KR20230058111A - 카메라 모듈, 촬영 모듈 및 단말 - Google Patents

카메라 모듈, 촬영 모듈 및 단말 Download PDF

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Abstract

본 출원은 렌즈 모듈, 카메라 모듈, 및 단말을 제공한다. 렌즈 모듈은 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈을 포함하고, 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈은 광학 축을 따라 배열된다. 제1 렌즈 모듈은 장초점 거리를 구현하도록 구성되고, 제2 렌즈 모듈은 포커싱을 구현하도록 구성된다. 특정 배치 동안, 제1 렌즈 모듈은 제1 렌즈를 포함하고, 제1 렌즈의 광 입사 측 표면은 광 투과 영역 및 제1 반사 영역을 포함하고; 제1 렌즈의 광 출사 측 표면은 제2 반사 영역 및 광 출사 영역을 포함하고; 제1 반사 영역 및 제2 반사 영역은 제1 렌즈로 입사되는 광을 굴절시키도록 구성된다. 제2 렌즈 모듈은 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈는 포커싱 렌즈이다. 전술한 기술적 해결책에서, 광 경로는 제1 렌즈를 통해 뒤로 접혀서, 장초점 렌즈 모듈의 효과를 구현한다. 또한, 광 경로가 뒤로 접히기 때문에, 작은 크기를 갖는 직립 렌즈 모듈이 사용될 수 있고, 카메라 모듈의 크기가 감소되어, 카메라 모듈이 단말의 박형화 개발에 적응할 수 있다.

Description

카메라 모듈, 촬영 모듈 및 단말
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 "렌즈 모듈, 카메라 모듈 및 단말(LENS MODULE, CAMERA MODULE, AND TERMINAL)"를 발명의 명칭으로 하여 2020년 8월 31일자로 중국 지적 재산권 관리국에 출원되었으며 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된 중국 특허 출원 번호 202010901470.0호에 대한 우선권을 주장한다.
본 출원은 카메라 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 렌즈 모듈, 카메라 모듈, 및 단말에 관한 것이다.
장초점(long-focus) 렌즈 모듈은 원거리 장면 촬영, 예를 들어, 콘서트 또는 풍경 사진 촬영에 매우 유용하다. 원거리 장면은 기계적 이동 없이 센서 상의 장초점 렌즈 모듈을 통해 촬영될 수 있다. 정상 렌즈 모듈에 비해 동일한 촬영 거리 내에서, 동일한 장면의 특정한 로컬 부분이 장초점 렌즈 모듈을 통해 더 크고 더 선명하게 촬영될 수 있다. 장초점 렌즈 모듈은 이동 전화의 이미지 기능들을 풍부하게 하고 이미징 품질을 개선하고, 사용자의 사용 시나리오 및 창작 공간을 크게 확대하고, 사용자가 공간 및 물리적 제한들을 극복하여 세상과 더 가까워지는 것을 돕고, 더 흥미로운 작업들을 가능하게 하고, 삶에 더 많은 편의성 및 재미를 준다.
종래의 기술에서, 장초점 렌즈 모듈은 광학 주밍을 사용하고, 광학 주밍(optical zooming)은 광학 렌즈 모듈을 통해 구현된다. 광학 주밍의 주밍 방식은 렌즈 모듈의 초점 거리에 주로 의존하고, 장면은 카메라 렌즈를 이동시킴으로써 줌 인 및 줌 아웃된다. 이를 광학 주밍이라고 한다. 초장거리(ultra-distance) 줌 이미징은 실제로는 촬영이 어느 정도 어렵다. 장초점 렌즈 모듈이 이동 전화에 사용될 때, 카메라는 이동 전화의 본체 설계로 인해 복수의 소형 렌즈를 포함한다. 또한, 이동 전화의 박형화 개발로, 이동 전화의 내부 공간의 두께는 매우 얇고, 장초점 렌즈 모듈을 적층하기 위한 물리적 공간이 없다. 결과적으로, 종래의 기술에서, 이동 전화에 사용되는 장초점 렌즈 모듈은 이동 전화의 요건에 적응할 수 없다.
본 출원은 렌즈 모듈, 카메라 모듈, 및 단말을 제공하여, 렌즈 모듈의 크기를 감소시키고 렌즈 모듈의 적응성을 향상시킨다.
제1 양태에 따르면, 렌즈 모듈이 제공된다. 렌즈 모듈은 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈을 포함하고, 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈은 광학 축을 따라 배열되고, 제1 렌즈 모듈은 물체 측에 가깝고, 제2 렌즈 모듈은 이미지 측에 가깝다. 제1 렌즈 모듈은 장초점 거리를 구현하도록 구성되고, 제2 렌즈 모듈은 포커싱을 구현하도록 구성된다. 특정 배치 동안, 제1 렌즈 모듈은 제1 렌즈를 포함하고, 제1 렌즈의 광 입사 측 표면은 광 투과 영역 및 제1 반사 영역을 포함하고; 제1 렌즈의 광 출사 측 표면은 제2 반사 영역 및 광 출사 영역을 포함하고; 제1 반사 영역 및 제2 반사 영역은 광 투과 영역으로부터 제1 렌즈로 입사되는 광을 굴절시키도록 구성된다. 제2 렌즈 모듈은 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈는 포커싱 렌즈이다. 배치 중, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈 및 제1 렌즈는 광학 축을 따라 배열된다. 전술한 기술적 해결책에서, 광 경로는 제1 렌즈를 통해 뒤로 접혀서, 장초점 렌즈 모듈의 효과를 구현한다. 또한, 광 경로가 뒤로 접히기 때문에, 작은 크기를 갖는 직립 렌즈 모듈이 사용될 수 있고, 카메라 모듈의 크기가 감소되어, 카메라 모듈이 단말의 박형화 개발에 적응할 수 있다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 제1 반사 영역은 광 입사 측 표면의 중심 위치에 위치되고, 광 투과 영역은 제1 반사 영역을 둘러싸고; 광 출사 영역은 광 출사 측 표면의 중심 위치에 위치되고, 제2 반사 영역은 광 출사 영역 주위에 배치된다. 제1 반사 영역은 광 출사 영역에 대향하여 배치되고, 광 투과 영역은 제2 반사 영역에 대향하여 배치되어, 광은 제1 렌즈에서 굴절될 수 있다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 광 투과 영역은 평면이고; 제1 반사 영역은 오목한 구형 영역이다. 광은 오목한 구형 영역을 사용함으로써 광 출사 영역으로 편리하게 굴절된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 광 출사 측 표면은 볼록한 구형 표면이다. 구형 표면을 사용함으로써, 광은 제2 반사 영역에 의해 제1 반사 영역으로 편리하게 반사되고, 광 출사 측에 편리하게 수렴된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 반사 필름 층은 제1 반사 영역 및 제2 반사 영역에 개별적으로 부착된다. 반사 필름 층을 이용함으로써 반사 효과가 향상된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 제1 렌즈 모듈은 제1 렌즈 배럴을 더 포함하고, 제1 렌즈는 제1 렌즈 배럴에 체결되고; 제2 렌즈 모듈은 제2 렌즈 배럴을 더 포함하고, 복수의 제2 렌즈가 존재하고, 복수의 제2 렌즈는 광학 축을 따라 배열되고 제2 렌즈 배럴에 체결된다. 렌즈들은 개별적으로 배치된 렌즈 배럴들에 의해 지지된다. 또한, 렌즈들은 필요에 따라 상이한 렌즈 배럴들 내에 개별적으로 배치될 수 있다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 제1 렌즈 모듈은 제1 렌즈 배럴을 더 포함하고, 제1 렌즈는 제1 렌즈 배럴에 체결되고, 제1 렌즈 모듈은 제1 렌즈 배럴에 체결된 적어도 하나의 제3 렌즈를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제3 렌즈는 포커싱 렌즈이고; 제2 렌즈 모듈은 제2 렌즈 배럴을 더 포함하고, 하나의 제2 렌즈가 존재하고, 제2 렌즈는 제2 렌즈 배럴에 체결된다. 렌즈들은 개별적으로 배치된 렌즈 배럴들에 의해 지지된다. 또한, 렌즈들은 필요에 따라 상이한 렌즈 배럴들 내에 개별적으로 배치될 수 있다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 렌즈 모듈은 브래킷을 더 포함하고, 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈 중 적어도 하나는 브래킷에 대해 광학 축 방향으로 활주할 수 있다. 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈은 브래킷에 의해 지지된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 제2 렌즈 모듈은 브래킷에 고정적으로 연결되고, 제1 렌즈 모듈은 제1 탄성 부재를 사용하여 브래킷에 연결된다. 포커싱은 하나의 렌즈 모듈이 고정되고 다른 렌즈 모듈이 활주하는 방식으로 구현된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 제1 렌즈 모듈은 제1 탄성 부재를 사용하여 브래킷에 연결되고; 제2 렌즈 모듈은 제2 탄성 부재를 사용하여 브래킷에 연결된다. 포커싱은 2개의 렌즈가 브래킷에 개별적으로 활주 가능하게 연결될 수 있는 방식으로 구현된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 광학 축 방향으로 연장되는 샤프트가 브래킷 내에 배치되고; 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈은 샤프트 상에 개별적으로 활주 가능하게 조립된다. 포커싱은 2개의 렌즈가 브래킷에 개별적으로 활주 가능하게 연결될 수 있는 방식으로 구현된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 렌즈 모듈은 구동 메커니즘을 더 포함하고, 구동 메커니즘은 제1 렌즈 모듈 또는 제2 렌즈 모듈을 이동하도록 구동하여, 포커싱을 구현하도록 구성된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 구동 메커니즘은 포커싱 AF(Auto Focus, 오토 포커스) 구동 모터일 수 있고, 포커싱을 위해 렌즈 모듈을 구동하는데 상이한 구동 메커니즘들이 사용된다.
제2 양태에 따르면, 카메라 모듈이 제공된다. 카메라 모듈은, 베이스 및 렌즈 모듈을 포함하며, 렌즈 모듈은 전술한 렌즈 모듈 중 어느 하나에 속하는 것으로 베이스에 연결된다. 전술한 기술적 해결책에서, 광 경로는 제1 렌즈를 통해 뒤로 접혀서, 장초점 렌즈 모듈의 효과를 구현한다. 또한, 광 경로가 뒤로 접히기 때문에, 작은 크기를 갖는 직립 렌즈 모듈이 사용될 수 있고, 카메라 모듈의 크기가 감소되어, 카메라 모듈은 단말의 박형화 개발에 적응할 수 있다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 베이스는 제3 탄성 부재를 사용함으로써 브래킷에 연결되고; 카메라 모듈은 렌즈 모듈의 지터링(jittering)을 보상하는 이미지 안정화 모터를 더 포함한다. 카메라 모듈의 이미지 안정화 효과는 제3 탄성 부재와 이미지 안정화 모터 사이의 협력을 통해 개선된다.
구체적인 구현 가능한 해결책에서, 제3 탄성 부재는 스프링 또는 현수 와이어이다. 스프링 또는 현수 와이어는 브래킷을 지지할 수 있다.
제3 양태에 따르면, 단말이 제공된다. 단말은 하우징 및 카메라 모듈을 포함하고, 카메라 모듈은 전술한 카메라 모듈 중 어느 하나에 속하는 것으로서 하우징 내에 배치된다. 전술한 기술적 해결책에서, 광 경로는 제1 렌즈를 통해 뒤로 접혀서, 장초점 렌즈 모듈의 효과를 구현한다. 또한, 광 경로가 뒤로 접히기 때문에, 작은 크기를 갖는 직립 렌즈 모듈이 사용될 수 있고, 카메라 모듈의 크기가 감소되어, 카메라 모듈은 단말의 박형화 개발에 적응할 수 있다.
도 1은 카메라 모듈의 적용 시나리오의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 렌즈 모듈의 개략적인 분해도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 제1 렌즈 모듈의 구조의 개략도이다.
도 4는 도 3의 위치 A-A의 단면도이다.
도 5는 제1 렌즈의 구조의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 제2 렌즈의 구조의 개략도이다.
도 7은 도 6의 위치 B-B의 단면도이다.
도 8은 제1 렌즈 모듈과 제2 렌즈 모듈 사이의 협력의 개략도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 렌즈 모듈의 구조적 용례의 개략도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 다른 렌즈 모듈의 구조의 개략도이다.
도 11은 본 출원의 실시예에 따른 다른 제1 렌즈 모듈의 단면도이다.
도 12는 본 출원의 실시예에 따른 다른 제2 렌즈 모듈의 단면도이다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 렌즈 모듈의 구조적 용례의 개략도이다.
도 14는 본 출원의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조의 개략도이다.
도 15는 본 출원의 실시예에 따른 카메라 모듈의 시뮬레이션 결과의 개략도이다.
도 16은 본 출원의 실시예에 따른 다른 카메라 모듈의 구조의 개략도이다.
도 17은 본 출원의 실시예에 따른 다른 카메라 모듈의 구조의 개략도이다.
도 18은 본 출원의 실시예에 따른 다른 카메라 모듈의 구조의 개략도이다.
이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 출원의 실시예들을 상세히 추가로 설명한다.
본 출원의 실시예들에서 제공되는 렌즈 모듈의 이해를 용이하게 하기 위해, 렌즈 모듈의 적용 시나리오가 먼저 설명된다. 본 출원의 실시예들에서 제공되는 렌즈 모듈은 카메라 모듈에서 사용되고, 렌즈 모듈은 광을 카메라 모듈의 이미지 신호 프로세서에 수렴시켜, 물체를 촬영하도록 구성된다. 카메라 모듈은 단말, 예를 들어, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 또는 이동 전화와 같은 일반적인 단말에서 사용된다. 도 1은 카메라 모듈(2)이 이동 전화에 체결되는 구조의 개략도이며, 카메라 모듈(2)은 이동 전화의 하우징(1) 내에 체결되고, 카메라 모듈(2)의 렌즈 모듈은 하우징(1) 외부에 노출된다. 카메라 모듈(2)은 사용될 때 이동 전화의 비디오 기록 또는 촬영 기능을 구현하도록 구성될 수 있다. 그러나, 단말의 점진적인 박형화 개발로 인해, 카메라 모듈(2)의 크기는 제한되고, 종래의 기술에서의 장초점 렌즈 모듈은 이동 전화의 박형화 개발에 적응할 수 없다. 따라서, 본 출원의 실시예들은 카메라 모듈(2)의 크기를 감소시키기 위한 렌즈 모듈을 제공한다. 다음은 구체적인 첨부 도면들을 참조하여 렌즈 모듈의 구조를 상세히 설명한다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)의 개략적인 분해도이다. 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 렌즈 모듈(100)은 직립형 카메라 모듈에서 사용된다.
렌즈 모듈(100)은 대체로 제1 렌즈 모듈(10), 제2 렌즈 모듈(20), 및 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)을 지지하도록 구성되는 브래킷(30)을 포함한다. 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)은 광학 축을 따라 배열되고, 제1 렌즈 모듈(10)은 물체 측에 가깝고, 제2 렌즈 모듈(20)은 이미지 측에 가깝다. 브래킷(30)은 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)을 지지하는 구체적인 구현 형태라는 점이 이해되어야 한다. 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 렌즈 모듈(100)에서, 다른 구조체, 예를 들어, 하우징 또는 다른 유사한 구조체가 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)을 지지하는데 대안적으로 사용될 수 있다. 세부 사항들은 본 명세서에서 다시 설명되지 않는다.
촬영 동안, 광은 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)을 연속적으로 통과하고, 이러한 광은 제1 렌즈 모듈(10)을 통해 굴절되어, 렌즈 모듈의 장초점 효과를 구현할 수 있고; 이러한 광은 제2 렌즈 모듈(20)을 통해 포커싱되어, 렌즈 모듈(100)의 포커싱 효과를 구현한다.
도 3은 제1 렌즈 모듈(10)의 구조의 개략도이다. 제1 렌즈 모듈(10)은 제1 렌즈(12), 제1 렌즈 배럴(11), 및 커버 플레이트(13)를 포함한다. 제1 렌즈 배럴(11)은 제1 렌즈(12)의 지지 구조의 역할을 하며, 제1 렌즈(12)는 제1 렌즈 배럴(11) 내에 체결될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 배럴(11)의 양단이 개방되어, 광이 제1 렌즈 배럴(11)을 통과할 수 있다. 커버 플레이트(13)는 제1 렌즈 배럴(11)의 일 단부에 있는 개구를 덮고, 제1 렌즈 배럴(11)의 상기 단부에 고정적으로 연결되어, 제1 렌즈 배럴(11)과 협력하여, 제1 렌즈 배럴(11) 내에 제1 렌즈(12)를 제한한다.
선택적인 해결책에서, 제1 렌즈 배럴(11)은 플라스틱 재료 또는 다른 성형 재료로 이루어진 구조적 장치일 수 있다. 제1 렌즈 배럴(11)은 제1 렌즈(12)를 지지 및 체결하며, 제1 렌즈(12)의 응력을 감소시키고, 제1 렌즈(12)의 위치 정밀도 및 위치설정 정밀도를 보장할 수 있다.
선택적인 해결책에서, 제1 렌즈 배럴(11)은 원통형 구조를 사용하여, 제1 렌즈 모듈(10)에 의해 점유되는 공간을 감소시킨다. 도 3의 예에서의 제1 렌즈 배럴(11)은 일 예일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 제1 렌즈 배럴(11)이 구체적으로 배치될 때, 다른 형상, 예를 들어 타원 기둥 형상 또는 정사각형 원통 형상의 구조가 대안으로서 사용될 수 있다.
도 4는 도 3의 위치 A-A의 단면도이다. 제1 렌즈 배럴(11) 내의 공동은 계단식 공동이다. 설명의 편의를 위해, 제1 렌즈 배럴(11)의 2개의 단부는 각각 제1 단부 및 제2 단부로서 정의되며, 제1 단부는 제1 렌즈 배럴(11)의 단부로서 물체 측에 가까운 일 단부이고, 제2 단부는 제1 렌즈 배럴(11)의 단부로서 이미지 측에 가까운 일 단부(즉, 제2 렌즈 모듈에 가까운 일 단부)이다. 제1 렌즈 배럴(11) 내의 내벽은 제1 단부로부터 제2 단부로의 방향으로 계단 방식으로 변화하고, 내벽의 크기는 계단 방식으로 변화하는 공동을 형성하기 위해 점진적으로 감소한다.
조립될 때, 제1 렌즈(12)는, 공동 내에 있고 제1 단부에 가까운 위치에서 체결된다. 제1 렌즈(12)의 측벽은 제1 렌즈 배럴(11)의 측벽에 고정 연결된다. 커버 플레이트(13)는 제1 렌즈 배럴(11)의 제1 단부를 덮고, 제1 렌즈 배럴(11)의 내벽 상의 계단형 표면과 협력하여 제1 렌즈(12)를 제한한다. 제1 렌즈(12)의 광 입사 표면과 협력하는 관통 홀이 커버 플레이트(13) 상에 배치되어, 광이 제1 렌즈(12)에 조사될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 제1 렌즈(12)의 영역으로서 커버 플레이트(13)에 의해 차폐되는 영역은 제1 렌즈(12)의 비기능성 영역이고, 제1 렌즈(12)의 기능에 영향을 미치지 않는다.
선택적인 해결책에서, 제1 렌즈(12)는 억지 끼워맞춤을 통해 제1 렌즈 배럴(11)에 고정 연결될 수 있다. 대안으로서, 제1 렌즈(12)는 글루, 수지 또는 다른 접착 재료를 이용하여 제1 렌즈 배럴(11) 내에 고정적으로 접착될 수 있거나, 제1 렌즈(12)는 사출 성형 다이 공동 내에서 2차 성형을 수행하는 방식으로 직접 성형 및 체결될 수 있다.
선택적인 해결책에서, 제1 렌즈 배럴(11)의 외벽도 계단 방식으로 변화하며, 계단 방식 변화의 경향은 제1 렌즈 배럴(11)의 내벽의 경향과 동일하다.
도 5는 제1 렌즈(12)의 구조의 개략도이다. 제1 렌즈(12)는 원형 렌즈를 사용한다. 그러나, 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 제1 렌즈(12)는 도 5에 도시된 원형 렌즈로 제한되지 않고, 대안적으로 타원형 렌즈, 직사각형 렌즈, 또는 다른 형상의 렌즈일 수 있다.
제1 렌즈(12)는 각각 광 입사 측 표면(121) 및 광 출사 측 표면(122)인 2개의 대향 표면을 갖는다. 광 입사 측 표면(121)은 제1 렌즈(12)의 표면으로서 물체 측에 가까운 표면이고, 광 출사 측 표면(122)은 제1 렌즈(12)의 표면으로서 이미지 측에 가까운 표면이다. 제1 렌즈(12)가 사용될 때, 광은 광 입사 측 표면(121)을 통해 제1 렌즈(12) 내로 입사될 수 있고, 광 출사 측 표면(122)을 통해 제1 렌즈(12)로부터 출사될 수 있다.
광 입사 측 표면(121) 및 광 출사 측 표면(122)은 기능들에 기초하여 상이한 영역들로 개별적으로 분할된다. 예를 들어, 광 입사 측 표면(121)은 광 투과 영역(1211)과 제1 반사 영역(1212)으로 분할되고; 광 출사 측 표면(122)은 광 출사 영역(1221)과 제2 반사 영역(1222)으로 분할된다. 광 투과 영역(1211) 및 광 출사 영역(1221)은 각각, 광이 제1 렌즈(12)로 입사되고 제1 렌즈로부터 출사되는 영역들이다. 제1 반사 영역(1212) 및 제2 반사 영역(1222)은 제1 렌즈(12) 내에서 전파되는 광의 경로를 뒤로 접도록 구성되는 영역들이다.
선택적인 해결책에서, 광 입사 측 표면(121)과 광 출사 측 표면(122)의 상이한 영역들이 구체적으로 배치될 때, 제1 반사 영역(1212)은 광 입사 측 표면(121)의 중심 위치에 위치되고, 광 투과 영역(1211)은 제1 반사 영역(1212)을 둘러싼다. 광 출사 영역(1221)은 광 출사 측 표면(122)의 중심 위치에 위치되고, 제2 반사 영역(1222)은 광 출사 영역(1221) 주위에 배치된다. 따라서, 광학 축 방향에서, 광 투과 영역(1211)은 제2 반사 영역(1222)에 대향하여 배치되고, 광 출사 영역(1221)은 제1 반사 영역(1212)에 대향하여 배치된다. 또한, 광 경로의 중심에 반사 표면(제1 반사 영역(1212))이 배치된다. 이 경우, 제1 렌즈(12)에 입사하는 광은 링 형상으로 되어, 촬영 동안 렌즈 모듈에 의해 디포커싱이 수행될 때 착란원(disc of confusion)은 링 형상이 된다. 이러한 방식으로, 최종 이미징 품질이 양호하다. 또한, 색수차가 형성되지 않고, 우수한 사진 이미징 품질이 구현될 수 있다.
도 5의 화살표를 갖는 직선은 광 경로를 나타낸다. 광이 광 입사 측 표면(121)에 조사될 때, 광은 광 투과 영역(1211)으로부터만 제1 렌즈(12)로 입사되고, 제1 반사 영역(1212)은 광이 통과할 수 없는 불투명 영역이다. 제1 렌즈(12)에 입사하는 광은 제2 반사 영역(1222)에 의해 제1 반사 영역(1212)으로 반사되고, 이어서 제1 반사 영역(1212)에 의해 광 출사 영역(1221)으로 반사되고, 최종적으로 광 출사 영역(1221)으로부터 출사된다. 투과된 광은 굴절을 통해 공기 층에 진입하고, 광학 축 방향으로 제2 렌즈 모듈에 진입한다. 도 5에 도시된 광 경로로부터, 광이 제1 렌즈(12)에서 전파될 때, 광은 광 굴절의 원리로 인해 제1 렌즈(12)를 통과할 때 이미지 신호 프로세서에 직접 도달하는 것이 아니라, 2회 반사된 후에 이미지 신호 프로세서에 도달한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 렌즈 모듈의 길이가 단축될 수 있고, 체적 및 중량이 최소화되고, 비용이 또한 감소된다.
제1 반사 영역(1212) 및 제2 반사 영역(1222)이 구체적으로 형성될 때, 반사 필름 층이 제1 반사 영역(1212) 및 제2 반사 영역(1222)에 개별적으로 부착될 수 있다. 반사 필름 층의 반사 표면은 렌즈의 내부 부분을 향하여, 제1 렌즈(12)에서 광을 반사시킨다. 반사 필름 층의 부착은 제1 반사 영역(1212) 및 제2 반사 영역(1222)을 형성하는 특정 예일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 본 출원의 이 실시예에서, 반사 영역들은 대안적으로 다른 방식으로 형성될 수 있고, 예를 들어, 반사 재료가 제1 반사 영역(1212) 및 제2 반사 영역(1222)을 형성하도록 분사된다. 또한, 제1 렌즈(12)에 대해, 분산 굴절 표면이 비분산 반사 표면(제1 반사 영역(1212) 및 제2 반사 영역(1222))으로 대체되어, 분산을 더 양호하게 제어한다.
선택적인 해결책에서, 광 투과 영역(1211)은 광 입사를 위한 평면이다. 광 투과 영역(1211)은 대안적으로 다른 표면을 이용할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 광 투과 영역(1211)으로부터 제1 렌즈(12) 내로 입사하는 광이 제2 반사 영역(1222)으로 전파될 수 있다면, 광 투과 영역(1211)은 볼록한 아크 형상 표면, 오목한 아크 형상 표면, 또는 다른 유형의 표면을 대안적으로 사용할 수 있다.
선택적인 해결책에서, 제1 반사 영역(1212)은 광 입사 측 표면(121)의 오목한 구형 영역이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 반사 영역(1212)은 제1 렌즈(12) 내에 오목한 구형 영역이다. 상기 구형 영역이 사용될 때, 제2 반사 영역(1222)으로부터 제1 반사 영역(1212)으로 반사된 광은 상이한 입사각들을 가질 수 있고, 광은 제1 반사 영역(1212)의 상기 구형 영역을 이용하여 광 출사 영역(1221)으로 수렴될 수 있다. 제1 반사 영역(1212)은 도 5에 도시된 구형 영역에 제한되지 않고, 대안적으로 광을 수렴시킬 수 있는 다른 유형의 표면을 이용할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 제1 반사 영역(1212)은 대안적으로 원추형 표면, 타원형 표면, 또는 포물선 표면과 같은 상이한 유형의 표면일 수 있다. 유사하게, 광에 대한 수렴 효과가 구현될 수 있다.
선택적인 해결책에서, 광 출사 측 표면(122)은 볼록한 구형 표면이다. 볼록한 구형 표면이 광 출사 측 표면(122)에 사용될 때, 제2 반사 영역(1222)의 표면으로서 광을 반사하도록 구성되는 표면은 오목 표면이고, 상기 오목 표면은 제1 반사 영역(1212)을 향하여, 광 투과 영역(1211)으로부터 제2 반사 영역(1222)에 조사된 광을 제1 반사 영역(1212)으로 반사한다. 또한, 광 출사 영역(1221)은 구형 표면이므로, 제1 반사 영역(1212)에 의해 반사된 광은 재수렴된다. 광 출사 측 표면(122)의 구형 표면은 본 출원의 특정 예이고, 광 출사 측 표면(122)은 대안적으로 다른 유형의 표면을 사용할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 광 출사 측 표면(122)은 대안적으로 테이퍼 표면을 사용할 수 있고, 제2 반사 영역(1222) 및 광 출사 영역(1221)은 양자 모두 평면 구조들이다. 대안적으로, 광 출사 측 표면(122)은 조합된 표면을 대안적으로 사용할 수 있고, 예를 들어, 제2 반사 영역(1222)은 링 형상의 평면이고, 이 평면은 제1 반사 영역(1212)으로 광을 반사하기 위해, 광학 축에 대해 경사지고; 광 출사 영역(1221)은 구형 표면을 사용한다.
광 투과 영역(1211)에 대한 제1 반사 영역(1212)의 비율 및 광 출사 영역(1221)에 대한 제2 반사 영역(1222)의 비율은 본 출원의 이 실시예에서 구체적으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 전술한 영역들이 구체적으로 배치될 때, 도 5에 도시된 광 경로가 구현될 수 있다면, 전술한 영역들의 비율 관계가 사용될 수 있다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 제2 렌즈(22)의 구조의 개략도이다. 제2 렌즈 모듈(20)의 기능들은 제1 렌즈 모듈로부터 수렴되는 이미징 광을 추가로 수렴시키고, 이미징 초점 거리를 조정하고, 색수차, 왜곡, 및 수차를 감소시키고, 이미징 품질을 조정 및 개선하고, 각각의 시야 아래의 시야 곡률을 감소시키고, 이미지 신호 프로세서 상의 이미징 품질을 보장하는 것이다. 다음은 도 6을 참조하여 제2 렌즈 모듈(20)의 구조를 상세히 설명한다.
제2 렌즈 모듈(20)은 제2 렌즈(22) 및 제2 렌즈 배럴(21)을 포함한다. 제2 렌즈 배럴(21)은 제2 렌즈(22)의 지지 구조로서 사용된다. 제2 렌즈(22)는 조립 동안 제2 렌즈 배럴(21) 내에 체결될 수 있다. 또한, 제2 렌즈 배럴(21)의 양단이 개방되어, 광은 제2 렌즈 배럴(21) 내의 공동을 통과할 수 있다.
제2 렌즈 배럴(21)의 재료는 플라스틱 재료 또는 다른 쉽게 성형되는 재료일 수 있다. 이는 본 출원의 이 실시예에서 구체적으로 제한되지 않는다.
제2 렌즈(22)의 재료는 공통 렌즈 재료, 예를 들어, 광학 백색 플라스틱 재료 또는 광학 유리 재료이다. 이는 본 출원의 이 실시예에서 구체적으로 제한되지 않는다.
도 7은 도 6의 위치(B-B)의 단면도이다. 제2 렌즈 배럴(21) 내의 공동은 계단식 공동이다. 설명의 편의를 위해, 제2 렌즈 배럴(21)의 2개의 단부는 각각 제3 단부 및 제4 단부로서 정의되며, 제3 단부는 제2 렌즈 배럴(21)의 단부로서 물체 측에 가까운 일 단부이고, 제4 단부는 제2 렌즈 배럴(21)의 단부로서 이미지 측에 가까운 일 단부(즉, 이미지 신호 프로세서에 가까운 일 단부)이다. 제2 렌즈 배럴(21) 내의 내벽은 제3 단부에서 제4 단부로의 방향으로 계단 방식으로 변화하고, 내벽의 크기는 계단 방식으로 변화하는 공동을 형성하기 위해 점진적으로 증가한다.
선택적인 해결책에서, 제2 렌즈(22)는 억지 끼워맞춤을 통해 제2 렌즈 배럴(21)의 측벽에 고정 연결될 수 있거나, 제2 렌즈(22)의 측벽은 접착제를 이용하여 제2 렌즈 배럴(21)의 측벽에 접착된다.
선택적인 해결책에서는, 4개의 제2 렌즈(22)가 존재하고, 4개의 제2 렌즈(22)는 광학 축을 따라 제2 렌즈 배럴(21) 내에 배열되고, 4개의 렌즈 각각은 필요에 따라 구면 렌즈 또는 비구면 렌즈일 수 있다. 특정 배치 동안, 4개의 렌즈가 포커싱을 구현할 수 있다면, 각각의 렌즈의 특정 구조 및 크기는 본 출원의 이 실시예에서 구체적으로 제한되지 않는다. 도 7에 도시된 4개의 제2 렌즈(22)는 단지 특정 예라는 것을 이해해야 한다. 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 제2 렌즈들(22)의 수량은 도 7에 도시된 4개의 렌즈로 제한되지 않고, 제2 렌즈들(22)이 조합된 후에, 이미징 초점 거리가 조정될 수 있고, 색수차, 왜곡, 및 수차가 감소될 수 있고, 이미징 품질이 조정 및 개선될 수 있고, 각각의 시야 하에서의 시야 곡률이 감소될 수 있다면, 임의의 수량의 제2 렌즈들(22), 예를 들어, 2개, 3개, 5개, 또는 6개의 제2 렌즈들(22)이 대안적으로 선택될 수 있다.
선택적인 해결책에서, 제2 렌즈 모듈(20)은 개스킷(23)을 더 포함하고, 개스킷(23)은 제2 렌즈들(22) 사이의 간격을 조정하도록 구성된다. 개스킷(23)은 상이한 제2 렌즈들(22) 사이에 배치될 수 있으며, 따라서 개스킷(23)의 두께는 실제 요구에 기초하여 조정될 수 있다. 이는 본 명세서에서 구체적으로 제한되지 않는다.
선택적인 해결책에서, 제2 렌즈 배럴(21)은 원통형 구조를 사용하여, 제2 렌즈 모듈(20)에 의해 점유되는 공간을 감소시킨다. 도 7의 예에서의 렌즈 배럴은 일 예일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 제2 렌즈 배럴(21)이 구체적으로 배치될 때, 다른 형상, 예를 들어 타원 기둥 형상 또는 정사각형 원통 형상의 구조가 대안으로서 사용될 수 있다.
도 8은 제1 렌즈 모듈과 제2 렌즈 모듈 사이의 협력의 개략도이다. 도 8은 제1 렌즈(P1), 제2 렌즈(P2), 제2 렌즈(P3), 제2 렌즈(P4), 제2 렌즈(P5), 필터(도면에 표시되지 않음) 및 이미지 신호 프로세서(도면에 표시되지 않음)만을 나타낸다. 전파 동안, 광은 제1 렌즈(P1)의 광 입사 측 표면으로부터 입사되고, 제2 반사 영역 및 제1 반사 영역에 의해 반사되고, 제1 렌즈(P1)의 광 출사 측 표면으로부터 출사된다. 출사 광은 제2 렌즈(P2), 제2 렌즈(P3), 제2 렌즈(P4), 및 제2 렌즈(P5)를 연속적으로 통과한다. 이러한 방식으로, 제2 렌즈들을 통해, 이미징 초점 거리가 조정되고, 색수차, 왜곡 및 수차가 감소되고, 이미징 품질이 조정 및 개선되고, 각각의 시야 아래의 시야 곡률이 감소된다. 이어서, 광은 필터를 통과한 후에 이미지 신호 프로세서 상에 이미징된다. 도 8로부터, 제1 렌즈 모듈이 광 경로를 뒤로 접을 수 있는 제1 렌즈를 사용할 때, 렌즈 모듈의 길이가 단축될 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 체적 및 중량이 최소화되고, 비용 또한 감소된다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)의 구조적 용례의 개략도이다. 도 9의 일부 부분들의 참조 번호들에 대해서는, 도 2의 동일한 부분들의 참조 번호들을 참조한다. 렌즈 모듈(100)이 카메라 모듈에서 사용될 때, 렌즈 모듈(100)은 카메라 모듈에서 체결된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 렌즈 모듈(100)의 브래킷(30)은 카메라 모듈의 하우징(200)에 위치된다. 카메라 모듈은 회로 보드(300) 및 회로 보드(300) 상에 배치된 이미지 신호 프로세서(400)를 더 포함한다. 이미지 신호 프로세서(400), 제2 렌즈 모듈(20), 및 제1 렌즈 모듈(10)은 광학 축을 따라 배열된다. 촬영 동안, 광은 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 연속적으로 통과한 후에 이미지 신호 프로세서(400)에 조사될 수 있어서, 이미지 신호 프로세서(400)는 광 신호를 전기 신호로 변환한다.
도 9로부터, 본 출원의 이 실시예에서 제공된 렌즈 모듈(100)이 광을 굴절시키기 위해 제1 렌즈를 사용한 후에 광 경로가 뒤로 접힌다는 것을 알 수 있다. 따라서, 직립 렌즈 모듈(100)은 또한 카메라 모듈에서 사용될 수 있고, 카메라 모듈의 크기는 크게 감소될 수 있다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 다른 렌즈 모듈(100)의 구조의 개략도이다. 도 10의 일부 부분들의 참조 번호들에 대해서는, 도 2의 동일한 부분들의 참조 번호들을 참조한다.
도 10에 도시된 렌즈 모듈(100)은 브래킷(30), 제1 렌즈 모듈(10), 및 제2 렌즈 모듈(20)을 포함한다. 도 10의 일부 부분들에 대해서는, 도 2에서의 동일한 참조 번호들을 참조한다. 도 10에 도시된 렌즈 모듈(100)과 도 2에 도시된 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 양자 모두 사이의 차이는 렌즈 배치 방식에 있다.
도 11은 제1 렌즈 모듈(10)의 단면도이다. 제1 렌즈 모듈(10)은 제1 렌즈 배럴(11) 및 제1 렌즈(12)를 포함한다. 제1 렌즈 배럴(11) 및 제1 렌즈(12)에 대해서는, 전술한 대응하는 설명을 참조한다. 제1 렌즈 모듈(10)은 제1 렌즈 배럴(11)을 더 포함하고, 제1 렌즈(12)는 제1 렌즈 배럴(11)에 체결된다. 제1 렌즈 모듈(10)은 적어도 하나의 제3 렌즈(14)를 더 포함하고, 제1 렌즈(12) 및 적어도 하나의 제3 렌즈(14)는 광학 축을 따라 배열되고, 적어도 하나의 제3 렌즈(14)는 제1 렌즈(12)의 이미지 측 상에 위치된다. 적어도 하나의 제3 렌즈(14)는 포커싱 렌즈이다. 도 10은 3개의 제3 렌즈(14)를 일 예로서 나타낸다. 그러나, 본 출원의 이 실시예에서의 제3 렌즈들(14)의 수량은 본 명세서에서 구체적으로 제한되지 않는다.
선택적인 해결책에서, 제1 렌즈 모듈(10)은 개스킷을 더 포함한다. 제3 렌즈들(14) 간의 간격은 개스킷을 이용하여 조정될 수 있으며, 개스킷의 두께는 실제 요구에 기초하여 설정될 수 있다.
도 12는 제2 렌즈 모듈(20)의 단면도이다. 제2 렌즈 모듈(20)은 제2 렌즈 배럴(21) 및 제2 렌즈(22)를 포함한다. 하나의 제2 렌즈(22)가 존재하고, 제2 렌즈(22)는 제2 렌즈 배럴(21) 내에 체결된다. 제3 렌즈들 및 제2 렌즈(22)는 함께 작동하여, 이미징 초점 거리를 조정하고, 색수차, 왜곡 및 수차를 감소시키고, 이미징 품질을 조정 및 개선하고, 각각의 시야 아래의 시야 곡률을 감소시키고, 이미지 신호 프로세서 상의 이미징 품질을 보장하는 렌즈 그룹을 형성한다. 4개의 렌즈 각각은 필요에 따라 구면 렌즈 또는 비구면 렌즈일 수 있다. 특정 배치 동안, 4개의 렌즈가 포커싱을 구현할 수 있다면, 각각의 렌즈의 특정 구조 및 크기는 본 출원의 이 실시예에서 구체적으로 제한되지 않는다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 렌즈 모듈(100)의 구조적 용례의 개략도이다. 도 13의 일부 부분들의 참조 번호들에 대해서는, 도 2의 동일한 부분들의 참조 번호들을 참조한다. 렌즈 모듈(100)이 카메라 모듈에서 사용될 때, 렌즈 모듈(100)은 카메라 모듈에서 체결된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 렌즈 모듈(100)의 브래킷(30)은 카메라 모듈의 하우징(200)에 위치된다. 카메라 모듈은 회로 보드(300) 및 회로 보드(300) 상에 배치된 이미지 신호 프로세서(400)를 더 포함한다. 이미지 신호 프로세서(400), 제2 렌즈 모듈(20), 및 제1 렌즈 모듈(10)은 광학 축을 따라 배열된다. 촬영 동안, 광은 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 연속적으로 통과한 후에 이미지 신호 프로세서(400)에 조사될 수 있어서, 이미지 신호 프로세서(400)는 광 신호를 전기 신호로 변환한다.
도 13으로부터, 본 출원의 이 실시예에서 제공된 렌즈 모듈이 광을 굴절시키기 위해 제1 렌즈를 사용한 후에, 렌즈 모듈의 길이가 단축될 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 체적 및 중량이 최소화되고, 비용 또한 감소된다.
도 14는 본 출원의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조의 개략도이다. 도 14의 일부 부분들에 대해서는, 도 13에서의 동일한 참조 번호들을 참조한다. 카메라 모듈은 베이스(800) 및 렌즈 모듈(100)을 포함하고, 렌즈 모듈(100)은 전술한 렌즈 모듈 중 어느 하나에 속하는 것으로서 베이스(800)에 연결된다.
제2 렌즈 모듈(20)은 브래킷(30)에 고정적으로 연결되고, 제1 렌즈 모듈(10)은 제1 탄성 부재(600)를 사용하여 브래킷(30)에 연결된다. 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)은 브래킷(30)에 슬리브 연결되고, 제1 렌즈 모듈(10)은 2개 이상의 제1 탄성 부재들(600)을 사용하여 브래킷(30)에 연결되고, 제2 렌즈 모듈(20)은 브래킷(30)에 고정 연결된다. 전술한 구조에서, 제1 탄성 부재들(600)에 의해 발생되는 탄성 변형은 제1 렌즈가 광학 축을 따라 이동 가능하게 할 수 있어, 제1 렌즈 모듈(10)과 제2 렌즈 모듈(20) 사이의 상대적 위치를 조정하고, 그에 의해 포커싱을 구현한다.
제1 렌즈 모듈(10)을 이동시키도록 구체적으로 구동하기 위해 상이한 구동 메커니즘이 선택될 수 있다. 구동 메커니즘은 제1 렌즈 모듈(10)을 이동하도록 구동하여, 포커싱을 구현하도록 구성된다. 예를 들어, 구동 메커니즘은 AF 구동 모터일 수 있다.
설명의 용이함을 위해, 제1 렌즈 모듈(10)은 렌즈 모듈(G1)이라고 명명되고, 제2 렌즈 모듈(20)은 렌즈 모듈(G2)이라고 명명된다. AF 구동 모터의 기능은 모터가 활성화된 후에 렌즈 모듈(G1) 또는 렌즈 모듈(G2)을 이동시킴으로써 포커싱을 구현하여, 이미지 신호 프로세서 상에서 명확한 이미징을 구현하는 것이다. 도 14에서, 이동 가능 렌즈 모듈(G1)은 단지 예로서 사용된다. 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 카메라 모듈은 대안적으로 고정 렌즈 모듈(G1)을 사용할 수 있고, 렌즈 모듈(G2)은 탄성 부재를 사용하여 브래킷(30)에 연결된다. 즉, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 중 적어도 하나가 이동 가능하면, 포커싱이 구현될 수 있다.
구동 시, AF 구동 모터는 홀 센서 신호, 드라이버 칩, 또는 자이로스코프 신호에 기초하여 렌즈 이동 거리를 계산한다. 드라이버 칩은 특정 알고리즘에 기초하여 렌즈 모듈(G1)과 렌즈 모듈(G2) 사이의 상대적 위치를 계산하여, 명확한 이미징을 구현한다. 선택적인 해결책에서, AF 구동 모터는 보이스 코일 모터, 압전 모터, 또는 형상 기억 합금 와이어를 사용하여 구현될 수 있다. 홀 센서 신호, 구동 IC, 또는 자이로스코프 신호에 기초하여 제1 렌즈 모듈(10)을 구동하는 방식은 비교적 일반적인 구동 방식이라는 점이 이해되어야 한다. 세부 사항들은 본 명세서에서 다시 설명되지 않는다.
본 출원의 이 실시예에서 제공되는 렌즈 모듈(100)은 이미지 안정화 기능을 추가로 갖는다. 도 14에 도시된 바와 같이, 베이스(800)는 제3 탄성 부재(500)를 사용함으로써 브래킷(30)에 연결되고, 카메라 모듈은 렌즈 모듈(100)의 지터링을 보상하는 이미지 안정화 모터(700)를 더 포함한다. 카메라 모듈의 이미지 안정화 효과는 제3 탄성 부재(500)와 이미지 안정화 모터(700) 사이의 협력을 통해 개선된다. 제3 탄성 부재(500)는 스프링 또는 현수 와이어일 수 있고, 제3 탄성 부재(500)는 렌즈 모듈(100)이 현수식 탄성 구조체를 형성할 수 있게 한다. 도 14에는 2개의 제3 탄성 부재(500)가 도시되어 있지만, 본 출원의 이 실시예에서, 브래킷(30)이 지지될 수 있다면, 복수의 제3 탄성 부재(500)가 배치될 수 있는데, 예를 들어, 2개, 3개 또는 4개의 제3 탄성 부재(500)가 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이미지 안정화 모터(700)는 OIS(Optical image stabilization, 광학 이미지 안정화) 모터를 사용할 수 있다. OIS 모터는 브래킷(30)의 저부에 있는 자석(도면에 도시되지 않음)에 의해 발생된 자기장 및 베이스(800) 상의 전자석에 에너지를 공급함으로써 발생된 로렌츠 힘을 사용하여, 변위하도록 제3 탄성 부재(500)를 구동시켜, 이동 중에 전체 렌즈 모듈 그룹의 이미지 안정화를 구현한다. 카메라 모듈 내의 자이로스코프가 약간의 렌즈 이동을 검출한 후에, 자이로스코프는 신호를 마이크로프로세서로 송신하고, 마이크로프로세서는 지터링 방향 및 변위에 기초하여, 보상될 필요가 있는 변위량을 즉시 계산하고, 그 후에 OIS 모터는 변위량을 보상하기 위하여 이동하도록 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)을 구동함으로써, 카메라 진동을 통해 발생된 이미지 블러를 효과적으로 극복한다. OIS 모터는 이미지 안정화 변위 보상을 구현하기 위해 보이스 코일 모터, 압전 모터, 또는 형상 기억 합금의 형태일 수 있다. 이미지 안정화 모터(700)의 구조 및 작동 원리는 비교적 공통 구동 방식들로 구현된다. 세부 사항들은 본 명세서에서 다시 설명되지 않는다.
장초점 촬영을 위한 카메라 모듈은 포커싱 위치의 정밀도에 대한 높은 요건을 갖는다. 렌즈 모듈(G1)의 구동 모터는 폐루프 제어를 구현하기 위해, 홀 센서를 사용함으로써 렌즈 모듈의 위치를 감지할 필요가 있다. 또한, 모듈 상의 자이로스코프 신호를 사용하여 동작 상태가 감지될 필요가 있고, 지터링 양은 소프트웨어 알고리즘 계산을 통해 보상되어, OIS 이미지 안정화를 구현한다.
전술한 설명으로부터, 카메라 모듈은 렌즈 모듈(G1)을 축방향으로 이동시킴으로써 AF(Auto Focus, 오토 포커스) 포커싱을 수행하여, 근접 물체 거리의 양호한 이미징 효과를 구현(예를 들어, 1.0 미터로부터 무한 거리까지 이미징을 구현)한다는 것을 알 수 있다. 렌즈 모듈(G2)은 브래킷(30)에 체결되고, 광학 축 방향으로 이동할 필요가 없다. 촬영 동안, 렌즈 모듈(G1)은 포커싱 및 이미징을 구현하기 위해 AF 모터에 의해 구동된다. 카메라 모듈의 구조는 비교적 간단하고, 제어 방식은 구현하기 쉽고, 비용이 유리하다.
렌즈 모듈은 2개의 렌즈 모듈들을 조합하고 매칭시킴으로써 포커싱을 구현하여, 이동 전화 모듈 상에 5배보다 많은 장초점 촬영 효과를 구현한다. 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 카메라 모듈의 효과의 이해의 용이함을 위해, 카메라 모듈이 시뮬레이션된다. 시뮬레이션 결과가 도 15에 도시되어 있다. 도 14에 도시된 카메라 모듈이 시뮬레이션을 위해 사용될 때, 0.8 시야 하의 이미징 효과의 MTF 값이 55에 도달하고, 시야 곡률이 크게 개선된다는 것을 도 15로부터 알 수 있다.
또한, OIS 모터 및 AF 구동 모터는 개별적으로 제어될 수 있고, 그에 의해 제어 효과를 향상시킨다.
도 16은 다른 카메라 모듈의 구조의 개략도이다. 도 16의 일부 부분들에 대해서는, 도 14에서의 동일한 참조 번호들을 참조한다. 도 16에 도시된 카메라 모듈에서, 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 양자 모두는 현수 방식으로 브래킷(30)에 연결된다. 구체적으로, 제1 렌즈 모듈(10)은 제1 탄성 부재(600)를 사용하여 브래킷(30)에 연결되고, 제2 렌즈 모듈(20)은 제2 탄성 부재(900)를 사용하여 브래킷(30)에 연결된다.
설명의 용이함을 위해, 제1 렌즈 모듈(10)은 렌즈 모듈(G1)이라고 명명되고, 제2 렌즈 모듈(20)은 렌즈 모듈(G2)이라고 명명된다. 이 실시예에서, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 탄성 부재들을 사용하여 브래킷(30) 상에 개별적으로 현수되어, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 양자 모두가 이동할 수 있다. 원거리 풍경이 촬영될 때, 렌즈 모듈(G1)과 렌즈 모듈(G2) 사이의 최적의 매칭 거리가 알고리즘에 기초하여 계산되어, 이미징 및 포커싱을 구현하고, 그렇게 함으로써 더 높은 품질의 이미징 효과를 달성한다. 유사하게, 상이한 시야들 하에서의 이미지 필드 곡률이 감소될 수 있고, 사진 이미징 품질을 위한 포커싱 방식이 개선된다. 이러한 아키텍처에서, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 별개의 보이스 코일 모터 또는 다른 모터(형상 기억 합금 와이어 또는 압전 모터)에 의해 구동되어, 광학 축을 따라 이동한다.
OIS 모터는, 브래킷(30)의 저부에 있는 자석에 의해 발생되는 자기장 및 베이스 상의 코일에 에너지를 공급함으로써 발생되는 로렌츠 힘을 사용하여, 4개 이상의 스프링들 또는 현수 와이어들을 변위하도록 구동시켜, 이동 중에 렌즈 모듈 그룹 전체의 이미지 안정화를 구현한다.
렌즈 모듈(G2) 및 렌즈 모듈(G1) 양자 모두는 모터들에 의해 구동되어 변위하고, 폐루프 제어가 2개의 독립적인 제어 모터들을 사용하여 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 상에 구현된다. 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 촬영 동안 광학 축을 따르는 포커싱 알고리즘에 기초하여 포커싱 거리들을 각각 조정하여, 함께 작동하고 서로 매칭 및 조합하여 AF 기능을 구현한다. 예를 들어, 렌즈 모듈(G1)은 거친 포커싱을 구현하기 위해 AF를 수행하고, 렌즈 모듈(G2)은 미세한 포커싱을 구현하기 위해 축방향 AF 이동을 수행한다. 이는 모터의 위치의 정확성을 위한 광학 요소의 요건을 감소시킬 수 있고, 근접 물체 거리의 양호한 이미징 효과를 더 용이하게 구현할 수 있다(1.0 미터로부터 무한 거리까지의 이미징을 구현함).
또한, 복잡한 조립 프로세스의 조립 어려움을 감소시키기 위해 2개의 탄성 부재가 사용되고, 대량 생산의 구현이 용이하다. 또한, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 탄성 부재들을 사용하여 브래킷(30)에 연결되어, 빠른 응답 속도로 변위를 더욱 용이하게 구현한다.
도 17은 브래킷(30)과 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 양자 모두 사이의 다른 유형의 구체적인 협력의 개략도이다. 도 17의 일부 부분들에 대해서는, 도 14에서의 동일한 참조 번호들을 참조한다. 도 17에 도시된 카메라 모듈에서, 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 양자 모두는 현수 방식으로 브래킷(30)에 연결된다. 도 17에 도시된 카메라 모듈과 도 14에 도시된 카메라 모듈 사이의 차이는, 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)이 브래킷(30)에 연결될 때, 광학 축(1000)의 방향으로 연장되는 샤프트(1000)가 브래킷(30) 내에 배치되고, 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20)이 샤프트(1000) 상에 개별적으로 활주 가능하게 조립된다는 것이다. 원거리 풍경이 촬영될 때, 렌즈 모듈(G1)과 렌즈 모듈(G2) 사이의 최적의 매칭 거리가 알고리즘에 기초하여 계산되어, 이미징 및 포커싱을 구현하고, 그렇게 함으로써 더 높은 품질의 이미징 효과를 달성한다. 따라서, 상이한 시야들 하에서의 이미지 필드 곡률이 감소될 수 있고, 사진 이미징 품질을 위한 포커싱 방식이 개선된다. 이러한 아키텍처에서, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 별개의 보이스 코일 모터 또는 다른 모터(SMA 또는 압전 모터)에 의해 구동되어, 광학 축(1000)을 따라 이동한다.
이미지 안정화 모터(700)는 도 14 및 도 16에 도시된 카메라 모듈들에서의 것들과 동일하고, 브래킷(30)의 저부에 있는 자석에 의해 발생된 자기장 및 베이스(800) 상의 전자석에 에너지를 공급함으로써 발생된 로렌츠 힘을 사용하여, 4개 이상의 스프링 또는 현수 와이어를 변위하도록 구동시켜, 이동 중에 전체 렌즈 모듈 그룹의 이미지 안정화를 구현한다.
이 실시예는 직립 굴절 아키텍처에 기초하여 더 최적화되어, 2개의 독립적인 제어 모터를 사용함으로써 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 상에 폐루프 제어가 구현된다. 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 촬영 동안 광학 축을 따르는 포커싱 알고리즘에 기초하여 포커싱 거리들을 각각 조정하여, 함께 작동하고 서로 매칭 및 조합하여 AF 기능을 구현한다. 예를 들어, 렌즈 모듈(G1)은 거친 포커싱을 구현하기 위해 AF를 수행하고, 렌즈 모듈(G2)은 미세한 포커싱을 구현하기 위해 축방향 AF 이동을 수행한다. 이는 모터의 위치의 정확성을 위한 광학 요소의 요건을 감소시킬 수 있고, 근접 물체 거리의 양호한 이미징 효과를 더 용이하게 구현할 수 있다.
또한, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 양자 모두는 포커싱에 참여한다. 따라서, 렌즈 위치 하드웨어 검출의 재현 가능성 정확도에 대한 요건이 감소되고, 더 높은 어려움을 갖는 고정밀 위치 검출 요소, 예를 들어, TMR을 사용하지 않고 기존의 홀 센서 하드웨어 검출 회로를 사용함으로써 위치 제어 정밀도가 용이하게 구현된다.
렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 양자 모두가 포커싱에 참여할 때, 각각의 시야 하에서의 이미징 효과가 크게 개선되고, 특히, 시야 곡률이 크게 개선된다.
렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 포커싱을 위해 활주 샤프트 상에서 이동하여, 편심을 효과적으로 제거하고, 광학 축 편차를 효과적으로 제거한다.
도 18은 브래킷(30)과 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 양자 모두 사이의 다른 유형의 구체적인 협력의 개략도이다. 도 18의 일부 부분들에 대해서는, 도 14에서의 동일한 참조 번호들을 참조한다. 도 18에 도시된 카메라 모듈에서, 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 각각은 볼 모터를 사용하여 브래킷(30)에 연결된다. 볼 모터는 브래킷 상에 배치된 슈트를 포함하고, 슈트의 길이 방향은 광학 축에 평행하다. 롤링 방식으로 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 각각 상에 조립된 볼(2000)은 슈트에서 롤링할 수 있고, 전자석이 브래킷에 추가로 배치되고, 영구 자석이 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈 각각에 배치된다. 전자석 및 영구 자석은 제1 렌즈 모듈(10) 및 제2 렌즈 모듈(20) 각각이 광학 축을 따라 이동하게 구동시키도록 작동하고, 볼(2000)은 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈 각각의 동작 방향을 제한하기 위해 슈트와 매칭된다.
원거리 풍경이 촬영될 때, 렌즈 모듈(G1)과 렌즈 모듈(G2) 사이의 최적의 매칭 거리가 알고리즘에 기초하여 계산되어, 이미징 및 포커싱을 구현하고, 그렇게 함으로써 더 높은 품질의 이미징 효과를 달성한다. 따라서, 상이한 시야들 하에서의 이미지 필드 곡률이 감소될 수 있고, 사진 이미징 품질을 위한 포커싱 방식이 개선된다.
이미지 안정화 모터(700)는 도 14 및 도 16에 도시된 카메라 모듈들에서의 것들과 동일하고, 브래킷(30)의 저부에 있는 자석에 의해 발생된 자기장 및 베이스(800) 상의 전자석에 에너지를 공급함으로써 발생된 로렌츠 힘을 사용하여, 4개 이상의 스프링 또는 현수 와이어를 변위하도록 구동시켜, 이동 중에 전체 렌즈 모듈 그룹의 이미지 안정화를 구현한다.
이 실시예는 직립 굴절 아키텍처에 기초하여 더 최적화되어, 2개의 독립적인 제어 모터를 사용함으로써 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 상에 폐루프 제어가 구현된다. 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 촬영 동안 슈트를 따르는 포커싱 알고리즘에 기초하여 포커싱 거리들을 각각 조정하여, 함께 작동하고 서로 매칭 및 조합하여 AF 기능을 구현한다. 예를 들어, 렌즈 모듈(G1)은 거친 포커싱을 구현하기 위해 AF를 수행하고, 렌즈 모듈(G2)은 미세한 포커싱을 구현하기 위해 축방향 AF 이동을 수행한다. 이는 모터의 위치의 정확성을 위한 광학 요소의 요건을 감소시킬 수 있고, 근접 물체 거리의 양호한 이미징 효과를 더 용이하게 구현할 수 있다.
또한, 렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 양자 모두는 포커싱에 참여한다. 따라서, 렌즈 위치 하드웨어 검출의 재현 가능성 정확도에 대한 요건이 감소되고, 더 높은 어려움을 갖는 고정밀 위치 검출 요소, 예를 들어, TMR을 사용하지 않고 기존의 홀 센서 하드웨어 검출 회로를 사용함으로써 위치 제어 정밀도가 용이하게 구현된다.
렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2) 양자 모두가 포커싱에 참여할 때, 각각의 시야 하에서의 이미징 효과가 크게 개선되고, 특히, 시야 곡률이 크게 개선된다.
렌즈 모듈(G1) 및 렌즈 모듈(G2)은 포커싱을 위해 활주 샤프트 상에서 이동하여, 편심을 효과적으로 제거하고, 광학 축 편차를 효과적으로 제거한다.
전술한 설명으로부터, 본 출원의 이 실시예에서, 렌즈 모듈의 포커싱을 구현하기 위해 상이한 포커싱 구조들이 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 제3 탄성 부재는 렌즈 모듈을 카메라 모듈에 연결하고, 이어서 이미지 안정화 모터와 협력하여, 이미지 안정화 효과를 구현한다.
본 출원의 실시예는 단말을 추가로 제공한다. 단말은 일반적인 단말, 예를 들어, 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, 또는 노트북 컴퓨터일 수 있다. 그러나, 어느 단말이 사용되는지에 관계없이, 단말은 하우징 및 카메라 모듈을 포함하고, 카메라 모듈은 전술한 카메라 모듈 중 어느 하나에 속하는 것으로서 하우징 내에 배치된다. 전술한 기술적 해결책에서, 광 경로는 제1 렌즈를 통해 뒤로 접혀서, 장초점 렌즈 모듈의 효과를 구현한다. 또한, 광 경로가 뒤로 접히기 때문에, 작은 크기를 갖는 직립 렌즈 모듈이 사용될 수 있고, 카메라 모듈의 크기가 감소되어, 카메라 모듈은 단말의 박형화 개발에 적응할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 본 출원의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 출원에 다양한 수정들 및 변형들을 행할 수 있다는 것이 명백하다. 본 출원은 본 출원의 이러한 수정들 및 변형들이 이하의 청구항들 및 그들의 등가의 기술들에 의해 정의되는 보호 범위 내에 있는 한 이들을 커버하도록 의도된다.

Claims (26)

  1. 렌즈 모듈로서, 광학 축을 따라 배열되는 제1 렌즈 모듈 및 제2 렌즈 모듈을 포함하고, 상기 제1 렌즈 모듈은 물체 측에 가깝고, 상기 제2 렌즈 모듈은 이미지 측에 가깝고;
    상기 제1 렌즈 모듈은 제1 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 광 입사 측 표면은 광 투과 영역 및 제1 반사 영역을 포함하고, 상기 제1 렌즈의 광 출사 측 표면은 제2 반사 영역 및 광 출사 영역을 포함하고, 상기 제1 반사 영역 및 상기 제2 반사 영역은 상기 광 투과 영역으로부터 상기 제1 렌즈로 입사되는 광을 굴절시키도록 구성되어, 상기 광은 광학 축 방향으로 상기 광 출사 영역을 통해 상기 제2 렌즈 모듈에 입사되고;
    상기 제2 렌즈 모듈은 제2 렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈 및 상기 제1 렌즈는 상기 광학 축을 따라 배열되고, 상기 제2 렌즈는 포커싱 렌즈인, 렌즈 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사 영역은 상기 광 입사 측 표면의 중심 위치에 위치되고, 상기 광 투과 영역은 상기 제1 반사 영역을 둘러싸고;
    상기 광 출사 영역은 상기 광 출사 측 표면의 중심 위치에 위치되고, 상기 제2 반사 영역은 상기 광 출사 영역 주위에 배치되는, 렌즈 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광 투과 영역은 평면이고; 상기 제1 반사 영역은 오목한 구형 영역인, 렌즈 모듈.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 광 출사 측 표면은 볼록한 구형 표면인, 렌즈 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    반사 필름 층이 상기 제1 반사 영역 및 상기 제2 반사 영역에 개별적으로 부착되고, 상기 반사 필름 층의 반사 표면이 상기 제1 렌즈의 내부 부분을 향하는, 렌즈 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 모듈은 제1 렌즈 배럴을 더 포함하고, 상기 제1 렌즈는 상기 제1 렌즈 배럴 내에 체결되고;
    상기 제2 렌즈 모듈은 제2 렌즈 배럴을 더 포함하고, 상기 제2 렌즈는 상기 제2 렌즈 배럴 내에 체결되는, 렌즈 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 모듈은 상기 제1 렌즈 배럴 내에 체결되는 적어도 하나의 제3 렌즈를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제3 렌즈 및 상기 제1 렌즈는 상기 광학 축을 따라 배열되고, 상기 적어도 하나의 제3 렌즈는 상기 제1 렌즈의 이미지 측 상에 위치되고, 상기 적어도 하나의 제3 렌즈는 포커싱 렌즈인, 렌즈 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    3개의 제3 렌즈가 존재하는, 렌즈 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 모듈은 개스킷을 더 포함하고, 상기 개스킷은 2개의 인접한 제3 렌즈 사이에 위치되는, 렌즈 모듈.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 모듈은 커버 플레이트를 더 포함하고;
    상기 제1 렌즈 배럴의 2개의 단부 각각에 개구가 배치되고, 상기 커버 플레이트는 상기 제1 렌즈 배럴의 일 단부에서 상기 개구를 덮고, 상기 커버 플레이트는 상기 제1 렌즈 배럴의 상기 단부에 고정 연결되는, 렌즈 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 배럴의 내벽은, 크기가 제1 단부에서 제2 단부로의 방향으로 점진적으로 감소하는 계단 형상이고, 상기 제1 단부는 상기 제1 렌즈 배럴의 단부로서 상기 물체 측에 가까운 일 단부이고, 상기 제2 단부는 상기 제1 렌즈 배럴의 단부로서 상기 이미지 측에 가까운 일 단부이고,
    상기 제1 렌즈는, 상기 제1 렌즈 배럴 내에 있으며 상기 제1 단부에 가까운 위치에서 체결되고, 상기 커버 플레이트는 상기 제1 렌즈 배럴의 상기 제1 단부를 덮는, 렌즈 모듈.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 모듈은 상기 제2 렌즈 배럴에 체결되는 복수의 제2 렌즈를 포함하는, 렌즈 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    4개의 제2 렌즈가 존재하는, 렌즈 모듈.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 모듈은 개스킷을 더 포함하고, 상기 개스킷은 2개의 인접한 제2 렌즈 사이에 위치되는, 렌즈 모듈.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 배럴의 내벽은, 크기가 제3 단부에서 제4 단부로의 방향으로 점진적으로 증가하는 계단 형상이고, 상기 제3 단부는 상기 제2 렌즈 배럴의 단부로서 상기 물체 측에 가까운 일 단부이고, 상기 제4 단부는 상기 제2 렌즈 배럴의 단부로서 상기 이미지 측에 가까운 일 단부인, 렌즈 모듈.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈은 브래킷을 더 포함하고, 상기 브래킷은 상기 제1 렌즈 모듈 및 상기 제2 렌즈 모듈을 지지하고, 상기 제1 렌즈 모듈 및 상기 제2 렌즈 모듈 중 적어도 하나는 상기 광학 축 방향으로 상기 브래킷에 대해 활주할 수 있는, 렌즈 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 모듈은 상기 브래킷에 고정 연결되고, 상기 제1 렌즈 모듈은 제1 탄성 부재를 사용하여 상기 브래킷에 연결되는, 렌즈 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈은, 상기 제1 렌즈 모듈을 상기 광학 축 방향으로 이동시키도록 구동하게 구성되는 구동 메커니즘을 더 포함하는, 렌즈 모듈.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 모듈은 제1 탄성 부재를 사용하여 상기 브래킷에 연결되고;
    상기 제2 렌즈 모듈은 제2 탄성 부재를 사용하여 상기 브래킷에 연결되는, 렌즈 모듈.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 광학 축 방향으로 연장되는 샤프트가 상기 브래킷 내에 배치되고; 상기 제1 렌즈 모듈 및 상기 제2 렌즈 모듈은 상기 샤프트 상에 개별적으로 활주 가능하게 조립되는, 렌즈 모듈.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈은 상기 제1 렌즈 모듈을 상기 광학 축 방향으로 이동시키도록 구동하게 구성되는 제1 구동 메커니즘, 및 상기 제2 렌즈 모듈을 상기 광학 축 방향으로 이동시키도록 구동하게 구성되는 제2 구동 메커니즘을 더 포함하는, 렌즈 모듈.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈은 볼 모터를 더 포함하고, 상기 볼 모터는, 상기 브래킷 상에 배치되고 상기 광학 축에 평행한 슈트, 및 상기 슈트에서 롤링할 수 있는 볼을 포함하고;
    상기 제1 렌즈 모듈 및 상기 제2 렌즈 모듈은 상기 볼 모터를 사용하여 상기 브래킷에 개별적으로 연결되고, 상기 제1 렌즈 모듈 및 상기 제2 렌즈 모듈은 롤링 방식으로 상기 볼과 개별적으로 조립되는, 렌즈 모듈.
  23. 제22항에 있어서,
    전자석이 상기 브래킷 내에 배치되고, 영구 자석이 상기 제1 렌즈 모듈 및 상기 제2 렌즈 모듈에 개별적으로 배치되고;
    상기 영구 자석은 상기 브래킷 내의 상기 전자석과 상호작용하여, 상기 제1 렌즈 모듈 또는 상기 제2 렌즈 모듈을 상기 광학 축 방향으로 이동시키도록 구동하게 구성되는, 렌즈 모듈.
  24. 카메라 모듈로서, 베이스, 및 상기 베이스에 연결되는 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 렌즈 모듈을 포함하는, 카메라 모듈.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 제3 탄성 부재를 더 포함하고, 상기 베이스는 상기 제3 탄성 부재를 사용함으로써 상기 브래킷에 연결되고;
    상기 카메라 모듈은 상기 렌즈 모듈의 지터링을 보상하는 이미지 안정화 모터를 더 포함하는, 카메라 모듈.
  26. 하우징, 및 상기 하우징 내에 배치되는 제24항 또는 제25항에 따른 카메라 모듈을 포함하는, 단말.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116794791A (zh) * 2022-03-17 2023-09-22 华为技术有限公司 镜头组件、摄像模组以及电子设备

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2177424C (en) * 1995-06-06 2001-02-13 Bruce A. Cameron Solid catadioptric lens
JPH11316343A (ja) * 1998-05-01 1999-11-16 Nikon Corp カタディオプトリックレンズ
JP4642646B2 (ja) * 2005-12-12 2011-03-02 三菱電機株式会社 レンズユニット及び撮像装置
US8434914B2 (en) * 2009-12-11 2013-05-07 Osram Sylvania Inc. Lens generating a batwing-shaped beam distribution, and method therefor
WO2014132796A1 (ja) * 2013-02-26 2014-09-04 コニカミノルタ株式会社 撮像レンズ及び撮像装置
US9372352B2 (en) * 2013-08-23 2016-06-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Lens driving device and camera module including the same
CN105492934B (zh) * 2013-09-09 2018-10-02 生物辐射实验室股份有限公司 双折叠光学器件
CN103969800B (zh) * 2014-03-26 2017-03-22 中国计量学院 一种长焦型全景环形成像镜头
KR101724270B1 (ko) * 2014-12-11 2017-04-18 (주)씨앤오 전장이 짧은 홍채인식용 광학계
KR20160091085A (ko) * 2015-01-23 2016-08-02 삼성전자주식회사 반사 굴절 광학계 및 이미지 촬영 장치
CN106908936A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 博立码杰通讯(深圳)有限公司 一种全景光学镜头及影像采集装置
CN105737100A (zh) * 2016-04-27 2016-07-06 成都恒坤光电科技有限公司 一种多层全反射鳞片透镜及灯具和光学系统
JP6917000B2 (ja) * 2016-12-28 2021-08-11 株式会社タムロン 反射屈折光学系及び撮像装置
CN109031592B (zh) * 2018-07-26 2020-12-08 华为技术有限公司 摄像镜头、摄像模组及终端
CN110824653B (zh) * 2018-08-14 2021-08-06 宁波舜宇光电信息有限公司 光学镜头、摄像模组及其组装方法
CN109239889B (zh) * 2018-09-28 2021-01-01 高新兴科技集团股份有限公司 摄像机镜头、成像方法和摄像机
CN109194859B (zh) * 2018-10-31 2020-09-04 维沃移动通信（杭州）有限公司 一种摄像头及终端设备
CN111552066B (zh) * 2019-02-11 2021-08-13 华为技术有限公司 变焦组件、镜头模组及电子设备
CN110515189A (zh) * 2019-09-27 2019-11-29 Oppo广东移动通信有限公司 离轴折反式摄像头和电子装置
CN110888216B (zh) * 2019-11-04 2021-10-22 荣耀终端有限公司 光学镜头、镜头模组以及终端

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