KR20090026023A - 카메라 렌즈 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 렌즈를 장착한 렌즈 하우징; 상기 렌즈 하우징을 광축 방향으로 배치하면서 수용하는 메인 프레임; 광축 방향으로 이동가능하게 상기 메인 프레임과 결합하면서 상기 렌즈 하우징과 결합하는 지지부; 상기 메인 프레임과 결합하여 상기 렌즈 하우징을 상기 메인 프레임에 수용된 상태로 유지하는 커버부; 및 상기 커버부와 결합하여 상기 지지부를 광축 방향으로 이동하게 하는 조절 부재를 구비하고, 상기 조절 부재는 상기 지지부와 함께 상기 렌즈 하우징을 광축 방향으로 이동하게 하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다. 상기와 같은 카메라 렌즈 모듈은 초기 상태의 초점 거리를 설정하기 위해 렌즈 하우징의 이동을 간편하게 하고 렌즈 하우징의 조립 과정에서 발생되는 이물질의 유입을 방지하여 신뢰성을 향상시키고 렌즈 하우징을 소형화시킬 수 있다.

카메라, 렌즈 하우징, 조절 부재, 지지부, 커버부

Description

카메라 렌즈 모듈{CAMERA LENS MODULE}

본 발명은 카메라 렌즈 모듈에 관한 것으로서, 특히, 렌즈 하우징을 광축 방향으로 이동하게 하여 후 초점 거리를 조절하는 카메라 렌즈 모듈에 관한 것이다.

디지털 카메라는 화상 신호를 전기 신호로 변환하여 가공이나 기록, 재생 등의 신호 처리를 모두 전기적으로 수행하는 기기로서, 은염 필름 카메라와 같이 현상을 위한 암실 작업이나 화학적 처리가 불필요하고 촬영한 화상을 즉시 확인할 수 있으며, 기록된 화상 정보가 전자화되어 있어 컴퓨터에서의 후처리나 원격 전송이 가능함에 따라 멀티미디어 시대의 화상 기기의 하나로 기대와 관심이 집중되고 있다.

최근에 이러한 디지털 카메라의 카메라 렌즈 모듈은 휴대용 단말기에 장착되어 그 활용 영역이 급격하게 확대되고 있다. 또한, 디지털 카메라 자체의 성능에 준하는 카메라 렌즈 모듈이 휴대용 단말기에 장착되어, 일반 사용자들에게는 디지털 카메라와 카메라 렌즈 모듈이 장착된 휴대용 단말기의 구분이 점차 사라지고 있 는 추세이다.

카메라 렌즈 모듈은 휴대용 단말기에 장착하기 위해 소형화되고 있으며, 소형화된 상태에서도 성능을 적절하게 구현할 수 있는 구조로 제작되어야만 한다. 카메라 렌즈 모듈의 성능을 정하는 배율과 함께 중요한 요소는 해상력(resolving power)이다. 해상력이 향상되면, 피사체의 상은 선명하여져 세밀한 부분까지도 관찰할 수 있게 된다. 카메라 렌즈 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 거리를 조절하여 초점 거리를 선택할 수 있으며, 최적의 초점 거리가 선택되면 카메라 렌즈 모듈이 발휘할 수 있는 최대의 해상력을 제공하게 된다.

도 1은 종래 기술의 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(200)을 나타내는 분리 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(200)은 렌즈 하우징(201)과 메인 프레임(202)을 구비한다.

상기 렌즈 하우징(201)은 렌즈(미도시 됨)와 적외선 필터(미도시 됨)를 장착하고, 상기 메인 프레임(202)과 결합 가능한 형상이다. 아울러, 상기 렌즈 하우징(201)은 그 외주면에 나사산이 형성되는 제1 체결부(211)를 구비한다.

상기 메인 프레임(202)은 이미지 센서(미도시 됨)를 장착하고, 상기 렌즈 하우징(201)을 수용할 수 있는 장착 홀(221)을 형성한다. 상기 장착 홀(221)은 그 내측면에 나사산이 형성되어 상기 제1 체결부(211)와 결합하는 제2 체결부(223)를 구비한다. 상기 렌즈 하우징(201)이 상기 메인 프레임(202)에 수용되면서, 상기 제2 체결부(223)는 상기 제1 체결부(211)를 따라 나사 결합하게 된다. 이때, 상기 렌즈와 적외선 필터는 상기 이미지 센서와 광축 방향으로 배치된다. 상기 제1, 제2 체 결부(211, 223)가 서로 나사 결합한 상태에서, 상기 렌즈 하우징(201)은 상기 장착 홀(221) 내에서 회전하면서 광축 방향으로 이동하여 상기 이미지 센서와 간격을 조절할 수 있다. 이로 인해, 상기 카메라 렌즈 모듈(200)은 상기 렌즈 하우징(201)에 장착된 상기 렌즈의 고유한 값인 후초점 거리에 따라 상기 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 설정하게 된다. 이하에서는 상기 렌즈의 후초점 거리에 따라 상기 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 설정하는 것을 초기 상태의 초점 거리 조절이라 하기로 한다.

아울러, 상기 카메라 렌즈 모듈(100)은 초기 상태의 초점 거리가 설정된 상태에서, 실제 피사체를 촬영할 때에는 구동부(미도시 됨)에 의해 피사체와 렌즈 사이의 거리에 따라 상기 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 조절한다.

종래 기술에 따른 카메라 렌즈 모듈은 초기 상태의 초점 거리를 설정하는 과정에서, 렌즈 하우징과 메인 프레임은 나사산이 형성되기 때문에 나사산의 높이만큼 카메라 렌즈 모듈의 크기가 증가하여 소형화에 장애가 되고 있다. 또한, 렌즈 하우징과 메인 프레임의 나사 결합 과정에서 발생되는 마찰로 인해 이물질이 발생하고, 발생된 이물질은 적외선 필터나 이미지 센서에 떨어져 촬영 화상에 이미지 형태로 반영된다. 이로 인해, 촬영 이미지의 품질과 카메라 렌즈 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 초기 상태의 초점 거리를 설정하기 위한 렌즈 하우징의 이동을 간편하게 하는 카메라 렌즈 모듈을 제공하고자 한다.

아울러, 본 발명은 초기 상태의 초점 거리 조절과정에서의 렌즈 하우징의 이동으로 인한 이물질의 발생을 줄임으로써, 촬영 이미지의 품질을 향상시킴과 아울러 신뢰성을 향상시키는 카메라 렌즈 모듈을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 초점 거리 조절을 위한 렌즈 하우징의 이동을 원활하게 하면서, 소형화된 카메라 렌즈 모듈을 제공하고자 한다.

본 발명은 적어도 하나의 렌즈를 장착한 렌즈 하우징; 상기 렌즈 하우징을 광축 방향으로 배치하면서 수용하는 메인 프레임; 광축 방향으로 이동가능하게 상기 메인 프레임과 결합하면서 상기 렌즈 하우징과 결합하는 지지부; 상기 메인 프레임과 결합하여 상기 렌즈 하우징을 상기 메인 프레임에 수용된 상태로 유지하는 커버부; 및 상기 커버부와 결합하여 상기 지지부를 광축 방향으로 이동하게 하는 조절 부재를 구비하고, 상기 조절 부재는 상기 지지부와 함께 상기 렌즈 하우징을 광축 방향으로 이동하게 하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

아울러, 상기 메인 프레임에 설치되어, 상기 지지부를 상기 커버부 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 더 구비하는 카메라 렌즈 모듈을 개 시한다.

또한, 상기 지지부는 그의 일단이 상기 조절 부재에, 타단이 상기 탄성 부재에 각각 지지되어 상기 메인 프레임에서 일정한 위치에 정지된 상태를 유지하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 탄성 부재는 포론 또는 판 스프링인 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 메인 프레임의 내측면에 서로 대면하게 돌출 형성된 조립 돌기; 및 상기 지지부의 양측면에는 상기 조립 돌기에 상응하게 형성된 조립 홈을 더 구비하고, 상기 조립 돌기는 상기 조립 홈에 삽입되어 상기 메인 프레임과 지지부를 서로 결합하고 상기 지지부의 이동을 안내하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 커버부는, 상기 메인 프레임에 결합된 상태에서 광축 방향으로 형성된 개구부; 및 상기 개구부에 인접하게 형성되어 상기 지지부와 대면하는 관통 홀을 구비하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 조절 부재는 상기 관통 홀을 관통하는 상태로 상기 커버부와 결합하여 상기 지지부를 지지하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 조절 부재는 상기 관통 홀에 나사 결합함으로써 상기 커버부 상에서 회전 운동함과 동시에 상기 메인 프레임 상에서 상기 지지부와 함께 광축 방향으로 직선 이동하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 조절 부재는 회전 가능한 상태로 상기 관통 홀을 관통하여 상기 지지부와 나사 결합하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 조절 부재는 상기 커버부 상에서 회전 운동함에 따라 상기 메인 프레임 상에서 상기 지지부가 광축 방향으로 직선 이동하게 하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 메인 프레임에 설치되어 상기 렌즈 하우징과 대면하는 이미지 센서를 더 구비하고, 상기 조절 부재는 상기 렌즈 하우징과 함께 상기 지지부를 광축 방향으로 이동하게 하여 상기 렌즈 하우징과 이미지 센서의 간격을 조절하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 지지부에 포함되어 상기 메인 프레임으로부터 전원을 공급받는 구동부; 상기 렌즈 하우징과 결합하여 상기 구동부와의 상호 작용으로 구동력을 발생시키는 자성체를 더 구비하고, 상기 구동부와 상기 자성체에 의해 발생된 구동력을 제공받아 상기 렌즈 하우징이 광축 방향으로 이동함으로써 피사체 촬영 시 초점거리를 조절하는 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 구동부는 전자석이고, 상기 자성체는 영구 자석인 카메라 렌즈 모듈을 개시한다.

또한, 상기 카메라 렌즈 모듈은, 상기 렌즈 하우징과 지지부 중 어느 한 쪽에 형성되는 제1 지지 부재들; 양단이 상기 제1 지지 부재들 중 하나에 각각 고정되는 가이드 봉(guide rod); 및 상기 렌즈 하우징과 지지부 중 다른 한 쪽에 형성되는 제2 지지 부재들을 더 구비함으로써, 렌즈 하우징을 광축 방향으로 이동 가능하게 설치할 수 있는데, 이때, 상기 가이드 봉은 상기 제2 지지 부재들을 관통하여 광축 방향으로 이동 가능하게 결합된다. 이로써, 촬영 중, 자동 초점 조절을 위한 렌즈 하우징의 광축 방향 이동을 원활하게 안내할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈은 렌즈 하우징, 메인 프레임, 지지부, 커버부 및 조절 부재를 구비하여, 렌즈 하우징이 지지부와 커버부와 결합한 상태로 메인 프레임에 광축 방향으로 배치되면서 수용된다. 이때, 조절 부재는 회전 운동가능하게 커버부에 결합하여 회전 운동함과 동시에 지지부와 함께 렌즈 하우징을 메인 프레임 상에서 광축 방향으로 이동하게 함으로써, 초기 상태의 초점 거리 조절을 용이하게 할 수 있다. 아울러, 렌즈 하우징의 이동으로 인한 이물질의 발생을 줄임으로써, 이물질에 의한 촬영 이미지의 품질 저하나 카메라 렌즈 모듈의 신뢰성이 저하되는 것을 방지하게 되었다. 또한, 렌즈 하우징을 메인 프레임에 결합시킴에 있어서, 나사산을 사용하지 않으므로 카메라 렌즈 모듈의 소형화에 기여하게 되었다.

더욱이, 촬영중 초점 거리 조절을 위한 렌즈 하우징의 이동을 안내하는 구조로서 지지 부재들과 가이드 봉을 이용함으로써, 렌즈 하우징의 이동은 안정화되고, 카메라 렌즈 모듈의 크기를 소형화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 지지 부재들과 가이드 봉을 이용하여 렌즈 하우징과 이를 지지하는 지지부를 하나의 모듈 형태로 구성함으로써 조립이 간소화되는 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(100)의 분리된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 카메라 렌즈 모듈(100)의 일부가 결합된 모습을 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 카메라 렌즈 모듈(100)의 결합된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 카메라 렌즈 모듈(100)을 나타내는 단면 구성도이다. 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(100)은 렌즈 하우징(101), 메인 프레임(102), 지지부(103), 커버부(104) 및 조절 부재(105)를 구비한다.

상기 렌즈 하우징(101)은 적어도 하나의 렌즈(미도시 됨)를 장착한다.

상기 메인 프레임(102)은 상기 렌즈 하우징(101)을 광축 방향으로 배치하면서 수용한다. 아울러, 상기 메인 프레임(102)은 이미지 센서(121), 회로 기판(123) 및 탄성 부재(125)를 구비한다.

상기 이미지 센서(121)는 상기 메인 프레임(102)에 수용된 상기 렌즈 하우징(101)과 대면하고, 상기 렌즈 하우징(101), 구체적으로 상기 렌즈를 통해 입사되는 피사체의 상을 검출하여 전기적 신호로 변환한다.

상기 회로 기판(123)은 상기 이미지 센서(121)를 장착하고, 상기 이미지 센서(121)에 의해 변환된 신호를 다른 구성요소들이 이용할 수 있게 전달한다.

상기 탄성 부재(125)는 포론 또는 판 스프링으로 제작되고, 상기 메인 프레임(102)에 설치되어 상기 지지부(103)를 상기 커버부(104) 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 제공한다.

상기 메인 프레임(102)에는 그 내측면에 서로 대면하게 돌출되는 조립 돌기(127)가 형성된다. 상기 조립 돌기(127)는 상기 광축 방향으로 연장된 형상이다.

상기 지지부(103)는 상기 메인 프레임(102)과 결합하여 상기 렌즈 하우징(101)을 상기 메인 프레임(102)에 수용된 상태로 유지한다. 아울러, 상기 지지부(103)의 양측면에는 상기 조립 돌기(127)에 상응하게 형성된 조립 홈(131)이 형성된다. 구체적으로 상기 조립 홈(131)은 상기 지지부(103)의 양측면으로부터 함몰되어 상기 조립 돌기(127)가 삽입가능하다. 따라서, 상기 조립 홈(131)에 상기 조립 돌기(127)는 삽입되어 상기 조립 홈(131)을 따라 광축 방향으로 이동가능하게 된다. 이로 인해, 상기 지지부(103)는 상기 메인 프레임(102)에 결합되고, 상기 조립 돌기(127)의 안내를 받아 광축 방향으로 이동하게 된다. 즉, 상기 조립 돌기(127)는 상기 조립 홈(131)에 삽입되어 상기 메인 프레임(102)과 지지부(103)를 서로 결합하고 상기 지지부(103)의 이동을 안내한다. 아울러, 상기 렌즈 하우징(101)은 상기 지지부(103)에 결합됨에 따라 상기 메인 프레임(102)에서 상기 지지부(103)와 함께 광축 방향으로 이동하게 된다.

상기 커버부(104)는 상기 메인 프레임(102)과 결합하여 상기 렌즈 하우징(101)을 상기 메인 프레임(102)에 수용된 상태로 유지한다. 이로 인해, 상기 메인 프레임(102)에서 광축 방향으로 상기 이미지 센서(121), 렌즈 하우징(102) 및 커버부(104)는 순차적으로 위치한다. 또한, 상기 커버부(104)에는 개구부(141)와 관통 홀(143)이 형성된다.

상기 개구부(141)는 상기 커버부(104)가 상기 메인 프레임(102)에 결합된 상태에서 광축 방향으로 형성되어 피사체의 상이 입사되는 경로를 제공하며, 피사체의 상은 상기 개구부(141)와 렌즈 하우징(101)을 지나 상기 이미지 센서(121)에 결상된다.

상기 관통 홀(143)은 상기 개구부(141)에 인접하게 형성되어 상기 지지부(103)와 대면하게 된다. 아울러, 그 내주면에는 나사산이 형성된다.

상기 조절 부재(105)는 그 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 관통 홀(143)을 관통하는 상태로 상기 커버부(104)와 결합한다. 이때, 상기 관통 홀(143)의 내주면과 상기 조절 부재(105)의 외주면에 각각 나사산이 형성됨에 따라, 상기 조절 부재(105)는 상기 관통 홀(143)에 나사 결합하여 상기 커버부(104)와 결속된 상태로 상기 지지부(103)를 지지한다. 이때, 상기 지지부(103)는 그 일단이 상기 조절 부재(105)에, 타단이 상기 탄성 부재(125)에 각각 지지되어 상기 메인 프레임(102)에서 일정한 위치에 정지된 상태를 유지한다.

상기 조절 부재(105)는 상기 관통 홀(143)을 중심으로 상기 커버부(104) 상에서 일방향, 예를 들면 시계 방향으로 회전 운동함과 동시에 메인 프레임(102) 상에서 상기 지지부(103)와 함께 광축 방향으로 직선 이동한다. 이때, 상기 지지부(103)는 상기 탄성 부재(125) 방향으로 이동하게 되어, 상기 탄성 부재(125)는 상기 지지부(103)를 상기 커버부(104) 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 축적하게 된다. 상기 지지부(103)가 상기 탄성 부재(125) 방향으로 이동함에 따라 상기 렌즈 하우징(101) 또한 상기 이미지 센서(121)에 근접하게 이동한다.

상기 탄성 부재(125)에 상기 지지부(103)를 상기 커버부(104) 방향으로 이동하게 하는 탄성력이 축적된 상태에서, 상기 조절 부재(105)가 상기 커버부(104) 상에서 다른 방향, 예를 들면, 반 시계 방향으로 회전 운동하면, 상기 지지부(103)는 상기 탄성 부재(125)의 탄성력에 의해 상기 커버부(104)에 근접하는 방향으로 이동하게 된다. 상기 지지부(103)가 상기 커버부(104)에 근접하게 이동함에 따라 상기 렌즈 하우징(101)은 상기 이미지 센서(121)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.

결국, 상기 조절 부재(105)가 회전하는 방향에 따라, 상기 렌즈 하우징(101)은 상기 지지부(103)와 함께 상기 광축 방향을 따라 상기 이미지 센서(121)에 근접하거나 멀어지게 이동하는 것이다.

본 실시 예에서는 상기 조절 부재(105)가 상기 커버부(104) 상에서 시계 방향으로 회전하여 상기 지지부(103)를 상기 탄성 부재(125) 방향으로 이동하게 한다고 개시하고 있으나, 반 시계 방향으로 회전하여 상기 지지부(103)를 상기 탄성 부재(125) 방향으로 이동하게 하는 것도 가능하다. 상기 조절 부재(105)가 반 시계 방향으로 회전하여 상기 지지부(103)를 상기 탄성 부재(125) 방향으로 이동시킨다면, 시계 방향으로 회전하는 경우에 상기 지지부(103)는 상기 커버부(104)에 근접하게 이동할 것임은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

결론적으로, 상기 조절 부재(105)가 상기 커버부(104) 상에서 회전 운동함과 동시에 상기 지지부(103)와 함께 광축 방향으로 직선 이동함에 따라, 상기 렌즈 하우징(101)은 상기 이미지 센서(121)와의 간격을 조절한다. 아울러, 상기 조절 부재(105)가 상기 커버부(104) 상에 결합된 상태에서, 상기 렌즈 하우징(101)은 상기 지지부(103)와 함께 상기 조절 부재(105)와 탄성 부재(125)에 의해 상기 메인 프레임(102)에서 정지된 상태를 유지하게 된다. 결국, 상기 조절 부재(105)는 상기 카메라 렌즈 모듈(100)의 초기 상태의 초점 거리를 조절하는 데 이용되는 것이다. 상기 조절 부재(105)에 의해 초기 상태의 초점 거리를 조절하는 것은 상기 렌즈의 특성에 의해 결정되는 초점 거리에 맞게 상기 렌즈 하우징(101)에 장착된 상기 렌즈와 이미지 센서(121) 사이의 거리를 조절하는 것임은 앞서 언급한 바 있다. 즉, 광축 방향에 평행하게 입사되는 빛을 가정했을 때 상기 렌즈의 고유한 초점 거리에 따라 상기 렌즈 하우징(101)과 이미지 센서(121) 사이의 거리가 설정되며, 이는 상기 조절 부재(105)에 의해 조절되는 것이다. 결국, 상기 조절 부재(105)는 상기 탄성 부재(125)와 상기 메인 프레임(102) 상에서 상기 렌즈 하우징(101)을 초기 상태의 초점 거리에 위치시키고, 그 위치를 유지시키는 데 사용된다.

한편, 사용자가 실제로 촬영할 때에는 피사체의 상이 결상되는 위치가 초기 상태의 초점 거리와 다르게 변화되기 때문에 상기 렌즈와 피사체 사이의 거리에 따라 상기 렌즈와 이미지 센서(121) 사이의 거리를 조절할 필요가 있다. 이러한 실제 촬영에서의 초점 거리를 조절하기 위하여 상기 카메라 렌즈 모듈(100)은 구동부(106)과 자성체(107)를 구비한다. 이하에서는 실제 촬영에서 초점 거리를 조절하는 것을 실제 초점 거리 조절이라 칭하기로 한다.

상기 구동부(106)는 전자석이고, 상기 지지부(103)에 포함되어 상기 메인 프레임(102)으로부터 전원을 공급받는다. 피사체의 상은 상기 렌즈 하우징(101)을 통해 상기 이미지 센서(121)에 감지된다. 이때, 상기 카메라 모듈(100)과 피사체 사이의 거리에 따라 상기 렌즈 하우징(101)을 광축 방향으로 이동시키게 되는데, 이는 수동 방식과 자동 방식이 있다.

수동 방식은 사용자가 필요에 따라 렌즈의 배율을 조절할 수 있도록 상기 렌즈 하우징(101)을 조작하게 되며, 자동 방식은 피사체와 렌즈 사이의 거리를 감지하기 위한 별도의 거리 센서를 구비함과 아울러 거리 센서로부터 검출되는 거리에 따라 렌즈의 배율을 조절하는 구동 모터 등을 구비할 수 있다. 소형화된 카메라 렌즈 모듈에는 일반적으로 자동 방식으로 실제 초점 거리를 조절하는 것이 일반적이다.

자동 방식의 실제 초점 거리 조절은, 거리 센서가 감지하여 피사체와 렌즈 사이의 거리에 따라 발생시키는 신호에 따라, 상기 구동부(106)는 상기 메인 프레임(102)으로부터 전원을 공급받아 전기장을 발생시키게 된다.

상기 자성체(107)는 영구 자석이고, 상기 렌즈 하우징(101)과 결합하여 상기 구동부(106)와 대면하게 위치된다. 상기 자성체(107)의 자기장과 상기 구동부(106)에 의해 발생되는 전기장의 상호 작용에 의해 상기 자성체(107)를 상기 구동부(106)에 대하여 이동시키는 구동력이 발생된다. 즉, 상기 구동부(106)에 공급되는 전원에 따라 상기 구동부(106)는 그에 상응하는 전기장을 발생시키고, 발생된 전기장이 상기 자성체(107)의 자기장과 상호 작용함으로써, 구동력이 발생되는 것 이다. 이때, 상기 자성체(107)는 상기 렌즈 하우징(101)과 결합함에 따라, 상기 자성체(107)와 구동부(106)의 구성에 의해 발생되는 구동력은 결국 상기 렌즈 하우징(101)을 광축 방향으로 이동시키게 된다.

피사체와 상기 렌즈 사이의 거리에 따라 발생된 구동력은 상기 렌즈 하우징(101)을 광축 방향으로 이동시키게 되며, 상기 렌즈 하우징(101)의 이동에 따라 상기 렌즈와 이미지 센서(121) 사이의 거리가 조절되어, 상기 카메라 렌즈 모듈(100)은 피사체의 촬영에 적합한 초점 거리를 유지하게 된다.

이러한 실제 초점 거리 조절 동작에서, 상기 지지부(103)에 대한 상기 렌즈 하우징(101)의 이동을 안내하기 위하여, 상기 렌즈 하우징(101)에는 안내 홈(111)들이 형성되어 있고, 상기 지지부(103)에는 안내 돌기(133)들이 형성되어 있다. 상기 렌즈 하우징(101)은 그 형상 자체로서 상기 메인 프레임(102) 내에서 직선 이동 가능하게 지지될 수도 있으며, 상기 안내 홈(111)과 안내 돌기(133)들을 추가함으로써, 상기 렌즈 하우징(101)의 직선 이동을 더 안정적으로 유지할 수 있다. 여기서, 상기 렌즈 하우징(101)이 '그 형상 자체로서 직선 이동 가능하다 함'은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈 하우징(101)의 형상이 광축 방향에 대한 수직인 단면은 어떤 위치에서도 일정하고, 상기 메인 프레임(102)의 형상 또한 상기 렌즈 하우징(101)에 상응하게 형성됨으로써, 상기 렌즈 하우징(101)의 직선 이동을 안내할 수 있음을 의미한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)을 나타내는 단면 구성도이다. 본 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)은 제1 실시 예 에 따른 카메라 렌즈 모듈(100)과 동일한 구성이지만, 조절 부재는 커버부에 결합된 모습, 지지부에 지지된 모습 및 회전 운동에 따른 지지부를 직선 이동하게 하는 방향에서 그 차이를 보인다.

제1 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(100)에서 상기 조절 부재(105)는 상기 관통 홀(143)을 관통하는 상태로 상기 커버부(104)와 결합하여 상기 지지부(103)를 지지한다. 이때, 조절 부재(105)는 상기 관통 홀(143)에 나사 결합함으로써 상기 커버부(104) 상에서 회전 운동가능한 상태이고, 상기 지지부(103)는 상기 조절 부재(105)와 탄성 부재(125)에 지지되어 상기 메인 프레임(102)에 정지된 상태를 유지한다. 상기 조절 부재(105)는 상기 커버부(104) 상에서 회전 운동함에 따라 상기 메인 프레임(102) 상에서 상기 지지부(103)와 함께 광축 방향으로 직선 이동하게 된다. 아울러, 상기 탄성 부재(125)는 상기 조절 부재(105)의 직선 이동 방향에 상응하는 방향으로 변형된다.

반면, 본 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(300)에서 상기 조절 부재(305)는 회전 운동가능한 상태로 상기 관통 홀(343)을 관통하여 상기 지지부(303)와 나사 결합한다. 이때, 상기 조절 부재(305)는 상기 커버부(304) 상에서 회전 운동만 가능하여 광축 방향으로 직선운동하지 않으며, 상기 조절 부재(305)가 회전하면 상기 지지부(303)만이 상기 메인 프레임(302) 상에서 광축 방향으로 직선 이동하게 된다. 아울러, 상기 지지부(303)는 상기 탄성 부재(325)에 지지된 상태에서 상기 탄성 부재(325)로부터 탄성력을 제공받아 광축 방향으로 직선 이동하는 것이다. 다만, 상기 지지부(303)는 상기 조절 부재(305)에 나사 결합되어 직선 이동할 수 있 는 구성이므로, 상기 탄성 부재(325)가 반드시 설치될 필요는 없다.

도 7은 종래 기술에 따른 카메라 렌즈 모듈의 해상도 차트 이미지를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 해상도 차트 이미지를 나타내는 도면이다. 도 7과 도 8에 도시된 바와 같은, 본 발명에 따른 카메라 렌즈의 해상력은 종래 기술에 따른 카메라 렌즈 모듈의 해상력과 비교해 볼 수 있다.

해상력(resolving power)은 렌즈로 식별되는 물체 위의 두 점 사이의 거리 또는 시각을 말한다. 다시 말해서, 렌즈를 통해 맺히는 피사체의 상이 얼마나 더 자세하고 더 세밀하게 표현하는가를 보여주는 것이다. 해상도 차트 이미지를 살펴보면, 본 발명의 카메라 렌즈 모듈과 종래 기술의 카메라 렌즈 모듈은 시각적으로 유사한 해상력을 보여 주는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈은 사용자가 이용하기에 충분한 해상력을 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈은 종래의 기술에 따른 카메라 렌즈에 비해 해상력의 차이없이 이미지 센서와 렌즈 하우징의 간격을 조절하여 초기 상태의 초점 거리를 설정할 수 있다.

이하에서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성을 살펴보기로 한다. 본 발명의 바람직한 제3 실시 예를 설명함에 있어서, 선행 실시 예와 동일하거나 선행 실시 예를 통해 용이하게 이해될 수 있는 구성에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고, 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있음에 유의한다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(400)은, 지지부에 대한 렌즈 하우징의 직선 이동을 안내하기 위한 지지 부재들과 가이드 봉을 구비하는 점에서 선행 실시 예와 차이가 있다. 선행 실시 예의 카메라 렌즈 모듈은 렌즈 하우징의 이동을 안내하기 위하여 안내 홈(111)과 안내 돌기(133)을 구비하고 있음은 앞서 설명한 바 있다.

상기 카메라 렌즈 모듈(400)은 상기 렌즈 하우징(401) 또는 지지부(403) 중 어느 하나에 형성되는 제1 지지 부재(433)들과, 다른 하나에 형성되는 제2 지지 부재(411)들과, 가이드 봉(419)을 구비하며, 상기 가이드 봉(419)이 슬라이딩 이동 가능한 상태로 상기 제2 지지 부재(411)들을 관통하여 그 양단이 각각 상기 제1 지지 부재(433)들에 고정된다.

본 실시 예에서, 상기 제1 지지 부재(433)들은 두 쌍이 상기 지지부(403)에 각각 형성되며, 한 쌍씩 광축 방향을 따라 서로 마주보게 배치된다. 즉, 상기 가이드 봉(419)은 한 쌍이 설치되는 것이다.

상기 제2 지지 부재(411)들은 상기 렌즈 하우징(401)에 두 쌍이 형성되어 있으며, 한 쌍씩 광축 방향을 따라 서로 마주보게 배치되어 있다. 상기 렌즈 하우징(401)과 지지부(403)가 결합되면, 상기 제2 지지 부재(411)들은 상기 제1 지지 부재(433)들 사이에 배치된다. 이때, 서로 마주보는 상기 제1 지지 부재(411)들 사이의 거리가 상기 제2 지지 부재(433)들 사이의 거리보다 더 멀게 설계됨으로써, 상기 렌즈 하우징(401)이 광축 방향으로 이동할 수 있는 범위가 제한된다. 즉, 상기 렌즈 하우징(401)의 이동 범위는 상기 제1 지지 부재(411)들 사이에서 상기 제2 지지 부재(433)들이 이동할 수 있는 범위로 제한되는 것이다.

상기 카메라 렌즈 모듈(400)은 선행 실시 예와 마찬가지로 조절 부재를 구비함으로써 상기 렌즈 하우징(401)에 설치된 렌즈들의 특성에 맞게 초기 상태의 초점 거리 조절을 수행할 수 있으나, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 카메라 렌즈 모듈(400)은 상기 커버부(404)와 상기 렌즈 하우징(401) 사이에 개재되는 제2의 탄성 부재(449)를 더 구비할 수 있다. 상기 제2 탄성 부재(449)는 상기 렌즈 하우징(401)을 상기 이미지 센서(121)에 근접하는 방향으로 이동시키는 힘을 제공하게 된다. 상기 구동부(106)가 작동하지 않는 상태에서 상기 렌즈 하우징(401)은 상기 제2 탄성 부재(449)의 힘만을 제공받아 상기 이미지 센서(121)에 가장 근접한 상태를 유지하게 된다.

이때, 도 9에서, 상기 제2 지지 부재(411)들 중 하측에 배치된 지지 부재들이 상기 제1 지지 부재(433)들 중 하측에 배치된 지지 부재들과 접촉하여 상기 렌즈 하우징(401)은 더 이상 상기 이미지 센서(121)에 근접할 수 없게 된다. 또한, 상기 구동부(106)이 동작하더라도, 상기 제2 지지 부재(411)들 중 상측에 배치된 지지 부재들이 상기 제1 지지 부재(433)들 중 상측에 배치된 지지 부재들과 접촉되면 상기 렌즈 하우징(401)은 더 이상 상기 이미지 센서(121)로부터 멀어지게 이동할 수 없다.

이와 같이, 상기 렌즈 하우징(401)이 상기 이미지 센서(121)에 가장 근접하게 위치된 상태에서 상기 조절 부재를 이용한 초기 상태의 초점 거리 조절이 이루어지며, 촬영하는 동안에는 별도로 제공된 센서 등을 통해 피사체와의 거리를 감지 하여 상기 구동부(106)을 구동함으로써 상기 렌즈 하우징(401)을 광축 방향으로 이동시켜 실제 초점 거리 조절을 수행하게 된다.

상기 구동부(106)의 구동이 정지(전자석에 인가된 전원이 차단)되면, 상기 렌즈 하우징(401)은 상기 제2 탄성 부재(449)의 힘에 의해 상기 이미지 센서(121)에 가장 근접하는 위치로 이동하게 된다.

한편, 본 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(400)은, 도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈 하우징(401)과 지지부(403)를 하나의 모듈 형태로 제작함으로써, 상기 카메라 렌즈 모듈(400)을 더 용이하게 조립할 수 있다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

예를 들어, 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에서는 제2 지지 부재들이 렌즈 하우징에 형성되면서 제1 지지 부재들 사이에서 가이드 봉의 지지를 받아 이동하는 예가 개시되고 있으나, 지지부에 형성되는 지지 부재들이 렌즈 하우징에 형성된 지지 부재들 사이에서 가이드 봉의 지지를 받아 이동할 수 있게 구성하는 것이 가능함은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 제2의 탄성 부재로서, 도 9에는 코일 스프링이 예시되어 있으나, 판 스프링 등으로 변경될 수 있을 것이며, 그 위치 또한 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 구동부가 동작하지 않을 때, 제2 탄성 부재의 탄성력은 렌즈 하우징을 이미지 센서에 근접하게 이동시키는 방향으로 작용하게 설치된 예가 개시되고 있지만, 이 는 렌즈 하우징에 장착되는 렌즈에 따라 제2 탄성 부재의 탄성력은 이미지 센서로부터 렌즈 하우징을 멀어지게 하는 방향으로 작용하게 할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 분리 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 분리 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 카메라 렌즈 모듈의 일부가 결합된 모습을 나타내는 사시도,

도 4는 도 2에 도시된 카메라 렌즈 모듈의 결합된 모습을 나타내는 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 단면 구성도,

도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 결합된 모습을 나타내는 단면 구성도,

도 7은 종래 기술의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 해상도 차트 이미지를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 해상도 차트 이미지를 나타내는 도면,

도 9는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 나타내는 분리 사시도,

도 10은 도 9에 도시된 카메라 렌즈 모듈의 주요 부분을 나타내는 사시도,

도 11은 도 10에 도시된 카메라 렌즈 모듈의 주요 부분이 조립된 모습을 나타내는 사시도.

Claims (18)

1. 적어도 하나의 렌즈를 장착한 렌즈 하우징;

   상기 렌즈 하우징을 광축 방향으로 배치하면서 수용하는 메인 프레임;

   광축 방향으로 이동가능하게 상기 메인 프레임과 결합하면서 상기 렌즈 하우징과 결합하는 지지부;

   상기 메인 프레임과 결합하여 상기 렌즈 하우징을 상기 메인 프레임에 수용된 상태로 유지하는 커버부; 및

   상기 커버부와 결합하여 상기 지지부를 광축 방향으로 이동하게 하는 조절 부재를 구비하고,

   상기 조절 부재는 상기 지지부와 함께 상기 렌즈 하우징을 광축 방향으로 이동하게 함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 프레임에 설치되어, 상기 지지부를 상기 커버부 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 제공하는 제1 탄성 부재를 더 구비함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지부는 그의 일단이 상기 조절 부재에, 타단이 상 기 제1 탄성 부재에 각각 지지되어 상기 메인 프레임에서 일정한 위치에 정지된 상태를 유지함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는 포론 또는 판 스프링임을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인 프레임의 내측면에 서로 대면하게 돌출 형성된 조립 돌기; 및

   상기 지지부의 양측면에는 상기 조립 돌기에 상응하게 형성된 조립 홈을 더 구비하고,

   상기 조립 돌기는 상기 조립 홈에 삽입되어 상기 메인 프레임과 지지부를 서로 결합하고 상기 지지부의 이동을 안내함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 커버부는,

   상기 메인 프레임에 결합된 상태에서 광축 방향으로 형성된 개구부; 및

   상기 개구부에 인접하게 형성되어 상기 지지부와 대면하는 관통 홀을 구비함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 조절 부재는 상기 관통 홀을 관통하는 상태로 상기 커버부와 결합하여 상기 지지부를 지지함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 조절 부재는 상기 관통 홀에 나사 결합함으로써 상기 커버부 상에서 회전 운동함과 동시에 상기 메인 프레임 상에서 상기 지지부와 함께 광축 방향으로 직선 이동함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 조절 부재는 회전 가능한 상태로 상기 관통 홀을 관통하여 상기 지지부와 나사 결합함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 조절 부재는 상기 커버부 상에서 회전 운동함에 따라 상기 메인 프레임 상에서 상기 지지부가 광축 방향으로 직선 이동하게 함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 메인 프레임에 설치되어 상기 렌즈 하우징과 대면하는 이미지 센서를 더 구비하고,

    상기 조절 부재는 상기 렌즈 하우징과 함께 상기 지지부를 광축 방향으로 이동하게 하여 상기 렌즈 하우징과 이미지 센서의 간격을 조절함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 지지부에 포함되어 상기 메인 프레임으로부터 전원을 공급받는 구동부;

    상기 렌즈 하우징과 결합하여 상기 구동부와의 상호 작용으로 구동력을 발생시키는 자성체를 더 구비하고,

    상기 구동부와 상기 자성체에 의해 발생된 구동력을 제공받아 상기 렌즈 하우징이 광축 방향으로 이동함으로써 피사체 촬영 시 초점 거리를 조절함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 구동부는 전자석이고, 상기 자성체는 영구 자석임을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
14. 제1 항에 있어서,

    상기 렌즈 하우징과 지지부 중 어느 한 쪽에 형성되는 제1 지지 부재들;

    양단이 상기 제1 지지 부재들 중 하나에 각각 고정되는 가이드 봉(guide rod); 및

    상기 렌즈 하우징과 지지부 중 다른 한 쪽에 형성되는 제2 지지 부재들을 더 구비하고,

    상기 가이드 봉은 상기 제2 지지 부재들을 관통하여 광축 방향으로 이동 가능하게 결합됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
15. 제14 항에 있어서,

    상기 커버부와 상기 렌즈 하우징 사이에 제공되는 제2 탄성 부재를 더 구비하고,

    상기 제2 탄성 부재는 상기 지지부에 대하여 상기 렌즈 하우징을 광축 방향으로 이동시키는 힘을 제공함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
16. 제15 항에 있어서,

    상기 메인 프레임에 설치되어 상기 렌즈 하우징과 대면하는 이미지 센서를 더 구비하고,

    상기 제2 탄성 부재는 상기 렌즈 하우징을 상기 이미지 센서에 근접하게 이동시키는 힘을 제공함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
17. 제16 항에 있어서, 상기 제1 지지 부재들과 상기 제2 지지 부재들이 간섭되어 상기 지지부에 대하여 상기 렌즈 하우징이 이동하는 범위가 제한됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.
18. 제15 항에 있어서, 상기 제2 탄성 부재는 코일 스프링, 판 스프링 중 어느 하나임을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈.

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