KR20220000785A

KR20220000785A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20220000785A
Application number: KR1020200146886A
Authority: KR
Inventors: 권오병; 홍종우; 김갑용; 장기훈; 서보성
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-11-05
Publication date: 2022-01-04
Also published as: KR102473409B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈모듈; 상기 렌즈모듈과 결합되는 캐리어; 상기 캐리어를 수용하며, 상기 캐리어가 광축을 회전축으로 하여 회전 가능하도록 상기 캐리어를 지지하는 하우징; 및 상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 배치된 가이드부;를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 캐리어와 상기 하우징 사이에서 구름운동하는 볼 부재를 포함하며, 상기 렌즈모듈에는 제1 기판이 연결되고, 상기 제1 기판의 적어도 일부는 상기 캐리어가 회전함에 따라 휘어질 수 있도록 구성될 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 있으며, 카메라 모듈에는 초점 조정 및 흔들림 보정 등의 기능도 부가되고 있다.

또한, 카메라 모듈에는 흔들림 보정을 위하여 렌즈모듈을 광축에 수직한 방향으로 이동시키는 액츄에이터가 구비된다.

그러나, 렌즈모듈을 광축에 수직한 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정하는 경우 흔들림 보정량에 한계가 있으며, 특히, 동영상 촬영과 같이 지속적으로 흔들림이 발생하는 경우 흔들림을 정밀하게 보정하기 어려운 문제가 있다.

또한, 동영상 촬영 시에 촬영 대상이 되는 피사체가 이동하는 경우 사용자가 휴대용 전자기기를 직접 이동시켜 카메라 모듈의 촬영 방향을 이동하는 피사체에 맞추어야 하는 불편함이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 흔들림을 보정할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 흔들림을 보정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 I-I' 단면도이다.
도 5는 캐리어의 사시도이다.
도 6은 캐리어의 저면 사시도이다.
도 7은 하우징과 제2 기판의 사시도이다.
도 8은 하우징의 평면도이다.
도 9는 케이스가 제거된 상태의 카메라 모듈의 평면도이다.
도 10 및 도 11은 렌즈모듈과 캐리어가 광축을 회전축으로 하여 회전되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는 마그네트의 평면도이다.
도 13은 구동부의 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13의 II-II' 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈모듈과 캐리어의 분해 사시도이다.
도 16은 렌즈모듈과 캐리어가 결합된 모습을 도시한 도면이다.
도 17 및 도 18은 렌즈모듈 및 캐리어의 회전 시에 렌즈모듈에 연결된 제1 기판이 움직이는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

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 않으며, 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.

휴대용 전자기기(1)는 이동 통신 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자기기(1)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 카메라 모듈(10)이 장착된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(10)에 구비된 렌즈와 이미지센서가 함께 회전될 수 있다.

따라서, 촬영 시에 흔들림이 발생하는 경우, 흔들림을 보상하여 선명한 이미지 또는 영상을 촬영할 수 있다.

흔들림 보정을 위하여 렌즈 또는 이미지센서를 수평 이동 시키는 경우, 이동량에 따른 제한이 있기 때문에 흔들림 보정량에 한계가 있으며, 특히, 동영상 촬영과 같이 지속적으로 흔들림이 발생하는 경우 흔들림을 정밀하게 보정하기 어려운 문제가 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은 렌즈와 이미지센서를 함께 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전시킬 수 있으므로, 촬영 시의 흔들림을 용이하게 보상할 수 있다.

한편, 정지영상을 촬영하거나 동영상을 촬영하는 경우에 관심있는 피사체가 움직일 수 있으므로, 카메라 모듈(10)은 관심있는 피사체의 움직임을 따라 촬영할 수 있도록 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다.

예를 들어, 카메라 모듈(10)은 관심있는 피사체의 움직임을 트래킹(Tracking)하여 렌즈모듈(200)을 회전 이동시킬 수 있다.

일 예로, 카메라 모듈(10)에 구비된 렌즈모듈(200)은 광축(Z축)을 기준으로 회전될 수 있다.

또한, 렌즈모듈(200)은 광축(Z축)을 기준으로 회전되어 촬영 시 발생할 수 있는 흔들림을 보정할 수 있다.

렌즈모듈(200)이 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전되는 경우 렌즈모듈(200)의 회전각도의 범위는 ±10°이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 I-I' 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(10)은 렌즈모듈(200), 캐리어(300), 하우징(100) 및 케이스(160)를 포함한다.

렌즈모듈(200)은 캐리어(300)에 수용되고, 캐리어(300)는 하우징(100)에 수용된다.

하우징(100)과 케이스(160)는 고정체일 수 있다.

캐리어(300)는 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다. 캐리어(300)에는 렌즈모듈(200)이 수용되므로, 렌즈모듈(200)은 캐리어(300)와 함께 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다.

렌즈모듈(200)은 렌즈부(210) 및 베이스(230)를 포함한다. 렌즈부(210)는 렌즈배럴을 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 가령, 렌즈배럴과 홀더가 결합된 형태를 의미할 수 있다.

렌즈부(210)에는 피사체를 촬영하는 적어도 하나의 렌즈가 수용될 수 있다. 복수의 렌즈가 배치될 경우 복수의 렌즈는 광축(Z축)을 따라 렌즈부(210)의 내부에 장착된다.

렌즈부(210)는 베이스(230)에 수용된다. 일 예로, 베이스(230)는 상부와 하부가 개방된 형상이며, 베이스(230)의 내부 공간에 렌즈부(210)가 수용된다.

렌즈모듈(200)은 베이스(230)의 하부에 배치된 이미지센서모듈(250)을 더 포함할 수 있다.

이미지센서모듈(250)은 렌즈부(210)를 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다.

일 예로, 이미지센서모듈(250)은 이미지센서 및 이미지센서와 연결되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있고, 적외선 필터를 더 포함할 수 있다.

적외선 필터는 렌즈부(210)를 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단하는 역할을 한다.

이미지센서는 렌즈부(210)를 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환한다. 일 예로, 이미지센서는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.

이미지센서에 의해 변환된 전기 신호는 휴대용 전자기기(1)의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다.

이미지센서는 인쇄회로기판에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된다.

한편, 렌즈부(210)는 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있다. 일 예로, 렌즈부(210)는 베이스(230)에 대하여 광축(Z축) 방향으로 상대 이동될 수 있다.

즉, 렌즈부(210)는 베이스(230)에 대하여 광축(Z축) 방향으로 이동되어 초점을 조정할 수 있다.

렌즈부(210)를 광축(Z축) 방향으로 이동시키기 위하여 마그네트와 코일을 포함하는 액추에이터 또는 압전 액추에이터 등이 사용될 수 있다. 일 예로, 렌즈부(210)에는 마그네트가 구비될 수 있고, 베이스(230)에는 코일이 구비될 수 있다.

따라서, 액추에이터의 구동력에 의해 렌즈부(210)가 베이스(230)에 대해 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 렌즈모듈(200)은 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있으므로, 렌즈모듈(200)에 포함된 렌즈부(210)는 베이스(230)에 대해 광축(Z축) 방향으로 상대 이동되면서, 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다.

렌즈모듈(200)은 캐리어(300)와 결합된다. 캐리어(300)는 상부와 하부가 개방된 박스 형상일 수 있다. 렌즈모듈(200)은 접착제 등을 통해 캐리어(300)에 고정될 수 있다.

그리고, 캐리어(300)는 하우징(100)에 수용된다. 하우징(100)은 상부와 하부가 개방된 박스 형상일 수 있다.

캐리어(300)는 광축(Z축)을 회전축으로 하여 하우징(100)에 대해 상대 회전될 수 있다(Rolling). 렌즈모듈(200)은 캐리어(300)와 결합되므로, 캐리어(300)가 회전됨에 따라 렌즈모듈(200)도 캐리어(300)와 함께 광축(Z축)을 기준으로 회전될 수 있다.

한편, 렌즈모듈(200)에는 이미지센서의 신호를 외부로 전달할 수 있도록 제1 기판(800)이 연결된다. 회전 가능한 렌즈모듈(200)에 제1 기판(800)이 연결되므로, 제1 기판(800)의 적어도 일부는 플렉서블한 형태로 구성된다.

케이스(160)는 하우징(100)을 덮도록 하우징(100)과 결합된다. 또한, 하우징(100)의 하부에는 연결기판(900)이 결합될 수 있다. 연결기판(900)은 휴대용 전자기기(1)에 연결될 수 있다.

도 5는 캐리어의 사시도이고, 도 6은 캐리어의 저면 사시도이다.

또한, 도 7은 하우징과 제2 기판의 사시도이고, 도 8은 하우징의 평면도이다.

또한, 도 9는 케이스가 제거된 상태의 카메라 모듈의 평면도이고, 도 10 및 도 11은 렌즈모듈과 캐리어가 광축을 회전축으로 하여 회전되는 모습을 나타낸 도면이다.

또한, 도 12는 마그네트의 평면도이고, 도 13은 구동부의 개략적인 사시도이며, 도 14는 도 13의 II-II' 단면도이다.

도 5 내지 도 14를 참조하면, 캐리어(300)는 하우징(100)에 수용되며, 하우징(100)에 대하여 상대 회전 가능하게 구비된다. 예컨대, 캐리어(300)는 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다.

캐리어(300)에는 렌즈모듈(200)이 수용되므로, 렌즈모듈(200)은 캐리어(300)와 함께 회전된다.

캐리어(300)와 하우징(100) 사이에는 캐리어(300)의 회전을 지지하는 가이드부(600)가 구비된다.

가이드부(600)는 가이드홈부 및 볼 부재(B)를 포함한다. 가이드홈부는 캐리어(300)에 구비되는 제1 가이드홈(610) 및 하우징(100)에 구비되는 제2 가이드홈(630)을 포함하며, 볼 부재(B)는 복수의 볼을 포함한다. 본 실시예에서는 볼 부재(B)가 3개의 볼을 포함하는 것으로 설명하나, 볼의 개수에 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니며, 볼 부재(B)는 적어도 3개의 볼을 포함할 수 있다.

볼 부재(B)가 3개의 볼을 포함하는 경우, 각 볼은 하우징(100)의 3개의 모서리 영역에 배치될 수 있다.

볼 부재(B)는 제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630) 사이에 배치된다.

캐리어(300)에는 지지부재(310)가 구비된다. 일 예로, 지지부재(310)의 일 부분은 캐리어(300)의 내부에 배치되고, 지지부재(310)의 나머지 부분은 캐리어(300)의 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 지지부재(310)는 인서트 사출에 의해 캐리어(300)에 일체로 결합될 수 있다. 이 경우, 금형 내에 지지부재(310)를 고정한 상태로 금형에 수지재를 주입함으로써 지지부재(310)가 캐리어(300)에 일체화되도록 제조할 수 있다.

캐리어(300)는 플라스틱 재질이며, 지지부재(310)는 금속 재질일 수 있다. 지지부재(310)가 캐리어(300)에 구비되므로, 캐리어(300)의 강성을 개선할 수 있다.

캐리어(300)에는 볼 부재(B)를 수용하기 위한 제1 가이드홈(610)이 구비될 수 있다. 제1 가이드홈(610)은 하우징(100)과 마주보는 캐리어(300)의 면(예컨대, 캐리어(300)의 하부면)에 구비될 수 있다. 제1 가이드홈(610)은 볼 부재(B)에 포함되는 볼의 개수와 대응되는 개수의 가이드홈을 포함한다. 본 실시예에서는 제1 가이드홈(610)이 3개의 가이드홈을 포함한다.

하우징(100)에는 캐리어(300)가 안착되는 안착부(110)가 구비된다. 안착부(110)는 하우징(100)의 내측면에 구비될 수 있다. 예컨대, 안착부(110)는 하우징(100)의 내측면에서 광축(Z축)에 수직한 방향으로 돌출될 수 있다.

하우징(100)에는 볼 부재(B)를 수용하기 위한 제2 가이드홈(630)이 구비될 수 있다. 제2 가이드홈(630)은 캐리어(300)와 마주보는 하우징(100)의 면(예컨대, 하우징(100)의 안착부(310))에 구비될 수 있다. 제2 가이드홈(630)은 볼 부재(B)에 포함되는 볼의 개수와 대응되는 개수의 가이드홈을 포함한다. 본 실시예에서는 제2 가이드홈(630)이 3개의 가이드홈을 포함한다.

제1 가이드홈(610) 및 제2 가이드홈(630)은 광축(Z축) 방향으로 서로 마주보게 배치되며, 제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630) 사이에 볼 부재(B)가 배치된다.

제1 가이드홈(610) 및 제2 가이드홈(630) 중 적어도 하나는 볼 부재(B)의 이탈을 방지하는 배리어(631)를 구비할 수 있다. 예컨대, 제2 가이드홈(630)에 포함되는 각 가이드홈의 양 끝단에는 광축(Z축) 방향으로 돌출된 배리어(631)가 배치될 수 있다(도 7 참조).

제1 가이드홈(610)에 포함되는 복수의 가이드홈 중 일부의 가이드홈은 나머지 가이드홈과 다른 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 일부의 가이드홈은 단면이 '∧' 형상을 포함하고, 나머지 가이드홈은 단면이 '￢' 형상을 포함한다. 일부의 가이드홈은 복수의 가이드홈 중에서 서로 이웃하게 배치된 2개의 가이드홈을 의미할 수 있다(도 6 참조).

제2 가이드홈(630)에 포함되는 복수의 가이드홈은 서로 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 가이드홈(630)에 포함되는 복수의 가이드홈은 단면이 '∨' 형상을 포함한다.

다만, 제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630)의 형상은 서로 바뀔 수 있다. 또는, 제2 가이드홈(630)도 제1 가이드홈(610)과 대응되는 형상을 가질 수 있다.

제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630)은 라운드지게 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630)은 광축(Z축)을 향해 오목하게 곡률을 갖는 형상일 수 있다.

제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630)은 광축(Z축)을 중심으로 하는 원에 대응되도록 라운드진 형상일 수 있다. 예컨대, 제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630)은 광축(Z축)을 중심으로 하는 원의 호(Arc)에 배치될 수 있다.

볼 부재(B)는 제1 가이드홈(610)과 제2 가이드홈(630) 사이에서 구름운동함으로써 캐리어(300)의 회전을 지지한다.

따라서, 캐리어(300)는 가이드부(600)에 의해 지지된 상태로 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다.

구동부(400)는 캐리어(300)에 구동력을 제공한다. 구동부(400)는 캐리어(300)와 하우징(100) 사이에 배치된다. 구동부(400)는 마그네트(410), 코일(430) 및 제2 기판(700)을 포함한다.

마그네트(410)는 캐리어(300)에 구비된다. 일 예로, 마그네트(410)는 캐리어(300)에 구비된 지지부재(310)에 장착될 수 있다. 지지부재(310)는 금속 재질이므로, 마그네트(410)는 자기력에 의해 지지부재(310)와 밀착될 수 있다. 또한, 지지부재(310)는 마그네트(410)의 자기력이 집속되도록 할 수 있다. 이에 따라, 누설 자속이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 마그네트(410)는 하나 이상의 마그네트를 포함할 수 있다. 도 3에서는 마그네트(410)가 두 개의 마그네트를 포함하는 실시예가 도시되어 있다.

코일(430)은 마그네트(410)와 마주보도록 배치된다. 예컨대, 마그네트(410)와 코일(430)은 광축(Z축) 방향으로 마주볼 수 있다. 코일(430)은 하나 이상의 코일을 포함할 수 있다. 도 3에서는 코일(430)이 두 개의 코일을 포함하는 실시예가 도시되어 있다.

구동부(400)는 제2 기판(700)에 고정된 프레임(450)을 더 포함할 수 있다.

코일(430)은 프레임(450)의 외부면에 권선된 형상일 수 있다.

프레임(450)의 내부에는 요크부재(470)가 구비된다. 일 예로, 요크부재(470)의 일 부분은 프레임(450)의 내부에 배치되고, 요크부재(470)의 나머지 부분은 프레임(450)의 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 요크부재(470)는 인서트 사출에 의해 프레임(450)에 일체로 결합될 수 있다. 이 경우, 금형 내에 요크부재(470)를 고정한 상태로 금형에 수지재를 주입함으로써 요크부재(470)가 프레임(450)에 일체화되도록 제조할 수 있다.

프레임(450)은 플라스틱 재질이며, 요크부재(470)는 자성체일 수 있다. 프레임(450)의 내부에 배치된 요크부재(470)는 마그네트(410)와 광축(Z축) 방향으로 마주볼 수 있다.

따라서, 마그네트(410)와 요크부재(470) 사이에는 광축(Z축) 방향으로 자기력이 작용하므로, 마그네트(410)는 요크부재(470)를 향해 당겨질 수 있다. 따라서, 캐리어(300)와 하우징(100)이 볼 부재(B)와 접촉 상태를 유지할 수 있다.

프레임(450)의 외부로 노출된 요크부재(470)는 제2 기판(700)에 결합되고, 제2 기판(700)은 하우징(100)에 결합된다.

제2 기판(700)은 하우징(100)의 외측면 중 적어도 3개의 외측면을 감싸도록 하우징(100)에 결합될 수 있다. 제2 기판(700)은 이미지센서모듈(250)과 연결된 제1 기판(800)에 연결될 수 있다. 이를 위해, 제2 기판(700)과 제1 기판(800) 사이에는 커넥터가 구비될 수 있다.

제1 기판(800)은 일 부분이 하우징(100)의 내측 공간으로부터 하우징(100)의 외측 공간으로 연장되고, 제2 기판(700)은 하우징(100)의 외측면 중 적어도 세 개의 외측면을 감싸도록 배치되며, 제1 기판(800)과 제2 기판(700)은 하우징(100)의 적어도 세 개의 외측면 중 어느 하나의 외측면에서 서로 연결될 수 있다.

한편, 마그네트(410)와 코일(430)은 볼 부재(B)에 포함되는 복수의 볼 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 마그네트(410)와 코일(430)이 각각 2개씩 구비되고, 볼 부재(B)가 3개의 볼을 포함하는 경우, 마그네트(410)와 코일(430)의 한 쌍은 서로 이웃한 2개의 볼 사이에 배치되고, 마그네트(410)와 코일(430)의 나머지 한 쌍도 서로 이웃한 2개의 볼 사이에 배치된다.

마그네트(410)와 코일(430)은 서로 마주보는 방향에 수직한 방향으로 구동력을 발생시킨다. 예컨대, 마그네트(410)와 코일(430)은 광축(Z축)에 수직한 방향으로 구동력을 발생시킨다

따라서, 마그네트(410)와 코일(430)의 구동력에 의해, 캐리어(300)는 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다.

마그네트(410)와 코일(430)이 광축(Z축) 방향으로 마주보므로, 캐리어(300)가 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전되더라도, 마그네트(410)와 코일(430) 간의 광축(Z축) 방향으로의 상대적인 거리는 변하지 않는다. 따라서, 광축(Z축)을 기준으로 하는 회전 운동을 정밀하게 제어할 수 있다.

캐리어(300)에는 렌즈모듈(200)이 수용되어 있으므로, 캐리어(300)가 회전됨에 따라 렌즈모듈(200)도 캐리어(300)와 함께 회전될 수 있다.

한편, 렌즈모듈(200)에는 이미지센서모듈(250)이 구비되는데, 이미지센서모듈(250)도 렌즈모듈(200)과 함께 회전된다.

이미지센서모듈(250)은 제1 기판(800)과 연결되며, 제1 기판(800)은 이미지센서모듈(250)의 회전을 지지할 수 있도록 플렉서블한 형태로 구성된다.

캐리어(300)가 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 때, 마그네트(410)는 캐리어(300)와 함께 회전되는 이동부재이고, 코일(430)은 고정부재이다.

한편, 마그네트(410)는 라운드진 형상을 포함한다. 일 예로, 마그네트(410)는 원호 형상을 포함한다.

마그네트(410)의 내측면(회전 중심점을 향한 면 또는 광축(Z축)을 향하는 면)과 외측면(내측면의 반대측 면)은 라운드진 형상일 수 있다.

마그네트(410)의 내측면에 접하는 내접원(C1)과 마그네트(410)의 외측면에 접하는 외접원(C2)은 동심원일 수 있다.

마그네트(410)가 두 개의 마그네트를 포함하는 경우, 두 개의 마그네트의 각 내측면에 접하는 내접원(C1)과 두 개의 마그네트의 각 외측면에 접하는 외접원(C2)은 동심원일 수 있다(도 12 참조).

캐리어(300)의 위치를 검출하기 위하여 위치 측정부가 제공될 수 있다. 위치 측정부는 센싱 마그네트(510) 및 위치 센서(530)를 포함한다.

센싱 마그네트(510)는 캐리어(300)의 외측면에 구비될 수 있고, 위치 센서(530)는 센싱 마그네트(510)와 마주보도록 제2 기판(700)에 구비될 수 있다. 위치 센서(530)는 캐리어(300)가 광축(Z축)을 회전축으로 하여 회전될 경우 캐리어(300)의 위치를 감지할 수 있다.

위치 센서(530)는 홀 센서일 수 있다.

하우징(100)에는 외측면 일부가 함몰된 통과부(130)가 구비되고, 통과부(130)가 구비된 부분에는 하우징(100)의 외측면과 내측면을 관통하는 관통홀(140)이 구비된다. 통과부(130)는 하우징(100)의 일측 모서리 영역에 구비될 수 있다(도 7 참조).

따라서, 관통홀(140)을 통해 센싱 마그네트(510)와 위치 센서(530) 사이의 간격을 줄일 수 있으므로, 더욱 정밀한 위치 측정이 가능하다.

한편, 카메라 모듈(10)은 캐리어(300)의 회전범위를 제한할 수 있는 스토퍼부를 구비할 수 있다. 스토퍼부는 캐리어(300)의 외측면에 구비된 돌기(320) 및 하우징(100)의 내측면에 구비된 홈(120)을 포함할 수 있다(도 9 참조). 다만, 돌기(320)와 홈(120)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.

캐리어(300)의 돌기(320)는 하우징(100)의 홈(120) 내에 위치할 수 있다. 따라서, 하우징(100)의 홈(120)의 벽면에 의해 캐리어(300)의 회전 범위가 제한될 수 있다. 캐리어(300)의 돌기(320)와 하우징(100)의 홈(120)의 벽면 중 적어도 하나에는 탄성 재질의 완충부가 구비될 수 있다. 따라서, 캐리어(300)와 하우징(100)이 충돌될 경우 충격 및 소음을 완충할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈모듈과 캐리어의 분해 사시도이고, 도 16은 렌즈모듈과 캐리어가 결합된 모습을 도시한 도면이다.

또한, 도 17 및 도 18은 렌즈모듈 및 캐리어의 회전 시에 렌즈모듈에 연결된 제1 기판이 움직이는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 15 내지 도 18을 참조하면, 렌즈모듈(200)에는 제1 기판(800)이 연결된다. 제1 기판(800)은 일측이 렌즈모듈(200, 이미지센서모듈(250))에 연결되고, 타측이 제2 기판(700)에 연결된다.

한편, 제1 기판(800)의 타측은 하우징(100)에 결합될 수 있다. 제1 기판(800)에서, 렌즈모듈(200)에 연결되는 부분은 렌즈모듈(200)과 함께 회전되는 가동부재이고, 하우징(100)에 연결되는 부분은 고정부재이다.

제2 기판(700)과 제1 기판(800)은 하우징(100)의 하부에 구비된 연결기판(900)과 전기적으로 연결된다.

제1 기판(800)은 렌즈모듈(200)의 회전을 지지할 수 있도록 적어도 일부가 플렉서블한 형태로 구성된다. 예컨대, 제1 기판(800)은 연성회로기판일 수 있으며, 굴곡진 형상을 갖는다. 일 예로, 제1 기판(800)은 구부러진 형상일 수 있다.

제1 기판(800)은 도체가 패터닝된 플렉서블한 필름 형태 또는 복수의 케이블이 연장된 형태일 수 있다. 따라서, 렌즈모듈(200) 및 캐리어(300)가 회전되는 경우 제1 기판(800)이 휘어질 수 있다.

제1 기판(800)은 캐리어(300)의 내측 공간으로부터 하우징(100)과 캐리어(300) 사이의 공간으로 연장되게 배치되고, 하우징(100)과 캐리어(300) 사이의 공간으로부터 하우징(100)의 외측 공간으로 연장되게 배치된다.

제1 기판(800)은 제1 연결부(810), 제1 연장부(820), 제2 연장부(830), 제3 연장부(840), 제4 연장부(850) 및 제2 연결부(860)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 기판(800)은 적어도 3번 구부러진 형상을 가질 수 있다.

제1 연결부(810)는 렌즈모듈(200)에 연결된다. 일 예로, 제1 연결부(810)는 렌즈모듈(200)의 이미지센서모듈(250)에 연결될 수 있다. 따라서, 제1 연결부(810)는 캐리어(300)의 내측 공간에 배치될 수 있다.

제2 연결부(860)는 하우징(100)의 외측면에 결합된다. 따라서, 제2 연결부(860)는 하우징(100)의 외측 공간에 배치될 수 있다, 제2 연결부(860)에는 제2 기판(700)이 연결될 수 있다.

제1 연장부(820)는 제1 연결부(810)로부터 연장된다. 일 예로, 제1 연장부(820)는 캐리어(300)의 내측 공간으로부터 캐리어(300)의 외측 공간으로 연장된다.

캐리어(300)의 일 측면에는 제1 통과홈(330)이 구비된다. 제1 통과홈(330)은 캐리어(300)의 내측면과 외측면을 관통하도록 구성되고, 캐리어(300)의 하부로 개방된 형상일 수 있다. 제1 통과홈(330)은 캐리어(300)의 일 측면에서 한쪽으로 치우치게 배치된다. 일 예로, 제1 통과홈(330)은 캐리어(300)의 일 측면에서 제2 연장부(830)가 연장되는 방향의 반대 방향으로 치우치게 배치될 수 있다.

제1 연장부(820)는 제1 통과홈(330)을 통과하여 캐리어(300)의 내측 공간으로부터 캐리어(300)의 외측 공간으로 연장된다. 제1 연장부(820)는 제1 연결부(810)로부터 굴곡되어 연장될 수 있다.

제2 연장부(830)는 제1 연장부(820)로부터 굴곡되어 연장된다. 일 예로, 제2 연장부(830)는 제1 연장부(820)로부터 굴곡되어 캐리어(300)의 일 외측면을 따라 연장될 수 있다. 제2 연장부(830)의 길이는, 제1 통과홈(330)에서 제2 연장부(830)가 연장되는 방향으로 캐리어(300)의 일 측면의 끝단까지의 길이보다 길다.

제3 연장부(840)는 제2 연장부(830)로부터 굴곡되어 연장된다. 일 예로, 제3 연장부(840)는 제2 연장부(830)로부터 굴곡되어 캐리어(300)의 타 외측면을 따라 연장될 수 있다.

제4 연장부(850)는 제3 연장부(840)로부터 연장된다. 일 예로, 제4 연장부(850)는 하우징(100)의 내측 공간으로부터 하우징(100)의 외측 공간으로 연장된다.

하우징(100)의 일 측면에는 제2 통과홈(150)이 구비된다(도 7 참조). 제2 통과홈(150)은 하우징(100)의 내측면과 외측면을 관통하도록 구성되고, 하우징(100)의 하부로 개방된 형상일 수 있다. 제2 통과홈(150)은 하우징(100)의 일 측면에서 한쪽으로 치우치게 배치된다. 일 예로, 제2 통과홈(150)은 하우징(100)의 일 측면에서 제3 연장부(840)가 연장되는 방향으로 치우치게 배치될 수 있다.

한편, 제3 연장부(840)의 길이는, 캐리어(300)의 타 측면의 끝단에서 제3 연장부(840)가 연장되는 방향으로 하우징(100)의 제2 통과홈(150)에 대응되는 캐리어(300)의 타 측면까지의 길이보다 길다.

제4 연장부(850)는 제2 통과홈(150)을 통과하여 하우징(100)의 내측 공간으로부터 하우징(100)의 외측 공간으로 연장된다. 제4 연장부(850)는 제3 연장부(840)로부터 굴곡되어 연장될 수 있다.

제2 연결부(860)는 제4 연장부(850)로부터 굴곡되어 하우징(100)의 외측면을 따라 연장된다. 제2 연결부(860)에는 제2 기판(700)이 연결될 수 있다.

이와 같이, 제1 기판(800)이 플렉서블한 형태로 구성되므로, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 렌즈모듈(200) 및 캐리어(300)의 회전 시에 제1 기판(800)이 휘어질 수 있고, 이에 따라 이미지신호를 안정적으로 휴대용 전자기기(1)에 전달할 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.

100: 하우징
200: 렌즈모듈
300: 캐리어
400: 구동부
700: 제2 기판
800: 제1 기판

Claims

렌즈모듈;
상기 렌즈모듈과 결합되는 캐리어;
상기 캐리어를 수용하며, 상기 캐리어가 광축을 회전축으로 하여 회전 가능하도록 상기 캐리어를 지지하는 하우징; 및
상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 배치된 가이드부;를 포함하고,
상기 가이드부는 상기 캐리어와 상기 하우징 사이에서 구름운동하는 볼 부재를 포함하며,
상기 렌즈모듈에는 제1 기판이 연결되고, 상기 제1 기판의 적어도 일부는 상기 캐리어가 회전함에 따라 휘어질 수 있도록 구성된 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 캐리어에 배치된 제1 가이드홈 및 상기 하우징에 배치된 제2 가이드홈을 더 포함하고, 상기 볼 부재는 상기 제1 가이드홈과 상기 제2 가이드홈 사이에 배치되며,
상기 제1 가이드홈과 상기 제2 가이드홈 중 적어도 하나는,
상기 광축을 회전축으로 한 상기 캐리어의 회전 방향을 따라 길이를 가지며 라운드진 형상을 갖는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 가이드부는 복수개로 제공되며, 상기 복수의 가이드부는 상기 광축을 중심으로 한 원의 호(Arc)에 배치되는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1 가이드홈 및 상기 제2 가이드홈 중 적어도 하나는, 양 끝단에서 돌출된 배리어를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 캐리어와 상기 하우징 중 어느 하나에는 돌기가 구비되고, 나머지 하나에는 상기 돌기가 배치되는 홈이 구비되며, 상기 돌기 및 상기 홈에 의해 상기 캐리어의 회전 범위가 제한되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 캐리어에 구동력을 제공하는 구동부;를 더 포함하며,
상기 구동부는 상기 캐리어에 배치된 마그네트, 상기 마그네트와 광축 방향으로 마주보는 코일 및 상기 코일이 배치되며 상기 하우징에 고정된 제2 기판을 포함하는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 마그네트는 상기 광축을 향하는 내측면과 상기 내측면의 반대측 면인 외측면이 라운드진 형상을 갖는 카메라 모듈.
제7항에 있어서,
상기 내측면에 접하는 내접원과, 상기 외측면에 접하는 외접원은 동심원인 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 구동부는 상기 제2 기판에 고정된 프레임을 더 포함하며,
상기 코일은 상기 프레임에 권선되는 카메라 모듈.
제9항에 있어서,
상기 프레임에는 자성체 재질의 요크부재가 구비되고,
상기 요크부재는 일 부분이 상기 프레임의 내부에 배치되고, 상기 요크부재의 나머지 부분은 상기 프레임의 외부로 노출되게 배치되며,
상기 마그네트와 상기 요크부재는 상기 광축 방향으로 마주보는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 캐리어에는 센싱 마그네트가 배치되고, 상기 하우징에는 상기 센싱 마그네트와 마주보는 위치 센서가 배치되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 기판은 일 부분이 상기 하우징의 내측 공간으로부터 상기 하우징의 외측 공간으로 연장되고,
상기 제2 기판은 상기 하우징의 외측면 중 적어도 세 개의 외측면을 감싸도록 배치되며,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 상기 적어도 세 개의 외측면 중 어느 하나의 외측면에서 서로 연결되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 캐리어에는 금속 재질의 지지부재가 구비되고,
상기 지지부재는 일 부분이 상기 캐리어의 내부에 배치되고, 상기 지지부재의 나머지 부분은 상기 캐리어의 외부로 노출되게 배치되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈모듈은 렌즈부, 상기 렌즈부를 수용하는 베이스 및 상기 베이스에 결합된 이미지센서모듈을 포함하며,
상기 제1 기판의 일측은 상기 이미지센서모듈에 연결되고, 상기 제1 기판의 타측은 상기 하우징에 결합되는 카메라 모듈.
제14항에 있어서,
상기 제1 기판은,
상기 캐리어의 내측 공간으로부터 상기 하우징과 상기 캐리어 사이의 공간으로 연장되게 배치되고,
상기 하우징과 상기 캐리어 사이의 공간으로부터 상기 하우징의 외측 공간으로 연장되게 배치된 카메라 모듈.
제15항에 있어서,
상기 캐리어에는 제1 통과홈이 배치되고, 상기 제1 기판은 상기 제1 통과홈을 통해 상기 캐리어의 내측 공간으로부터 상기 하우징과 상기 캐리어 사이의 공간으로 연장되며,
상기 하우징에는 제2 통과홈이 배치되고, 상기 제1 기판은 상기 제2 통과홈을 통해 상기 하우징과 상기 캐리어 사이의 공간으로부터 상기 하우징의 외측 공간으로 연장되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 하부에는 연결기판이 배치되고,
상기 제1 기판은 상기 연결기판에 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.