WO2021215880A1 - 카메라 모듈 및 이동 단말기 - Google Patents

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WO2021215880A1
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lenses
camera module
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김지성
김기현
지정구
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엘지이노텍 주식회사
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    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • An embodiment of the invention relates to a camera module and a mobile terminal having the same.
  • a camera module mounted on a mobile terminal such as a smartphone or tablet PC is replacing a portable camera (digital camera, etc.).
  • a multifunctional smart phone such as a high-magnification phone or foldable phone is developed, a part of the camera module is protruding, so that the height of the camera module having a high magnification or There is a demand to reduce the thickness.
  • An embodiment of the invention can provide a camera module such that a first lens group having a plurality of lens modules is moved in an optical axis direction or a vertical direction, and a second lens group having a plurality of lens modules can be moved in a horizontal direction.
  • An embodiment of the present invention is such that a plurality of first lens groups having a plurality of lens modules are integrally moved in an optical axis direction or a vertical direction, and a second lens group having a plurality of lens modules can be integrally moved in a horizontal direction.
  • a camera module may be provided.
  • An embodiment of the present invention can provide a camera module and a mobile terminal having the same so that a plurality of first lens groups of a plurality of camera modules can be moved in an optical axis direction or a vertical direction to protrude or be accommodated through a case of the terminal.
  • An embodiment of the present invention may provide a camera module in which a plurality of first lens groups and a plurality of second lens groups overlap in an optical axis direction or horizontally according to a driving mode, and a mobile terminal having the same.
  • An embodiment of the present invention can provide a camera module that protrudes to the outside of the terminal when the camera is driven and can be accommodated inside the terminal when the camera is not driven, and a mobile terminal having the same.
  • An embodiment of the invention may provide a camera module in which a plurality of lenses are stacked in a direction orthogonal to the thickness of the terminal.
  • An embodiment of the present invention may provide a camera module in which optical axes passing through the centers of the plurality of lenses are aligned in the driving mode, and the centers of the plurality of lenses are shifted from each other in the non-driving mode.
  • An embodiment of the present invention may provide a camera module in which a lens unit having a plurality of lenses can be slid down or slid up in an optical axis direction.
  • An embodiment of the present invention can provide a camera module and a mobile terminal having the same so that the module having a plurality of lenses protrudes onto the case of the terminal when driven and does not protrude from the case of the terminal when not driven.
  • An embodiment of the present invention may provide a camera module capable of moving up or down in the direction of the case of the terminal according to whether the camera is operated, and a mobile terminal having the same.
  • a camera module includes: a first holder having a plurality of first lens groups arranged in a first direction; a second holder having a plurality of second lens groups arranged in a first direction; and a first driving means for moving the first holder having the plurality of first lens groups in an optical axis direction, wherein each of the plurality of first lens groups and each of the plurality of second lens groups are aligned with different optical axes It may have a plurality of lenses.
  • a second driving means for moving a second holder having the plurality of second lens groups in a direction orthogonal to the optical axis is included, wherein the first holder is perpendicular to the second holder or They may be overlapped in the horizontal direction.
  • a plurality of image sensors disposed under each of the plurality of second lens groups; and a printed circuit board on which the plurality of image sensors are disposed.
  • the plurality of second lens groups may be moved in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the first and second driving means simultaneously move the first and second holders so as to overlap in the vertical direction in the driving mode, and when a switching signal is applied from the driving mode to the non-driving mode, the first holder is down direction and simultaneously drive the second holder to move in a horizontal direction with respect to the lower portion of the first holder.
  • three lens modules each having the first and second lens groups one of the three lens modules may be a wide-angle lens module, and the other one may be a telephoto lens module.
  • the length of the first holder having the plurality of first lens groups in the first direction is equal to or greater than the length in the second direction
  • the second holder having the plurality of second lens groups has a length in the first direction. It may be less than or equal to the length of the second direction.
  • Each of the first and second driving means may include at least one of a piezo member, an actuator, or a stepping motor.
  • the plurality of first lens groups includes a 1-1 lens group and a 1-2 lens group arranged in a first direction, and the plurality of second lens groups are arranged in a first direction.
  • an arranged 2-1 lens group and a 2-2 lens group wherein the 1-1 lens group and the 2-1 lens group are a first lens module, and the 1-2 lens group and the The 2-2 lens group is a second lens module, the lens closest to the object side in the 1-1 lens group and the 2-1 lens group has a positive refractive power, and the 1-2 lens group and the lens closest to the object side in the 2-2 lens group may have a negative refractive power.
  • the thickness of the first holder may be in the range of 30% to 40% of the TTL of the entire optical system, and the thickness of the second holder may be in the range of 50% to 60% of the TTL of the entire optical system.
  • a camera module includes a first holder having a plurality of first lens groups; a second holder having a plurality of second lens groups; and a driving means for moving a first holder having the plurality of first lens groups in an optical axis direction, wherein the first holder overlaps the second holder in a vertical direction, and the plurality of first lens groups includes one direction, each of the plurality of first lens groups may include a plurality of lenses, and each of the plurality of second lens groups may have a plurality of lenses and may be vertically overlapped with each of the plurality of first lens groups.
  • a camera module includes: a housing having a plurality of lens modules each having a first lens group and a second lens group in a vertical direction; and a driving means for moving the first lens group from the housing in an optical axis direction, wherein the housing includes: a first holder for supporting a first lens group of each of the plurality of lens modules; and a second holder supporting a second lens group of each of the plurality of lens modules, wherein the first holder and the first lens group may be moved to pop up or down at the same time by the driving means.
  • the minimum distance between the lenses of the first lens group and the lenses of the second lens group facing each other is 0.5 mm or less, and the maximum distance between the lenses of the first lens group and the lenses of the second lens group facing each other is 4 mm or larger.
  • a camera module includes a first reflecting mirror for reflecting incident light; a second reflection mirror that reflects the light reflected through the first reflection mirror; a lens module disposed between the first and second reflecting mirrors and having a plurality of lenses; a holder for supporting each lens of the first reflection mirror, the second reflection mirror, and the lens module; a first guide shaft connected to one side of the holder and configured to slide down or up each lens of the first reflecting mirror, the second reflecting mirror, and the lens module; and a driving means for driving the first guide shaft.
  • the driving means may include a mover connected to the first guide shaft and a stator facing the mover.
  • the driving means may include at least one of a piezo member, an actuator, and a stepping motor.
  • the first reflecting mirror, each lens, and the second reflecting mirror are moved toward the second reflecting mirror by sliding up of the first guide shaft, and the first reflecting mirror by sliding down of the first guide shaft;
  • Each of the lenses and the second reflection mirror may be moved toward the first reflection mirror.
  • a mobile terminal may include the camera module.
  • the camera module according to an embodiment of the present invention may pop-up or protrude from the terminal only when driving, or, conversely, when not driven, may be pop-down or stored, improving the appearance and lowering the performance of the lens. can prevent It is possible to provide a long TTL when the camera module is driven, and it is possible to protect the lenses in a non-driving state.
  • the camera module according to the embodiment of the present invention even if the thickness of the lens module is increased according to the performance, there is an effect that a part of the camera module does not protrude when the camera is not used or in a non-driving state.
  • the camera module according to the embodiment of the present invention can be sliding-up or protruding from the terminal only when driving, or can be pop-down or accommodated when not driving, thereby improving the appearance and lowering the performance of the lens. can prevent By disposing the lenses perpendicular to the thickness direction of the portable terminal, it is possible to provide a long TTL of the optical system and protect the lenses in a non-driving state.
  • the invention can reduce the height or thickness of the lens module by tilting and accommodating a plurality of lenses, and while having functions such as auto focus adjustment, zoom, and handshake correction, the structure is simple, the module size can be reduced, and power consumption can be minimized. Even if the number of lenses of the lens module is increased according to the performance, there is an effect that a part of the camera module does not protrude when the camera is not used or in a non-driving state.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a camera module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an example of a cross-sectional side view in which first and second lens groups of the camera module of FIG. 1 are combined.
  • FIG. 3 is an example of a side cross-sectional view illustrating an example of driving a first lens group and a second lens group in the camera module of FIG. 2 .
  • 5 to 7 are driving examples according to another example of the driving means of FIG.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view illustrating a driving state of a camera module according to a second embodiment.
  • 9 to 11 are driving examples of lens groups of the camera module of FIG. 8 .
  • FIG. 14 is a view comparing a state after or before driving of first and second lens groups in the camera module according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of a camera module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view illustrating an example of a driving unit of a camera module in FIG. 15 .
  • FIG. 17 is an example of a plan view illustrating first lens groups in the camera module of FIG. 15 .
  • FIG. 18 (A) (B) is an example of a side cross-sectional view showing a driving state or before driving of the camera module according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is another example of FIG. 15 , and is an example of a plan view of a camera module having three first lens groups.
  • FIG. 20 is a side cross-sectional view of the camera module of FIG. 19
  • (B) is a cross-sectional view showing a driving state or before driving.
  • 21 is an example of a side cross-sectional view showing a driving state or before driving of the camera module according to the fourth embodiment.
  • 22 to 24 are examples of a mobile terminal having a camera module according to an embodiment(s) of the present invention.
  • FIG. 25 is an example of a perspective view of a mobile terminal to which a camera module is coupled according to a fifth embodiment of the present invention, (A) is a state before use of the camera, (B) is a state of use of the camera.
  • 26 is a first example of a cross-sectional side view of the camera module of FIG. 25 .
  • FIG. 27 is an example of driving the camera module of FIG. 26 .
  • FIG. 28 is a second example of a cross-sectional side view of the camera module of FIG. 25 .
  • 29 is an example of driving the camera module of FIG. 28 .
  • FIG. 30 is a third example of a cross-sectional side view of the camera module of FIG. 25 .
  • FIG. 31 is an example of driving the camera module of FIG. 30 .
  • FIG. 32 is a view illustrating a holder and a guide shaft for supporting a lens of a camera module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is an example of another cross-sectional view of FIG. 32 .
  • FIG. 34 is another example of the holder and guide shaft of FIG. 32 .
  • FIG. 35 is a view for explaining an example of coupling a transparent cover on the camera module of FIG. 28 .
  • FIG. 36 (A) is a diagram illustrating the relationship between the sensor-side lens and the image sensor, (B) is a diagram illustrating the relationship between the sensor-side lens and the second reflecting mirror according to incident light, (C) is an image sensor It is a drawing that has been described.
  • the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined as A, B, C It can contain one or more of all possible combinations.
  • terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the essence, order, or order of the component is not determined by the term.
  • a component when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
  • the top (above) or bottom (below) when it is described as being formed or disposed on “above (above) or below (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other.
  • another component as described above is formed or disposed between two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as “upper (upper) or lower (lower)”, a meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
  • the 'optical axis direction' used below is defined as the optical axis direction of the lens of the camera device.
  • the optical axis of the lens may correspond to the optical axis of the image sensor.
  • the 'optical axis direction' may correspond to the 'up and down direction' or the 'z-axis direction'.
  • 'Autofocus function' is defined as a function that automatically focuses on a subject by adjusting the distance from the image sensor by moving the lens in the optical axis direction according to the distance of the subject so that a clear image of the subject can be obtained on the image sensor.
  • 'auto focus' may be used interchangeably with 'AF (Auto Focus)'.
  • the 'shake correction function' is defined as a function that moves or tilts the lens in a direction perpendicular to the optical axis direction to cancel the vibration (movement) generated in the image sensor by an external force.
  • 'hand shake correction' may be used interchangeably with 'Optical Image Stabilization (OIS)'.
  • OIS Optical Image Stabilization
  • “Dual or triple camera” and “camera device” can be used interchangeably. That is, the camera device may be described as including two or three lens modules.
  • the optical device is any one of a cell phone, a mobile phone, a smart phone, a portable smart device, a digital camera, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player), and a navigation device can be
  • the type of optical device is not limited thereto, and any device for taking an image or photo may be included in the optical device.
  • the optical device may include a body.
  • the body may form the appearance of the optical device.
  • the body can accommodate the camera device.
  • a display unit may be disposed on one surface of the body.
  • the display unit and the camera device may be disposed on one surface of the main body, and the camera device may be additionally disposed on the other surface (a surface positioned opposite to the one surface) of the body.
  • the optical device may include a display unit.
  • the display unit may be disposed on one surface of the body.
  • the display unit may output an image captured by the camera device.
  • the optical device may include a camera device.
  • the camera device may be disposed on the body. At least a part of the camera device may be accommodated in the body.
  • a plurality of camera devices may be provided.
  • the camera device may be disposed on one surface of the main body and the other surface of the main body, respectively.
  • the camera device may capture an image of the subject.
  • the camera device may include a lens driving device.
  • the lens driving device may be a lens driving motor or a voice coil motor.
  • the camera device may include at least one or both of an AF actuator and an OIS actuator.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a camera module according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an example of a side cross-sectional view in which first and second lens groups of the camera module of FIG. 1 are combined
  • FIG. 3 is the camera module of FIG. is an example of a side cross-sectional view showing an example of driving the first lens group and the second lens group in FIG. 4 is a view showing an example driven by the driving means of the camera module of FIG. 2, and FIGS. 5 to 7 are FIG. 4 It is a view showing a driving example according to another example of the driving means.
  • the camera module includes a first holder 11 having a plurality of first lens groups 212 and 232, a second holder 21 having a plurality of second lens groups 214 and 234, and the The image sensor module 30 for converting light incident through the first lens group 212 and 232 and the second lens group 214 and 234 into an electrical signal may be included.
  • the camera module may include a module having a plurality of lens modules 210 and 230 and a plurality of image sensors 35 and 35A.
  • the image sensor module 30 may include a printed circuit board 31 on which the plurality of image sensors 35 and 35A are disposed.
  • a housing may be further disposed outside the first holder 11 and the second holder 21 .
  • the housing may include a space that can cover the movement of the first holder 11 in the optical axis direction and a space that can cover the movement of the second holder 21 in the horizontal direction.
  • the first holder 11 may be a first lens barrel for supporting and accommodating the plurality of first lens groups 212 and 232 .
  • the second holder 21 may be a second lens barrel for supporting and accommodating the plurality of second lens groups 214 and 234 .
  • the first holder 11 is disposed on the second holder 21 , and accordingly, the first holder 11 and the second holder 21 . may overlap in the vertical direction.
  • the first holder 11 is disposed on the side of the second holder 21 , and accordingly, the first holder 11 and the second holder ( 21) may be overlapped in the horizontal direction.
  • the plurality of lens modules 210 and 230 may include a first lens module 210 and a second lens module 230 that are aligned with different optical axes and are spaced apart in the first direction (X).
  • the first lens module 210 may include a 1-1 lens group 212 and a 2-1 lens group 214 aligned with the first optical axis.
  • the second lens module 230 when the second lens module 230 is in the driving mode, it may include a 1-2 lens group 232 and a 2-2 lens group 234 aligned along the second optical axis.
  • the plurality of first lens groups 212 and 232 disposed on the first holder 11 may be spaced apart from each other by a first interval.
  • the plurality of second lens groups 214 and 234 disposed on the second holder 21 may be spaced apart from each other at a first interval.
  • the plurality of first lens groups 212 and 232 may include a first-first lens group 212 and a first-second lens group 232 spaced apart in the first direction (X).
  • the plurality of second lens groups 214 and 234 may include a 2-1 lens group 232 and a 2-2 lens group 234 spaced apart from each other in the first direction (X).
  • the first and second holders 11 and 21 may be non-magnetic.
  • the first and second holders 11 and 21 may be made of a metal material or a plastic material, and in the case of a metal material, they can block electromagnetic interference noise, and in the case of a plastic material, the weight can be reduced and the combination with the lens This can be easy.
  • the length of the first holder 11 in the first direction (X) may be the same as or different from the length of the second holder 21 in the first direction (X).
  • a length of the first holder 11 in the second direction (Y) may be the same as or different from a length of the second holder (21) in the second direction (Y).
  • Each of the first and second holders 11 and 21 may have a length in the first direction (X) greater than a length in the second direction (Y).
  • the first direction (X) may be a direction in which the lens modules 210 and 230 are arranged
  • the second direction (Y) may be a direction orthogonal to the first direction (X). For example, as shown in FIG.
  • the length in the first direction (X) when the camera is disposed in the case 501 of the terminal, the length in the first direction (X) may be longer than the length in the second direction (Y).
  • the length in the second direction (Y) when the camera is disposed in the terminal, the length in the second direction (Y) may be longer than the length in the first direction (X).
  • the lengths of the first direction (X) and the second direction (Y) may be the same or different from each other.
  • the first holder 11 and the second holder 21 may not be physically connected to each other.
  • the first holder 11 and the second holder 21 may not be electrically connected to each other.
  • the first holder 11 may protrude more than 4 mm to the outside of the case of the terminal.
  • the image sensor module 30 may be disposed under the first and/or second lens groups 11 and 21 .
  • the image sensors 35 and 35A may include, for example, a first image sensor 35 and a second image sensor 35A spaced apart in the first direction (X).
  • the first lens module 210 in the 1-1 lens group 212 , three or four lenses are stacked from the object side toward the sensor, and the 2-1 lens group 214 includes 3 to 5 lenses.
  • the lenses may be stacked from the object side to the sensor direction.
  • the first lens module 210 may include 6 to 9 lenses, and may include solid lenses or at least one liquid lens between the solid lenses.
  • the liquid lens may be disposed on at least one or both of the plurality of second lens groups.
  • Such a liquid lens has a cavity having a conductive liquid and a non-conductive liquid therein, and the interface between the two liquids can be controlled to be concave, flat, or convex by controlling the power applied.
  • the second lens module 230 in the first and second lens groups 232 , three or four lenses are stacked from the object side toward the sensor, and the second second lens group 234 includes three to five lenses.
  • the lenses may be stacked from the object side to the sensor direction.
  • the second lens module 230 may include 6 to 9 lenses, and may consist of solid lenses, or at least one liquid lens may be disposed between the solid lenses.
  • the maximum distance between the two lenses most spaced apart between the lens of the first holder 11 and the lens of the second holder 21 facing each other may be 4 mm or more, for example, in the range of 4 mm to 9 mm can be
  • the maximum distance is a mode in which the first lens groups 212 and 232 of the first and second lens modules 210 and 230 are moved (POP-UP) in the optical axis direction from the second lens groups 214 and 234 , and the first holder 11 ) and the distance between the second holder 21 may be the maximum.
  • the plurality of lens modules 210 and 230 in the driving mode, the first holder 11 and the second holder 21 are vertically separated, and in the non-driving mode, The first holder 11 and the second holder 21 may be separated in a horizontal direction. Therefore, in the driving mode, the first holder 11 having the plurality of first lens groups 212 and 232 is moved by optimizing the distance between the two adjacent lenses, and the plurality of first lens groups 212 and 232 are pop-up. -up) may be aligned with the optical axis of each of the second lens groups 214 and 234 in the state.
  • the first-first lens group 212 and the second-first lens group 214 of the first lens module 210 may overlap the first image sensor 35 in a vertical direction.
  • the first-second lens group and the second-second lens group 234 of the second lens module 230 may vertically overlap the second image sensor 35A.
  • the first holder 11 vertically overlaps the first and second image sensors 35 and 35A, and the second holder 21 includes the first and second image sensors 35, 35A) and may not overlap in the vertical direction.
  • the printed circuit board 30 is separated from the second holder 21 and only the second holder 21 can be moved in the horizontal direction, and the first and second image sensors 35 and 35A) may be positioned in a state aligned with the optical axis of the first lens group 212 and 232 in a state before or after movement.
  • the printed circuit board 30 since the printed circuit board 30 is fixed, it may be advantageous in terms of structure and space.
  • the printed circuit board 30 is connected to the second holder 21 , the printed circuit board 30 and the second holder 21 can be moved together, and the first and second images
  • the sensors 35 and 35A may be positioned in a state aligned with the optical axis of the second lens group 214 and 234 before or after movement.
  • the number of cases in which the optical axis is considered can be reduced, so that the optical performance can be improved.
  • the first image sensor 35 may convert the light incident through the first lens module 210 into an electrical signal.
  • the second image sensor 35A may convert the light incident through the second lens module 230 into an electrical signal.
  • the image sensors 35 and 35A may be any one of a charge coupled device (CCD), a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS), a CPD, and a CID. Any one of the image sensors 35 and 35A may be a color (RGB) sensor, and the other may be a black and white sensor.
  • the first and second image sensors 35 and 35A may be disposed on one printed circuit board 31 .
  • the ratio of the length of the long side to the length of the short side in the first and second image sensors 35 and 35A may be 4:3 or 16:9.
  • the printed circuit board 31 may include an FPCB.
  • An optical filter may be disposed on the image sensors 35 and 35A.
  • a first optical filter (not shown) may be disposed on the first image sensor 35 , and the first optical filter may be disposed inside the second holder 21 .
  • the first optical filter may be disposed between the second-first lens group 214 of the second holder 21 and the first image sensor 35 .
  • the first optical filter may be an infrared filter, and may block light in the infrared region from being incident on the first image sensor 35 .
  • a second optical filter (not shown) may be disposed on the second image sensor 35A, and the second optical filter may be disposed inside the second holder 21 .
  • the second optical filter may be disposed between the second lens group 234 of the second holder 21 and the second image sensor 35A.
  • the second optical filter may be an infrared filter, and may block light in the infrared region from being incident on the second image sensor 35A.
  • the first and second optical filters may be formed by coating an infrared blocking coating material on a plate-shaped optical filter such as a cover glass for protecting an imaging surface or a cover glass.
  • the first and second optical filters may be an infrared absorption filter or an infrared reflection filter.
  • the lens of the first lens module 210 and the lens of the second lens module 230 may have different Fno (F number).
  • the first and second lens modules 210 and 230 may generate an image having a difference in image brightness or image quality.
  • one of the first and second lens modules 210 and 230 may be a wide-angle or telephoto lens module, and the other may be a main or general lens module.
  • the wide-angle lens module may photograph a subject having a wider width than that of the main lens module.
  • the telephoto lens module can photograph a subject at a distance compared to a standard lens module. Any one of the first and second lens modules 210 and 230 may be an ultra-wide-angle lens module.
  • the ultra-wide-angle lens module may be provided with an angle of view wider than that of the wide-angle lens module, for example, the angle of view of the wide-angle lens module may be 45 degrees or more or a range of 45 degrees to 90 degrees, and the angle of view of the ultra-wide lens module may be 120 degrees or more can By mounting a lens module of various functions, it is possible to improve user convenience and improve the quality of a photographed image.
  • the first lens module 210 may have a focal length of 3 mm or more, for example, in a range of 3 mm to 10 mm.
  • the second lens module 230 may be larger than the focal length of the first lens module 210 , and may be 10 mm or more, for example, 10 mm to 14 mm.
  • the sizes of the first image sensor 35 and the second image sensor 35A may be different from each other.
  • the first holder 11 and the second holder 21 may overlap the image sensors 35 and 35A in a vertical direction.
  • the second holder 21 may move in the horizontal direction M1
  • the first holder 11 may move in the sensor direction M2 .
  • the first holder 11 may be moved from the first region R1 exposed to the outside of the case of the terminal to the third region R3, and the second holder Reference numeral 21 may be moved from the third region R3 to the second region R2 spaced apart in the horizontal direction.
  • the first and second holders 11 and 21 overlap in the vertical direction, and in the non-driving mode, the first and second holders 11 and 21 may overlap in the horizontal direction, so that the camera The height of the module can be reduced.
  • the thickness of the first and second holders 11 and 21 on the printed circuit board 31 before the pop-up may be 5 mm or less, and the total thickness after the pop-up of the first holder 11 is in the range of 10 mm ⁇ 1 mm can be
  • the height difference of the first holder 11 may be about 1/2 of the thickness of the first holder 11 .
  • the camera device may include a plurality of driving means and a control unit to drive each of the first holder 11 and the second holder 21 .
  • the plurality of driving means includes a first driving means (not shown) for driving the first holder 11 in a vertical direction, and a second driving means (not shown) for driving the second holder 21 in a horizontal direction. can do.
  • Each of the first and second driving means may include at least one of a piezo member, an actuator, or a stepping motor.
  • the driving means may include a plurality of leaf springs, and may provide elasticity in a vertical direction through the leaf springs.
  • a Hall sensor may be disposed on at least one of the first and second holders 11 and 21 , and the Hall sensor may detect movement in a vertical direction.
  • the first driving means is a first guide shaft 41, a first movable part 43 connecting the first guide shaft 41 and the first holder 11, and a first driving part (not shown) for flowing the first movable part 43 through the first guide shaft 41 .
  • the second driving means includes a first guide shaft 51 , a second movable part 53 connecting the second guide shaft 51 and the second holder 21 , and the second guide shaft 51 .
  • a second driving unit (not shown) for moving the second moving unit 53 may be included.
  • the first and second driving units may be implemented as a piezo member or a stator such as a coil. The piezo member is stretched or contracted when a voltage is applied to transmit flow to the first and second guide shafts 41 and 51 .
  • the first guide shaft 41 extends along the first and third regions R1 and R3 in the vertical direction, is connected to the outside of the first holder 11, and may be arranged in one or a plurality.
  • the second guide shaft 51 extends along the second and third regions R2 and R3 in the horizontal direction, is connected to the outside of the second holder 21, and may be disposed in one or a plurality.
  • the first guide shaft 41 and the second guide shaft 51 may be disposed in a direction perpendicular to each other.
  • the first connection part 43 may be vertically moved along the first guide shaft 41 together with the first holder 11 .
  • the second connection part 53 may be moved in the horizontal direction along the second guide shaft 51 together with the second holder 21 .
  • the first holder 11 and the second holder 21 may be moved at the same time.
  • the moving distance of the first holder 11 may be shorter than the moving distance of the second holder 21 .
  • the first driving means may include a first guide shaft 41 , an intermediate guide shaft 42 , a first connection part 43A, and an intermediate connection part 43B.
  • the first guide shaft 41 and the intermediate guide shaft 42 may move the first holder 11 in an up or down direction in multiple stages. By moving the first holder 11 in such multiple stages, the height of the fixed first guide shaft 41 may not be increased.
  • the intermediate guide shaft 42 is disposed inside the first guide shaft 41 , that is, in a region adjacent to the first holder 11 . The upper end of the intermediate guide shaft 42 may be moved from a position higher than the upper end of the first guide shaft 41 to a lower position.
  • the first connecting part 43A and the first holder 11 may be moved in the down direction, and thereafter, in the state as shown in FIG.
  • the first holder 11 is placed on the upper part of the third region R3, the first guide shaft 41 is driven by the first driving part, and accordingly, the intermediate connection part 43B connected to the first guide shaft 41 is the first
  • the first holder 11 may be moved to the lower portion of the third region R3 or toward the sensor. Accordingly, as shown in FIG. 7 , the first guide shaft 41 and the intermediate connection part 43B may position the first holder 11 closest to the image sensors 35 and 35A.
  • the third driving unit may include a piezo member.
  • FIGS. 8 to 13 are diagrams illustrating a camera module according to a second embodiment, and detailed description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
  • the camera module may include a triple lens module.
  • the camera module may include first and second holders 11 and 21 and first to third lens modules 210 , 230 , and 250 aligned with different optical axes.
  • the camera module may include first to third image sensors 36 , 37 , and 38 disposed on one printed circuit board 450 .
  • the first holder 11 may include three or more first lens groups 212 , 232 , and 252 .
  • the second holder 21 may include three or more second lens groups 214 , 234 , and 254 .
  • the first holder 11 includes a 1-1 lens group 212 , a 1-2 lens group 232 , and a 1-3 lens group 252
  • the second holder 21 includes a first lens group 212 .
  • the first lens module 210 vertically overlaps with the first image sensor 36
  • the second lens module 230 vertically overlaps with the second image sensor 37
  • the module 250 may vertically overlap the third image sensor 38 .
  • a filter (not shown) may be disposed on each of the first to third image sensors 36 , 37 , and 38 .
  • the first to third image sensors 36 , 37 , and 38 may be disposed on one printed circuit board 31 to be spaced apart from each other.
  • the first lens module 210 may be a wide-angle lens module
  • the second lens module 230 may be a main or general lens module
  • the third lens module 250 may be a telephoto lens module.
  • the Fno of the telephoto lens module may be 1.8 or less.
  • Any one of the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 may be implemented as an ultra-wide-angle lens module.
  • the ultra-wide-angle lens module may be provided with an angle of view wider than that of the wide-angle lens module, for example, the angle of view of the wide-angle lens module may be 45 degrees or more or a range of 45 degrees to 90 degrees, and the angle of view of the ultra-wide lens module may be 120 degrees or more can
  • the angle of view of the ultra-wide lens module may be 45 degrees or more or a range of 45 degrees to 90 degrees
  • the angle of view of the ultra-wide lens module may be 120 degrees or more
  • the first lens module 210 may have a focal length of 3 mm or more, for example, in a range of 3 mm to 10 mm.
  • the second lens module 230 may be larger than the focal length of the first lens module 210 , and may be 10 mm or more, for example, 10 mm to 14 mm.
  • the third lens module 250 may have a focal length of 10 mm or more, for example, in a range of 10 mm to 14 mm.
  • the first to third lens modules 210, 230, and 250 may have different focal lengths or adjust the sizes of the first to third image sensors 36, 37, and 38 to improve image quality in a desired shooting mode.
  • the distance between the lens groups of the telephoto lens module having the largest focal length among the lens modules may be set as a reference, and then the distance between the lens groups of the other lens modules may be set.
  • the first and second holders 11 and 21 may have a length in one direction (X) greater than or equal to a length in the other direction.
  • the camera module may be disposed under the case 501 of the terminal, and may protrude when the first holder having the first lens group is in the driving mode.
  • the plurality of first lens groups 212 , 232 , and 252 disposed in the first holder 11 may be disposed to be spaced apart from each other at a first interval.
  • the plurality of second lens groups 214 , 234 , and 254 disposed on the second holder 21 may be disposed to be spaced apart from each other at a first interval.
  • the plurality of first lens groups 212 , 232 , and 252 may include a 1-1 lens group 212 , a 1-2 lens group 232 , and a 1-3 lens group 252 spaced apart in a first direction. have.
  • the plurality of second lens groups 214, 234, and 254 may include a 2-1 lens group 214, a 2-2 lens group 234, and a 2-3 lens group 254 spaced apart in the first direction.
  • the first lens module 210 may include a 1-1 lens group 212 and a 2-1 lens group 214 aligned along a first optical axis.
  • the second lens module 230 may include a 1-2 lens group 232 and a 2-2 lens group 234 aligned along a second optical axis.
  • the third lens module 250 may include a 1-3 lens group 252 and a 2-3 lens group 254 aligned along a third optical axis.
  • the first lens module 210 in the 1-1 lens group 212 , three or four lenses are stacked from the object side toward the sensor, and the 2-1 lens group 214 includes 3 to 5 lenses.
  • the lenses may be stacked from the object side to the sensor direction.
  • the first lens module 210 may include 6 to 9 lenses, and may be made of solid lenses, or may include at least one liquid lens between the solid lenses, wherein the liquid lens supplies power. In consideration of this, it may be disposed in the second holder.
  • the second lens module 230 in the first and second lens groups 232 , three or four lenses are stacked from the object side toward the sensor, and the second second lens group 234 includes 3-5 lenses. Lenses may be stacked from the object side toward the sensor.
  • the second lens module 230 may include 6 to 9 lenses, and may consist of solid lenses, or at least one liquid lens may be disposed between the solid lenses.
  • the third lens module 250 in the 1-3 lens group 252 , two or three lenses are stacked from the object side toward the sensor, and the 2-3 lens group 254 includes 3 to 5 lenses. The lenses may be stacked from the object side to the sensor direction.
  • the third lens module 250 may include 5 to 8 lenses, and may consist of solid lenses, or at least one liquid lens may be disposed between the solid lenses.
  • the first holder 11 is driven by a first driving means
  • the first driving means is a first guide shaft 121 disposed outside the first holder 11, It may include a first connection part 123 connected to the first guide shaft 121 and the first holder 11 , and a first driving part 125 for driving the first guide shaft 121 .
  • the second holder 21 is driven by a second driving means, and the second driving means includes a second guide shaft 151 disposed outside the moving distance of the second holder 21, the second holder ( 21 ) and a second connection part 153 connected to the second guide shaft 151 , and a first driving part 155 for driving the second guide shaft 151 .
  • the first and second driving units 125 and 155 may be a piezo member, and as another example, may be implemented as an actuator or a stepping motor.
  • One or a plurality of the first driving means may be arranged to stably raise or lower the first holder 11 in the vertical direction.
  • One or a plurality of the second driving means may be arranged to move the second holder 21 up or down in the horizontal direction.
  • the first holder 11 When the state shown in FIG. 10 is switched to FIG. 9, it is a driving mode, the first holder 11 is up in the vertical direction M2 by the first driving means 121, 123, 125, and the second holder 21 is The sensor may be moved in the horizontal direction M1 by the second driving means 151 , 153 , and 155 .
  • the state shown in FIG. 9 is changed to the state of FIG. 10, it is in a non-driving mode, and the first holder 11 is down in the vertical direction M2 by the first driving means 121, 123, 125, and the second holder ( 21 ) may be moved away from the sensor in the horizontal direction M1 by the second driving means 151 , 153 , and 155 .
  • the movement distance G1 of the first holder 11 may be moved by 4 mm or more.
  • the maximum distance between the two lenses most spaced apart between the lens of the first holder 11 and the lens of the second holder 21 may be 4 mm or more, for example, it may be in the range of 4 mm to 9 mm.
  • the maximum distance is that the first lens groups 212, 232, 252 of the first to third lens modules 210, 230, and 250 are moved higher than the surface of the case 501 in the optical axis direction from the second lens groups 214, 234, and 254 (POP-UP).
  • the distance between the first holder 11 and the second holder 21 may be the maximum.
  • the moving distance G1 of the first holder 11 may be about 1/2 of the thickness of the first holder 11 .
  • the interval between two adjacent optical axes among the first to third optical axes of the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 may be constant or one of them may be larger, but is not limited thereto.
  • a quarterable lens module may be included in the first and second holders 11 and 21 .
  • the quarterable lens module may be a first to fourth lens module, and the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 disclosed above and a lens module for Time of Flight (ToF) (eg, 272 in FIGS. 22-24 ). ) may be included.
  • ToF Time of Flight
  • Such a TOF lens module and image sensor may provide two-dimensional data and double, depth data.
  • a ToF lens module may be applied as the third lens module 250 .
  • the camera device may include an infrared element.
  • the thickness (T2) of the camera module that is, the height from the printed circuit board to the top of the first holder 11 (ie, T2) is the height of the accommodation space of the mobile terminal ( It may be greater than T1). Accordingly, the first holder 11 may be moved in the up or down direction by the distance G1 obtained by the two height differences T2-T1.
  • the first holder 11 in the driving mode, the first holder 11 may protrude to the outside of the case 501 by the distance G1, and in the non-driving mode, the first holder 11 may be moved by the distance G1.
  • the 1-1 lens group 213 of the first holder 11 and the 2-1 lens group 215 of the second holder 21 may be aligned with the first optical axis P1, and thus operate in the shooting mode.
  • the 1-2 lens group 233 of the first holder 11 and the 2-2 lens group 235 of the second holder 21 may be aligned with the second optical axis P2, and thus operate in the shooting mode.
  • the filters F1 and F2 may be respectively disposed between the second holder 21 and the image sensors 36 and 37 .
  • the lenses of the first-first lens group 213 of the first lens module of the first holder 11 and the first-second lens group 215 of the first lens module of the second holder 21 are formed.
  • the lenses may be aligned from the object side towards the sensor.
  • the diaphragm may be located at the edge of the water side of the first lens or the second lens of each of the plurality of first lens groups, and may be disposed at the edge of the water side of the first lens or the second lens according to each lens module.
  • the 1-1 lens groups 212 and 213 may be stacked in two or three pieces, and the total positive refractive power is can have
  • the object-side lens (the lens closest to the object) and the last sensor-side lens (the lens closest to the sensor) of the 1-1 lens groups 212 and 213 may have positive refractive power.
  • the focal length of the object-side lens may be 0.7 times or more, for example, between 0.7 and 1.5 times the total focal length of the first lens group.
  • the sensor-side surface (the last lens) separated from the 2-1 lens group 214 and 215 among the lenses of the 1-1 lens group 212 and 213 The refractive power up to the sensor-side surface) of the object-side sensor-side lens may have a positive refractive power, and the focal length of the object-side sensor-side lens is 1.5 times or more, for example, 1.5 to 3 times the total focal length of the 1-1 lens group 212 and 213 . may be in the range of
  • the 2-1 lens groups 214 and 215 of the first lens module 210 may be composed of 3 or 4 elements, the total power may have a negative refractive power, and the object of the 2-1 lens group 215 .
  • the side lens and the last sensor side lens may have negative refractive power.
  • the focal length of the sensor-side lens may be 0.15 times or more, for example, 0.15 to 1.5 times the focal length of the entire 2-1 lens group.
  • the object-side lens has a sag (sagittal) up to a height of 25% of the effective diameter of the lens in order to reduce the sensitivity to the horizontal axis direction.
  • the height value may be 0.01 mm or less.
  • the total TTL (distance from the water-side lens to the sensor) of the first lens module 210 having the 1-1 lens groups 212 and 213 and the 2-1 lens groups 214 and 215 is 90 of the thickness of the terminal on which the optical system is mounted. % to 100%.
  • the thickness of the first-first lens groups 212 and 213 or the first holder 11 disclosed above may be 40% or less of the total optical system TTL, for example, in the range of 30% to 40%.
  • the thickness of the first-first lens groups 212 and 213 or the first holder 11 may be formed in consideration of the thickness of the mobile terminal or the camera storage space.
  • the thickness or height of the second-first lens groups 214 and 215 or the second holder 21 may be provided in a range of 30% or more of the total optical system TTL, for example, 30% to 60%.
  • the distance between the 1-1 lens group 212 and 213 or the first holder 11 and the 2-1 lens group 214 and 215 or the second holder 21 is 20% or less of the total optical system , such as in the range of 10% to 20%.
  • the first and second lens groups 232 and 233 may consist of three lenses, the total power has a positive refractive power, and the object-side lens and the sensor-side lens The lens may have positive refractive power.
  • the focal length of the object-side lens of the first and second lens groups 232 and 233 may be 0.6 times or more, for example, between 0.6 and 1.5 times the total focal length of the first and second lens groups 232 and 233 .
  • the diaphragm may be disposed at the object-side first lens and the water-side edge of the second lens of the first and second lens groups 232 and 233 .
  • the second-second lens groups 234 and 235 of the second lens module 230 may be composed of two lenses, and the total power has negative refractive power, and the object-side lens and the sensor-side lens have negative refractive power.
  • the focal length of the sensor-side lens of the second-second lens group 234 and 235 may be 1.5 times or more of the total focal length of the second-second lens group 234 and 235 , for example, 1.5 times to 2.5 times.
  • the object-side lenses of the 2-2 lens group 234 and 235 can be configured to have a sag (sagittal height) value of 0.01 mm or less up to 25% of the effective diameter of the lens in order to reduce the sensitivity due to the lateral decenter. have.
  • the total TTL (length from the first lens surface to the sensor) of the second lens module 230 may be 90-100% of the thickness of the terminal to which the optical system is to be mounted, and the first and second lens groups and the second lens
  • the thickness of the holders with the group can be divided by the ratio of the total optical system length (TTL).
  • TTL total optical system length
  • the thickness of the first holder 11 having the first and second lens groups 232 and L21 may be 40% or less of the total optical system TTL, for example, in the range of 30-40%.
  • the thickness of the second holder 21 having the 2-2 lens groups 234 and 235 may be 60% or less of the total optical system TTL, for example, in the range of 50% to 60%.
  • the thickness of the first and second lens groups 232 and 233 or the first holder 11 may be formed in consideration of the thickness of the mobile terminal or the space for storing the camera.
  • the interval between the first-second lens group 232,233 or the first holder 11 and the second-second lens group 234,235 or the second holder 21 is 20% or less of the entire optical system, for example, 10% to It may be in the range of 20%. 22 to 24 , the first lens groups 212 , 232 , and 252 of the plurality of lens modules disposed in the first holder 11 show a vertically-up state, and when not driven, they move to the same position as the surface of the case. can be down
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of a camera module according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 16 is a perspective view showing an example of a driving unit of the camera module in FIG. 15
  • FIG. 17 is a first lens group in the camera module of FIG. It is an example of a plan view shown
  • (A) (B) of FIG. 18 is an example of a side cross-sectional view showing a driving state or before driving of the camera module according to the third embodiment
  • FIG. 19 is another example of FIG. 15 , three It is an example of a plan view of a camera module having a first lens group
  • FIG. 20 is a side cross-sectional view of the camera module of FIG. 19, and
  • (A) (B) is a cross-sectional view showing a driving state or before driving.
  • the same configuration as the first and second embodiments may selectively include the description of the first and second embodiments.
  • the camera module includes a first holder 110 having a plurality of first lens groups 212 and 232 and a second holder 120 having a plurality of second lens groups 214 and 234 in a housing ( 100), and an image sensor module 400 that converts light incident through the first lens group 212 and 232 and the second lens group 214 and 234 into an electrical signal.
  • the camera module may include a module having a plurality of lens modules 210 and 230 and a plurality of image sensors 410 and 430 .
  • the first holder 110 may be coupled to the inside of the second holder 120 or coupled to the top.
  • the first holder 110 and the second holder 120 may be disposed to overlap in a vertical direction.
  • the second holder 120 has an accommodation space 115 , and the first holder 110 may be inserted into the accommodation space 115 of the second holder 120 .
  • the second holder 120 may not be physically connected to the first holder 110 .
  • the inner lens groups 214 and 234 of the accommodation space 115 may be connected by a support 122 .
  • the vertical thickness of the first holder 110 may be the same as the depth of the receiving space 115 of the second holder 120 , and may be, for example, 4 mm or less.
  • the accommodating space 115 may include a structure having a sidewall facing at least one of the side surfaces of the first holder 110 or a portion of the two side surfaces.
  • the sidewall of the accommodating space 115 may be a structure having a minimum height that can be guided when the first holder 110 is moved from the second holder 120 in the optical axis direction.
  • the second holder 120 may have a flat top surface without the accommodation space 115 .
  • the length D3 of the first holder 110 in the first direction X may be less than or equal to the length D0 of the second holder 120 in the first direction X.
  • a length D4 of the first holder 110 in the second direction Y may be less than or equal to a length D2 of the second holder 120 in the second direction Y.
  • the length D3 of the first holder 110 in the first direction (X) may be greater than the length (D4) of the second direction (Y).
  • the length D0 of the second holder 120 in the first direction (X) may be greater than the length (D2) of the second direction (Y).
  • the first direction (X) may be a direction in which the lens modules 210 and 230 are arranged
  • the second direction (Y) may be a direction orthogonal to the first direction (X).
  • the housing 100 may be provided in a top view shape in a rectangular shape or a regular rectangular shape.
  • the length in the first direction (X) may be longer than the length in the second direction (Y).
  • the length in the second direction (Y) may be longer than the length in the first direction (X).
  • lengths in the first direction (X) and the second direction (Y) may be the same or different from each other.
  • the housing 100 may include a plurality of lens modules 210 and 230 .
  • the plurality of lens modules 210 and 230 may include a first lens module 210 and a second lens module 230 spaced apart in the first direction (X).
  • the first lens module 210 may include a 1-1 lens group 212 and a 2-1 lens group 214 aligned along a first optical axis.
  • the second lens module 230 may include a 1-2 lens group 232 and a 2-2 lens group 234 aligned along a second optical axis.
  • the plurality of first lens groups 212 and 232 disposed on the first holder 110 may be spaced apart from each other by a first interval D1 .
  • the plurality of second lens groups 214 and 234 disposed on the second holder 120 may be spaced apart from each other at a first interval.
  • the plurality of first lens groups 212 and 232 may include a first-first lens group 212 and a first-second lens group 232 spaced apart in the first direction (X).
  • the plurality of second lens groups 214 and 234 may include a 2-1 lens group 232 and a 2-2 lens group 234 spaced apart from each other in the first direction (X).
  • the first and second holders 110 and 120 may be non-magnetic.
  • the first and second holders 110 and 120 may be made of metal or plastic, and when they are made of metal, they can block electromagnetic interference noise. can do.
  • the image sensor module 240 may include a plurality of image sensors 410 and 430 and a printed circuit board 450 on which the plurality of image sensors 410 and 430 are disposed.
  • the image sensors 410 and 430 may include, for example, a first image sensor 410 and a second image sensor 430 spaced apart in the first direction (X).
  • the 1-1 lens group 212 may have 3 to 4 lenses
  • the 2-1 lens group 214 may have 3 to 5 lenses.
  • the first lens module 210 may include 6 to 9 lenses, and may include solid lenses or at least one liquid lens between the solid lenses. The liquid lens may be disposed on at least one or both of the plurality of second lens groups.
  • the 1-2 lens group 232 may have 3 or 4 lenses, and the 2-2 lens group 234 may have 3 to 5 lenses.
  • the second lens module 230 may include 6 to 9 lenses, and may consist of solid lenses, or at least one liquid lens may be disposed between the solid lenses.
  • the minimum distance between the two lenses closest to each other between the lenses of the first holder 110 and the lenses of the second holder 120 facing each other may be 0.5 mm or less, for example, 0.1 mm to 0.5 mm may be in the range.
  • the minimum distance is a case in which the first and second lens modules 210 and 230 are not driven or in use, and the distance between the first holder 110 and the second holder 120 may be the minimum.
  • the maximum distance between the two lenses most spaced apart between the lens of the first holder 110 and the lens of the second holder 120 facing each other may be 4 mm or more, for example, it may be in the range of 4 mm to 9 mm.
  • the maximum distance is a mode in which the first lens groups 212 and 232 of the first and second lens modules 210 and 230 are moved (POP-UP) from the second lens group 214 and 234 in the optical axis direction, and the first holder 110 ) and the distance between the second holder 120 may be the maximum.
  • the plurality of lens modules 210 and 230 are vertically separated into the first holder 110 and the second holder 120, and by optimizing the distance between the two adjacent lenses, the plurality of first lens groups 212 and 232 are formed. It is possible to move the first holder 110 having the plurality of first lens groups 212 and 232 and to align the plurality of first lens groups 212 and 232 along the optical axis with the first lens groups 214 and 234 in a pop-up state.
  • the first-first lens group 212 and the second-first lens group 214 of the first lens module 210 may overlap the first image sensor 410 in a vertical direction.
  • the first-second lens group and the second-second lens group 234 of the second lens module 230 may vertically overlap the second image sensor 430 .
  • the first image sensor 410 may convert the light incident through the first lens module 210 into an electrical signal.
  • the second image sensor 430 may convert the light incident through the second lens module 230 into an electrical signal.
  • One of the image sensors 410 and 430 may be a color (RGB) sensor, and the other may be a black and white sensor.
  • An optical filter may be disposed on the image sensors 410 and 430 .
  • the first and second lens modules 210 and 230 may generate an image having a difference in image brightness or image quality.
  • one of the first and second lens modules 210 and 230 may be a wide-angle or telephoto lens module, and the other may be a main or general lens module. Any one of the first and second lens modules 210 and 230 may be an ultra-wide-angle lens module.
  • the first lens module 210 may have a focal length of 3 mm or more, for example, in a range of 3 mm to 10 mm.
  • the second lens module 230 may be larger than the focal length of the first lens module 210 , and may be 10 mm or more, for example, 10 mm to 14 mm.
  • the sizes of the first image sensor 410 and the second image sensor 430 may be different from each other.
  • the second holder 120 may have an accommodating space 115 at an upper portion or an inside thereof, and the first holder 110 may be inserted or coupled to the accommodating space 115 .
  • the first holder 110 is disposed in the receiving space 115 of the second holder 120 , and the first holder 110 is vertically up with respect to the second holder 120 by the driving unit. ) or may be moved down to the original position.
  • a stator 363 may be disposed on at least one side or both sides of the outer side surfaces of the first holder 110 .
  • the stator 363 may be disposed to have a long length in a direction in which the lens modules 210 and 230 are arranged.
  • the stator 363 may be disposed to have a long length in the first direction (X).
  • the stator 363 may extend to the outside of the first-first lens group 212 and the first-second lens group 232 .
  • a movable element 361 may be disposed on an inner surface or an outer surface of the second holder 120 facing the stator 363 .
  • the mover 361 may be disposed at a position to face one or a plurality of stators 363 .
  • the mover 361 may be a magnet, and the stator 363 may include a coil.
  • the driving means 360 may include the mover 361 and the stator 363 .
  • the second holder 120 may be provided with a receiving groove for mounting the mover 361 or a plurality of holes 352 may be provided for transmitting a magnetic field.
  • the first and second image sensors 410 and 430 may be electrically connected to the printed circuit board 450 .
  • the printed circuit board 450 may supply power to the stator 363 .
  • the printed circuit board 450 may include a controller (not shown) for controlling the driving of the first holder 110 .
  • the stator 363 or the coil may move the first holder 110 in a vertical up direction or a vertical down direction through electromagnetic interaction with the magnet.
  • the magnets and/or coils may be used for AF driving and/or OIS driving.
  • the driving means may include a piezo member and a shaft, the piezo is disposed in the second holder 120 , and the shaft is a shaft guiding the movement of the first holder 110 , and the piezo member You can guide the vertical up or down by
  • the driving member may include at least one of a piezo member, an actuator, and a stepping motor, but is not limited thereto.
  • the driving unit may include a plurality of leaf springs, and may provide elasticity in a vertical direction through the leaf springs.
  • a Hall sensor may be disposed on at least one of the first and second holders 110 and 120 , and the Hall sensor may detect movement in a vertical direction.
  • the first holder 110 is disposed on the second holder 120 before the camera module is driven or when the camera device is not in use.
  • the first holder 110 may be in close contact with the upper surface of the second holder 120 or may be in close contact with an interval of 1 mm or less.
  • the upper surface of the first holder 110 may be disposed in the same horizontal plane as the upper surface of the second holder 120 .
  • the second holder 120 is the first holder when power of a positive polarity is supplied to the stator 363 of the driving unit.
  • the mover 361 of 110 protrudes in the up direction by a predetermined distance G1 from the surface of the case 501 .
  • the first holder 110 may protrude at a distance G1 in the range of 1 mm or more, for example, 3 mm to 4 mm, based on the upper surface of the second holder 120 .
  • the first holder 110 may protrude 3 mm or more from the surface of the case of the mobile terminal, for example, in the range of 3 mm to 7 mm.
  • the separation distance G2 between the first holder 110 and the second holder 120 may be 3 mm or more, for example, in the range of 3 mm to 7 mm.
  • the thickness of the first and second holders 110 and 120 on the printed circuit board 450 before the pop-up may be 7 mm or less, and the thickness after the pop-up of the first holder 110 may be in the range of 10 mm ⁇ 1 mm. .
  • TTL total length
  • FBL long flange back length
  • 19 and 20 are views illustrating a camera module as another example of FIGS. 17 and 18 . 19 and 20, the same configuration as the configuration disclosed above will be referred to the embodiment disclosed above.
  • the camera module may include a triple lens module.
  • the housing 100 includes first and second holders 110A and 120 , and may include first to third lens modules 210 , 230 , and 250 aligned with different optical axes.
  • the camera module may include first to third image sensors 410 , 430 , and 440 disposed on one printed circuit board 450 .
  • the first holder 110A may include three or more first lens groups 212 , 232 , and 252 .
  • the second holder 120 may include three or more second lens groups 214 , 234 , and 254 .
  • the first holder 110A includes a 1-1 lens group 212 , a 1-2 lens group 232 , and a 1-3 lens group 252
  • the second holder 120 includes a first lens group 212 . It may include a 2-1 lens group 214 , a 2-2 lens group 234 , and a 2-3 th lens group 254 .
  • the first lens module 210 vertically overlaps with the first image sensor 410
  • the second lens module 230 vertically overlaps with the second image sensor 430
  • the module 250 may vertically overlap the third image sensor 440 .
  • a filter may be disposed on each of the first to third image sensors 410 , 430 , and 440 .
  • the first lens module 210 may be a wide-angle lens module
  • the second lens module 230 may be a main or general lens module
  • the third lens module 250 may be a telephoto lens module.
  • the Fno of the telephoto lens module may be 1.8 or less.
  • Any one of the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 may be implemented as an ultra-wide-angle lens module.
  • the ultra-wide-angle lens module may be provided with an angle of view wider than that of the wide-angle lens module, for example, the angle of view of the wide-angle lens module may be 45 degrees or more or a range of 45 degrees to 90 degrees, and the angle of view of the ultra-wide lens module may be 120 degrees or more can
  • the first lens module 210 may have a focal length of 3 mm or more, for example, in a range of 3 mm to 10 mm.
  • the second lens module 230 may be larger than the focal length of the first lens module 210 , and may be 10 mm or more, for example, 10 mm to 14 mm.
  • the third lens module 250 may have a focal length of 10 mm or more, for example, in a range of 10 mm to 14 mm.
  • the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 may have different focal lengths or adjust the sizes of the first to third image sensors 410 , 430 , and 440 to improve image quality in a desired shooting mode.
  • another lens module may be set based on the telephoto lens module having the largest focal length among each lens module.
  • a length D3 of the first holder 110A in the first direction X may be less than or equal to a length D3 of the second holder 120 in the first direction.
  • a length D4 of the first holder 110A in the second direction Y may be less than or equal to a length D2 of the second holder 120 in the second direction Y.
  • a length D3 of the first holder 110A in the first direction X may be greater than a length D2 of the first holder 110A in the second direction Y.
  • the second holder 120 may have a length in the first direction (X) greater than a length (D2) in the second direction (Y).
  • the first direction may be a direction in which the lens modules are arranged
  • the second direction may be a direction orthogonal to the first direction.
  • the housing 100 may be provided in a top view shape in a rectangular shape or a regular rectangular shape.
  • a straight line connecting the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 may be provided as a triangular shape.
  • the lens modules may be arranged as shown in FIGS. 22 to 24 .
  • the plurality of first lens groups 212 , 232 , and 252 disposed in the first holder 110A may be disposed to be spaced apart from each other by a first interval D1 .
  • the plurality of second lens groups 214 , 234 , and 254 disposed on the second holder 120 may be disposed to be spaced apart from each other at a first interval.
  • the plurality of first lens groups 212 , 232 , and 252 may include a 1-1 lens group 212 , a 1-2 lens group 232 , and a 1-3 lens group 252 spaced apart in a first direction. have.
  • the plurality of second lens groups 214, 234, and 254 may include a 2-1 lens group 214, a 2-2 lens group 234, and a 2-3 lens group 254 spaced apart in the first direction.
  • the housing 100 may include first to third lens modules 210 , 230 , and 250 arranged in one direction.
  • the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 may be spaced apart from each other in the first direction (X) or the second direction (Y).
  • the first lens module 210 may include a 1-1 lens group 212 and a 2-1 lens group 214 aligned along a first optical axis.
  • the second lens module 230 may include a 1-2 lens group 232 and a 2-2 lens group 234 aligned along a second optical axis.
  • the third lens module 250 may include a 1-3 lens group 252 and a 2-3 lens group 254 aligned along a third optical axis.
  • the 1-1 lens group 212 may have 3 or 4 lenses
  • the 2-1 lens group 214 may have 3 to 5 lenses.
  • the first lens module 210 may include 6 to 9 lenses, and may include solid lenses or at least one liquid lens between the solid lenses.
  • the 1-2 lens group 232 may have 3 or 4 lenses
  • the 2-2 lens group 234 may have 3 to 5 lenses.
  • the second lens module 230 may include 6 to 9 lenses, and may consist of solid lenses, or at least one liquid lens may be disposed between the solid lenses.
  • the 1-3 lens group 252 may have 2 or 3 lenses, and the 2-3 lens group 254 may have 3 to 5 lenses.
  • the third lens module 250 may include 5 to 8 lenses, and may consist of solid lenses, or at least one liquid lens may be disposed between the solid lenses.
  • the first holder 110A is driven by a driving means, and the 1-1 lens group 212, the 1-2 lens group 232 and The 1-3 lens group may be moved in the optical axis direction on the second holder 120 .
  • the minimum distance between the two lenses closest to each other between the lens of the first holder 110A and the lens of the second holder 120 may be 0.5 mm or less, for example, in the range of 0.1 mm to 0.5 mm can be
  • the minimum distance is when the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 are not driven or not in use, and the distance between the first holder 110A and the second holder 120 may be the minimum.
  • the maximum distance between the two lenses most spaced apart between the lens of the first holder 110A and the lens of the second holder 120 may be 4 mm or more, for example, may be in the range of 4 mm to 9 mm.
  • the maximum distance is that the first lens groups 212, 232, 252 of the first to third lens modules 210, 230, and 250 are moved higher than the surface of the case 501 in the optical axis direction from the second lens groups 214, 234, and 254 (POP-UP).
  • the distance between the first holder 110A and the second holder 120 may be the maximum.
  • the interval between two adjacent optical axes among the first to third optical axes of the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 may be constant or one of them may be larger, but is not limited thereto.
  • the housing 100 may include a quarterable lens module in the first and second holders 110A and 120 .
  • the quarterable lens module may be first to fourth lens modules, and includes the first to third lens modules 210 , 230 , and 250 described above and a Time of Flight (ToF) lens module (eg, 272 in FIG. 8 ). can do.
  • a TOF lens module and image sensor may provide two-dimensional data and double, depth data.
  • a ToF lens module may be applied as the third lens module 250 .
  • the camera device may include an infrared element.
  • 21A and 21B are examples of side cross-sectional views illustrating a camera module according to a fourth embodiment.
  • 21 exemplifies two lens modules, but may include three or four lens modules, but is not limited thereto.
  • the housing may include first and second holders 110 and 120 stacked in a vertical direction.
  • the housing may include a plurality of lens modules 210 and 230, for example, at least two lens modules.
  • Image sensors 410 and 430 and filters (not shown) disposed on the printed circuit board 450 may be respectively disposed under the lens modules 210 and 230 .
  • the first lens module 210 may include a 1-1 lens group 212 disposed in the first holder 110 and a 2-1 lens group 232 disposed in the second holder 230 .
  • the second lens module 230 may include a 2-1 lens group 214 disposed on the first holder 110 and a 2-2 lens group 54 disposed on the second holder 21 .
  • Each of the 1-1 lens group 51 and the 2-1 lens group 53 of the first lens module 50 may include two or more lenses.
  • Each of the first-second lens group 212 and the second-second lens group 124 of the second lens module 210 may include two or more lenses.
  • the first holder 110 may be moved in a vertical direction or an optical axis direction by a driving means, and in this case, the 1-1 lens group 11 and the 1-2 lens group of the first and second lens modules 219 and 230 .
  • the group 52 may be moved.
  • the first holder 11 may be driven by a driving means.
  • the driving means includes a guide shaft 41, a movable part 43 connecting the guide shaft 41 and the first holder 11, and a driving part for flowing the movable part 43 through the guide shaft 41 ( 40) may be included.
  • the guide shaft 41 guides the first holder 11 to move in a vertical direction or an optical axis direction, and may be disposed on the outside of the first holder 11 in one or a plurality.
  • the driving unit 40 may include a piezo member, and is stretched or contracted when a voltage is applied.
  • the guide shaft 41 and the movable part 43 vertically lift the first holder 11, and when the driving part 40 is contracted, the guide shaft 41 And the movable part 43 may lower the first holder 11 in the vertical direction.
  • the guide shaft 41 may be provided so as not to be exposed to the outside of the case of the terminal.
  • the camera module according to the first to fourth embodiments may be coupled to the front or rear of the portable terminal. 22 , the plurality of first lens groups 212 , 232 , and 252 may be arranged in the first direction and may be vertically upward or downward at the same time. 23 , the plurality of first lens groups 212 , 232 , and 252 may be arranged in the second direction and may be vertically upward or downward at the same time. 24 , the plurality of first lens groups 212 , 232 , and 252 may be arranged in the first direction and the second direction, and may be vertically up or down at the same time.
  • a ToF lens module 272 may be added to the first holder 11 or a camera flash module may be further disposed, but the present invention is not limited thereto.
  • the case 501 of the terminal may have an opening through which the first holder 11 may protrude.
  • the thickness of the entire camera module can be made thinner, and it can be applied to a smart tone having a thin thickness of 11 mm or less. Accordingly, a portion of the first holder 11 may protrude only during use and may not protrude from the outside of the case of a mobile terminal such as a smart phone.
  • the non-use mode of the camera it is possible to improve the problem that a part of the lens modules of the camera device protrude to the outside of the smart phone, so that it is convenient to carry and the appearance design can be improved. It can also protect the surface of the camera module from damage.
  • FIG. 25 is an example of a perspective view of a mobile terminal to which a camera module is coupled according to a fifth embodiment of the present invention
  • (A) is a state before use of the camera
  • (B) is a state of use of the camera.
  • 26 is a first example of a side cross-sectional view of the camera module of FIG. 25
  • FIG. 27 is a driving example of the camera module of FIG. 26
  • FIG. 28 is a second example of a side cross-sectional view of the camera module of FIG. 1
  • FIG. 28 is a driving example of the camera module
  • FIG. 30 is a third example of a cross-sectional side view of the camera module of FIG. 25
  • FIG. 31 is a driving example of the camera module of FIG. 30, and FIG.
  • FIG. 32 is a camera according to an embodiment of the present invention It is a view showing a holder and a guide shaft supporting the lens of the module, and FIG. 33 is an example of another cross-sectional view of FIG. 32 .
  • the same configuration as that of the first embodiment includes the description of the first embodiment.
  • a mobile terminal 500 may be a portable electronic device equipped with a camera module 1000 , for example, a mobile communication terminal, a smart phone, a tablet PC, or the like.
  • the mobile terminal 500 is equipped with a camera module 1000 to photograph a subject.
  • the camera module 1000 may include a plurality of lenses, and the optical axis (Z-axis) of the lenses may be in a direction perpendicular to the thickness direction (Z-axis direction) of the mobile terminal 500 ,
  • the thickness direction may be a direction from the front surface to the rear surface of the terminal or the opposite direction).
  • the optical axis (Z axis) of the plurality of lenses provided in the camera module 1000 is It may be formed in the width direction or the length direction of the mobile terminal 500 (X-axis direction or Y-axis direction). Therefore, even if the camera module 1000 has functions such as Auto Focusing (hereinafter referred to as AF), Zoom, and Optical Image Stabilizing (hereinafter referred to as OIS), the thickness of the mobile terminal 500 does not increase. can prevent it Accordingly, it is possible to reduce the size of the mobile terminal 500 and provide a thinner thickness.
  • AF Auto Focusing
  • OIS Optical Image Stabilizing
  • the camera module 1000 may include at least one of AF, Zoom, and OIS functions.
  • the camera module 1000 having the AF, Zoom, and OIS functions, etc. has to be provided with various parts, so that the size of the camera module may increase compared to a general camera module. If the size of the camera module 1000 increases, it may become a problem in miniaturization of the mobile terminal 500 in which the camera module 1000 is mounted.
  • the number of laminated lenses increases for the zoom function, and when a plurality of laminated lenses are formed in the thickness direction of the terminal, the thickness of the terminal also increases according to the number of laminated lenses. Accordingly, if the thickness of the terminal is not increased, the number of stacked lenses cannot be sufficiently secured, and the zoom performance is weakened.
  • an actuator that moves the lens group in the optical axis direction or in a direction perpendicular to the optical axis should be installed. When the optical axis of the lens group is formed in the thickness direction of the terminal, the lens group is moved The actuator for the portable electronic device should be installed in the thickness direction of the portable electronic device. Accordingly, the thickness of the terminal increases.
  • the optical axis (Y axis) of the plurality of lenses is disposed perpendicular to the thickness direction of the mobile terminal 500 (ie, parallel to the wide surface of the mobile terminal 500 ) Even if the camera module 1000 having functions such as arrangement in one direction), AF, Zoom, and OIS is mounted, the mobile terminal 500 can be miniaturized.
  • the camera module 1000 may slide-down in the optical axis (Y) direction and slide-up in the opposite direction. Accordingly, the thickness in the vertical direction of the slid-down camera module 1000 may be made thinner, thereby further reducing the size of the mobile terminal 1 .
  • the camera module 1000 may be slid-up, so that it protrudes to the outside of the case 501 of the mobile terminal 500, and the centers (ie, optical axes) of the lenses are aligned on the same straight line.
  • the sliding-down is a state in which one part of the lenses in the camera module 1000 on the edge side supports sliding at a fixed position, and the other part on the edge side is tilted toward the light incident side in the optical axis direction.
  • the sliding-up is an operation opposite to that of the sliding-down, and the optical axis may be aligned at the center of the lenses.
  • the sliding operation may be a sliding operation in one direction M5 or an opposite direction M6 or a multi-lens tilt.
  • a camera module having a different performance may be further disposed, but the present invention is not limited thereto.
  • the camera module 1000 may include a first reflection mirror 515 , a lens module 510 having a plurality of lenses, and a second reflection mirror 517 .
  • the camera module 1000 may include a printed circuit board 551 and an image sensor 553 disposed on the printed circuit board 551 .
  • the camera module 1000 may include a driving means 530 for sliding or tilting the lens module 510 , the first reflection mirror 515 , and the second reflection mirror 517 .
  • the first reflection mirror 515 may be disposed at an angle of 45 degrees to change the light path of the incident light L0 irradiated from the upper portion to a right angle.
  • the first reflection mirror 515 is a mirror closest to the object side, and may reflect incident light toward a plurality of lenses.
  • the second reflection mirror 517 may be disposed at an angle of 45 degrees to change the optical path of the light incident through the plurality of lenses to a right angle.
  • the second reflection mirror 517 is a mirror closest to the sensor, and may reflect incident light toward the image sensor 553 and condense the light to the image sensor 553 .
  • the lens module 510 having the plurality of lenses may be disposed between the first reflection mirror 515 and the second reflection mirror 517 .
  • a first straight line passing through the centers of the plurality of lenses may be an optical axis, and the light incident through the first reflection mirror 515 is refracted to be emitted to the second reflection mirror 517 .
  • the diaphragm may be disposed on the edge side of the incident surface (water-side surface) of any one of the two lenses closest to the first reflection mirror 515 among the plurality of lenses.
  • the lens module 510 may include three or more lenses, for example, 3 to 7 lenses.
  • the lens closest to the first reflection mirror 515 may have positive refractive power
  • the lens L1 closest to the second reflection mirror 517 may have negative refractive power.
  • the plurality of lenses may include at least one or both of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power. At least one or two of the plurality of lenses may include a convex surface or an aspherical surface in which at least one or both of the incident surface and the emission surface are convex. At least one or two of the plurality of lenses may include a concave surface or a flat surface on which at least one of an incident surface and an exit surface is concave.
  • the plurality of lenses may include a solid material or a lens using a liquid.
  • the lens module 510 may include at least one liquid lens.
  • the liquid lens has a conductive liquid and a non-conductive liquid in the cavity, and the curvature of the interface between the conductive liquid and the non-conductive liquid can be adjusted by an external power source.
  • the liquid lens may be disposed closer to the first reflection mirror 515 than the second reflection mirror 517 .
  • the liquid lens may be disposed closer to the second reflection mirror 517 than to the first reflection mirror 515 .
  • the cavity of the liquid lens may have a width in a direction adjacent to the first reflection mirror 515 greater than a width in a direction adjacent to the second reflection mirror 517 .
  • the second straight line passing through the center surface or the tangent line of each lens may be disposed parallel to each other.
  • the second straight line may be a thickness direction of the mobile terminal.
  • An upper portion of at least one or all of the plurality of lenses may protrude from an upper portion of the case 501 of the mobile terminal as shown in FIGS. 25 and 27 .
  • Upper portions of the first and second reflection mirrors 515 and 517 may protrude from the upper portion of the case 501 of the mobile terminal as shown in FIGS. 25 and 27 .
  • the image sensor 553 converts the light reflected through the second reflection mirror 517 into an electrical signal.
  • the image sensor 553 is mounted on a printed circuit board 551 .
  • a direction in which light is incident on the image sensor 553 may be a direction perpendicular to the optical axis.
  • a direction horizontal to the upper surfaces of the printed circuit board 551 and the image sensor 553 may be a direction perpendicular to the optical axis.
  • the camera module 1000 may include at least one of a wide-angle lens module, an ultra-wide-angle lens module, and a telephoto lens module.
  • the ultra-wide-angle lens module may be provided with an angle of view wider than that of the wide-angle lens module, for example, the angle of view of the wide-angle lens module may be 45 degrees or more or a range of 45 degrees to 90 degrees, and the angle of view of the ultra-wide lens module may be 120 degrees or more can By mounting a lens module of various functions, it is possible to improve user convenience and improve the quality of a photographed image.
  • An optical filter (not shown) may be disposed between the image sensor 553 and the second reflection mirror 517 .
  • the camera device may be provided in the state shown in FIG. 27 when the camera is in the non-driving mode or non-use mode, and may be provided in the state shown in FIG. 26 when the camera is in the driving mode or use mode.
  • the camera module may include a holder 512 and guide shafts 521 and 523 formed around each of a plurality of lenses.
  • the holder 512 may protect and support the circumference of each of the lenses.
  • One or a plurality of guide shafts 521 and 523 may be disposed on the outside of the lens module 510 , for example, two or three guide shafts 521 and 523 may be disposed on the outside of the lens module 510 .
  • the two guide shafts 521 and 523 may be spaced apart from each other at positions facing each other or in a range of 120 degrees to 240 degrees with respect to the center of the lens, as shown in FIG. 32 .
  • the guide shafts 521 and 523 may guide the movement of the plurality of lenses along the outside of the plurality of lenses.
  • the camera module may include movement guide portions 1512A and 512B protruding from the outside of the holder 512 .
  • the movement guide parts 512A and 512B may be coupled to the guide shafts 521 and 523, respectively.
  • One or more or two or more of the movement guide parts 512A and 512B may be disposed on the outside of the holder 512 , for example, two or three.
  • the movement guide parts 512A and 512B have through holes therein, and guide shafts 521 and 523 may be inserted into the through holes.
  • the movement guide parts 512A and 512B may have through holes, and may guide when at least one of the plurality of guide axes 521 and 523 moves in the optical axis direction.
  • the first guide shaft 521 disposed above the center of the lens module 510 is moved in the optical axis direction, and the second guide shaft 523 is fixed at a location below the center of the lens module 510 .
  • axis and supports the movement of the first guide shaft 521 , and can support it when the lens module 510 is slid down or up.
  • the connection portion between the first movement guide portion 512A supporting the first guide shaft 521 and the holder 512 has a width smaller than the width or diameter of the first movement guide portion 512A (eg: line width) and can be connected with flexible materials. Accordingly, when the first guide shaft 521 reciprocates, the connection portion between the first movement guide part 512A and the holder 512 may provide flexibility.
  • the connecting portion may be in contact between the first movement guide portion 512A and the holder 512 in the form of a ball, and may be connected to each other by a ball friction force.
  • connection portion between the second movement guide portion 512B supporting the second guide shaft 523 and the holder 512 has a width smaller than the width or diameter of the second movement guide portion 512B (for example, a line width) and can be connected with flexible materials. Accordingly, when the second guide shaft 523 reciprocates, the connection portion between the second movement guide part 512B and the holder 512 may provide flexibility.
  • the connecting portion may be in contact between the first movement guide portion 512A and the holder 512 in the form of a ball, and may be connected to each other by a ball friction force.
  • first and second movement guide parts 512A and 512B may be formed with open grooves or open recesses in which portions of the guide shafts 521 and 523 are exposed to enable flow.
  • the guide shafts 521 and 523 may be disposed outside the area where the light is incident. That is, the guide shafts 521 and 523 may be disposed in an area not exposed to the opening of the case 501 . Also, the guide shafts 521 and 523 may be arranged in a range that does not affect the light incident on the image sensor 553 .
  • the holder 512 and the movement guides 512A and 512B may be disposed outside the first and second reflection mirrors 515 and 517 . Accordingly, each of the guide shafts 521 and 523 may be individually connected to the first reflection mirror 515 , each lens, and the second reflection mirror 517 . Accordingly, when the structure shown in FIG. 26 is changed to the structure shown in FIG. 27 , the first guide shaft 521 can be moved in a direction from the first reflection mirror 515 to the second reflection mirror 517 . have. At this time, the second guide shaft 523 supports the movement of the first and second reflection mirrors 515 and 517 and the plurality of lenses.
  • the upper portions of the lens module 510 and the first and second reflecting mirrors 515 and 517 may protrude to the outside of the case 501 of the mobile terminal, and the centers of the plurality of lenses may be aligned on the same optical axis.
  • the first guide shaft 521 can be moved in a direction from the second reflection mirror 517 to the first reflection mirror 515 . have.
  • the second guide shaft 523 supports the movement of the first and second reflection mirrors 515 and 517 and the plurality of lenses. Accordingly, the upper portions of the lens module 510 and the first and second reflection mirrors 515 and 517 may be accommodated in the case 501 of the mobile terminal, and the centers of the plurality of lenses may be aligned on different axes. can In this case, since the camera module does not protrude from the surface of the mobile terminal, it is possible to protect the lenses and to improve the appearance design in the non-use mode.
  • the height difference G5 between the upper ends of the lens module 510 and the first and second reflection mirrors 515 and 517 in the driving mode and in the non-driving mode is 2 mm or more, for example, in the range of 4 mm to 10 mm. can Accordingly, the upper portion of the camera module may be exposed during use and not exposed when not in use.
  • the camera module may include a driving means 130 for transmitting a driving force to at least one of the guide shafts 521 and 523 .
  • the driving means 530 may include at least one of a piezo member, an actuator, and a stepping motor.
  • the driving means 530 may move at least one guide shaft 521 in the optical axis direction.
  • the piezo member may control the guide shaft 521 that moves linearly according to a physical displacement caused by an applied electric field.
  • the driving means 530 includes an actuator including a mover 531 disposed outside the first reflection mirror 515 and a stator 533 facing the mover 531 . can do.
  • the mover 531 may be connected to the first guide shaft 521 .
  • the mover 531 may be disposed in a direction perpendicular to a direction in which the first guide shaft 521 extends, and in a direction in which the first guide shaft 521 extends with respect to the first guide shaft 521 . It can be up or down in a direction perpendicular to the
  • the stator 533 may be a coil.
  • the stator 533 may be a magnet.
  • the driving means 530 When external power is applied to the driving means 530 , a magnetic field is formed between it and the mover 531 according to the polarity of the power applied to the stator 533 .
  • the mover 531 is connected to the first guide shaft 521, and a force is applied to push the first guide shaft 521 outward from the optical axis due to the magnetic field formed by the power source of the first polarity.
  • the first guide shaft 521 may be moved in a direction from the first reflection mirror 515 toward the second reflection mirror 517 (driving mode).
  • the upper portion of the camera module may protrude through the opening 1D of the case 501 of the terminal.
  • the first reflection mirror 515 reflects the light incident from the object side, and the lens module 510 having a plurality of lenses aligned with the optical axis controls the light incident through the first reflection mirror 515 .
  • the light is refracted toward the second reflection mirror 517 , and the second reflection mirror 517 may condense the incident light to the image sensor 553 .
  • a force pulling the first guide shaft 521 in the direction of the optical axis may be applied. Accordingly, the first guide shaft 521 may move from the second reflection mirror 517 to the first reflection mirror 515 (non-driving mode).
  • the upper portion of the camera module may be accommodated inside the case 501 of the terminal, and may be disposed below the line 1B horizontal to the surface of the case 501 .
  • the tilt angles of the first reflection mirror 515 , each lens, and the second reflection mirror 517 may be the same.
  • the mover 531 is connected to the first guide shaft 521 in the central region of the lens module 510 when viewed to overlap the lens modules 510 as shown in FIG. A pushing or pulling action may be performed with respect to the shaft 521 .
  • the stator 533 may be fixed to one surface of the support body 541 .
  • the support body 541 is disposed such that the stator 533 faces the mover 531 .
  • a protective cover 501A having a transparent window 501B on an upper portion of the camera module may be included.
  • the transparent window 501B is disposed on the first reflection mirror 515 , and may transmit incident light to the first reflection mirror 515 .
  • the protective cover 501A may support the transparent window 501B and protect an upper portion of the camera module.
  • the protective cover 501A may protrude together with the camera module in the camera driving mode, and may be disposed on the same horizontal plane as the upper surface of the case 501 when the camera is in the non-driving mode.
  • the protective cover 501A may be placed on the upper side of the holder 512 of the plurality of lenses or supported on the first guide shaft 521. Accordingly, the protective cover 501A is the first guide shaft.
  • the movement (M5, M6) of the 521 may be sliding up or down.
  • the first reflection mirror 515A and the second reflection mirror 517 may have a triangular prism shape.
  • the prism-shaped structure may be disposed in consideration of the height of the reflection mirror, the interference with the movement of the protective cover 501A or other lenses.
  • a movable member 531 may be disposed on a rear surface or a vertical plane of the first reflection mirror 515A. The mover 531 may be moved (M5, M6) to slide up or down together with the first reflection mirror 515A and the first guide shaft 521 .
  • two guide shafts 521 and 523 may be disposed on opposite sides of each other, and the movement guide portions 512A and 512B may be integrally disposed on the outer holder 512 of the lens or may be separately connected.
  • the guide shafts 521, 523, 525 and the outer guide parts 512A, 512B, and 512C of the holder 512 are arranged at three different positions, and any one guide shaft 523 arranged on one side of the lens is The other two (52, 5251, 125) and may be spaced apart by 120 degrees or more.
  • the angle of view (FOV) of the camera module may be the first angle, and the angle at which the chief ray is incident may be incident at the second angle with respect to the optical axis.
  • the first angle may be, for example, in the range of 20 to 50 degrees, and the second angle may be about 1/2 of the first angle.
  • the second angle may be a chief ray angle (CRA).
  • CRA chief ray angle
  • Sa when it is assumed that the image sensor 553 and the first lens L1 closest to it face each other, Sa may be obtained as S ⁇ tan(Sb).
  • S is the distance between the first lens L1 and the image sensor 553
  • Sb may be CRA (CRA1.0F) incident to the image sensor 553 .
  • the size of the second reflection mirror 517 is provided at a height H1 that can cover the size of the image sensor 553 , and the back focal length BFL is the incidence
  • the distance Da between the first lens L1 and the second reflection mirror 517 on the path of the light L0 and the distance Db between the second reflection mirror 517 and the image sensor 553 can be the sum of The sum of the distances Da+Db may be equal to or greater than the height H1 of the second reflection mirror 517 .
  • the diagonal length of the first lens L1 is Ll
  • the thickness is Lt
  • the diagonal angle of the first lens is Lq
  • the height Ld of the first lens L1 can be obtained as S-2Sa have.
  • the S may be obtained as a back focal length (Da+Db).
  • the diagonal angle Lq of the first lens L1 may be obtained as asin(Lt/Ll). Accordingly, the angle at which the lens module 510 having the first reflection mirror and the first lens can be tilted must be smaller than the height that the module can occupy in the mobile terminal.
  • the CRA when the telephoto lens module is the reference (X 2.5 times), if the FOV is 30 degrees, the CRA may be set to 15 degrees. S is about 9.4 mm when the image sensor 553 is 1/1.7 inch, so H1 may be 9.4 mm. In such a camera device, when the effective focal length (EFL) is 17.54, the Sa is 2.5 mm and Ld is 6.88. In this case, the height of the lens module is 3 mm or 5 mm larger than the Ld, and may be in the range of 10 mm at most.
  • EFL effective focal length
  • the diagonal length Ll may be obtained as in Equation 2.
  • Ll must be rotated to be smaller than 7mm.
  • the final required A ⁇ is obtained as Lq + Pq, and the A ⁇ may be an angle at which the lens module can be tilted.
  • the lens height or diameter may be reduced by 35% or less based on the total height, for example, in the range of 25% to 35%. That is, the height of the lens module may be reduced by 30% by the operation before or after the tilt.
  • a part of the camera module may protrude only during use and may not protrude during non-use.
  • the non-use mode of the camera it is possible to improve the problem that a part of the lens module of the camera device protrudes to the outside of the smart phone, so that it is convenient to carry and the appearance design can be improved. It can also protect the surface of the camera module from damage.

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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 카메라 모듈은 제1방향으로 배열된 복수의 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더; 제1방향으로 배열된 복수의 제2렌즈 군을 갖는 제2홀더; 및 상기 복수의 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더를 광축 방향으로 이동시키는 제1구동 수단; 및 상기 복수의 제1렌즈 군 각각은 복수의 렌즈를 가지며, 상기 복수의 제2렌즈 군 각각은 복수의 렌즈를 가질 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이동 단말기
발명의 실시예는 카메라 모듈 및 이를 갖는 이동 단말기에 관한 것이다.
스마트폰 또는 태블릿 PC가 대중화되면서, 스마트폰 또는 태블릿 PC 등의 휴대 단말기에 장착되는 카메라 모듈이 포터블 카메라(디지털 카메라 등)을 대체하고 있는 실정이다. 고화질 센서를 적용한 카메라 모듈의 개발이 급격하게 증가하고 고배율의 폰이나 폴더블(foldable) 폰과 같은 다기능의 스마트 폰이 개발되면서, 카메라 모듈의 일부가 튀어나오고 있어, 고배율을 갖는 카메라 모듈의 높이 또는 두께를 줄이려는 요구가 있다.
발명의 실시예는 복수의 렌즈 모듈을 갖는 제1렌즈 군이 광축 방향 또는 수직 방향으로 이동되고, 복수의 렌즈 모듈을 갖는 제2렌즈 군이 수평 방향으로 이동될 수 있도록 한 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 발명의 실시예는 복수의 렌즈 모듈을 갖는 복수의 제1렌즈 군이 일체로 광축 방향 또는 수직 방향으로 이동되고, 복수의 렌즈 모듈을 갖는 제2렌즈 군이 일체로 수평 방향으로 이동될 수 있도록 한 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 발명의 실시예는 복수의 카메라 모듈의 복수의 제1렌즈 군이 광축 방향 또는 수직 방향으로 이동하여, 단말기의 케이스를 통해 돌출되거나 수납될 수 있도록 한 카메라 모듈 및 이를 갖는 이동 단말기를 제공할 수 있다. 발명의 실시예는 복수의 제1렌즈 군과 복수의 제2렌즈 군이 구동 모드에 따라 광축 방향으로 중첩 또는 수평 방향으로 중첩되도록 한 카메라 모듈 및 이를 갖는 이동 단말기를 제공할 수 있다. 발명의 실시 예는 카메라의 구동 시 단말기의 외부로 돌출시키고, 비 구동시 단말기의 내부로 수납될 수 있도록 한 카메라 모듈 및 이를 갖는 이동 단말기를 제공할 수 있다.
발명의 실시예는 단말기의 두께와 직교되는 방향으로 복수의 렌즈를 적층한 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 발명의 실시 예는 구동 모드일 때, 복수의 렌즈의 중심을 지나는 광축을 정렬시키고, 비 구동일 때, 복수의 렌즈 중심이 서로 어긋나도록 한 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 발명의 실시 예는 복수의 렌즈를 갖는 렌즈부가 광축 방향으로 슬라이딩 다운 또는 슬라이딩 업될 수 있도록 한 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 발명의 실시예는 복수의 렌즈를 갖는 모듈이 구동 시 단말기의 케이스 상으로 돌출되고, 비 구동 시 단말기의 케이스로 돌출되지 않도록 한 카메라 모듈 및 이를 갖는 이동 단말기를 제공할 수 있다. 발명의 실시 예는 카메라를 동작 여부에 따라 단말기의 케이스 방향으로 업 또는 다운시켜 줄 수 있는 카메라 모듈 및 이를 갖는 이동 단말기를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 제1방향으로 배열된 복수의 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더; 제1방향으로 배열된 복수의 제2렌즈 군을 갖는 제2홀더; 및 상기 복수의 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더를 광축 방향으로 이동시키는 제1구동 수단을 포함하며, 상기 복수의 제1렌즈 군 각각 및 상기 복수의 제2렌즈 군 각각은 서로 다른 광축으로 정렬된 복수의 렌즈를 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제2렌즈 군을 갖는 제2홀더를 상기 광축과 직교하는 방향으로 이동시키는 제2구동 수단을 포함하며, 상기 제1홀더는 상기 제2홀더와 수직 방향 또는 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 복수의 제2렌즈 군 각각의 하부에 배치된 복수의 이미지 센서; 및 상기 복수의 이미지 센서가 배치된 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2렌즈 군은 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이동될 수 있다. 상기 제1 및 제2구동 수단은, 구동 모드에서 상기 제1 및 제2홀더를 수직 방향으로 중첩되도록 동시에 이동시키며, 상기 구동 모드에서 비 구동모드로 전환 신호가 인가되면, 상기 제1홀더를 다운 방향으로 이동시키고 상기 제2홀더를 상기 제1홀더의 하부를 기준으로 수평 방향으로 이동되도록 동시에 구동시킬 수 있다. 상기 제1 및 제2렌즈 군 각각을 갖는 3개의 렌즈 모듈을 포함하며, 상기 3개의 렌즈 모듈 중 어느 하나는 광각 렌즈 모듈이고, 다른 하나는 망원 렌즈 모듈일 수 있다. 상기 복수의 제1렌즈 군을 갖는 상기 제1홀더는 제1방향의 길이가 제2방향의 길이와 같거나 크며, 상기 복수의 제2렌즈 군을 갖는 상기 제2홀더는 제1방향의 길이가 제2방향의 길이와 같거나 작을 수 있다. 상기 제1 및 제2구동 수단 각각은 피에조 부재, 액츄에이터 또는 스텝핑 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 제1렌즈 군은 제1방향으로 배열된 제1-1렌즈 군과 제1-2렌즈 군을 포함하며, 상기 복수의 제2렌즈 군은 제1방향으로 배열된 제2-1렌즈 군과 제2-2렌즈 군을 포함하며, 상기 제1-1렌즈 군과 상기 제2-1렌즈 군은 제1렌즈 모듈이며, 상기 제1-2렌즈 군과 상기 제2-2렌즈 군은 제2렌즈 모듈이며, 상기 제1-1렌즈 군과 상기 제2-1렌즈 군 내에서 물체 측에 가장 가까운 렌즈는 양의 굴절력을 가지며, 상기 제1-2렌즈 군과 상기 제2-2렌즈 군 내에서 물체 측에 가장 가까운 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1홀더의 두께는 전체 광학계의 TTL의 30% 내지 40%의 범위이며, 상기 제2홀더의 두께는 전체 광학계의 TTL의 50% 내지 60%의 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 복수의 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더; 복수의 제2렌즈 군을 갖는 제2홀더; 및 상기 복수의 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더를 광축 방향으로 이동시키는 구동 수단을 포함하며, 상기 제1홀더는 상기 제2홀더와 수직 방향으로 중첩되며, 상기 복수의 제1렌즈 군은 일 방향으로 배열되며, 상기 복수의 제1렌즈 군 각각은 복수의 렌즈를 가지며, 상기 복수의 제2렌즈 군 각각은 복수의 렌즈를 갖고 상기 복수의 제1렌즈 군 각각과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 수직 방향으로 제1렌즈 군과 제2렌즈 군을 각각 갖는 복수의 렌즈 모듈을 갖는 하우징; 상기 하우징으로부터 상기 제1렌즈 군을 광축 방향으로 이동시키는 구동 수단을 포함하며, 상기 하우징은 상기 복수의 렌즈 모듈 각각의 제1렌즈 군을 지지하는 제1홀더; 및 상기 복수의 렌즈 모듈 각각의 제2렌즈 군을 지지하는 제2홀더를 포함하며, 상기 제1홀더 및 상기 제1렌즈 군은 상기 구동 수단에 의해 동시에 팝업 또는 다운되도록 이동될 수 있다. 서로 마주하는 상기 제1렌즈 군의 렌즈와 상기 제2렌즈 군의 렌즈 사이의 최소거리는 0.5 mm 이하이며, 서로 마주하는 상기 제1렌즈 군의 렌즈와 상기 제2렌즈 군의 렌즈 사이의 최대거리는 4 mm 이상일 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 입사광을 반사시켜 주는 제1반사 미러; 상기 제1반사 미러를 통해 반사된 광을 반사하는 제2반사 미러; 상기 제1 및 제2반사 미러 사이에 배치되며, 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈; 상기 제1반사 미러, 상기 제2반사 미러 및 렌즈 모듈의 각 렌즈를 지지하는 홀더; 상기 홀더의 일측에 연결되며, 상기 제1반사 미러, 상기 제2반사 미러, 및 렌즈 모듈의 각 렌즈를 슬라이딩 다운 또는 업시키는 제1가이드 축; 및 상기 제1가이드 축을 구동시키는 구동 수단을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 홀더의 타측에 연결되며, 상기 제1반사 미러, 상기 제2반사 미러, 및 렌즈 모듈의 이동을 지지하는 적어도 하나의 제2가이드 축을 포함할 수 있다. 상기 구동 수단은 상기 제1가이드 축에 연결된 가동자 및 상기 가동자와 대향되는 고정자를 포함할 수 있다. 상기 구동수단은 피에조 부재, 액츄에이터 또는 스텝핑 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1가이드 축의 슬라이딩 업에 의해 상기 제1반사 미러, 상기 각 렌즈, 상기 제2반사 미러는 상기 제2반사 미러를 향해 이동되며, 상기 제1가이드 축의 슬라이딩 다운에 의해 상기 제1반사 미러, 상기 각 렌즈, 상기 제2반사 미러는 상기 제1반사 미러를 향해 이동될 수 있다. 상기 제1반사 미러, 상기 각 렌즈, 상기 제2반사 미러의 외측 각각을 지지하는 홀더와 상기 제1가이드 축이 관통되는 이동 가이드부를 포함할 수 있다. 상기 제1반사 미러의 상부에 투명 윈도우를 갖고, 상기 렌즈 모듈의 상부를 보호하는 보호 커버와 함께 슬라이딩될 수 있다. 상기 슬라이딩되는 상기 렌즈 모듈의 상단 높이 차이는 렌즈 모듈의 높이 또는 직경의 25% 내지 35%의 범위일 수 있다. 상기 제2반사 미러에서 반사된 광이 집광되는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서가 배치된 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 이동 단말기는 상기 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
발명에 실시예에 따른 카메라 모듈은 구동시에만 단말기로부터 팝업(Pop-up) 또는 돌출되거나, 반대로 비 구동시, 다운(Pop-down) 또는 수납될 수 있어, 외관을 개선시키고, 렌즈의 성능 저하를 방지할 수 있다. 카메라 모듈의 구동시 TTL을 길게 제공할 수 있고, 비 구동 상태에서 렌즈들을 보호할 수 있다. 복수의 제1렌즈 군 또는/및 복수의 제2렌즈 군 각각을 일체로 함께 이동시켜 줌으로써, 렌즈 구동부의 개수를 증가하지 않을 수 있으며, 복수의 렌즈 모듈들의 광축들을 동시에 정렬시켜 줄 수 있다.
발명에 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈의 두께가 성능에 따라 증가되더라도, 카메라를 사용하지 않거나 비 구동 상태에서 카메라 모듈의 일부가 돌출되지 않는 효과가 있다. 또한 고배율 휴대 단말기에서 외관 디자인을 개선시켜 줄 수 있어, 다기능 폰과 같은 이동 단말기에 대한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명에 실시예에 따른 카메라 모듈은 구동시에만 단말기로부터 슬라이딩 업(Sliding-up) 또는 돌출되거나, 반대로 비 구동시 다운(Pop-down) 또는 수납될 수 있어, 외관을 개선시키고, 렌즈의 성능 저하를 방지할 수 있다. 휴대 단말기의 두께 방향과 직교되게 렌즈들을 배치함으로써, 광학계의 TTL을 길게 제공할 수 있고, 비 구동 상태에서 렌즈들을 보호할 수 있다. 발명은 복수의 렌즈들을 틸트시켜 수용함으로써, 렌즈 모듈의 높이 또는 두께를 줄여줄 수 있고, 자동 초점 조정, 줌, 손떨림 보정 등의 기능을 구비하면서도 구조가 간단하고, 모듈 사이즈를 줄일 수 있고, 전력소모를 최소화할 수 있다. 렌즈 모듈의 렌즈 매수가 성능에 따라 증가되더라도, 카메라를 사용하지 않거나 비 구동 상태에서 카메라 모듈의 일부가 돌출되지 않는 효과가 있다.
도 1는 발명의 제1실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 카메라 모듈의 제1,2렌즈 군이 결합된 측 단면도의 예이다.
도 3은 도 2의 카메라 모듈에서 제1렌즈 군과 제2렌즈 군의 구동 예를 나타낸 측 단면도의 예이다.
도 4는 도 2의 카메라 모듈의 구동 수단에 의해 구동된 예이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 구동 수단의 다른 예에 의한 구동 예이다.
도 8은 제2실시 예에 따른 카메라 모듈의 구동 상태를 나타낸 측단면 예이다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 카메라 모듈의 렌즈 군들의 구동 예이다.
도 12 및 도 13은 도 8의 카메라 모듈의 렌즈 군의 다른 구동 예이다.
도 14는 제1실시 예에 따른 카메라 모듈에서 제1,2렌즈 군의 구동 후 또는 구동 전 상태를 비교한 도면이다.
도 15는 발명의 제3실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 16은 도 15에서, 카메라 모듈의 구동부의 예를 나타낸 사시도이다.
도 17은 도 15의 카메라 모듈에서 제1렌즈 군들을 나타낸 평면도의 예이다.
도 18의 (A)(B)는 제3실시 예에 따른 카메라 모듈의 구동 전 또는 구동 상태를 나타낸 측 단면도의 예이다.
도 19는 도 15의 다른 예로서, 3개의 제1렌즈 군을 갖는 카메라 모듈의 평면도의 예이다.
도 20은 도 19의 카메라 모듈의 측 단면도로서, (A)(B)는 구동 전 또는 구동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 21은 제4실시 예에 따른 카메라 모듈의 구동 전 또는 구동 상태를 나타낸 측 단면도의 예이다.
도 22 내지 도 24은 발명의 실시 예(들)에 따른 카메라 모듈을 갖는 이동 단말기의 예이다.
도 25는 발명의 제5실시 예에 따른 카메라 모듈이 결합된 이동 단말기의 사시도의 예이며, (A)는 카메라의 사용 전 상태이며, (B)는 카메라의 사용 상태이다.
도 26는 도 25의 카메라 모듈의 측 단면도의 제1예이다.
도 27은 도 26의 카메라 모듈의 구동 예이다.
도 28는 도 25의 카메라 모듈의 측 단면도의 제2예이다.
도 29는 도 28의 카메라 모듈의 구동 예이다.
도 30은 도 25의 카메라 모듈의 측 단면도의 제3예이다.
도 31은 도 30의 카메라 모듈의 구동 예이다.
도 32은 발명의 제5실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈를 지지하는 홀더 및 가이드 축을 나타낸 도면이다.
도 33는 도 32의 다른 측 단면도의 예이다.
도 34는 도 32의 홀더 및 가이드 축의 다른 예이다.
도 35는 도 28의 카메라 모듈 상에 투명 커버의 결합 예를 설명한 도면이다.
도 36의 (A)는 센서 측 렌즈와 이미지 센서 간의 관계를 나타낸 도면이며, (B)는 입사광에 따른 센서 측 렌즈와 제2반사 미러 사이의 관계를 설명한 도면이며, (C)는 이미지 센서를 설명한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다. 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 등으로 확정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 '광축 방향'은 카메라장치의 렌즈의 광축 방향으로 정의한다. 이때, 렌즈의 광축은 이미지센서의 광축과 대응할 수 있다. 한편, '광축 방향'은 '상하 방향' 또는 'z축 방향'과 대응할 수 있다. '오토 포커스 기능'은 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거 리에 따라 렌즈를 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. '손떨림 보정 기능'은 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈를 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트시키는 기능으로 정의한다. 한편, '손떨림 보정'은'OIS(Optical Image Stabilization)'와 혼용될 수 있다. "듀얼 또는 트리플 카메라"와 "카메라장치"를 혼용할 수 있다. 즉, 카메라 장치가 2개 또는 3개의 렌즈 모듈을 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
광학기기는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 네비게이션 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 광학기기의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 광학기기에 포함될 수 있다. 광학기기는 본체를 포함할 수 있다. 본체는 광학기기의 외관을 형성할 수 있다. 본체는 카메라장치를 수용할 수 있다. 본체의 일면에는 디스플레이부가 배치될 수 있다. 일례로, 본체의 일면에 디스플레이부 및 카메라장치가 배치되고 본체의 타면(일면의 반대편에 위치하는 면)에 카메라장치가 추가로 배치될 수 있다. 광학기기는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 디스플레이부는 본체의 일면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라장치에서 촬영된 영상을 출력할 수 있다. 광학기기는 카메라장치를 포함할 수 있다. 카메라장치는 본체에 배치될 수 있다. 카메라장치는 적어도 일부가 본체의 내부에 수용될 수 있다. 카메라장치는 복수로 구비될 수 있다. 카메라장치는 본체의 일면 및 본체의 타면 각각에 배치될 수 있다. 카메라장치는 피사체의 영상을 촬영할 수 있다. 상기 카메라 장치는 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 구동 장치는 렌즈 구동 모터 또는 보이스 코일 모터일 수 있다. 상기 카메라 장치는 AF 액츄에이터 및 OIS 액츄에이터 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.
<제1실시예>
도 1는 발명의 제1실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 카메라 모듈의 제1,2렌즈 군이 결합된 측 단면도의 예이고, 도 3은 도 2의 카메라 모듈에서 제1렌즈 군과 제2렌즈 군의 구동 예를 나타낸 측 단면도의 예이며, 도 4는 도 2의 카메라 모듈의 구동 수단에 의해 구동된 예를 나타낸 도면이고, 도 5 내지 도 7은 도 4의 구동 수단의 다른 예에 의한 구동 예를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 카메라 모듈은 복수의 제1렌즈 군(212,232)을 갖는 제1홀더(11), 복수의 제2렌즈 군(214,234)을 갖는 제2홀더(21), 및 상기 제1렌즈 군(212,232) 및 제2렌즈 군(214,234)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 모듈(30)을 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 복수의 렌즈 모듈(210,230)과 복수의 이미지 센서(35,35A)를 갖는 모듈을 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서 모듈(30)은 상기 복수의 이미지 센서(35,35A)가 배치된 인쇄회로기판(31)을 포함할 수 있다.
상기 제1홀더(11)와 제2홀더(21)의 외측에는 하우징(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이러한 하우징은 상기 제1홀더(11)의 광축 방향의 이동을 커버할 수 있는 공간과, 상기 제2홀더(21)의 수평 방향의 이동을 커버할 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(11)는 복수의 제1렌즈 군(212,232)를 지지 및 수용하는 제1렌즈 배럴일 수 있다. 상기 제2홀더(21)는 복수의 제2렌즈 군(214,234)을 지지 및 수용하는 제2렌즈 배럴일 수 있다. 구동 또는 촬영 모드일 때, 도 2와 같이, 상기 제1홀더(11)는 상기 제2홀더(21)의 상부에 배치되고, 이에 따라 상기 제1홀더(11)와 상기 제2홀더(21)는 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 비 구동 또는 비 촬영 모드일 때, 도 3과 같이, 제1홀더(11)는 상기 제2홀더(21)의 측면 상에 배치되며, 이에 따라 상기 제1홀더(11)와 상기 제2홀더(21)는 수평 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 복수의 렌즈 모듈(210,230)은 서로 다른 광축으로 정렬되며, 제1방향(X)으로 이격된 제1렌즈 모듈(210)과 제2렌즈 모듈(230)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1렌즈 모듈(210)은 구동 모드일 때, 제1광축으로 정렬된 제1-1렌즈 군(212)과 제2-1렌즈 군(214)을 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 구동 모드일 때, 제2광축으로 정렬된 제1-2렌즈 군(232)과 제2-2렌즈 군(234)을 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(11)에 배치된 복수의 제1렌즈 군(212,232)은 제1간격으로 이격될 수 있다. 상기 제2홀더(21)에 배치된 복수의 제2렌즈 군(214,234)은 제1간격으로 서로 이격될 수 있다. 상기 복수의 제1렌즈 군(212,232)은 제1방향(X)으로 이격된 제1-1렌즈 군(212) 및 제1-2렌즈 군(232)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2렌즈 군(214,234)은 제1방향(X)으로 이격된 제2-1렌즈 군(232) 및 제2-2렌즈 군(234)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2홀더(11,21)는 비자성체일 수 있다. 상기 제1 및 제2홀더(11,21)는 금속 재 또는 플라스틱 재질일 수 있으며, 금속재질인 경우, 전자 방해 잡음을 차단할 수 있으며, 플라스틱 재질인 경우, 무게를 줄여줄 수 있고 렌즈와의 결합이 용이할 수 있다.
상기 제1홀더(11)의 제1방향(X)의 길이는 상기 제2홀더(21)의 제1방향(X)의 길이와 같거나 다를 수 있다. 상기 제1홀더(11)의 제2방향(Y)의 길이는 상기 제2홀더(21)의 제2방향(Y)의 길이와 같거나 다를 수 있다. 상기 제1 및 제2홀더(11,21) 각각은 제1방향(X)의 길이가 제2방향(Y)의 길이보다 클 수 있다. 여기서, 상기 제1방향(X)은 렌즈 모듈(210,230)들이 배열되는 방향이며, 상기 제2방향(Y)은 제1방향(X)과 직교되는 방향일 수 있다. 예를 들면, 도 22와 같이, 단말기의 케이스(501) 내에 상기 카메라가 배치된 경우, 제1방향(X)의 길이가 제2방향(Y)의 길이보다 길게 배치될 수 있다. 도 23과 같이, 단말기에 상기 카메라가 배치된 경우, 제1방향(X)의 길이보다 제2방향(Y)의 길이가 길게 배치될 수 있다. 도 24와 같이, 단말기에 상기 카메라가 배치된 경우, 제1방향(X)과 제2방향(Y)의 길이가 서로 동일하거나 다를 수 있다.
도 1과 같이, 상기 제1홀더(11)와 상기 제2홀더(21)는 물리적으로 서로 연결되지 않을 수 있다. 상기 제1홀더(11)와 상기 제2홀더(21)는 전기적으로 서로 연결되지 않을 수 있다. 구동 모드일 때, 상기 제1홀더(11)는 단말기의 케이스 외측으로 4mm 이상으로 돌출될 수 있다. 상기 이미지 센서 모듈(30)은 상기 제1 또는/및 제2렌즈 군(11,21)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(35,35A)는 예를 들면, 제1방향(X)으로 이격된 제1이미지 센서(35)와 제2이미지 센서(35A)를 포함할 수 있다.
상기 제1렌즈 모듈(210)에서 제1-1렌즈 군(212)은 3개 또는 4개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층되며, 상기 제2-1렌즈 군(214)은 3개 내지 5개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층될 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 액체렌즈는 복수의 제2렌즈 군 중 적어도 하나 또는 모두에 배치될 수 있다. 이러한 액체렌즈는 내부에 도전성 액체와 비도전성 액체를 갖는 캐비티를 구비하고, 두 액체들의 경계면이 인가되는 전원 제어에 의해 오목, 플랫 또는 볼록하게 제어될 수 있다.
상기 제2렌즈 모듈(230)에서 제1-2렌즈 군(232)은 3개 또는 4개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층되며, 상기 제2-2렌즈 군(234)은 3개 내지 5개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층될 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈가 배치될 수 있다. 여기서, 구동 모드일 때, 서로 마주하는 상기 제1홀더(11)의 렌즈와 상기 제2홀더(21)의 렌즈 사이에서 가장 이격된 두 렌즈 간의 최대 거리는 4mm 이상일 수 있으며, 예컨대 4mm 내지 9mm의 범위일 수 있다. 여기서, 상기 최대 거리는 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230)의 제1렌즈 군(212,232)이 제2렌즈 군(214,234)으로부터 광축 방향으로 이동(POP-UP)된 모드이며, 제1홀더(11)와 제2홀더(21) 사이의 거리는 최대일 수 있다.
이와 같이, 복수의 렌즈 모듈(210,230)는 도 2 및 도 3과 같이, 구동 모드일 때, 제1홀더(11) 및 제2홀더(21)가 상/하로 분리되며, 비 구동 모드일 때, 제1홀더(11)과 제2홀더(21)는 수평 방향으로 분리될 수 있다. 따라서, 구동 모드일 때, 인접한 두 렌즈 간의 간격을 최적화하여, 복수의 제1렌즈 군(212,232)를 갖는 제1홀더(11)를 이동시키고, 복수의 제1렌즈 군(212,232)이 팝업(Pop-up)된 상태에서 제2렌즈 군(214,234)들 각각의 광축에 정렬될 수 있다.
구동 모드일 때, 상기 제1렌즈 모듈(210)의 제1-1렌즈 군(212)과 제2-1렌즈 군(214)은 수직 방향으로 제1이미지 센서(35)와 중첩될 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)의 제1-2렌즉 군과 제2-2렌즈 군(234)은 수직 방향으로 제2이미지 센서(35A)와 중첩될 수 있다. 비 구동모드일 때, 상기 제1홀더(11)은 제1 및 제2이미지 센서(35,35A)와 수직 방향으로 중첩되며, 제2홀더(21)는 제 1 및 제2이미지 센서(35,35A)와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 여기서, 제1예는 인쇄회로기판(30)이 제2홀더(21)와 분리되고 제2홀더(21)만 수평 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 제1 및 제2이미지 센서(35,35A)는 이동 전 또는 후 상태에서, 제1렌즈 군(212,232)의 광축과 정렬된 상태로 위치될 수 있다. 제1예에서는 인쇄회로기판(30)이 고정되므로, 구조적 및 공간적 측면에서 유리할 수 있다. 다른 제2예는 상기 인쇄회로기판(30)이 제2홀더(21)과 연결되고, 인쇄회로기판(30)과 제2홀더(21)가 함께 이동될 수 있으며, 상기 제1 및 제2이미지 센서(35,35A)는 이동 전 또는 후 상태에서, 제2렌즈 군(214,234)의 광축과 정렬된 상태로 위치될 수 있다. 상기 제2예와 같이, 인쇄회로기판(30)과 제2홀더(21)를 함께 이동한 경우, 광축을 고려하는 경우의 수가 줄어들 수 있어, 광학적 성능이 개선될 수 있다.
상기 제1이미지 센서(35)는 상기 제1렌즈 모듈(210)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 제2이미지 센서(35A)는 상기 제2렌즈 모듈(230)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서(35,35A)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor), CPD, CID 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이미지 센서들(35,35A) 중 어느 하나는 컬러(RGB) 센서일 수 있고, 다른 하나는 흑백 센서일 수 있다.
상기 제1 및 제2이미지 센서(35,35A)는 하나의 인쇄회로기판(31) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2이미지 센서(35,35A)에서 긴 변의 길이와 짧은 변의 길이의 비는 4:3 또는 16:9일 수 있다. 상기 인쇄회로기판(31)은 FPCB를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(35,35A) 상에는 광학 필터가 배치될 수 있다. 상기 제1이미지 센서(35) 상에는 제1광학필터(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 제1광학필터는 상기 제2홀더(21)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 제1광학필터는 상기 제2홀더(21)의 제2-1렌즈 군(214)과 제1이미지 센서(35) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1광학필터는 적외선 필터일 수 있으며, 상기 제1이미지 센서(35)에 적외선 영역의 광이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 상기 제2이미지 센서(35A) 상에는 제2광학필터(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 제2광학필터는 상기 제2홀더(21)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 제2광학필터는 상기 제2홀더(21)의 제2-2렌즈 군(234)과 제2이미지 센서(35A) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2광학필터는 적외선 필터일 수 있으며, 상기 제2이미지 센서(35A)에 적외선 영역의 광이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 상기 제1 및 제2광학필터는 촬상면 보호용 커버 유리, 커버 글래스와 같은 평판 형상의 광학적 필터에 적외선 차단 코팅 물질이 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2광학필터는 적외선 흡수 필터 또는 적외선 반사필터일 수 있다.
상기 제1렌즈 모듈(210)의 렌즈와 상기 제2렌즈 모듈(230)의 렌즈는 Fno(F number)가 서로 다를 수 있다. 상기 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230)은 이미지 밝은 정도 또는 화질 차이를 갖는 이미지를 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230) 중 어느 하나는 광각 또는 망원 렌즈 모듈이고, 다른 하나는 메인 또는 일반 렌즈 모듈일 수 있다. 상기 광각의 렌즈 모듈은 메인 렌즈 모듈에 비해 넓은 폭의 피사체를 촬영할 수 있다. 상기 망원 렌즈 모듈은 표준 렌즈 모듈에 비해 원거리의 피사체를 촬영할 수 있다. 상기 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230) 중 어느 하나는 초광각 렌즈 모듈일 수 있다. 상기 초광각 렌즈 모듈은 광각 렌즈 모듈의 화각보다 더 넓은 화각으로 제공될 수 있으며, 예컨대 광각 렌즈 모듈의 화각이 45도 이상 또는 45도 내지 90도 범위일 수 있으며, 초광각 렌즈 모듈의 화각은 120도 이상일 수 있다. 다양한 기능의 렌즈 모듈을 탑재함으로써, 사용자 편의성을 향상시키고, 촬영되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 초점 거리가 3mm 이상일 수 있으며, 예컨대 3mm 내지 10mm의 범위일 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 상기 제1렌즈 모듈(210)의 초점 거리보다 클 수 있으며, 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 14mm의 범위일 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1이미지 센서(35)와 상기 제2이미지 센서(35A)의 사이즈가 서로 다를 수 있다.
도 2와 같이, 구동 모드일 때, 제1홀더(11)와 제2홀더(21)는 이미지 센서(35,35A)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 도 3과 같이, 비 구동모드로 전환될 때, 제2홀더(21)는 수평 방향(M1)으로 이동되고, 상기 제1홀더(11)는 센서 방향(M2)을 이동될 수 있다. 여기서, 구동 모드에서 비 구동 모드로 전환될 때, 제1홀더(11)는 단말기의 케이스의 외측에 노출되는 제1영역(R1)에서 제3영역(R3)으로 이동될 수 있으며, 제2홀더(21)는 제3영역(R3)에서 수평 방향으로 이격된 제2영역(R2)로 이동될 수 있다. 이에 따라 구동 모드에서는 제1 및 제2홀더(11,21)가 수직 방향으로 중첩되며, 비 구동모드일 때, 제1 및 제2홀더(11,21)는 수평 방향으로 중첩될 수 있어, 카메라 모듈의 높이를 줄여줄 수 있다. 여기서, 상기 인쇄회로기판(31) 상에서 제1 및 제2홀더(11,21)의 두께는 팝업 전인 경우, 5mm 이하일 수 있으며, 제1홀더(11)의 팝업 후 전체 두께는 10mm ± 1mm의 범위일 수 있다. 여기서, 구동 전 또는 후, 상기 제1홀더(11)의 높이 차이는 제1홀더(11)의 두께의 1/2정도일 수 있다. 이러한 팝업 상태에 의한 두께로 카메라 모듈의 전체 길이(TTL)을 길게 제공해 줌으로써, 광학 성능을 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 복수의 렌즈 모듈 중에서 가장 긴 길이를 갖는 광학계 예컨대, 망원 렌즈 모듈을 기준으로, 제1렌즈 군의 렌즈와 제2렌즈 군의 렌즈들을 구분할 수 있다. 또는 이미지 센서가 가장 큰 광학계의 TTL를 기준으로 제1렌즈 군의 렌즈와 제2렌즈 군의 렌즈들을 구분할 수 있다. 카메라 장치는, 제1홀더(11) 및 제2홀더(21)의 각각을 구동을 위해, 복수의 구동 수단 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 구동 수단은 제1홀더(11)를 수직 방향으로 구동시키는 제1구동 수단(미도시)과, 제2홀더(21)를 수평 방향으로 구동시키는 제2구동 수단(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2구동 수단 각각은 피에조 부재, 액츄에이터 또는 스텝핑 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 구동 수단은 복수의 판 스프링을 포함할 수 있으며, 상기 판 스프링을 통해 수직 방향의 탄성을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 및 제2홀더(11,21) 중 적어도 하나에는 홀 센서가 배치될 수 있으며, 상기 홀 센서는 수직 방향의 이동을 감지할 수 있다.
도 4의 (A)(B)와 같이, 제1구동 수단은 제1가이드 축(41), 상기 제1가이드 축(41)과 상기 제1홀더(11)를 연결된 제1가동부(43), 및 상기 제1가이드 축(41)을 통해 상기 제1가동부(43)를 유동시키는 제1구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 제2구동 수단은 제1가이드 축(51), 상기 제2가이드 축(51)과 상기 제2홀더(21)를 연결된 제2가동부(53), 및 상기 제2가이드 축(51)을 통해 상기 제2가동부(53)를 유동시키는 제2구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2구동부는 피에조 부재이거나, 코일과 같은 고정자로 구현될 수 있다. 상기 피에조 부재는 전압 인가시 인장 또는 수축되어, 상기 제1 및 제2가이드 축(41,51)에 유동을 전달하게 된다. 상기 제1가이드 축(41)은 수직 방향으로 제1 및 제3영역(R1,R3)을 따라 연장되고, 상기 제1홀더(11)의 외측과 연결되며, 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제2가이드 축(51)은 수평 방향으로 제2 및 제3영역(R2,R3)을 따라 연장되고, 제2홀더(21)의 외측에 연결되며, 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1가이드 축(41)과 상기 제2 가이드 축(51)은 서로 직교하는 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제1연결부(43)는 제1홀더(11)과 함께 제1가이드 축(41)을 따라 수직 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제2연결부(53)는 제2홀더(21)과 함께 제2가이드 축(51)을 따라 수평 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제1홀더(11)와 상기 제2홀더(21)는 동시에 이동될 수 있다. 상기 제1홀더(11)의 이동 거리는 상기 제2홀더(21)의 이동 거리보다 짧을 수 있다.
도 5 내지 도 7과 같이, 제1구동 수단의 다른 예를 나타낸 구성이다. 제1구동 수단은 제1가이드 축(41), 중간 가이드 축(42), 제1연결부(43A) 및 중간 연결부(43B)를 포함할 수 있다. 상기 제1가이드 축(41)과 중간 가이드 축(42)은 다단으로 제1홀더(11)을 업 또는 다운 방향으로 이동시켜 줄 수 있다. 이러한 다단으로 제1홀더(11)를 이동함으로써, 고정되는 제1가이드 축(41)의 높이를 높이지 않을 수 있다. 구체적으로, 도 5 내지 도 7와 같이, 제1가이드 축(41)의 안쪽 즉, 제1홀더(11)에 인접한 영역에 중간 가이드 축(42)이 배치된다. 상기 중간 가이드 축(42)의 상단 높이는 제1가이드 축(41)의 상단보다 높은 위치에서, 더 낮은 위치로 이동될 수 있다.
도 5와 같이, 중간 가이드 축(42)을 제3구동부로 구동하면, 제1연결부(43A)와 제1홀더(11)는 다운 방향으로 이동될 수 있으며, 이후 도 6과 같은 상태에서, 제1홀더(11)가 제3영역(R3)의 상부에 놓이면, 제1가이드 축(41)를 제1구동부로 구동시키고, 이에 따라 제1가이드 축(41)에 연결된 중간 연결부(43B)는 제1홀더(11)를 제3영역(R3) 하부 또는 센서 방향으로 이동시켜 줄 수 있다. 이에 따라 도 7과 같이, 제1가이드 축(41) 및 중간 연결부(43B)는 제1홀더(11)를 이미지 센서(35,35A)에 가장 인접하게 위치시켜 줄 수 있다. 상기 제3구동부는 피에조 부재를 포함할 수 있다.
도 8 내지 도 13은 제2실시 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 도면이며, 제1실시 예와 동일한 구성은 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 카메라 모듈은 트리플 렌즈 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 제1 및 제2홀더(11,21)와 서로 다른 광축으로 정렬되는 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)을 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 하나의 인쇄회로기판(450) 상에 배치된 제1 내지 제3이미지 센서(36,37,38)를 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(11)는 3개 이상의 제1렌즈 군(212,232,252)를 포함할 수 있다. 상기 제2홀더(21)는 3개 이상의 제2렌즈 군(214,234,254)를 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(11)는 제1-1렌즈 군(212), 제1-2렌즈 군(232) 및 제1-3렌즈 군(252)를 포함하며, 상기 제2홀더(21)는 제2-1렌즈 군(214), 제2-2렌즈 군(234) 및 제2-3렌즈 군(254)를 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 제1이미지 센서(36)와 수직 방향으로 중첩되며, 상기 제2렌즈 모듈(230)은 제2이미지 센서(37)와 수직 방향으로 중첩되며, 상기 제3렌즈 모듈(250)은 제3이미지 센서(38)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1 내지 제3이미지 센서(36,37,38) 각각의 위에는 필터(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3이미지 센서(36,37,38)은 하나의 인쇄회로기판(31) 상에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 광각 렌즈 모듈이며, 상기 제2렌즈 모듈(230)은 메인 또는 일반 렌즈 모듈이며, 상기 제3렌즈 모듈(250)은 망원 렌즈 모듈일 수 있다. 여기서, 상기 망원 렌즈 모듈의 Fno는 1.8 이하일 수 있다. 상기 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250) 중 어느 하나는 초광각 렌즈 모듈로 구현될 수 있다. 상기 초광각 렌즈 모듈은 광각 렌즈 모듈의 화각보다 더 넓은 화각으로 제공될 수 있으며, 예컨대 광각 렌즈 모듈의 화각이 45도 이상 또는 45도 내지 90도 범위일 수 있으며, 초광각 렌즈 모듈의 화각은 120도 이상일 수 있다. 상기 하우징(100)에는 다양한 기능의 렌즈 모듈을 탑재함으로써, 사용자 편의성을 향상시키고, 촬영되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 제1렌즈 모듈(210)은 초점 거리가 3mm 이상일 수 있으며, 예컨대 3mm 내지 10mm의 범위일 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 상기 제1렌즈 모듈(210)의 초점 거리보다 클 수 있으며, 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 14mm의 범위일 수 있다. 상기 제3렌즈 모듈(250)은 초점 거리가 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 14mm의 범위일 수 있다. 이러한 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)은 초점 거리를 서로 다르게 하거나, 제1 내지 제3이미지 센서(36,37,38)의 크기를 조절하여, 원하는 촬영 모드에서 이미지의 품질을 향상시켜 줄 수 있다. 이때 각 렌즈 모듈 중에서 초점 거리가 가장 큰 망원 렌즈 모듈의 렌즈 군의 간격을 기준으로 한 다음, 다른 렌즈 모듈의 렌즈 군들의 간격을 설정할 수 있다. 상기 제1 및 제2홀더(11,21)는 일 방향(X)의 길이가 다른 방향의 길이보다 크기나 같을 수 있다. 예를 들면, 도 22 내지 도 24와 같이, 단말기의 케이스(501) 하부에 카메라 모듈이 배치될 수 있으며, 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더가 구동 모드일 때, 돌출될 수 있다.
상기 제1홀더(11)에 배치된 복수의 제1렌즈 군(212,232,252)은 제1간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제2홀더(21)에 배치된 복수의 제2렌즈 군(214,234,254)은 제1간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 복수의 제1렌즈 군(212,232,252)은 제1방향으로 이격된 제1-1렌즈 군(212), 제1-2렌즈 군(232) 및 제1-3렌즈 군(252)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2렌즈 군(214,234,254)은 제1방향으로 이격된 제2-1렌즈 군(214), 제2-2렌즈 군(234) 및 제2-3렌즈 군(254)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1렌즈 모듈(210)은 제1광축으로 정렬된 제1-1렌즈 군(212)과 제2-1렌즈 군(214)을 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 제2광축으로 정렬된 제1-2렌즈 군(232)과 제2-2렌즈 군(234)을 포함할 수 있다. 상기 제3렌즈 모듈(250)은 제3광축으로 정렬된 제1-3렌즈 군(252)과 제2-3렌즈 군(254)을 포함할 수 있다.
상기 제1렌즈 모듈(210)에서 제1-1렌즈 군(212)은 3개 또는 4개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층되며, 상기 제2-1렌즈 군(214)은 3개 내지 5개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층될 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함할 수 있으며, 상기 액체렌즈는 전원 공급을 고려하여, 제2홀더 내에 배치될 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)에서 제1-2렌즈 군(232)은 3개 또는 4개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층되며, 상기 제2-2렌즈 군(234)은 3-5개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층될 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈가 배치될 수 있다. 상기 제3렌즈 모듈(250)에서 제1-3렌즈 군(252)은 2개 또는 3개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층되며, 상기 제2-3렌즈 군(254)은 3개 내지 5개의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 적층될 수 있다. 상기 제3렌즈 모듈(250)은 5개 내지 8개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈가 배치될 수 있다.
도 9 내지 도 11과 같이, 상기 제1홀더(11)는 제1구동 수단에 의해 구동되며, 상기 제1구동 수단은 제1홀더(11)의 외측에 배치된 제1가이드 축(121), 제1가이드 축(121)과 제1홀더(11)에 연결된 제1연결부(123), 및 상기 제1가이드 축(121)를 구동시키는 제1구동부(125)를 포함할 수 있다. 상기 제2홀더(21)는 제2구동 수단에 의해 구동되며, 상기 제2구동 수단은 제2홀더(21)의 이동 거리의 외측에 배치된 제2가이드 축(151), 상기 제2홀더(21)와 제2가이드 축(151)에 연결된 제2연결부(153), 상기 제2가이드 축(151)를 구동시키는 제1구동부(155)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2구동부(125,155)는 피에조 부재일 수 있으며, 다른 예로서, 액츄에이터 또는 스텝핑 모터로 구현될 수 있다. 상기 제1구동 수단은 하나 또는 복수로 배치되어, 제1홀더(11)를 안정적으로, 수직 방향으로 업 또는 다운시켜 줄 수 있다. 상기 제2구동 수단은 하나 또는 복수로 배치되어, 제2홀더(21)를 수평 방향으로 업 또는 다운시켜 줄 수 있다.
도 10과 같은 상태에서 도 9로 전환될 때, 구동 모드이며, 상기 제1홀더(11)는 제1구동 수단(121,123,125)에 의해 수직 방향(M2)으로 업되고, 제2홀더(21)는 제2구동 수단(151,153,155)에 의해 수평 방향(M1)으로 센서 상으로 이동될 수 있다. 도 9와 같은 상태에서 도 10의 상태로 전환될 때, 비 구동 모드이며, 상기 제1홀더(11)는 제1구동 수단(121,123,125)에 의해 수직 방향(M2)으로 다운되고, 제2홀더(21)는 제2구동 수단(151,153,155)에 의해 수평 방향(M1)으로 센서로부터 멀어지도록 이동될 수 있다. 이에 따라, 제1홀더(11)의 이동 거리(G1)는 4mm 이상으로 이동될 수 있다. 여기서, 구동 모드일 때, 상기 제1홀더(11)의 렌즈와 상기 제2홀더(21)의 렌즈 사이에서 가장 이격된 두 렌즈 간의 최대 거리는 4mm 이상일 수 있으며, 예컨대 4mm 내지 9mm의 범위일 수 있다. 여기서, 상기 최대 거리는 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)의 제1렌즈 군(212,232,252)이 제2렌즈 군(214,234,254)으로부터 광축 방향으로 케이스(501)의 표면보다 높게 이동(POP-UP)된 모드이며, 제1홀더(11)와 제2홀더(21) 사이의 거리는 최대일 수 있다. 여기서, 상기 제1홀더(11)의 이동 거리(G1)는 제1홀더(11)의 두께의 1/2정도일 수 있다. 상기 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)의 제1 내지 제3광축 중에서 인접한 두 광축 간의 간격은 일정하거나 어느 하나가 더 클 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 제1 및 제2홀더(11,21) 내부에 쿼터블 렌즈 모듈을 포함할 수 있다. 상기 쿼터블 렌즈 모듈은 제1 내지 제4렌즈 모듈일 수 있으며, 상기에 개시된 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)과 ToF(Time of Flight)용 렌즈 모듈(예: 도 22-도 24의 272)을 포함할 수 있다. 이러한 TOF 렌즈 모듈 및 이미지 센서는 2차원 데이터와 더블어, 깊이 데이터를 제공할 수 있다. 또는 상기 제3렌즈 모듈(250)로서, ToF 렌즈 모듈을 적용할 수 있다. 이러한 ToF 렌즈 모듈이 적용된 경우, 카메라 장치에는 적외선 소자를 포함할 수 있다.
도 8 내지 도 11에서, 제2홀더(21)는 복수의 렌즈 모듈(210,230,250)이 배치되는 방향과 직교되는 방향 즉, 제2홀더(21)의 단변 방향으로 이동되는 예를 설명하였다. 도 12 및 도 13과 같이, 제2홀더(21)는 복수의 렌즈 모듈(210,230,250)이 배치되는 방향과 같은 방향 즉, 제2홀더(21)의 장변 방향으로 이동되는 예를 설명하였다. 이러한 제2홀더(21)의 이동은 도 23 및 도 24와 같은 단말기의 카메라 구조에서 사용될 수 있다.
도 14의 (A)(B)와 같이, 카메라 모듈의 두께(T2) 즉, 인쇄회로기판에서 제1홀더(11)의 상단까지의 높이(즉, T2)는 이동 단말기의 수용 공간의 높이(T1)보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 제1홀더(11)는 두 높이 차이(T2-T1)로 구해지는 거리(G1)만큼 업 또는 다운 방향으로 이동될 수 있다. 여기서, 구동 모드일 때, 제1홀더(11)는 케이스(501)의 외측으로 상기 거리(G1)만큼 돌출될 수 있고, 비 구동모드일 때 상기 거리(G1)만큼 제1홀더(11)를 다운시켜 줄 수 있다. 제1홀더(11)의 제1-1렌즈 군(213)와 제2홀더(21)의 제2-1렌즈 군(215)는 제1광축(P1)으로 정렬될 수 있어, 촬영 모드로 동작될 수 있다. 제1홀더(11)의 제1-2렌즈 군(233)와 제2홀더(21)의 제2-2렌즈 군(235)는 제2광축(P2)으로 정렬될 수 있어, 촬영 모드로 동작될 수 있다. 여기서, 제2홀더(21)과 이미지 센서(36,37) 사이에는 필터(F1,F2)가 각각 배치될 수 있다. 이러한 카메라 모듈에서 제1홀더(11)의 제1렌즈 모듈의 제1-1렌즈 군(213)의 렌즈와 제2홀더(21)의 제1렌즈 모듈의 제1-2렌즈 군(215)의 렌즈들이 물체 측에서 센서 방향으로 정렬될 수 있다. 상기 조리개는 복수의 제1렌즈 군 각각의 첫번째 렌즈 또는 두번째 렌즈의 물측 면의 에지에 위치할 수 있으며, 각 렌즈 모듈에 따라 첫번째 렌즈 또는 두번째 렌즈의 물측 면의 에지에 배치될 수 있다. 여기서, 도 1 및 도 14와 같이, 상기 제1렌즈 모듈(210)이 메인 렌즈 모듈인 경우, 제1-1렌즈 군(212,213)은 2매 또는 3매로 적층될 수 있으며, 전체 양의 굴절력을 가질 수 있다. 예컨대, 제1렌즈 모듈(210)에서 제1-1렌즈 군(212,213)의 물체측 렌즈(물체에 가장 가까운 렌즈)와 마지막 센서측 렌즈(센서측에 가장 가까운 렌즈)는 양의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1-1렌즈 군(212,213)이 2매인 경우, 물체측 렌즈의 초점 거리는 제1렌즈 군의 전체 초점거리의 0.7배 이상, 예컨대 0.7배 내지 1.5배 사이일 수 있다. 상기 제1-1렌즈 군(212,213)이 3매의 렌즈로 적층된 경우, 제1-1렌즈 군(212,213)의 렌즈 중에서 제2-1렌즈 군(214,215)과 분리되는 센서측 면(마지막 렌즈의 센서측 면)까지의 굴절력은 양의 굴절력을 가질 수 있으며, 물체측 센서측 렌즈의 초점 거리는 제1-1렌즈 군(212,213)의 전체 초점 거리의 1.5배 이상, 예컨대, 1.5배 내지 3배의 범위일 수 있다.
제1렌즈 모듈(210)의 제2-1렌즈 군(214,215)는 3매 또는 4매로 구성될 수 있으며, 전체 파워는 음의 굴절력을 가질 수 있으며, 제2-1렌즈 군(215)의 물체측 렌즈와 마지막 센서측 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2렌즈 군(214,215)에서 센서 측 렌즈의 초점 거리는 제2-1렌즈 군 전체의 초점 거리의 0.15배 이상, 예컨대 0.15배 내지 1.5배 사이일 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)의 제2-1렌즈 군(214,215)에서 물체측 렌즈는 횡축 방향 디센터(Decenter)에 대한 민감도를 줄이기 위해, 렌즈 유효 직경의 25%의 높이까지의 Sag(sagittal height) 값이 0.01mm 이하일 수 있다. 이러한 제1-1렌즈 군(212,213)과 제2-1렌즈 군(214,215)을 갖는 제1렌즈 모듈(210)의 전체 TTL(물측 렌즈에서 센서까지의 거리)는 광학계가 장착된 단말기 두께의 90% 내지 100%의 범위일 수 있다. 상기에 개시된, 제1-1렌즈 군(212,213) 또는 제1홀더(11)의 두께는 전체 광학계 TTL의 40% 이하, 예컨대 30% 내지 40%의 범위일 수 있다. 상기 제1-1렌즈 군(212,213) 또는 제1홀더(11)의 두께는 이동 단말기의 두께 또는 카메라 수납 공간을 고려하여 형성될 수 있다. 상기 제2-1렌즈 군(214,215) 또는 제2홀더(21)의 두께 또는 높이는 전체 광학계 TTL의 30% 이상 예컨대, 30% 내지 60%의 범위로 제공될 수 있다. 구동 모드일 때, 상기 제1-1렌즈 군(212,213) 또는 제1홀더(11)과 상기 제2-1렌즈 군(214,215) 또는 제2홀더(21) 사이의 간격은 전체 광학계의 20% 이하, 예컨대 10% 내지 20%의 범위일 수 있다.
상기 제2렌즈 모듈(230)이 망원 렌즈 모듈인 경우, 제1-2렌즈 군(232,233)은 3매의 렌즈로 구성될 수 있으며, 전체 파워는 양의 굴절력을 가지며, 물체측 렌즈와 센서 측 렌즈는 양의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1-2렌즈 군(232,233)의 물체측 렌즈의 초점 거리는 제1-2렌즈 군(232,233)의 전체 초점 거리의 0.6배 이상 예컨대, 0.6배 내지 1.5배 사이일 수 있다. 여기서, 조리개는 제1-2렌즈 군(232,233)의 물체측 첫 번째 렌즈와 두 번째 렌즈의 물측 에지에 배치될 수 있다. 제2렌즈 모듈(230)의 제2-2렌즈 군(234,235)은 2매의 렌즈로 구성될 수 있으며, 전체 파워는 음의 굴절력을 가지며, 물체측 렌즈 및 센서 측 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다. 제2-2렌즈 군(234,235)의 센서측 렌즈의 초점거리는 제2-2렌즈 군(234,235)의 전체 초점거리의 1.5배 이상 예컨대, 1.5배 내지 2.5배의 범위일 수 있다. 제2-2렌즈 군(234,235)의 물체측 렌즈는 횡축방향 디센터(Decenter)에 의한 민감도를 줄이기 위해 렌즈 유효 직경의 25% 높이까지의 Sag(sagittal height)값이 0.01mm 이하로 구성할 수 있다.
제2렌즈 모듈(230)의 전체 TTL(첫번째 렌즈면에서 센서까지 길이)는 광학계가 장착될 단말기 두께의 90~100% 수준일 수 있으며, 상기 제1-2렌즈 군과 상기 제2-2렌즈 군을 갖는 홀더들의 두께는 전체 광학계 길이(TTL) 대비 비율로 나눌 수 있다. 예컨대, 제1-2렌즈 군(232,L21)을 갖는 제1홀더(11)의 두께는 전체 광학계 TTL의 40% 이하, 예컨대, 30~40%의 범위일 수 있다. 제2-2렌즈 군(234,235)을 갖는 제2홀더(21)의 두께는 전체 광학계 TTL의 60% 이하 예컨대, 50% 내지 60%의 범위일 수 있다. 상기 제1-2렌즈 군(232,233) 또는 제1홀더(11)의 두께는 이동 단말기의 두께 또는 카메라 수납 공간을 고려하여 형성될 수 있다. 상기 제1-2렌즈 군(232,233) 또는 제1홀더(11)과 상기 제2-2렌즈 군(234,235) 또는 제2홀더(21) 사이의 간격은 전체 광학계의 20% 이하, 예컨대 10% 내지 20%의 범위일 수 있다. 도 22 내지 도 24와 같이, 제1홀더(11)에 배치된 복수의 렌즈 모듈의 제1렌즈 군(212,232,252)들은 수직 방향으로 업된 상태를 나타내고 있으며, 비 구동시에는 케이스의 표면과 같은 위치로 다운될 수 있다.
도 15는 발명의 제3실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이며, 도 16은 도 15에서, 카메라 모듈의 구동부의 예를 나타낸 사시도이고, 도 17은 도 15의 카메라 모듈에서 제1렌즈 군들을 나타낸 평면도의 예이며, 도 18의 (A)(B)는 제3실시 예에 따른 카메라 모듈의 구동 전 또는 구동 상태를 나타낸 측 단면도의 예이고, 도 19는 도 15의 다른 예로서, 3개의 제1렌즈 군을 갖는 카메라 모듈의 평면도의 예이며, 도 20은 도 19의 카메라 모듈의 측 단면도이며, (A)(B)는 구동 전 또는 구동 상태를 나타낸 단면도이다. 제3실시 예를 설명함에 있어서, 제1,2실시 예와 동일한 구성은 제1,2실시 예를 설명을 선택적으로 포함할 수 있다.
도 15 내지 도 18를 참조하면, 카메라 모듈은 복수의 제1렌즈 군(212,232)을 갖는 제1홀더(110) 및 복수의 제2렌즈 군(214,234)을 갖는 제2홀더(120)를 하우징(100), 및 상기 제1렌즈 군(212,232) 및 제2렌즈 군(214,234)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서모듈(400)을 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 복수의 렌즈 모듈(210,230)과 복수의 이미지 센서(410,430)를 갖는 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(110)는 상기 제2홀더(120)의 내부에 결합되거나, 상부에 결합될 수 있다. 상기 제1홀더(110)와 상기 제2홀더(120)는 수직 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.
도 16과 같이, 상기 제2홀더(120)는 수용 공간(115)을 갖고, 상기 제1홀더(110)는 상기 제2홀더(120)의 수용 공간(115)에 삽입될 수 있다. 상기 제2홀더(120)는 상기 제1홀더(110)와 물리적으로 연결되지 않을 수 있다. 상기 수용 공간(115)의 내부 렌즈 군(214,234)은 지지부(122)에 의해 연결될 수 있다. 상기 제1홀더(110)의 수직한 두께는 상기 제2홀더(120)의 수용 공간(115)의 깊이와 동일할 수 있으며, 예컨대 4mm 이하일 수 있다. 여기서, 상기 수용 공간(115)은 상기 제1홀더(110)의 측면들 중 적어도 한 측면 또는 두 측면의 일부와 대면하는 측벽을 갖는 구조를 포함할 수 있다. 즉, 상기 수용 공간(115)의 측벽은 상기 제1홀더(110)가 상기 제2홀더(120)로부터 광축 방향으로 이동될 때, 가이드할 수 있는 최소 높이를 갖는 구조물일 수 있다. 다른 예로서, 상기 제2홀더(120)는 수용 공간(115)이 없이, 상면이 플랫하게 제공될 수 있다.
도 17과 같이, 상기 제1홀더(110)의 제1방향(X)의 길이(D3)는 상기 제2홀더(120)의 제1방향(X)의 길이(D0)보다 작거나 같을 수 있다. 상기 제1홀더(110)의 제2방향(Y)의 길이(D4)는 상기 제2홀더(120)의 제2방향(Y)의 길이(D2)보다 작거나 같을 수 있다. 상기 제1홀더(110)는 제1방향(X)의 길이(D3)가 제2방향(Y)의 길이(D4)보다 클 수 있다. 상기 제2홀더(120)는 제1방향(X)의 길이(D0)가 제2방향(Y)의 길이(D2)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 제1방향(X)은 렌즈 모듈(210,230)들이 배열되는 방향이며, 상기 제2방향(Y)은 제1방향(X)과 직교되는 방향일 수 있다. 상기 하우징(100)은 탑뷰 형상이 직사각형 형상 또는 정 사각형 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 22와 같이, 단말기의 케이스(501) 내에 상기 하우징(100)이 배치된 경우, 제1방향(X)의 길이가 제2방향(Y)의 길이보다 길게 배치될 수 있다. 도 23과 같이, 단말기에 상기 하우징이 배치된 경우, 제1방향(X)의 길이보다 제2방향(Y)의 길이가 길게 배치될 수 있다. 도 24와 같이, 단말기에 상기 하우징이 배치된 경우, 제1방향(X)과 제2방향(Y)의 길이가 서로 동일하거나 다를 수 있다.
도 16 및 도 17과 같이, 상기 하우징(100)은 복수의 렌즈 모듈(210,230)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 렌즈 모듈(210,230)은 제1방향(X)으로 이격된 제1렌즈 모듈(210)과 제2렌즈 모듈(230)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1렌즈 모듈(210)은 제1광축으로 정렬된 제1-1렌즈 군(212)과 제2-1렌즈 군(214)을 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 제2광축으로 정렬된 제1-2렌즈 군(232)과 제2-2렌즈 군(234)을 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(110)에 배치된 복수의 제1렌즈 군(212,232)은 제1간격(D1)으로 이격될 수 있다. 상기 제2홀더(120)에 배치된 복수의 제2렌즈 군(214,234)은 제1간격으로 서로 이격될 수 있다. 상기 복수의 제1렌즈 군(212,232)은 제1방향(X)으로 이격된 제1-1렌즈 군(212) 및 제1-2렌즈 군(232)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2렌즈 군(214,234)은 제1방향(X)으로 이격된 제2-1렌즈 군(232) 및 제2-2렌즈 군(234)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2홀더(110,120)는 비자성체일 수 있다. 상기 제1 및 제2홀더(110,120)는 금속 재 또는 플라스틱 재질일 수 있으며, 금속재질인 경우, 전자 방해 잡음을 차단할 수 있으며, 플라스틱 재질인 경우, 무게를 줄여줄 수 있고 렌즈와의 결합이 용이할 수 있다.
도 16과 같이, 상기 이미지 센서모듈(240)은 복수의 이미지 센서(410,430)와, 상기 복수의 이미지 센서(410,430)가 배치된 인쇄회로기판(450)을 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(410,430)는 예를 들면, 제1방향(X)으로 이격된 제1이미지 센서(410)와 제2이미지 센서(430)를 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)에서 제1-1렌즈 군(212)은 3개 내지 4개의 렌즈들을 갖고, 상기 제2-1렌즈 군(214)은 3개 내지 5개의 렌즈들을 가질 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 액체렌즈는 복수의 제2렌즈 군 중 적어도 하나 또는 모두에 배치될 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)에서 제1-2렌즈 군(232)은 3개 또는 4개의 렌즈들을 가지며, 상기 제2-2렌즈 군(234)은 3개 내지 5개의 렌즈들을 가질 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈가 배치될 수 있다. 여기서, 비 구동 모드일 때, 서로 마주하는 상기 제1홀더(110)의 렌즈와 상기 제2홀더(120)의 렌즈 사이에서 가장 인접한 두 렌즈 간의 최소 거리는 0.5mm 이하일 수 있으며, 예컨대 0.1mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 여기서, 상기 최소 거리는 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230)이 구동하지 않거나 사용 중이 않는 경우이며, 제1홀더(110)와 제2홀더(120) 사이의 거리는 최소일 수 있다. 여기서, 서로 마주하는 상기 제1홀더(110)의 렌즈와 상기 제2홀더(120)의 렌즈 사이에서 가장 이격된 두 렌즈 간의 최대 거리는 4mm 이상일 수 있으며, 예컨대 4mm 내지 9mm의 범위일 수 있다. 여기서, 상기 최대 거리는 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230)의 제1렌즈 군(212,232)이 제2렌즈 군(214,234)으로부터 광축 방향으로 이동(POP-UP)된 모드이며, 제1홀더(110)와 제2홀더(120) 사이의 거리는 최대일 수 있다. 이와 같이, 복수의 렌즈 모듈(210,230)는 제1홀더(110) 및 제2홀더(120)으로 상/하로 분리되며, 인접한 두 렌즈 간의 간격을 최적화하여, 복수의 제1렌즈 군(212,232)를 갖는 제1홀더(110)를 이동시키고, 복수의 제1렌즈 군(212,232)이 팝업된 상태에서 제1렌즈 군(214,234)와 광축으로 정렬시켜 줄 수 있다.
상기 제1렌즈 모듈(210)의 제1-1렌즈 군(212)과 제2-1렌즈 군(214)은 수직 방향으로 제1이미지 센서(410)와 중첩될 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)의 제1-2렌즉 군과 제2-2렌즈 군(234)은 수직 방향으로 제2이미지 센서(430)와 중첩될 수 있다. 상기 제1이미지 센서(410)는 상기 제1렌즈 모듈(210)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 제2이미지 센서(430)는 상기 제2렌즈 모듈(230)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서들(410,430) 중 어느 하나는 컬러(RGB) 센서일 수 있고, 다른 하나는 흑백 센서일 수 있다. 상기 이미지 센서(410,430) 상에는 광학 필터가 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230)은 이미지 밝은 정도 또는 화질 차이를 갖는 이미지를 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230) 중 어느 하나는 광각 또는 망원 렌즈 모듈이고, 다른 하나는 메인 또는 일반 렌즈 모듈일 수 있다. 상기 제1 및 제2렌즈 모듈(210,230) 중 어느 하나는 초광각 렌즈 모듈일 수 있다. 상기 하우징(100)에는 다양한 기능의 렌즈 모듈을 탑재함으로써, 사용자 편의성을 향상시키고, 촬영되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 제1렌즈 모듈(210)은 초점 거리가 3mm 이상일 수 있으며, 예컨대 3mm 내지 10mm의 범위일 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 상기 제1렌즈 모듈(210)의 초점 거리보다 클 수 있으며, 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 14mm의 범위일 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1이미지 센서(410)와 상기 제2이미지 센서(430)의 사이즈가 서로 다를 수 있다. 상기 제2홀더(120)는 상부 또는 내부에 수용 공간(115)을 구비할 수 있으며, 상기 수용 공간(115)에는 상기 제1홀더(110)가 삽입되거나 결합될 수 있다. 상기 제1홀더(110)는 상기 제2홀더(120)의 수용 공간(115) 내에 배치되고, 구동부에 의해 제1홀더(110)는 상기 제2홀더(120)에 대해 수직 방향으로 업(up) 되거나, 다운(down)되어 원 위치로 이동될 수 있다.
도 15 및 도 16과 같이, 상기 제1홀더(110)의 외 측면들 중에서 적어도 일 측면 또는 양 측면에는 고정자(363)가 배치될 수 있다. 상기 고정자(363)는 상기 렌즈 모듈(210,230)들이 배열되는 방향으로 긴 길이를 갖고 배치될 수 있다. 상기 고정자(363)는 제1방향(X)으로 긴 길이를 갖고 배치될 수 있다. 상기 고정자(363)는 제1-1렌즈 군(212) 및 제1-2렌즈 군(232)의 외측까지 연장될 수 있다. 상기 고정자(363)와 대면하는 제2홀더(120)의 내면 또는 외면에는 가동자(361)가 배치될 수 있다. 상기 가동자(361)는 하나 또는 복수의 고정자(363)와 대면할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 상기 가동자(361)는 마그네트일 수 있으며, 상기 고정자(363)는 코일을 포함할 수 있다. 구동수단(360)은 상기 가동자(361) 및 고정자(363)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2홀더(120)에는 상기 가동자(361)의 장착을 위해 수용 홈을 구비하거나, 자계 전달을 위해 복수의 홀(352)를 제공할 수 있다.
상기 제1 및 제2이미지 센서(410,430)는 인쇄회로기판(450)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(450)은 고정자(363)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(450)은 상기 제1홀더(110)의 구동을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 고정자(363) 또는 코일은 상기 마그네트와의 전자기적인 상호 작용을 통해 상기 제1홀더(110)를 수직 업 방향 또는 수직 다운 방향으로 이동시켜 줄 수 있다. 상기 마그네트 또는/및 코일은 AF 구동 또는/및 OIS 구동에 사용될 수 있다. 다른 예로서, 상기 구동 수단은 피에조 부재 및 샤프트를 포함할 수 있으며, 상기 피에조는 제2홀더(120)에 배치되고, 샤프트는 제1홀더(110)의 이동을 가이드하는 축이며, 상기 피에조 부재에 의해 수직 업 또는 다운을 가이드할 수 있다. 이에 따라 상기 구동을 위한 부재는 피에조 부재, 액츄에이터 또는 스텝핑 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 구동부는 복수의 판 스프링을 포함할 수 있으며, 상기 판 스프링을 통해 수직 방향의 탄성을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 및 제2홀더(110,120) 중 적어도 하나에는 홀 센서가 배치될 수 있으며, 상기 홀 센서는 수직 방향의 이동을 감지할 수 있다.
도 18의 (A)와 같이, 카메라 모듈의 구동 전 또는 카메라 장치의 비 사용 중일 때, 제1홀더(110)는 제2홀더(120) 상에 배치된다. 상기 제1홀더(110)는 상기 제2홀더(120)의 상면에 밀착되거나 1mm 이하의 간격으로 밀착될 수 있다. 상기 제1홀더(110)의 상면은 상기 제2홀더(120)의 상면과 같은 수평 면으로 배치될 수 있다. 도 18의 (B)와 같이, 카메라 모듈의 구동 또는 카메라 장치의 사용 모드일 때, 상기 제2홀더(120)는 상기 구동부의 고정자(363)에 정 극성의 전원이 공급되면, 상기 제1홀더(110)의 가동자(361)는 업 방향으로, 케이스(501)의 표면보다 소정 거리(G1)로 돌출하게 된다. 이때 상기 제1홀더(110)는 상기 제2홀더(120)의 상면을 기준으로 1mm 이상 예컨대, 3mm 내지 4mm의 범위의 거리(G1)로 돌출될 수 있다. 예컨대, 상기 제1홀더(110)는 상기 이동 단말기의 케이스의 표면으로부터 3mm 이상 예컨대, 3mm 내지 7mm의 범위로 돌출될 수 있다. 이때 상기 제1홀더(110)와 상기 제2홀더(120) 사이의 이격 거리(G2)는 3mm 이상 예컨대, 3mm 내지 7mm의 범위일 수 있다. 여기서, 상기 인쇄회로기판(450) 상에서 제1 및 제2홀더(110,120)의 두께는 팝업 전인 경우, 7mm 이하일 수 있으며, 제1홀더(110)의 팝업 후 두께는 10mm±1mm의 범위일 수 있다. 이러한 팝업 상태에 의한 두께로 카메라 모듈의 전체 길이(TTL)을 길게 제공해 줌으로써, 광학 성능을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 인접한 상/하 렌즈 군을 상기의 간격(G2)와 같이 분리시켜 줌으로써, FBL(Flange back length)를 길게 제공할 수 있다. 이후, 상기 고정자(363)에 공급된 전원을 차단하거나, 반대 극성의 전원을 고정자(363)에 공급하게 되면, 상기 제1홀더(110)는 원 위치로 이동될 수 있다. 이러한 제1홀더(110)의 이동 제어하는 구동부는 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.
도 19 및 도 20은 도 17 및 도 18의 다른 예로서, 카메라 모듈을 나타낸 도면이다. 도 19 및 도 20을 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성과 동일한 구성은 상기에 개시된 실시 예를 참조하기로 한다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 카메라 모듈은 트리플 렌즈 모듈을 포함할 수 있다. 하우징(100)은 제1 및 제2홀더(110A,120)를 포함하며, 서로 다른 광축으로 정렬되는 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)을 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 하나의 인쇄회로기판(450) 상에 배치된 제1 내지 제3이미지 센서(410,430,440)를 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(110A)는 3개 이상의 제1렌즈 군(212,232,252)를 포함할 수 있다. 상기 제2홀더(120)는 3개 이상의 제2렌즈 군(214,234,254)를 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(110A)는 제1-1렌즈 군(212), 제1-2렌즈 군(232) 및 제1-3렌즈 군(252)를 포함하며, 상기 제2홀더(120)는 제2-1렌즈 군(214), 제2-2렌즈 군(234) 및 제2-3렌즈 군(254)를 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 제1이미지 센서(410)와 수직 방향으로 중첩되며, 상기 제2렌즈 모듈(230)은 제2이미지 센서(430)와 수직 방향으로 중첩되며, 상기 제3렌즈 모듈(250)은 제3이미지 센서(440)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1 내지 제3이미지 센서(410,430,440) 각각의 위에는 필터가 배치될 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 광각 렌즈 모듈이며, 상기 제2렌즈 모듈(230)은 메인 또는 일반 렌즈 모듈이며, 상기 제3렌즈 모듈(250)은 망원 렌즈 모듈일 수 있다. 여기서, 상기 망원 렌즈 모듈의 Fno는 1.8 이하일 수 있다. 상기 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250) 중 어느 하나는 초광각 렌즈 모듈로 구현될 수 있다. 상기 초광각 렌즈 모듈은 광각 렌즈 모듈의 화각보다 더 넓은 화각으로 제공될 수 있으며, 예컨대 광각 렌즈 모듈의 화각이 45도 이상 또는 45도 내지 90도 범위일 수 있으며, 초광각 렌즈 모듈의 화각은 120도 이상일 수 있다. 상기 하우징(100)에는 다양한 기능의 렌즈 모듈을 탑재함으로써, 사용자 편의성을 향상시키고, 촬영되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 초점 거리가 3mm 이상일 수 있으며, 예컨대 3mm 내지 10mm의 범위일 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 상기 제1렌즈 모듈(210)의 초점 거리보다 클 수 있으며, 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 14mm의 범위일 수 있다. 상기 제3렌즈 모듈(250)은 초점 거리가 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 14mm의 범위일 수 있다. 이러한 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)은 초점 거리를 서로 다르게 하거나, 제1 내지 제3이미지 센서(410,430,440)의 크기를 조절하여, 원하는 촬영 모드에서 이미지의 품질을 향상시켜 줄 수 있다. 이때 각 렌즈 모듈 중에서 초점 거리가 가장 큰 망원 렌즈 모듈을 기준으로 한 다음, 다른 렌즈 모듈을 설정할 수 있다.
상기 제1홀더(110A)의 제1방향(X)의 길이(D3)는 상기 제2홀더(120)의 제1방향의 길이보다 작거나 같을 수 있다. 상기 제1홀더(110A)의 제2방향(Y)의 길이(D4)는 상기 제2홀더(120)의 제2방향(Y)의 길이(D2)보다 작거나 같을 수 있다. 상기 제1홀더(110A)는 제1방향(X)의 길이(D3)가 제2방향(Y)의 길이(D2)보다 클 수 있다. 상기 제2홀더(120)는 제1방향(X)의 길이가 제2방향(Y)의 길이(D2)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 제1방향은 렌즈 모듈들이 배열되는 방향이며, 상기 제2방향은 제1방향과 직교되는 방향일 수 있다. 상기 하우징(100)은 탑뷰 형상이 직사각형 형상 또는 정 사각형 형상으로 제공될 수 있다. 상기 하우징(100)이 정사각형인 경우, 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)을 연결한 직선의 형상은 삼각형 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 렌즈 모듈들은 도 22 내지 도 24와 같이 배열될 수 있다.
도 19 및 도 20과 같이, 상기 제1홀더(110A)에 배치된 복수의 제1렌즈 군(212,232,252)은 제1간격(D1)으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제2홀더(120)에 배치된 복수의 제2렌즈 군(214,234,254)은 제1간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 복수의 제1렌즈 군(212,232,252)은 제1방향으로 이격된 제1-1렌즈 군(212), 제1-2렌즈 군(232) 및 제1-3렌즈 군(252)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2렌즈 군(214,234,254)은 제1방향으로 이격된 제2-1렌즈 군(214), 제2-2렌즈 군(234) 및 제2-3렌즈 군(254)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 하우징(100)은 어느 한 방향으로 배열된 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)은 제1방향(X) 또는 제2방향(Y)으로 이격될 수 있다. 여기서, 상기 제1렌즈 모듈(210)은 제1광축으로 정렬된 제1-1렌즈 군(212)과 제2-1렌즈 군(214)을 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 제2광축으로 정렬된 제1-2렌즈 군(232)과 제2-2렌즈 군(234)을 포함할 수 있다. 상기 제3렌즈 모듈(250)은 제3광축으로 정렬된 제1-3렌즈 군(252)과 제2-3렌즈 군(254)을 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)에서 제1-1렌즈 군(212)은 3개 또는 4개의 렌즈들을 가지며, 상기 제2-1렌즈 군(214)은 3개 내지 5개의 렌즈들을 가질 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(210)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)에서 제1-2렌즈 군(232)은 3개 또는 4개의 렌즈들을 가지며, 상기 제2-2렌즈 군(234)은 3개 내지 5개의 렌즈들을 가질 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(230)은 6개 내지 9개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈가 배치될 수 있다.
상기 제3렌즈 모듈(250)에서 제1-3렌즈 군(252)은 2개 또는 3개의 렌즈들을 가지며, 상기 제2-3렌즈 군(254)은 3개 내지 5개의 렌즈들을 가질 수 있다. 상기 제3렌즈 모듈(250)은 5개 내지 8개의 렌즈들을 포함할 수 있으며, 고체 렌즈들로 이루어지거나, 고체 렌즈들 사이에 적어도 하나의 액체 렌즈가 배치될 수 있다. 상기 제1홀더(110A)는 구동 수단에 의해 구동되며, 상기 구동 수단의 구동에 의해 상기 제1홀더(110A)의 제1-1렌즈 군(212), 제1-2렌즈 군(232) 및 제1-3렌즈 군이 상기 제2홀더(120) 상에서 광축 방향으로 이동될 수 있다. 여기서, 비 구동 모드일 때, 상기 제1홀더(110A)의 렌즈와 상기 제2홀더(120)의 렌즈 사이에서 가장 인접한 두 렌즈 간의 최소 거리는 0.5mm 이하일 수 있으며, 예컨대 0.1mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 여기서, 상기 최소 거리는 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)이 구동하지 않거나 비 사용중인 경우이며, 제1홀더(110A)와 제2홀더(120) 사이의 거리는 최소일 수 있다. 여기서, 상기 제1홀더(110A)의 렌즈와 상기 제2홀더(120)의 렌즈 사이에서 가장 이격된 두 렌즈 간의 최대 거리는 4mm 이상일 수 있으며, 예컨대 4mm 내지 9mm의 범위일 수 있다. 여기서, 상기 최대 거리는 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)의 제1렌즈 군(212,232,252)이 제2렌즈 군(214,234,254)으로부터 광축 방향으로 케이스(501)의 표면보다 높게 이동(POP-UP)된 모드이며, 제1홀더(110A)와 제2홀더(120) 사이의 거리는 최대일 수 있다.
상기 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)의 제1 내지 제3광축 중에서 인접한 두 광축 간의 간격은 일정하거나 어느 하나가 더 클 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 하우징(100)은 제1 및 제2홀더(110A,120) 내부에 쿼터블 렌즈 모듈을 포함할 수 있다. 상기 쿼터블 렌즈 모듈은 제1 내지 제4렌즈 모듈일 수 있으며, 상기에 개시된 제1 내지 제3렌즈 모듈(210,230,250)과 ToF(Time of Flight)용 렌즈 모듈(예: 도 8의 272)을 포함할 수 있다. 이러한 TOF 렌즈 모듈 및 이미지 센서는 2차원 데이터와 더블어, 깊이 데이터를 제공할 수 있다. 또는 상기 제3렌즈 모듈(250)로서, ToF 렌즈 모듈을 적용할 수 있다. 이러한 ToF 렌즈 모듈이 적용된 경우, 카메라 장치에는 적외선 소자를 포함할 수 있다.
도 21의 (A)(B)는 제4실시 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 측 단면도의 예이다. 도 21은 2개의 렌즈 모듈을 예시로 하였으나, 3개 또는 4개의 렌즈 모듈을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 도 21의 (A)(B)와 같이, 하우징은 수직 방향으로 적층된 제1 및 제2홀더(110,120)를 포함할 수 있다. 상기 하우징은 복수의 렌즈 모듈(210,230)을 포함할 수 있으며, 예컨대 적어도 2개의 렌즈 모듈을 포함할 수 있다. 상기 각 렌즈 모듈(210,230)의 하부에는 인쇄회로기판(450) 상에 배치된 이미지 센서들(410,430) 및 필터(미도시)들이 각각 배치될 수 있다.
제1렌즈 모듈(210)은 상기 제1홀더(110)에 배치된 제1-1렌즈 군(212) 및 제2홀더(230)에 배치된 제2-1렌즈 군(232)을 포함할 수 있다. 제2렌즈 모듈(230)은 상기 제1홀더(110)에 배치된 제2-1렌즈 군(214) 및 상기 제2홀더(21)에 배치된 제2-2렌즈 군(54)을 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈 모듈(50)의 제1-1렌즈 군(51) 및 제2-1렌즈 군(53) 각각은 2개 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈 모듈(210)의 제1-2렌즈 군(212) 및 제2-2렌즈 군(124) 각각은 2개 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제1홀더(110)는 구동 수단에 의해 수직 방향 또는 광축 방향으로 이동될 수 있으며, 이때 제1 및 제2렌즈 모듈(219,230)의 제1-1렌즈 군(11) 및 제1-2렌즈 군(52)이 이동될 수 있다. 상기 제1홀더(11)는 구동 수단에 의해 구동될 수 있다. 상기 구동 수단은 가이드 축(41), 상기 가이드 축(41)과 상기 제1홀더(11)를 연결된 가동부(43), 및 상기 가이드 축(41)을 통해 상기 가동부(43)를 유동시키는 구동부(40)를 포함할 수 있다. 상기 가이드 축(41)은 상기 제1홀더(11)가 수직 방향 또는 광축 방향으로 이동되도록 가이드하며, 상기 제1홀더(11)의 외측에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 구동부(40)는 피에조 부재를 포함할 수 있으며, 전압 인가시 인장 또는 수축하게 된다. 상기 구동부(40)가 인장되면, 상기 가이드 축(41) 및 가동부(43)는 상기 제1홀더(11)를 수직 방향으로 업시키며, 상기 구동부(40)가 수축되면, 상기 가이드 축(41) 및 가동부(43)는 상기 제1홀더(11)를 수직 방향으로 다운시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 가이드 축(41)은 단말기의 케이스의 외측으로 노출되지 않도록 제공될 수 있다.
제1 내지 제4실시 예에 따른 카메라 모듈은 휴대 단말기의 전면 또는 후면에 결합될 수 있다. 도 22와 같이, 복수의 제1렌즈 군(212,232,252)들이 제1방향으로 배열되고, 동시에 수직 방향으로 업 또는 다운될 수 있다. 도 23과 같이, 복수의 제1렌즈 군(212,232,252)들이 제2방향으로 배열되고, 동시에 수직 방향으로 업 또는 다운될 수 있다. 도 24와 같이, 복수의 제1렌즈 군(212,232,252)들이 제1방향 및 제2방향으로 배열되고, 동시에 수직 방향으로 업 또는 다운될 수 있다. 도 22 내지 도 24에서, 제1홀더(11)에는 ToF 렌즈 모듈(272)이 추가되거나, 카메라 플래시 모듈이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 단말기의 케이스(501)에는 상기 제1홀더(11)가 돌출될 수 있는 개구부를 가질 수 있다. 또한 제1홀더(11)의 하부에 배치된 제2홀더가 수평 방향으로 이동됨으로써, 전체 카메라 모듈의 두께는 더 얇아질 수 있으며, 11mm 이하의 얇은 두께를 갖는 스마트 톤에도 적용될 수 있다. 따라서, 스마트 폰과 같은 이동 단말기의 케이스 외측에는 제1홀더(11)의 일부가 사용중에만 돌출되고 비 사용중에는 돌출되지 않을 수 있다. 이에 따라 카메라의 비 사용 모드에서는 카메라 장치의 렌즈 모듈들의 일부가 스마트 폰의 외부에 돌출되는 문제를 개선시켜 줄 수 있어, 휴대가 편리하고 외관 디자인을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 카메라 모듈의 표면 손상을 보호할 수 있다.
도 25는 발명의 제5실시 예에 따른 카메라 모듈이 결합된 이동 단말기의 사시도의 예이며, (A)는 카메라의 사용 전 상태이며, (B)는 카메라의 사용 상태이다. 도 26는 도 25의 카메라 모듈의 측 단면도의 제1예이며, 도 27은 도 26의 카메라 모듈의 구동 예이고, 도 28는 도 1의 카메라 모듈의 측 단면도의 제2예이며, 도 29는 도 28의 카메라 모듈의 구동 예이고, 도 30은 도 25의 카메라 모듈의 측 단면도의 제3예이며, 도 31은 도 30의 카메라 모듈의 구동 예이고, 도 32은 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈를 지지하는 홀더 및 가이드 축을 나타낸 도면이며, 도 33는 도 32의 다른 측 단면도의 예이다. 제5실시 예의 설명에 있어서, 제1실시 예와 동일한 구성은 제1실시 예의 설명을 포함하기로 한다.
도 25을 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(500)는 카메라 모듈(1000)이 장착된 휴대용 전자기기, 가령, 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(500)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 카메라 모듈(1000)이 장착된다. 상기 카메라 모듈(1000)은 복수의 렌즈를 포함하고, 렌즈의 광축(Z축)이 이동 단말기(500)의 두께 방향(Z축 방향)에 수직한 방향일 수 있으며, 상기 이동 단말기(500)의 두께 방향은 단말기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)일 수 있다.. 일 예로, 카메라 모듈(1000)에 구비된 복수의 렌즈의 광축(Z축)은 이동 단말기(500)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 형성될 수 있다(X축 방향 또는 Y축 방향). 따라서, 카메라 모듈(1000)이 자동 초점 조정(Auto Focusing, 이하 AF), 줌(Zoom) 및 손떨림 보정(Optical Image Stabilizing, 이하 OIS) 등의 기능을 구비하더라도 이동 단말기(500)의 두께가 증가하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 이동 단말기(500)의 소형화가 가능하며, 두께를 보다 얇게 제공할 수 있다.
발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 AF, Zoom 및 OIS 기능 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 상기 AF, Zoom 및 OIS 기능 등을 구비하는 카메라 모듈(1000)은 다양한 부품이 구비되어야 하므로 일반적인 카메라 모듈에 비하여 카메라 모듈의 크기가 증가할 수 있다. 카메라 모듈(1000)의 크기가 증가하게 되면 카메라 모듈(1000)이 장착되는 이동 단말기(500)의 소형화에 문제가 될 수 있다.
예를 들어, 카메라 모듈은 Zoom 기능을 위하여 적층 렌즈의 수가 많아지게 되고, 다수의 적층 렌즈가 단말기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 적층되는 렌즈의 수에 따라 단말기의 두께도 증가하게 된다. 이에 따라, 단말기의 두께를 증가시키지 않으면 적층 렌즈의 수를 충분하게 확보할 수 없어 Zoom 성능이 약해지게 된다. 또한, AF 및 OIS 기능을 구현하기 위하여는 렌즈 군을 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동시키는 액츄에이터를 설치하여야 하는데, 렌즈 군의 광축이 단말기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 렌즈 군을 이동시키기 위한 액츄에이터도 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 설치되어야 한다. 따라서, 단말기의 두께가 증가하게 된다. 그러나, 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 복수의 렌즈의 광축(Y축)이 이동 단말기(500)의 두께 방향에 수직하도록 배치되므로(즉, 이동 단말기(500)의 넓은 면에 평행한 방향으로 배치), AF, Zoom 및 OIS 기능을 구비한 카메라 모듈(1000)이 장착되더라도 이동 단말기(500)를 소형화할 수 있다. 또한 카메라 모듈(1000)은 광축(Y) 방향으로 슬라이딩-다운되고, 그 반대의 방향으로 슬라이딩-업될 수 있다. 이에 따라 슬라이딩-다운된 카메라 모듈(1000)의 수직 방향의 두께는 더 얇아질 수 있어, 이동 단말기(1)를 더 소형화시켜 줄 수 있다. 그리고, 카메라 기능을 사용할 때, 카메라 모듈(1000)이 슬라이딩-업될 수 있어, 이동 단말기(500)의 케이스(501)의 외측으로 돌출되고, 렌즈들의 중심(즉, 광축)이 같은 직선 상에 정렬될 수 있다. 여기서, 슬라이딩-다운은 카메라 모듈(1000) 내의 렌즈들의 에지 측 일 부분이 정 위치에서 슬라이딩을 지지하고, 에지측 다른 부분이 광축 방향의 광 입사측으로 틸트된 상태이다. 상기 슬라이딩-업은 상기 슬라이딩-다운의 반대로 동작한 상태이며, 렌즈들 중앙에 광축이 정렬되도록 배열될 수 있다. 상기 슬라이딩 동작은 일 방향(M5) 또는 그 반대 방향(M6)으로의 미끄럼 동작 또는 다중 렌즈 틸트일 수 있다. 도 25에서 이동 단말기의 케이스(501) 내에는 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(1000) 이외에, 다른 성능의 카메라 모듈이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 카메라 모듈(1000)은 제1반사 미러(515), 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈(510), 및 제2반사 미러(517)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(1000)은 인쇄회로기판(551) 및 상기 인쇄회로 기판(551) 상에 배치된 이미지 센서(553)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(1000)은 상기 렌즈 모듈(510)과 제1반사 미러(515) 및 제2반사 미러(517)를 슬라이딩 또는 틸트시켜 주기 위한 구동 수단(530)을 포함할 수 있다.
도 27과 같이, 상기 제1반사 미러(515)는 상부에서 조사되는 입사 광(L0)에 대한 광 경로를 직각으로 변경할 수 있도록 45도의 각도로 배치될 수 있다. 상기 제1반사 미러(515)는 물체측에 가장 가까운 미러이며, 입사된 광을 복수의 렌즈를 향해 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제2반사 미러(517)는 복수의 렌즈를 통해 입사된 광의 광 경로를 직각으로 변경할 수 있도록 45도의 각도로 배치될 수 있다. 상기 제2반사 미러(517)는 센서측에 가장 가까운 미러이며, 입사된 광을 이미지 센서(553)를 향해 반사시키고, 이미지 센서(553)로 집광시켜 줄 수 있다. 상기 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈(510)은 제1반사 미러(515)와 상기 제2반사 미러(517) 사이에 배치될 수 있다. 상기 복수의 렌즈의 중심을 지나는 제1직선은 광축일 수 있으며, 상기 제1반사 미러(515)를 통해 입사된 광을 굴절시켜 제2반사 미러(517)로 출사하게 된다. 조리개는 상기 복수의 렌즈 중 제1반사 미러(515)에 가장 인접한 두 렌즈 중 어느 하나의 입사면(물측 면)의 에지측에 배치될 수 있다. 상기 렌즈 모듈(510)은 3매 이상 예컨대, 3매 내지 7매의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 복수의 렌즈 중에서 제1반사 미러(515)에 가장 인접한 렌즈는 양의 굴절력을 가질 수 있으며, 상기 제2반사 미러(517)에 가장 인접한 렌즈(L1)은 음의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 복수의 렌즈는 양의 굴절력을 갖는 렌즈 및 음의 굴절력을 갖는 렌즈 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 상기 복수의 렌즈 중 적어도 하나 또는 둘은 입사면 또는 출사면 중 적어도 일측 또는 양측이 볼록한 볼록 면 또는 비 구면을 포함할 수 있다. 상기 복수의 렌즈 중 적어도 하나 또는 둘은 입사면 또는 출사면 중 적어도 하나가 오목한 면 또는 플랫한 면을 포함할 수 있다. 상기 복수의 렌즈는 고체 재질이거나 액체를 이용한 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 모듈(510)은 적어도 하나의 액체렌즈를 포함할 수 있다. 상기 액체렌즈는 캐비티 내에 도전성 액체와 비 도전성 액체를 갖고, 외부 전원에 의해 도전성 액체와 비 도전성 액체 사이의 경계 면을 곡률을 조절할 수 있다. 상기 액체렌즈는 제2반사 미러(517)보다 제1반사 미러(515)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 액체 렌즈는 제1반사 미러(515)보다는 제2반사 미러(517)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 상기 액체렌즈의 캐비티는 제1반사 미러(515)에 인접한 방향의 너비가 제2반사 미러(517)에 인접한 방향의 너비보다 더 넓을 수 있다.
상기 복수의 렌즈의 중심을 지나는 제1직선에 수직한 방향으로 연장되는 제2직선인 경우, 각 렌즈의 중심 표면 또는 접선을 지나는 상기 제2직선은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제2직선은 상기 이동 단말기의 두께 방향일 수 있다. 상기 복수의 렌즈들 적어도 하나 또는 모두의 상부는, 도 25 및 도 27과 같이, 상기 이동 단말기의 케이스(501) 상부로 돌출될 수 있다. 상기 제1 및 제2반사 미러(515,517)의 상부는, 도 25 및 도 27과 같이, 상기 이동 단말기의 케이스(501) 상부로 돌출될 수 있다. 상기 이미지 센서(553)는 상기 제2반사 미러(517)를 통해 반사된 광을 전기신호로 변환하게 된다. 상기 이미지 센서(553)는 인쇄회로기판(551)에 실장된다. 상기 이미지 센서(553)에 광이 입사되는 방향은 상기 광축과 직교되는 방향일 수 있다. 상기 인쇄회로기판(551) 및 상기 이미지 센서(553)의 상면에 수평한 방향은 상기 광축과 직교되는 방향일 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(1000)은 광각 렌즈 모듈, 초광각 렌즈 모듈, 망원 렌즈 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 초광각 렌즈 모듈은 광각 렌즈 모듈의 화각보다 더 넓은 화각으로 제공될 수 있으며, 예컨대 광각 렌즈 모듈의 화각이 45도 이상 또는 45도 내지 90도 범위일 수 있으며, 초광각 렌즈 모듈의 화각은 120도 이상일 수 있다. 다양한 기능의 렌즈 모듈을 탑재함으로써, 사용자 편의성을 향상시키고, 촬영되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다. 상기 이미지 센서(553)와 상기 제2반사 미러(517) 사이에는 광학 필터(미도시)가 배치될 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 카메라 장치는 카메라가 비 구동 모드 또는 비 사용 모드일 때, 도 27과 같은 상태로 제공되며, 구동 모드 또는 사용 모드일 때, 도 26과 같은 상태로 제공될 수 있다.
도 32 내지 도 34와 같이, 상기 카메라 모듈은 복수의 렌즈 각각의 둘레에 형성된 홀더(512) 및 가이드 축(521,523)을 포함할 수 있다. 상기 홀더(512)는 상기 렌즈들 각각의 둘레를 보호하며 지지할 수 있다. 상기 가이드 축(521,523)은 상기 렌즈 모듈(510)의 외측에 하나 또는 복수로 배치될 수 있으며, 예컨대 2개 또는 3개로 배치될 수 있다. 상기 2개의 가이드 축(521,523)은, 도 32과 같이, 렌즈의 중심을 중심으로 서로 마주하는 위치 또는 120도 내지 240도의 범위로 이격될 수 있다. 이러한 가이드 축(521,523)들은 복수의 렌즈들의 외측을 따라 상기 복수의 렌즈들의 이동을 가이드할 수 있다.
상기 카메라 모듈은 상기 홀더(512)의 외측에 돌출된 이동 가이드부(1512A,512B)를 포함할 수 있다. 상기 이동 가이드부(512A,512B)는 상기 가이드 축(521,523)과 각각 결합될 수 있다. 상기 이동 가이드부(512A,512B)는 홀더(512)의 외측에 1개 이상 또는 2개 이상일 수 있으며, 예컨대 2개 또는 3개로 배치될 수 있다. 상기 이동 가이드부(512A,512B)는 내부에 관통 구멍을 갖고, 상기 관통 구멍으로 가이드 축(521,523)이 삽입될 수 있다. 상기 이동 가이드부(512A,512B)는 관통 구멍을 갖고, 복수의 가이드 축(521,523) 중 적어도 하나가 광축 방향으로 이동될 때, 가이드할 수 있다. 예를 들면, 렌즈 모듈(510)의 중심보다 위에 배치된 제1가이드 축(521)은 광축 방향으로 이동되며, 렌즈 모듈(510)의 중심보다 아래에 위치에 제2가이드 축(523)은 고정 축이며, 제1가이드 축(521)의 이동을 지지하며, 상기 렌즈 모듈(510)이 슬라이딩 다운 또는 업될 때, 지지할 수 있다. 여기서, 상기 제1가이드 축(521)를 지지하는 제1이동 가이드부(512A)와 상기 홀더(512)의 연결 부분은 상기 제1이동 가이드부(512A)의 너비 또는 직경보다 작은 너비(예: 라인 폭)를 갖고 유연한 재질로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제1가이드 축(521)이 왕복 운동할 때, 상기 제1이동 가이드부(512A)와 홀더(512)의 연결 부분이 유연성을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 상기 연결 부분은 볼 형태로 상기 제1이동 가이드부(512A)와 홀더(512) 사이에 접촉되고, 볼 마찰력으로 서로 연결시켜 줄 수 있다.
또한 상기 제2가이드 축(523)를 지지하는 제2이동 가이드부(512B)와 상기 홀더(512)의 연결 부분은 상기 제2이동 가이드부(512B)의 너비 또는 직경보다 작은 너비(예: 라인 폭)를 갖고 유연한 재질로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제2가이드 축(523)이 왕복 운동할 때, 상기 제2이동 가이드부(512B)와 홀더(512)의 연결 부분이 유연성을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 상기 연결 부분은 볼 형태로 상기 제1이동 가이드부(512A)와 홀더(512) 사이에 접촉되고, 볼 마찰력으로 서로 연결시켜 줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1,2이동 가이드부(512A,512B)는 외부에 가이드 축(521,523)의 일부가 유동이 가능토록 노출되는 오픈 홈 또는 오픈 리세스가 형성될 수 있다. 상기 가이드 축(521,523)들은 광이 입사되는 영역 외측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 가이드 축(521,523)들은 케이스(501)의 개구부에 노출되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 또한 가이드 축(521,523)들은 이미지 센서(553)에 입사되는 광에 영향을 주지 않는 범위로 배치될 수 있다.
상기 홀더(512) 및 이동 가이드부(512A,512B)는 상기 제1반사 미러(515)와 상기 제2반사 미러(517)의 외측에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 가이드 축(521,523) 각각은 상기 제1반사 미러(515), 각 렌즈들, 상기 제2반사 미러(517)까지 개별 연결될 수 있다. 이에 따라 도 26에 도시된 구조에서 도 27에 도시된 구조로 전환될 때, 제1가이드 축(521)은 제1반사 미러(515)에서 제2반사 미러(517)를 향하는 방향으로 이동될 수 있다. 이때 제2가이드 축(523)은 제1,2반사 미러(515,517), 복수의 렌즈의 이동을 지지하게 된다. 이에 따라 상기 렌즈 모듈(510)과 상기 제1 및 제2반사 미러(515,517)의 상부는 상기 이동 단말기의 케이스(501)의 외측으로 돌출될 수 있으며, 복수의 렌즈들의 중심이 같은 광축으로 정렬될 수 있다.
반대로, 도 27에 도시된 구조에서 도 26에 도시된 구조로 전환될 때, 제1가이드 축(521)은 제2반사 미러(517)에서 제1반사 미러(515)를 향하는 방향으로 이동될 수 있다. 이때 제2가이드 축(523)은 제1,2반사 미러(515,517), 복수의 렌즈의 이동을 지지하게 된다. 이에 따라 상기 렌즈 모듈(510)과 상기 제1 및 제2반사 미러(515,517)의 상부는 상기 이동 단말기의 케이스(501) 내부로 수납될 수 있으며, 복수의 렌즈들의 중심은 서로 다른 축으로 정렬될 수 있다. 이때 상기 카메라 모듈은 이동 단말기의 표면으로 돌출되지 않게 되므로, 렌즈들을 보호할 수 있고, 비 사용 모드일 때 외관 디자인의 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 렌즈 모듈(510)과 상기 제1 및 제2반사 미러(515,517)의 상단은 구동 모드일 때와 비 구동모드일 때의 높이 차이(G5)는 2mm 이상 예컨대, 4mm 내지 10mm의 범위일 수 있다. 이에 따라 카메라 모듈의 상부를 사용 중 노출시키고, 비 사용중일 때 노출되지 않도록 할 수 있다.
상기 카메라 모듈은 가이드 축(521,523)들 중 적어도 하나에 구동력을 전달하는 구동 수단(130)을 포함할 수 있다. 상기 구동 수단(530)은 피에조 부재, 액츄에이터 또는 스텝핑 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 구동 수단(530)은 적어도 하나의 가이드 축(521)을 광축 방향으로 이동시켜 줄 수 있다. 예컨대, 피에조 부재는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적인 변위에 따라 선형 운동하는 가이드 축(521)을 제어할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 구동 수단(530)은 상기 제1반사 미러(515)의 외측에 배치된 가동자(531) 및 상기 가동자(531)와 대면하는 고정자(533)를 포함하는 액츄에이터를 포함할 수 있다. 상기 가동자(531)는 상기 제1가이드 축(521)에 연결될 수 있다. 상기 가동자(531)는 상기 제1가이드 축(521)이 연장되는 방향과 직교되는 방향으로 배치될 수 있고, 상기 제1가이드 축(521)에 대해 제1가이드 축(521)이 연장되는 방향과 직교되는 방향으로 업 또는 다운시켜 줄 수 있다. 상기 가동자(531)가 마그네트인 경우, 상기 고정자(533)는 코일일 수 있다. 다른 예로서, 상기 가동자(531)가 코일인 경우, 상기 고정자(533)는 마그네트일 수 있다. 상기 구동 수단(530)은 외부 전원이 인가되면, 상기 고정자(533)에 인가되는 전원의 극성에 따라 상기 가동자(531)와의 사이에 자계를 형성하게 된다. 이때 상기 가동자(531)는 상기 제1가이드 축(521)에 연결되며, 제1극성의 전원에 의해 형성된 자계로 인해 제1가이드 축(521)을 광축에서 바깥 방향으로 밀치는 힘이 작용되고, 이때 상기 제1가이드 축(521)은 제1반사 미러(515)에서 제2반사 미러(517)를 향하는 방향으로 이동될 수 있다(구동 모드). 이 경우, 카메라 모듈의 상부는 단말기의 케이스(501)의 개구부(1D)를 돌출될 수 있다. 이에 따라 제1반사 미러(515)는 물체 측으로부터 입사되는 광을 반사하고, 광축으로 정렬된 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈(510)은 상기 제1반사 미러(515)를 통해 입사된 광을 제2반사 미러(517)를 향해 굴절시키며, 상기 제2반사 미러(517)는 입사되는 광을 이미지 센서(553)에 집광시켜 줄 수 있다. 반대로, 제2극성의 전원에 의해 형성된 자계로 인해, 제1가이드 축(521)을 광축 방향으로 당기는 힘이 작용될 수 있다. 이에 따라 상기 제1가이드 축(521)은 제2반사 미러(517)에서 제1반사 미러(515)를 향하는 방향으로 이동될 수 있다(비 구동모드). 이 경우, 카메라 모듈의 상부는 단말기의 케이스(501) 내부로 수납될 수 있어, 케이스(501)의 표면과 수평한 선(1B) 아래에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1반사 미러(515), 상기 각 렌즈, 및 제2반사 미러(517)가 틸트되는 각도는 서로 동일할 수 있다. 여기서 상기 가동자(531)는 도 32와 같이, 렌즈 모듈(510)들과 중첩되게 보면, 렌즈 모듈(510)의 중심 영역에서 제1가이드 축(521)과 연결되고, 자계에 의해 제1가이드 축(521)에 대해 밀거나 당기는 동작을 할 수 있다. 도 26 및 도 27과 같이, 상기 고정자(533)는 지지 몸체(541)의 일면에 고정될 수 있다. 상기 지지 몸체(541)는 상기 고정자(533)가 상기 가동자(531)와 대면할 수 있도록 배치된다.
도 28 및 도 29와 같이, 카메라 모듈의 상부에 투명 윈도우(501B)를 갖는 보호 커버(501A)를 포함할 수 있다. 상기 투명 윈도우(501B)는 제1반사 미러(515)의 상부에 배치되며, 입사되는 광을 제1반사 미러(515)로 투과시켜 줄 수 있다. 상기 보호 커버501A)는 상기 투명 윈도우(501B)를 지지하며, 카메라 모듈의 상부를 보호할 수 있다. 이러한 보호 커버(501A)는 카메라 구동 모드일 때, 카메라 모듈과 함께 돌출되고, 카메라가 비 구동모드일 때, 케이스(501)의 상면과 같은 수평 면으로 배치될 수 있다. 예컨대, 도 35와 같이, 보호 커버(501A는 복수의 렌즈의 홀더(512) 상측에 놓이거나 제1가이드 축(521)에 지지될 수 있다. 이에 따라 상기 보호 커버(501A)는 제1가이드 축(521)의 이동(M5,M6)에 따라 슬라이딩 업 또는 다운될 수 있다.
도 30 및 도 31과 같이, 카메라 모듈은 제1반사 미러(515A)와 제2반사 미러(517) 중 적어도 하나 또는 모두는 삼각 프리즘 형상일 수 있다. 다만, 프리즘 형상의 구조는 반사 미러의 높이, 보호 커버(501A)나 다른 렌즈에 이동에 간섭을 고려하여 배치할 수 있다. 예를 들면, 제1반사 미러(515A)가 프리즘 형상으로 배치될 경우, 상기 제1반사 미러(515A)의 후면 또는 수직한 평면에는 가동자(531)가 배치될 수 있다. 상기 가동자(531)는 제1반사 미러(515A) 및 제1 가이드 축(521)과 함께 슬라이딩 업 또는 다운되도록 이동(M5,M6)될 수 있다.
도 32 및 도 33과 같이, 가이드 축(521,523)은 2개가 서로 반대측에 배치될 수 있고, 이동 가이드부(512A,512B)는 렌즈의 외측 홀더(512)에 일체로 배치되거나, 별도로 연결될 수 있다. 도 34와 같이, 가이드 축(521,523,525) 및 홀더(512)의 외측 가이드부(512A,512B,512C)는 3개가 서로 다른 위치에 배치되며, 렌즈 일측에 배치된 어느 하나의 가이드 축(523)은 다른 2개(52,5251,125)와 120도 이상으로 이격될 수 있다. 이러한 3개의 가이드 축(521,523,525)들은 제1반사 미러(515)에 입사 효율 및 이미지 센서(553)로의 집광 효율에 방해되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 여기서, 카메라 모듈의 화각(FOV)이 제1각도이며, 주광선이 입사되는 각도는 광축에 대해 제2각도로 입사될 수 있다. 상기 제1각도는 예컨대, 20도 내지 50도의 범위일 수 있으며, 상기 제2각도는 제1각도의 1/2 정도일 수 있다. 상기 제2각도는 CRA(chief Ray angle)일 수 있다. 이러한 화각 및 CRA를 이용하여, 이미지 센서(553)와 이에 가장 가까운 제1렌즈(L1) 사이의 관계를 통해, 카메라 모듈의 높이(즉, 단말기의 두께 방향의 높이)를 설정해 줄 수 있다.
도 36의 (A)와 같이, 이미지 센서(553)와 이에 가장 가까운 제1렌즈(L1)가 대면한다고 할 경우, Sa는 S×tan(Sb)로 구해질 수 있다. 여기서, 상기 S는 상기 제1렌즈(L1)과 이미지 센서(553) 사이의 거리이며, Sb는 이미지 센서(553)로 입사되는 CRA(CRA1.0F)일 수 있다. 도 36의 (C)와 같이, 상기 이미지 센서(553)의 대각선 길이(SL = 1.OF) 즉, 사이즈는 8mm 내지 16mm의 범위로 제공될 수 있다.
도 36의 (A)(C)와 같이, 제2반사 미러(517)의 사이즈는 이미지 센서(553)의 사이즈를 커버할 수 있는 높이(H1)로 제공되며, 후 초점 거리(BFL)은 입사 광(L0)의 경로 상에서 상기 제1렌즈(L1)와 제2반사 미러(517) 사이의 거리(Da)와, 제2반사 미러(517)와 상기 이미지 센서(553) 사이의 거리(Db)의 합일 수 있다. 상기 거리 합(Da+Db)는 상기 제2반사 미러(517)의 높이(H1)와 동일하거나 이상일 수 있다. 상기 제1렌즈(L1)의 대각선 길이가 Ll이고, 두께가 Lt이며, 제1렌즈의 대각선 각도가 Lq인 경우, 상기 제1렌즈(L1)의 높이(Ld)는 S-2Sa로 구해질 수 있다. 상기 S는 후 초점 거리(Da+Db)로 구해질 수 있다.
상기 대각선 길이(Ll)는
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-(수식 1)로 구해지며,
상기 제1렌즈(L1)의 대각선 각도(Lq)는 asin(Lt/Ll)로 구해질 수 있다. 이에 따라, 제1반사미러와 제1렌즈를 갖는 렌즈 모듈(510)이 틸트될 수 있는 각도는 이동 단말기 안에 모듈이 차지할 수 있는 높이보다 작아야 한다.
이를 위해, 망원 렌즈 모듈이 기준(X 2.5배)일 때, FOV가 30도이면, CRA는 15도로 설정될 수 있다. 상기 S는 이미지 센서(553)가 1/1.7인치일 때, 약 9.4mm이므로, H1는 9.4mm가 될 수 있다. 이러한 카메라 장치에서 유효 초점 길이(EFL)는 17.54인 경우, 상기 Sa는 2.5mm, Ld는 6.88로 구해질 수 있다. 이때 렌즈 모듈의 높이는 상기 Ld보다 3mm 또는 5mm로 큰 범위로서, 최대 10mm의 범위일 수 있다.
상기 대각선 길이(Ll)는 수식 2와 같이 구해질 수 있다.
Figure PCTKR2021005184-appb-img-000002
-(수식 2)
이동 단말기 내에 렌즈 모듈의 한계가 7mm라면, Ll이 회전하여 7mm보다 작아야 한다.
Figure PCTKR2021005184-appb-img-000003
-(수식 3)
최종 필요한 Aθ는 Lq + Pq로 구해지며, 상기 Aθ는 상기 렌즈 모듈이 틸트될 수 있는 각도일 수 있다.
그러므로,
Figure PCTKR2021005184-appb-img-000004
-(수식 4)
만약, 수식 3,4에서 Lt가 예시와 같이 2.8mm이고, 렌즈 모듈 높이(H)가 7mm라면 Lq = 15.6도, Pq = 47.6도, Aθ는 63.2도로 구해질 수 있다. 따라서, 전체 유효 높이는 10mm보다 작은 7mm로 줄어들 수 있다. 이에 따라 렌즈 높이 또는 직경은 전체 높이를 기준으로 35% 이하 예컨대, 25% 내지 35% 범위로 감소될 수 있다. 즉, 렌즈 모듈의 높이는 틸트 전 또는 후 동작에 의해, 30%의 높이 차이를 줄여줄 수 있다. 스마트 폰과 같은 이동 단말기의 케이스(501) 외측에는 카메라 모듈의 일부가 사용 중에만 돌출되고 비 사용중에는 돌출되지 않을 수 있다. 이에 따라 카메라의 비 사용 모드에서는 카메라 장치의 렌즈 모듈의 일부가 스마트 폰의 외부에 돌출되는 문제를 개선시켜 줄 수 있어, 휴대가 편리하고 외관 디자인을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 카메라 모듈의 표면 손상을 보호할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 제1방향으로 배열된 복수의 제1렌즈 군을 갖는 제1홀더;
    상기 제1방향으로 복수의 제2렌즈 군을 갖는 제2홀더;
    상기 제1홀더를 광축 방향으로 이동시키는 제1구동 수단; 및
    상기 복수의 제1렌즈 군 각각은 서로 다른 광축으로 정렬된 복수의 렌즈를 가지며,
    상기 복수의 제2렌즈 군 각각은 서로 다른 광축으로 정렬된 복수의 렌즈를 갖는, 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2홀더를 상기 광축 방향과 직교하는 제2방향으로 이동시키는 제2구동 수단을 포함하며,
    상기 제1홀더는 상기 제2홀더와 광축 방향 또는 상기 제1방향과 직교되는 제2방향으로 중첩되는, 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제2렌즈 군 각각은 상기 복수의 제1렌즈 군 각각과 수직 방향으로 중첩되는, 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1홀더 및 상기 제1렌즈 군은 상기 제1구동 수단에 의해 케이스 외측으로 팝업 또는 다운되는, 카메라 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판 상에 제1방향으로 배열된 복수의 이미지 센서를 포함하며,
    상기 복수의 제2렌즈 군 각각 또는 상기 복수의 제1렌즈 군 각각은 상기 복수의 이미지 센서 각각의 위에 배치되는, 카메라 모듈.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1구동수단 및 상기 제2구동 수단은, 구동 모드에 의해 상기 제1홀더 및 상기 제2홀더를 수직 방향으로 중첩되도록 이동시키며, 비 구동모드에 의해 상기 제1홀더를 다운 방향으로 이동시키고 상기 제2홀더를 상기 제1홀더의 하부를 기준으로 수평 방향으로 이동시키며,
    상기 제1홀더 및 상기 제2홀더는 상기 제1 및 제2구동 수단에 의해 동시에 이동되는, 카메라 모듈.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1홀더의 두께는 전체 광학계의 TTL의 30% 내지 40%의 범위이며,
    상기 제2홀더의 두께는 전체 광학계의 TTL의 50% 내지 60%의 범위인, 카메라 모듈.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1렌즈 군은 2개 또는 3개의 렌즈 모듈을 포함하며,
    상기 복수의 제2렌즈 군은 상기 복수의 제1렌즈 군의 렌즈 모듈과 동일한 렌즈 모듈을 가지며,
    상기 제1렌즈 군의 렌즈 모듈들 중 어느 하나는 광각 렌즈 모듈이고, 다른 하나는 망원 렌즈 모듈인, 카메라 모듈.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제2홀더는 상기 제1홀더가 수납되는 수용 공간을 갖는, 카메라 모듈.
  10. 입사광을 반사시켜 주는 제1반사 미러;
    상기 제1반사 미러를 통해 반사된 광을 반사하는 제2반사 미러;
    상기 제1 및 제2반사 미러 사이에 배치되며, 복수의 렌즈를 갖는 렌즈 모듈;
    상기 제1반사 미러, 상기 제2반사 미러 및 상기 렌즈 모듈의 각 렌즈를 지지하는 홀더;
    상기 홀더의 일측에 연결되며, 상기 제1반사 미러, 상기 제2반사 미러, 및 상기 렌즈 모듈의 각 렌즈를 슬라이딩 다운 또는 업시키는 제1가이드 축;
    상기 제1가이드 축을 구동시키는 구동 수단을 포함하는, 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 홀더의 타측에 연결되며, 상기 제1반사 미러, 상기 제2반사 미러, 및 상기 렌즈 모듈의 이동을 지지하는 적어도 하나의 제2가이드 축을 포함하며,
    상기 구동 수단은 상기 제1가이드 축에 연결된 가동자 및 상기 가동자와 대향되는 고정자를 포함하는, 카메라 모듈.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1가이드 축의 슬라이딩 업에 의해 상기 제1반사 미러, 상기 각 렌즈, 상기 제2반사 미러는 상기 제2반사 미러를 향해 이동되며,
    상기 제1가이드 축의 슬라이딩 다운에 의해 상기 제1반사 미러, 상기 각 렌즈, 상기 제2반사 미러는 상기 제1반사 미러를 향해 이동되는, 카메라 모듈.
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