KR20210129454A - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 고정부; 광축 방향으로 상기 고정부에 대해 상대적으로 이동하는 이동부; 상기 이동부를 제1 최대속력 내로 이동시키는 제1 구동부; 및 상기 이동부를 제2 최대속력 내로 이동시키는 제2 구동부;를 포함하고, 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부는 광축 방향을 따라 상기 이동부를 이동시키고, 상기 제2 최대속력은 상기 제1 최대속력보다 큰 카메라 모듈을 개시한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라는 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 장치이며, 휴대용 디바이스, 드론, 차량 등에 장착되고 있다. 카메라 장치 또는 카메라 모듈은 영상의 품질을 높이기 위하여 사용자의 움직임에 의한 이미지의 흔들림을 보정하거나 방지하는 영상 안정화(Image Stabilization, IS) 기능, 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커싱(Auto Focusing, AF) 기능, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 주밍(zooming) 기능을 가질 수 있다.
한편, 이미지센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지게 되는데, 화소가 작아질수록 동일한 시간 동안 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서, 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림 현상이 더욱 심하게 나타날 수 있다. 영상 안정화 기술 중 대표적인 것으로 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술인 광학식 영상 안정화(OP1tical image stabilizer, OIS) 기술이 있다.
일반적인 OIS 기술에 따르면, 자이로 센서(gyrosensor) 등을 통해 카메라의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임을 바탕으로 렌즈를 틸팅 또는 이동시키거나 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 모듈을 틸팅 또는 이동시킬 수 있다. 렌즈 또는 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 모듈이 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 경우, 렌즈 또는 카메라 모듈 주변에 틸팅 또는 이동을 위한 공간이 추가적으로 확보될 필요가 있다.
한편, OIS를 위한 엑추에이터는 렌즈 주변에 배치될 수 있다. 이때, OIS를 위한 엑추에이터는 광축에 대하여 수직하는 두 축에 대해 틸팅을 담당하는 엑추 엑추에이터를 포함할 수 있다.
또한, 최근 초슬림 및 초소형의 카메라 장치의 니즈에 따라 OIS 등를 위한 엑추에이터를 배치하기 위한 공간 상의 제약이 크며, 렌즈 또는 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 모듈 자체가 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 수 있는 충분한 공간이 보장되기 어려운 문제가 존재한다. 또한, 고화소 카메라일수록 수광되는 빛의 양을 늘리기 위해 렌즈의 사이즈가 커지는 것이 바람직한데, OIS를 위한 엑추에이터가 차지하는 공간으로 인하여 렌즈의 사이즈를 키우는데 한계가 있을 수 있다.
또한, 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커싱 기능이 영상 촬영 중에 용이하게 수행되기 어려운 문제가 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 영상 촬영 시에도 고속으로 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 촬영 시 화각 변화에 따라 영상의 울렁임 방지를 수행하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 영상 촬영의 초당 프레임 재생 횟수(Frame Per Second, FPS)보다 높은 FPS에서 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 고정부; 광축 방향으로 상기 고정부에 대해 상대적으로 이동하는 이동부; 상기 이동부를 제1 최대속력 내로 이동시키는 제1 구동부; 및 상기 이동부를 제2 최대속력 내로 이동시키는 제2 구동부;를 포함하고, 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부는 광축 방향을 따라 상기 이동부를 이동시키고, 상기 제2 최대속력은 상기 제1 최대속력보다 크다.
상기 이동부는 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부에 의해 제1 시구간 동안 이동 및 정지를 반복하는 이동할 수 있다.
상기 고정부는 하우징, 및 베이스 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 이동부는 렌즈부 및 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 렌즈부는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 렌즈부는 렌즈홀더 및 상기 렌즈홀더 내에 배치되는 렌즈 어셈블리를 포함하고, 상기 이미지 센서는 상기 베이스 내에 배치될 수 있다.
제1 구동부에 의한 상기 이동부의 제1 이동 방향과 상기 제2 구동부에 의한 상기 이동부의 제2 이동 방향은 노출 시간 동안 서로 반대일 수 있다.
상기 이동부는 상기 제1 구동부에 의해 선형으로 이동할 수 있다.
상기 이동부는 상기 제2 구동부에 의해 제2 시구간을 주기로 상하이동할 수 있다.
상기 이동부는 상기 제2 구동부에 의해 상기 제2 시구간마다 원점 이동할 수 있다.
상기 제2 구동부는 상기 이동부와 상기 제1 구동부 사이에서 상기 이동부 및 상기 제1 구동부와 연결될 수 있다.
상기 제1 시구간은 기설정된 초당 프레임 재생 횟수(Frame Per Second, FPS)의 역수보다 작을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 엑추에이터를 제공할 수 있다. 특히, 카메라 장치의 전체적인 사이즈를 늘리지 않으면서도 OIS용 엑추에이터를 효율적으로 배치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상 촬영 시에도 고속으로 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 촬영 시 화각 변화에 따라 영상의 울렁임 방지를 수행하는 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 영상 촬영의 초당 프레임 재생 횟수(Frame Per Second, FPS)보다 높은 FPS에서 오토 포커싱을 수행하여 사용자의 입력 없이 초점 거리를 정렬하는 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략도이고,
도 2는 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이고,
도 3은 실시예에 따른 제1 구동부를 설명하는 도면이고,
도 4는 실시예에 따른 제2 구동부를 설명하는 도면이고,
도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 설명하는 도면이고,
도 6은 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 위한 이동량 변화를 도시한 도면이고,
도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 위한 이동량에 대응하는 노출시간을 도시한 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부와 제2 구동부의 이동량을 나타낸 도면이고,
도 9는 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부와 제2 구동부의 이동량을 나타낸 도면이고,
도 10은 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 위한 이동량 변화를 도시한 도면이고,
도 11은 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이고,
도 12는 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이고,
도 13은 제4 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이고,
도 14는 변형예에 따른 카메라 모듈의 구성도이고,
도 15는 실시예에 따른 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 고정부(G1), 이동부(G2), 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)를 포함할 수 있다.
고정부(G1)은 카메라 모듈(1000)에서 고정된 구성 요소를 포함할 수 있다. 즉, 고정부(G1)은 오토 포커싱(AF) 및 손떨림 보정(OIS)에 의해 이동하지 않는 구성요소로 이루어질 수 있다. 특히, 본 발명에서 고정부(G1)은 오토 포커싱에 의해 이동하지 않는 구성요소로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 고정부(G1)은 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)에서 하우징 및 베이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 고정부(G1)은 오토 포커싱 및 손떨림 보정(OIS)에 의해 이동하지 않는 구성요소 전체를 포함하는 개념일 수 있다.
이동부(G2)은 카메라 모듈(1000)에서 이동하는 구성 요소를 포함할 수 있다. 즉, 이동부(G2)은 오토 포커싱(AF) 및 손떨림 보정(OIS)에 의해 이동하는 구성요소로 이루어질 수 있다. 특히, 본 발명에서 이동부(G2)은 오토 포커싱에 의해 이동하는 구성요소로 이루어질 수 있다. 이에, 실시예로, 이동부(G2)은 광축 방향을 따라 이동하는 구성요소를 포함할 수 있다. 다시 말해, 이동부(G2)은 광축 방향과 평행한 방향으로 이동하는 구성요소를 포함할 수 있다.
예를 들어, 이동부(G2)은 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)에서 렌즈부 및 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 이동부(G2)은 오토 포커싱 및 손떨림 보정에 의해 이동하는 구성요소 전체를 포함하는 개념일 수 있다.
제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)는 고정부(G1) 등과 연결되고 이동부(G2)을 고정부(G1)에 대해 상대적으로 이동하도록 이동부(G2)을 이동시킬 수 있다. 이 때, 제1 구동부M1)와 제2 구동부(M2)는 이동부(G2)을 광축 방향에 대응한 방향(예, 평행한 방향)으로 이동시킬 수 있다.
제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)는 다양한 엑추에이터를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑추에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑추에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑추에이터 중 하나룰 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 이동부(G2)을 이동시키기 위한 최대 속력이 서로 상이할 수 있다.
실시예로, 제1 구동부(M1)는 이동부(G2)을 제1 최대속력 내로 이동시킬 수 있다. 그리고 제2 구동부(M2)는 이동부(G2)을 제2 최대속력 내로 이동시킬 수 있다. 그리고 제2 최대속력은 제1 최대속력보다 클 수 있다.
다시 말해, 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 이동부(G2)을 동일 거리를 움직이는데 걸리는 최소 시간이 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 구동부(M1)가 제2 구동부(M2)보다 소정의 거리를 움직이는데 걸리는 최소 시간이 더 클 수 있다.
또는 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 구동 신호가 인가된 후, 정상 상태에 이르기까지 걸리는 시간 또는 정상 상태의 10%에서 정상 상태의 90% 사이의 시간차(이하, '구동 시간차'로 설명함)가 상이할 수 있다. 즉, 제1 구동부(M1)의 구동시간차가 제2 구동부(M2)의 구동시간차보다 클 수 있다.
이에 따라, 본 명세서에서 제1 최대속력 및 제2 최대속력은 최대 순간속력을 의미한다.
예를 들어, 제1 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)일 수 있다. 그리고 제2 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)보다 최대 순간속력이 더 큰 압전력을 이용한 피에조(piezo) 방식 엑추에이터일 수 있다.
또는 제1 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)일 수 있다. 그리고 제2 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)보다 최대 순간속력이 더 큰 형상기업합금(SMA) 방식 엑추에이터일 수 있다.
또는 제1 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)일 수 있다. 그리고 제2 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)보다 최대 순간속력이 더 큰 액체 렌즈로 계면 변화를 제공하는 엑추에이터일 수 있다.
또는 제1 구동부(M1)는 형상기업합금(SMA) 방식 엑추에이터일 수 있다. 그리고 제2 구동부(M1)는 형상기업합금(SMA) 방식 엑추에이터보다 최대 순간속력이 더 큰 압전력을 이용한 피에조(piezo) 방식 엑추에이터일 수 있다.
또는 제1 구동부(M1)는 액체 렌즈로 계면 변화를 제공하는 엑추에이터일 수 있다. 그리고 제2 구동부(M1)는 제1 구동부(M1)보다 최대 순간속력이 더 큰 압전력을 이용한 피에조(piezo) 방식 엑추에이터일 수 있다.
또는 제1 구동부(M1)는 액체 렌즈로 계면 변화를 제공하는 엑추에이터일 수 있다. 그리고 제2 구동부(M1)는 제1 구동부(M1)보다 최대 순간속력이 더 큰 압전력을 이용한 피에조(piezo) 방식 엑추에이터일 수 있다.
또는 제1 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)일 수 있다. 그리고 제2 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)보다 최대 순간속력이 더 큰 형상기업합금(SMA) 방식 엑추에이터일 수 있다. 이하 추가적인 실시예에 대해서는 후술한다.
도 2는 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징(100), 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300)를 포함하는 렌즈부, 탄성부재(400), 베이스(500), 이미지 센서(600), 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 카메라 모듈(1000)에서 최외측에 위치할 수 있다. 하우징(100)은 외부의 이물질로부터 각 구성요소를 보호할 수 있다. 또한, 외부의 전자파로부터 하우징(100) 내의 다른 구성요소를 보호할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 카메라 모듈의 신뢰성이 개선될 수 있다.
하우징(100)은 내부에 홀을 포함할 수 있다. 홀에는 후술하는 렌즈부가 안착할 수 있다. 하우징(100)과 렌즈부는 제1 구동부(M1)에 의해 연결될 수 있다. 렌즈부는 제1 구동부(M1)에 의해 광축(OX)을 따라 이동할 수 있다.
본 실시예에서는 하우징(100)과 렌즈부가 제1 구동부(M1)에 의해 연결되고, 베이스(500)와 이미지 센서(600)가 제2 구동부(M2)에 의해 연결되는 내용을 기준으로 설명한다. 다만, 본 발명에서 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 이동부를 광축 방향으로 이동시키고 고정부와 연결되므로, 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)에 연결된 이동부 또는 고정부의 구성요소는 변경될 수 있다. 이에 대한 구체적인 실시예는 후술하는 제2 실시예 내지 변형예에서 각각 설명한다.
하우징(100) 내의 홀에는 렌즈부가 배치될 수 있다. 렌즈부는 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300)를 포함할 수 있다.
렌즈홀더(200)는 하우징(100) 내의 홀에 안착할 수 있다. 그리고 렌즈홀더(200)는 홀을 포함할 수 있다. 특히, 렌즈홀더(200)는 광축 방향으로 관통하는 홀을 포함할 수 있다. 예컨대, 렌즈홀더(200)는 내주면에 렌즈 어셈블리(300)의 외주면에 형성된 나사산과 대응하는 나사산을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300) 간에는 탄성 부재(예컨대, 판 스프링), 가이드부(예로, 볼), 핀 등 다양한 소자가 배치되고, 이에 의해, 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300) 간에 결합이 용이하게 이루어질 수 있다. 이하에서는 탄성부재(400)를 기준으로 설명한다. 또한, 이러한 결합에 대한 설명은 다른 고정부와 이동부 사이에도 동일하게 적용될 수 있다.
렌즈 어셈블리(300)는 렌즈홀더(200)의 홀에 배치될 수 있다. 렌즈 어셈블리(300)는 복수 매의 렌즈로 이루어질 수 있다. 또한, 복수 매의 렌즈는 위치가 고정된 고정 렌즈와 광축 방향으로 이동하는 이동 렌즈를 포함할 수 있다. 또는 복수 매의 렌즈는 모두 이동부일 수도 있다.
탄성부재(400)는 하우징(100)과 렌즈홀더(200)와 연결될 수 있다. 실시예로, 하우징(100)과 렌즈홀더(200)는 탄성부재(400)를 통해 서로 결합될 수 있다. 탄성부재(400)와 하우징(100) 또는 렌즈홀더(200)와 탄성부재(400)는 서로 접착제 또는 열융착을 통해 결합할 수 있다. 접착제는 자외선(UV), 열 및 레이저 중 어느 하나 이상에 의해 경화되는 에폭시(epoxy)로 이루어질 수 있다.
또한, 탄성부재(400)는 렌즈홀더(200)와 베이스(500) 간에 배치될 수 있다. 또는 탄성부재(400)는 하우징(100)과 베이스(500) 사이에도 배치될 수 있다. 이 때, OIS 수행을 위한 마그넷 또는 코일이 하우징(100)과 베이스(500)에 각각 위치할 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 렌즈홀더(200)와 하우징(100) 사이에 OIS 수행을 위한 마그넷 또는 코일이 추가적으로 각각 위치할 수도 있다. 또는 이미지 센서(600)에 OIS 수행을 위한 마그넷 또는 코일이 추가적으로 위치할 수도 있다.
베이스(500)는 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 또는 베이스(500)는 하우징(100) 하부에 위치할 수 있다. 베이스(500)는 광축 방향으로 홀을 포함할 수 있다. 베이스(500)의 홀은 상술한 렌즈 어셈블리(300)와 광축 방향으로 중첩될 수 있다.
베이스(500)는 렌즈홀더(200)와 탄성부재(400)를 통해 결합될 수 있다. 그리고 탄성부재(400)와 렌즈홀더(200)) 또는 베이스(500)와 탄성부재(400)는 서로 접착제 또는 열융착을 통해 결합할 수 있다. 접착제는 자외선(UV), 열 및 레이저 중 어느 하나 이상에 의해 경화되는 에폭시(epoxy)로 이루어질 수 있다.
이미지 센서(600)는 베이스(500)의 홀 내에 위치할 수 있다. 이미지 센서(600)는 렌즈 어셈블리(300)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 이미지 센서(600)는 베이스(500)와 같이 기판(700) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 카메라 모듈은 기판(700)을 더 포함할 수 있다.
이미지 센서(600)는 기판(700)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이미지 센서(600)는 기판(700)과 플립 칩(flip chip) 결합될 수 있다. 이미지 센서(600)는 기판(700)에 솔더링(soldering)에 의해 결합될 수 있다.
또한, 이미지 센서(600)는 렌즈와 광축이 일치되도록 배치될 수 있다. 즉, 이미지 센서(600)의 광축과 렌즈의 광축은 정렬(alignment)될 수 있다. 이미지 센서(600)는 이미지 센서(600)의 유효화상 영역에 조사되는 광을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 예컨대, 이미지 센서(600)는 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID 중 어느 하나일 수 있다.
기판(700)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)일 수 있다. 기판(700)은 이동 단말기의 제어부(미도시됨)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 구동부(M1)는 하우징(100)과 렌즈홀더(200) 사이에 배치될 수 있다. 제1 구동부(M1)는 코일(M1a)과 마그넷(M1b)을 포함할 수 있다. 코일(M1a)과 마그넷(M1b)은 하우징(100)과 렌즈홀더(200) 각각에 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이에, 렌즈홀더(200)는 하우징(100)에 대해 상대적으로 광축 방향으로 이동할 수 있다. 예컨대, 제1 구동부(M1)는 보이스 코일 모터(VCM)일 수 있다. 제1 구동부(M1)는 복수 개일 수 있다.
제2 구동부(M2)는 이미지 센서(600)와 베이스(500) 사이에 배치될 수 있다. 제2 구동부(M2)는 압전력에 의해 구동되는 피에조 방식의 엑추에이터일 수 있다. 제2 구동부(M2)는 크기 조절에 의해 이미지 센서(600)를 베이스(500)에 대해 상대적으로 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 컨트롤러(controller, 미도시됨)를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 기판(700) 상에 배치될 수 있다. 또는 기판(700) 외부에 위치할 수도 있다. 컨트롤러는 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)의 구동을 수행하기 위해 공급되는 전류의 방향, 세기 및 진폭 등을 개별적으로 제어할 수 있다. 컨트롤러는 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)를 제어하여 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러는 손떨림 보정 기능을 수행하는 구동부에도 전류 등을 공급하여 손떨림 보정을 수행할 수 있다. 나아가, 컨트롤러는 렌즈 구동 장치에 대한 오토 포커스 피드백 제어 및/또는 손떨림 보정 피드백 제어를 수행할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 제1 구동부를 설명하는 도면이고, 도 4는 실시예에 따른 제2 구동부를 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예로, 제1 구동부(M1)는 렌즈홀더(200)를 제1 최대속력(V1) 내로 이동시킬 수 있으며, 제2 구동부(M2)는 이미지 센서(600)를 제2 최대속력(V2) 내로 이동시킬 수 있다.
제1 최대속력(V1)과 제2 최대속력(V2)은 순간 속력을 의미한다. 이에, 제2 구동부(M2)는 제1 구동부(M1) 대비 소정의 시간 동안 보다 큰 이동량을 제공할 수 있다. 본 명세서에서 이동량은 제1,2 구동부의 위치 또는 제1,2 구동부에 의해 이동부가 이동한 위치 또는 거리를 나타낸다.
또한, 제2 최대속력(V2)이 제1 최대속력(V1)보다 크므로, 제2 구동부(M2)는 제1 구동부(M1)로 제공 가능한 속도 범위보다 큰 속도 범위를 제공할 수 있다. 즉, 제1 구동부(M1)에 의해 이동부가 이동 가능한 속력 범위보다 제2 구동부(M2)에 의해 이동부가 이동 가능한 속력 범위가 더 크다. 또한, 제2 구동부(M2)에 의해 이동부가 이동 가능한 속력 범위가 제1 구동부(M1)에 의해 이동부가 이동 가능한 속력 범위를 포함할 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 설명하는 도면이고, 도 6은 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 위한 이동량 변화를 도시한 도면이고, 도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 위한 이동량에 대응하는 노출시간을 도시한 도면이고, 도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부와 제2 구동부의 이동량을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈은 영상 촬영 시에 오토 포커싱을 소정의 시간 간격으로 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 카메라 모듈은 영상 촬영 시에 예로, 수 내지 수백 fps(frame per second)로 영상을 촬영할 수 있다. 이 때, 하나의 영상을 촬영하기 위한 노출 시간(exposure time)을 1프레임(frame)이라 한다. 즉, 1초 내에 수 내지 수백 개의 프레임이 존재하며, 프레임에 대응하는 수 내지 수백 개의 영상(또는 이미지, 이미지 데이터, 영상 데이터 등)이 이미지 센서에서 생성될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 각 프레임마다 생성된 영상 또는 소정의 프레임의 영상을 이용하여 피사체에 대한 초점을 맞출 수 있다(오토 포커싱). 예컨대, 가장 근접한 영역을 기준으로 초점이 맞춰질 수 있다. 또는 가장 먼 영역을 기준으로 초점이 맞추어질 수도 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 복수 개의 프레임(P1, P2) 중 기설정된 프레임(P1)에서 초점이 수행될 수 있다. 이하, 도 5와 같이, 촬영이 시작되고 0s 내지 1s 구간에서 첫 프레임에서 오토 포커싱 탐색이 이루어지는 것을 기준으로 설명한다.
즉, 실시예에 따른 카메라 모듈은 오토 포커싱이 수행되는 프레임(P1) 이후에 상기 프레임(P1)을 이용하여 맞춰진 초점을 이후 프레임(P2)의 초점으로 설정하여 영상을 생성할 수 있다.
이 때, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 오토 포커싱이 수행되는 프레임(P1)은 탐색 구간(P1a) 및 노출 구간(P1b)을 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 실시예에서 탐색 구간(P1a)은 기설정된 fps의 역수보다 작은 시간으로 이루어질 수 있다.
또한, 탐색 구간(P1a)은 복수 개의 탐색 노출 구간(ET)으로 이루어질 수 있다. 또한, 하나의 프레임은 복수 개의 탐색 노출 구간(ET)을 포함할 수 있다. 그리고 탐색 구간(P1a)에서, 이동부의 위치는 스텝(step)으로 증가할 수 있다. 다시 말해, 실시예에 따르면, 이동부는 제1 구동부 및 제2 구동부에 의해 제1 시구간(DP) 동안 이동 및 정지를 반복할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 탐색 노출 구간(ET) 마다 생성된 영상의 흔들림을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 카메라 모듈은 보다 정확한 오토 포커싱을 수행할 수 있다.
그리고 제1 시구간(DP)은 탐색 구간(P1a)보다 작을 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 시구간(DP)은 기설정된 fps의 역수보다 작을 수 있다.
또한, 제1 시구간(DP)은 탐색 노출 구간(ET)보다 클 수 있다. 이에, 이동부가 멈춘 상태에서 각 탐색 노출 구간(ET)마다 오토 포커싱을 위한 영상을 획득할 수 있다.
또한, 제1 시구간(DP)은 이동부의 위치에 대한 하나의 스텝(step)을 의미할 수 있다. 다시 말해, 제1 시구간(DP) 동안 이동부는 정지와 이동이 이루어질 수 있으므로, 제1 시구간(DP)은 이동부의 정지 구간(F)과 이동부의 이동 구간(U)을 포함할 수 있다. 그리고 이동부의 정지 구간(F)은 상술한 탐색 노출 구간(ET)과 대응할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 제1 구동부와 제2 구동부를 제어하여, 상술한 바와 같이 오토 포커싱이 수행되는 프레임(P1) 내의 복수의 제1 시구간(DP) 마다 이동부를 이동 및 정지할 수 있다.
이에, 카메라 모듈은 오토 포커싱이 수행되는 프레임(P1)동안 이동부를 최저 초점에 대응하는 위치에서 최고 초점에 대응하는 위치까지 이동할 수 있다. 또는 카메라 모듈은 이동부를 최저 초점에 대응하는 위치에서 최고 초점에 대응하는 위치의 일부까지 이동할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 모듈은 영상 촬영 중에 사용자의 입력 없이도(예로, 초점 수행 터치) 용이하게 오토 포커싱을 수행하여 보다 정확한 초점에 의한 영상을 사용자에게 조강할 수 있다. 또한, 카메라 모듈은 초점 스캔에 따라 동영상이 울렁이는 현상을 방지할 수 있다.
그리고 이동부는 제1 구동부 및 제2 구동부에 의해 이동하며, 제1 구동부와 제2 구동부는 이동부의 위치 별 대응하는 디지털 코드를 또는 그에 상응하는 제어 신호를 수신할 수 있다. 즉, 카메라 모듈은 제1 구동부와 제2 구동부가 소정의 위치로 이동부를 이동하기 위한 제어 신호 정보가 저장된 룩업 테이블을 이용하여 이동부를 이동시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부와 제2 구동부는 이동부를 이동시킬 수 있다. 그리고 카메라 모듈에서 제1 구동부의 제1 최대속력은 제2 구동부의 제2 최대속력보다 작을 수 있다.
실시예로, 제1 구동부는 탐색 구간(P1a) 동안 이동부를 선형으로 이동할 수 있다(Sa). 즉, 제1 구동부는 탐색 구간(P1a)에서 복수의 제1 시구간(DP) 동안 일정한 속력으로 이동부를 이동할 수 있다. 제1 실시예에 따르면, 제1 구동부는 렌즈홀더를 복수의 제1 시구간(DP) 동안 이동시킬 수 있다. 그리고 제1 구동부는 렌즈홀더를 선형으로 이동시킬 수 있다.
이와 달리, 제2 구동부는 탐색 구간(P1a) 동안 이동부를 제2 시구간을 주기로 이동시킬 수 있다. 제2 구동부는 이동부를 광축 방향을 따라 즉 상하로 이동시킬 수 있다(Sb). 그리고 제2 구동부는 제2 시구간을 주기로 이동부를 이동시킬 수 있다. 즉, 제2 구동부는 제2 시구간을 주기로 이동부를 광축 방향을 따라 상하 이동할 수 있다. 이 때, 제2 시구간은 상술한 제1 시구간(DP)과 동일할 수 있다.
또한, 이동부는 제2 구동부에 의해 제2 시구간 간격으로 원점 이동할 수 있다. 다시 말해, 이동부는 제2 구동부에 의해 제1 이동방향으로 이동한 후 제2 이동방향으로 이동할 수 있다. 여기서, 제1 이동방향은 탐색 노출 구간(ET)동안 제1 구동부에 의해 이동부가 이동하는 방향이며, 제2 이동방향은 제1 이동방향에 반대 방향이다. 제1 이동방향과 제2 이동방향은 광축 방향과 평행하다.
그리고 보다 구체적으로, 이동부는 제2 구동부에 의해 탐색 노출 구간(ET)동안 제2 이동방향으로 이동하고, 제1 시구간에서 탐색 노출 구간(ET) 이외의 시간 동안 제1 이동방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 이동부의 전체 이동은 제1 시구간 또는 제2 시구간 간격으로 정지 및 이동을 반복할 수 있다. 이동부의 전체 이동은 제1 시구간 또는 제2 시구간에서 탐색 노출 구간(ET)보다 큰 시구간 동안 정지할 수 있다. 그리고 이동부의 전체 이동은 탐색 노출 구간(ET)보다 큰 시구간 이외의 시구간에서 이동할 수 있다. 실시예에서, 이동부의 전체 이동은 이동부가 광축 방향으로 제1 구동부에 의하여 이동하는 위치와 이동부가 광축 방향으로 제2 구동부에 의하여 이동하는 위치의 합에 대응한다.
다만, 실시예에서 제1 구동부는 제1 시구간(DP) 또는 탐색 노출 구간(ET)에서 이동부의 속력을 유지할 수 있다. 즉, 제1 구동부는 제1 시구간(DP) 또는 탐색 노출 구간(ET)에서 또는 탐색 구간(P1a)에서 이동부를 등속도로 이동시킬 수 있다.
실시예로, 카메라 모듈에서 이동부가 제2 구동부에 의해 제2 시구간을 주기로 이동함에 따라, 이동부의 전체 이동은 상술한 스텝을 가질 수 있다. 즉, 이동부의 전체 이동은 제1 시구간(DP) 동안 이동 및 정지를 반복할 수 있으며, 스텝마다 증가 또는 감소한 이동부의 위치에서 영상이 생성될 수 있다(Sc). 그리고 생성된 영상은 초점을 맞추기 위해 이용될 수 있다.
이로써, 제1 구동부 대비 최대속력이 큰 제2 구동부에 의해 이동부의 전체 이동/정지 또는 초점의 이동/정지가 수행됨으로써, 보다 정확하고 높은 반응속도로 오토 포커싱이 수행될 수 있다.
그리고 노출 구간(P1b)에서는 이동부가 각 탐색 노출 구간(ET)으로부터 생성된 영상을 이용하여 얻어진 초점에 대응하여 이동될 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부와 제2 구동부의 이동량을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이 카메라 모듈에서 제1 구동부와 제2 구동부는 이동부를 이동시킬 수 있다. 즉, 이동부는 제1 구동부에 의해 이동하거나 제2 구동부에 의해 이동할 수 있다.
또한, 카메라 모듈에서 제1 구동부의 제1 최대속력은 제2 구동부의 제2 최대속력보다 작을 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1 구동부에 의한 이동부의 제1 이동 방향과 상기 제2 구동부에 의한 이동부의 제2 이동 방향이 서로 반대일 수 있다. 즉, 광축 방향과 평행하더라도 제1 구동부는 렌즈 홀더를 하부의 이미지 센서를 향해 이동시키고, 제2 구동부는 이미지 센서를 상부의 레즈 홀더를 향해 이동시킬 수 있다. 또는 제1 구동부는 렌즈 홀더를 이미지 센서에서 렌즈 홀더를 향한 방향으로 이동시키고, 제2 구동부는 이미지 센서를 하부의 기판을 향해 이동시킬 수 있다.
실시예로, 제1 구동부는 탐색 구간(P1a) 동안 이동부를 선형으로 제1 이동 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 제1 구동부는 탐색 구간(P1a)에서 복수의 제1 시구간(DP) 동안 일정한 속력으로 이동부를 이동할 수 있다.
그리고 제1 구동부는 렌즈홀더를 복수의 제1 시구간(DP) 동안 이동시킬 수 있다.
또한, 제2 구동부는 탐색 구간(P1a) 동안 이동부를 제2 시구간을 주기로 이동시킬 수 있다. 제2 구동부는 이동부를 제2 이동 방향으로 이동부를 이동 시킬 수 있다. 그리고 제2 구동부는 이동부를 제2 시구간 주기로 이동시킬 수 있다. 즉, 제2 구동부는 이동부를 제2 시구간 주기로 제2 이동 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 제2 시구간은 상술한 제1 시구간(DP)과 동일할 수 있다.
또한, 이동부는 제2 구동부에 의해 제2 시구간 간격으로 원점 이동할 수 있다. 다시 말해, 이동부는 제2 구동부에 의해 제2 이동방향으로 이동한 후 제1 이동방향으로 이동할 수 있다. 보다 구체적으로, 이동부는 제2 구동부에 의해 탐색 노출 구간(ET)동안 제2 이동방향으로 이동하고, 제1 시구간에서 탐색 노출 구간(ET) 이외의 시간 동안 제1 이동방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 이동부의 전체 이동은 제1 시구간 또는 제2 시구간 간격으로 정지 및 이동을 반복할 수 있다. 이동부의 전체 이동은 제1 시구간 또는 제2 시구간에서 탐색 노출 구간(ET)보다 큰 시구간 동안 정지할 수 있다. 그리고 이동부의 전체 이동은 탐색 노출 구간(ET)보다 큰 시구간 이외의 시구간에서 이동할 수 있다. 실시예에서, 이동부의 전체 이동은 이동부가 광축 방향으로 제1 구동부에 의하여 이동하는 위치와 이동부가 광축 방향으로 제2 구동부에 의하여 이동하는 위치의 합에 대응한다.
또한, 다른 실시예에서 제1 구동부는 제1 시구간(DP) 또는 탐색 노출 구간(ET)에서 이동부의 속력을 유지할 수 있다. 즉, 제1 구동부는 제1 시구간(DP) 또는 탐색 노출 구간(ET)에서 또는 탐색 구간(P1a)에서 이동부를 등속도로 이동시킬 수 있다.
그리고 카메라 모듈에서 제2 구동부에 의해 이동부가 제2 시구간 주기로 이동함에 따라, 이동부의 전체 이동은 상술한 스텝을 가질 수 있다. 즉, 이동부의 전체 이동은 제1 시구간(DP) 동안 이동 및 정지를 반복할 수 있으며, 스텝마다 증가 또는 감소한 이동부의 위치에서 영상이 생성될 수 있다. 그리고 생성된 영상은 초점을 맞추기 위해 이용될 수 있다. 이로써, 최대속력이 큰 제2 구동부에 의해 이동부의 전체 이동/정지 또는 초점의 이동/정지가 수행됨으로써, 보다 정확하고 높은 반응속도로 오토 포커싱이 수행될 수 있다.
그리고 노출 구간(P1b)에서는 이동부가 각 탐색 노출 구간(ET)으로부터 생성된 영상을 이용하여 얻어진 초점에 대응하여 이동될 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱을 위한 이동량 변화를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 또 다른 실시예에 따르면, 카메라 모듈에서 제1 구동부와 제2 구동부는 이동부를 이동시킬 수 있다. 그리고 카메라 모듈에서 제1 구동부의 제1 최대속력은 제2 구동부의 제2 최대속력보다 작을 수 있다.
다만, 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 탐색 구간(P1a)은 제1 탐색 구간(P1a-1)과 제2 탐색 구간(P1a-2)을 포함할 수 있다.
제1 탐색 구간(P1a-1) 동안 카메라 모듈은 상술한 내용과 동일하게 이동부를 이동 시킬 수 있다. 즉, 제1 구동부는 제1 탐색 구간(P1a-1) 및 제2 탐색 구간(P1a-2) 동안 이동부를 선형으로 이동할 수 있다. 제1 구동부는 제1 탐색 구간(P1a-1) 및 제2 탐색 구간(P1a-2)에서 복수의 제1 시구간(DP) 동안 일정한 속력으로 이동부를 이동할 수 있다. 제1 탐색 구간(P1a-1) 및 제2 탐색 구간(P1a-2) 동안 제1 구동부는 이동부를 동일 또는 상이한 속도로 이동시킬 수 있다.
이와 달리, 제2 구동부는 제1 탐색 구간(P1a-1) 및 제2 탐색 구간(P1a-2) 동안 이동부를 제2 시구간을 주기로 이동시킬 수 있다. 제2 구동부는 이동부를 광축 방향을 따라 즉 상하로 이동시킬 수 있다. 그리고 제2 구동부는 이동부를 제2 시구간 주기로 이동시킬 수 있다. 즉, 제2 구동부는 이동부를 제2 시구간 주기로 광축 방향을 따라 상하 이동할 수 있다. 이 때, 제2 시구간은 상술한 제1 시구간(DP)과 동일할 수 있다.
또한, 제1 탐색 구간(P1a-1) 및 제2 탐색 구간(P1a-2) 동안 제2 구동부는 동일 또는 상이한 제2 시구간을 주기로 이동부를 이동시킬 수 있다.
또한, 이동부는 제2 구동부에 의해 제2 시구간 간격으로 원점 이동할 수 있다. 다시 말해, 이동부는 제2 구동부에 의해 제1 이동방향으로 이동한 후 제2 이동방향으로 이동할 수 있다.
또한, 이동부의 전체 이동은 제1 탐색 구간(P1a-1) 및 제2 탐색 구간(P1a-2)에서 제1 시구간 또는 제2 시구간 간격으로 정지 및 이동을 반복할 수 있다. 이동부의 전체 이동은 제1 시구간 또는 제2 시구간에서 탐색 노출 구간(ET)보다 큰 시구간 동안 정지할 수 있다. 그리고 이동부의 전체 이동은 탐색 노출 구간(ET)보다 큰 시구간 이외의 시구간에서 이동할 수 있다. 실시예에서, 이동부의 전체 이동은 이동부가 광축 방향으로 제1 구동부에 의하여 이동하는 위치와 이동부가 광축 방향으로 제2 구동부에 의하여 이동하는 위치의 합에 대응한다.
그리고 카메라 모듈에서 제2 구동부에 의해 이동부가 제2 시구간 주기로 이동함에 따라, 이동부의 전체 이동은 상술한 스텝을 가질 수 있다. 즉, 이동부의 전체 이동은 제1 시구간(DP) 동안 이동 및 정지를 반복할 수 있으며, 스텝마다 증가 또는 감소한 이동부의 위치에서 영상이 생성될 수 있다. 그리고 생성된 영상은 초점을 맞추기 위해 이용될 수 있다. 이로써, 최대속력이 큰 제2 구동부에 의해 이동부의 전체 이동/정지 또는 초점의 이동/정지가 수행됨으로써, 카메라 모듈은 보다 정확하고 높은 반응속도로 오토 포커싱을 수행할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 탐색 구간(P1a-1)동안 얻은 영상으로부터 1차 초점 거리를 산출할 수 있다. 1차 초점 거리는 근사적으로 계산될 수 있다.
그리고 제2 탐색 구간(P1a-2)동안 제1 구동부와 제2 구동부는 이동부를 다시 이동시킬 수 있다. 이 때, 근사적으로 계산된 초점 거리의 소정의 비율 내에서 이동부가 이동될 수 있다. 이에, 보다 정확한 오토 포커싱이 수행될 수 있다.
또한, 제2 탐색 구간(P1a-2) 동안 제1 구동부와 제2 구동부에 의해 이동부가 정지한 이동량 간의 최소 차이는 더 작을 수 있다. 다시 말해, 또 다른 카메라 모듈에서는 제1 탐색 구간(P1a-1)과 제2 탐색 구간(P1a-2) 동안 탐색 노출 구간(ET) 마다 이동부의 최소 이동량이 서로 상이할 수 있다.
즉, 제1 탐색 구간(P1a-1) 동안 탐색 노출 구간(ET) 마다 이동부의 최소 이동량이 제2 탐색 구간(P1a-2) 동안 탐색 노출 구간(ET) 마다 이동부의 최소 이동량보다 클 수 있다. 이에, 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 보다 정확한 오토 포커싱을 제공할 수 있다.
그리고 제2 탐색 구간(P1a-2) 이후에 노출 구간(P1b) 동안 이동부가 제2 탐색 구간(P1a-2)의 각 탐색 노출 구간(ET)으로부터 생성된 영상을 이용하여 얻어진 초점에 대응하여 이동될 수 있다.
도 11은 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 11을 참조하면, 제2 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징(100), 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300)를 포함하는 렌즈부, 탄성부재(400), 베이스(500), 이미지 센서(600), 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)를 포함할 수 있다.
제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)에 의해 이동부인 렌즈부, 이미지 센서(600)가 이동할 수 있다.
그리고 이러한 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)는 상술한 여러 실시예에 따라 이동부를 이동시킬 수 있으며, 이하의 내용을 제외하고 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
제1 구동부(M1)는 베이스(500) 또는 하우징(100)에 위치할 수 있다. 그리고 제1 구동부(M1)와 이동부인 렌즈부 사이에 제2 구동부(M2)가 배치될 수 있다. 즉, 제1 구동부(M1)는 제2 구동부(M2)를 움직임으로써 렌즈부를 이동시킬 수 있다. 이에, 제2 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 서로 연결되어 제1 구동부(M1)가 이동부를 제1 이동방향으로 움직일 때, 제2 구동부(M2)가 제2 이동방향으로 이동부를 움직여 이동에 따른 진동을 줄일 수 있다. 이에, 보다 정확한 오토 포커싱을 수행할 수 있다. 나아가, 카메라 모듈의 신뢰성도 개선할 수 있다.
도 12는 제3 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 12를 참조하면, 제3 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징(100), 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300)를 포함하는 렌즈부, 탄성부재(400), 베이스(500), 이미지 센서(600), 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)를 포함할 수 있다.
제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)에 의해 이동부인 렌즈부, 이미지 센서(600)가 이동할 수 있다.
그리고 이러한 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)는 상술한 여러 실시예에 따라 이동부를 이동시킬 수 있으며, 이하의 내용을 제외하고 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
제1 구동부(M1)는 베이스(500) 또는 하우징(100)에 위치할 수 있다. 그리고 제1 구동부(M1)와 이동부인 이미지 센서 사이에 제2 구동부(M2)가 배치될 수 있다. 즉, 제1 구동부(M1)는 제2 구동부(M2)를 움직임으로써 이미지 센서를 이동시킬 수 있다. 이에, 제3 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 서로 연결되어 제1 구동부(M1)가 이동부를 제1 이동방향으로 움직일 때, 제2 구동부(M2)가 제2 이동방향으로 이동부를 움직여 이동에 따른 진동을 줄일 수 있다. 이에, 보다 정확한 오토 포커싱을 수행할 수 있다. 나아가, 카메라 모듈의 신뢰성도 개선할 수 있다.
도 13은 제4 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 13을 참조하면, 제4 실시예에 따른 카메라 모듈은 하우징(100), 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300)를 포함하는 렌즈부, 탄성부재(400), 베이스(500), 이미지 센서(600), 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)를 포함할 수 있다.
제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)에 의해 이동부인 렌즈부, 이미지 센서(600)가 이동할 수 있다.
그리고 이러한 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)는 상술한 여러 실시예에 따라 이동부를 이동시킬 수 있으며, 이하의 내용을 제외하고 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
제1 구동부(M1)는 베이스(500) 또는 하우징(100)에 위치할 수 있다. 그리고 제1 구동부(M1)는 이미지 센서(600)를 이동시킬 수 있다. 그리고 제2 구동부(M2)는 렌즈부를 이동시킬 수 있다. 이에, 상술한 바와 같이 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 이동부의 구성요소 중 서로 다른 구성요소를 이동시킬 수 있다. 나아가, 상술한 바와 같이 이동부의 전체 이동은 이미지 센서의 이동과 렌즈부의 이동의 합이다.
또한, 제4 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 서로 분리되어 제1 구동부(M1)가 이동부를 제1 이동방향으로 움직일 때, 제2 구동부(M2)가 제2 이동방향으로 이동부를 움직여 동일 방향으로 이동하는 경우 진동의 증가하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 카메라 모듈의 신뢰성도 개선할 수 있다.
도 14는 변형예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 14를 참조하면, 변형예에 따른 카메라 모듈은 하우징(100), 렌즈홀더(200)와 렌즈 어셈블리(300)를 포함하는 렌즈부, 탄성부재(400), 베이스(500), 이미지 센서(600), 제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)를 포함할 수 있다.
제1 구동부(M1)와 제2 구동부(M2)는 하나만 존재하며, 이동부인 렌즈부 또는 이미지 센서(600)와 연결되어 렌즈부 및 이미지 센서(600) 중 적어도 하나를 이동할 수 있다.
제1 구동부(M1) 및 제2 구동부(M2)는 상술한 여러 실시예에 따라 이동부를 이동시킬 수 있으며, 이하의 내용을 제외하고 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 렌즈부는 액체 렌즈부(LL)를 포함할 수 있다. 액체 렌즈부는 전도성의 제1 액체와 비전도성의 제2 액체를 포함하며, 인가된 전압에 의해 제1 액체와 제2 액체가 서로 접하는 경계면이 변형될 수 있다. 그리고 경계면은 전압에 따라 상이한 곡률을 가질 수 있다. 이에 따라, 광 경로가 변경될 수 있고, 초점도 변경될 수 있다. 다시 말해, 액체 렌즈부는 초점을 변경할 수 있다.
제1 구동부(M1) 또는 제2 구동부(M2)는 베이스(500) 또는 하우징(100)에 위치할 수 있다. 그리고 제1 구동부(M1) 또는 제2 구동부(M2)는 렌즈부 또는 이미지 센서(600)를 이동시킬 수 있다. 예컨대, 제2 구동부(M2)는 렌즈부 또는 이미지 센서(600)를 이동시킬 수 있다.
또한, 변형예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부(M1) 또는 제2 구동부(M2)에 의해 이동부가 이동하므로, 이동부의 개수를 최소화하여 이동부의 이동에 따른 진동을 최소화할 수 있다. 이로써, 카메라 모듈의 신뢰성도 개선할 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 15는 실시예에 따른 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 전자 장치는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 통신장치, 휴대용 스마트 기기, 디지털　카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 네비게이션 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 전자 장치의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 전자 장치에 포함될 수 있다.
전자 장치는 본체(1)를 포함할 수 있다. 본체(1)는 전자 장치의 외관을 형성할 수 있다. 본체(1)는　카메라 모듈(1000)을 수용할 수 있다. 본체(1)의 일면에는 디스플레이(2)가 배치될 수 있다. 일례로, 본체(1)의 일면에 디스플레이(2) 및　카메라 모듈(1000)이 배치되고 본체(1)의 타면(일면의 반대편에 위치하는 면)에　카메라 모듈(1000)이 추가로 배치될 수 있다.
전자 장치는 디스플레이(2)를 포함할 수 있다. 디스플레이(2)는 본체(1)의 일면에 배치될 수 있다. 디스플레이(2)는　카메라 모듈(1000)에서 촬영된 영상을 출력할 수 있다.
전자 장치는　카메라 모듈(1000)을 포함할 수 있다.　카메라 모듈(1000)은 본체(1)에 배치될 수 있다.　카메라 모듈(1000)은 적어도 일부가 본체(1)의 내부에 수용될 수 있다.　카메라 모듈(1000)은 복수로 구비될 수 있다.　카메라 모듈(1000)은 듀얼　카메라　장치를 포함할 수 있다.　카메라 모듈(1000)은 본체(1)의 일면과 본체(1)의 타면 각각에 배치될 수 있다.　카메라 모듈(1000)은 피사체의 영상을 촬영할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이며 본 명세서에 기재된 구동부는 본 명세서에 기재된 실시예뿐만 아니라 이동부를 이동 시키기 위해 힘을 발생시키는 구성을 포함할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 고정부;
    광축 방향으로 상기 고정부에 대해 상대적으로 이동하는 이동부;
    상기 이동부를 제1 최대속력 내로 이동시키는 제1 구동부; 및
    상기 이동부를 제2 최대속력 내로 이동시키는 제2 구동부;를 포함하고,
    상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부는 광축 방향을 따라 상기 이동부를 이동시키고,
    상기 제2 최대속력은 상기 제1 최대속력보다 큰 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부에 의해 제1 시구간 동안 이동 및 정지를 반복하는 이동하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 하우징, 및 베이스 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 이동부는 렌즈부 및 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 하우징 내에 배치되고,
    상기 렌즈부는 렌즈홀더 및 상기 렌즈홀더 내에 배치되는 렌즈 어셈블리를 포함하고,
    상기 이미지 센서는 상기 베이스 내에 배치되는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    제1 구동부에 의한 상기 이동부의 제1 이동 방향과 상기 제2 구동부에 의한 상기 이동부의 제2 이동 방향은 노출 시간 동안 서로 반대인 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 제1 구동부에 의해 선형으로 이동하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 제2 구동부에 의해 제2 시구간을 주기로 상하이동하는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 제2 구동부에 의해 상기 제2 시구간마다 원점 이동하는 카메라 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구동부는 상기 이동부와 상기 제1 구동부 사이에서 상기 이동부 및 상기 제1 구동부와 연결되는 카메라 모듈.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제1 시구간은 기설정된 초당 프레임 재생 횟수(Frame Per Second, FPS)의 역수보다 작은 카메라 모듈.
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