KR102516769B1 - 듀얼 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 카메라 모듈에 관한 것으로서, 내부공간을 구비하고 상부에 광이 입사되는 창(window)을 구비하는 하우징; 상기 창과 대응하게 위치하도록 상기 내부공간에 구비되고, 상기 창을 통해 입사되는 광을 반사하여 양 측면으로 전달하는 미러; 상기 창에 구비되고, 경계부를 기준으로 광학적으로 상호 동일하거나 다른 특성을 갖는 투명창문 또는 렌즈로 구성되는 창문; 및 상기 미러를 기준으로 상기 내부공간의 양 측에 구비되는 제1 및 제2 렌즈모듈;을 포함할 수 있다.

Description

듀얼 카메라 모듈{Dual camera module}
본 발명은 듀얼 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근에는 스마트폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 이동통신 단말기에 카메라 모듈이 채용되고 있다.
카메라 모듈에는 초점 조정을 위한 오토포커스(AF) 기능과 손떨림 보정을 위한 흔들림 보정 기능(OIS)이 구현되고 있다.
또한, 최근에는 두 개의 렌즈 모듈이 장착된 듀얼 카메라 모듈이 채용되고 있다.
그러나, 종래의 듀얼 카메라 모듈은 두 개의 렌즈 모듈을 단순히 집합시키는 형태에 불과하므로, 작업 공정의 효율이 낮고, 오토포커스(AF) 기능과 흔들림 보정 기능(OIS)을 각자 구비해야 하므로 크기가 커지는 문제가 있다.
또한, 듀얼 카메라의 성능을 높이기 위해 두 개의 렌즈 모듈 사이의 간격(Baseline)을 좁게 구현하는데 기구적인 제약이 존재하는 문제가 있다.
아래의 특허문헌은 듀얼 카메라 모듈에 관한 것인데, 오토포커스(AF) 기능과 흔들림 보정 기능(OIS)을 구비하면서 카메라 모듈을 단순 배치하게 되면서 두 개의 렌즈 모듈 사이의 간격(Baseline)이 넓고, 공간 활용도가 좋지 않다는 문제점이 있다.
공개특허 제10-2016-0005927호 공개특허 제10-2015-0113675호
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 광이 입사되는 두 개의 렌즈 사이의 간격(Baseline)을 좁히면서, 두 개의 렌즈모듈의 배치를 변경하여 공간 활용도가 좋도록 함으로써 듀얼 카메라 모듈의 휴대 단말 장착이 용이하도록 하는데 발명의 목적이 있다.
본 발명은 듀얼 카메라 모듈에 관한 것으로서, 내부공간을 구비하고 상부에 광이 입사되는 창(window)을 구비하는 하우징; 상기 창과 대응하게 위치하도록 상기 내부공간에 구비되고, 상기 창을 통해 입사되는 광을 반사하여 양 측면으로 전달하는 미러; 상기 창에 구비되고, 경계부를 기준으로 광학적으로 상호 동일하거나 다른 특성을 갖는 투명창문 또는 렌즈로 구성되는 창문; 및 상기 미러를 기준으로 상기 내부공간의 양 측에 구비되는 제1 및 제2 렌즈모듈;을 포함할 수 있다.
본 발명은 광이 입사되는 두 개의 렌즈 사이의 간격(Baseline)을 좁힐 수 있으므로 듀얼 카메라의 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 렌즈모듈의 배치를 변경하여 공간 활용도가 좋도록 함으로써 듀얼 카메라 모듈의 휴대 단말 장착이 용이하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이고,
도 4는 도 3의 듀얼 카메라 모듈의 평면도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이고,
도 6은 도 5의 듀얼 카메라 모듈의 평면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이다.
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.
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자 기기에 적용될 수 있다.
카메라 모듈은 사진 또는 동영상 촬영을 위한 광학 기기로서, 피사체로부터 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈 및 초점을 조정하거나 흔들림을 보정하기 위해 렌즈를 이동시키는 렌즈 구동 장치를 구비한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(100)은 하우징(110), 제1, 2 렌즈모듈(121, 123), 제1, 2 이미지센서(131, 133), L형 미러(140) 및 광입사렌즈(150)를 포함한다.
하우징(110)에는 제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123), 제1, 2 이미지센서(131, 133) 및 L형 미러(140)가 수용되고, 하우징(110)의 상부에 구비되는 홀 형상의 창(window, 111)에는 광입사렌즈(150)가 구비될 수 있다.
하우징(110)은 내부공간(113)을 구비하는 긴 통 형상으로 구비될 수 있고, 내부공간(113)에 제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123), 제1, 2 이미지센서(131, 133) 및 L형 미러(140)가 수용될 수 있다.
하우징(110)은 상세 도시는 생략하지만 베이스 하우징과 베이스 하우징을 상부에서 감싸는 쉴드캔을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123)은 하우징(110)의 내부공간(113)에 구비된다. 더욱 상세하게는, 제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123) 긴 통 형상의 하우징(110)의 내부공간(113)의 양쪽에 각각 배치된다. 광이 입사되는 부분이 상호 마주보도록 배치되며 제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123)의 광축은 상호 평행하거나 일치하게 구비될 수 있다.
제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123)은 상호 광학특성이 다르게 구비되며, 듀얼 카메라 모듈(100)의 광입사렌즈(150)의 경계부(151)를 기준으로 좌우측으로 입사되는 물체의 형상을 시차를 두고 각각 개별적으로 이미지화한다. 그리고 제어부를 통해 개별 형성된 이미지를 합성하거나 참고하여 상호 보정할 수 있으며, 이에 따라 사용자의 취향에 따라 더욱 다양한 이미지의 형성이 가능하다.
제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123)은 상호 다른 광학특성 - 렌즈 매수, 개별 렌즈의 광학 특성 등 기타 모든 렌즈 특성을 포함 - 을 가질 수 있으며, 가령, 선택적으로 망원렌즈, 광각렌즈, 접사렌즈 기능 등을 구비할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123)는 각각 개별적으로 오토포커스(AF) 액추에이터와 손떨림 보정(OIS) 액추에이터를 구비할 수 있다. 또는, 제1 및 제2 렌즈모듈(121, 123)은 각각 광학특성이 상이하므로 오토포커스(AF) 액추에이터는 개별적으로 구비하고, 동일한 손떨림에 대한 보정이 이루어져야 하므로 손떨림 보정(OIS) 액추에이터는 공유할 수 있다.
제1, 2 이미지센서(131, 133)는 각각 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)에서 형성된 이미지를 센싱한다. 제1, 2 이미지센서(131, 133)는 각각 하우징(110)의 내부공간(111) 양쪽 끝부분, 즉, 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)의 뒷쪽에 구비될 수 있다.
L형 미러(140)는 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)의 사이에 구비되어 광입사렌즈(150)의 경계부(151)를 기준으로 좌우측으로 입사되는 광을 각각 좌우측의 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)로 입사되도록 경로를 변환시켜준다. 이에 따라 L형 미러(140)는 창(111)에 대응하는 위치에 뾰족한 부분이 상부를 향하도록 배치된다.
그리고, L형 미러(140)의 뾰족한 부분은 경계부(151)와 일치하도록 하여 뾰족한 부분을 기준으로 좌측은 광입사렌즈(150)의 좌측으로 입사되는 광을 반사하고, 우측은 광입사렌즈(150)의 우측으로 입사되는 광을 반사한다.
그러므로, L형 미러(140)의 폭은 창(111) 또는 광입사렌즈(150)의 폭과 대략 동일하거나 조금 크게 구비될 수 있다.
광입사렌즈(150)는 하우징(110)의 창(111)에 구비될 수 있다. 광입사렌즈(150)는 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)로 입사되는 광의 구분을 위해 경계부(151)를 구비하며, 경계부(151)는 L형 미러(140)의 뾰족한 상부부분과 대략 일치하는 위치에 구비된다.
본 발명의 실시예에서 광입사렌즈(150)는 광학성능을 갖지 않는 투명한 창문으로 구비될 수 있다. 이 경우, 광입사렌즈(150)는 광학성능에 기여하기 보다는 실질적으로 하우징(110)의 창(111)을 통해 광이 입사되도록 하는 기능을 하면서 외부의 이물질이 하우징(110)의 내부로 들어가지 못하도록 하는 역할을 한다.
한편, 본 실시예에서 광입사렌즈(150)는 경계부(151)를 기준으로 어느 일측에 광학성능을 갖는 렌즈를 구비할 수 있다.
결국, 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(100)은, 하우징(110)의 창(111)을 통해 입사된 광 중에서, 도면의 도시를 기준으로 경계부(151)의 좌측으로 입사되는 광은 L형 미러(140)의 좌측에서 반사되어 좌측의 제1 렌즈모듈(121)로 입사되고, 경계부(151)의 우측으로 입사되는 광은 L형 미러(140)의 우측에서 반사되어 우측의 제2 렌즈모듈(123)로 입사되어 각각 이미지를 형성하게 된다. 그리고 형성된 이미지는 제어부를 통해 합성되거나 보정되어 더욱 정확한 이미지를 형성할 수 있다(가령, 사용자의 설정에 따라 다양한 이미지를 형성 가능).
여기서, 하우징(110)의 창(111)에 구비되는 광입사렌즈(150)의 광축(X1) - 양쪽 렌즈를 모두 포함 - 과 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)의 광축(X2)은 수직을 이룬다. 광입사렌즈(150)를 통해 입사되는 광은 L형 미러(140)에 의해 각각 경로가 변환되어 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)로 입사된다.
이와 같은 구조에 의하면, L형 미러(140)의 뾰족한 상부부분을 경계로 바로 좌측과 우측의 물체측의 반사광이 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)에 입사되므로, 즉, 베이스라인의 길이(L)이 매우 짧으므로(실질적으로 좌우측의 광입사렌즈(150)의 광축 간의 거리와 베이스라인의 길이(L)가 거의 동일함) 좌측 이미지와 우측 이미지의 시차가 매우 작아 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)의 이미지 상호 간의 이미지 합성이나 수정시 더욱 현실감 있는 정확한 이미지를 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(101)은 도 1을 참조하여 설명한 듀얼 카메라 모듈(100)과 비교할 때 광입사렌즈(160)의 형상만이 상이하고 다른 구성은 모두 동일하다. 그러므로, 이하에서는 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(101)에 적용되는 광입사렌즈(160)의 형상만을 설명하고 다른 구성에 대한 설명은 동일한 도면부호를 사용하고 전술한 것으로 갈음한다.
본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(101)에 사용되는 광입사렌즈(160)는 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)의 광학 성능을 보충하고자 광학 성능을 갖는 렌즈로 구비된다.
가령, 망원렌즈 기능, 광각렌즈 기능, 접사렌즈 기능 등 다양한 기능을 구현하기 위해서는 공간의 제약이나 기타 문제로 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)에 구비되는 렌즈 만으로는 구현이 어려울 수 있으므로, 이런 경우에 광입사렌즈(160)에도 광학 성능을 부여하여 이를 보충할 수 있도록 한다.
물론, 본 실시예에 따른 광입사렌즈(160)도 경계부(161)를 구비하며, 경계부(161)를 기준으로 좌우측의 광입사렌즈(160)는 각각 동일하거나 다른 광학선능을 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이고, 도 4는 도 3의 듀얼 카메라 모듈의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(102)은 도 1또는 도 2를 참조하여 설명한 듀얼 카메라 모듈(100, 101)과 비교할 때 광입사렌즈(170)의 형상을 더욱 구체적으로 한정한 것이고 다른 구성은 모두 동일하다. 그러므로, 이하에서는 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(102)에 적용되는 광입사렌즈(170)의 형상만을 설명하고 다른 구성에 대한 설명은 동일한 도면부호를 사용하고 전술한 것으로 갈음한다.
본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(102)에 사용되는 광입사렌즈(170)는 경계부(171)를 포함하는 좌우측의 광입사렌즈(170)가 모두 일체형으로 구비될 수 있다. 즉, 광입사렌즈(170) 자체를 한번의 주조 과정으로 일체로 형성한 것을 사용할 수 있다.
이 경우, 광입사렌즈(170)는 경계부(171)를 기준으로 좌우측에 각각 렌즈를 구비할 수 있으며, 좌우측에 구비되는 렌즈는 광학성능이 동일하거나 상호 차별될 수 있다.
광입사렌즈(170)를 일체형으로 구비하는 경우에는 렌즈 제조 과정을 한번만 거치면 된다는 점에서 단가를 절감하고 제조 공정을 현저히 줄일 수 있다는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이고, 도 6은 도 5의 듀얼 카메라 모듈의 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(103)은 도 1또는 도 2를 참조하여 설명한 듀얼 카메라 모듈(100, 101)과 비교할 때 광입사렌즈(180)와 하우징(110)의 형상을 더욱 구체적으로 한정한 것이고 다른 구성은 모두 동일하다. 그러므로, 이하에서는 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(103)에 적용되는 광입사렌즈(180)의 형상만을 설명하고 다른 구성에 대한 설명은 동일한 도면부호를 사용하고 전술한 것으로 갈음한다.
본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(103)에 사용되는 광입사렌즈(180)는 경계부(181)를 기준으로 좌우측의 광입사렌즈(180)가 별개로 구비될 수 있다. 즉, 광입사렌즈(180)를 각각 개별적으로 제작하여 구비될 수 있다. 이에, 하우징(110)에는 좌우측의 광입사렌즈(180)가 장착되는 창(111)이 구분되도록 경계부재(115)가 구비될 수 있다.
이 경우, 광입사렌즈(180)는 경계부(181)를 기준으로 좌우측에 각각 별개의 렌즈를 구비할 수 있으며, 좌우측에 구비되는 렌즈는 광학성능이 동일하거나 상호 차별될 수 있다.
광입사렌즈(180)를 별개로 구비하는 경우에는 개별 렌즈를 단품으로 제작할 수 있으므로 렌즈 제작 유동성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(104)은 도 1 또는 도 2를 참조하여 설명한 듀얼 카메라 모듈(100, 101)과 비교할 때 광입사렌즈(180)의 형상을 더욱 구체적으로 한정한 것이고 다른 구성은 모두 동일하다. 그러므로, 이하에서는 본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(104)에 적용되는 광입사렌즈(180)의 형상만을 설명하고 다른 구성에 대한 설명은 동일한 도면부호를 사용하고 전술한 것으로 갈음한다.
본 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈(104)에 사용되는 광입사렌즈(190)는 경계부(191)를 기준으로 좌우측의 구비되는 광입사렌즈(190)가 별개로 구비되며, 광축(X1) 방향으로 적층되는 렌즈의 매수가 좌우측에 상호 다를 수 있다. 즉, 광입사렌즈(190)를 광학성능 보충을 위해 각각 렌즈 매수를 차별되게 할 수 있다.
이 경우, 광입사렌즈(190)는 경계부(191)를 기준으로 좌우측에 각각 별개의 렌즈를 구비할 수 있으며, 좌우측에 구비되는 렌즈는 적층되는 렌즈 매수에 따라 광학성능이 동일하거나 상호 차별될 수 있다.
광입사렌즈(190)를 별개로 구비하는 경우에는 개별 렌즈를 단품으로 제작할 수 있으므로 렌즈 제작 유동성을 높일 수 있고, 렌즈의 매수를 복수매로 하여 제1, 2 렌즈모듈(121, 123)의 광학 성능을 더욱 효율적으로 보충할 수 있다는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100, 101, 102, 103, 104 : 듀얼 카메라 모듈
110: 하우징
121, 123 : 제1, 2 렌즈모듈
131, 133 : 제1, 2 이미지센서
140 : L형 미러
150 : 광입사렌즈

Claims (8)

  1. 내부공간을 구비하고 상부에 광이 입사되는 창(window)을 구비하는 하우징;
    상기 창과 대응하게 위치하도록 상기 내부공간에 구비되고, 상기 창을 통해 입사되는 광을 반사하여 양 측면으로 전달하는 미러;
    상기 창에 구비되고, 경계부를 기준으로 광학적으로 상호 동일하거나 다른 특성을 갖는 투명창문 또는 렌즈로 구성되는 창문; 및
    상기 미러를 기준으로 상기 내부공간의 양 측에 구비되는 제1 및 제2 렌즈모듈;을 포함하고,
    상기 경계부를 기준으로 상기 미러의 일 측은 상기 창을 통해 입사하는 광을 상기 제1 렌즈모듈을 향하여 경로를 변환하고,
    상기 경계부를 기준으로 상기 미러의 타 측은 상기 창을 통해 입사하는 광을 상기 제2 렌즈모듈을 향하여 경로를 변환하는 듀얼 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미러는 상부가 뾰족한 'L' 형상으로 구비되고,
    상기 뾰족한 부분이 상기 경계부에 해당하는 듀얼 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투명창문 또는 상기 렌즈는 상기 경계부를 기준으로 일 측과 상기 일 측의 반대쪽인 타 측으로 분할되어 구비되는 듀얼 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명창문 또는 상기 렌즈는 상기 창에 일체로 구비되는 듀얼 카메라 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 경계부를 기준으로 일 측과 타 측에 구비되는 상기 렌즈의 매수는 동일하거나 상이하게 구비되는 듀얼 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈모듈과 상기 제2 렌즈모듈의 광축은 평행하게 구비되는 듀얼 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 창(window)의 광축과 상기 제1 렌즈모듈과 상기 제2 렌즈모듈의 광축은 수직하게 구비되는 듀얼 카메라 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 렌즈모듈은 선택적으로 오토포커스(AF) 액추에이터 또는 손떨림보정(OIS) 액추에이터를 구비하는 듀얼 카메라 모듈.
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