KR20230022651A - 카메라 모듈 - Google Patents

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김지성
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 수광된 광의 경로를 제1 방향에서 제2 방향으로 변경하여 출력하는 제1 광학부; 상기 제1 광학부의 상측(image side)에 배치되며, 상기 제1 광학부로부터 수광된 광의 경로를 상기 제2 방향에서 제3 방향으로 변경하여 출력하는 제2 광학부; 상기 광학부의 상측에 배치되며, 상기 광학부로부터 출력된 광을 수광하는 제2 렌즈부; 및 상기 제2 렌즈부로부터 출력된 광을 수광하여 전기 신호를 생성하는 센서부;를 포함하고, 상기 센서부에 입사되는 광의 경로가 상기 센서부를 기준으로 상하방향으로 틸트하는 제1 OIS 모드에서, 상기 제1 광학부 및 상기 제2 광학부는 제1 회전축을 기준으로 회전한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}
실시 예는 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 렌즈를 통해 입사받아 이미지에서 피사체의 광 이미지를 촬상한다.
카메라 모듈은 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.
이런 IT기기를 사용자가 손으로 그립(Grip)하여 피사체의 사진을 촬영하는 바, 카메라 모듈에 사용자의 손떨림에 의해 피사체의 광 이미지가 흔들리는 것을 보상하는 광학적 손떨림 보정에 대한 연구가 요구되고 있다. 광학적 손떨림 보정(Optical Image Stabilizer; OIS)이란, 광학 부품의 일부를 기계적으로 움직여 광경로를 바꾸어 흔들림을 보정하는 방식을 말한다. 이러한 OIS 방식을 적용하는 카메라 모듈은, 자동초점(Auto Focusing; AF) 모듈 전체를 구동하는 액추에이터(actuator)에 의해 OIS 기능이 함께 구현되고 있다.
다만, IT기기가 경박화되고 있는 추세이므로, 카메라 모듈의 사이즈도 줄여야 하므로, 카메라 모듈의 사이즈에 영향을 최소화시킬 수 있는 OIS 제어 기술의 개발이 시급한 실정이다.
실시 예는 OIS 기능을 구현할 수 있는 카메라 모듈을 제공하기 위한 것이다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 수광된 광의 경로를 제1 방향에서 제2 방향으로 변경하여 출력하는 제1 광학부; 상기 제1 광학부의 상측(image side)에 배치되며, 상기 제1 광학부로부터 수광된 광의 경로를 상기 제2 방향에서 제3 방향으로 변경하여 출력하는 제2 광학부; 상기 광학부의 상측에 배치되며, 상기 광학부로부터 출력된 광을 수광하는 제2 렌즈부; 및 상기 제1 렌즈부로부터 출력된 광을 수광하여 전기 신호를 생성하는 센서부;를 포함하고, 상기 센서부에 입사되는 광의 경로가 상기 센서부를 기준으로 상하방향으로 틸트하는 제1 OIS 모드에서, 상기 제1 광학부 및 상기 제2 광학부는 제1 회전축을 기준으로 회전한다.
상기 제1 회전축은, 상기 제1 렌즈부의 광축일 수 있다.
상기 제1 광학부 및 상기 제2 광학부는, 상기 제1 OIS 모드에서 서로 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
상기 센서부에 입사되는 광의 경로가 상기 센서부를 기준으로 좌우방향으로 틸트하는 제2 OIS 모드에서, 상기 제1 광학부는 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
상기 제2 회전축은, 상기 제1 광학부와 상기 제2 광학부 사이의 광축일 수 있다.
상기 제1 광학부는, 광이 입사되는 제1 입사면, 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광이 반사되는 제1 반사면, 및 상기 제1 반사면을 통해 반사된 광이 출력되는 제1 출사면을 포함하고, 상기 제2 광학부는, 광이 입사되는 제2 입사면, 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광이 반사되는 제2 반사면, 및 상기 제2 반사면을 통해 반사된 광이 출력되는 제2 출사면을 포함할 수 있다.
상기 제1 출사면은, 상기 제2 입사면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 입사면은, 상기 제2 출사면과 수직하게 배치될 수 있다.
상기 제1 광학부의 물측에 배치되는 제2 렌즈부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 렌즈부는, 상기 제1 입사면에 일체로 형성되거나 상기 제1 광학부와 기구적으로 결합되어 일체로 움직일 수 있다.
실시 예에 따르면, 소형화된 카메라 모듈에 OIS 기능을 제공할 수 있다.
또한, 높은 선명도의 영상을 제공할 수 있는 OIS 기능을 제공할 수 있다.
또한, 카메라 모듈의 OIS 구현시 높은 수광량을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 정면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 측면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 측면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 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, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 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 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 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.
우선, 도 1 내지 도 5를 통해 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성에 대해 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 평면도이다. 도 3은 카메라 모듈의 z축 방향에서 바라본 평면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 정면도이다. 도 4는 카메라 모듈의 x축 방향에서 바라본 정면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 측면도이다. 도 5는 카메라 모듈의 y축 방향에서 바라본 측면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 제1 광학부(110), 제2 광학부(120), 제1 렌즈부(130) 및 센서부(140)를 포함할 수 있고, 제2 렌즈부(150)를 더 포함할 수 있다.
제1 광학부(110)는 수광된 광의 경로를 변경하여 출력할 수 있다. 제1 광학부(110)는 수광된 광의 경로를 제1 방향에서 제2 방향으로 변경하여 출력할 수 있다. 여기서, 제1 방향은 카메라 모듈의 z축에 수평한 방향일 수 있다. 제2 방향은 카메라 모듈의 y축에 수평한 방향일 수 있다. 따라서, 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직한 방향일 수 있다.
제1 광학부(110)의 물측(subject side)에 제2 렌즈부(150)가 배치된 경우, 제1 광학부(110)는 제2 렌즈부(150)를 통해 수광된 광의 경로를 변경하여 출력할 수 있다. 제1 광학부(110)는 제2 광학부(120)를 향해 경로가 변경된 광을 출력할 수 있다. 제2 렌즈부(150)의 광축인 제2 광축(OX2)(OX2)은 카메라 모듈의 z축에 수평할 수 있다. 따라서, 제2 과축(OS2)은 상기의 제1 방향에 수평하고, 제2 방향에 수직할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 광학부(110)는 프리즘으로 구성될 수 있다. 프리즘으로 구성되는 제1 광학부(110)는 제1 면, 제2 및 제3면을 포함할 수 있다. 제1 광학부(110)의 제1 면은 제1 입사면일 수 있다. 제1 입사면은 광을 입력받는 면일 수 있다. 제1 광학부(110)의 제2 면은 제1 반사면일 수 있다. 제1 반사면은 제1 입사면을 통해 입사된 광이 반사되는 면일 수 있다. 제1 광학부(110)의 제3 면은 제1 출사면일 수 있다. 제1 출사면은 제1 반사면을 통해 반사된 광이 출력하는 면일 수 있다. 이는, 제1 광학부(110)가 미러로 구성될 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 광학부(110)는 카메라 모듈(100)의 OIS 기능을 구현하기 위해 움직일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 광학부(110)는 임의의 회전축을 중심으로 임의의 각도로 회전할 수 있다. 제1 광학부(110)가 임의의 각도로 회전함으로써 반사되는 광의 경로를 변경할 수 있다. 제1 광학부(110)는 제1 OIS 모드와 제2 OIS 모드에서 서로 다른 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 실시예에 따르면, 센서부(140)에 입사되는 광의 경로가 센서부(140)를 기준으로 상하방향으로 틸트하는 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 여기서, 제1 회전축(RX1)은 제1 렌즈부(130)의 광축과 동일할 수 있다. 반면, 센서부(140)에 입사되는 광의 경로가 센서부(140)를 기준으로 좌우방향으로 틸트하는 제2 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 시계방향 또는 반시계반향으로 회전할 수 있다. 여기서, 제2 회전축(RX2)은 제1 광학부(110)의 중심과 제2 광학부(120)의 중심을 관통하는 가상의 축을 의미할 수 있다.
제1 광학부(110)의 OIS 기능을 구현하기 위하여, 카메라 모듈(100)은 제1 홀더 및 제1 액추에이터를 포함할 수 있다. 즉, 카메라 모듈(100)은 제1 홀더 및 제1 액추에이터를 이용하여 제1 광학부(110)를 임의의 회전축을 중심으로 임의의 각도로 회전시킬 수 있다. 제1 홀더는 카메라 모듈(100)의 하우징에 안착될 수 있다. 제1 홀더의 내부 수용공간에 제1 광학부(110)가 안착될 수 있다. 제1 홀더의 내부 수용공간에는 제1 광학부(110)가 수용될 수 있다. 제1 홀더는 베럴을 통해 제1 광학부(110)와 결합될 수 있다. 따라서, 제1 홀더의 움직임에 따라 제1 광학부(110)가 움직일 수 있다. 제1 액추에이터는 카메라 모듈(100)의 하우징에 안착될 수 있다. 제1 액추에이터는 카메라 모듈(100)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 제1 액추에이터는 제1 홀더와 결합될 수 있다. 제1 액추에이터는 제1 홀더가 임의의 회전축으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 액추에이터는 적어도 하나의 마그넷과 이에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함하는 VCM(voice coil motor) 액추에이터일 수 있다. 이 경우, 코일 또는 마그넷은 홀더에 결합하고, 대향하는 마그넷 또는 코일은 하우징에 결합할 수 있다. 이외에도 제1 액추에이터는 엔코더(encoder) 액추에이터나 피에조(piezo) 엑추에이터와 같이 제1 홀더에 구동력을 제공할 수 있는 액추에이터로 구현될 수도 있다.
제2 광학부(120)는 수광된 광의 경로를 변경하여 출력할 수 있다. 제2 광학부(120)는 수광된 광의 경로를 제2 방향에서 제3 방향으로 변경하여 출력할 수 있다. 제2 광학부(120)는 제1 광학부(110)의 상측(image side)에 배치될 수 있고, 따라서, 제1 광학부(110)로부터 수광된 광의 경로를 제2 방향에서 제3 방향으로 변경하여 출력할 수 있다. 제2 광학부(120)는 제1 렌즈부(130)를 향해 경로가 변경된 광을 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 광학부(120)는 프리즘으로 구성될 수 있다. 프리즘으로 구성되는 제2 광학부(120)는 제1 면, 제2 및 제3면을 포함할 수 있다. 제2 광학부(120)의 제1 면은 제2 입사면일 수 있다. 제2 입사면은 광을 입력받는 면일 수 있다. 제2 광학부(120)의 제2 면은 제2 반사면일 수 있다. 제2 반사면은 제2 입사면을 통해 입사된 광이 반사되는 면일 수 있다. 제2 광학부(120)의 제3 면은 제2 출사면일 수 있다. 제2 출사면은 제2 반사면을 통해 반사된 광이 출력하는 면일 수 있다. 제2 입사면은 제1 출사면에 대향하여 배치될 수 있다. 제2 입사면은 제1 출사면에 평행하게 배치될 수 있다. 제2 입사면은 제1 출사면에 대향하여 평행하게 배치될 수 있다. 제2 출사면은 제1 입사면에 수직하게 배치될 수 있다. 이는, 제2 광학부(120)가 미러로 구성될 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
제2 광학부(120)는 카메라 모듈(100)의 OIS 기능을 구현하기 위해 움직일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 광학부(120)는 임의의 회전축을 중심으로 임의의 각도로 회전할 수 있다. 제2 광학부(120)가 임의의 각도로 회전함으로써 반사되는 광의 경로를 변경할 수 있다. 제2 광학부(120)는 제1 OIS 모드와 제2 OIS 모드에서 서로 다른 형태로 구동할 수 있다. 실시예에 따르면, 센서부(140)에 입사되는 광의 경로가 센서부(140)를 기준으로 상하방향으로 틸트하는 제1 OIS 모드에서, 제2 광학부(120)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 즉, 제1 OIS 모드에서, 제2 광학부(120)는 제1 광학부(110)도 동일한 회전축을 기준으로 동일한 방향 및 동일한 각도로 회전할 수 있다. 반면, 센서부(140)에 입사되는 광의 경로가 센서부(140)를 기준으로 좌우방향으로 틸트하는 제2 OIS 모드에서, 제2 광학부(120)는 회전하지 않을 수 있다. 즉, 제2 OIS 모드에서 제2 광학부(120)는 움직이지 않을 수 있다.
제2 광학부(120)의 OIS 기능을 구현하기 위하여, 카메라 모듈(100)은 제2 홀더 및 제2 액추에이터를 포함할 수 있다. 즉, 카메라 모듈(100)은 제2 홀더 및 제2 액추에이터를 이용하여 제2 광학부(120)를 임의의 회전축을 중심으로 임의의 각도로 회전시킬 수 있다. 제2 홀더는 카메라 모듈(100)의 하우징에 안착될 수 있다. 제2 홀더의 내부 수용공간에 제2 광학부(120)가 안착될 수 있다. 제2 홀더의 내부 수용공간에는 제2 광학부(120)가 수용될 수 있다. 제2 홀더는 베럴을 통해 제2 광학부(120)와 결합될 수 있다. 따라서, 제2 홀더의 움직임에 따라 제2 광학부(120)가 움직일 수 있다. 제2 액추에이터는 카메라 모듈(100)의 하우징에 안착될 수 있다. 제2 액추에이터는 카메라 모듈(100)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 제2 액추에이터는 제2 홀더와 결합될 수 있다. 제2 액추에이터는 제2 홀더가 임의의 회전축으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 액추에이터는 적어도 하나의 마그넷과 이에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함하는 VCM(voice coil motor) 액추에이터일 수 있다. 이 경우, 코일 또는 마그넷은 홀더에 결합하고, 대향하는 마그넷 또는 코일은 하우징에 결합할 수 있다. 이외에도 제2 액추에이터는 엔코더(encoder) 액추에이터나 피에조(piezo) 엑추에이터와 같이 제2 홀더에 구동력을 제공할 수 있는 액추에이터로 구현될 수도 있다.
제1 렌즈부(130)는 제2 광학부(120)의 상측에 배치되며, 제2 광학부(120)로부터 출력된 광을 수광할 수 있다. 제1 렌즈부(130)는 제2 광학부(120)에 의해 반사된 광을 수광할 수 있다. 제1 렌즈부(130)는 수광된 광을 센서부(140)로 출력할 수 있다.
제1 렌즈부(130)는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 적어도 하나의 렌즈군을 형성할 수 있다. 따라서, 제1 렌즈부(130)는 적어도 하나의 렌즈군을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 렌즈군은 제1 렌즈부(130)의 광축을 따라 이동함으로써 카메라 모듈(100)에 주밍(zooming) 기능이나 포커싱(focusing) 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈부(130)는 제1 내지 제3 렌즈군으로 형성될 수 있고, 제1 렌즈군은 고정되고, 제2 렌즈군은 광축을 따라 이동함으로써 주밍 기능을 제공하고, 제3 렌즈군은 광축을 따라 이동함으로써 포커싱 기능을 제공할 수 있다.
제1 렌즈부(130)의 주밍 및 포커싱 기능 중 적어도 하나를 구현하기 위하여, 카메라 모듈(100)은 제3 홀더 및 제3 액추에이터를 포함할 수 있다. 즉, 카메라 모듈(100)은 제3 홀더 및 제3 액추에이터를 이용하여 제1 렌즈부(130)를 광축을 따라 이동시켜 주밍 및 포커싱 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
제3 홀더는 카메라 모듈(100)의 하우징에 안착될 수 있다. 제3 홀더의 내부 수용공간에 제1 렌즈부(130)가 안착될 수 있다. 제3 홀더의 내부 수용공간에는 제1 렌즈부(130)가 수용될 수 있다. 제3 홀더는 베럴을 통해 제1 렌즈부(130)와 결합될 수 있다. 따라서, 제3 홀더의 움직임에 따라 제1 렌즈부(130)가 움직일 수 있다. 제1 렌즈부(130)가 적어도 하나의 렌즈군을 포함하는 경우, 제3 홀더는 적어도 하나의 렌즈군 각각에 대해 결합될 수 있다. 적어도 하나의 렌즈군은 각각의 베럴을 통해 각각의 제3 홀더에 결합될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 렌즈군은 각각에 결합된 제3 홀더의 움직임에 따라 독립적으로 이동할 수 있다.
제3 액추에이터는 카메라 모듈(100)의 하우징에 안착될 수 있다. 제3 액추에이터는 카메라 모듈(100)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 제3 액추에이터는 제3 홀더와 결합될 수 있다. 제3 액추에이터는 제3 홀더가 제2 렌즈군의 광축 방향을 따라 이동하도록 구동력을 제공할 수 있다. 제3 홀더가 제2 렌즈군의 광축 방향을 따라 이동함으로써 제1 렌즈부(130)가 광축 방향을 따라 이동하게 된다. 제1 렌즈부(130)가 적어도 하나의 렌즈군을 포함할 경우, 제3 액추에이터는 적어도 하나의 렌즈군 각각에 독립적인 구동력을 제공하도록 제3 홀더에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈부(130)가 제1 내지 제3 렌즈군을 포함하고, 이 중 제2 렌즈군과 제3 렌즈군이 이동할 경우, 제2 렌즈군과 제3 렌즈군 각각에 독립적인 구동력을 제공하도록 제3 액추에이터가 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 액추에이터는 적어도 하나의 마그넷과 이에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함하는 VCM(voice coil motor) 액추에이터일 수 있다. 이 경우, 코일 또는 마그넷은 홀더에 결합하고, 대향하는 마그넷 또는 코일은 하우징에 결합할 수 있다. 이외에도 제3 액추에이터는 엔코더(encoder) 액추에이터나 피에조(piezo) 엑추에이터와 같이 제3 홀더에 구동력을 제공할 수 있는 액추에이터로 구현될 수도 있다.
센서부(140)는 제1 렌즈부(130)로부터 출력된 광을 수광할 수 있다. 센서부(140)는 수광된 광을 전기신호로 변환하여 출력할 수 있다.
제2 렌즈부(150)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 렌즈부(150)는 하나의 렌즈로 구성될 수 있다. 다른 실시예로, 제2 렌즈부(150)는 복수의 렌즈로 구성될 수 있다. 제2 렌즈부(150)는 카메라 모듈(100)이 적용되는 애플리케이션 등에 따라 렌즈의 개수가 상이할 수 있다.
제2 렌즈부(150)는 광을 수광할 수 있다. 제2 렌즈부(150)는 피사체로부터 입사되는 광을 수광할 수 있다. 제2 렌즈부(150)는 적어도 하나의 수광 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈부(150)는 광을 집광할 수 있다. 제2 렌즈부(150)는 피사체로부터 입사되는 광을 집광할 수 있다. 제2 렌즈부(150)는 적어도 하나의 집광 렌즈를 포함할 수 있다.
제2 렌즈부(150)는 양(+)의 파워를 가질 수 있다. 제2 렌즈부(150)가 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈군으로 구성되는 경우, 렌즈군 전체가 양(+)의 파워를 가질 수 있다. 제2 렌즈부(150)가 하나의 렌즈로 구성되는 경우, 하나의 렌즈는 양(+)의 파워를 가질 수 있다.
제2 렌즈부(150)는 유효경의 에지부 두께가 유효경의 중심부 두께보다 얇은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈부(150)가 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈군으로 구성되는 경우, 복수의 렌즈 중 적어도 하나는 유효경의 에지부 두께가 유효경의 중심부 두께보다 얇을 수 있다. 제2 렌즈부(150)가 하나의 렌즈로 구성되는 경우, 하나의 렌즈는 유효경의 에지부 두께가 유효경의 중심부 두께보다 얇을 수 있다.
제2 렌즈부(150)는 적어도 하나의 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈부(150)가 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈군으로 구성되는 경우, 복수의 렌즈 중 적어도 하나는 볼록 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈부(150)가 하나의 렌즈로 구성되는 경우, 하나의 렌즈는 볼록 렌즈일 수 있다.
상기와 같이 제2 렌즈부(150)가 구성됨으로써, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 F수(F number, Fno)를 향상시켜 수광량을 증가시킬 수 있다.
제2 렌즈부(150)는 제1 광학부(110)의 물측(object side)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 렌즈부(150)는 제1 입사면에 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 광학부(110)의 회전시 제2 렌즈부(150) 역시 일체로 회전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 렌즈부(150)는 제1 광학부(110)와 기구적으로 결합되어 일체로 움직이도록 형성될 수 있다. 제2 렌즈부(150)는 제1 광학부(110)의 제1 입사면에 대향하여 기구적으로 결합되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 광학부(110)의 회전시 제2 렌즈부(150) 역시 일체로 회전할 수 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 9를 통해 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서의 구동 메커니즘을 살펴보도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 OIS 모드에서 카메라 모듈의 측면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 센서부(140)에 입사되는 광의 경로가 센서부(140)를 기준으로 상하방향으로 틸트하는 제1 OIS 모드에서, 본 발명의 실시예에 따른 제1 광학부(110) 및 제2 광학부(120)는 제1 OIS 모드에서 움직일 수 있다. 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110) 및 제2 광학부(120)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 회전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 회전축(RX1)은 제1 렌즈부(130)의 광축인 제1 광축(OS1)과 동일할 수 있다. 제1 회전축(RX1)은 카메라 모듈(100)의 x축과 수평할 수 있다. 제1 회전축(RX1)은 카메라 모듈(100)의 y축과 수직할 수 있다. 제1 회전축(RX1)은 카메라 모듈(100)의 z축과 수직할 수 있다.
제1 광학부(110) 및 제2 광학부(120)는 제1 OIS 모드에서 서로 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)가 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향으로 회전하는 경우, 제2 광학부(120) 역시 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향으로 회전할 수 있다. 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)가 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계방향으로 회전하는 경우, 제2 광학부(120) 역시 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계방향으로 회전할 수 있다.
제1 광학부(110) 및 제2 광학부(120)는 제1 OIS 모드에서 서로 동일한 각도로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)가 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향으로 5도 회전하는 경우, 제2 광학부(120) 역시 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향으로 5도 회전할 수 있다. 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)가 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계방향으로 3도 회전하는 경우, 제2 광학부(120) 역시 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계방향으로 3도 회전할 수 있다.
제1 광학부(110) 및 제2 광학부(120)는 제1 OIS 모드에서 일체로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)가 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향으로 회전시, 제2 광학부(120) 역시 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계방향으로 회전할 수 있다. 제1 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)가 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계방향으로 회전시, 제2 광학부(120) 역시 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계방향으로 회전할 수 있다. 이를 위해, 제1 OIS 모드에서 제1 광학부(110) 및 제2 광학부(120)는 서로 동일한 액추에이터에 의해 회전할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 광학부(110) 및 제2 광학부(120)는 서로 다른 액추에이터에 의해 제1 OIS 모드에서 회전할 수도 있다.
이하에서는, 도 10 내지 도 13을 통해 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서의 구동 메커니즘을 살펴보도록 한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 제2 OIS 모드에서 카메라 모듈의 측면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
센서부(140)에 입사되는 광의 경로가 센서부(140)를 기준으로 좌우방향으로 틸트하는 제2 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전할 수 있다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 센서부(140)에 입사되는 광의 경로가 센서부(140)를 기준으로 좌우방향으로 틸트하는 제2 OIS 모드에서, 본 발명의 실시예에 따른 제1 광학부(110)는 움직일 수 있다. 제2 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전할 수 있다. 이때, 제2 광학부(120)는 움직이지 않을 수 있다. 즉, 제2 OIS 모드에서 제1 광학부(110)만 움직일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 회전축(RX2)은 제1 광학부(110)와 제2 광학부(120) 사이의 광축과 동일할 수 있다. 즉, 제2 회전축(RX2)은 OIS 모드 제어가 없는 상태에서 제1 광학부(110)의 중심과 제2 광학부(120)의 중심을 잇는 광축과 동일할 수 있다. 제2 회전축(RX2)은 카메라 모듈(100)의 y축과 수평할 수 있다. 제2 회전축(RX2)은 카메라 모듈(100)의 x축과 수직할 수 있다. 제2 회전축(RX2)은 카메라 모듈(100)의 z축과 수직할 수 있다.
제1 광학부(110)는 제2 OIS 모드에서 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 시계방향으로 회전할 수 있다. 이때, 제2 광학부(120)는 회전하지 않을 수 있다. 제2 OIS 모드에서, 제1 광학부(110)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 반시계방향으로 회전할 수 있다. 이때, 제2 광학부(120)는 회전하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제2 OIS 모드에서는 제1 광학부(110)에서만 광을 틸트하여 반사하게 될 수 있다.
상기에서는 제1 OIS 모드와 제2 OIS 모드를 각각 설명하고 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 제1 OIS 모드와 제2 OIS 모드를 동시에 구동할 수도 있다. 이에 따라, 센서부(140)를 기준으로 상하좌우방향으로 틸트하여 OIS 기능을 구현할 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 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 카메라 모듈
110 : 제1 광학부
120 : 제2 광학부
130 : 제1 렌즈부
140 : 센서부
150 : 제2 렌즈부

Claims (10)

  1. 수광된 광의 경로를 제1 방향에서 제2 방향으로 변경하여 출력하는 제1 광학부;
    상기 제1 광학부의 상측(image side)에 배치되며, 상기 제1 광학부로부터 수광된 광의 경로를 상기 제2 방향에서 제3 방향으로 변경하여 출력하는 제2 광학부;
    상기 광학부의 상측에 배치되며, 상기 광학부로부터 출력된 광을 수광하는 제1 렌즈부; 및
    상기 제1 렌즈부로부터 출력된 광을 수광하여 전기 신호를 생성하는 센서부;를 포함하고,
    상기 센서부에 입사되는 광의 경로가 상기 센서부를 기준으로 상하방향으로 틸트하는 제1 OIS 모드에서, 상기 제1 광학부 및 상기 제2 광학부는 제1 회전축을 기준으로 회전하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전축은,
    상기 제1 렌즈부의 광축인 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광학부 및 상기 제2 광학부는,
    상기 제1 OIS 모드에서 서로 동일한 방향으로 회전하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서부에 입사되는 광의 경로가 상기 센서부를 기준으로 좌우방향으로 틸트하는 제2 OIS 모드에서, 상기 제1 광학부는 제2 회전축을 기준으로 회전하는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 회전축은,
    상기 제1 광학부와 상기 제2 광학부 사이의 광축인 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광학부는,
    광이 입사되는 제1 입사면, 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광이 반사되는 제1 반사면, 및 상기 제1 반사면을 통해 반사된 광이 출력되는 제1 출사면을 포함하고,
    상기 제2 광학부는,
    광이 입사되는 제2 입사면, 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광이 반사되는 제2 반사면, 및 상기 제2 반사면을 통해 반사된 광이 출력되는 제2 출사면을 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 출사면은,
    상기 제2 입사면과 평행하게 배치되는 카메라 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 입사면은,
    상기 제2 출사면과 수직하게 배치되는 카메라 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 광학부의 물측에 배치되는 제2 렌즈부;를 더 포함하는 카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 렌즈부는,
    상기 제1 입사면에 일체로 형성되거나 상기 제1 광학부와 기구적으로 결합되어 일체로 움직이는 카메라 모듈.
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