KR20240093069A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20240093069A
KR20240093069A KR1020220175997A KR20220175997A KR20240093069A KR 20240093069 A KR20240093069 A KR 20240093069A KR 1020220175997 A KR1020220175997 A KR 1020220175997A KR 20220175997 A KR20220175997 A KR 20220175997A KR 20240093069 A KR20240093069 A KR 20240093069A
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lens module
module
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lens
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KR1020220175997A
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김정우
정유진
서솟음
임수철
이금경
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삼성전기주식회사
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Abstract

제1 광축을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 모듈; 내부 공간을 가지며, 제1 렌즈 모듈의 결합 위치를 가이드하는 적어도 2개의 가이드부가 배치되는 하우징; 내부 공간에 수용되며, 제1 광축을 따라 입사된 광의 진행 경로를 변경할 수 있는 반사 모듈을 포함하며, 적어도 2개의 가이드부는 제1 렌즈 모듈과 접촉되어 서로 다른 수의 컨택 포인트를 형성하는 제1 가이드부 및 제2 가이드부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
모바일 장치에 구비되는 카메라 모듈은 종래의 전통적인 카메라에 비견되는 성능을 가지도록 제조되고 있다. 특히 모바일 장치를 이용하여 영상을 촬영하는 빈도가 높아짐에 따라 높은 줌 배율을 제공할 수 있는 카메라 모듈에 대한 요구가 높아지고 있다.
높은 줌 배율을 구성하기 위해서는 카메라에 입사된 광이 이미지센서까지 이동하는 거리, 즉 전장길이 또는 총 트랙길이(TTL, Total Track Length)를 충분히 확보할 필요가 있다. 하지만, 모바일 장치가 점차 소형화됨에 따라, 카메라 모듈의 전장길이 또는 총 트랙길이를 충분히 길게 늘리기에는 공간의 제약이 따를 수 있다.
최근의 카메라 모듈은 광 경로를 최대한 길게 형성할 수 있도록 광 경로를 꺾을 수 있는 반사체를 카메라의 내부 또는 외부에 구비하여, 카메라의 전체 길이를 크게 증가시키지 않으면서 광 경로를 길게 구성하였다.
하지만, 이러한 반사체를 구비한 카메라 모듈에 있어서, 카메라 모듈의 외부 충격에 의해, 또는 카메라 모듈의 제조 공차에 의해 렌즈 모듈들 사이의 광축이 어긋나게 되어 카메라 모듈의 해상도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 복수의 렌즈 모듈 및 반사 모듈을 포함하여, 높은 줌 배율을 구현할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 복수의 렌즈 모듈들이 신속하고 정확하게 조립될 수 있는 구조를 가져 높은 해상도를 구현할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에서, 제1 광축을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 모듈; 내부 공간을 가지며, 제1 렌즈 모듈의 결합 위치를 가이드하는 적어도 2개의 가이드부가 배치되는 하우징; 내부 공간에 수용되며, 제1 광축을 따라 입사된 광의 진행 경로를 변경할 수 있는 반사 모듈을 포함하며, 적어도 2개의 가이드부는 제1 렌즈 모듈과 접촉되어 서로 다른 수의 컨택 포인트를 형성하는 제1 가이드부 및 제2 가이드부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
실시예들에서, 제1 가이드부는 제1 렌즈 모듈과 적어도 3개의 컨택 포인트를 형성하며, 제2 가이드부는 제1 렌즈 모듈과 적어도 2개의 컨택 포인트를 형성할 수 있다.
실시예들에서, 제1 가이드부 및 제2 가이드부는 하우징에서 제1 렌즈 모듈을 향하여 돌출되는 돌기의 형상을 가질 수 있다.
실시예들에서, 제1 렌즈 모듈은 제1 가이드부 및 제2 가이드부와 각각 접촉되는 제1 가이드 홈 및 제2 가이드 홈을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제1 가이드 홈은 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 3개의 경사면을 가지며, 제2 가이드 홈은 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 2개의 경사면을 가질 수 있다.
실시예들에서, 카메라 모듈은 하우징에 수용되며 제1 광축과 교차하는 제2 광축을 가지는 제2 렌즈 모듈을 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 카메라 모듈은 제2 렌즈 모듈과 하우징 사이에 배치되는 복수의 볼 부재를 더 포함하며, 하우징은 복수의 볼 부재가 각각 수용되는 복수의 제3 가이드 홈을 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제2 렌즈 모듈은 복수의 제3 가이드 홈과 각각 마주보는 제4 가이드 홈 및 제5 가이드 홈을 포함하며, 제4 가이드 홈은 복수의 볼 부재 중 적어도 하나와 적어도 2개의 컨택 포인트를 형성하고, 제5 가이드 홈은 복수의 볼 부재 중 적어도 하나와 적어도 1개의 컨택 포인트를 형성할 수 있다.
실시예들에서, 카메라 모듈은 하우징과 결합되어 하우징의 내부 공간을 덮는 쉴드캔을 더 포함하며, 쉴드캔은 제1 렌즈 모듈에서 출사된 광이 통과할 수 있는 제1 개구부를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제1 가이드부 및 제2 가이드부는 하우징에서 제1 렌즈 모듈을 향해 돌출되며, 쉴드캔은 제1 가이드부 및 제2 가이드부를 회피하는 제2 개구부를 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 카메라 모듈은 쉴드캔과 제1 렌즈 모듈 사이의 갭을 덮는 커버를 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 반사 모듈은 제1 광축과 나란한 제1 회전축을 중심으로 회전 가능한 회전 홀더; 및 회전 홀더에 지지되어 제1 회전축에 수직한 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 반사 부재를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 반사 부재는 광을 반사시키는 반사면을 포함하며, 제1 광축 및 제2 광축은 반사면 상에서 서로 교차하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제1 광축을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 모듈; 제1 렌즈 모듈을 통과한 광의 진행 경로를 변경하는 반사 모듈; 반사 모듈이 수용되는 하우징; 및 제1 렌즈 모듈 또는 하우징 중 어느 하나에 배치되어, 제1 렌즈 모듈의 결합 위치를 가이드 하는 복수의 가이드 홈을 포함하며, 복수의 가이드 홈은 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 3개의 경사면을 갖는 제1 가이드 홈; 및 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 2개의 경사면을 갖는 제2 가이드 홈을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
실시예들에서, 카메라 모듈은 제1 렌즈 모듈 또는 하우징 중 다른 하나에 배치되어 제1 가이드 홈 및 제2 가이드 홈에 접촉되는 복수의 가이드 돌기를 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 카메라 모듈은 제1 광축과 교차하는 제2 광축을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈 모듈을 더 포함하며, 제1 렌즈 모듈은 하우징의 상면에 결합되고, 제2 렌즈 모듈은 하우징의 내부에 수용될 수 있다.
실시예들에 따른 카메라 모듈은 복수의 렌즈 모듈 및 반사 모듈을 포함하여, 높은 줌 배율을 구현할 수 있다.
실시예들에 따른 카메라 모듈은 복수의 렌즈 모듈들이 신속하고 정확하게 조립될 수 있는 구조를 가져 높은 해상도를 구현할 수 있다.
도 1은 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 제1 렌즈 모듈, 반사 모듈 및 제2 렌즈 모듈의 배치 관계를 나타낸다.
도 4는 제1 렌즈 모듈이 하우징에 결합되는 모습을 예시적으로 나타내는 참고도이다.
도 5은 제1 렌즈 모듈의 저면도이다.
도 6은 도 5의 A, B, C 부분을 다른 각도에서 도시한 것이다.
도 7은 도 1의 I-I' 부분의 단면도이다.
도 8는 반사 모듈의 사시도이다.
도 9는 반사 모듈의 분해 사시도이다.
도 10는 도 8의 II-II' 부분의 단면도이다.
도 11은 제2 렌즈 모듈의 분해 사시도이다.
도 12는 제2 렌즈 모듈이 하우징에 수용되는 모습을 예시적으로 나타내는 참고도이다.
도 13은 제1 렌즈 모듈의 위치를 가이드하는 가이드부와 제2 렌즈 모듈의 이동을 가이드하는 볼 부재의 배치를 설명하기 위한 참고도이다.
도 14는 하우징과 회로 기판의 결합을 설명하기 위한 참고도이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서, 서로 다른 실시예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명할 수 있다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성 요소를 도시하고 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 모두 하나의 실시예를 의미하는 것은 아니다.
이하의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "구성하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 이하의 설명에서 상측, 상부, 하측, 하부, 측면, 전면, 후면 등의 표현은 도면에 도시된 방향을 기준으로 표현한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안될 것이다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 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. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 카메라 모듈(100)의 사시도이다. 도 2는 카메라 모듈(100)의 분해 사시도이다. 도 3은 제1 렌즈 모듈(2000), 반사 모듈(3000) 및 제2 렌즈 모듈(4000)의 배치 관계를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참고하면 카메라 모듈(100)은 하우징(1100), 반사 모듈(3000), 복수의 렌즈 모듈(2000, 4000) 및 이미지 센서(5000)를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(100)은 복수의 렌즈 모듈(2000, 4000)을 포함할 수 있다. 복수의 렌즈 모듈(2000, 4000)은 서로 다른 광축을 가지는 제1 렌즈 모듈(2000) 및 제2 렌즈 모듈(4000)을 포함할 수 있다. 외부의 피사체로부터 카메라 모듈(100)로 입사된 광은 제1 렌즈 모듈(2000)과 제2 렌즈 모듈(4000)을 거쳐 이미지 센서(5000)로 입사될 수 있다.
제1 렌즈 모듈(2000)의 광축(O1, 이하, 제1 광축(O1))과 제2 렌즈 모듈(4000)의 광축(O2, 이하, 제2 광축(O2))은 서로 나란하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 모듈(2000)과 제2 렌즈 모듈(4000)은 제1 광축(O1)과 제2 광축(O2)이 교차하도록 배치될 수 있다. 제1 광축(O1)과 제2 광축(O2)은 대략 수직할 수 있으나, 그 사잇각이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 렌즈 모듈(2000) 또는 제2 렌즈 모듈(4000)에 포함되는 렌즈들은 이미지 센서(5000)에 대해 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 모듈(2000)에 포함되는 렌즈들(2100)은 제1 광축(O1)을 따라 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 또는, 제2 렌즈 모듈(4000)에 포함되는 렌즈들은 제2 광축(O2)을 따라 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 각각의 렌즈 모듈(2000, 4000)에 포함되는 렌즈가 이동함에 따라, 카메라 모듈(100)의 손 떨림 보정 기능(Optical Image Stabilization, OIS)이나 자동 초점 기능(Auto Focus, AF)이 수행될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)은 제2 렌즈 모듈(4000)의 렌즈를 제2 광축(O2) 방향으로 이동시켜 자동 초점 기능을 수행할 수 있다.
또는, 제1 렌즈 모듈(2000) 또는 제2 렌즈 모듈(4000)에 포함되는 렌즈들 중 적어도 하나는 하우징(1100)에 대해 위치가 고정될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)에 있어서, 제1 렌즈 모듈(2000)에 포함되는 렌즈(2100)는 하우징(1100)에 대해 고정되고, 제2 렌즈 모듈(4000)에 포함되는 렌즈는 제2 광축(O2)과 나란하거나 수직한 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
카메라 모듈(100)에 있어서, 제1 렌즈 모듈(2000)에서 출사되는 광의 진행 방향을 제2 광축(O2)과 나란한 방향으로 변경시키는 반사 모듈(3000)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참고하면, 제1 렌즈 모듈(2000)과 제2 렌즈 모듈(4000) 사이에는 광의 진행 경로를 변경하는 반사 모듈(3000)이 배치될 수 있다. 즉, 카메라 모듈(100)은 제1 렌즈 모듈(2000)로부터 제2 렌즈 모듈(4000)에 이르는 광 경로 상에 배치되는 반사 모듈(3000)을 포함할 수 있다.
반사 모듈(3000)은 하우징(1100)의 내부 공간에 수용되며, 반사 모듈(3000)로 입사되는 광의 경로를 변경할 수 있다. 여기서 반사 모듈(3000)은 광의 경로를 변경하는 반사 부재(3100), 반사 부재(3100)를 지지하고 구동시키는 구성 요소들, 및 이들을 수용하는 하우징(1100) 중 적어도 일부를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
반사 모듈(3000)의 반사 부재(3100)는 빛을 굴절 또는 반사시켜 진행 경로를 변경할 수 있도록 구성되며, 예를 들어, 빛을 굴절 또는 반사시켜 광로를 변경하는 프리즘이나 미러(Mirror)일 수 있다.
반사 부재(3100)는 제1 렌즈 모듈(2000)에서 출사된 광이 제2 렌즈 모듈(4000)을 향하도록 그 진행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(3100)는 제1 광축(O1)을 따라 입사되는 광의 진행 경로를 제2 광축(O2)과 대략 나란한 방향으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈(100)의 외부에서 제1 렌즈 모듈(2000)로 입사된 입사광(L)은 반사 모듈(3000)을 거치면서 진행 경로가 변경되어 제2 렌즈 모듈(4000)로 입사될 수 있다. 입사광(L)은 제2 렌즈 모듈(4000) 통과하면서 적절히 굴절되어 이미지 센서(5000)에 입사될 수 있다.
반사 부재(3100)는 하우징(1100) 내부에서 회전하거나 이동 가능하게 구성될 수 있다. 반사 부재(3100)의 회전 또는 이동에 따라 광(L)의 경로는 적절히 변경될 수 있다. 카메라 모듈(100)은 반사 부재(3100)를 회전시키거나 이동시켜 손떨림 보정(OIS) 기능을 수행할 수 있다.
반사 부재(3100)의 복수의 회전축을 가지고 서로 다른 방향으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(3100)는 제1 광축(O1)과 나란한 제1 회전축을 중심으로 하여 회전할 수 있으며, 또는, 반사 부재(3100)는 제1 광축(O1) 및 제2 광축(O2)과 모두 수직한 제2 회전축을 중심으로 하여 회전할 수도 있다. 이러한 회전에 의해, 반사 부재(3100)는 광의 진행 경로를 제2 광축(O2)과 대략 나란한 방향이 되도록 변경할 수 있다.
이하의 설명에서, 제1 회전축은 '제1 축'으로, 제2 회전축은 '제2 축'으로 간략히 표기될 수도 있다. 즉, 따로 '광축'이라고 표기하지 않는 한, '제1 축, 제2 축'은 반사 모듈(3000)의 '제1 회전축, 제2 회전축'으로 이해될 수 있다.
또한, 제1 회전축 및 제2 회전축과 모두 수직하는 축을 '제3 축'으로 정의한다. 예를 들어, 제2 광축(O2)은 제3 축과 대략 나란할 수 있다.
카메라 모듈(100)은 반사 모듈(3000) 및 복수의 렌즈 모듈들(2000, 4000)을 통과한 광이 입사되는 이미지 센서(5000)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(5000)는 입사된 광을 이미지 정보로 변환할 수 있다. 이미지 센서(5000)는 광 수집면이 제2 렌즈 모듈(4000)의 출사면을 향하도록 배치되며, 제2 렌즈 모듈(4000)로부터 입사된 광에 대응되는 전기 신호를 생성할 수 있다.
이미지 센서(5000)는 하우징(1100) 내부에 수용되거나, 혹은 하우징(1100) 외부에 배치될 수 있다.
이미지 센서(5000)의 전방에는 렌즈 모듈(4000)로부터 입사되는 광 중 적어도 일부를 필터링하는 필터부(6000)가 배치될 수 있다. 필터부(6000)는 특정 파장의 광을 차단할 수 있는 광학 필터(예를 들어, 적외선 차단 필터)를 포함할 수 있다. 또는 필터부(6000)는 렌즈 모듈로부터 입사되는 광 중 적어도 일부를 차단하는 차광 부재(Baffle)를 포함할 수도 있다.
도 2에 도시되지는 않으나, 광 경로를 보다 길게 구성하기 위해, 카메라 모듈(100)은 렌즈 모듈과 이미지 센서(5000) 사이에 배치되어 광 경로를 변경하는 다른 반사 모듈을 더 포함할 수 있다.
하우징(1100)은 반사 모듈(3000), 복수의 렌즈 모듈들(2000, 4000) 또는 이미지 센서(5000) 중 적어도 하나가 수용될 수 있는 내부 공간을 가질 수 있다. 하우징(1100)은 내부에 수용되는 구성을 보호할 수 있도록 소정의 강성을 가지는 재료로 이루어질 수 있다. 하우징(1100)은 상부가 개방된 박스형 부재일 수 있다. 다만, 하우징(1100)의 재료 및 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.
카메라 모듈(100)은 하우징(1100)의 상부를 덮는 쉴드캔(1200)을 포함할 수 있다. 쉴드캔(1200)은 하우징(1100)의 개방된 상부를 덮어 하우징(1100) 내부의 구성품을 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.
쉴드캔(1200)은 입사광이 통과하는 제1 개구부(1210)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 쉴드캔(1200)은 제1 렌즈 모듈(2000)과 반사 모듈(3000) 사이에 배치되는 제1 개구부(1210)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 모듈(2000)에서 출사된 광은 제1 개구부(1210)를 통해 제1 렌즈 모듈(2000) 하단의 반사 모듈(3000)로 입사될 수 있다.
실시예들에 따른 카메라 모듈(100)에 있어서, 복수의 렌즈 모듈(2000, 4000) 중 일부는 하우징(1100)의 외곽에 배치되며, 다른 일부는 하우징(1100)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 모듈(2000)은 하우징(1100)의 외곽에 결합되어 반사 모듈(3000)의 상부에 위치할 수 있으며, 제2 렌즈 모듈(4000)은 하우징(1100)의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 렌즈 모듈(2000)에 포함되는 렌즈의 출사면은 반사 모듈(3000)에 포함되는 반사 부재(3100)의 입사면과 마주보게 배치될 수 있다.
하우징(1100) 외곽의 제1 렌즈 모듈(2000)과 하우징(1100) 내부의 제2 렌즈 모듈(4000)은 서로 교차하는 광축(O1, O2)을 가질 수 있다. 반사 모듈(3000)은 제1 렌즈 모듈(2000)과 제2 렌즈 모듈(4000) 사이에 배치되어, 제1 광축(O1) 방향으로 진행되는 광의 경로를 제2 광축(O2) 방향으로 변경할 수 있다. 복수의 렌즈 모듈(2000, 4000)이 서로 교차하는 광축(O1, O2)을 가지도록 배치됨에 따라, 복수의 렌즈 모듈(2000, 4000)이 동일한 광축을 따라 나란히 배치되는 경우보다 카메라 모듈(100)의 전체 길이를 축소할 수 있다.
일부 렌즈 모듈이 하우징(1100) 외곽에 배치되는 경우, 카메라 모듈(100)은 하우징(1100) 외곽에 배치되는 렌즈 모듈의 구조적 또는 광학적 안정성을 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)은 제1 렌즈 모듈(2000)과 하우징(1100) 사이의 이격 공간을 차폐할 수 있는 커버(1300)를 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3에서 제2 렌즈 모듈(4000)과 반사 모듈(3000)은 하나의 하우징(1100) 내부에 수용되어 있으나, 이는 예시에 지나지 않는다. 예를 들어, 각각의 렌즈 모듈(2000, 4000)과 반사 모듈(3000)은 복수의 하우징에 각각 수용되어 서로 다른 부품들로 마련된 후, 서로 조립되어 전체 카메라 모듈(100)을 형성할 수 있다. 이미지 센서(5000) 역시 반사 모듈(3000) 또는 렌즈 모듈(2000, 4000)과 별도의 하우징에 마련될 수 있다. 이 경우, 개별 부품은 각각 렌즈 모듈 조립체, 반사 모듈 조립체, 이미지 센서 조립체로 정의될 수 있다. 즉, 카메라 모듈(100)은 반사 모듈(3000)을 포함하는 반사 모듈 조립체, 하나 이상의 렌즈 모듈(2000, 4000)을 포함하는 렌즈 모듈 조립체 및 이미지 센서 조립체를 포함할 수 있다.
도 4는 제1 렌즈 모듈(2000)이 하우징(1100)에 결합되는 모습을 예시적으로 나타내는 참고도이다. 도 5은 제1 렌즈 모듈(2000)의 저면도이다. 도 6은 도 5의 A, B, C 부분을 다른 각도에서 도시한 것이다. 도 7은 도 1의 I-I' 부분의 단면도이다.
도 4 내지 도 7에서 설명되는 제1 렌즈 모듈(2000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈(100)은 앞서 도 1 내지 도 3에서 설명되는 제1 렌즈 모듈(2000) 및 카메라 모듈(100)에 대응되는 것이므로, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
제1 렌즈 모듈(2000)은 제1 광축(O1)을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈(2100) 및 렌즈(2100)가 수용되는 제1 렌즈 홀더(2200)를 포함할 수 있다. 외부 피사체로부터 유입된 광은 제1 렌즈 모듈(2000)의 렌즈(2100)에서 굴절되어 반사 모듈(3000)로 입사될 수 있다.
카메라 모듈(100)에 있어서, 제1 렌즈 모듈(2000)은 반사 모듈(3000)의 전방에 배치될 수 있다. 제1 렌즈 모듈(2000)에 포함되는 렌즈(2100)의 출사면은 반사 부재(3100)를 향하는 방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 제1 렌즈 모듈(2000)은 외부의 피사체로부터 수광된 빛을 반사 모듈(3000)로 출사할 수 있다.
제1 렌즈 모듈(2000)은 제1 광축(O1)이 반사 모듈(3000)의 반사 부재(3100)를 통과하도록 배치될 수 있다.
제1 렌즈 모듈(2000)은 반사 모듈(3000)이 수용되는 하우징(1100)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참고하면, 제1 렌즈 모듈(2000)은 반사 모듈(3000)이 수용된 하우징(1100)의 상부에 결합될 수 있다. 다만, 도면에 도시된 것과 달리, 제1 렌즈 모듈(2000)은 반사 모듈(3000)이 수용된 하우징(1100)의 내부에서 반사 모듈(3000)의 전방에 위치하도록 배치될 수도 있다.
실시예들에 따른 카메라 모듈(100)에서, 제1 렌즈 모듈(2000)과 제2 렌즈 모듈(4000)이 반사 모듈(3000)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치됨에 따라, 제1 광축(O1)과 제2 광축(O2)이 서로 어긋날 우려가 있다. 또한, 카메라 모듈(100)의 제작 및 조립 과정에서 발생되는 공차로 인해, 제1 렌즈 모듈(2000)이 정확한 위치에 조립되지 않을 우려가 있다. 제1 광축(O1)과 제2 광축(O2)이 서로 어긋나는 경우, 또는 제1 렌즈 모듈(2000)이 정확한 위치에 배치되지 않을 경우, 카메라 모듈(100)의 해상도가 열화되는 현상이 발생되거나 카메라 모듈(100)을 통해 획득되는 이미지 정보에 노이즈가 발생될 우려가 있다. 따라서, 제조 과정에서 불가피하게 발생되는 공차에도 불구하고 제1 렌즈 모듈(2000)을 최대한 정확한 위치에 조립할 수 있는 구조가 필요하다.
이를 위해, 카메라 모듈(100)은 제1 렌즈 모듈(2000)의 조립 위치를 정확하게 가이드하는 가이드부(1110, 2220)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)과 제1 렌즈 모듈(2000)의 결합면에는 제1 렌즈 모듈(2000)의 정확한 조립 위치를 가이드할 수 있는 복수의 가이드부(1110, 2220)가 배치될 수 있다.
가이드부(1110, 2220)는 하우징(1100)과 제1 렌즈 모듈(2000) 중 어느 하나에 배치되는 가이드 돌기(1110) 및 하우징(1100)과 제1 렌즈 모듈(2000) 중 나머지 하나에 배치되는 가이드 홈(2220)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(1100)에 배치되는 가이드부는 돌기의 형상을 가지는 가이드 돌기(1100)로 제공될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 모듈(2000)에 배치되는 가이드부는 가이드 돌기가 수용될 수 있는 홈의 형상을 가지는 가이드 홈(2220)으로 제공될 수 있다.
다만, 이와 반대로, 하우징(1100)에 배치되는 가이드부는 홈의 형상을 가지며, 제1 렌즈 모듈(2000)에 배치되는 가이드부는 돌기의 형상을 가지도록 구성되는 것도 가능하다.
가이드 돌기(1110)는 결합면에 수직한 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)의 상부면 중 제1 렌즈 모듈(2000)과 맞닿는 부분에는 제1 렌즈 모듈(2000)을 향해 돌출되는 가이드 돌기(1110)가 배치될 수 있다.
가이드 돌기(1110)는 복수 개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)의 상부면에는 3개의 가이드 돌기(1110)가 배치될 수 있다.
복수의 가이드 돌기들(1110)은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 가이드 돌기(1111, 1112)는 반구형으로 구비될 수 있으며, 일부 가이드 돌기(1113)는 마루를 가지는 형태로 구비될 수 있다. 다만, 가이드 돌기의 구체적인 형상은 상술한 바에 제한되는 것은 아니다.
가이드 돌기(1110)가 배치되는 부재와 맞닿는 부재에는 가이드 돌기(1110)가 삽입되는 가이드 홈(2220)이 배치될 수 있다.
제1 렌즈 모듈(2000)이 하우징(1100)에 조립되는 과정에서 가이드 돌기(1110)는 가이드 홈(2220)과 접촉되며, 이에 따라 제1 렌즈 모듈(2000)의 정확한 위치를 가이드할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참고하여, 제1 렌즈 모듈(2000)과 하우징(1100) 사이의 정렬 구조를 보다 상세히 설명한다.
복수의 가이드부(1110, 2220)는 서로 다른 위치에 배치되는 제1 가이드부(1111, 2221), 제2 가이드부(1112, 2222), 제3 가이드부(1113)를 포함할 수 있다.
각각의 가이드부(1110, 2220)는 서로 다른 수의 컨택 포인트를 형성할 수 있다. 여기서 '컨택포인트'는 어느 한 돌기와 홈 사이에 생기는 접촉 부분(접점)으로 볼 수 있다. 접촉 부분은 대락 하나의 점의 형태를 이룰 수 있고, 또는 돌기 또는 홈을 구성하는 재료가 가지는 물성이나 설계 곡률에 따라 소정의 면적을 가질 수도 있다.
도 5의 A 부분에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)의 제1 가이드 돌기(1111)는 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 가이드 홈(2221)에서 적어도 3점 접촉될 수 있다. 즉, 하우징(1100)의 제1 가이드 돌기(1111)는 제1 렌즈 모듈(2000)과 적어도 3개의 컨택 포인트를 형성할 수 있다. 이에 따라 제1 가이드 돌기(1111)에 대한 제1 가이드 홈(2221)의 상대 위치는 세 방향(X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향)으로 구속될 수 있다.
여기서, 제1 가이드 홈(2221)은 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 3개의 경사면(2221a, 2221b, 2221c)을 가질 수 있다. 어느 한 경사면(2221a, 2221b, 2221c)은 제1 가이드 돌기(1111)와 접촉되어 하나 이상의 컨택 포인트를 형성할 수 있으므로, 결국 제1 가이드 홈(2221)은 적어도 3개의 컨택 포인트가 형성될 수 있다.
한편, 도 5의 B 부분에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)의 제2 가이드 돌기(1112)는 제1 렌즈 모듈(2000)의 제2 가이드 홈(2222)에서 적어도 2점 접촉될 수 있다. 즉, 하우징(1100)의 제2 가이드 돌기(1112)는 제1 렌즈 모듈(2000)과 적어도 2개의 컨택 포인트를 형성할 수 있다. 이에 따라 제2 가이드 돌기(1112)에 대한 제2 가이드 홈(2222)의 위치는 두 방향(Y축 방향 및 Z축 방향)으로 구속되어 적어도 일 방향(X축 방향)의 자유도를 가질 수 있다.
여기서, 제2 가이드 홈(2222)은 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 2개의 경사면(2222a, 2222b)을 가질 수 있다. 어느 한 경사면(2222a, 2222b)은 제2 가이드 돌기(1112)와 접촉되어 하나 이상의 컨택 포인트를 형성할 수 있으므로, 결국 제2 가이드 홈(2222)은 적어도 2개의 컨택 포인트가 형성될 수 있다.
또한, 도 5의 C부분에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)의 제3 가이드 돌기(1113)는 제1 렌즈 모듈(2000)의 일부 면과 선 접촉 또는 면 접촉될 수 있다. 이에 따라 제3 가이드 돌기(1113)에 대한 상기 일부 면의 위치는 일 방향(Z축 방향)으로 구속될 수 있다.
제1 가이드 홈(2221)과 제1 가이드 돌기(1111)는 상호 접촉되어 제1 렌즈 모듈(2000)의 첫번째 지지점을 형성함과 동시에, 제1 렌즈 모듈(2000)의 기준 위치를 제공할 수 있다. 제2 가이드 홈(2222)은 제2 가이드 돌기(1112)와 상호 접촉되어 제1 렌즈 모듈(2000)의 두번째 지지점을 형성함과 동시에, 제1 렌즈 모듈(2000)이 첫번째 지지점을 중심으로 하우징(1100)의 상부에서 회전하지 않도록 구속할 수 있다. 또한, 제3 가이드 돌기(1113)는 제1 렌즈 모듈(2000)의 일부 면에 접촉되어 제1 렌즈 모듈(2000)의 세번째 지지점을 형성하여, 최종적으로 제1 렌즈 모듈(2000)이 하우징(1100)의 상부의 정확한 위치에 안정적으로 안착될 수 있도록 가이드할 수 있다.
제1 렌즈 모듈(2000)의 결합 구조는 제2 가이드 돌기(1112)에 의해 형성되는 두번째 지지점에서 적어도 한 방향(예를 들어, X축 방향)의 자유도를 가지고, 제3 가이드 돌기(1113)에 의해 형성되는 세번째 지지점에서 적어도 두 방향(예를 들어, X축 및 Y축 방향)의 자유도를 가질 수 있다. 이에 따라, 가이드 돌기(1110) 또는 가이드 홈(2220)의 제조 공차가 존재하더라도, 제1 렌즈 모듈(2000)이 비뚤어지거나 흔들리지 않고 안정적으로 안착될 수 있다.
이상과 같이 제1 렌즈 모듈(2000)이 하우징(1100)에 안착된 후에, 제1 렌즈 모듈(2000)의 위치를 완전히 고정시키는 공정이 진행될 수 있다. 예를 들어, 결합면에 접착 물질이 도포된 상태에서 제1 렌즈 모듈(2000)이 정확한 위치에 정렬된 이후, UV 처리 공정을 통해 결합면의 접착물질을 경화시킬 수 있다. 접착물질이 경화됨에 따라 제1 렌즈 모듈(2000)은 하우징(1100)에 단단히 고정될 수 있다. 다만, 이러한 공정의 순서는 상술한 바에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 렌즈 모듈(2000)을 얼라인시키는 공정과 접착 물질을 경화시키는 공정은 동시에 진행될 수도 있다.
하우징(1100)의 상부에 배치되는 쉴드캔(1200)은 가이드부(1110, 2220)를 회피하는 제2 개구부(1220)를 더 포함할 수 있다.
하우징의 가이드 돌기들(1111, 1112)은 쉴드캔(1200)의 제2 개구부(1220)를 통해 상부로 노출되어, 제1 렌즈 모듈(2000)의 가이드 홈(2221, 2222)과 접촉될 수 있다.
제1 렌즈 모듈(2000)이 하우징(1100)의 외곽에 배치됨에 따라, 쉴드캔(1200)과 제1 렌즈 모듈(2000) 사이에 갭(g)이 존재할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 렌즈 홀더(2200)와 쉴드캔(1200)의 경계부에 갭(g)이 형성될 수 있다. 이러한 갭(g)을 통해 불필요한 외부의 빛이나 이물이 하우징(1100) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해, 카메라 모듈(100)은 쉴드캔(1200)과 제1 렌즈 모듈(2000) 사이의 갭(g)을 차폐하는 커버(1300)를 더 포함할 수 있다. 커버(1300)는 제1 렌즈 모듈(2000)과 하우징(1100) 사이의 갭(g)을 덮어 빛샘 현상이나 이물 유입을 방지할 수 있다. 커버(1300)는 쉴드캔(1200) 또는 하우징(1100)과 후크 결합할 수 있으나, 구체적인 결합 방식은 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 커버(1300)는 제1 렌즈 모듈(2000)의 적어도 일부를 덮어, 외력으로부터 제1 렌즈 모듈(2000)을 보호하거나 또는 제1 렌즈 모듈(2000)과 하우징(1100)의 결합 부분을 보호할 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 10을 참고하여, 카메라 모듈(100)에 포함되는 반사 모듈(3000)에 관하여 상세히 설명한다.
도 8는 반사 모듈의 사시도이다. 도 9는 반사 모듈의 분해 사시도이다. 도 10는 도 8의 II-II' 부분의 단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참고하여 설명되는 반사 모듈(3000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈(100)은 앞서 도 1 내지 도 7에서 설명되는 반사 모듈(3000) 및 카메라 모듈(100)에 대응되는 것이므로, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 8을 참고하면, 반사 모듈(3000)은 하우징(1100) 내부에 수용될 수 있으며, 광 경로를 변경할 수 있는 반사 부재(3100)를 포함할 수 있다.
반사 부재(3100)는 하우징(1100) 내부에서 유동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(3100)는 서로 다른 회전축(R1, R2)을 중심으로 회전할 수 있다.
반사 모듈(3000)은 제1 방향으로 돌출되는 제1 댐퍼(3510) 또는 제1 방향과 다른 제2 방향으로 돌출되는 제2 댐퍼(3520)를 포함할 수 있다. 반사 모듈(3000)의 댐퍼(3510, 3520)는 충격 에너지를 흡수할 수 있는 재료를 포함할 수 있으며, 이에 따라 반사 모듈(3000)이 하우징(1100)의 내벽 등에 부딪혀 발생되는 충격이나 소음(이음)을 감소시킬 수 있다.
반사 부재(3100)는 제1 렌즈 모듈(2000)로부터 광이 입사되는 입사면(3110), 광이 반사되는 반사면(3130), 반사된 광이 출사되는 출사면(3120)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(Z축 방향)을 따라 입사면(3110)으로 입사된 광은 반사면(3130)에서 반사되어 제2 방향(Y축 방향)으로 출사될 수 있다. 여기서 제1 방향(Z축 방향)은 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 광축(O1)과 대략 나란한 방향일 수 있으며, 제2 방향(Y축 방향)은 제2 렌즈 모듈(4000)의 제2 광축(O2)과 대략 나란한 방향일 수 있다.
반사 부재(3100)는 반사 홀더(3200)에 마련될 수 있다. 반사 홀더(3200)는 반사 부재(3100)를 지지하고 회전하거나 이동할 수 있다. 예를 들어, 반사 홀더(3200)는 적어도 두 개의 볼 부재(3430)를 통과하는 제2 회전축(R2)을 중심으로 회전할 수 있으며, 이에 따라 반사 홀더(3200)에 마련되는 반사 부재(3100)도 함께 회전할 수 있다.
반사 모듈(3000)은 반사 홀더(3200)를 이동 또는 회전 가능하게 지지하는 회전 홀더(3300)를 더 포함할 수 있다. 회전 홀더(3300)는 반사 홀더(3200)를 회전 가능하게 지지함과 동시에, 하우징(1100)에 대해 회전하거나 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 홀더(3200)는 회전축을 형성하는 적어도 두 개의 볼 부재(3430)를 사이에 두고 회전 홀더(3300)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 또한, 회전 홀더(3300)는 적어도 하나의 볼 부재(3410)를 사이에 두고 하우징(1100)에 지지될 수 있으며, 이에 따라 적어도 하나의 볼 부재(3410)가 형성하는 다른 회전축을 중심으로 하우징(1100)에 대해 회전할 수 있다. 각 회전축의 구분을 위해, 이하의 설명에서 회전 홀더(3300)의 회전축을 제1 회전축(R1), 반사 홀더(3200)의 회전축을 제2 회전축(R2)이라고 한다.
실시예들에 따른 반사 모듈(3000)에 있어서, 제1 회전축(R1)과 제2 회전축(R2)은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전축(R1)과 제2 회전축(R2)은 대략 수직할 수 있다.
제1 회전축(R1)은 반사 부재(3100)의 입사면(3110) 및 반사면(3130)을 통과할 수 있다. 제2 회전축(R2)은 반사 부재(3100)의 반사면(3130)과 대략 나란할 수 있다. 예를 들어, 제2 회전축(R2)은 반사면(3130) 상에 배치되거나, 또는 반사면(3130)과 소정의 간격을 가지고 나란하게 배치될 수 있다.
반사 모듈(3000)에서, 제1 회전축(R1)과 제2 회전축(R2)은 서로 한 점에서 만나도록 구성될 수 있다. 이 때, 제1 회전축(R1)과 제2 회전축(R2)이 만나는 점은 반사 부재(3100)의 반사면(3130) 상에 배치되거나, 혹은 반사면(3130)에 인접하여 배치될 수 있다.
반사 모듈(3000)이 중립의 위치에 있을 경우, 반사 부재(3100)의 입사면(3110)은 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 광축(O1)과 대략 수직하며, 반사 부재(3100)의 출사면(3120)은 제2 렌즈 모듈(4000)의 제2 광축(O2)과 대략 수직할 수 있다. 이 경우, 반사 모듈(3000)의 제1 회전축(R1)을 제1 광축(O1)과 대략 일치하고, 반사 모듈(3000)의 제2 회전축(R2)은 제1 광축(O1) 및 제2 광축(O2)에 모두 수직할 수 있다. 또한, 제1 회전축(R1) 및 제2 회전축(R2)의 교차점과 마찬가지로, 제1 광축(O1)과 제2 광축(O2)의 교차점은 반사 부재(3100)의 반사면(3130) 상에 위치할 수 있다.
반사 홀더(3200)는 한 쌍의 자성체(3240, 3340)에 의해 발생되는 자기 인력 또는 자기 척력에 의해 회전 홀더(3300)에 지지될 수 있다. 한 쌍의 자성체(3240, 3340)는 각각 반사 홀더(3200) 및 회전 홀더(3300)에 나뉘어 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10과 같이, 한 쌍의 자성체(3240, 3340)는 반사 홀더(3200)에 배치되는 풀링 요크(3240) 및 회전 홀더(3300)에 배치되는 풀링 마그네트(3340)로 구성될 수 있다. 이 경우, 풀링 마그네트(3340) 및 풀링 요크(3240)는 서로 잡아당기는 자기 인력을 발생시키며, 이 자기 인력에 의해 반사 홀더(3200)는 볼 부재(3430)를 사이에 두고 회전 홀더(3300)에 지지될 수 있다.
다만, 한 쌍의 자성체(3240, 3340)의 구성은 상술한 바에 한정되지 않는다. 예를 들어, 풀링 마그네트(3340) 및 풀링 요크(3240)는 각각 반사 홀더(3200) 및 회전 홀더(3300)에 배치될 수도 있다. 또는, 한 쌍의 자성체(3240, 3340)는 모두 마그네트로 구성될 수도 있다.
실시예들에서, 반사 모듈(3000)은 회전 홀더(3300)를 구동시키는 제1 구동부(3330) 및 반사 홀더(3200)를 구동시키는 제2 구동부(3230)를 포함할 수 있다.
제1 구동부(3330) 및 제2 구동부(3230)는 각각 구동 코일과 구동 마그네트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동부(3330)는 서로 마주보는 제1 구동 코일(3332) 및 제1 구동 마그네트(3331) 사이의 전자기적 상호 작용에 의해 회전 홀더(3300)를 회전시킬 수 있다. 또한 제2 구동부(3230)는 서로 마주보는 제2 구동 코일(3232) 및 제2 구동 마그네트(3231) 사이의 전자기적 상호 작용에 의해 반사 홀더(3200)를 회전시킬 수 있다.
카메라 모듈에서, 구동 마그네트와 구동 코일은 상대 운동하는 두 구성 요소들에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 마그네트(3331)는 회전 홀더(3300)에 배치되고, 제1 구동 코일(3332)은 하우징(1100)에 배치될 수 있다. 제2 구동 마그네트(3231)는 반사 홀더(3200)에 배치되고, 제2 구동 코일(3232)은 하우징(1100)에 배치될 수 있다.
제1 구동부(3330)는 제1 구동 마그네트(3331)와 마주보는 제1 위치 센서(3333)를 포함할 수 있다. 제1 위치 센서(3333)는 제1 구동 코일(3332)의 주위에 나란히 배치되거나 또는 제1 구동 코일(3332)의 내부에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 구동부(3230)는 제2 구동 마그네트(3231)와 마주보는 제2 위치 센서(3233)를 포함할 수 있다. 제2 위치 센서(3233)는 제2 구동 코일(3232)의 주위에 나란히 배치되거나 또는 제2 구동 코일(3232)의 내부에 배치될 수 있다.
반사 모듈(3000)의 중립 위치에서, 각각의 위치 센서(3233, 3333)는 구동 마그네트(3231, 3331)의 중립 영역(3231a, 3331a)과 마주보게 위치할 수 있다.
이하에서는 반사 모듈(3000)에 포함되는 회전 홀더(3300)에 관해 더욱 상세히 설명한다.
반사 모듈(3000)은 하우징(1100)에 대해 회전 가능한 회전 홀더(3300)를 포함할 수 있다. 회전 홀더(3300)는 반사 홀더(3200) 및 반사 부재(3100)를 회전 가능하게 지지한 채 하우징(1100)에 대해 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전 홀더(3300)는 제1 회전축(R1)을 중심으로 회전 가능하게 배치되며, 이에 따라 반사 부재(3100) 역시 제1 회전축(R1)을 중심으로 회전 홀더(3300)와 함께 회전할 수 있다.
회전 홀더(3300)와 하우징(1100) 사이에는 회전 홀더(3300)를 회전 가능하게 지지하는 복수의 볼 부재(3410, 3420)가 배치될 수 있다.
복수의 볼 부재(3410, 3420)는 회전 홀더(3300)의 회전축(이하, 제1 회전축(R1))을 형성하는 제1 볼 부재(3410) 및 회전 홀더(3300)의 안정적인 회전을 돕는 가이드 볼 부재(3420)를 포함할 수 있다.
제1 볼 부재(3410)는 하우징(1100)에 대해 위치가 고정된 채 제자리 회전하면서 제1 회전축(R1)을 형성할 수 있다. 따라서, 제1 회전축(R1)은 제1 볼 부재(3410)를 통과할 수 있다.
제1 회전축(R1)은 반사 모듈(3000)과 마주보는 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 광축(O1)과 대략 일치할 수 있다. 이에 따라 제1 광축(O1)을 따라 연장되는 가상의 선은 제1 볼 부재(3410)를 통과할 수 있다.
제1 볼 부재(3410)는 하우징(1100)의 제1 수용 홈(1120)에 수용될 수 있다. 제1 볼 부재(3410)의 위치를 고정시키기 위해, 제1 수용 홈(1120)은 제1 볼 부재(3410)를 적어도 3점 지지하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 수용 홈(1120)과 마주보며 동일한 형상을 가지는 홈(3321)이 회전 홀더(3300)에도 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 볼 부재(3410)는 회전 홀더(3300)와 하우징(1100) 사이에 끼인 채 제자리 회전하면서 제1 회전축(R1)을 형성할 수 있다.
가이드 볼 부재(3420)는 하나 이상 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 반사 모듈(3000)은 제1 볼 부재(3410)와 이격된 2 개의 가이드 볼 부재(3420)를 포함할 수 있다. 가이드 볼 부재(3420)는 하우징(1100) 또는 회전 홀더(3300)에 대해 구름 이동할 수 있으며, 회전 홀더(3300)가 하우징(1100) 바닥면과 소정의 간격을 유지하면서 회전할 수 있도록 지지할 수 있다. 한편, 회전 홀더(3300)의 하부면에도 가이드 볼 부재(3420)를 수용하는 다른 가이드 홈(3322, 이하, 제4 가이드 홈이라고 함)이 배치될 수 있다. 이에 따라 가이드 볼 부재(3420)는 회전 홀더(3300)의 제4 가이드 홈(3322)과 하우징(1100)의 제3 가이드 홈(1130) 사이에 끼인 채 구름 이동하면서 회전 홀더(3300)를 지지할 수 있다.
제1 구동 마그네트(3331)와 제1 구동 코일(3332)은 제1 방향(Z축 방향)으로 서로 마주보게 배치될 수 있다. 여기서 제1 방향(Z축 방향)은 회전 홀더(3300)의 회전축인 제1 회전축(R1)과 대략 나란한 방향일 수 있다.
제1 구동 코일(3332)은 하우징(1100)의 바닥면에 배치될 수 있다. 제1 구동 코일(3332)은 복수 개가 제1 회전축(R1)의 원주 방향으로 이격되어 배치되거나, 혹은 제1 회전축(R1)의 원주 방향으로 연장되는 부분을 갖는 일체형 코일로 구성될 수 있다. 제1 구동 코일(3332)은 제1 볼 부재(3410)와 가이드 볼 부재(3420) 사이에 배치될 수 있다.
제1 구동 마그네트(3331)는 회전 홀더(3300)의 하부면에서 제1 구동 코일(3332)과 마주보게 배치될 수 있다. 제1 구동 마그네트(3331)는 회전 홀더(3300)의 회전 방향을 따라 서로 다른 극성이 순차적으로 착자되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 마그네트(3331)는 제1 구동 코일(3332)과 마주보는 면이 회전 홀더(3300)의 회전 방향을 따라 순차적으로 N극, 중립 영역 및 S극을 갖도록 구성될 수 있다.
제1 위치 센서(3333)는 복수 개 배치될 수 있으며, 각각의 제1 위치 센서(3333)에서 감지되는 신호를 서로 비교하여 제1 구동 마그네트(3331)의 위치 변화를 더욱 정밀하게 감지할 수 있다.
제1 구동부(3330)는 제1 구동 마그네트(3331)와 마주보는 제1 요크(3334)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 요크(3334)는 제1 코일의 배면에서 제1 구동 마그네트(3331)와 제1 방향으로 마주보도록 배치될 수 있다.
제1 요크(3334)는 자성체로 구성될 수 있다. 이에 따라, 제1 요크(3334)는 제1 구동 마그네트(3331)에서 발생되는 자기력선을 집속시키는 역할을 수행함과 동시에, 제1 구동 마그네트(3331)와 상호 작용하여 자기 인력을 발생시킬 수 있다. 이하에서, 제1 구동 마그네트(3331)와 제1 요크(3334) 사이에 발생되는 자기력을 제1 자기력이라고 정의한다.
제1 요크(3334)와 제1 구동 마그네트(3331)가 제1 방향(Z축 방향)으로 마주보게 배치되므로, 제1 요크(3334)는 제1 구동 마그네트(3331)를 제1 방향(Z축 방향)으로 끌어당길 수 있다. 즉, 제1 요크(3334)는 풀링 요크의 역할을 수행할 수 있다. 제1 요크(3334)와 제1 구동 마그네트(3331) 사이의 제1 자기력에 의해, 회전 홀더(3300)는 제1 방향(Z축 방향)으로 하우징(1100)에 지지될 수 있다.
다만, 회전 홀더(3300)의 지지 구조는 상술한 바에 한정되지 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 반사 모듈(3000)은 제1 요크(3334)와 함께 자기 인력 또는 자기 척력을 발생시켜 회전 홀더(3300)를 지지하는 별도의 자성체(미도시)를 더 포함할 수 있다.
반사 모듈(3000)은 회전 홀더(3300)에 대해 회전 가능한 반사 홀더(3200)를 포함할 수 있다. 반사 부재(3100)는 반사 홀더(3200)에 고정되어 회전 홀더(3300)에 대해 회전할 수 있다. 예를 들어, 반사 홀더(3200)는 제1 회전축(R1)과 대략 수직한 제2 회전축(R2)을 중심으로 회전 가능하게 배치되며, 이에 따라 반사 부재(3100) 역시 제2 회전축(R2)을 중심으로 회전 홀더(3300)와 함께 회전할 수 있다.
반사 홀더(3200)와 회전 홀더(3300) 사이에는 반사 홀더(3200)의 회전을 가이드하는 복수의 볼 부재(3430)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 반사 홀더(3200)와 회전 홀더(3300) 사이에는 반사 홀더(3200)의 회전 축인 제2 회전축(R2)을 형성하는 복수의 제2 볼 부재(3430)가 배치될 수 있다.
복수의 제2 볼 부재(3430)는 제1 회전축(R1)과 수직한 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
복수의 제2 볼 부재(3430)는 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 광축(O1) 및 제2 렌즈 모듈(4000)의 제2 광축(O2)과 모두 수직한 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
복수의 제2 볼 부재(3430)는 반사 홀더(3200) 또는 회전 홀더(3300)에 대해 위치가 고정된 채 제자리 회전하면서 제2 회전축(R2)을 형성할 수 있다. 제2 회전축(R2)은 복수의 제2 볼 부재(3430)를 통과할 수 있다.
반사 부재(3100)는 제2 볼 부재(3430)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 반사 부재(3100)의 반사면(3130)에서 연장되는 평면은 제2 볼 부재(3430)를 통과할 수 있다. 다만, 반사 부재(3100)의 배치는 상술한 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반사 부재(3100)는 반사면(3130)이 제2 볼 부재(3430) 중 적어도 하나와 서로 마주보도록 배치될 수도 있다.
회전 홀더(3300) 또는 반사 홀더(3200)는 제2 볼 부재(3430)를 수용할 수 있는 수용 홈(3220, 3310)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전 홀더(3300)는 반사 홀더(3200)와 마주보는 면에 배치되어 제2 볼 부재(3430)의 일 부분이 수용되는 제2 수용 홈(3310)을 포함할 수 있으며, 반사 홀더(3200)는 회전 홀더(3300)와 마주보는 면에 배치되어 제2 볼 부재(3430)의 다른 일 부분이 수용되는 제3 수용 홈(3220)이 배치될 수 있다. 회전 홀더(3300)의 제2 수용 홈(3310)과 반사 홀더(3200)의 제3 수용 홈(3220)은 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 마주보게 배치될 수 있다. 제2 볼 부재(3430)의 수량에 대응하여, 제2 수용 홈(3310) 및 제3 수용 홈(3220)은 각각 복수 개 배치될 수 있다.
제2 구동 마그네트(3231)와 제2 구동 코일(3232)은 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 마주보게 배치될 수 있다. 여기서 제2 방향(Y축 방향)은 제2 렌즈 모듈(4000)의 광축인 제2 광축(O2)과 대략 나란할 수 있다. 또는, 제2 방향(Y축 방향)은 회전 홀더(3300)의 회전축인 제1 회전축(R1)과 대략 수직할 수 있다.
제2 구동 마그네트(3231)는 반사 홀더(3200)의 회전 방향을 따라 서로 다른 극성이 순차적으로 착자될 수 있다. 예를 들어, 제2 구동 마그네트(3231)는 반사 홀더(3200)의 회전 방향을 따라 순차적으로 N극, 중립 영역 및 S극을 갖도록 착자될 수 있다.
제2 구동 코일(3232)은 하우징(1100)의 측벽에서 제2 구동 마그네트(3231)와 서로 마주보게 배치될 수 있다. 제2 구동 마그네트(3231)에서 발생되는 자기력선이 제2 구동 코일(3232)을 더욱 집중적으로 통과할 수 있도록, 제2 구동 코일(3232)의 배면에는 제2 요크(3234)가 배치될 수 있다. 제2 요크(3234)는 자성체로 구성되어 제2 구동 마그네트(3231)에서 발생되는 자기력선을 집속시킬 수 있다.
제2 위치 센서(3233)는 복수 개 배치될 수 있으며, 각각의 제2 위치 센서(3233)에서 감지되는 신호를 서로 비교하여 제2 구동 마그네트(3231)의 위치 변화를 더욱 정밀하게 감지할 수 있다. 제2 위치 센서(3233)가 복수 개 배치되는 경우, 적어도 두 개의 제2 위치 센서(3233)는 제2 회전축(R2)과 수직한 방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다.
반사 홀더(3200)는 한 쌍의 자성체(3240, 3340)에서 발생되는 자기력(이하, 제2 자기력이라고 함)에 의해 회전 홀더(3300)에 지지될 수 있다. 한 쌍의 자성체(3240, 3340)는 반사 홀더(3200)에 고정되는 제1 자성체(3240) 및 제1 자성체(3240)와 자기 작용하는 제2 자성체(3340)를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제1 자성체(3240)는 반사 홀더(3200)에 배치되는 풀링 요크이고, 제2 자성체(3340)는 회전 홀더(3300)에 배치되는 풀링 마그네트일 수 있다. 풀링 마그네트(3340)와 풀링 요크(3240) 사이의 자기 인력에 의해, 반사 홀더(3200)는 제2 볼 부재(3430)를 사이에 두고 회전 홀더(3300)에 지지될 수 있다. 이 경우, 풀링 마그네트(3340)는 제2 구동부(3230)의 제2 구동 마그네트(3231)와 구별되는 별도의 마그네트일 수 있다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 바와 같이, 반사 홀더(3200)에 배치되는 제2 구동 마그네트(3231)와는 별도로, 회전 홀더(3300)에 풀링 마그네트(3340)가 배치될 수 있다. 이와 같이, 구동 마그네트와 풀링 마그네트를 별도로 구비하여, 보다 정확하고 안정적인 지지 구조를 형성할 수 있다.
반사 모듈(3000)에서, 풀링 마그네트(3340)와 풀링 요크(3240)는 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 마주보게 배치될 수 있다. 제2 방향(Y축 방향)은 회전 홀더(3300)의 제1 구동 마그네트(3331)와 제1 구동 코일(3332)이 서로 마주보는 방향인 제1 방향(Z축 방향)과 서로 수직한 방향일 수 있다. 풀링 마그네트(3340)와 풀링 요크(3240)가 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 마주보게 배치됨에 따라, 반사 홀더(3200)는 제2 자기력에 의해 회전 홀더(3300)에 제2 방향(Y축 방향)으로 지지될 수 있다.
도 10을 참고하면, 제2 구동 마그네트(3231)와 풀링 마그네트(3340)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 반사 홀더(3200)는 회전 홀더(3300)와 하우징(1100) 사이로 연장되는 연장부(3210)를 가질 수 있으며, 이 연장부(3210)에 제2 구동 마그네트(3231)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 구동 마그네트(3231)는 회전 홀더(3300)의 풀링 마그네트(3340)를 회피하여 제2 구동 코일(3232)과 최대한 가까이 배치될 수 있다. 또한, 이러한 구조에 따르면, 제2 구동 마그네트(3231)는 제2 구동 코일(3232)과 제2 방향(Y축 방향)으로 직접 대면할 수 있으며, 이와 동시에 풀링 마그네트(3340)와 풀링 요크(3240)도 제2 방향(Y축 방향)으로 직접 대면할 수 있다.
제2 구동 마그네트(3231)는 풀링 마그네트(3340)와 제2 구동 코일(3232)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 반사 홀더(3200)의 연장부(3210)에서 하우징(1100)과 대면하는 부분에 제2 구동 마그네트(3231)가 배치될 수 있다.
다만, 반사 홀더(3200)의 지지 구조는 상술한 바에 한정되지 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 풀링 마그네트(3340)와 풀링 요크(3240)는 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 마주보게 배치되며, 제2 구동 마그네트(3231)는 반사 홀더(3200)의 측면에 배치되어 하우징(1100)에 배치되는 제2 구동 코일(3232)과 제3 방향(X축 방향)으로 대향할 수 있다. 이 경우, 제3 방향(X축 방향)은 제1 방향(Z축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)과 모두 수직한 방향일 수 있다. 또한, 제3 방향(X축 방향)은 반사 홀더(3200)의 제2 회전축(R2)과 대략 나란한 방향일 수 있다.
이하에서는 도 11 내지 도 14를 참고하여, 카메라 모듈(100)에 포함되는 제2 렌즈 모듈(4000)에 대해 설명한다.
도 11은 제2 렌즈 모듈의 분해 사시도이다. 도 12는 제2 렌즈 모듈이 하우징에 수용되는 모습을 예시적으로 나타내는 참고도이다. 도 13은 제1 렌즈 모듈의 위치를 가이드하는 가이드부와 제2 렌즈 모듈의 이동을 가이드하는 볼 부재의 배치를 설명하기 위한 참고도이다. 도 14는 하우징과 회로 기판의 결합을 설명하기 위한 참고도이다.
도 11 내지 도 14를 참고하여 설명되는 제2 렌즈 모듈(4000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈(100)은 앞서 도 1 내지 도 11에서 설명되는 제2 렌즈 모듈(4000) 및 카메라 모듈(100)에 대응되는 것이므로, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
카메라 모듈(100)은 반사 모듈(3000)에서 출사된 광이 통과되는 제2 렌즈 모듈(4000)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 모듈(4000)은 하우징(1100)의 내부에 수용되며, 제2 광축(O2)을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈(4100)를 포함할 수 있다. 반사 모듈(3000)에서 출사된 광은 제2 렌즈 모듈(4000)의 렌즈(4100)에서 굴절되어 제2 렌즈 모듈(4000) 후방의 이미지 센서(5000)로 입사될 수 있다.
도 11을 참고하면, 제2 렌즈 모듈(4000)은 하나 이상의 렌즈(4100), 렌즈(4100)를 지지하는 제2 렌즈 홀더(4200), 제2 렌즈 홀더(4200)를 하우징(1100)에 대해 이동시킬 수 있는 구동력이 발생되는 제3 구동부(4300)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 모듈(4000)의 렌즈(4100)는 제3 구동부(4300)에 의해 제2 광축(O2)과 나란한 방향으로 이동할 수 있다. 다만, 제2 렌즈 모듈(4000)의 구성은 도면에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 렌즈 모듈(4000)은 각각 하나 이상의 렌즈가 수용된 복수의 서브 렌즈 모듈을 포함할 수 있으며, 서브 렌즈 모듈들이 제2 광축(O2)과 나란한 방향으로 서로 독립적으로 이동 가능하도록 구성될 수도 있다.
제3 구동부(4300)는 서로 마주보는 제3 구동 마그네트(4310) 및 제3 구동 코일(4320), 그리고 제3 구동 마그네트(4310)의 이동량을 감지하는 제3 위치 센서(4330)를 포함할 수 있다.
도 11을 참고하면, 제2 렌즈 모듈(4000)의 제2 렌즈 홀더(4200)에는 제3 구동 마그네트(4310)가 배치되고, 하우징(1100)에는 제3 구동 코일(4320)이 배치될 수 있다. 제3 구동 코일(4320)과 제3 구동 마그네트(4310)는 제2 광축(O2)에 수직한 방향으로 서로 마주볼 수 있다. 제3 구동 코일(4320)과 제3 구동 마그네트(4310) 사이의 전자기적 상호 작용에 의해, 제2 렌즈 홀더(4200)는 제2 광축(O2)과 나란한 방향으로 이동할 수 있다.
제3 구동 마그네트(4310)에서 제3 구동 코일(4320)과 마주보는 면은 제2 렌즈 모듈(4000)의 이동 방향을 따라 서로 다른 극성이 순차적으로 착자되도록 구성될 수 있다.
제3 위치 센서(4330)는 제3 구동 코일(4320)과 마주보도록 제3 구동 코일(4320)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 제3 위치 센서(4330)는 자기 센서일 수 있다. 예를 들어, 제3 위치 센서(4330)는 홀센서를 포함할 수 있다. 제3 위치 센서(4330)는 복수 개 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 위치 센서(4330)는 제3 구동 코일(4320)의 내부에 제2 렌즈 모듈(4000)의 이동 방향을 따라 복수 개가 나란히 배치될 수 있다.
제2 렌즈 모듈(4000)은 제2 렌즈 홀더(4200)와 하우징(1100) 사이에 배치되는 복수의 볼 부재(4600)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 도 12와 같이, 제2 렌즈 홀더(4200)와 하우징(1100) 사이에는 3개의 볼 부재(4610, 4620, 4630)가 배치될 수 있으며, 이에 따라 제2 렌즈 홀더(4200)가 하우징(1100) 내부에서 원활하기 이동할 수 있다.
복수의 볼 부재(4600)는 서로 이격되어 배치되는 제3 볼 부재(4610), 제4 볼 부재(4620), 제5 볼 부재(4630)를 포함할 수 있다.
제2 렌즈 홀더(4200)와 하우징(1100)에는 복수의 볼 부재(4600)가 각각 수용되어 구름 이동할 수 있도록 가이드 홈(1140, 4231, 4232)이 배치될 수 있다.
제2 렌즈 홀더(4200)와 하우징(1100)의 가이드 홈(1140, 4231, 4232)은 각각 제2 광축(O2)과 나란한 방향을 따라 연장될 수 있다. 복수의 볼 부재(4600) 중 적어도 일부는 제2 광축(O2)과 나란한 방향을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 볼 부재(4610) 및 제4 볼 부재(4620)는 하우징(1100)의 바닥면에 제2 광축(O2)과 나란한 방향을 따라 배치될 수 있으며, 제5 볼 부재(4630)는 제2 광축(O2)을 기준으로 제3 볼 부재(4610) 및 제4 볼 부재(4620)와 반대 쪽에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 렌즈 홀더(4200)는 하우징(1100)의 하부면에 안정적으로 지지된 상태로 제2 광축(O2) 방향으로 쉽게 슬라이딩 이동할 수 있다.
제2 렌즈 홀더(4200)와 하우징(1100)의 가이드 홈(1140, 4231, 4232)의 단면은 필요에 따라 다양한 형상으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 하우징의 가이드 홈(1140, 이하 제5 가이드 홈이라고 함)은 볼 부재들(4600)과 2개의 컨택 포인트를 형성할 수 있도록 V형 단면 또는 U형 단면을 가질 수 있다. 제5 가이드 홈(1140)이 이러한 단면 형상을 가질 경우, 볼 부재들(4600)은 제2 광축(O2)과 일정한 간격을 유지한 채 구름 이동할 수 있다.
또한, 제2 렌즈 홀더(4200)의 가이드 홈 중 일부(4231, 이하 제6 가이드 홈이라고 함)은 제3 볼 부재(4610) 및 제4 볼 부재(4620)와 각각 2개의 컨택 포인트를 형성할 수 있도록 V형 단면 또는 U형 단면을 가질 수 있으며, 다른 일부(4232, 이하 제7 가이드 홈이라고 함)은 제5 볼 부재(4630)와 하나의 컨택 포인트만을 형성하도록 플랫한 단면 형상을 가질 수 있다. 이러한 구조에 의한 경우, 제6 가이드 홈(4231)은 제2 렌즈 홀더(4200)의 정확한 위치를 가이드하는 역할을 수행할 수 있다. 그리고, 제7 가이드 홈(4232)은 플랫한 단면 형상을 가져, 조립 공차 등에 의해 볼 부재(4600)가 제2 렌즈 홀더(4200)와 하우징(1100) 사이에서 탈락되거나 겉도는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같은 가이드 홈(1140, 4231, 4232) 구조에 의해, 하우징의 가이드 홈(1140)에 볼 부재(4600)를 삽입하고, 그 위에 제2 렌즈 홀더(4200)를 배치시키는 것만으로도 제2 렌즈 모듈(4000)의 제2 광축(O2)이 정확한 위치에 정렬될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 이와 같은 가이드 홈(1140, 4231, 4232) 및 볼 부재(4600)는 앞서 도 4 내지 도 6을 통해 설명한 가이드부(1110, 2220)와 상호 조합되어 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 광축(O1)과 제2 렌즈 모듈(4000)의 제2 광축(O2)이 서로 정확히 교차될 수 있도록 가이드할 수 있다.
즉, 가이드부(1110)를 통해 제1 렌즈 모듈(2000)이 하우징의 상면에서 정확한 위치에 결합되도록 가이드 하여 제1 광축(O1)을 정 위치에 정렬시킬 수 있으며, 가이드 홈(1140, 4231) 및 볼 부재(4610, 4620)의 조립 구조를 통해 제2 렌즈 모듈(4000)이 하우징의 내부에서 정확한 위치에 수용되도록 가이드 하여 제2 광축(O2)을 정 위치에 정렬시킬 수 있다. 따라서, 제작자는 가이드부(1110)와 가이드 홈(1140, 4231)의 제작을 정밀하게 컨트롤하여, 제1 렌즈 모듈(2000)의 제1 광축(O1)과 제2 렌즈 모듈(4000)의 제2 광축(O2)이 서로 정확히 교차하도록 제작할 수 있으며, 간결할 구조를 가지면서도 정밀한 해상도를 가지는 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
제2 렌즈 모듈(4000)이 이동하는 과정에서 하우징(1100)의 내부면에 부딪혀 충격 및 소음이 발생되는 것을 방지하기 위해, 제2 렌즈 홀더(4200)에는 복수의 댐퍼(4220)가 배치될 수 있다.
제2 렌즈 모듈(4000)은 플레어(Flare) 현상을 방지하는 차광 부재(4400)를 더 포함할 수 있다. 차광 부재(4400)는 제2 렌즈 홀더(4200)에서 이미지 센서(5000)를 향하는 면에 배치되는 액자형 부재일 수 있으며, 제2 렌즈 모듈(4000)을 통과한 광 중 불필요한 잡광을 차단하여, 플레어 현상을 방지할 수 있다.
제2 렌즈 홀더(4200)는 후방으로 길게 연장되는 연장부(4210)를 가질 수 있는데, 제2 렌즈 모듈(4000)의 스트로크를 길게 형성하기 위해, 일부 가이드 홈(4230)은 연장부(4210)까지 이어질 수 있다.
제2 렌즈 모듈(4000)은 한 쌍의 자성체(4510, 4520)에서 발생되는 자기력에 의해 제2 광축(O2)에 수직한 방향으로 지지될 수 있다.
도 12를 참고하면, 제2 렌즈 홀더(4200)의 하부면에는 제3 자성체(4510)가 배치되며, 하우징(1100)에는 제3 자성체(4510)와 마주보는 제4 자성체(4520)가 배치될 수 있다. 제3 자성체(4510) 및 제4 자성체(4520) 중 어느 하나는 풀링 마그네트이고, 나머지 하나는 풀링 요크일 수 있다.
제3 자성체(4510) 및 제4 자성체(4520) 사이에 발생되는 자기 인력(이하, 제3 자기력이라고 함)에 의해, 제2 렌즈 홀더(4200)는 복수의 볼 부재(4600)를 사이에 두고 하우징(1100)의 바닥면에 밀착된 상태로 이동할 수 있다.
제2 렌즈 홀더(4200)의 안정적인 지지를 위해, 제3 자성체(4510)는 복수의 볼 부재(4600)가 형성하는 지지 영역의 내부에 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 홀더(4200)는 3개의 볼 부재(4610, 4620, 4630)에 의해 각각 형성되는 3개의 지지점을 가질 수 있으며, 이에 따라 이들 세 지지점을 꼭지점으로 하는 삼각 형상의 지지 영역이 형성될 수 있다. 제3 자성체(4510)는 복수의 볼 부재(4600)가 형성하는 지지 영역의 내부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 렌즈 홀더(4200)가 하우징(1100)에 안정적으로 지지될 수 있다.
제2 렌즈 홀더(4200)의 안정적인 지지를 위해, 제3 자성체(4510)는 제3 볼 부재(4610) 또는 제4 볼 부재(4620)에 가까이 배치될 수 있다. 즉, 제3 자성체(4510)와 제3 볼 부재(4610) 사이의 거리, 또는 제3 자성체(4510)와 제4 볼 부재(4620) 사이의 거리는 제3 자성체(4510)와 제5 볼 부재(4630) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 렌즈 홀더(4200)가 긴 스트로크를 가지고 이동하더라도 제3 자기력의 작용점은 지지 영역 내부에 안정적으로 머무를 수 있으므로, 제2 렌즈 홀더(4200)가 하우징(1100) 내부에 안정적으로 지지될 수 있다.
카메라 모듈(100)에서, 반사 부재(3100)와 제2 렌즈 홀더(4200)를 이동시키는 구동 코일(3232, 3332, 4320)은 회로 기판(7000)에 연결되어 하우징(1100) 내부 공간으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참고하면, 제1 구동 코일(3332), 제2 구동 코일(3232) 및 제3 구동 코일(4320)은 회로 기판(7000) 상에 배치될 수 있으며, 하우징(1100)의 개구부(1151, 1152, 1153)를 통해 하우징(1100) 내부 공간으로 노출될 수 있다.
도 14와 같이, 제1 구동 코일(3332), 제2 구동 코일(3232) 및 제3 구동 코일(4320)은 모두 동일한 회로 기판(7000)에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 각각 서로 다른 회로 기판에 연결되어 하우징(1100)의 내부 공간으로 노출될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 평균적인 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 또한, 전술한 실시예에서 일부의 구성요소를 삭제하여 실시될 수 있고, 각 실시예들은 서로 조합되어 실시될 수도 있다.
100... 카메라 모듈
1100... 하우징
1110... 가이드 돌기
1200... 쉴드캔
1300... 커버
2000... 제1 렌즈 모듈
2200... 제1 렌즈 홀더
2221... 제1 가이드 홈
2222... 제2 가이드 홈
3000... 반사 모듈
3100... 반사 부재
3200... 반사 홀더
3300... 회전 홀더
4000... 제2 렌즈 모듈
4200... 제2 렌즈 홀더
6000... 필터부
7000... 회로 기판

Claims (16)

  1. 제1 광축을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 모듈;
    내부 공간을 가지며, 상기 제1 렌즈 모듈의 결합 위치를 가이드하는 적어도 2개의 가이드부가 배치되는 하우징; 및
    상기 내부 공간에 수용되며, 상기 제1 광축을 따라 입사된 광의 진행 경로를 변경할 수 있는 반사 모듈을 포함하며,
    상기 적어도 2개의 가이드부는
    상기 제1 렌즈 모듈과 접촉되어 서로 다른 수의 컨택 포인트를 형성하는 제1 가이드부 및 제2 가이드부를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가이드부는 상기 제1 렌즈 모듈과 적어도 3개의 컨택 포인트를 형성하며,
    상기 제2 가이드부는 상기 제1 렌즈 모듈과 적어도 2개의 컨택 포인트를 형성하는 카메라 모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부는 상기 하우징에서 상기 제1 렌즈 모듈을 향하여 돌출되는 돌기의 형상을 갖는 카메라 모듈.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 모듈은 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부와 각각 접촉되는 제1 가이드 홈 및 제2 가이드 홈을 포함하는 카메라 모듈.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 가이드 홈은 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 3개의 경사면을 가지며,
    상기 제2 가이드 홈은 서로 다른 방향으로 경사진 적어도 2개의 경사면을 가지는 카메라 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징에 수용되며 상기 제1 광축과 교차하는 제2 광축을 가지는 제2 렌즈 모듈을 더 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 모듈과 상기 하우징 사이에 배치되는 복수의 볼 부재를 더 포함하며,
    상기 하우징은 상기 복수의 볼 부재가 각각 수용되는 복수의 제3 가이드 홈을 더 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 모듈은 상기 복수의 제3 가이드 홈과 각각 마주보는 제4 가이드 홈 및 제5 가이드 홈을 포함하며,
    상기 제4 가이드 홈은 상기 복수의 볼 부재 중 적어도 하나와 적어도 2개의 컨택 포인트를 형성하고,
    상기 제5 가이드 홈은 상기 복수의 볼 부재 중 적어도 하나와 적어도 1개의 컨택 포인트를 형성하는 카메라 모듈.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징과 결합되어 상기 하우징의 내부 공간을 덮는 쉴드캔을 더 포함하며,
    상기 쉴드캔은 상기 제1 렌즈 모듈에서 출사된 상기 광이 통과할 수 있는 제1 개구부를 포함하는 카메라 모듈.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부는 상기 하우징에서 상기 제1 렌즈 모듈을 향해 돌출되며,
    상기 쉴드캔은 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부를 회피하는 제2 개구부를 더 포함하는 카메라 모듈.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 쉴드캔과 상기 제1 렌즈 모듈 사이의 갭을 덮는 커버를 더 포함하는 카메라 모듈.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 반사 모듈은
    상기 제1 광축과 나란한 제1 회전축을 중심으로 회전 가능한 회전 홀더; 및
    상기 회전 홀더에 지지되어 상기 제1 회전축에 수직한 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 반사 부재를 포함하는 카메라 모듈.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 반사 부재는 상기 광을 반사시키는 반사면을 포함하며,
    상기 제1 광축 및 상기 제2 광축은 상기 반사면 상에서 서로 교차하도록 구성된 카메라 모듈.
  14. 제1 광축을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 모듈;
    상기 제1 렌즈 모듈을 통과한 광의 진행 경로를 변경하는 반사 모듈;
    상기 반사 모듈이 수용되는 하우징; 및
    상기 제1 렌즈 모듈 또는 상기 하우징 중 어느 하나에 배치되어, 상기 제1 렌즈 모듈의 결합 위치를 가이드 하는 복수의 가이드 홈을 포함하며,
    상기 복수의 가이드 홈은
    서로 다른 방향으로 경사진 적어도 3개의 경사면을 갖는 제1 가이드 홈; 및
    서로 다른 방향으로 경사진 적어도 2개의 경사면을 갖는 제2 가이드 홈을 포함하는 카메라 모듈.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 모듈 또는 상기 하우징 중 다른 하나에 배치되어, 상기 제1 가이드 홈 및 상기 제2 가이드 홈에 접촉되는 복수의 가이드 돌기를 더 포함하는 카메라 모듈.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 광축과 교차하는 제2 광축을 따라 배치되는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈 모듈을 더 포함하며,
    상기 제1 렌즈 모듈은 상기 하우징의 상면에 결합되고,
    상기 제2 렌즈 모듈은 상기 하우징의 내부에 수용되는 카메라 모듈.
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