KR20190005716A

KR20190005716A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20190005716A
Application number: KR1020180032030A
Authority: KR
Inventors: 김재경; 정대현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2019-01-16
Also published as: CN208905060U; KR102080656B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈을 수용하는 하우징; 및 상기 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 렌즈 모듈에 구비된 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보는 코일을 구비하는 액추에이터;를 포함하며, 상기 렌즈 모듈의 일면에는 볼록부 및 상기 볼록부로부터 단차지게 형성된 제1 단차부가 구비되고, 상기 제1 단차부는 상기 렌즈 모듈의 일면을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 구비되며, 상기 마그네트는 상기 제1 단차부에 배치될 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자기기에 카메라 모듈이 기본적으로 채용되고 있다.

휴대용 전자기기의 전면에는 베젤(Bezel)이 구비되는데, 베젤이란 휴대용 전자기기의 전면에서 디스플레이 모듈을 제외한 테두리를 의미하고, 카메라 모듈은 휴대용 전자기기의 베젤 영역에 배치된다.

최근 디스플레이 모듈을 제외한 테두리를 매우 얇게 구성하는 베젤리스(Bezel-less) 기술이 요구되고 있다.

그러나, 카메라 모듈은 휴대용 전자기기의 전면의 베젤 영역에 배치되므로, 카메라 모듈의 크기로 인해 베젤을 얇게 구성하는데 제약이 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 카메라 모듈을 소형화하고, 휴대용 전자기기의 베젤 영역을 얇게 구성할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈을 수용하는 하우징; 상기 렌즈 모듈의 일면을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 배치된 제1 마그네트 및 상기 제1 마그네트와 마주보는 제1 코일을 구비하는 제1 액추에이터; 및 상기 렌즈 모듈의 일면을 기준으로 타측으로 편향된 위치에 배치된 제2 마그네트 및 상기 제2 마그네트와 마주보는 제2 코일을 구비하는 제2 액추에이터;를 포함하고, 상기 렌즈 모듈의 일면에는 볼록부와, 상기 볼록부의 양측으로 단차지게 형성된 제1 단차부 및 제2 단차부가 구비되고, 상기 제1 마그네트는 상기 제1 단차부에 배치되며, 상기 제2 마그네트는 상기 제2 단차부에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 의하면, 카메라 모듈을 소형화시킬 수 있고, 휴대용 전자기기의 베젤 영역을 얇게 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈이 휴대용 전자기기에 장착된 모습을 도시한 개략적인 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 측면도이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 6은 도 2의 I-I'의 개략적인 단면 사시도이고,
도 7은 도 2의 I-I'의 개략적인 단면이고,
도 8은 II-II'의 개략적인 단면도이고,
도 9는 III-III'의 개략적인 단면도이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 센싱 코일부의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴의 위치를 검출하는 방법을 나타낸 도면이고,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.

예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 전자기기에 장착될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈이 휴대용 전자기기에 장착된 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.

또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 측면도이다.

도 1을 참조하면, 휴대용 전자기기(30)의 전면(Front surface)에는 터치패널(10)이 배치되며, 터치패널(10)의 아래쪽(즉, 휴대용 전자기기(30)의 내부)에는 디스플레이 모듈(20, Display Module)이 배치된다.

디스플레이 모듈(20)은 LCD 모듈일 수 있으며, LCD 모듈은 휴대용 전자기기(30)의 전면에서 후면을 향하여 순서대로 글라스, 액정, 기판 및 백 라이트 유닛이 배치된 형태일 수 있다.

본 실시예에서는 디스플레이 모듈(20)이 LCD 모듈인 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 모듈(20)은 OLED 모듈일 수 있고, 나아가 다른 표시장치를 의미할 수도 있다.

한편, 휴대용 전자기기(30)의 전면에는 베젤(40, Bezel)이 구비되는데, 베젤(40)이란 휴대용 전자기기(30)의 전면에서 디스플레이 모듈(20)을 제외한 테두리를 의미한다.

최근 디스플레이 모듈(20)을 제외한 테두리를 매우 얇게 구성하는 베젤리스(Bezel-less) 기술이 요구되고 있다.

카메라 모듈은 휴대용 전자기기(30)의 전면의 베젤(40) 부분에 배치되므로, 카메라 모듈의 크기로 인해 베젤(40)을 얇게 구성하는데 제약이 있게 된다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 액추에이터(300)가 차지하는 공간을 줄임으로써, 결과적으로 휴대용 전자기기(30)의 전면의 베젤(40)을 얇게 구성할 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 카메라 모듈(100)의 광축(O)과 하우징(110)(또는, 케이스(130))의 일측 외부면 사이의 거리(L1)는, 카메라 모듈(100)의 광축(O)과 하우징(110)(또는, 케이스(130))의 타측 외부면 사이의 거리(L2)보다 짧을 수 있다.

여기서, 하우징(110)의 일측 외부면은 액추에이터(300)의 코일(330)을 구비하는 기판(350)이 배치되는 면일 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은, 카메라 모듈(100)의 광축(O)과 하우징(110)의 일측 외부면 사이의 거리(L1)가 상대적으로 짧게 형성된다.

또한, 카메라 모듈(100)의 광축(O)이 하우징(110)의 중심에서 편향되게 배치될 수 있다.

본 실시예에서는, 액추에이터(300)가 차지하는 공간을 줄임으로써, 카메라 모듈(100)의 광축(O)과 하우징(110)의 일측 외부면 사이의 거리(L1)를 상대적으로 짧게 형성할 수 있고, 이에 따라 휴대용 전자기기(30)의 전면의 베젤(40)을 얇게 구성할 수 있게 된다.

한편, 카메라 모듈(100)에서 액추에이터(300)가 차지하는 공간을 줄이더라도, 카메라 모듈(100) 전체가 휴대용 전자기기(30)의 베젤(40) 영역에 배치될 경우, 베젤리스 구현에 한계가 있게 된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 휴대용 전자기기(30)의 두께 방향으로 디스플레이 모듈(20)과 카메라 모듈(100)의 적어도 일부가 중첩되도록 배치된다.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 케이스(130), 하우징(110) 및 렌즈 모듈(200)의 상부면이 단차지게 형성될 수 있다.

케이스(130)의 상부면은 제1 면(131), 제2 면(132) 및 제3 면(133)을 포함한다.

제1 면(131)은 제3 면(133)보다 볼록한 면일 수 있고, 제3 면(133)은 제1 면(131)보다 오목한 면일 수 있다. 제2 면(132)은 제1 면(131)과 제3 면(133)을 연결하는 면일 수 있으며, 경사지게 형성될 수 있다.

일 예로, 케이스(130)의 상부면에는 케이스(130)의 다른 부분보다 오목하게 형성된 단차부가 구비된다. 단차부는 제2 면(132) 및 제3 면(133)을 포함할 수 있다.

또한, 케이스(130)의 상부면과 대응되는 하우징(110) 및 렌즈 모듈(200)의 상부면에도 다른 부분보다 오목하게 형성된 단차부가 구비된다.

도 3을 참조하면, 케이스(130)의 상부면의 제1 면의 길이(T1, X 방향으로의 길이)는 케이스(130)의 상부면의 전체 길이(T2, X 방향으로의 길이)의 절반 미만일 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 케이스(130)의 단차부, 하우징(110)의 단차부 및 렌즈 모듈(200)의 단차부는 각각 적어도 일부가 휴대용 전자기기(30)의 두께 방향으로 디스플레이 모듈(20)과 중첩되게 배치될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에 의하면, 휴대용 전자기기(30)의 베젤(40)을 매우 얇게 형성할 수 있게 된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈 모듈(200), 렌즈 모듈(200)을 수용하는 하우징(110) 및 케이스(130)를 포함한다.

렌즈 모듈(200)은 렌즈 배럴(210) 및 캐리어(230)를 포함한다.

렌즈 배럴(210)에는 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 수용될 수 있다. 복수의 렌즈가 배치될 경우 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈 배럴(210)의 내부에 장착된다.

렌즈 배럴(210)은 캐리어(230)와 결합되며, 렌즈 배럴(210)과 캐리어(230)는 하우징(110)에 수용된다.

케이스(130)는 하우징(110)의 외부면을 감싸도록 하우징(110)과 결합하며, 케이스(130)의 상부면에는 빛이 렌즈 배럴(210)에 입사될 수 있도록 관통홀이 형성된다.

렌즈 배럴(210)과 캐리어(230)는 하우징(110)에 수용되어 초점 조정을 위해 광축 방향(Z축 방향)으로 이동될 수 있도록 구성된다.

즉, 렌즈 배럴(210)과 캐리어(230)는 광축 방향(Z축 방향)으로 이동되어 초점을 조정할 수 있으며, 이를 위하여 하우징(110)에는 액추에이터(300)가 구비될 수 있다.

하우징(110)의 하부에는 이미지 센서(410)가 장착된 인쇄회로기판(400)이 배치된다. 이미지 센서(410)는 렌즈 배럴(210)을 통과한 빛을 전기 신호로 변환하여 이미지를 생성한다. 이미지 센서(410)는 직사각 형상일 수 있다.

일 예로, 이미지 센서(410)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.

이미지 센서(410)에 의해 변환된 전기 신호는 휴대용 전자기기(30)의 디스플레이 모듈(20)을 통해 영상으로 출력된다.

이미지 센서(410)는 인쇄회로기판(400)에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판(400)과 전기적으로 연결된다.

한편, 하우징(110)의 하부에는 적외선 필터(430)가 장착될 수 있다. 따라서, 적외선 필터(430)는 렌즈 모듈(200)과 이미지 센서(410) 사이에 배치되며, 렌즈 모듈(200)을 통해 입사된 빛 중에서 적외선 영역의 빛을 차단하는 역할을 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 피사체에 초점을 맞추기 위하여 렌즈 모듈(200)을 이동시킨다.

일 예로, 본 발명은 렌즈 모듈(200)을 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 액추에이터(300)를 구비한다.

액추에이터(300)는 하우징(110) 및 렌즈 모듈(200)의 일측으로 치우치게 배치된다. 일 예로, 광축 방향(Z축 방향)에 수직한 방향(일 예로, X축 방향)에서 바라볼 때, 액추에이터(300)는 하우징(110)의 일면(일 예로, 측면)을 기준으로 일측으로 편향되게 배치된다. 또한, 액추에이터(300)는 렌즈 모듈(200)의 일면(일 예로, 측면)을 기준으로 일측으로 편향되게 배치된다.

액추에이터(300)는 렌즈 모듈(200)을 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시키도록 구동력을 발생시킨다.

액추에이터(300)는 렌즈 모듈(200)에 장착된 마그네트(310) 및 마그네트(310)와 마주보도록 배치된 코일(330)을 포함할 수 있다.

마그네트(310)는 렌즈 모듈(200)의 일측으로 치우치게 장착될 수 있다. 일 예로, 마그네트(310)는 캐리어(230)의 일면(일 예로, 측면)에 장착되며, 캐리어(230)의 일면을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 배치될 수 있다.

코일(330)은 마그네트(310)와 마주보도록 기판(350)의 일면에 구비될 수 있다. 기판(350)은 하우징(110)에 고정될 수 있다. 또한, 기판(350)은 하우징(110)의 일면(일 예로, 측면)을 기준으로 일측으로 편향되게 배치될 수 있다.

하우징(110)은 기판(350)이 장착되는 부분이 개방된 형상일 수 있다. 일 예로, 하우징(110)의 측면에는 개구부(114)가 형성될 수 있으며, 개구부(114)에 코일(330)이 배치될 수 있다.

마그네트(310)는 캐리어(230)에 장착되어 캐리어(230)와 함께 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하는 이동부재이고, 코일(330)은 하우징(110)에 고정된 고정부재이다.

코일(330)에 전원이 인가되면, 마그네트(310)와 코일(330) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(230)를 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.

캐리어(230)에는 렌즈 배럴(210)이 결합되므로, 캐리어(230)의 이동에 의해 렌즈 배럴(210)도 광축 방향(Z축 방향)으로 이동된다.

캐리어(230)가 이동될 때, 캐리어(230)와 하우징(110) 사이의 마찰을 저감하도록 캐리어(230)와 하우징(110) 사이에 구름부재(B)가 배치된다. 구름부재(B)는 볼 형태일 수 있다.

광축에 수직한 방향(일 예로, X축 방향)에서 바라볼 때, 구름부재(B)는 마그네트(310)와 적어도 일부가 중첩되게 배치될 수 있다.

하우징(110)에는 캐리어(230)를 향하여 돌출된 가이드 돌기(111)가 구비되고, 캐리어(230)에는 가이드 돌기(111)가 삽입되도록 가이드 홈(231)이 구비될 수 있다.

가이드 돌기(111)와 가이드 홈(231)이 서로 마주보는 면에는 각각 구름부재(B)를 수용하는 수용홈(113, 233)이 구비된다.

구름부재(B)는 가이드 돌기(111) 및 가이드 홈(231) 사이에 배치되고, 가이드 돌기(111) 및 가이드 홈(231)과 접촉하며, 광축 방향(Z축 방향)으로 구름운동 할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 기판(350)에는 제1 요크(370)가 장착된다. 일 예로, 제1 요크(370)는 기판(350)의 타면에 구비된다.

따라서, 제1 요크(370)는 마그네트(310)와 마주보도록 배치되며, 제1 요크(370)와 마그네트(310) 사이에는 코일(330)이 배치된다.

제1 요크(370)와 마그네트(310) 사이에는 광축에 수직한 방향(일 예로, X축 방향)으로 인력이 작용한다.

제1 요크(370)과 마그네트(310)는 하우징(110)의 일측(또는 렌즈 모듈(200)의 일측)으로 편향되게 배치되므로, 제1 요크(370)와 마그네트(310) 사이에 작용하는 인력도 하우징(110)과 렌즈 모듈(200)의 일측으로 편향되게 발생한다.

한편, 캐리어(230)에는 자성부재(510)가 구비된다. 일 예로, 자성부재(510)는 캐리어(230)의 일면(일 예로, 측면)에 장착되며, 캐리어(230)의 일면을 기준으로 타측으로 편향된 위치에 배치될 수 있다.

즉, 캐리어(230)의 일면에는 일측으로 편향된 위치에 마그네트(310)가 배치되고, 타측으로 편향된 위치에 자성부재(510)가 배치될 수 있다.

또한, 하우징(110)에는 자성부재(510)와 마주보도록 제2 요크(570)가 장착될 수 있다.

하우징(110)은 제2 요크(570)가 장착되는 부분이 개방된 형상일 수 있다. 일 예로, 하우징(110)의 측면에는 개구부(116)가 형성될 수 있다.

자성부재(510)와 제2 요크(570) 사이에는 광축에 수직한 방향(일 예로, X축 방향)으로 인력이 작용한다. 일 예로, 자성부재(510)와 제2 요크(570) 중 적어도 하나는 마그네트일 수 있다.

따라서, 제1 요크(370)와 마그네트(310) 사이의 인력, 및 제2 요크(570)와 자성부재(510) 사이의 인력에 의해 구름부재(B)는 캐리어(230) 및 하우징(110)과 접촉 상태를 유지할 수 있다.

본 발명은 렌즈 배럴(210)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.

따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(390)가 제공된다. 위치 센서(390)는 홀 센서일 수 있으며, 코일(330)의 내측에 배치될 수 있다(도 6 참조).

렌즈 모듈(200)의 일면(일 예로, 측면)에는 마그네트(310) 및 자성부재(510)가 구비된다.

렌즈 모듈(200)의 일면에는 볼록부(237)와, 볼록부(237)로부터 단차지게 형성된 제1 단차부(235) 및 제2 단차부(239)가 구비된다. 예를 들어, 캐리어(230)의 일면(일 예로, 측면)에는 볼록부(237), 제1 단차부(235) 및 제2 단차부(239)가 구비된다.

제1 단차부(235) 및 제2 단차부(239)는 X축 방향으로 볼록부(235)보다 안쪽에 위치할 수 있다.

제1 단차부(235)는 렌즈 모듈(200)의 일면을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 구비되고, 제2 단차부(239)는 렌즈 모듈(200)의 일면을 기준으로 타측으로 편향된 위치에 구비된다. 즉, 제1 단차부(235)와 제2 단차부(239)는 볼록부(237)의 양측으로 단차지게 형성된다.

캐리어(230)의 일면(일 예로, 측면)에는 마그네트(310) 및 자성부재(510)가 장착된다. 여기서, 마그네트(310) 및 자성부재(510)가 장착되는 부분은 캐리어(230)의 일면의 볼록부(237)로부터 단차지게 형성될 수 있다.

제1 단차부(235)에는 마그네트(310)가 장착되고, 제2 단차부(239)에는 자성부재(510)가 장착될 수 있다.

따라서, 광축(O)을 지나고 렌즈 모듈(200)의 길이 방향(일 예로, Y축 방향)을 따라 연장되는 가상의 직선(IL, 이하 기준선이라 함)과 마그네트(310) 및 자성부재(510) 사이의 최단거리는, 기준선(IL)과 볼록부(237) 사이의 최단거리보다 짧다(도 7 참조).

하우징(110)의 측면에는 캐리어(230)의 볼록부(237)와의 간섭을 피하기 위한 개구부(115)가 형성될 수 있다. 캐리어(230)의 볼록부(237)는 하우징(110)의 개구부(115)를 통해 하우징(110)의 외부로 노출되게 배치된다.

캐리어(230)의 볼록부(237)는 하우징(110)의 개구부(115) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 캐리어(230)의 볼록부(260)는 하우징(110)의 개구부(115)의 내부면과 외부면 사이에 배치될 수 있다(도 7 참조).

도 6은 도 2의 I-I'의 개략적인 단면 사시도이고, 도 7은 도 2의 I-I'의 개략적인 단면이다.

또한, 도 8은 II-II'의 개략적인 단면도이며, 도 9는 III-III'의 개략적인 단면도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 액추에이터(300)는 캐리어(230)의 일면(일 예로, 측면)을 기준으로 일측으로 치우치게 배치될 수 있다.

즉, 액추에이터(300)는 카메라 모듈(100)의 일측 모서리 영역에 배치될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 마그네트(310)는 렌즈 모듈(200)의 일면 중 제1 단차부(235)에 장착되므로, 기준선(IL)과 마그네트(310) 사이의 최단거리(D1)는, 기준선(IL)과 렌즈 모듈(200)의 볼록부(237) 사이의 최단거리(D3)보다 짧다.

또한, 마그네트(310)의 일면에서 연장된 직선과 광축(O) 사이의 최단거리(D1)는, 광축(O)과 렌즈 모듈(200)의 볼록부(237) 사이의 최단거리(D3)보다 짧다.

기준선(IL)과 자성부재(510) 사이의 최단거리(D2)는, 기준선(IL)과 렌즈 모듈(200)의 볼록부(237) 사이의 최단거리(D3)보다 짧다.

또한, 자성부재(510)의 일면에서 연장된 직선과 광축(O) 사이의 최단거리(D2)는, 광축(O)과 렌즈 모듈(200)의 볼록부(237) 사이의 최단거리(D3)보다 짧다.

코일(330)은 마그네트(310)와 마주보도록 하우징(110)의 개구부(114)에 배치된다. 여기서, 기준선(IL)과 코일(330) 사이의 최단거리(D4)는, 기준선(IL)과 렌즈 모듈(200)의 볼록부(237) 사이의 최단거리(D3)보다 짧다.

또한, 코일(330)의 일면에서 연장된 직선과 광축(O) 사이의 최단거리(D4)는, 광축(O)과 렌즈 모듈(200)의 볼록부(237) 사이의 최단거리(D3)보다 짧다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 액추에이터(300)가 차지하는 공간을 줄임으로써, 렌즈 배럴(210)의 광축(O)과 하우징(110)의 일측 외부면 사이의 거리를 상대적으로 짧게 형성할 수 있고, 이에 따라 휴대용 전자기기(30)의 전면의 베젤(40)을 얇게 구성할 수 있게 된다.

한편, 렌즈 배럴(210)은 광축(O)에 수직한 방향으로 절단한 단면 형상이 비원형으로 형성될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 렌즈 배럴(210)에 수용되는 복수의 렌즈 중 적어도 하나는 렌즈 배럴(210)과 대응되는 형상일 수 있다.

일 예로, 렌즈 배럴(210)은 측면에 평면부 및 원호부를 포함할 수 있다.

평면부는 광축(O)을 포함하는 평면과 평행하게 형성된 제1 평면부(211) 및 제2 평면부(212)를 포함할 수 있다.

원호부는 제1 평면부(211)와 제2 평면부(212)를 연결하며 소정의 곡률을 가지는 제1 원호부(213) 및 제2 원호부(214)를 포함할 수 있다.

제1 평면부(211)와 제2 평면부(212)는 이미지 센서(410)의 단변(길이가 더 짧은 변)과 대체로 평행하게 배치될 수 있다.

기준선(IL)과 마그네트(310) 사이의 최단거리(D2)는, 기준선(IL)과 렌즈 배럴(210)의 측면 중앙(일 예로, 제1 평면부(211)) 사이의 최단거리(D5)보다 짧을 수 있다.

또한, 마그네트(310)의 일면에서 연장된 직선과 광축(O) 사이의 최단거리(D2)는, 광축(O)과 렌즈 배럴(210)의 측면 중앙(일 예로, 제1 평면부(211)) 사이의 최단거리(D5)보다 짧을 수 있다.

기준선(IL)과 코일(330) 사이의 최단거리(D4)는, 기준선(IL)과 렌즈 배럴(210)의 측면 중앙(일 예로, 제1 평면부(211)) 사이의 최단거리(D5)보다 짧을 수 있다.

또한, 코일(330)의 일면에서 연장된 직선과 광축(O) 사이의 최단거리(D4)는, 광축(O)과 렌즈 배럴(210)의 측면 중앙(일 예로, 제1 평면부(211)) 사이의 최단거리(D5)보다 짧을 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 센싱 코일부의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 배럴의 위치를 검출하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(100')은 렌즈 배럴(210)의 위치를 검출하기 위한 센싱 코일부(530) 및 제어부를 포함한다.

센싱 코일부(530)는 캐리어(230)에 구비된 자성부재(510)와 마주보도록 배치된다.

센싱 코일부(530)는 자성부재(510)와 마주보도록 기판(550)의 일면에 구비될 수 있다.

기판(550)의 일면에는 센싱 코일부(530)가 구비되고, 기판(550)의 타면에는 제2 요크(570)가 구비될 수 있다.

기판(550)은 하우징(110)에 고정될 수 있으며, 기판(550)은 하우징(110)의 측면 중앙으로부터 편향되게 배치될 수 있다.

센싱 코일부(530)는 기판(550)에 적층 매립된 동박패턴일 수 있다.

센싱 코일부(530)는 자성부재(510)와의 거리가 변화함에 따라 인덕턴스가 변화되도록 구성될 수 있다(도 11 참조).

제어부는 센싱 코일부(530)로부터 인덕턴스 값을 전달받아 렌즈 배럴(210)의 광축 방향(Z축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있다. 제어부는 코일(330)에 구동신호를 제공하는 드라이버 IC와 일체로 형성될 수 있다.

센싱 코일부(530)는 자성부재(510)와 마주보도록 배치된다. 자성부재(510)는 도전체 및/또는 자성체일 수 있다.

캐리어(230)가 광축 방향(Z축 방향)으로 이동됨에 따라 캐리어(230)에 장착된 자성부재(510)도 광축 방향(Z축 방향)으로 이동된다. 이에 따라, 센싱 코일부(530)의 인덕턴스가 변화하게 된다.

제어부는 센싱 코일부(530)로부터 인덕턴스 값을 전달받아 렌즈 배럴(210)의 광축 방향(Z축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있다.

따라서, 센싱 코일부(530)의 인덕턴스의 변화로부터 자성부재(510)의 위치를 검출할 수 있다. 자성부재(510)는 캐리어(230)에 장착되고, 캐리어(230)는 렌즈 배럴(210)과 함께 광축 방향(Z축 방향)으로 이동되므로, 결국 센싱 코일부(530)의 인덕턴스 변화로부터 렌즈 배럴(210)의 광축 방향(Z축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있다.

센싱 코일부(530)는 광축 방향(Z축 방향)을 따라 배치된 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 코일부(530)는 광축 방향(Z축 방향)을 따라 배치된 2개의 코일을 포함한다. 여기서, 2개의 코일 중 어느 하나를 제1 센싱 코일(531)이라 하기로 하고, 나머지 하나를 제2 센싱 코일(533)이라 하기로 한다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 센싱 코일(531)과 제2 센싱 코일(533)의 인덕턴스(C1, C2)는 자성부재(510)와의 거리 이외의 요인에 의해서도 변화될 수 있다.

일 예로, 주변환경의 온도 변화 등에 의한 외란의 영향에 의해서도 제1 센싱 코일(531)과 제2 센싱 코일(533)의 인덕턴스(C1, C2)가 변화될 수 있다. 따라서, 이러한 외란에 의해서 검출된 렌즈 배럴(210)의 위치에 오차가 발생할 수 있다.

본 실시예에서는 도 12에 도시된 바와 같이, 렌즈 배럴(210)이 광축 방향(Z축 방향)으로 이동되는 경우, 제1 센싱 코일(531)과 제2 센싱 코일(533)의 인덕턴스(C1, C2)의 증감 방향이 상이하도록 구성될 수 있다.

본 실시예에서는 제1 센싱 코일(531)의 인덕턴스(C1) 변화와 제2 센싱 코일(533)의 인덕턴스(C2) 변화를 모두 고려함으로써 외란의 영향을 제거하고 렌즈 배럴(210)의 정확한 위치를 검출할 수 있다.

예를 들어, 렌즈 배럴(210)의 광축 방향(Z축 방향)으로의 위치를 검출할 경우에, 제1 센싱 코일(531)의 인덕턴스(C1) 값과 제2 센싱 코일(533)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 감산(C1-C2)하여 렌즈 배럴(210)의 광축 방향(Z축 방향)으로의 위치를 정밀하게 검출할 수 있다.

제1 센싱 코일(531)의 인덕턴스(C1) 값과 제2 센싱 코일(533)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 감산(C1-C2)한 값은 외란에 관계없이 렌즈 배럴(210)의 위치에 따라 증가하거나 감소하게 된다.

즉, 자성부재(510)가 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하는 경우, 제1 센싱 코일(531)과 제2 센싱 코일(533)에서 발생되는 신호 차를 이용하여 렌즈 배럴(210)의 광축 방향(Z축 방향)으로의 위치를 더욱 정확하게 검출할 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(100'')은 액추에이터(600)가 제1 액추에이터(610) 및 제2 액추에이터(620)를 포함한다.

액추에이터(600)는 렌즈 모듈(200)의 일면을 기준으로 양측에 배치된다. 일 예로, 액추에이터(600)는 렌즈 모듈(200)의 측면 중앙으로부터 일측으로 편향되게 배치된 제1 액추에이터(610) 및 타측으로 편향되게 배치된 제2 액추에이터(620)를 포함한다.

제1 액추에이터(610)와 제2 액추에이터(620)는 각각 렌즈 모듈(200)을 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시키도록 구동력을 발생시킨다.

제1 액추에이터(610)는 렌즈 모듈(200)에 장착된 제1 마그네트(610a) 및 제1 마그네트(610a)와 마주보도록 배치된 제1 코일(610b)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 마그네트(610a)는 캐리어(230)의 일면(일 예로, 측면)에 장착되며, 캐리어(230)의 일면을 기준으로 일측으로 편향되게 배치될 수 있다. 제1 코일(610b)은 제1 마그네트(610a)와 마주보도록 제1 기판(610c)의 일면에 구비될 수 있다. 제1 기판(610c)은 하우징(110)에 고정되며, 하우징(110)의 일면(일 예로, 측면)을 기준으로 일측으로 편향되게 배치될 수 있다.

제2 액추에이터(620)는 렌즈 모듈(200)에 장착된 제2 마그네트(620a) 및 제2 마그네트(620a)와 마주보도록 배치된 제2 코일(620b)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제2 마그네트(620a)는 캐리어(230)의 일면(일 예로, 측면)에 장착되며, 캐리어(230)의 일면을 기준으로 타측으로 편향되게 배치될 수 있다. 제2 코일(620b)은 제2 마그네트(620a)와 마주보도록 제2 기판(620c)의 일면에 구비될 수 있다. 제2 기판(620c)은 하우징(110)에 고정되며, 하우징(110)의 일면(일 예로, 측면)을 기준으로 타측으로 편향되게 배치될 수 있다.

렌즈 모듈(200)의 일면에는 볼록부(237)와, 볼록부(237)의 양측으로 단차지게 형성된 제1 단차부(235) 및 제2 단차부(239)가 구비된다.

제1 마그네트(610a)는 제1 단차부(235)에 배치되고, 제2 마그네트(620a)는 제2 단차부(239)에 배치될 수 있다.

제1 마그네트(610a), 제2 마그네트(620a), 제1 코일(610b) 및 제2 코일(620b)과 광축(O) 사이의 거리관계는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)과 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

하우징(110)은 제1 기판(610c) 및 제2 기판(620c)이 장착되는 부분이 개방된 형상일 수 있다. 일 예로, 하우징(110)의 측면에는 개구부(114, 116)가 형성될 수 있으며, 개구부(114, 116)에 제1 코일(610b) 및 제2 코일(620b)이 배치될 수 있다.

제1 마그네트(610a)와 제2 마그네트(620a)는 캐리어(230)에 장착되어 캐리어(230)와 함께 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하는 이동부재이고, 제1 코일(610b)과 제2 코일(620b)은 하우징(110)에 고정된 고정부재이다.

제1 코일(610b) 및 제2 코일(620b)에 전원이 인가되면, 제1 마그네트(610a)와 제1 코일(610b) 사이의 전자기적 영향력, 및 제2 마그네트(620a)와 제2 코일(620b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(230)를 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.

제1 기판(610c)에는 제1 요크(610d)가 장착된다. 일 예로, 제1 요크(610d)는 제1 기판(610c)의 타면에 구비된다. 또한, 제2 기판(620c)에는 제2 요크(620d)가 장착된다. 일 예로, 제2 요크(620d)는 제2 기판(620c)의 타면에 구비된다.

제1 요크(610d)는 제1 마그네트(610a)와 마주보도록 배치되고, 제2 요크(620d)는 제2 마그네트(620a)와 마주보도록 배치된다.

따라서, 제1 요크(610d)와 제1 마그네트(610a) 사이, 및 제2 요크(620d)와 제2 마그네트(620a) 사이에는 광축에 수직한 방향(일 예로, X축 방향)으로 인력이 작용한다.

따라서, 제1 요크(610d)와 제1 마그네트(610a) 사이, 및 제2 요크(620d)와 제2 마그네트(620a) 사이의 인력에 의해 구름부재(B)는 캐리어(230) 및 하우징(110)과 접촉 상태를 유지할 수 있다.

본 실시예에서는 렌즈 배럴(210)의 위치를 검출하기 위하여, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)과 같이 위치 센서(390)를 포함하거나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(100')과 같이 센싱 코일부(530)를 포함할 수 있다.

위치 센서(390)를 포함하는 경우, 제1 코일(610b) 및/또는 제2 코일(620b)의 내측에 배치될 수 있다.

센싱 코일부(530)를 포함하는 경우, 센싱 코일부(530)는 제1 마그네트(610a) 및/또는 제2 마그네트(620a)와 마주보도록 배치되며, 제1 코일(610b) 및/또는 제2 코일(620b)에 인접하게 배치될 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: 터치패널
20: 디스플레이 모듈
30: 휴대용 전자기기
40: 베젤
100, 100', 100': 카메라 모듈
110: 하우징
130: 케이스
200: 렌즈 모듈
210: 렌즈 배럴
230: 캐리어
300: 액추에이터
400: 인쇄회로기판

Claims

렌즈 모듈을 수용하는 하우징; 및
상기 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 렌즈 모듈에 구비된 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보는 코일을 구비하는 액추에이터;를 포함하며,
상기 렌즈 모듈의 일면에는 볼록부 및 상기 볼록부로부터 단차지게 형성된 제1 단차부가 구비되고,
상기 제1 단차부는 상기 렌즈 모듈의 일면을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 구비되며,
상기 마그네트는 상기 제1 단차부에 배치되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
광축을 지나고 상기 렌즈 모듈의 길이 방향을 따라 연장되는 가상의 직선을 기준선이라 할 때,
상기 기준선과 상기 마그네트 사이의 최단거리는, 상기 기준선과 상기 볼록부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 기준선과 상기 코일 사이의 최단거리는, 상기 기준선과 상기 볼록부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 모듈의 일면을 기준으로 타측으로 편향된 위치에 상기 볼록부로부터 단차지게 형성된 제2 단차부가 형성되고, 상기 제2 단차부에 자성부재가 구비되는 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
광축을 지나고 상기 렌즈 모듈의 길이 방향을 따라 연장되는 가상의 직선을 기준선이라 할 때,
상기 기준선과 상기 자성부재 사이의 최단거리는, 상기 기준선과 상기 볼록부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 마그네트와 마주보는 제1 요크 및 상기 자성부재와 마주보는 제2 요크가 상기 하우징에 고정되는 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 자성부재와 마주보는 위치에는, 상기 자성부재가 상기 광축 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스가 변화하는 센싱 코일부가 배치되는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 센싱 코일부는 상기 광축 방향을 따라 배치된 제1 센싱 코일과 제2 센싱 코일을 포함하는 카메라 모듈.
제8항에 있어서,
상기 제1 센싱 코일과 상기 제2 센싱 코일은,
상기 자성부재가 상기 광축 방향으로 이동됨에 따라 상기 인덕턴스의 증감 방향이 서로 다르게 구성된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 모듈은 복수의 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 배럴과 결합하고 상기 렌즈 배럴과 함께 상기 광축 방향으로 이동되는 캐리어를 포함하며,
상기 렌즈 배럴은 측면에 평면부를 포함하고,
광축을 지나고 상기 렌즈 모듈의 길이 방향을 따라 연장되는 가상의 직선을 기준선이라 할 때,
상기 기준선과 상기 마그네트 사이의 최단거리는, 상기 기준선과 상기 평면부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.
제10항에 있어서,
상기 기준선과 상기 코일 사이의 최단거리는, 상기 기준선과 상기 평면부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
광축과 상기 하우징의 일측 외부면 사이의 거리는, 상기 광축과 상기 하우징의 타측 외부면 사이의 거리보다 짧은 카메라 모듈.
렌즈 모듈을 수용하는 하우징;
상기 렌즈 모듈의 일면을 기준으로 일측으로 편향된 위치에 배치된 제1 마그네트 및 상기 제1 마그네트와 마주보는 제1 코일을 구비하는 제1 액추에이터; 및
상기 렌즈 모듈의 일면을 기준으로 타측으로 편향된 위치에 배치된 제2 마그네트 및 상기 제2 마그네트와 마주보는 제2 코일을 구비하는 제2 액추에이터;를 포함하고,
상기 렌즈 모듈의 일면에는 볼록부와, 상기 볼록부의 양측으로 단차지게 형성된 제1 단차부 및 제2 단차부가 구비되고,
상기 제1 마그네트는 상기 제1 단차부에 배치되며, 상기 제2 마그네트는 상기 제2 단차부에 배치되는 카메라 모듈.
제13항에 있어서,
상기 제1 마그네트의 일면에서 연장된 직선 및 상기 제2 마그네트의 일면에서 연장된 직선과 광축 사이의 최단거리는, 상기 광축과 상기 볼록부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.
제13항에 있어서,
상기 제1 코일의 일면에서 연장된 직선 및 상기 제2 코일의 일면에서 연장된 직선과 광축 사이의 최단거리는, 상기 광축과 상기 볼록부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.
제13항에 있어서,
상기 렌즈 모듈은 복수의 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 배럴과 결합하고 상기 렌즈 배럴과 함께 광축 방향으로 이동되는 캐리어를 포함하며,
상기 렌즈 배럴은 측면에 평면부를 포함하고,
상기 제1 마그네트의 일면에서 연장된 직선 및 상기 제2 마그네트의 일면에서 연장된 직선과 광축 사이의 최단거리는, 상기 광축과 상기 평면부 사이의 최단거리보다 짧은 카메라 모듈.