KR102611166B1 - 반사 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

반사 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102611166B1
KR102611166B1 KR1020220087054A KR20220087054A KR102611166B1 KR 102611166 B1 KR102611166 B1 KR 102611166B1 KR 1020220087054 A KR1020220087054 A KR 1020220087054A KR 20220087054 A KR20220087054 A KR 20220087054A KR 102611166 B1 KR102611166 B1 KR 102611166B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
lens barrel
module
lens
frame
Prior art date
Application number
KR1020220087054A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220103905A (ko
Inventor
권용환
박남기
이타경
이금경
이중석
신동련
윤영복
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020190092229A external-priority patent/KR102422775B1/ko
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Publication of KR20220103905A publication Critical patent/KR20220103905A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102611166B1 publication Critical patent/KR102611166B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/17—Bodies with reflectors arranged in beam forming the photographic image, e.g. for reducing dimensions of camera
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/025—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/04—Vertical adjustment of lens; Rising fronts
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/023—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system for extending or folding an optical path, e.g. delay lines
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0046—Movement of one or more optical elements for zooming
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Abstract

내부 공간을 가지는 하우징; 상기 내부 공간에 회전 가능하게 수용되는 회전홀더; 상기 회전홀더에 마련된 반사부재; 및 적어도 일부가 상기 회전홀더와 마주보게 배치되며, 댐핑소재가 마련된 댐퍼를 포함하는 반사 모듈이 제공된다.

Description

반사 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Reflective Module and Camera Module Including Same}
본 발명은 반사 모듈 및 이를 포함하는 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 증가되어 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.
또한, 자동 초점 기능(AF) 및 줌 기능(Zoom)의 구현을 위해서는 광축 방향으로 렌즈가 이동할 수 있도록 소정 길이 이상의 거리가 확보되어야 하는데, 카메라 모듈의 박형화에 따라 이러한 구조의 구현이 어렵다는 문제가 있다.
아울러, 카메라 모듈의 렌즈나 반사모듈을 구동시켜 손떨링 보정 기능(OIS), 자동 초점 기능(AF) 및 줌 기능(Zoom)을 수행하는 과정에서, 렌즈나 반사모듈이 설계 위치를 이탈하거나, 혹은 카메라 모듈의 다른 부분에 충돌할 위험이 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, 줌 렌즈와 반사모듈이 모두 최적 위치에서 이탈되지 않도록 스토퍼 또는 댐퍼를 구비하고자 한다.
또한, 줌 렌즈나 반사모듈에 가해지는 충격을 완화하거나 흡수할 수 있는 구조를 제공하고자 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에서, 내부 공간을 가지는 하우징; 상기 내부 공간에 회전 가능하게 수용되는 회전홀더; 상기 회전홀더에 마련된 반사부재; 및 적어도 일부가 상기 회전홀더와 마주보게 배치되며, 댐핑소재가 마련된 댐퍼를 포함하는 반사 모듈이 제공된다.
실시예들에서, 댐퍼는 하우징에 결합될 수 있다.
실시예들에서, 댐퍼와 회전홀더 사이에는 이격 공간이 구비될 수 있다.
실시예들에서, 댐퍼는 하우징에 고정되는 프레임; 및 프레임에서 하부로 연장되는 연장부를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 댐핑소재는 연장부에서 회전홀더를 향하는 방향으로 돌출될 수 있다.
실시예들에서, 댐핑소재는 연장부에서 서로 반대되는 두 방향으로 돌출될 수 있다.
실시예들에서, 댐퍼의 연장부는 댐핑소재가 끼움결합되는 관통구를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 하우징은 프레임과 연장부가 끼워지는 삽입홈을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 하우징의 삽입홈은 하우징의 상부 테두리를 따라 연장되며, 프레임이 삽입되는 제1 삽입홈; 및 제1 삽입홈의 단부에서 하부로 연장되며, 연장부가 삽입되는 제2 삽입홈을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 댐퍼의 연장부는 프레임의 일측 단부에서 연장되며, 댐퍼는 프레임의 타측 단부에서 연장되는 걸림부를 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 연장부와 걸림부는 각각 하우징에 끼움 결합될 수 있다.
실시예들에서, 상술한 반사 모듈 및 반사 모듈에서 출사된 광이 입사되는 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
실시예들에서, 렌즈 모듈은 댐퍼와 접촉 가능한 제1 렌즈배럴; 및 광축 방향으로 이동 가능한 제2 렌즈배럴을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 댐핑소재의 일측은 회전홀더와 접촉 가능하고, 댐핑소재의 일측과 반대되는 타측은 제1 렌즈배럴과 접촉 가능할 수 있다.
실시예들에서, 제1 렌즈배럴의 일측은 댐퍼에 지지되며, 제1 렌즈배럴의 일측과 반대되는 타측은 하우징에 지지될 수 있다.
실시예들에서, 댐퍼는 제1 렌즈배럴을 가압하는 상태를 가질 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.
나아가 본 발명은 줌 기능의 구현을 위해 복수의 렌즈군을 구비하더라도 광축 방향 정렬이 용이하게 구현될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 반사 모듈 또는 카메라 모듈은 탄성력을 가지는 댐핑소재를 포함하는 댐퍼를 포함하여, 반사 모듈 또는 카메라 모듈에 가해지는 충격을 흡수할 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 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징의 사시도이고,
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 반사모듈과 렌즈모듈이 결합된 사시도이고,
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 반사모듈과 렌즈모듈이 결합된 사시도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 구동코일과 센서가 실장된 기판이 결합된 사시도이고,
도 8a은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 회전판과 회전홀더의 분해사시도이고,
도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 회전판과 회전홀더의 분해사시도이고,
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 하우징과 회전홀더의 분해사시도이고,
도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 하우징과 회전홀더의 분해사시도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징과 렌즈배럴의 분해사시도이고,
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예 및 변형 실시예에 따른 회전홀더의 댐퍼와 줌렌즈의 스토퍼가 설치된 모습을 도시한 사시도이고,
도 12a 및 도 12b는 도 11a 및 도 11b에서 회전홀더의 댐퍼와 줌 렌즈의 스토퍼를 분해한 분해사시도이고,
도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 하우징에 구비되는 줌 렌즈 이동용 가이드홈의 다른 실시예를 도시한 사시도이고,
도 13b는 도 13a에 줌 렌즈가 설치된 형상을 도시한 참고도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 줌 렌즈 중 하나가 소정 위치에 정확하게 고정되는 구조의 일 실시예를 설명하기 위한 참고도이고,
도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 줌 렌즈 중 하나가 소정 위치에 정확하게 고정되는 구조의 다른 실시예를 설명하기 위한 참고도이고,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 또는 제2 렌즈배럴에 구비되는 마그네트와 4개의 홀센서의 위치관계를 도시한 도면이고,
도 18은 도 17에 도시된 위치관계에서 제1 또는 제2 렌즈배럴의 이동에 따른 4개의 홀센서의 센싱값을 도시한 그래프이고,
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 또는 제2 렌즈배럴에 구비되는 마그네트와 4개의 홀센서의 위치관계를 도시한 도면이고,
도 20은 도 19에 도시된 위치관계에서 제1 또는 제2 렌즈배럴의 이동에 따른 4개의 홀센서의 센싱값을 도시한 그래프이고,
도 21는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인기판과 이에 장착된 코일 및 부품을 도시한 사시도이고,
도 22은 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)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 박형화가 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, Zoom 및 OIS 기능을 구현하기 위하여는 복수의 렌즈 군을 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향 등으로 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 박형화할 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(1000)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 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)을 구비한다. 적어도 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)의 광축 방향(Z축) 이동에 따라 오토포커스(AF) 및 줌 기능(Zoom)이 구현될 수 있다. 아울러, 본 실시예에서는 적어도 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230) 중 어느 하나(1230)은 광축 방향으로 이동하지 않도록 고정된 것일 수 있으며, 고정된 렌즈배럴(1230)과 나머지 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)에 의해 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 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)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, 하우징(1010)은 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.
반사모듈(1100)은 광을 반사하는 반사부재(1110)를 구비한다. 그리고, 렌즈모듈(1200)로 입사된 광은 복수의 렌즈군(적어도 3개의 렌즈배럴(1210, 1220. 1230))을 통과한 후 이미지센서(1310)에 의해 전기신호로 변환되어 저장된다.
하우징(1010)은 내부공간에 반사모듈(1100) 및 렌즈모듈(1200)을 구비한다. 그리고, 하우징(1010)의 내부공간의 전방측에는 반사모듈(1100)이 구비되고 후방측에는 렌즈모듈(1200)이 구비될 수 있다. 그리고, 렌즈모듈(1200)이 구비되는 공간은 돌출벽(1009)에 의해 상호 구분될 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 제3 렌즈배럴(1230) 사이에 약간의 공간이 남게 된다.
이에, 본 실시예에서는 회전홀더(1120)를 지지하면서 하우징(1010)의 상부에 끼워지는 댐퍼(1050)를 구비할 수 있다(물론, 댐퍼(1050)가 없더라도 풀링마그네트(1151)와 풀링요크(1153)에 의한 인력에 의해 고정 가능하다).
댐퍼(1050)는 하우징(1010)의 상부에 끼워지는 프레임(1051)과 프레임(1051)에서 광축 방향 하부로 연장되는 걸림부(1055)와 연장부(1052)를 포함한다. 그리고, 연장부(1052)에는 광축 방향을 따라 회전홀더(1120) 방향으로 돌출되게 댐핑소재(1053)가 구비될 수 있다. 댐핑소재(1053)는 연장부(1052)에 구비되는 관통구에 끼움되게 구비될 수 있고, 댐핑소재(1053)는 우레탄, 실리콘, 에폭시, 폴리 재질 등 탄성이 있는 재질이면 어떤 재질이든 사용이 가능하다.
걸림부(1055)는 하우징(1010)의 외부에 끼워지듯이 걸림된다. 그리고, 하우징에는 프레임(1051)과 연장부(1052)가 끼움되는 삽입홈(1019)이 구비된다. 삽입홈(1019)은 하우징(1010)의 상부 테두리 내측을 따라 구비되는 제1 삽입홈(1019a)과, 제1 삽입홈(1019a)의 타측 단부에서 광축 방향에 수직하게 하부로 연장되는 제2 삽입홈(1019b)과, 제1 삽입홈(1019a)의 일측 단부에서 하우징(1010)의 외부를 따라 구비되는 제3 삽입홈(1019c)을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 삽입홈(1019a)에 프레임(1051)이 끼워지고, 프레임(1051)의 일측 단부에 구비되는 걸림부(1055)는 하우징(1010)의 외부에 끼워지고, 프레임(1051)의 타측 단부에 구비되는 연장부(1052)는 제2 삽입홈(1019b)에 끼워질 수 있으므로, 프레임(1051)은 광축 방향으로 움직이지 않도록 단단히 고정될 수 있다. 아울러, 프레임(1051)과 하우징(1010)의 사이에는 접착제가 도포되어 추가로 본딩 결합될 수 있다.
한편, 댐핑소재(1053)는 연장부(1052)에 구비되는 관통구에 끼움되게 구비될 수 있으며(물론, 댐핑소재(1053)는 연장부(1052)의 일면 또는 양면에 접착제를 이용한 본딩으로 부착될 수 있다), 댐핑소재(1053)는 연장부(1052)의 양면으로 돌출되게 구비될 수 있다. 그리고, 댐핑소재(1053)는 회전홀더(1120)의 충격을 흡수하는 댐퍼 또는 이동 거리를 제한하는 스토퍼 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라, 제3 렌즈배럴(1230)이 고정되는 실시예(도 6b)에서 제3 렌즈배럴(1230)을 광축 방향 일측에서 지지하는 역할을 할 수 있다.
댐퍼(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 댐퍼 또는 스토퍼 역할을 할 수 있다. 물론, 회전홀더(1120)의 회전이 원활하도록 댐퍼(1050)와 회전홀더(1120)의 사이에는 공간이 구비될 수 있다. 또는, 댐퍼(1050)가 회전홀더(1120)에 접촉하더라도, 탄성재질의 댐핑소재(1053)를 구비하여 회전홀더(1120)가 댐퍼(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), 제2 렌즈배럴(1220) 및 제3 렌즈배럴(1230)을 포함 - 의 구동을 위한 복수의 코일(1241b, 1243b, 1245b)을 포함한다.
그리고, 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b, 1241b, 1243b, 1245b)은 메인기판(1070)에 실장된 상태로 하우징(1010)에 구비되므로, 하우징(1010)에는 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b, 1241b, 1243b, 1245b)이 하우징(1010)의 내부공간으로 노출되도록 복수의 관통홀(1010a, 1010b, 1010c, 1010d, 1010e, 1010f, 1010g)이 구비될 수 있다.
여기서, 복수의 코일(1141b, 1143b, 1145b, 1241b, 1243b, 1245b)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.
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, 도 8b 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제1 볼베어링(1131a)과 제2 볼베어링(1133a)은 회전판(1130)의 양면에 각각 고정 구비될 수 있다.
다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 볼베어링(1131a)과 제2 볼베어링(1133a)은 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120) 중 적어도 어느 하나에 고정 구비되는 구조일 수 있다. 가령, 제1 볼베어링(1131a)은 하우징(1010) 또는 회전판(1130)에 고정 구비되고, 제2 볼베어링(1133a)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.
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, 도면에서는 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 회전하면서 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 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)의 광축 방향(Z축) 이동에 의해 오토포커스(AF) 또는 줌(Zoom) 기능이 구현될 수 있다.
*도 6a에 도시된 실시예를 참고하면, 가령, 뒤쪽의 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)은 줌 기능을 담당하고, 그 앞쪽의 1개의 렌즈배럴(1230)은 오토포커스 기능을 담당할 수 있다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며, 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)이 다양한 조합에 의해 줌 기능과 오토포커스 기능을 나누어 또는 중복하여 담당할 수 있다.
물론, 이외에도 다양한 변형 제어가 가능하다. 가령, 도 6b에 도시된 실시예를 참고하면, 뒤쪽의 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)이 각각 나누어 또는 중복하여 줌 기능 또는 오토포커스 기능을 담당 - 예를 들어, 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)이 조합하여 줌 기능을 담당하고, 가장 뒤쪽의 렌즈배럴(1210)은 추가로 오토포커스 기능을 담당 - 하고, 그 앞쪽의 1개의 렌즈배럴(1230)은 하우징(1010)에 고정된 상태를 유지할 수 있다. 나아가, 도시는 생략하지만, 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230) 중 어느 하나는 하우징(1010)에 고정된 상태를 유지하고, 나머지 2개의 렌즈배럴이 각각 나누어 또는 중복하여 줌 기능 또는 오토포커스 기능을 담당할 수 있다. 이 경우, 하우징(1010)에 고정되는 렌즈배럴(가령, 1230)은 구동용 마그네트 또는 이에 대향하는 코일과 하우징(1010)과의 사이에 개재되는 볼 베어링 등이 베어링이 아닌 다른 용도로 활용되거나 불필요할 수 있다.
아울러, 본 실시예와 관련한 도면에서는 앞쪽의 1개의 렌즈배럴(1230)과 뒤쪽의 2개의 렌즈배럴(1210, 1220)이 구비되는 공간이 돌출벽(1009)에 의해 구획된 형상이나, 이에 한정하지 않으며 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)은 모두 같은 공간에 구비되거나 또는 구획된 다른 공간에 구비될 수 있다.
렌즈모듈(1200)에 구비되는 복수의 적층 렌즈군은 각각 적어도 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)에 나뉘어 구비될 수 있다. 그리고, 복수의 적층 렌즈군은 적어도 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)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 3개의 렌즈배럴 - 제1 렌즈배럴(1210), 제2 렌즈배럴(1220) 및 제3 렌즈배럴(1230) - 을 구비한다. 그리고, 3개의 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)을 하우징(1010)에 대해 광축(Z축) 방향으로 이동시키는 제2 구동부(1240)를 포함한다.
제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)은 오토포커스(AF) 또는 줌(zoom) 기능의 구현을 위해 대략 광축(Z축) 방향으로 이동되도록 구성된다.
이에, 제2 구동부(1240)는 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)이 광축(Z축) 방향으로 각각 이동 가능하도록 구동력을 발생시킨다. 즉, 제2 구동부(1240)는 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)을 각각 광축(Z축) 방향으로 개별 이동하여 오토포커스(AF) 또는 줌(zoom) 기능이 구현되게 한다.
제1 내지 제3 렌즈모듈(1210, 1220, 1230)은 하우징(1010)의 바닥면에 지지되게 구비될 수 있다. 가령, 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230) 모두 하우징(1010)의 바닥면에 볼 베어링을 매개로 개별 지지될 수 있다. 이하에서는, 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)이 하우징(1010)의 바닥면에 각각 볼 베어링을 매개로 지지되는 실시예를 중심으로 설명한다.
일 예로, 제2 구동부(1240)는 복수의 마그네트(1241a, 1243a, 1245a) 및 복수의 마그네트(1241a, 1243a, 1245a)와 마주보도록 배치되는 복수의 코일(1241b, 1243b, 1245b)을 포함한다.
복수의 코일(1241b, 1243b, 1245b)에 전원을 인가하면, 복수의 마그네트(1241a, 1243a, 1245a)와 복수의 코일(1241b, 1243b, 1245b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 복수의 마그네트(1241a, 1243a, 1245a)가 나뉘어서 장착된 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)을 각각 광축(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다.
복수의 마그네트(1241a, 1243a, 1245a)는 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)에 나뉘어 장착된다. 일 예로, 제1 마그네트(1241a)는 제1 렌즈배럴(1210)의 측면에, 제2 마그네트(1243a)는 제2 렌즈배럴(1220)의 측면에, 제3 마그네트(1245a)는 제3 렌즈배럴(1210)의 측면에 장착될 수 있다.
복수의 코일(1241b, 1243b, 1245b)은 복수의 마그네트(1241a, 1243a, 1245a)와 각각 대향하도록 하우징(1010)에 장착된다. 여기서, 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)에 구비되는 복수의 마그네트(1241a, 1243a, 1245a)는 각각 양쪽 측면으로 나뉘어서 구비되므로, 복수의 코일(1241b, 1243b, 1245b)도 각각 대향하도록 하우징(1010)의 양쪽 측벽에 나뉘어 구비될 수 있다.
일 예로, 복수의 코일(1241b, 1243b, 1245b)은 메인기판(1070)에 실장된 상태로, 메인기판(1070)이 하우징(1010)에 장착될 수 있다.
본 실시예에서는 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)를 이동시킬 때, 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다. 따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(1241c, 1243c, 1245c)가 필요하다. 위치 센서(1241c, 1243c, 1245c)는 홀 센서일 수 있다.
위치 센서(1241c, 1243c, 1245c)는 코일(1241b, 1243b, 1245b)의 내측 또는 외측에 배치되며, 코일(1241b, 1243b, 1245b)이 장착되는 메인기판(1070)에 위치 센서(1241c, 1243c, 1245c)가 장착될 수 있다.
한편, 도면의 도시에서 제1 렌즈배럴(1210)과 제2 렌즈배럴(1220)은 한 쌍의 코일과 마그네트에 의해 구동되게 도시되며, 이 경우 어느 일 측에 코일과 마그네트가 구비될 수 있다. 이때에는 구동력 강화를 위해 코일과 마그네트의 크기를 다소 크게 할 수 있으며, 이러한 경우라면 위치 센싱을 정확하게 하기 위해 복수의 위치센서(1241c, 1243c)가 구비될 수 있다. 도면의 도시에서 제1 렌즈배럴(1210)과 제2 렌즈배럴(1220)을 구동하는 코일(1241b, 1243b)의 내부에는 각각 3개의 위치센서(1241c, 1243c)가 구비된 것을 예시로 제시한다. 이는 제1 렌즈배럴(1210)과 제2 렌즈배럴(1220)이 줌 구현을 위해 광축 방향으로 상당한 거리를 이동하게 되므로 정확한 위치를 센싱하기 위해 충분한 개수의 홀센서를 구비하도록 한 것이다.
제1 렌즈배럴(1210)은 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 하우징(1010)에 구비된다. 일 예로, 제1 렌즈배럴(1210)과 하우징(1010)의 바닥면 사이에는 복수의 제3 볼베어링(1215)이 배치된다.
복수의 제3 볼베어링(1215)은 오토포커스(AF) 또는 줌(Zoom) 기능의 구현 과정에서 제1 렌즈배럴(1210)의 이동을 가이드하는 베어링의 역할을 한다.
복수의 제3 볼베어링(1215)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 마주보는 하우징(1010)의 바닥면에는 각각 제3 볼베어링(1215)을 수용하는 복수의 가이드홈(1214, 1013)이 형성되며, 이들 중 일부는 광축(Z축) 방향으로 길게 구비될 수 있다.
복수의 제3 볼베어링(1215)은 가이드홈(1014, 1013)에 수용되어 제1 렌즈배럴(1210)과 하우징(1010) 사이에 끼워진다.
복수의 가이드홈(1214, 1013) 중 일부 또는 전부는 광축(Z축) 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 가이드홈(1214, 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 바닥을 향해 가압된다. 이를 위하여, 하우징(1010)의 바닥면에는 제1 렌즈배럴(1210)의 하부면에 장착된 풀링마그네트(1216)와 마주보도록 풀링요크(1016)가 장착될 수 있다. 풀링요크(1016)는 자성체일 수 있다. 물론, 하우징(1010)의 바닥면에 풀링마그네트가 장착되고, 제1 렌즈배럴(1210)의 하부면에 풀링요크가 장착될 수도 있다.
한편, 제1 렌즈배럴(1210)을 구동하는 코일(1241b)은 하우징(1010)의 양쪽 측면 중 일측면에 구비되며, 이 경우 제1 렌즈배럴(1210)에는 전자기력이 일측면 쪽에 작용하게 되므로 제1 렌즈배럴(1210)의 구동의 용이를 위해 풀링마그네트(1216)와 풀링요크(1016)는 하우징(1010)의 중심에서 일측면, 즉, 구동 코일(1241b)이 위치하는 쪽으로 치우치게 구비될 수 있다. 그리고, 제1 렌즈배럴(1210)은 구동력의 향상을 위해 마그네트(1241a)의 사이즈를 키우고자 마그네트가 장착되는 부분이 광축 방향으로 제2 렌즈배럴(1220)의 측면까지 연장되는 연장부(1219)를 구비할 수 있다. 나아가, 제2 렌즈배럴(1220)도 구동력의 향상을 위해 마그네트(1243a)의 사이즈를 키우고자 마그네트가 장착되는 부분이 광축 방향으로 제1 렌즈배럴(1210)의 측면까지 연장되는 연장부(1229)를 구비할 수 있다.
또한, 반대로 제2 렌즈배럴(1220)을 구동하는 코일(1243b)은 하우징(1010)의 양쪽 측면 중 일측면의 반대쪽인 타측면에 구비되며, 이 경우 제2 렌즈배럴(1220)에는 전자기력이 타측면 쪽에 작용하게 되므로 제2 렌즈배럴(1220)의 구동의 용이를 위해 풀링마그네트(1226)와 풀링요크(1017)는 하우징(1010)의 중심에서 타측면 쪽으로 치우치게 구비될 수 있다.
나아가 제3 렌즈배럴(1230)을 구동하는 코일(1245b)도 하우징(1010)의 양측면 또는 일측면에 구비될 수 있으며, 일측면에만 구비되는 경우에는 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)과 동일하게 제3 렌즈배럴(1230)의 구동의 용이를 위해 풀링마그네트(1236)와 풀링요크(1017)는 하우징(1010)의 중심에서 일측면 쪽으로 치우치게 구비될 수 있다. 다만, 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)을 구동하는 코일이 일측면 및 타측면 중 어느 한측면에만 구비되는 경우이고, 코일이 양쪽 측면에 모두 구비되는 경우에는 대략 중앙부분에 풀링마그네트와 풀링요크가 구비될 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 바닥면 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)이 서로 마주보는 바닥면에는 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)의 바닥면을 향해 가압된다.
이를 위하여, 하우징(1010)의 바닥면에는 제2 렌즈배럴(1220)에 장착된 풀링마그네트(1226)와 마주보도록 풀링요크(1017)가 장착될 수 있다. 풀링요크(1016)는 자성체일 수 있다. 물론, 하우징(1010)의 바닥면에 풀링마그네트가 장착되고, 제2 렌즈배럴(1220)의 하부면에 풀링요크가 장착될 수도 있다.
제3 렌즈배럴(1230)은 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 하우징(1010)에 구비된다. 일 예로, 제3 렌즈배럴(1230)은 제2 렌즈배럴(1220)의 전방에 제2 렌즈배럴(1220)과 광축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)의 바닥면 사이에는 복수의 제5 볼베어링(1235)이 구비되고, 제3 렌즈배럴(1230)은 제5 볼베어링(1235)에 의해 하우징(1010)에 대해 미끄럼 또는 구름이동 할 수 있다.
복수의 제5 볼베어링(1235)은 제3 렌즈배럴(1230)이 광축(Z축) 방향으로 이동하도록 구동력이 발생한 경우에 제3 렌즈배럴(1230)의 광축(Z축) 방향 구름운동 또는 미끄럼 운동을 보조하도록 구성된다.
제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)이 서로 마주보는 바닥면에는 각각 제5 볼베어링(1235)을 수용하는 복수의 가이드홈(1234, 1018)이 형성되며, 이들 중 일부는 광축(Z축) 방향으로 길게 구비될 수 있다.
복수의 제5 볼베어링(1235)은 가이드홈(1234, 1018)에 수용되어 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010) 사이에 끼워진다.
복수의 가이드홈(1234, 1015) 각각은 광축(Z축) 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 가이드홈(1234, 1015)의 단면은 둥근형상, 다각형상 등 다양한 형상일 수 있다.
여기서, 복수의 제5 볼베어링(1235)이 제3 렌즈배럴(1230) 및 하우징(1010)과 접촉 상태를 유지할 수 있도록 제3 렌즈배럴(1230)은 하우징(1010)의 바닥면을 향해 가압된다.
이를 위하여, 하우징(1010)의 바닥면에는 제3 렌즈배럴(1230)에 장착된 풀링마그네트(1236)와 마주보도록 풀링요크(1018)가 장착될 수 있다. 풀링요크(1018)는 자성체일 수 있다. 물론, 하우징(1010)의 바닥면에 풀링마그네트가 장착되고, 제3 렌즈배럴(1230)의 하부면에 풀링요크가 장착될 수도 있다.
한편, 하우징(1010)에 구비되어 제3 내지 제5 볼베어링(1215, 1225, 1235)의 이동을 가이드하는 가이드홈(1013, 1014, 1015)은 각각 광축 방향으로 연장된 긴 홈 형상이거나, 적어도 이중 2개가 상호 연결된 가이드홈일 수 있다. 3개의 가이드홈(1013, 1014, 1015) 중 적어도 2개가 상호 하나로 연결된 형상인 경우에는 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)이 광축 방향으로 용이하게 정렬될 수 있다.
도면의 도시에서는 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)의 이동 경로에 구비되는 가이드홈(1013, 1014)이 상호 하나로 연결된 가이드홈으로 구비되고, 제3 렌즈배럴(1230)은 별개로 구비되는 실시예로 제시된다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며 가이드홈은 제2 및 제3 렌즈배럴(1210, 1220)의 이동에 사용되는 가이드홈(1014, 1015) 만이 상호 하나로 연결되거나 모든 가이드홈(1013, 1014, 1015)이 전체적으로 연결된 형상으로 구비될 수도 있다.
아울러, 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)의 가이드홈(1214, 1224, 1234) 중 적어도 일부에는 광축 방향 양쪽에 하우징(1010)의 바닥을 향해 돌출되어 볼 베어링(1215, 1225, 1235)의 이탈을 방지하는 이탈방지돌기(1213, 1223, 1233)를 구비할 수 있다. 이탈방지돌기(1213, 1223, 1233)는 하우징(1010)에 구비되는 가이드홈(1013, 1014, 1015)의 형상에 상응하게 구비될 수 있으며, 다만, 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)이 광축 방향으로 이동하는 경우 이탈방지돌기(1213, 1223, 1233)는 가이드홈(1013, 1014, 1015)의 바닥에 접촉하지 않도록 이격 공간을 갖도록 구비될 수 있다.
물론 이탈방지돌기는 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)에 구비되는 것에 한정하는 것이 아니며, 동일한 원리로 하우징(1010)에 구비될 수도 있다.
나아가, 도 13a를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징(1010)은 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)이 각각 다른 가이드홈(1013a, 1013b, 1014a, 1014b)에 의해 이동되도록 할 수 있다. 다시 말해, 하우징(1010)은 각각 별개로 구비되는 총 4개의 제1 가이드홈(1013a, 1013b)과 제2 가이드홈(1014a, 1014b)을 구비하고, 제1 렌즈배럴(1210)은 제1 가이드홈(1013a, 1013b)에 삽입되는 제3 볼베어링(1215)에 지지되고, 제2 렌즈배럴(1220)은 제2 가이드홈(1014a, 1014b)에 삽입되는 제4 볼베어링(1225)에 지지되어 이동할 수 있다.
이 경우, 제1 렌즈배럴(1210)과 제2 렌즈배럴(1220)은 광축 방향에 수직한 방향으로 다소 엇갈리게 배치되므로, 각각의 연장부(1219, 1229)가 간섭 없이 광축 방향으로 충분히 이동할 수 있어 줌 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)은 광축 방향으로 순차적으로 구비되며, 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 각각 일측 또는 타측에 코일(1241b, 1243b) 및 마그네트(1241a, 1243a)가 구비된다. 그리고, 제3 렌즈배럴(1230)도 도시된 바와 같이 일측에 코일(1245b) 및 마그네트(1245a)가 구비될 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 렌즈배럴(1210, 1220, 1230)에 구비되는 마그네트(1241a, 1243a, 1245a)는 상호간의 전자기적 영향력을 최소화하고자 일측과 타측에 반갈아 가며 지그재그로 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 돌출벽(1009)에 의해 구획된 하나의 공간 내에서 줌 또는 오토 포커스 구현을 위해 광축 방향으로 이동하게 되므로 상호 접촉할 수 있으며, 이 경우, 파손되거나 과도한 스트로크에 의해 광축 방향 위치를 정확하게 제어할 수 없을 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)의 이동을 각각 제어하도록 스토퍼(1060)를 구비할 수 있다. 스토퍼(1060)는, 제1 렌즈배럴(1210)의 이동거리를 제한하는 제1 스토퍼(1061)와, 제2 렌즈배럴(1220)의 이동거리를 제한하는 제2 스토퍼(1062)를 포함하며, 제1 스토퍼(1061)와 제2 스토퍼(1062)는 각각 별개로 구비되거나(도 11b 및 도 12b 참고), 상호 연결된 구조(도 11a 및 도 12a 참고)일 수 있다.
스토퍼(1060)는, 제1 스토퍼(1061)와 제2 스토퍼(1062)를 포함한다. 그리고, 이하 설명하는 제1 프레임(1061a)과 제2 프레임(1062a)이 상호 연결된 일체형(도 11a 및 도 12a 참고)이거나 별도로 구비된 분리형(도 11b 및 도 12b 참고)일 수 있다.
먼저, 도 11a 및 도 12a를 참고하여 제1 프레임(1061a)과 제2 프레임(1062a)이 상호 연결된 일체형인 경우를 설명한다.
제1 프레임과 제2 프레임이 일체로 구비되는 경우에는, 제1 프레임(1061a)과 제2 프레임(1062a)에는 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)과 대향하는 부분에 댐핑소재(1061d, 1062d)를 구비하여 제1 및 제2 렌즈배럴(1210, 1220)이 상부로 이동하는 것에 대한 충격을 흡수할 수 있다.
제1 스토퍼(1061)는 제1 프레임(1061a)과 제1 프레임(1061a)에서 광축 방향에 수직하는 방향으로 연장되는 제1 연장부(1061b)와 제1 연장부(1061b)에 구비되는 제1 댐핑소재(1061c)를 포함한다.
그리고, 제1 댐핑소재(1061c)는 제1 연장부(1061b)에 구비되는 구멍에 끼워져 제1 연장부(1061b)의 양쪽 면에서 돌출되게 구비되거나, 제1 연장부(1061b)의 양쪽 면에 접착제를 이용한 본딩으로 고정 구비될 수 있다.
또한, 제1 프레임(1061a)은 제1 렌즈배럴(1210)에서 제1 연장부(1219)가 구비되는 일측의 상부를 덮도록 하우징(1010)의 측벽과 타측 단부의 벽 상부에 거치되고, 제1 연장부(1061b)와 제1 댐핑소재(1061c)는 제1 렌즈배럴(1210)의 일측과 돌출벽(1009)의 사이에 끼워진다.
즉, 하우징에는 제1 프레임(1061a)과 제1 연장부(1061b)가 끼움되는 삽입홈(1011)이 구비된다. 삽입홈(1011)은 하우징(1010)의 상부 테두리 내측을 따라 구비되는 제1 삽입홈(1011a)과 제1 삽입홈(1011a)의 일측 단부에서 광축 방향에 수직하게 하부로 연장되는 제2 삽입홈(1011b)을 포함한다.
그리고, 제1 프레임(1061a)은 제1 삽입홈(1011a)에 거치되고, 제1 연장부(1061b)는 제2 삽입홈(1011b)에 끼움된다. 물론, 제1 프레임(1061a)은 하우징(1010)에 접착제를 이용한 본딩으로 추가 고정될 수 있다.
한편, 제1 연장부(1061b)와 제1 댐핑소재(1061c)는 제2 렌즈배럴(1220)의 연장부(1229)의 상부에서 하부로 연장되므로, 공간 확보를 위해 제2 렌즈배럴(1220)의 연장부(1229)의 상측에는 제1 연장부(1061b)와 제1 댐핑소재(1061c)가 연장되도록 확보된 공간인 제2 공간부(1221)가 구비될 수 있다.
이에 따라 제1 렌즈배럴(1210)은 하우징(1010)의 타측 단부와 돌출벽(1009)의 앞쪽에 끼워지는 제1 댐핑소재(1061c)의 사이에서만 움직이도록 제어될 수 있다.
제2 스토퍼(1062)는 제2 프레임(1062a)과 제2 프레임(1062a)에서 광축 방향에 수직하는 방향으로 연장되는 제2 연장부(1062b)와 제2 연장부(1062b)에 구비되는 제2 댐핑소재(1062c)를 포함한다.
그리고, 제2 댐핑소재(1062c)는 제2 연장부(1062b)에 구비되는 구멍에 끼워져 제2 연장부(1062b)의 양쪽 면에서 돌출되게 구비되거나, 제2 연장부(1062b)의 양쪽 면에 접착제를 이용한 본딩으로 고정 구비될 수 있다.
또한, 제2 프레임(1062a)은 제2 렌즈배럴(1220)에서 제2 연장부(1229)가 구비되는 일측의 상부를 덮도록 하우징(1010)과 돌출벽(1009)의 상부에 거치되고, 제2 연장부(1062b)와 제2 댐핑소재(1062c)는 제2 렌즈배럴(1220)의 타측과 하우징(1010)의 타측 내벽의 사이에 끼워진다.
즉, 하우징에는 제2 프레임(1062a)과 제2 연장부(1062b)가 끼움되는 삽입홈(1012)이 구비된다. 삽입홈(1012)은 하우징(1010)의 상부 테두리 내측을 따라 구비되는 제1 삽입홈(1012a)과 제1 삽입홈(1012a)의 일측 단부에서 광축 방향에 수직하게 하부로 연장되는 제2 삽입홈(1012b)을 포함한다.
그리고, 제2 프레임(1062a)은 제2 삽입홈(1012a)에 거치되고, 제2 연장부(1062b)는 제2 삽입홈(1012b)에 끼움된다. 물론, 제2 프레임(1062a)은 하우징(1010)에 접착제를 이용한 본딩으로 추가 고정될 수 있다.
한편, 제2 연장부(1062b)와 제2 댐핑소재(1062c)는 제1 렌즈배럴(1210)의 연장부(1219)의 상부에서 하부로 연장되므로, 공간 확보를 위해 제1 렌즈배럴(1210)의 연장부(1219)의 상측에는 제2 연장부(1062b)와 제2 댐핑소재(1062c)가 연장되도록 확보된 공간인 제1 공간부(1211)가 구비될 수 있다.
이에 따라 제2 렌즈배럴(1220)은 돌출벽(1009)과 하우징(1010)의 타측 단부의 앞쪽에 끼워지는 제2 댐핑소재(1062c)의 사이에서만 움직이도록 제어될 수 있다.
다음으로, 도 11b 및 도 12b를 참고하여 제1 프레임(1061a)과 제2 프레임(1062a)이 상호 별개로 구비되는 분리형인 경우를 설명한다.
제1 프레임과 제2 프레임이 분리되어 구비되는 경우에, 제1 스토퍼(1061)는 제1 프레임(1061a)과 제1 프레임(1061a)에서 광축 방향에 수직하는 방향으로 연장되는 제1 연장부(1061b)와 제1 연장부(1061b)에 구비되는 제1 댐핑소재(1061c)를 포함한다. 그리고, 제1 스토퍼(1061)의 하우징(1010)에의 결합력 향상을 위해, 제1 프레임(1061a)에서 하우징(1010)의 측벽을 덮도록 측벽의 외면까지 연장되는 제1 측벽거치부(1061e)와, 제1 프레임(1061a)에서 하우징(1010)에서 내부공간으로 돌출되는 돌출벽(1009)에 거치되도록 연장되는 제1 돌출벽거치부(1061f)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 댐핑소재(1061c)는 제1 연장부(1061b)에 구비되는 구멍에 끼워져 제1 연장부(1061b)의 양쪽 면에서 돌출되게 구비되거나, 제1 연장부(1061b)의 양쪽 면에 접착제를 이용한 본딩으로 고정 구비될 수 있다.
또한, 제1 프레임(1061a)은 제2 렌즈배럴(1220)에서 공간부(1221)가 구비되는 일측의 상부를 덮도록 하우징(1010)의 측벽과 돌출벽(1009)의 상부에 거치되고, 제1 연장부(1061b)와 제1 댐핑소재(1061c)는 제1 렌즈배럴(1210)의 일측과 돌출벽(1009)의 사이에 끼워진다. 그리고, 제1 프레임(1061a)에서 연장되는 제1 측벽거치부(1061e)는 하우징(1010)의 측벽에 거치되고, 제1 프레임(1061a)에서 돌출벽(1009)을 향해 연장되는 제1 돌출벽거치부(1061f)는 돌출벽(1009)에 거치되어 결합력을 향상시킬 수 있다..
하우징에는 제1 프레임(1061a), 제1 측벽거치부(1061e) 및 제1 돌출벽거치부(1061f)가 끼움되도록 삽입홈(1011)이 구비된다. 삽입홈(1011)은 하우징(1010)의 상부 테두리, 더욱 상세히는 테두리의 내측을 따라 구비되는 제1 삽입홈(1011a)과, 제1 삽입홈(1011a)에서 하우징(1010)의 측벽 외면을 따라 광축 방향에 수직하게 하부로 연장되는 제2 삽입홈(1011b)과, 제1 삽입홈(1011a)에서 하우징(1010)에서 내부공간으로 돌출된 돌출벽(1009)을 따라 광축 방향에 수직하게 하부로 연장되는 제3 삽입홈(1011c)을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 프레임(1061a)은 제1 삽입홈(1011a)에 거치되고, 제1 연장부(1061b)는 제2 삽입홈(1011b)에 끼움되며, 제2 연장부(1061c)는 제3 삽입홈(1011c)에 끼움될 수 있다. 물론, 제1 프레임(1061a), 제1 측벽거치부(1061e), 제1 돌출벽거치부(1061f)는 하우징(1010)에 접착제를 이용한 본딩으로 추가 고정될 수 있다.
한편, 제1 연장부(1061b)와 제1 댐핑소재(1061c)는 제2 렌즈배럴(1220)의 연장부(1229)의 상부에서 하부로 연장되므로, 제2 렌즈배럴(1220)에는 공간 확보를 위해 제1 연장부(1061b)와 제1 댐핑소재(1061c)가 위치하도록 확보된 공간인 제2 공간부(1211)가 구비될 수 있다.
이에 따라 제1 렌즈배럴(1210)은 하우징(1010)의 타측 단부와 돌출벽(1009)의 앞쪽에 끼워지는 제1 댐핑소재(1061c)의 사이에서만 움직이도록 제어될 수 있다.
제2 스토퍼(1062)는 제2 프레임(1062a)과 제2 프레임(1062a)에서 광축 방향에 수직하는 방향으로 연장되는 제2 연장부(1062b)와 제2 연장부(1062b)에 구비되는 제2 댐핑소재(1062c)를 포함한다. 그리고, 제2 스토퍼(1062)의 하우징(1010)에의 결합력 향상을 위해, 제2 프레임(1062a)에서 하우징(1010)의 측벽을 덮도록 측벽의 외면까지 연장되는 제2 측벽거치부(1062e)와, 제2 프레임(1062a)에서 하우징(1010)에서 뒷벽에 거치되도록 연장되는 제2 뒷벽거치부(1062f)를 포함할 수 있다. 여기서, 뒷벽은 하우징(1010)에서 광축 방향으로 이미지센서가 결합되는 방향을 마감하는 벽을 의미할 수 있다.
그리고, 제2 댐핑소재(1062c)는 제2 연장부(1062b)에 구비되는 구멍에 끼워져 제2 연장부(1062b)의 양쪽 면에서 돌출되게 구비되거나, 제2 연장부(1062b)의 양쪽 면에 접착제를 이용한 본딩으로 고정 구비될 수 있다.
또한, 제2 프레임(1062a)은 제1 렌즈배럴(1210)에서 공간부(1211)가 구비되는 일측의 상부를 덮도록 하우징(1010)의 측벽과 뒷벽의 상부에 거치되고, 제2 연장부(1062b)와 제2 댐핑소재(1062c)는 제2 렌즈배럴(1220)의 일측과 뒷벽의 사이에 끼워진다. 그리고, 제2 프레임(1062a)에서 연장되는 제2 측벽거치부(1062e)는 하우징(1010)의 측벽에 거치되고, 제2 프레임(1062a)에서 광축 방향으로 연장되는 제2 뒷벽거치부(1062f)는 뒷벽에 거치되어 결합력을 향상시킬 수 있다..
하우징에는 제2 프레임(1062a), 제2 측벽거치부(1062e) 및 제2 뒷벽거치부(1062f)가 끼움되도록 삽입홈(1012)이 구비된다. 삽입홈(1012)은 하우징(1010)의 상부 테두리, 더욱 상세히는 테두리의 내측을 따라 구비되는 제1 삽입홈(1012a)과, 제1 삽입홈(1012a)에서 하우징(1010)의 측벽 외면을 따라 광축 방향에 수직하게 하부로 연장되는 제2 삽입홈(1012b)과, 제1 삽입홈(1012a)에서 하우징(1010)의 뒷벽 외면을 따라 광축 방향에 수직하게 하부로 연장되는 제3 삽입홈(1012c)을 포함할 수 있다.
그리고, 제2 프레임(1062a)은 제1 삽입홈(1012a)에 거치되고, 제1 연장부(1062b)는 제2 삽입홈(1012b)에 끼움되며, 제2 연장부(1062c)는 제3 삽입홈(1012c)에 끼움될 수 있다. 물론, 제2 프레임(1062a), 제2 측벽거치부(1062e), 제2 뒷벽거치부(1062f)는 하우징(1010)에 접착제를 이용한 본딩으로 추가 고정될 수 있다.
한편, 제2 연장부(1062b)와 제2 댐핑소재(1062c)는 제1 렌즈배럴(1210)의 일측에서 상부에서 하부로 연장되므로, 공간 확보를 위해 제1 렌즈배럴(1210)의 에는 제2 연장부(1062b)와 제2 댐핑소재(1062c)가 연장되도록 확보된 공간인 제2 공간부(1211)가 구비될 수 있다.
이에 따라 제2 렌즈배럴(1220)은 하우징(1010)에서 내부공간으로 돌출된 돌출벽(1009)과 뒷벽 앞쪽에 끼워지는 제2 댐핑소재(1062c)의 사이에서만 움직이도록 제어될 수 있다.
도 14를 참고하면, 본 실시예에 따른 제3 렌즈배럴(1230)이 하우징(1010)에 고정되는 위치가 안내되는 메커니즘이 개시된다.
즉, 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징(1010)에는 회전홀더(1100)의 댐핑을 위한 댐퍼(1050)가 구비되고, 댐퍼(1050)에는 광축 방향 양쪽으로 돌출되게 연장부(1052)에 구비되는 댐핑소재(1053)가 구비된다. 그리고, 하우징(1010)에는 내부공간으로 돌출되어 제1 및 제2 렌즈배럴이 구비되는 공간과 제3 렌즈배럴이 구비되는 공간을 구획하는 돌출벽(1009)을 구비한다.
이에, 제3 렌즈배럴(1230)은 돌출벽(1009)을 조립 기준면으로 하고 일측이 댐핑소재(1053)에 지지되도록 하우징(1010)에 끼움될 수 있다. 댐핑소재(1053)는 탄성력을 구비하므로 다소 압입하는 느낌으로 제3 렌즈배럴(1230)을 댐핑소재(1053)와 돌출벽(1009)의 사이에 끼울 수 있다. 또는, 제3 렌즈배럴(1230)을 먼저 하우징에 끼운 후에 댐퍼(1050)의 댐핑소재(1053)가 제3 렌즈배럴(1230)을 가압하도록 끼울 수 있다. 그리고, 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)의 측벽 또는 바닥 사이에는 접착제를 주입하여 이들이 상호 본딩되게 할 수 있다.
도 15 및 도 16을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 줌 렌즈 중 하나가 소정 위치에 정확하게 고정되는 메커니즘의 다른 실시예가 개시된다.
본 실시예에서 제3 렌즈배럴(1230)은 하우징(1010)에 고정되므로 이를 이동하는데 필요한 베어링은 원칙적으로는 불필요할 수 있다. 그런데, 본 실시예에서는 볼부재를 이용하여 제3 렌즈배럴(1230)이 하우징(1010)의 소정 위치에 정확하게 배치되는 메커니즘을 개시한다. 물론, 제3 렌즈배럴(1230)이 하우징(1010)에 배치된 후에는 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)의 측벽 또는 바닥 사이에 접착제를 주입하여 이들이 상호 본딩되게 할 수 있다.
먼저 도 15를 참고하면, 제3 렌즈배럴(1230)은 하우징(1010)의 바닥과의 사이에 적어도 3개의 볼부재(1235)를 개재한 상태로 거치될 수 있다. 물론, 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)이 상호 대향하는 부분에는 볼부재가 삽입되는 가이드홈(1234, 1015)이 구비되며, 이들 가이드홈은 각각의 볼부재에 대해 각각 개별적으로 구비될 수 있다.
그리고, 각각의 볼부재 (1235)가 삽입되는 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)에 구비되는 한 쌍의 가이드홈은 상호 동일한 형상으로 구비될 수 있으며(볼부재는 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)의 가이드홈에 모두 동일하게 점접촉 됨), 제3 렌즈배럴(1230) 또는 하우징(1010)에 구비되는 3개의 가이드홈은 각각 도 15의 확대도에 개시된 형상(①②③)으로 구비될 수 있다. 먼저, ①은 삼각뿔의 형상에서 모서리 부분을 모두 절개한 형상의 가이드홈으로 볼부재(1235)는 점이 찍힌 3개의 면에만 접촉하며, 제3 렌즈배럴(1230)의 광축 방향(Z축), 광축에 수직하는 X축 방향 및 광축과 X축에 수직하는 Y축 방향을 모두 구속할 수 있고, ②는 광축 방향으로 길게 단면이 'V' 형상의 홈(바닥을 절개될 수 있음)을 갖는 것으로서 볼부재(1235)는 점이 찍힌 2개의 면에만 접촉하며, 제3 렌즈배럴(1230)의 X축 및 Y축 방향을 구속할 수 있고, ③은 광축 방향으로 길고 바닥이 편평하도록 구비된 것으로서 볼부재(1235)는 점이 찍힌 1개의 면인 바닥에만 접촉하며, 제3 렌즈배럴(1230)의 Y축 방향을 구속할 수 있다. 결국, ①②③ 조건에 의해 제3 렌즈배럴(1230)의 X, Y, Z축 방향이 모두 구속될 수 있으므로, 제3 렌즈배럴(1230)을 가이드홈(1234, 1015)에 삽입되는 볼부재(1235)를 사이에 두고 하우징(1010)에 배치하기만 하면 제3 렌즈배럴(1230)을 정확하게 위치시킬 수 있다.
다음으로 도 16을 참고하면, 제3 렌즈배럴(1230)은 하우징(1010)의 바닥과의 사이에 적어도 3개의 볼부재(1235)를 개재한 상태로 거치될 수 있다. 물론, 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)이 상호 대향하는 부분에는 볼부재가 삽입되는 가이드홈(1234, 1015)이 구비되며, 이들 가이드홈은 각각의 볼부재에 대해 각각 개별적으로 구비될 수 있다.
그리고, 각각의 볼부재(1235)가 삽입되는 제3 렌즈배럴(1230)과 하우징(1010)에 구비되는 한 쌍의 가이드홈은 3개 중 하나는 상호 다르게 구비되고, 나머지 2개는 동일한 형상으로 구비될 수 있다. 즉, 이하에서 3개 중 ①은 한 쌍의 측벽돌기(P)가 어느 일측에서는 돌출되고 다른 타측에서는 삽입되어야 하므로 상호 다른 형상의 가이드홈이 구비되어야 한다.
제3 렌즈배럴(1230) 또는 하우징(1010)에 구비되는 3개의 가이드홈은 각각 도 16의 확대도에 개시된 형상(①②③)으로 구비될 수 있다. 먼저, ①은 제3 렌즈배럴(1230) 또는 하우징(1010) 중 어느 하나는 'V' 홈(바닥은 절개될 수 있음)과 그 양쪽에 돌출된 측벽돌기(P)를 포함하는 형상이고, 다른 하나는 'V' 홈(바닥은 절개될 수 있음) 형상일 수 있으며, 볼부재(1235)는, 어느 한 가이드홈에서는 점이 찍힌 4개의 면에 접촉하고 다른 가이드홈에서는 'V' 홈의 측벽 2개에만 접촉할 수 있으며, 이에 의하면 제3 렌즈배럴(1230)의 광축 방향(Z축), 광축에 수직하는 X축 방향 및 광축과 X축에 수직하는 Y축 방향을 모두 구속할 수 있고, ②는 광축 방향으로 길게 단면이 'V' 형상의 홈을 갖는 것으로서 볼부재(1235)는 점이 찍힌 2개의 면에만 접촉하며, 제3 렌즈배럴(1230)의 X축 및 Y축 방향을 구속할 수 있고, ③은 광축 방향으로 길고 바닥이 편평하도록 구비된 것으로서 볼부재(1235)는 점이 찍힌 1개의 면인 바닥에만 접촉하며, 제3 렌즈배럴(1230)의 Y축 방향을 구속할 수 있다. 결국, ①②③ 조건에 의해 제3 렌즈배럴(1230)의 X, Y, Z축 방향이 모두 구속될 수 있으므로, 제3 렌즈배럴(1230)을 가이드홈(1234, 1015)에 삽입되는 볼부재(1235)를 사이에 두고 하우징(1010)에 배치하기만 하면 제3 렌즈배럴(1230)을 정확하게 위치시킬 수 있다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 또는 제2 렌즈배럴에 구비되는 마그네트와 4개의 홀센서의 위치관계를 도시한 도면과, 이들의 위치관계에 따라 제1 또는 제2 렌즈배럴의 이동에 따른 4개의 홀센서의 센싱값을 도시한 그래프이다.
먼저 도 17을 참고하면, 제1 또는 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 줌 또는 오토 포커스 기능의 수행을 위해 광축 방향으로 상당한 거리를 이동할 수 있고, 이러한 거리 이동에 따른 위치를 홀센서(1241c 또는 1243c)가 최대한 정확하게 센싱할 수 있어야 한다.
이에 따라 본 실시예에서는 제1 또는 제2 렌즈배럴(1210, 1220)에 구비되는 마그네트(1241a 또는 1243a)와 대향하게 4개의 세트로 구비되는 홀센서(1241c 또는 1243c)를 구비할 수 있다. 본 실시예는 마그네트(1241a 또는 1243a)가 제1 또는 제2 렌즈배럴(1210, 1220)의 이동 방향으로 N극과 S극을 갖는 2극 마그넷으로 착자된 경우이고, 마그네트(1241a 또는 1243a)는 1개의 코일(1241b 또는 1243b)과 대향하게 구비되는 경우이다. 이 경우, 마그네트(1241a 또는 1243a)의 N극과 S극에 대향하는 각각 2개씩의 홀센서(Hall 1 내지 Hall 4, 1241c 또는 1243c)를 구비하며, 4개의 홀센서는 코일(1241b 또는 1243b)의 권선 내부에 마그네트(1241a 또는 1243a)의 이동 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 상세하게는 4개의 홀센서는 동일한 거리만큼 이격될 수 있고, 또는 마그네트의 중립영역을 중심으로 N극과 S극에 배치되는 홀센서(Hall 1 내지 Hall 4)가 대칭되게 구비될 수 있다.
이러한 구조로 마그네트(1241a 또는 1243a)와 4개의 홀센서(1241c, 1243c)가 배치되고, 해당 위치에서 마그네트(1241a 또는 1243a)가 양쪽 방향(+ 또는 - 방향)으로 이동하면 도 18에 도시된 바와 같이 4개의 홀센서(Hall 1 내지 Hall 4)는 각 마그네트의 위치에 따라 각각의 센싱값을 갖으며, 이들을 합산하면(Hall signal=Hall 1 + Hall 2 + Hall 3 + Hall 4) 전체 홀센싱값(Hall Signal)이 마그네트의 이동에 따라 대략 비례하여 증감하는 것을 알 수 있다.
결국, 1개 또는 적은 개수의 홀센서로는 긴 거리의 이동에 따른 마그네의 위치를 센싱하기가 어려우나 4개의 홀센서를 사용하면 마그네트가 긴 거리를 이동하더라도 거의 정확한 위치 센싱이 가능함을 알 수 있다.
다음으로 도 19를 참고하면, 제1 또는 제2 렌즈배럴(1210, 1220)은 줌 또는 오토 포커스 기능의 수행을 위해 광축 방향으로 상당한 거리를 이동할 수 있고, 이러한 거리 이동에 따른 위치를 홀센서(1241c 또는 1243c)가 최대한 정확하게 센싱할 수 있어야 한다.
이에 따라 본 실시예에서는 제1 또는 제2 렌즈배럴(1210, 1220)에 구비되는 마그네트(1241a 또는 1243a)와 대향하게 4개의 세트로 구비되는 홀센서(1241c 또는 1243c)를 구비할 수 있다. 본 실시예는 마그네트(1241a, 1243a)가 제1 또는 제2 렌즈배럴(1210, 1220)의 이동 방향으로 (N극, S극, N극) 또는 (S극, N극, S극)을 갖는 3극 마그넷으로 착자된 경우이고, 마그네트(1241a 또는 1243a)는 2개씩 세트로 구비되는 코일(1241b 또는 1243b)과 대향하게 구비되는 경우이다. 여기서, 코일(1241b 또는 1243b)은 양쪽에 동일 극성으로 착자되는 극의 중심과 대향하게 배치될 수 있다.
마그네트(1241a 또는 1243a)의 양쪽에 있는 2개의 N극 또는 S극에 대향하는 각각 2개씩의 홀센서(Hall 1 내지 Hall 4, 1241c 또는 1243c)를 구비하며, 4개의 홀센서는 N극 또는 S극의 양쪽 끝단과 대향하게 배치될 수 있다.
이러한 구조로 마그네트(1241a 또는 1243a)와 4개의 홀센서(1241c, 1243c)가 배치되고, 해당 위치에서 마그네트(1241a 또는 1243a)가 양쪽 방향(+ 또는 - 방향)으로 이동하면 도 19에 도시된 바와 같이 4개의 홀센서(Hall 1 내지 Hall 4)는 각 마그네트의 위치에 따라 각각의 센싱값을 갖으며, 이들을 일부 합산하여 차감하면{Hall signal=(Hall 1 + Hall 2)-(Hall 3 + Hall 4)} 전체 홀센싱값(Hall Signal)이 마그네트의 이동에 따라 대략 비례하여 증감하는 것을 알 수 있다.
결국, 1개의 홀센서로는 긴 거리의 이동에 따른 마그네의 위치를 센싱하기가 어려우나 4개의 홀센서를 사용하면 마그네트가 긴 거리를 이동하더라도 거의 정확한 위치 센싱이 가능함을 알 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인기판과 이에 장착된 코일 및 부품을 도시한 사시도이다.
도 21을 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, 1245b)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, 1245b)와 센서(1243c, 1245c)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, 1245b)과 위치 센싱 센서(1141c, 1143c, 1241c, 1243c, 1245c)는 카메라 모듈의 설계에 따라 각 기판에 다양하게 분배되어 실장될 수 있다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 22를 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 10을 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
1050: 댐퍼
1060: 스토퍼
1140: 제1 구동부
1200: 렌즈모듈
1210: 제1 렌즈배럴
1220: 제2 렌즈배럴
1230: 제3 렌즈배럴
1240: 제2 구동부
1300: 이미지 센서 모듈

Claims (16)

  1. 내부 공간을 가지는 하우징;
    상기 내부 공간에 회전 가능하게 수용되는 회전홀더;
    상기 회전홀더에 마련된 반사부재; 및
    적어도 일부가 상기 회전홀더와 마주보게 배치되며, 댐핑소재가 마련된 댐퍼를 포함하며,
    상기 댐퍼는
    상기 하우징에 결합되며 상기 회전홀더와 제1 방향으로 대향하는 프레임; 및
    상기 프레임에서 연장되어 상기 회전홀더와 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 대향하며, 상기 댐핑소재가 배치되는 하나 이상의 연장부를 포함하는 반사 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 프레임에서 연장되며 상기 연장부와 상기 제2 방향으로 이격되는 걸림부를 더 포함하는 반사 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 회전홀더의 상측에 배치되는 반사 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 연장부는
    상기 프레임에 연결되며, 상기 회전홀더와 상기 제2 방향으로 마주보게 배치되는 제1 연장부; 및
    상기 프레임에 연결되며, 상기 제1 연장부와 상기 제2 방향에 수직한 방향으로 이격되는 제2 연장부를 포함하는 반사 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 댐핑소재는 상기 연장부에서 상기 회전홀더를 향하는 방향으로 돌출되는 반사 모듈.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 댐핑소재는 상기 연장부에서 서로 반대되는 두 방향으로 돌출되는 반사 모듈.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 댐핑소재가 끼움결합되는 관통구를 포함하는 반사 모듈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 프레임과 상기 연장부가 끼워지는 삽입홈을 포함하는 반사 모듈.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 삽입홈은
    상기 하우징의 상부 테두리를 따라 연장되며, 상기 프레임이 삽입되는 제1 삽입홈; 및
    상기 제1 삽입홈의 단부에서 하부로 연장되며, 상기 연장부가 삽입되는 제2 삽입홈을 포함하는 반사 모듈.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 회전홀더는 상기 연장부와 상기 걸림부 사이에 배치되는 반사 모듈.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 연장부와 상기 걸림부는 각각 상기 하우징에 끼움 결합되는 반사 모듈.
  12. 제1 항에 따른 반사 모듈; 및
    상기 반사 모듈에서 출사된 광이 입사되는 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 모듈.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈은
    상기 댐퍼와 접촉 가능한 제1 렌즈배럴; 및
    광축 방향으로 이동 가능한 제2 렌즈배럴을 포함하는 카메라 모듈.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 댐핑소재의 일측은 상기 회전홀더와 접촉 가능하고,
    상기 댐핑소재의 상기 일측과 반대되는 타측은 상기 제1 렌즈배럴과 접촉 가능한 카메라 모듈.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈배럴의 일측은 상기 댐퍼에 지지되며,
    상기 제1 렌즈배럴의 상기 일측과 반대되는 타측은 상기 하우징에 지지되는 카메라 모듈.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 제1 렌즈배럴을 가압하는 상태를 가지는 카메라 모듈.
KR1020220087054A 2019-04-30 2022-07-14 반사 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 KR102611166B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190050936 2019-04-30
KR20190050936 2019-04-30
KR1020190092229A KR102422775B1 (ko) 2019-04-30 2019-07-30 카메라 모듈

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190092229A Division KR102422775B1 (ko) 2019-04-30 2019-07-30 카메라 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220103905A KR20220103905A (ko) 2022-07-25
KR102611166B1 true KR102611166B1 (ko) 2023-12-08

Family

ID=72783339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220087054A KR102611166B1 (ko) 2019-04-30 2022-07-14 반사 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11573391B2 (ko)
KR (1) KR102611166B1 (ko)
CN (4) CN115268175A (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102497828B1 (ko) * 2018-02-23 2023-02-08 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
US11573391B2 (en) * 2019-04-30 2023-02-07 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module
TWI731724B (zh) * 2020-06-20 2021-06-21 大陽科技股份有限公司 攝影鏡頭、鏡頭驅動模組與電子裝置
TWI745180B (zh) * 2020-08-20 2021-11-01 大陽科技股份有限公司 成像鏡頭模組、成像鏡頭驅動模組及電子裝置
CN114755791A (zh) * 2020-12-29 2022-07-15 新思考电机有限公司 透镜驱动装置、照相机装置以及电子设备
KR20230007627A (ko) 2021-07-06 2023-01-13 삼성전기주식회사 이음 방지 부재를 포함하는 카메라
KR20230114508A (ko) * 2022-01-25 2023-08-01 삼성전기주식회사 카메라 모듈
CN114706186B (zh) * 2022-04-02 2023-05-16 上海比路电子股份有限公司 光学变焦马达、摄像装置及移动终端

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4050930B2 (ja) * 2002-04-22 2008-02-20 日本電産コパル株式会社 レンズ駆動装置
WO2004036281A1 (ja) * 2002-10-21 2004-04-29 Fdk Corporation レンズ駆動装置
US7064912B2 (en) * 2003-04-17 2006-06-20 Nidec Sankyo Corporation Lens driving apparatus, thin camera, and a cellular phone having a thin camera
JP3909066B2 (ja) * 2004-06-25 2007-04-25 シャープ株式会社 レンズ駆動装置
JP4914227B2 (ja) * 2007-01-16 2012-04-11 キヤノン株式会社 光学装置
JP4424424B2 (ja) 2008-01-31 2010-03-03 ソニー株式会社 レンズ鏡筒および撮像装置
JP2009229682A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Tamron Co Ltd レンズ保持用フレーム、レンズ駆動装置及び撮像装置
JP2009244353A (ja) 2008-03-28 2009-10-22 Nec Corp カメラモジュール及びカメラモジュールの製造方法
JP2009251189A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Tamron Co Ltd レンズ駆動装置収納構造及びレンズ駆動装置
JP5159504B2 (ja) * 2008-08-07 2013-03-06 キヤノン株式会社 光学機器
JP5124879B2 (ja) 2008-10-31 2013-01-23 旭化成エレクトロニクス株式会社 位置検出装置、および、その位置検出装置を用いた電子機器
KR101026179B1 (ko) * 2009-07-28 2011-04-05 삼성전기주식회사 카메라모듈
JP5187328B2 (ja) * 2010-03-12 2013-04-24 オムロン株式会社 計測処理用撮像装置
JP2012150368A (ja) * 2011-01-20 2012-08-09 Ricoh Co Ltd レンズ鏡胴、撮像装置および電子機器
US9134503B2 (en) 2012-07-06 2015-09-15 Apple Inc. VCM OIS actuator module
CN112114414B (zh) * 2013-05-10 2023-08-11 株式会社尼康 可换镜头
US9042716B2 (en) 2013-08-15 2015-05-26 Allegro Microsystems, Llc Method and apparatus for determining linear position using multiple magnetic field sensors
KR102166329B1 (ko) 2013-08-19 2020-10-15 삼성전자주식회사 카메라 모듈
JP2015099361A (ja) 2013-10-17 2015-05-28 Hoya株式会社 撮像装置
WO2015060637A1 (ko) * 2013-10-25 2015-04-30 자화전자(주) 카메라 렌즈 모듈
KR101666087B1 (ko) * 2013-10-25 2016-10-14 자화전자(주) 카메라 렌즈 모듈
TWI507759B (zh) * 2013-11-13 2015-11-11 Tdk Taiwan Corp 鏡頭止動結構
CN104678532B (zh) * 2013-12-03 2017-08-08 博立码杰通讯(深圳)有限公司 变焦对焦装置和变焦镜头
US9578242B2 (en) * 2014-04-11 2017-02-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module
KR101653444B1 (ko) 2014-06-09 2016-09-02 대성전기공업 주식회사 레인지 로터리 센서 유니트
KR101670139B1 (ko) * 2014-06-20 2016-10-27 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR20170032242A (ko) 2014-07-11 2017-03-22 미쓰미덴기가부시기가이샤 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치
JP6412780B2 (ja) * 2014-11-21 2018-10-24 オリンパス株式会社 レンズ鏡筒
US9410616B2 (en) 2014-12-02 2016-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Shift lever position determination device for vehicle
JP6418105B2 (ja) 2014-12-02 2018-11-07 トヨタ自動車株式会社 車両用シフト装置
KR101992040B1 (ko) 2015-06-24 2019-06-21 코어포토닉스 리미티드 접이식 렌즈 카메라용 저-프로파일 3-축 액추에이터
KR101751132B1 (ko) 2015-11-03 2017-06-26 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR101832590B1 (ko) * 2016-01-27 2018-02-26 삼성전기주식회사 카메라 모듈
CN206489312U (zh) 2016-02-17 2017-09-12 新思考电机有限公司 透镜驱动装置、照相装置与电子设备
KR102538914B1 (ko) 2016-08-25 2023-06-01 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR101892821B1 (ko) 2016-12-01 2018-08-28 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 제조방법
KR102072810B1 (ko) 2017-02-08 2020-02-03 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기
US10678062B2 (en) 2017-02-08 2020-06-09 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Reflecting module for optical image stabilization (OIS) and camera module including the same
KR102046473B1 (ko) 2017-03-08 2019-11-19 삼성전기주식회사 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102072811B1 (ko) 2017-06-16 2020-03-02 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR102067069B1 (ko) 2017-06-16 2020-01-16 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR102473411B1 (ko) 2017-07-03 2022-12-02 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR102498277B1 (ko) 2017-09-26 2023-02-09 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
KR102159696B1 (ko) 2017-09-20 2020-09-25 주식회사 져스텍 자기장 센서를 이용한 리니어 위치 검출 방법 및 시스템
KR102418995B1 (ko) 2017-09-27 2022-07-11 마이크로엑츄에이터(주) 카메라 모듈
US11573391B2 (en) * 2019-04-30 2023-02-07 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module
CN111505814B (zh) * 2020-06-30 2020-12-01 嘉兴中润光学科技有限公司 一种高解像力摄像装置和高清变焦镜头

Also Published As

Publication number Publication date
CN115268175A (zh) 2022-11-01
US20230140963A1 (en) 2023-05-11
US11573391B2 (en) 2023-02-07
CN211698529U (zh) 2020-10-16
CN111856838A (zh) 2020-10-30
KR20220103905A (ko) 2022-07-25
CN115268176A (zh) 2022-11-01
CN111856838B (zh) 2022-09-09
US20200348479A1 (en) 2020-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102611166B1 (ko) 반사 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102422775B1 (ko) 카메라 모듈
KR102547733B1 (ko) 카메라 모듈
KR102513965B1 (ko) 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102230647B1 (ko) 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR101973434B1 (ko) 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102370583B1 (ko) 카메라 모듈
KR102309464B1 (ko) 카메라 모듈
KR102207152B1 (ko) 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR20180137277A (ko) 카메라 모듈
KR20180137278A (ko) 카메라 모듈
KR20180102946A (ko) 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102365701B1 (ko) 카메라 모듈
CN211698530U (zh) 相机模块
KR102233934B1 (ko) 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102241321B1 (ko) 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102436221B1 (ko) 카메라 모듈
KR102442834B1 (ko) 카메라 모듈
KR102260376B1 (ko) 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기
KR102255271B1 (ko) 카메라 모듈
KR102561616B1 (ko) 카메라 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant