WO2018056770A1 - 카메라 렌즈 배럴, 카메라 모듈 및 광학 장치 - Google Patents

카메라 렌즈 배럴, 카메라 모듈 및 광학 장치 Download PDF

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WO2018056770A1
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housing
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박재근
하태민
신두식
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Definitions

  • This embodiment relates to a camera lens barrel, a camera module and an optical device.
  • a camera module which photographs a subject as a photo or a video.
  • an auto focus (AF) function which automatically adjusts focus according to a distance of a subject, is applied to a camera module.
  • AF auto focus
  • OIS Opticial Image Stabilization
  • the aperture is controlled by a separate actuator, and is normally positioned between the front lens and the rear lens in the lens group of the camera module. Therefore, the diaphragm has the mobility in the optical axis direction and maintains electrical connection with the main board continuously. Since it must be maintained, there is a disadvantage that the manufacturing cost of the entire module increases.
  • the diaphragm adjusts the degree of opening of the lens by a separate actuator, and thus, the diaphragm must be located between the front lens and the rear lens of the lens group of the camera module.
  • the present invention has been made to overcome the above problems, and an object of the present invention is to provide a camera module and an optical device that are easy to manufacture due to convenient electrical connection between an aperture device included in a lens barrel and a main control device.
  • the present invention has been made in order to overcome the above-described problems, it is possible to easily combine the aperture between the front lens and the rear lens, and also to provide a camera lens barrel having an aperture device that can be easily performed assembling the lens Its purpose is to provide.
  • Base A housing disposed on one side of the base; A lens barrel disposed inside the housing; A cover disposed on one side of the housing; A first substrate disposed on the other side of the base; An image sensor mounted on the first substrate and disposed under the lens barrel; A diaphragm set movably supported in the housing and adjusting an amount of light incident on the lens barrel; A first driving part including a first magnet and a first coil to move the lens barrel and the aperture set together in an optical axis direction; And a second substrate attached to the housing and including a plurality of terminals exposed to the outside for driving the first driver, wherein the aperture set includes a second driver configured to drive the aperture therein, and A plurality of terminals are also connected to the second driving part.
  • the diaphragm set includes: an diaphragm adjusting an aperture of an incident tube incident on the lens barrel; An aperture support part to which the aperture part is fixed; And an elastic support part having one end attached to the aperture support part and the other end fixed to the second substrate.
  • a plurality of wires are arranged in the elastic support part to electrically connect the second substrate and the second driving part.
  • the second driving part includes a second magnet and a second coil, and the second substrate and the second coil are electrically connected to each other.
  • the lens barrel is disposed below the aperture.
  • the red barrel includes a first lens barrel portion and a second lens barrel portion spaced apart from each other, and the aperture portion is disposed between the first lens barrel portion and the second lens barrel portion.
  • the first coil is mounted on the second substrate.
  • the first hall sensor and the first coil are electrically connected to the first substrate through the plurality of terminals.
  • the diaphragm set further includes a second hall sensor disposed therein, and the second hall sensor is electrically connected to the second substrate through the elastic support.
  • the plurality of terminals is four.
  • the plurality of terminals include a power supply line, a ground line and two control lines.
  • the two control lines are I2C communication wiring.
  • the driving wirings of the first driving unit and the driving wirings of the second driving unit are electrically connected to the same attributes.
  • the aperture support is composed of a plurality of members to be divided.
  • the aperture set further includes a lens coupling portion to which the lens barrel is coupled, and the lens barrel is coupled to the lens coupling portion.
  • the lens coupling portion further includes a first lens coupling portion and a second lens coupling portion
  • the lens barrel includes a first lens barrel portion and a second lens barrel portion spaced from each other, and the first lens barrel is The aperture is coupled to the first lens coupling portion, the second lens barrel portion is coupled to the second lens barrel portion, and the aperture is disposed between the first lens barrel portion and the second lens barrel portion.
  • the apparatus further includes an infrared cut filter disposed between the lens barrel and the image sensor.
  • the elastic support portion is disposed between the fixing portion in contact with the one surface of the aperture support portion, the vertical connection portion for coupling with the aperture, the vertical lead-out portion for coupling with the second substrate and is disposed between the fixing portion and the vertical connection portion And an elastic portion that provides elastic properties.
  • the elastic portion includes a unit elastic portion for imparting elastic properties by a plurality of bent portions, and two unit elastic portions are disposed symmetrically with respect to an opening located at the center.
  • the main body A display unit disposed on one surface of the main body; And a camera module electrically connected to the display unit, wherein the camera module comprises: a base; A housing disposed on one side of the base; A lens barrel disposed inside the housing; A cover disposed on one side of the housing; A first substrate disposed on the other side of the base; An image sensor mounted on the first substrate and disposed under the lens barrel; A diaphragm set movably supported in the housing and adjusting an amount of light incident on the lens barrel; A first driving part including a first magnet and a first coil to move the lens barrel and the aperture set together in an optical axis direction; And a second substrate attached to the housing and including a plurality of terminals exposed to the outside for driving the first driver, wherein the aperture set includes a second driver configured to drive the aperture therein, and A plurality of terminals are also connected to the second driving part.
  • the camera module comprises: a base; A housing disposed on one side of the base; A lens barrel disposed inside the housing; A cover
  • the present invention includes a body including an inner diameter portion through which a through hole is formed; A coupling hole formed through the body at the side of the body; Separation stage located inside the body; A front lens group inserted into the front of the body and fixed to the inside of the body; A rear lens group inserted into the rear of the body and fixed to the inside of the body; And an aperture inserted through the coupling hole to adjust an aperture of incident light.
  • the separating end is characterized by consisting of two members located in a symmetrical form on the opposite surface inside the body.
  • the separating end further comprises an arc portion.
  • the body is divided into an upper end and a lower end, characterized in that it further comprises a cap fixing part coupled to the lens cap on the upper end and a lens cap coupled to the cap fixing part.
  • the cap fixing portion is characterized in that it further comprises a lens hole formed in the center.
  • the stop is inserted into the coupling hole, characterized in that located in the space between the separation end in the body.
  • the rear lens group includes a plurality of lenses having different diameters
  • the body includes a plurality of stages corresponding to the diameters of the lenses positioned in the inner diameter portion.
  • the present invention includes a lens barrel disposed on one side of the main body; A printed circuit board disposed on the other side of the main body; An image sensor mounted on the printed circuit board in alignment with an optical axis of the lens barrel; And an infrared cut filter disposed between the lens barrel and the image sensor, wherein the lens barrel includes a body including an inner diameter portion through which a through hole is formed; A coupling hole formed through the body at the side of the body; Separation stage located inside the body; A front lens group inserted into the front of the body and fixed to the inside of the body; A rear lens group inserted into the rear of the body and fixed to the inside of the body; And an aperture inserted through the coupling hole to adjust the aperture of the incident tube.
  • the body including an inner diameter portion is formed therein; A plurality of coupling grooves formed to penetrate the body at the same position on the side of the body; A front lens group inserted from the rear of the body and positioned in front of the body; A bracket inserted into the coupling groove and positioned to penetrate the side surface of the body; A rear lens group inserted into the rear of the body and supported on one surface by the bracket; And an aperture inserted into the opening of the bracket and positioned between the front lens group and the rear lens group.
  • the body is characterized in that it further comprises a cap portion located at the top to support the top of the front lens group.
  • the cap portion further comprises a front hole for exposing the front lens group in the center.
  • the bracket is characterized in that it comprises a support for supporting the entire structure and including an opening for receiving the aperture therein and a protruding end located on the upper end of the support end.
  • the support is characterized in that it further comprises a slope for guiding the aperture to be inserted into the opening.
  • the diameter of the individual lens of the front lens group is characterized in that less than the diameter of the lens of the minimum diameter of the rear lens group.
  • the rear lens group includes a plurality of lenses having different diameters
  • the body includes a plurality of stages corresponding to the diameters of the lenses positioned in the inner diameter portion.
  • the main body A lens barrel disposed at one side of the main body; A printed circuit board disposed on the other side of the main body; An image sensor mounted on the printed circuit board in alignment with an optical axis of the lens barrel; And an infrared cut filter disposed between the lens barrel and the image sensor, wherein the lens barrel includes a body including an inner diameter portion formed with a space therein; A plurality of coupling grooves formed to penetrate the body at the same position on the side of the body; A front lens group inserted from the rear of the body and positioned in front of the body; A bracket inserted into the coupling groove and positioned to penetrate the side surface of the body; And a rear lens group inserted into the rear of the body and supported on one surface by the bracket. And an aperture inserted into the opening of the bracket and positioned between the front lens group and the rear lens group.
  • the main body A display unit disposed on one surface of the main body; And a camera module electrically connected to the display unit, wherein the camera module comprises: a base; A lens barrel disposed at one side of the base; A printed circuit board disposed on the other side of the base; An image sensor mounted on the printed circuit board in alignment with an optical axis of the lens barrel; And an infrared cut filter disposed between the lens barrel and the image sensor, wherein the lens barrel includes a body including an inner diameter portion formed with a space therein; A plurality of coupling grooves formed to penetrate the body at the same position on the side of the body; A front lens group inserted from the rear of the body and positioned in front of the body; A bracket inserted into the coupling groove and positioned to penetrate the side surface of the body; A rear lens group inserted into the rear of the body and supported on one surface by the bracket; And an aperture inserted into the opening of the bracket and positioned between the front lens group and the rear lens group.
  • the camera module and the optical device according to the present invention minimize the terminals connected to the outside by arranging a control unit integrally formed with a sensor that detects the opening degree of the aperture in the aperture, and also the terminal and the aperture for driving the auto focusing device. Since the terminal for driving can be implemented in common and selectively driven, the wiring can be shared and simplified, thereby reducing the manufacturing cost of the camera module and the optical device.
  • the camera lens barrel including the aperture according to the present invention forms a coupling hole in the barrel side, the front lens group is coupled through the front of the barrel, the rear lens group is coupled through the barrel rear, the aperture is in the barrel side Since the entire lens barrel can be assembled by joining through the formed coupling hole, the lens barrel manufacturing provides a very convenient effect.
  • Camera lens barrel including the aperture according to the present invention forms a coupling groove in the body side of the barrel, the front lens group is assembled to the rear of the body first, insert the bracket through the coupling groove, and then insert the rear lens group Finally, the assembly of the lens group and the aperture provides a very convenient effect by completing the entire barrel assembly by inserting the aperture into the opening of the bracket.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a camera module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 2 is an assembly view of the camera module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the diaphragm set included in the camera module of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the diaphragm included in the camera module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an elastic support part included in the camera module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an assembly view showing the overall configuration of a camera lens barrel provided with an aperture device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of a body included in a camera lens barrel having an aperture device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a separation stage included in a camera lens barrel having an aperture device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a coupling hole included in a camera lens barrel having an aperture device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an assembly view showing the overall configuration of a camera lens barrel provided with an aperture device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a body included in a camera lens barrel having an aperture device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of a bracket included in a camera lens barrel having an aperture device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an assembling procedure of a camera lens barrel provided with an aperture device according to a third embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms.
  • a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected, coupled or connected to the other component, but the component and its other components It is to be understood that another component may be “connected”, “coupled” or “connected” between the elements.
  • optical axis direction used below is defined as the optical axis direction of the lens module coupled to the lens driving apparatus.
  • the “optical direction” may be used in combination with the “up and down direction", “z-axis direction”.
  • the "auto focus function” used below automatically adjusts the focus on the subject by moving the lens module in the optical axis direction according to the distance of the subject to adjust the distance from the image sensor so that a clear image of the subject can be obtained by the image sensor. Defined by the matching function. Meanwhile, “auto focus” may be mixed with “AF (Auto Focus)".
  • shake stabilizer function used below is defined as a function of moving or tilting the lens module in a direction perpendicular to the optical axis direction so as to cancel the vibration (movement) generated in the image sensor by an external force.
  • image stabilization may be mixed with "OIS (Optical Image Stabilization)”.
  • the camera module 100 having the aperture device according to the first embodiment of the present invention has an external shape as shown in FIG. 1.
  • a lens In the shape of a rectangular box, a lens is positioned at the center of the front surface, and a first substrate 2 on which various elements for image signal processing and the like are mounted is disposed on the rear surface, but the shape may be changed to another shape if necessary.
  • the camera module 100 has a housing 10 having a space formed therein at the front side of the base 1, and a first substrate 2 at the rear thereof. .
  • the base 1 has a size that can accommodate the area of the rear surface of the housing 10, the through-hole of the rectangular shape is formed in the center, the through-hole is an image mounted on the first substrate (2) Allow the sensor to be exposed to the lens.
  • an infrared cut filter is disposed between the lens and the image sensor.
  • the housing 10 may have a rectangular box shape, but may be changed to another shape if necessary, and a space for accommodating other members is formed therein, and an opening 11 is formed at a side thereof.
  • a lens set 90 is disposed in an inner space of the housing 10, and the lens set 90 is movable in the front and rear direction for auto focusing in the housing 10.
  • conventional lens driving devices for auto focusing are separately disposed in the housing 10, and a bobbin or the like for driving a lens is also mounted on the outer surface of the lens set 90 to perform a movement function of the lens set 90. do.
  • a first magnet is fixed to the lens set 90, and a first coil corresponding to the first magnet and a first hall sensor for recognizing a position of the lens set 90 are provided on a side of the housing 10. It may be implemented as a first driving unit including.
  • a guide ball having a low friction property is disposed between the lens set 90 and the housing 10.
  • the lens set 90 is moved up and down in the housing 10 by the first driving part.
  • the lens set 90 has a first lens barrel 20 on the front surface, an aperture set 50 on the back of the first lens barrel 20, and a second lens on the back of the aperture set 50.
  • the barrel part 30 is arrange
  • the lens barrel including the first lens barrel 20 and the second lens barrel 30 includes a plurality of unit lenses, and the number of lenses is not particularly limited.
  • the diaphragm set 50 serves to support the entire lens set 90 while contacting the inner surface of the housing 10.
  • the lens barrel (the first lens barrel 20 and the second lens barrel 30) are arranged such that the optical axes are coincident, and the aperture set 50 is formed by the incident light of the first lens barrel 20. It also performs the basic function of the aperture adjusting aperture.
  • the cover 80 is coupled to the front of the housing 10.
  • the cover 80 may be implemented in the form of a shield can shielding electromagnetic waves, and a circular hole may be exposed at the center so that the front surface of the unit lens positioned at the end of the first lens barrel 20 may be exposed to the outside. It is formed, the end is fixed in combination with the housing 10.
  • the aperture set 50 includes an aperture support 51.
  • the aperture support 51 may be seated on the inner surface of the housing 10 and move forward and backward in the housing 10, and serves as a structure for supporting the entire aperture set 50.
  • a first magnet which is a component of the first driving unit, is fixed.
  • a plurality of members may be configured to be assembled by combining with each other, and the center portion is provided with a seating portion 52 on which the aperture 60 may be seated.
  • the aperture part 60 is coupled to the seating part 52, and the guide part 53 is formed to facilitate the coupling of the aperture part 60.
  • the guide part 53 is configured in a form in which the aperture part 60 is inserted and guided, but if necessary, it may be implemented by using a protrusion or the like.
  • the aperture support part 51 includes a first lens coupling part in which the first lens barrel part 20 is seated in the front, and a second lens coupling part in which the second lens barrel part 30 is seated in the rear. do.
  • first lens coupling portion and the second lens coupling portion may be formed of a conventional coupling structure such as a protrusion, a stepped portion, and the like, which can be easily combined with the first lens barrel portion 20 and the second lens balance portion 30. It is desirable to be.
  • the diaphragm set 50 includes the diaphragm 60 shown in FIG. 4, and the diaphragm 60 has a hole 62 at the same center as the lens optical axis of the first lens barrel 20. It is configured to include a body portion 61 is formed.
  • the adjusting portion including a wing portion (not shown) for adjusting the opening degree of the hole 62, and a second driving portion consisting of a second magnet and a second coil to be connected to the wing portion and operated mechanically. And a second hall sensor 64 to recognize the operation position of the control unit 63.
  • the second hall sensor 64 detects a change in magnetic force according to the position of the second magnet in the adjusting unit 63 to recognize the opening degree of the adjusting unit 63.
  • the operating position of the adjusting unit 63 is recognized according to the signal of the second hall sensor 64, the position of the wing unit is determined according to the operating position of the adjusting unit 63, and finally, according to the position of the wing unit.
  • the opening degree of the hole 62 can be recognized.
  • the aperture 60 described above has the same configuration as a conventional aperture, and the wing portion may be implemented in various forms. However, in the case of a small camera device, two wing portions are arranged symmetrically to improve the opening degree of the hole 62. It is preferable to implement in the form to adjust.
  • the diaphragm 60 further includes a control unit 69 for controlling the opening degree of the adjusting unit 63 by processing the signal of the second hall sensor 64 in addition to the above components. It is composed.
  • control unit 69 controls the opening part of the opening of the hall 62 by controlling the adjusting unit 63 based on the signal of the second hall sensor 64.
  • the controller 69 may be configured separately, but if necessary, the controller 69 may be configured to include the second hall sensor 64.
  • the controller 69 may be disposed at a portion where the second hall sensor 64 is located.
  • the aperture portion 60 has four wires (power line, ground line and two control) By connecting to an output terminal using a wire), the entire control can be achieved by simply connecting the external control device to the output terminal.
  • the two control lines may be implemented as a communication line for I2C (Inter-Integrated Circuit) communication, wherein the control unit 69 is configured to include a communication module for the I2C communication.
  • I2C Inter-Integrated Circuit
  • the second hall sensor 64 is located at a point that minimizes interference of the first magnet so as to detect an operating position of the second magnet of the adjusting unit 63.
  • the control unit 69 including the second hall sensor 64 may be disposed.
  • the diaphragm set 50 includes an elastic support 70 as shown in FIG.
  • the elastic support part 70 is composed of FPCB, the fixing part 71 is in contact with one surface of the aperture support part 51, the vertical connection part 72 is coupled to the aperture part 60, the extraction member 40 And a resilient portion 75 which is composed of a plurality of unit elastic portions 74 disposed between the vertical lead portion 73 and the fixed portion 71 and the vertical connection portion 72 to provide elastic properties. .
  • the elastic support 70 may be manufactured in the form of an initial flat plate, so that the vertical connection portion 72 and the vertical lead-out portion 73 may be bent and coupled when assembled, but may also be manufactured in the initial bent form if necessary. have.
  • the elastic support part 70 is disposed as the vertical connection part 72, the fixing part 71, the elastic part 75, and the vertical lead-out part 73.
  • the wiring of the vertical connection part 72 is electrically connected to the aperture part 50, and the wiring of the vertical lead-out part 60 is connected to four terminals 41 disposed on the surface of the drawing member 40, respectively.
  • the elastic portion 75 is configured to include a unit elastic portion 74 which is spaced apart from each other, the unit elastic portion 74 is composed of a plurality of bent portion is configured in the form of adding the appropriate elastic lens set ( Corresponds to the movement of 90).
  • the second substrate 40 is coupled to the opening 11 formed on the side of the housing 10.
  • Four upper and lower terminals 41 are attached to the surface of the second substrate 40, and the vertical drawing part 73 of the elastic support part 70 contacts the second substrate 40, and at the same time, the vertical drawing part ( Four wires formed at 73 are electrically connected to the phase terminal 41.
  • a first coil and a first hall sensor are positioned at the center of the first coil on the rear surface of the second substrate 40 to correspond to the first magnet attached to the aperture support of the lens set 90. Vertical transfer of the lens set 90 is performed.
  • the first coil and the first hall sensor are electrically connected to the lower terminal 41, and the upper terminal 41 and the lower terminal 41 are electrically connected through soldering so that the first driving part and the second driving part are electrically connected. Is configured to share the same wiring.
  • both ends of the second substrate 40 may be mounted on the first substrate 2 to interwork with an external control device, and the first driving part and the second driving part may be selectively driven by I 2 C communication with the control device.
  • the lens driving device for auto focusing
  • the number of power lines used varies depending on the driving method, but the most form of the lens driving apparatus (first driving unit) uses two communication lines for power, ground, and I2C communication as described above.
  • the structure to include is mentioned.
  • the first driver and the aperture part 50 (second driver) according to the present invention are there is an advantage to use a terminal in common. This is because both devices can be implemented through the same terminal, depending on the characteristics of the I2C communication, it is possible to reduce the soldering pad, and also to minimize the UV curing risk during active alignment according to the overall structural characteristics .
  • the number of wiring of the lens driving device is less than four also provides the same advantages when sharing the terminal in common with the wiring of the aperture 50, depending on the nature of the wiring.
  • the optical device may be a mobile phone, a mobile phone, a smart phone, a portable smart device, a digital camera, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, or the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the present invention is not limited thereto, and any device for taking an image or a picture may be used.
  • the optical device may include a main body (not shown), a display unit (not shown), and a camera module 100.
  • the body may form the appearance of the optical device.
  • the main body may include a cuboid shape as an example. However, it is not limited thereto. As a variant, at least part of the body may be formed round.
  • the main body may accommodate the camera module 100.
  • the display unit may be disposed on one surface of the main body.
  • the camera module 100 may be disposed in the main body.
  • the camera module 100 may be disposed on one surface of the main body. At least a part of the camera module 100 may be accommodated in the main body.
  • the camera module 100 may capture an image of a subject.
  • the camera module 100 may be electrically connected to the display unit.
  • the display unit may be disposed in the main body.
  • the display unit may be disposed on one surface of the main body. That is, the display unit may be disposed on the same surface as the camera module 100. Alternatively, the display unit may be disposed on a surface different from one surface of the main body. At least a portion of the display unit may be accommodated in the main body.
  • the display unit may be disposed on a surface located opposite to the surface on which the camera module 100 is disposed.
  • the display unit may output an image or a video signal captured by the camera module 100 as a visualized image or video.
  • the camera lens barrel 200 including the aperture device of the second embodiment of the present invention includes a cylindrical body 210, a lens cap 220 inserted into the front of the body 210, and a body. (210) includes a cap fixing part 230 formed at the front, a coupling hole 240 formed at the side of the body 210, a separation end 250 formed at the inner surface of the body 210, the front of the body 210 It comprises a front lens group 201 inserted through, a rear lens group 202 inserted through the rear of the body 210 and the aperture 260 to be coupled through the coupling hole 240.
  • the body 210 may be located inside the through-hole-shaped inner portion to accommodate the other members.
  • the body 210 is disclosed as a cylindrical shape, but may be implemented in other shapes as necessary, and the inner diameter portion formed inside the body 210 may also be implemented in a cylindrical shape or other shapes if necessary.
  • the front lens group 201 and the rear lens group 202 to be inserted are implemented to match the shape of the inner diameter of the body 210.
  • the body 210 is divided into an upper end 211 and a lower end 212, and the diameter of the upper end 211 is preferably smaller than that of the lower end 212.
  • the diameter of the inner diameter portion is configured differently depending on the diameter of the front lens group 201 and the rear lens group 202 to be coupled.
  • a plurality of stages having different diameters are formed in the inner diameter portion of the lower portion 212 for mounting the rear lens group 202 composed of a plurality of lenses having different diameters. Is inserted.
  • the body 210 includes a separating end 250 located in the inner diameter portion, the separating end 250 is located inside the upper end 211, one side of the lower end portion 212 and the upper end portion 211 of the boundary surface Located.
  • the separating end 250 includes two members having the same shape that are disposed to face each other in the lateral direction of the inner diameter portion of the body 210.
  • a circular arc portion 251 is formed at the center of the separating end 250, the center of the inner diameter of the body 210.
  • the separating end 250 may be made of the same material as the body 210, and may be integrally formed with the body 210 if necessary.
  • the body 210 and the separating end 250 are molded into a single material through an injection method, but may also be manufactured by combining different materials and combining them by a separate attachment process. It is possible.
  • the front lens group 201 is inserted into the front of the body 210, the front lens group 201 is inserted is restricted to move downward by the separating end 250, the front is the lens cap 220 Is fixed.
  • the lens cap 220 is coupled to the cap fixing part 230 formed on the upper end 211 of the body 210, and if necessary, is fixed to each other by a method such as bonding.
  • the front lens group 201 is fixed inside the body 210 by the separating end 250 and the lens cap 220.
  • a separate lens hole 221 may be formed in the center of the lens cap 220, and the protrusion of the lens positioned at the top of the lenses of the front lens group 201 may be inserted into the lens hole 221. Can be.
  • the front lens group 201 is disclosed as two lenses and the rear lens group 202 is four lenses, but the number of each lens can be changed as necessary.
  • the optical axis of the front lens group 201 and the optical axis of the rear lens group 202 may be positioned to coincide with the central axis of the body 210.
  • two coupling holes 240 are positioned in a direction opposite to each other where a separation end 250 formed inside of the body 210 is formed.
  • the coupling hole 240 serves as an opening of the body 210, and the space for connecting the two coupling holes 240 is the same as the open space of the separation end 250.
  • the coupling hole 240 may be configured such that only one side of the body 210 is formed.
  • the outer end 241 is partially formed in the body 210, the coupling hole 240 is formed, the outer end 241 is preferably formed perpendicular to the optical axis.
  • the diaphragm 260 is inserted into the coupling hole 240, and since the diaphragm 260 is formed at a right angle with the optical axis of the outer end 241, the diaphragm 260 provides convenience of assembling the diaphragm 260. In the case of marking a portion where one end is located at the outer end 241 or forming a stopper, there is an advantage that the coupling position of the aperture 260 can be set accurately.
  • the end of the aperture 260 is inserted into the body 210 when the end of the circular arc of the same curvature and the same diameter as the inner diameter of the body 210 inside the body 210 It has the advantage of combining correctly.
  • the aperture 260 is configured to include an aperture for adjusting the opening area, an actuator for adjusting the opening degree of the aperture, a control line for controlling the operation of the actuator and a sensor for recognizing the opening degree of the aperture It is configured to include a conventional aperture configuration for adjusting the opening degree of the aperture by a separate control unit.
  • an embodiment of the camera lens barrel 300 including the aperture device according to the third embodiment of the present invention includes a cylindrical body 310 and a coupling groove formed at a side of the body 310. 340, the front lens group 301 inserted through the rear of the body 310 and positioned in the front of the body 310, and the body 310 inserted through the rear of the body 310 after insertion of the front lens group 301. Is coupled to the inside of the bracket 370 and the bracket 370 inserted into the coupling groove 340 after the rear lens group 302 and the front lens group 301 positioned in the rear and before the rear lens group 302 is inserted.
  • the aperture 360 is configured to include.
  • the body 310 may be located inside the through-hole-shaped inner portion to accommodate the other members.
  • the body 310 is disclosed as a cylindrical shape, but may be implemented in other shapes as needed, and the inner diameter portion formed in the body 310 may also be implemented in a cylindrical shape or other shapes if necessary.
  • the front lens group 301 and the rear lens group 302 to be inserted are implemented to match the shape of the inner diameter of the body 310.
  • the body 310 is divided into an upper end 311 and a lower end 312, and the diameter of the upper end 311 is preferably smaller than the lower end 312.
  • the diameter of the neck portion is configured differently depending on the diameters of the front lens group 301 and the rear lens group 302 to be coupled.
  • the upper end 311 supports the front lens 301 into which the cap 320 is formed and inserted into the upper end, and the front hole 321 is formed in the center of the cap 320 to expose the front lens group 301 to the outside. do.
  • a plurality of stages having different diameters are formed at the inner diameter portion of the lower portion 312 so that the rear lens group 302 composed of a plurality of lenses having different diameters may be formed. Is inserted.
  • the front lens group 301 is inserted from the lower end of the body 310 is supported by the cap 320.
  • the front lens group 301 is configured to be equal to or smaller than the minimum diameter lens of the rear lens group 302.
  • the front lens group 301 is disclosed as two lenses and the rear lens group 302 is four lenses, but the number of each lens can be changed as necessary.
  • the optical axis of the front lens group 301 and the optical axis of the rear lens group 302 may be positioned to coincide with the central axis of the body 310.
  • two coupling grooves 340 are positioned on the lower portion 312 of the body 310 in a direction facing each other.
  • the coupling groove 340 serves as an opening of the body 310, and the lens groups 301 and 302 are not located in the space connecting the two coupling grooves 340.
  • the outer end 341 is partially formed in the body 310, the coupling groove 340 is formed, the outer end 341 is preferably formed perpendicular to the optical axis.
  • the bracket 370 is inserted into one side coupling groove 340, and the bracket 370 has an empty space in which the lens groups 301 and 302 are not located in the body 310. Through it is exposed to the other coupling groove 340.
  • the bracket 370 has the same thickness 'c' shape, the support 371 including the opening 372, the protruding end 373 protruding from the upper end of the support 371 and both ends of the support 371 It includes an inclined portion 374 formed at the end.
  • the aperture 360 is positioned in the opening 372 formed in the support 371, and the inclined portion 374 guides the correct insertion of the aperture 360.
  • the protruding end 373 serves as a stopper when the bracket 370 is inserted into the coupling groove 340 to guide the correct coupling of the bracket 370, and the protruding end 373 is disposed on the top of the support 371. Because of the location, the opening 372 is exposed at the end of the support 371.
  • bracket 370 is assembled in the form of being inserted into the coupling groove 340 to the opposite side formed with the protruding end 373, if necessary, by bonding the bracket 370 to the body 310 through bonding or the like to prevent separation do.
  • the inner surface of the support 371 of the bracket 370 may be provided with a diaphragm groove 375 into which a part of both sides of the diaphragm 360 may be inserted, and the diaphragm groove 375 may be formed to an exact coupling position of the diaphragm. It is preferable to configure to be formed.
  • the diaphragm 360 is inserted through the lower end of the protruding end 373 of the opening 372 of the bracket 370.
  • the aperture groove 375 is formed on the inner surface of the support 371, the aperture 360 is inserted into the aperture groove 375.
  • the diaphragm 360 is also fixed to the bracket 370 by a separate bonding to prevent separation.
  • the aperture 360 is configured to include an aperture for adjusting the opening area, an actuator for adjusting the opening degree of the aperture, a control line for controlling the operation of the actuator, and a sensor for recognizing the opening of the aperture. It is configured to include a conventional aperture configuration for adjusting the opening degree of the aperture by a separate control unit.
  • the camera lens barrel 300 first prepares the body 310, and then inserts the front lens group 301 through the rear of the body 310. After the bracket 370 is inserted into the coupling groove 340, the bracket 370 is fixed to the body 310. After that, the rear lens group 302 is sequentially inserted and fixed. After that, the diaphragm 360 is inserted into the bracket 370 and fixed.
  • the aperture 360 may be coupled immediately after the bracket 370 is coupled to the body 310.
  • the bracket 370 serves to support the lower lens of the front lens group 301 and the upper lens of the rear lens group 302 and provides the advantage that the aperture 360 can be conveniently combined. .
  • the camera lens barrels 200 and 300 according to the second and third embodiments of the present invention may be applied to a small camera module for a portable terminal.
  • Auto focusing, image stabilization device, etc. may be added, and may be implemented in a form including a printed circuit board, an infrared cut filter, and the like, including an image sensor for converting an optical lens mounted on the lens barrels 200 and 300 into an image. have.
  • the lens barrels 200 and 300 are disposed on one side of the base forming the entire structure of the camera module.
  • a printed circuit board is disposed on the other side of the main body in which the lens barrels 200 and 300 are disposed, and an image sensor mounted on the substrate in alignment with the optical axes of the lens barrels 200 and 300.
  • an infrared cut filter may be disposed between the lens barrels 200 and 300 and the image sensor to form a final camera module.
  • the camera module may be implemented as one embodiment of the optical device as follows.
  • the optical device may be a mobile phone, a mobile phone, a smart phone, a portable smart device, a digital camera, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, or the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the present invention is not limited thereto, and any device for taking an image or a picture may be used.
  • the optical device may include a main body (not shown), a display unit (not shown), and the camera module.
  • the body may form the appearance of the optical device.
  • the main body may include a cuboid shape as an example. However, it is not limited thereto. As a variant, at least part of the body may be formed round.
  • the main body may accommodate the camera module.
  • the display unit may be disposed on one surface of the main body.
  • the camera module may be disposed in the main body.
  • the camera module may be disposed on one surface of the main body. At least a part of the camera module may be accommodated in the main body.
  • the camera module may capture an image of a subject.
  • the camera module may be electrically connected to the display unit.
  • the display unit may be disposed in the main body.
  • the display unit may be disposed on one surface of the main body. That is, the display unit may be disposed on the same surface as the camera module. Alternatively, the display unit may be disposed on a surface different from one surface of the main body. At least a portion of the display unit may be accommodated in the main body.
  • the display unit may be disposed on a surface positioned opposite to the surface on which the camera module is disposed.
  • the display unit may output an image or an image signal captured by the camera module as a visualized image or image.

Landscapes

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Abstract

본 발명은, 베이스; 상기 베이스의 일측에 배치되는 하우징; 상기 하우징 내측에 배치되는 렌즈 배럴; 상기 하우징의 일측에 배치되는 커버; 상기 베이스의 타측에 배치되는 제1기판; 상기 제1기판에 실장되어 상기 렌즈 배럴의 아래에 배치되는 이미지 센서; 상기 하우징 내부에 이동 가능하게 지지되며, 상기 렌즈 배럴에 입사되는 빛의 양을 조절하는 조리개셋; 상기 렌즈 배럴과 상기 조리개셋을 함께 광축방향으로 이동하게 하는 제1 마그넷과 제1 코일을 포함하는 제1구동부; 및 상기 하우징에 부착되어 상기 제1구동부의 구동을 위해 외부로 노출되는 복수의 단자를 포함하는 제2기판;을 포함하고, 상기 조리개셋은 내부에 조리개를 구동하는 제2구동부가 배치되고, 상기 복수의 단자는 상기 제2구동부와도 연결되어 있다.

Description

카메라 렌즈 배럴, 카메라 모듈 및 광학 장치
본 실시예는 카메라 렌즈 배럴, 카메라 모듈 및 광학 장치에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 모듈이 있다. 한편, 최근의 카메라 모듈에는 피사체의 거리에 따라 초점을 자동으로 조절하는 오토 포커스(AF, Auto Focus) 기능이 적용되고 있다. 또한, 촬영자의 손떨림에 의해 영상이 흔들리는 현상을 방지하는 손떨림 보정 기능(OIS, Opticial Image Stabilization) 기능이 적용되고 있다.
또한, 카메라 모듈은 추가적인 기능 구현을 위하여 조리개 장치를 포함하는 구성들이 제안되고 있다.
조리개는 별도의 액추에이터에 의하여 렌즈의 개방 정도를 조절하는 것으로 통상 카메라 모듈의 렌즈군 중, 전방 렌즈와 후방 렌즈 사이에 위치하므로, 광축 방향의 이동성을 가지면서, 메인기판과 전기적인 연결이 지속적으로 유지되어야 하므로, 전체 모듈의 제조 비용이 증가하는 단점이 있다.
나아가 조리개는 별도의 액추에이터에 의하여 렌즈의 개방 정도를 조절하는 것으로 통상 카메라 모듈의 렌즈군 중, 전방 렌즈와 후방 렌즈 사이에 위치하여야 하므로, 조립 시에 많은 어려움이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 렌즈 배럴에 포함된 조리개 장치와 메인 제어장치와의 전기적 연결이 편리하여 제조가 용이한 카메라 모듈 및 광학 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또, 본 발명은 상기한 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 전방 렌즈와 후방 렌즈 사이에 조리개를 손쉽게 결합할 수 있으며, 또한 렌즈 조립 역시 편리하게 수행할 수 있는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 베이스; 상기 베이스의 일측에 배치되는 하우징; 상기 하우징 내측에 배치되는 렌즈 배럴; 상기 하우징의 일측에 배치되는 커버; 상기 베이스의 타측에 배치되는 제1기판; 상기 제1기판에 실장되어 상기 렌즈 배럴의 아래에 배치되는 이미지 센서; 상기 하우징 내부에 이동 가능하게 지지되며, 상기 렌즈 배럴에 입사되는 빛의 양을 조절하는 조리개셋; 상기 렌즈 배럴과 상기 조리개셋을 함께 광축방향으로 이동하게 하는 제1 마그넷과 제1 코일을 포함하는 제1구동부; 및 상기 하우징에 부착되어 상기 제1구동부의 구동을 위해 외부로 노출되는 복수의 단자를 포함하는 제2기판;을 포함하고, 상기 조리개셋은 내부에 조리개를 구동하는 제2구동부가 배치되고, 상기 복수의 단자는 상기 제2구동부와도 연결되어 있다.
바람직하게는, 상기 조리개셋은: 상기 렌즈 배럴에 입사되는 입사관의 구경을 조절하는 조리개부; 상기 조리개부가 고정되는 조리개지지부; 및 일단이 상기 조리개지지부에 부착되고, 타단은 제2기판에 고정되는 탄성지지부;를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 탄성 지지부는 복수의 배선이 배치되어 상기 제2기판과 상기 제2구동부를 전기적으로 연결된다.
더욱 바람직하게는, 상기 제2구동부는 제2마그넷과 제2코일을 포함하고, 상기 제2기판과 제2코일이 전기적으로 연결된다.
바람직하게는, 상기 렌즈 배럴은 상기 조리개부 아래에 배치된다.
바람직하게는, 상기 레즈 배럴은 서로 이격된 제1렌즈 배럴부와 제2렌즈 배럴부를 포함하고, 상기 조리개부는 상기 제1렌즈 배럴부와 상기 제2렌즈 배럴부 사이에 배치된다.
바람직하게는, 상기 제1코일은 상기 제2기판에 실장된다.
더욱 바람직하게는, 상기 제2기판에 실장되는 제1홀센서를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 복수의 단자를 통해 상기 제1홀센서와 상기 제1코일이 상기 제1기판과 전기적으로 연결된다.
바람직하게는, 상기 조리개셋은 내부에 배치되는 제2홀센서를 더 포함하고, 상기 제2홀센서는 상기 탄성 지지부를 통해 상기 제2기판과 전기적으로 연결된다.
바람직하게는, 상기 복수의 단자는 4개이다.
더욱 바람직하게는, 상기 상기 복수의 단자는 전원선, 접지선 및 2개의 제어선을 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 2개의 제어선은 I2C 통신용 배선이다.
바람직하게는, 상기 제1구동부의 구동용 배선과 상기 제2구동부의 구동용 배선은 동일한 속성끼리 전기적으로 연결된다.
바람직하게는, 상기 조리개지지부는 분할되는 복수의 부재로 구성된다.
바람직하게는, 상기 조리개셋은 상기 렌즈 배럴이 결합되는 렌즈 결합부를 더 포함하고, 상기 렌즈 배럴은 상기 렌즈 결합부에 결합된다.
바람직하게는, 상기 렌즈 결합부는 제1렌즈 결합부와 제2렌즈 결합부를 더 포함하고, 상기 렌즈 배럴은 서로 이격된 제1렌즈 배럴부와 제2렌즈 배럴부를 포함하며, 상기 제1렌즈 배럴은 상기 제1렌즈 결합부에 결합되고, 상기 제2렌즈 배럴부는 상기 제2렌즈 배럴부에 결합되고, 상기 제1렌즈 배럴부와 상기 제2렌즈 배럴부 사이에 상기 조리개부가 배치된다.
바람직하게는, 상기 렌즈 배럴과 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 탄성 지지부는 상기 조리개지지부의 일면과 접촉결합하는 고정부, 상기 조리개부와 결합하는 수직접속부, 상기 제2기판과 결합하는 수직인출부 및 상기 고정부와 수직접속부 사이에 배치되어 탄성 특성을 제공하는 탄성부를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 탄성부는 복수의 절곡부에 의하여 탄성 특성을 부여하는 단위 탄성부를 포함하며, 상기 단위 탄성부는 중앙에 위치하는 개방부에 대하여 대칭으로 두개 배치된다.
또한, 본체; 상기 본체의 일면에 배치되는 디스플레이부; 및 상기 디스플레이부와 전기적으로 연결된 카메라 모듈;을 포함하고, 상기 카메라 모듈은 베이스; 상기 베이스의 일측에 배치되는 하우징; 상기 하우징 내측에 배치되는 렌즈 배럴; 상기 하우징의 일측에 배치되는 커버; 상기 베이스의 타측에 배치되는 제1기판; 상기 제1기판에 실장되어 상기 렌즈 배럴의 아래에 배치되는 이미지 센서; 상기 하우징 내부에 이동 가능하게 지지되며, 상기 렌즈 배럴에 입사되는 빛의 양을 조절하는 조리개셋; 상기 렌즈 배럴과 상기 조리개셋을 함께 광축방향으로 이동하게 하는 제1 마그넷과 제1 코일을 포함하는 제1구동부; 및 상기 하우징에 부착되어 상기 제1구동부의 구동을 위해 외부로 노출되는 복수의 단자를 포함하는 제2기판;을 포함하고, 상기 조리개셋은 내부에 조리개를 구동하는 제2구동부가 배치되고, 상기 복수의 단자는 상기 제2구동부와도 연결되어 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 관통구가 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면에 몸체를 관통하여 형성되는 결합홀; 상기 몸체 내부에 위치하는 분리단; 상기 몸체 전방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 전방 렌즈군; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 후방 렌즈군; 및 상기 결합홀을 통하여 삽입되어 입사광의 구경을 조절하는 조리개;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 분리단은 몸체 내부 대향되는 면에 대칭적인 형태로 위치하는 2개의 부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 분리단은 원호부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 몸체는 상단부와 하단부로 구분되고, 상단부에 랜즈캡이 결합하는 캡고정부와 상기 캡고정부에 결합하는 렌즈캡을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 캡고정부는 중앙에 형성되는 렌즈홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 조리개는 상기 결합홀에 삽입되며, 몸체 내부에서는 상기 분리단 사이의 공간에 위치하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 후방 렌즈군의 직경이 다른 복수의 렌즈를 포함하며, 상기 몸체는 내경부에 위치하는 상기 렌즈의 직경에 대응되는 복수의 단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 본체의 일측에 배치된 렌즈 배럴; 상기 본체의 타측에 배치된 인쇄회로기판; 상기 렌즈 배럴의 광축과 정렬되어 상기 인쇄회로기판에 실장되는 이미지센서; 및 상기 렌즈 배럴과 상기 이미지센서의 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함하며, 상기 렌즈 배럴은, 관통구가 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면에 몸체를 관통하여 형성되는 결합홀; 상기 몸체 내부에 위치하는 분리단; 상기 몸체 전방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 전방 렌즈군; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 후방 렌즈군; 및 상기 결합홀을 통하여 삽입되어 입사관의 구경을 조절하는 조리개;를 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 일실시예는, 내부에 공간이 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면의 동일한 위치에 몸체를 측면 관통하여 형성되는 복수의 결합홈; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부 전방에 위치하는 전방 렌즈군; 상기 결합홈에 삽입되어 상기 몸체의 측면을 관통하여 위치하는 브라켓; 상기 몸체 후방으로 삽입되어 상기 브라켓에 의하여 일면이 지지되는 후방 렌즈군; 및 상기 브라켓의 개방부에 삽입되어 전방 렌즈군과 후방 렌즈군 사이에 위치하는 조리개;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 몸체는 상단에 위치하여 상기 전방 렌즈군의 상단을 지지하는 캡부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 캡부는 중앙에 상기 전방 렌즈군의 노출을 위한 전방홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 브라켓은 전체 구조를 지지하며 내부에 상기 조리개 수용을 위한 개방부를 포함하는 지지대 및 상기 지지대 끝단 상단에 위치하는 돌출단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 지지대에는 삽입되는 조리개를 상기 개방부로 안내하는 경사부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전방 렌즈군의 개별 렌즈의 직경은 상기 후방 렌즈군 중 최소 직경의 렌즈 직경 이하인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 후방 렌즈군은 직경이 다른 복수의 렌즈를 포함하며, 상기 몸체는 내경부에 위치하는 상기 렌즈의 직경에 대응되는 복수의 단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 일실시예는, 본체; 상기 본체의 일측에 배치된 렌즈 배럴; 상기 본체의 타측에 배치된 인쇄회로기판; 상기 렌즈 배럴의 광축과 정렬되어 상기 인쇄회로기판에 실장되는 이미지센서; 및 상기 렌즈 배럴과 상기 이미지센서의 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함하며, 상기 렌즈 배럴은, 내부에 공간이 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면의 동일한 위치에 몸체를 측면 관통하여 형성되는 복수의 결합홈; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부 전방에 위치하는 전방 렌즈군; 상기 결합홈에 삽입되어 상기 몸체의 측면을 관통하여 위치하는 브라켓; 및 상기 몸체 후방으로 삽입되어 상기 브라켓에 의하여 일면이 지지되는 후방 렌즈군; 및 상기 브라켓의 개방부에 삽입되어 전방 렌즈군과 후방 렌즈군 사이에 위치하는 조리개;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 일실시예는, 본체; 상기 본체의 일면에 배치되는 디스플레이부; 및 상기 디스플레이부와 전기적으로 연결된 카메라 모듈;을 포함하고, 상기 카메라 모듈은 베이스; 상기 베이스의 일측에 배치된 렌즈 배럴; 상기 베이스의 타측에 배치된 인쇄회로기판; 상기 렌즈 배럴의 광축과 정렬되어 상기 인쇄회로기판에 실장되는 이미지센서; 및 상기 렌즈 배럴과 상기 이미지센서의 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함하며, 상기 렌즈 배럴은, 내부에 공간이 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면의 동일한 위치에 몸체를 측면 관통하여 형성되는 복수의 결합홈; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부 전방에 위치하는 전방 렌즈군; 상기 결합홈에 삽입되어 상기 몸체의 측면을 관통하여 위치하는 브라켓; 상기 몸체 후방으로 삽입되어 상기 브라켓에 의하여 일면이 지지되는 후방 렌즈군; 및 상기 브라켓의 개방부에 삽입되어 전방 렌즈군과 후방 렌즈군 사이에 위치하는 조리개;를 포함한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 및 광학 장치는 조리개부에 조리개의 개방 정도를 감지하는 센서와 일체로 구성되는 제어부를 배치하여 외부에 연결되는 단자를 최소화하고, 또한 오토 포커싱 장치의 구동을 위한 단자와 조리개 구동을 위한 단자를 공용으로 구현하고 선택적으로 구동하여, 배선의 공용화 및 간력화를 이룰 수 있으므로, 카메라 모듈 및 광학 장치의 제조 비용을 절감하는 효과를 제공한다.
또, 본 발명에 따른 조리개를 포함하는 카메라 렌즈 배럴은 배럴 측면에 결합홀을 형성하고, 전방 렌즈군은 배럴 전면을 통하여 결합하고, 후방 렌즈군은 배럴 후방을 통하여 결합하고, 조리개는 배럴 측면에 형성된 결합홀을 통하여 결합하는 것으로 전체 렌즈 배럴을 조립할 수 있으므로, 렌즈 배럴 제조가 매우 편리한 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 조리개를 포함하는 카메라 렌즈 배럴은 배럴의 몸체 측면에 결합홈을 형성하고, 전방 렌즈군을 먼저 몸체 후방으로 조립하고, 결합홈을 통하여 브라켓을 삽입한 후, 후방 렌즈군을 삽입하여 조립하고 마지막으로 조리개를 브라켓의 개방부에 삽입하여 전체 배럴 조립을 완성하는 구성으로 렌즈군과 조리개의 조립이 매우 편리한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈의 조립도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 카메라 모듈에 포함된 조리개셋의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈에 포함된 조리개부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈에 포함된 탄성 지지부의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴의 전체 구성을 나타내는 조립도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 몸체의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 분리단의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 결합홀의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴의 전체 구성을 나타내는 조립도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 몸체의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 브라켓의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴의 조립 순서를 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서 사용되는 "광축 방향"은 렌즈 구동 장치에 결합된 상태의 렌즈 모듈의 광축 방향으로 정의한다. 한편, "광축 방향"은 "상하 방향", "z축 방향" 등과 혼용될 수 있다.
이하에서 사용되는 "오토 포커스 기능"는 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의한다. 한편, "오토 포커스"는 "AF(Auto Focus)"와 혼용될 수 있다.
이하에서 사용되는 "손떨림 보정 기능"은, 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈 모듈을 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트시키는 기능으로 정의한다. 한편, "손떨림 보정"은 "OIS(Optical Image Stabilization)"과 혼용될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 제1실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같은 외형으로 구성된다.
사각형 박스 형태의 외형으로, 전면 중앙에 렌즈가 위치하며, 배면에는 영상 신호 처리 등을 위한 다양한 소자들이 실장된 제1기판(2)이 배치되나, 상기 외형은 필요한 경우 다른 형상으로 변경 가능하다.
한편, 상기 카메라 모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(1)를 기준으로 전면에는 내부에 공간이 형성된 하우징(10)이 배치되고, 배면에는 제1기판(2)이 배치된다.
이때 상기 베이스(1)는 하우징(10)의 배면의 면적을 수용할 수 있는 크기로 구성하고, 중앙에는 사각형 형상의 관통구가 형성되며, 상기 관통구는 상기 제1기판(2)에 실장되는 이미지센서가 상기 렌즈에 노출되도록 한다.
또한, 상기 렌즈와 상기 이미지센서 사이에는 적외선 차단 필터가 배치된다.
한편, 상기 하우징(10)은 사각형의 박스 형태이나, 필요한 경우 다른 형상으로 변경 가능하며, 내부에 다른 부재들을 수용하는 공간이 형성되고, 측면에는 개방부(11)가 형성되어 있다.
상기 하우징(10) 내부 공간에는 렌즈셋(90)이 배치되며, 상기 렌즈셋(90)은 상기 하우징(10) 내부에서 오토 포커싱을 위하여 전후 방향으로 이동 가능하다.
물론 오토 포커싱을 위한 통상의 렌즈 구동 장치들은 별도로 상기 하우징(10) 내부에 배치되고, 또한 상기 렌즈셋(90) 외면에도 렌즈 구동을 위한 보빈 등이 장착되어 렌즈셋(90)의 이동 기능을 수행한다.
필요한 경우, 상기 렌즈셋(90)에 제1마그넷이 고정되고, 하우징(10) 측면에는 상기 제1마그넷과 대응되는 제1코일 그리고 상기 렌즈셋(90)의 위치를 인식하는 제1홀센서를 포함하는 제1구동부로 구현될 수 있다.
이때, 상기 렌즈셋(90)과 상기 하우징(10) 사이에는 저마찰 특성을 갖는 가이드 볼 등이 배치된다.
즉, 상기 제1구동부에 의하여 상기 렌즈셋(90)은 하우징(10) 내부에서 상하로 이송된다.
한편, 상기 렌즈셋(90)은 전면에는 제1 렌즈 배럴부(20)가, 상기 제1렌즈 배럴부(20)의 배면에는 조리개셋(50)이 그리고 조리개셋(50) 배면에는 제2렌즈 배럴부(30)가 각각 배치된다.
상기 제1렌즈 배럴부(20) 및 제2렌즈 배럴부(30)를 포함하는 렌즈 배럴은 다수의 단위 렌즈들을 포함하여 구성되며, 상기 렌즈 수는 특별히 제한되지 않는다.
여기서 상기 하우징(10) 내면과 접촉하면서 전체 렌즈셋(90)을 지지하는 역할은 조리개셋(50)이 수행한다.
또한, 상기 렌즈 배럴(제1렌즈 배럴부(20)및 제2렌즈 배럴부(30))는 광축이 일치되도록 배치되며, 상기 조리개셋(50)은 제1렌즈 배럴부(20)의 입사광의 구경을 조절하는 조리개의 기본적인 기능 또한 수행한다.
그리고 하우징(10) 내면에 상기 렌즈셋(90)이 조립되면, 하우징(10) 전면으로 커버(80)가 결합한다.
상기 커버(80)는 필요한 경우, 전자파를 차폐하는 쉴드캔 형태로 구현될 수 있으며, 중앙에는 제1렌즈 베럴부(20)의 끝단에 위치하는 단위 렌즈의 전면이 외부로 노출될 수 있도록 원형홀이 형성되어 있고, 끝단이 상기 하우징(10)과 결합하여 고정된다.
한편, 상기 조리개셋(50)은 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 조리개지지부(51)를 포함하여 구성된다.
상기 조리개지지부(51)는 상기 하우징(10) 내면에 안착되며 하우징(10) 전후방으로 이동할 수 있으며, 전체 조리개셋(50)을 지지하는 구조체 역할을 수행한다.
또한, 제1구동부의 구성 요소인 제1마그넷이 고정된다.
또한, 필요한 경우 다수의 부재가 서로 결합하여 조립되는 형태로 구성될 수 있으며, 중앙에는 조리개부(60)가 안착될 수 있는 안착부(52)가 형성된다.
상기 안착부(52)에 조리개부(60)가 결합하며, 조리개부(60)결합의 편리성을 가이드부(53)가 형성된다. 상기 가이드부(53)는 조리개부(60)가 삽입되어 안내되는 형태로 구성되나, 필요한 경우, 돌기 등을 이용하여 구현될 수 있다.
또한 상기 조리개지지부(51)는 전방에 상기 제1렌즈 배럴부(20)가 안착되는 제1렌즈 결합부가 형성되고, 후방에는 상기 제2렌즈 배럴부(30)가 안착되는 제2렌즈 결합부를 포함한다.
물론 상기 제1렌즈 결합부와 제2렌즈 결합부는 상기 제1렌즈 배럴부(20) 및 상기 제2렌즈 밸럴부(30)와 간단히 결합될 수 있는 돌기, 단턱부 등과 같은 통상의 결합구조로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 조리개셋(50)은 도 4에 도시된 조리개부(60)를 포함하며, 상기 조리개부(60)는 상기 제1렌즈 배럴부(20)의 렌즈 광축과 중심이 일치하는 홀(62)이 형성된 몸체부(61)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 홀(62)의 개방정도를 조절하는 날개부(미도시)와, 상기 날개부와 기구적으로 연결되어 동작시키는 제2마그넷과 제2코일로 구성되는 제2구동부를 포함하는 조절부(63)를 포함하며, 상기 조절부(63)의 동작 위치를 인식하기 위하여 별도의 제2홀센서(64)를 포함한다.
상기 제2홀센서(64)는 조절부(63) 중 제2마그넷의 위치에 따른 자력 변화를 감지하여 조절부(63)의 개방 정도를 인식하는 역할을 한다.
따라서, 상기 제2홀센서(64)의 신호에 의하여 조절부(63)의 동작 위치를 인식하고, 상기 조절부(63)의 동작 위치에 따라 날개부의 위치가 결정되고, 날개부의 위치에 따라 최종적으로 홀(62)의 개방정도를 인식할 수 있다.
상기에서 설명한 조리개부(60)의 구성은 통상의 조리개와 동일한 구성이며, 날개부는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 소형 카메라 장치의 경우에는 2개의 날개부가 대칭형으로 배치되어 홀(62) 개방 정도를 조절하는 형태로 구현되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 조리개부(60)는 상기와 같은 구성 요소 이외에 상기 제2홀센서(64)의 신호를 처리하여 조절부(63)의 개방 정도를 제어하는 제어부(69)를 더 포함하여 구성된다.
즉, 상기 제어부(69)는 상기 제2홀센서(64)의 신호를 기반으로 조절부(63)를 제어하여 홀(62) 개방의 개방 전도를 제어한다.
상기 제어부(69)는 별도로 구성할 수 있으나, 필요한 경우 상기 제2홀센서(64)를 내장한 형태로 구성할 수 있다.
이때는 상기 제어부(69)는 상기 제2홀센서(64)가 위치한 부분에 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 제어부(69)의 구성에 따라 제2홀센서(64)의 신호를 외부로 인출할 필요가 없으므로, 상기 조리개부(60)는 4개의 배선(전원선, 접지선 및 2개의 제어선)을 이용하여 출력단자에 연결하여 구성하면, 외부 제어장치가 상기 출력단자에 접속하는 것만으로 전체 제어가 가능하다.
상기 2개의 제어선은 I2C(Inter-Integrated Circuit) 통신을 위한 통신선으로 구현될 수 있으며, 이때 상기 제어부(69)는 상기 I2C통신을 위한 통신모듈을 포함하여 구성된다.
그리고, 오토 포커싱을 위한 제1구동부를 포함하는 경우, 제1마그넷의 간섭을 최소화하는 지점에 위치하여 상기 조절부(63)의 제2마그넷의 작동 위치를 검출하도록 상기 제2홀센서(64) 또는 제2홀센서(64)를 포함하는 제어부(69)를 배치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 조리개셋(50)은 도 5에 도시된 바와 같은 탄성 지지부(70)을 포함한다.
상기 탄성 지지부(70)는 FPCB로 구성되며, 조리개지지부(51)의 일면과 접촉결합하는 고정부(71), 상기 조리개부(60)와 결합하는 수직접속부(72), 상기 인출부재(40)와 결합하는 수직인출부(73) 및 상기 고정부(71)와 수직접속부(72) 사이에 배치되어 탄성 특성을 제공하는 복수의 단위 탄성부(74)로 구성되는 탄성부(75)를 포함한다.
물론 상기 탄성 지지부(70)는 초기 평판 형태로 제조되어 조립 시 수직접속부(72)와 수직인출부(73)가 절곡되어 결합하도록 구성할 수 있으나, 필요한 경우 초기에 절곡된 형태로도 제조될 수 있다.
그리고, 상기 탄성 지지부(70)는 4개의 배선이 상기 수직접속부(72), 고정부(71), 탄성부(75) 및 수직인출부(73)로 배치된다.
이때 수직접속부(72)의 배선은 상기 조리개부(50)와 전기적 접속하며, 상기 수직인출부(60)의 배선은 인출부재(40) 표면에 배치되는 4개의 단자(41)와 각각 연결된다.
또한 상기 탄성부(75)는 상호 이격 배치되는 단위 탄성부(74)를 포함하여 구성되며, 상기 단위 탄성부(74)는 복수의 절곡부로 구성되어 적절한 탄성을 부가하는 형태로 구성되어 렌즈셋(90)의 이동에 대응한다.
한편, 하우징(10)의 측면에 형성된 개방부(11)에는 제2기판(40)가 결합한다. 상기 제2기판(40) 표면에는 상하 4개의 단자(41)가 부착되어 있으며, 탄성 지지부(70) 중 수직인출부(73)가 상기 제2기판(40)에 접촉하고, 동시에 수직인출부(73)에 형성된 4개의 배선이 상기 상 단자(41)와 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 제2기판(40)의 배면에는 제1코일과 상기 제1코일의 중앙에는 제1홀센서가 위치하여, 상기 렌즈셋(90) 중 조리개 지지부에 부착된 제1마그넷과 대응되어 전체 렌즈셋(90)의 상하 이송을 수행한다.
이때 상기 제1코일 및 제1홀센서는 상기 하 단자(41)와 전기적으로 연결되며, 상기 상 단자(41)와 하 단자(41)는 솔더링을 통하여 전기적으로 연결되어 제1구동부와 제2구동부는 동일한 배선을 공유하도록 구성된다.
또한 상기 제2기판(40) 양끝단은 제1기판(2)에 실장되어 외부 제어장치와 연동되며, 상기 제어장치와 I2C 통신에 의하여 제1구동부와 제2구동부가 선택적으로 구동될 수 있다.
한편, 오토 포커싱을 위한의 렌즈 구동 장치(제1구동부)의 경우, 구동 방식에 따라 사용되는 전원선의 수가 달라지나, 가장 많은 형태는 상기한 바와 같이 전원, 접지 및 I2C통신을 위한 2개의 통신선을 포함하는 구성을 들 수 있다.
즉, 4개의 배선을 이용하고, 각 배선의 속성 역시 본 발명에 따른 조리개부(50)에 사용되는 배선과 동일하므로, 제1구동부와 본 발명에 따른 조리개부(50)(제2구동부)는 공통으로 단자를 사용할 수 있는 장점이 있다. 이러한 점은 I2C 통신 특성에 따라, 양 장치는 동일한 단자를 통하여 구현 가능하므로, 솔더링 패드를 감소시킬 수 있으며, 또한, 전체 구조적 특성에 따라 액티브 얼라인 시 UV경화 리스크를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 렌즈 구동 장치의 배선이 4개 미만인 경우에도 역시 배선의 속성에 따라 조리개부(50)의 배선과 공통으로 단자를 공유하는 경우 역시 동일한 장점을 제공한다.
이하에서는, 본 제1실시예에 따른 광학 장치를 설명한다.
광학 장치는, 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.
광학 장치는 본체(미도시), 디스플레이부(미도시), 카메라 모듈(100)을 포함할 수 있다.
본체는 광학 장치의 외관을 형성할 수 있다. 본체는 일례로서 직육면체 형상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 변형례로서 본체의 적어도 일부는 라운드지게 형성될 수 있다. 본체는 카메라 모듈(100)을 수용할 수 있다. 본체의 일면에는 디스플레이부가 배치될 수 있다.
카메라 모듈(100)은 본체에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(100)은 본체의 일면에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(100)은 적어도 일부가 본체 내부에 수용될 수 있다. 카메라 모듈(100)은 피사체의 영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(100)은 디스플레이부와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이부는 본체에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 본체의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 디스플레이부는 카메라 모듈(100)과 동일한 면에 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이부는 본체의 일면과 다른 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 적어도 일부가 본체 내부에 수용될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈(100)이 배치된 면의 맞은편에 위치하는 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈(100)이 촬영한 이미지 또는 영상신호를 가시화된 이미지 또는 영상으로 출력할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 제2실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 제2실시예의 조리개 장치를 포함하는 카메라 렌즈 배럴(200)은 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형의 몸체(210), 몸체(210) 전방에 삽입되는 렌즈캡(220), 몸체(210) 전방에 형성되는 캡고정부(230), 몸체(210) 측면에 형성되는 결합홀(240), 몸체(210) 내면에 형성되는 분리단(250)을 포함하며, 몸체(210) 전방을 통하여 삽입되는 전방 렌즈군(201), 몸체(210) 후방을 통하여 삽입되는 후방 렌즈군(202) 및 결합홀(240)을 통하여 결합하는 조리개(260)를 포함하여 구성된다.
먼저, 몸체(210)는 내부에 관통구 형태의 내경부가 위치하여 다른 부재들을 수용할 수 있다.
여기서 상기 몸체(210)는 원통형상으로 개시하였으나, 필요에 따라 다른 형상으로 구현 가능하며, 몸체(210) 내부에 형성되는 내경부 역시 원통형상이나 필요한 경우 다른 형상으로 구현 가능하다.
이때 삽입되는 전방 렌즈군(201) 및 후방 렌즈군(202)은 몸체(210) 내경부의 형상과 일치하도록 그 형상이 구현된다.
상기 몸체(210)는 도 7에 도시된 바와 같이 상단부(211)와 하단부(212)로 구분되며, 상기 상단부(211)의 직경은 상기 하단부(212)에 비하여 작은 크기로 구성되는 것이 바람직하며, 내경부의 직경은 결합하는 전방 렌즈군(201) 및 후방 렌즈군(202)의 직경에 따라 달리 구성한다.
특히 하단부(212) 내경부에는 각각 직경이 다른 다수의 렌즈로 구성되는 후방 렌즈군(202)의 안착을 위하여 직경이 다른 다수의 단이 형성되어 있으며, 이때 삽입되는 렌즈는 직경이 작은 것부터 순차적으로 삽입된다.
또한 몸체(210)는 내경부에 위치하는 분리단(250)을 포함하며, 상기 분리단(250)은 상단부(211) 내부에 위치하며, 일면이 하단부(212)와 상단부(211)의 경계면에 위치한다.
한편, 분리단(250)은 도 8에 도시된 바와 같이 몸체(210) 내경부에 측면 방향으로 서로 대향되게 배치되는 동일한 형상의 부재 2개로 구성된다.
또한 분리단(250)의 중앙부에는 몸체(210) 내경부의 중앙부를 원점으로 하는 원호부(251)가 각각 형성되어 있다.
상기 분리단(250)은 몸체(210)와 동일한 재질로 구성될 수 있으며, 필요한 경우 몸체(210)와 일체형으로 구성될 수 있다.
합성수지 재질의 경우 사출 방식을 통하여 몸체(210)와 분리단(250)이 단일 재질로 성형되도록 구성하는 것이 제조적으로 유리하나, 다른 재질로 구성하여 별도의 부착공정에 의하여 결합하는 방식으로도 제조 가능하다.
한편, 몸체(210) 전방으로는 전방 렌즈군(201)이 삽입되며, 삽입되는 전방 렌즈군(201)은 분리단(250)에 의하여 하방향 이동이 제한되며, 전방은 렌즈캡(220)에 의하여 고정된다.
이때 렌즈캡(220)은 몸체(210) 상단부(211)에 형성되는 캡고정부(230)에 결합하며, 필요한 경우, 본딩 등의 방법에 의하여 상호 고정된다.
따라서, 전방 렌즈군(201)은 분리단(250) 및 렌즈캡(220)에 의하여 몸체(210) 내부에 고정된다.
이때 렌즈캡(220)의 중앙에는 별도의 렌즈홀(221)이 형성될 수 있으며, 상기 렌즈홀(221)에 전방 렌즈군(201)의 렌즈 중 상단에 위치하는 렌즈의 돌출부가 삽입되도록 구현될 수 있다.
여기서 전방 렌즈군(201)은 2개의 렌즈, 후방 렌즈군(202)은 4개의 렌즈로 개시하였으나, 각 렌즈의 수는 필요에 따라 변경 가능하다.
그리고 상기 전방 렌즈군(201)의 광축과 후방 렌즈군(202)의 광축은 몸체(210)의 중심 축과 일치하도록 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 몸체(210) 측면 중 내부에 형성된 분리단(250)이 형성된 곳에 서로 대향되는 방향으로 2개의 결합홀(240)이 위치한다.
상기 결합홀(240)은 몸체(210)의 개방부 역할을 하는 것으로, 두개의 결합홀(240)의 연결하는 공간은 분리단(250)의 개방된 공간과 동일하다.
또한 필요한 경우 상기 결합홀(240)은 몸체(210)의 일측면만 형성되도록 구성할 수 있다.
한편, 결합홀(240)이 형성된 몸체(210)에는 일부개 절개된 외부단(241)이 형성되며, 상기 외부단(241)은 광축과 직각으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 결합홀(240)에는 조리개(260)가 삽입되며, 이때 상기 외부단(241) 광축과 직각으로 형성되어 있으므로, 조리개(260)의 조립의 편리성을 제공하며, 특히 조리개(260)의 일단이 위치하는 부분을 외부단(241)에 마킹하는 경우 또는 스토퍼를 형성하는 경우, 조리개(260)의 결합 위치를 정확하게 설정할 수 있는 장점이 있다.
한편, 단일 결합홀(240)을 형성하는 경우에는 조리개(260) 중 몸체(210) 내부에 삽입되는 끝단을 몸체(210)의 내경직경과 동일한 곡률의 원호로 구성하는 경우 몸체(210) 내부에 정확하게 결합하는 장점이 있다.
한편, 상기 조리개(260)는 개방 면적을 조절할 수 있는 조리개부와 상기 조리개부의 개방 정도를 조절하는 액추에이터와 상기 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 제어라인 그리고 조리개부의 개방 정도를 인식하는 센서부를 포함하여 구성되어, 별도의 제어부에 의하여 상기 조리개부의 개방 정도를 조절하는 통상의 조리개 구성을 포함하여 구성된다.
이하 본 발명의 제3실시예에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 조리개 장치를 포함하는 카메라 렌즈 배럴(300)의 일실시예는 도 10에 도시된 바와 같이, 원통형의 몸체(310), 몸체(310) 측면에 형성되는 결합홈(340), 몸체(310) 후방을 통하여 삽입되어 몸체(310) 내부 전방에 위치하는 전방 렌즈군(301), 전방 렌즈군(301) 삽입 후 몸체(310) 후방을 통하여 삽입되는 몸체(310) 내부 후방에 위치하는 후방 렌즈군(302) 및 전방 렌즈군(301) 삽입 후 및 후방 렌즈군(302) 삽입 전 결합홈(340)에 삽입되는 브라켓(370) 및 브라켓(370) 내부에 결합하는 조리개(360)를 포함하여 구성된다.
먼저, 몸체(310)는 내부에 관통구 형태의 내경부가 위치하여 다른 부재들을 수용할 수 있다.
여기서 상기 몸체(310)는 원통형상으로 개시하였으나, 필요에 따라 다른 형상으로 구현 가능하며, 몸체(310) 내부에 형성되는 내경부 역시 원통형상이나 필요한 경우 다른 형상으로 구현 가능하다.
이때 삽입되는 전방 렌즈군(301) 및 후방 렌즈군(302)은 몸체(310) 내경부의 형상과 일치하도록 그 형상이 구현된다.
상기 몸체(310) 도 11에 도시된 바와 같이 상단부(311)와 하단부(312)로 구분되며, 상기 상단부(311)의 직경은 상기 하단부(312)에 비하여 작은 크기로 구성되는 것이 바람직하며, 내경부의 직경은 결합하는 전방 렌즈군(301) 및 후방 렌즈군(302)의 직경에 따라 달리 구성한다.
상단부(311)는 상단에는 캡부(320)가 형성되어 삽입되는 전방 렌즈(301)를 지지하여, 상기 캡부(320) 중앙에는 전방홀(321)이 형성되어 전방 렌즈군(301)을 외부로 노출한다.
그리고 하단부(312) 내경부에는 각각 직경이 다른 다수의 렌즈로 구성되는 후방 렌즈군(302)의 안착을 위하여 직경이 다른 다수의 단이 형성되어 있으며, 이때 삽입되는 렌즈는 직경이 작은 것부터 순차적으로 삽입된다.
한편, 전방 렌즈군(301)은 몸체(310) 하단부에서 삽입되어 캡부(320)에 의하여 지지된다.
따라서, 전방 렌즈군(301)은 후방 렌즈군(302)의 최소 직경 렌즈와 동일하거나 작게 구성된다.
여기서 전방 렌즈군(301)은 2개의 렌즈, 후방 렌즈군(302)은 4개의 렌즈로 개시하였으나, 각 렌즈의 수는 필요에 따라 변경 가능하다.
그리고 상기 전방 렌즈군(301)의 광축과 후방 렌즈군(302)의 광축은 몸체(310)의 중심 축과 일치하도록 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 몸체(310) 하단부(312) 상부에는 서로 대향되는 방향으로 2개의 결합홈(340)이 위치한다.
상기 결합홈(340)은 몸체(310)의 개방부 역할을 하는 것으로, 두개의 결합홈(340)을 연결하는 공간에는 렌즈 군(301, 302)이 위치하지 않는다.
또한, 결합홈(340)이 형성된 몸체(310)에는 일부가 절개된 외부단(341)이 형성되며, 상기 외부단(341)은 광축과 직각으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 일측 결합홈(340)에는 도 12에 도시된 바와 같은, 브라켓(370)이 삽입되며, 브라켓(370)은 몸체(310) 내부 중 렌즈군(301, 302)이 위치하지 않는 빈공간을 관통하여 타측 결합홈(340)으로 노출된다.
상기 브라켓(370)은 동일한 두께의 'ㄷ'자 형태이며, 개방부(372)를 포함하는 지지대(371), 상기 지지대(371) 끝단 상면에 돌출되는 돌출단(373) 그리고 지지대(371) 양끝단에 형성되는 경사부(374)를 포함한다.
상기 지지대(371)에 형성된 개방부(372)에는 조리개(360)가 위치하며, 이때 상기 경사부(374)는 조리개(360)의 정확한 삽입을 안내하는 역할을 한다.
그리고 상기 돌출단(373)은 결합홈(340)에 브라켓(370) 삽입 시 스토퍼 역할을 하여 브라켓(370)의 정확한 결합을 안내하는 역할을 하며, 돌출단(373)이 지지대(371) 상단에 위치하므로, 개방부(372)는 지지대(371) 끝단에서 노출된다.
물론 브라켓(370)은 돌출단(373)이 형성된 반대편으로 결합홈(340)에 삽입되는 형태로 조립되고, 필요한 경우에는 본딩 등을 통하여 브라켓(370)을 몸체(310)에 결합하여 분리를 방지한다.
또한, 필요한 경우 브라켓(370) 지지대(371) 내면에는 조리개(360)의 양측면 일부가 삽입될 수 있는 조리개홈(375)가 형성될 수 있으며, 상기 조리개홈(375)은 조리개의 정확한 결합 위치까지 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 브라켓(370)이 몸체(310) 결합된 후에는 브라켓(370)의 개방부(372)중 돌출단(373) 하단을 통하여 조리개(360)가 삽입된다.
이때 지지대(371)에 내면에 조리개홈(375)이 형성된 경우에는 조리개홈(375)에 조리개(360)가 삽입된다.
필요한 경우 조리개(360) 역시 별도의 본딩 등에 의하여 브라켓(370)에 고정되어 분리를 방지한다.
여기서 조리개(360)는 개방 면적을 조절할 수 있는 조리개부와 상기 조리개부의 개방 정도를 조절하는 액추에이터와 상기 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 제어라인 그리고 조리개부의 개방 정도를 인식하는 센서부를 포함하여 구성되어, 별도의 제어부에 의하여 상기 조리개부의 개방 정도를 조절하는 통상의 조리개 구성을 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 배럴(300)은 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 몸체(310)를 준비한 후, 전방 렌즈군(301)을 몸체(310) 후방을 통하여 삽입한다. 이후 결합홈(340)에 브라켓(370)을 삽입한 후, 브라켓(370)을 몸체(310)에 고정한다. 이후 후방 렌즈군(302)을 순차적으로 삽입하여 고정한다. 이후 조리개(360)를 브라켓(370)에 삽입하여 고정한다.
이때 필요한 경우, 조리개(360)는 브라켓(370)이 몸체(310)에 결합한 후 바로 결합할 수 있다.
따라서, 상기 브라켓(370)은 전방 렌즈군(301)의 하단 렌즈와 후방 렌즈군(302)의 상단 렌즈를 지지하는 역할을 수행함과 동시에 조리개(360)가 편리가 결합할 수 있는 장점을 제공한다.
한편, 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 카메라 렌즈 배럴(200, 300)은 휴대용 단말기용 소형 카메라 모듈에 적용될 수 있으며, 이때 렌즈 구동 장치 중 보빈에 결합하여 구성되며, 필요한 경우 오토 포커싱, 손떨림 보정 장치 등이 추가되며, 상기 렌즈 배럴(200, 300)에 장착된 광학 렌즈를 이미지로 변화하는 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판, 적외선 차단 필터 등을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
예를 들면, 카메라 모듈의 전체 구조를 형성하는 베이스의 일측에 상기 렌즈 배럴(200, 300)이 배치된다.
그리고 렌즈 배럴(200, 300)이 배치된 본체 타측에 인쇄회로기판이 배치되고, 렌즈 배럴(200, 300)의 광축과 정렬되어 상기 기판에 실장되는 이미지센서가 배치된다.
또한, 렌즈 배럴(200, 300)과 이미지센서 사이에는 적외선 차단 필터를 배치하여 최종 카메라 모듈로 구성할 수 있다.
또한, 상기 카메라 모듈은 다음과 같은 광학 장치의 일실시예로 구현될 수 있다.
여기서 광학 장치는, 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.
광학 장치는 본체(미도시), 디스플레이부(미도시), 상기한 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
본체는 광학 장치의 외관을 형성할 수 있다. 본체는 일례로서 직육면체 형상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 변형례로서 본체의 적어도 일부는 라운드지게 형성될 수 있다. 본체는 카메라 모듈을 수용할 수 있다. 본체의 일면에는 디스플레이부가 배치될 수 있다.
카메라 모듈은 본체에 배치될 수 있다. 카메라 모듈은 본체의 일면에 배치될 수 있다. 카메라 모듈은 적어도 일부가 본체 내부에 수용될 수 있다. 카메라 모듈은 피사체의 영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈은 디스플레이부와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이부는 본체에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 본체의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 디스플레이부는 카메라 모듈과 동일한 면에 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이부는 본체의 일면과 다른 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 적어도 일부가 본체 내부에 수용될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈(이 배치된 면의 맞은편에 위치하는 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈이 촬영한 이미지 또는 영상신호를 가시화된 이미지 또는 영상으로 출력할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

Claims (10)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 일측에 배치되는 하우징;
    상기 하우징 내측에 배치되는 렌즈 배럴;
    상기 하우징의 일측에 배치되는 커버;
    상기 베이스의 타측에 배치되는 제1기판;
    상기 제1기판에 실장되어 상기 렌즈 배럴의 아래에 배치되는 이미지 센서;
    상기 하우징 내부에 이동 가능하게 지지되며, 상기 렌즈 배럴에 입사되는 빛의 양을 조절하는 조리개셋;
    상기 렌즈 배럴과 상기 조리개셋을 함께 광축방향으로 이동하게 하는 제1 마그넷과 제1 코일을 포함하는 제1구동부; 및
    상기 하우징에 부착되어 상기 제1구동부의 구동을 위해 외부로 노출되는 복수의 단자를 포함하는 제2기판;을 포함하고,
    상기 조리개셋은 내부에 조리개를 구동하는 제2구동부가 배치되고, 상기 복수의 단자는 상기 제2구동부와도 연결되어 있는 카메라 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 조리개셋은:
    상기 렌즈 배럴에 입사되는 입사관의 구경을 조절하는 조리개부;
    상기 조리개부가 고정되는 조리개지지부; 및
    일단이 상기 조리개지지부에 부착되고, 타단은 제2기판에 고정되는 탄성지지부;를 포함하는 카메라 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 탄성 지지부는 복수의 배선이 배치되어 상기 제2기판과 상기 제2구동부를 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제2구동부는 제2마그넷과 제2코일을 포함하고, 상기 제2기판과 제2코일이 전기적으로 연결되는 카메라모듈.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈 배럴은 상기 조리개부 아래에 배치되는 카메라 모듈.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 레즈 배럴은 서로 이격된 제1렌즈 배럴부와 제2렌즈 배럴부를 포함하고, 상기 조리개부는 상기 제1렌즈 배럴부와 상기 제2렌즈 배럴부 사이에 배치되는 카메라 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 제1코일은 상기 제2기판에 실장되는 카메라 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제2기판에 실장되는 제1홀센서를 더 포함하는 카메라 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 복수의 단자를 통해 상기 제1홀센서와 상기 제1코일이 상기 제1기판과 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
  10. 본체;
    상기 본체의 일면에 배치되는 디스플레이부; 및
    상기 디스플레이부와 전기적으로 연결된 카메라 모듈;을 포함하고,
    상기 카메라 모듈은
    베이스;
    상기 베이스의 일측에 배치되는 하우징;
    상기 하우징 내측에 배치되는 렌즈 배럴;
    상기 하우징의 일측에 배치되는 커버;
    상기 베이스의 타측에 배치되는 제1기판;
    상기 제1기판에 실장되어 상기 렌즈 배럴의 아래에 배치되는 이미지 센서;
    상기 하우징 내부에 이동 가능하게 지지되며, 상기 렌즈 배럴에 입사되는 빛의 양을 조절하는 조리개셋;
    상기 렌즈 배럴과 상기 조리개셋을 함께 광축방향으로 이동하게 하는 제1 마그넷과 제1 코일을 포함하는 제1구동부; 및
    상기 하우징에 부착되어 상기 제1구동부의 구동을 위해 외부로 노출되는 복수의 단자를 포함하는 제2기판;을 포함하고,
    상기 조리개셋은 내부에 조리개를 구동하는 제2구동부가 배치되고, 상기 복수의 단자는 상기 제2구동부와도 연결되어 있는 광학 장치.
PCT/KR2017/010526 2016-09-26 2017-09-25 카메라 렌즈 배럴, 카메라 모듈 및 광학 장치 WO2018056770A1 (ko)

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