KR102483621B1

KR102483621B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102483621B1
Application number: KR1020180015710A
Authority: KR
Inventors: 전재우
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2023-01-02
Also published as: KR20190096133A

Abstract

본 발명에 따른 카메라 모듈은 제1방향으로 배치되는 복수의 렌즈; 상기 제1방향과 예각을 이루는 방향으로 연장되는 안내 홈이 형성되고, 하나 이상의 렌즈와 결합하는 가이드 부재; 및 상기 가이드 부재를 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 이동시키도록 구성되는 전기기계변환수단;를 포함한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}

본 발명은 배율 조정이 가능하도록 구성된 카메라 모듈에 관한 것이다.

소형 카메라 모듈은 휴대용 단말기에 장착된다. 이러한 소형 카메라 모듈은 휴대용 단말기의 크기에 의해 제약을 받으므로 성능을 향상시키기 어렵다. 예를 들어, 소형 카메라 모듈의 크기는 휴대용 단말기의 두께를 초과할 수 없으므로 변배 기능을 구현하기 어렵다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 내지 3이 있다.

KR

10-0846160

B1

KR

10-0748243

B1

JP

2007-333792

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휴대용 단말기에 장착 가능하면서 변배 기능을 발휘할 수 있도록 구성된 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 제1방향으로 배치되는 복수의 렌즈; 상기 제1방향과 예각을 이루는 방향으로 연장되는 안내 홈이 형성되고, 하나 이상의 렌즈와 결합하는 가이드 부재; 및 상기 가이드 부재를 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 이동시키도록 구성되는 전기기계변환수단;를 포함한다.

본 발명에 따른 카메라 모듈은 소형 휴대용 단말기에 장착될 수 있을 뿐만 아니라 변배 기능을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 분리 사시도
도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도
도 3은 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 분리 사시도
도 4는 도 3에 도시된 가이드 부재의 평면도
도 5는 다른 형태에 따른 가이드 부재의 평면도
도 6은 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 작동 상태도

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 및 도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 구성을 설명한다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 하우징(100) 및 렌즈 모듈(200)을 포함한다. 그러나 카메라 모듈(10)의 구성이 하우징(100) 및 렌즈 모듈(200)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 손떨림 보정 수단을 더 포함할 수 있다.

하우징(100)은 렌즈 모듈(200)을 수용할 수 있도록 상당한 크기를 갖는다. 아울러, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200)이 광축 방향으로 이동할 수 있도록 상당한 길이를 갖는다.

하우징(100)에는 프리즘(110) 및 이미지 센서(120)가 배치된다. 부연 설명하면, 프리즘(110)은 하우징(100)의 일단에 배치되고, 이미지 센서(120)는 하우징(100)의 타단에 배치된다. 프리즘(110)은 물체에서 반사된 빛을 렌즈 모듈(200)로 굴절시키도록 구성되며, 이미지 센서(120)는 렌즈 모듈(200)을 통과한 빛을 전기신호로 변환시키도록 구성된다.

카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)을 이동시키기 위한 구동수단을 포함한다. 본 실시 예에 따른 구동수단은 코일(130) 및 자석(240)을 포함한다. 코일(130)은 하우징(100)에 배치되고, 자석(240)은 렌즈 모듈(200)에 배치된다. 여기서, 코일(130)과 자석(240)은 대체로 마주하도록 위치된다. 이와 같이 배치된 코일(130)과 자석(240)은 외부신호에 따라 상호작용하여 도 2에 도시된 바와 같이 렌즈 모듈(200)을 이동시킬 수 있다.

다음에서는 도 3을 참조하여 카메라 모듈의 구성 중 하나인 렌즈 모듈을 설명한다.

렌즈 모듈(200)은 렌즈 하우징(202), 렌즈(210), 가이드 부재(250), 전기기계변환수단(260)를 포함한다. 그러나 렌즈 모듈(200)의 구성이 전술된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 렌즈 홀더(220), 고정 부재(270)를 더 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(200)은 변배 기능을 수행할 수 있도록 구성된다. 부연 설명하면, 하나 이상의 렌즈(210)는 렌즈 하우징(202)의 길이방향을 따라 이동할 수 있다.

렌즈(210)는 복수로 구성된다. 복수의 렌즈(210) 중 일부는 렌즈 하우징(202) 내부에 고정되고, 나머지는 렌즈 하우징(202) 내부에서 이동될 수 있다. 부연 설명하면, 렌즈(212, 218)는 렌즈 하우징(202)의 일단과 타단에 각각 고정되고, 렌즈(214, 216)는 렌즈(212, 218) 사이에서 임의의 위치로 이동될 수 있다.

렌즈 홀더(220: 222, 224, 226, 228)는 렌즈 하우징(202)의 내부에 렌즈(210)를 정렬시키도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 홀더(220)는 렌즈 하우징(202)의 단면과 대체로 동일한 형태로 제작되어, 렌즈들(212, 214, 216, 218)의 광축을 정렬시킬 수 있다. 렌즈 홀더(220)는 렌즈(210)와 가이드 부재(250) 간의 결합을 조력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈(214, 216)와 결합하는 렌즈 홀더(224, 226)는 가이드 부재(250)의 안내 홈(252, 254)에 끼워지는 돌기(232, 234)를 포함한다.

가이드 부재(250)는 전기기계변환수단(260)의 구동력을 렌즈(214, 216)의 직선 운동으로 변환하도록 구성된다. 이를 위해 가이드 부재(250)에는 하나 이상의 안내 홈(250)이 형성된다. 안내 홈(250)은 이동시키는 렌즈의 수만큼 형성된다. 본 실시 예에서 가이드 부재(250)에는 2개의 제1안내 홈(252, 254)이 형성된다.

전기기계변환수단(260)은 가이드 부재(250)를 렌즈(210)의 이동방향과 교차하는 방향으로 이동시키도록 구성된다. 부연 설명하면, 전기기계변환수단(260)은 가이드 부재(250)를 렌즈(210)의 광축과 직교하는 방향으로 움직인다. 전기기계변환수단(260)은 전기신호에 의해 형태가 변형되는 형상기억합금(SMA)으로 구성될 수 있다. 그러나 전기기계변환수단(260)의 형태가 형상기억합금으로 한정되는 것은 아니다.

전기기계변환수단(260)은 가이드 부재(250)와 렌즈 하우징(202)을 연결하도록 구성된다. 부연 설명하면, 전기기계변환수단(262)은 가이드 부재(250)의 상부와 렌즈 하우징(202)의 상부를 연결하도록 구성되고, 전기기계변환(264)은 가이드 부재(250)의 하부와 렌즈 하우징(202)의 하부를 연결하도록 구성된다. 이와 같이 구성된 전기기계변환수단(260)은 제1전기신호에 의해 가이드 부재(250)를 상방으로 이동시키거나 또는 제2전기신호에 의해 가이드 부재(250)를 하방으로 이동시켜, 렌즈(210)의 위치를 조정할 수 있다.

고정 부재(270)는 전기기계변환수단(260)을 렌즈 하우징(202)에 고정시키도록 구성된다. 부연 설명하면, 고정 부재(270)에는 복수의 고리가 형성되어, 끈 형태의 전기기계변환수단(260)이 렌즈 하우징(202)으로부터 이탈되지 않도록 고정시킬 수 있다. 아울러, 고정 부재(270)는 전기기계변환수단(260)에 전기신호 또는 전류를 공급하기 위한 수단으로 이용될 수 있다.

다음에서는 도 4를 참조하여 가이드 부재를 상세한 설명한다.

가이드 부재(250)는 복수의 렌즈를 광축 방향으로 이동시키도록 구성된다. 예를 들어, 가이드 부재(250)에는 제1안내 홈(252)과 제2안내 홈(254)이 형성되어 렌즈(214, 216)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

가이드 부재(250)는 렌즈(214) 및 렌즈(216)를 서로 크기로 이동시키도록 구성된다. 부연 설명하면, 렌즈(214)를 이동시키도록 형성된 제1안내 홈(252)의 광축 방향 길이(S1)는 렌즈(216)를 이동시키도록 형성된 제2안내 홈(254)의 광축 방향 길이(S2)와 상이하다. 본 실시 예에서 제1안내 홈(252)의 광축 방향 길이(S1)는 제2안내 홈(254)의 광축 방향 길이(S2)보다 크다.

위와 같이 구성된 가이드 부재(250)는 렌즈(214, 216)를 서로 다른 크기로 이동시키므로 변배 작동 시에도 렌즈 모듈(200)의 초점을 유지시킬 수 있다.

도 5를 참조하여 가이드 부재의 다른 형태를 설명한다.

가이드 부재(250)는 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 형태로 변형될 수 있다. 일 예로, 가이드 부재(250)의 안내 홈(252, 254)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 복수의 직선으로 이루어질 수 있고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 하나 이상의 곡선으로 이루어질 수 있다. 전자에 따른 가이드 부재(250)는 렌즈(214, 216)를 서로 다른 3개의 지점에 위치시킬 수 있으므로, 렌즈 모듈(200)의 변배비율을 더욱 세분한 시킬 수 있다. 후자에 따른 가이드 부재(250)는 렌즈(214, 216)를 부드럽게 이동시킬 수 있으므로, 렌즈 모듈(200)의 변배작동을 원활하게 할 수 있다.

도 6을 참조하여 렌즈 모듈의 변배 기능을 설명한다.

렌즈 모듈(200)은 렌즈(214, 216)를 이동시켜 광각 촬영을 수행할 수 있다. 이를 위해 렌즈 모듈(200)은 가이드 부재(250)를 하방으로 이동시킬 수 있다. 가이드 부재(250)의 이동은 전기기계변환수단(260)에 의해 이루어진다. 가이드 부재(250)가 하방으로 이동하면, 가이드 부재(250)와 결합한 렌드(214, 216)는 안내 홈(252, 254)을 따라 이미지 센서(120) 쪽으로 이동하여, 렌즈 모듈(200)의 광각 촬영을 가능케 한다.

렌즈 모듈(200)은 렌즈(214, 216)를 이동시켜 망원 촬영을 수행할 수 있다.

이를 위해 렌즈 모듈(200)은 가이드 부재(250)를 상방으로 이동시킬 수 있다. 가이드 부재(250)의 이동은 전기기계변환수단(260)에 의해 이루어진다. 가이드 부재(250)가 상방으로 이동하면, 가이드 부재(250)와 결합한 렌드(214, 216)는 안내 홈(252, 254)을 따라 프리즘(110) 쪽으로 이동하여, 렌즈 모듈(200)의 망원 촬영을 가능케 한다.

위와 같이 구성된 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 이동을 통한 자동 초점 기능 외에 렌즈(210)의 이동을 통한 변배 기능을 모두 수행할 수 있으므로, 촬영 및 촬상 성능을 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 제1하우징
110 프리즘
120 이미지 센서
130 코일
200 렌즈 모듈
202 제2하우징
210 렌즈
220 렌즈 홀더
230 돌기
240 자석
250 가이드 부재
252 제1안내 홈
254 제2안내 홈
260 전기기계변환수단 (형상기억합금)
270 고정 부재

Claims

제1방향으로 배치되는 복수의 렌즈;
상기 제1방향과 예각을 이루는 방향으로 연장되는 안내 홈이 형성되고, 하나 이상의 렌즈와 결합하는 가이드 부재; 및
상기 가이드 부재를 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 이동시키도록 구성되는 전기기계변환수단;을 포함하고,
상기 가이드 부재가 상기 제2방향으로 이동함에 따라, 상기 복수의 렌즈 중 적어도 일부가 상기 제1방향으로 이동되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 복수의 렌즈, 상기 가이드 부재, 상기 전기기계변환수단을 수용하는 렌즈 하우징을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈와 결합하고 상기 안내 홈과 결합하는 돌기가 형성되는 렌즈 홀더를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 안내 홈은,
상기 제1방향에 대해 서로 다른 각도를 이루는 제1안내 홈 및 제2안내 홈을 포함하는 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 제1안내 홈 및 상기 제2안내 홈은 하나 이상의 직선 또는 곡선 형태로 이루어지는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 전기기계변환수단은 형상기억합금으로 이루어지는 카메라 모듈.
이미지 센서를 수용하는 하우징; 및
상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 하우징의 제1방향을 따라 이동하도록 구성되는 렌즈 모듈;
을 포함하고,
상기 렌즈 모듈은,
하나 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 하우징;
하나 이상의 렌즈를 상기 제1방향으로 이동시키기 위한 전기기계변환수단; 및
상기 전기기계변환수단의 구동력을 상기 렌즈의 직선 왕복운동으로 변환시키기 위한 안내 홈이 형성된 가이드부재;를 포함하고,
상기 전기기계변환수단은 상기 가이드 부재의 이동 방향의 일측에서 상기 가이드 부재와 상기 렌즈 하우징을 연결하고, 상기 가이드 부재의 이동 방향의 타측에서 상기 가이드 부재와 상기 렌즈 하우징을 연결하는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 하우징에 배치되고, 물체로부터 반사된 빛을 상기 렌즈 모듈로 굴절시키기 위한 프리즘을 포함하는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 하우징 및 상기 렌즈 모듈에 각각 배치되는 코일 및 자석을 포함하는 카메라 모듈.
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