WO2017111363A1 - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기 - Google Patents

카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기 Download PDF

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WO2017111363A1
WO2017111363A1 PCT/KR2016/014438 KR2016014438W WO2017111363A1 WO 2017111363 A1 WO2017111363 A1 WO 2017111363A1 KR 2016014438 W KR2016014438 W KR 2016014438W WO 2017111363 A1 WO2017111363 A1 WO 2017111363A1
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WO
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photographing direction
reflecting
prism
incident
reflector
Prior art date
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PCT/KR2016/014438
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English (en)
French (fr)
Inventor
마사히로시로노
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Definitions

  • the present invention relates to a camera module and an electronic device including the same, and more particularly, to a thin camera module and an electronic device including the same.
  • Patent Document 1 in order to use the imaging means in common at the time of main photographing and selfie taking, the imaging means is shared by rotating the incident light reflecting means reflected by the incident light reflecting means, that is, the incident light reflecting means about the reflected optical axis. A device that enables main shooting and selfie shooting is described.
  • Patent Document 2 discloses an imaging means by rotating the incident light reflecting means so that the reflecting surface provided by the incident light reflecting means rotates in the vertical direction of the photographing screen in order to use the imaging means in common during the main photographing and the selfie photographing. A device that allows main shooting and selfie shooting while being shared is described.
  • Patent Document 3 discloses main shooting and selfie shooting while sharing the imaging means by rotating the entire camera module disposed inside the case of the main body of the product in order to use the imaging means in common during main shooting and selfie taking. The device which made it possible is described.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 1999-4370
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-221822
  • Patent Document 3 US Patent Specification No. 7345833
  • FIGS. 1A, 1B and 1C are schematic diagrams showing an example in which the optical unit 10 is housed in a thin case 11. In this configuration, as shown in Figs. 1A, 1B and 1C, the maximum rotation radius exceeds the thickness of the camera module (or smart phone) while the optical unit 10 is rotated.
  • patent document 2 even when the structure of patent document 2 is applied to the case of a smart phone which becomes thin gradually, as shown in FIG. 4 of patent document 2, it becomes thicker than the main body of an imaging device in the middle of rotating a mirror. Therefore, the mirror portion is thicker than the image pickup apparatus main body.
  • the camera module may be a camera module capable of selectively photographing in a first photographing direction and a second photographing direction opposite to the first photographing direction.
  • a first position for reflecting light incident from the first photographing direction side in a direction perpendicular to the first photographing direction, and reflecting light incident from the second photographing direction side in a direction perpendicular to the first photographing direction A reflector moveable between second positions to be made;
  • a light receiving unit converting the light reflected by the reflecting unit into an electrical signal to capture an image.
  • the thickness may be kept constant in the first photographing direction of the reflector.
  • the reflector may be rotatable about a rotation axis parallel to the first photographing direction.
  • the reflecting unit rotates the photographing direction that is substantially perpendicular to the light receiving unit direction toward the light receiving unit as the rotation axis, thereby selecting light incident from one of the first photographing direction or the second photographing direction opposite to the first photographing direction.
  • the shape due to the rotation of the reflecting part is changed in the direction of the main surface of the camera module, so that the shape does not change in the thickness direction of the camera module, and normal shooting and selfie shooting for taking pictures of landscapes and the like.
  • a configuration for realizing two-way imaging with one imaging means can be put in a thin electronic device.
  • the reflector may be a complex prism in which two prism reflecting surfaces face each other.
  • the prism with a higher refractive index than air makes the optical distance longer, and can secure an optical path of a predetermined length.
  • the reflector may include a first incident surface facing the first photographing direction, a first emission surface facing a direction perpendicular to the first photographing direction, and light incident through the first incident surface toward the first emission surface.
  • first prism having a first reflecting surface that reflects the second prism, a second incident surface facing the second photographing direction, a second emitting surface facing a direction perpendicular to the second photographing direction, and the second incident surface It may have a second prism having a second reflecting surface for reflecting the reflected light toward the second emitting surface.
  • the first reflecting surface and the second reflecting surface are in contact with each other, the first incident surface and the second incident surface are disposed in opposite directions, and the first emission surface and the second emission surface are opposite to each other. Can be arranged.
  • the reflector rotates about the rotation axis to have a first rotational position where the first emission surface faces the light receiving portion and a second rotational position where the second emission surface faces the light receiving portion, and the reflection portion has a first rotational position.
  • the reflector While the reflector is rotated, the thickness of the reflector may be kept constant in the first photographing direction.
  • the reflector may be a mirror that reflects light from both surfaces of the reflector. By using a mirror as the reflecting portion, aberration can be suppressed.
  • the reflector is a mirror having a first reflecting surface and a second reflecting surface disposed in a direction opposite to the first reflecting surface, and the reflecting portion is rotated about the rotation axis, so that the first reflecting surface is the first photographing direction.
  • the second reflection surface may have a first rotational position for reflecting light incident from the side to the light receiving unit and a second rotational position for reflecting light incident from the second photographing direction side to the light receiving unit.
  • the two right prisms may have different refractive characteristics.
  • an image having a different focal length can be imaged by facing a prism having different refractive characteristics with respect to a composite prism in which the reflective surfaces of the two prisms face each other.
  • the camera module reflects light incident from one of the first photographing direction or the second photographing direction opposite to the first photographing direction in a direction perpendicular to the first photographing direction.
  • a reflector movable in a direction perpendicular to both a first photographing direction and the reflection direction;
  • a light receiving unit converting light reflected by the reflecting unit into an electrical signal to capture an image;
  • a moving unit for moving the reflecting unit.
  • the camera module by moving in a direction perpendicular to the light-receiving portion direction and the shooting direction in parallel, the incident from one of the first shooting direction or the second shooting direction opposite to the first shooting direction
  • a reflector which selects light and reflects it in the direction of the light receiving part, since the shape change due to the parallel movement of the reflector does not reach the thickness direction of the camera module, two-way shooting of normal shooting and selfie shooting of landscape and the like is performed.
  • the structure realized by the imaging means can be put in a thin electronic device.
  • the reflector may be a prism in which the inclined surfaces of the two rectangular prisms are orthogonally disposed.
  • the prism with a higher refractive index than air makes the optical distance long, and can secure an optical path of a predetermined length.
  • the reflector may include a first incident surface facing the first photographing direction, a first emission surface facing a direction perpendicular to the first photographing direction, and light incident through the first incident surface toward the first emission surface.
  • first prism having a first reflecting surface that reflects the second prism, a second incident surface facing the second photographing direction, a second emitting surface facing a direction perpendicular to the second photographing direction, and the second incident surface It may have a second prism having a second reflecting surface for reflecting the reflected light toward the second emitting surface.
  • the first prism and the second prism are arranged along the moving direction of the reflector, and the first reflecting surface and the second reflecting surface are disposed to be orthogonal to each other, and the first incident surface and the second incident surface are
  • the first emission surface and the second emission surface may be disposed to face in opposite directions to each other, and may face each other in the same direction.
  • the reflector may be a mirror in which reflection surfaces of two mirrors are orthogonally disposed. By using a mirror as the reflecting portion, aberration can be suppressed.
  • the reflector may include a first reflecting mirror having a first reflecting surface reflecting light incident from the first photographing direction to the light receiving unit, and a second reflecting surface reflecting light incident from the second photographing direction to the light receiving unit.
  • the branch has a second reflecting mirror, and the first reflecting surface and the second reflecting surface may be disposed to be perpendicular to each other.
  • An electronic device comprising a camera module capable of selectively photographing in a first photographing direction and a second photographing direction opposite to the first photographing direction.
  • a first position for reflecting light incident from the first photographing direction side in a direction perpendicular to the first photographing direction, and reflecting light incident from the second photographing direction side in a direction perpendicular to the first photographing direction A reflector moveable between second positions to be made;
  • a light receiving unit converting the light reflected by the reflecting unit into an electrical signal to capture an image.
  • the thickness may be kept constant in the first photographing direction of the reflector.
  • the reflector may be rotated about a rotation axis parallel to the first photographing direction.
  • the reflector may include a first incident surface facing the first photographing direction, a first emission surface facing a direction perpendicular to the first photographing direction, and light incident through the first incident surface toward the first emission surface.
  • first prism having a first reflecting surface that reflects the second prism, a second incident surface facing the second photographing direction, a second emitting surface facing a direction perpendicular to the second photographing direction, and the second incident surface
  • a second prism having a second reflecting surface that reflects the reflected light toward the second emitting surface, wherein the first reflecting surface and the second reflecting surface contact each other, and the first incident surface and the second incident surface Surfaces may be disposed in opposite directions, and the first emission surface and the second emission surface may be disposed in opposite directions.
  • the reflector rotates about the rotation axis to have a first rotational position where the first emission surface faces the light receiving portion and a second rotational position where the second emission surface faces the light receiving portion, and the reflection portion has a first rotational position.
  • the camera module may further include a magnet disposed in the reflector, and a hall sensor that detects a position of the magnet to detect a rotational position of the reflector.
  • the first prism and the second prism may have different refractive characteristics.
  • the reflector may be movable in parallel in a direction perpendicular to both the first photographing direction and the reflection direction.
  • the reflector may include a first incident surface facing the first photographing direction, a first emission surface facing a direction perpendicular to the first photographing direction, and light incident through the first incident surface toward the first emission surface.
  • first prism having a first reflecting surface that reflects the second prism, a second incident surface facing the second photographing direction, a second emitting surface facing a direction perpendicular to the second photographing direction, and the second incident surface
  • a second prism having a second reflecting surface for reflecting the reflected light toward the second emission surface, wherein the first prism and the second prism are arranged along a moving direction of the reflecting unit, and the first reflecting surface
  • the second reflecting surface are disposed to be orthogonal to each other, and the first incidence surface and the second incidence surface are disposed to face in opposite directions, and the first emission surface and the second emission surface face each other in the same direction. May be disposed to face.
  • a thin-walled electronic device can be configured to realize two-way shooting of normal shooting for taking a picture of a landscape and selfie taking for taking a picture of the photographer. have.
  • FIGS. 1A, 1B and 1C are schematic diagrams showing an example in which an optical unit is housed in a thin case.
  • FIG. 2 is a perspective view of a main surface showing an example of a camera module configuration according to the first embodiment.
  • FIG 3 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a front perspective view showing an example of an electronic apparatus including a camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional perspective view showing an example of an electronic apparatus including a camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a rear perspective view showing an example of an electronic apparatus including a camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of a reflector of the camera module according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a camera module according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a camera module according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing an example of a configuration of a camera module according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a camera module according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a camera module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 2 is a front perspective view showing an example of a configuration of a camera module according to the first embodiment.
  • 3 and 5 are perspective views showing an example of the configuration of the camera module according to the first embodiment.
  • 4 and 6 are sectional views taken along the line IV-IV of Fig. 2 showing an example of the configuration of the camera module according to the first embodiment.
  • the first shooting direction (the direction of photographing the landscape, etc.) and the second shooting direction (the selfie photographing direction) that is opposite to the first shooting direction are the X axis and the direction perpendicular to the first shooting direction (the light receiving unit ( The direction perpendicular to the Y-axis, the X-axis, and the Y-axis is set as the Z-axis direction.
  • the camera module 100 includes a reflecting unit 110, a light receiving unit 120, and a rotating unit (or rotating moving unit) 130.
  • the reflector 110 includes a first prism 111, a second prism 112, and a gear 113.
  • the light receiving unit 120 includes the image stabilizer 121, the focusing unit 122, the mirror 123, and the light receiving element 124.
  • the rotating unit 130 includes a motor 131, a worm 132, a worm wheel 135, a gear 134, and a gear 133.
  • the first prism 111 and the second prism 112 are made of a material that transmits light, and are prisms having a reflecting surface that reflects light at an inclined surface portion inclined with respect to the incident direction of the light.
  • the first prism 111 is a prism that reflects light incident from the first photographing direction side, for example, the main photographing direction side, in a direction perpendicular to the first photographing direction.
  • light incident from the first photographing direction side is defined as light reflected by an object disposed in the first photographing direction.
  • the first prism 111 may include a first incident surface 1111 facing a first photographing direction, a first emitting surface 1112 facing a direction perpendicular to the first photographing direction, and the first incident surface 1111. ) May have a first reflecting surface 1123 that reflects light incident through the light toward the first exit surface 1112.
  • the first incident surface 1111 and the first emitting surface 1112 are substantially orthogonal, and the first reflecting surface 1123 has an angle of 45 ° with respect to the first incident surface 1111 and the first emitting surface 1112, respectively. It may have a shape to be.
  • the 1st prism 111 can also make the 1st entrance surface 1111 into concave shape, and can make the 1st exit surface 1112 into convex shape.
  • the second prism 112 is a prism that reflects light incident from the side in the second photographing direction, for example, the selfie direction, which is opposite to the first photographing direction, in a direction perpendicular to the first photographing direction.
  • light incident from the second photographing direction side is defined as light reflected by an object disposed in the second photographing direction.
  • the second prism 112 may include a second incident surface 1121 facing the second photographing direction and a second emitting surface 1122 facing the direction perpendicular to the second photographing direction. ) And a second reflecting surface 1123 reflecting light incident through the second incident surface 1121 toward the second emitting surface 1122.
  • the second incident surface 1121 and the second exit surface 1122 are approximately orthogonal, and the second reflecting surface 1123 has an angle of 45 ° with respect to the second incident surface 1121 and the second exit surface 1122, respectively. It may have a shape to be.
  • the 2nd prism 112 can also make the 2nd entrance surface 1121 into concave shape, and can make the 2nd exit surface 1122 into convex shape.
  • the first prism 111 and the second prism 112 may be in contact with each other when the first and second reflective surfaces 1113 and 1123 are opposed to each other.
  • the first and second reflective surfaces 1113 and 1123 may be fixed to each other by adhesion.
  • the first incident surface 1111 and the second incident surface 1121 may be disposed substantially parallel to each other, and the first emission surface 1112 and the second emission surface 1122 may also be disposed substantially parallel to each other.
  • the first entrance surface 1111 and the second entrance surface 1121 may be disposed in opposite directions, and the first emission surface 1112 and the second emission surface 1122 may be disposed in opposite directions.
  • Gear 113 may be a hollow gear having a tooth on the outer circumference and a hole in the center.
  • the gear 113 passes the light from the photographing direction through the hole in the center portion, and directs the light to the first and second reflecting surfaces 1113 and 1123 of the first prism 111 and the second prism 112. Are fixed to the first prism 111 and the second prism 112.
  • the gear 113 has a tooth in the outer half of the outer periphery, not having the tooth in the other half, it is possible to define the rotation angle of the gear 113 to within 180 °.
  • the rotation angle is from the first rotational position at which the first prism 111 reflects the light incident from the first photographing direction side toward the light-receiving portion direction, and the second prism 112 is light incident from the second photographing direction side. Is defined as 180 degrees to the second rotational position that reflects the light toward the light receiving portion.
  • the camera module 100 may further include a configuration for controlling the rotation position of the reflector 110.
  • the camera module 100 may include the first and second magnets 1411 and 1412 disposed on the reflector 110, and the hall sensor 142 spaced apart from the first and second magnets 1411 and 1412. ) May be further included.
  • the first magnet 1411 is disposed at the side of the first prism 111
  • the second magnet 1412 is disposed at the side of the second prism 112.
  • the first and second magnets 1411 and 1412 are rotated with the rotation of the reflector 110, and the Hall sensor 142 is fixed in position regardless of the rotation of the reflector 110.
  • the camera module 110 may detect the positions of the first and second magnets 1411 and 1412 through the hall sensor 142, thereby controlling the reflector 110 to stop at a position rotated by 180 °. have.
  • the reflector 110 including the first prism 111, the second prism 112, and the gear 113 is configured to be rotatable about a rotation axis A parallel to the first photographing direction. .
  • the reflecting unit 110 can be made rotatable.
  • the reflector 110 is rotated about the rotation axis A which is substantially perpendicular to the direction of the light receiver of the light receiver 120 by the rotating unit 130.
  • the light incident from one of the first shooting direction (the direction of shooting the landscape, etc.) or the second shooting direction (the selfie shooting direction) which is opposite to the first shooting direction is taken.
  • the light incident from one of the first shooting direction (the direction of shooting the landscape, etc.) or the second shooting direction (the selfie shooting direction) which is opposite to the first shooting direction is taken.
  • the reflecting unit 110 reflects light from the second imaging direction to the light-receiving unit in a state where the light from the first imaging direction is reflected to the light-receiving unit room.
  • the state can be changed to reflect in the direction. The opposite change is also possible.
  • the image stabilizer 121 is disposed in an optical path between the reflector 110 and the focusing unit 122 and performs image stabilization during imaging.
  • the image stabilizer 121 mounts a correction lens having a vibrating gyro mechanism, and corrects the optical axis by moving the correction lens in a direction of eliminating vibration. Perform optical image stabilization.
  • the focusing unit 122 is disposed in the optical path between the image stabilizer 121 and the mirror 123 and performs focusing in imaging.
  • the focusing unit 122 adjusts the focus by an actuator for moving the lens and the lens toward the light receiving unit.
  • the focusing unit 122 may include a liquid lens.
  • the mirror 123 reflects light passing through the first prism 111, the second prism 112, the image stabilizer 121, and the focusing unit 122 to guide the light toward the light receiving element 124.
  • the light receiving element 124 converts the received light into an electric signal and picks up an image.
  • the light receiving element 124 is composed of a charge-coupled device (CCD) image sensor, a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensor, or the like.
  • CCD charge-coupled device
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • the light receiving element 124 is disposed on an electronic circuit board parallel to a main surface perpendicular to the first photographing direction of the camera module 100, and receives the light reflected by the mirror 123.
  • the light receiving surface of the light receiving element 124 may be parallel to the main surface of the camera module 100.
  • the light receiving element 124 may be disposed such that the light receiving surface of the light receiving element 124 is perpendicular to the light receiving axis. In this case, the mirror 123 is unnecessary.
  • the light receiving portion 120 performs image stabilization and focusing, captures images, and obtains image data.
  • the motor 131 generates a magnetic field by electric power, and rotates the worm 132.
  • the motor 131 may be configured as a stepping motor.
  • the worm 132 is a screw-shaped gear and is fixed to the rotating shaft of the motor 131.
  • the worm wheel 135 is a helical gear and is fixed to the same axis of rotation as the gear 134. Then, when the screw-shaped gear of the worm 132 and the helical gear of the worm wheel 135 mesh with each other, the Z-axis rotation from the motor 131 is converted into the X-axis rotation.
  • the gear 134 is a gear having teeth on its outer circumference and is arranged to engage with the gear 133.
  • the gear 133 is a gear having a tooth on its outer circumference, and is arranged such that the gear 134 and the gear 113 mesh with each other.
  • the rotating unit 130 can rotate the reflecting unit 110 using a direction parallel to the photographing direction (X axis) as the rotation axis A.
  • the camera module 100 rotates the reflecting unit 110 using a direction parallel to the first photographing direction as the rotation axis A.
  • the photographing direction may be switched to the first photographing direction or the second photographing direction.
  • the reflector 110 may be positioned at a first position that reflects light incident from the first photographing direction side in the direction of the light receiver.
  • the first prism 111 is disposed so as to reflect light incident from the first photographing direction side in the direction of the light receiving portion. That is, the first emission surface 1112 of the first prism 111 of the first prism 111 and the second prism 112 is disposed at the first rotational position facing the light receiving unit 120.
  • the light incident from the first photographing direction side can be reflected by the first prism 111, travel in the direction of the light receiving portion, and enter the light receiving portion 120.
  • photography photographing such as a landscape
  • the reflector 110 when taking a selfie photographing direction, that is, a second photographing direction that is opposite to the first photographing direction, the reflector 110 is rotated 180 ° using the direction parallel to the first photographing direction as the rotation axis A.
  • FIG. As a result of the rotation, as shown in FIGS. 5 and 6, the reflector 110 may be located at a second position that reflects light incident from the second photographing direction side in the direction of the light receiver.
  • the second emission surface 1122 of the second prism 112 among the first prism 111 and the second prism 112 is disposed at the second rotational position facing the light receiving unit 120. Therefore, the light incident from the second photographing direction side can be reflected by the second prism 112, travel in the direction of the light receiving portion, and enter the light receiving portion 120.
  • photography selfie photography
  • FIGS. 7 to 9 An example in which the camera module 100 is mounted in a thin electronic device will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
  • 7 is a front perspective view showing an example of an electronic apparatus including a camera module according to the first embodiment.
  • 8 is a VIII-VIII cross-sectional perspective view showing an example of an electronic apparatus including a camera module according to the first embodiment.
  • 9 is a rear perspective view showing an example of an electronic apparatus including a camera module according to the first embodiment.
  • the camera module 100 is disposed inside a case of the thin electronic device 200.
  • the thickness of the thin electronic device 200 in the front-rear direction, for example, the X-axis direction may be 10 mm or less.
  • the front of the electronic device 200 has a first opening at a position corresponding to the reflector 110.
  • the rear surface of the electronic device 200 also has a second opening at a position corresponding to the reflector 110.
  • the camera module 100 rotates the reflector 110 when switching to taking selfies through the front side first opening from the case of taking a landscape or the like through the rear side second opening.
  • the reflecting unit 110 rotates in a direction parallel to the first photographing direction as the rotation axis A, the shape change due to the rotation of the reflecting unit is changed in the thickness direction of the camera module 100 shown in the cross-sectional view of FIG. That is, it does not reach the shooting direction, the X axis).
  • the reflecting unit 110 rotates in a direction parallel to the first photographing direction as the rotation axis A, and thus, from one of the first photographing direction and the second photographing direction.
  • the incident light can be selectively reflected toward the light receiving portion. Accordingly, since the change in shape due to the rotation of the reflector 110 does not fall in the thickness direction of the camera module, two-way shooting of normal shooting of scenery and the like and selfie shooting of the photographer himself are taken as one imaging means.
  • the structure to be realized can be put in the thin electronic device 200.
  • the reflector 110 reflects the light incident from the first photographing direction in a direction perpendicular to the first photographing direction. Rotational movement is possible between the first position and the second position reflecting the light incident from the second photographing direction side in the direction perpendicular to the first photographing direction, while the reflecting unit 110 rotates, the reflecting unit 110 The thickness may be maintained constant in the first photographing direction. Accordingly, the thin electronic device 200 that realizes two-way imaging with one imaging means can be implemented.
  • the optical distance is determined by the prism having a higher refractive index than air. It becomes long and can secure the optical path of a predetermined length.
  • Example 1 although the reflecting part is comprised using the composite prism which made the reflecting surfaces of two prisms mutually oppose, Example 2 demonstrates the example which comprised the refractive characteristics of these two prisms different from each other.
  • the reflector 110 includes a prism 311, a prism 312, and a gear 113.
  • the first prism 311 and the second prism 312 are made of a material that transmits light, and are prisms having first and second reflecting surfaces 3113 and 3123 that reflect light at the inclined surface portion.
  • the first prism 311 is a prism that reflects light incident from the first photographing direction side toward the light receiving portion.
  • the first incident surface 3111 and the first emission surface 3112 are substantially orthogonal to each other, and the first reflective surface 3113 is the first incident surface 3111 and the first emission surface ( 3112), each having a shape that is at an angle of 45 [deg.].
  • the second prism 312 is a prism that reflects light incident from the second photographing direction side toward the light receiving portion.
  • the second prism 312 may have the second incident surface 3121 and the second emission surface 3122 substantially orthogonal to each other, and the second reflective surface 3123 may have the second incident surface.
  • It is a prism which has the shape which becomes an angle of 45 degrees with respect to the surface 3121 and the 2nd emitting surface 3122, respectively.
  • the first prism 311 and the second prism 312 are configured to have different refractive characteristics.
  • the focal length of the first prism 311 for the first shooting direction is longer,
  • the focal length of the second prism 312 for the second photographing direction is configured to be shorter.
  • the 1st prism 311 makes the 1st entrance surface 3111 concave, and makes the 1st exit surface 3112 convex.
  • the 2nd prism 312 makes the 2nd entrance surface 3121 convex, and makes the 2nd exit surface 3122 convex.
  • imaging with a different focal length can be performed by opposing the prism from which the refraction characteristic differs with respect to the composite prism which mutually opposed two prism reflection surfaces.
  • the shapes of the first incident surface 3111 and the second incident surface 3121 of the first and second prisms 311 and 312 are different from each other, but are not necessarily limited thereto.
  • the refractive characteristics of the two prisms may be different.
  • the first and second reflecting surfaces of the two first and second prisms are arranged orthogonal to each other in parallel to each other, and are moved in a direction perpendicular to the light receiving portion direction and the photographing direction, so that the first photographing direction or the first 2 Light from one of the photographing directions is selected and reflected in the direction of the light receiving portion.
  • FIGS. 11 and 12 are perspective views showing an example of the configuration of the camera module according to the third embodiment.
  • 13 is a side view showing an example of a configuration of a camera module according to the third embodiment.
  • symbol is attached
  • the camera module 400 includes a reflecting unit 410, a light receiving unit 120, and a parallel moving unit 420.
  • the reflector 410 includes a first prism 411 and a second prism 412.
  • the parallel moving part 420 includes an actuator 421 and a shaft 422.
  • the first prism 411 and the second prism 412 are made of a material that transmits light, and are prisms having first and second reflecting surfaces 4113 and 4123 that reflect light at an inclined surface portion.
  • the first prism 411 is a prism that reflects light incident from the first photographing direction side toward the light receiving portion.
  • the prism 411 has a first incidence plane 4111 and a first exit plane approximately perpendicular to each other, and the first reflection surface 4113 is 45 ° with respect to the first incidence plane 4111 and the first exit plane, respectively.
  • It is a prism having a shape that becomes an angle.
  • the prism 411 can also make the 1st entrance surface 4111 into concave shape, and can make a 1st exit surface into convex shape.
  • the second prism 412 is a prism that reflects light incident from the second photographing direction side toward the light receiving portion.
  • the second prism 412 has an approximately orthogonal angle between the second incident surface 4121 and the second exit surface, and the second reflective surface 4123 is the second incident surface 4121.
  • a prism having a shape of an angle of 45 ° with respect to the second exit surface respectively.
  • the 2nd prism 412 can also make the 2nd entrance surface 4121 into concave shape, and can make a 2nd exit surface into convex shape.
  • the first prism 411 and the second prism 412 may be arranged in a direction perpendicular to both the first photographing direction and the reflection direction.
  • the first prism 411 and the second prism 412 are arranged in parallel with the first and second reflection surfaces 4113 and 4123 orthogonal to each other.
  • the first prism 411 and the second prism 412 are fixed to each other by opposing side surfaces (that is, surfaces other than the reflective surface, the incident surface, and the exit surface).
  • the first and second incidence surfaces 4111 and 4121 of the first prism 411 and the second prism 412 are disposed substantially parallel to each other, and the first prism 411 and the second prism 412 It is fixed so that a 1st, 2nd emitting surface may face the light receiving part similarly.
  • the first incident surface 4111 and the second incident surface 4121 may be disposed to face in opposite directions to each other.
  • the actuator 421 is an actuator which drives the shaft 422 in the Z-axis direction in FIGS. 11-13. And the actuator 421 moves the reflecting part 410 in parallel in the direction (Z-axis direction in FIGS. 12-14) to the light-receiving part direction and the imaging direction via the shaft 422. As shown in FIG.
  • the actuator 421 is preferably a solenoid actuator using an electromagnetic force.
  • the shaft 422 is fixed to one end surface of the reflector 410 and transmits the movement from the actuator 421.
  • the first prism 411 is arranged to reflect light incident from the first photographing direction in the direction of the light receiving portion. That is, the first prism 411 of the first prism 411 and the second prism 412 is disposed at the first position corresponding to the light receiving unit 120. Therefore, the light incident from the first photographing direction side may be reflected by the first prism 411 to travel in the direction of the light receiving unit, and may enter the light receiving unit 120. As a result, photography (photographing such as a landscape) in the first photographing direction becomes possible.
  • the reflecting unit 410 when taking a selfie photographing direction, that is, a second photographing direction, the reflecting unit 410 is moved in a direction perpendicular to the light receiving direction and the first photographing direction.
  • the second prism 412 of the first prism 411 and the second prism 412 is disposed at a position corresponding to the light receiver 120. Therefore, the light incident from the second photographing direction side may be reflected by the second prism 412 to travel in the direction of the light receiving unit, and may be incident to the light receiving unit 120.
  • photography selfie photography
  • the reflecting portion 410 is moved in a direction perpendicular to the light receiving portion direction and the first photographing direction, whereby the incident portion is incident from either the first photographing direction or the second photographing direction.
  • the reflected light can be selectively reflected toward the light receiving portion. Since the change in shape due to the parallel movement of the reflecting unit does not affect the thickness direction of the camera module, the thin electronic device realizes the configuration of two-way photography of normal shooting and selfie shooting of landscape and the like with one imaging means. I can put it in.
  • the reflector 110 is formed of a prism, but the reflector may be a mirror that reflects light from both the front and back surfaces.
  • the reflectors 110, 310, and 410 may receive light incident from the first photographing direction 1113, 3113, and 4113 and the second photographing direction. It may be a mirror having second reflecting surfaces 1123, 3123, and 4123 reflecting to the light receiving unit.
  • the reflector 110a may be a mirror in which the second reflecting surface 1123a is disposed in a direction opposite to the first reflecting surface 1113a.
  • the first and second reflecting surfaces 1113a and 1123a are arranged to have an inclination of 45 ° with respect to the light receiving portion direction and the first photographing direction, and rotate the mirror about a rotation axis A parallel to the first photographing direction. It can also be configured.
  • the reflector 410a has a first reflection mirror 411a having a first reflection surface 4113a and a second reflection mirror 412a having a second reflection surface 4123a.
  • the first reflecting mirror 411a and the second reflecting mirror 412a are arranged along the moving direction of the reflecting portion 410a, and are arranged such that the first reflecting surface 4113a and the second reflecting surface 4123a are perpendicular to each other. Can be. Thus, aberration can be suppressed by making the reflecting parts 110a and 410a the mirror.
  • Example 3 the combination of the prism of Example 3 can also be made into the prism combination of a different refractive characteristic similarly to Example 2.
  • connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings by way of example shows a functional connection and / or physical or circuit connections, in the actual device replaceable or additional various functional connections, physical It may be represented as a connection, or circuit connections.
  • connection or circuit connections.
  • the phrases "comprising”, “including”, etc. are used to be understood in terms of the open end of the technology.

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Abstract

제1 촬영 방향 및 상기 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향으로 선택적으로 촬영이 가능한 카메라 모듈로서, 상기 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제1 위치와, 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제2 위치 사이로 이동 가능한 반사부; 및 상기 반사부에 의해 반사된 광을 전기 신호로 변환하여 화상을 촬상하는 수광부;를 구비하며, 상기 반사부가 이동하는 동안, 상기 반사부의 제1 촬영 방향으로 두께가 일정하게 유지될 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기
본 발명은 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기에 관한 것으로, 특히 박형(薄型)의 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.
최근 들어, 카메라 모듈이 탑재된 전자 기기, 예를 들어, 휴대 통신 단말기에는, 풍경이나 인물을 촬영하는 기능과 촬영자 자신을 촬영하는 셀프 카메라(이하, "셀카"라 함) 기능을 갖는 것이 보급되고 있다. 풍경 등을 촬영하는 통상의 촬영과 촬영자 자신을 촬영하는 셀카는 촬영 방향이 서로 다르기 때문에, 다양한 구성으로 양 방향 촬영의 실현화를 도모하고 있다.
한편, 스마트 폰이 보급되기 이전의 컴팩트 디지털 카메라의 시대부터, 주촬영과 동등한 화질 성능으로, 배면에 배치된 액정 모니터 화면을 관찰하면서 셀카를 찍고자 하는 요구가 있었다. 이 요구에 따른 방법으로서 특허 문헌 1~3에 나타내는 기술이 제안되고 있다.
특허 문헌 1에는, 주촬영시와 셀카 촬영시에 촬상 수단을 공통으로 사용하기 위해, 입사광 반사 수단에 의해 반사된 입사광축, 다시 말해서 반사광축을 중심으로 입사광 반사 수단을 회전시킴으로써, 촬상 수단을 공용한 채로 주촬영과 셀카 촬영을 가능하게 한 장치가 기재되어 있다.
또한, 특허 문헌 2에는, 주촬영시와 셀카 촬영시에 촬상 수단을 공통으로 사용하기 위해 입사광 반사 수단이 구비하는 반사면이 촬영 화면의 상하 방향으로 회전하도록 입사광 반사 수단을 회전시킴으로써, 촬상 수단을 공용한 채로 주촬영과 셀카 촬영을 가능하게 한 장치가 기재되어 있다.
또한 특허 문헌 3에는, 주촬영시와 셀카 촬영시에 촬상 수단을 공통으로 사용하기 위해, 제품 본체의 케이스 내부에 배치한 카메라 모듈 전체를 회전시킴으로써, 촬상 수단을 공용한 채로 주촬영과 셀카 촬영을 가능하게 한 장치가 기재되어 있다.
이상과 같이, 컴팩트 디지털 카메라에서는 통상 촬영과 셀카 촬영을 가능하게 하는 기술이 제안되었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 1999－4370호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2005－221822호 공보
[특허 문헌 3] 미국 특허 명세서 제7345833호
그러나, 만일 특허 문헌 1의 구성을, 점점 두께가 얇아지는 스마트 폰의 케이스에 적용하였을 경우, 두께가 얇은 케이스에 광학 유닛을 수납한 구성을 상정할 수 있다. 도 1a, 1b, 1c는, 두께가 얇은 케이스(11)에 광학 유닛(10)을 수납한 일예를 나타내는 개략도이다. 이러한 구성에서는, 도 1a, 1b, 1c에 도시한 바와 같이, 광학 유닛(10)을 회전시키는 도중에, 최대 회전 반경이 카메라 모듈(또는 스마트 폰)의 두께를 넘게 된다.
또한, 특허 문헌 2의 구성을, 점점 두께가 얇아지는 스마트 폰의 케이스에 적용한 경우에도, 특허 문헌 2의 도 4에 도시한 바와 같이, 미러를 회전시키는 도중에, 촬상 장치의 본체 보다 두께가 두꺼워지기 때문에, 미러 부분이 촬상 장치 본체 보다 두꺼운 형상이 된다.
또한 특허 문헌 3에서는, 촬영 광학계를 모두 포함하는 카메라 모듈 전체를 스마트 폰의 케이스 내부에서 회전시키고 있으므로, 광학계 전체의 길이가 스마트 폰의 케이스 두께 보다 커지게 된다.
이와 같이, 풍경 등을 촬영하는 통상 촬영 및 셀카 촬영의 2방향 촬영을 하나의 촬상 수단으로 실현하는 구성을 박형의 전자 기기 내에 넣기가 어렵다는 문제가 있다.
일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 제1 촬영 방향 및 상기 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향으로 선택적으로 촬영이 가능한 카메라 모듈로서,
상기 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제1 위치와, 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제2 위치 사이로 이동 가능한 반사부; 및
상기 반사부에 의해 반사된 광을 전기 신호로 변환하여 화상을 촬상하는 수광부;를 구비하며,
상기 반사부가 이동하는 동안, 상기 반사부의 제1 촬영 방향으로 두께가 일정하게 유지할 수 있다.
상기 반사부는, 상기 제1 촬영 방향과 평행한 회전축을 중심으로 회전 이동할 수 있다.
상기 반사부가 수광부의 수광부 방향으로 대략 수직한 촬영 방향을 회전축으로 하여 회전함으로써, 제1 촬영 방향 또는 제1 촬영 방향에 대해 반대 방향인 제2 촬영 방향 중 어느 한 방향 측으로부터 입사된 광을 선택하여 수광부 방향으로 반사시킴으로써, 반사부의 회전에 의한 형상이 카메라 모듈의 주면(主面) 방향으로 변화되므로, 카메라 모듈의 두께 방향으로 형상이 변화되는 일이 없고, 풍경 등을 촬영하는 통상 촬영 및 셀카 촬영의 2방향 촬영을 하나의 촬상 수단으로 실현하는 구성을 박형의 전자 기기 내에 넣을 수 있다.
상기 반사부는 2개의 프리즘 반사면을 서로 대향시킨 복합 프리즘일 수 있다. 공기 보다 굴절률이 높은 프리즘에 의해 광학적 거리가 길어지고, 소정 길이의 광경로를 확보할 수 있다.
상기 반사부는, 상기 제1 촬영 방향을 향하는 제1 입사면과 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제1 출사면과 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제1 출사면을 향하도록 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 프리즘과, 상기 제2 촬영 방향을 향하는 제2 입사면과 상기 제2 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제2 출사면과 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제2 출사면을 향하도록 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 프리즘을 가질 수 있다.
상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 접촉하며, 상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면이 서로 반대 방향으로 배치되며, 상기 제1 출사면과 상기 제2 출사면이 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다.
상기 반사부는 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 제1 출사면이 상기 수광부를 향하는 제1 회전 위치와 상기 제2 출사면이 상기 수광부를 향하는 제2 회전 위치를 가지며, 상기 반사부가 제1 회전 위치일 때, 상기 제1 프리즘에 의해 상기 제1 촬영 방향 측으로부터 광이 입사되어 상기 수광부로 전달되며, 상기 반사부가 제2 회전 위치일 때, 상기 제2 프리즘에 의해 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 광이 입사되어 상기 수광부로 전달될 수 있다.
상기 반사부가 회전하는 동안, 상기 반사부의 제1 촬영 방향으로 두께가 일정하게 유지될 수 있다.상기 반사부는 표면과 이면 양면에서 광을 반사하는 미러일 수 있다. 반사부로서 미러를 사용함으로써, 수차를 억제할 수 있다.
상기 반사부는 제1 반사면과 상기 제1 반사면과 반대 방향에 배치된 제2 반사면을 가지는 미러이며, 상기 반사부는 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 제1 반사면이 상기 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 수광부로 반사하는 제1 회전 위치와, 상기 제2 반사면이 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부로 반사하는 제2 회전 위치를 가질 수 있다.
2개의 직각 프리즘은 굴절 특성이 서로 다를 수 있다. 본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 2개의 프리즘의 반사면을 서로 대향시킨 복합 프리즘에 대해 굴절 특성이 서로 다른 프리즘을 대향시킴으로써, 초점 거리가 다른 촬상을 실시할 수 있다.
다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 제1 촬영 방향 또는 상기 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향 중 어느 한 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키며, 상기 제1 촬영 방향 및 상기 반사 방향 모두에 수직인 방향으로 이동 가능한 반사부; 상기 반사부에 의해 반사된 광을 전기 신호로 변환하여 화상을 촬상하는 수광부; 및 상기 반사부를 이동시키는 이동부;를 구비하도록 하였다.
실시예에 따른 카메라 모듈에 의하면, 수광부 방향 및 촬영 방향에 대해 수직한 방향으로 평행 이동함으로써, 제1 촬영 방향 또는 제1 촬영 방향에 대해 반대 방향인 제2 촬영 방향 중 어느 한 방향 측으로부터 입사된 광을 선택하여 수광부 방향으로 반사시키는 반사부를 구비함으로써, 반사부의 평행 이동에 의한 형상 변화가 카메라 모듈의 두께 방향에 미치지 못하기 때문에, 풍경 등을 촬영하는 통상 촬영 및 셀카 촬영의 2방향 촬영을 하나의 촬상 수단으로 실현하는 구성을 박형의 전자 기기 내에 넣을 수 있다.
상기 반사부는 2개의 직각 프리즘의 경사면끼리 직교 배치된 프리즘일 수 있다. 공기 보다 굴절률이 높은 프리즘에 의해 광학적 거리는 길어지고, 소정 길이의 광경로를 확보할 수 있다.
상기 반사부는, 상기 제1 촬영 방향을 향하는 제1 입사면과 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제1 출사면과 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제1 출사면을 향하도록 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 프리즘과, 상기 제2 촬영 방향을 향하는 제2 입사면과 상기 제2 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제2 출사면과 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제2 출사면을 향하도록 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 프리즘을 가질 수 있다.
상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 상기 반사부의 이동 방향을 따라 배열되며, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 서로 직교하도록 배치되며, 상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면이 서로 반대 방향을 향하도록 배치되며, 상기 제1 출사면과 상기 제2 출사면이 서로 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 반사부는 2개의 미러의 반사면끼리 직교 배치된 미러일 수 있다. 반사부로서 미러를 사용함으로써, 수차를 억제할 수 있다.
상기 반사부는 상기 제1 촬영 방향으로부터 입사된 광을 상기 수광부로 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 반사 미러와, 상기 제2 촬영 방향으로부터 입사된 광을 상기 수광부로 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 반사 미러를 가지며, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 서로 직교하도록 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따른 전자 기기는,
제1 촬영 방향 및 상기 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향으로 선택적으로 촬영이 가능한 카메라 모듈을 포함하는 전자 기기로서,
상기 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제1 위치와, 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제2 위치 사이로 이동 가능한 반사부; 및
상기 반사부에 의해 반사된 광을 전기 신호로 변환하여 화상을 촬상하는 수광부;를 구비하며,
상기 반사부가 이동하는 동안, 상기 반사부의 제1 촬영 방향으로 두께가 일정하게 유지될 수 있다.
상기 반사부는 상기 제1 촬영 방향과 평행한 회전축을 중심으로 회전 이동할 수 있다.
상기 반사부는, 상기 제1 촬영 방향을 향하는 제1 입사면과 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제1 출사면과 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제1 출사면을 향하도록 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 프리즘과, 상기 제2 촬영 방향을 향하는 제2 입사면과 상기 제2 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제2 출사면과 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제2 출사면을 향하도록 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 프리즘을 가지며, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 접촉하며, 상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면이 서로 반대 방향으로 배치되며, 상기 제1 출사면과 상기 제2 출사면이 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다.
상기 반사부는 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 제1 출사면이 상기 수광부를 향하는 제1 회전 위치와 상기 제2 출사면이 상기 수광부를 향하는 제2 회전 위치를 가지며, 상기 반사부가 제1 회전 위치일 때, 상기 제1 프리즘에 의해 상기 제1 촬영 방향 측으로부터 광이 입사되어 상기 수광부로 전달되며, 상기 반사부가 제2 회전 위치일 때, 상기 제2 프리즘에 의해 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 광이 입사되어 상기 수광부로 전달될 수 있다.
상기 카메라 모듈은, 상기 반사부에 배치된 마그넷과, 상기 반사부의 회전 위치를 검출하도록 상기 마그넷의 위치를 검출하는 홀 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 굴절 특성이 서로 다를 수 있다.
상기 반사부는 상기 제1 촬영 방향 및 상기 반사 방향 모두에 수직인 방향으로 평행 이동 가능할 수 있다.
상기 반사부는, 상기 제1 촬영 방향을 향하는 제1 입사면과 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제1 출사면과 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제1 출사면을 향하도록 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 프리즘과, 상기 제2 촬영 방향을 향하는 제2 입사면과 상기 제2 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제2 출사면과 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제2 출사면을 향하도록 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 프리즘을 가지며, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 상기 반사부의 이동 방향을 따라 배열되며, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 서로 직교하도록 배치되며, 상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면이 서로 반대 방향을 향하도록 배치되며, 상기 제1 출사면과 상기 제2 출사면이 서로 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 카메라 모듈, 이를 구비하는 전자 기기에 의하면, 풍경 등을 촬영하는 통상 촬영 및 촬영자 자신을 촬영하는 셀카 촬영의 2방향 촬영을 하나의 촬상 수단으로 실현하는 구성을 박형의 전자 기기 내에 넣을 수 있다.
도 1a, 1b, 1c는 박형의 케이스에 광학 유닛을 수납한 일예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 카메라 모듈 구성의 일예를 나타내는 주면 투시도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 실시예 1에 따른 카메라 모듈을 구비하는 전자 기기의 일예를 나타내는 정면 투시도이다.
도 8은 실시예 1에 따른 카메라 모듈을 구비하는 전자 기기의 일예를 나타내는 단면 투시도이다.
도 9는 실시예 1에 따른 카메라 모듈을 구비하는 전자 기기의 일예를 나타내는 배면 투시도이다.
도 10은 실시예 2에 따른 카메라 모듈의 반사부의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 실시예 3에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 사시도이다.
도 12는 실시예 3에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 사시도이다.
도 13은 실시예 3에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 측면도이다.
도 14는 실시예 4에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 15는 실시예 5에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태를 상세히 설명하기로 한다. 도면의 설명에서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
(실시예 1)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 도 2는 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 정면 투시도이다. 도 3 및 5는 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 사시도이다. 도 4 및 6은, 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 도 2의 IV-IV 단면도이다. 각 도면에 있어서, 제1 촬영 방향(풍경 등을 촬영하는 방향) 및 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향(셀카 촬영 방향)을 X축, 제1 촬영 방향과 수직인 방향(수광부(120)의 수광부 방향)을 Y축, X축 및 Y축으로 수직한 방향을 Z축 방향으로 하고 있다.
최초로, 도 2 내지도 6에 도시한 카메라 모듈(100)의 구성에 대해 설명하고, 이어서 촬영 방향을 전환하는 동작에 대해 설명한다.
도 2 내지 도 6에 있어서, 카메라 모듈(100)은 반사부(110), 수광부(120), 및 회전부(또는 회전 이동부)(130)를 구비한다. 그리고, 반사부(110)는 제1 프리즘(111), 제2 프리즘(112), 및 기어(113)를 구비한다. 또한, 수광부(120)는 손떨림 보정부(121), 포커싱부(122), 미러(123), 및 수광 소자(124)를 구비한다. 그리고 회전부(130)는 모터(131), 웜(132), 웜 휠(135), 기어(134), 및 기어(133)를 구비한다.
우선, 반사부(110)의 구성에 대해 설명한다.
제1 프리즘(111) 및 제2 프리즘(112)은 광을 투과하는 재료로 구성되고, 광의 입사 방향에 대해 경사진 경사면 부분에서 광을 반사하는 반사면을 갖는 프리즘이다.
제1 프리즘(111)은 제1 촬영 방향 측, 예를 들어 메인 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 프리즘이다. 여기서, 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광이란 제1 촬영 방향에 배치된 물체에 의해 반사된 광으로 정의한다.
예컨대, 제1 프리즘(111)은 제1 촬영 방향을 향하는 제1 입사면(1111)과, 제1 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제1 출사면(1112)과, 상기 제1 입사면(1111)을 통해 입사된 광을 제1 출사면(1112)을 향하도록 반사하는 제1 반사면(1123)을 가질 수 있다.
제1 입사면(1111)과 제1 출사면(1112)이 대략 직교하고, 제1 반사면(1123)이 제1 입사면(1111)과 제1 출사면(1112)에 대해 각각 45°의 각도가 되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 예컨대 제1 프리즘(111)은 제1 입사면(1111)을 오목 형상으로 하고, 제1 출사면(1112)을 볼록 형상으로 할 수도 있다.
제2 프리즘(112)은 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향, 예를 들어, 셀카 방향으로 측부터 입사된 광을 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 프리즘이다. 여기서, 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광이란 제2 촬영 방향에 배치된 물체에 의해 반사된 광으로 정의한다.
예컨대, 제2 프리즘(112)은 제1 프리즘(111)과 유사하게, 제2 촬영 방향을 향하는 제2 입사면(1121)과, 제2 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제2 출사면(1122)과, 상기 제2 입사면(1121)을 통해 입사된 광을 제2 출사면(1122)을 향하도록 반사하는 제2 반사면(1123)을 가질 수 있다.
제2 입사면(1121)과 제2 출사면(1122)이 대략 직교하고, 제2 반사면(1123)이 제2 입사면(1121)과 제2 출사면(1122)에 대해 각각 45°의 각도가 되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 예컨대 제2 프리즘(112)도 제2 입사면(1121)을 오목 형상으로 하고, 제2 출사면(1122)을 볼록 형상으로 할 수도 있다.
그리고, 도 4에 도시한 바와 같이 제1 프리즘(111)과 제2 프리즘(112)은 제1, 제2 반사면(1113, 1123)이 서로 대향된 상태에서 접촉될 수 있다. 일 예로서, 제1, 제2 반사면(1113, 1123)은 접착에 의해 서로 고정될 수 있다. 그리고, 제1 입사면(1111)과 제2 입사면(1121)이 서로 대략 평행하게 배치되고, 제1 출사면(1112)과 제2 출사면(1122)도 서로 대략 평행한 배치될 수 있다. 제1 입사면(1111)과 제2 입사면(1121)은 서로 반대 방향으로 배치되며, 제1 출사면(1112)과 제2 출사면(1122)은 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다.
기어(113)는 외주에 톱니를 가지며 중심부에 구멍을 가지는 중공의 기어일 수 있다. 기어(113)는 중심부의 구멍을 통해 촬영 방향으로부터의 광을 통과하고, 광을 제1 프리즘(111) 및 제2 프리즘(112)의 제1, 제2 반사면(1113, 1123)으로 이끄는 위치에서 제1 프리즘(111) 및 제2 프리즘(112)에 고정되어 있다. 또한, 기어(113)는 외주의 절반에 톱니를 가지고, 나머지 절반에 톱니를 갖지 않음으로써 , 기어(113)의 회전각을 180° 이내로 규정할 수 있다. 즉, 이 회전각은 제1 프리즘(111)이 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사시키는 제1 회전 위치로부터, 제2 프리즘(112)은 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사시키는 제2 회전 위치까지의 180°로 규정된다.
또한, 카메라 모듈(100)은 반사부(110)의 회전 위치를 제어하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)은 반사부(110)에 배치된 제1, 제2 마그넷(1411, 1412)과, 제1, 제2 마그넷(1411, 1412)과 이격 배치된 홀 센서(142)를 더 포함할 수 있다. 제1 마그넷(1411)은 제1 프리즘(111)의 측면에 배치되며, 제2 마그넷(1412)은 제2 프리즘(112)의 측면에 배치된다. 제1, 제2 마그넷(1411, 1412)은 반사부(110)의 회전과 함께 회전 이동되며, 홀 센서(142)는 반사부(110)의 회전과 관계 없이 위치가 고정된다. 카메라 모듈(110)은 홀 센서(142)를 통해 제1, 제2 마그넷(1411, 1412)의 위치를 검출 가능하며, 그에 따라 반사부(110)가 180° 회전한 위치에서 정지하도록 제어할 수 있다.
그리고, 제1 프리즘(111), 제2 프리즘(112), 및 기어(113)를 포함하는 반사부(110)는 제1 촬영 방향과 평행한 회전축(A)을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 예컨대, 반사부(110)의 외주에 베어링을 구비함으로써, 반사부(110)는 회전 가능하게 할 수 있다.
반사부(110)는 회전부(130)에 의해 수광부(120)의 수광부 방향과 대략 수직인 회전축(A)을 중심으로 회전된다. 반사부(110)의 회전에 의해, 제1 촬영 방향(풍경 등을 촬영하는 방향) 또는 제1 촬영 방향의 반대 방향인 제2 촬영 방향(셀카 촬영 방향) 중 어느 한 방향 측으로부터 입사된 광을 선택적으로 수광부 방향으로 반사시킨다.
즉, 수광부 방향과 대략 수직인 방향을 회전축(A)으로 하여 회전함으로써, 반사부(110)는 제1 촬영 방향으로부터의 광을 수광부 방으로 반사시키는 상태에서, 제2 촬영 방향으로부터의 광을 수광부 방향으로 반사시키는 상태로 변화할 수 있다. 또한 반대의 변화도 가능하다.
이어서, 수광부(120)의 구성에 대해 설명한다.
손떨림 보정부(121)는 반사부(110)와 포커싱부(122) 사이의 광로에 배치되고, 촬상시의 손떨림 보정을 수행한다. 예컨대, 손떨림 보정부(121)는 진동 자이로 기구를 구비한 보정 렌즈를 장착하고, 떨림을 없애는 방향으로 보정 렌즈를 움직임으로써 광축을 보정한다. 광학식 손떨림 보정을 수행한다.
포커싱부(122)는 손떨림 보정부(121)와 미러(123) 사이의 광로에 배치되고, 촬상에 있어서의 포커싱을 수행한다. 예컨대, 포커싱부(122)는 렌즈와 렌즈를 수광부 방향으로 이동시키는 액튜에이터에 의해 초점을 조정한다. 또한, 포커싱부(122)는 액체 렌즈를 포함할 수도 있다.
미러(123)는 제1 프리즘(111), 제2 프리즘(112), 손떨림 보정부(121) 및 포커싱부(122)를 경유한 광을 반사시켜 수광 소자(124) 방향으로 광을 인도한다.
수광 소자(124)는 수광한 광을 전기 신호로 변환하고, 화상을 촬상한다. 예컨대, 수광 소자(124)는, CCD(Charge-Coupled Device) 이미지 센서 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서 등으로 구성된다.
일 예로서, 수광 소자(124)는 카메라 모듈(100)의 제1 촬영 방향과 수직인 주면에 평행한 전자 회로 기판 상에 배치되고, 미러(123)에 의해 반사한 광을 수광한다. 수광 소자(124)의 수광면은 카메라 모듈(100)의 주면에 평행할 수 있다.
다른 예로서, 도면상 도시되지 않았지만, 수광 소자(124)의 수광면이 수광축에 수직하게 되도록 수광 소자(124)를 배치될 수 있다. 이 경우, 미러(123)는 불필요하다.
이러한 구성에 의해, 수광부(120)는 손떨림 보정 및 포커싱을 하고, 촬상하며, 화상 데이터를 얻는다.
그리고, 회전부(130)에 대해 설명한다.
모터(131)는 전력에 의해 자기장을 발생시키고, 웜(132)을 회전시킨다. 예컨대 모터(131)는 스태핑 모터로 구성될 수 있다.
웜(132)은 나사 형태의 기어이고, 모터(131)의 회전축에 고정되어 있다.
웜 휠(135)은 헬리컬 기어이고, 기어(134)와 동일한 회전축에 고정되어 있다. 그리고, 웜(132)의 나사 형태의 기어와, 웜 휠(135)의 헬리컬 기어가 치합함으로써, 모터(131)로부터의 Z축 회전을 X축 회전으로 변환한다.
기어(134)는 외주에 톱니를 갖는 기어이고, 기어(133)와 치합되도록 배치되어 있다.
기어(133)는 외주에 톱니를 갖는 기어이며, 기어(134)와 기어(113)가 치합되도록 배치되어 있다.
이러한 구성에 의해, 회전부(130)는 촬영 방향(X축)과 평행한 방향을 회전축(A)으로 하여 반사부(110)를 회전시킬 수 있다.
이상의 반사부(110), 수광부(120) 및 회전부(130)의 구성에 의해, 카메라 모듈(100)은 제1 촬영 방향과 평행한 방향을 회전축(A)으로 하여 반사부(110)를 회전시킴으로써, 촬영 방향을 제1 촬영 방향 또는 제2 촬영 방향으로 전환할 수 있다.
이어서, 촬영 방향을 전환하는 동작에 대해 설명한다. 풍경 등, 제1 촬영 방향을 촬영하는 경우, 도 3 및 4에 도시한 바와 같이, 반사부(110)는 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사하는 제1 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 프리즘(111)이 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사하도록 배치되어 있다. 즉, 제1 프리즘(111)과 제2 프리즘(112) 중 제1 프리즘(111)의 제1 출사면(1112)이 수광부(120)를 향하는 제1 회전 위치에 배치되어 있다. 따라서, 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광이 제1 프리즘(111)에 의해 반사되고, 수광부 방향으로 진행하고, 수광부(120)로 입사할 수 있다. 그 결과, 제1 촬영 방향의 촬영(풍경 등의 촬영)이 가능해진다.
여기서, 셀카 촬영 방향, 즉 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향을 촬영하는 경우, 제1 촬영 방향과 평행한 방향을 회전축(A)으로 하여 반사부(110)를 180° 회전시킨다. 회전의 결과, 도 5 및 6에 도시한 바와 같이, 반사부(110)은 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사하는 제2 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 프리즘(111)과 제2 프리즘(112) 중 제2 프리즘(112)의 제2 출사면(1122)이 수광부(120)를 향하는 제2 회전 위치에서 배치되어 있다. 따라서, 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광이 제2 프리즘(112)에 의해 반사되고, 수광부 방향으로 진행하고, 수광부(120)로 입사할 수 있다. 그 결과, 제2 촬영 방향의 촬영(셀카 촬영)이 가능해진다.
이 카메라 모듈(100)을 박형의 전자 기기에 탑재한 예를 도 7 내지 도 9를 이용하여 설명한다. 도 7은, 실시예 1에 따른 카메라 모듈을 구비하는 전자 기기의 일예를 나타내는 정면 투시도이다. 또한, 도 8은 실시예 1에 따른 카메라 모듈을 구비하는 전자 기기의 일예를 나타내는 VIII-VIII 단면 투시도이다. 그리고, 도 9는 실시예 1에 따른 카메라 모듈을 구비하는 전자 기기의 일예를 나타내는 배면 투시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 카메라 모듈(100)은 박형의 전자 기기(200)의 케이스 내부에 배치된다. 박형의 전자 기기(200)의 전후 방향, 예를 들어, X축 방향에 따른 두께는 10 mm 이하일 수 있다.
전자 기기(200)의 정면에는 반사부(110)에 대응하는 위치에 제1 개구를 가진다. 이와 같이 도 9에 도시한 바와 같이, 전자 기기(200)의 배면에도 반사부(110)에 대응되는 위치에 제2 개구를 가진다.
한편, 카메라 모듈(100)은 배면측 제2 개구를 통해 풍경 등을 촬영하는 경우로부터, 정면측 제1 개구를 통해 셀카 촬영으로 전환하는 경우, 반사부(110)를 회전시키게 된다. 여기서, 반사부(110)는 제1 촬영 방향과 평행한 방향을 회전축(A)으로 하여 회전하므로, 반사부의 회전에 의한 형상 변화는 도 8의 단면도에 도시한 카메라 모듈(100)의 두께 방향(즉 촬영 방향, X축)에는 미치지 않는다.
이와 같이 실시예 1의 카메라 모듈에 의하면, 반사부(110)가 제1 촬영 방향과 평행한 방향을 회전축(A)으로 하여 회전함으로써, 제1 촬영 방향 또는 제2 촬영 방향 중 어느 한 방향 측으로부터 입사된 광을 선택적으로 수광부 방향으로 반사시킬 수 있다. 그에 따라, 반사부(110)의 회전에 의한 형상의 변화가 카메라 모듈의 두께 방향에 미치지 않으므로, 풍경 등을 촬영하는 통상 촬영 및 촬영자 자신을 촬영하는 셀카 촬영의 2방향 촬영을 하나의 촬상 수단으로 실현하는 구성을 박형의 전자 기기(200) 내에 넣을 수 있다.
다시 말해서, 실시예에 따른 카메라 모듈(100) 및 이를 포함하는 전자 기기(200)에서는, 반사부(110)가 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제1 위치와 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제2 위치 사이로 회전 이동 가능하되, 이러한 반사부(110)가 회전 이동하는 동안, 반사부(110)의 제1 촬영 방향으로 두께가 일정하게 유지될 수 있다. 그에 따라, 2방향 촬영을 하나의 촬상 수단으로 실현하는 박형의 전자 기기(200)를 구현할 수 있다.
또한, 실시예 1의 카메라 모듈에 의하면, 제1, 제2 프리즘의 제1, 제2 반사면을 서로 대향시킨 복합 프리즘으로 함으로써, 공기 보다 굴절률이 높은 프리즘에 의해 광학적 거리(광경로 길이)는 길어지고, 소정 길이의 광경로를 확보할 수 있다.
(실시예 2)
실시예 1에서는, 2개의 프리즘의 반사면을 서로 대향시킨 복합 프리즘을 이용하여 반사부를 구성하고 있지만, 실시예 2에서는, 이 2개의 프리즘의 굴절 특성을 서로 달리 하여 구성한 예에 대해 설명한다.
도 10은, 실시예 2에 따른 카메라 모듈의 반사부의 일예를 나타내는 단면도이다. 도 10에 있어서, 도 2~도 6과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 번호를 부여하고, 설명을 생략한다. 도 10에 있어서, 반사부(110)는 프리즘(311), 프리즘(312), 및 기어(113)를 구비한다.
제1 프리즘(311) 및 제2 프리즘(312)은 광을 투과하는 재료로 구성되고, 경사면 부분에서 광을 반사하는 제1, 제2 반사면(3113, 3123)을 갖는 프리즘이다.
제1 프리즘(311)은 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사시키는 프리즘이다. 예컨대, 제1 프리즘(311)은 제1 입사면(3111)과 제1 출사면(3112)이 대략 직교하고, 제1 반사면(3113)이 제1 입사면(3111)과 제1 출사면(3112)에 대해 각각 45°의 각도가 되는 형상을 갖는 프리즘이다.
제2 프리즘(312)은 제2 촬영 방향측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사시키는 프리즘이다. 예컨대, 제2 프리즘(312)은 제1 프리즘(311)과 유사하게, 제2 입사면(3121)과 제2 출사면(3122)이 대략 직교하고, 제2 반사면(3123)이 제2 입사면(3121)과 제2 출사면(3122)에 대해, 각각 45°의 각도가 되는 형상을 갖는 프리즘이다.
그리고, 제1 프리즘(311)과 제2 프리즘(312)은 굴절 특성이 달라지도록 구성되어 있다.
예컨대, 제1 촬영 방향으로 풍경 등의 원거리 촬영을 수행하고, 제2 촬영 방향으로 셀카 촬영 등의 근거리 촬영을 실시하는 경우, 제1 촬영 방향용 제1 프리즘(311)의 초점 거리가 더 길고, 제2 촬영 방향용 제2 프리즘(312)의 초점 거리가 더 짧게 되도록 구성된다.
또한 예컨대, 제1 프리즘(311)은 제1 입사면(3111)을 오목 형상으로 하고, 제1 출사면(3112)을 볼록 형상으로 한다. 한편, 제2 프리즘(312)은 제2 입사면(3121)을 볼록 형상으로 하고, 제2 출사면(3122)을 볼록 형상으로 한다.
이와 같이 실시예 2의 카메라 모듈에 의하면, 2개의 프리즘 반사면을 서로 대향시킨 복합 프리즘에 대해 굴절 특성이 서로 다른 프리즘을 대향시킴으로써, 초점 거리가 다른 촬상을 실시할 수 있다.
또한 상기 실시예에서는, 제1, 제2 프리즘(311, 312)의 제1 입사면(3111)과 제2 입사면(3121)의 형상이 서로 다르지만, 반드시 이에 한정되지는 아니한다. 예를 들어, 제1, 제2 프리즘(311, 312)으로 굴절률이 다른 프리즘의 재질을 조합함으로써, 2개의 프리즘의 굴절 특성을 달리 할 수도 있다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, 2개의 제1, 제2 프리즘의 제1, 제2 반사면끼리 직교하여 병렬로 배치하고, 수광부 방향 및 촬영 방향에 대해 수직한 방향으로 평행 이동함으로써, 제1 촬영 방향 또는 제2 촬영 방향 중 어느 한 방향으로부터의 광을 선택하여 수광부 방향으로 반사시킨다.
도 11 및 12는, 실시예 3에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 13은 실시예 3에 따른 카메라 모듈의 구성의 일예를 나타내는 측면도이다. 도 11 내지 도 13에 있어서, 도 2~도 6과 동일한 구성에 대해서는 동일한 번호를 부여하고 설명을 생략한다.
도 11~도 13에 있어서, 카메라 모듈(400)은 반사부(410), 수광부(120), 및 평행 이동부(420)를 구비한다.
반사부(410)는 제1 프리즘(411), 및 제2 프리즘(412)을 구비한다. 또한, 평행 이동부(420)는 액튜에이터(421), 및 샤프트(422)를 구비한다.
제1 프리즘(411) 및 제2 프리즘(412)은 광을 투과하는 재료로 구성되고, 경사면 부분에서 광을 반사하는 제1, 제2 반사면(4113, 4123)을 갖는 프리즘이다.
제1 프리즘(411)은 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사시키는 프리즘이다. 예컨대, 프리즘(411)은 제1 입사면(4111)과 제1 출사면이 대략 직교하고, 제1 반사면(4113)이 제1 입사면(4111)과 제1 출사면에 대해 각각 45°의 각도가 되는 형상을 갖는 프리즘이다. 또한, 예컨대 프리즘(411)은 제1 입사면(4111)을 오목 형상으로 하고, 제1 출사면을 볼록 형상으로 할 수도 있다.
제2 프리즘(412)은 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사시키는 프리즘이다. 예컨대, 제2 프리즘(412)은 제1 프리즘(411)과 유사하게, 제2 입사면(4121)과 제2 출사면이 대략 직교하고, 제2 반사면(4123)이 제2 입사면(4121)과 제2 출사면에 대해 각각 45°의 각도가 되는 형상을 갖는 프리즘이다. 또한, 예컨대 제2 프리즘(412)도 제2 입사면(4121)을 오목 형상으로 하고, 제2 출사면을 볼록 형상으로 할 수도 있다.
그리고, 도 12 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 프리즘(411)과 제2 프리즘(412)는 제1 촬영 방향 및 반사 방향 모두에 수직인 방향으로 배열될 수 있다. 제1 프리즘(411)과 제2 프리즘(412)은 제1, 제2 반사면(4113, 4123)이 직교하여 병렬로 배치되어 있다. 그리고, 제1 프리즘(411)과 제2 프리즘(412)은 측면(즉, 반사면, 입사면, 출사면 이외의 면)을 서로 대향시켜 고정 접착되어 있다. 그리고, 제1 프리즘(411)과 제2 프리즘(412)의 제1, 제2 입사면(4111, 4121)이 서로 대략 평행하게 배치되고, 제1 프리즘(411)과 제2 프리즘(412)의 제1, 제2 출사면이 동일하게 수광부를 향하도록 고정되어 있다. 제1 입사면(4111)과 제2 입사면(4121)이 서로 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
액튜에이터(421)는, 도 11~도 13에 있어서의 Z축 방향으로 샤프트(422)를 구동하는 액튜에이터이다. 그리고, 액튜에이터(421)는 샤프트(422)를 통해 수광부 방향 및 촬영 방향에 대해 수직한 방향(도 12~도 14에 있어서의 Z축 방향)으로 반사부(410)를 평행 이동시킨다. 예컨대, 액튜에이터(421)는 전자력을 이용한 솔레노이드 액튜에이터가 바람직하다.
샤프트(422)는 반사부(410)의 일단면에 고정되어 있고, 액튜에이터(421)로부터의 움직임을 전달한다.
이어서, 촬영 방향을 제1, 제2 촬영 방향으로 전환하는 동작에 대해 설명한다. 풍경 등 제1 촬영 방향을 촬영하는 경우, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 프리즘(411)이 제1 촬영 방향으로부터 입사된 광을 수광부 방향으로 반사하도록 배치되어 있다. 즉, 제1 프리즘(411)과 제2 프리즘(412) 중 제1 프리즘(411)이 수광부(120)에 대응되는 제1 위치에 배치된다. 따라서, 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광이 제1 프리즘(411)에 의해 반사되어 수광부 방향으로 진행하고, 수광부(120)로 입사할 수 있다. 그 결과, 제1 촬영 방향의 촬영(풍경 등의 촬영)이 가능해진다.
여기서, 셀카 촬영 방향, 즉 제2 촬영 방향을 촬영하는 경우, 수광부 방향 및 제1 촬영 방향에 대해 수직한 방향으로 반사부(410)를 이동시킨다. 반사부(410)의 이동 결과, 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 프리즘(411)과 제2 프리즘(412) 중 제2 프리즘(412)이 수광부(120)에 대응되는 위치에서 배치된다. 따라서, 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광이 제2 프리즘(412)에 의해 반사되어 수광부 방향으로 진행하고, 수광부(120)로 입사될 수 있다. 그 결과, 제2 촬영 방향의 촬영(셀카 촬영)이 가능해진다.
이와 같이 실시예 3의 카메라 모듈에 의하면, 반사부(410)가 수광부 방향 및 제1 촬영 방향에 대해 수직한 방향으로 평행 이동함으로써, 제1 촬영 방향 또는 제2 촬영 방향 중 어느 한 방향 측으로부터 입사된 광을 선택적으로 수광부 방향으로 반사시킬 수 있다. 반사부의 평행 이동에 의한 형상의 변화가 카메라 모듈의 두께 방향에 영향을 미치지 않으므로, 풍경 등을 촬영하는 통상 촬영 및 셀카 촬영의 2 방향의 촬영을 하나의 촬상 수단으로 실현하는 구성을 박형의 전자 기기 내에 넣을 수 있다.
또한 본 발명은 상기 실시예에 한정된 것이 아니며, 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적당한 변경이 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는, 반사부(110)를 프리즘으로 구성하고 있지만, 반사부는 표면과 이면 양면에서 광을 반사하는 미러일 수 있다. 예를 들어, 반사부(110, 310, 410)는 제1 촬영방향 측으로부터 입사된 광을 수광부로 반사하는 제1 반사면(1113, 3113, 4113)과 제2 촬영방향 측으로부터 입사된 광을 수광부로 반사하는 제2 반사면(1123, 3123, 4123)을 가지는 미러일 수 있다. 일 예로서, 도 14와 같이, 반사부(110a)는 제2 반사면(1123a)이 제1 반사면(1113a)의 반대 방향에 배치된 미러일 수 있다. 제1, 제2 반사면(1113a, 1123a)은 수광부 방향 및 제1 촬영 방향에 대해 45°의 기울기를 갖는 배치로 하고, 제1 촬영 방향과 평행한 회전축(A)을 중심으로 미러를 회전시키는 구성으로 할 수도 있다. 다른 예로서, 도 15와 같이, 반사부(410a)는 제1 반사면(4113a)을 가지는 제1 반사 미러(411a)와 제2 반사면(4123a)을 가지는 제2 반사 미러(412a)를 가진다. 제1 반사 미러(411a)와 제2 반사 미러(412a)는 반사부(410a)의 이동 방향을 따라 배열되며, 제1 반사면(4113a)과 제2 반사면(4123a)이 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 이와 같이 반사부(110a, 410a)를 미러로 구성함으로써, 수차를 억제할 수 있다.
또한, 실시예 3의 프리즘의 조합을 실시예 2와 마찬가지로 서로 다른 굴절 특성의 프리즘 조합으로 할 수도 있다.
발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 발명이 한정되는 것은 아니며, 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. 여기에서 사용되는 "포함하는", "구비하는" 등의 표현은 기술의 개방형 종결부의 용어로 이해되기 위해 사용된 것이다.
본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 기술이 속한 분야의 통상의 지식을 갖는 자는 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않으면서도 다양한 수정과 변경이 용이하게 이루어질 수 있음을 명확히 알 수 있다.
*부호의 설명
100, 400 카메라 모듈
110 반사부
111, 112, 311, 312, 411, 412 프리즘
113, 134, 135 기어
120 수광부
121 보정부
122 포커싱부
123 미러
124 수광 소자
130 회전부
131 모터
132 웜
135 웜 휠
200 전자 기기
410 반사부
420 평행　이동부
421 액튜에이터
422 샤프트

Claims (13)

  1. 제1 촬영 방향 및 상기 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향으로 선택적으로 촬영이 가능한 카메라 모듈로서,
    상기 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제1 위치와, 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향으로 반사시키는 제2 위치 사이로 이동 가능한 반사부; 및
    상기 반사부에 의해 반사된 광을 전기 신호로 변환하여 화상을 촬상하는 수광부;를 구비하며,
    상기 반사부가 이동하는 동안, 상기 반사부의 제1 촬영 방향으로 두께가 일정하게 유지되는, 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 제1 촬영 방향과 평행한 회전축을 중심으로 회전 이동하는, 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제1 촬영 방향을 향하는 제1 입사면과 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제1 출사면과 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제1 출사면을 향하도록 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 프리즘과,
    상기 제2 촬영 방향을 향하는 제2 입사면과 상기 제2 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제2 출사면과 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제2 출사면을 향하도록 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 프리즘을 가지는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 접촉하며, 상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면이 서로 반대 방향으로 배치되며, 상기 제1 출사면과 상기 제2 출사면이 서로 반대 방향으로 배치되는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 제1 출사면이 상기 수광부를 향하는 제1 회전 위치와 상기 제2 출사면이 상기 수광부를 향하는 제2 회전 위치를 가지며,
    상기 반사부가 제1 회전 위치일 때, 상기 제1 프리즘에 의해 상기 제1 촬영 방향 측으로부터 광이 입사되어 상기 수광부로 전달되며,
    상기 반사부가 제2 회전 위치일 때, 상기 제2 프리즘에 의해 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 광이 입사되어 상기 수광부로 전달되는 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반사부에 배치된 마그넷과, 상기 반사부의 회전 위치를 검출하도록 상기 마그넷의 위치를 검출하는 홀 센서를 더 포함하는, 카메라 모듈.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 굴절 특성이 서로 다른 카메라 모듈.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 반사부는 제1 반사면과 상기 제1 반사면과 반대 방향에 배치된 제2 반사면을 가지는 미러이며,
    상기 반사부는 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 제1 반사면이 상기 제1 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 상기 수광부로 반사하는 제1 회전 위치와, 상기 제2 반사면이 상기 제2 촬영 방향 측으로부터 입사된 광을 수광부로 반사하는 제2 회전 위치를 가지는 카메라 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 제1 촬영 방향 및 상기 반사 방향 모두에 수직인 방향으로 평행 이동 가능한, 카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제1 촬영 방향을 향하는 제1 입사면과 상기 제1 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제1 출사면과 상기 제1 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제1 출사면을 향하도록 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 프리즘과,
    상기 제2 촬영 방향을 향하는 제2 입사면과 상기 제2 촬영 방향과 수직인 방향을 향하는 제2 출사면과 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광을 상기 제2 출사면을 향하도록 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 프리즘을 가지는 카메라 모듈
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 상기 반사부의 이동 방향을 따라 배열되며,
    상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 서로 직교하도록 배치되며, 상기 제1 입사면과 상기 제2 입사면이 서로 반대 방향을 향하도록 배치되며, 상기 제1 출사면과 상기 제2 출사면이 서로 동일 방향을 향하도록 배치되는 카메라 모듈.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 제1 촬영 방향으로부터 입사된 광을 상기 수광부로 반사하는 제1 반사면을 가지는 제1 반사 미러와, 상기 제2 촬영 방향으로부터 입사된 광을 상기 수광부로 반사하는 제2 반사면을 가지는 제2 반사 미러를 가지며,
    상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 서로 직교하도록 배치되는 카메라 모듈.
  13. 제1 촬영 방향 및 상기 제1 촬영 방향과 반대 방향인 제2 촬영 방향으로 선택적으로 촬영이 가능하며, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 카메라 모듈을 포함하는 전자 기기.
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