KR102426206B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 하우징; 상기 하우징에 배치되는 렌즈 배럴; 구동자석과 구동코일을 포함하고, 상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 구동시키는 구동수단; 및 상기 구동자석과 마주하게 배치되고 상기 렌즈 배럴의 광축 방향 이동변위를 한정할 수 있도록 구성되는 위치 복원 부재;를 포함한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}
본 발명은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴의 움직임을 최소화할 수 있도록 구성된 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴을 포함한다. 렌즈 배럴은 카메라 모듈의 초점조정 또는 손떨림 보정이 가능하도록 카메라 모듈의 내부에서 움직일 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴은 카메라 모듈의 하우징 내에서 광축 방향 또는 광축과 교차하는 방향으로 움직일 수 있다. 통상적으로 렌즈 배럴의 움직임은 카메라 모듈에 의해 제어된다. 그러나 외부 충격(예를 들어, 사용자가 카메라 모듈이 장착된 휴대 단말기를 들고 빠르게 걷거나 뛰는 경우)에 의한 렌즈 배럴의 움직임은 카메라 모듈에 의해 제어되지 않으므로, 렌즈 배럴과 카메라 모듈의 다른 부재 간의 충돌이 발생할 수 있다.
공개특허공보 제10-2016-0064941호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부 충격에 의한 렌즈 배럴의 움직임을 최소화할 수 있도록 구성된 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 하우징; 상기 하우징에 배치되는 렌즈 배럴; 구동자석과 구동코일을 포함하고, 상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 구동시키는 구동수단; 및 상기 구동자석과 마주하게 배치되고 상기 렌즈 배럴의 광축 방향 이동변위를 한정할 수 있도록 구성되는 위치 복원 부재;를 포함한다.
본 발명은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴의 흔들림을 최소화할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 카메라 모듈의 단면도이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 카메라 모듈의 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 카메라 모듈의 단면도이다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 카메라 모듈의 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.
카메라 모듈은 렌즈 배럴을 포함한다. 렌즈 배럴은 카메라 모듈의 특유의 기능을 수행할 수 있도록 카메라 모듈의 내부에서 움직일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴은 광축 방향으로 움직일 수 있다. 렌즈 배럴은 카메라 모듈의 고유 기능을 수행하기 위해 능동적으로 움직일 수 있으나 외부 충격에 의해 피동적으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴은 휴대 단말기 사용자의 활동형태에 따라 카메라 모듈 내에서 광축 방향으로 흔들릴 수 있다. 렌즈 배럴의 흔들림은 소음 및 카메라 모듈의 고장을 유발할 수 있다.
본 발명은 전술된 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 외부 충격에 의한 렌즈 배럴의 흔들림을 최소화할 수 있도록 구성된 구동자석과 위치 복원 부재를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
도 1 내지 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 하우징(100), 렌즈 배럴(200), 구동수단(400), 위치 복원 부재(500)를 포함한다. 그러나 카메라 모듈(10)의 구성이 전술된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 구동수단(400)의 일부 구성과 연결되기 위한 기판(700) 및 이미지 센서(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 대체로 사각형의 단면과 소정의 높이를 갖는 다면체 형태로 구성될 수 있다. 그러나 하우징(100)의 형태가 사각 단면을 갖는 다면체 형태로 한정되는 것은 아니다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 내부에는 렌즈 배럴(200)의 적어도 일부분을 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)의 광축(C) 방향 이동이 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 상면 및 하면은 개방된 형태일 수 있다. 하우징(100)은 구동수단(400)의 배치를 가능케 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)의 일 측면에는 구동수단(400)의 서로 다른 부재가 직접적으로 마주보게 배치될 수 있도록 개구부(106)가 형성될 수 있다.
렌즈 배럴(200)은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 4매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(200)에 수용되는 렌즈의 매수가 4매로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 3매 이하 또는 5매 이상의 렌즈를 수용하도록 구성될 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 단면크기는 하우징(100)의 내측 단면크기보다 작을 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 광축(C) 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 구동수단(400)의 구동력에 의해 하우징(100)에 수용된 상태에서 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다.
구동수단(400)은 렌즈 배럴(200)의 구동에 필요한 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동수단(400)은 자기력을 통해 렌즈 배럴(200)을 광축(C) 방향으로 구동시킬 수 있다. 구동수단(400)은 구동자석(410)과 구동코일(420)을 포함할 수 있다. 구동자석(410)은 렌즈 배럴(200)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410)은 렌즈 배럴(200)의 일 측면에 배치될 수 있다. 구동자석(410)은 구동코일(420)과 대체로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410)과 구동코일(420)은 하우징(100)의 개구부(106)를 통해 상호 마주하도록 배치될 수 있다. 구동코일(420)은 하우징(100)의 개구부(106)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동코일(420)은 하우징(100)의 측면에 부착되는 기판(700)을 매개로 개구부(106)의 안쪽에 배치될 수 있다.
위치 복원 부재(500)는 구동수단(400)의 구동자석(410)과 직접 또는 간접적으로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 기판(700)을 매개로 개구부(106)의 외측에 배치될 수 있다. 위치 복원 부재(500)는 구동자석(410)과 상호작용을 통해 소정크기의 인력을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 자성체로 이루어질 수 있다. 그러나 위치 복원 부재(500)가 반드시 자성체만으로 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 자성체와 다른 재질과의 혼합물 또는 합성물로 이루어질 수도 있다. 위치 복원 부재(500)는 소정의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)의 높이(Yh)는 구동자석(410)의 높이(Mh)보다 작을 수 있다. 위치 복원 부재(500)의 중심(Yc)은 구동코일(420)의 권선 중심(Wc)과 대체로 일치되도록 배치될 수 있다. 그러나 위치 복원 부재(500)의 중심(Yc)이 구동코일(420)의 권선 중심(Wc)과 반드시 일치되도록 배치되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)의 중심(Yc)은 구동코일(420)의 권선 중심(Wc)으로부터 광축(C) 방향으로 편향되게 배치될 수도 있다.
기판(700)은 구동수단(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동수단(400)의 구동코일(420)과 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(700)은 구동수단(400)을 직접 또는 간접적으로 제어하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동코일(420)에 공급되는 전류의 양 또는 공급되는 전류의 방향 등 변경 또는 제어 또는 전달하기 위한 전기회로 또는 전자부품을 포함할 수 있다. 기판(700)은 휨 변형이 가능한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 FPCB 형태로 구성될 수 있다.
다음에서는 도 3을 참조하여 카메라 모듈(10)의 단면 구조 및 작동 예를 설명한다.
렌즈 배럴(200)은 전술한 바와 같이 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 구동자석(410)과 구동코일(420)의 구동력에 의해 소정의 변위(AFL)만큼 이동할 수 있다.
위치 복원 부재(500)는 렌즈 배럴(200)의 이동을 부분적으로 한정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 변위(AFL) 이상으로 움직이거나 또는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 규칙적 또는 불규칙적으로 흔들리는 현상을 경감시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 렌즈 배럴(200)에 고정된 구동자석(410)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200)의 움직임을 억제하거나 또는 움직임의 폭이 점차 줄어들도록 작용할 수 있다. 위치 복원 부재(500)와 구동자석(410) 간에 생성되는 인력은 렌즈 배럴(200)의 구동상태에서 구동자석(410)과 구동코일(420) 간에 생성되는 인력보다 작고, 렌즈 배럴(200)의 비 구동상태에서 구동자석(410)과 구동코일(420) 간에 생성되는 인력보다 클 수 있다. 위치 복원 부재(500)는 구동자석(410) 및 렌즈 배럴(200)의 변위(AFL)와 소정의 크기관계를 형성할 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)의 높이(Yh)는 구동자석(410)의 높이(Mh)로부터 변위(AFL)의 1/2을 차감한 크기(Mh-AFL/2)보다 작을 수 있다. 아울러, 위치 복원 부재(500)의 높이(Yh)는 구동자석(410)의 높이(Mh)보다 작을 수 있다. 위치 복원 부재(500)는 구동자석(410)의 상당한 크기의 영역과 항상 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 구동자석(410)의 1/2 이상의 면적과 항상 마주하도록 배치될 수 있다. 아울러, 위치 복원 부재(500)는 하기 관계식을 만족할 수 있다.
Yh/2 < Mh-AFL/2
부연 설명하면, 위치 복원 부재(500)의 중심으로부터 위치 복원 부재(500)의 일단(상단 또는 하단)까지의 높이(Yh/2)는 구동자석(410)의 높이(Mh)에서 렌즈 배럴(200)의 일 방향 변위(전체 변위(AFL)의 1/2)를 제외한 크기보다 작다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200)의 흔들림을 경감 또는 억제할 수 있다. 예를 들어, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 상방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(500)는 구동자석(410)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200)을 하방으로 끌어내릴 수 있다. 반대로, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 하방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(500)는 구동자석(410)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200)을 상방으로 끌어올릴 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200)의 급격한 이동 또는 진동을 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라 렌즈 배럴(200)의 급격한 이동 또는 진동에 의한 소음도 경감시킬 수 있다.
다음에서는 도 4 내지 6을 참조하여 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(12)은 하우징(100), 렌즈 배럴(200), 구동수단(402, 404), 위치 복원 부재(510, 520), 기판(700)을 포함한다. 그러나 카메라 모듈(12)의 구성이 전술된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(12)은 볼 베어링(600) 및 이미지 센서(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 대체로 사각형의 단면과 소정의 높이를 갖는 다면체 형태로 구성될 수 있다. 그러나 하우징(100)의 형태가 사각 단면을 갖는 다면체 형태로 한정되는 것은 아니다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 내부에는 렌즈 배럴(200)의 적어도 일부분을 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)의 광축(C) 방향 이동이 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 상면 및 하면은 개방된 형태일 수 있다. 하우징(100)은 구동수단(402, 404)의 배치를 가능케 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)의 일 측면에는 구동수단(402, 404)의 서로 다른 부재가 직접적으로 마주보게 배치될 수 있도록 개구부(106, 108)가 형성될 수 있다.
렌즈 배럴(200)은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 4매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(200)에 수용되는 렌즈의 매수가 4매로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 3매 이하 또는 5매 이상의 렌즈를 수용하도록 구성될 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 단면크기는 하우징(100)의 내측 단면크기보다 작을 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 광축(C) 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 구동수단(402, 404)의 구동력에 의해 하우징(100)에 수용된 상태에서 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다.
구동수단(402, 404)은 렌즈 배럴(200)의 구동에 필요한 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동수단(402, 404)은 자기력을 통해 렌즈 배럴(200)을 광축(C) 방향으로 구동시킬 수 있다. 구동수단(402, 404)은 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)을 포함할 수 있다. 구동자석(410, 412)은 렌즈 배럴(200)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410, 412)은 렌즈 배럴(200)의 복수 측면에 배치될 수 있다. 구동자석(410, 412)은 구동코일(420, 422)과 대체로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)를 통해 상호 마주하도록 배치될 수 있다. 구동코일(420, 412)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동코일(420, 422)은 하우징(100)의 개구부(106, 106)를 둘러싸는 기판(700)을 매개로 개구부(106, 108)의 안쪽에 각각 배치될 수 있다. 제1구동자석(410)과 제2구동자석(412)은 서로 다른 크기로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1구동자석(410)의 길이(ML1)는 제2구동자석(412)의 길이(ML2)보다 클 수 있다. 다른 예로, 제2구동자석(412)의 길이(ML2)는 제1구동자석(410)의 길이(ML1)의 0.3 ~ 0.7 정도 일 수 있다. 참고로, 제1구동코일(420) 및 제2구동코일(422)도 제1구동자석(410) 및 제2구동자석(420)과 동일 또는 유사한 크기 관계를 가질 수 있다.
위치 복원 부재(510, 520)는 구동수단(402, 404)의 구동자석(410, 412)과 직접 또는 간접적으로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 기판(700)을 매개로 개구부(106, 108)의 외측에 배치될 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과 상호작용을 통해 소정크기의 인력을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 자성체로 이루어질 수 있다. 그러나 위치 복원 부재(510, 520)가 반드시 자성체만으로 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 자성체와 다른 재질과의 혼합물 또는 합성물로 이루어질 수도 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 소정의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)의 높이(Yh1, Yh2)는 대응되는 구동자석(410, 412)의 높이(Mh1, Mh2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 높이(Yh1)는 제1구동자석(410)의 높이(Mh1)보다 작고, 제2위치 복원 부재(520)의 높이(Yh2)는 제2구동자석(420)의 높이(Mh2)보다 작다. 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)은 대응하는 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)과 대체로 일치되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 중심(Yc1)은 제1구동코일(420)의 권선 중심(Wc1)과 일치되게 배치되고, 제2위치 복원 부재(520)의 중심(Yc2)은 제2구동코일(422)의 권선 중심(Wc2)과 일치되게 배치된다. 그러나 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)이 대응되는 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)과 반드시 일치되도록 배치되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)은 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)으로부터 광축(C) 방향으로 편향되게 배치될 수도 있다.
볼 베어링(600)은 하우징(100)과 렌즈 배럴(200) 사이에 될 수 있다. 예를 들어, 볼 베어링(600)은 하우징(100)의 안내 홈(120)과 렌즈 배럴(200)의 안내 홈(220) 사이에 배치될 수 있다. 볼 베어링(600)은 렌즈 배럴(200)의 원활한 구동을 가능케 하도록 구성된다. 예를 들어, 볼 베어링(600)은 렌즈 배럴(200)과 하우징(100) 간의 직접적인 접촉을 차단한 상태에서 렌즈 배럴(200)과 점 접촉할 수 있다. 따라서, 렌즈 배럴(200)은 볼 베어링(600)과 점 접촉한 상태에서 광축(C) 방향으로 부드럽게 이동할 수 있다. 볼 베어링(600)은 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 3개의 볼 베어링(600)은 하우징(100)의 안내 홈(120)과 렌즈 배럴(200)의 안내 홈(220) 사이에 순차적으로 배치될 수 있다. 그러나 볼 베어링(600)의 수가 3개로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하우징(100)의 안내 홈(120)과 렌즈 배럴(200)의 안내 홈(220) 사이에 2개 또는 4개의 볼 베어링(600)을 배치할 수도 있다.
기판(700)은 구동수단(402, 404)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동수단(402, 404)의 구동코일(420, 422)과 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(700)은 구동수단(402, 404)을 직접 또는 간접적으로 제어하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동코일(420, 422)에 공급되는 전류의 양 또는 공급되는 전류의 방향 등 변경 또는 제어 또는 전달하기 위한 전기회로 또는 전자부품을 포함할 수 있다. 기판(700)은 휨 변형이 가능한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 FPCB 형태로 구성될 수 있다.
다음에서는 도 6을 참조하여 카메라 모듈(12)의 단면 구조 및 작동 예를 설명한다.
렌즈 배럴(200)은 전술한 바와 같이 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)의 구동력에 의해 소정의 변위(AFL)만큼 이동할 수 있다.
위치 복원 부재(510, 520)는 렌즈 배럴(200)의 이동을 부분적으로 한정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 변위(AFL) 이상으로 움직이거나 또는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 규칙적 또는 불규칙적으로 흔들리는 현상을 경감시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 렌즈 배럴(200)에 고정된 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200)의 움직임을 억제하거나 또는 움직임의 폭이 점차 줄어들도록 작용할 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)와 구동자석(410, 412) 간에 생성되는 인력은 렌즈 배럴(200)의 구동상태에서 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422) 간에 생성되는 인력보다 작고, 렌즈 배럴(200)의 비 구동상태에서 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422) 간에 생성되는 인력보다 클 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412) 및 렌즈 배럴(200)의 변위(AFL)와 소정의 크기관계를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 높이(Yh1)는 제1구동자석(410)의 높이(Mh1)와 변위(AFL)의 1/2의 합(Mh1+AFL/2)보다 작고, 제2위치 복원 부재(520)의 높이(Yh2)는 제2구동자석(412)의 높이(Mh2)와 변위(AFL)의 1/2의 합(Mh2+AFL/2)보다 작을 수 있다. 아울러, 위치 복원 부재(510, 520)의 높이(Yh1, Yh2)는 마주하는 구동자석(410, 412)의 높이(Mh1, Mh2)보다 작을 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(12)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200)의 흔들림을 경감 또는 억제할 수 있다. 예를 들어, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 상방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200)을 하방으로 끌어내릴 수 있다. 반대로, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 하방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200)을 상방으로 끌어올릴 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(12)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200)의 급격한 이동 또는 진동을 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라 렌즈 배럴(200)의 급격한 이동 또는 진동에 의한 소음도 경감시킬 수 있다.
아울러, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(12)은 렌즈 배럴(200)의 수평 안정성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 일 측면과 다른 측면에 배치되는 구동자석(410, 412)은 렌즈 배럴(200)이 광축(C)에 대해 비스듬한 방향으로 흔들리거나 기울어지는 현상을 경감시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(12)은 렌즈 배럴(200)의 광축 방향으로의 이동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다음에서는 도 7 내지 9를 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(14)은 하우징(100), 렌즈 배럴(200), 배럴 홀더(300), 구동수단(402, 404), 위치 복원 부재(510, 520), 기판(700)을 포함한다. 그러나 카메라 모듈(14)의 구성이 전술된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(14)은 볼 베어링(600), 요크 부재(512, 522), 쉴드 캔(900), 이미지 센서(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 대체로 사각형의 단면과 소정의 높이를 갖는 다면체 형태로 구성될 수 있다. 그러나 하우징(100)의 형태가 사각 단면을 갖는 다면체 형태로 한정되는 것은 아니다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 내부에는 렌즈 배럴(200)의 적어도 일부분을 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)의 광축(C) 방향 이동이 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 상면 및 하면은 개방된 형태일 수 있다. 하우징(100)은 구동수단(402, 404)의 배치를 가능케 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)의 일 측면에는 구동수단(402, 404)의 서로 다른 부재가 직접적으로 마주보게 배치될 수 있도록 개구부(106, 108)가 형성될 수 있다.
렌즈 배럴(200)은 대체로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(200)의 형상이 원통으로 한정되는 것은 아니다. 렌즈 배럴(200)은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 4매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(200)에 수용되는 렌즈의 매수가 4매로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 3매 이하 또는 5매 이상의 렌즈를 수용하도록 구성될 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 단면크기는 하우징(100)의 내측 단면크기보다 작을 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 광축(C) 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 구동수단(402, 404)의 구동력에 의해 하우징(100)에 수용된 상태에서 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다.
배럴 홀더(300)는 렌즈 배럴(200)과 결합할 수 있다. 배럴 홀더(300)는 하우징(100)의 내측 공간에서 렌즈 배럴(200)의 안정적인 이동이 가능하도록 렌즈 배럴(200)을 지지할 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 하우징(100)의 내측 공간과 대체로 유사한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 단면 형상은 하우징(100)의 내측 공간과 동일 또는 유사한 사각 형상일 수 있다. 배럴 홀더(300)는 구동수단(402, 404)의 일부 구성을 지지하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 배럴 홀더(300)의 측면에는 구동자석(410, 412)이 배치되기 위한 장착홈(312, 314)이 형성될 수 있다.
구동수단(402, 404)은 렌즈 배럴(200)의 구동에 필요한 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동수단(402, 404)은 자기력을 통해 렌즈 배럴(200)을 광축(C) 방향으로 구동시킬 수 있다. 구동수단(402, 404)은 렌즈 모듈(200) 및 렌즈 배럴(300)의 일 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제1구동수단(402) 및 렌즈 모듈(200) 및 렌즈 배럴(300)의 다른 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제2구동수단(404)을 포함할 수 있다. 구동수단(402, 404)은 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)을 포함할 수 있다. 구동자석(410, 412)은 배럴 홀더(300)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410, 412)은 배럴 홀더(300)의 장착홈(312, 314)에 각각 배치될 수 있다. 구동자석(410, 412)은 구동코일(420, 422)과 대체로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)를 통해 상호 마주하도록 배치될 수 있다. 구동코일(420, 412)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동코일(420, 422)은 하우징(100)의 개구부(106, 106)를 둘러싸는 기판(700)을 매개로 개구부(106, 108)의 안쪽에 각각 배치될 수 있다. 제1구동자석(410)과 제2구동자석(412)은 서로 다른 크기로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1구동자석(410)의 길이(ML1)는 제2구동자석(412)의 길이(ML2)보다 클 수 있다. 다른 예로, 제2구동자석(412)의 길이(ML2)는 제1구동자석(410)의 길이(ML1)의 0.3 ~ 0.7 정도 일 수 있다. 또 다른 예로, 제1구동자석(410)의 길이(ML1)와 제2구동자석(420)의 길이(ML2)는 아래의 관계식을 만족할 수 있다. 참고로, G1은 제1구동자석(410)과 제1위치 복원 부재(510) 간의 최단거리이고, G2는 제2구동자석(420)과 제2위치 복원 부재(520) 간의 최단거리이다.
0.3 ≤(ML1/G1)/(ML2/G2) ≤ 0.7
참고로, 제1구동코일(420) 및 제2구동코일(422)도 제1구동자석(410) 및 제2구동자석(420)과 동일 또는 유사한 크기 관계를 가질 수 있다.
위치 복원 부재(510, 520)는 구동수단(402, 404)의 구동자석(410, 412)과 직접 또는 간접적으로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 기판(700)을 매개로 개구부(106, 108)의 외측에 배치될 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과 상호작용을 통해 소정크기의 인력을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 자성체로 이루어질 수 있다. 그러나 위치 복원 부재(510, 520)가 반드시 자성체만으로 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 자성체와 다른 재질과의 혼합물 또는 합성물로 이루어질 수도 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 소정의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)의 높이(Yh1, Yh2)는 대응되는 구동자석(410, 412)의 높이(Mh1, Mh2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 높이(Yh1)는 제1구동자석(410)의 높이(Mh1)보다 작고, 제2위치 복원 부재(520)의 높이(Yh2)는 제2구동자석(420)의 높이(Mh2)보다 작다. 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)은 대응하는 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)과 대체로 일치되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 중심(Yc1)은 제1구동코일(420)의 권선 중심(Wc1)과 일치되게 배치되고, 제2위치 복원 부재(520)의 중심(Yc2)은 제2구동코일(422)의 권선 중심(Wc2)과 일치되게 배치된다. 그러나 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)이 대응되는 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)과 반드시 일치되도록 배치되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)은 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)으로부터 광축(C) 방향으로 편향되게 배치될 수도 있다.
볼 베어링(610, 620)은 하우징(100)과 배럴 홀더(300) 사이에 될 수 있다. 예를 들어, 볼 베어링(610, 620)은 하우징(100)의 안내 홈(122, 124)과 배럴 홀더(300)의 안내 홈(322, 324) 사이에 배치될 수 있다. 볼 베어링(610, 620)은 렌즈 배럴(200)의 원활한 구동을 가능케 하도록 구성된다. 예를 들어, 볼 베어링(610, 620)은 배럴 홀더(300)와 하우징(100) 간의 직접적인 접촉을 차단한 상태에서 배럴 홀더(300)와 점 접촉할 수 있다. 따라서, 렌즈 배럴(200)은 볼 베어링(610, 620)과 점 접촉한 배럴 홀더(300)를 따라 광축(C) 방향으로 부드럽게 이동할 수 있다. 볼 베어링(610, 620)은 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 2쌍의 볼 베어링(610, 620)은 하우징(100)의 안내 홈(122, 124)과 배럴 홀더(300)의 안내 홈(322, 324) 사이에 순차적으로 배치될 수 있다. 그러나 볼 베어링(610, 620)의 수가 2쌍으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하우징(100)의 안내 홈(122, 124)과 배럴 홀더(300)의 안내 홈(322, 324) 사이에 3쌍 이상의 볼 베어링(610, 620)을 배치할 수도 있다. 볼 베어링(610, 620)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)를 안정적으로 지지할 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 볼 베어링(610, 620)은 하우징(100)과 배럴 홀더(300)의 대각 모퉁이 부분에 각각 배치될 수 있다.
기판(700)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 기판(700)은 구동수단(402, 404)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동수단(402, 404)의 구동코일(420, 422)과 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(700)은 구동수단(402, 404)을 직접 또는 간접적으로 제어하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동코일(420, 422)에 공급되는 전류의 양 또는 공급되는 전류의 방향 등 변경 또는 제어 또는 전달하기 위한 전기회로 또는 전자부품을 포함할 수 있다. 기판(700)은 휨 변형이 가능한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 FPCB 형태로 구성될 수 있다.
쉴드 캔(900)은 카메라 모듈(14)의 주요 부품을 외부의 전자파로부터 보호하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 쉴드 캔(900)은 금속재질로 구성되어 카메라 모듈(14)의 내측으로의 전자파 침투를 차단할 수 있다.
카메라 모듈(14)은 요크 부재(512, 522)를 더 포함할 수 있다. 요크 부재(512, 522)는 배럴 홀더(300)에 배치될 수 있다. 요크 부재(512, 522)는 구동자석(410, 412)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1요크 부재(512)는 장착홈(312)에 배치되고, 제2요크 부재(514)는 장착홈(314)에 배치될 수 있다. 요크 부재(512, 522)는 구동자석(410, 412)의 자력을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 요크 부재(512, 522)는 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422) 간에 생성되는 자력을 증대시키거나 또는 구동자석(410, 412)과 위치 복원 부재(510, 520) 간에 생성되는 인력을 증대시킬 수 있다.
다음에서는 도 9를 참조하여 카메라 모듈의 단면 및 사용 예를 설명한다.
렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)는 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)는 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)의 구동력에 의해 소정의 크기(AFL/2)로 상방 또는 하방으로 이동할 수 있다. 참고로, AFL은 렌즈 배럴(200)의 최대 변위이다.
위치 복원 부재(510, 520)는 렌즈 배럴(200)의 이동을 부분적으로 한정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 변위(AFL) 이상으로 움직이거나 또는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 규칙적 또는 불규칙적으로 흔들리는 현상을 경감시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 배럴 홀더(300)에 고정된 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 움직임을 억제하거나 또는 움직임의 폭이 점차 줄어들도록 작용할 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)와 구동자석(410, 412) 간에 생성되는 인력은 렌즈 배럴(200)의 구동상태에서 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422) 간에 생성되는 인력보다 작고, 렌즈 배럴(200)의 비 구동상태에서 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422) 간에 생성되는 인력보다 클 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412) 및 렌즈 배럴(200)의 변위(AFL)와 소정의 크기관계를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 높이(Yh1)는 제1구동자석(410)의 높이(Mh1)와 변위(AFL)의 1/2의 합(Mh1+AFL/2)보다 작고, 제2위치 복원 부재(520)의 높이(Yh2)는 제2구동자석(412)의 높이(Mh2)와 변위(AFL)의 1/2의 합(Mh2+AFL/2)보다 작을 수 있다. 아울러, 위치 복원 부재(510, 520)의 높이(Yh1, Yh2)는 마주하는 구동자석(410, 412)의 높이(Mh1, Mh2)보다 작을 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(14)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 흔들림을 경감 또는 억제할 수 있다. 예를 들어, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)가 상방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)를 하방으로 끌어내릴 수 있다. 반대로, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)가 하방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)를 상방으로 끌어올릴 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(14)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 급격한 이동 또는 진동을 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 급격한 이동 또는 진동에 의한 소음도 경감시킬 수 있다.
아울러, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(14)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 수평 안정성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 일 측면과 다른 측면에 배치되는 구동자석(410, 412)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)가 광축(C)에 대해 비스듬한 방향으로 흔들리거나 기울어지는 현상을 경감시킬 수 있다. 또한, 하우징(100)의 대각 위치에 배치되는 볼 베어링(610, 620)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 안정적인 광축 방향 구동을 가능케 할 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(14)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 광축 방향으로의 이동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다음에서는 도 10 내지 12를 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 하우징(100), 렌즈 배럴(200), 배럴 홀더(300), 구동수단(402, 404), 위치 복원 부재(510, 520), 기판(700)을 포함한다. 그러나 카메라 모듈(16)의 구성이 전술된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(16)은 볼 베어링(600), 클립 부재(800), 쉴드 캔(900), 이미지 센서(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 대체로 사각형의 단면과 소정의 높이를 갖는 다면체 형태로 구성될 수 있다. 그러나 하우징(100)의 형태가 사각 단면을 갖는 다면체 형태로 한정되는 것은 아니다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 내부에는 렌즈 배럴(200)의 적어도 일부분을 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 하우징(100)은 렌즈 배럴(200)의 광축(C) 방향 이동이 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)의 상면 및 하면은 개방된 형태일 수 있다. 하우징(100)은 구동수단(402, 404)의 배치를 가능케 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)의 일 측면에는 구동수단(402, 404)의 서로 다른 부재가 직접적으로 마주보게 배치될 수 있도록 개구부(106, 108)가 형성될 수 있다.
렌즈 배럴(200)은 대체로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(200)의 형상이 원통으로 한정되는 것은 아니다. 렌즈 배럴(200)은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 4매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 그러나 렌즈 배럴(200)에 수용되는 렌즈의 매수가 4매로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 3매 이하 또는 5매 이상의 렌즈를 수용하도록 구성될 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 단면크기는 하우징(100)의 내측 단면크기보다 작을 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 광축(C) 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)은 구동수단(402, 404)의 구동력에 의해 하우징(100)에 수용된 상태에서 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다.
배럴 홀더(300)는 렌즈 배럴(200)과 결합할 수 있다. 배럴 홀더(300)는 하우징(100)의 내측 공간에서 렌즈 배럴(200)의 안정적인 이동이 가능하도록 렌즈 배럴(200)을 지지할 수 있다. 렌즈 배럴(200)은 하우징(100)의 내측 공간과 대체로 유사한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 단면 형상은 하우징(100)의 내측 공간과 동일 또는 유사한 사각 형상일 수 있다. 배럴 홀더(300)는 구동수단(402, 404)의 일부 구성을 지지하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 배럴 홀더(300)의 측면에는 구동자석(410, 412)이 배치되기 위한 장착홈(312, 314)이 형성될 수 있다.
구동수단(402, 404)은 렌즈 배럴(200)의 구동에 필요한 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동수단(402, 404)은 자기력을 통해 렌즈 배럴(200)을 광축(C) 방향으로 구동시킬 수 있다. 구동수단(402, 404)은 렌즈 모듈(200) 및 렌즈 배럴(300)의 일 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제1구동수단(402) 및 렌즈 모듈(200) 및 렌즈 배럴(300)의 다른 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제2구동수단(404)을 포함할 수 있다. 구동수단(402, 404)은 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)을 포함할 수 있다. 구동자석(410, 412)은 배럴 홀더(300)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410, 412)은 배럴 홀더(300)의 장착홈(312, 314)에 각각 배치될 수 있다. 구동자석(410, 412)은 구동코일(420, 422)과 대체로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)를 통해 상호 마주하도록 배치될 수 있다. 구동코일(420, 412)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동코일(420, 422)은 하우징(100)의 개구부(106, 106)를 둘러싸는 기판(700)을 매개로 개구부(106, 108)의 안쪽에 각각 배치될 수 있다. 제1구동자석(410)과 제2구동자석(412)은 서로 다른 크기로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1구동자석(410)의 길이(ML1)는 제2구동자석(412)의 길이(ML2)보다 클 수 있다. 다른 예로, 제2구동자석(412)의 길이(ML2)는 제1구동자석(410)의 길이(ML1)의 0.3 ~ 0.7 정도 일 수 있다. 또 다른 예로, 제1구동자석(410)의 길이(ML1)와 제2구동자석(420)의 길이(ML2)는 아래의 관계식을 만족할 수 있다. 참고로, G1은 제1구동자석(410)과 제1위치 복원 부재(510) 간의 최단거리이고, G2는 제2구동자석(420)과 제2위치 복원 부재(520) 간의 최단거리이다.
0.3 ≤(ML1/G1)/(ML2/G2) ≤ 0.7
참고로, 제1구동코일(420) 및 제2구동코일(422)도 제1구동자석(410) 및 제2구동자석(420)과 동일 또는 유사한 크기 관계를 가질 수 있다.
위치 복원 부재(510, 520)는 구동수단(402, 404)의 구동자석(410, 412)과 직접 또는 간접적으로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 기판(700)을 매개로 개구부(106, 108)의 외측에 배치될 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과 상호작용을 통해 소정크기의 인력을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(500)는 자성체로 이루어질 수 있다. 그러나 위치 복원 부재(510, 520)가 반드시 자성체만으로 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 자성체와 다른 재질과의 혼합물 또는 합성물로 이루어질 수도 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 소정의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)의 높이(Yh1, Yh2)는 대응되는 구동자석(410, 412)의 높이(Mh1, Mh2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 높이(Yh1)는 제1구동자석(410)의 높이(Mh1)보다 작고, 제2위치 복원 부재(520)의 높이(Yh2)는 제2구동자석(420)의 높이(Mh2)보다 작다. 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)은 대응하는 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)과 대체로 일치되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 중심(Yc1)은 제1구동코일(420)의 권선 중심(Wc1)과 일치되게 배치되고, 제2위치 복원 부재(520)의 중심(Yc2)은 제2구동코일(422)의 권선 중심(Wc2)과 일치되게 배치된다. 그러나 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)이 대응되는 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)과 반드시 일치되도록 배치되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)의 중심(Yc1, Yc2)은 구동코일(420, 422)의 권선 중심(Wc1, Wc2)으로부터 광축(C) 방향으로 편향되게 배치될 수도 있다.
볼 베어링(610, 620)은 하우징(100)과 배럴 홀더(300) 사이에 될 수 있다. 예를 들어, 볼 베어링(610, 620)은 하우징(100)의 일 면에 형성되는 안내 홈(122, 124)과 배럴 홀더(300)의 일 면에 형성되는 안내 홈(322, 324) 사이에 배치될 수 있다. 볼 베어링(610, 620)은 렌즈 배럴(200)의 원활한 구동을 가능케 하도록 구성된다. 예를 들어, 볼 베어링(610, 620)은 배럴 홀더(300)와 하우징(100) 간의 직접적인 접촉을 차단한 상태에서 배럴 홀더(300)와 점 접촉할 수 있다. 따라서, 렌즈 배럴(200)은 볼 베어링(610, 620)과 점 접촉한 배럴 홀더(300)를 따라 광축(C) 방향으로 부드럽게 이동할 수 있다. 볼 베어링(610, 620)은 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 2쌍의 볼 베어링(610, 620)은 하우징(100)의 안내 홈(122, 124)과 배럴 홀더(300)의 안내 홈(322, 324) 사이에 순차적으로 배치될 수 있다. 그러나 볼 베어링(610, 620)의 수가 2쌍으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하우징(100)의 안내 홈(122, 124)과 배럴 홀더(300)의 안내 홈(322, 324) 사이에 3쌍 이상의 볼 베어링(610, 620)을 배치할 수도 있다.
기판(700)은 하우징(100)의 개구부(106, 108)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 기판(700)은 구동수단(402, 404)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동수단(402, 404)의 구동코일(420, 422)과 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(700)은 구동수단(402, 404)을 직접 또는 간접적으로 제어하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 구동코일(420, 422)에 공급되는 전류의 양 또는 공급되는 전류의 방향 등 변경 또는 제어 또는 전달하기 위한 전기회로 또는 전자부품을 포함할 수 있다. 기판(700)은 휨 변형이 가능한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(700)은 FPCB 형태로 구성될 수 있다. 기판(700)은 하우징(100)의 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 기판(700)은 하우징(100)의 4개 측면을 모두 둘러싸도록 형성될 수 있다.
클립 부재(800)는 배럴 홀더(300)와 결합하도록 구성된다. 예를 들어, 클립 부재(800)는 돌기 및 홈의 구성을 통해 배럴 홀더(300)와 결합할 수 있다. 참고로, 도 10에는 배럴 홀더(300)에 돌기가 형성되고 클립 부재(800)에 결합 홈이 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 배럴 홀더(300)에 결합 홈을 형성하고 클립 부재(800)에 돌기를 형성하는 것도 가능하다. 클립 부재(800)에는 완충 부재(820)가 형성될 수 있다. 완충 부재(820)는 탄성 변형이 가능한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(820)는 우레탄 폼, 에폭시 수지, 천연 고무, 합성 고무 등으로 이루어질 수 있다. 완충 부재(820)는 배럴 홀더(300)와 쉴드 캔(900) 간의 충돌에너지를 경감시킬 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(820)는 배럴 홀더(300)와 쉴드 캔(900) 간의 충돌과정에서 발생하는 에너지를 탄성 변형을 통해 흡수 또는 경감시킬 수 있다.
쉴드 캔(900)은 카메라 모듈(16)의 주요 부품을 외부의 전자파로부터 보호하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 쉴드 캔(900)은 금속재질로 구성되어 카메라 모듈(16)의 내측으로의 전자파 침투를 차단할 수 있다.
다음에서는 도 12를 참조하여 카메라 모듈의 단면구조 및 사용 예를 설명한다.
렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)는 광축(C) 방향으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)는 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422)의 구동력에 의해 소정의 크기(AFL/2)로 상방 또는 하방으로 이동할 수 있다. 참고로, AFL은 렌즈 배럴(200)의 최대 변위이다.
위치 복원 부재(510, 520)는 렌즈 배럴(200)의 이동을 부분적으로 한정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 변위(AFL) 이상으로 움직이거나 또는 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200)이 규칙적 또는 불규칙적으로 흔들리는 현상을 경감시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 복원 부재(510, 520)는 배럴 홀더(300)에 고정된 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 움직임을 억제하거나 또는 움직임의 폭이 점차 줄어들도록 작용할 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)와 구동자석(410, 412) 간에 생성되는 인력은 렌즈 배럴(200)의 구동상태에서 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422) 간에 생성되는 인력보다 작고, 렌즈 배럴(200)의 비 구동상태에서 구동자석(410, 412)과 구동코일(420, 422) 간에 생성되는 인력보다 클 수 있다. 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412) 및 렌즈 배럴(200)의 변위(AFL)와 소정의 크기관계를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1위치 복원 부재(510)의 높이(Yh1)는 제1구동자석(410)의 높이(Mh1)와 변위(AFL)의 1/2의 합(Mh1+AFL/2)보다 작고, 제2위치 복원 부재(520)의 높이(Yh2)는 제2구동자석(412)의 높이(Mh2)와 변위(AFL)의 1/2의 합(Mh2+AFL/2)보다 작을 수 있다. 아울러, 위치 복원 부재(510, 520)의 높이(Yh1, Yh2)는 마주하는 구동자석(410, 412)의 높이(Mh1, Mh2)보다 작을 수 있다.
위와 같이 구성된 카메라 모듈(16)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 흔들림을 경감 또는 억제할 수 있다. 예를 들어, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)가 상방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)를 하방으로 끌어내릴 수 있다. 반대로, 외부 충격에 의해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)가 하방으로 이동 또는 진동하면, 위치 복원 부재(510, 520)는 구동자석(410, 412)과의 상호작용(인력)을 통해 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)를 상방으로 끌어올릴 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 외부 충격에 의한 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 급격한 이동 또는 진동을 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 급격한 이동 또는 진동에 의한 소음도 경감시킬 수 있다.
아울러, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 수평 안정성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(200)의 일 측면과 다른 측면에 배치되는 구동자석(410, 412)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)가 광축(C)에 대해 비스듬한 방향으로 흔들리거나 기울어지는 현상을 경감시킬 수 있다. 또한, 하우징(100)의 대각 위치에 배치되는 볼 베어링(610, 620)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 안정적인 광축 방향 구동을 가능케 할 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(16)은 렌즈 배럴(200) 및 배럴 홀더(300)의 광축 방향으로의 이동 신뢰성을 향상시킬 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
200 렌즈 배럴
300 배럴 홀더
400 구동수단
410 구동자석
420 구동코일
500 위치 복원 부재
600 볼 베어링
700 기판
800 클립 부재
820 완충 부재
900 쉴드 캔

Claims (16)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 배치되는 렌즈 배럴;
    구동자석과 구동코일을 포함하고, 상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 구동시키는 구동수단; 및
    상기 구동자석과 마주하게 배치되는 위치 복원 부재;
    를 포함하고,
    하기 조건식을 만족하는 카메라 모듈.
    Yh < (Mh - AFL/2)
    (상기 조건식에서 Yh는 상기 위치 복원 부재의 광축 방향 길이이고, Mh는 상기 구동자석의 광축 방향 길이이고, AFL은 상기 렌즈 배럴의 광축 방향 최대 변위이다)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴과 상기 하우징 사이에 배치되는 볼 베어링;
    을 더 포함하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동수단은,
    상기 렌즈 배럴의 일 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제1구동자석 및 제1구동코일; 및
    상기 렌즈 배럴의 다른 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제2구동자석 및 제2구동코일;
    을 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1구동자석의 길이(ML1)는 상기 제2구동자석의 길이(ML2)와 상이하도록 구성되는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1구동자석의 길이(ML1)와 상기 제2구동자석의 길이(ML2) 간의 비(ML1/ML2)는 0.3 ~ 0.7 인 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위치 복원 부재의 광축 방향 길이(Yh)는 상기 구동 자석의 광축 방향 길이(Mh)보다 작은 카메라 모듈.
  7. 하우징;
    광축 방향으로 이동 가능하도록 구성되는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴과 결합하고 상기 하우징의 내부에 배치되는 배럴 홀더;
    상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 구동시키도록 구성되고, 구동자석과 구동코일을 포함하는 구동수단; 및
    광축과 교차하는 방향으로 상기 구동자석과 마주하도록 구성되는 위치 복원 부재;
    를 포함하고,
    상기 위치 복원 부재의 광축 방향 길이는 상기 렌즈 배럴의 광축 방향 이동변위를 한정할 수 있도록 상기 구동자석의 광축 방향 길이보다 작게 형성되는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징의 안내 홈과 상기 배럴 홀더의 안내 홈 사이에 배치되는 볼 베어링을 더 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 볼 베어링은,
    상기 하우징 및 상기 배럴 홀더의 대각 모퉁이 부분에 각각 배치되는 카메라 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 볼 베어링은,
    상기 하우징의 일면과 상기 배럴 홀더의 일면 사이에 배치되는 카메라 모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 구동수단은,
    상기 렌즈 배럴의 일 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제1구동자석 및 제1구동코일; 및
    상기 렌즈 배럴의 다른 측면에 구동력을 제공하도록 구성되는 제2구동자석 및 제2구동코일;
    을 포함하는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1구동자석의 길이(ML1)는 상기 제2구동자석의 길이(ML2)와 상이하도록 구성되는 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1구동자석의 길이(ML1)와 상기 제2구동자석의 길이(ML2) 간의 비(ML1/ML2)는 0.3 ~ 0.7 인 카메라 모듈.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 하우징의 개방부위를 둘러싸도록 배치되고, 상기 구동코일과 전기적으로 연결되는 회로기판;을 더 포함하는 카메라 모듈.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 하우징과 결합하고 외부의 유해 전자파를 차단하도록 구성되는 쉴드 캔;을 더 포함하는 카메라 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 배럴 홀더와 결합하는 클립 부재; 및
    상기 클립 부재에 형성되는 완충 부재;
    를 더 포함하는 카메라 모듈.
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