KR20130065003A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20130065003A
KR20130065003A KR1020110131670A KR20110131670A KR20130065003A KR 20130065003 A KR20130065003 A KR 20130065003A KR 1020110131670 A KR1020110131670 A KR 1020110131670A KR 20110131670 A KR20110131670 A KR 20110131670A KR 20130065003 A KR20130065003 A KR 20130065003A
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camera module
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김학호
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 카메라 모듈은 지지부와; 상기 지지부에서 연장된 적어도 2개 이상의 연결부와; 상기 연결부 각각에 연결되어 있고, 내측에 윈도우가 형성되어 있고, 적어도 한 매 이상의 렌즈와 결합되는 렌즈 결합부와; 상기 연결부 각각에 형성되어, 상기 연결부 및 상기 렌즈 결합부를 상승 또는 하강시키는 구동부를 포함한다.

Description

카메라 모듈 { Camera module }
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 렌즈를 통해 입사받아 이미지에서 피사체의 광 이미지를 촬상한다.
최근 휴대용 단말기에는 카메라 모듈이 필수적으로 장착되고 있다.
이런 휴대용 단말기를 사용자가 손으로 그립(Grip)하여 피사체의 사진을 촬영하는 바, 카메라 모듈에 사용자의 손떨림에 의해 피사체의 광 이미지가 흔들리는 것을 보상하는 엑추에이터에 대한 연구가 요구되고 있다.
그리고, 휴대용 단말기가 경박화되고 있는 추세이므로, 카메라 모듈의 사이즈도 줄여야 하므로, 카메라 모듈의 사이즈에 영향을 최소화시킬 수 있는 엑추에이터의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 렌즈로 입사되는 광의 흔들림을 보정할 수 있는 엑추에이터의 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 소형화시킬 수 있는 것이다.
본 발명은,
지지부와;
상기 지지부에서 연장된 적어도 2개 이상의 연결부와;
상기 연결부 각각에 연결되어 있고, 내측에 윈도우가 형성되어 있고, 적어도 한 매 이상의 렌즈와 결합되는 렌즈 결합부와;
상기 연결부 각각에 형성되어, 상기 연결부 및 상기 렌즈 결합부를 상승 또는 하강시키는 구동부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 지지부는, 내측에 개구가 형성된 링(Ring) 형상이고, 상기 연결부 및 상기 렌즈 결합부는, 상기 지지부의 개구에 위치될 수 있다.
또, 상기 연결부는, 상기 지지부와 상기 렌즈 결합부 사이에 위치될 수 있다.
또한, 상기 렌즈는, 상기 렌즈 결합부에 범프로 본딩될 수 있다.
게다가, 상기 압전 구동부는, 하부전극, 압전막과 상부전극이 상기 연결부에 적층되어 형성될 수 있다.
더불어, 상기 지지부, 연결부, 렌즈 결합부와 구동부는 MEMS(Micro-electro-mechanical system)로 제작될 수 있다.
본 발명은,
적어도 한 매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴과;
상기 렌즈 배럴을 이동시키는 엑추에이터와;
상기 렌즈 배럴의 하부에 위치하며, 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서가 설치된 인쇄회로기판와;
상기 렌즈 배럴 상부에 위치되며, 지지부, 상기 지지부에서 연장된 적어도 2개 이상의 연결부와, 상기 연결부 각각에 연결되어 있고, 내측에 윈도우가 형성되어 있고 적어도 한 매 이상의 렌즈와 결합되는 렌즈 결합부와, 상기 연결부 각각에 형성되어 상기 연결부 및 상기 렌즈 결합부를 상승 또는 하강시키는 구동부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 렌즈 배럴과 상기 엑추에이터를 지지하고, 상기 인쇄회로기판에 접착된 홀더를 포함될 수도 있다.
또, 상기 구동부는, 최상부에 있는 렌즈를 이동시킬 수 있는 구동부, 최하부에 있는 렌즈를 이동시킬 수 있는 구동부, 중간 렌즈를 이동시킬 수 있는 구동부 중 하나일 수 있다.
또한, 상기 렌즈 배럴을 이동시키는 엑추에이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 렌즈로 입사되는 광의 흔들림을 보정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 MEMS(Micro-electro-mechanical system)로 렌즈 구동 엑추에이터의 제작이 가능하여, 엑추에이터를 소형화 및 부품을 일체화시킬 수 있고, 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터를 설명하기 위하여 모식적으로 도시한 사시도
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터의 동작을 설명하기 위한 모식적인 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터가 포함된 카메라 모듈을 설명하기 위하여 모식적으로 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터의 다른 예를 설명하기 위하여 평면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용은 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터를 설명하기 위하여 모식적으로 도시한 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터는 지지부(100)와; 상기 지지부(100)에서 연장된 적어도 2개 이상의 연결부(101,102,103,104)와; 상기 연결부(101,102,103,104) 각각에 연결되어 있고, 내측에 윈도우(151)가 형성되어 있고, 적어도 한 매 이상의 렌즈(200)와 결합되는 렌즈 결합부(110)와; 상기 연결부(101,102,103,104) 각각에 형성되어, 상기 연결부(101,102,103,104) 및 상기 렌즈 결합부(110)를 상승 또는 하강시키는 구동부(121,122,123,124)를 포함한다.
그러므로, 렌즈 구동 엑추에이터는 상기 구동부(121,122,123,124)의 구동으로 상기 연결부(101,102,103,104)가 상승 또는 하강시키며, 상기 연결부(101,102,103,104)가 상승 또는 하강됨에 따라 상기 렌즈 결합부(110)도 상승 또는 하강되게 된다.
이때, 상기 렌즈 결합부(110)에는 렌즈(200)가 결합되어 있으므로, 상기 렌즈(200)도 상승 또는 하강된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터는 연결부(101,102,103,104)에 형성된 구동부(121,122,123,124)를 구동시켜 상기 연결부(101,102,103,104), 상기 렌즈 결합부(110) 및 렌즈(200)를 움직여서, 상기 렌즈로 입사되는 광의 흔들림을 보정할 수 있는 것이다.
다시 말해, 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터는 손떨림 방지(OIS, Optical Image Stabilization)용 엑추에이터로 구동될 수 있으나, 오토 포커싱용 엑추에이터로 구동될 수도 있다.
여기서, 상기 렌즈(200)는 X축 틸칭과 Y축 틸팅, 2축으로 움직여서 광의 흔들림을 보정할 수 있도록 설계될 수 있다.
즉, 도 1의 화살표 방향으로 틸트될 수 있다.
그리고, 상기 렌즈를 통과된 광은 상기 렌즈 결합부(110)의 윈도우(151)를 통과되도록, 상기 렌즈와 윈도우(151)는 광학적으로 정렬될 수 있다.
또, 상기 지지부(100)는 상기 연결부(101,102,103,104), 렌즈 결합부(110)와 구동부(121,122,123,124)를 지지한다.
즉, 상기 연결부(101,102,103,104), 렌즈 결합부(110)와 렌즈(200)는 상기 지지부(100)에 지지되어, 상기 구동부(121,122,123,124)의 구동에 의해 상승 또는 하강되는 것이다.
그리고, 지지부(100)는 내측에 개구(130)가 형성된 링(Ring) 형상으로 구성할 수 있다. 상기 링 형상은 사각링, 원형링 등 설계 가능한 모든 형상이 가능하다.
이때, 상기 연결부(101,102,103,104) 및 상기 렌즈 결합부(110)는 상기 지지부(100)의 개구(130)에 위치될 수 있다.
또한, 상기 연결부(101,102,103,104)는 상기 지지부(100)와 상기 렌즈 결합부(110) 사이에 위치될 수 있으며, 상기 연결부(101,102,103,104)는 상기 렌즈 결합부(110)를 기준으로 대칭되어 위치될 수 있다.
즉, 상기 연결부(101,102,103,104)는 대칭되는 2개, 4개, 6개, 8개 등으로 적용될 수 있으나, 이 개수에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 연결부 '101'과 '103'는 대칭되어 있고, 연결부 '102'과 '104'는 대칭되어 있다.
더불어, 상기 렌즈 결합부(110)는 렌즈의 결합이 용이하도록, 내측에 윈도우(151)가 마련된 원형 링 형상으로 구현될 수 있다.
여기서, 상기 렌즈(200)는 상기 렌즈 결합부(110)에 범프(Bump)(150)로 본딩되어, 양자가 결합될 수 있다.
게다가, 상기 구동부(121,122,123,124)는 압전력에 의해, 상기 연결부(101,102,103,104)를 상승 또는 하강시킬 수 있는 압전 구동부로 적용될 수 있다.
상기 압전 구동부는 하부전극, 압전막과 상부전극이 상기 연결부(101,102,103,104)에 적층되어 형성된 압전 캐패시터로 구현될 수 있다.
즉, 상기 구동부(121,122,123,123)는 압전 구동부일 수 있다.
또한, 상기 지지부(100), 연결부(101,102,103,104), 렌즈 결합부(110)와 구동부(121,122,123,124)로 이루어진 렌즈 구동 엑추에이터는 MEMS(Micro-electro-mechanical system)로 제작될 수 있다.
따라서, 본 발명은 MEMS로 렌즈 구동 엑추에이터의 제작이 가능하여, 엑추에이터를 소형화 및 부품을 일체화시킬 수 있고, 소비전력을 감소시키는 장점이 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터의 동작을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터는 도 2a에 도시된 바와 같이, 지지부(100)에 연결부(101,103)이 연결되어 있고, 상기 연결부(101,103)에 렌즈 결합부(110)가 연결되어 있으며, 렌즈(200)는 상기 렌즈 결합부(110)에 범프(150)로 본딩되어 있다.
그리고, 상기 연결부(101,103) 상부면에 구동부(121,123)이 형성되어 있다.
그러므로, 상기 구동부(121,123)가 구동되면, 상기 연결부(101,103), 렌즈 결합부(110) 및 렌즈(200)는 함께 움직일 수 있는 것이다.
즉, 도 2b의 좌측에 있는 구동부 '123'에 제 1 전압을 인가하고, 우측에 있는 구동부 '121'에 상기 제 1 전압과 반대 극성의 제 2 전압을 인가하게 되면, 상기 연결부 '103' 및 상기 렌즈 결합부(110)의 좌측은 하강하고, 상기 연결부 '101' 및 상기 렌즈 결합부(110)의 우측은 상승하여, 상기 렌즈(200)의 좌측은 하강하고 우측은 상승하게 된다.
이와 반대로, 도 2c의 좌측에 있는 구동부 '123'에 제 2 전압을 인가하고, 우측에 있는 구동부 '121'에 상기 제 1 전압과 반대 극성의 제 1 전압을 인가하게 되면, 상기 연결부 '103' 및 상기 렌즈 결합부(110)의 좌측은 상승하고, 상기 연결부 '101' 및 상기 렌즈 결합부(110)의 우측은 하강하여, 상기 렌즈(200)의 좌측은 상승하고 우측은 하강하게 된다.
여기서, 상기 제 1 전압은 +전압이고, 상기 제 2 전압은 -전압일 수 있으며, 이의 반대로 적용될 수도 있다.
이때, 상기 구동부(121,123)가 전술된 바와 같이 압전 캐패시터인 경우, 압전 캐패시터의 상부전극과 하부전극에 상기 제 1 전압 또는 제 2 전압을 인가하게 되면, 상기 상부전극과 하부전극의 사이에 개재되어 있는 압전막에 변형이 발생되어 상기 연결부(101,103)를 하강 또는 상승시키게 된다.
참고로, 도 2a 내지 도 2c는 렌즈 구동 엑추에이터의 동작을 설명하기 위하여 모식적으로 도시한 도면으로, 연결부, 렌즈 결합부 및 렌즈의 움직이는 변위는 다소 과장적 및 모식적으로 도시된 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터가 포함된 카메라 모듈을 설명하기 위하여 모식적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 한 매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴(510)과; 상기 렌즈 배럴(510)의 하부에 위치하며, 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서(710)가 설치된 인쇄회로기판(700)와; 상기 렌즈 배럴(510) 상부에 위치되며, 지지부(100)에서 연장된 적어도 2개 이상의 연결부(101)와; 상기 연결부(101) 각각에 연결되어 있고, 내측에 윈도우(미도시)가 형성되어 있고 적어도 한 매 이상의 렌즈(200)와 결합되는 렌즈 결합부(110)와, 상기 연결부(101) 각각에 형성되어 상기 연결부(101) 및 상기 렌즈 결합부(110)를 상승 또는 하강시키는 구동부(121)를 포함하는 렌즈 구동 엑추에이터를 포함한다.
여기서, 카메라 모듈은 상기 렌즈 배럴(510)을 이동시키는 엑추에이터(520)를 더 포함할 수 있고, 상기 엑추에이터(520)는 흔들림 보정용 엑추에이터와 공용으로 사용할 수도 있다.
또, 상기 렌즈 결합부(110)는 도 3에 도시된 형상으로 한정되는 것이 아니고, 다른 형상도 가능하다.
그리고, 상기 렌즈 배럴(510)과 상기 엑추에이터(520)를 지지하고, 상기 인쇄회로기판(700)에 접착된 홀더(600)를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 엑추에이터 '520'에서 상기 렌즈 배럴(510)을 이동시켜 오토 포커싱을 수행하고, 상기 렌즈 구동 엑추에이터에서 렌즈 '200'을 X축 틸팅과 Y축 틸팅, 2축으로 움직여서 광의 흔들림을 보정할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터의 다른 예를 설명하기 위하여 평면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 구동 엑추에이터는 지지부(100)에 연결된 연결부(101,102,103,104) 각각에는 관통홀(131,132,133,134)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 관통홀(131)은 상기 연결부(101,102,103,104) 각각의 중앙 영역에 형성될 수 있고, 상기 연결부(101,102,103,104) 각각은 상기 관통홀(131,132,133,134)에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이 두 영역으로 분리될 수 있다.
여기서, 상기 관통홀(131,132,133,134)에 의해 분리된 상기 연결부(101,102,103,104) 각각의 영역에 구동부(121a,121b,122a,122b,123a,123b, 124a,124b)가 형성될 수 있다. 이의 구동방법은 앞서 설명한 도 2a 내지 도 2c와 같으므로 생략한다.
전술된 본 발명의 실시예의 렌즈 엑추에이터는 맨 위에 있는 것으로 되어 있는데, 렌즈 맨 아래에 있을 수도 있으며, 렌즈들 중간에 있는 것도 가능하다.
즉, 렌즈 엑추에이터는 최상부에 있는 렌즈를 이동시킬 수 있는 렌즈 엑추에이터, 최하부에 있는 렌즈를 이동시킬 수 있는 렌즈 엑추에이터, 중간 렌즈를 이동시킬 수 있는 렌즈 엑추에이터 중 하나로 구성될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 지지부와;
    상기 지지부에서 연장된 적어도 2개 이상의 연결부와;
    상기 연결부 각각에 연결되어 있고, 내측에 윈도우가 형성되어 있고, 적어도 한 매 이상의 렌즈와 결합되는 렌즈 결합부와;
    상기 연결부 각각에 형성되어, 상기 연결부 및 상기 렌즈 결합부를 상승 또는 하강시키는 구동부를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는,
    내측에 개구가 형성된 링(Ring) 형상이고,
    상기 연결부 및 상기 렌즈 결합부는,
    상기 지지부의 개구에 위치되는 카메라 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 지지부와 상기 렌즈 결합부 사이에 위치되어 있는 카메라 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈는,
    상기 렌즈 결합부에 범프로 본딩되는 카메라 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 압전 구동부는,
    하부전극, 압전막과 상부전극이 상기 연결부에 적층되어 형성된 압전 캐패시터인 카메라 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부, 연결부, 렌즈 결합부와 구동부는 MEMS(Micro-electro-mechanical system)로 제작되는 카메라 모듈.
  7. 적어도 한 매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴과;
    상기 렌즈 배럴의 하부에 위치하며, 상기 광 이미지를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서가 설치된 인쇄회로기판과;
    상기 렌즈 배럴 상부에 위치되며, 지지부, 상기 지지부에서 연장된 적어도 2개 이상의 연결부와, 상기 연결부 각각에 연결되어 있고, 내측에 윈도우가 형성되어 있고 적어도 한 매 이상의 렌즈와 결합되는 렌즈 결합부와, 상기 연결부 각각에 형성되어 상기 연결부 및 상기 렌즈 결합부를 상승 또는 하강시키는 구동부를 포함하는 카메라 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 렌즈 배럴과 상기 엑추에이터를 지지하고, 상기 인쇄회로기판에 접착된 홀더를 포함하는 카메라 모듈.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 구동부는,
    최상부에 있는 렌즈를 이동시킬 수 있는 구동부, 최하부에 있는 렌즈를 이동시킬 수 있는 구동부, 중간 렌즈를 이동시킬 수 있는 구동부 중 하나인 카메라 모듈.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 렌즈 배럴을 이동시키는 엑추에이터를 더 포함하는 카메라 모듈.


















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