KR20100122721A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20100122721A
KR20100122721A KR1020090041751A KR20090041751A KR20100122721A KR 20100122721 A KR20100122721 A KR 20100122721A KR 1020090041751 A KR1020090041751 A KR 1020090041751A KR 20090041751 A KR20090041751 A KR 20090041751A KR 20100122721 A KR20100122721 A KR 20100122721A
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KR
South Korea
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lens assembly
variable refractive
unit
refractive member
zoom lens
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KR1020090041751A
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Inventor
이병호
김남일
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

본 발명은 피사체 광을 전기적인 영상신호로 변환하는 촬상부; 상기 피사체 광이 입사되는 입사부와 상기 촬상부의 사이에 배치되며, 상기 피사체 광이 나타내는 영상을 확대 또는 축소할 수 있도록 구성된 줌 렌즈 어셈블리; 상기 입사부와 상기 촬상부 사이에 상기 줌 렌즈 어셈블리의 일 면과 대향하여 배치되며, 상기 피사체 광의 초점을 조절할 수 있도록 구성된 AF 렌즈 어셈블리; 상기 줌 렌즈 어셈블리 또는 상기 AF 렌즈 어셈블리 중 적어도 어느 하나의 어셈블리를 상기 피사체 광의 축방향을 따라 이동시키는 구동부; 상기 줌 렌즈 어셈블리 또는 상기 AF 렌즈 어셈블리 중 적어도 어느 하나의 어셈블리는 인가되는 전압에 따라 굴절률이 가변적으로 변화되는 가변 굴절부를 내장하는 카메라 모듈을 제공한다.
카메라 모듈, 폴리머 렌즈, 가변 굴절 부재

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 줌(Zoom)기능과 오토 포커싱(Auto Focusing) 기능을 구현하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근 기술의 발전에 수반하여 다양한 기능들을 고밀도로 집약시킨 멀티 기능의 모바일 기기들이 출시되고 있으며, 기능의 복잡 다양화에도 불구하고 모바일 환경에 접합하도록 기기들이 소형화 및 경량화되는 경향이 있다.
휴대 전화기, 노트북 컴퓨터, PDA 등의 모바일 기기나, 이외에 모니터 삽입용 카메라, 범퍼 장착용 자동차의 후방 감시 카메라, 도어/인터폰용 카메라 등에 장착되는 카메라 모듈 역시 렌즈의 초소형화 및 고정밀화 경향으로 소형화되고 있다. 카메라 모듈의 광학계에서는 피사체가 되는 대상 물체를 선명하게 보기 위한 오토 포커싱(Auto Focusing)기능과 줌(Zoom)기능을 필요로 한다. 이를 위해 광축 방향을 따라 광학렌즈를 진퇴 구동하기 위한 스텝 모터(step motor), 피에조 모터(piezo motor), 보이스 코일 모터(voice coil motor, VCM) 등 별도의 액츄에이터가 장착됨으로써 카메라 모듈의 사이즈가 커지게 되고, 소형 경량화를 제한하는 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 줌 기능과 오토 포커싱 기능이 구현되면서도 소형 경량화된 카메라 모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 피사체 광을 전기적인 영상신호로 변환하는 촬상부; 상기 피사체 광이 입사되는 입사부와 상기 촬상부의 사이에 배치되며, 상기 피사체 광이 나타내는 영상을 확대 또는 축소할 수 있도록 구성된 줌 렌즈 어셈블리; 상기 입사부와 상기 촬상부 사이에 상기 줌 렌즈 어셈블리의 일 면과 대향하여 배치되며, 상기 피사체 광의 초점을 조절할 수 있도록 구성된 AF 렌즈 어셈블리; 상기 줌 렌즈 어셈블리 또는 상기 AF 렌즈 어셈블리 중 적어도 어느 하나의 어셈블리를 상기 피사체 광의 축방향을 따라 이동시키는 구동부; 상기 줌 렌즈 어셈블리 또는 상기 AF 렌즈 어셈블리 중 적어도 어느 하나의 어셈블리는 인가되는 전압에 따라 굴절률이 가변적으로 변화되는 가변 굴절부를 내장하는 카메라 모듈을 제공한다.
여기서, 상기 줌 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈부, 제1 가변 굴절 부재, 및 상기 제1 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제1 회로기판을 포함하고, 상기 AF 렌즈 어셈블리는 제2 렌즈부, 제2 가변 굴절 부재, 및 상기 제2 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제2 회로기판을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 줌 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈부를 포함하고, 상기 AF 렌즈 어셈블리는 제2 렌즈부, 제2 가변 굴절 부재, 및 상기 제2 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제2 회로기판을 포함할 수 있다.
이와 달리, 상기 줌 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈부, 제1 가변 굴절 부재, 및 상기 제1 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제1 회로기판을 포함하고, 상기 AF 렌즈 어셈블리는 제2 렌즈부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 회로기판의 각각의 일 단은 상기 제1 및 제2 가변 굴절 부재와 각각 연결되고, 타 단은 상기 촬상부와 전기적인 신호를 주고 받도록 연결된 제3 회로기판에 각각 접속될 수 있다.
또한, 상기 제1 렌즈부 및 상기 제1 가변 굴절 부재는 서로 이격되도록 배치되며, 상기 제2 렌즈부 및 상기 제2 가변 굴절 부재는 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 가변 굴절 부재 및 상기 제2 가변 굴절 부재는 각각 폴리머 렌즈를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동부는 모터를 구비하며, 상기 구동부가 상기 줌 렌즈 어셈블리를 구동하는 경우, 상기 모터는 상기 제1 렌즈부 또는 상기 제1 가변 굴절 부재중 적어도 하나를 상기 피사체 광의 축방향을 따라 이동시키도록 구성되며, 상기 구동부가 상기 AF 렌즈 어셈블리를 구동하는 경우, 상기 모터는 상기 제2 렌즈부 또는 상기 제2 가변 굴절 부재중 적어도 하나를 상기 피사체 광의 축 방향을 따라 이동시키도록 구성될 수 있다. 상기 모터는 압전 모터(piezoelectric motor)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 구동부는 상기 줌 렌즈 어셈블리 만을 구동할 수 있다.
상기 AF 렌즈 어셈블리 및 상기 줌 렌즈 어셈블리 중 상기 촬상부에 인접하게 배치된 어셈블리와 상기 촬상부의 사이에 배치되는 제3 렌즈 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
상기 입사부 축으로부터 상기 AF 렌즈 어셈블리, 상기 줌 렌즈 어셈블리, 상기 제3 렌즈 어셈블리 및 상기 촬상부가 순서대로 배치될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 의하면 피사체 광을 전기적으로 영상신호로 변환하는 촬상부; 상기 피사체 광이 입사되는 입사부와 상기 촬상부의 사이에 배치되며, 상기 피사체 광이 나타내는 영상을 확대 또는 축소하도록 구성된 줌 렌즈 어셈블리; 상기 줌 렌즈 어셈블리를 상기 피사체 광의 축방향을 따라 이동시키는 구동부;를 포함하며, 상기 줌 렌즈 어셈블리는 인가되는 전압에 따라 굴절률이 가변적으로 변화되는 가변 굴절부를 내장하는 카메라 모듈을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈에 의하면, 줌 기능 구현시 렌즈의 굴절률을 변화시킴으로 광축 방향에서의 광학 렌즈의 이동 거리를 줄일 수 있어 소형 경량화된 카메라 모듈을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 또 다른 특징에 의하면, 오토 포커싱 기능 구현시, 광학렌즈를 전진 또는 후진 시키지 않고 렌즈의 굴절력을 변화시킴으로 오토 포커싱 기능을 구현하기 위한 별도의 액츄에이터 구성이 불필요하므로 경박 단소화된 카메라 모듈을 제공하는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1)의 개략적 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1)의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 I-I 선을 따라 취한 수직 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 카메라 모듈(1), 줌 렌즈 어셈블리(100), AF 렌즈 어셈블리(200), 제3 렌즈 어셈블리(300), 촬상부(400), 제1 구동부(500)를 포함하여 구성된다.
여기서, 줌 렌즈 어셈블리(100)는 제1 회로기판(110), 제1 가변 굴절 부재(120), 제1 렌즈부(130)를 포함하여 구성된다. AF 렌즈 어셈블리(200)는 제2 회로기판(210), 제2 가변 굴절 부재(220), 제2 렌즈부(230)를 포함하여 구성된다. 제3 렌즈 어셈블리(300)는 제3 렌즈 고정부(310), 제3 렌즈부(320)를 포함하여 구성된다. 촬상부(400)는 필터(410), 촬상소자(420), 제3 회로기판(430)을 포함하여 구성된다. 제1 구동부(500)는 제1 액추에이터(510), 제4 회로기판(520), 탄성부재(530)를 포함하여 구성한다.
줌 렌즈 어셈블리(100)는 촬상부(400)의 일 측에 배치된다. 줌 렌즈 어셈블리(100)는 줌(Zoom)기능을 수행하며, AF 렌즈 어셈블리(200)는 오토 포커싱(Auto focusing)기능을 수행한다.
도 1 내지 도 3에서, 줌 렌즈 어셈블리(100)는 촬상부(400)에 대해서 가까워 지거나 또는 멀어지는 방향으로 이동함으로 줌(Zoom)기능을 수행한다. 이때 줌 렌 즈 어셈블리(100)가 촬상부(400)에 대해서 가까워지거나 멀어지며 이동하는 거리를 제1 구동거리(h1)라고 한다. 제1 구동거리(h1)가 길수록 카메라 모듈(1)을 구성함에 있어 공간을 많이 차지하여 카메라 모듈(1)의 소형화에 문제가 될 수 있다.
이때, 줌 렌즈 어셈블리(100)에서 제1 렌즈부(130)에 제1 가변 굴절 부재(120)를 포함하므로, 줌(Zoom)기능을 향상시켜 제1 구동거리(h1)를 줄여 카메라 모듈(1)을 소형화 할 수 있다. 이와 같이 가변 굴절 부재(120, 220)를 사용함으로서 구동부(500, 600)의 사이즈를 줄일 수도 있고 높은 분해능을 가지며 선형구동을 위한 부가적인 기구 요소가 없이 전기적인 연결만 필요하게 되어 구조를 단순화 시키고 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
제1 가변 굴절 부재(120)는 제1 측을 통해 입사된 광의 광로가 제1 가변 굴절 부재(120)를 투과하는 동안 굴절률의 변화를 통해 광로보상 받게하여 제2 측에 위치한 제1 렌즈부에 도달하게 한다. 이와 같은 제1 가변 굴절 부재(120)의 기능을 통해 줌 렌즈 어셈블리(100)는 보다 짧은 제1 구동거리(h1)를 통해 줌기능을 수행할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하여 제1 가변 굴절 부재(120)의 작동 원리를 설명한다. 이때, 제1 가변 굴절 부재(120)와 제2 가변 굴절 부재(220)의 구동 원리는 유사하므로, 가변 굴절 부재(120, 220)의 원리를 설명한다. 도 4a 내지 도 4c는 가변 굴절 부재(120, 220)의 동작원리를 설명하기 위한 개념도이다. 가변 굴절 부재(120, 220)는 인가된 전압에 반응하여 광학적 배향이 변화되는 다수의 액정 셀 들(미도시)을 포함하는 부재를 말한다. 예를 들어, 가변 굴절 부재(120, 220)는 다수의 액정 셀들이 매트릭스 기재에 분산된 형태를 가질 수 있다. 즉, 인가된 전압에 따라 가변 굴절 부재(120, 220)는 체적을 유지하면서 분자 배양을 변경함으로 입사된 피사체 광로를 변경하여 굴절률을 변화할 수 있다. 인가된 전압에 따라 가변 굴절 부재(120, 220)의 굴절률은 광학중심으로부터 가장자리로 가면서 공간적인 구배(기울기, gradient)를 갖게 되고, 피사체의 초점거리를 변화시키게 된다.
도 4a 내지 도 4c에서 굴절 부재(120, 220)는 전압의 인가 여부와 인가된 전압의 강도에 따라 굴절력이 변화되는 양상을 보여준다. 도 4a에 따르면, 전압을 인가하지 않는 상태에서는 가변 굴절 부재(120, 220)를 통과하는 피사체 광들은 평행 광 형태를 유지하며 가변 굴절 부재(120, 220)을 그대로 투과하게 된다. 그러나, 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 전압(V1)을 인가하면, 피사체 광은 가변 굴절 부재(120, 220)를 투과하면서 평행 광 형태에서 수렴 광 형태로 변화되고, 광축(C) 방향을 따라 소정의 초점거리를 두고 초점을 맺게 된다. 도 4c에 도시된 바와 같이 제1 전압(V1)보다 큰 제2 전압(V2)을 인가하면 피사체 광은 가변 굴절 부재(120, 220)를 투과하면서 제1 전압(V1)을 인가했을 때와 비교하여 더 큰 굴절률에 의해 수렴 광 형태로 변화된다. 이와 같이 전압의 고저 레벨에 따라 굴절력이 변화되면서 초점거리가 변화될 수 있다.
이와 같은 가변 굴절 부재(120, 220)는 예를 들어 폴리머 렌즈가 사용될 수 있다.
이때 도 1 내지 도 3에 따르면 줌 렌즈 어셈블리(100)의 구성에 있어서, 제1 렌즈부(130)가 제1 가변 굴절 부재(120)와 촬상부(400) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있으나 이에 제한되지 않고 제1 가변 굴절 부재(120)가 제1 렌즈부(130)와 촬상부(400)사이에 개재되어 배치될 수도 있다.
제1 회로기판(110)은 제1 가변 굴절 부재(120)와 접속되어 전압을 인가해 줄 수 있다. 제1 회로기판(110)은 제1 가변 굴절 부재(120)에 직접 접속되거나 또는 제1 가변 굴절 부재(120)을 둘러싸며 제1 가변 굴절 부재(120) 주위로 적정의 전계를 형성하도록 구성될 수도 있다. 제1 회로기판(110)은 일단은 제1 가변 굴절 부재(120)에 접속되고 타단은 촬상부(400)와 연결되어 촬상부(400)에 촬상소자(420)와 전기적인 신호를 주고 받도록 연결된 제3 회로기판(430)에 접속될 수 있다. 이때 제1 회로기판(110)은 제1 가변 굴절 부재(120)에 전압을 인가하며 제1 가변 굴절 부재(120)를 고정할 수도 있고, 또는 제1 가변 굴절 부재(120)에 전압만 인가하고 별도의 고정 부재가 제1 가변 굴절 부재(120)를 고정시킬 수 있다.
한편, 제1 가변 굴절 부재(120)와 제1 렌즈부(130) 간에는 광학적인 정렬 이외에 적정의 제1 이격 갭(g1)이 확보될 수 있다. 예를 들어, 제1 가변 굴절 부재(120)를 지지해주는 부분의 높이를 조정함으로써 제1 가변 굴절 부재(120)를 제1 렌즈부(130)로 접근시키거나 또는 제1 렌즈부(130)로부터 멀리 이격시킬 수 있다.
또한, 도 1에서 도 3에 따르면, 줌 렌즈 어셈블리(100)는 제1 구동부(500)에 의해 촬상부(400)에 대해서 가까워지거나 또는 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다.
제1 구동부(500)는 압전 모터(piezoelectric motor), 스테핑 모터 또는 보이스 코일 모터 등으로 구성될 수 있다. 이때, 압전 모터는 스테핑 모터에 비해 작게 구성될 수 있어 카메라 모듈(1)의 소형화에 유리하다.
제1 구동부(500)는 하우징(5)에 고정될 수 있고 제1 구동부(500)는 기어 등의 조합을 통해 구동력을 전달하여 줌 렌즈 어셈블리(100)를 이동시킬 수 있다. 이때 제1 구동부(500)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 줌 렌즈 어셈블리(100)의 모든 구성요소인 제1 회로기판(110), 제1 가변 굴절 부재(120) 및 제1 렌즈부(130)를 촬상부(400)에 대해서 가까워지거나 멀어지는 방향으로 가이드 축을 제공하는 샤프트(10)를 따라 이동 시킬 수 있다. 또한 이와 달리, 도 5에 도시된 바와 같이 줌 렌즈 어셈블리(100)에서 제1 회로기판(110)과 제1 가변 굴절 부재(120)는 하우징(5)의 한점에 고정되고 제1 렌즈부(130)만 제1 구동부에 의해 이동될 수 있다. 당업자라면 이에 제한되지 않고 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어 제1 렌즈부(130)가 고정되고 제1 회로기판(110)과 제1 가변 굴절 부재(120)가 제1 구동부에 의해 이동될 수 있다. 또는, 제1 회로기판(110)과 제1 가변 굴절 부재(120)가 고정되고 제1 렌즈부(130)가 제1 구동부에 의해 이동 될 수도 있다.
이와 달리, 본 발명은 제1 구동부(500)가 줌 렌즈 어셈블리(100)를 구동시키지 않고, 별도의 구동 장치 없이 제1 가변 굴절 부재(120) 만으로 줌 렌즈 어셈블리(100)의 줌 기능을 수행하게 할 수도 있다.
AF 렌즈 어셈블리(200)는 줌 렌즈 어셈블리(100)와 일면이 대향되도록 배치 할 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 줌 렌즈 어셈블리(100)가 촬상부(400)의 일 측에 배치되며 AF 렌즈 어셈블리(200)는 줌 렌즈 어셈블리(100)에 대해서 촬상부(400)가 위치한 반대편에 배치될 수 있다. 줌 렌즈 어셈블리(100)와 AF 렌즈 어셈블리(200)의 위치는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 줌 렌즈 어셈블리(100)가 촬상부(400)의 일 측에 배치되며, AF 렌즈 어셈블리(200)는 줌 렌즈 어셈블리(100)와 촬상부(400)의 사이에 개재되어 배치될 수 있다. 이와 같이, 촬상부(400)로부터 가까운 순서대로 AF 렌즈 어셈블리(200), 줌 렌즈 어셈블리(100)로 구성되는 카메라 모듈(1)의 경우도 각각 AF 렌즈 어셈블리(200)와 줌 렌즈 어셈블리(100)는 본 발명에서 설명하고 있는 다른 모든 변형예들의 적용이 가능하다. 예를 들어, 제1 구동부(500)와 제2 구동부(600)는 AF 렌즈 어셈블리(200) 또는 줌 렌즈 어셈블리(100) 중 어느 하나 또는 둘 다에 적용되어 각각을 촬상부(400)로부터 가까워지거나 또는 멀어지도록 이동시킬 수 있다. 또한 AF 렌즈 어셈블리(200) 또는 줌 렌즈 어셈블리(100) 중 적어도 어느 하나에 가변 굴절부(120, 220)가 적용될 수 있다. 또한 줌 렌즈 어셈블리(100)를 구성함에 있어서, 제1 렌즈부(130) 및 제1 가변 굴절 부재(120)의 위치는 바뀔 수 있으며 제1 구동부(500)는 제1 렌즈부(130) 또는 제1 가변 굴절 부재(120) 중 적어도 어느 하나를 이동 시킬 수 있다. AF 렌즈 어셈블리(200)를 구성함에 있어서, 제2 렌즈부(230) 및 제2 가변 굴절 부재(220)의 위치는 바뀔 수 있으며 제2 구동부(600)는 제2 렌즈부(230) 또는 제2 가변 굴절 부재(220) 중 적어도 어느 하나를 이동 시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3에 따르면, AF 렌즈 어셈블리(200)는 제2 회로기판(210), 제2 가변 굴절 부재(220) 및 제2 렌즈부(230)의 조합을 통해 오토 포커싱(Auto focusing)기능을 수행할 수 있다. 이는 광축(C) 방향을 따라 제2 렌즈부(230)를 촬상부(400)로부터 가까워지거나 또는 멀어지는 방향으로 이동시킴으로써 포커싱 동작을 구현하는 것이 아니고, 일정한 위치에 고정적으로 장착된 제2 가변 굴절 부재(220)을 이용하여 제2 가변 굴절 부재(220)에 전압을 인가하되, 인가하는 전압의 크기에 따라 굴절률을 변화시킴으로써 포커싱 동작을 구현하는 것이다.
제2 회로기판(210)은 제2 가변 굴절 부재(220)와 접속되어 전압을 인가해 줄 수 있다. 제2 회로기판(210)은 제2 가변 굴절 부재(220)에 직접 접속되거나 또는 제2 가변 굴절 부재(220)을 둘러싸며 제2 가변 굴절 부재(220) 주위로 적정의 전계를 형성하도록 구성될 수도 있다. 제2 회로기판(210)은 일단은 제2 가변 굴절 부재(220)에 접속되고 타단은 촬상부(400)와 연결되어 촬상부(400)에 촬상소자(420)와 전기적인 신호를 주고 받도록 연결된 제3 회로기판(430)에 접속될 수 있다. 이때 제2 회로기판(210)은 제2 가변 굴절 부재(220)에 전압을 인가하며 제2 가변 굴절 부재(220)를 고정할 수도 있고, 또는 제2 가변 굴절 부재(220)에 전압만 인가하고 별도의 고정 부재가 제2 가변 굴절 부재(220)를 고정시킬 수 있다.
한편, 제2 가변 굴절 부재(220)과 제2 렌즈부(230) 간에는 광학적인 정렬 이외에 적정의 제2 이격 갭(g2)이 확보될 수 있다. 이는, 예를 들어, 제2 가변 굴절 부재(220)를 지지해주는 부분의 높이를 조정함으로써 제2 가변 굴절 부재(220)를 제1 렌즈부(230)로 접근시키거나 또는 제2 렌즈부(230)로부터 멀리 이격시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3에 따르면, AF 렌즈 어셈블리(200)는 하우징(5)의 한점에 고정되어 별도의 액추에이터에 의해 이동되지 않는다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 AF 렌즈 어셈블리(200)에 제2 구동부(600)를 배치하여 제2 구동부(600)의 제2 액추에이터(610)에 의해 AF 렌즈 어셈블리(200)를 이동시킬 수 있다. 이때 AF 렌즈 어셈블리(200)의 제2 구동거리(h2)는 제2 가변 굴절 부재(220)를 포함하지 않은 카메라 모듈의 구동거리와 비교할때 짧다. 따라서 카메라 모듈(1)은 소형으로 구비될 수 있다. 여기서, 제2 액추에이터(610)는 AF 렌즈 어셈블리(200) 전체 구성요소, 즉 제2 회로기판(210), 제2 가변 굴절 부재(220), 제2 렌즈부(230)를 촬상부(400)로부터 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 제한되지 않고, 제2 액추에이터(610)가 제2 회로기판(210) 및 제2 가변 굴절 부재(220)를 이동시키고 제2 렌즈부를 하우징(5)에 고정시킬 수도 있고 또는 제2 액추에이터(610)가 제2 렌즈부를 이동시키고 제2 회로기판(210) 및 제2 가변 굴절 부재(220)를 하우징(5)에 고정시킬 수도 있다.
이와 달리, 도 8에 도시된 바와 같이 AF 렌즈 어셈블리(200)는 제2 회로기판(210)과 제2 가변 굴절 부재(220)를 포함하지 않고 구성될 수 있다. 이때도 여전히 줌 렌즈 어셈블리(100)가 제1 가변 굴절 부재(120)를 포함하므로 제1 구동거 리(h1)가 짧아져 카메라 모듈(1)을 소형으로 구비할 수 있다.
또한, 도시되어 있지 않으나 AF 렌즈 어셈블리(200)는 제2 가변 굴절 부재(220)를 포함하고, 줌 렌즈 어셈블리(100)는 제1 가변 굴절 부재(120)를 포함하지 않고 구성될 수도 있다. 여기서, 제1 구동부(500) 및 제2 구동부(600)는 줌 렌즈 어셈블리(100) 또는 AF 렌즈 어셈블리(200)중 적어도 하나의 어셈블리를 이동시킬 수 있다. 또한 각각의 경우 AF 렌즈 어셈블리(200)는 제2 가변 굴절 부재(220)와 제2 렌즈부(230)의 배열 순서를 바꿀 수 있다.
도 1 내지 도 3에서, 줌 렌즈 어셈블리(100)와 AF 렌즈 어셈블리(200) 중 촬상부(400)에 더 가까이 있는 어셈블리와 촬상부(400)사이에 제3 렌즈 어셈블리(300)가 개재되어 배치될 수 있다.
제3 렌즈 어셈블리(300)는 입사된 상의 해상력을 보정하거나 향상하는 역할을 한다. 제3 렌즈 어셈블리(300)는 하우징(5)내에 고정하여 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 3에서, 촬상부(400)는 필터(410), 촬상소자(420), 제3 회로기판(430)으로 구성될 수 있다. 여기서, 촬상소자(420)는, 예를 들어, CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)등의 이미지 센서로 구성될 수 있다. 촬상소자(420)는 제3 회로기판(430)상에 탑재될 수 있다. 촬상소자(420)와 제3 회로기판(430)는 전기적으로 연결되어있다. 이러한 전기접속은 예를 들어, BGA(Ball Grid Array)와 같이 패턴 배열된 다수의 도전성 범프를 이용하는 플립 칩 본딩(flip-chip bonding) 내지 COF 방식을 포함하여 구현될 수 있 다. 또한, 촬상소자(420)와 회로기판 간의 전기접속은 예를 들어 도전성 금속 세션을 이용하는 와이어 본딩(wire-bonding) 내지 COB 방식으로 구현될 수도 있다.
제3 렌즈 어셈블리(300)와 촬상소자(420) 사이에는 필터(410)가 배치될 수 있다. 필터(410)는 예를 들어 적외선 차단필터로 구성될 수 있다. 상기 적외선 차단필터는 피사체 광에 포함된 적외선 성분을 선택적으로 배제시킴으로써, 촬상소자(420)에 대해 가시광 성분만을 입사시키고 인간의 시각으로 감지될 수 있는 가시적인 빛으로부터 피사체 영상신호가 생성되게 할 수 있다.
줌 렌즈 어셈블리(100), AF 렌즈 어셈블리(200), 제3 렌즈 어셈블리(300), 촬상부(400), 제1 구동부(500), 제2 구동부(600)는 하우징(5) 내에 수용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적 사시도이다. 도 9에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예는 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시예와 달리 AF 렌즈 어셈블리(200)를 구비하지 않는다. 즉 도 9에 따르면 카메라 모듈(1)은 줌 렌즈 어셈블리(100), 제3 렌즈 어셈블리(300), 촬상부(400), 제1 구동부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 줌 렌즈 어셈블리(100)는 제1 회로기판(110), 제1 가변 굴절 부재(120), 제1 렌즈부(130)를 포함하여 구성된다. 제3 렌즈 어셈블리(300)는 제3 렌즈 고정부(310), 제3 렌즈부(320)를 포함하여 구성된다. 촬상부(400)는 필터(410), 촬상소자(420), 제3 회로기판(430)을 포함하여 구성된다. 제1 구동부(500)는 제1 액추에이터(510), 제4 회로기판(520), 탄성부재(530)를 포함하여 구성한다.
상기 동일한 부재번호는 동일한 부재를 가리키고 동일한 기능, 구성, 구조를 가질 수 있다. 따라서, 도 9에 도시된 또 다른 실시예에 따르면 카메라 모듈(1)을 구성함에 있어, 줌 기능만을 가진 카메라 모듈(1)을 개시한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 당업자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 카메라 모듈을 제조 및 사용하는 모든 산업에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 I-I 선을 따라 취한 수직 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 가변 굴절 부재의 작동 원리를 설명한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적 단면도이다.
도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적 사시도이다. * 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
100: 줌 렌즈 어셈블리 110: 제1 회로기판
120: 제1 가변 굴절 부재 130: 제1 렌즈부
200: AF 렌즈 어셈블리 210: 제2 회로기판
220: 제2 가변 굴절 부재 230: 제2 렌즈부
300: 제3 렌즈 어셈블리 310: 제3 렌즈 고정부
320: 제3 렌즈부 400: 촬상부
410: 필터 420: 촬상소자
430: 제3 회로기판 500: 제1 구동부
510: 제1 액추에이터 520: 제4 회로기판
530: 탄성부재

Claims (13)

  1. 피사체 광을 전기적인 영상신호로 변환하는 촬상부;
    상기 피사체 광이 입사되는 입사부와 상기 촬상부의 사이에 배치되며, 상기 피사체 광이 나타내는 영상을 확대 또는 축소할 수 있도록 구성된 줌 렌즈 어셈블리;
    상기 입사부와 상기 촬상부 사이에 상기 줌 렌즈 어셈블리의 일 면과 대향하여 배치되며, 상기 피사체 광의 초점을 조절할 수 있도록 구성된 AF 렌즈 어셈블리;
    상기 줌 렌즈 어셈블리 또는 상기 AF 렌즈 어셈블리 중 적어도 어느 하나의 어셈블리를 상기 피사체 광의 축방향을 따라 이동시키는 구동부;
    상기 줌 렌즈 어셈블리 또는 상기 AF 렌즈 어셈블리 중 적어도 어느 하나의 어셈블리는 인가되는 전압에 따라 굴절률이 가변적으로 변화되는 가변 굴절부를 내장하는 카메라 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 줌 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈부, 제1 가변 굴절 부재, 및 상기 제1 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제1 회로기판을 포함하고,
    상기 AF 렌즈 어셈블리는 제2 렌즈부, 제2 가변 굴절 부재, 및 상기 제2 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제2 회로기판을 포함하는 카메 라 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 줌 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈부를 포함하고,
    상기 AF 렌즈 어셈블리는 제2 렌즈부, 제2 가변 굴절 부재, 및 상기 제2 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제2 회로기판을 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 줌 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈부, 제1 가변 굴절 부재, 및 상기 제1 가변 굴절 부재와 접속되어 전기적인 신호를 제공하는 제1 회로기판을 포함하고,
    상기 AF 렌즈 어셈블리는 제2 렌즈부를 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제2 항 내지 제4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 회로기판의 각각의 일 단은 상기 제1 및 제2 가변 굴절 부재와 각각 연결되고, 타 단은 상기 촬상부와 전기적인 신호를 주고 받도록 연결된 제3 회로기판에 접속되는 카메라 모듈.
  6. 제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈부 및 상기 제1 가변 굴절 부재는 서로 이격되도록 배치되며, 상기 제2 렌즈부 및 상기 제2 가변 굴절 부재는 서로 이격되도록 배치되는 카메라 모듈.
  7. 제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가변 굴절 부재 및 상기 제2 가변 굴절 부재는 각각 폴리머 렌즈를 포함하여 구성된 카메라 모듈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 구동부는 모터를 구비하며,
    상기 구동부가 상기 줌 렌즈 어셈블리를 구동하는 경우, 상기 모터는 상기 제1 렌즈부 또는 상기 제1 가변 굴절 부재중 적어도 하나를 상기 피사체 광의 축방향을 따라 이동시키도록 구성되며,
    상기 구동부가 상기 AF 렌즈 어셈블리를 구동하는 경우, 상기 모터는 상기 제2 렌즈부 또는 상기 제2 가변 굴절 부재중 적어도 하나를 상기 피사체 광의 축 방향을 따라 이동시키도록 구성되는 카메라 모듈.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 모터는 압전 모터(piezoelectric motor)인 카메라 모듈.
  10. 제2 항 또는 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 줌 렌즈 어셈블리 만을 구동하도록 구성된 카메라 모듈.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 AF 렌즈 어셈블리 및 상기 줌 렌즈 어셈블리 중 상기 촬상부에 인접하게 배치된 어셈블리와 상기 촬상부의 사이에 배치되는 제3 렌즈 어셈블리를 더 포함하는 카메라 모듈.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 입사부 축으로부터 상기 AF 렌즈 어셈블리, 상기 줌 렌즈 어셈블리, 상기 제3 렌즈 어셈블리 및 상기 촬상부가 순서대로 배치된 카메라 모듈.
  13. 피사체 광을 전기적으로 영상신호로 변환하는 촬상부;
    상기 피사체 광이 입사되는 입사부와 상기 촬상부의 사이에 배치되며, 상기 피사체 광이 나타내는 영상을 확대 또는 축소하도록 구성된 줌 렌즈 어셈블리;
    상기 줌 렌즈 어셈블리를 상기 피사체 광의 축방향을 따라 이동시키는 구동부;를 포함하며,
    상기 줌 렌즈 어셈블리는 인가되는 전압에 따라 굴절률이 가변적으로 변화되는 가변 굴절부를 내장하는 카메라 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140116737A (ko) * 2013-03-25 2014-10-06 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈

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