KR102418995B1

KR102418995B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102418995B1
Application number: KR1020170125501A
Authority: KR
Inventors: 임대순; 윤학구; 최명원; 이동성
Original assignee: 마이크로엑츄에이터(주)
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2022-07-11
Also published as: KR20190036372A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 길이방향을 따라 안내홈이 형성되는 베이스, 및 내측에 렌즈를 수용하고, 렌즈의 축방향이 베이스의 길이방향과 일치되도록 안내홈에 설치되는 캐리어를 포함하고, 캐리어는 안내홈에 고정된 상태로 배치되는 고정부, 및 고정부의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고 안내홈을 따라 개별적으로 이동하여 렌즈의 위치를 변경하는 이동부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 베이스의 내측에 베이스에 고정되는 고정부, 고정부의 일 측에 배치되어 줌 기능을 구현하는 제1 이동부, 및 고정부의 타 측에 배치되어 포커싱 기능을 구현하는 제2 이동부를 구비함으로써, 신속한 광학 줌 및 자동 초점 조절 기능을 구현할 수 있다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더 자세하게는 줌 과 포커싱 기능을 수행하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에는 디지털 카메라의 소형, 경량화 기술이 발달함에 따라, 광학 렌즈 및 카메라 소자가 장착된 이동통신 단말기가 보편화되고 있다.

여기서, 이동통신 단말기에 장착되는 카메라 모듈은 휴대용 기기의 크기가 커지지 않도록 초소형으로 제작됨은 물론, 광학 줌 기능, 자동초점 조절기능, 떨림 보정기능, 광량 조절기능 등과 같은 다양한 기능이 적용되고 있다.

이와 같은, 카메라 모듈은 내부에 복수개의 렌즈가 수용되는 렌즈배럴과, 내측에 렌즈배럴이 삽입되고 광축방향으로 이동 가능한 캐리어, 캐리어에 결합되어 캐리어를 지지하는 베이스, 및 베이스에 설치되어 캐리어를 베이스의 내측에서 일 측 또는 타 측으로 이동시키는 액추에이터 등으로 구성된다.

그러나 상기한 종래의 카메라 모듈은 한 개의 렌즈배럴을 이용하여 광학 줌 및 자동 초점 조절기능을 함께 수행해야함에 따라, 캐리어의 이동 시간이 길고, 이로 인해 각 기능의 구현이 오래 걸림은 물론, 캐리어의 잦은 이동에 따라 고장 또는 기능적 오류의 발생확률이 높아지는 문제점이 있었다. 아울러, 복수개의 렌즈 가운데 어느 하나의 렌즈를 교체하여야 할 경우, 렌즈배럴을 일체로 교체해야만 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 카메라 모듈은 캐리어와 캐리어를 지지하는 베이스 간의 제조 공차로 인하여, 캐리어에 유동이 발생하고, 이로 인해 렌즈의 방향이 틀어지거나, 자동 초점 조절이 이루어 질 수 없는 문제점이 있었다.

한국등록특허공보 제10-1431182호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 독립적으로 구동 가능한 복수개의 캐리어를 통하여 줌 과 포커싱 기능을 개별적으로 수행하고, 이를 통해 신속하고 정확한 촬영을 수행할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 길이방향을 따라 안내홈이 형성되는 베이스; 및 내측에 렌즈를 수용하고, 상기 렌즈의 축방향이 상기 베이스의 길이방향과 일치되도록 상기 안내홈에 설치되는 캐리어;를 포함하고, 상기 캐리어는, 상기 안내홈에 고정된 상태로 배치되는 고정부; 및 상기 고정부의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고 상기 안내홈을 따라 개별적으로 이동하여 상기 렌즈의 위치를 변경하는 이동부;를 포함한다.

상기 베이스에 설치되어 상기 이동부의 이동구간에 배치되는 코일; 및 상기 이동부에 설치되어 상기 코일에서 발생되는 자력에 의해 상기 이동부를 이동시키는 이동용 마그네트;를 더 포함할 수 있다.

상기 이동부를 지지하고, 구름운동을 수행하여 상기 이동부를 이동시키는 볼부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 이동부에는 상기 볼부재가 수용되는 볼부재 수용홈이 형성될 수 있다.

상기 베이스에 설치되고, 상기 볼부재와 접촉되어 상기 볼부재의 이동을 안내하는 가이드핀;을 더 포함할 수 있다.

상기 볼부재는, 상기 가이드핀을 중심으로 상기 가이드핀의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 상태로 상기 볼부재 수용홈에 수용되어 상기 베이스의 폭방향에 대한 상기 이동부의 이동을 제한할 수 있다.

상기 가이드핀의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 복수개의 볼부재는 각각 상기 가이드핀에 1개의 접촉점을 갖고, 상기 이동부의 내면에 적어도 1개의 또 다른 접촉점을 가질 수 있다.

상기 볼부재는, 상기 볼부재를 중심으로 상기 볼부재의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 복수개의 가이드핀에 접촉된 상태로 상기 볼부재 수용홈에 수용되어 상기 베이스의 폭방향에 대한 상기 이동부의 이동을 제한할 수 있다.

상기 볼부재는 상기 복수개의 가이드핀에 각각 1개의 접촉점을 갖고, 상기 이동부의 내면에 적어도 1개의 또 다른 접촉점을 가질 수 있다.

상기 이동부에 설치되는 감지용 마그네트; 및 상기 감지용 마그네트에 대향되는 위치에 배치되고 상기 감지용 마그네트의 자력을 감지하여 상기 이동부의 위치를 검출하는 홀센서;를 더 포함할 수 있다.

상기 고정부의 일 측에 배치된 이동부에 설치되는 감지용 마그네트와, 상기 고정부의 타 측에 배치된 이동부에 설치되는 감지용 마그네트는 상기 렌즈의 중심축을 기준으로 상기 베이스의 폭방향을 따라 서로 대향되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 이동부는, 상기 고정부의 일 측에 배치되고, 상기 안내홈을 따라 직선 이동하여 줌(zoom) 기능을 구현하는 제1 이동부; 및 상기 고정부의 타 측에 배치되고, 상기 안내홈을 따라 직선 이동하여 포커싱(focusing) 기능을 구현하는 제2 이동부;를 포함할 수 있다.

상기 볼부재 수용홈에 설치되고, 상기 볼부재가 미리 설정된 위치에서 구름운동을 수행할 수 있도록 상기 볼부재를 지지하는 리테이너를 더 포함할 수 있다.

상기 홀센서는 상기 감지용 마그네트의 이동방향을 따라 상기 감지용 마그네트의 전방 및 후방에 배치될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 베이스의 내측에 베이스에 고정되는 고정부, 고정부의 일 측에 배치되어 줌 기능을 구현하는 제1 이동부, 및 고정부의 타 측에 배치되어 포커싱 기능을 구현하는 제2 이동부를 구비함으로써, 신속한 광학 줌 및 자동 초점 조절 기능을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 각 이동부의 개별 구동이 가능하고, 각 이동부는 개별 구동을 통해 한 가지의 기능을 구현함에 따라, 구동시간을 단축시켜 고장 또는 오작동 확률을 낮출 수 있고, 부품의 교체 시에도 개별적으로 탈부착 가능하여 유지 및 관리가 용이할 수 있다.

또한, 본 발명은 이동부의 수용홈에 수용된 볼부재가 가이드핀을 중심으로 가이드핀의 일 측 및 타 측에 대향 배치되고, 이를 통해 베이스의 폭방향에 대한 이동부의 이동을 제한함으로써, 이동부가 설정위치로부터 이탈되는 것을 예방하여 이동부의 안정적인 구동이 가능할 수 있고, 이로 인해 촬영 시 고품질의 영상을 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 III-III선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 도 1의 V-V선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 도 5의 "A"부분을 확대한 확대도이다.
도 7은 도 5의 "A"부분의 변형된 실시예를 나타낸 확대도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 도 8의 X-X선을 따라 절개한 단면도이다.
도 11은 도 8의 XI-XI선을 따라 절개한 단면도이다.
도 12는 도 9의 XII-XII선을 따라 절개한 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 III-III선을 따라 절개한 단면도이다. 또한, 도 4는 도 1의 IV-IV선을 따라 절개한 단면도이고, 도 5는 도 1의 V-V선을 따라 절개한 단면도이며, 도 6은 도 5의 "A"부분을 확대한 확대도이고, 도 7은 도 5의 "A"부분의 변형된 실시예를 나타낸 확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(이하 '카메라 모듈'이라 함)은 스마트 폰 등과 같은 모바일 기기에 적용 가능한 초소형 카메라 모듈로서, 베이스(10)를 포함한다.

베이스(10)는 소정의 높이를 가지는 장방형(quadrangle)구조로 형성되고, 베이스(10)의 내측에는 후술할 캐리어(20)가 수용된다. 더 자세하게는, 베이스(10)의 내측에는 길이방향(X축 방향)을 따라 캐리어(20)가 수용되는 안내홈(11)이 형성된다. 안내홈(11)은 베이스(10)의 상면으로부터 베이스(10)의 높이방향(Z축 방향)을 따라 소정의 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 안내홈(11)이 형성된 베이스(10)의 일면에는 후술할 고정부(21)의 외면을 지지하여 고정부(21)의 이동을 제한하는 고정부 지지홈(13)이 형성될 수 있다. 고정부 지지홈(13)은 고정부(21)의 외면을 감쌀 수 있도록 고정부(21)의 외면에 대응되는 형상으로 형성되고, 베이스(10)의 일면으로부터 베이스(10)의 높이방향을 따라 소정의 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다.

또한, 베이스(10)는 후술할 코일(40)을 내측에 수용할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 안내홈(11)에 대향되는 베이스(10)의 하면에는 코일(40)이 수용되는 코일 수용홈(15)이 형성될 수 있다. 코일 수용홈(15)은 코일(40)에 대응되는 크기로 형성되고, 베이스(10)의 하면으로부터 베이스(10)의 높이방향을 따라 베이스(10)를 관통하여 형성될 수 있다. 또한, 코일 수용홈(15)은 복수 개의 코일(40)이 설치될 수 있도록 베이스(10)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다. 또한, 도 3의 확대된 부분을 참조하면, 베이스(10)의 내측에는 코일(40)의 중심에 구비된 요크(40a)의 양 단부가 걸려 지지되는 단턱(17)이 형성될 수 있다.

또한, 본 카메라 모듈은 캐리어(20)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 캐리어(20)는 내측에 렌즈(30)를 수용하고, 렌즈(30)의 축방향이 베이스(10)의 길이방향과 일치되도록 베이스(10)의 안내홈(11)에 설치된다. 여기서, 렌즈(30)는 단일구조 혹은 복수개의 렌즈가 수용된 배럴구조로 형성될 수 있다.

캐리어(20)는 베이스(10)에 고정되는 고정부(21)와, 안내홈(11)을 따라 이동 가능한 이동부(23)를 포함한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 고정부(21)는 베이스(10)의 안내홈(11)에 고정된 상태로 배치된다. 더 자세하게는, 고정부(21)는 내측에 렌즈(30)를 수용하고, 베이스(10)에 형성된 고정부 지지홈(13)에 안착되어 안내홈(11)의 중간에 고정된 상태로 배치된다. 또한, 고정부(21)의 하면에는 후술할 가이드핀(70)의 외면에 안착되는 가이드핀 안착홈(211)이 형성될 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 이동부(23)는 베이스(10)의 길이방향을 따라 고정부(21)의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고, 안내홈(11)을 따라 개별적으로 이동하여 렌즈(30)의 위치를 변경한다. 여기서, 안내홈(11)을 따라 개별 이동되는 각 이동부(23)는 서로 다른 역할을 수행한다. 더 자세하게는, 고정부(21)의 일 측에 배치된 제1 이동부(23a)는 안내홈(11)을 따라 직선 이동하여 줌(zoom) 기능을 구현할 수 있다. 그리고, 고정부(21)의 타 측에 배치된 제2 이동부(23b)는 안내홈(11)을 따라 직선 이동하여 포커싱(focusing) 기능을 구현할 수 있다. 즉, 본 카메라 모듈은 안내홈(11)에 고정되는 고정부(21)와, 고정부(21)의 일 측 및 타 측에서 각각 슬라이드 이동을 통해 고정부(21)로부터 멀어지거나 가까워지는 제1 이동부(23a) 및 제2 이동부(23b)를 통하여, 줌 기능과 포커싱 기능을 동시에 구현할 수 있다.

또한, 이동부(23)는 상측에서 하측을 향할수록 단면의 폭이 점차 넓어지는 구조로 형성될 수 있다. 더 자세하게는, 이동부(23)는 슬라이드 이동 시 보다 안정적인 이동이 가능할 수 있도록 베이스(10)의 일면에 접촉되는 하부구조물(231)의 길이가 렌즈(30)를 수용하는 상부구조물(233)의 길이보다 더 크게 형성될 수 있다.

또한, 이동부(23)에는 후술할 이동용 마그네트(50)가 수용될 수 있다. 더 자세하게는, 이동부(23)의 하부구조물(231)에는 이동용 마그네트(50)가 수용되는 제1 마그네트 수용홈(2311)이 형성될 수 있다. 제1 마그네트 수용홈(2311)은 이동부(23)의 하면을 관통하여 형성되거나, 이동부(23)의 하면에 인접한 위치에 형성되어 이동용 마그네트(50)를 코일(40)로부터 소정간격 이격시킬 수 있다. 예컨대, 제1 마그네트 수용홈(2311)은 슬롯형태로 형성될 수 있다.

또한, 이동부(23)에는 후술할 볼부재(60)가 수용될 수 있다. 더 자세하게는, 이동부(23)의 하부구조물(231)에는 볼부재(60)가 수용되는 볼부재 수용홈(2313)이 형성될 수 있다. 볼부재 수용홈(2313)은 이동부(23)의 하면으로부터 소정의 깊이로 함몰되어 형성되고, 이동부(23)의 이동 시 볼부재(60)의 이탈을 방지할 수 있도록 이동부(23)의 이동방향(X축 방향)을 따라 소정의 길이로 형성될 수 있다. 예컨대, 볼부재 수용홈(2313)의 깊이는 이동부(23)가 볼부재(60)에 지지된 상태로 볼부재(60)를 통해 이동될 수 있도록 볼부재(60)의 외경보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 또한, 볼부재 수용홈(2313)은 복수개로 형성될 수 있다. 더 자세하게는, 볼부재 수용홈(2313)은 제1 마그네트 수용홈(2311)을 중심으로 베이스(10)의 폭방향을 따라 제1 마그네트 수용홈(2311)의 일 측 및 타 측에 각각 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 볼부재 수용홈(2313) 중 가이드핀(70)이 설치되는 위치에 배치되는 볼부재 수용홈(2313)은 베이스(10)의 폭방향을 따라 복수개의 볼부재(60)가 수용될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

또한, 이동부(23)에는 후술할 감지용 마그네트(80)가 수용될 수 있다. 더 자세하게는, 이동부(23)의 상부구조물(233)에는 외면으로부터 베이스(10)의 폭방향으로 돌출된 돌출편(2331)이 형성되고, 돌출편(2331)의 내측에는 베이스(10)의 폭방향으로 감지용 마그네트(80)의 삽입이 가능한 제2 마그네트 수용홈(2333)이 형성될 수 있다.

또한, 본 카메라 모듈은 코일(40) 및 이동용 마그네트(50)를 더 포함할 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 코일(40)은 베이스(10)에 형성된 코일 수용홈(15)에 설치되어 제1 이동부(23a) 및 제2 이동부(23b)의 하측에 각각 배치될 수 있다. 또한, 코일(40)은 미리 설정된 길이로 형성되어 이동부(23)의 이동구간에 배치될 수 있다. 한편, 코일(40)의 내측에는 베이스(10)의 단턱(17)에 걸려 지지되어 이동부(23)와 코일(40) 사이의 이격 거리를 제한하고, 코일(40)에 전류가 인가될 경우 자로의 역할을 수행하는 요크(40a)가 구비될 수 있다.

이동용 마그네트(50)는 제1 이동부(23a) 및 제2 이동부(23b)에 각각 구비된 제1 마그네트 수용홈(2311)에 설치되고, 코일(40)에 전류가 인가될 경우 코일(40)에서 발생되는 자력에 의해 제1 이동부(23a) 및 제2 이동부(23b)를 이동시킬 수 있다.

또한, 본 카메라 모듈은 볼부재(60) 및 가이드핀(70)을 더 포함할 수 있다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 볼부재(60)는 이동부(23)의 볼부재 수용홈(2313)에 수용되어 이동부(23)를 지지할 수 있다. 그리고, 볼부재(60)는 요크(40a)와 마그네트(50)에 작용하는 인력에 의해 베이스(10) 및 가이드핀(70)에 항시 접촉된 상태를 유지하고, 마그네트(50)에 의해 이동부(23)가 이동될 경우, 구름운동을 수행하여 이동부(23)의 이동을 보다 원활하게 할 수 있다. 여기서, 마그네트(50)는 마그네트(50)의 자기장과 코일(40)에 흐르는 전류와의 상호작용에 의해 움직임이 가능할 수 있다. 예컨대, 볼부재(60)는 제1 마그네트 수용홈(2311)의 일 측에 형성된 볼부재 수용홈(2313)에 수용되어 베이스(10)에 접촉되는 제1 볼부재(60)와, 제1 마그네트 수용홈(2311)의 타 측에 형성된 볼부재 수용홈(2313)에 수용되어 가이드핀(70)에 접촉되는 제2 볼부재(60)를 포함할 수 있다. 그리고, 볼부재(60)는 스틸, 스테인리스, 세라믹 가운데 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다.

가이드핀(70)은 안내홈(11)에 설치되고, 볼부재 수용홈(2313)에 수용된 볼부재(60)와 접촉되어 볼부재(60)를 지지함과 동시에 볼부재(60)의 이동을 안내할 수 있다. 또한, 가이드핀(70)은 안내홈(11)의 길이에 대응되는 길이로 형성되고, 베이스(10)에 형성된 가이드핀 수용홈(19)에 설치되어 고정될 수 있다. 예컨대, 가이드핀(70)은 단면의 형상이 원형인 기둥구조로 형성되고, 스틸, 스테인리스, 세라믹 가운데 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다. 그리고, 가이드핀 수용홈(19)은 가이드핀(70)의 외면에 대응되는 형상으로 형성되되, 가이드핀(70)의 외면을 절반 혹은 1/3 이상 감싸는 호(弧)형상으로 형성될 수 있다.

한편, 볼부재(60)는 이동부(23)의 이동을 제한할 수 있다.

도 6을 참조하면, 볼부재(60)는 복수개로 구비되어 볼부재 수용홈(2313)에 수용되되, 가이드핀(70)을 중심으로 베이스(10)의 폭방향을 따라 가이드핀(70)의 일 측 및 타 측에 대향 배치될 수 있다. 여기서, 복수개의 볼부재(60)는 각각 가이드핀(70)에 1개의 접촉점(CP1)을 갖고, 이동부(23)의 내면에 적어도 1개의 또 다른 접촉점(CP2)을 가질 수 있다. 이에 따라, 볼부재(60)는 베이스(10)의 폭방향에 대한 이동부(23)의 이동을 제한할 수 있다. 예컨대, 각 볼부재(60)는 이동부(23)의 내면에 2개의 접촉점(CP2)을 가질 수 있다.

또한, 볼부재(60)는 복수개의 가이드핀(70)에 지지되어 이동부(23)의 이동을 제한할 수 있다.

도 7을 참조하면, 볼부재(60)는 볼부재 수용홈(2313)에 수용되되, 볼부재(60)를 중심으로 베이스(10)의 폭방향을 따라 볼부재(60)의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 복수개의 가이드핀(70)에 접촉되어 지지될 수 있다. 여기서, 볼부재 수용홈(2313)에 수용된 볼부재(60)는 베이스(10)의 폭방향을 따라 볼부재(60)의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 복수개의 가이드핀(70)에 각각 1개의 접촉점(CP1)을 갖고, 이동부(23)의 내면에 적어도 1개의 또 다른 접촉점(CP2)을 가질 수 있다. 이에 따라, 볼부재(60)는 베이스(10)의 폭방향에 대한 이동부(23)의 이동을 제한할 수 있다. 예컨대, 볼부재(60)는 이동부(23)의 내면에 3개의 접촉점(CP2)을 가질 수 있다.

또한, 본 카메라 모듈은 감지용 마그네트(80) 및 홀센서(90)를 더 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 감지용 마그네트(80)는 각 이동부(23)의 돌출편(2331)에 형성된 제2 마그네트 수용홈(2333)에 설치될 수 있다.

홀센서(90)는 이동부(23)의 이동방향을 따라 감지용 마그네트(80)에 대향되는 위치에 배치되고, 이동부(23)의 이동 시 감지용 마그네트(80)의 자력을 감지하여 이동부(23)의 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 홀센서(90)는 인쇄회로기판(미도시)에 부착되어 베이스(10)에 설치될 수 있다.

한편, 각 이동부(23)에 설치된 감지용 마그네트(80)는 베이스(10)의 폭방향을 따라 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게는, 베이스(10)의 길이방향을 따라 고정부(21)의 일 측에 배치된 이동부(23)에 설치되는 감지용 마그네트(80)와, 베이스(10)의 길이방향을 따라 고정부(21)의 타 측에 배치된 이동부(23)에 설치되는 감지용 마그네트(80)는 렌즈(30)의 중심축을 기준으로 베이스(10)의 폭방향을 따라 서로 대향되는 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 한 개의 홀센서(90)에 중첩 배치된 복수개의 감지용 마그네트(80)의 자력이 감지되는 것을 예방하여, 각 이동부(23)의 위치를 정확히 감지할 수 있다. 또한, 감지용 마그네트(80)는 이동부(23)에 복수개로 구비될 수 있다. 이에 따라, 이동부(23)의 위치를 더 정확히 검출할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 설명하기로 한다.

참고로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 카메라 모듈을 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하고, 동일하거나 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이며, 도 10은 도 8의 X-X선을 따라 절개한 단면도이다. 또한, 도 11은 도 8의 XI-XI선을 따라 절개한 단면도이고, 도 12는 도 9의 XII-XII선을 따라 절개한 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 베이스(10)를 포함한다.

베이스(10)는 소정의 높이를 가지는 장방형구조로 형성되고, 베이스(10)의 내측에는 후술할 캐리어(20)가 수용된다. 그리고, 베이스(10)의 내측에는 길이방향(X축 방향)을 따라 캐리어(20)가 수용되는 안내홈(11)이 형성된다.

또한, 베이스(10)는 코일(40)을 내측에 수용할 수 있다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 베이스(10)의 상면에는 코일(40)이 수용되는 코일 수용홈(15)이 형성될 수 있다. 코일 수용홈(15)은 코일(40)에 대응되는 크기로 형성되고, 베이스(10)의 상면으로부터 베이스(10)의 높이방향을 따라 소정 깊이로 함몰되어 형성될 수 있다. 또한, 코일 수용홈(15)은 복수 개의 코일(40)이 설치될 수 있도록 베이스(10)의 길이방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 캐리어(20)를 포함한다.

도 8을 참조하면, 캐리어(20)는 내측에 렌즈(30)를 수용하고, 렌즈(30)의 축방향이 베이스(10)의 길이방향과 일치되도록 베이스(10)의 안내홈(11)에 설치된다.

캐리어(20)는 베이스(10)에 일체로 형성되는 고정부(21)와, 안내홈(11)을 따라 이동 가능한 이동부(23)를 포함한다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 고정부(21)는 베이스(10)에 일체로 형성되어 안내홈(11)에 고정된 상태로 배치된다. 더 자세하게는, 고정부(21)는 내측에 렌즈(30)를 수용하고, 베이스(10)에 일체로 형성되어 안내홈(11)의 중간에 고정된 상태로 배치된다.

도 10 및 도 12를 참조하면, 이동부(23)는 베이스(10)의 길이방향을 따라 고정부(21)의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고, 안내홈(11)을 따라 개별적으로 이동하여 렌즈(30)의 위치를 변경한다. 여기서, 안내홈(11)을 따라 개별 이동되는 각 이동부(23)는 서로 다른 역할을 수행한다. 더 자세하게는, 고정부(21)의 일 측에 배치된 제1 이동부(23a)는 안내홈(11)을 따라 직선 이동하여 줌(zoom) 기능을 구현할 수 있다. 그리고, 고정부(21)의 타 측에 배치된 제2 이동부(23b)는 안내홈(11)을 따라 직선 이동하여 포커싱(focusing) 기능을 구현할 수 있다.

또한, 이동부(23)는 안내홈(11)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대, 이동부(23)는 내측에 렌즈가 수용되는 원형의 고리형상으로 형성될 수 있다.

또한, 도 11 및 도 12를 참조하면, 이동부(23)에는 후술할 이동용 마그네트(50)가 수용될 수 있다. 더 자세하게는, 이동부(23)의 일 측 및 타 측에는 이동부(23)의 외면으로부터 외측으로 연장되어 이동용 마그네트(50)가 수용되는 날개부(234)가 구비되고, 날개부(234)의 내측에는 이동용 마그네트(50)가 수용되는 제1 마그네트 수용홈(2311)이 형성될 수 있다.

또한, 이동부(23)에는 후술할 볼부재(60)가 수용될 수 있다. 더 자세하게는, 이동부(23)의 날개부(234)에는 볼부재(60)가 수용되는 볼부재 수용홈(2313)이 형성될 수 있다. 볼부재 수용홈(2313)은 날개부(234)의 하면으로부터 소정의 깊이로 함몰되어 형성되고, 이동부(23)의 이동 시 볼부재(60)의 이탈을 방지할 수 있도록 이동부(23)의 이동방향(X축 방향)을 따라 소정의 길이로 형성될 수 있다. 예컨대, 볼부재 수용홈(2313)의 깊이는 이동부(23)가 볼부재(60)에 지지된 상태로 볼부재(60)를 통해 이동될 수 있도록 볼부재(60)의 외경보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 또한, 볼부재 수용홈(2313)은 복수개로 형성될 수 있다.

또한, 도 10 및 도 12를 참조하면, 이동부(23)에는 후술할 감지용 마그네트(80)가 수용될 수 있다. 더 자세하게는, 이동부(23)의 하측에는 이동부(23)의 외면으로부터 외측으로 돌출된 돌출편(2331)이 형성되고, 돌출편(2331)의 내측에는 감지용 마그네트(80)의 삽입이 가능한 제2 마그네트 수용홈(2333)이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예예 따른 카메라 모듈은 코일(40) 및 이동용 마그네트(50)를 더 포함할 수 있다.

도 9 및 도 12를 참조하면, 코일(40)은 베이스(10)에 형성된 코일 수용홈(15)에 설치되어 제1 이동부(23a) 및 제2 이동부(23b)의 하측에 각각 배치될 수 있다. 또한, 코일(40)은 미리 설정된 길이로 형성되어 이동부(23)의 이동구간에 배치될 수 있다. 한편, 코일(40)의 내측에는 코일(40)에 전류가 인가될 경우 자로의 역할을 수행하는 요크(40a)가 구비될 수 있다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 이동용 마그네트(50)는 제1 이동부(23a) 및 제2 이동부(23b)에 각각 구비된 제1 마그네트 수용홈(2311)에 설치되고, 코일(40)에 전류가 인가될 경우 코일(40)에서 발생되는 자력에 의해 제1 이동부(23a) 및 제2 이동부(23b)를 이동시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예예 따른 카메라 모듈은 볼부재(60) 및 가이드핀(70)을 더 포함할 수 있다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 볼부재(60)는 이동부(23)의 볼부재 수용홈(2313)에 수용되어 이동부(23)를 지지할 수 있다. 그리고, 볼부재(60)는 요크(40a)와 마그네트(50)에 작용하는 인력에 의해 베이스(10) 및 후술할 가이드핀(70)에 항시 접촉된 상태를 유지하고, 마그네트(50)에 의해 이동부(23)가 이동될 경우, 구름운동을 수행하여 이동부(23)의 이동을 보다 원활하게 할 수 있다. 여기서, 마그네트(50)는 마그네트(50)의 자기장과 코일(40)에 흐르는 전류와의 상호작용에 의해 움직임이 가능할 수 있다. 예컨대, 볼부재(60)는 제1 마그네트 수용홈(2311)의 일 측에 형성된 볼부재 수용홈(2313)에 수용되어 가이드핀(70)에 접촉되는 제1 볼부재(60)와, 제1 마그네트 수용홈(2311)의 타 측에 형성된 볼부재 수용홈(2313)에 수용되어 또 다른 가이드핀(70)에 접촉되는 제2 볼부재(60)를 포함할 수 있다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 가이드핀(70)은 복수개로 구비되어 안내홈(11)에 수용된 이동부(23)를 중심으로 베이스(10)의 일 측 및 타 측에 각각 설치되고, 각 날개부(234)의 볼부재 수용홈(2313)에 수용된 볼부재(60)와 접촉되어 볼부재(60)를 지지함과 동시에 볼부재(60)의 이동을 안내할 수 있다. 또한, 가이드핀(70)은 안내홈(11)의 길이에 대응되는 길이로 형성되고, 베이스(10)에 형성된 복수개의 가이드핀 수용홈(19)에 설치되어 고정될 수 있다.

한편, 볼부재(60)는 이동부(23)의 이동을 제한할 수 있다.

도 6을 참조하면, 볼부재(60)는 복수개로 구비되어 볼부재 수용홈(2313)에 수용되되, 가이드핀(70)을 중심으로 베이스(10)의 폭방향을 따라 가이드핀(70)의 일 측 및 타 측에 대향 배치될 수 있다. 여기서, 복수개의 볼부재(60)는 각각 가이드핀(70)에 1개의 접촉점(CP1)을 갖고, 이동부(23)의 내면에 적어도 1개의 또 다른 접촉점(CP2)을 가질 수 있다. 이에 따라, 볼부재(60)는 베이스(10)의 폭방향에 대한 이동부(23)의 이동을 제한할 수 있다.

한편, 볼부재 수용홈(2313)에는 리테이너(61)가 설치될 수 있다.

도 9 및 도 12를 참조하면, 리테이너(61)는 볼부재 수용홈(2313)에 설치되고, 볼부재(60)가 미리 설정된 위치에서 구름운동을 수행할 수 있도록, 내측에 형성된 복수개의 지지홈(61a)을 통해 볼부재(60)를 지지할 수 있다. 예컨대, 복수개의 지지홈(61a)은 1개의 볼부재(60) 혹은 복수개의 볼부재(60)을 동시에 수행할 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 감지용 마그네트(80) 및 홀센서(90)를 더 포함할 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 감지용 마그네트(80)는 각 이동부(23)의 돌출편(2331)에 형성된 제2 마그네트 수용홈(2333)에 설치될 수 있다.

또한, 홀센서(90)는 복수개로 구비될 수 있다.

즉, 홀센서(90)는 이동부(23)가 이동해야 할 거리가 미리 설정된 거리(예컨대, 홀센서(90)에서 감지용 마그네트(80)가 감지될 수 있는 거리)보다 멀 경우, 감지용 마그네트(80)의 이동방향을 따라 감지용 마그네트(80)의 전방 및 후방에 복수개로 배치될 수 있다.

도 11을 참조하면, 가이드 핀 수용홈(19)의 하단부에 공간이 형성될 수 있다. 감지용 마그네트(80)는 제2 마그네트 수용홈(233)에 설치되고, 홀센서(90)는 베이스(10)에 설치되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하지 않고, 감지용 마그네트(80)와 홀센서(90)는 상기 가이드 핀 수용홈(19)의 하단부에 형성된 공간에 설치될 수 있다. 감지용 마그네트(80)와 홀센서(90)가 상기 공간에 설치됨에 따라, 베이스(10)의 높이를 보다 낮게 형성할 수 있고, 이에 따라 카메라 모듈의 전체적인 높이를 최소화할 수 있다.

또한, 베이스(10)는 이동부(23)의 이동을 방해하지 않는 높이로 형성될 수 있다. 구체적으로, 베이스(10)의 하단은 이동부(23)의 돌출편(2331)에 삽입된 마그네트(80)로부터 일정 간격 이격되도록 형성된다. 베이스(10)의 하단과 상기 마그네트(80)와의 이격 거리를 작게 형성하여 베이스(10)의 높이를 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 캐리어(20)의 이탈을 방지하기 위한 커버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 커버는 캐리어(20)와 소정 간격을 두고 설치될 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 베이스(10)의 내측에 베이스(10)에 고정되는 고정부(21), 고정부(21)의 일 측에 배치되어 줌 기능을 구현하는 제1 이동부(23a), 및 고정부(21)의 타 측에 배치되어 포커싱 기능을 구현하는 제2 이동부(23b)를 구비함으로써, 신속한 광학 줌 및 자동 초점 조절 기능을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 각 이동부(23)의 개별 구동이 가능하고, 각 이동부(23)는 개별 구동을 통해 한 가지의 기능을 구현함에 따라, 구동시간을 단축시켜 고장 또는 오작동 확률을 낮출 수 있고, 부품의 교체 시에도 개별적으로 탈부착 가능하여 유지 및 관리가 용이할 수 있다.

또한, 본 발명은 이동부(23)의 수용홈에 수용된 볼부재(60)가 가이드핀(70)을 중심으로 가이드핀(70)의 일 측 및 타 측에 대향 배치되고, 이를 통해 베이스(10)의 폭방향에 대한 이동부(23)의 이동을 제한함으로써, 이동부(23)가 설정위치로부터 이탈되는 것을 예방하여 이동부(23)의 안정적인 구동이 가능할 수 있고, 이로 인해 촬영 시 고품질의 영상을 획득할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10. 베이스
11. 안내홈 13. 고정부 지지홈
15. 코일 수용홈 17. 단턱
19. 가이드핀 수용홈
20. 캐리어
21. 고정부 211. 가이드핀 안착홈
23. 이동부
23a. 제1 이동부 23b. 제2 이동부
231. 하부구조물
2311. 제1 마그네트 수용홈 2313. 볼부재 수용홈
233. 상부구조물
2331. 돌출편 2333. 제2 마그네트 수용홈
234. 날개부
30. 렌즈
40. 코일
40a. 요크
50. 이동용 마그네트
60. 볼부재
61. 리테이너
61a. 지지홈
70. 가이드핀
80. 감지용 마그네트
90. 홀센서

Claims

길이방향을 따라 안내홈이 형성되는 베이스; 및
내측에 렌즈를 수용하고, 상기 렌즈의 축방향이 상기 베이스의 길이방향과 일치되도록 상기 안내홈에 설치되는 캐리어;를 포함하고,
상기 캐리어는,
상기 안내홈에 고정된 상태로 배치되는 고정부; 및
상기 고정부의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고 상기 안내홈을 따라 개별적으로 이동하여 상기 렌즈의 위치를 변경하는 이동부;를 포함하고,
상기 이동부를 지지하고, 구름운동을 수행하여 상기 이동부를 이동시키는 볼부재;를 더 포함하며,
상기 이동부에는 상기 볼부재가 수용되는 볼부재 수용홈이 형성되고,
상기 베이스에 설치되고, 상기 볼부재와 접촉되어 상기 볼부재의 이동을 안내하는 가이드핀;을 더 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 베이스에 설치되어 상기 이동부의 이동구간에 배치되는 코일; 및
상기 이동부에 설치되어 상기 코일에서 발생되는 자력에 의해 상기 이동부를 이동시키는 이동용 마그네트;를 더 포함하는 카메라 모듈.
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제1항에 있어서,
상기 볼부재는,
상기 가이드핀을 중심으로 상기 가이드핀의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 상태로 상기 볼부재 수용홈에 수용되어 상기 베이스의 폭방향에 대한 상기 이동부의 이동을 제한하는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 가이드핀의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 복수개의 볼부재는 각각 상기 가이드핀에 1개의 접촉점을 갖고, 상기 이동부의 내면에 적어도 1개의 또 다른 접촉점을 갖는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 볼부재는,
상기 볼부재를 중심으로 상기 볼부재의 일 측 및 타 측에 대향 배치된 복수개의 가이드핀에 접촉된 상태로 상기 볼부재 수용홈에 수용되어 상기 베이스의 폭방향에 대한 상기 이동부의 이동을 제한하는 카메라 모듈.
제8항에 있어서,
상기 볼부재는 상기 복수개의 가이드핀에 각각 1개의 접촉점을 갖고, 상기 이동부의 내면에 적어도 1개의 또 다른 접촉점을 갖는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 이동부에 설치되는 감지용 마그네트; 및
상기 감지용 마그네트에 대향되는 위치에 배치되고 상기 감지용 마그네트의 자력을 감지하여 상기 이동부의 위치를 검출하는 홀센서;를 더 포함하는 카메라 모듈.
제10항에 있어서,
상기 고정부의 일 측에 배치된 이동부에 설치되는 감지용 마그네트와, 상기 고정부의 타 측에 배치된 이동부에 설치되는 감지용 마그네트는 상기 렌즈의 중심축을 기준으로 상기 베이스의 폭방향을 따라 서로 대향되는 위치에 배치되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 이동부는,
상기 고정부의 일 측에 배치되고, 상기 안내홈을 따라 직선 이동하여 줌(zoom) 기능을 구현하는 제1 이동부; 및
상기 고정부의 타 측에 배치되고, 상기 안내홈을 따라 직선 이동하여 포커싱(focusing) 기능을 구현하는 제2 이동부;를 포함하는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 볼부재 수용홈에 설치되고, 상기 볼부재가 미리 설정된 위치에서 구름운동을 수행할 수 있도록 상기 볼부재를 지지하는 리테이너를 더 포함하는 카메라 모듈.
제10항에 있어서,
상기 홀센서는 상기 감지용 마그네트의 이동방향을 따라 상기 감지용 마그네트의 전방 및 후방에 배치되는 카메라 모듈.