KR102356807B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 제1광경로를 통해 입사되는 빛을 상기 제1광경로와 교차하는 제2광경로로 굴곡시키는 제1광경로 변환부재; 상기 제2광경로를 통해 입사되는 빛을 상기 제1광경로 및 상기 제2광경로와 각각 교차하는 제3광경로 굴곡시키는 제2광경로 변환부재; 및 상기 제1광경로 변환부재와 상기 제2광경로 변환부재 사이에 배치되는 제1렌즈 모듈;을 포함한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}

본 발명은 휴대용 단말기에 장착이 용이한 고배율의 카메라 모듈에 관한 것이다.

휴대용 단말기는 카메라 모듈을 포함한다. 예를 들어, 휴대용 무선단말기는 하나 이상의 카메라 모듈을 포함한다. 카메라 모듈은 소정의 크기를 갖는다. 예를 들어, 카메라 모듈은 물체 측에 가장 가까운 렌즈로부터 상면(또는 이미지 센서)까지의 거리(TTL: Total track length)에 해당하는 크기를 갖는다. 카메라 모듈의 TTL은 대체로 초점거리에 비례한다. 일 예로, 넓은 화각을 갖는 카메라 모듈은 통상적인 화각을 갖는 카메라 모듈에 비해 짧은 TTL을 가진다. 다른 예로, 좁은 화각을 갖는 카메라 모듈은 통상적인 화각을 갖는 카메라 모듈에 비해 긴 TTL을 갖는다. 그러나 휴대용 무선단말기는 카메라 모듈을 위한 설치공간이 제한적이므로, 좁은 화각을 갖는 카메라 모듈이나 화상의 배율조정이 가능한 카메라 모듈(줌 카메라 모듈)의 탑재가 어렵다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

KR 2019-0071569 A KR 2016-0140886 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제한된 공간에 장착이 가능하면서도 화상의 배율조정이 가능한 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 제1광경로를 통해 입사되는 빛을 상기 제1광경로와 교차하는 제2광경로로 굴곡시키는 제1광경로 변환부재; 상기 제2광경로를 통해 입사되는 빛을 상기 제1광경로 및 상기 제2광경로와 각각 교차하는 제3광경로 굴곡시키는 제2광경로 변환부재; 및 상기 제1광경로 변환부재와 상기 제2광경로 변환부재 사이에 배치되는 제1렌즈 모듈;을 포함한다.

본 발명은 제한된 공간에 장착이 가능하면서, 화상의 배율조정이 가능한 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도
도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 측면도
도 3은 도 1에 도시된 카메라 모듈의 다른 형태에 따른 평면도
도 4는 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도
도 5는 도 4에 도시된 카메라 모듈의 다른 형태에 따른 평면도
도 6은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도
도 7은 도 6에 도시된 카메라 모듈의 다른 형태에 따른 평면도
도 8은 도 7에 도시된 카메라 모듈의 다른 형태에 따른 평면도

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 1 내지 도 3을 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.

카메라 모듈(10)은 하우징(100), 프리즘(210, 220), 렌즈 모듈(310)을 포함한다. 그러나 카메라 모듈(10)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 이미지 센서(500)를 더 포함할 수 있다.

하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 구성들을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 프리즘(210, 220), 렌즈 모듈(310), 이미지 센서(500) 중 하나 이상을 내부에 수용할 수 있다.

프리즘(210, 220)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 광경로를 변환하도록 구성된다. 아울러, 제1프리즘(210)과 제2프리즘(220)은 광경로를 서로 다른 방향으로 변환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1프리즘(210)은 피사체와 연결되는 제1광경로(C1)를 제1광경로(C1)와 교차하는 방향의 제2광경로(C2)로 변환시킬 수 있고, 제2프리즘(220)은 제2광경로(C2)를 제1광경로(C1) 및 제2광경로(C2)와 각각 교차하는 방향의 제3광경로(C3)로 변환시킬 수 있다.

제1프리즘(210)은 하우징(100)의 일 측에 배치되고, 제2프리즘(220)은 하우징(100)의 타 측에 배치된다. 예를 들어, 제1프리즘(210)은 빛의 입사가 이루어지는 하우징(100)의 입구 측에 배치되고, 제2프리즘(220)은 빛의 출사가 이루어지는 하우징(100)의 출구 측에 배치될 수 있다.

참고로, 본 실시 예에서는 광경로 변환부재의 한 형태로서 프리즘이 개시되어 있으나, 광경로 변환부재의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 광경로 변환부재의 다른 형태로 반사경을 사용할 수도 있다.

렌즈 모듈(310)은 하우징(100)의 내부에 배치된다. 렌즈 모듈(310)은 카메라 모듈(10)로 입사된 빛을 이미지 센서(500)로 결상시키기 위한 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(310)은 도 1에 도시된 바와 같이 굴절력을 갖는 5매의 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(310)은 제1프리즘(210)과 제2프리즘(220) 사이에 배치될 수 있다. 아울러, 렌즈 모듈(310)은 도 4에 도시된 바와 같이 제1구동수단(410)에 의해 제2광경로(C2)를 따라 이동할 수 있다. 제1구동수단(410)은 코일(412)과 자석(414)을 포함할 수 있다. 코일(412)은 하우징(100)에 배치되고, 자석(414)은 렌즈 모듈(310)에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 코일(412)과 자석(414)은 자기력을 생성하여 렌즈 모듈(310)을 제1프리즘(210) 방향으로 이동시키거나 또는 제2프리즘(220) 방향으로 이동시킬 수 있다. 참고로, 첨부된 도면에서는 제1구동수단(410)의 한 형태로 코일(412)과 자석(414)을 설명하였으나, 제1구동수단(410)을 다른 형태로 변경할 수 있다.

위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 수직방향의 제1광경로를 대체로 수평방향의 광경로(C2, C3)로 변환시키므로, 카메라 모듈(10)의 높이를 대폭 낮출 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 복수의 프리즘(210, 220)을 통해 상당한 길이의 TTL(렌즈 모듈(200)의 최외각 렌즈의 물체 측면으로부터 이미지 센서(500)까지의 거리)을 제공할 수 있으므로 원거리 촬상(망원)을 가능케 할 수 있다.

다음에서는 카메라 모듈의 다른 형태를 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 전술된 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 4 및 도 5를 참조하여 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 하우징(100), 프리즘(210, 220), 렌즈 모듈(310, 320), 이미지 센서(500)를 포함한다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 제1구동수단(410) 및 제2구동수단(420)을 더 포함할 수 있다.

하우징(100)은 프리즘(210, 220), 렌즈 모듈(310, 320)을 수용할 수 있도록 구성된다. 아울러, 하우징(100)은 렌즈 모듈(310, 320)의 광축 방향 이동이 가능하도록 상당한 크기로 형성될 수 있다.

프리즘(210, 220)은 하우징(100)에 배치된다. 제1프리즘(210)은 하우징(100)의 입구측에 배치되고, 제2프리즘(220)은 하우징(100)의 중간 부분에 배치될 수 있다. 프리즘(210, 220)은 광경로를 변환하도록 구성된다. 제1프리즘(210)은 제1광경로(C1)를 제1광경로(C1)와 교차하는 방향의 제2광경로(C2)로 변환시킬 수 있다. 제2프리즘(220)은 제1프리즘(210)의 후방에 배치되어, 제2광경로(C2)를 제1광경로(C1) 및 제2광경로(C2)와 각각 교차하는 방향의 제3광경로(C3)로 변환시킬 수 있다.

렌즈 모듈(310, 320)은 하우징(100)의 내부에 배치된다. 제1렌즈 모듈(310)은 제1프리즘(210)과 제2프리즘(220) 사이에 배치되고, 제2렌즈 모듈(320)은 제2프리즘(220)과 이미지 센서(500) 사이에 배치된다.

렌즈 모듈(310, 320)은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(310, 320)은 2매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1렌즈 모듈(310)과 제2렌즈 모듈(320)은 서로 다른 매수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 모듈(310)은 3매 렌즈를 포함하고, 제2렌즈 모듈(320)은 2매 렌즈를 포함할 수 있다. 제1렌즈 모듈(310)과 제2렌즈 모듈(320)은 서로 다른 광학특성을 가질수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 모듈(310)을 구성하는 렌즈 군은 정의 굴절력을 가질 수 있고, 제2렌즈 모듈(320)을 구성하는 렌즈 군은 부의 굴절력을 가질 수 있다.

렌즈 모듈(310, 320)은 광축을 따라 이동되도록 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1렌즈 모듈(310)은 제1구동수단(410)에 의해 제2광경로(C2)를 따라 이동되고, 제2렌즈 모듈(320)은 제2구동수단(420)에 의해 제3광경로(C3)를 따라 이동될 수 있다. 제1렌즈 모듈(310)과 제2렌즈 모듈(320)의 이동변위는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1구동수단(410)에 의한 제1렌즈 모듈(310)의 이동량은 제2구동수단(420)에 의한 제2렌즈 모듈(320)의 이동량보다 클 수 있다. 참고로, 제2구동수단(420)은 제1구동수단(410)와 마찬가지로 코일(422)과 자석(424)을 포함할 수 있다.

위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 복수의 렌즈 모듈(310, 320)이 각각 구동이 가능하므로 초점배율을 조정할 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 하우징(100), 프리즘(210, 220, 230), 렌즈 모듈(310), 이미지 센서(500)를 포함한다.

하우징(100)은 프리즘(210, 220, 230), 렌즈 모듈(310)을 모두 수용할 수 있도록 구성된다.

프리즘(210, 220, 230)은 하우징(100)에 배치된다. 제1프리즘(210)은 하우징(100)의 입구측에 배치되고, 제2프리즘(220)은 하우징(100)의 중간 부분에 배치되고, 제3프리즘(230)은 하우징(100)의 출구측에 배치될 수 있다. 프리즘(210, 220, 230)은 광경로를 변환하도록 구성된다. 제1프리즘(210)은 제1광경로(C1)를 제1광경로(C1)와 교차하는 방향의 제2광경로(C2)로 변환시킬 수 있다. 제2프리즘(220)은 제1프리즘(210)의 후방에 배치되며, 제2광경로(C2)를 제1광경로(C1) 및 제2광경로(C2)와 각각 교차하는 방향의 제3광경로(C3)로 변환시킬 수 있다. 제3프리즘(230)은 제2프리즘(220)의 후방에 배치되며, 제3광경로(C3)를 제1광경로(C1) 및 제3광경로(C3)와 교차하는 방향의 제4광경로(C4)로 변환시킬 수 있다. 제3프리즘(230)에 의해 변환된 제4광경로(C4)는 제2광경로(C2)와 대체로 평행할 수 있다. 그러나 제4광경로(C4)가 제2광경로(C2)와 반드시 평행하도록 형성되는 것은 아니다.

위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 다수의 프리즘(210, 220, 230)을 이용하여 광경로(C2, C3, C4)를 길게 형성할 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 상당히 멀리 위치한 물체(피사체)를 촬상하는데 유리할 수 있다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈은 도 7에 도시된 바와 같이 제2렌즈 모듈(320)을 더 포함할 수 있다. 제2렌즈 모듈(320)은 제2프리즘(220)과 제3프리즘(230) 사이에 배치되거나 도 7에 도시된 바와 같이 제3프리즘(230)과 이미지 센서(500) 사이에 배치될 수 있다.

렌즈 모듈(310, 320)은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(310, 320)은 2매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1렌즈 모듈(310)과 제2렌즈 모듈(320)은 서로 다른 매수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 모듈(310)은 3매 렌즈를 포함하고, 제2렌즈 모듈(320)은 2매 렌즈를 포함할 수 있다. 제1렌즈 모듈(310)과 제2렌즈 모듈(320)은 서로 다른 광학특성을 가질수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 모듈(310)을 구성하는 렌즈 군은 정의 굴절력을 가질 수 있고, 제2렌즈 모듈(320)을 구성하는 렌즈 군은 부의 굴절력을 가질 수 있다.

렌즈 모듈(310, 320)은 광축을 따라 이동되도록 구성될 수 있다. 제1렌즈 모듈(310)은 제1구동수단(410)에 의해 제2광경로(C2)를 따라 이동되고, 제2렌즈 모듈(320)은 제2구동수단(420)에 의해 제4광경로(C4)를 따라 이동될 수 있다. 제1렌즈 모듈(310)과 제2렌즈 모듈(320)의 이동변위는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1구동수단(410)에 의한 제1렌즈 모듈(310)의 이동량은 제2구동수단(420)에 의한 제2렌즈 모듈(320)의 이동량보다 클 수 있다.

위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 망원특성을 가질 뿐만 아니라 초점 배율의 조정이 가능할 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
100 하우징
210 제1광경로 변환부재
220 제2광경로 변환부재
230 제3광경로 변환부재
310 제1렌즈 모듈
320 제2렌즈 모듈
410 제1구동수단
420 제2구동수단
500 (이미지 센서의) 상면

Claims (8)

1. 제1광경로를 통해 입사되는 빛을 상기 제1광경로와 교차하는 방향의 제2광경로로 굴곡시키는 제1광경로 변환부재;
   상기 제2광경로를 통해 입사되는 빛을 상기 제1광경로 및 상기 제2광경로와 각각 교차하는 방향의 제3광경로 굴곡시키는 제2광경로 변환부재;
   상기 제1광경로 변환부재와 상기 제2광경로 변환부재 사이에 배치되는 제1렌즈 모듈;
   상기 제2광경로 변환부재와 상면(imaging surface) 사이에 배치되는 제2렌즈 모듈; 및
   상기 제1렌즈 모듈을 상기 제2광경로를 따라 이동시키거나 상기 제2렌즈 모듈을 상기 제3광경로를 따라 이동시키도록 구성되고, 코일과 자석을 포함하는 구동수단;을 포함하고,
   상기 제2렌즈 모듈을 통과한 광은 상기 제3광경로를 따라 상기 상면으로 입사하는 카메라 모듈.
   
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images