KR20240022394A - 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20240022394A
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백승윤
김재경
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삼성전기주식회사
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Abstract

렌즈 모듈과 이를 포함하는 카메라 모듈이 개시된다. 렌즈 모듈은 렌즈 배럴과 복수의 렌즈 및 렌즈 홀더를 포함한다. 복수의 렌즈는 렌즈 배럴의 내부에 수용된 적어도 하나의 내부 렌즈와, 렌즈 배럴의 일측 단부에 고정된 외부 렌즈를 포함한다. 렌즈 홀더는 렌즈 배럴의 일측 단부를 둘러싸 지지하는 홀더 본체와, 홀더 본체의 내주면에서 광축 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 외부 렌즈의 가장자리를 지지하는 렌즈 받침대를 포함한다.

Description

렌즈 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 {LENS MODULE AND CAMERA MODULE INCLUDING THE SAME}
본 개시는 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
스마트폰으로 대표되는 휴대용 전자기기에는 카메라가 기본적으로 적용되고 있다. 휴대용 전자기기의 카메라는 소형화가 필수적이다. 그런데 최근 휴대용 전자기기의 제품 차별화 경쟁이 심화되면서 일반적인 디지털 카메라의 기능을 휴대용 전자기기의 카메라에 적용하는 사례가 증가하고 있다. 따라서 렌즈 모듈과 렌즈 구동장치의 구성이 점차 복잡해지고 있다.
통상의 렌즈 모듈은 복수의 렌즈와, 복수의 렌즈를 둘러싸 고정하는 렌즈 배럴과, 렌즈 배럴을 지지하는 렌즈 홀더로 구성된다. 이때 렌즈 배럴은 그 크기가 정해져 있으므로 고기능화를 위한 렌즈 추가에 어려움이 있으며, 렌즈 추가 시 렌즈 모듈의 구조적인 취약성으로 인해 신뢰성 확보에 어려움이 있다.
본 개시는 카메라의 소형화 및 고기능화에 따른 렌즈 모듈의 구조적인 취약성을 개선하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
일 실시예에 따른 렌즈 모듈은 렌즈 배럴과 복수의 렌즈 및 렌즈 홀더를 포함한다. 복수의 렌즈는 렌즈 배럴의 내부에 수용된 적어도 하나의 내부 렌즈와, 렌즈 배럴의 일측 단부에 고정된 외부 렌즈를 포함한다. 렌즈 홀더는 렌즈 배럴의 일측 단부를 둘러싸면서 지지하는 홀더 본체와, 홀더 본체의 내주면에서 광축 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 외부 렌즈의 가장자리를 지지하는 렌즈 받침대를 포함한다.
복수의 렌즈를 통과한 광은 이미지 센서 유닛에 입사할 수 있고, 외부 렌즈는 적어도 하나의 내부 렌즈보다 이미지 센서 유닛에 더 가깝게 위치할 수 있다. 외부 렌즈의 가장자리는 렌즈 받침대에 본딩되어 고정될 수 있다.
홀더 본체는 광축 방향과 나란한 내주면을 포함할 수 있으며, 렌즈 받침대는 내주면과 직교하는 원반 형상으로 이루어질 수 있다. 홀더 본체의 내주면에 렌즈 배럴의 일측 단부가 끼워지는 배럴 받침대가 위치할 수 있다. 렌즈 받침대는 배럴 받침대보다 이미지 센서 유닛에 더 가깝게 위치할 수 있으며, 렌즈 받침대는 배럴 받침대보다 광축에 더 가깝게 돌출될 수 있다.
일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈과, 렌즈 모듈을 이동시키기 위한 렌즈 구동 장치를 포함한다. 렌즈 모듈은 렌즈 배럴과, 렌즈 배럴에 고정된 복수의 렌즈와, 렌즈 배럴의 일측 단부를 둘러싸면서 지지하는 렌즈 홀더를 포함한다. 복수의 렌즈는 렌즈 배럴의 내부에 수용된 적어도 하나의 내부 렌즈와, 렌즈 배럴의 일측 단부에 고정된 외부 렌즈를 포함한다. 렌즈 홀더는 외부 렌즈의 가장자리를 지지하는 렌즈 받침대를 포함한다.
카메라 모듈은, 복수의 렌즈를 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 유닛을 더 포함할 수 있고, 외부 렌즈는 적어도 하나의 내부 렌즈보다 이미지 센서 유닛에 더 가깝게 위치할 수 있다.
렌즈 홀더는, 광축 방향과 나란한 내주면을 구비한 홀더 본체를 포함할 수 있다. 렌즈 받침대는 홀더 본체의 내주면에서 광축 방향과 교차하는 방향으로 연장된 원반 형상으로 이루어질 수 있고, 외부 렌즈의 가장자리는 렌즈 받침대에 본딩되어 고정될 수 있다.
홀더 본체의 내주면에 렌즈 배럴의 일측 단부가 끼워지는 배럴 받침대가 위치할 수 있으며, 렌즈 받침대는 배럴 받침대보다 광축에 더 가깝게 돌출될 수 있다.
카메라 모듈은, 내부 공간을 가지는 하우징과, 하우징의 내부 공간에 배치되며 렌즈 모듈이 수용되는 캐리어를 더 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는, 하우징 내에서 렌즈 모듈과 캐리어를 광축 방향으로 움직이도록 구동하는 AF(Auto Focus) 구동부와, 캐리어 내에서 렌즈 모듈을 광축에 수직하며 서로 수직한 제1 방향 또는 제2 방향으로 움직이도록 구동하는 OIS(Optical Image Stabilization) 구동부를 포함할 수 있다.
AF 구동부와 OIS 구동부 각각은 구름 가이드부 및 볼 형태의 구름부와 결합되어, 렌즈 모듈과 캐리어의 광축 방향 이동과, 렌즈 모듈의 제1 방향 또는 제2 방향의 이동을 가이드할 수 있다.
본 실시예의 렌즈 모듈은 렌즈 홀더의 내부에서 외부 렌즈가 움직이는 것을 방지할 수 있고, 외부 렌즈와 렌즈 홀더 사이의 틈으로 빛이 새는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 렌즈 구동 장치에 의해 렌즈 모듈이 이동할 때, 렌즈 모듈의 안정적인 이동이 가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 카메라 모듈 중 렌즈 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 렌즈 모듈의 결합 상태 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 렌즈 모듈 중 렌즈 홀더의 절개 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 카메라 모듈 중 렌즈 모듈과 하우징의 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 첨부된 도면에서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하지 않는다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 제공된 것일 뿐 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 '위에' 또는 '상에' 있다고 할 때, 이는 다른 부분 '바로 위에'있는 경우와 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함된다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 '바로 위에' 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 '위에' 또는 '상에' 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 '위에' 또는 '상에' 위치하는 것을 의미하지 않는다.
명세서 전체에서 '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서 '평면상'이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, '단면상'이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
명세서 전체에서 '연결된다'라고 할 때, 이는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 것만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소에 의해 간접적으로 연결되는 것, 물리적으로 연결되는 것뿐만 아니라 전기적으로 연결되는 것, 또는 위치나 기능에 따라 상이한 명칭들로 지칭되었으나 일체인 것을 의미할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 1과 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈 모듈(100)과, 렌즈 모듈(100)을 이동시키는 렌즈 구동 장치(200)와, 렌즈 모듈(100)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 유닛(300)과, 렌즈 모듈(100)과 렌즈 구동 장치(200)를 내부 공간에 수용하는 하우징(401)과, 하우징(401)을 덮는 커버(402)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 카메라 모듈 중 렌즈 모듈의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 렌즈 모듈의 결합 상태 단면도이다. 도 5는 도 3에 도시한 렌즈 모듈 중 렌즈 홀더의 절개 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 렌즈 모듈(100)은 렌즈 배럴(110)과, 렌즈 배럴(110)에 장착된 복수의 렌즈(121, 122)와, 렌즈 배럴(110)에 결합되어 렌즈 배럴(110)을 지지하는 렌즈 홀더(130)를 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(110)은 적어도 하나의 렌즈(121)가 내부에 수용될 수 있도록 속이 빈 원통 형상일 수 있으며, 복수의 렌즈(121, 122)는 광축을 따라 렌즈 배럴(110)에 장착될 수 있다.
광축은 렌즈 배럴(110)에 수용된 복수의 렌즈(121, 122)의 중심축으로 설정될 수 있고, 광축 방향은 이러한 중심축에 나란한 방향을 의미한다. 도면에서 광축은 z축으로 설정되며, 이러한 광축에 수직한 방향으로 x축과 y축이 설정된다. 이때 x축과 y축은 서로 수직하며, x축과 y축에 의해 형성되는 x-y 평면은 광축에 수직한 평면이 된다. 도 4에서는 편의상 렌즈 배럴(110)과 복수의 렌즈(121, 122)를 하나의 일체화된 구조물로 표현하였다.
복수의 렌즈(121, 122)는 렌즈 배럴(110)의 내부에 수용된 적어도 하나의 내부 렌즈(121)와, 렌즈 배럴(110)의 일측 단부에 고정된 외부 렌즈(122)를 포함한다. 외부 렌즈(122)가 고정되는 렌즈 배럴(110)의 일측 단부는 이미지 센서 유닛(300)을 향한 일측(도면을 기준으로 하측) 단부로서, 외부 렌즈(122)는 적어도 하나의 내부 렌즈(121)보다 이미지 센서 유닛(300)에 더 가깝게 위치할 수 있다.
내부 렌즈(121)의 직경은 렌즈 배럴(110)의 내경과 같을 수 있으며, 내부 렌즈(121)의 둘레면이 렌즈 배럴(110)의 내주면에 고정될 수 있다. 외부 렌즈(122)의 직경은 렌즈 배럴(110)의 일측(하측) 단부의 외경보다 약간 작을 수 있으며, 렌즈 배럴(110)과 마주하는 외부 렌즈(122)의 일면(도면을 기준으로 상면) 가장자리가 렌즈 배럴(110)의 일측(하측) 단부에 고정될 수 있다.
외부 렌즈(122)는 내부 렌즈(121)와 다르게 렌즈 배럴(110)의 일측(하측) 바깥에 위치하며, 외부 렌즈(122)의 가장자리는 광축 방향(z축 방향)을 따라 렌즈 배럴(110)과 중첩될 수 있다.
렌즈 배럴(110)은 그 크기와 내부 공간의 체적이 정해져 있으므로, 카메라 모듈의 기능 향상을 위해 내부 렌즈를 추가하는 것은 기술적으로 한계가 있다. 본 실시예의 렌즈 모듈(100)은 렌즈 배럴(110)의 내측이 아닌 렌즈 배럴(110)의 일측(하측) 단부에 외부 렌즈(122)가 고정됨으로써 렌즈 배럴(110)과 내부 렌즈(121)에 변형을 가하지 않고 렌즈의 개수를 용이하게 늘릴 수 있다.
렌즈 배럴(110)의 일측(하측) 단부와 외부 렌즈(122)는 렌즈 홀더(130)의 내부에 수용될 수 있다. 렌즈 홀더(130)는 홀더 본체(131)와 렌즈 받침대(135)를 포함할 수 있다. 홀더 본체(131)는 대략적으로 사각의 외형을 가질 수 있으며, 렌즈 배럴(110)과 외부 렌즈(122)를 수용하기 위한 원형의 내부 공간을 구비할 수 있다. 즉 렌즈 홀더(131)는 대략적인 사각의 외측면과, 원형의 내주면(132)을 구비할 수 있다.
렌즈 받침대(135)는 홀더 본체(131)의 내주면(132)에 위치할 수 있으며, 외부 렌즈(122)의 가장자리와 접촉하여 외부 렌즈(122)를 지지할 수 있다. 렌즈 받침대(135)는 홀더 본체(131)의 내주면(132)에서 광축 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 즉 렌즈 받침대(135)는 광축에 수직한 평면일 수 있으며, 소정 폭의 원반 모양으로 구성될 수 있다. 외부 렌즈(122)의 가장자리는 렌즈 받침대(135) 위에 안착될 수 있고, 렌즈 받침대(135)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.
외부 렌즈(122)의 가장자리는 접착제 등의 접착 수단을 이용하여 렌즈 받침대(135) 위에 고정될 수 있다. 즉 외부 렌즈(122)와 렌즈 받침대(135)는 상호 본딩으로 결합될 수 있다. 이 경우, 렌즈 배럴(110)과 외부 렌즈(122) 및 렌즈 홀더(130) 전체는 구조적으로 일체화될 수 있으며, 렌즈 모듈(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 렌즈 모듈(100)은 렌즈 홀더(130)의 내부에서 외부 렌즈(122)가 움직이는 것을 방지할 수 있고, 외부 렌즈(122)와 렌즈 홀더(130) 사이의 틈으로 빛이 새는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 다음에 설명하는 렌즈 구동 장치(200)에 의해 렌즈 모듈(100)이 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동할 때, 렌즈 모듈(100)의 안정적인 이동이 가능하다.
한편, 렌즈 홀더(130)의 내주면(132)에는 렌즈 배럴(110)의 일측(하측) 단부가 끼워지는 계단 모양의 배럴 받침대(133)가 제공될 수 있다. 배럴 받침대(133)는 광축에 수직한 평면일 수 있으며, 렌즈 받침대(135)보다 이미지 센서 유닛(300)으로부터 더 멀리 위치할 수 있다.
그리고 렌즈 받침대(135)는 배럴 받침대(133)보다 광축에 더 가깝게 돌출될 수 있다. 즉 렌즈 받침대(135)의 폭(w1)(도 5 참고)은 배럴 받침대(133)의 폭(w2)(도 5 참고)보다 클 수 있다. 이러한 렌즈 받침대(135)는 외부 렌즈(122) 및 외부 렌즈(122)에 결합된 렌즈 배럴(110)을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 렌즈 배럴(110)의 일측(하측) 단부와 가까운 렌즈 배럴(110)의 외주면에 복수의 결합 돌기(115)가 제공될 수 있고, 렌즈 홀더(130)의 일면(상면)에는 복수의 결합 돌기(115)가 끼워지는 복수의 결합 홈(134)이 제공될 수 있다. 렌즈 배럴(110)과 렌즈 홀더(130)는 돌기-홈 결합 구조에 의해 상호 조립될 수 있다.
복수의 결합 돌기(115)는 렌즈 배럴(110)의 원주 방향을 따라 90° 간격을 두고 위치할 수 있고, 복수의 결합 홈(134) 또한 렌즈 홀더(130)의 원주 방향을 따라 90° 간격을 두고 위치할 수 있다. 복수의 결합 홈(134)은 배럴 받침대(133)와 이어질 수 있으며, 배럴 받침대(133)로부터 렌즈 홀더(130)의 외측 방향으로 확장된 형태일 수 있다. 복수의 결합 홈(134)은 렌즈 홀더(130)의 네 코너부에 하나씩 대응하여 위치할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 카메라 모듈 중 렌즈 모듈과 하우징의 분해 사시도이다.
도 2와 도 6을 참고하면, 렌즈 구동 장치(200)는 렌즈 모듈을 이동시키는 장치이다. 렌즈 구동 장치(200)는 초점을 조정하는 AF(Auto Focus) 유닛(210)과, 손 떨림 또는 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 유닛(230)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 렌즈 구동 장치(200)는 AF 유닛(210)을 이용하여 렌즈 모듈(100)을 광축 방향(도면의 z축 방향)으로 이동시킴으로써 초점을 조정할 수 있고, OIS 유닛(230)을 이용하여 렌즈 모듈(100)을 광축에 수직한 방향(도면의 x축 또는 y축 방향)으로 이동시킴으로써 촬영 시의 흔들림을 보정할 수 있다.
AF 유닛(210)은 렌즈 모듈(100)을 수용하는 캐리어(403)와, 렌즈 모듈(100) 및 캐리어(403)를 광축 방향으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 AF 구동부를 포함할 수 있다. AF 구동부는 AF 구동 마그넷(211)과 AF 구동 코일(212)을 포함할 수 있다.
AF 구동 코일(212)에 전원이 인가되면, AF 구동 마그넷(211)과 AF 구동 코일(212) 사이의 전자기적 영향력에 의해 캐리어(403)가 광축 방향으로 이동할 수 있다. 캐리어(403)에는 렌즈 모듈(100)이 수용되므로, 캐리어(403)의 이동에 의해 렌즈 모듈(100)도 광축 방향으로 이동하면서 초점이 조정될 수 있다.
예를 들어, AF 구동 마그넷(211)은 캐리어(403)의 일면, 즉 AF 구동면(213)에 장착될 수 있고, AF 구동 코일(212)은 기판(404)을 매개로 하우징(401)에 장착될 수 있다. AF 구동 마그넷(211)은 AF 구동면(213)에 장착되어 캐리어(403)와 함께 광축 방향으로 이동하는 이동 부재이고, AF 구동 코일(212)은 하우징(401)에 고정된 고정 부재이다. 다만, 이러한 구성에 한정되지 않으며, AF 구동 마그넷(211)과 AF 구동 코일(212)의 위치는 서로 변경이 가능하다.
캐리어(403)가 이동할 때, 캐리어(403)와 하우징(401) 사이의 마찰을 저감하도록 AF 구동면(213)과 하우징(401) 사이에 구름 가이드부(214)가 제공될 수 있고, 구름 가이드부(214)에 볼 형태의 구름부(215)가 배치될 수 있다. 구름 가이드부(214)는 구름부(215)의 움직임을 광축 방향으로 제한하도록 광축 방향과 나란한 가이드 홈으로 구성될 수 있다.
구름부(215)는 AF 구동면(213)의 폭 방향 중심을 기준으로 양측에 배치될 수 있다. 양측에 배치된 구름부(215)는 각각 같은 개수의 볼들을 구비하거나 서로 다른 개수의 볼들을 구비할 수 있다.
OIS 유닛(230)은 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손 떨림 등의 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 사용된다. OIS 유닛(230)은 사용자의 손 떨림 등에 의해 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대 변위를 렌즈 모듈(100)에 부여함으로써 흔들림을 보상할 수 있다. 예를 들어, OIS 유닛(230)은 렌즈 모듈(100)을 광축 방향에 수직한 제1 방향(x축 방향) 및 제2 방향(y축 방향)으로 이동시켜 흔들림을 보정할 수 있다.
OIS 유닛(230)은 렌즈 모듈(100)의 이동을 안내하는 지지 프레임(405)과, 지지 프레임(405)을 광축에 수직한 방향으로 이동하도록 구동력을 발생시키는 OIS 구동부를 포함할 수 있다. 지지 프레임(405)과 렌즈 홀더(130)는 캐리어(403) 내에 수용되어 광축 방향을 따라 정렬되며, 일체로 결합될 수 있다. 지지 프레임(405)은 렌즈 모듈(100)의 이동을 안내하는 기능을 한다.
OIS 구동부는 제1 OIS 구동부(231)와 제2 OIS 구동부(232)를 포함할 수 있다. 제1 OIS 구동부(231)는 광축에 수직한 제1 방향(x축 방향)으로 구동력을 발생시킬 수 있고, 제2 OIS 구동부(232)는 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 구동력을 발생시킬 수 있다. 제1 및 제2 OIS 구동부(231, 232) 각각은 OIS 구동 마그넷(231a, 232a)과 OIS 구동 코일(231b, 232b)을 포함할 수 있다.
제1 OIS 구동부(231)에서, OIS 구동 코일(231b)에 전원이 인가되면, OIS 구동 마그넷(231a)과 OIS 구동 코일(231b) 사이의 전자기적 영향력에 의해 지지 프레임(405)과 렌즈 모듈(100)이 제1 방향(x축 방향)으로 이동할 수 있다. 제2 OIS 구동부(232)에서, OIS 구동 코일(232b)에 전원이 인가되면, OIS 구동 마그넷(232a)과 OIS 구동 코일(232b) 사이의 전자기적 영향력에 의해 지지 프레임(405)과 렌즈 모듈(100)이 제2 방향(y축 방향)으로 이동할 수 있다.
예를 들어, OIS 구동 마그넷(231a, 232a)은 렌즈 홀더(130)의 서로 직교하는 두 측면에 각각 장착될 수 있고, OIS 구동 코일(231b, 232b)은 기판(404)을 매개로 하우징(401)에 장착될 수 있다. OIS 구동 마그넷(231a, 232a)은 지지 프레임(405) 및 렌즈 모듈(100)과 함께 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동하는 이동 부재이고, OIS 구동 코일(231b, 232b)은 하우징(401)에 고정된 고정 부재이다. 다만, 이러한 구성에 한정되지 않으며, OIS 구동 마그넷(231a, 232a)과 OIS 구동 코일(231b, 232b)의 위치는 서로 변경이 가능하다.
OIS 유닛(230)은 복수의 구름 부재를 포함할 수 있다. 복수의 구름 부재는 OIS 구동 과정에서 지지 프레임(405)과 렌즈 모듈(100)의 움직임을 원활하는 하는 기능을 한다. 또한, 복수의 구름 부재는 캐리어(403)와 지지 프레임(405) 및 렌즈 홀더(130) 사이의 간격을 유지시키는 기능도 한다.
복수의 구름 부재는 제1 구름 부재(233)와 제2 구름 부재(234)를 포함할 수 있다. 제1 구름 부재(233)는 OIS 유닛(230)의 제2 방향(y축 방향)에 따른 이동에 관여할 수 있고, 제2 구름 부재(234)는 OIS 유닛(230)의 제1 방향(x축 방향)에 따른 이동에 관여할 수 있다. 제1 구름 부재(233)는 캐리어(403)와 지지 프레임(405) 사이에 위치하는 복수의 볼 부재를 포함할 수 있고, 제2 구름 부재(234)는 지지 프레임(405)과 렌즈 홀더(130) 사이에 위치하는 복수의 볼 부재를 포함할 수 있다.
캐리어(405)가 지지 프레임(405)과 광축 방향으로 마주보는 면의 각 모서리 영역에는 제1 구름 부재(233)를 수용하는 복수의 제1 가이드 홈부(235)가 위치할 수 있다. 제1 구름 부재(233)는 제1 가이드 홈부(235)에 수용된 상태에서, 광축 방향 및 제1 방향(x축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제2 방향(y축 방향)으로 이동할 수 있다.
지지 프레임(405)이 렌즈 홀더(130)와 광축 방향으로 마주보는 면의 각 모서리 영역에는 제2 구름 부재(234)를 수용하는 복수의 제2 가이드 홈부(236)가 위치할 수 있다. 제2 구름 부재(234)는 제2 가이드 홈부(236)에 수용된 상태에서, 광축 방향 및 제2 방향(y축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제1 방향(x축 방향)으로 이동할 수 있다.
이미지 센서 유닛(300)은 복수의 렌즈(121, 122)를 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다. 예를 들어, 이미지 센서 유닛(300)은 이미지 센서(301) 및 이와 연결되는 회로 기판(302)을 포함할 수 있고, 적외선 필터를 더 포함할 수 있다. 적외선 필터는 복수의 렌즈(121, 122)를 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단할 수 있다.
렌즈 모듈(100)과 렌즈 구동 장치(200)는 하우징(401)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 하우징(401)은 상측과 하측이 개방된 상자 형태일 수 있으며, 이미지 센서 유닛(300)은 하우징(401)의 하측에 위치할 수 있다. 렌즈 모듈(100)의 상부에 스토퍼(406)가 배치될 수 있고, 스토퍼(406)는 캐리어(403)와 결합될 수 있다. 스토퍼(406)는 캐리어(403)의 내부 공간으로부터 지지 프레임(405)과 렌즈 모듈(100)이 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
커버(402)는 하우징(401)의 외부면을 감싸도록 하우징(401)에 결합될 수 있으며, 카메라 모듈(1000)의 내부 구성부품을 보호할 수 있다. 또한, 커버(402)는 전자파 차폐를 위한 금속의 쉴드 캔(shield can)으로 구성될 수 있다. 이 경우, 카메라 모듈(1000)에서 발생된 전자파는 커버(402)에 의해 차단되어 휴대용 전자기기 내의 다른 전자부품에 영향을 미치지 않는다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1000: 카메라 모듈 100: 렌즈 모듈
110: 렌즈 배럴 115: 결합 돌기
121: 내부 렌즈 122: 외부 렌즈
130: 렌즈 홀더 131: 홀더 본체
132: 내주면 133: 배럴 받침대
134: 결합 홈 135: 렌즈 받침대
200: 렌즈 구동 장치 210: AF 유닛
211: AF 구동 마그넷 212: AF 구동 코일
213: AF 구동면 214: 구름 가이드부
215: 구름부 230: OIS 유닛
231: 제1 OIS 구동부 232: 제2 OIS 구동부
231a, 232a: OIS 구동 마그넷 231b, 232b: OIS 구동 코일
233: 제1 구름 부재 234: 제2 구름 부재
235: 제1 가이드 홈부 236: 제2 가이드 홈부
300: 이미지 센서 유닛 301: 이미지 센서
302: 회로 기판 401: 하우징
402: 커버 403: 캐리어
404: 기판 405: 지지 프레임
406: 스토퍼

Claims (12)

  1. 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴의 내부에 수용된 적어도 하나의 내부 렌즈와, 상기 렌즈 배럴의 일측 단부에 고정된 외부 렌즈를 포함하는 복수의 렌즈; 및
    상기 렌즈 배럴의 일측 단부를 둘러싸면서 지지하는 홀더 본체와, 상기 홀더 본체의 내주면에서 광축 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 상기 외부 렌즈의 가장자리를 지지하는 렌즈 받침대를 포함하는 렌즈 홀더
    를 포함하는, 렌즈 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈를 통과한 광은 이미지 센서 유닛에 입사하고,
    상기 외부 렌즈는 상기 적어도 하나의 내부 렌즈보다 상기 이미지 센서 유닛에 더 가깝게 위치하는, 렌즈 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외부 렌즈의 가장자리는 상기 렌즈 받침대에 본딩되어 고정되는, 렌즈 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 홀더 본체는 상기 광축 방향과 나란한 내주면을 포함하며,
    상기 렌즈 받침대는 상기 내주면과 직교하는 원반 형상으로 이루어지는, 렌즈 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀더 본체의 내주면에 상기 렌즈 배럴의 일측 단부가 끼워지는 배럴 받침대가 위치하는, 렌즈 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 렌즈 받침대는 상기 배럴 받침대보다 상기 이미지 센서 유닛에 더 가깝게 위치하며,
    상기 렌즈 받침대는 상기 배럴 받침대보다 상기 광축에 더 가깝게 돌출되는, 렌즈 모듈.
  7. 렌즈 배럴과, 상기 렌즈 배럴에 고정된 복수의 렌즈와, 상기 렌즈 배럴의 일측 단부를 둘러싸면서 지지하는 렌즈 홀더를 포함하는 렌즈 모듈; 및
    상기 렌즈 모듈을 이동시키기 위한 렌즈 구동 장치를 포함하며,
    상기 복수의 렌즈는 상기 렌즈 배럴의 내부에 수용된 적어도 하나의 내부 렌즈와, 상기 렌즈 배럴의 일측 단부에 고정된 외부 렌즈를 포함하고,
    상기 렌즈 홀더는 상기 외부 렌즈의 가장자리를 지지하는 렌즈 받침대를 포함하는, 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈를 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 유닛을 더 포함하고,
    상기 외부 렌즈는 상기 적어도 하나의 내부 렌즈보다 상기 이미지 센서 유닛에 더 가깝게 위치하는, 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는, 광축 방향과 나란한 내주면을 구비한 홀더 본체를 포함하고,
    상기 렌즈 받침대는 상기 홀더 본체의 내주면에서 상기 광축 방향과 교차하는 방향으로 연장된 원반 형상으로 이루어지며,
    상기 외부 렌즈의 가장자리는 상기 렌즈 받침대에 본딩(bonding)되어 고정되는, 카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홀더 본체의 내주면에 상기 렌즈 배럴의 일측 단부가 끼워지는 배럴 받침대가 위치하며,
    상기 렌즈 받침대는 상기 배럴 받침대보다 상기 광축에 더 가깝게 돌출되는, 카메라 모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    내부 공간을 가지는 하우징; 및
    상기 하우징의 내부 공간에 배치되며, 상기 렌즈 모듈이 수용되는 캐리어를 더 포함하고,
    상기 렌즈 구동 장치는,
    상기 하우징 내에서 상기 렌즈 모듈과 상기 캐리어를 광축 방향으로 움직이도록 구동하는 AF(Auto Focus) 구동부; 및
    상기 캐리어 내에서 상기 렌즈 모듈을 상기 광축에 수직하며 서로 수직한 제1 방향 또는 제2 방향으로 움직이도록 구동하는 OIS(Optical Image Stabilization) 구동부를 포함하는, 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 AF 구동부와 상기 OIS 구동부 각각은 구름 가이드부 및 볼 형태의 구름부와 결합되어, 상기 렌즈 모듈과 상기 캐리어의 상기 광축 방향 이동과, 상기 렌즈 모듈의 상기 제1 방향 또는 제2 방향의 이동을 가이드하는, 카메라 모듈.
KR1020230044069A 2022-08-11 2023-04-04 렌즈 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 KR20240022394A (ko)

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