구실을 할 수 있다. 또는, 자석 부재(282)와 요크 부재(284)는 제1구동수단(250) 및 제2구동수단(260)에 의한 가동몸체(230)의 회전운동 시 가동몸체(230)가 하우징(40)으로부터 이탈되지 않게 할 수 있다.
도 6 내지 8을 참조하여 광로변환 모듈의 작동 상태를 설명한다.
광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210)의 회전운동이 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 카메라 모듈 사용자의 손떨림 또는 외부 충격에 의한 카메라 모듈의 흔들림에도 일정한 품질의 사진촬영 및 동영상 촬영이 가능하도록 광로변환수단(210)을 움직일 수 있다.
일 예로, 광로변환 모듈(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 광로변환수단(210)이 배치된 가동몸체(230)를 제1회전 축(C3)을 기준으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 가동몸체(230)는 제1회전 축(C3)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 가동몸체(230)의 회전에 필요한 구동력은 제2구동자석(262) 및 제2구동코일(264)로부터 제공될 수 있다. 제2구동자석(262)와 제2구동코일(264)을 연결하는 가상의 직선(CP)은 제1회전 축(C3)과 소정의 이격거리(LP)를 두고 형성될 수 있다. 이격거리(LP)는 제1회전 축(C3)으로부터 제1광축(C1)까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 제1구동수단(250)은 작은 구동력을 통해서도 광로변환수단(210)을 제1회전 축(C3)을 중심으로 회전시킬 수 있다.
다른 예로, 광로변환 모듈(20)은 도 8에 도시된 바와 같이 광로변환수단(210)이 배치된 가동몸체(230)를 제2회전 축(C4)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 가동몸체(230)는 제2볼 부재(274)를 연결하는 제2회전 축(C4)을 중심으로 상하 방향으로 회전될 수 있다. 가동몸체(230)의 회전에 필요한 구동력은 제1구동 자석(252) 및 제1구동코일(254)로부터 제공될 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 도 9에 도시된 바와 같이 휴대 단말기(1000)에 장착될 수 있다. 휴대 단말기(1000)는 무선 통신이 가능한 장치일 수 있다. 예를 들어, 휴대 단말기(1000)는 무선전화기 형태일 수 있다. 휴대 단말기(1000)는 카메라 모듈(10)을 통해 촬영된 사진 및 동영상을 실시간으로 사용자에게 제공해줄 수 있는 액정화면(1010)을 포함할 수 있다. 액정화면(1010)의 일 측에는 금속재질의 자계차폐판(1020)이 배치될 수 있다. 금속재질의 자계차폐판(1020)은 자력을 이용한 구동장치에 크고 작은 영향을 줄 수 있다. 그러나 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 각각의 구동수단(250, 260)이 광로변환수단(210)의 측면 방향에 배치되는 형태이므로, 자계차폐판(1020)에 의한 간섭영향을 덜 받을 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 휴대 단말기(1000)에 장착된 상태에서도 정밀한 구동이 가능할 수 있다.
다음에서는 도 10 내지 14를 참조하여 광로변환 모듈의 다른 형태를 설명한다. 참고로, 본 실시 예에 관한 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 전술된 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 관한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 형태에 따른 광로변환 모듈(20)은 제1구동수단(250)과 제2구동수단(260)의 배치 형태에 있어서 전술된 실시 형태와 구별될 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에서 제1구동수단(250)은 제2구동수단(260)보다 제1광축(C1)에 가깝게 배치될 수 있다.
제1구동수단(250)은 제1구동자석(252), 제1구동코일(254)을 포함할 수 있다. 제1구동자석(252)은 가동몸체(230)의 측면에 배치되고, 제1구동코일(254)은 하우징(40)의 측면에 배치되는 기판(290)에 형성될 수 있다. 제1구동자석(252)은 제1광축(C1) 방향으로 분극될 수 있다. 예를 들어, 제1구동자석(252)의 제1극성과 제2극성은 제1광축(C1) 방향으로 배치될 수 있다. 제1구동자석(252)의 일측 모서리는 모깍기된 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1구동자석(252)에서 가동몸체(230)의 수납공간(234)의 모서리와 가까운 2개의 모퉁이는 도 10에 도시된 바와 같이 모깍기된 형태일 수 있다.
제2구동수단(260)은 제2구동 자석(262), 제2구동코일(264)를 포함할 수 있다. 제2구동자석(262)은 가동몸체(230)의 측면에 배치되고, 제2구동코일(264)은 하우징(40)의 내측에 배치되는 기판(290) 상에 배치될 수 있다. 제2구동자석(262)은 제1광축(C1)과 교차하는 방향으로 분극될 수 있다. 예를 들어, 제2구동자석(262)의 제1극성과 제2극성은 제2광축(C2) 방향으로 배치될 수 있다. 제2구동자석(262)의 일측 모서리는 모깍기된 형태일 수 있다. 제2구동자석(262)에서 가동몸체(230)의 수납공간(234)의 모서리와 가까운 2개의 모퉁이는 도 10에 도시된 바와 같이 모깍기된 형태일 수 있다.
제1구동자석(252)과 제2구동자석(262)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 제1구동자석(252)의 분극 방향의 길이(h1)는 제2구동자석(262)의 분극 방향의 길이(h2)보다 클 수 있다. 다른 예로, 제1구동자석(252)의 분극 방향의 길이(h1)는 제2구동 자석(262)의 너비(w2: 분극방향과 교차하는 방향의 길이)보다 클 수 있다. 그러나 제1구동자석(252)과 제2구동 자석(262)의 크기가 반드시 상이한 것은 아니다. 예를 들어, 제1구동자석(252)과 제2구동 자석(262)을 동일한 길이 및 폭으로 형성할 수도 있다.
도 12 및 도 14를 참조하여 광로변환 모듈의 작동 상태를 설명한다.
광로변환 모듈(20)은 광로변환수단(210)의 회전운동이 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 광로변환 모듈(20)은 카메라 모듈 사용자의 손떨림 또는 외부 충격에 의한 카메라 모듈의 흔들림에도 일정한 품질의 사진촬영 및 동영상 촬영이 가능하도록 광로변환수단(210)을 움직일 수 있다.
일 예로, 광로변환 모듈(20)은 도 12에 도시된 바와 같이 광로변환수단(210)이 배치된 가동몸체(230)를 제1회전 축(C3)을 기준으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 가동몸체(230)는 제1회전 축(C3)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 가동몸체(230)의 회전에 필요한 구동력은 제2구동자석(262) 및 제2구동코일(264)로부터 제공될 수 있다. 제2구동자석(262)과 제2구동코일(264)를 연결하는 가상의 직선(CP)은 제1회전 축(C3)과 소정의 이격거리(LP)를 두고 형성될 수 있다. 이격거리(LP)는 제1회전 축(C3)으로부터 제1광축(C1)까지의 거리보다 작을 수 있다.
다른 예로, 광로변환 모듈(20)은 도 14에 도시된 바와 같이 광로변환수단(210)이 배치된 가동몸체(230)를 제2회전 축(C4)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 가동몸체(230)는 제2볼 부재(274)를 연결하는 제2회전 축(C4)을 중심으로 상하 방향으로 회전될 수 있다. 가동몸체(230)의 회전에 필요한 구동력은 제1구동 자석(252) 및 제1구동코일(254)로부터 제공될 수 있다.
참고로, 제1회전 축(C3)은 제1광축(C1)과 대체로 평행 직선 형태일 수 있고, 제2회전 축(C4)은 제1광축(C1) 또는 상기 제1회전 축(C3) 교차하는 직선 형태일 수 있다.
다음에서는 도 15 및 16을 참조하여 본 발명에 따른 휴대 단말기를 설명한다.
휴대 단말기(1000)는 카메라 모듈(10) 및 액정화면(1010)을 포함할 수 있다. 그러나 휴대 단말기(1000)의 구성이 카메라 모듈(10) 및 액정화면(1010)으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 휴대 단말기(1000)는 무선통신을 위한 안테나, 무선신호의 송출 및 수신을 위한 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
액정화면(1010)은 휴대 단말기(1000)의 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 액정화면(1010)은 휴대 단말기(1000)의 전면에 배치될 수 있다. 액정화면(1010)은 대체로 얇은 평판 형태로 형성될 수 있다. 액정화면(1010)은 휴대 단말기(1000)의 사용자에게 화상정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 액정화면(1010)은 카메라 모듈(10)을 통해 촬상된 사진 및 동영상을 시각적으로 제공할 수 있다. 액정화면(1010)의 일 측에는 금속재질의 자계차폐판(1020)이 배치될 수 있다.
카메라 모듈(10)은 휴대 단말기(1000)의 타 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 휴대 단말기(1000)의 후면에 배치될 수 있다. 그러나 카메라 모듈(10)의 배치위치가 휴대 단말기(1000)의 후면으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 휴대 단말기(1000)의 전면에 배치되거나 또는 전면 및 후면에 모두 배치될 수 있다. 카메라 모듈(10)은 휴대 단말기(1000)의 주변에 위치한 풍면, 인물 등을 촬상하도록 구성된다.
카메라 모듈(10)은 광로변환 모듈(20), 렌즈 모듈(30), 하우징(40)을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(10)은 제1구동수단(250), 제2구동수단(260), 제3구동수단(330)을 포함할 수 있다. 제1구동수단(250)은 광로변환 모듈(20)의 광로변환수단(210)을 제1광축(C1)을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 제1구동수단(250)은 제1구동자석(252)과 제1구동코일(254)을 포함할 수 있다. 제1구동자석 제1광축(C1) 방향으로 제1극성 및 제2극성이 형성되도록 구성될 수 있다. 제2구동수단(260)은 광로변환수단(210)을 제1광축(C1)과 제2광축(C2)에 교차하는 축(P)을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 제2구동수단(260)은 제2구동자석(262)과 제2구동코일(264)을 포함할 수 있다. 제3구동수단(330)은 렌즈 배럴(320)을 제2광축(C2) 방향으로 이동시키도록 구성된다. 제3구동수단(330)은 제3구동자석(332)과 제3구동코일(334)을 포함할 수 있다. 제1구동자석(252)과 제2구동자석(262)은 소정의 크기 관계를 가질 수 있다. 일 예로, 제1광축 방향으로 연장되는 제1구동자석(252)의 길이는 제1광축 방향으로 연장되는 제2구동자석(262)의 길이보다 클 수 있다. 다른 예로, 제2광축 방향으로 연장되는 제2구동자석(262)의 길이는 제2광축 방향으로 연장되는 제1구동자석(252)의 길이보다 클 수 있다(도 4 및 도 9 참조).
본 발명에 따른 휴대 단말기(1000)는 구동수단(250, 260, 330)이 액정화면(1010)과 교차하는 평면에 배치되도록 구성된다. 일 예로, 구동수단(250, 260, 330)의 구동코일(254, 264, 334)은 액정화면(1010)과 교차하는 하우징(40)의 측면에 배치될 수 있다. 다른 예로, 구동수단(250, 260, 330)의 구동자석(252, 262, 332)은 액정화면(1010)과 교차하는 광로변환 모듈(20)의 측면 및 렌즈 배럴(320)의 측면에 배치될 수 있다.
위와 같이 구성된 휴대 단말기(1000)는 구동수단(250, 260, 330)이 액정화면(1010) 및 자계차폐판(1020)과 소정의 거리를 두고 배치되므로, 구동수단(250, 260, 330)과 액정화면(1010) 및 자계차폐판(1020) 간의 자계간섭을 최소화할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 휴대 단말기(1000)는 구동수단(250, 260, 330)이 액정화면(1010)과 교차하는 평면(즉, 휴대 단말기(1000)의 측면)에 배치되므로, 휴대 단말기(1000)의 박형화 설계가 용이할 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
20 광로변환 모듈
30 렌즈 모듈
40 하우징
50 쉴드 캔
210 프리즘
230 가동몸체
250 제1구동수단
252 제1구동자석
254 제1구동코일
260 제2구동수단
262 제2구동자석
264 제2구동코일
272, 274, 276, 278 볼 부재
280 지지 부재
320 렌즈 배럴
330 제3구동수단
332 제3구동자석
334 제3구동코일
340 이미지 센서

Claims (17)

  1. 제1광축을 따라 입사되는 빛을 상기 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 반사 또는 굴절시키도록 구성되는 광로변환수단;
    상기 광로변환수단을 상기 제2광축과 교차하는 제1회전 축을 중심으로 회전시키는 구동력을 생성하는 제1구동수단; 및
    상기 광로변환수단을 상기 제2광축과 교차하는 제2회전 축을 중심으로 회전시키는 구동력을 생성하는 제2구동수단;
    을 포함하고,
    상기 제1구동수단 및 상기 제2구동수단은 상기 제2광축을 따라 상기 광로변환수단의 측면에 나란히 배치되는 광로변환 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동수단 및 상기 제2구동수단은 상기 측면에 나란히 배치되는 광로변환 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동수단 및 상기 제2구동수단은 상기 제1광축 및 상기 제2광축과 교차하는 방향에서 상기 광로변환수단에 구동력을 제공하도록 배치되는 광로변환 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동수단은 상기 제1광축 방향으로 제1극성 및 제2극성이 형성되는 제1구동자석을 포함하는 광로변환 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2구동수단은 상기 제2광축 방향으로 제1극성 및 제2극성이 형성되는 제2구동자석을 포함하는 광로변환 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2구동수단의 제2구동자석은 상기 제1구동수단의 제1구동자석의 극성 형성방향과 교차하는 방향으로 극성이 형성되는 광로변환 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동수단의 제1구동자석은 상기 제2구동수단의 제2구동자석보다 제1광축 방향으로 길게 연장되는 광로변환 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2구동수단의 제2구동자석은 상기 제1구동수단의 제1구동자석보다 제2광축 방향으로 길게 연장되는 광로변환 모듈
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광로변환수단을 수용하고, 상기 제1구동수단 및 상기 제2구동수단에 의해 회전되도록 구성되는 가동몸체; 및
    상기 가동몸체를 수용하는 고정몸체;
    를 포함하는 광로변환 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가동몸체와 상기 고정몸체 사이에 배치되는 지지 부재;
    를 포함하는 광로변환 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가동몸체와 상기 지지 부재 사이에 배치되고, 상기 제1광축 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 제1볼 부재;
    를 포함하는 광로변환 모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 고정몸체와 상기 지지 부재 사이에 배치되고, 상기 제1광축 및 상기 제2광축과 교차하는 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 제2볼 부재;
    를 포함하는 광로변환 모듈.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 지지 부재를 사이에 두고 상기 가동몸체와 상기 고정몸체 간에 인력이 형성되록 상기 가동몸체 및 상기 고정몸체에 각각 형성되는 제1자성체 및 제2자성체를 포함하는 광로변환 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1자성체 및 상기 제2자성체는 요크 및 자석으로 각각 구성되는 광로변환 모듈.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 광로변환 모듈; 및
    하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 모듈;
    을 포함하는 카메라 모듈.
  16. 영상정보를 사용자에게 제공하도록 구성되는 액정화면; 및
    제1광축을 따라 입사되는 빛을 상기 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 출사하도록 구성되는 광로변환수단, 상기 광로변환수단을 상기 제1광축 또는 상기 제1광축과 평행한 제1회전 축을 중심으로 회전시키도록 구성되는 제1구동수단, 및 상기 광로변환수단을 상기 제1광축 또는 상기 제1회전 축과 교차하는 제2회전 축을 중심으로 회전시키도록 구성되는 제2구동수단을 포함하는 카메라 모듈;
    을 포함하고,
    상기 제1구동수단의 제1구동자석 및 상기 제2구동수단의 제2구동자석은 상기 액정화면과 교차하는 평면에 상기 제2광축 방향을 따라 나란히 배치되는 휴대 단말기.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동수단 및 상기 제2구동수단은 상기 제2광축과 평행한 상기 광로변환수단의 양 측면에 배치되는 광로변환 모듈.
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