KR20230117719A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20230117719A
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KR1020230098062A
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임수철
강병우
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈을 수용하는 하우징; 상기 렌즈 모듈에 구비되는 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보도록 배치된 코일을 포함하는 구동부; 상기 마그네트에 대하여 인력을 발생시키는 요크; 및 상기 렌즈 모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 인력에 의해 가압되는 제1 볼 부재와 제2 볼 부재;를 포함하며, 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 방향은 서로 다르고, 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 합력의 작용점은 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재 중 어느 한 쪽에 더 가깝게 위치할 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 이동통신 단말기에 카메라 모듈이 채용되고 있다. 이러한 카메라 모듈에는 고해상도의 이미지를 생성하기 위하여 초점 조정 기능이 구비되고 있다.
초점 조정 시 액츄에이터에 의해 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동되는데, 이때, 렌즈 모듈의 광축 방향으로의 이동을 지지하기 위하여 복수의 볼 베어링 등이 사용될 수 있다. 복수의 볼 베어링은 렌즈 모듈과 접촉하여 광축 방향으로 구름운동함으로써 렌즈 모듈을 지지하게 된다.
바람직하게는 복수의 볼 베어링이 모두 렌즈 모듈과 접촉하여 렌즈 모듈을 지지할 수 있어야 하나, 제조 과정에서 복수의 볼 베어링의 크기를 완전히 동일하게 만드는 것은 매우 어려우므로, 복수의 볼 베어링의 크기는 실제로 달라질 수 있다.
복수의 볼 베어링의 크기에 있어서 미세한 차이가 있는 경우에는, 일부의 볼 베어링만이 렌즈 모듈과 접촉하게 되고, 이에 따라 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동될 때 틸트(Tilt)가 발생할 우려가 있다.
더욱이, 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동되는 과정에서 렌즈 모듈과 접촉되는 볼 베어링이 달라질 수 있고, 이로 인해 렌즈 모듈이 기울어지는 틸트(Tilt) 현상이 연속적으로 발생할 수 있다.
또한, 복수의 볼 베어링의 크기 차이는 육안으로 확인하기 어려우므로, 복수의 볼 중에서 어떠한 볼 베어링이 렌즈 모듈과 접촉하게 될지 예측하기 어려운 문제가 있다.
렌즈 모듈이 광축 방향으로 평행하게 이동되는 것은 초점 조정에 있어서 매우 중요하므로, 렌즈 모듈의 이동 시에 틸트(Tilt)가 발생하는 것을 방지할 필요가 있다.
한편, 최근 이동통신 단말기에 채용되는 카메라 모듈은 그 크기가 점차 소형화되는 추세에 있으며, 카메라 모듈의 크기가 줄어들수록 렌즈 모듈의 틸트로 인한 해상력 저하의 문제가 더욱 커지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동될 때 틸트(Tilt)가 발생되는 것을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈을 수용하는 하우징; 상기 렌즈 모듈에 구비되는 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보도록 배치된 코일을 포함하는 구동부; 상기 마그네트에 대하여 인력을 발생시키는 요크; 및 상기 렌즈 모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 인력에 의해 가압되는 제1 볼 부재와 제2 볼 부재;를 포함하며, 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 방향은 서로 다르고, 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 합력의 작용점은 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재 중 어느 한 쪽에 더 가깝게 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈을 수용하는 하우징; 상기 렌즈 모듈에 구비되는 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보도록 배치된 코일을 포함하는 구동부; 상기 마그네트에 대하여 인력을 발생시키는 요크; 및 상기 렌즈 모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 인력에 의해 가압되는 제1 볼 부재와 제2 볼 부재;를 포함하며, 상기 제1 볼 부재가 상기 제2 볼 부재보다 상기 마그네트에 더 가깝게 배치되고, 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재는, 상기 제1 볼 부재의 중심과 상기 제2 볼 부재의 중심을 연결하는 선이 상기 마그네트에 대해 예각을 갖도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동될 때 틸트(Tilt)가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 모듈과 하우징의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 I-I'의 단면도이다.
도 5는 도 1의 II-II'의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 광축 방향에서 바라본 개략적인 평면도이다.
도 7은 제1 볼 부재와 제2 볼 부재에 가해지는 가압력을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 III-III'의 단면도이다.
도 9는 도 6의 A 부분의 확대도이다.
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.
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 이동통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자 기기에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈(200), 렌즈 모듈(200)을 이동시키는 구동부(300), 렌즈 모듈(200)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 모듈(500) 및 렌즈 모듈(200)을 수용하는 하우징(400)과 케이스(100)를 포함한다.
렌즈 모듈(200)은 렌즈 배럴(210)과 캐리어(230)를 포함할 수 있다.
렌즈 배럴(210)에는 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 수용될 수 있다. 복수의 렌즈가 배치될 경우 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈 배럴(210)의 내부에 장착된다. 렌즈 배럴(210)은 중공의 원통 형상일 수 있다.
렌즈 배럴(210)은 캐리어(230)와 결합되며, 렌즈 배럴(210)과 캐리어(230)는 하우징(400)과 케이스(100)에 수용된다. 케이스(100)는 하우징(400)의 외부면을 감싸도록 하우징(400)과 결합된다.
렌즈 배럴(210)은 캐리어(230)와 함께 광축 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.
즉, 렌즈 모듈(200)은 광축 방향으로 이동되어 초점을 조정할 수 있으며, 렌즈 모듈(200)을 이동시키기 위하여 구동부(300)가 제공된다.
하우징(400)의 하부에는 이미지 센서 모듈(500)이 배치된다. 이미지 센서 모듈(500)은 렌즈 모듈(200)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다.
이미지 센서 모듈(500)은 이미지 센서(510) 및 이미지 센서(510)와 연결되는 인쇄회로기판(530)을 포함할 수 있고, 적외선 필터를 더 포함할 수 있다.
적외선 필터는 렌즈 모듈(200)을 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단하는 역할을 한다.
이미지 센서(510)는 렌즈 배럴(210)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환한다. 일 예로 이미지 센서(510)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.
이미지 센서(510)에 의해 변환된 전기 신호는 휴대가능한 전자기기의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다.
이미지 센서(510)는 인쇄회로기판(530)에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판(530)과 전기적으로 연결된다.
구동부(300)는 마그네트(310)와 코일(320)을 포함한다. 마그네트(310)는 렌즈 모듈(200)에 구비될 수 있고, 코일(320)은 마그네트(310)와 마주보도록 배치될 수 있다.
일 예로, 마그네트(310)는 캐리어(230)의 일면에 장착될 수 있고, 코일(320)은 하우징(400)에 장착된 기판(330)의 일면에 구비될 수 있다. 마그네트(310)와 코일(320)은 광축 방향에 수직한 방향으로 마주보도록 배치될 수 있다.
코일(320)에 전원이 인가되면, 마그네트(310)와 코일(320) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(230)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
캐리어(230)에는 렌즈 배럴(210)이 장착되므로, 캐리어(230)의 이동에 의해 렌즈 배럴(210)도 광축 방향으로 이동된다.
렌즈 모듈(200)이 광축 방향으로 이동될 때, 렌즈 모듈(200)과 하우징(400) 사이의 마찰을 저감하도록 렌즈 모듈(200)과 하우징(400) 사이에 제1 볼 부재(600) 및 제2 볼 부재(700)가 배치된다.
본 발명은 렌즈 모듈(200)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.
따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 검출부(350)가 제공된다. 위치 검출부(350)는 홀 센서일 수 있으며, 코일(320)의 중앙에 배치될 수 있다. 위치 검출부(350)는 코일(320)에 전원을 인가하는 드라이버 IC와 일체로 형성될 수 있다.
한편, 기판(330)의 타면에는 요크(340)가 배치된다. 따라서, 요크(340)는 코일(320)을 사이에 두고 마그네트(310)와 광축 방향에 수직한 방향으로 마주보도록 배치된다.
요크(340)는 마그네트(310)와의 사이에서 인력을 발생시킬 수 있는 재질이며, 이에 따라 요크(340)와 마그네트(310) 사이에는 광축 방향에 수직한 방향으로 인력이 작용한다.
따라서, 요크(340)와 마그네트(310) 사이의 인력에 의해 제1 볼 부재(600) 및 제2 볼 부재(700)가 가압되며, 이에 따라 제1 볼 부재(600) 및 제2 볼 부재(700)는, 렌즈 모듈(200) 및 하우징(400)과 접촉 상태를 유지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 모듈과 하우징의 개략적인 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 I-I'의 단면도이며, 도 5는 도 1의 II-II'의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 광축 방향에서 바라본 개략적인 평면도이고, 도 7은 제1 볼 부재와 제2 볼 부재에 가해지는 가압력을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 III-III'의 단면도이고, 도 9는 도 6의 A 부분의 확대도이다.
일반적인 카메라 모듈의 경우, 마그네트의 양쪽에 각각 복수의 볼 베어링이 배치된다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 마그네트(310)를 기준으로 제1 볼 부재(600)가 배치되는 위치와, 제2 볼 부재(700)가 배치되는 위치가 상이하다.
따라서, 제1 볼 부재(600)와 마그네트(310) 사이의 최단거리와 제2 볼 부재(700)와 마그네트(310) 사이의 최단거리는 서로 다르다(도 6 참조).
일 예로, 제1 볼 부재(600)는 제2 볼 부재(700)보다 마그네트(310)에 더 가깝게 배치된다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 제1 볼 부재(600)는 마그네트(310)에 인접하게 배치되고, 제2 볼 부재(700)는 마그네트(310)와 기설정된 간격만큼 이격되게 배치된다.
예를 들어, 제1 볼 부재(600)는 마그네트(310)의 일측 끝단에 대응되는 하우징(400, 또는 렌즈 모듈(200))의 일측 모서리 영역에 인접하게 배치될 수 있고, 제2 볼 부재(700)는 하우징(400, 또는 렌즈 모듈(200))의 타측 모서리 영역에 인접하게 배치될 수 있다. 여기서, 하우징(400)의 타측 모서리 영역은 하우징(400)의 일측 모서리 영역에 대해서 대략 대각 위치를 의미할 수 있다(도 6 참조).
제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)가 하우징(400)의 대각 방향에 배치되므로, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700) 사이의 최단거리는 렌즈 배럴(210)의 최대직경보다 크다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 볼 부재(600)의 중심과 상기 제2 볼 부재(700)의 중심을 연결하는 선은 마그네트(310)에 대해 예각(θ)을 갖도록 배치된다.
마그네트(310)와 요크(340) 사이의 인력(F)에 의해 제1 볼 부재(600)가 가압되는데, 이때 렌즈 모듈(200)에는 제1 볼 부재(600)를 중심으로 회전력이 가해질 수 있다. 그러나, 하우징(400)의 타측 모서리 영역에 제2 볼 부재(700)가 배치되므로, 렌즈 모듈(200)은 회전되지 않고 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.
여기서, 제1 볼 부재(600)에 가해지는 가압력(F1)의 방향 및 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F2)의 방향 중 적어도 하나는 마그네트(310)와 요크(340) 사이에 작용하는 인력(F)의 방향과 다르게 형성된다.
또한, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 방향은 서로 다르게 형성된다.
예를 들어, 제1 볼 부재(600)에 가해지는 가압력(F1)의 방향은 대체로 마그네트(310)와 요크(340) 사이에 작용하는 인력(F)의 방향과 대응되나, 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F2)의 방향은 마그네트(310)와 요크(340) 사이에 작용하는 인력(F)의 방향에 대해 수직하게 형성된다.
한편, 제1 볼 부재(600)에 가해지는 가압력(F1)의 크기는 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F2)의 크기보다 크다.
일 예로, 광축 방향에서 바라볼 때 렌즈 모듈(200)이 정사각형 형태라 가정하면, 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F2)의 크기는 제1 볼 부재(600)에 가해지는 가압력(F1)의 크기의 약 절반일 수 있다.
렌즈 모듈(200)의 형태에 따라 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 크기는 변경될 수 있으나, 제1 볼 부재(600)에 가해지는 가압력(F1)의 크기는 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F2)의 크기보다 크게 형성된다.
제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 크기가 다르고, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 방향이 서로 다르므로, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 합력(FA)의 작용점은 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700) 중 어느 한 쪽에 더 가깝게 위치한다.
본 실시예에서는, 제1 볼 부재(600)에 가해지는 가압력(F1)의 크기가 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F2)의 크기보다 크기 때문에, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 합력(FA)의 작용점은 제1 볼 부재(600)에 더 가깝게 위치한다(도 7 참조).
한편, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)는 각각 광축 방향을 따라 배치된 복수의 볼을 포함한다.
복수의 볼의 크기가 모두 동일한 경우 모든 볼들이 렌즈 모듈(200)과 접촉함으로써 렌즈 모듈(200)이 안정적으로 지지될 수 있으나, 물리적으로 복수의 볼의 크기를 완전히 동일하게 만드는 것은 매우 어렵다. 따라서, 복수의 볼의 크기를 모두 동일하게 제조하고자 한 경우에도, 실제로 제조된 복수의 볼의 크기는 서로 다를 수 있다.
이와 같이, 복수의 볼의 크기에 있어서 미세한 차이가 있는 경우에는 일부의 볼만이 렌즈 모듈(200)과 접촉하게 되고, 이에 따라 렌즈 모듈(200)이 광축 방향으로 이동될 때 틸트(Tilt)가 발생할 우려가 있다.
렌즈 모듈(200)의 이동과정에서 틸트(Tilt)가 발생하는 것을 방지하기 위해서는, 복수의 볼에 가해지는 가압력의 합력의 작용점이, 복수의 볼과 렌즈 모듈(200)의 접촉점을 연결한 지지영역 내에 위치하여야 한다.
그러나, 복수의 볼 중 일부의 볼 만이 렌즈 모듈(200)과 접촉하는 경우에는, 복수의 볼에 가해지는 가압력의 합력의 작용점을 일부의 볼과 렌즈 모듈(200)의 접촉점을 연결한 지지영역 내에 위치시키기 어려우므로, 렌즈 모듈(200)의 이동 과정에서 틸트(Tilt)가 발생될 우려가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 의도적으로 복수의 볼 중 일부의 크기(일 예로, 직경)를 나머지 볼의 크기(일 예로, 직경)보다 크게 형성한다. 이와 같은 경우, 복수의 볼 중 크기가 큰 볼들을 의도적으로 렌즈 모듈(200)과 접촉시킬 수 있다.
예를 들어, 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼의 크기는 그 사이에 위치한 볼의 크기보다 크게 형성된다.
일 실시예에서, 제1 볼 부재(600)의 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼(610, 630)은 그 사이에 위치한 볼 보다 크기가 크다(도 4 참조).
또한, 제2 볼 부재(700)의 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼은 그 사이에 위치한 볼 보다 크기가 크다. 참고로, 도 5에는 제2 볼 부재(700)가 2개의 볼을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 제2 볼 부재(700)는 제1 볼 부재(600)와 마찬가지로 3개의 볼을 포함할 수 있고, 이 경우 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼은 그 사이에 위치한 볼 보다 크기가 크다.
따라서, 제1 볼 부재(600)의 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼(610, 630)이 렌즈 모듈(200)과 접촉하고, 제2 볼 부재(700)의 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼이 렌즈 모듈(200)과 접촉하게 된다(즉, 4점 지지).
이 경우, 제1 볼 부재(600)와 렌즈 모듈(200)의 접촉점 및 제2 볼 부재(700)와 렌즈 모듈(200)의 접촉점을 연결한 지지영역을 매우 크게 형성할 수 있다. 일 예로, 지지영역은 사각형 형태(사다리꼴 형태)일 수 있다.
따라서, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력의 합력의 작용점을 상기 지지영역 내에 위치시킬 수 있고, 이에 따라, 렌즈 모듈(20)의 이동 과정에서 틸트(Tilt)가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 바와 같이, 복수의 볼들은 제조 과정에서의 오차로 인해 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽의 볼들 간에도 크기에 있어서 차이가 발생할 수 있다.
따라서, 제1 볼 부재(600)는 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼(610, 630)이 렌즈 모듈(200)과 접촉하되, 제2 볼 부재(700)는 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽의 볼 중 어느 하나만 렌즈 모듈(200)과 접촉하게 될 수도 있다(즉, 3점 지지).
이 경우, 제1 볼 부재(600)와 렌즈 모듈(200)의 접촉점 및 제2 볼 부재(700)와 렌즈 모듈(200)의 접촉점을 연결한 지지영역은 삼각형 형태일 수 있다. 따라서, 4점 지지의 경우보다 지지영역이 축소될 수 있다.
그러나, 본 발명은 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력의 합력의 작용점이 제1 볼 부재(600)에 더 가깝게 위치하므로, 상기 합력의 작용점이 삼각형 형태의 지지영역에서 상대적으로 면적이 넓은 곳에 위치하도록 할 수 있다.
따라서, 지지영역이 삼각형 형태라 하더라도, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력의 합력의 작용점을 지지영역 내에 위치시킬 수 있고, 이에 따라, 렌즈 모듈(200)의 이동 과정에서 틸트(Tilt)가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
다른 실시예로 도 8을 참조하면, 제1 볼 부재(600)의 복수의 볼 중 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼(610, 630)은 그 사이에 위치한 볼 보다 크기가 크다. 또한, 제2 볼 부재(700)의 복수의 볼(710, 720)은 서로 대응되는 크기를 갖는다.
이 경우, 제1 볼 부재(600)의 복수의 볼의 개수는 제2 볼 부재(700)의 복수의 볼의 개수보다 많다. 예를 들어, 제1 볼 부재(600)는 총 3개의 볼을 포함하고, 제2 볼 부재(700)는 총 2개의 볼을 포함할 수 있다.
이 경우 지지영역(SA)은 사다리꼴 형태 또는 삼각형 형태로 형성되는데, 앞서 설명된 바와 같이, 본 발명은 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 합력(FA)의 작용점이 제1 볼 부재(600)에 더 가깝게 위치하므로, 어느 경우라도 상기 합력(FA)의 작용점이 지지영역(SA)에서 상대적으로 면적이 넓은 곳에 위치하도록 할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 하우징(400)에는 제1 수용홈(411)과 제2 수용홈(421)이 구비되고, 렌즈 모듈(200)에는 제3 수용홈(231a)과 제4 수용홈(232a)이 구비된다.
제1 수용홈(411)과 제3 수용홈(231a)은 서로 마주보게 형성되고, 제2 수용홈(421)과 제4 수용홈(232a)은 서로 마주보게 배치된다.
제1 볼 부재(600)는 제1 수용홈(411)과 제3 수용홈(231a) 사이에 배치되고, 제2 볼 부재(700)는 제2 수용홈(421)과 제4 수용홈(232a) 사이에 배치된다.
제1 수용홈(411), 제2 수용홈(421) 및 제3 수용홈(231a)은 단면이 대략 '∨' 형상이고, 제4 수용홈(233a)은 단면이 대략 '〕' 형상이다.
따라서, 제1 볼 부재(600)는 제1 수용홈(411)과 2점 접촉할 수 있고, 제3 수용홈(231a)과 2점 접촉할 수 있다. 또한, 제2 볼 부재(700)는 제2 수용홈(421)과 2점 접촉할 수 있고, 제4 수용홈(233a)과 1점 접촉할 수 있다.
즉, 제1 볼 부재(600)는 상대물에 대하여 4점 접촉되며, 제2 볼 부재(700)는 상대물에 대하여 3점 접촉될 수 있다.
제1 수용홈(411)과 제3 수용홈(231a) 사이의 공간에 수용되는 제1 볼 부재(600)는 주 가이드로서 기능할 수 있고, 제2 수용홈(421)과 제4 수용홈(232a) 사이의 공간에 수용된 제2 볼 부재(700)는 보조 가이드로서 기능할 수 있다.
여기서, 광축 방향에서 바라볼 때 제1 수용홈(411)의 중심(C1)과 제3 수용홈(231a)의 중심(C2)이 서로 마주보는 방향(C1-C2)은 마그네트(310)와 요크(340)가 서로 마주보는 방향(M-Y)에 대해 경사지게 형성된다(도 9 참조).
제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 합력(FA)은 마그네트(310)와 요크(340) 사이에 작용하는 인력(F)의 방향(즉, 마그네트(310)와 요크(340)가 서로 마주보는 방향)에 대해 경사지게 형성된다(도 7 참조). 또한, 제1 볼 부재(600)와 제2 볼 부재(700)에 가해지는 가압력(F1, F2)의 합력(FA)의 작용점이 제1 볼 부재(600)에 더 가깝게 위치한다.
따라서, 제1 볼 부재(600)가 배치되는 제1 수용홈(411)과 제3 수용홈(231a)이 서로 마주보는 방향을 마그네트(310)와 요크(340)가 서로 마주보는 방향에 대해 경사지게 형성함으로써 렌즈 모듈(200)이 더욱 안정적으로 지지되도록 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 하우징(400)에는 렌즈 모듈(200)을 향하여 돌출된 제1 가이드 돌기(410) 및 제2 가이드 돌기(420)가 구비되고, 렌즈 모듈(200)에는 제1 가이드 돌기(410)가 삽입되는 제1 가이드 홈(231) 및 제2 가이드 돌기(420)가 삽입되는 제2 가이드 홈(232)이 구비된다.
제1 수용홈(411)과 제3 수용홈(231a)은 제1 가이드 돌기(410)와 제1 가이드 홈(231)이 서로 마주보는 면에 구비된다. 일 예로, 제1 수용홈(411)은 제1 가이드 돌기(410)에 형성되고, 제3 수용홈(231a)은 제1 가이드 홈(231)에 형성된다.
제2 수용홈(421)과 제4 수용홈(232a)은 제2 가이드 돌기(420)와 제2 가이드 홈(232)이 서로 마주보는 면에 구비된다. 일 예로, 제2 수용홈(421)은 제2 가이드 돌기(420)에 형성되고, 제4 수용홈(232a)은 제2 가이드 홈(232)에 형성된다.
여기서, 제1 가이드 돌기(410)와 제1 가이드 홈(231)은 마그네트(310)의 뒤쪽에 위치할 수 있다. 마그네트(310)의 뒤쪽은 마그네트(310)가 렌즈 모듈(200)에 장착되는 면에서 광축을 향하는 방향을 의미할 수 있다. 일 예로, 마그네트(310)와 요크(340) 사이의 거리는, 제1 가이드 돌기(410) 및 제1 가이드 홈(231)과 요크(340) 사이의 거리보다 가깝다.
제1 볼 부재(600)는 제1 가이드 돌기(410)와 제1 가이드 홈(231)에 형성되는 제1 수용홈(411)과 제3 수용홈(231a) 사이에 배치되므로, 제1 볼 부재(600)는 마그네트(310)의 뒤쪽에 위치하게 된다.
이에 따라, 렌즈 모듈(200)의 일면에 장착되는 마그네트(310)의 크기를 증가시킬 수 있으므로, 카메라 모듈을 소형화하더라도 초점 조정에 필요한 충분한 구동력을 확보할 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동될 때 틸트(Tilt)가 발생되는 것을 방지할 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: 케이스 200: 렌즈 모듈
210: 렌즈 배럴 230: 캐리어
300: 구동부 310: 마그네트
320: 코일 330: 기판
340: 요크 350: 위치 검출부
400: 하우징 500: 이미지 센서 모듈
510: 이미지 센서 530: 인쇄회로기판

Claims (16)

  1. 렌즈 모듈을 수용하는 하우징;
    상기 렌즈 모듈에 구비되는 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보도록 배치된 코일을 포함하는 구동부;
    상기 마그네트에 대하여 인력을 발생시키는 요크; 및
    상기 렌즈 모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 인력에 의해 가압되는 제1 볼 부재와 제2 볼 부재;를 포함하며,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 방향은 서로 다르고,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 합력의 작용점은 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재 중 어느 한 쪽에 더 가깝게 위치한 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재와 상기 마그네트 사이의 최단거리와, 상기 제2 볼 부재와 상기 마그네트 사이의 최단거리는 서로 다른 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 모듈은 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 배럴을 수용하는 캐리어를 포함하고,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재 사이의 최단거리는 상기 렌즈 배럴의 최대직경보다 큰 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재는 각각 광축 방향을 따라 배치된 복수의 볼을 포함하고,
    상기 복수의 볼 중 일부는 나머지 볼보다 크기가 큰 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재의 복수의 볼 중 상기 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼은 그 사이에 위치한 볼 보다 큰 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재는 각각 광축 방향을 따라 배치된 복수의 볼을 포함하고,
    상기 제1 볼 부재의 복수의 볼 중 상기 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼은 그 사이에 위치한 볼 보다 크며,
    상기 제2 볼 부재의 복수의 볼은 서로 대응되는 크기를 갖는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재의 복수의 볼의 개수는 상기 제2 볼 부재의 복수의 볼의 개수보다 많은 카메라 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재는 상기 제2 볼 부재보다 상기 마그네트에 더 가깝게 배치되고,
    상기 합력의 작용점은 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재 중 상기 제1 볼 부재에 더 가깝게 위치하는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하우징에는 제1 수용홈과 제2 수용홈이 구비되고, 상기 렌즈 모듈에는 제3 수용홈과 제4 수용홈이 구비되며,
    상기 제1 볼 부재는 상기 제1 수용홈과 상기 제3 수용홈 사이에 배치되고, 상기 제2 볼 부재는 상기 제2 수용홈과 상기 제4 수용홈 사이에 배치되며,
    광축 방향에서 바라볼 때, 상기 제1 수용홈의 중심과 상기 제3 수용홈의 중심이 서로 마주보는 방향은 상기 마그네트와 상기 요크가 서로 마주보는 방향에 대해 경사지게 형성되는 카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 렌즈 모듈을 향하여 돌출된 제1 및 제2 가이드 돌기가 구비되고, 상기 렌즈 모듈에는 상기 제1 및 제2 가이드 돌기가 삽입되는 제1 및 제2 가이드 홈이 구비되며,
    상기 제1 수용홈과 상기 제3 수용홈은 상기 제1 가이드 돌기와 상기 제1 가이드 홈이 서로 마주보는 면에 구비되고,
    상기 제2 수용홈과 상기 제4 수용홈은 상기 제2 가이드 돌기와 상기 제2 가이드 홈이 서로 마주보는 면에 구비되는 카메라 모듈.
  11. 렌즈 모듈을 수용하는 하우징;
    상기 렌즈 모듈에 구비되는 마그네트 및 상기 마그네트와 마주보도록 배치된 코일을 포함하는 구동부;
    상기 마그네트에 대하여 인력을 발생시키는 요크; 및
    상기 렌즈 모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 상기 인력에 의해 가압되는 제1 볼 부재와 제2 볼 부재;를 포함하며,
    상기 제1 볼 부재가 상기 제2 볼 부재보다 상기 마그네트에 더 가깝게 배치되고,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재는,
    상기 제1 볼 부재의 중심과 상기 제2 볼 부재의 중심을 연결하는 선이 상기 마그네트에 대해 예각을 갖도록 배치되는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 방향은 서로 다른 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재에 가해지는 가압력의 방향 및 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 방향 중 적어도 하나는 상기 마그네트와 상기 요크 사이에 발생되는 인력의 방향과 다른 카메라 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 합력의 작용점은 상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재 중 상기 제1 볼 부재에 더 가깝게 위치한 카메라 모듈.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재에 가해지는 가압력의 크기는 상기 제2 볼 부재에 가해지는 가압력의 크기보다 큰 카메라 모듈.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1 볼 부재와 상기 제2 볼 부재는 각각 광축 방향을 따라 배치된 복수의 볼을 포함하고,
    상기 제1 볼 부재의 복수의 볼 중 상기 광축 방향으로 가장 위쪽과 아래쪽에 배치된 볼은 그 사이에 위치한 볼 보다 크며, 상기 제2 볼 부재의 복수의 볼은 서로 대응되는 크기를 갖고,
    상기 제1 볼 부재의 복수의 볼의 개수는 상기 제2 볼 부재의 복수의 볼의 개수보다 많은 카메라 모듈.
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