KR20180041040A

KR20180041040A - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기

Info

Publication number: KR20180041040A
Application number: KR1020170024505A
Authority: KR
Inventors: 윤영복; 박남기; 정봉원; 서상호; 김재경
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-04-23
Also published as: KR101901705B1; CN207424496U

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 복수의 렌즈를 구비하는 렌즈 모듈; 및 상기 렌즈 모듈의 전방에 배치되며, 광이 상기 렌즈 모듈을 향하도록 상기 광의 경로를 변화시키는 반사 모듈;을 포함하고, 상기 반사 모듈은, 상기 광의 경로를 변화시키는 반사 부재가 장착되는 홀더; 및 상기 홀더를 지지하는 제1 하우징;을 포함하며, 상기 홀더는 상기 반사 부재가 제1 축 및 제2 축을 기준으로 회전되도록 상기 제1 하우징에 대하여 미끄럼 이동 가능하게 구비될 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기{Camera module and portable electronic device including the same}

본 발명은 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기에 관한 것이다.

최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자기기에 카메라 모듈이 기본적으로 채용되고 있으며, 카메라 모듈에 자동 초점 기능, 손떨림 보정 기능 및 줌 기능 등을 부가하고 있다.

그러나, 다양한 기능을 구현하기 위하여 카메라 모듈의 구조가 복잡해지고, 크기가 증가하게 되어 결국 카메라 모듈이 탑재되는 휴대용 전자기기의 크기도 커지게 되는 문제가 있다.

또한, 손떨림 보정을 위하여 렌즈 또는 이미지 센서를 직접 움직이는 경우에는 렌즈 또는 이미지 센서 자체의 무게와, 렌즈 또는 이미지 센서가 부착되어 있는 다른 부재들의 무게를 모두 고려하여야 하므로, 일정 수준 이상의 구동력이 필요하게 되어, 전력 소모가 심해지는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 자동 초점 조정, 줌, 손떨림 보정 등의 기능을 구현하면서도 구조가 간단하고, 크기를 줄일 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기를 제공하는 것이다.

또한, 전력 소모를 최소화할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기는 자동 초점 조정, 줌, 손떨림 보정 등의 기능을 구현하면서도 구조가 간단하고, 크기를 줄일 수 있다. 또한, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 개략 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 개략 평면도이고,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더의 사시도이고,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 제1 하우징의 사시도이고,
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더와 제1 하우징의 결합구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제1 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제2 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 부재의 회전 중심점을 나타낸 개념도이고,
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 분해 사시도이고,
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더와 제1 하우징의 결합구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 16a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 개략적인 측면도이고,
도 16b 및 도 16c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제1 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 17a은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 개략적인 평면도이고,
도 17b 및 17c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제2 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비된 렌즈 모듈 및 이미지 센서 모듈의 사시도이고,
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비된 렌즈 모듈 및 이미지 센서 모듈의 분해 사시도이고,
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비된 렌즈 모듈 및 이미지 센서 모듈의 부분 절개 사시도이고,
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.

예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기(1000)는 카메라 모듈(400)이 장착된 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자기기(1000)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 카메라 모듈(400)이 장착된다. 카메라 모듈(400)은 복수의 렌즈를 포함한다.

본 실시예에서, 카메라 모듈(400)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향(Y축 방향, 휴대용 전자기기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)에 수직하도록 배치된다.

일 예로, 카메라 모듈(400)에 구비된 복수의 렌즈의 광축(Z축)은 휴대용 전자기기(1000)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 형성될 수 있다.

따라서, 카메라 모듈(400)이 자동 초점 조정(Auto Focusing, 이하 AF), 줌(Zoom) 및 손떨림 보정(Optical Image Stabilizing, 이하 OIS) 등의 기능을 구비하더라도 휴대용 전자기기(1000)의 두께가 증가하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 전자기기(1000)의 소형화가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(400)은 AF, Zoom 및 OIS 기능 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.

AF, Zoom 및 OIS 기능 등을 구비하는 카메라 모듈(400)의 경우에는, 일반적인 카메라 모듈에 비하여 카메라 모듈의 크기가 증가하게 된다.

카메라 모듈(400)의 크기가 증가하게 되면 카메라 모듈(400)이 장착되는 휴대용 전자기기(1000)도 영향을 받게 되므로, 휴대용 전자기기(1000)를 소형화하는데 한계가 있다.

예를 들어, 카메라 모듈은 Zoom 기능을 위하여 렌즈군의 길이를 길게 형성하여야 하는데, 렌즈군의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 렌즈군의 길이에 따라 휴대용 전자기기의 두께도 증가하게 된다. 휴대용 전자기기의 두께를 증가시키지 않는 경우에는 렌즈군의 길이를 충분히 길게 형성하지 못하게 되어 Zoom 성능이 약해지게 된다.

또한, AF 및 OIS 기능을 구현하기 위하여는 렌즈군을 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동시키기 위한 액츄에이터를 설치하여야 하는데, 렌즈군의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 렌즈군을 이동시키기 위한 액츄에이터도 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 설치되어야 한다. 따라서, 휴대용 전자기기의 두께가 증가하게 된다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(400)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향에 수직하도록 배치되므로, AF, Zoom 및 OIS 기능을 구비하면서도, 카메라 모듈(400)이 장착되는 휴대용 전자기기(1000)를 소형화할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도이다.

도 2a, 2b 및 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(400)은 반사 모듈(100), 렌즈 모듈(200) 및 이미지 센서 모듈(300)을 포함한다.

반사 모듈(100)은 광의 진행 방향을 변경하도록 구성된다.

일 예로, 반사 모듈(100)의 개구부(171, 도 3 참조)를 통해 입사된 광은 반사 모듈(100)을 통해 렌즈 모듈(200)을 향하도록 진행 방향이 바뀔 수 있다. 이를 위하여 반사 모듈(100)은 광을 반사하는 반사 부재(110)를 구비할 수 있다. 반사 부재(110)에 의해 반사 모듈(100)에 입사된 광의 경로가 변화될 수 있다.

따라서, 개구부(171)를 통해 입사된 광의 진행 방향은, 반사 모듈(100)에 의해 렌즈 모듈(200)을 향하도록 바뀌게 된다. 일 예로, 반사 모듈(100)에 의해 광의 진행 방향은 광축(Z축) 방향과 일치하도록 변경된다.

렌즈 모듈(200)은 반사 모듈(100)에 의해 진행 방향이 변경된 광이 통과되는 복수의 렌즈를 포함하며, 이미지 센서 모듈(300)은 복수의 렌즈를 통과한 광을 전기신호로 변환하도록 이미지 센서(310) 및 인쇄회로기판(320)을 포함한다.

반사 모듈(100)과 렌즈 모듈(200) 사이에는 제1 결합 부재(280, 도 19 참조)가 배치되며, 제1 결합 부재(280)에 의해 반사 모듈(100)과 렌즈 모듈(200)이 결합된다.

또한, 렌즈 모듈(200)과 이미지 센서 모듈(300) 사이에는 제2 결합 부재(290, 도 19 참조)가 배치되며, 제2 결합 부재(290)에 의해 렌즈 모듈(200)과 이미지 센서 모듈(300)이 결합된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 분해 사시도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 개략 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 개략 평면도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 반사 모듈(100)은 반사 부재(110), 반사 부재(110)가 장착되는 홀더(120), 홀더(120)를 지지하는 제1 하우징(130) 및 홀더(120)를 이동시키는 제1 구동부(140)를 포함한다.

반사 부재(110)는 광의 진행 방향을 변경할 수 있도록 구성된다. 일 예로, 반사 부재(110)는 광을 반사시키는 미러(Mirror) 또는 프리즘(Prism)일 수 있다.

반사 부재(110)는 홀더(120)에 고정된다. 홀더(120)에는 반사 부재(110)가 장착되는 장착면(123, 도 6 참조)이 구비된다.

홀더(120)의 장착면(123)은 경사진 면으로 구성될 수 있다. 일 예로, 장착면(123)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 45° 기울어진 경사면일 수 있다.

반사 부재(110)가 장착된 홀더(120)는 제1 하우징(130) 내에서 움직일 수 있도록 제1 하우징(130)에 수용된다. 일 예로, 홀더(120)는 제1 하우징(130) 내에서 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축)을 기준으로 회전 운동이 가능할 수 있다. 따라서, 홀더(120)에 장착된 반사 부재(110)도 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축)을 기준으로 회전될 수 있다.

홀더(120)는 반사 부재(110)가 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축)을 기준으로 회전되도록 제1 하우징(130)에 대하여 미끄럼 이동 가능하게 구비될 수 있다.

여기서, 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축)은 광축(Z축)에 수직한 축을 의미할 수 있고, 제1 축(X축)과 제2 축(Y축)은 서로 수직한 축을 의미할 수 있다.

본 실시예에서는 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림 등의 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 반사 부재(110)가 장착된 홀더(120)가 움직일 수 있도록 구성된다.

예를 들어, 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 홀더(120)에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.

즉, 본 실시예에서는, OIS 기능을 구현하기 위하여 복수의 렌즈 또는 이미지 센서(310)를 직접 이동시키지 않고, 광의 진행 방향을 변경하는 반사 부재(110)가 장착된 홀더(120)를 이동시킨다.

따라서, 상대적으로 무게가 가벼운 홀더(120)를 이동시켜 OIS 기능을 구현하므로, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

제1 구동부(140)는 홀더(120)가 2개의 축을 기준으로 회전이 가능하도록 구동력을 발생시킨다.

일 예로, 제1 구동부(140)는 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a) 및 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a)와 마주보도록 배치되는 복수의 코일(141b, 143b, 145b)을 포함한다.

복수의 코일(141b, 143b, 145b)에 전원을 인가하면, 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a)와 복수의 코일(141b, 143b, 145b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a)가 장착된 홀더(120)를 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축)을 기준으로 회전시킬 수 있다.

복수의 마그네트(141a, 143a, 145a)는 홀더(120)에 장착된다. 일 예로, 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a) 중 일부(141a)는 홀더(120)의 하부면에 장착되고, 나머지(143a, 145a)는 홀더(120)의 측면에 장착된다.

복수의 코일(141b, 143b, 145b)은 제1 하우징(130)에 장착된다. 일 예로, 복수의 코일(141b, 143b, 145b)은 OIS 기판(161)을 매개로 제1 하우징(130)에 장착될 수 있다. 복수의 코일(141b, 143b, 145b)은 OIS 기판(161)에 구비되며, OIS 기판(161)은 제1 하우징(130)에 장착된다.

OIS 기판(161)의 하부에는 OIS 기판(161)의 강도를 보강하기 위한 보강판(167)이 장착된다.

본 실시예에서는 홀더(120)를 회전시킬 때, 홀더(120)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.

따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(141c, 143c)가 필요하다. 위치 센서(141c, 143c)는 홀 센서일 수 있다.

위치 센서(141c, 143c)는 각 코일(141b, 143b)의 내측 또는 외측에 배치되며, 각 코일(141b, 143b)이 장착되는 OIS 기판(161)에 위치 센서(141c, 143c)가 장착될 수 있다.

한편, OIS 기판(161)에는 사용자의 손떨림 등과 같은 흔들림 요인을 감지하는 자이로 센서(165)가 구비될 수 있고, 복수의 코일(141b, 143b, 145b)에 구동 신호를 제공하는 구동 회로소자(163, Driver IC)가 구비될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 제1 하우징의 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더와 제1 하우징의 결합구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

또한, 도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제1 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제2 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

홀더(120)는 제1 하우징(130)에 의해 지지된다.

지지구조로서 홀더(120)와 제1 하우징(130)이 서로 마주보는 면에는 돌출부 및 오목부가 마련된다.

일 예로, 홀더(120)에는 돌출부로서 복수의 지지돌기(121)가 구비되고, 제1 하우징(130)에는 오목부로서 복수의 지지돌기(121)와 접촉하는 복수의 지지홈(131)이 구비된다. 한편, 복수의 지지돌기(121)와 복수의 지지홈(131)의 위치를 서로 바꾸어 형성하는 것도 가능하다.

복수의 지지돌기(121)는 각각 구 또는 반구 형상일 수 있다. 본 실시예에서는 3개의 지지돌기가 삼각형 형상으로 배치되나, 이에 한정되는 것은 아니며 홀더(120)의 2축 회전을 가능하게 하는 구조이면 지지돌기의 개수나 배치 형태는 변경 가능하다.

복수의 지지홈(131)은 각각 경사진 면을 포함하며, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)에 구비된 경사진 면과 접촉된다. 일 예로, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)에 구비된 경사진 면에 점접촉하도록 구성된다.

여기서, 복수의 지지홈(131)과 복수의 지지돌기(121)가 접촉 상태를 유지할 수 있도록 홀더(120)는 제1 하우징(130)을 향해 가압된다. 복수의 지지홈(131)은 홀더(120)의 가압 방향으로 오목하게 형성되며, 복수의 지지돌기(121)는 홀더(120)의 가압 방향으로 돌출되게 형성된다.

홀더(120)와 제1 하우징(130)이 서로 마주보는 면에는 서로 인력을 발생시키는 제1 요크(153) 및 마그네트(151)이 구비된다.

일 예로, 홀더(120)의 면 중 복수의 지지돌기(121)가 형성된 면에는 마그네트(151, 도 5 참조)가 장착되고, 제1 하우징(130)의 면 중 복수의 지지홈(131)이 형성된 면에는 제1 요크(153, 도 5 참조)가 장착될 수 있다.

제1 요크(153)는 자성체일 수 있고, 마그네트(151)와 제1 요크(153)의 장착 위치는 서로 바뀔 수 있다. 다른 실시예로서, 홀더(120)와 제1 하우징(130)에 모두 마그네트(151)가 장착되는 것도 가능하다.

제1 요크(153)와 마그네트(151) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 홀더(120)는 제1 하우징(130)과 접촉한 상태에서 제1 구동부(140)의 구동력에 의해 제1 축(X축) 및/또는 제2 축(Y축)을 기준으로 회전될 수 있다.

도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 제2 축(Y축) 방향으로의 구동력이 발생한 경우에, 홀더(120)는 제1 축(X축)을 기준으로 회전된다. 이때, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)과 접촉한 상태에서, 복수의 지지홈(131)에 구비된 경사진 면을 따라 슬라이딩 이동된다.

제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b)에 전원이 인가되지 않은 경우에는, 제1 요크(153)와 마그네트(151) 사이의 인력에 의하여 홀더(120)가 기준 위치(일 예로, 홀더(120)의 장착면(123)이 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 대략 45° 기울어진 상태)에 놓일 수 있다(도 11a 참조).

여기서, 사용자의 손떨림 등의 흔들림 요인이 발생한 경우에, 도 11b 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 홀더(120)는 흔들림을 보정하기 위하여 제1 축(X축)을 기준으로 회전될 수 있다.

일 예로, 제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b) 중에서, 홀더(120)의 하부면에 장착된 마그네트(141a)와 마주보도록 배치된 코일(141b)에 전원을 인가하면, 제2 축(Y축) 방향으로의 구동력이 발생하게 되고, 홀더(120)는 제1 축(X축)을 기준으로 회전된다.

이때, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)과 접촉한 상태에서 미끄럼 이동된다. 홀더(120)가 제1 축(X축)을 기준으로 반시계 방향(도 11b 참조) 또는 시계 방향(도 11c 참조)으로 회전되는 경우, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)에 구비된 경사진 면을 따라 미끄럼 이동된다.

도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 제1 축(X축) 방향으로의 구동력이 발생한 경우에, 홀더(120)는 제2 축(Y축)을 기준으로 회전된다. 이때, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)과 접촉한 상태에서, 복수의 지지홈(131)에 구비된 경사진 면을 따라 슬라이딩 이동된다.

제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b)에 전원이 인가되지 않은 경우에는, 제1 요크(153)와 마그네트(151) 사이의 인력에 의하여 홀더(120)가 기준 위치(일 예로, 홀더(120)의 장착면(123)이 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 대략 45° 기울어진 상태)에 놓일 수 있다(도 12a 참조).

여기서, 사용자의 손떨림 등의 흔들림 요인이 발생한 경우에, 도 12b 및 도 12c에 도시된 바와 같이, 홀더(120)는 흔들림을 보정하기 위하여 제2 축(Y축)을 기준으로 회전될 수 있다.

일 예로, 제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b) 중에서, 홀더(120)의 측면에 장착된 마그네트들(143a, 145a)과 마주보도록 배치된 코일들(143b, 145b)에 전원을 인가하면, 제1 축(X축) 방향으로의 구동력이 발생하게 되고, 홀더(120)는 제2 축(Y축)을 기준으로 회전된다.

이때, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)과 접촉한 상태에서 미끄럼 이동된다. 홀더(120)가 제2 축(Y축)을 기준으로 반시계 방향(도 12b 참조) 또는 시계 방향(도 12c 참조)으로 회전되는 경우, 복수의 지지돌기(121)는 복수의 지지홈(131)에 구비된 경사진 면을 따라 미끄럼 이동된다.

한편, 복수의 지지돌기(121)와 복수의 지지홈(131) 사이의 마찰력을 저감하도록 복수의 지지돌기(121)와 복수의 지지홈(131) 사이에는 윤활제가 제공될 수 있다.

도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 부재의 회전 중심점을 나타낸 개념도이다.

도 13에서는, 설명의 편의를 위하여 앞서 설명한 복수의 지지돌기(121)와 복수의 지지홈(131)의 위치가 서로 바뀐 형태를 도시하였으며, 홀더(120), 제1 하우징(130) 및 반사 부재(110)의 형상도 개략적으로 표시하였다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 모듈(100)에서는 반사 부재(110)의 중심점(C)이 회전 중심점이 될 수 있다.

따라서, 반사 부재(110)는 반사 부재(110)의 중심점(C)을 중심으로 회전되므로, 반사 부재(110)가 제1 축(X축) 및/또는 제2 축(Y축)을 기준으로 회전될 때, 반사 부재(110)의 중심점(C)이 이동되지 않도록 구성된다.

반사 부재(110)의 중심점(C)과 회전 중심점이 불일치하는 경우에는, 반사 부재(110)는 회전 중심점을 중심으로 회전되므로, 반사 부재(110)가 회전될 때마다 반사 부재(110)의 중심점(C)도 이동하게 된다. 즉, 반사 부재(110)의 이동량이 증가하게 되어 반사 부재(110)가 장착되는 반사 모듈(100)의 전체 크기를 줄이는 데 한계가 발생하게 된다.

그러나, 본 실시예에서는 반사 부재(110)의 중심점(C)이 회전 중심점이 되기 때문에, 반사 부재(110)가 회전될 때 반사 부재(110)의 중심점(C)은 이동하지 않으며, 이에 따라 반사 부재(110)가 장착되는 반사 모듈(100)의 전체 크기를 최소화할 수 있다.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 분해 사시도이다.

도 14를 참조하면, 반사 모듈(100)은 반사 부재(110), 반사 부재(110)가 장착되는 홀더(120'), 홀더(120')를 지지하는 제1 하우징(130') 및 홀더(120')를 이동시키도록 구동력을 발생시키는 제1 구동부(140)를 포함한다.

반사 부재(110)는 홀더(120')에 고정된다. 홀더(120')에는 반사 부재(110)가 장착되는 장착면(129)이 구비된다.

홀더(120')의 장착면(129)은 경사진 면으로 구성될 수 있다. 일 예로, 장착면(129)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 대략 45° 기울어진 경사면일 수 있다.

반사 부재(110)가 장착된 홀더(120')는 제1 하우징(130') 내에서 움직일 수 있도록 제1 하우징(130')에 수용된다. 일 예로, 홀더(120')는 제1 하우징(130') 내에서 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축)을 기준으로 회전 운동이 가능할 수 있다.

본 실시예에서는 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림 등의 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 반사 부재(110)가 장착된 홀더(120')가 움직일 수 있도록 구성된다.

예를 들어, 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 홀더(120')에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.

즉, 본 실시예에서는, OIS 기능을 구현하기 위하여 복수의 렌즈 또는 이미지 센서(310)를 직접 이동시키지 않고, 광의 진행 방향을 변경하는 반사 부재(110)가 장착된 홀더(120')를 이동시킨다.

따라서, 상대적으로 무게가 가벼운 홀더(120')를 이동시켜 OIS 기능을 구현하므로, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

제1 구동부(140)는 홀더(120')가 2개의 축을 기준으로 회전이 가능하도록 구동력을 발생시킨다.

복수의 코일(141b, 143b, 145b)에 전원을 인가하면, 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a)와 복수의 코일(141b, 143b, 145b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a)가 장착된 홀더(120')를 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축)을 기준으로 회전시킬 수 있다.

복수의 마그네트(141a, 143a, 145a)는 홀더(120')에 장착된다. 일 예로, 복수의 마그네트(141a, 143a, 145a) 중 일부(141a)는 홀더(120')의 하부면에 장착되고, 나머지(143a, 145a)는 홀더(120')의 측면에 장착된다.

복수의 코일(141b, 143b, 145b)은 제1 하우징(130')에 장착된다. 일 예로, 복수의 코일(141b, 143b, 145b)은 OIS 기판(161)을 매개로 제1 하우징(130')에 장착될 수 있다. 복수의 코일(141b, 143b, 145b)은 OIS 기판(161)에 구비되며, OIS 기판(161)은 제1 하우징(130')에 장착된다.

본 실시예에서는 홀더(120')를 회전시킬 때, 홀더(120')의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.

도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더와 제1 하우징의 결합구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 15a 내지 도 15c를 참조하면, 홀더(120')는 회전 가능하도록 제1 하우징(130')에 수용된다.

제1 하우징(130')의 일면(131)과 마주보는 홀더(120')의 일면(121')에는 돌출부(123')가 구비될 수 있고, 제1 하우징(130')의 일면(131')에는 오목부(133)가 구비될 수 있다. 이와는 반대로, 홀더(120')의 일면(121')에 오목부가 구비될 수도 있고, 제1 하우징(130')의 일면(131')에 돌출부가 구비될 수도 있다.

여기서, 돌출부(123')와 오목부(133)는 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 돌출부(123')와 오목부(133)가 삼각형(도 15a), 사각형(도 15b) 또는 원형(도 15c)으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니며 홀더(120')의 2축 회전을 가능하게 하는 구조이면 돌출부(123')와 오목부(133)의 형태는 변경 가능하다.

홀더(120')의 돌출부(123')의 일부는 제1 하우징(130')의 오목부(133)에 삽입되도록 구성되며, 돌출부(123')와 오목부(133)는 이격 배치된다. 즉 돌출부(123')와 오목부(133)는 서로 비접촉하도록 구성된다.

여기서, 돌출부(123')와 오목부(133)가 서로 비접촉하도록, 돌출부(123')와 오목부(133) 사이에는 지지부(150)가 구비된다. 지지부(150)는 복수의 볼 부재(150a, 150b, 150c, (단, 도 15b의 실시예에서는 150a, 150b, 150c, 150d))를 포함할 수 있으며, 복수의 볼 부재(150a, 150b, 150c)는 구 또는 반구 형상일 수 있다.

돌출부(123')와 오목부(133)는 경사진 면(125, 135)을 포함하며, 돌출부(123')의 일부가 오목부(133)에 삽입된 상태에서 돌출부(123')의 경사진 면(125)과 오목부(133)의 경사진 면(135)은 서로 평행하게 배치될 수 있다.

지지부(150)는 돌출부(123')의 경사진 면(125)과 오목부(133)의 경사진 면(135) 사이에 배치된다. 지지부(150)는 돌출부(123')의 경사진 면(125)과 오목부(133)의 경사진 면(135)에 각각 접촉된다.

일 예로, 돌출부(123')와 오목부(133)의 측면은 경사진 면(125, 135)을 포함할 수 있고, 지지부(150)는 돌출부(123') 또는 오목부(133)의 경사진 면(125, 135)에 고정되도록 구비될 수 있다.

따라서, 홀더(120')의 돌출부(123')의 일부가 제1 하우징(130')의 오목부(133)에 삽입되면 지지부(150)는 돌출부(123')의 경사진 면(125)과 오목부(133)의 경사진 면(135)에 각각 접촉되고, 지지부(150)에 의하여 돌출부(123')와 오목부(133)는 서로 비접촉하게 된다.

지지부(150)가 돌출부(123')의 경사진 면(125)과 오목부(133)의 경사진 면(135)에 각각 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 홀더(120')는 제1 하우징(130')을 향해 가압된다.

이를 위하여, 홀더(120')의 돌출부(123')에는 마그네트(127)가 장착되고, 제1 하우징(130')의 오목부(133)에는 제1 요크(137)가 장착될 수 있다.

제1 요크(137)는 자성체일 수 있으며, 마그네트(127)와 제1 요크(137)의 장착 위치는 서로 바뀔 수 있다. 다른 실시예로서, 돌출부(123')와 오목부(133)에 모두 마그네트(127)가 장착되는 것도 가능하다.

제1 요크(137)와 마그네트(127) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 지지부(150)는 돌출부(123')의 경사진 면(125)과 오목부(133)의 경사진 면(135)에 각각 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

홀더(120')는 지지부(150)에 의해 지지된 상태로, 제1 구동부(140)의 구동력에 의해 제1 하우징(130) 내에서 제1 축(X축) 및/또는 제2 축(Y축)을 기준으로 회전될 수 있다.

도 16a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 개략적인 측면도이고, 도 16b 및 도 16c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제1 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

또한, 도 17a은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 개략적인 평면도이고, 도 17b 및 17c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈의 홀더가 제2 축을 기준으로 회전되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

먼저, 도 16a 내지 도 16c를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈(100)의 홀더(120')가 제1 축(X축)을 기준으로 회전되는 모습을 설명한다.

제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b)에 전원이 인가되지 않은 경우에는, 오목부(133)에 구비된 제1 요크(137)와 돌출부(123')에 구비된 마그네트(127) 사이의 인력에 의하여 홀더(120')가 기준 위치(일 예로, 홀더(120')의 장착면(129)이 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 대략 45° 기울어진 상태)에 놓일 수 있다(도 16a 참조).

여기서, 사용자의 손떨림 등의 흔들림 요인이 발생한 경우에, 도 16b 및 도 16c에 도시된 바와 같이, 홀더(120')는 흔들림을 보정하기 위하여 제1 축(X축)을 기준으로 회전될 수 있다.

일 예로, 제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b) 중에서, 홀더(120')의 하부면에 장착된 마그네트(141a)와 마주보도록 배치된 코일(141b)에 전원을 인가하면, 제2 축(Y축) 방향으로의 구동력이 발생하게 되고, 홀더(120')는 제1 축(X축)을 기준으로 회전된다.

이때, 돌출부(123')의 경사진 면(125)은 지지부(150)와 접촉한 상태에서 미끄럼 이동된다.

홀더(120')가 제1 축(X축)을 기준으로 반시계 방향(도 16b 참조) 또는 시계 방향(도 16c 참조)으로 회전되는 경우, 돌출부(123')의 경사진 면(125)은 지지부(150)의 표면을 따라 미끄럼 이동된다.

다음으로, 도 17a 내지 도 17c를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 모듈(100)의 홀더(120')가 제2 축(Y축)을 기준으로 회전되는 모습을 설명한다.

제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b)에 전원이 인가되지 않은 경우에는, 오목부(133)에 구비된 제1 요크(137)와 돌출부(123')에 구비된 마그네트(127) 사이의 인력에 의하여 홀더(120')가 기준 위치(일 예로, 홀더(120')의 장착면(129)이 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 대략 45° 기울어진 상태)에 놓일 수 있다(도 17a 참조).

여기서, 사용자의 손떨림 등의 흔들림 요인이 발생한 경우에, 도 17b 및 도 17c에 도시된 바와 같이, 홀더(120')는 흔들림을 보정하기 위하여 제2 축(Y축)을 기준으로 회전될 수 있다.

일 예로, 제1 구동부(140)의 복수의 코일(141b, 143b, 145b) 중에서, 홀더(120')의 측면에 장착된 마그네트들(143a, 145a)과 마주보도록 배치된 코일들(143b, 145b)에 전원을 인가하면, 제1 축(X축) 방향으로의 구동력이 발생하게 되고, 홀더(120')는 제2 축(Y축)을 기준으로 회전된다.

홀더(120')가 제2 축(Y축)을 기준으로 반시계 방향(도 17b 참조) 또는 시계 방향(도 17c 참조)으로 회전되는 경우, 돌출부(123')의 경사진 면(125)은 지지부(150)의 표면을 따라 미끄럼 이동된다.

돌출부(123')의 경사진 면(125)과 지지부(150) 사이의 마찰력을 저감하도록 돌출부(123')의 경사진 면(125)과 지지부(150) 사이에는 윤활제가 제공될 수 있다.

한편, 도 13을 참조로 설명한 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제2 실시예에서도 반사 부재(110)의 중심점(C)이 회전 중심점이 될 수 있다.

도 17a를 참조하면, 회전 중심점이 되는 반사 부재(110)의 중심점(C)은, 복수의 볼 부재(150a, 150b, 150c)와 돌출부(123)의 경사진 면(125) 사이의 접점을 잇는 가상 선 및 복수의 볼 부재(150a, 150b, 150c)와 오목부(133)의 경사진 면(135) 사이의 접점을 잇는 가상 선이 서로 만나는 위치에 형성될 수 있다.

반사 부재(110)의 중심점(C)과 회전 중심점이 불일치하는 경우에는, 반사 부재(110)는 반사 부재(110)의 중심점이 아닌 회전 중심점을 기준으로 회전되므로, 반사 부재(110)가 회전될 때마다 반사 부재(110)의 중심점(C)도 이동하게 된다.

즉, 반사 부재(110)의 이동량이 증가하게 되어 반사 부재(110)가 장착되는 반사 모듈(100)의 전체 크기를 줄이는 데 한계가 발생하게 된다.

그러나, 본 실시예에서는 반사 부재(110)의 중심점(C)이 회전 중심점이 되기 때문에, 반사 부재(110)가 회전될 때 반사 부재(110)의 중심점(C)은 이동하지 않으므로 반사 부재(110)가 장착되는 반사 모듈(100)의 전체 크기를 최소화할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비된 렌즈 모듈 및 이미지 센서 모듈의 사시도이고, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비된 렌즈 모듈 및 이미지 센서 모듈의 분해 사시도이다.

또한, 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비된 렌즈 모듈 및 이미지 센서 모듈의 부분 절개 사시도이다.

도 18 내지 도 20을 참조하면, 렌즈 모듈(200)은 복수의 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴(210), 렌즈 배럴(210)이 장착되는 캐리어(220), 렌즈 배럴(210) 및 캐리어(220)를 수용하는 제2 하우징(230) 및 캐리어(220)를 이동시키는 제2 구동부(240)를 포함한다.

이미지 센서 모듈(300)은 이미지 센서(310), 이미지 센서(310)가 장착되는 인쇄회로기판(320), 광이 이미지 센서(310)에 수광되도록 윈도우가 형성되며 인쇄회로기판(320)과 장착되는 센서 하우징(330) 및 센서 하우징(330)에 장착되는 적외선 차단 필터(340)를 포함한다.

렌즈 배럴(210)에는 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 수용된다. 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈 배럴(210)에 장착된다.

렌즈 배럴(210)의 외부 형상은 대체로 원통 형상이되, 원통의 일면과 그 반대면은 평면 형상을 가질 수 있다(도 12참조). 따라서, 렌즈 배럴(210)은 X축 방향의 길이보다 Y축 방향의 길이가 더 짧을 수 있다.

또한, 렌즈 배럴(210)의 내부 형상은 렌즈 배럴(210)의 외부 형상과 대응되는 형상일 수 있다.

여기서, 렌즈 배럴(210)에 수용되는 복수의 렌즈의 형상도 렌즈 배럴(210)의 내부 형상과 대응될 수 있다.

즉, 복수의 렌즈는 대체로 원형이되, 일부가 깍인 형상일 수 있다. 따라서, 각각의 렌즈는 X축 방향의 길이(직경)보다 Y축 방향의 길이가 더 짧을 수 있다.

Y축 방향은 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향이므로, 본 실시예에서는 휴대용 전자기기(1000)의 두께를 최소화하는 것이 가능하다.

반사 모듈(100)에 의해 진행 방향이 변경된 광은 복수의 렌즈를 통과하며 굴절된다.

복수의 렌즈의 광축(Z축)은 렌즈 모듈(100)의 두께 방향(Y축 방향)에 대하여 수직하게 형성된다.

렌즈 배럴(210)은 캐리어(220)에 삽입 고정되며, 캐리어(220)는 AF를 위하여 렌즈 배럴(210)과 함께 광축(Z축) 방향으로 이동되도록 구성된다. 일 예로, 캐리어(220)는 반사 모듈(100)에 의해 진행 방향이 변경된 광이 복수의 렌즈를 통과하는 방향(그 반대 방향을 포함함)으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.

제2 구동부(240)는 캐리어(220)가 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 구동력을 발생시킨다. 즉, 제2 구동부(240)는 캐리어(220)와 반사 모듈(100) 사이의 거리를 변화시키도록 캐리어(220)를 이동시킬 수 있다.

일 예로, 제2 구동부(240)는 복수의 마그네트(241a, 243a) 및 복수의 마그네트(241a, 243a)와 마주보도록 배치되는 복수의 코일(241b, 243b)을 포함한다.

복수의 코일(241b, 243b)에 전원을 인가하면, 복수의 마그네트(241a, 243a)와 복수의 코일(241b, 243b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 복수의 마그네트(241a, 243a)가 장착된 캐리어(220)를 광축(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다.

복수의 마그네트(241a, 243a)는 캐리어(220)에 장착된다. 일 예로, 복수의 마그네트(241a, 243a)는 캐리어(220)의 측면에 장착될 수 있다.

복수의 코일(241b, 243b)은 제2 하우징(230)에 장착된다. 일 예로, 복수의 코일(241b, 243b)은 AF 기판(245)을 매개로 제2 하우징(230)에 장착될 수 있다. 복수의 코일(241b, 243b)은 AF 기판(245)에 구비되며, AF 기판(245)은 제2 하우징(230)에 장착된다.

AF 기판(245)의 하부에는 AF 기판(245)의 강도를 보강하기 위한 보강판(246)이 장착된다.

본 실시예에서는 캐리어(220)를 이동시킬 때, 캐리어(220)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.

따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(243c)가 필요하다. 위치 센서(243c)는 홀 센서일 수 있다.

위치 센서(243c)는 코일(243b)의 내측 또는 외측에 배치되며, 코일(243b)이 장착되는 AF 기판(245)에 위치 센서(243c)가 장착될 수 있다.

캐리어(220)는 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 제2 하우징(230)에 의해 지지된다.

일 예로, 캐리어(220)와 제2 하우징(230) 사이에는 복수의 볼 부재(250)가 배치된다.

복수의 볼 부재(250)는 AF 과정에서 캐리어(220)를 가이드하는 기능을 한다. 또한, 캐리어(220)와 제2 하우징(230) 간의 간격을 유지시키는 기능도 한다.

복수의 볼 부재(250)는 광축(Z축) 방향으로의 구동력이 발생한 경우에 광축(Z축) 방향으로 구름운동하도록 구성된다. 이에 따라, 복수의 볼 부재(250)는 캐리어(220)의 광축(Z축) 방향으로의 이동을 가이드한다.

캐리어(220)와 제2 하우징(230)이 서로 마주보는 면 중 적어도 하나에는 복수의 볼 부재(250)를 수용하는 복수의 가이드홈(221, 231)이 형성된다.

복수의 볼 부재(250)는 복수의 가이드홈(221, 231)에 수용되어 캐리어(220)와 제2 하우징(230) 사이에 끼워진다.

복수의 가이드홈(221, 231)은 광축(Z축) 방향으로 길이를 갖는 형상일 수 있다.

복수의 볼 부재(250)는 복수의 가이드홈(221, 231)에 수용된 상태에서, 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축) 방향으로의 이동이 제한되고, 광축(Z축) 방향으로만 이동될 수 있다. 일 예로, 복수의 볼 부재(250)는 광축(Z축) 방향으로만 구름운동 가능하다.

이를 위하여, 복수의 가이드홈(221, 231) 각각의 평면 형상은 광축(Z축) 방향으로 길게 형성된 직사각형일 수 있다.

여기서, 복수의 볼 부재(250)가 캐리어(220) 및 제2 하우징(230)과 접촉 상태를 유지할 수 있도록 캐리어(220)는 제2 하우징(230)을 향해 가압된다. 캐리어(220)에는 렌즈 배럴(210)이 삽입 고정되므로, 렌즈 배럴(210)도 제2 하우징(230)을 향해 가압된다.

이를 위하여, 제2 하우징(230)에는 캐리어(220)에 장착된 복수의 마그네트(241a, 243a)와 마주보도록 제2 요크(260)가 장착될 수 있다. 제2 요크(260)는 자성체일 수 있다.

제2 요크(260)와 복수의 마그네트(241a, 243a) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 캐리어(220)는 복수의 볼 부재(250)와 접촉한 상태에서 제2 구동부(240)의 구동력에 의해 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 캐리어(220)에 고정된 렌즈 배럴(210)은, 렌즈 배럴(210)이 가압되는 방향(Y축 방향) 이외의 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

즉, 렌즈 배럴(210)은 Y축 방향으로 가압되면서, 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기(1000)는 복수의 카메라 모듈(400, 500)이 장착된 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.

본 실시예에서는 휴대용 전자기기(1000)에 복수의 카메라 모듈(400, 500)이 장착된다.

복수의 카메라 모듈(400, 500) 중 어느 하나의 카메라 모듈(400, 이하 제1 카메라 모듈)은, 도 2a 내지 도 20을 참조로 설명한 바와 같이, 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향(Y축 방향, 휴대용 전자기기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)에 수직하도록 배치된다.

여기서, 제1 카메라 모듈(400)은 상대적으로 초점 길이가 길게 형성된 망원 렌즈를 포함할 수 있다.

또한, 제1 카메라 모듈(400)의 망원 렌즈는 TTL/f < 1을 만족할 수 있다. 여기서, TTL은 복수의 렌즈 중에서 물체 측에 가장 가깝게 배치된 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축(Z축) 상 거리이고, f는 망원 렌즈의 전체 초점길이이다.

복수의 카메라 모듈(400, 500) 중 나머지 카메라 모듈(500, 이하 제2 카메라 모듈)은, 광축(Y축)이 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향(Y축 방향, 휴대용 전자기기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)으로 배치된다.

여기서, 제2 카메라 모듈(500)은 상대적으로 초점 길이가 짧게 형성된 광각 렌즈를 포함할 수 있다.

또한, 제2 카메라 모듈(400)의 광각 렌즈는 TTL/f > 1을 만족할 수 있다.

제1 카메라 모듈(400)의 BFL은 제2 카메라 모듈(500)의 BFL보다 길 수 있다.

여기서, BFL은 복수의 렌즈 중에서 이미지 센서와 가장 가깝게 배치된 렌즈의 상측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축(Z축) 상 거리이다.

한편, 제1 카메라 모듈(400)의 광축(Z축)과 제2 카메라 모듈(500)의 광축(Y축)은 서로 수직하게 배치될 수 있다.

망원 기능을 갖는 카메라 모듈은 초점 길이가 상대적으로 길게 형성되기 때문에 그 크기가 광각 기능을 갖는 카메라 모듈보다 클 수 있으며, 이에 따라 휴대용 전자기기(1000)의 전체 크기(일 예로, 휴대용 전자기기(1000)의 두께)도 커질 우려가 있다.

그러나, 본 실시예에서는 망원 기능을 갖는 제1 카메라 모듈(400)의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1000)의 두께 방향(Y축 방향)에 수직하게 배치되므로, 휴대용 전자기기(1000)의 크기가 커지는 것을 방지할 수 있다.

제1 카메라 모듈(400)의 화각과 제2 카메라 모듈(500)의 화각은 서로 다르게 형성된다. 일 예로, 제2 카메라 모듈(500)의 화각이 제1 카메라 모듈(400)의 화각보다 넓다.

이처럼 복수의 카메라 모듈의 화각을 서로 다르게 설계함으로써, 피사체의 이미지를 다양한 심도로 촬영할 수 있다.

예를 들어, 제1 카메라 모듈(400)과 제2 카메라 모듈(500)로 동일한 거리에 놓인 피사체를 촬영할 경우에, 화각이 좁은 제1 카메라 모듈(400)로는 심도가 얕은 이미지를 촬영할 수 있고, 화각이 넓은 제2 카메라 모듈(500)로는 심도가 깊은 이미지를 촬영할 수 있다.

또한, 복수의 이미지를 이용하여 줌 기능도 구현할 수 있으며, 3D 영상을 구현할 수도 있다.

또한, 하나의 피사체에 대한 두 개의 이미지를 이용(일 예로, 합성)하여 높은 해상도의 이미지를 생성하거나 밝은 이미지를 생성할 수 있으므로, 저조도 환경에서도 피사체의 이미지를 선명하게 촬영할 수 있다.

이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기는 자동 초점 조정, 줌, 손떨림 보정 등의 기능을 구현하면서도 구조가 간단하고, 크기를 줄일 수 있다. 또한, 전력 소모를 최소화할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100: 반사 모듈
110: 반사 부재
120: 홀더
130: 제1 하우징
140: 제1 구동부
200: 렌즈 모듈
210: 렌즈 배럴
220: 캐리어
230: 제2 하우징
240: 제2 구동부
300: 이미지 센서 모듈
1000: 휴대용 전자기기

Claims

복수의 렌즈를 구비하는 렌즈 모듈; 및
상기 렌즈 모듈의 전방에 배치되며, 내부로 입사된 광이 상기 렌즈 모듈을 향하도록 상기 광의 경로를 변화시키는 반사 모듈;을 포함하고,
상기 반사 모듈은,
상기 광의 경로를 변화시키는 반사 부재가 장착되는 홀더; 및
상기 홀더를 지지하는 제1 하우징;을 포함하며,
상기 홀더는 상기 반사 부재가 제1 축 및 제2 축을 기준으로 회전되도록 상기 제1 하우징에 대하여 미끄럼 이동 가능하게 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 홀더는 상기 제1 하우징을 향해 가압되도록 구성되는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 홀더와 상기 제1 하우징이 서로 마주보는 면에는 서로 인력을 발생시키는 제1 요크 및 마그네트가 구비되는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 홀더와 상기 제1 하우징이 서로 마주보는 면 중 어느 하나에는 상기 홀더의 가압 방향으로 돌출된 돌출부가 마련되고, 다른 하나에는 상기 홀더의 가압 방향으로 오목하게 형성된 오목부가 마련되는 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 돌출부는 복수의 지지돌기를 포함하고, 상기 오목부는 복수의 지지홈을 포함하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 복수의 지지홈은 경사진 면을 포함하고,
상기 복수의 지지돌기는 상기 복수의 지지홈의 상기 경사진 면에 점접촉하도록 구성되는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 복수의 지지돌기가 상기 복수의 지지홈의 상기 경사진 면을 따라 미끄럼 이동함으로써 상기 홀더가 회전되도록 구성된 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 돌출부와 상기 오목부는 이격 배치되며, 상기 돌출부와 상기 오목부 사이에는 지지부가 구비되는 카메라 모듈.
제8항에 있어서,
상기 돌출부와 상기 오목부는 각각 경사진 면을 포함하고, 상기 지지부는 상기 경사진 면들 사이에 구비되는 카메라 모듈.
제9항에 있어서,
상기 반사 부재의 중심점은,
상기 복수의 볼 부재와 상기 돌출부의 경사진 면 사이의 접점을 잇는 가상 선 및 상기 복수의 볼 부재와 상기 오목부의 경사진 면 사이의 접점을 잇는 가상 선이 서로 만나는 위치에 형성되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 홀더에는 복수의 마그네트가 장착되고, 상기 제1 하우징에는 상기 복수의 마그네트와 마주보는 복수의 코일이 구비되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 모듈은,
상기 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴;
상기 렌즈 배럴이 장착되는 캐리어;
상기 캐리어를 수용하는 제2 하우징; 및
상기 캐리어를 이동시켜 상기 캐리어와 상기 반사 모듈 사이의 거리를 변화시키도록 구성된 구동부;를 포함하는 카메라 모듈.
제12항에 있어서,
상기 캐리어와 상기 제2 하우징 사이에는 상기 캐리어의 이동을 가이드하는 복수의 볼 부재가 배치되는 카메라 모듈.
제13항에 있어서,
상기 캐리어와 상기 제2 하우징이 서로 마주보는 면 중 적어도 하나에는, 상기 복수의 볼 부재가 배치되는 복수의 가이드 홈이 형성되고, 상기 복수의 가이드 홈은 상기 복수의 렌즈의 광축 방향으로 길이를 갖는 형상인 카메라 모듈.
제12항에 있어서,
상기 구동부는 상기 캐리어에 장착된 복수의 마그네트 및 상기 복수의 마그네트와 마주보도록 상기 제2 하우징에 구비되는 복수의 코일을 포함하고,
상기 제2 하우징에는 상기 복수의 마그네트에 대하여 인력을 발생시키는 제2 요크가 장착되는 카메라 모듈.
복수의 렌즈를 구비하는 렌즈 모듈; 및
상기 렌즈 모듈의 전방에 배치되며, 광이 상기 렌즈 모듈을 향하도록 상기 광의 경로를 변화시키는 반사 모듈;을 포함하고,
상기 반사 모듈은,
상기 광의 경로를 변화시키는 반사 부재가 장착되는 홀더; 및
상기 홀더를 지지하는 제1 하우징;을 포함하며,
상기 홀더는 상기 반사 부재가 제1 축 및 제2 축을 기준으로 회전되도록 상기 제1 하우징에 대하여 미끄럼 이동 가능하게 구비되고,
상기 렌즈 모듈은,
상기 복수의 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴 및 상기 렌즈 배럴을 수용하는 제2 하우징을 포함하고,
상기 렌즈 배럴은 상기 제2 하우징을 향해 가압되도록 구성되며, 상기 렌즈 배럴은 상기 렌즈 배럴의 가압 방향 이외의 방향으로 이동 가능하게 구성되는 카메라 모듈.