KR101170084B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손떨림 보정 시 초점 불량을 방지할 수 있고, 장치 손상을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은, 적어도 하나 이상의 렌즈가 구비되는 렌즈 어셈블리, 상기 렌즈를 통해 집광된 광을 전기적인 신호로 변환하는 촬상소자가 구비된 이미지 센서, 상기 이미지 센서가 설치되는 인쇄회로기판을 포함하는 모듈부; 모듈부를 내부에 수용하여 지지하는 케이스; 상기 모듈부를 틸팅 구동시키는 구동부; 및 상기 모듈부의 수직 축 상의 회전을 저지하는 회전 저지 수단을 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은, 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 카메라 모듈에 관한 것이다.

근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy)등의 다다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이크 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.

일반적으로 컴팩트한 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS의 이미지 센서 칩을 이용하여 제조하며, 이미지 센서 칩에 렌즈를 통하여 사물을 집광하여, 광 신호를 전기 신호로 변환하여 LCD 디스플레이 장치 등의 디스플레이 매체에 사물에 표시될 수 있도록 영상을 전달한다. 또한, 화상의 크기를 조절하기 위하여 포커스 조정이 가능하도록 제조되는데, 구동원이 설치하여 복수의 렌즈 각각을 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다.

이때, 사람에 의해 촬영이 되는 경우에 손떨림에 의해 사진이 흔들려 촬영되는 블러링 현상이 발생할 수 있다. 손떨림 보정 장치는 사진 촬영시 발생하는 손떨림에 의한 화질 저하를 방지하기 위하여 적용되는 장치로서, 종래의 손떨림 보정 장치는 주로 디지털 카메라에서 구현되었다. 이는 휴대폰 등에 사용되는 초소형의 카메라 모듈보다, 디지털 카메라 등의 대형의 카메라 모듈에 적용하는 것이 보다 용이하기 때문이다. 하지만, 소형 카메라 모듈에서도 디지털 카메라와 같은 수준의 고품질의 이미지를 요구하게 되면서 모바일용 소형 카메라 모듈에 손떨림 보정 장치를 적용하기 시작하였으며 이에 대한 연구 개발 또한 활발하게 진행되고 있다.

기존의 손떨림 보정 장치는 크게 다음의 방식으로 나눌 수 있는데, 첫째, 손떨림 보정용 광학 렌즈 이동 방식, 둘째, 이미지 센서 이동 방식, 셋째, 프리즘 굴절 방식, 넷째, 카메라 모듈 틸팅(Tilting) 방식이다.

도 1 및 도 2는 일반적인 틸팅 방식의 손떨림 보정 카메라 모듈의 사시도로서, 모듈부(10)는 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서로 광을 집광시키는 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이들을 내부에 포함하는 커버 및 이미지 센서의 신호를 처리하는 인쇄회로기판을 포함한다. 모듈부(10)는 케이스(20)에 삽입되고, 가동부에 의해 틸팅 운동할 수 있는데, 손떨림에 의한 모듈부(10) 이동에 대응하여, 'a' 방향과 'b' 방향으로 틸팅, 즉 기울임 운동한다. 이때, 도 2를 참조하면, 모듈부(10)는 'a' 또는 'b' 중 한쪽 방향으로만 운동하는 경우도 있으나, 손떨림이 대부분 입체적으로 발생하므로 주로 양 방향으로 동시에 운동한다.

그러나, 틸팅 운동 시에 모듈부(10)의 로테이션, 즉 'c' 방향으로 회전 운동이 발생할 수 있는데, 이 경우에 손떨림 보정을 위한 초점이 틀어지는 단점이 있다.

또한, 모듈부(10)의 회전 운동 시에 케이스(20)와의 접촉으로 인한 모듈부(10)와 케이스(20)의 손상, 및 모듈부(10)의 과도한 회전 운동에 의한 가동부(30)의 손상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 손떨림 보정 시 초점 불량을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 손떨림 보정시 장치 손상을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈은, 적어도 하나 이상의 렌즈가 구비되는 렌즈 어셈블리, 상기 렌즈를 통해 집광된 광을 전기적인 신호로 변환하는 촬상소자가 구비된 이미지 센서, 상기 이미지 센서가 설치되는 인쇄회로기판을 포함하는 모듈부; 모듈부를 내부에 수용하여 지지하는 케이스; 상기 모듈부를 틸팅 구동시키는 구동부; 및 상기 모듈부의 수직 축 상의 회전을 저지하는 회전 저지 수단을 포함할 수 있다.

상기 회전 저지 수단은, 상기 모듈부의 일측에 소정의 높이를 가지고 돌출되는 돌출부; 및 상기 돌출부가 삽입되도록 상기 케이스에 형성되는 홈부를 포함할 수 있고, 상기 홈부는 상기 모듈부의 틸팅 운동을 저지하지 않고, 상기 모듈부의 수직 축 상의 회전을 저지하도록 상기 돌출부의 수평 이동만을 저지하도록 형성될 수 있다.

상기 돌출부와 상기 홈부는 서로 소정 간격 이격될 수 있다.

상기 회전 저지 수단은 복수로 형성될 수 있다.

본 발명의 카메라 모듈에 따르면, 틸팅 방식의 손떨림 보정 시에 모듈부의 로테이션 운동을 저지하여 초점 불량, 및 장치의 손상을 방지할 수 있으므로, 안정적이고 신뢰할 수 있는 화질 및 장치를 보장할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 틸팅 방식의 손떨림 보정 카메라 모듈의 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 저면 측으로부터의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 평면 투영도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 측면 투영도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 회전 방지부를 나타내는 부분 확대도, 및
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 회전 방지부를 나타내는 부분 확대도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 장치에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 저면 측으로부터의 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 평면 투영도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 측면 투영도, 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 회전 방지부를 나타내는 부분 확대도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 모듈부(100), 케이스(200), 및 구동부를 포함한다.

모듈부(100)는 렌즈 어셈블리(110), 인쇄회로기판, 이미지 센서, 커버 등을 포함한다. 렌즈 어셈블리는 하나 또는 복수의 렌즈를 포함하고, 이미지 센서는 인쇄회로기판에 실장되어 렌즈를 통하여 들어오는 광 신호를 전기 신호로 변환한다. 인쇄회로기판은 전기 신호를 처리하고, 렌즈 어셈블리, 인쇄회로기판, 및 이미지 센서는 커버 내부에 배치된다. 모듈부(100)는 케이스(200) 내에 삽입되어 배치되는데, 이때, 모듈부는 케이스(200) 내에서 고정되는 것이 아니라 이동 가능하도록 배치되며, 케이스(200)의 일측에는 구동부가 배치되어, x축 및 y축 방향(도 3 참조)으로 모듈부(100)를 틸팅 구동시킨다.

모듈부(100)의 측면 양측 하부에는 각각 돌출부(120)가 소정 높이로 돌출되어 형성되고, 돌출부(120)에 대응하는 위치의 케이스 내측에는 요홈부(210)가 각각 형성된다.

요홈부(210)는 돌출 형성되는 두 개의 저지부(211)를 포함하고, 저지부(211)의 사이에는 홈부(212)가 형성된다. 돌출부(120)는 저지부(211) 사이의 홈부(212)에 위치함으로써, 수평 방향으로의 이동이 저지부(211)에 의해 저지된다. 따라서, 돌출부(120)와 일체인 모듈부(100)는 수평 방향으로의 회전, 즉 의도하지 않은 z축 회전 운동이 불가능하고, x축 및 y축 방향의 틸팅 운동만 가능하다.

이때, 모듈(100)부가 틸팅 운동을 하므로, 돌출부(120)는 홈부(212) 내에서 상하 이동이 필요하다. 또한, 모듈부(100)의 회전을 완전히 저지하기 위하여 저지부(211)가 돌출부(120)에 밀착되는 경우에, 저지부(211)와 돌출부(120) 사이의 마찰력에 의해 모듈부(100)의 틸팅 구동이 곤란한 문제가 있다. 따라서, 돌출부(120)와 저지부(211)의 사이, 그리고 돌출부(120)와 마주보는 케이스(200)의 사이에 충분한 여유 공간이 형성되어야 한다. 즉, 모듈부(100)의 틸팅 운동이 방해받지 않을 정도로, 홈부(212)의 크기가 충분히 확보되어야 한다. 따라서, 돌출부(120) 및 마주보는 저지부(211), 그리고 돌출부(120) 및 마주보는 케이스(200) 내면이 서로 소정 간격 이격되도록 배치된다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 회전 방지부를 나타내는 부분 확대도로서, 케이스(200)에 저지부(211)가 돌출 형성되지 않고, 홈부(212) 만이 함몰 형성되며, 돌출부(120)가 홈부에 삽입되어 배치된다. 따라서, 저지부(211)가 없이도 본 발명의 일실시예와 마찬가지로, z축 회전 운동이 불가능하고, x축 및 y축 방향의 틸팅 운동이 가능하다.

도3 내지 도 7에서 모듈부(100)가 케이스(200) 내에 배치되어 결합되는 구성 등이 도시되지 않는 등 일부 간략하게 도시된 부분이 있으나, 이는 본 발명의 사상의 설명의 편의를 위한 것이며, 모듈부(100)는 케이스(200)로부터 탈락되지 않도록 케이스 내에 위치한다.

본 발명에 다른 카메라 모듈은 스마트폰과 같은 휴대용 이동통신기기 또는 휴대용 IT기기 등에 구성되어 이미지를 촬영할 수 있으며, 본 발명에 따르면, 돌출부(120)와 요홈부(210)에 의해 모듈부(100)의 z축 회전 운동이 저지되므로 흔들림에 의한 손떨림 보정 시, 보상운동이 정확하게 전달 된다.

더하여, 모듈부(100)의 회전 운동 시에 모듈부(100)와 케이스(200) 사이의 접촉을 방지할 수 있으므로 이로 인한 손상을 방지할 수 있고, 모듈부(100)의 과도한 수평 회전 운동에 의해 발생할 수 있는 구동부(300) 및 장치의 손상을 방지할 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100: 모듈부 110: 렌즈 어셈블리
120: 돌출부 200: 케이스
210: 요홈부 211: 저지부
212: 홈부 300: 구동부

Claims (4)

1. 적어도 하나의 렌즈가 구비되는 렌즈 어셈블리, 상기 렌즈를 통해 집광된 광을 전기적인 신호로 변환하는 촬상소자가 구비된 이미지 센서, 상기 이미지 센서가 설치되는 인쇄회로기판을 포함하는 모듈부;
   상기 모듈부를 내부에 수용하여 지지하는 케이스; 및
   상기 렌즈의 광축에 해당하는 상기 모듈부의 수직축을 회전축으로 하는 상기 모듈부의 회전을 저지하는 회전 저지 수단을 포함하되,
   상기 회전 저지 수단은 상기 모듈부의 일측에 소정의 높이를 가지고 돌출되는 돌출부와, 상기 돌출부가 삽입되도록 상기 케이스에 형성되는 홈부를 포함하고,
   상기 모듈부는 상기 돌출부가 상기 홈부로 삽입됨에 의해 상기 모듈부의 상기 수직축을 회전축으로 하는 회전이 저지되고,
   상기 돌출부와 상기 홈부는, 상기 수직축에 직교하는 다른 2개의 축 상에서의 상기 모듈부의 틸팅은 가능하도록, 상기 삽입된 상태에서 서로 소정 간격 이격되는, 카메라 모듈.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전 저지 수단은 복수로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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