KR20170130271A

KR20170130271A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20170130271A
Application number: KR1020160164948A
Authority: KR
Inventors: 백재호; 안병기; 강병우; 김유창
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2017-11-28
Also published as: KR102052791B1; CN206946173U

Abstract

본 발명의 카메라 모듈은 하우징, 렌즈가 장착되는 렌즈 배럴, 렌즈 배럴을 이동시키도록 구성되는 액추에이터, 하우징 및 렌즈 배럴을 덮는 덮개를 포함한다. 아울러, 본 발명의 카메라 모듈은 광축과 교차하는 렌즈의 제1방향 및 제2방향의 길이가 상이하거나, 광축과 교차하는 하우징의 제1방향 및 제2방향의 길이가 상이하다. 또는, 본 발명의 카메라 모듈은 광축과 교차하는 하우징의 제1방향 및 제2방향의 길이가 상이하다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}

본 발명은 제한된 공간에 설치가 용이한 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈은 하나의 이상의 렌즈를 포함한다. 카메라 모듈의 렌즈는 카메라 모듈의 광학적 성능을 좌우한다. 예를 들어, 밝고 큰 렌즈는 카메라 모듈의 해상도를 향상시킬 수 있다. 그러나 휴대용 단말기에 탑재되는 카메라 모듈은 설치공간에 제약을 받으므로 렌즈의 크기를 확대시키기 어렵다. 따라서, 휴대용 단말기 등과 같이 제한된 공간에 설치가 가능하면서도 높은 해상도를 발휘할 수 있는 카메라 모듈의 개발이 요청된다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1이 있다.

JP

2013-228610

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제한된 공간에 용이하게 설치할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 광축과 교차하는 제1방향 및 제2방향의 길이가 상이한 렌즈; 및 상기 렌즈를 포함하는 하우징을 포함한다.

본 발명은 제한된 공간에 설치가 가능하다.

또한, 본 발명은 이웃한 카메라 모듈 간의 광축 거리를 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 하우징의 사시도
도 3은 도 1에 도시된 카메라 모듈의 A-A 단면도
도 4는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 저면 사시도
도 5는 도 1에 도시된 카메라 모듈에 장착되는 렌즈의 사시도
도 6은 도 1에 도시된 카메라 모듈의 다른 형태를 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도
도 8은 도 7에 도시된 카메라 모듈의 결합 사시도
도 9는 도 8에 도시된 카메라 모듈이 장착된 휴대 단말기의 단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈(100)은 대체로 직육면체 형태를 갖는다. 예를 들어, 광축과 교차하는 카메라 모듈(100)의 제1방향 길이(L1)는 광축과 교차하는 카메라 모듈(100)의 제2방향 길이(L2)와 상이하다. 참고로, 본 실시 예에서 제1방향 길이(L1)는 제2방향 길이(L2)보다 작다. 또한, 제1방향 길이(L1)는 카메라 모듈(100)에 탑재되는 최대 크기의 지름보다 작을 수 있다.

카메라 모듈(100)은 하우징(110), 렌즈 배럴(120), 액추에이터(130), 덮개(140)를 포함한다.

하우징(110)은 렌즈 배럴(120)을 수용한다. 하우징(110)은 카메라 모듈(100)과 마찬가지로 대체로 직육면체 형태를 갖는다.

렌즈 배럴(120)은 하우징(110)의 내부에 배치된다. 렌즈 배럴(120)은 하우징(110)의 내부에서 광축 방향을 따라 움직일 수 있다. 이를 위해 하우징(110)과 렌즈 배럴(120) 사이에는 두 부재 간의 마찰을 경감시키기 위한 부재가 구성되거나 두 부재 간의 접촉을 방지하기 위한 공간이 형성될 수 있다. 렌즈 배럴(120)은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 렌즈 배럴(120)은 4매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈는 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치된다. 참고로, 이와 같이 배치되는 렌즈 중 상면에 가장 가깝게 배치되는 렌즈가 가장 큰 지름을 가질 수 있다.

액추에이터(130)는 렌즈 배럴(120)을 광축 방향으로 이동시키도록 구성된다. 이를 위해 액추에이터(130)는 자석과 코일을 포함할 수 있다. 그러나 액추에이터(130)의 구성이 자석과 코일로 한정되는 것은 아니다. 액추에이터(130)는 하우징(110)과 렌즈 배럴(120)에 배치된다. 예를 들어, 액추에이터(130)의 자석은 렌즈 배럴(120)에 배치되고, 액추에이터(130)의 코일은 하우징(110)에 배치될 수 있다.

덮개(140)는 하우징(110) 및 렌즈 배럴(120)을 전체적으로 덮도록 구성된다. 예를 들어, 덮개(140)는 광축과 평행한 하우징(110)의 측면을 모두 덮도록 구성된다. 또한, 덮개(140)는 광축과 마주하는 렌즈 배럴(120)의 일 부분을 덮을 수 있다. 덮개(140)는 구름 부재의 이탈을 방지하기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 덮개(140)에는 하방으로 돌출된 돌기(146)가 형성된다. 돌기(146)의 상세한 구성은 도 3에서 설명한다.

위와 같이 구성된 카메라 모듈(100)은 광축과 교차하는 제1방향의 길이(L1)가 작으므로 휴대 단말기에 용이하게 설치될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(100)은 제1방향의 길이(L1)가 작으므로 병렬배치에 따른 소모 공간이 작다.

도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 하우징을 설명한다.

하우징(110)은 전술한 바와 같이 대체로 직육면체 형태이다. 예를 들어, 광축과 교차하는 하우징(110)의 제1방향의 길이(L3)는 광축과 교차하는 하우징(110)의 제1방향 길이(L4)보다 작다. 아울러, 하우징(110)의 제1방향의 길이(L3)는 렌즈 배럴(120)의 제2방향 길이보다 작을 수 있다. 또한, 하우징(110)의 제1방향의 길이(L3)는 렌즈 배럴(120)에서 최대 크기를 갖는 렌즈의 지름보다 작을 수 있다.

하우징(110)은 제1방향의 길이(L3)를 축소시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(110)의 측면은 렌즈 배럴(120)의 일 부분을 외부로 돌출 또는 노출시킬 수 있도록 개방되어 있다. 도면부호 112는 이와 같은 목적으로 형성된 측면의 개방구이다.

하우징(110)은 렌즈 배럴(120)을 통해 굴절되는 빛을 상면으로 투사시키기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 하우징(110)의 하부에는 빛이 통과될 수 있는 창(114)이 형성된다.

하우징(110)은 렌즈 배럴(120)의 원활한 이동을 가능케 하는 구성을 포함한다. 예를 들어, 하우징(110)의 내측에는 렌즈 배럴(120)의 광축 방향으로의 이동을 원활하게 복수의 안내 홈(116)이 형성된다. 안내 홈(116)은 하우징(110)의 높이방향을 따라 길게 형성되며, 복수의 베어링(139)이 배치될 수 있는 공간을 제공한다. 안내 홈(116)에 배치된 베어링(139)은 렌즈 배럴(120)의 표면과 하우징(110)의 내면 간의 접촉 마찰을 감소시킬 수 있다.

도 3을 참조하여 카메라 모듈(100)의 단면구조를 설명한다.

카메라 모듈(100)은 렌즈 배럴(120)이 광축 방향으로 원활하게 이동할 수 있도록 복수의 베어링(139)을 포함한다. 베어링(139)은 하우징(110)의 안내 홈(116)에 동수로 배치되며, 하우징(110)과 렌즈 배럴(120) 간의 접촉 마찰을 감소시킨다.

카메라 모듈(110)은 베어링(139)의 이탈을 방지할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 덮개(140)에는 하우징(110)의 안내 홈(116)으로 돌출되는 돌기(146)가 형성된다. 돌기(146)는 덮개(140)의 프레스 가공을 통해 형성될 수 있다.

도 4를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 저면 형상을 설명한다.

카메라 모듈(100)은 크기를 최소화시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)의 덮개(140)는 0.25 ㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다. 이를 위해 덮개(140)는 2개 이상의 부재로 구분될 수 있다. 예를 들어, 덮개(140)는 하우징(110)의 하부를 지탱하는 지지 부재(142)와 하우징(110)의 측면을 둘러싸는 덮개 부재(144)를 포함한다. 지지 부재(142)는 수지 등을 이용한 사출 가공물이고, 덮개 부재(144)는 금속 박판 등을 이용한 프레스 가공물일 수 있다. 그리고 지지 부재(142)와 덮개 부재(144)는 인서트 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 카메라 모듈(100)은 하우징(110)의 측면을 둘러싸는 덮개 부재(144)가 얇은 금속 판에 의해 형성되므로, 카메라 모듈(100)의 체적이 덮개 등에 의해 커지는 현상을 경감시킬 수 있다.

도 5를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 형태를 설명한다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈(100)은 광축과 교차하는 방향의 크기가 상이한 렌즈(122)를 포함한다. 예를 들어, 렌즈 배럴(120)에 장착되는 하나 이상의 렌즈(122)는 도 5에 도시된 바와 같이 대체로 직사각 형상일 수 있다. 참고로, 도 5에서 점선으로 표시된 형태는 종래 렌즈의 크기이다.

렌즈(122)는 실질적으로 빛을 굴절시키도록 구성되는 유효부(1222)와 빛의 차단시키도록 구성되는 차양부(1224)를 포함한다. 유효부(1222)는 렌즈(122)의 중심부에서는 반지름(R)을 갖는 형상이나, 렌즈(122)의 측면에서 절단되어 완전한 원 형태를 갖추지는 못한다.

이와 같이 구성된 렌즈(122)는 광축과 교차하는 제1방향의 크기가 작으므로, 카메라 모듈(100)의 크기를 효과적으로 축소시킬 수 있다.

도 6을 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 다른 형태를 설명한다.

카메라 모듈(100)은 복수의 하우징(110a, 110b)을 포함한다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)은 광축과 교차하는 제1방향으로 배치되는 제1하우징(110a) 및 제2하우징(110b)을 포함한다.

제1하우징(110a) 및 제2하우징(110b)은 대체로 동일 또는 유사한 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1하우징(110a) 및 제2하우징(110b)은 제1방향 길이(L1)가 제2방향 길이(L2)보다 작은 형태일 수 있다. 제1하우징(110a) 및 제2하우징(110b)의 제1방향 길이의 합(L1+L1)은 제1하우징(110a) 또는 제2하우징(110b)의 제2방향 길이(L2)보다 작을 수 있다. 그러나 상기 합(L1+L1)이 제2방향 길이(L2)보다 반드시 작은 것은 아니다.

카메라 모듈(100)은 복수의 렌즈 배럴(120a, 120b)을 포함한다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)은 광축과 교차하는 제1방향으로 배치되는 제1렌즈 배럴(120a) 및 제2렌즈 배럴(120b)을 포함한다. 제1렌즈 배럴(120a) 및 제2렌즈 배럴(120b)은 하우징(110a, 110b)에 배치된다. 예를 들어, 제1렌즈 배럴(120a)은 제1하우징(110a)에 배치되고, 제2렌즈 배럴(120b)은 제2하우징(110b)에 배치된다. 제1렌즈 배럴(120a) 및 제2렌즈 배럴(120b)은 광축과 교차하는 제1방향 및 제2방향의 길이가 다른 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 배럴(120a)의 제1방향 길이는 제1렌즈 배럴(120a)의 제2방향 길이보다 작고, 제2렌즈 배럴(120b)의 제1방향 길이는 제2렌즈 배럴(120b)의 제2방향 길이보다 작을 수 있다.

제1렌즈 배럴(120a) 및 제2렌즈 배럴(120b)은 하우징(110a, 110b)의 제2방향 길이(L2)보다 근접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 배럴(120a)의 광축(C1)과 제2렌즈 배럴(120b)의 광축(C2) 간의 간격(G)은 하우징(110a, 110b)의 제2방향 길이(L2)보다 작을 수 있다. 아울러, 광축 간의 간격(G)은 렌즈 배럴(120a, 120b)에 배치되는 최대 크기의 렌즈보다 작을 수 있다. 예를 들어, 광축 간의 간격(G)은 최대 렌즈의 지름(2R)보다 작다.

이와 같이 구성된 카메라 모듈(100)은 독립적 촬상이 가능한 복수의 렌즈 배럴을 포함하므로, 낮은 해상도를 갖는 광학계를 통해서도 높은 해상도를 구현할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈(104)은 전체적인 형상에 있어서 전술된 실시 예와 구별된다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(104)은 단면 크기가 축소되는 영역을 포함한다.

카메라 모듈(104)은 하우징(110), 렌즈 배럴(120), 액추에이터(130), 쉴드 캔(150)을 포함한다.

하우징(110)은 렌즈 배럴(120)을 수용하도록 구성된다. 하우징(110)은 렌즈 배럴(120)의 일 측 상부를 노출시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(110)의 일 측에는 측벽이 부분적으로 형성되나 마주하는 부분에는 측벽이 형성되지 않을 수 있다. 이러한 형태의 하우징(110)은 쉴드 캔(150)의 크기를 렌즈 배럴(120)에 맞게 축소시킬 수 있다. 하우징(110)에는 액추에이터(130)가 배치되기 위한 개방구(112)와 렌즈 배럴(120)에 의해 굴절된 빛이 통과하는 창(114)이 형성된다.

렌즈 배럴(120)은 하우징(110)의 내부에 배치된다. 렌즈 배럴(120)은 광축 방향을 따라 이동하며 피사체를 촬상할 수 있다. 렌즈 배럴(120)은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.

액추에이터(130)는 렌즈 배럴(120)을 광축 방향으로 이동시키도록 구성된다. 이를 위해 액추에이터(130)는 자석(132)과 코일(134)을 포함할 수 있다. 자석(132)은 렌즈 배럴(120)에 배치되고, 코일(134)은 하우징(110)에 배치된다. 액추에이터(130)은 렌즈 배럴(120)의 구동에 필요한 다른 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(130)은 기판(136), 구동 소자(138), 베어링(139)을 더 포함할 수 있다. 기판(136)은 코일(134)에 전류를 공급하기 위한 회로를 제공하고, 구동 소자(138)는 렌즈 배럴(120)의 이동위치를 결정하기 위한 회로를 제공할 수 있다. 아울러, 베어링(139)은 하우징(110)과 렌즈 배럴(120) 사이에 배치되어 이들 부재 간의 접촉마찰을 경감시킬 수 있다.

쉴드 캔(150)은 하우징(110) 및 렌즈 배럴(120)를 덮도록 구성된다. 예를 들어, 쉴드 캔(150)의 하우징의 측면과 렌즈 배럴(120)의 측면 및 상부면을 덮을 수 있다. 예를 들어, 쉴드 캔(150)의 각형부(152)는 하우징(110)을 덮도록 구성되고, 쉴드 캔(150)의 곡선부(154)는 렌즈 배럴(120)의 측면을 덮도록 구성될 수 있다. 쉴드 캔(150)은 렌즈 배럴(120)의 측면과 밀접하도록 구성된다. 예를 들어, 쉴드 캔(150)의 곡선부(154)는 렌즈 배럴(120)의 원통 부분과 대체로 일치되는 형태를 가질 수 있다.

도 9를 참조하여 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 장착 예를 설명한다.

본 실시 예에 따른 카메라 모듈(104)은 휴대 단말기(200)의 제한된 공간에 장착될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(104)은 휴대 단말기(200)의 모서리 부분이나 휴대 단말기(200)의 곡면 부분에 용이하게 장착될 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.

100. 102, 104 카메라 모듈
110 하우징
112 개방구
114 창
120 렌즈 배럴
122 렌즈
130 액추에이터
132 자석
134 코일
136 기판
138 구동 소자
139 베어링
140 덮개
142 지지 부재
144 덮개 부재
150 쉴드 캔
200 휴대 단말기
210 모서리

Claims

광축과 교차하는 제1방향 및 제2방향의 길이가 다르게 구성되는 하우징; 및
상기 하우징에 배치되고, 상기 제1방향 및 상기 제2방향의 길이가 다르게 구성되는 렌즈 배럴;
을 포함하고,
상기 하우징의 제1방향 길이는 상기 렌즈 배럴의 제2방향 길이보다 작은 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 배럴은 상기 제1방향의 길이 및 상기 제2방향의 길이가 다르게 구성되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 측면에는 상기 렌즈 배럴의 측면을 개방시키는 개방구가 형성되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 제2방향 길이는 상기 렌즈 배럴의 제2방향 길이보다 큰 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징을 수용하는 덮개를 포함하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 덮개는,
상기 하우징의 하부를 지지하는 지지 부재;
상기 하우징의 측면을 둘러싸는 덮개 부재; 및
상기 하우징에 수용된 베어링의 이탈을 방지하도록 상기 베어링을 향해 돌출되는 돌기;
를 포함하는 카메라 모듈.
광축과 교차하는 제1방향으로 배치되는 제1하우징 및 제2하우징; 및
상기 제1하우징 및 제2하우징에 각각 배치되는 제1렌즈 배럴 및 제2렌즈 배럴;
을 포함하고,
상기 제1렌즈 배럴의 제1광축과 상기 제2렌즈 배럴의 제2광축 간의 거리는 상기 제1하우징의 광축과 교차하는 제2방향 길이보다 작은 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 제1하우징 및 상기 제2하우징 중 적어도 하나는 상기 제1방향 및 상기 제2방향 길이가 다르도록 구성되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 제1렌즈 배럴 및 상기 제2렌즈 배럴 중 적어도 하나는 상기 제1방향 및 상기 제2방향 길이가 다르도록 구성되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 제1렌즈 배럴 및 상기 제2렌즈 배럴 중 적어도 하나는 상기 제1방향의 길이 및 상기 제2방향의 길이가 다르게 구성되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 제1하우징과 상기 제1렌즈 배럴 간의 접촉 마찰을 감소시키도록 상기 제1하우징의 제1안내 홈에 배치되는 제1베어링; 및
상기 제2하우징과 상기 제2렌즈 배럴 간의 접촉 마찰을 감소시키도록 상기 제2하우징의 제2안내 홈에 배치되는 제2베어링;
을 포함하는 카메라 모듈.
제11항에 있어서,
상기 제1하우징 및 상기 제2하우징을 수용하고, 상기 제1안내 홈 및 상기 제2안내 홈으로 돌출되는 돌기가 형성되는 쉴드 캔을 포함하는 카메라 모듈.