KR20220099424A

KR20220099424A - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20220099424A
Application number: KR1020210001636A
Authority: KR
Inventors: 문지욱; 이승학; 이희세
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2022-07-13

Abstract

발명의 실시예에 개시된 카메라 모듈은, 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈; 이미지 센서 및 상기 이미지 센서가 부착된 메인 기판을 갖는 이미지 센서모듈; 상기 렌즈 모듈 및 상기 이미지 센서모듈의 양 측면으로 연장되는 보호 커버; 및 상기 렌즈 모듈의 일측에 배치된 상기 보호 커버의 제1단부에 배치되며 자세센서를 갖는 자세제어용 센서부를 포함하며, 상기 메인기판은 상기 이미지 센서가 배치된 센서 기판부; 상기 자세제어용 센서부가 고정되며 상기 자세센서가 연결된 서브 기판부; 및 상기 센서 기판부와 상기 서브 기판부 사이에 벤딩되며 서로 연결해 주는 제1연성 기판을 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

발명의 실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.

휴대용 장치의 사용자는 고해상도를 가지며 크기가 작고 다양한 촬영 기능을 갖는 광학 기기를 원하고 있다. 예를 들어, 다양한 촬영 기능이란, 광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토 포커싱(AF: Auto-Focusing) 기능 또는 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(OIS: Optical Image Stabilizer) 기능 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

기존의 경우, 전술한 다양한 촬영 기능을 구현하기 위해, 여러 개의 렌즈를 조합하고, 조합된 렌즈를 직접 움직이는 방법을 이용하였다. 그러나, 이와 같이 렌즈의 수를 증가시킬 경우 광학 기기의 크기가 커질 수 있다.

렌즈 모듈에 있어서, 렌즈들은 순차적으로 렌즈 홀더 내에 고정되며, 즉, 렌즈들이 렌즈 홀더 내에 장착되면, 위치에 대한 조정은 거의 불가능하게 되며, 이로 인해 장착 공정의 정밀도에 대한 요구가 아주 높아질 뿐만 아니라, 제품의 수율이 상대적으로 저하된다. 이와 같이, 렌즈 모듈은 다중 렌즈들의 요구를 만족할 수 없으며, 렌즈의 발전은 이러한 구조적 한계를 극복하여야 한다. 또한 설계 및 생산 과정에 있어서, 이론적인 광학 설계는 실제의 대량 생산에 투입될 수 있을 뿐만 아니라 양호한 제품 수율을 구비하기 위한 모듈이 연구되고 있다.

일반적으로 카메라 모듈은 복수의 렌즈, 복수의 렌즈가 수용되는 렌즈 배럴, 복수의 렌즈를 통과한 광 신호를 전기 신호로 변환하는 이미지 센서, 이미지 센서가 실장되는 회로기판 및 렌즈 배럴을 회로기판에 고정하는 하우징을 포함하여 제작될 수 있다. 복수의 렌즈 상호간에 광축 정렬은 렌즈를 렌즈 배럴에 끼워 맞춤 또는 접착함으로써 이루어질 수 있다.

그리고, 손떨림 보정을 위하여 렌즈를 포함하는 배럴, 홀더 등을 직접 움직이는 경우에는 렌즈 자체의 무게와, 렌즈 등이 부착되어 있는 다른 부재들의 무게를 모두 고려하여야 하므로, 이들의 이동을 위해서는 일정 수준 이상의 구동력이 필요하게 되어, 전력 소모가 심해지는 문제가 있다.

발명의 실시예는 자세제어용 센서를 갖는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

발명의 실시예는 렌즈 모듈의 일 측면에 자세제어용 센서가 배치된 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

발명의 실시예는 렌즈 모듈의 일 측면과 지지 기판부 사이에 자세제어용 센서가 배치된 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

발명의 실시예는 자세제어용 센서에 의해 휴대용 전자기기의 자세에 따른 편차를 줄여줄 수 있는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은, 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈; 이미지 센서 및 상기 이미지 센서가 부착된 메인 기판을 갖는 이미지 센서모듈; 상기 렌즈 모듈 및 상기 이미지 센서모듈의 양 측면으로 연장되는 보호 커버; 및 상기 렌즈 모듈의 일측에 배치된 상기 보호 커버의 제1단부에 배치되며 자세센서를 갖는 자세제어용 센서부를 포함하며, 상기 메인기판은 상기 이미지 센서가 배치된 센서 기판부; 상기 자세제어용 센서부가 고정되며 상기 자세센서가 연결된 서브 기판부; 및 상기 센서 기판부와 상기 서브 기판부 사이에 벤딩되며 서로 연결해 주는 제1연성 기판을 포함할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 메인 기판은 커넥터가 배치된 커넥터 기판부; 및 상기 커넥터 기판부와 상기 서브 기판부 사이에 벤딩되어 연결되는 제2연성 기판을 포함할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 서브 기판부는 상기 센서 기판부로부터 직교되는 방향에 배치되며, 상기 커넥터 기판부는 상기 서브 기판부로부터 직교되게 배치될 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 입사된 광을 복수의 렌즈를 향해 반사하는 반사부재를 갖는 반사모듈을 포함하며, 상기 보호 커버는 상기 반사모듈의 외측에 배치된 백커버부, 상기 백커버부로부터 상기 반사모듈의 양측으로 연장된 측면부를 포함할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 자세제어용 센서부는 금속 재질로 형성되며, 상기 자세제어용 센서부는 상기 제1단부에 밀착되고 상기 서브 기판부로 절걱되는 지지 프레임을 포함하며, 상기 지지 프레임은 상기 보호 커버의 제1단부로부터 돌출된 복수의 걸림 돌기 각각에 결합되는 걸림 홈을 포함할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 지지 프레임은 상기 보호 커버의 제1단부에 접착제로 접착될 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 서브 기판부의 코너에 제1연성 기판과 상기 제2연성 기판의 연결 부분이 오목하게 커팅된 커팅부를 포함할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1연성 기판과 상기 제2연성 기판의 두께는 상기 서브기판부 및 상기 커넥터 기판부의 두께보다 얇을 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 자세센서는 자이로 센서를 포함하며, 상기 자세제어용 센서부는 상기 렌즈 모듈과 함께 연동될 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 자세제어용 센서부는 상기 렌즈 모듈의 내의 마그네트와 대향될 수 있다.

발명의 실시 예는 렌즈 모듈의 일 측면과 지지 기판부 사이에 자세제어용 센서가 배치됨으로써, 휴대용 전자기기의 자세에 따른 편차를 줄여줄 수 있다.

발명의 실시 예는 자세제어용 센서를 렌즈 모듈의 일측에 일체로 고정됨 줌으로써, 렌즈 모듈과 함께 자세 제어할 수 있다.

발명의 실시 예는 카메라 모듈의 렌즈 모듈의 외측에 일체로 자세제어용 센서가 고정됨으로써, 중력 및 자세 차이에 따른 성능 차이를 줄여줄 수 있다.

발명의 실시 예는 카메라 모듈 내에 자세제어용 센서가 배치됨으로써, 커넥터의 위치 정확도가 높아질 수 있고, 별도의 자세제어용 센서를 부착하기 위한 공간을 제거할 수 있다.

발명의 실시 예는 카메라 모듈의 일 측에 자세제어용 센서를 부착함으로써, 상기 센서가 부착되는 PCB에 접착 강도를 높여 부착할 수 있고, PCB에서의 크랙을 줄여줄 수 있다.

따라서, 발명의 실시 예에 의하면, 카메라 모듈 및 이를 갖는 휴대 단말기의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

도 1은 발명의 실시예에 따른 카메라모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 카메라모듈의 측 단면도이다.
도 3는 도 1의 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에서 카메라 모듈의 반사모듈의 분해 사시도의 예이다.
도 5는 도 1의 카메라 모듈에서 자세제어용 센서부의 결합 상태를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5의 자세제어용 센서부, 지지 기판부, 제1,2연성 기판부의 결합 상태를 나타낸 저면 사시도이다.
도 7은 도 5의 렌즈 모듈의 일 측면에서 자세제어용 센서부의 결합 전 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에서 렌즈 모듈의 일 측면에 자세제어용 센서부를 결합한 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 5에서 자세제어용 센서부 및 지지기판부의 측 단면을 나타낸 예이다.
도 10은 도 1의 카메라 모듈을 갖는 휴대용 전자기기의 예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 확정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

소형화되는 휴대 단말기 또는 차량과 같은 이동체에 복수의 렌즈를 포함하는 카메라 장치를 탑재하고, 복수의 렌즈 사이의 간격을 조절하여 초점 거리를 변경하는 방법을 통해 광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토포커싱(Auto-Focusing, AF) 기능, 또는/및 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능을 구현하고 있다.

또한, 이하에서 설명되는 여러 개의 실시예는 서로 조합될 수 없다고 특별히 언급되지 않는 한, 서로 조합할 수 있다. 또한, 여러 개의 실시예 중 어느 하나의 실시예에 대한 설명에서 누락된 부분은 특별히 언급되지 않는 한, 다른 실시예에 대한 설명이 적용될 수 있다.

<실시 예>

도 1은 발명의 실시예에 따른 카메라모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 카메라모듈의 측 단면도이며, 도 3는 도 1의 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1에서 카메라 모듈의 반사모듈의 분해 사시도의 예이며, 도 5는 도 1의 카메라 모듈에서 자세제어용 센서부의 결합 상태를 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 자세제어용 센서부, 지지 기판부, 제1,2연성 기판부의 결합 상태를 나타낸 저면 사시도이며, 도 7은 도 5의 렌즈 모듈의 일 측면에서 자세제어용 센서부의 결합 전 상태를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에서 렌즈 모듈의 일 측면에 자세제어용 센서부를 결합한 상태를 나타낸 도면이며, 도 9는 도 5에서 자세제어용 센서부 및 지지기판부의 측 단면을 나타낸 예이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은 반사모듈(100), 렌즈 모듈(200) 및 이미지 센서모듈(300)을 포함할 수 있다. 상기 반사모듈(100)의 광축을 따라 렌즈 모듈(200)과 이미지 센서모듈(300)이 정렬될 수 있다.

상기 카메라 모듈(400)은 복수의 렌즈(212)들이 휴대용 전자기기 내에서 휴대용 전자기기의 두께 방향에 수직하게 배치되므로, AF, Zoom, OIS 기능을 구비하면서도, 카메라 모듈(400)이 장착되는 휴대용 단말기를 소형화할 수 있다.

상기 반사모듈(100)은 카메라 모듈(400)에 배치될 수 있다. 상기 반사모듈(100)은 광축(Lz)에 직교하는 제2축(Ly) 방향으로 입사되는 광을 렌즈 모듈(200)의 렌즈(212)들의 광축(Lz) 방향으로 반사하게 된다. 상기 렌즈(212)들을 따라 굴절된 광은 이미지 센서모듈(300)의 이미지 센서(350)에 초점이 맺히게 되고 전기적인 신호로 변환될 수 있다.

카메라 모듈(400)은 반사모듈(100)과 이미지 센서(350) 사이에 복수의 렌즈(212)들이 배치된 내부 렌즈홀더(210)가 배치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 반사모듈(100) 상부 또는 휴대 단말기의 외부에 노출되도록 적어도 하나의 렌즈를 갖는 외부 렌즈홀더를 포함할 수 있다. 상기 반사모듈(100)은 손떨림 보정(OIS) 기능을 포함할 수 있다.

상기 반사모듈(100)은 반사부재(110) 및 상기 반사부재(110) 상부에 개구부(171)를 갖는 커버(101)에 의해 보호될 수 있다. 상기 반사부재(110)는 제1하우징(103)의 홀더(120) 내에 결합되며 프리즘 또는 미러를 포함할 수 있다.

상기 복수의 렌즈(212)들은 하나의 렌즈 홀더(210)에 배치되거나 적어도 2개의 렌즈 홀더에 분리될 수 있다. 또한 렌즈 모듈(200)은 렌즈홀더(210)의 둘레에 AF 기능 또는/및 OIS기능의 액츄에이터를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(200)의 렌즈(212)들의 광축(Lz)을 휴대용 전자기기의 두께와 직교되는 방향으로 배열해 줌으로써, 휴대용 전자기기의 두께를 증가시키지 않고, 고해상도의 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

도 2와 같이, 상기 렌즈 모듈(200) 내에는 렌즈홀더(210) 내에 복수의 렌즈(212)들이 제2광축(Lz)을 따라 정렬될 수 있으며, 상기 렌즈홀더(220)는 제2하우징(220)에 의해 보호될 수 있다.

상기 이미지 센서모듈(300)에는 메인 기판(310)의 센서 기판부(311) 상에 이미지 센서(350)가 부착될 수 있다. 상기 렌즈(212)와 이미지 센서(350) 사이에는 필터(360)가 배치될 수 있다.

상기 필터(360)는 적외선 필터, 커버 글래스 등의 광학적 필터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 필터(360)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시키고, 이와 다른 파장 대역의 광을 필터링할 수 있다. 상기 필터(360)가 적외선 필터를 포함할 경우 외부 광으로부터 방출되는 복사열이 상기 이미지 센서에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 필터(360)는 가시광선을 투과할 수 있고 적외선을 반사시킬 수 있다.

상기 이미지 센서(350)는 필터(360) 또는/및 마지막 렌즈을 통과한 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(360)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등을 포함할 수 있다.

도 2 및 도 와 같이, 상기 반사모듈(100)은 제1하우징(103), 상기 제1하우징(103) 내부에 결합되는 홀더(120), 상기 홀더(120) 내부에 결합되는 반사부재(110), 개구부를 갖고 상기 제1하우징(103)의 상부 및 측부를 덮는 커버(101), 상기 제1하우징(103)과 상기 홀더(120)의 양측부 또는/및 하부에 배치되는 구동부(M10,M20,M30), 상기 제1하우징(103)의 양측부 및 하부에 배치되어 구동부(M10,M20,M30)들과 전기적으로 연결되는 연결 기판(102), 상기 홀더(120) 후방에 결합되는 홀더 가이드부(193), 및 상기 홀더 가이드부(193)의 후방에 결합되는 백 커버(191)를 포함할 수 있다.

상기 제1하우징(103)은 광축(Lz) 방향의 전방에 개방된 개구부(173)를 갖고 그 내부(174)에 홀더(120)가 결합될 수 있다. 상기 제1하우징(103)의 양 측면에는 제1,2구동부(M10,M20)의 일부 요소가 결합되는 구멍이 형성될 수 있다. 상기 제1하우징(103)의 양 측면에는 연결 기판(102)의 결합홀(12)과 결합되는 결합돌기(11)가 형성될 수 있다.

상기 홀더(120)는 전방 및 상부가 개방된 개방 영역(175)가 형성되며, 경사진 바닥면(121)을 포함할 수 있다. 상기 경사진 바닥면(121)은 40도 내지 50도의 범위 예컨대, 45도의 각도로 경사질 수 있다. 상기 반사부재(110)는 상기 경사진 바닥면(121) 상으로 삽입되고 결합될 수 있다.

상기 반사부재(110)가 프리즘 형상인 경우, 외부에 노출되거나 물체에 대향되는 입사면(S1), 광축 방향으로 노출되는 출사면(S2), 및 상기 홀더(120)의 바닥면(121) 상에 반사면(S3)을 포함하며, 상기 입사면(S1)으로 입사된 광은 반사면(S3)으로 반사되고 출사면(S2)을 통해 광축 방향으로 렌즈 모듈(200)을 향해 진행하게 된다. 상기 출사면(S2)과 상기 입사면(S1)으로 연장된 가상의 직선은 상기 반사면(S3)으로 연장된 가상의 직선과 40도 내지 50도의 범위 예컨대, 45도의 각도를 가질 수 있다.

상기 홀더 가이드부(193)는 다각 플레이트 형상을 갖고 백 커버(191)와 홀더(120) 사이에 결합될 수 있다. 상기 홀더 가이드부(193)는 제1돌기(91)로 홀더(120)의 홈(미도시)에 형합되고, 제2돌기(92)로 백 커버(191)의 홈(92A)에 형합될 수 있다.

상기 홀더(120)의 후방에는 홀더 가이드부(193)가 배치되며, 상기 홀더 가이드부(193)의 제1돌기(91)들이 홀더(120)의 후방 홈에 결합되어, 상기 홀더(120)의 제1축(X) 방향을 기준으로 제2축(Y) 방향으로의 회전을 가이드하게 된다. 상기 홀더 가이드부(193)의 후방에는 제2돌기(92)들이 백 커버(191)와 홈/돌기 형태로 결합되며, 상기 제2돌기(92)들은 홀더 가이드부(193)와 홀더(120)에 대해 제2축(Y)에 대해 제1축(X) 방향의 회전을 가이드하게 된다.

예를 들면, 상기 제1돌기(91)는 홀더 가이드부(193)의 전면(내측면) 중심에서 수평한 좌/우 방향(X축)으로 이격되며, 제2돌기(92)는 홀더 가이드부(193)의 후면(외측면) 중심에서 수직한 상/하 방향(Y축)으로 이격될 수 있다. 이에 따라 제1돌기(91)와 제2돌기(92)는 상/하/좌/우 방향으로 유동하는 홀더(120)를 가이드할 수 있다.

백 커버(191)는 내측 면 즉, 상기 홀더 가이드부(193)와 대향되는 면에는 다수의 홈(92A)이 배치되고, 상기 홈(92A)은 중심 라인을 기준으로 수직 방향(Y축) 상/하부에 각각 배치될 수 있다. 상기 홈들과 제1,2돌기(91,92)들의 형상은 반구형 형상일 수 있다.

커버(191)는 내부에 상기 반사부재(110)의 입사면(S1)과 대면하는 영역에 개구부(171)를 갖고, 제1하우징(103)의 양측으로 절곡되는 측면부를 구비할 수 있다. 상기 커버(101)는 금속 재질이거나 플라스틱 재질일 수 있다.

상기 연결 기판(102)은 상기 제1하우징(103)의 바닥에서 제1하우징(103)의 양측으로 연장되며, 즉, 제1하우징(103)의 양측면과 커버(101)의 측면부 사이로 각각 연장될 수 있다. 상기 연결 기판(102)는 제1하우징(103)의 양 측면 및 하면으로 연장되어, 각 구동부(M10,M20,M30)의 코일 및 위치 센서(51)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 구동부(M10,M20,M30) 각각은 VCM 액츄에이터 또는 압전 소자를 포함할 수 있다.

상기 제1하우징(103) 및 상기 홀더(120)에는 서로 반대측 측면에 제1구동부(M10) 및 제2구동부(M20)가 배치되며, 상기 제1구동부(M10)는 상기 홀더(120)의 제1측면에 배치된 가동자(M11) 및 상기 제1측면과 대향되는 제1하우징(103)에 배치된 고정자(M12)를 포함할 수 있다. 상기 제2구동부(M20)는 상기 홀더(120)의 제2측면에 배치된 가동자(미도시) 및 상기 제2측면과 대향되는 제1하우징(103)에 배치된 고정자(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2구동부(M10,M20)의 가동자는 마그네트를 포함할 수 있고, 상기 고정자는 코일을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2구동부(M10,M20)는 상기 코일에 전원이 인가되면, 제1축(X) 방향으로의 구동력이 발생되고, 상기 홀더(120)는 제2축(Y) 방향을 기준으로 회전하게 된다. 상기 위치센서(51)는 고정자 내에 배치되고 상기 연결 기판(102)과 연결될 수 있다.

상기 제1하우징(103) 및 홀더(120)의 하부에는 제3구동부(M30)를 포함하며, 상기 제3구동부(M30)는 홀더(120)의 하부에 가동자 및 상기 제1하우징(103)의 바닥에 고정자를 포함할 수 있다. 상기 제3구동부(M30)의 가동자는 마그네트를 포함할 수 있고, 상기 고정자는 코일을 포함할 수 있다. 상기 제3구동부(M30)는 코일에 전원이 인가되면, 제2축(Y) 방향으로의 구동력이 발생되고, 상기 홀더(120)는 제1축(X) 방향을 기준으로 제2축(Y) 방향으로의 회전하게 된다. 상기 제3구동부(M)의 코일 내부에는 위치 센서(미도시)가 배치될 수 있다.

상기 제1 내지 제3구동부(M10,M20,M30)에 배치된 위치 센서(51)들은 홀더(120)를 회전시킬 때, 홀더(120)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어를 위한 홀 센서일 수 있다.

도 2와같이, 상기 홀더(120)의 후방 및 홀더 가이드부(193)의 후방에 배치된 가동자들을 갖는 제4구동부(M40)를 포함하며, 상기 제4구동부(M40)는 두 가동자 즉, 마그네트 상호 간의 인력이 작용하며, 상기 홀더(120)는 상기 제1하우징(103)과 접촉한 상태에서 제1 내지 제3 구동부(M10,M20,M30)의 구동력에 의해 제1축(X) 및/또는 제2축(Y)을 기준으로 회전되는 것을 지지할 수 있다.

카메라 모듈(400)의 외측 면을 따라 보호 커버(390)가 배치될 수 있다. 상기 보호 커버(390)는 쉴드 캔(shield CAN)으로 기능하며, 스테인레스와 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.

상기 보호 커버(390)는 반사모듈(100)의 후방에 배치된 백커버부(391), 상기 백커버부(391)로부터 절곡되고 카메라 모듈(400)의 양 측면으로 연장되는 양 측면부(392,393)를 포함할 수 있다. 상기 양 측면부(392,393)는 반사모듈(200)의 양측에서 렌즈 모듈(300)의 외측으로 연장된 양 단부(394,395)를 포함할 수 있다.

여기서, 자세제어용 센서부(250)는 내부에 자세센서(260)를 구비할 수 있고, 카메라 모듈(400) 또는 렌즈 모듈(200)의 양 측면 중 어느 한 측면에 배치될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 자세제어용 센서부(250)가 배치된 렌즈 모듈(200)의 측면 또는 카메라 모듈(400)의 측면은 제1측면으로 정의하며, 상기 보호 커버(390)의 측면부(393)는 제1측면부로 정의하고, 제1측면부로부터 연장된 단부는 제1단부로 설명하기로 한다.

이러한 자세제어용 센서부(250)가 카메라 모듈(400) 또는 렌즈 모듈(200)의 제1측면에 배치됨으로써, 렌즈 모듈(200)의 렌즈들과 함께 자세 제어가 용이할 수 있고, 중력 및 자세 차이에 따른 성능 저하를 제거할 수 있다. 또한 자세제어용 센서(250)가 카메라 모듈(400)에 일체형으로 모듈로 구성되므로, 최적의 자세 제어 기능을 제공할 수 있으며, 별도로 자세제어용 센서를 외부에 설치할 공간을 마련하지 않을 수 있다.

상기 자세제어용 센서부(250)의 자세센서(260)는 사용자의 손떨림 등과 같은 흔들림 요인을 감지할 수 있으며, 예컨대 자이로 센서일 수 있다. 상기 자이로 센서의 크기는 2mm × 8mm ~ 3mm × 12mm의 범위일 수 있다.

상기 메인 기판(310)은 상기 이미지 센서(350)가 부착된 센서기판부(311), 상기 자세제어용 센서부(250)가 내측에 배치된 서브기판부(315), 및 커넥터(330) 또는 드라이버 IC가 배치된 커넥터 기판부(319)를 포함하며, 상기 센서기판부(311)와 서브 기판부(315) 사이를 연결하는 제1연성 기판(313), 및 상기 서브 기판부(315)와 센서기판부(311) 사이를 연결하는 제2연성 기판(317)을 포함할 수 있다. 상기 메인 기판(310)은 플렉시블 기판으로 형성될 수 있다.

도 5 및 도 6과 같이, 메인 기판(310)에서 센서 기판부(311), 서브 기판부(315) 및 커넥터 기판부(319)의 두께(T1)는 상기 제1,2연성 기판(313,315)의 두께(T2)보다 두꺼울 수 있다. 예컨대, 센서 기판부(311), 서브 기판부(315) 및 커넥터 기판부(319)이 다층 예컨대, 적어도 6층으로 배치될 수 있으며, 상기 제1,2연성 기판(313,315)은 최대 4층으로 적층될 수 있다.

상기 센서 기판부(311) 및 서브 기판부(315)은 제1연성 기판(313)의 내측면 및 외측면보다 더 외측으로 적어도 1개의 층을 더 포함할 수 있다. 도 9와 같이, 상기 서브 기판부(315) 및 커넥터 기판부(319)은 제2연성 기판(315)의 내측면 및 외측면보다 더 외측으로 적어도 1개의 층을 더 포함할 수 있다.

상기 센서 기판부(311), 서브 기판부(315) 및 커넥터 기판부(319)는 제1 및 제2연성 기판(313,317)의 강성보다 높을 수 있다. 상기 제1연성 기판(313)는 서로 직교하는 상기 센서 기판부(311)와 서브 기판부(315) 사이를 연결해 주며, 제2연성 기판(317)는 서로 직교하는 서브 기판부(315)와 커넥터 기판부(317) 사이를 서로 연결해 준다. 상기 제1연성 기판(313)는 소정의 곡률로 벤딩될 수 있으며, 예컨대 전 영역이 벤딩될 수 있다. 이에 따라 메인 기판(310)을 제1,2연성 기판(313,317)를 이용하여 다단 절곡함에 따라 PCB 상에서 크랙이 발생되거나 분리되는 문제를 방지할 수 있다.

상기 제2연성 기판(317)는 소정의 곡률로 벤딩될 수 있으며, 예컨대 서브 기판부(315)에 연결되는 일단 영역이 벤딩되고, 커넥터 기판부(319)에 연결되는 타단 영역은 벤딩되지 않고 평평하게 연장될 수 있다. 이는 커넥터 기판부(319)과 연결되는 타단 영역의 전기적인 안정성 및 구조적인 안정화를 위해, 상기 제2연성 기판(317)의 타단 영역은 플랫한 구조로 커넥터 기판부(319)와 연결될 수 있다.

여기서, 도 6과 같이, 상기 제1연성 기판(313)의 수직 방향의 길이는 서브 기판부(315)의 길이보다 더 길게 배치되므로, 제2연성 기판(317)과 연결될 수 있다. 이때 서브 기판부(315)의 하부 코너에서 제1 및 제2연성 기판(313,317) 사이를 연결할 때, 접힘이나 틀어짐이 없도록, 제1 및 제2연성 기판(313,317) 사이가 오목하게 커팅되는 커팅부(R1)를 포함할 수 있다. 상기 커팅부(R1)는 반구형 또는 다각형 형상으로 오목하게 커팅되며, 제1연성 기판(313)에서 제2연성 기판(317)로의 연장에 벤딩에 따른 자유도를 줄 수 있다.

상기 자세센서(260)는 상기 서브 기판부(315)의 내측에 전기적으로 연결되며, 자세제어용 센서부(250)의 재질인 금속 플레이트로 보호될 수 있다.

도 7 및 도 8과 같이, 상기 자세제어용 센서부(250)는 서브 기판부(315)가 결합된 영역은 개방되며, 자세센서(260)의 내측면 및 양 측면을 커버하게 된다.

상기 보호 커버(390)의 제1단부(395)에 배치된 걸림 돌기(P1,P2)는 홀(H3,H4)로부터 절곡되어 외부로 돌출될 수 있다. 상기 홀(H3)에는 제2하우징(220)의 결합 돌기(P3)가 결합될 수 있다. 상기 걸림 돌기(P1,P2)는 결합 영역(G0) 내에서 서로 대각선 방향으로 배치되며, 상기 보호 커버(390)의 제1단부(395)로부터 일체로 절곡될 수 있다.

상기 자세제어용 센서부(250)는 지지 프레임(251)에 복수의 걸림 홈(G1,G2)이 배치되며, 상기 복수의 걸림 홈(G1,G2)은 서로 반대측 방향(개방된 측면)의 외측에서 내측 방향으로 연장된 홈이며, 상기 걸림 돌기(P1,P2)가 끼워 결합될 수 있다. 상기 걸림 홈(G1,G2) 각각은 입구측 폭이 내측 폭보다 더 넓게 형성되어, 걸림 돌기(P1,P2)의 삽입을 용이하게 가이드할 수 있고, 자세제어용 센서부(250)의 제2축(Y) 방향의 유동을 방지할 수 있다. 상기 자세제어용 센서부(250)는 상기 렌즈 모듈(200)과 함께 연동될 수 있다.

상기 자세제어용 센서부(250)의 지지 프레임(251)은 상기 보호 커버(390)의 제1단부(395)에 밀착되며, 접착제(263)를 이용하여 접착될 수 있다. 상기 자세제어용 센서부(250)의 자세센서(260)는 커넥터 기판부(319)로부터 이격됨으로써, 커넥터의 결합을 방해하지 않을 수 있다. 또한 접착제(263)는 열 경화성 수지 예컨대, 에폭시를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 자세제어용 센서부(250)를 지지 및 고정하는 서브 기판부(315)는 강성이 있어, 자세센서(250)를 보호할 수 있고 보호 커버(390)의 제1단부(395) 또는 렌즈 모듈(200)의 제1측면에 밀착시켜 부착할 수 있다.

또한 상기 자세제어용 센서부(250)는 서브 기판부(315)에 접착제 또는 체결수단과 같은 결합부재로 결합되고 고정될 수 있다. 상기 자세제어용 센서부(250)는 상기 렌즈 모듈(200) 내에 배치된 구동부의 일부 요소 예컨대, 마그네트와 대향될 수 있다. 상기 서브 기판부(315)는 상기 렌즈 모듈(200)의 외측 또는 보호 커버(390)의 제1단부(395)로부터 이격될 수 있다.

도 10을 참조하면, 발명의 실시예에 따른 휴대용 전자기기(1000)는 카메라 모듈(400)이 장착된 이동 통신단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다. 다른 예로서, 휴대용 전자기기는 차량과 같은 이동하는 이동 장치일 수 있다.

휴대용 전자기기(1000)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 카메라 모듈(400)이

장착된다. 카메라 모듈(400)은 복수의 렌즈를 포함한다. 발명의 실시예에서, 카메라 모듈(400)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향(Y축 방향, 휴대용 전자기기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)에 수직하도록 배치된다. 일 예로, 카메라 모듈(400)에 구비된 복수의 렌즈의 광축(Z축)은 휴대용 전자기기(1000)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 카메라 모듈(400)이 자동 초점 조정(Auto Focusing, 이하 AF), 줌(Zoom) 및 손떨림 보정(Optical Image Stabilizing, 이하 OIS) 등의 기능을 구비하더라도 휴대용 전자기기(1000)의 두께가 증가하지 않도록 할수 있다. 이에 따라, 휴대용 전자기기(1000)의 소형화가 가능하다.

발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(400)은 AF, Zoom 및 OIS 기능 [0018] 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. AF, Zoom 및 OIS 기능 등을 구비하는 카메라 모듈(400)의 경우에는, 일반적인 카메라 모듈에 비하여 카메라 모듈의 크기가 증가하게 된다. 상기 카메라 모듈(400)의 크기가 증가하게 되면 카메라 모듈(400)이 장착되는 휴대용 전자기기(1000)도 영향을 받게 되므로, 휴대용 전자기기(1000)를 소형화하는데 한계가 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 Zoom 기능을 위하여 렌즈군의 길이를 길게 형성하여야 하는데, 렌즈군의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 렌즈군의 길이에 따라 휴대용 전자기기의 두께도 증가하게 된다. 휴대용 전자기기의 두께를 증가시키지 않는 경우에는 렌즈군의 길이를 충분히 길게 형성하지 못하게 되어 Zoom 성능이 약해지게 된다. 또한, AF 및 OIS 기능을 구현하기 위하여는 렌즈군을 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동시키기 위한 액츄에이터를 설치하여야 하는데, 렌즈군의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 렌즈군을 이동시키기 위한 액츄에이터도 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 설치되어야 한다. 따라서, 휴대용 전자기기의 두께가 증가하게 된다.

그러나, 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(400)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향에 수직하도록 배치되므로, AF, Zoom 및 OIS 기능을 구비하면서도, 카메라 모듈(400)이 장착되는 휴대용 전자기기(1000)를 소형화할 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 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 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 반사모듈 101: 커버
103: 하우징 171: 개구부
120: 홀더 200: 렌즈 모듈
210: 렌즈 홀더 212: 렌즈
300: 이미지 센서모듈 350: 이미지 센서
400: 카메라 모듈

Claims

복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈;
이미지 센서 및 상기 이미지 센서가 부착된 메인 기판을 갖는 이미지 센서모듈;
상기 렌즈 모듈 및 상기 이미지 센서모듈의 양 측면으로 연장되는 보호 커버;
상기 렌즈 모듈의 일측에 배치된 상기 보호 커버의 제1단부에 배치되며 자세센서를 갖는 자세제어용 센서부를 포함하며,
상기 메인 기판은,
상기 이미지 센서가 배치된 센서 기판부;
상기 자세제어용 센서부가 고정되며 상기 자세센서가 연결된 서브 기판부; 및
상기 센서 기판부와 상기 서브 기판부 사이에 벤딩되며 서로 연결해 주는 제1연성 기판을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 메인 기판은,
커넥터가 배치된 커넥터 기판부; 및
상기 커넥터 기판부와 상기 서브 기판부 사이에 벤딩되어 연결되는 제2연성 기판을 포함하는, 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 서브 기판부는 상기 센서 기판부로부터 직교되는 방향에 배치되며,
상기 커넥터 기판부는 상기 서브 기판부로부터 직교되게 배치되는, 카메라 모듈.
제1항 내지 제3항 중 적어도 한 항에 있어서,
입사된 광을 복수의 렌즈를 향해 반사하는 반사부재를 갖는 반사모듈을 포함하며,
상기 보호 커버는 상기 반사모듈의 외측에 배치된 백커버부, 상기 백커버부로부터 상기 반사모듈의 양측으로 연장된 측면부를 포함하는, 카메라 모듈.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자세제어용 센서부는 금속 재질로 형성되며,
상기 자세제어용 센서부는 상기 제1단부에 밀착되고 상기 서브 기판부로 절걱되는 지지 프레임을 포함하며,
상기 지지 프레임은 상기 보호 커버의 제1단부로부터 돌출된 복수의 걸림 돌기 각각에 결합되는 걸림 홈을 포함하는, 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 지지 프레임은 상기 보호 커버의 제1단부에 접착제로 접착되는, 카메라 모듈.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 서브 기판부의 코너에 제1연성 기판과 상기 제2연성 기판의 연결 부분이 오목하게 커팅된 커팅부를 포함하는, 카메라 모듈.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1연성 기판과 상기 제2연성 기판의 두께는 상기 서브기판부 및 상기 커넥터 기판부의 두께보다 얇은, 카메라 모듈.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 자세센서는 자이로 센서를 포함하며,
상기 자세제어용 센서부는 상기 렌즈 모듈과 함께 연동되는, 카메라 모듈.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 자세제어용 센서부는 상기 렌즈 모듈의 내의 마그네트와 대향되는, 카메라 모듈.