KR20110130337A

KR20110130337A - Camera module

Info

Publication number: KR20110130337A
Application number: KR1020110011210A
Authority: KR
Inventors: 김대욱; 정웅태; 석진수
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2011-12-05
Also published as: KR101182775B1

Abstract

PURPOSE: A camera module equipped with an image sensor having enhanced depth of field is provided to enable a user to get a clear image and to be miniaturized by preventing the protrusion of a lens. CONSTITUTION: A camera module(100) comprises a lens unit, a driving part, and an image sensor(910). The lens unit comprises the lens and barrel(110). The barrel supports the lens. The driving part transfers the lens unit to the optical axial. The image sensor changes the image, inputted through the lens unit, to the electric signal and has the enhanced depth of field.

Description

Camera Module {CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a camera module.

노트북, 휴대폰과 같은 휴대용기기 및 텔레비전 같은 전자 기기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(camera module)이 가장 대표적이라 할 수 있다.Portable devices such as laptops, mobile phones, and electronic devices such as televisions have recently been used with multi-convergence as music, movies, TVs, games, etc. with the development of the technology. The camera module is the most representative.

이러한 카메라 모듈은, 피사체에 렌즈를 향하게 하면 물체의 초점이 흐려지는 것을 방지하기 위해, 내장된 전자 장치에 의하여 자동적으로 초점이 맞추어지는 오토 포커싱(auto focusing)과 같은 기능이 구비되어 사용자들이 보다 손쉽게 사용할 수 있도록 하고 있다.The camera module is equipped with a function such as auto focusing, which is automatically focused by an embedded electronic device, to prevent an object from becoming blurred when the lens is aimed at a subject. To make it possible.

오토 포커싱은 렌즈의 위치 정보와 이미지 센서의 화상 정보를 가지고 최적의 이미지 포커싱 지점을 찾고 렌즈를 그 지점에 위치시키는 기능이다. 오토 포커싱을 위해, 카메라 모듈은 구동부(actuator) 및 위치 센서를 구비할 수 있으며, 구동부는 위치 센서를 이용하여 위치를 계산할 수 있다.Auto focusing is a function that finds the optimal image focusing point based on the lens position information and the image information of the image sensor and locates the lens there. For auto focusing, the camera module may include an actuator and a position sensor, and the driver may calculate a position using the position sensor.

일 예로, 구동부는 렌즈와 촬영 목표 물체와의 이격되는 거리를 100mm 내지 1000mm(일반적으로 무한거리라 함)로 오토 포커싱(auto focusing)하게 된다.For example, the driving unit may autofocus the distance between the lens and the photographing target object at 100 mm to 1000 mm (generally referred to as infinite distance).

그러나, 100mm 이하로 물체가 카메라에 접근할수록 포인트 스프레드 함수(point spread unction; PSF)의 열화가 심해져 초점이 제대로 맺히지 않게 되어, 물체가 흐리게 촬영된다.However, as the object approaches the camera by 100 mm or less, the point spread function (PSF) deteriorates, and the focus is not properly formed, and the object is blurred.

물체와 렌즈의 이격거리를 100mm 이하로 조절할 경우, 카메라 모듈이 전자 기기의 외측으로 돌출되거나 전자 기기의 대형화가 불가피해진다. 따라서, 100mm 내지 1000mm 이외의 오토 포커싱(auto focusing) 동작 없이, 100mm 이하의 근접촬영이 가능한 카메라 모듈이 요구된다.
When the distance between the object and the lens is adjusted to 100 mm or less, the camera module protrudes to the outside of the electronic device or the size of the electronic device becomes unavoidable. Accordingly, there is a need for a camera module capable of close-up photography of 100 mm or less without an auto focusing operation other than 100 mm to 1000 mm.

본 발명은 100mm 내지 1000mm 이외의 오토 포커싱(auto focusing) 동작이 없으며, 100mm 이하의 근접촬영이 가능한 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
The present invention is to provide a camera module that does not have an auto focusing operation (other than 100mm to 1000mm), close to 100mm or less.

본 발명의 일 측면에 따르면, 렌즈; 상기 렌즈를 광축방향으로 이동시키는 구동부; 및 상기 렌즈를 통해 입사된 이미지를 전기적 신호로 변환시키며, 연장된 초점 심도(enhanced depth of field)를 갖는 이미지 센서를 구비하는 카메라 모듈이 제공된다.According to an aspect of the invention, the lens; A drive unit for moving the lens in an optical axis direction; And an image sensor converting an image incident through the lens into an electrical signal, and having an image sensor having an extended depth of field.

상기 구동부는 촬영되는 목표 물체와의 이격거리를 100mm 내지 1000mm로 오토 포커싱할 수 있다.The driving unit may autofocus a distance of 100 mm to 1000 mm from a target object to be photographed.

상기 이미지 센서와 패키징되는 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a printed circuit board packaged with the image sensor.

한편, 상기 구동부는 일단이 상기 배럴의 일측과 접촉하는 압전 엑츄에이터; 상기 압전 엑츄에이터의 타단을 가압하는 예압부를 포함할 수 있으며, 상기 압전 엑츄에이터는 상기 배럴을 승강시키도록 신축과 굽힘이 조합된 형태의 변형을 반복할 수 있다. On the other hand, the driving unit is one end of the piezoelectric actuator in contact with one side of the barrel; It may include a preload unit for pressing the other end of the piezoelectric actuator, the piezoelectric actuator may repeat the deformation of the combination of stretching and bending to raise and lower the barrel.

이 때, 상기 압전 엑츄에이터의 상기 배럴과 대향하는 일면에는 제1 출력돌기가 형성될 수 있으며, 상기 압전 엑츄에이터는 상기 렌즈부의 광축 방향에 대하여 수직하는 방향으로 연장될 수 있다.In this case, a first output protrusion may be formed on one surface of the piezoelectric actuator that faces the barrel, and the piezoelectric actuator may extend in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens unit.

그리고, 상기 배럴의 일측에는 상기 광축 방향으로 배치되는 마찰부가 형성되며, 상기 압전 엑츄에이터의 일면에는 상기 광축 방향에 대하여 수직하여 결합되는 복수의 제2 출력돌기가 형성될 수 있다. In addition, a friction part disposed in the optical axis direction may be formed at one side of the barrel, and a plurality of second output protrusions may be formed on one surface of the piezoelectric actuator to be vertically coupled to the optical axis direction.

한편, 카메라 모듈은 상기 압전 엑츄에이터와 대향하여 배치되며, 상기 배럴을 상기 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 베어링부를 더 포함할 수 있으며, 상기 베어링부는 유지부와, 상기 유지부에 회전 가능하게 결합되며 상기 배럴을 이동 가능하게 지지하는 지지볼을 포함할 수 있다. On the other hand, the camera module is disposed facing the piezoelectric actuator, and may further include a bearing portion for supporting the barrel to move in the optical axis direction, the bearing portion is rotatably coupled to the holding portion, and the holding portion It may include a support ball for supporting the barrel to move.

여기서, 상기 배럴의 외주면에는 상기 지지볼이 주행 가능하도록 상기 광축 방향으로 형성되는 주행홈이 형성될 수 있다.Here, a driving groove formed in the optical axis direction may be formed on the outer circumferential surface of the barrel to allow the support ball to travel.

한편, 상기 구동부는 상기 배럴의 외주면에 권선되는 코일부; 상기 코일부와 대향하는 자석부; 및 상기 배럴을 상기 렌즈부의 광축 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성지지부를 포함할 수 있다. On the other hand, the driving unit coil unit wound on the outer peripheral surface of the barrel; A magnet part facing the coil part; And it may include an elastic support for elastically supporting the barrel in the optical axis direction of the lens unit.

이 때, 상기 탄성지지부는 상기 배럴의 상측을 지지하는 판스프링부와; 상기 배럴의 하측을 지지하는 필름스프링부를 포함할 수 있으며, 상기 판스프링부는 상기 배럴의 상측에 결합되는 제1 프레임; 상기 배럴의 중심을 기준으로 하여 상기 제1 프레임의 외측으로 대칭되는 나선형으로 연장되는 복수의 탄성판; 및 복수의 상기 탄성판과 결합되는 제2 프레임을 포함할 수 있다.
At this time, the elastic support portion and the leaf spring for supporting the upper side of the barrel; It may include a film spring for supporting the lower side of the barrel, the leaf spring portion is coupled to the upper side of the barrel first frame; A plurality of elastic plates extending spirally symmetrically outward of the first frame with respect to the center of the barrel; And a second frame coupled to a plurality of the elastic plates.

본 발명의 실시예에 따르면, 100mm 내지 1000mm 이외의 오토 포커싱(auto focusing) 동작이 없어 렌즈가 불필요하게 돌출되는 것을 방지하므로, 카메라 모듈의 사이즈가 변경되지 않아 전자 기기의 소형화가 가능하면서, 100mm 이하의 근접 촬영도 선명한 이미지가 도출될 수 있다.
According to an exemplary embodiment of the present invention, since there is no auto focusing operation other than 100 mm to 1000 mm, the lens is prevented from being protruded unnecessarily, and thus the size of the camera module is not changed and the electronic device can be miniaturized. Even a close-up of a sharp image can be derived.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 도면.
도 2는 물체와 렌즈의 움직임량을 도시한 그래프.
도 3, 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터를 도시한 분해사시도.
도 6, 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터의 신축모드를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터의 굽힘모드를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의의 압전 엑츄에이터의 굽힘과 신축이 조합된 복합모드를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 분해사시도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 평면도.
도 13는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터를 도시한 사시도.
도 14은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터의 신축모드를 도시한 도면.
도 15은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터의 굽힘모드를 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 평면도.
도 17는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 구동부의 동작을 도시한 도면.
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도.
도 19은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 분해사시도.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈의 판스프링부를 나타낸 평면도.1 is a view showing a camera module according to a first embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the amount of motion of an object and a lens.
3 and 4 illustrate piezoelectric actuators of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view showing a piezoelectric actuator of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
6 and 7 illustrate a stretch mode of a piezoelectric actuator of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
8 illustrates a bending mode of a piezoelectric actuator of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
9 is a view showing a combined mode of bending and stretching of a piezoelectric actuator of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a camera module according to a second embodiment of the present invention.
11 is an exploded perspective view showing a camera module according to a second embodiment of the present invention.
12 is a plan view showing a camera module according to a second embodiment of the present invention.
13 is a perspective view showing a piezoelectric actuator of a camera module according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a view showing a stretch mode of a piezoelectric actuator of a camera module according to a third embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 15 is a view illustrating a bending mode of a piezoelectric actuator of a camera module according to a third embodiment of the present invention. FIG.
16 is a plan view showing a camera module according to a third embodiment of the present invention.
17 is a view showing the operation of the driving unit of the camera module according to a third embodiment of the present invention.
18 is a perspective view of a camera module according to a fourth embodiment of the present invention.
19 is an exploded perspective view showing a camera module according to a fourth embodiment of the present invention.
20 is a plan view showing a leaf spring of the camera module according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, an embodiment of a camera module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and duplicate description thereof. Will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)을 도시한 도면이고, 도 2는 물체와 렌즈(102)의 움직임량을 도시한 그래프이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(1000)은 렌즈(102), 구동부(200) 및 이미지 센서(910)와 인쇄회로기판(920)을 포함하는 기판부(900)를 포함한다.FIG. 1 is a diagram illustrating a camera module 1000 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the amount of movement of an object and a lens 102. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the camera module 1000 includes a substrate portion 900 including a lens 102, a driver 200, an image sensor 910, and a printed circuit board 920. .

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 이동통신 단말기 같은 모바일 기기에 장착되는 카메라 모듈(1000)에 대하여 설명하도록 한다. 본 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 텔레비전 등에 장착될 수 있는 등 그 적용 예는 다양하다. In the present embodiment, for convenience of description, the camera module 1000 mounted in a mobile device such as a mobile communication terminal will be described. The camera module 1000 according to the present embodiment may be mounted on a television or the like, and its application examples are various.

렌즈부(100)는 렌즈(102)와 렌즈(102)를 지지하는 배럴(110)을 포함한다. 렌즈(102)는 촬영되는 이미지를 수광하여 이미지 센서(910)로 입사시킨다. 렌즈(102)는 형상, 개수 등에 한정되지 않는다. The lens unit 100 includes a lens 102 and a barrel 110 supporting the lens 102. The lens 102 receives an image to be photographed and enters the image sensor 910. The lens 102 is not limited to the shape, the number, and the like.

렌즈(102)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 복수의 렌즈 각각은 초점이 일치될 수 있다. 렌즈(102)는 배럴(110)의 내측에 결합될 수 있다. 배럴(110)은 렌즈(102)를 잡아주는 기능을 할 수 있다. The lens 102 may be provided in plurality, and each of the plurality of lenses may be in focus. The lens 102 may be coupled to the inside of the barrel 110. The barrel 110 may function to hold the lens 102.

배럴(110)의 외측에는 오토 포커싱을 위해 구동부(200)가 구비될 수 있고, 구동부(200)의 외측에는 렌즈부(100) 및 구동부(200)를 보호하도록 하우징(10)이 구비될 수 있다. 즉, 하우징(10)의 내측에 구동부(200)가 결합될 수 있고, 구동부(200)의 내측에서 광축 방향으로 이동 가능하게 렌즈(102) 및 배럴(110)이 구비될 수 있다.The outer side of the barrel 110 may be provided with a driving unit 200 for auto focusing, and the outer side of the driving unit 200 may be provided with a housing 10 to protect the lens unit 100 and the driving unit 200. . That is, the driving unit 200 may be coupled to the inside of the housing 10, and the lens 102 and the barrel 110 may be provided to be movable in the optical axis direction from the inside of the driving unit 200.

구동부(200)는 렌즈(102)를 광축 방향으로 이동시켜, 초점이 맞도록 오토 포커싱 할 수 있다. 오토 포커싱(auto focusing)은 렌즈(102)의 위치 정보와 이미지 센서(910)의 화상 정보를 가지고 최적의 이미지 포커싱 지점을 찾고 렌즈(102)를 그 지점에 위치시키는 기능이다. The driving unit 200 may move the lens 102 in the optical axis direction to autofocus to focus. Auto focusing is a function of finding the optimal image focusing point using the positional information of the lens 102 and the image information of the image sensor 910, and positioning the lens 102 at that point.

도 2는, 삼성전기주식회사에서 제조된 54SV1렌즈를 사용한 실험값을 도시한 것으로, Y 축은 카메라 모듈(1000)과 촬영되는 목표 물체(이하 물체라 함)의 이격거리를 나타내는 축이고, X 축은 렌즈(102)의 이동거리 변화량을 나타내는 축이다. 2 is an experimental value using a 54SV1 lens manufactured by Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd., Y-axis is an axis representing a distance between the camera module 1000 and a target object (hereinafter referred to as an object) to be photographed, and X-axis is a lens 102 This axis shows the amount of change in travel distance.

여기서, 이동거리 단위는 mm 이다. 도 2의 그래프를 참조하면, 카메라 모듈(1000)과 물체와의 이격 거리가 100mm 내지 1000mm일 경우, 100mm 이하의 근접촬영에 비하여 렌즈(102)의 이동 변화가 상대적으로 거의 없다. Here, the moving distance unit is mm. Referring to the graph of FIG. 2, when the separation distance between the camera module 1000 and the object is 100 mm to 1000 mm, the movement of the lens 102 is relatively less than that of the close-up photographing of 100 mm or less.

그러나, 카메라 모듈(1000)과 물체와의 이격거리가 100mm이하로 근접될 경우, 렌즈(102)의 이동거리가 급격히 커지게 되어, 렌즈(102)가 물체에 매우 근접하여야 한다. 이를 위해서 종래의 카메라 모듈은 렌즈(102)가 돌출되어 초점을 맞추게 된다. However, when the separation distance between the camera module 1000 and the object approaches 100 mm or less, the moving distance of the lens 102 increases rapidly, and the lens 102 should be very close to the object. To this end, in the conventional camera module, the lens 102 protrudes to focus.

그러나, 모바일 기기의 소형화 유지를 위해, 본 실시예에서는 일 예로, 구동부(200)가 카메라 모듈(1000)과 물체의 이격거리를 100mm 내지 1000mm의 범위 내로 오토 포커싱할 수 있다.However, in order to keep the size of the mobile device small, in this embodiment, the driving unit 200 may autofocus the distance between the camera module 1000 and the object within a range of 100 mm to 1000 mm.

이는 일반적인 모바일 기기용 카메라 모듈(1000)에 적용되는 렌즈(102)와 구동부(200)를 본 실시예 적용하여 구현될 수 있다. 이와 같이, 100mm 내지 1000mm 이외의 오토 포커싱(auto focusing) 동작이 없어 렌즈가 불필요하게 돌출되는 것을 방지하므로, 모바일 기기의 변형을 가져오지 않아, 모바일 기기의 소형화 유지가 가능할 수 있다. This may be implemented by applying the lens 102 and the driving unit 200 applied to the camera module 1000 for a general mobile device. As such, since there is no auto focusing operation other than 100 mm to 1000 mm, the lens is prevented from being protruded unnecessarily, so that the deformation of the mobile device is not brought about, and the mobile device can be kept small in size.

하우징(10)의 하부에는 이미지 센서(910)가 결합될 수 있다. 이미지 센서(910)는 연장된 초점 심도(enhanced depth of field)를 갖고, 렌즈(102)를 통해 입사된 이미지를 감지하여 전기적 신호로 변환시킨다. The image sensor 910 may be coupled to the lower portion of the housing 10. The image sensor 910 has an extended depth of field and detects an image incident through the lens 102 and converts it into an electrical signal.

여기서, 연장된 초점 심도를 갖는 이미지 센서(910)는 초점이 한곳에 형성되지 않고, 초점이 형성된 지점보다 근거리에 있는 피사체의 이미지 선명도를 향상시키게 된다. Here, the image sensor 910 having an extended depth of focus does not have a focus at one place, and improves the image sharpness of a subject located nearer than a point where the focus is formed.

이는 100mm보다 근접한 피사체 촬영 시 100mm에 초점을 맞추고 연장된 초점 심도에 의해 100mm이하의 피사체에 대한 선명한 촬영을 하게 된다. 이미지 센서(910)는 복수의 픽셀들(pixels)이 집적된 구조물일 수 있다. It focuses on 100mm when shooting a subject closer than 100mm and makes clear shots of subjects under 100mm by the extended depth of focus. The image sensor 910 may be a structure in which a plurality of pixels are integrated.

픽셀 각각은 일종의 광검출기로서 입사된 이미지를 전기적 신호로 변환시켜 데이터로 변환시킬 수 있다. 즉, 렌즈(102)를 통해 입사된 이미지를 이미지 센서(910)가 전기적 데이터로 변환시켜 변환된 데이터가 후술되는 이미지 처리부(미도시)에서 처리될 수 있다.Each pixel is a kind of photodetector that can convert an incident image into an electrical signal and convert it into data. That is, the image sensor 910 converts the image incident through the lens 102 into electrical data, and the converted data may be processed by an image processor (not shown) which will be described later.

이러한 이미지 센서(910)는 초점이 한곳으로 형성되는 점 형상으로 맺히지 않고 초점의 길이가 길어지므로 동일한 렌즈(102)에 대해 100mm 이하의 근거리 촬영에 대해 이미지의 선명도가 향상될 수 있다.Since the image sensor 910 is not formed in a point shape in which the focal point is formed in one place, and the focal length is longer, the sharpness of the image may be improved for near field imaging of 100 mm or less for the same lens 102.

이러한, 이미지 센서(910)는, 근접촬영을 위해 렌즈(102)가 물체로 과도하게 진입할 필요가 없으므로, 렌즈(102)의 자동초점을 최소화할 수 있다. 물체로 렌즈(102)가 진입되는 거리를 축소하게 됨으로써, 렌즈(102)가 물체를 향해 돌출되는 공간이 삭제되는 만큼 모바일 기기의 크기확장이 요구되지 않는다. 이에 따라, 카메라 모듈(1000)의 소형화가 가능하며, 100mm이하의 거리의 근접촬영에서 이미지의 선명도가 향상될 수 있다.The image sensor 910 may minimize the autofocus of the lens 102 since the lens 102 does not need to excessively enter the object for close-up photography. By reducing the distance that the lens 102 enters the object, the size of the mobile device is not required as the space in which the lens 102 protrudes toward the object is deleted. Accordingly, the camera module 1000 can be miniaturized, and the sharpness of the image can be improved in close-up photography of a distance of 100 mm or less.

이미지 센서(910)는 인쇄회로기판(920)과 패키징될 수 있다. 패키징 방식에는 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Flim) 패키징 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 패키징 방식, 및 CSP(Chip Scale Package) 방식 등이 있다.The image sensor 910 may be packaged with the printed circuit board 920. Packaging methods include a flip-chip (Chip On Flim) packaging method, a wire-bonding Chip On Board (COB) packaging method, and a CSP (Chip Scale Package) method.

그리고 인쇄회로기판(920)의 하부에는 이미지 처리부가 구비될 수 있다. 이미지 처리부는 이미지 센서(910)를 통해 전기적 신호로 변환된 이미지를 저장, 편집, 전송, 복원 및 삭제 처리를 할 수 있다.In addition, an image processor may be provided below the printed circuit board 920. The image processor may store, edit, transmit, restore, and delete an image converted into an electrical signal through the image sensor 910.

이와 같은 실시예에 따른 카메라 모듈을 이용하게 됨으로써, 구동부에 의해 렌즈를 오토 포커싱하여 카메라 모듈과 100mm 내지 1000mm로 이격된 물체를 선명하게 촬영할 수 있으며, 연장된 초점 심도를 갖는 이미지 센서에 의해 카메라 모듈과 100mm 이하의 근접거리로 이격된 물체를 선명하게 촬영할 수 있다. By using the camera module according to the embodiment, by auto focusing the lens by the drive unit to be able to clearly photograph the object spaced from the camera module 100mm to 1000mm, the camera module by an image sensor having an extended depth of focus You can take clear pictures of objects that are spaced at close ranges of up to 100mm.

이에 따라, 렌즈를 100mm 이하로 물체로 근접할 필요가 없기 때문에, 렌즈가 불필요하게 돌출되는 것을 방지하므로, 카메라 모듈의 사이즈가 변경되지 않아 모바일 기기의 소형화가 가능하면서, 100mm 이하의 근접 촬영에서 이미지의 선명도가 높아질 수 있다. This prevents the lens from protruding unnecessarily because the lens does not need to be close to the object to 100 mm or less, so that the size of the camera module is not changed and the mobile device can be miniaturized. The sharpness of can be increased.

이하에서는 연장된 초점 심도를 가지는 이미지 센서가 다양한 형태의 오토포커싱 구조를 가지는 카메라 모듈에 적용된 예를 살펴본다.Hereinafter, an example in which an image sensor having an extended depth of focus is applied to a camera module having various types of autofocusing structures will be described.

도 3, 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터(250)를 도시한 도면이다. 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터(250)는 판형의 형상을 가지며, 그 일면(압전 엑츄에이터의 두께 방향의 상면)에는 제1 외부전극(272), 제2 외부전극(274) 및 접지외부전극(276)이 형성된다. 3 and 4 are diagrams illustrating piezoelectric actuators 250 of the camera module according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, the piezoelectric actuator 250 has a plate shape, and on one surface thereof (upper surface in the thickness direction of the piezoelectric actuator), a first external electrode 272, a second external electrode 274, and The ground external electrode 276 is formed.

제1 외부전극(272)과 제2 외부전극(274)은 서로 대향하여 압전 엑츄에이터(250)의 일면과 양측에 형성되며, 접지외부전극(276)은 제1 외부전극(272)과 제2 외부전극(274)의 사이를 가로지르는 I자 형태로 압전 엑츄에이터(250)의 일면과 측면에 형성된다. The first external electrode 272 and the second external electrode 274 are formed on one surface and both sides of the piezoelectric actuator 250 to face each other, the ground external electrode 276 is the first external electrode 272 and the second external It is formed on one side and side of the piezoelectric actuator 250 in an I-shape across the electrode 274.

도 4에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터(250)의 타면에는 예를 들어 2개의 수용홈(282)이 형성되며, 수용홈(282)에는 출력돌기(212)가 각각 결합될 수 있다. 출력돌기(212)는 내마모성이 우수하며 마찰계수가 큰 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 세라믹, 알루미늄, 초경합금 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 4, for example, two receiving grooves 282 are formed on the other surface of the piezoelectric actuator 250, and output protrusions 212 may be coupled to the receiving grooves 282, respectively. The output protrusion 212 may be made of a material having excellent wear resistance and a large coefficient of friction. For example, the output protrusion 212 may be made of a material such as ceramic, aluminum, cemented carbide, or the like.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터(250)를 도시한 분해사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터(250)는 제1, 내부전극(258) 및 제2 내부전극(262)이 일에 일정간격을 두고 이격되도록 패턴 인쇄된 제1세라믹시트(252)와, 접지전극(264)이 일면에 패턴 인쇄된 제2세라믹시트(254)를 포함하고, 이러한 제1, 2 세라믹시트(252, 254)는 적층방향으로 교대로 적층되는 직육면체상의 압전구조물이다.5 is an exploded perspective view illustrating the piezoelectric actuator 250 of the camera module according to the second embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 5, the piezoelectric actuator 250 may include a patterned first ceramic sheet 252 such that the first, internal electrodes 258, and the second internal electrodes 262 are spaced apart at regular intervals. In addition, the ground electrode 264 includes a second ceramic sheet 254 pattern-printed on one surface, and the first and second ceramic sheets 252 and 254 are rectangular parallelepiped structures stacked alternately in the stacking direction.

압전 엑츄에이터(250)는 제1 내부전극(258), 제2 내부전극(262)에 의해서 서로 일정간격을 두고 서로 양분되는 제1 진동부(V1)와 제2 진동부(V2)를 구비하며, 제1 내부전극(258), 제2 내부전극(262)은 제1 진동부(V1)와 제2 진동부(V2)에 각각 선택적으로 배치된다.The piezoelectric actuator 250 includes a first vibrating unit V1 and a second vibrating unit V2 which are bisected with each other by a first internal electrode 258 and a second internal electrode 262. The first internal electrode 258 and the second internal electrode 262 are selectively disposed in the first vibrator V1 and the second vibrator V2, respectively.

압전 엑츄에이터(250)는 제1 압전체(260)와 그 하부에 적층되는 제2압전체(280)를 포함하며, 제1압전체(260)는 도 5에 도시한 바와 같이, 적층되는 복수개의 제1 세라믹시트(252)에 패턴 인쇄되는 제1 내부전극(258)이 제1 진동부(V1)에 해당하는 위치에 중첩 배치된다. The piezoelectric actuator 250 includes a first piezoelectric body 260 and a second piezoelectric body 280 stacked thereunder, and the first piezoelectric body 260 includes a plurality of first ceramics stacked as shown in FIG. 5. The first internal electrode 258, which is pattern printed on the sheet 252, is overlapped at a position corresponding to the first vibrator V1.

제2 내부전극(262)은 제2 진동부(V2)에 해당하는 위치에 중첩 배치되도록 배치되며, 복수 개의 제1 세라믹시트(252)사이에는 접지전극(264)을 일측면에 패턴 인쇄한 제3 세라믹시트(254)를 적층 배치되어 구성된다.The second internal electrode 262 is disposed to overlap each other at a position corresponding to the second vibrator V2, and a pattern printed on one side of the ground electrode 264 between the plurality of first ceramic sheets 252. The three ceramic sheets 254 are laminated | stacked and comprised.

이와 반대로 제2 압전체(280)는 적층되는 복수개의 다른 제1 세라믹시트(32)에 패턴 인쇄되는 제1 내부전극(258)이 제1 진동부(V2)에 해당하는 위치에 중첩 배치되고, 제2 내부전극(262)은 제1 진동부(V1)에 해당하는 위치에 중첩 배치되도록 배치된다. On the contrary, in the second piezoelectric body 280, the first internal electrodes 258, which are pattern-printed on a plurality of different first ceramic sheets 32, are overlapped and disposed at positions corresponding to the first vibrating unit V2. The second internal electrodes 262 are disposed to overlap each other at a position corresponding to the first vibrator V1.

복수개의 제1 세라믹시트(252)사이에는 접지전극(264)을 일측면에 패턴 인쇄한 제3 세라믹시트(254)를 적층 배치되어 구성된다.A third ceramic sheet 254 having a pattern printed on one side of the ground electrode 264 is laminated between the plurality of first ceramic sheets 252.

전극부는 제1 외부전극(272), 제2 외부전극(274) 및 접지외부전극(276)을 포함하며, 제1 외부전극(272)은 제1 내부전극(258)의 단자(259)와 연결되도록 압전 엑츄에이터(250)의 일측 외주면에 형성되는 전극부재이며, 제2 외부전극(274)은 제2 내부전극(262)의 단자(263)와 연결되도록 압전 엑츄에이터(250)의 타측 외주면에 형성되는 전극부재이다.The electrode unit includes a first external electrode 272, a second external electrode 274, and a ground external electrode 276, and the first external electrode 272 is connected to the terminal 259 of the first internal electrode 258. The electrode member is formed on the outer peripheral surface of one side of the piezoelectric actuator 250, the second external electrode 274 is formed on the other outer peripheral surface of the piezoelectric actuator 250 to be connected to the terminal 263 of the second internal electrode 262 It is an electrode member.

접지외부전극(276)은 접지전극(264)의 단자(265)와 연결되도록 압전 엑츄에이터 (250)의 외주면에 형성되는 전극부재이다. 제1 내부전극(258), 제2 내부전극(262) 및 접지전극(264)으로부터 연장되는 각 단자(259, 263, 265)는 제1, 2 세라믹시트(252, 254)의 외측테두리까지 연장되어 압전 엑츄에이터(250)의 외주면에 구비되는 제1, 2 외부전극(272, 274) 및 외부접지접극(276)과 전기적으로 연결된다.The ground external electrode 276 is an electrode member formed on the outer circumferential surface of the piezoelectric actuator 250 to be connected to the terminal 265 of the ground electrode 264. Each terminal 259, 263, and 265 extending from the first internal electrode 258, the second internal electrode 262, and the ground electrode 264 extends to the outer edge of the first and second ceramic sheets 252 and 254. And are electrically connected to the first and second external electrodes 272 and 274 and the external ground electrode 276 provided on the outer circumferential surface of the piezoelectric actuator 250.

도 6, 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터 (250)의 신축모드를 도시한 도면이다. 도 6, 7에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터 (250)는 그 연장되는 방향으로 신축되도록 구동된다.6 and 7 illustrate a stretch mode of the piezoelectric actuator 250 of the camera module according to the second embodiment of the present invention. As shown in Figs. 6 and 7, the piezoelectric actuator 250 is driven to expand and contract in its extending direction.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터 (250)의 굽힘모드를 도시한 도면이다. 압전 엑츄에이터 (250)는 신축과 동시에, 도 8에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터 (250)를 두께 방향으로 굽힘(bending)되도록 구동된다.8 is a diagram illustrating a bending mode of the piezoelectric actuator 250 of the camera module according to the second embodiment of the present invention. At the same time as the piezoelectric actuator 250 is stretched and driven, the piezoelectric actuator 250 is driven to bend the piezoelectric actuator 250 in the thickness direction.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의의 압전 엑츄에이터 (250)의 굽힘과 신축이 조합된 복합모드를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터 (250)가 구동되면, 상술한 신축과 굽힘이 조합된 형태의 동작을 반복하게 된다. 9 is a diagram illustrating a combined mode in which bending and stretching of the piezoelectric actuator 250 of the camera module according to the second embodiment of the present invention are combined. As shown in FIG. 9, when the piezoelectric actuator 250 is driven, the above-described stretching and bending operation is repeated.

따라서, 압전 엑츄에이터 (250)의 일면에 결합되는 2개의 출력돌기 (212)는 후술할 마찰부(132)가 광축 방향으로 이동되도록 압전 엑츄에이터(250)의 일면의 전방을 향해 각각 타원형을 그리는 운동을 반복할 수 있다. Accordingly, the two output protrusions 212 coupled to one surface of the piezoelectric actuator 250 each have an elliptical motion toward the front of one surface of the piezoelectric actuator 250 so that the friction part 132 to be described later moves in the optical axis direction. Can be repeated

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(2000)을 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(2000)을 도시한 분해사시도이다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 카메라 모듈(2000)은 렌즈부(100), 구동부(220, 230, 240, 250) 및 기판부(900)를 포함한다. 10 is a perspective view illustrating a camera module 2000 according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an exploded perspective view illustrating the camera module 2000 according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 10 and 11, the camera module 2000 of the present embodiment includes a lens unit 100, driving units 220, 230, 240, 250, and a substrate unit 900.

하우징(10)은 카메라 모듈(2000)의 구성이 수용될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 하우징(10)의 내부에는 렌즈부(100)가 수용되는 수용부(12)가 형성된다. 수용부(12)는 렌즈부(100)의 형상에 따라 상하로 연장되는 실린더 형상을 가진다. The housing 10 may provide a space in which the configuration of the camera module 2000 may be accommodated. An accommodating part 12 in which the lens part 100 is accommodated is formed in the housing 10. The accommodating part 12 has a cylindrical shape extending up and down according to the shape of the lens part 100.

수용부(12)의 일측에는 베어링홈(13)이 형성된다. 베어링홈(13)은 베어링부(300)가 상하로 이동 가능하도록 상하 방향으로 연장되는 홈의 형태를 가진다. One side of the receiving portion 12 is formed with a bearing groove (13). The bearing groove 13 has a shape of a groove extending in the vertical direction so that the bearing portion 300 is movable up and down.

베어링부(300)는 렌즈부(100)의 상하 이동을 원활하게 하는 부분으로, 렌즈부(100)과 하우징(10) 사이에 개재된다. 베어링부 (300)는 유지부(310)와 지지볼(320)을 포함한다. 유지부(310)는 판형부재의 형태를 가지며, 복수의 지지볼(320)을 회전 가능하게 지지할 수 있다. The bearing part 300 is a part for smoothly moving up and down the lens part 100 and is interposed between the lens part 100 and the housing 10. The bearing part 300 includes a holding part 310 and a support ball 320. The holding unit 310 may have a form of a plate member, and may rotatably support the plurality of support balls 320.

렌즈부(100, 보다 상세히, 배럴(110))의 일측에는 가이드부(120)가 형성된다. 가이드부(120)는 렌즈부(100)의 상하 이동을 가이드 하는 부분으로, 그 측면에 후술할 베어링부(300)가 주행하는 주행홈(122)이 상하로 형성된다. The guide part 120 is formed at one side of the lens part 100 (more specifically, the barrel 110). The guide part 120 is a part for guiding the vertical movement of the lens part 100, and the driving grooves 122 for driving the bearing part 300, which will be described later, are vertically formed on the side surface thereof.

배럴(110)의 타측에는 지지부(130)가 형성된다. 지지부(130)는 마찰부(132)를 지지하는 부분이다. 마찰부(132)는 출력돌기(212)와 접하는 부분으로, 출력돌기(212)의 타원 운동에 의해 승강될 수 있다. 마찰부(132)의 승강에 의해 렌즈부(100)는 이미지 센서와의 거리를 조절하여 오토포커싱을 수행할 수 있다. On the other side of the barrel 110, the support 130 is formed. The support part 130 is a part supporting the friction part 132. The friction part 132 is a part in contact with the output protrusion 212, and may be lifted and raised by an elliptic motion of the output protrusion 212. By lifting and lowering the friction part 132, the lens part 100 may perform autofocusing by adjusting a distance from the image sensor.

하우징(10)의 저면에는 전술한 기판부(900)가 결합된다. The substrate unit 900 described above is coupled to the bottom of the housing 10.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(2000)을 도시한 평면도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 베어링홈(13)의 타측에는 삽입홀(15)이 형성된다. 삽입홀(15)은 구동부가 결합되는 부분이다. 구동부는 렌즈부(100)를 광축 방향으로 이동시키는 부분이다. 12 is a plan view illustrating a camera module 2000 according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, an insertion hole 15 is formed at the other side of the bearing groove 13 of the housing 10. The insertion hole 15 is a portion to which the driving unit is coupled. The driving unit is a part for moving the lens unit 100 in the optical axis direction.

구동부는 압전 엑츄에이터(250), 완충부재(230), 예압부(220) 및 전원연결부재(240)를 포함한다. The driving unit includes a piezoelectric actuator 250, a shock absorbing member 230, a preloading unit 220, and a power connection member 240.

압전 엑츄에이터(250)는 전술한 구조와 동일하며, 출력돌기(212)가 마찰부(132)와 수직하여 배치되도록 삽입홀(15)에 삽입된다. 이 때, 압전 엑츄에이터(250)의 외부전극(272, 274, 276)은 하우징(10)의 외측으로 노출된다. The piezoelectric actuator 250 has the same structure as described above, and is inserted into the insertion hole 15 such that the output protrusion 212 is disposed perpendicular to the friction part 132. At this time, the external electrodes 272, 274, and 276 of the piezoelectric actuator 250 are exposed to the outside of the housing 10.

예압부(220)는 압전 엑츄에이터(250)를 마찰부(132) 측으로 가압하도록 하우징(10)에 결합된다. 예압부(220)에 의해 압전 엑츄에이터(250)의 출력돌기(212)는 마찰부(132)와 접촉상태를 유지할 수 있다. 예압부(220)와 압전 엑츄에이터(250) 사이에는 완충재(230)가 개재된다. The preload unit 220 is coupled to the housing 10 to press the piezoelectric actuator 250 toward the friction unit 132. The output protrusion 212 of the piezoelectric actuator 250 may be in contact with the friction unit 132 by the preload unit 220. A buffer member 230 is interposed between the preload unit 220 and the piezoelectric actuator 250.

완충재(230)는 예압부(220)의 탄성력을 완충하여 출력돌기(212)가 마찰부(132)에 가하는 힘이 일정하게 유지되도록 한다. 또한, 완충재(230)는 압전 엑츄에이터(250)와 대향하는 면의 특정 위치가 전도성 물질로 이루어져, 압전 엑츄에이터(250)에 전기적 연결을 제공할 수 있다. The shock absorbing material 230 buffers the elastic force of the preload part 220 so that the force applied by the output protrusion 212 to the friction part 132 is kept constant. In addition, the shock absorbing material 230 may be formed of a conductive material at a specific position of the surface facing the piezoelectric actuator 250 to provide an electrical connection to the piezoelectric actuator 250.

전원연결부재(240)는 예압부(220)의 내측으로 하우징(10)의 감싸도록 절곡되는 전도성 판형부재이다. 전원연결부재(240)의 내측에는 카메라 모듈(2000)을 구동하기 위한 회로물(242)이 결합된다. The power connection member 240 is a conductive plate-like member that is bent to wrap the housing 10 inwardly of the preload unit 220. The circuit 242 for driving the camera module 2000 is coupled to the inside of the power connection member 240.

도 13는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터를 도시한 사시도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압전 엑츄에이터(250')는 길이 방향으로 연장되는 형태를 가지며, 연장되는 방향의 일단에 출력돌기(282')가 형성된다. 13 is a perspective view of a piezoelectric actuator of a camera module according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the piezoelectric actuator 250 ′ of the present embodiment has a form extending in the longitudinal direction, and an output protrusion 282 ′ is formed at one end of the extending direction.

압전 엑츄에이터(250’)의 상면에는 제1 외부전극(272'), 제2 외부전극(274') 및 접지외부전극(276')이 형성된다. 제1 외부전극(272’)과 제2 외부전극(274’)은 압전 엑츄에이터(250’)를 길이 방향으로 양분하며, 그 중앙부에는 접지외부전극(276’)이 형성된다. 압전 엑츄에이터(250’)의 내부 구조는 상술한 실시예의 압전 엑츄에이터(250)와 동일하다. The first external electrode 272 ', the second external electrode 274', and the ground external electrode 276 'are formed on an upper surface of the piezoelectric actuator 250'. The first external electrode 272 'and the second external electrode 274' bisect the piezoelectric actuator 250 'in the longitudinal direction, and a ground external electrode 276' is formed at the center thereof. The internal structure of the piezoelectric actuator 250 'is the same as the piezoelectric actuator 250 of the above-described embodiment.

도 14은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터(250’)의 신축모드를 도시한 도면이고, 도 15은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 압전 엑츄에이터(250’)의 굽힘모드를 도시한 도면이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터(250’)가 동작하며, 그 연장되는 방향으로 신축되도록 구동된다. (신축모드) 이 때, 압전 엑츄에이터(250’)의 말단에 결합되는 출력돌기(282’)는 압전 엑츄에이터(250’)가 연장되는 방향으로 전진 또는 후진을 반복하게 된다. 14 is a view illustrating a stretch mode of the piezoelectric actuator 250 'of the camera module according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a piezoelectric actuator 250' of the camera module according to the third embodiment of the present invention. Is a diagram showing a bending mode of the cross-section. As shown in Fig. 14, the piezoelectric actuator 250 'operates and is driven to expand and contract in its extending direction. In this case, the output protrusion 282 'coupled to the end of the piezoelectric actuator 250' repeats forward or backward in the direction in which the piezoelectric actuator 250 'extends.

도 15에 도시된 바와 같이, 압전 엑츄에이터(250’)가 동작하며, 그 폭(너비) 방향으로 굽힘(bending)되도록 구동된다. (굽힘모드) 이 때, 압전 엑츄에이터(250’)의 말단의 출력돌기(282’)는 상하 방향으로 이동을 반복하게 된다. As shown in Fig. 15, the piezoelectric actuator 250 'is operated and driven to bend in the width (width) direction. (Bending Mode) At this time, the output protrusion 282 'at the end of the piezoelectric actuator 250' is repeated in the vertical direction.

결국, 압전 엑츄에이터(250’)가 구동하면, 상술한 신축모드와 굽힘모드가 조합된 형태인, 출력돌기(282’)가 압전 엑츄에이터(250’)가 연장되는 방향으로 타원을 그리는 운동을 하게 된다. As a result, when the piezoelectric actuator 250 'is driven, the output protrusion 282', which is a combination of the above-described stretching mode and the bending mode, moves to draw an ellipse in the direction in which the piezoelectric actuator 250 'extends. .

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈(3000)을 도시한 평면도이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 카메라 모듈(3000)은 렌즈부(100), 구동부(220, 250) 및 기판부(900)를 포함한다. 16 is a plan view illustrating a camera module 3000 according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, the camera module 3000 of the present embodiment includes the lens unit 100, the driving units 220 and 250, and the substrate unit 900.

렌즈부(100)은 전체적으로 원통형 형상을 가지며, 그 일측으로 연장되는 형태의 구동돌기(111)가 형성된다. 구동돌기(111)의 배럴이 연장되는 방향으로 연장되는 형태를 가진다. 구동돌기(111)의 일면에는 주행홈(122)이 형성되다. 주행홈(122)과 하우징(10) 사이에는 베어링부(300)가 개재된다. The lens unit 100 has a cylindrical shape as a whole, and the driving protrusion 111 is formed to extend to one side thereof. It has a form extending in the direction in which the barrel of the driving protrusion 111 extends. The driving groove 122 is formed on one surface of the driving protrusion 111. The bearing part 300 is interposed between the driving groove 122 and the housing 10.

구동돌기(111)의 타면에는 마찰부(132)가 결합된다. 마찰부(132)는 렌즈부(100)가 연장되는 방향으로 결합된다. 즉, 구동돌기(111)는 상술한 가이드부(120)와 지지부(130)가 돌기의 형태로 일체로 형성된 구조이다. The friction part 132 is coupled to the other surface of the driving protrusion 111. The friction part 132 is coupled in the direction in which the lens part 100 extends. That is, the driving protrusion 111 has a structure in which the above-described guide portion 120 and the support portion 130 are integrally formed in the form of a protrusion.

마찰부(132)와 대향하여, 구동부가 결합된다. Opposing the friction portion 132, the driving portion is engaged.

도 17는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 모듈(3000)의 구동부의 동작을 도시한 도면이다. 구동부는 압전 엑츄에이터(250')와 예압부(220)를 포함한다. 압전 엑츄에이터(250’)는 그 일단의 출력돌기(282')가 구동돌기(111)가 대향(보다 상세하게는 출력돌기(282')와 마찰부(132)가 대향)하도록 배치된다. 17 is a diagram illustrating an operation of a driving unit of the camera module 3000 according to the third embodiment of the present invention. The driving unit includes a piezoelectric actuator 250 ′ and a preload unit 220. The piezoelectric actuator 250 'is disposed such that the output protrusion 282' of one end thereof faces the driving protrusion 111 (more specifically, the output protrusion 282 'and the friction portion 132 face each other).

압전 엑츄에이터(250’)의 타단에는 예압부(220)가 결합된다. 예압부(220)는 압전 엑츄에이터(250’)를 마찰부(132) 측으로 가압하여, 출력돌기(282’)와 마찰부(132) 간의 접촉을 유지하도록 할 수 있다. 예압부(220)는 예를 들어, 중앙부가 돌출되는 판형부재일 수 있다. The preload part 220 is coupled to the other end of the piezoelectric actuator 250 ′. The preload unit 220 may press the piezoelectric actuator 250 ′ toward the friction unit 132 to maintain contact between the output protrusion 282 ′ and the friction unit 132. The preload unit 220 may be, for example, a plate member protruding from the center portion.

압전 엑츄에이터(250’)가 동작하면, 출력돌기(282’)가 압전 엑츄에이터(250’)가 연장되는 방향을 향해 형성되는 타원을 그리는 반복운동을 하여 마찰부(132)를 상승시킬 수 있다. 이로 인해, 렌즈부(100)와 이미지 센서 사이의 거리가 변화되어, 카메라 모듈(3000)은 오토포커싱을 수행할 수 있다. When the piezoelectric actuator 250 ′ is operated, the output protrusion 282 ′ may raise the friction part 132 by repeating an ellipse formed in a direction in which the piezoelectric actuator 250 ′ extends. As a result, the distance between the lens unit 100 and the image sensor is changed, and the camera module 3000 may perform autofocusing.

도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈(4000)을 도시한 사시도이고, 도 19은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈(4000)을 도시한 분해사시도이다. 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 카메라 모듈(4000)은 렌즈부(100), 구동부(111, 249) 및 기판부(900)를 포함한다. 18 is a perspective view illustrating a camera module 4000 according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 19 is an exploded perspective view illustrating the camera module 4000 according to a fourth embodiment of the present invention. 18 and 19, the camera module 4000 of the present embodiment includes the lens unit 100, the driving units 111 and 249, and the substrate unit 900.

쉴드캔(9)은 카메라 모듈(4000)의 상측을 커버한다. 쉴드캔(9)은 카메라 모듈(4000)을 이루는 구성을 외부로부터 보호한다. 동시에 쉴드캔(9)은 전도성 금속으로 이루어져 전자파 차폐의 기능도 수행한다. The shield can 9 covers the upper side of the camera module 4000. The shield can 9 protects the components constituting the camera module 4000 from the outside. At the same time, the shield can 9 is made of a conductive metal to perform the function of electromagnetic shielding.

홀더(7)는 베이스(902)와 결합하여, 그 내부에 렌즈부(100), 탄성지지부(290, 299) 및 구동부(111, 249)가 결합되는 공간을 제공한다. 홀더(7)는 전체적으로 정사각형의 판형의 형상을 가지며, 모서리에 하부로 연장되는 지주(7a)가 형성된다. 그 내부에는 렌즈부(100)가 상하로 이동 가능하도록 홀이 형성된다. The holder 7 is coupled to the base 902 to provide a space in which the lens unit 100, the elastic support units 290 and 299 and the driving units 111 and 249 are coupled. The holder 7 has a square plate shape as a whole, and has a post 7a extending downward in the corner. Inside the hole is formed so that the lens unit 100 can move up and down.

베이스(902)는 카메라 모듈(4000)의 하부 지지구조를 이룬다. 그 하면에는 이미지 센서가 결합되는 기판부(900)가 결합된다. 베이스(902)는 전체적으로 직사각형의 형상을 가지며, 그 모서리에 상향 돌출되는 4개의 지주(902a)가 형성되어, 상술한 홀더의 지주(7a)와 결합된다. The base 902 forms a lower support structure of the camera module 4000. The lower surface of the substrate unit 900 to which the image sensor is coupled is coupled. The base 902 has a rectangular shape as a whole, and four posts 902a protruding upward from the edge thereof are formed to be coupled to the posts 7a of the holder.

렌즈부(100)는 렌즈(미도시)와 배럴(110)을 포함한다. 배럴(110)의 외주면은 정사각형의 단면을 가지며, 내주면은 원형의 단면을 가진다. 배럴(110)의 외주면에는 그 둘레를 따라 홈이 형성되며, 그 홈을 따라 코일이 권선되어 코일부(111)를 이룬다. 이 때의 배럴(110)은 보빈으로 지칭될 수도 있다.The lens unit 100 includes a lens (not shown) and a barrel 110. The outer circumferential surface of the barrel 110 has a square cross section, and the inner circumferential surface has a circular cross section. Grooves are formed on the outer circumferential surface of the barrel 110 along the circumference thereof, and coils are wound along the grooves to form the coil part 111. The barrel 110 at this time may be referred to as a bobbin.

구동부는 전술한 코일부(111), 자석부(249) 및 탄성지지부(290, 299)를 포함한다. 자석부(249)는 렌즈부(100)의 외측에 코일부(111)와 대향하는 4개의 자석으로 이루어진다. 자석부(249)는 전술한 홀더와 베이스(902) 사이에 개재된다. The driving unit includes the coil unit 111, the magnet unit 249, and the elastic support units 290 and 299. The magnet part 249 is formed of four magnets facing the coil part 111 on the outside of the lens part 100. The magnet portion 249 is interposed between the holder and the base 902 described above.

탄성지지부(290, 299)는 렌즈부(100)을 렌즈의 광축 방향으로 탄성적으로 지지하는 부분이다. 탄성지지부는 판스프링부(290)와 필름스프링부(299)를 포함한다. The elastic support parts 290 and 299 are parts for elastically supporting the lens part 100 in the optical axis direction of the lens. The elastic support part includes a leaf spring 290 and a film spring 299.

필름스프링부(299)는 렌즈부(100)의 하측을 탄성적으로 지지한다. 필름스프링부(299)는 렌즈부(100)의 외주면의 단면 형상에 따라 정사각형의 형태를 가진다. 필름스프링부(299)의 서로 대향하는 양측(299a)은 베이스(902)에 의해 지지되며, 필름스프링부(299)의 나머지 서로 대향하는 양측(299b)은 렌즈부(100)의 하단을 지지할 수 있다. The film spring portion 299 elastically supports the lower side of the lens portion 100. The film spring portion 299 has a square shape according to the cross-sectional shape of the outer circumferential surface of the lens unit 100. The opposite sides 299a of the film springs 299 are supported by the base 902, and the remaining opposite sides 299b of the film springs 299 may support the lower ends of the lens units 100. Can be.

판스프링부(290)는 배럴(110)의 상측에 결합되어, 렌즈부(100)를 탄성적으로 지지할 수 있다. 판스프링부(290)는 제1 프레임(292), 탄성판(294) 및 제2 프레임(296)을 포함한다. 제1 프레임(292)은 렌즈부(100)의 상측에 결합되는 부분으로, 렌즈부(100)의 내주면의 단면과 같이 원형으로 이루어진다. The leaf spring part 290 may be coupled to an upper side of the barrel 110 to elastically support the lens part 100. The leaf spring portion 290 includes a first frame 292, an elastic plate 294 and a second frame 296. The first frame 292 is a portion coupled to the image side of the lens unit 100, and is formed in a circular shape such as a cross section of the inner circumferential surface of the lens unit 100.

도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라 모듈(4000)의 판스프링부(290)를 나타낸 평면도이다. 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(292)의 외측으로 탄성판(294)이 결합된다. 탄성판(294)은 예를 들어 2개가 결합될 수 있다. 20 is a plan view illustrating the leaf spring portion 290 of the camera module 4000 according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 20, the elastic plate 294 is coupled to the outside of the first frame 292. For example, two elastic plates 294 may be combined.

2개의 탄성판(294)은 제1 프레임(292)의 서로 대향하는 위치에서부터 나선형으로 외측으로 연장된다. 제2 프레임(296)은 홀더(7)의 단면의 형상에 따라 정사각형의 단면을 가지며, 탄성판(294)은 이에 대응하여, 90도를 이루며 절곡된다. 2개의 탄성판(294)은 제1 프레임(292)의 출발점과 대향하는 위치의 제2 프레임(296)에 결합된다. The two elastic plates 294 extend outward in a helical manner from the mutually opposite positions of the first frame 292. The second frame 296 has a square cross section according to the shape of the cross section of the holder 7, and the elastic plate 294 is correspondingly bent at 90 degrees. Two elastic plates 294 are coupled to the second frame 296 at a position opposite the starting point of the first frame 292.

따라서, 판스프링부(290)는 제1 프레임(292)과 제2 프레임(296)의 사이에 서로 대칭하여 배치되는 2개의 탄성판(294)에 의해 렌즈부(100)를 탄성적으로 지지할 수 있다. 이 때, 판스프링부(290)의 상술한 대칭구조에 의해 렌즈부(100)는 사방으로 동일한 탄성력으로 지지될 수 있다. Accordingly, the leaf spring part 290 may elastically support the lens part 100 by two elastic plates 294 disposed symmetrically between the first frame 292 and the second frame 296. Can be. In this case, the lens unit 100 may be supported by the same elastic force in all directions by the above-described symmetrical structure of the leaf spring unit 290.

코일부(111)에 전류가 인가되며, 코일부(111)와 자석부(294) 간의 인력 또는 척력과 탄성지지부 간의 탄성력에 의해 렌즈부(100)의 위치는 조절된다. 구동부의 이러한 동작에 의해 렌즈부(100)와 이미지 센서 간에 거리가 조절되어 본 실시예의 카메라 모듈은 오토포커싱을 수행할 수 있다.
A current is applied to the coil part 111, and the position of the lens part 100 is adjusted by an attractive force between the coil part 111 and the magnet part 294 or an elastic force between the repulsive force and the elastic support part. The distance between the lens unit 100 and the image sensor is adjusted by this operation of the driving unit so that the camera module of the present embodiment can perform autofocusing.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

100: 카메라 모듈 110: 배럴
250: 압전 엑츄에이터 910: 이미지센서100: camera module 110: barrel
250: piezoelectric actuator 910: image sensor

Claims

A lens unit including a lens and a barrel supporting the lens;
A drive unit for moving the lens unit in an optical axis direction; And
And an image sensor converting an image incident through the lens unit into an electrical signal and having an extended depth of field.

The method of claim 1,
The driving unit is a camera module, characterized in that for autofocusing the separation distance from the target object to be photographed to 100mm to 1000mm.

The method of claim 1,
And a printed circuit board packaged with the image sensor.

The method of claim 1,
The driving unit
A piezoelectric actuator having one end contacting one side of the barrel;
Camera module, characterized in that it comprises a preload unit for pressing the other end of the piezoelectric actuator.

The method of claim 4, wherein
The piezoelectric actuator is a camera module, characterized in that for repeating the deformation of the combination of stretching and bending to raise and lower the barrel.

The method of claim 5,
The camera module, characterized in that the first output projection is formed on one surface facing the barrel of the piezoelectric actuator.

The method of claim 6,
The piezoelectric actuator is a camera module, characterized in that extending in the direction perpendicular to the optical axis direction of the lens unit.

The method of claim 5,
One side of the barrel is formed with a friction portion disposed in the optical axis direction,
A camera module, characterized in that a plurality of second output projections are coupled to one surface of the piezoelectric actuator perpendicular to the optical axis direction.

The method of claim 4, wherein
And a bearing unit disposed to face the piezoelectric actuator and supporting the barrel to move in the optical axis direction.

10. The method of claim 9,
The bearing part
And a holding part and a support ball rotatably coupled to the holding part and supporting the barrel to be movable.

The method of claim 10,
The camera module, characterized in that the driving groove is formed in the optical axis direction so that the support ball can travel on the outer peripheral surface of the barrel.

The method of claim 1,
The driving unit
A coil part wound on an outer circumferential surface of the barrel;
A magnet part facing the coil part; And
And an elastic support part for elastically supporting the barrel in the optical axis direction of the lens part.

The method of claim 12,
The elastic support portion
A leaf spring for supporting an upper side of the barrel;
Camera module comprising a film spring for supporting the lower side of the barrel.

The method of claim 13,
The leaf spring portion
A first frame coupled to an upper side of the barrel;
A plurality of elastic plates extending spirally symmetrically outward of the first frame with respect to the center of the barrel; And
A camera module comprising a second frame coupled to a plurality of the elastic plate.