KR20180002077A - 카메라 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈에 부착된 마그네트와 카메라 모듈의 외관을 형성하는 케이스 사이에 자기 인력이 작용하도록 구성함으로써, 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징과 결합하는 캐리어와 상기 캐리어에 교체 가능한 상태로 결합되는 렌즈 배럴을 제공함으로써 다양한 사양의 렌즈가 적용된 상기 렌즈 배럴을 카메라 모듈에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징과 결합하는 캐리어와 상기 캐리어에 교체 가능한 상태로 결합되는 렌즈 배럴을 제공함으로써 다양한 사양의 렌즈가 적용된 상기 렌즈 배럴을 카메라 모듈에 적용할 수 있다.
Description
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며, 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장하고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 출력된다.
또한, 상기 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈의 경우 자동초점조절(Auto-Focusing)이나 줌(Zoom) 기능 등을 수행할 수 있는 기능들이 일반적으로 장착되고 있다.
이때, 자동초점조절을 위한 액추에이터로서 제공되는 마그네트가 렌즈 배럴에 직접 부착될 경우에, 상기 렌즈 배럴에 구비되는 렌즈의 사양이 변경될 경우 렌즈 배럴뿐만 아니라 액추에이터까지 다시 제조하여야 하는 문제가 있다.
또한, 상기 렌즈 배럴에 구비되는 렌즈에 불량이 발생할 경우, 카메라 모듈에서 상기 렌즈 배럴만을 따로 분리하여 수리할 수 없기 때문에 카메라 모듈 자체를 폐기하여야 하는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 소형화의 요구를 만족시킬 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 렌즈 배럴을 조립한 뒤에도 렌즈 배럴의 교체가 용이한 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈에 부착된 마그네트와 카메라 모듈의 외관을 형성하는 케이스 사이에 자기 인력이 작용하도록 구성함으로써, 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징과 결합하는 캐리어와 상기 캐리어에 교체 가능한 상태로 결합되는 렌즈 배럴을 제공함으로써 다양한 사양의 렌즈가 적용된 상기 렌즈 배럴을 카메라 모듈에 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.
또한, 렌즈 배럴을 조립한 뒤에도 상기 렌즈 배럴을 분리할 수 있으며, 다양한 사양의 렌즈를 장착할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 분리된 상태를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 결합된 상태를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 분해 사시도이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 렌즈 배럴과 렌즈 홀더의 결합과정을 도시한 부분 확대도이고,
도 7 및 도 8은 렌즈 배럴에 구비된 돌출부와 렌즈 홀더에 구비된 돌기부를 도시한 측면도이고,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도이고,
도 11a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 분해 사시도이고,
도 11b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 위치 센서를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도이고,
도 13은 도 10a의 Ⅱ 부분의 단면도이고,
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 마그네트와 케이스의 평면도이고,
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 모듈의 측면도이고,
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 결합되는 모습을 도시한 사시도이고,
도 17은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴과 캐리어가 결합되는 모습을 도시한 사시도이고,
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴과 캐리어가 결합되는 모습을 도시한 평면도이고,
도 19는 도 18의 Ⅲ-Ⅲ' 부분의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 분리된 상태를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 결합된 상태를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 분해 사시도이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 렌즈 배럴과 렌즈 홀더의 결합과정을 도시한 부분 확대도이고,
도 7 및 도 8은 렌즈 배럴에 구비된 돌출부와 렌즈 홀더에 구비된 돌기부를 도시한 측면도이고,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도이고,
도 11a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 분해 사시도이고,
도 11b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 위치 센서를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 평면도이고,
도 13은 도 10a의 Ⅱ 부분의 단면도이고,
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 제1 마그네트와 케이스의 평면도이고,
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 모듈의 측면도이고,
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 결합되는 모습을 도시한 사시도이고,
도 17은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴과 캐리어가 결합되는 모습을 도시한 사시도이고,
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴과 캐리어가 결합되는 모습을 도시한 평면도이고,
도 19는 도 18의 Ⅲ-Ⅲ' 부분의 단면도이다.
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.
또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈(20), 하우징(30) 및 케이스(10)를 포함한다.
상기 렌즈 모듈(20)은 렌즈 배럴(21)과 상기 렌즈 배럴(21)을 내부에 수용하는 렌즈 홀더(23)를 포함한다.
상기 렌즈 배럴(21)은 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 상기 복수의 렌즈는 광축을 따라 상기 렌즈 배럴(21)에 구비된다.
상기 복수의 렌즈는 상기 렌즈 모듈(20)의 설계에 따라 필요한 수만큼 적층되고, 각각 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.
상기 렌즈 배럴(21)은 상기 렌즈 홀더(23)와 결합한다.
예를 들어, 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 렌즈 홀더(23)에 구비된 중공에 삽입된다.
상기 렌즈 배럴(21)과 상기 렌즈 홀더(23)의 결합 방식에 대하여는 도 4 내지 도 6을 참조로 자세히 후술하기로 한다.
상기 렌즈 모듈(20)은 상기 하우징(30)의 내부에 수용되어 자동 초점 조정을 위하여 광축 방향으로 이동될 수 있다.
상기 렌즈 모듈(20)을 광축 방향으로 이동시키기 위하여 상기 렌즈 홀더(23)의 일면에는 마그네트(51)가 장착될 수 있으며, 상기 마그네트(51)와 마주보도록 상기 하우징(30)에는 코일(53)이 배치될 수 있다.
상기 마그네트(51)와 상기 코일(53)은 상기 렌즈 모듈(20)을 광축 방향으로 이동시키는 액츄에이터 유닛(50)일 수 있다.
상기 코일(53)은 인접하는 상기 마그네트(51)와의 전자기적 상호 작용에 의하여 상기 렌즈 모듈(20)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
즉, 상기 마그네트(51)는 일정한 자기장을 형성하며 상기 코일(53)에 전원이 인가되면, 상기 마그네트(51)와 상기 코일(53) 사이의 전자기적 영향력에 의한 구동력이 발생하고 상기 구동력에 의해 상기 렌즈 모듈(20)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 코일(53)은 기판(55)을 매개로 상기 하우징(30)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(55)은 상기 하우징(30)의 개방된 일면에 장착될 수 있으며, 상기 기판(55)에는 상기 마그네트(51)와 광축에 수직한 방향으로 마주보도록 상기 코일(53)이 고정될 수 있다.
상기 코일(53)은 도넛 형상일 수 있으며, 상기 코일(53)의 중앙에 구비된 공간에는 상기 마그네트(51)의 위치를 센싱하는 홀 센서(57)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 홀 센서(57)는 드라이버 IC와 일체로 형성될 수 있다.
한편, 상기 렌즈 모듈(20)이 상기 하우징(30) 내에서 광축 방향으로 이동할 때, 상기 렌즈 모듈(20)의 구동을 가이드하는 가이드 수단으로서, 상기 렌즈 홀더(23)에는 광축 방향을 따라 복수의 볼 베어링(59)이 구비된다.
상기 복수의 볼 베어링(59)은 상기 렌즈 홀더(23)의 외부면 및 상기 하우징(30)의 내부면과 접촉하여 상기 렌즈 모듈(20)의 광축 방향으로의 이동을 안내할 수 있다.
즉, 상기 복수의 볼 베어링(59)은 상기 렌즈 홀더(23)와 상기 하우징(30) 사이에 배치되며, 구름 운동을 통해 상기 렌즈 모듈(20)의 광축 방향으로의 이동을 지지할 수 있다.
상기 케이스(10)는 상기 하우징(30)의 외부면을 감싸도록 상기 하우징(30)과 결합하며, 상기 케이스(10)의 상부면은 외부광이 입사하는 관통홀(11)이 형성될 수 있다.
상기 케이스(10)는 카메라 모듈의 구동 중에 발생되는 전자파를 차폐하는 기능을 할 수 있다.
즉, 카메라 모듈은 구동시에 전자파가 발생되고, 이와 같은 전자파가 외부로 방출되는 경우에는 다른 전자부품에 영향을 미쳐 통신 장애나 오작동을 유발시킬 수 있게 된다.
본 실시예에서 상기 케이스(10)는 자성체로 제공되어 상기 하우징(30)의 하부에 장착되는 인쇄회로기판(미도시)의 접지패드(미도시)에 접지될 수 있으며, 이에 따라 전자파를 차폐할 수 있다.
또한, 상기 케이스(10)가 자성체로 제공되므로, 상기 케이스(10)는 상기 마그네트(51)의 자기력선을 상기 코일(53)에 집중시키는 요크의 기능을 할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(55)의 일면에는 상기 마그네트(51)와 마주보도록 상기 코일(53)이 장착되고, 상기 기판(55)의 일면의 반대면은 상기 케이스(10)와 마주보므로, 상기 마그네트(51)의 자기력선은 상기 케이스(10)에 의하여 상기 코일(53)을 향해 집중되게 된다.
따라서, 상기 기판(55)의 일면의 반대면에 별도로 요크를 장착하지 않아도 되므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 요크의 장착을 위해 필요한 공간만큼을 줄일 수 있고, 이에 따라 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.
여기서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 순서를 설명한다.
먼저, 상기 하우징(30)의 개방된 일면에 상기 코일(53)이 구비된 상기 기판(55)을 결합시킨다.
다음으로, 상기 하우징(30)의 내부 공간에 상기 렌즈 홀더(23)를 조립시킨다. 이때, 상기 렌즈 홀더(23)에 상기 렌즈 배럴(21)이 결합되지 않은 상태로 상기 렌즈 홀더(23)를 상기 하우징(30)에 조립시킨다.
다음으로, 상기 렌즈 홀더(23)와 상기 하우징(30) 사이에 상기 광축 방향을 따라 복수의 볼 베어링(59)을 배치하고, 상기 하우징(30)의 상부에 스토퍼(40)를 결합한다.
상기 스토퍼(40)는 상기 렌즈 홀더(23)가 광축 방향으로 이동할 때, 이동 거리를 제한하고, 상기 렌즈 홀더(23)와 상기 하우징(30) 사이에 배치된 상기 복수의 볼 베어링(59)이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 기능을 한다.
다음으로, 상기 하우징(30)의 외부면을 감싸도록 상기 케이스(10)를 상기 하우징(30)에 결합시킨다.
상기 하우징(30)에는 후크돌기(31)가 돌출 형성되고, 상기 케이스(10)에는 상기 후크돌기(31)와 대응되는 위치에 후크홈(13)이 구비되어 상기 후크돌기(31)가 상기 후크홈(13)에 결합함으로써 상기 케이스(10)와 상기 하우징(30)이 결합된다.
상기 케이스(10)와 상기 하우징(30)의 결합이 완료된 이후에, 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 렌즈 홀더(23)에 결합시킨다.
여기서, 상기 케이스(10)의 상부면에 형성된 상기 관통홀(11)의 직경은 상기 렌즈 배럴(21)의 직경보다 크게 형성되고, 이에 따라 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 관통홀(11)을 통과하여 상기 렌즈 홀더(23)에 결합될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 상기 렌즈 홀더(23), 상기 하우징(30) 및 상기 케이스(10)의 조립이 모두 완료된 뒤에 상기 렌즈 배럴(21)을 조립할 수 있다.
이 때, 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 렌즈 홀더(23)에 교체 가능한 상태로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 렌즈 홀더(23)에 슬라이딩 결합되거나 끼움 결합될 수 있다.
따라서, 상기 렌즈 배럴(21)과 상기 렌즈 홀더(23)를 결합시킨 뒤에도 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 렌즈 홀더(23)로부터 분리하는 것이 가능하다.
즉, 상기 렌즈 배럴(21)만 따로 분리시킬 수 없는 구조인 경우에는 렌즈 배럴(21)에 구비된 렌즈가 불량인 경우 렌즈 배럴(21)만을 분리하여 수리할 수 없고, 카메라 모듈 자체를 폐기하여야 하는 문제가 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는, 상기 하우징(30) 및 상기 케이스(10)의 조립이 모두 완료된 뒤에 상기 렌즈 배럴(21)의 조립이 이루어지고, 상기 렌즈 배럴(21)이 교체 가능한 상태로 상기 렌즈 홀더(23)에 조립되므로, 상기 하우징(30)과 상기 케이스(10)가 결합된 상태에서도 상기 렌즈 배럴(21)만을 따로 분리시키는 것이 가능하다.
따라서, 상기 렌즈 배럴(21)의 수리가 필요한 경우, 상기 렌즈 배럴(21)만을 따로 분리하여 수리할 수 있고, 상기 렌즈 배럴(21)에 구비된 렌즈가 불량일 경우 카메라 모듈 자체를 폐기하여야 하는 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 렌즈 배럴(21)이 상기 렌즈 홀더(23)에 결합되면, 카메라 모듈의 자동 초점의 정확도 및 해상력을 평가하게 된다.
자동 초점의 정확도 및 해상력을 평가함으로써, 렌즈의 광축이 이미지 센서의 결상면에 대하여 수직하게 배치되었는지를 알 수 있다.
렌즈의 광축이 이미지 센서의 결상면에 대하여 수직하게 배치되지 않은 경우에는 렌즈의 해상력에 악영향을 미치게 된다.
예를 들어, 카메라 모듈의 조립 과정 또는 제조 과정에서의 공차 등에 의하여 렌즈의 광축이 이미지 센서의 결상면에 대하여 수직하게 배치되지 않을 수 있으며, 이러한 경우에는 렌즈의 해상력에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 렌즈의 광축이 이미지 센서의 결상면에 대하여 수직하게 배치되었는지의 여부는 카메라 모듈의 성능에 있어서 매우 중요한 요소에 해당한다.
따라서, 자동 초점의 정확도 및 해상력을 평가한 뒤에, 양품인 경우 접착제를 통해 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 렌즈 홀더(23)에 고정시킨다.
그러나, 불량품으로 평가된 경우에는 상기 렌즈 홀더(23)에서 상기 렌즈 배럴(21)의 위치를 조정하거나, 상기 렌즈 홀더(23)로부터 상기 렌즈 배럴(21)을 분리시키고 다른 렌즈 배럴을 결합한 뒤에, 다시 자동 초점의 정확도 및 해상력을 평가하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 카메라 모듈의 최종 조립단계에서 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 렌즈 홀더(23)에 교체 가능한 상태로 조립시키므로, 자동 초점의 정확도 및 해상력이 기준에 미치지 못하는 경우에 카메라 모듈 자체를 폐기하는 것이 아니라 렌즈 배럴(21)만을 교환하는 것이 가능하다.
따라서, 생산 과정에서 불량품의 비율을 낮출 수 있으며, 제조 비용을 현저히 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈(20)은 상기 렌즈 배럴(21)에 구비된 상기 렌즈의 사양이 변경되더라도, 변경된 사양의 렌즈를 구비하도록 상기 렌즈 배럴(21)만을 제조하여 상기 렌즈 홀더(23)와 결합하면 기존의 카메라 모듈에 다양한 사양의 렌즈를 적용하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 분해 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에서 렌즈 배럴과 렌즈 홀더의 결합과정을 도시한 부분 확대도이다.
또한, 도 7 및 도 8은 렌즈 배럴에 구비된 돌출부와 렌즈 홀더에 구비된 돌기부를 도시한 측면도이다.
이하에서는, 도 4 내지 도 8을 참조하여 상기 렌즈 모듈(20)의 결합 방식에 대하여 자세히 설명한다.
먼저, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 렌즈 모듈(20)은 상기 렌즈 배럴(21) 및 상기 렌즈 배럴(21)과 결합하는 상기 렌즈 홀더(23)를 포함한다.
상기 렌즈 홀더(23)는 상기 렌즈 배럴(21)을 수용할 수 있도록 중공이 구비되며, 일면에는 상기 마그네트(51)가 장착된다.
여기서, 상기 렌즈 배럴(21)과 상기 렌즈 홀더(23)는 슬라이딩 결합 또는 끼움 결합된다.
상기 렌즈 배럴(21)은 상기 렌즈 배럴(21)의 다른 부분보다 직경이 큰 돌출부(21a)를 구비한다.
또한, 상기 렌즈 홀더(23)의 내부면에는 상기 돌출부(21a)를 수용하는 수용부(23a)가 구비되며, 상기 수용부(23a)에는 광축을 향하여 돌출되는 돌기부(23b)가 형성된다.
따라서, 상기 렌즈 배럴(21)과 상기 렌즈 홀더(23)를 조립시킬 때, 먼저, 상기 돌출부(21a)가 상기 렌즈 홀더(23)의 내부면에 구비된 수용부(23a)에 삽입되도록 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 렌즈 홀더(23)에 조립시키고, 그 뒤에 상기 렌즈 배럴(21)을 광축을 중심으로 회전시켜 상기 돌출부(21a)의 일면과 상기 돌기부(23b)의 일면을 서로 슬라이딩 결합시킨다.
여기서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 슬라이딩 결합되는 상기 돌출부(21a)의 일면과 상기 돌기부(23b)의 일면 중 적어도 하나는 경사면일 수 있다.
예를 들어, 상기 돌출부(21a)의 일면은 경사면으로 제공되고, 상기 돌기부(23b)의 일면은 평면 또는 경사면일 수 있다.
또한, 상기 돌출부(21a)의 일면과 상기 돌기부(23b)의 일면이 모두 경사면인 경우에, 상기 돌출부(21a)의 일면과 상기 돌기부(23b)의 일면은 서로 접촉한 상태로 슬라이딩 결합될 수 있다.
따라서, 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 렌즈 홀더(23) 내에서 광축을 중심으로 회전시키면, 상기 돌출부(21a)의 일면과 상기 돌기부(23b)의 일면이 접촉한 상태로 상기 렌즈 배럴(21)이 회전되게 된다.
상기 렌즈 배럴(21)이 기 설정된 만큼 회전되면 상기 렌즈 배럴(21)과 상기 렌즈 홀더(23)는 억지 끼움되어 상기 렌즈 배럴(21)이 광축을 중심으로 회전되는 것이 제한되게 되고, 이에 따라 상기 렌즈 배럴(21)이 상기 렌즈 홀더(23)에 고정될 수 있다.
또한, 상기 렌즈 홀더(23)의 상기 수용부(23a)에 회전방지돌기(미도시)가 돌출 형성되어 상기 렌즈 배럴(21)의 회전을 방지하도록 하는 것도 가능하다.
이와 같이 구성된 상기 렌즈 모듈(20)은 상기 카메라 모듈의 최종 조립 단계에서 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 렌즈 홀더(23)에 대하여 교체 가능한 상태로 조립할 수 있으므로, 상기 렌즈 배럴(21)에 구비된 렌즈가 불량인 경우 상기 렌즈 배럴(21)만을 분리하여 수리할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 카메라 모듈(1)은 렌즈 모듈(2000), 렌즈 모듈(2000)을 수용하는 하우징(1000), 렌즈 모듈(2000)을 이동시키는 액츄에이터 유닛(3000), 렌즈 모듈(2000)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 유닛(4000) 및 렌즈 모듈(2000)의 위치를 감지하는 위치 센서(6000)를 포함한다.
렌즈 모듈(2000)은 렌즈 배럴(2100) 및 렌즈 배럴(2100)과 결합하는 캐리어(2200)를 포함한다.
상기 렌즈 배럴(2100)은 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있다. 복수의 렌즈가 배치될 경우 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈 배럴(2100)에 장착된다.
렌즈는 렌즈 배럴(2100)의 설계에 따라 필요한 수만큼 배치되고, 각각의 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.
액츄에이터 유닛(3000)은 렌즈 모듈(2000)을 이동시키는 장치이다.
일 예로, 액츄에이터 유닛(3000)은 렌즈 모듈(2000)을 광축(Z축) 방향으로 이동시킴으로써 초점을 조정할 수 있다.
액츄에이터 유닛(3000)은 렌즈 모듈(2000)에 장착되는 제1 마그네트(3100), 제1 마그네트(3100)와 마주보도록 배치되는 코일(3200) 및 상기 코일(3200)이 구비된 기판(3300)을 포함한다.
제1 마그네트(3100)는 제1 극성과 제2 극성을 갖는다. 제1 마그네트(3100)의 제1 극성과 제2 극성은 일 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 마그네트(3100)의 제1 극성과 제2 극성은 광축 방향으로 배치될 수 있다.
초점 조정 과정에서, 제1 마그네트(3100)와 코일(3200) 사이의 전자기력에 의해 렌즈 모듈(2000)은 광축(Z축) 방향으로 전진 및 후진이 가능하다(즉, 양방향 이동이 가능하다).
액츄에이터 유닛(3000)은 제1 마그네트(3100)와 코일(3200) 사이에서 발생되는 전자기력에 의해 렌즈 모듈(2000)을 광축(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다.
제1 마그네트(3100)는 렌즈 모듈(2000)의 일면에 장착되고, 코일(3200)은 제1 마그네트(3100)와 광축(Z축)에 수직한 방향으로 마주보도록 기판(3300)에 구비된다.
기판(3300)은 하우징(1000)에 고정되며, 제1 마그네트(3100)와 마주보는 기판(3300)의 일면(3301)에는 코일(3200)이 구비된다. 여기서, 기판(3300)은 필름형태로 제공될 수 있으며, 이에 따라 카메라 모듈(1)의 크기를 소형화할 수 있다.
한편, 코일(3200)이 구비된 기판(3300)의 일면(3301)에는 회로패턴이 인쇄되고, 코일(3200)은 회로패턴과 연결된다.
하우징(1000)에 고정된 기판(3300)은 이미지 센서 유닛(4000)의 인쇄회로기판(4200)과 전기적으로 연결된다.
이미지 센서 유닛(4000)은 렌즈 모듈(2000)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다.
일 예로, 이미지 센서 유닛(4000)은 이미지 센서(4100), 인쇄회로기판(4200) 및 회로소자(4300)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(4100)는 렌즈 모듈(2000)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환한다. 일 예로 이미지 센서(4100)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.
이미지 센서(4100)에 의해 변환된 전기 신호는 휴대가능한 전자기기의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다.
이미지 센서(4100)는 인쇄회로기판(4200)에 고정된다. 다른 예로, 홀이 형성된 인쇄회로기판(4200)에 강도 보강판을 부착하고, 이미지 센서(4100)를 홀에 삽입하여 강도 보강판에 고정시키는 방식도 가능하다. 이 경우 이미지 센서(4100)가 인쇄회로기판(4200)의 홀에 수용되므로, 카메라 모듈(1)의 크기를 줄일 수 있다.
이미지 센서(4100)는 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판(4200)과 전기적으로 연결된다.
회로소자(4300)는 렌즈 모듈(2000)을 이동시키는 액츄에이터 유닛(3000)에 구동신호를 제공한다.
렌즈 모듈(2000)과 액츄에이터 유닛(3000)은 하우징(1000)에 수용된다.
일 예로, 하우징(1000)은 상부와 하부가 개방된 형상이며, 하우징(1000)에 렌즈 모듈(2000)과 액츄에이터 유닛(3000)이 수용된다.
하우징(1000)의 하부에는 이미지 센서 유닛(4000)이 배치된다.
케이스(7000)는 하우징(1000)의 외부면을 감싸도록 하우징(1000)과 결합하며, 카메라 모듈(1)의 내부 구성부품을 보호하는 기능을 한다.
케이스(7000)에는 렌즈 모듈(2000)에 외부광이 입사될 수 있도록 관통홀(7100)이 형성된다.
위치 센서(6000)는 렌즈 모듈(2000)의 위치를 감지하도록 구성된다.
일 예로, 위치 센서(6000)에 의해 렌즈 모듈(2000)의 초기 위치가 측정될 수 있다. 따라서, 위치 센서(6000)에 의해 렌즈 모듈(2000)의 초기 위치에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 이로부터 목표 위치까지 이동되어야 할 거리가 계산될 수 있다.
여기서, 초기 위치란 카메라 모듈(1)에 전원이 켜졌을 때 렌즈 모듈(2000)의 광축(Z축) 방향으로의 위치를 의미할 수 있다.
다른 예로, 카메라 모듈(1)의 전원이 켜지면, 위치 센서(6000)에 의해 렌즈 모듈(2000)의 초기 위치가 감지된다. 그리고, 렌즈 모듈(2000)은 감지된 초기 위치로부터 초기 설정위치로 이동된다. 여기서, 초기 위치는 카메라 모듈(1)의 전원이 켜졌을 때 렌즈 모듈(2000)의 광축(Z축) 방향으로의 위치를 의미할 수 있고, 초기 설정위치는 초점이 무한대가 되는 위치를 의미할 수 있다.
렌즈 모듈(2000)은 회로소자(4300)의 구동신호에 의해 초기 설정위치로부터 목표 위치까지 이동될 수 있다.
한편, 렌즈 모듈(2000)을 광축(Z축) 방향으로 이동시켜 초점을 조정할 때, 위치 센서(6000)에 의해 렌즈 모듈(2000)이 목표 위치까지 이동되었는지에 대한 정보를 얻을 수 있다. 따라서, 초점 조정 과정에서 위치 센서(6000)로부터 감지된 렌즈 모듈(2000)의 위치를 피드백하여 정확한 위치로 렌즈 모듈(2000)을 이동시킬 수 있다.
도 10a를 참조하여, 이미지 센서 유닛(4000)에 관하여 설명한다.
이미지 센서 유닛(4000)은 이미지 센서(4100), 인쇄회로기판(4200) 및 회로소자(4300)를 포함한다.
이미지 센서(4100)는 렌즈 모듈(2000)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이며, 회로소자(4300)는 렌즈 모듈(2000)을 이동시키는 액츄에이터 유닛(3000)에 구동신호를 제공하는 제어부이다.
이미지 센서(4100)와 회로소자(4300)는 인쇄회로기판(4200)에 구비된다.
일 예로, 이미지 센서(4100)가 고정되는 인쇄회로기판(4200)과 회로소자(4300)가 고정되는 인쇄회로기판(4200)은 동일한 기판이다.
이미지 센서 유닛(4000)은 하우징(1000)의 하부에 배치되며, 렌즈 모듈(2000)과 이미지 센서 유닛(4000) 사이에는 적외선 필터(1100)가 배치된다. 적외선 필터(1100)는 렌즈 모듈(2000)을 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단하는 역할을 한다.
회로소자(4300)는 하우징(1000)과 이미지 센서 유닛(4000) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
하우징(1000)과 이미지 센서 유닛(4000) 사이에는 이미지 센서(4100)가 배치되기 위한 공간이 필요하며, 이 공간에 이미지 센서(4100)뿐만 아니라 회로소자(4300)도 배치될 수 있다.
따라서, 회로소자(4300)를 배치하기 위한 별도의 공간이 필요치 않으므로, 카메라 모듈(1)의 크기를 소형화시킬 수 있다.
한편, 변형 예로서 도 10b를 참조하면, 카메라 모듈(1)의 외측으로 연장된 인쇄회로기판(4200)에 회로소자(4300)가 구비되는 것도 가능하다.
도 11a 및 도 11b를 참조하여, 위치 센서(6000)에 관하여 설명한다.
먼저, 도 11a를 참조하면, 위치 센서(6000)는 센서 칩(6100), 센서 몸체(6200) 및 리드부(6300)를 포함한다.
센서 칩(6100)은 렌즈 모듈(2000)의 위치를 감지할 수 있도록 구성된다. 일 예로, 센서 칩(6100)은 홀 센서일 수 있으며, 렌즈 모듈(2000)에 장착된 제1 마그네트(3100)의 자속 변화를 통해 렌즈 모듈(2000)의 위치를 감지할 수 있다.
센서 칩(6100)은 센서 몸체(6200)에 매립된다. 일 예로, 센서 칩(6100)은 사출 성형을 통해 센서 몸체(6200)의 내부에 매립될 수 있다. 일반적으로, 센서 칩(6100)의 크기가 매우 작기 때문에, 센서 칩(6100)을 하우징(1000)에 고정시키기 어려울 수 있으나, 본 발명과 같이 센서 칩(6100)을 센서 몸체(6200)에 매립시킬 경우 센서 칩(6100)을 용이하게 하우징(1000)에 고정시킬 수 있다.
센서 몸체(6200)는 하우징(1000)에 조립된다. 일 예로, 센서 몸체(6200)에는 끼움 돌기(6400)가 구비되며, 끼움 돌기(6400)가 하우징(1000)의 끼움 창에 끼워져 센서 몸체(6200)와 하우징(1000)의 견고한 결합을 가능케 한다.
리드부(6300)는 센서 몸체(6200)에 형성된다. 일 예로, 리드부(6300)는 센서 몸체(6200)로부터 대체로 광축(Z축) 방향으로 연장될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 위치 센서(6000)는 하우징(1000)에 직접 고정되며, 이미지 센서 유닛(4000)의 인쇄회로기판(4200)과 전기적으로 연결된다.
일 예로, 위치 센서(6000)의 리드부(6300)와 이미지 센서 유닛(4000)의 인쇄회로기판(4200)은 솔더(6301)에 의해 연결될 수 있다.
위치 센서(6000)와 인쇄회로기판(4200)을 하우징(1000)에 각각 고정시키는 작업만으로 위치 센서(6000)의 리드부(6300)와 인쇄회로기판(4200)의 단자(4400)가 접촉될 수 있도록 하는 것이 가장 이상적이다.
그러나, 부품의 제조 공차와 조립 시의 조립 공차 등으로 인하여 위치 센서(6000)와 인쇄회로기판(4200)을 하우징(1000)에 각각 고정시키는 작업만으로는 리드부(6300)와 인쇄회로기판(4200)의 단자(4400)가 기구적으로 접촉하는 것이 어려울 수 있다.
따라서, 위치 센서(6000)를 하우징(1000)에 고정시킬 때, 위치 센서(6000)의 리드부(6300)와 이미지 센서 유닛(4000)의 인쇄회로기판(4200)이 광축(Z축) 방향으로 이격되도록 하고, 리드부(6300)와 인쇄회로기판(4200) 사이의 공간을 솔더(6301)로 채움으로써 위치 센서(6000)와 인쇄회로기판(4200)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
한편, 위치 센서(6000)와 마주보는 위치에는 제2 마그네트(6500)가 제공된다. 일 예로, 제2 마그네트(6500)는 렌즈 모듈(2000)에 장착된다. 제2 마그네트(6500)는 위치 센서(6000)와 함께 렌즈 모듈(2000)의 위치를 감지하는 감지부로 기능할 수 있다.
따라서, 렌즈 모듈(2000)에는 제1 마그네트(3100)와 제2 마그네트(6500)가 구비된다. 제1 마그네트(3100)는 렌즈 모듈(2000)을 광축(Z축) 방향으로 이동시키는데 이용되는 구동 마그네트일 수 있고, 제2 마그네트(6500)는 렌즈 모듈(2000)의 위치를 센싱하는데 이용되는 센싱 마그네트일 수 있다.
제1 마그네트(3100)와 제2 마그네트(6500)는 렌즈 모듈(2000)의 서로 다른 면에 장착된다. 일 예로, 제1 마그네트(3100)가 장착되는 면과 제2 마그네트(6500)가 장착되는 면은 서로 수직하는 면일 수 있다.
도 12를 참조하면, 렌즈 모듈(2000)이 광축(Z축) 방향으로 이동할 때, 렌즈 모듈(2000)을 가이드하는 가이드부로서 구름 부재(5000)가 제공된다.
하우징(1000)과 렌즈 모듈(2000)에는 서로 마주보는 복수의 가이드 홈이 구비되며, 복수의 가이드 홈 사이에 구름 부재(5000)가 배치된다.
일 예로, 하우징(1000)과 렌즈 모듈(2000)에는 각각 구름 부재(5000)를 수용하는 제1 가이드 홈부(5300) 및 제2 가이드 홈부(5400)가 구비된다.
제1 가이드 홈부(5300)는 서로 마주보도록 하우징(1000)과 렌즈 모듈(2000)에 각각 구비되는 가이드 홈(5301, 5302)을 포함하고, 제2 가이드 홈부(5400)도 서로 마주보도록 하우징(1000)과 렌즈 모듈(2000)에 각각 구비되는 가이드 홈(5401, 5402)을 포함한다.
구름 부재(5000)는 각각 광축(Z축) 방향으로 배치되는 제1 볼 유닛(5100) 및 제2 볼 유닛(5200)을 포함한다. 제1 볼 유닛(5100)은 제1 가이드 홈부(5300)에 수용되고, 제2 볼 유닛(5200)은 제2 가이드 홈부(5400)에 수용된다.
여기서, 서로 마주보는 가이드 홈들 중 어느 한 쌍의 가이드 홈(5301, 5302)은 서로 대응되는 형상일 수 있고, 다른 한 쌍의 가이드 홈(5401, 5402)은 서로 다른 형상일 수 있다.
일 예로, 제1 가이드 홈부(5300)의 복수의 가이드 홈(5301, 5302)은 서로 대응되는 형상일 수 있고, 제2 가이드 홈부(5400)의 복수의 가이드 홈(5401, 5402)은 서로 다른 형상일 수 있다.
제1 볼 유닛(5100)은 광축(Z축) 방향으로만 구름 운동 가능하도록 제1 가이드 홈부(5300)에 수용된다. 즉, 제1 가이드 홈부(5300)는 제1 볼 유닛(5100)이 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동되는 것을 제한한다. 따라서, 제1 가이드 홈부(5300)의 복수의 가이드 홈(5301, 5302)은 각각 제1 볼 유닛(5100)이 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동되는 것을 제한하는 형상일 수 있다.
제2 볼 유닛(5200)도 광축(Z축) 방향으로만 구름 운동 가능하도록 제2 가이드 홈부(5400)에 수용된다. 그러나, 제2 가이드 홈부(5400)는 복수의 가이드 홈(5401, 5402) 중 어느 하나의 가이드 홈만이 제2 볼 유닛(5200)이 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동되는 것을 제한하는 형상일 수 있다.
일 예로, 제1 볼 유닛(5100)과 상기 제1 가이드 홈부(5300)가 접촉하는 부분은 상기 제2 볼 유닛(5200)과 상기 제2 가이드 홈부(5400)가 접촉하는 부분보다 많을 수 있다.
여기서, 제1 가이드 홈부(5300)를 주 가이드로 정의하고, 제2 가이드 홈부(5400)를 보조 가이드로 정의하기로 한다.
도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 케이스(7000)에 관하여 설명한다.
케이스(7000)는 하우징(1000)의 외부면을 감싸도록 하우징(1000)과 결합한다.
하우징(1000)에는 코일(3200)이 구비된 기판(3300)이 고정되므로, 케이스(7000)가 하우징(1000)과 결합하면 케이스(7000)의 일면(7200)이 기판(3300)과 직접 마주보게 된다. 예를 들어, 기판(3300)의 일면(3301, 코일(3200)이 구비된 면)의 반대면과 케이스(7000)의 일면(7200)이 직접 마주보게 된다.
도 13에는 기판(3300)의 일면(3301)의 반대면과 케이스(7000)의 일면(7200)이 접촉하는 실시예가 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 기판(3300)의 일면(3301)의 반대면과 케이스(7000)의 일면(7200)이 비접촉하는 경우도 가능하다.
기판(3300)의 일면(3301)은 렌즈 모듈(2000)에 장착된 제1 마그네트(3100)와 마주보므로, 제1 마그네트(3100)와 케이스(7000)의 일면(7200) 사이에 기판(3300)이 배치된 구조가 된다.
즉, 케이스(7000)의 일면(7200)은 기판(3300)을 사이에 두고 렌즈 모듈(2000)에 장착된 제1 마그네트(3100)와 마주보게 된다.
여기서, 케이스(7000)는 제1 마그네트(3100)의 자속을 집중시키는 기능을 한다. 즉, 케이스(7000)는 요크로서 기능하며, 자성체로 제공된다. 이에 따라, 누설 자속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 예로, 제1 마그네트(3100)의 자속은 케이스(7000)를 통과하며, 제1 마그네트(3100)와 케이스(7000)는 자기 회로(Magnetic circuit)를 형성한다.
제1 마그네트(3100)와 케이스(7000) 사이에는 서로 당기는 자기 인력이 작용하며, 이에 따라 제1 마그네트(3100)가 장착된 렌즈 모듈(2000)이 케이스(7000)를 향하여 가압된다.
렌즈 모듈(2000)과 하우징(1000) 사이에는 제1 볼 유닛(5100)과 제2 볼 유닛(5200)을 포함하는 구름 부재(5000)가 배치되므로, 제1 마그네트(3100)와 케이스(7000) 사이의 자기 인력에 의해 렌즈 모듈(2000)은 광축(Z축)에 수직한 방향으로 케이스(7000)를 향해 가압된다.
이에 따라, 렌즈 모듈(2000)과 하우징(1000)이 구름 부재(5000)와 밀착되게 된다.
한편, 케이스(7000)가 자성체로 제공되므로, 케이스(7000)와 제1 마그네트(3100)가 광축(Z축) 방향으로 마주보게 될 경우에는 케이스(7000)와 제1 마그네트(3100) 사이에서 광축(Z축) 방향으로 자기 인력이 발생할 수 있다.
따라서, 렌즈 모듈(2000)이 액츄에이터 유닛(3000)의 구동력에 의해 광축(Z축) 방향으로 이동될 때, 케이스(7000)와 제1 마그네트(3100) 사이에서 광축(Z축) 방향으로 작용하는 자기 인력에 의해 렌즈 모듈(2000)의 위치가 영향을 받게 될 수 있다. 따라서, 원하는 위치로 렌즈 모듈(2000)이 정확히 이동되지 않을 염려가 있다.
따라서, 본 발명에서 케이스(7000)는 제1 마그네트(3100)와 광축(Z축) 방향으로 대응되는 부분의 적어도 일부가 개방된 형상으로 제공된다. 일 예로, 도 14를 참조하면, 케이스(7000)의 관통홀(7100)은 광축(Z축)을 기준으로 비대칭 형상일 수 있다.
케이스(7000)가 제1 마그네트(3100)와 광축(Z축) 방향으로 마주보는 부분을 최소화함으로써, 케이스(7000)와 제1 마그네트(3100) 사이에서 광축(Z축) 방향으로 작용할 수 있는 자기 인력의 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 도 15를 참조하면, 렌즈 모듈(2000)의 일면(2201)에는 제1 마그네트(3100)가 장착되고, 렌즈 모듈(2000)의 타면(2202)에는 제2 마그네트(6500)가 장착되므로, 제2 마그네트(6500)와 케이스(7000) 사이에도 자기 인력이 작용할 수 있다.
제2 마그네트(6500)와 케이스(7000) 사이의 자기 인력의 영향으로 렌즈 모듈(2000)의 위치가 틀어질 염려가 있다. 일 예로, 렌즈 모듈(2000)이 광축(Z축)을 중심으로 회전될 수 있고, 렌즈 모듈(2000)과 하우징(1000)이 구름 부재(5000)와 밀착되지 않을 염려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 제1 마그네트(3100)와 케이스(7000) 사이의 자기 인력이 제2 마그네트(6500)와 케이스(7000) 사이의 자기 인력보다 더 크게 작용하도록 구성된다.
또한, 도 15를 참조하면, 제2 마그네트(6500)를 주 가이드(제1 가이드 홈부(5300))에 인접하게 배치함으로써 제2 마그네트(6500)와 케이스(7000) 사이의 자기 인력에 의해 렌즈 모듈(2000)의 위치가 영향받는 것을 방지하도록 한다.
주 가이드(제1 가이드 홈부(5300))의 복수의 가이드 홈(5301, 5302)은 각각 제1 볼 유닛(5100)이 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동되는 것을 제한하는 형상이다. 따라서, 제2 마그네트(6500)를 주 가이드(제1 가이드 홈부(5300))에 인접하게 배치할 경우, 제2 마그네트(6500)와 케이스(7000) 사이에 자기 인력이 작용하더라도 주 가이드(제1 가이드 홈부(5300))에 의하여 렌즈 모듈(2000)의 이동이 제한될 수 있다. 따라서, 제2 마그네트(6500)와 케이스(7000) 사이의 자기 인력의 영향을 최소화할 수 있다.
일 예로, 제2 마그네트(6500)의 중심은, 렌즈 모듈(2000)의 타면(2202)을 광축(Z축) 방향으로 이등분하는 선(L2)으로부터 주 가이드(제1 가이드 홈부(5300))를 향하여 편향되게 배치될 수 있다.
또한, 케이스(7000)와 제2 마그네트(6500) 사이에서도 광축(Z축) 방향으로 자기 인력이 발생할 수 있으므로, 제2 마그네트(6500)는 그 중심이 렌즈 모듈(2000)의 타면(2202)을 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이등분하는 선(L1)으로부터 이미지 센서(4100)를 향하여 편향되게 배치될 수 있다.
따라서, 케이스(7000)와 제2 마그네트(6500) 사이의 광축(Z축) 방향으로의 거리를 증가시킴으로써 케이스(7000)와 제2 마그네트(6500) 사이에서 광축(Z축) 방향으로 작용할 수 있는 자기 인력의 영향을 최소화할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하여, 렌즈 모듈(2000)의 구조에 대하여 설명한다.
먼저, 도 16을 참조하면, 렌즈 모듈(2000)은 적어도 하나의 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴(2100) 및 렌즈 배럴(2100)과 결합하는 캐리어(2200)를 포함한다. 캐리어(2200)에는 제1 마그네트(3100) 및 제2 마그네트(6500)가 장착된다.
여기서, 렌즈 배럴(2100)은 착탈 가능하도록 캐리어(2200)와 결합된다. 따라서, 렌즈에 불량이 발생한 경우 카메라 모듈(1) 전체를 폐기하지 않고도 렌즈 배럴(2100)만을 분리하여 교체할 수 있으므로, 제조 공정 및 비용을 절감할 수 있다.
카메라 모듈(1)의 조립이 완료된 후에, 렌즈 배럴(2100)만을 교체할 수 있어야 하므로, 케이스(7000)의 관통홀(7100)은 렌즈 배럴(2100)보다 크게 형성된다. 일 예로, 케이스(7000)의 관통홀(7100)의 직경은 렌즈 배럴(2100)의 외경보다 크다.
다음으로, 도 17을 참조하면, 렌즈 배럴(2100)의 외부면에는 돌기(2101)가 돌출 형성되고, 돌기(2101)는 복수개가 마련되어 서로 이격 배치된다.
캐리어(2200)에는 렌즈 배럴(2100)이 삽입되는 삽입홀(2203)이 형성되며, 삽입홀(2203)은 상대적으로 작은 직경을 갖는 제1 내경부(2203a)와 상대적으로 큰 직경을 갖는 제2 내경부(2203b)를 포함한다.
따라서, 캐리어(2200)의 내부면에는 제1 내경부(2203a)와 제2 내경부(2203b)의 경계 부분에 단턱부(2204)가 형성된다. 렌즈 배럴(2100)의 복수의 돌기(2101)는 캐리어(2200)의 단턱부(2204)에 안착된다.
여기서, 캐리어(2200)의 제2 내경부(2203b)에는 광축(Z축)을 향하여 돌출되는 돌출부(2205)가 마련되고, 돌출부(2205)는 복수개가 마련되어 서로 이격 배치된다.
캐리어(2200)의 복수의 돌출부(2205) 사이의 공간으로 렌즈 배럴(2100)의 복수의 돌기(2101)가 삽입됨으로써, 렌즈 배럴(2100)이 캐리어(2200)의 삽입홀(2203)에 삽입된다.
도 18을 참조하면, 렌즈 배럴(2100)을 캐리어(2200)의 삽입홀(2203)에 삽입하여 렌즈 배럴(2100)의 복수의 돌기(2101)를 캐리어(2200)의 단턱부(2204)에 안착시킨다. 다음으로, 렌즈 배럴(2100)의 복수의 돌기(2101)와 캐리어(2200)의 복수의 돌출부(2205)가 광축(Z축) 방향으로 마주보도록 렌즈 배럴(2100)을 광축(Z축)을 중심으로 회전시킨다.
여기서, 도 19를 참조하면, 캐리어(2200)의 단턱부(2204)와 돌출부(2205) 사이의 광축(Z축) 방향 거리는 렌즈 배럴(2100)의 돌기(2101)가 그 사이에 끼워져 미끄럼 이동이 가능할 정도로 형성된다.
렌즈 배럴(2100)과 캐리어(2200)는 접착제에 의해 고정된다. 카메라 모듈(1)의 조립이 완료된 이후에 해상력 검사 등을 수행하게 되는데, 검사 결과 불량인 경우에는 접착제를 제거하고 렌즈 배럴(2100)을 교체할 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 렌즈 배럴을 조립한 뒤에도 상기 렌즈 배럴을 분리할 수 있으며, 다양한 사양의 렌즈를 장착할 수 있다.
또한, 소형화의 요구를 만족시킬 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: 케이스
20: 렌즈 모듈
21: 렌즈 배럴
21a: 돌출부
23: 렌즈 홀더
23a: 수용부
23b: 돌기부
30: 하우징
40: 스토퍼
50: 액츄에이터 유닛
20: 렌즈 모듈
21: 렌즈 배럴
21a: 돌출부
23: 렌즈 홀더
23a: 수용부
23b: 돌기부
30: 하우징
40: 스토퍼
50: 액츄에이터 유닛
Claims (9)
- 렌즈를 구비하고, 외부면에 돌기가 돌출 형성된 렌즈 배럴; 및
서로 다른 직경을 갖는 제1 내경부와 제2 내경부를 구비하고, 상기 렌즈 배럴이 삽입되는 캐리어;를 포함하며,
상기 제1 내경부와 상기 제2 내경부 사이에는 단턱부가 형성되고,
상기 제1 내경부와 상기 제2 내경부 중에서 더 큰 직경을 갖는 내경부에는 돌출부가 형성되며,
상기 돌기는 일 부분이 상기 단턱부와 상기 돌출부 사이의 공간에 끼워지고, 나머지 부분은 상기 공간의 외부에 노출된 상태로 상기 단턱부에 안착되는 카메라 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 단턱부와 상기 돌출부는 광축 방향으로 이격된 카메라 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 렌즈 배럴의 원주 방향을 기준으로, 상기 돌기의 길이는 상기 단턱부의 길이보다 긴 카메라 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 렌즈 배럴과 상기 캐리어를 수용하는 하우징; 및
상기 하우징과 결합하는 케이스;를 더 포함하며,
상기 케이스에는 상기 렌즈 배럴에 광이 입사되도록 관통홀이 형성되고,
상기 관통홀의 직경은 상기 렌즈 배럴의 직경보다 큰 카메라 모듈.
- 제4항에 있어서,
상기 렌즈 배럴은 착탈 가능하게 상기 캐리어에 결합되는 카메라 모듈.
- 제4항에 있어서,
상기 캐리어의 일면에 구비되는 마그네트, 상기 하우징에 고정되는 기판 및 상기 마그네트와 마주보도록 상기 기판에 구비되는 코일을 포함하는 액츄에이터;를 더 포함하며,
상기 렌즈 배럴과 상기 캐리어는, 상기 마그네트와 상기 케이스 사이의 자기 인력에 의해 광축에 수직한 방향으로 상기 케이스를 향해 가압되는 카메라 모듈.
- 제6항에 있어서,
상기 케이스는 자성체인 카메라 모듈.
- 제6항에 있어서,
상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 배치되는 구름 부재;를 더 포함하고,
상기 렌즈 배럴과 상기 캐리어는, 상기 자기 인력에 의해 상기 구름 부재와 밀착되는 카메라 모듈.
- 제6항에 있어서,
상기 마그네트와 상기 케이스 사이에 작용하는 상기 자기 인력의 크기는 광축 방향보다 상기 광축에 수직한 방향으로 더 큰 카메라 모듈.
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