KR20210047493A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20210047493A
KR20210047493A KR1020190131163A KR20190131163A KR20210047493A KR 20210047493 A KR20210047493 A KR 20210047493A KR 1020190131163 A KR1020190131163 A KR 1020190131163A KR 20190131163 A KR20190131163 A KR 20190131163A KR 20210047493 A KR20210047493 A KR 20210047493A
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 하우징에 배치되고, 광축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 렌즈 모듈; 상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축에 대해 제1각도를 갖도록 구성되며, 상기 광축 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 경사부; 상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축과 평행하도록 구성되고, 상기 광축 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 평탄부; 상기 하우징에 배치되고, 상기 경사부 및 상기 평탄부에 빛을 조사하도록 구성되는 광원; 및 상기 경사부 및 상기 평탄부로부터 반사된 빛을 검출하도록 구성되는 감지부;를 포함한다.

Description

카메라 모듈{Camera Module}
본 발명은 렌즈 모듈의 변위를 신속하고 정확하게 감지할 수 있도록 구성된 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 광축 방향으로 이동 가능한 렌즈 모듈을 포함한다. 카메라 모듈은 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시켜 초점을 조정하거나 또는 초점배율을 조정한다. 전자의 경우는 렌즈 모듈의 이동변위 폭이 작으므로, 하나의 감지센서를 통한 렌즈 모듈의 위치 감지가 가능하다. 그러나 후자의 경우는 렌즈 모듈의 이동변위 폭이 매우 크므로, 하나의 감지센서를 통한 렌즈 모듈의 위치 감지가 어렵다.
위와 같은 단점을 해소시키기 위해 렌즈 모듈의 감지범위를 넓히기 위해 다수의 감지센서를 구성할 수 있다. 그러나 이러한 방법은 다수의 감지센서를 제어하기 위한 구동 IC의 구성도 증설해야 하므로, 카메라 모듈의 제조비용을 증가시키는 문제점이 있다.
참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 내지 3이 있다.
KR 2009-0118192 A KR 2010-0097920 A JP 2002-287006 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소수의 감지센서로 렌즈 모듈의 이동변위를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 구성된 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 하우징에 배치되고, 광축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 렌즈 모듈; 상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축에 대해 제1경사각을 갖도록 구성되며, 상기 광축 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 경사부; 상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축과 평행하도록 구성되고, 상기 광축 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 평탄부; 상기 하우징에 배치되고, 상기 경사부 및 상기 평탄부에 빛을 조사하도록 구성되는 광조사부재; 및 상기 경사부 및 상기 평탄부로부터 반사된 빛을 검출하도록 구성되는 감지부재;를 포함한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈의 이동변위를 신속하고 정확하게 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도
도 2는 도 1에 도시된 A의 확대도
도 3은 도 2에 도시된 A의 평면도
도 4는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 작동 상태도
도 5는 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도
도 6은 도 5에 도시된 B의 부분확대 평면도
도 7은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도
도 8은 도 7에 도시된 C의 부분확대 평면도
도 9는 도 7에 도시된 카메라 모듈의 작동 상태도
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도
도 11은 도 10에 도시된 D의 부분확대 평면도
도 12는 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도
도 13은 도 12에 도시된 경사부 및 평탄부의 확대도
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 부분 절개 사시도
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 1 및 도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
카메라 모듈(10)은 하우징(100), 렌즈 모듈(200)을 포함한다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600)을 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 주요구성들을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200), 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600) 중 하나 이상을 내부에 수용할 수 있다.
하우징(100)은 광축 방향으로 길게 형성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 대체로 직육면체 형태로 이루어질 수 있다.
하우징(100)은 일부 영역이 개방된 형태일 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)의 상부는 렌즈 모듈(200), 프리즘(300)의 탑재가 가능하도록 개방될 수 있다. 또한, 하우징(100)의 좌우 측면은 구동수단(500, 600)의 배치가 용이하도록 부분적으로 개방될 수 있다. 아울러, 하우징(100)의 후면은 이미지 센서(400)의 배치가 가능하도록 개방될 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 박형화가 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)의 높이(Hh)는 하우징(100)의 너비(Hw)보다 작을 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 하우징(100)의 내부에 수용된다. 렌즈 모듈(200)은 하우징(100)의 길이방향을 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 그러나 렌즈 모듈(200)의 이동 방향이 하우징(100)의 길이방향으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있도록 하우징(100)의 폭 방향으로 움직일 수도 있다.
렌즈 모듈(200)은 하우징(100)과 마찬가지로 카메라 모듈(10)의 박형화가 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)의 높이(Lh)는 렌즈 모듈(200)의 너비(Lw)보다 작을 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(200)을 구성하는 렌즈의 매수는 카메라 모듈(10)의 유형에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 렌즈 모듈(200)은 4매 렌즈를 포함하도록 구성되나, 필요에 따라 3매 이하 또는 5매 이상의 렌즈를 포함하도록 구성될 수 있다.
프리즘(300)은 하우징(100)의 내부에 수용된다. 프리즘(300)은 원거리 촬영에 필요한 초점거리를 제공할 수 있도록 이미지 센서(400)와 상당한 거리를 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 프리즘(300)은 하우징(100)의 일단에 배치되고, 이미지 센서(400)는 하우징(100)의 타단에 배치될 수 있다.
프리즘(300)은 광 경로를 변환하도록 구성된다. 예를 들어, 프리즘(300)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡시킬 수 있다. 참고로, 본 실시 예에서는 광 경로의 변환수단으로 프리즘(300)을 설명하였으나, 광 경로의 변환수단으로 반사경 또는 그 외 부재를 사용할 수도 있다.
프리즘(300)은 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프리즘(300)은 사용자의 손떨림에 의한 초점위치 변화, 해상도 저하 현상 등을 보정할 수 있도록 하우징(100)의 길이방향 또는 너비방향으로 움직일 수 있다.
이미지 센서(400)는 하우징(100)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(400)는 하우징(100)의 말단 부분에 배치될 수 있다. 그러나 이미지 센서(400)가 반드시 하우징(100)의 내부에 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 이미지 센서(400)는 프리즘(300)과 상당한 거리를 유지할 수 있도록 하우징(100)의 외측에 배치될 수도 있다.
이미지 센서(400)는 프리즘(300) 및 렌즈 모듈(200)을 통해 입사되는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 예를 들어, 이미지 센서(400)는 MOS 트랜지스터, CCD 등의 형태일 수 있다.
제1구동수단(500)은 렌즈 모듈(200)을 구동하도록 구성된다. 예를 들어, 제1구동수단(500)은 렌즈 모듈(200)을 제2광축(C2) 방향으로 움직일 수 있다. 제1구동수단(500)은 렌즈 모듈(200)을 다양한 변위로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제1구동수단(500)은 카메라 모듈(10)의 초점 조정을 위해 렌즈 모듈(200)을 작은 변위폭 이동시킬 수 있다. 다른 예로, 제1구동수단(500)은 카메라 모듈(10)의 변배 기능을 위해 렌즈 모듈(200)을 큰 변위폭 이동시킬 수 있다.
제1구동수단(500)은 전기신호에 따라 구동력을 발생시키기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1구동수단(500)은 제1자석(510)과 제1코일(520)을 포함할 수 있다. 제1자석(510)은 렌즈 모듈(200)의 양 측면에 배치되고, 제1코일(520)은 하우징(100)의 양 측면에 배치될 수 있다. 그러나 제1자석(510)과 제1코일(520)의 배치 위치가 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1자석(510)을 하우징(100)에 배치하고 제1코일(520)을 렌즈 모듈(200)에 배치하는 것도 가능하다. 제1자석(510) 및 제1코일(520)은 렌즈 모듈(200)의 이동위치에 관계없이 구동력을 생성할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1자석(510)은 렌즈 모듈(200)의 길이방향으로 길게 형성되거나 또는 렌즈 모듈(200)의 길이방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 다른 예로, 제1코일(520)은 하우징(100)이 길이방향으로 길게 형성되거나 또는 하우징(100)의 길이방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.
제2구동수단(600)은 프리즘(300)을 구동하도록 구성된다. 예를 들어, 제2구동수단(600)은 프리즘(300)을 제1광축(C1)과 교차하는 방향으로 움직일 수 있다.
제2구동수단(600)은 전기신호에 따라 구동력을 발생시키기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2구동수단(600)은 제2자석(610)과 제2코일(620)을 포함할 수 있다. 제2자석(610)은 프리즘(300)의 양 측면에 배치되고, 제2코일(620)은 하우징(100)의 양 측면에 배치될 수 있다. 그러나 제2자석(610)과 제2코일(620)의 배치 위치가 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2자석(610)을 하우징(100)에 배치하고 제2코일(620)을 프리즘(300)에 배치하는 것도 가능하다.
카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)를 더 포함할 수 있다. 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)는 하우징(100)에 배치된다. 광조사 부재(700)는 렌즈 모듈(200)의 측면을 향해 제1파장의 빛을 조사하도록 구성된다. 제1파장은 카메라 모듈(10)의 촬상 기능에 영향을 미치지 않는 범위에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1파장은 적외선 또는 자외선 대역에서 선택될 수 있다. 감지 부재(800)는 렌즈 모듈(200)로부터 반사되는 제1파장의 빛을 감지하도록 구성된다. 감지 부재(800)는 제1파장의 빛을 신속하고 정확하게 감지할 수 있도록 광조사 부재(700)와 이웃하게 배치되거나 또는 광조사 부재(700)와 일체로 형성될 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 광조사 부재(700)에 의해 용이하게 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 경사부(210)와 평탄부(220)를 포함할 수 있다. 경사부(210)는 제2광축(C2) 방향을 따라 렌즈 모듈(200)의 일면에 형성될 수 있다. 경사부(210)는 제2광축(C2)에 대해 제1경사각을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 경사부(210)는 제2광축(C2)에 대해 45도의 경사각을 갖도록 형성될 수 있다. 평탄부(220)는 제2광축(C2) 방향을 따라 렌즈 모듈(200)의 일면에 형성될 수 있다. 평탄부(220)는 제2광축(C2)과 대체로 평행하게 평면 형태일 수 있다. 평탄부(220)는 경사부(210)와 경사부(210) 사이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 경사부(210) 및 평탄부(220)는 도 2에 도시된 바와 같이 제2광축(C2)을 따라 교대로 형성될 수 있다. 경사부(210) 및 평탄부(220)는 광조사 부재(700)와 마주하는 영역을 충분히 확보할 수 있도록 렌즈 모듈(200)의 높이방향을 따라 길게 형성될 수 있다.
다음에서는 도 3을 참조하여 렌즈 모듈의 감지 구조를 설명한다.
카메라 모듈(10)은 전술된 바와 같이 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700)와 감지 부재(800)를 통해 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지할 수 있다. 렌즈 모듈(200)은 렌즈 모듈(200)의 위치를 직접 또는 간접적으로 인지시킬 수 있는 구성을 포함한다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 경사부(210)와 평탄부(220)를 포함할 수 있다. 경사부(210)와 평탄부(220)의 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다. 예를 들어, 경사부(210)는 제1간격(P1)을 두고 형성되고, 평탄부(220)는 제2간격(P2)을 두고 형성될 수 있다. 제1간격(P1)과 제2간격(P2)은 동일할 수 있다.
광조사 부재(700)는 렌즈 모듈(200)의 측면으로 제1파장의 빛을 조사하도록 구성된다. 광조사 부재(700)는 제1광조사 부재(710) 및 제2광조사 부재(720)로 구성될 수 있다. 제1광조사 부재(710)는 경사부(210)로 제1파장의 빛을 조사하도록 구성되고, 제2광조사 부재(720)는 평탄부(220)로 제1파장의 빛을 조사하도록 구성될 수 있다. 광조사 부재(700)는 렌즈 모듈(200)의 측면에 대체로 수직하게 빛을 조사하도록 구성된다. 예를 들어, 제1광조사 부재(710)는 경사부(210)에 수직한 빛을 조사하도록 구성되고, 제2광조사 부재(720)는 평탄부(220)에 수직한 빛을 조사하도록 구성될 수 있다. 참고로, 전술된 설명에서는 제1광조사 부재(710)와 제2광조사 부재(720)가 모두 제1파장의 빛을 조사하는 것으로 설명하였으나, 필요에 따라 제1광조사 부재(710)와 제2광조사 부재(720)는 서로 다른 대역의 빛을 조사하도록 구성될 수 있다.
감지 부재(800)는 렌즈 모듈(200)의 측면으로부터 반사된 제1파장의 빛을 감지하도로 구성된다. 감지 부재(800)는 제1감지 부재(810)와 제2감지 부재(820)로 구성될 수 있다. 제1감지 부재(810)는 경사부(210)로부터 반사되는 제1파장의 빛을 감지하도록 구성되고, 제2감지 부재(820)는 평탄부(220)로부터 반사되는 제1파장의 빛을 감지하도록 구성될 수 있다. 참고로, 전술된 설명에서는 제1감지 부재(810)와 제2감지 부재(820)가 모두 제1파장의 빛을 감지하는 것으로 설명하였으나, 필요에 따라 제1감지 부재(810)와 제2감지 부재(820)는 서로 다른 대역의 빛을 감지하도록 구성될 수 있다.
제1감지 부재(810)는 반사된 빛으로부터 거리를 산출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1감지 부재(810)는 제1광조사 부재(710)로부터 제1파장의 빛이 조사되는 시각과 감지 부재에 수시되는 시각 간의 시간차이를 통해 경사부(210)까지의 거리를 산출할 수 있다. 제2감지 부재(820)는 빛의 수신여부를 감지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2감지 부재(820)는 평탄부(220)로부터 반사되는 제1파장이 수신될 때마다 소정의 신호를 제어부에 송출할 수 있다. 제어부는 감지부재로부터 수신된 경사부 및 평탄부까지의 거리정보에 기초하여 렌즈 모듈의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다.
다음에서는 도 4를 참조하여 카메라 모듈의 작동 상태를 설명한다.
카메라 모듈(10)은 감지 부재(800)를 통해 수신된 정보를 통해 렌즈 모듈(200)의 위치를 인지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 제1감지 부재(810)를 통해 인지된 거리정보와 제2감지 부재(820)로부터 송출되는 신호를 통해 렌즈 모듈(200)의 위치를 인지할 수 있다.
제1광조사 부재(710)와 제1감지 부재(810)는 렌즈 모듈(200)의 소 변위를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1광조사 부재(710)와 제1감지 부재(810)는 렌즈 모듈(200)의 위치 변화에 따른 경사부(210)까지의 거리 편차(L1-L2)를 통해 렌즈 모듈(200)의 변위를 산출할 수 있다. 렌즈 모듈(200)의 소 변위는 삼각함수를 통해 산출될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)의 소 변위(XL1)는 식 1로 표현될 수 있다.
(식 1) XL1 = (L1-L2)*cosθ
식 1에서 θ는 제2광축(C2)과 경사부(210)가 이루는 각도이고, L1은 렌즈 모듈의 이동 전 측정된 제1감지 부재로부터 경사부까지의 거리이고, L2는 렌즈 모듈의 이동 후 측정된 제1감지 부재로부터 경사부까지의 거리이다.
제2광조사 부재(720)와 제2감지 부재(820)는 렌즈 모듈(200)의 대 변위를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제2광조사 부재(720)와 제2감지 부재(820)는 평탄부(220)로부터 반사되는 빛의 수신횟수를 통해 렌즈 모듈(200)의 대 변위를 산출할 수 있다. 렌즈 모듈(200)의 대 변위(XL2)는 식 2로 표현될 수 있다.
(식 2) XL2 = FC*P
식 2에서 FC는 렌즈 모듈의 이동과정에서 제2감지 부재에 수신된 광신호의 횟수이고, P는 평탄부(220)와 평탄부(220) 간의 간격이다.
렌즈 모듈(200)의 총 이동변위(XLt)는 식 3으로 표현될 수 있다.
(식 3) XLt = XL1 + XL2
위와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)를 통해 렌즈 모듈(200)의 위치를 실시간으로 감지할 수 있으므로, 렌즈 모듈(200)의 변위를 신속하게 측정할 수 있다.
다음에서는 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 전술된 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명을 생략한다.
먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
카메라 모듈(10)은 하우징(100), 렌즈 모듈(200)을 포함한다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600)을 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 주요구성들을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200), 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600) 중 하나 이상을 내부에 수용할 수 있다.
카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 광조사 부재(700)에 의해 용이하게 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 경사부(210)와 평탄부(220)를 포함할 수 있다. 경사부(210)와 평탄부(220)의 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다. 예를 들어, 경사부(210)는 제1간격(P1)을 두고 형성되고, 평탄부(220)는 제2간격(P2)을 두고 형성될 수 있다. 제1간격(P1)과 제2간격(P2)은 동일할 수 있다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 도 6에 도시된 바와 같이 평탄부(220)의 형태에 있어서 전술된 실시 예와 구별될 수 있다. 평탄부(220)는 제2광축(C2)으로부터 다른 거리에 형성되는 복수의 평탄면(221, 222, 223, 224)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1평탄면(221)으로부터 제2광조사 부재(720) 및 제2감지 부재(820)까지의 거리(h1)는 제2평탄면(222) 내지 제4평탄면(224)으로부터 제2광조사 부재(720) 및 제2감지 부재(820)까지의 거리(h2)와 상이할 수 있다. 제1평탄면(221)은 렌즈 모듈(200)의 최초 위치 또는 기타 위치를 인지시키기 위한 지표로 사용될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(10)의 초기 위치 또는 설정위치를 감지하는데 용이할 수 있다.
다음에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
카메라 모듈(10)은 하우징(100), 렌즈 모듈(200)을 포함한다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600)을 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 주요구성들을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200), 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600) 중 하나 이상을 내부에 수용할 수 있다.
카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 광조사 부재(700)에 의해 용이하게 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 경사부(210)와 평탄부(220)를 포함할 수 있다. 경사부(210)는 제2광축(C2)에 대해 제1경사각(θ)을 갖도록 형성되고, 평탄부(220)는 제2광축(C2)과 대체로 평행하도록 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 평탄부(220)의 형태에 있어서 전술된 실시 예와 구별될 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에서 렌즈 모듈(200)의 평탄부(220)는 제2광축(C2)으로부터 서로 다른 거리에 각각 형성되는 복수의 평탄면(221, 222, 223, 224)을 포함할 수 있다. 평탄면(221, 222, 223, 224)은 제2광축(C2) 방향을 따라 갈수록 제1광조사 부재(720) 및 제2감지 부재(820)와의 거리가 짧아지는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1평탄면(221)으로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h1)는 제2평탄면(222)으로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h2)보다 크고, 제2평탄면(222)으로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h2)는 제3평탄면(223)으로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h3)보다 클 수 있다.
경사부(210)와 평탄부(220)는 제2광축(C2) 방향을 따라 동일 간격으로 형성될 수 있다. 경사부(210)와 평탄부(220)의 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다. 예를 들어, 경사부(210)는 제1간격(P1)을 두고 형성되고, 평탄부(220)는 제2간격(P2)을 두고 형성될 수 있다. 제1간격(P1)과 제2간격(P2)은 동일할 수 있다.
다음에서는 도 9를 참조하여 카메라 모듈의 작동 상태를 설명한다.
카메라 모듈(10)은 감지 부재(800)를 통해 수신된 정보를 통해 렌즈 모듈(200)의 위치를 인지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 제1감지 부재(810)를 통해 인지된 거리정보와 제2감지 부재(820)를 통해 인지된 거리정보로부터 렌즈 모듈(200)의 위치를 인지할 수 있다.
제1광조사 부재(710)와 제1감지 부재(810)는 렌즈 모듈(200)의 소 변위를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1광조사 부재(710)와 제1감지 부재(810)는 렌즈 모듈(200)의 위치 변화에 따른 경사부(210)까지의 거리 편차(L1-L2)를 통해 렌즈 모듈(200)의 소 변위를 산출할 수 있다. 렌즈 모듈(200)의 소 변위는 삼각함수를 통해 산출될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)의 소 변위(XL1)는 식 1로 표현될 수 있다.
(식 1) XL1 = (L1-L2)*cosθ
식 1에서 θ는 제2광축(C2)과 경사부(210)가 이루는 각도이고, L1은 렌즈 모듈의 이동 전 측정된 제1감지 부재로부터 경사부까지의 거리이고, L2는 렌즈 모듈의 이동 후 측정된 제1감지 부재로부터 경사부까지의 거리이다.
제2광조사 부재(720)와 제2감지 부재(820)는 렌즈 모듈(200)의 대 변위를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제2광조사 부재(720)와 제2감지 부재(820)는 평탄부(220)까지의 거리를 통해 렌즈 모듈(200)의 대 변위를 산출할 수 있다. 일 예로, 제2감지 부재(820)는 평탄부(220)까지의 거리가 h1으로 감지되면, 렌즈 모듈(200)의 변위를 O으로 인지할 수 있다. 다른 예로, 제2감지 부재(820)는 평탄부(220)까지의 거리가 h2으로 감지되면, 렌즈 모듈(200)이 제1평탄면(221)에서 제2평탄면(222)에 대응하는 위치만큼 이동하였다고 인지할 수 있다. 또 다른 예로, 제2감지 부재(820)는 평탄부(220)까지의 거리가 h4로 감지되면, 렌즈 모듈(200)이 제1평탄면(221)에서 제4평탄면(224)에 대응하는 위치만큼 이동하였다고 인지할 수 있다.
제2감지 부재(820) 또는 카메라 모듈(20)의 제어부는 이전에 취득한 값을 렌즈 모듈(200)의 변위를 산출하는데 이용할 수 있다. 예를 들어, 제2감지 부재(820)에 의해 1차로 감지된 거리 값이 h2이고, 2차로 감지된 거리 값이 h4이면, 제2감지 부재(820)는 렌즈 모듈(200)이 제2평탄면(222)에서 제4평탄면(224)에 대응하는 위치만큼 이동하였다고 인지할 수 있다.
이와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 각 평탄면(221, 222, 223, 224)까지의 거리를 렌즈 모듈(200)의 변위 값으로 환산하여 사용할 수 있으므로, 렌즈 모듈(200)의 변위를 신속하게 산출할 수 있다.
다음에서는 도 10 및 도 11을 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
카메라 모듈(10)은 하우징(100), 렌즈 모듈(200)을 포함한다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600)을 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 주요구성들을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200), 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600) 중 하나 이상을 내부에 수용할 수 있다.
카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 광조사 부재(700)에 의해 용이하게 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 경사부(210)와 평탄부(220)를 포함할 수 있다. 경사부(210)는 제2광축(C2)에 대해 제1경사각(θ)을 갖도록 형성되고, 평탄부(220)는 제2광축(C2)과 대체로 평행하도록 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 경사부(210) 및 평탄부(220)의 배치형태에 있어서 전술된 실시 예와 구별될 수 있다. 경사부(210) 및 평탄부(220)는 제2광축(C2)과 교차하는 방향으로 이웃하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에서 경사부(210) 및 평탄부(220)는 제2광축(C2) 방향을 따라 2열 형태로 형성될 수 있다.
경사부(210)는 도 11에 도시된 바와 같이 제2광축(C2) 방향을 따라 동일한 형태로 형성된다. 이와 달리 평탄부(220)는 제2광축(C2)로부터 서로 다른 거리에 각각 형성되는 복수의 평탄면(221, 222, 223, 224, 225)을 포함할 수 있다. 평탄면(221, 222, 223, 224, 225)은 제2광축(C2) 방향을 따라 갈수록 제1광조사 부재(720) 및 제2감지 부재(820)와의 거리가 짧아지는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1평탄면(221)으로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h1)는 제2평탄면(222)로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h2)보다 크고, 제2평탄면(222)로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h2)는 제3평탄면(223)로부터 제2감지 부재(820)까지의 거리(h3)보다 클 수 있다.
이와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 경사부(210) 및 평탄부(220) 간의 간격이 작으므로, 렌즈 모듈(200)의 이동변위를 더욱 정밀하게 감지할 수 있다.
다음에서는 도 12 및 도 13을 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
카메라 모듈(10)은 하우징(100), 렌즈 모듈(200)을 포함한다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600)을 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 주요구성들을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200), 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600) 중 하나 이상을 내부에 수용할 수 있다.
카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 광조사 부재(700)에 의해 용이하게 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 경사부(210)와 평탄부(220)를 포함할 수 있다. 경사부(210)는 제1광축(C1)에 대해 제1경사각(θ)을 갖도록 형성되고, 평탄부(220)는 제1광축(C1)과 대체로 평행하도록 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 경사부(210) 및 평탄부(220)의 배치 방향에 있어서 전술된 실시 예들과 구별될 수 있다. 예를 들어, 경사부(210) 및 평탄부(220)는 도 13에 도시된 바와 같이 제1광축(C1) 방향 또는 제2광축(C2)과 교차하는 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 아울러, 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)는 렌즈 모듈(200)의 제1광축(C1) 방향의 변위를 감지하도록 구성될 수 있다.
다음에서는 도 14를 참조하여 또 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
카메라 모듈(10)은 하우징(100), 렌즈 모듈(200)을 포함한다. 아울러, 카메라 모듈(10)은 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600)을 더 포함할 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(10)의 주요구성들을 수용할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 하우징(100)은 렌즈 모듈(200), 프리즘(300), 이미지 센서(400), 구동수단(500, 600) 중 하나 이상을 내부에 수용할 수 있다.
카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(10)은 광조사 부재(700) 및 감지 부재(800)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 광조사 부재(700)에 의해 용이하게 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 경사부(210)와 평탄부(220)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 도 1, 도 7 또는 도 9에 도시된 형태 중 하나와 도 12에 도시된 형태를 병합한 구조로 이루어질 수 있다. 이와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 렌즈 모듈(200)의 제1광축(C1) 방향으로의 이동과 제2광축(C2) 방향으로의 이동을 모두 감지할 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.
10 카메라 모듈
100 하우징
200 렌즈 모듈
210 경사부
220 평탄부
300 프리즘(광경로 변환부재)
400 이미지 센서
500 제1구동수단
510 자석
520 코일
600 제2구동수단
610 자석
620 코일
700 광조사부재
800 감지부재

Claims (12)

  1. 하우징에 배치되고, 광축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 렌즈 모듈;
    상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축에 대해 제1경사각을 갖도록 구성되며, 상기 광축 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 경사부;
    상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축과 평행하도록 구성되고, 상기 광축 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 평탄부;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 경사부 및 상기 평탄부에 빛을 조사하도록 구성되는 광조사부재; 및
    상기 경사부 및 상기 평탄부로부터 반사된 빛을 검출하도록 구성되는 감지부재;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경사부 및 상기 평탄부는 상기 광축 방향을 따라 교대로 형성되는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광조사부재와 상기 감지부재는 일체로 구성되는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광조사부재는 상기 경사부 및 상기 평탄부에 대해 수직으로 빛을 조사하도록 구성되는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 평탄부는,
    상기 광축으로부터 서로 다른 거리에 각각 형성되는 복수의 평탄면을 포함하는 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경사부 및 상기 평탄부는 상기 광축과 교차하는 방향으로 이웃하게 배치되는 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    물체로부터 하우징으로 입사되는 빛의 경로를 상기 광축 방향으로 변환하는 광경로 변환부재를 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈을 상기 광축 방향으로 이동시키는 구동수단을 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동수단은,
    상기 렌즈 모듈에 배치되는 자석; 및
    상기 하우징에 배치되고, 상기 자석과 상호작용하여 상기 렌즈 모듈의 이동에 필요한 구동력을 생성시키도록 구성되는 코일;
    을 포함하는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 감지부재로부터 수신된 상기 경사부 및 상기 평탄부까지의 거리정보에 기초하여 상기 렌즈 모듈의 위치를 산출하도록 구성되는 제어부를 포함하는 카메라 모듈.
  11. 하우징에 배치되고, 광축 방향 및 광축과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 구성되는 렌즈 모듈;
    상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축에 대해 제1경사각을 갖도록 구성되며, 상기 광축과 교차하는 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 경사부;
    상기 렌즈 모듈에 형성되고, 상기 광축과 평행하도록 구성되고, 상기 광축과 교차하는 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 평탄부;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 경사부 및 상기 평탄부에 빛을 조사하도록 구성되는 광조사부재; 및
    상기 경사부 및 상기 평탄부로부터 반사된 빛을 검출하도록 구성되는 감지부재;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광조사부재는 상기 경사부 및 상기 평탄부에 대해 수직으로 빛을 조사하도록 구성되는 카메라 모듈.
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WO2022245055A1 (ko) * 2021-05-21 2022-11-24 엘지이노텍 주식회사 액추에이터 장치

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