KR102436221B1

KR102436221B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102436221B1
Application number: KR1020200009967A
Authority: KR
Inventors: 이재선; 박철완
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2022-08-25
Also published as: KR20200013019A

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 반사부재를 구비하는 반사모듈; 및 상기 반사부재에 반사된 광이 입사되도록 광축 방향으로 정렬된 복수의 렌즈를 구비하는 적어도 2개의 렌즈배럴을 포함하는 렌즈모듈;을 포함하고, 상기 반사부재는 상기 렌즈배럴에 대해 상기 광축에 수직하는 적어도 하나의 방향으로 상대 유동 가능하게 구비되고, 상기 렌즈모듈은 하우징의 내면에 볼 베어링을 사이에 두고 자기력에 의해 지지된 상태로 광축 방향으로 각각 직선이동 가능한 상기 적어도 2개의 렌즈배럴을 포함할 수 있다.할 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에는 스마트폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자기기에 카메라가 기본적으로 채용되고 있으며, 모바일 단말용 카메라에는 자동 초점 기능(AF), 손떨림 보정 기능(OIS) 및 줌 기능(Zoom) 등을 부가되고 있다.

그러나, 다양한 기능을 구현하기 위하여 카메라 모듈의 구조가 복잡해지고, 크기가 증가하게 되어 결국 카메라 모듈이 탑재되는 휴대용 전자기기의 크기도 커지게 되는 문제가 있다.

또한, 손떨림 보정을 위하여 렌즈 또는 이미지 센서를 직접 움직이는 경우에는 렌즈 또는 이미지 센서 자체의 무게와, 렌즈 또는 이미지 센서가 부착되어 있는 다른 부재들의 무게를 모두 고려하여야 하므로, 일정 수준 이상의 구동력이 필요하게 되어, 전력 소모가 심해지는 문제가 있다.

아울러, 자동 초점 기능(AF) 및 줌 기능(Zoom)의 구현을 위해서는 광축 방향으로 소정 길이 이상이 확보되어야 하는데, 카메라 모듈의 박형화에 따라 이러한 구조의 구현이 어렵다는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 자동 초점 조정, 줌, 손떨림 보정 등의 기능을 구현하면서도 구조가 간단하고, 크기를 줄일 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

또한, 전력 소모를 최소화할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 반사부재를 구비하는 반사모듈; 및 상기 반사부재에 반사된 광이 입사되도록 광축 방향으로 정렬된 복수의 렌즈를 구비하는 적어도 2개의 렌즈배럴을 포함하는 렌즈모듈;을 포함하고, 상기 반사부재는 상기 렌즈배럴에 대해 상기 광축에 수직하는 적어도 하나의 방향으로 상대 유동 가능하게 구비되고, 상기 렌즈모듈은 하우징의 내면에 볼 베어링을 사이에 두고 자기력에 의해 지지된 상태로 광축 방향으로 각각 직선이동 가능한 상기 적어도 2개의 렌즈배럴을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 자동 초점 조정, 줌, 손떨림 보정 등의 기능을 구현하면서도 구조가 간단하고, 크기를 줄일 수 있다. 또한, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징의 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 반사모듈과 렌즈모듈이 결합된 사시도이고,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 구동코일과 센서가 실장된 기판이 결합된 사시도이고,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 회전판과 회전홀더의 분해사시도이고,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에서 하우징과 회전홀더의 분해사시도이고,
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하우징과 렌즈배럴의 분해사시도이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인기판과 이에 장착된 코일 및 부품을 도시한 사시도이고,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.

예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기(1)는 카메라 모듈(1000-1001,1002,1003,1004)이 장착된 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자기기(1)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 카메라 모듈(1000)이 장착된다.

본 실시예에서, 카메라 모듈(1000)은 복수의 렌즈를 포함하고, 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1)의 두께 방향(Y축 방향, 휴대용 전자기기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)에 수직하는 방향을 향할 수 있다.

일 예로, 카메라 모듈(1000)에 구비된 복수의 렌즈의 광축(Z축)은 휴대용 전자기기(1)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 형성될 수 있다.

따라서, 카메라 모듈(1000)이 자동 초점 조정(Auto Focusing, 이하 AF), 줌(Zoom) 및 손떨림 보정(Optical Image Stabilizing, 이하 OIS) 등의 기능을 구비하더라도 휴대용 전자기기(1)의 두께가 증가하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 전자기기(1)의 소형화가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 AF, Zoom 및 OIS 기능을 구비할 수 있다.

AF, Zoom 및 OIS 기능 등을 구비하는 카메라 모듈(1000)은 다양한 부품이 구비되어야 하므로 일반적인 카메라 모듈에 비하여 카메라 모듈의 크기가 증가한다.

카메라 모듈(1000)의 크기가 증가하게 되면 카메라 모듈(1000)이 장착되는 휴대용 전자기기(1)의 소형화에 문제가 될 수 있다.

예를 들어, 카메라 모듈은 Zoom 기능을 위하여 적층 렌즈의 수가 많아지게 되고, 다수의 적층 렌즈가 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 적층되는 렌즈의 수에 따라 휴대용 전자기기의 두께도 증가하게 된다. 이에 따라, 휴대용 전자기기의 두께를 증가시키지 않으면 적층 렌즈의 수를 충분하게 확보할 수 없어 Zoom 성능이 약해지게 된다.

또한, AF 및 OIS 기능을 구현하기 위하여는 복수의 렌즈 군을 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동시키는 액츄에이터를 설치하여야 하는데, 렌즈 군의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 렌즈군을 이동시키기 위한 액츄에이터도 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 설치되어야 한다. 따라서, 휴대용 전자기기의 두께가 증가하게 된다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1)의 두께 방향에 수직하도록 배치되므로, AF, Zoom 및 OIS 기능을 구비한 카메라 모듈(1000)이 장착되더라도 휴대용 전자기기(1)를 소형화할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1001)은 하우징(1010)에 구비되는 반사모듈(1100), 렌즈모듈(1200) 및 이미지 센서모듈(1300)을 포함한다.

반사모듈(1100)은 광의 진행 방향을 변경하도록 구성된다. 일 예로, 카메라 모듈(1000)을 상부에서 덮어주는 덮개(1030)의 개구부(1031)를 통해 입사된 광은 반사모듈(1100)을 통해 렌즈모듈(1200)로 향하도록 진행 방향이 바뀔 수 있다. 이를 위해 반사모듈(1100)은 광을 반사하는 반사부재(1110)를 구비할 수 있다.

가령, 카메라 모듈(1000)의 두께 방향(Y축 방향)으로 입사된 광은 반사모듈(1100)에 의해 광축(Z축) 방향과 대략 일치하도록 경로가 변경된다.

렌즈모듈(1200)은 반사모듈(1100)에 의해 진행 방향이 변경된 광이 통과되는 복수의 렌즈를 포함한다. 그리고, 렌즈모듈(1200)은 적어도 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)을 구비한다. 적어도 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)의 광축 방향(Z축) 이동에 따라 오토포커스(AF) 및 줌 기능(Zoom)이 구현될 수 있다.

이미지센서모듈(1300)은 복수의 렌즈를 통과한 광을 전기신호로 변환하는 이미지센서(1310) 및 이미지센서(1310)가 실장되는 인쇄회로기판(1320)을 포함한다. 그리고, 이미지센서모듈(1300)은 렌즈모듈(1200)을 통과하여 입사되는 광을 필터링하는 광학필터(1340)를 포함할 수 있다. 광학필터(1340)는 적외선 차단 필터일 수 있다.

하우징(1010)의 내부공간에서, 렌즈모듈(1200)을 중심으로 이의 전방에 반사모듈(1100)이 구비되고, 렌즈모듈(1200)의 후방에 이미지센서모듈(1300)이 구비된다.

도 2 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(1001)은 하우징(1010)에 구비되는 반사모듈(1100), 렌즈모듈(1200) 및 이미지 센서모듈(1300)을 포함한다.

하우징(1010)의 내부에는 일측에서 타측으로 순차적으로 반사모듈(1100), 렌즈모듈(1200) 및 이미지센서모듈(1300)이 구비된다. 물론, 반사모듈(1100), 렌즈모듈(1200) 및 이미지센서모듈(1300)이 내삽되도록 내부공간을 구비한다(여기서, 이미지센서모듈(1300)을 구비하는 인쇄회로기판(1320)은 하우징(1010)의 외부에 부착될 수 있다).

가령, 도면에 도시된 바와 같이, 하우징(1010)은 내부공간에 반사모듈(1100) 및 렌즈모듈(1200)이 모두 내삽되도록 일체로 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 가령, 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)을 각각 내삽하는 별도의 하우징이 상호 연결된 것일 수도 있다.

그리고, 하우징(1010)은 덮개(1030)에 의해 내부공간이 보이지 않도록 덮여진다.

덮개(1030)는 광이 입사하도록 개구부(1031)를 구비하며, 개구부(1031)를 통해 입사된 광은 반사모듈(1100)에 의해 진행 방향이 변경되어 렌즈모듈(1200)로 입사한다. 덮개(1030)는 하우징(1010)의 전체를 덮도록 일체로 구비되거나, 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)을 각각 덮는 별개의 부재로 나누어져 구비될 수 있다.

이를 위해 반사모듈(1100)은 광을 반사하는 반사부재(1110)를 구비한다. 그리고, 렌즈모듈(1200)로 입사된 광은 복수의 렌즈군(적어도 2개의 렌즈배럴(1210, 1220))을 통과한 후 이미지센서(1310)에 의해 전기신호로 변환되어 저장된다.

하우징(1010)은 내부공간에 반사모듈(1100) 및 렌즈모듈(1200)을 구비한다. 이에, 하우징(1010)의 내부공간은 반사모듈(1100)이 배치되는 공간과 렌즈모듈(1200)이 배치되는 공간이 돌출벽(1007)에 의해 상호 구별될 수 있다. 그리고, 돌출벽(1007)을 기준으로 전방측에는 반사모듈(1100)이 구비되고 후방측에는 렌즈모듈(1200)이 구비될 수 있다. 돌출벽(1007)은 하우징(1010)의 측벽에서 내부공간으로 양쪽에서 돌출되는 형상으로 구비될 수 있다.

전방측에 구비되는 반사모듈(1100)의 경우, 하우징(1010)의 내벽면에 구비되는 풀링요크(1153)와 회전홀더(1120)에 구비되는 풀링마그네트(1151)의 인력에 의해 회전홀더(1120)가 하우징(1010)의 내벽면에 밀착 지지된다. 여기서, 도면의 도시는 생략하지만, 하우징(1010)에 풀링마그네트가 구비되고 회전폴더(1120)에 풀링요크가 구비될 수도 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 구조로 설명한다.

하우징(1010)의 내벽면과 회전홀더(1120)의 사이에는 제1 볼베어링(1131), 회전판(1130) 및 제2 볼베어링(1133)이 구비된다.

그리고, 이하 상술하겠지만 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)은 가이드홈(1132, 1133, 1021, 1121)에 일부가 삽입되면서 밀착되므로 회전홀더(1120) 및 회전판(1130)을 하우징(1010)의 내부공간에 삽입하는 경우에는 회전홀더(1120)와 돌출벽(1007) 사이에 약간의 공간이 필요하고, 회전홀더(1120)가 하우징(1010)에 장착되고 난 후에는 풀링요크와 풀링마그네트의 인력에 의해 회전홀더(1120)가 하우징(1010)의 내벽면에 밀착되므로 회전홀더(1120)와 돌출벽(1007) 사이에 약간의 공간이 남게 된다.

이에, 본 실시예에서는 회전홀더(1120)를 지지하면서 돌출벽(1007)에 끼워지는 후크 형상의 스토퍼(1050)를 구비할 수 있다(물론, 스토퍼(1050)가 없더라도 풀링마그네트(1151)와 풀링요크(1153)에 의한 인력에 의해 고정 가능하다). 스토퍼(1050)는 후크 형상으로 구비되어 후크 부분이 돌출벽(1007)의 상부에 걸림된 상태로 회전홀더(1120)를 지지할 수 있다.

스토퍼(1050)는 반사모듈(1100)이 구동되지 않는 경우에는 회전홀더(1120)를 지지하는 브라켓의 역할을 수행할 수 있고, 반사모듈(1100)이 구동되는 경우에는 추가로 회전홀더(1120)의 움직임을 조절하는 스토퍼(1050) 역할을 할 수 있다. 스토퍼(1050)는 양쪽에서 돌출되는 돌출벽(1007)에 각각 구비될 수 있다. 물론, 회전홀더(1120)의 회전이 원활하도록 스토퍼(1050)와 회전홀더(1120)의 사이에는 공간이 구비될 수 있다. 또는, 스토퍼(1050)를 탄성재질로 구비하여 회전홀더(1120)가 스토퍼(1050)에 지지된 상태로 원활하게 움직일 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 하우징(1010)에는 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)을 각각 구동하기 위한 제1 구동부(1140)와 제2 구동부(1240)가 구비된다. 제1 구동부(1140)는 반사모듈(1100)의 구동을 위한 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b)을 포함하고, 제2 구동부(1240)는 렌즈모듈(1200) - 복수 개로 구비되며, 제1 렌즈배럴(1210) 및 제2 렌즈배럴(1220)을 포함 - 의 구동을 위한 복수의 코일(1241b, 1243b)을 포함한다.

그리고, 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b, 1241b, 1243b)은 메인기판(1070)에 실장된 상태로 하우징(1010)에 구비되므로, 하우징(1010)에는 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b, 1241b, 1243b)이 하우징(1010)의 내부공간으로 노출되도록 복수의 관통홀(1015, 1016, 1017, 1018, 1019)이 구비될 수 있다.

여기서, 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b, 1241b, 1243b)이 실장되는 메인기판(1070)은 도면에 도시되는 것과 같이 전체적으로 연결되어 일체로 구비될 수 있다. 이 경우에는 단자가 1개로 구비되므로 외부전원 및 신호 연결이 용이할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며 메인기판(1070)은, 가령, 반사모듈(1100)용 코일이 실장되는 기판과 렌즈모듈(1200)용 코일이 실장되는 기판을 분리하는 등에 의해 복수 개의 기판으로 구비될 수도 있다.

반사모듈(1100)은 개구부(1031)를 통해 입사되는 광의 경로를 변경할 수 있다. 이미지 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들릴 수 있으며, 이 경우 반사모듈(1100)은 반사부재(1110)가 장착된 회전홀더(1120)를 움직여 사용자의 손떨림 등을 보정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 회전홀더(1120)에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.

그리고, 본 실시예는 렌즈 등을 포함하지 않아 상대적으로 무게가 가벼운 회전홀더(1120)의 이동에 의해 OIS 기능이 구현되므로, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

즉, 본 실시예에서는, 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer) 기능을 구현하기 위하여 복수의 렌즈가 구비되는 렌즈배럴 또는 이미지센서를 이동시키지 않고, 반사부재(1110)가 구비되는 회전홀더(1120)를 이동하여 광의 진행 방향을 변경하여, 손떨림 등이 보정된 광이 렌즈모듈(1200)에 입사되도록 한다.

반사모듈(1100)은 하우징(1010)에 지지되게 구비되는 회전홀더(1020), 회전홀더(1020)에 장착되는 반사부재(1110), 및 회전홀더(1120)를 이동시키는 제1 구동부(1140)를 포함한다.

반사부재(1110)는 광의 진행 방향을 변경할 수 있다. 가령, 반사부재(1110)는 광을 반사시키는 미러(Mirror) 또는 프리즘(Prism)일 수 있다(설명의 편의를 위해, 일 실시예와 관련한 도면의 도시에서는 반사부재(1110)를 프리즘으로 도시한다).

반사부재(1110)는 회전홀더(1120)에 고정된다. 회전홀더(1120)에는 반사 부재(1110)가 장착되는 장착면(1123)이 구비된다.

회전홀더(1120)의 장착면(1123)은 광의 경로가 변경되도록 경사진 면으로 구성될 수 있다. 가령, 장착면(1123)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 30~60도 기울어진 경사면일 수 있다. 그리고, 회전홀더(1120)의 경사면은 광이 입사되는 덮개(1030)의 개구부(1031)를 향할 수 있다.

반사부재(1110)가 장착된 회전홀더(1120)는 하우징(1010)의 내부공간에 움직임이 가능하게 수용된다. 가령, 회전홀더(1120)는 하우징(1010) 내에서 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전 운동 가능하게 수용될 수 있다. 여기서, 제1축(X축) 및 제2축(Y축)은 광축(Z축)에 수직한 축을 의미할 수 있고, 제1축(X축)과 제2축(Y축)은 상호 수직한 축일 수 있다.

회전홀더(1120)는 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전 운동이 원활하도록 제1축(X축)을 따라 정렬된 제1 볼베어링(1131)과 제2축(Y축)을 따라 정렬된 제2 볼베어링(1133)에 의해 하우징(1010)에 지지된다. 도면의 도시에서는, 일 예로 제1축(X축)을 따라 정렬되는 2개의 제1 볼베어링(1131)과 제2축(Y축)을 따라 정렬되는 2개의 제2 볼베어링(1133)을 개시한다. 그리고, 이하 설명하는 제1 구동부(1140)에 의해 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전 운동할 수 있다.

여기서, 일 실시예는 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 각각 담당하는 볼베어링이 구비되므로, 제1축(X축)을 따라 정렬되는 2개의 제1 볼베어링(1131)은 제1축(X축)으로 연장된 원기둥 형상으로 구비될 수 있고, 제2축(Y축)을 따라 정렬되는 2개의 제2 볼베어링(1133)은 제2축(Y축)을 따라 연장된 원기둥 형상으로 구비될 수 있다. 이 경우라면 가이드홈(1021, 1121, 1132, 1134)의 형상도 제1 및 제2 볼베어링의 형상에 상응하도록 반원기둥 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)은 각각 회전판(1130)의 전면과 후면에 구비되며(또는 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)이 반대로 회전판(1130)의 후면과 전면에 위치를 바꿔 구비되는 것도 가능, 즉, 제1 볼베어링(1131)이 제2축(Y축), 제2 볼베어링(1133)이 제1축(X축)을 따라 정렬될 수 있음, 이하에서는, 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 구조로 설명함), 회전판(1130)은 회전홀더(1120)와 하우징(1010)의 내측면 사이에 구비될 수 있다.

그리고, 회전홀더(1120)에 구비되는 풀링마그네트(1151) - 또는 풀링요크 - 와 하우징(1010)에 구비되는 풀링요크(1153) - 또는 풀링마그네트 - 의 인력에 의해 회전홀더(1120)가 회전판(1130)을 매개로 하우징(1010)에 지지될 수 있다(물론, 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)도 회전홀더(1120)와 하우징(1010)의 사이에 구비되어 있음).

회전판(1130)의 전면과 후면에는 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)이 삽입되도록 가이드홈(1132, 1134)이 구비될 수 있으며, 가이드홈(1132, 1134)은 제1 볼베어링(1131)이 일부 삽입되는 제1 가이드홈(1132)과 제2 볼베어링(1133)이 일부 삽입되는 제2 가이드홈(1134)을 포함할 수 있다.

또한, 하우징(1010)에는 제1 볼베어링(1131)이 일부 삽입되도록 제3 가이드홈(1021)이 구비될 수 있고, 회전홀더(1120)에는 제2 볼베어링(1133)이 일부 삽입되도록 제4 가이드홈(1121)이 구비될 수 있다.

이상 설명한 제1 가이드홈(1132), 제2 가이드홈(1134), 제3 가이드홈(1021), 및 제4 가이드홈(1121)은 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)의 회전이 용이하도록 반구 또는 다각(다각 기둥 또는 다각 뿔)의 홈 형상으로 구비될 수 있다.

제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)은 제1 가이드홈(1132), 제2 가이드홈(1134), 제3 가이드홈(1021), 및 제4 가이드홈(1121)에서 구름 이동하거나 미끄럼 이동하면서 베어링 역할을 수행할 수 있다.

한편, 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)은 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120) 중 적어도 어느 하나에 고정 구비되는 구조일 수 있다. 가령, 제1 볼베어링(1131)은 하우징(1010) 또는 회전판(1130)에 고정 구비되고, 제2 볼베어링(1133)은 회전판(1130) 또는 회전홀더(1120)에 고정 구비될 수 있다.

이 경우에는 제1 볼베어링(1131) 또는 제2 볼베어링(1133)이 고정 구비되는 부재와 대향하는 부재에만 가이드홈이 구비될 수 있으며, 이 경우에는 볼베어링의 회전이 아닌 미끄럼 이동에 의한 마찰 베어링 역할을 수행할 수 있다.

여기서, 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)은 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120) 중 어느 하나에 고정 구비되는 구조일 경우에는 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)은 구형, 반구형, 둥근 돌기 형상 등으로 구비될 수 있다.

그리고, 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)은 별도로 제조된 것을 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120) 중 어느 하나에 부착할 수 있다. 또는, 제1 볼베어링(1131)과 제2 볼베어링(1133)을 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120)의 제조시에 일체로 구비될 수도 있다.

제1 구동부(1140)는 회전홀더(1120)가 2개의 축을 기준으로 회전 가능하도록 구동력을 발생시킨다.

일 예로, 제1 구동부(1140)는 복수의 마그네트(1141a, 1143a, 1145a) 및 복수의 마그네트(1141a, 1143a, 1145a)와 마주보도록 배치되는 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b)을 포함할 수 있다.

복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b)에 전원을 인가하면, 복수의 마그네트(1141a, 1143a, 1145a)와 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 복수의 마그네트(1141a, 1143a, 1145a)가 장착된 회전홀더(1120)를 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전시킬 수 있다.

복수의 마그네트(1141a, 1143a, 1145a)는 회전홀더(1120)에 장착된다. 일 예로, 복수의 마그네트(1141a, 1143a, 1145a) 중 일부(1141a)는 회전홀더(1120)의 하부면에 장착되고, 나머지(1143a, 1145a)는 회전홀더(1120)의 측면에 장착될 수 있다.

복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b)은 하우징(1010)에 장착된다. 일 예로, 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b)은 메인기판(1070)을 매개로 하우징(1010)에 장착될 수 있다. 즉, 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b)은 메인기판(1070)에 구비되며, 메인기판(1070)은 하우징(1010)에 장착된다.

여기서, 도면의 도시에서 메인기판(1070)은 반사모듈(1100)용 코일과 렌즈모듈(1200)용 코일이 모두 실장되도록 전체적으로 일체형으로 구비되는 예시를 도시하나, 메인기판(1070)은 반사모듈(1100)용 코일과 렌즈모듈(1200)용 코일이 각각 실장되도록 2개 이상의 기판으로 분리되어 구비될 수도 있다.

본 실시예에서는 회전홀더(1120)를 회전시킬 때, 회전홀더(1120)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.

따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(1141c, 1143c)가 필요하다. 위치 센서(1141c, 1143c)는 홀 센서일 수 있다.

위치 센서(1141c, 1143c)는 각 코일(1141b, 1143b)의 내측 또는 외측에 배치되며, 각 코일(1141b, 1143b)이 장착되는 메인기판(1070)에 위치 센서(1141c, 1143c)가 장착될 수 있다.

한편, 메인기판(1070)에는 사용자의 손떨림 등과 같은 흔들림 요인을 감지하는 자이로 센서(미도시)가 구비될 수 있고, 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b)에 구동 신호를 제공하는 구동 회로소자(Driver IC, 미도시)가 구비될 수 있다.

회전홀더(1120)가 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 경우에는 제1축(X축)을 따라 볼베어링이 배열된 제1 볼베어링(1131)을 타고 회전판(1130)이 회전하게 되면서 회전홀더(1120)는 덩달아 회전하게 된다(이 경우 회전홀더(1120)는 회전판(1130)에 상대이동하지 않음).

또한, 회전홀더(1120)가 제2축(Y축)을 기준으로 회전하는 경우에는 제2축(Y축)을 따라 볼베어링이 배열된 제2 볼베어링(1133)을 타고 회전홀더(1120)가 회전하게 된다(이 경우 회전판(1130)은 회전하지 않으므로, 회전홀더(1120)가 회전판(1130)에 상대이동하게 됨).

즉, 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 경우에는 제1 볼베어링(1131)이 작용하고, 제2축(Y축)을 기준으로 회전하는 경우에는 제2 볼베어링(1133)이 작용한다. 이는 도면에 도시된 바와 같이, 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 경우에는 제2축(Y축)을 기준으로 정렬된 제2 볼베어링(1133)은 가이드홈에 끼워진 상태로 움직일 수 없는 구조이고, 제2축(Y축)을 기준으로 회전하는 경우에는 제1축(X축)을 기준으로 정렬된 제1 볼베어링(1131)이 가이드홈에 끼워진 상태로 움직일 수 없는 구조이기 때문이다.

렌즈모듈(1200)에는 반사모듈(1100)에서 반사되는 광이 입사될 수 있다. 그리고, 입사되는 광은 렌즈모듈(1200)에 구비되는 적어도 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)의 광축 방향(Z축) 이동에 의해 오토포커스(AF) 또는 줌(Zoom) 기능이 구현될 수 있다.

렌즈모듈(1200)에 구비되는 복수의 적층 렌즈군은 각각 적어도 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)에 나뉘어 구비될 수 있다. 그리고, 복수의 적층 렌즈군은 적어도 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)에 나뉘어 구비되더라도 광축이 반사모듈(1100)에서 광이 출사되는 방향인 Z축으로 정렬된다.

렌즈모듈(1200)은 오토포커스(AF) 및 줌(Zoom) 기능의 구현을 위해 제2 구동부(1240)를 구비한다.

렌즈모듈(1200)은 하우징(1010)의 내부공간에 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하게 구비되는 적어도 2개의 렌즈배럴 - 제1 렌즈배럴(1210) 및 제2 렌즈배럴(1220) - 을 구비한다. 그리고, 제1 렌즈배럴(1210) 및 제2 렌즈배럴(1220)을 하우징(1010)에 대해 광축(Z축) 방향으로 이동시키는 제2 구동부(1240)를 포함한다.

제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 오토포커스(AF) 또는 줌(zoom) 기능의 구현을 위해 대략 광축(Z축) 방향으로 이동되도록 구성된다.

이에, 제2 구동부(1240)는 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)이 광축(Z축) 방향으로 각각 이동 가능하도록 구동력을 발생시킨다. 즉, 제2 구동부(1240)는 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)을 각각 광축(Z축) 방향으로 개별 이동하여 오토포커스(AF) 또는 줌(zoom) 기능이 구현되게 한다.

제1 및 제2 렌즈모듈(1210, 1220)은 하우징(1010)의 측벽면 또는 바닥면에 지지되게 구비될 수 있다. 가령, 제1 및 제2 렌즈모듈(1210, 1220) 모두 하우징(1010)의 바닥면에 볼 베어링을 매개로 개별 지지되거나, 제1 및 제2 렌즈모듈(1210, 1220)이 양쪽의 측벽면에 나뉘어서 각각 볼 베어링을 매개로 개별 지지될 수 있다. 이하에서는, 제1 및 제2 렌즈모듈(1210, 1220)이 양쪽의 측벽면에 나뉘어서 각각 볼 베어링을 매개로 지지되는 실시예를 중심으로 설명한다.

일 예로, 제2 구동부(1240)는 복수의 마그네트(1241a, 1243a) 및 복수의 마그네트(1241a, 1243a)와 마주보도록 배치되는 복수의 코일(1241b, 1243b)을 포함한다.

복수의 코일(1241b, 1243b)에 전원을 인가하면, 복수의 마그네트(1241a, 1243a)와 복수의 코일(1241b, 1243b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 복수의 마그네트(1241a, 1243a)가 나뉘어서 장착된 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)을 각각 광축(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다.

복수의 마그네트(1241a, 1243a) 중 일부(1241a)는 제1 렌즈배럴(1210)에 장착된다. 일 예로, 복수의 마그네트(1241a)는 제1 렌즈배럴(1210)의 측면에 장착될 수 있다. 또한, 나머지 마그네트(1243a)는 제2 렌즈배럴(1220)에 장착된다. 일 예로, 나머지 마그네트(1243a)는 제2 렌즈배럴(1220)의 측면에 장착될 수 있다.

복수의 코일(1241b, 1243b) 중 일부(1241b)는 복수의 마그네트 중 일부(1241a)와 대향하도록 하우징(1010)에 장착된다. 또한, 나머지 코일(1243b)은 나머지 마그네트(1243a)와 대향하도록 하우징(1010)에 장착된다. 여기서, 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 각각 하우징(1010)의 양쪽 측면에 나뉘어서 지지되므로, 일부 코일(1241b)은 하우징(1010)의 일 측벽에, 그리고 나머지 코일(1243b)은 하우징(1010)의 다른 측벽에 구비될 수 있다.

일 예로, 복수의 코일(1241b, 1243b)은 메인기판(1070)에 실장된 상태로, 메인기판(1070)이 하우징(1010)에 장착될 수 있다.

본 실시예에서는 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)를 이동시킬 때, 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다. 따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(1241c, 1243c)가 필요하다. 위치 센서(1241c, 1243c)는 홀 센서일 수 있다.

위치 센서(1241c, 1243c)는 코일(1241b, 1243b)의 내측 또는 외측에 배치되며, 코일(1241b, 1243b)이 장착되는 메인기판(1070)에 위치 센서(1241c, 1243c)가 장착될 수 있다.

제1 렌즈배럴(1210)은 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 하우징(1010)에 구비된다. 일 예로, 제1 렌즈배럴(1210)과 하우징(1010)의 일 측벽 사이에는 복수의 제3 볼베어링(1215)이 배치된다.

복수의 제3 볼베어링(1215)은 오토포커스(AF) 및 줌(Zoom) 기능의 구현 과정에서 제1 렌즈배럴(1210)의 이동을 가이드하는 베어링의 역할을 한다. 또한, 제1 렌즈배럴(1210)과 하우징(1010) 간의 간격을 유지시키는 기능도 한다.

복수의 제3 볼베어링(1213)은 제1 렌즈배럴(1210)을 광축(Z축) 방향으로 이동하는 구동력이 발생한 경우에 광축(Z축) 방향으로 구름운동하도록 구성된다. 이에 따라, 복수의 제3 볼베어링(1215)은 제1 렌즈배럴(1210)의 광축(Z축) 방향으로의 이동을 가이드한다.

제1 렌즈배럴(1210)과 하우징(1010)이 서로 마주보는 측면에는 각각 제3 볼베어링(1215)을 수용하는 복수의 가이드홈(1213, 1013)이 형성되며, 이들 중 일부는 광축(Z축) 방향으로 길게 구비될 수 있다.

복수의 제3 볼베어링(1215)은 가이드홈(1213, 1013)에 수용되어 제1 렌즈배럴(1210)과 하우징(1010) 사이에 끼워진다.

복수의 가이드홈(1213, 1013) 중 일부 또는 전부는 광축(Z축) 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 가이드홈(1213, 1013)의 단면은 둥근형상, 다각형상 등 다양한 형상일 수 있다.

여기서, 복수의 제3 볼베어링(1215)이 제1 렌즈배럴(1210) 및 하우징(1010)과 접촉 상태를 유지할 수 있도록 제1 렌즈배럴(1210)은 하우징(1010)의 측벽을 향해 가압된다.

이를 위하여, 하우징(1010)에는 제1 렌즈배럴(1210)에 장착된 마그네트(1241a)와 마주보도록 풀링요크(1216)가 장착될 수 있다. 풀링요크(1216)는 자성체일 수 있다.

풀링요크(1216)와 마그네트(1241a) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 제1 렌즈배럴(1210)은 복수의 제3 볼베어링(1215)과 접촉한 상태에서 제2 구동부(1240)의 구동력에 의해 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있다.

제2 렌즈배럴(1220)은 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 하우징(1010)에 구비된다. 일 예로, 제2 렌즈배럴(1220)은 제1 렌즈배럴(1210)의 전방에 제1 렌즈배럴(1210)과 광축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.

제2 렌즈배럴(1220)과 하우징(1010)의 측벽 - 제1 렌즈배럴(1210)이 지지되는 일 측벽의 반대편 측벽 - 사이에는 복수의 제4 볼베어링(1225)이 구비되고, 제2 렌즈배럴(1220)은 제4 볼베어링(1225)에 의해 하우징(1010)에 대해 미끄럼 또는 구름이동 할 수 있다.

복수의 제4 볼베어링(1225)은 제2 렌즈배럴(1220)이 광축(Z축) 방향으로 이동하도록 구동력이 발생한 경우에 제2 렌즈배럴(1220)의 광축(Z축) 방향 구름운동 또는 미끄럼 운동을 보조하도록 구성된다.

제2 렌즈배럴(1220)과 하우징(1010)가 서로 마주보는 측면에는 각각 제4 볼베어링(1250)을 수용하는 복수의 가이드홈(1224, 1014)이 형성되며, 이들 중 일부는 광축(Z축) 방향으로 길게 구비될 수 있다.

복수의 제4 볼베어링(1225)은 가이드홈(1224, 1014)에 수용되어 제2 렌즈배럴(1220)과 하우징(1010) 사이에 끼워진다.

복수의 가이드홈(1224, 1014) 각각은 광축(Z축) 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 가이드홈(1224, 1014)의 단면은 둥근형상, 다각형상 등 다양한 형상일 수 있다.

여기서, 복수의 제4 볼베어링(1225)이 제2 렌즈배럴(1220) 및 하우징(1010)과 접촉 상태를 유지할 수 있도록 제2 렌즈배럴(1220)은 하우징(1010)를 향해 가압된다. 즉, 제2 렌즈배럴(1220)은 제4 볼베어링(1225)이 구비되는 측벽 방향으로 하우징(1010)에 가압될 수 있다.

이를 위하여, 하우징(1010)에는 제2 렌즈배럴(1220)에 장착된 마그네트(1243a)와 마주보도록 풀링요크(1226)가 장착될 수 있다. 풀링요크(1226)는 자성체일 수 있다.

풀링요크(1226)와 마그네트(1243a) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 제2 렌즈배럴(1220)은 복수의 제4 볼베어링(1225)와 접촉을 유지한 상태에서 제2 구동부(1240)의 구동력에 의해 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(1002)은 제1 실시예의 카메라 모듈(1001)과 비교할 때 마그네트(1241a, 1243a)가 광축 방향으로 볼베어링(1215, 1225)의 사이에 구비되도록 한다는 차이가 있다. 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 상세 설명은 생략한다. 그리고 차이가 있는 구성에 대해서만 상술한다.

제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 광축 방향으로 대략 길이가 동일하게 구비될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 각각 렌즈 어레이가 구비되는 제1 및 제2 렌즈안착부(1210a, 1220a)와 제1 및 제2 렌즈안착부(1210a, 1220a)에서 광축방향으로 연장되는 제1 및 제2 연장부(1210b, 1220b)를 포함할 수 있다.

그리고, 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 제1 및 제2 렌즈안착부(1210a, 1220a)와 제1 및 제2 연장부(1210b, 1220b)에 제3 및 제4 볼베어링(1215, 1225)를 나누어서 구비할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 광축 방향으로 대략 중앙부에 각각 제2 구동부(1240)의 마그네트(1241a, 1243a)를 구비할 수 있다. 그리고, 제1 렌즈배럴(1210)에 구비되는 마그네트(1241a)는 광축 방향으로 이격하여 구비되는 제3 볼베어링(1215)의 사이에 구비될 수 있다. 마찬가지로, 제2 렌즈배럴(1220)에 구비되는 마그네트(1243a)는 광축 방향으로 이격하여 구비되는 제4 볼베어링(1225)의 사이에 구비될 수 있다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(1003, 1004)은 3개 이상의 렌즈배럴을 구비할 수 있다. 이 경우도 도 2 내지 도 11에 도시된 2개의 렌즈배럴을 구비하는 것과 비교하여 추가로 렌즈배럴을 구비하는 것일 뿐, 구조는 동일하다. 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 상세 설명은 생략한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 홀수 개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)을 구비하는 카메라 모듈(1003)이 개시된다.

복수의 렌즈배럴(1210, 1220) 중 각각 2개로 짝지어지는 렌즈배럴은 제1 또는 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(1001, 1002)의 구성과 동일하게 구비되어 광축(Z축) 방향으로 연속되게 구비되고, 다만, 제1 또는 제2 실시예에 따른 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)의 전방 또는 후방에 추가로 1개의 제3 렌즈배럴(1230)이 더 구비될 수 있다. 그리고, 제3 렌즈배럴(1230)은 광축(Z축) 방향으로 이동하면서 AF 또는 Zoom 기능을 수행할 수 있다.

그리고, 추가로 구비되는 렌즈배럴(1230)은 광축 방향으로 다른 렌즈배럴과 겹치는 연장부(1210b, 1220b)가 구비될 공간이 없으므로 연장부를 구비하지 않고 렌즈안착부 - 즉, 제3 렌즈배럴(1230) 자체 - 만 구비할 수 있다.

그리고, 제3 렌즈배럴(1230)은 제1 또는 제2 렌즈배럴(1210, 1220)에 구비되는 다른 구성과 동일하게 제5 볼베어링(1235), 풀링요크(1236), 제5 가이드홈(1233), 제6 가이드홈(1023)을 구비한다.

즉, 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)의 측벽면 사이에는 제5 볼베어링(1235)이 개재되어 미끄럼 또는 마찰 베어링 역할을 수행한다. 그리고, 하우징(1010)에 구비되는 풀링요크(1236)는 제3 렌즈배럴(1230)에 구비되는 마그네트(1245a)와의 인력에 의해 제3 렌즈배럴(1230)이 하우징(1010)의 측벽에 지지된 상태로 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있게 한다.

물론, 기판(1070)에는 추가로 코일(1245b)이 구비되어 마그네트(1245a)와의 작용에 의해 제3 렌즈배럴(1230)이 광축(Z축) 방향으로 움직일수 있도록 구동력을 제공하고, 기판(1070)에 구비되는 센서(1245c)는 제3 렌즈배럴(1230)의 광축 방향 위치를 센싱한다.

아울러, 제5 볼베어링(1235)은 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)에 구비되는 제5 및 제6 가이드홈(1233, 1023)에 안착된 상태로 광축 방향으로 이동하거나 자유회전 할 수 있다. 또한, 하우징(1010)에는 코일(1245b)과 센서(1245c)가 하우징(1010)의 내부로 노출되도록 관통홀(1020)을 구비한다.

그리고, 도 13에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 짝수 개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1250, 1260)을 구비하는 카메라 모듈(1004)이 개시된다.

복수의 렌즈배럴(1210, 1220, 1250, 1260) 중 각각 2개로 짝지어지는 렌즈배럴 그룹은 제1 또는 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(1001, 1002)의 구성과 동일하게 구비되어 광축(Z축) 방향으로 연속되게 구비될 수 있다.

그리고, 제4 및 제5 렌즈배럴(1250, 1260)은 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)에 구비되는 다른 구성과 동일하게 제6 및 제7 볼베어링(1255, 1265), 풀링요크(1256, 1266), 가이드홈(1253, 1024)(1263, 1025)을 구비한다.

즉, 제4 및 제5 렌즈배럴(1250, 1260)과 하우징(1010)의 측벽면 사이에는 제6 및 제7 볼베어링(1255, 1265)이 개재되어 미끄럼 또는 마찰 베어링 역할을 수행한다. 그리고, 하우징(1010)에 구비되는 풀링요크(1256, 1266)는 제4 및 제5 렌즈배럴(1250, 1260)에 구비되는 마그네트(1247a, 1249a)와의 인력에 의해 제4 및 제5 렌즈배럴(1250, 1260)이 하우징(1010)의 측벽에 지지된 상태로 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있게 한다.

물론, 기판(1070)에는 추가로 제4 및 제5 렌즈배럴(1250, 1260)의 구동을 위한 코일(1247b, 1249b)이 추가로 구비되어 마그네트(1247a, 1249b)와의 작용에 의해 제4 및 제5 렌즈배럴(1250, 1260)이 광축(Z축) 방향으로 각각 움직일 수 있도록 구동력을 제공하고, 기판(1070)에 구비되는 센서(1247c, 1249c)는 제4 및 제5 렌즈배럴(1250, 1260)의 광축 방향 위치를 각각 센싱한다.

아울러, 제6 및 제7 볼베어링(1255, 1265)은 제4 렌즈배럴(1250)과 하우징(1010)에 구비되는 제7 및 제8 가이드홈(1253, 1024) 및 제5 렌즈배럴(1260)과 하우징(1010)에 구비되는 제9 및 제10 가이드홈(1263, 1025)에 안착된 상태로 광축 방향으로 이동하거나 자유회전 할 수 있다.

또한, 하우징(1010)에는 코일(1247b, 1249b)과 센서(1247c, 1249c)가 하우징(1010)의 내부로 노출되도록 관통홀(1021, 1022)을 양쪽 측벽에 각각 추가로 구비한다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인기판과 이에 장착된 코일 및 부품을 도시한 사시도이다.

도 14를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인기판(1070)에는 제1 구동부(1140)의 반사모듈(1100)의 구동을 위한 코일(1141b, 1143b, 1145b)과, 제2 구동부(1240)의 렌즈모듈(1200)의 구동을 위한 복수의 코일(1241b, 1243b)이 내면에 실장될 수 있다. 그리고, 외면에는 각종 수동소자, 능동소자 등의 부품(1078), 자이로(Gyro) 센서(1079) 등이 실장될 수 있다. 이에, 메인기판(1070)은 양면기판일 수 있다.

구체적으로, 대략 평행하게 배치되는 제1측면기판(1071)과 제2측면기판(1072), 제1측면기판(1071)과 제2측면기판(1072)을 상호 연결하는 바닥기판(1073)을 포함하고, 제1측면기판(1071), 제2측면기판(1072) 및 바닥기판(1073) 중 어느 하나에는 외부 전원 및 신호 연결을 위한 단자부(1074)가 연결될 수 있다.

제1측면기판(1071)에는 반사모듈(1100)의 구동을 위한 제1 구동부(1140)의 복수의 코일 중 일부(도면의 도시에서는 1143b)와 센서(1143c), 그리고, 렌즈모듈(1200)의 구동을 위한 제2 구동부(1240)의 복수의 코일 중 일부(도면의 도시에서는 1241b)와 센서(1241c)가 실장될 수 있다.

제2측면기판(1072)에는 반사모듈(1100)의 구동을 위한 제1 구동부(1140)의 복수의 코일 중 일부(도면의 도시에서는 1145b)와, 렌즈모듈(1200)의 구동을 위한 제2 구동부(1240)의 복수의 코일 중 일부(도면의 도시에서는 1243b)와 센서(1243c)가 실장될 수 있다.

바닥기판(1073)에는 제1 구동부(1140)의 반사모듈(1100)의 구동을 위한 코일(1141b)과 반사모듈(1100)의 위치를 센싱하는 센서(1141c)가 실장될 수 있다.

도면의 도시에서는 제1측면기판(1071)에 각종 수동소자, 능동소자 등의 부품(1078), 자이로(Gyro) 센서(1079) 등이 실장되는 것으로 도시했으나, 이들은 제2측면기판(1072)에 실장되거나, 제1측면기판(1071)과 제2측면기판(1072)에 적절히 나누어서 실장될 수 있다.

또한, 제1측면기판(1071), 제2측면기판(1072) 및 바닥기판(1073)에 실장되는 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b, 1241b, 1243b)과 위치 센싱 센서(1141c, 1143c, 1241c, 1243c)는 카메라 모듈의 설계에 따라 각 기판에 다양하게 분배되어 실장될 수 있다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 전자기기(2)는 복수의 카메라 모듈(500, 1000)이 장착된 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.

본 실시예에서는 휴대용 전자기기(2)에 복수의 카메라 모듈(500, 1000)이 장착될 수 있다.

복수의 카메라 모듈(500, 1000) 중 적어도 어느 하나의 카메라 모듈은, 도 2 내지 도 13을 참조로 설명한 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)일 수 있다.

즉, 듀얼 카메라 모듈을 구비하는 휴대용 전자기기의 경우, 2개의 카메라 모듈 중 적어도 어느 하나를 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)로 구비할 수 있다.

이러한 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기는 자동 초점 조정, 줌, 손떨림 보정 등의 기능을 구현하면서도 구조가 간단하고, 크기를 줄일 수 있다. 또한, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

1, 2: 휴대용 전자기기
1000: 카메라 모듈
1010: 하우징
1100: 반사모듈
1110: 반사부재
1120: 회전홀더
1140: 제1 구동부
1200: 렌즈모듈
1210: 제1 렌즈배럴
1220: 제2 렌즈배럴
1230: 제3 렌즈배럴
1250: 제4 렌즈배럴
1260: 제5 렌즈배럴
1240: 제2 구동부
1300: 이미지 센서 모듈

Claims

내부 공간을 가지는 하우징;
반사부재를 구비하는 반사모듈; 및
상기 반사부재에 반사된 광이 입사되도록 광축 방향으로 정렬된 복수의 렌즈를 구비하는 적어도 2개의 렌즈배럴을 포함하는 렌즈모듈;을 포함하고,
상기 반사부재는 상기 렌즈배럴에 대해 상기 광축에 수직하는 적어도 하나의 방향으로 상대 유동 가능하게 구비되고,
상기 렌즈모듈은 상기 광축 방향으로 각각 직선 이동 가능한 제1 렌즈배럴 및 제2 렌즈배럴을 포함하며,
상기 제1 렌즈배럴은 상기 하우징의 일측벽에 제1 볼베어링을 사이에 두고 마주보게 지지되고,
상기 제2 렌즈배럴은 상기 하우징의 상기 일측벽과 마주보는 타측벽에 제2 볼베어링을 사이에 두고 마주보게 지지되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈배럴과 상기 제2 렌즈배럴은 상기 광축 방향으로 순차적으로 배치되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈배럴에 구비되는 적어도 1개의 렌즈와 상기 제2 렌즈배럴에 구비되는 적어도 1개의 렌즈는 광축 방향으로 나란하게 정렬되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 볼 베어링 및 상기 제2 볼베어링은 각각 복수개 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈배럴은 상기 하우징에 구비되는 코일과 반응하여 광축 방향으로 구동력을 발생시키는 제1 및 제2 마그네트를 구비하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 하우징의 양쪽 측벽에는 각각 상기 제1 및 제2 마그네트와의 인력에 의해 상기 제1 및 제2 렌즈배럴이 상기 하우징의 양쪽 측벽에 나뉘어 지지될 수 있게 하는 제1 및 제2 풀링요크가 구비되는 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상호 대향하는 상기 하우징의 측벽과 상기 제1 및 제2 렌즈배럴의 측면에는 각각 상기 복수의 제1 및 제2 볼베어링이 안착되는 복수의 제1 및 제2 가이드홈이 구비되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
복수의 상기 제1 및 제2 가이드홈 중 상기 하우징 또는 상기 제1 및 제2 렌즈배럴에 구비되는 것은 광축 방향으로 길게 구비되는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 마그네트는 광축 방향으로 각각 상기 제1 및 제2 볼베어링의 사이에 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈배럴은 광축 방향으로 길이가 동일하게 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈배럴은 각각 제1 및 제2 렌즈안착부와 광축방향으로 연장되는 제1 및 제2 연장부를 포함하는 카메라 모듈.
제11항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈배럴은 상기 제1 및 제2 렌즈안착부와 상기 제1 및 제2 연장부에 제1 및 제2 볼베어링이 나뉘어 구비되는 카메라 모듈.
제11항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈배럴은 광축 방향으로 중앙부에 제1 및 제2 마그네트를 구비하는 카메라 모듈.
제11항에 있어서,
상기 제1 렌즈배럴의 상기 제1 렌즈안착부는 상기 제2 렌즈배럴의 상기 제2 연장부와 광축 방향에 수직한 방향으로 겹칠 수 있게 구비되는 카메라 모듈.
제14항에 있어서,
상기 제2 렌즈배럴의 상기 제2 렌즈안착부는 상기 제1 렌즈배럴의 상기 제1 연장부와 광축 방향에 수직한 방향으로 겹칠 수 있게 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
복수의 상기 렌즈배럴은 선택적으로 또는 상호 결합하여 오토포커스(AF) 기능 및 줌(Zoom) 기능을 구현하는 카메라 모듈.
제14항에 있어서,
상기 하우징과 상기 제1 및 제2 렌즈배럴의 사이에는 복수의 제1 및 제2 볼베어링이 구비되는 카메라 모듈.
제17항에 있어서,
상기 복수의 제1 및 제2 볼베어링은 상기 제1 또는 제2 연장부와 상기 하우징의 사이에 구비되는 적어도 하나의 볼베어링을 포함하는 카메라 모듈.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈배럴은 상기 하우징에 구비되는 코일과 반응하여 광축 방향으로 구동력을 발생시키는 제1 및 제2 마그네트를 구비하는 카메라 모듈.