KR20160120690A

KR20160120690A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20160120690A
Application number: KR1020160121399A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 김포철; 이중석; 백재호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2016-10-18
Also published as: TW201523057A; CN104570551A; CN104570551B; TWI585483B; PH12014000290A1; KR20150044360A; KR101792436B1; KR20150044363A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 내부 공간을 구비하는 하우징; 상기 하우징에 수용되는 프레임; 상기 프레임에 수용되고, 상기 프레임에 대하여 광축 방향으로 상대 이동 가능하도록 구성되는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴의 일면에 부착되는 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보도록 배치되는 코일을 포함하는 구동부; 상기 프레임과 상기 렌즈 배럴 사이에 배치되고, 상기 렌즈 배럴의 상기 광축 방향으로의 이동을 가이드하는 복수의 볼 가이드; 및 상기 하우징의 일면을 향해 상기 프레임을 가압하도록 상기 프레임에 연결되는 탄성 부재;를 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

휴대용 전자 기기에 구비되는 카메라 모듈은 자동초점(Autofocus)을 위하여 렌즈를 지지하는 렌즈 배럴을 광축 방향으로 구동시킨다.

이때, 렌즈 배럴은 렌즈의 광축과 평행하게 이동하여야 하며, 렌즈의 광축이 이미지 센서의 결상면에 대하여 수직하게 배치되어야 한다.

그러나, 렌즈 배럴의 구동 과정에서 렌즈 배럴이 광축에 대하여 기울어질 수 있으며, 카메라 모듈의 조립 과정 또는 제조 과정에서의 공차 등에 의하여 렌즈의 광축이 이미지 센서의 결상면에 대하여 수직하게 배치되지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 이미지 센서의 결상면에 대한 렌즈의 광축의 틸팅 상태가 기설정된 범위에 포함되도록 조정할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

또한, 렌즈의 광축의 틸팅 상태를 보정할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 하우징은 서로 결합하는 제1 케이스와 제2 케이스를 포함하고, 상기 탄성 부재는 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스의 결합에 의해 상기 프레임을 가압하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 프레임은 상기 탄성 부재에 의해 가압된 상태로 상기 하우징에 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 하우징에는 상기 프레임의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 구비될 수 있고, 상기 개구부의 위치에 대응되도록 상기 프레임에는 조정홈이 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 상기 탄성 부재는 일부분이 다른 부분보다 더 큰 힘을 받도록 상기 프레임을 가압할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 의하면, 카메라 모듈이 조립된 상태에서도 선택적으로 내부 구성 부품의 위치를 조정할 수 있다.

따라서, 이미지 센서의 결상면에 대한 렌즈의 광축의 틸팅 상태가 기설정된 범위에 포함되도록 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도.
도 2a는 카메라 모듈에서 렌즈의 광축이 틸팅된 상태로 조립되는 경우를 도시한 개략 단면도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도.
도 2c는 도 2b의 A부분의 변형예.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 케이스의 배면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 케이스에 탄성 부재가 고정된 모습을 도시한 배면도.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 부재가 프레임을 가압하는 모습을 도시한 개략 사시도.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 부재가 프레임을 가압하는 모습을 도시한 개략 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 일부 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 결합 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 정면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 프레임의 위치를 조정하는 모습을 도시한 사시도.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조정홈의 상부면의 변형예를 도시한 측면도.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조정홈 및 개구부의 변형예를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 정렬 방법을 개략적으로 도시한 흐름도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 정렬 방법의 일 예를 나타낸 개념도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 포함하는 휴대용 전자 기기의 사시도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈 배럴(20), 프레임(30) 및 하우징(60)을 포함한다.

우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 광축 방향은 상기 렌즈 배럴(20)을 기준으로 상하 방향을 의미하고, 길이 방향 또는 폭 방향은 상기 프레임(30)의 일측 모서리에서 타측 모서리를 향하는 방향을 의미한다.

상기 렌즈 배럴(20)은 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 상기 렌즈는 광축을 따라 상기 렌즈 배럴(20)에 구비된다.

상기 렌즈 배럴(20)은 상기 프레임(30)과 결합하며, 구체적으로 상기 프레임(30)의 내부에 상기 렌즈 배럴(20)이 배치된다.

여기서, 상기 렌즈 배럴(20)은 상기 프레임(30) 내에서 오토 포커싱을 위하여 광축 방향으로 이동할 수 있다.

상기 렌즈 배럴(20)을 광축 방향으로 이동시키기 위하여 상기 렌즈 배럴(20)의 일면에는 구동부로서 마그네트(21)가 장착되며, 상기 마그네트(21)와 마주보도록 상기 하우징(60)에는 코일(25)이 배치된다.

상기 코일(25)은 인접하는 상기 마그네트(21)와의 전자기적 상호작용에 의하여 상기 렌즈 배럴(20)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 코일(25)에는 요크(27)가 부착되어 자속의 누설을 방지할 수 있다.

상기 마그네트(21)는 일정한 자기장을 형성하며 상기 코일(25)에 전원이 인가되면, 상기 마그네트(21)와 상기 코일(25) 사이의 전자기적 상호작용에 의한 구동력이 발생하고 상기 구동력에 의해 상기 렌즈 배럴(20)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 프레임(30)은 상기 렌즈 배럴(20)을 지지하기 위한 것으로서, 상기 렌즈 배럴(20)을 내부에 수용한다.

따라서, 상기 프레임(30)에는 상기 렌즈 배럴(20)을 수용할 수 있도록 내부 공간이 형성된다.

한편, 상기 렌즈 배럴(20)이 상기 프레임(30) 내에서 광축 방향으로 이동할 때, 상기 렌즈 배럴(20)의 구동을 가이드하는 가이드 수단으로서, 상기 렌즈 배럴(20)에는 광축 방향을 따라 다수의 볼 가이드(23)가 구비된다.

다수의 상기 볼 가이드(23)는 상기 렌즈 배럴(20)의 외부면 및 상기 프레임(30)의 내부면과 접촉하여 상기 렌즈 배럴(20)의 광축 방향으로의 이동을 안내할 수 있다.

즉, 다수의 상기 볼 가이드(23)는 상기 렌즈 배럴(20)과 상기 프레임(30) 사이에 배치되며, 구름 운동을 통해 상기 렌즈 배럴(20)의 광축 방향으로의 이동을 지지할 수 있다.

따라서, 상기 렌즈 배럴(20)이 광축 방향으로 구동할 때, 다수의 상기 볼 가이드(23)가 상기 렌즈 배럴(20)을 지지하므로, 상기 렌즈 배럴(20)이 광축에 대하여 평행하게 이동할 수 있다.

상기 하우징(60)은 서로 결합하여 내부 공간을 제공하는 제1 케이스(10) 및 제2 케이스(50)를 포함하며, 상기 내부 공간에는 상기 프레임(30)이 배치된다.

예를 들어, 상기 제2 케이스(50)는 상기 프레임(30)의 상부가 상기 제2 케이스(50) 상측으로 돌출되도록 상기 프레임(30)을 수용하며, 상기 제1 케이스(10)는 상기 제2 케이스(50)와 결합하여 상기 프레임(30)의 상부를 감싼다.

상기 하우징(60)의 하부에는 이미지 센서(71)가 장착된 인쇄회로기판(70)이 고정 배치된다.

한편, 상기 프레임(30)은 상기 하우징(60)의 내부 공간에 배치되어 상기 하우징(60)의 일면을 향해 가압된다.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 상기 프레임(30)을 가압하는 탄성 부재(40)를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임(30)은 상기 탄성 부재(40)에 의해 가압되어 상기 하우징(60)에 대하여 상대 정렬된다.

상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)의 내부 공간에 수용될 때, 두 부재간의 조립 공차 등에 의하여 상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)에 대하여 기울어진 상태로 조립될 수 있으며, 결과적으로 상기 프레임(30)에 수용된 상기 렌즈 배럴(20)에 구비되는 상기 렌즈의 광축(O)이 틸팅되는 문제가 발생할 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에서는 상기 프레임(30)이 상기 탄성 부재(40)에 의해 탄성 지지된 상태로 상기 하우징(60)에 대하여 상대 정렬되므로, 두 부재간의 조립 공차에 의한 조립 불량을 최소화할 수 있다.

도 2a는 카메라 모듈에서 렌즈의 광축이 틸팅된 상태로 조립되는 경우를 도시한 개략단면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이며, 도 2c는 도 2b의 A부분의 변형예이다.

도 2a를 참조하여, 카메라 모듈에서 렌즈의 광축(O)이 틸팅되는 경우를 설명한다.

카메라 모듈의 하우징(600)에 프레임(300)이 수용될 경우, 각 부재의 제조 공차 또는 조립 공차 등의 다양한 요인에 의하여 프레임(300)이 하우징(600)에 대하여 평행하게 배치되지 못하고 기울어진 상태로 조립될 수 있다.

프레임(300)은 렌즈 배럴(200)을 수용하고 있으므로, 프레임(300)이 기울어진 상태로 조립되면 렌즈 배럴(200)도 기울어진 상태가 되며, 결과적으로 렌즈 배럴(200)에 구비되는 렌즈의 광축(O)도 기울어지게 된다.

예를 들어, 렌즈의 광축(O)이 하우징(600)의 하부에 배치되는 이미지 센서(710)의 결상면에 대하여 수직하게 배치되지 못하고, 이미지 센서(710)의 결상면에 수직한 가상의 수직선(V)에 대하여 렌즈의 광축(0)이 소정의 각도(θ)로 기울어진다.

이와 같이 렌즈의 광축(O)이 틸팅될 경우에 카메라 모듈에 의해 촬영된 이미지가 왜곡되어 화질이 저하되는 등 해상도에 악영향을 미치게 된다.

도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에서는 상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)의 일면을 향하여 가압된다.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에는 상기 탄성 부재(40)가 제공되며, 상기 탄성 부재(40)는 상기 하우징(60)의 내부에 배치되고, 상기 프레임(30)을 가압한다.

상기 프레임(30)이 상기 탄성 부재(40)의 가압 방향(즉, 상기 하우징(60)의 일면을 향하는 방향)으로 가압되므로, 상기 프레임(30)의 일면이 상기 하우징(60)의 일면과 밀착되게 된다.

즉, 상기 프레임(30)은 상기 탄성 부재(40)의 가압력에 의해 상기 하우징(60) 내에서 정렬되어 상기 하우징(60)과 밀착될 수 있다.

또한, 상기 프레임(30)은 상기 렌즈의 광축(O)이 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직하게 위치하도록 상기 하우징(60) 내에서 정렬된 상태로 고정된다.

여기서, 상기 '수직하게'는 상기 이미지 센서(71)의 결상면와 상기 렌즈의 광축(O) 사이의 각도가 90도를 이루는 경우뿐만 아니라, 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 직교하는 가상의 수직선(V)과 상기 렌즈의 광축(O) 사이의 각도가 기설정된 범위 내인 경우를 포함하는 의미일 수 있다.

따라서, 조립 공차 등의 다양한 요인에 의하여 상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)에 대하여 기울어진 상태로 조립되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 상기 렌즈의 광축(O)이 틸팅되는 것을 방지하여 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대한 상기 렌즈의 광축(O)의 수직도를 확보할 수 있다.

도 2c를 참조하여 상기 프레임(30)과 상기 하우징(60)의 밀착 상태의 변형예를 설명한다.

본 실시예에서는 상기 프레임(30)의 일면에는 돌기부(35)가 형성되고, 상기 하우징(60)의 일면에는 지지부(55)가 돌출 형성된다.

상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)의 일면을 향하여 가압됨으로써, 상기 돌기부(35)와 상기 지지부(55)가 밀착될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 프레임(30)의 일면과 상기 하우징(60)의 일면이 전체적으로 밀착하지 않더라도 상기 돌기부(35)와 상기 지지부(55)를 밀착시켜 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)과 동일한 효과를 구현할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 케이스의 배면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 케이스에 탄성 부재가 고정된 모습을 도시한 배면도이다.

또한, 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 부재가 프레임을 가압하는 모습을 도시한 개략 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 부재가 프레임을 가압하는 모습을 도시한 개략 단면도이다.

도 3 내지 도 5b를 참조하여, 상기 탄성 부재(40)에 가압력을 발생시키는 구조를 설명한다.

먼저, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 탄성 부재(40)는 상기 프레임(30)의 상부에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 탄성 부재(40)의 각 모서리에는 결합홈(43a)이 형성되고, 상기 프레임(30)의 상부 각 모서리에는 결합돌기(33)가 형성되며, 상기 결합홈(43a)에 상기 결합돌기(33)를 끼움으로써 상기 탄성 부재(40)와 상기 프레임(30)이 연결된다.

여기서, 상기 결합돌기(33)는 상기 프레임(30)의 상부 각 모서리에서 이중으로 돌출된 구조일 수 있다.

따라서, 상기 탄성 부재(40)는 상기 프레임(30)과 연결되는 부분을 제외한 나머지 부분이 상기 프레임(30)의 상면과 이격되도록 배치된다.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 케이스(10)의 하면에는 상기 탄성 부재(40)의 일부(상기 프레임(30)의 상면과 이격되는 부분)를 누르는 가압돌기(11)가 형성될 수 있다.

상기 제1 케이스(10)와 상기 제2 케이스(50)를 결합시킬 경우 상기 가압돌기(11)가 상기 탄성 부재(40)의 일부(상기 프레임(30)의 상면과 이격되는 부분)를 누르게 되므로, 상기 탄성 부재(40)에는 광축 방향 하측을 향하는 가압력이 발생하게 되며, 상기 가압력에 의해 상기 프레임(30)을 상기 제2 케이스(50)의 일면을 향하는 방향으로 가압할 수 있다.

따라서, 상기 프레임(30)은 상기 탄성 부재(40)의 가압력에 의해 상기 제1 케이스(10) 및 상기 제2 케이스(50) 중 어느 하나와 밀착되게 되며, 본 실시예에서는 상기 프레임(30)이 상기 제2 케이스(50)와 밀착된다.

도 4를 참조하면, 상기 탄성 부재(40)는 상기 제1 케이스(10)에 구비되는 상기 가압돌기(11)에 고정될 수 있다.

상기 제1 케이스(10)는 상기 탄성 부재(40)를 고정한 상태로 상기 제2 케이스(50)와 결합될 수 있고, 상기 제1 케이스(10)와 상기 제2 케이스(50)의 결합과정에서 상기 탄성 부재(40)와 상기 프레임(30)이 연결될 수 있다.

상기 탄성 부재(40)는 상기 가압돌기(11)에 고정되는 고정단(41)과, 상기 프레임(30)과 연결되는 구동단(43)을 포함한다.

상기 제1 케이스(10)의 상기 가압돌기(11)의 저면은 상기 프레임(30)의 상기 결합돌기(33)의 상면보다 광축 방향 하측에 위치한다.

따라서, 상기 제1 케이스(10)와 상기 제2 케이스(50)가 결합되면, 상기 고정단(41)과 상기 구동단(43) 중 어느 하나는 다른 하나보다 광축 방향 하측에 위치하게 된다.

즉, 상기 고정단(41)과 상기 구동단(43)은 상기 제1 케이스(10)와 상기 제2 케이스(50)의 결합에 의해 서로 다른 평면에 위치한다.

본 실시예에서는 상기 고정단(41)이 상기 구동단(43)보다 광축 방향 하측에 위치하며, 상기 고정단(41)과 상기 구동단(43)의 위치 차이에 의하여 상기 구동단(43)에는 가압력이 발생하게 된다.

상기 프레임(30)을 가압하는 상기 탄성 부재(40)의 가압력에 의하여 상기 프레임(30)은 상기 제2 케이스(50)와 밀착되게 되며, 이에 의하여 상기 프레임(30)과 상기 제2 케이스(50)의 조립 과정에서 발생할 수 있는 조립 공차를 최소화할 수 있다.

따라서, 상기 프레임(30)이 상기 제2 케이스(50)에 대하여 기울어진 상태로 조립되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 상기 렌즈의 광축(O)이 틸팅되는 것을 방지하여 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대한 상기 렌즈의 광축(O)의 수직도를 확보할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 일부 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 결합 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 정면도이다.

또한, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 프레임의 위치를 조정하는 모습을 도시한 사시도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에서 상기 렌즈의 광축(O)을 추가로 정렬시키기 위한 구조를 설명한다.

상기 프레임(30)은 상기 탄성 부재(40)에 의해 탄성 지지된 상태로 상기 하우징(60)의 내부에서 정렬된다. 따라서, 상기 프레임(30)의 일면은 상기 하우징(60)의 일면과 밀착하게 된다.

그러나, 상기 프레임(30)과 상기 하우징(60)이 밀착하고 있더라도, 상기 프레임(30)과 상기 하우징(60)의 제조 공차 또는 상기 프레임(30)과 상기 렌즈 배럴(20) 사이의 조립 공차 등에 의하여 상기 렌즈의 광축(O)이 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직하게 배치되지 않을 수 있으며, 추가적인 정렬 과정이 필요할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 상기 하우징(60)에는 상기 프레임(30)의 위치 조정이 가능하도록 상기 프레임(30)의 일부를 외부로 노출시키는 개구부(51)가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 상기 개구부(51)를 통해 노출되는 상기 프레임(30)을 움직임으로써 상기 프레임(30)의 위치를 조정할 수 있으며, 이에 의하여 카메라 모듈의 조립이 완료된 상태에서도 추가적으로 상기 렌즈의 광축(O)을 정렬시킬 수 있다.

또한, 상기 프레임(30)은 상기 하우징(60)의 내부에서 상기 프레임(30)의 측벽과 상기 하우징(60)의 측벽 사이에 공간이 형성된 상태로 정렬될 수 있다.

상기 하우징(60) 내에서 상기 프레임(30)을 움직일 수 있도록 상기 프레임(30)의 측벽과 상기 하우징(60)의 측벽 사이에는 공간이 형성된다.

여기서, 상기 개구부(51)는 상기 하우징(60)의 측벽에 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 상기 프레임(30)의 정렬 상태의 조정이 용이하도록 상기 개구부(51)를 통해 노출되는 상기 프레임(30)의 일부에 조정홈(31)을 구비한다. 본 실시예에서 상기 조정홈(31)은 단차 형상일 수 있다.

상기 조정홈(31)과 상기 개구부(51)는 각각 상기 프레임(30)과 상기 하우징(60)의 모서리에 형성될 수 있다.

상기 조정홈(31)과 상기 개구부(51)는 서로 대응되는 위치에 형성되며, 상기 개구부(51)를 통해 상기 조정홈(31)이 외부로 노출되게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에서 추가적으로 상기 렌즈의 광축(O)을 정렬시킬 필요가 있는 경우에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(51)를 통해 외부로 노출되는 상기 조정홈(31)에 별도의 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))를 삽입하여 상기 프레임(30)을 움직임으로써 상기 프레임(30)의 정렬 상태를 조정할 수 있다.

예를 들어, 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))를 상기 조정홈(31)에 삽입하면, 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))는 상기 조정홈(31)과 맞닿을 수 있게 되고, 나아가 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))를 이용하여 상기 프레임(30)을 들어올림으로써 상기 프레임(30)을 움직일 수 있다.

이와 같이, 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))를 이용하여 상기 프레임(30)을 움직일 수 있으므로, 상기 프레임(30)의 위치를 조절하는 것에 의하여 상기 렌즈의 광축(O)이 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직하게 위치하도록 정렬할 수 있다.

상기 프레임(30)의 정렬 상태를 조정함으로써, 결과적으로 상기 프레임(30)의 내부에 수용되는 상기 렌즈 배럴(20)을 움직일 수 있으며, 상기 렌즈 배럴(20)을 움직임으로써 상기 렌즈 배럴(20)에 구비되는 상기 렌즈의 광축(O)을 정렬시킬 수 있다.

즉, 상기 프레임(30)의 위치 조정을 통해 상기 렌즈의 광축(O)을 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직하게 위치시킬 수 있다.

상기 프레임(30)은 상기 렌즈의 광축(O)이 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직하게 위치하도록 정렬된 상태에서 고정된다.

한편, 상기 하우징(60)의 일면과 밀착되어 있던 상기 프레임(30)의 일면 중 적어도 일부는, 상기 조정홈(31)을 통해 상기 프레임(30)을 들어올림에 따라 상기 하우징(60)의 일면과 소정 간격 이격된 상태로 고정될 수 있다.

다시 말하면, 상기 프레임(30)은 상기 렌즈의 광축(O)이 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직하게 위치하도록 상기 하우징(60)에 대하여 기울어진 상태로 고정될 수 있다.

따라서, 상기 프레임(30)을 가압하는 상기 탄성 부재(40)의 일부분은 다른 부분보다 더 큰 힘을 받게 되며, 상기 프레임(30)은 상기 하우징(60)에 대하여 틸팅된 상태로 상기 탄성 부재(40)에 의해 지지될 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 조정홈(31)을 통해 상기 프레임(30)을 들어올리더라도 상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)에 대하여 평행한 상태가 될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)에 대하여 평행한 상태로 고정되게 된다.

한편, 상기 하우징(60)에는 적어도 하나의 접착홀(53)이 형성될 수 있다. 상기 접착홀(53)을 통해 상기 프레임(30)의 외부면은 외부로 노출된다.

따라서, 상기 접착홀(53)과 상기 개구부(51) 중 적어도 하나에는 접착제(미도시)가 충전되어 상기 프레임(30)의 위치를 고정시킬 수 있다.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조정홈의 상부면의 변형예를 도시한 측면도이다.

도 10a를 참조하면, 상기 조정홈(31)의 상부면(31a)은 평탄면일 수 있다. 본 실시예에서는 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))를 상기 조정홈(31)에 삽입하여 상기 프레임(30)을 들어올림에 따라 상기 프레임(30)의 위치를 조정하게 된다.

또한, 도 10b를 참조하면, 상기 조정홈(31)의 상부면(31a)은 경사지게 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 조정홈(31)의 상부면(31a)은 상기 프레임(30)의 길이 방향 또는 폭 방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다.

이때, 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))의 일면을 상기 조정홈(31)의 상부면(31a)에 대응되도록 경사지게 형성하여, 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))의 일면을 상기 조정홈(31)의 상부면(31a)과 접촉한 상태로 밀어넣으면, 자연스럽게 상기 프레임(30)이 움직일 수 있으므로, 상기 프레임(30)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 도 10c를 참조하면, 상기 조정홈(31)의 상부면(31a)에는 돌출부(31b)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 돌출부(31b)와 맞닿는 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))의 일면을 끝단으로 갈수록 하향 경사지게 형성하여, 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))의 일면을 상기 돌출부(31b)와 접촉한 상태로 밀어넣으면, 자연스럽게 상기 프레임(30)이 움직일 수 있으므로, 상기 프레임(30)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다.

여기서, 상기 돌출부(31b)의 외부면은 곡면을 가질 수 있으며, 상기 돌출부(31b)는 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))와 점 접촉하므로, 상기 프레임(30)을 부드럽게 움직일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 돌출부(31b)가 상기 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))와 선 접촉 또는 면 접촉하는 것도 가능하다.

상기 프레임(30)의 일면과 상기 하우징(60)의 일면이 밀착된 상태에서 상기 렌즈의 광축(O)의 수직도가 만족되어 질 경우에는, 상기 접착제(미도시)에 의하여 상기 프레임(30)의 일면과 상기 하우징(60)의 내부면이 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

또한, 상기 프레임(30)의 위치를 조절하여 상기 렌즈의 광축(O)을 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직하게 정렬시킨 뒤에, 상기 접착홀(43)과 상기 개구부(51) 중 적어도 하나에 상기 접착제(미도시)를 주입하여 상기 프레임(30)을 상기 하우징(60)에 고정시킬 경우에는, 상기 프레임(30)의 일면 중 적어도 일부가 상기 하우징(60)의 일면과 소정 간격 이격된다.

여기서, 상기 탄성 부재(40)가 상기 프레임(30)을 광축 방향 하측으로 가압하고 있으므로, 상기 접착제(미도시)는 상기 프레임(30)의 하면이 상기 하우징(60)으로부터 소정 간격 이격된 상태로 고정되도록 상기 탄성 부재(40)의 가압력을 견딜 수 있을 정도의 접착력을 구비한다.

예를 들어, 상기 접착제(미도시)의 접착력은 상기 탄성 부재(40)의 가압력과 같거나 더 클 수 있으며, 적어도 상기 탄성 부재(40)의 가압력에 대응될 수 있어야 한다.

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조정홈 및 개구부의 변형예를 도시한 사시도이다.

도 11a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(200)에서는 상기 조정홈(31')이 상기 프레임(30')의 모서리에 홈의 형상으로 제공되며, 도 11b를 참조하면, 상기 조정홈(31'')과 상기 개구부(51')가 각각 상기 프레임(30'')과 상기 하우징(60')의 측면에 형성될 수 있다.

또한, 상기 조정홈(31'')은 상기 프레임(30'')의 측면 중에서 상기 프레임(30'')의 모서리에 인접한 위치에 형성될 수 있다.

따라서, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)과 마찬가지로, 별도의 공구(80) 등을 상기 개구부(51')에 삽입하면, 상기 공구(80)는 상기 조정홈(31'')의 상기 상부면(31'a)와 맞닿을 수 있게 되고, 나아가 상기 공구(80)를 이용하여 상기 조정홈(31'')의 상기 상부면(31'a)을 밀어올려 상기 프레임(30'')을 움직일 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 정렬 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 광축 정렬 방법을 설명한다.

먼저, 렌즈 배럴(20), 프레임(30) 및 하우징(60)을 조립하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)을 제조한다.

여기서, 상기 렌즈 배럴(20)은 상기 프레임(30)의 내부에 수용되며, 상기 프레임(30)은 상기 하우징(60)의 내부에 수용된다.

카메라 모듈의 제조 과정에서 상기 프레임(30)이 상기 하우징(60)의 일면을 향해 가압되도록 탄성 부재(40)가 제공된다(S10).

상기 탄성 부재(40)는 상기 하우징(60)에 고정되고, 상기 프레임(30)을 가압하여 상기 프레임(30)의 일면이 상기 하우징(60)의 일면과 밀착되도록 한다.

카메라 모듈의 제조가 완료되면, 상기 렌즈 배럴(20)에 수용되는 상기 렌즈의 광축(O)의 틸팅 상태를 측정한다(S20).

예를 들어, 상기 광축(O)이 이미지 센서(71)의 결상면에 대하여 수직한지 여부를 측정할 수 있고, 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 직교하는 가상의 수직선(V)과 상기 광축(O) 사이의 각도를 측정할 수도 있다.

또한, 상기 이미지 센서(71)의 결상면에 평행한 가상의 평면(P)과 상기 프레임(30)의 일면 사이의 각도를 측정할 수도 있다.

상기 렌즈의 광축(O)의 틸팅 상태를 측정하여 상기 광축(O)의 틸팅 상태가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단한다(S30).

측정된 상기 광축(O)의 틸팅 상태가 기설정된 범위인 경우에는 접착제 등을 이용하여 상기 프레임(30)의 위치를 고정시킨다(S50).

이때, 상기 프레임(30)은 상기 프레임(30)의 일면과 상기 하우징(60)의 일면이 서로 밀착된 상태에서 상기 하우징(60)에 고정된다.

그러나, 상기 광축(O)의 틸팅 상태가 기설정된 범위를 벗어나는 경우에는 상기 광축(O)의 틸팅 상태를 보정한다(S40).

상기 광축(O)의 틸팅 상태의 보정은 상기 프레임(30)의 적어도 일측을 움직여 상기 광축(O)의 틸팅 상태가 기설정된 범위에 포함되도록 보정하는 것을 의미할 수 있다.

여기서, 상기 프레임(30)의 적어도 일측을 들어올릴 때, 상기 프레임(30)의 타측은 움직이지 않도록 별도의 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))에 의해 고정된 상태일 수 있다.

이에 대하여는 도 13을 참조로 설명하도록 한다.

상기 광축(O)의 틸팅 상태의 보정이 완료되면, 상기 광축(O)의 틸팅 상태를 다시 측정하여(S20), 상기 광축(O)의 틸팅 상태가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단한다(S30).

상기 광축(O)의 틸팅 상태가 기설정된 범위에 포함되면, 상기 프레임(30)의 위치를 고정시키고(S50), 카메라 모듈의 광축 정렬을 종료한다.

본 실시예에서는 상기 광축(O)의 틸팅 상태가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단(S30)하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 광축(O)의 틸팅 상태를 측정한 후 바로 상기 광축(O)의 틸팅 값에 따라 상기 광축(O)의 틸팅 상태를 보정하고, 상기 프레임(30)을 고정시키는 것도 가능하다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 정렬 방법의 일 예를 나타낸 개념도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 조립 후, 상기 광축(O)의 틸팅 상태의 보정이 필요하다고 판단될 경우에, 상기 조정홈(31)에 별도의 공구(80, 예를 들면, 팁(Tip) 또는 지그(Jig))를 삽입한다.

본 실시예에서는 상기 조정홈(31)이 카메라 모듈(100)의 각 모서리에 형성되어 총 4개의 조정홈(31)이 제공된다.

따라서, 상기 공구(80)도 4개가 제공되며, 각각 상기 조정홈(31)에 삽입된다.

상기 조정홈(31)에 삽입된 상기 공구(80)는 각각 독립적으로 움직여 상기 프레임(30)의 적어도 일측을 들어올리며, 상기 프레임(30)의 타측은 상기 공구(80)에 의하여 고정된 상태가 된다.

예를 들면, 4개의 상기 공구(80) 중에서 3개의 공구(80)로 상기 프레임(30)을 들어올리고, 나머지 1개의 공구(80)로 상기 프레임을 고정 지지하여 상기 광축(O)의 틸팅 상태의 보정을 수행한다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 포함하는 휴대용 전자 기기의 사시도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자 기기는 본체부(400) 및 카메라 모듈(100, 200)을 포함할 수 있다.

상기 카메라 모듈(100, 200)은 앞서 설명한 실시예들에 포함된 카메라 모듈의 특징을 모두 가질 수 있으며, 상기 카메라 모듈(100, 200)은 상기 본체부(400)에 결합될 수 있다.

이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈, 카메라 모듈의 광축 정렬 방법 및 이를 포함하는 휴대용 전자 기기는 렌즈의 광축을 이미지 센서의 결상면에 대하여 수직하게 배치시킬 수 있다.

*상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

10: 제1 케이스 20: 렌즈 배럴
21: 마그네트 23: 볼 가이드
30: 프레임 31: 조정홈
31a: 조정홈의 상부면 33: 결합돌기
35: 돌기부 40: 탄성 부재
41: 고정단 43: 구동단
50: 제2 케이스 51: 개구부
53: 접착홀 60: 하우징
70: 인쇄회로기판 71: 이미지 센서
80: 공구

Claims

내부 공간을 구비하는 하우징;
상기 하우징에 수용되는 프레임;
상기 프레임에 수용되고, 상기 프레임에 대하여 광축 방향으로 상대 이동 가능하도록 구성되는 렌즈 배럴;
상기 렌즈 배럴의 일면에 부착되는 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보도록 배치되는 코일을 포함하는 구동부;
상기 프레임과 상기 렌즈 배럴 사이에 배치되고, 상기 렌즈 배럴의 상기 광축 방향으로의 이동을 가이드하는 복수의 볼 가이드; 및
상기 하우징의 일면을 향해 상기 프레임을 가압하도록 상기 프레임에 연결되는 탄성 부재;를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 서로 결합하는 제1 케이스와 제2 케이스를 포함하고,
상기 탄성 부재는 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스의 결합에 의해 상기 프레임을 가압하도록 구성되는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 중 어느 하나에는 상기 탄성 부재를 누르는 가압돌기가 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 상기 탄성 부재에 의해 가압된 상태로 상기 하우징에 고정되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 일면에는 지지부가 돌출 형성되고, 상기 하우징의 일면과 마주보는 상기 프레임의 일면에는 돌기부가 돌출 형성되며,
상기 지지부와 상기 돌기부는 서로 밀착되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 프레임의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 구비되는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 개구부의 위치에 대응되도록 상기 프레임에는 조정홈이 구비되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 조정홈과 상기 개구부는 각각 상기 프레임과 상기 하우징의 모서리에 형성되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 조정홈과 상기 개구부는 각각 상기 프레임과 상기 하우징의 측면에 형성되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 조정홈의 상부면은 상기 프레임의 길이 방향 또는 폭 방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 조정홈의 상부면에는 돌출부가 형성되는 카메라 모듈.
제11항에 있어서,
상기 돌출부의 표면은 곡면인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탄성 부재는 일부분이 다른 부분보다 더 큰 힘을 받도록 상기 프레임을 가압하는 카메라 모듈.
서로 결합하여 내부 공간을 제공하는 제1 케이스와 제2 케이스;
상기 내부 공간에 배치되는 프레임;
상기 프레임에 수용되고, 상기 프레임에 대하여 광축 방향으로 상대 이동 가능하도록 구성되는 렌즈 배럴; 및
상기 프레임에 연결되는 탄성 부재;를 포함하고,
상기 탄성 부재는 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스의 결합에 의해 상기 프레임을 상기 하우징의 일면을 향해 가압하도록 구성되는 카메라 모듈.
제14항에 있어서,
상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스 중 어느 하나에는 상기 프레임의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 구비되는 카메라 모듈.
제15항에 있어서,
상기 개구부의 위치에 대응되도록 상기 프레임에는 조정홈이 구비되는 카메라 모듈.