KR20140014787A

KR20140014787A - Camera module

Info

Publication number: KR20140014787A
Application number: KR1020120081773A
Authority: KR
Inventors: 김학호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-02-06
Also published as: KR102051501B1

Abstract

The present invention relates to a camera module. According to an embodiment of the present invention, the camera module includes a reflector reflecting the optical image of an object; a lens; an actuator adjusting the focus of the optical image of the object; and an image sensor changing the optical image of the object to an electrical signal. [Reference numerals] (AA) Optical image

Description

Camera Module {Camera module}

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

일반적으로 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 렌즈를 통해 입사받아 이미지에서 피사체의 광 이미지를 촬상한다.In general, the camera module receives an optical image of the subject through a lens and captures an optical image of the subject in the image.

카메라 모듈은 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.The camera module is applied to portable mobile communication devices such as camera phones, PDAs and smartphones and various IT devices.

이런 IT기기를 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.As the user grips such an IT device by hand to take a picture of the subject, research on an actuator that compensates for the shaking of the optical image of the subject by the camera shake of the user is required.

그리고, IT기기가 경박화되고 있는 추세이므로, 카메라 모듈의 사이즈도 줄여야 하므로, 카메라 모듈의 사이즈에 영향을 최소화시킬 수 있는 엑추에이터의 개발이 시급한 실정이다.In addition, since IT devices are becoming thinner, the size of the camera module should be reduced, and therefore, it is urgent to develop an actuator capable of minimizing the influence on the size of the camera module.

종래 기술의 카메라 모듈은 렌즈배럴을 이동시켜 피사체의 광 이미지의 초점을 맞추는 엑추에이터를 이용하여 피사체의 광 이미지의 초점을 맞추고 있다.Prior art camera modules focus an optical image of a subject using an actuator that moves the lens barrel to focus the optical image of the subject.

이와 같은 종래의 카메라 모듈은 광 이미지의 입사 방향으로, 엑추에이터와 이미지 센서가 수직 배열할 수 밖에 없어, 카메라 모듈의 두께를 줄이는 한계 요인이 되고 있다.
In the conventional camera module, the actuator and the image sensor have to be vertically arranged in the direction of incidence of the optical image, thereby limiting the thickness of the camera module.

본 발명은 카메라 모듈의 두께를 현저하게 감소시키는 과제를 해결한다.
The present invention solves the problem of significantly reducing the thickness of the camera module.

본 발명의 일실시예는, In one embodiment of the present invention,

피사체의 광 이미지를 반사시키는 반사경; A reflector reflecting the optical image of the subject;

렌즈;lens;

상기 피사체의 광 이미지의 초점을 맞추는 엑추에이터;An actuator for focusing an optical image of the subject;

상기 피사체의 광 이미지를 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
A camera module including an image sensor for converting an optical image of the subject into an electrical signal is provided.

그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 엑추에이터와 상기 이미지 센서의 각각의 입사면과, 상기 피사체의 광 이미지가 입사되는 광축은 소정의 각도를 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each incident surface of the actuator and the image sensor and an optical axis on which the optical image of the subject is incident may form a predetermined angle.

또한, 상기 반사경을 조정하여 손떨림 보정할 수 있다.In addition, the camera shake correction may be performed by adjusting the reflector.

게다가, 상기 엑추에이터는 렌즈를 이동시켜 초점을 맞출 수 있다.In addition, the actuator can focus by moving the lens.

그리고, 상기 피사체의 광 이미지가 입사 렌즈을 통하여 상기 반사경으로 입사될 수 있다.The optical image of the subject may be incident on the reflector through the incident lens.

또, 상기 반사경을 조정하는 반사경 조정부와; 흔들림을 감지하는 위치정보획득 센서와; 상기 위치정보획득 센서에서 감지된 흔들림 정보를 인가받아, 상기 반사경 조정부를 구동시키는 손떨림 보정 구동부를 포함할 수 있다.In addition, a reflector adjusting unit for adjusting the reflector; A position information acquisition sensor for detecting a shake; The camera may include a shake correction driver configured to receive the shake information sensed by the position information acquisition sensor to drive the reflector adjusting unit.

또한, 상기 반사경 조정부는, 상기 반사경을 틸트(tilt) 또는 이동시킬 수 있다.The reflector adjusting unit may tilt or move the reflector.

더불어, 상기 반사경 조정부는, 상기 반사경을 회전축(P)을 중심으로 회전시켜 틸트시키거나, 또는 이동시킬 수 있다.In addition, the reflector adjusting unit may rotate the reflector about the rotation axis P to tilt or move the reflector.

게다가, 상기 반사경 조정부는, 상기 반사경을 직선 이동시킬 수 있다.In addition, the reflector adjusting unit may linearly move the reflector.

아울러, 상기 엑추에이터는, 멤스 엑추에이터, 비 멤스 엑추에이터, 실리콘 방식 엑추에이터, 액체렌즈, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor), SMA(형상기억합금) 엑추에이터 및 압전소자 엑추에이터, 액체 크리스털 렌즈, 피에조 폴리머 렌즈 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the actuator may be any one of a MEMS actuator, a non-MEMS actuator, a silicon type actuator, a liquid lens, a voice coil motor, a SMA (shape suppression alloy) actuator and a piezoelectric element actuator, a liquid crystal lens, and a piezopolymer lens. It can be one.

또한, 상기 피사체의 광 이미지는, 윈도우(Window)를 통하여 상기 반사경에 입사될 수 있다.In addition, the optical image of the subject may be incident on the reflector through a window.

그리고, 상기 반사경, 엑추에이터와 이미지 센서는 케이스에 내장되어 있고, 상기 케이스에 상기 윈도우가 형성될 수 있다.The reflector, the actuator, and the image sensor may be built in a case, and the window may be formed in the case.

또, 상기 윈도우가 형성되어 있는 케이스 면에 상기 반사경, 엑추에이터와 이미지 센서는 나란히 배열될 수 있다.In addition, the reflector, the actuator and the image sensor may be arranged side by side on the case surface on which the window is formed.

더불어, 상기 엑추에이터와 상기 이미지 센서는 동일 광축으로 배열될 수 있다.
In addition, the actuator and the image sensor may be arranged on the same optical axis.

반사경으로 피사체의 광 이미지를 엑추에이터로 반사시키는 구조를 적용하여 카메라 모듈의 두께를 현저하게 감소시킬 수 있는 것이다.It is possible to significantly reduce the thickness of the camera module by applying a structure that reflects the optical image of the subject to the actuator with a reflector.

또한, 흔들림을 위치정보획득 센서에서 감지하고, 이 위치정보획득 센서에서 감지된 카메라 모듈의 흔들림 정보에 대응하여, 반사경을 조정함으로써, 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.
In addition, by detecting the shake in the position information acquisition sensor, and corresponding to the shake information of the camera module detected by the position information acquisition sensor, by adjusting the reflector, the image stabilization (OIS, Optical Image Stabilization) function can be performed There is this.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈을 설명하기 위한 모식적인 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈에 광 이미지를 입사받는 렌즈가 더 구비된 것을 설명하기 위한 모식적인 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈이 OIS(Optical Image Stabilization) 기능을 수행하기 위한 구성 블록도
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈에서 반사경이 조정되는 것을 설명하기 위한 개념적인 도면1 is a schematic diagram for explaining a camera module of an embodiment of the present invention;
2 is a schematic view for explaining that a lens for receiving an optical image is further provided in the camera module of an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram illustrating a camera module performing an optical image stabilization (OIS) function according to an embodiment of the present invention;
4 and 5 are conceptual views for explaining that the reflector is adjusted in the camera module of an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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.The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms specifically defined in consideration of the structure and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and may be described by quoting the contents described in other drawings under the above rules, and the contents repeated or deemed apparent to those skilled in the art may be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈을 설명하기 위한 모식적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈에 광 이미지를 입사받는 렌즈가 더 구비된 것을 설명하기 위한 모식적인 도면이다.1 is a schematic view for explaining a camera module of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic view for explaining that the lens further receives an optical image in the camera module of an embodiment of the present invention. .

본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 반사시키는 반사경(100)과; 렌즈를 이동시켜 상기 피사체의 광 이미지의 초점을 맞추는 엑추에이터(110)와; 상기 피사체의 광 이미지를 전기신호로 변환하는 이미지 센서(120)를 포함한다.The camera module of one embodiment of the present invention includes a reflector 100 for reflecting an optical image of a subject; An actuator (110) for moving a lens to focus the optical image of the subject; And an image sensor 120 for converting the optical image of the subject into an electrical signal.

즉, 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈은 상기 반사경(100)에서 피사체의 광 이미지를 상기 엑추에이터(110)로 반사시키는 구조를 갖으므로, 상기 엑추에이터(110) 또는 이미지 센서(120)의 크기에 의해 카메라 모듈의 두께가 결정될 수 있어, 도 1을 참조하면, 종래 기술보다 작은 'd2'의 두께를 갖는 카메라 모듈을 구현할 수 있게 되는 것이다.That is, the camera module according to the embodiment of the present invention has a structure in which the reflector 100 reflects the optical image of the subject to the actuator 110, and thus, by the size of the actuator 110 or the image sensor 120. Since the thickness of the camera module can be determined, referring to FIG. 1, it is possible to implement a camera module having a thickness of 'd2' smaller than the prior art.

이때, 상기 반사경(100)에 의해 상기 엑추에이터(110)와 상기 이미지 센서(120)의 각각의 입사면과, 상기 피사체의 광 이미지가 입사되는 광축은 소정의 각도를 형성한다. 이때, 상기 엑추에이터(110)는 렌즈부를 포함하며, 소정의 각도는 90도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the incident surfaces of the actuator 110 and the image sensor 120 by the reflector 100 and the optical axis on which the optical image of the subject is incident form a predetermined angle. At this time, the actuator 110 includes a lens unit, the predetermined angle may be 90 degrees, but is not limited thereto.

그리고, 상기 엑추에이터(110)는, 멤스 엑추에이터, 비 멤스 엑추에이터, 실리콘 방식 엑추에이터, 액체렌즈, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor), SMA(형상기억합금) 엑추에이터 및 압전소자 엑추에이터, 액체 크리스털 렌즈, 피에조 폴리머 렌즈 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The actuator 110 may include a MEMS actuator, a non-MEMS actuator, a silicon type actuator, a liquid lens, a voice coil motor, a SMA (shape suppression alloy) actuator and a piezoelectric element actuator, a liquid crystal lens, and a piezo polymer. It may be composed of any one of the lenses.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 피사체의 광 이미지가 입사 렌즈(150)을 통하여 상기 반사경(100)으로 입사되도록 카메라 모듈을 구성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the camera module may be configured such that the optical image of the subject is incident on the reflector 100 through the incident lens 150.

더불어, 상기 엑추에이터(110)와 상기 이미지 센서(120)는 동일 광축으로 배열될 수 있다.In addition, the actuator 110 and the image sensor 120 may be arranged on the same optical axis.

한편, 상기 피사체의 광 이미지는 상기 반사경(100)으로 윈도우(Window)를 통하여 입사될 수 있다.The optical image of the subject may be incident to the reflector 100 through a window.

즉, 상기 반사경(100), 엑추에이터(110)와 이미지 센서(120)는 하우징과 같은 케이스에 내장되어 있을 수 있고, 상기 케이스에 윈도우가 형성되어 있을 수 있다.That is, the reflector 100, the actuator 110, and the image sensor 120 may be embedded in a case such as a housing, and a window may be formed in the case.

여기서, 상기 케이스는 카메라 모듈의 부품만 내장된 케이스일 수 있고, 휴대 단말기와 같은 전자 장치의 케이스일 수 있다.Here, the case may be a case in which only parts of the camera module are embedded, or may be a case of an electronic device such as a portable terminal.

상기 휴대 단말기는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player)와, 네비게이션 중 하나일 수 있다.The portable terminal may be one of a mobile phone, a smart phone, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), and a navigation device.

그리고, 상기 윈도우가 형성되어 있는 케이스 면에 상기 반사경(100), 엑추에이터(110)와 이미지 센서(120)는 나란히 배열되어 있을 수 있다.The reflector 100, the actuator 110, and the image sensor 120 may be arranged side by side on the case surface where the window is formed.

따라서, 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈은 반사경으로 피사체의 광 이미지를 엑추에이터로 반사시키는 구조를 적용하여 카메라 모듈의 두께를 현저하게 감소시킬 수 있는 것이다.
Therefore, the camera module of the embodiment of the present invention can significantly reduce the thickness of the camera module by applying a structure that reflects the optical image of the subject with the actuator by the reflector.

도 4는 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈이 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 기능을 수행하기 위한 구성 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a camera module according to an embodiment of the present invention for performing an optical image stabilization (OIS) function.

본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈은 반사경을 조정하는 반사경 조정부(220)와; 흔들림을 감지하는 위치정보획득 센서(200)와; 상기 위치정보획득 센서(200)에서 감지된 흔들림 정보를 인가받아, 상기 반사경 조정부(220)을 구동시키는 손떨림 보정 구동부(210)를 포함한다. 여기서, 위치정보획득 센서(200)는 자이로 센서, 중력센서, 각속도 센서, 가속도 센서 등이 될 수 있으며, 위치정보를 획득할 수 있는 센서면 어느 것이든 가능하다.Camera module of an embodiment of the present invention and the reflector adjusting unit 220 for adjusting the reflector; Position information acquisition sensor 200 for detecting a shake; And a shake correction driver 210 for driving the reflector adjusting unit 220 by receiving the shake information detected by the position information acquisition sensor 200. Here, the position information acquisition sensor 200 may be a gyro sensor, a gravity sensor, an angular velocity sensor, an acceleration sensor, or the like, and any sensor capable of obtaining position information may be used.

그러므로, 상기 위치정보획득 센서(200)에서 카메라 모듈의 흔들림을 감지하게 되면, 상기 위치정보획득 센서(200)에서 감지된 흔들림 정보를 상기 손떨림 보정 기능(OIS) 구동부(210)에서 인가받고, 상기 손떨림 보정 기능(OIS) 구동부(210)에서 상기 반사경 조정부(220)을 구동시켜, 카메라 모듈의 흔들림에 대응하여 반사경을 조정함으로써, 흔들리지 않은 피사체의 광 이미지를 촬상할 수 있는 것이다.Therefore, when the position information acquisition sensor 200 detects a shake of the camera module, the shake information detected by the position information acquisition sensor 200 is applied by the camera shake correction function (OIS) driver 210, and The optical image stabilizer (OIS) driving unit 210 drives the reflector adjusting unit 220 and adjusts the reflector in response to the shaking of the camera module, thereby photographing an optical image of an unstable subject.

결국, 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈은 위치정보획득 센서에서 흔들림을 감지하고, 이 위치정보획득 센서에서 감지된 카메라 모듈의 흔들림 정보에 대응하여, 반사경을 조정함으로써, OIS(Optical Image Stabilization) 기능을 수행할 수 있는 것이다.
As a result, the camera module according to an embodiment of the present invention detects a shake in the position information acquisition sensor, and adjusts a reflector in response to the shake information of the camera module detected by the position information acquisition sensor, thereby providing an optical image stabilization (OIS) function. Can be done.

도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈에서 반사경이 조정되는 것을 설명하기 위한 개념적인 도면이다.5 and 6 are conceptual views for explaining that the reflector is adjusted in the camera module of one embodiment of the present invention.

전술된 반사경 조정부는 반사경을 틸트(tilt)시키거나, 또는 직선 이동시켜 흔들리는 피사체의 광 이미지의 흔들림을 보정할 수 있게 된다.The above-described reflector adjustment unit can correct the shake of the optical image of the subject to be shaken by tilting or moving the reflector in a straight line.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 'A'상태의 피사체의 광 이미지가 카메라 모듈의 흔들림에 의해, 'B'상태의 피사체의 광 이미지가 반사경으로 입사되는 경우, '101'상태의 반사경은 틸트되어 '102'상태의 반사경이 된다.That is, as shown in FIG. 5, when the optical image of the subject in the 'A' state is incident on the reflector by the shaking of the camera module, the reflector in the '101' state is It is tilted to become the reflector in the '102' state.

이때, 반사경을 회전축(P)을 중심으로 회전시켜 틸트시키는 것으로, 흔들림에 의해 피사체의 광 이미지가 흔들리더라도 상기 반사경의 틸트에 의해 엑추에이터로 입사되는 경로는 변경되지 않게 된다.At this time, by rotating the reflecting mirror about the rotation axis P, the path incident to the actuator by the tilt of the reflecting mirror is not changed even if the optical image of the subject is shaken by the shaking.

그리고, 도 6을 참조하면, 카메라 모듈의 흔들림에 의해, 피사체의 광 이미지가 'A'상태에서 'B'상태로 피사체의 광 이미지의 광축이 흔들려 반사경으로 입사되는 경우, '101'상태의 반사경은 직선 이동되어 '103'상태의 반사경이 된다.6, when the optical image of the subject is shaken by the camera module and the optical axis of the subject is shaken from the 'A' state to the 'B' state, the reflector in the '101' state is incident. Is moved linearly to become a reflector in the '103' state.

그러므로, 본 발명의 일 실시예의 카메라 모듈은 반사경을 틸트시키거나, 또는 직선 이동시켜, 손떨림 보정 기능(OIS) 구동과 같은 기능을 수행하여 카메라 모듈의 흔들림에 의한 피사체 광 이미지의 흔들림을 보정할 수 있는 것이다.
Therefore, the camera module of one embodiment of the present invention can correct the shake of the subject optical image due to the shake of the camera module by performing a function such as tilting or linearly moving the reflector to drive the camera shake correction function (OIS). It is.

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.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

Claims

A reflector reflecting the optical image of the subject;
lens;
An actuator for focusing an optical image of the subject;
And an image sensor for converting the optical image of the subject into an electrical signal.

The method according to claim 1,
And an incident surface of each of the actuator and the image sensor and an optical axis on which the optical image of the subject is incident to form a predetermined angle.

The method according to claim 1,
Camera module for compensating for hand shake by adjusting the reflector.

The method according to claim 1,
The actuator is a camera module for focusing by moving the lens.

The method according to claim 1,
The camera module of the optical image of the subject is incident to the reflector through the incident lens.

The method according to claim 1,
A reflector adjusting unit for adjusting the reflector;
A position information acquisition sensor for detecting a shake;
And a camera shake correction driver for receiving the shake information sensed by the position information acquisition sensor and driving the reflector adjusting unit.

The method of claim 6,
The reflector adjustment unit,
A camera module for tilting or moving the reflector.

The method of claim 7,
The reflector adjustment unit,
Camera module for tilting by rotating the reflector about a rotation axis (P).

The method of claim 6,
The reflector adjustment unit,
Camera module for linearly moving the reflector.

The method according to claim 1,
The actuator includes:
Camera module which is any one of MEMS actuator, non-MEMS actuator, silicon type actuator, liquid lens, Voice Coil Motor, SMA (Shape Inhibitor) actuator and piezoelectric element actuator, liquid crystal lens and piezo polymer lens.

The method according to claim 1,
The optical image of the subject.
A camera module incident on the reflector through a window.

The method of claim 11,
The reflector, actuator and image sensor are built into the case,
The camera module has the window formed in the case.

The method of claim 12,
The reflector, the actuator and the image sensor are arranged side by side on the case surface on which the window is formed.

The method of claim 12,
The actuator and the image sensor are arranged in the same optical axis.