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KR102389192B1 - 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기 - Google Patents

폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기 Download PDF

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KR102389192B1
KR102389192B1 KR1020200079633A KR20200079633A KR102389192B1 KR 102389192 B1 KR102389192 B1 KR 102389192B1 KR 1020200079633 A KR1020200079633 A KR 1020200079633A KR 20200079633 A KR20200079633 A KR 20200079633A KR 102389192 B1 KR102389192 B1 KR 102389192B1
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윤영복
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈은 하우징; 상기 하우징에 구비되는 캐리어; 및 상기 캐리어에 구비되고 반사부재를 포함하는 회전홀더;를 포함하고, 상기 캐리어는 1개의 회전축볼이 형성하는 제1축을 중심으로 상기 하우징에 대해 회전 가능하고, 상기 회전홀더는 2개의 볼부재가 형성하는 제2축을 중심으로 상기 캐리어에 대해 회전 가능하고, 상기 제1축과 상기 제2축은 상호 교차하고, 상기 1개의 회전축볼과 상기 2개의 볼부재는 상기 제1축과 상기 제2축이 모두 구비되는 일 평면에 함께 구비되게 배치될 수 있다.

Description

폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기{Folded module and portable electronic device including the same}
본 발명은 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기에 관한 것이다.
최근에는 스마트폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자기기에 카메라가 기본적으로 채용되고 있으며, 모바일 단말용 카메라에는 자동초점조절 기능(AF), 흔들림보정 기능(OIS) 및 줌 기능(Zoom) 등이 부가되고 있다.
또한, 카메라 모듈에는 흔들림 보정을 위하여 렌즈모듈을 직접 이동시키거나 간접적으로 반사부재를 포함하는 반사모듈을 이동시키는 액츄에이터가 구비되고 있다. 그리고, 액츄에이터는 통상적으로 마그네트와 코일에 의한 구동력으로 렌즈 모듈 또는 반사모듈을 광축에 교차하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
한편, 최근에는 동영상 촬영에 대한 수요가 급증하고 있으며, 종래 기술로는 동영상 촬영과 같이 지속적으로 흔들림이 발생하는 경우 흔들림을 정밀하게 보정하기 어려운 문제가 있다.
또한, 동영상 촬영 시에 촬영 대상이 되는 피사체가 이동하는 경우 사용자가 이동통신 단말기를 직접 이동하여 카메라 모듈의 촬영 방향을 이동하는 피사체에 맞추어야 하는 불편함이 있으며, 정확한 동영상 촬영이 어렵다는 문제도 있다.
공개특허공보 제10-2020-0013020호(2020.02.05.) 일본 특허공보 특허 제 6613005호(2019.11.27.) 공개특허공보 제10-2016-0140905호(2016.12.07.)
본 발명의 일 실시예에 따른 발명의 목적은, 고정된 피사체를 촬영하는 사진촬영 뿐만 아니라 움직이는 피사체를 촬영하는 동영상 촬영에서도 흔들림을 용이하게 조절할 수 있는 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
나아가, 본 실시예의 다른 목적은, 이동하는 피사체를 트래킹할 수 있고, 흔들림을 보정할 수 있는 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈은 하우징; 상기 하우징에 구비되는 캐리어; 및 상기 캐리어에 구비되고 반사부재를 포함하는 회전홀더;를 포함하고, 상기 캐리어는 1개의 회전축볼이 형성하는 제1축을 중심으로 상기 하우징에 대해 회전 가능하고, 상기 회전홀더는 2개의 볼부재가 형성하는 제2축을 중심으로 상기 캐리어에 대해 회전 가능하고, 상기 제1축과 상기 제2축은 상호 교차하고, 상기 1개의 회전축볼과 상기 2개의 볼부재는 상기 제1축과 상기 제2축이 모두 구비되는 일 평면에 함께 구비되게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴디드 모듈은 적어도 일부가 둥근 형상인 내부공간을 갖는 하우징; 상기 내부공간에 구비되고 적어도 일부가 둥근 형상인 캐리어; 및 상기 캐리어에 구비되는 회전홀더;를 포함하고, 상기 캐리어는 제1축을 중심으로 상기 하우징에 대해 회전 가능하고, 상기 내부공간의 둥근 형상 및 상기 캐리어의 둥근 형상은 모두 상기 제1축을 중심으로 하는 원의 호의 형상에 상응하게 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기는 화각이 상호 다른 복수의 카메라 모듈을 포함하고, 상기 복수의 카메라 모듈 중 적어도 어느 하나는 본 실시예에 따른 폴디드 모듈을 포함하는 카메라 모듈일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 일 효과는, 고정된 피사체를 촬영하는 사진 뿐만 아니라 움직이는 피사체를 촬영하는 동영상에서도 흔들림을 용이하게 보정할 수 있다.
또한, 본 실시예의 다른 효과는, 이동하는 피사체를 트래킹할 수 있는 폴디드 모듈(카메라 모듈) 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기에 장착된 복수의 카메라 모듈의 촬영 화각을 예시한 참고도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기에 장착된 복수의 카메라 모듈의 촬영 화면을 예시한 참고도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징의 사시도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 반사모듈과 렌즈모듈이 결합된 사시도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징과 반사모듈의 분해사시도이고,
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징과 반사모듈의 상세 상부 분해사시도이고,
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징과 반사모듈의 상세 하부 분해사시도이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 홀더와 캐리어의 분해사시도이고,
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 캐리어에 보조부재(스토퍼 또는 댐퍼)가 결합되는 형상을 도시한 사시도이고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 홀더가 캐리어에 상대 회전하는 모습을 모식하기 위한 단면도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 캐리어와 하우징의 분해사시도이고,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 반사모듈의 저면사시도이고,
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼부재가 가이드부에 3점 지지되게 고정되는 예시를 도시한 참고도이고,
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 캐리어가 결합된 상태의 발췌 단면도이고,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 캐리어가 하우징에 상대 회전하는 모습을 모식하기 위한 저면사시도이고,
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 캐리어가 하우징에 지지되는 볼부재의 배치와 다른 부재와의 위치관계를 설명하기 위한 참고도이고,
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 반사모듈에 사용되는 구동부를 도시한 참고도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 반사모듈이 회전하는 2개의 축의 위치관계를 설명하기 위한 참고도이고,
도 22a 및 도 22b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 덮개(커버부재)의 개구부의 형상을 설명하기 위한 도면이고,
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 설치되는 일체형 기판의 사시도이고,
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 일체형 기판이 설치된 모습을 도시한 사시도이고,
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈배럴이 2개인 것을 도시한 참고도이고,
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈배럴이 3개인 것을 도시한 참고도이다.
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.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기에 장착된 복수의 카메라 모듈의 촬영 화각을 예시한 참고도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기에 장착된 복수의 카메라 모듈의 촬영 화면을 예시한 참고도이다.
휴대용 전자기기(1,2)는 이동 통신 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자기기(1,2)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 복수의 카메라 모듈이 장착된다. 일 예로, 휴대용 전자기기에는 제1 카메라 모듈(1000)과 제2 카메라 모듈(500)이 구비될 수 있다.
도 1a과 도 1b는 모두 2개의 카메라 모듈을 구비하며, 도 1a는 제1 카메라 모듈(1000)과 제2 카메라 모듈(500)이 휴대용 전자기기(1,2)의 폭 방향(상대적으로 짧은 변 방향)을 따라 순차적으로 배치되는 경우이고, 도 1b는 제1 카메라 모듈(1000)과 제2 카메라 모듈(500)이 휴대용 전자기기(1,2)의 길이 방향(상대적으로 긴 변 방향)을 따라 순차적으로 배치되는 경우이다.
2개의 카메라 모듈을 사용하는 경우에는, 2개의 카메라 모듈에 광이 입사되는 입사구가 최대한 인접하게 배치할 수 있다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 카메라 모듈(1000)과 제2 카메라 모듈(500)은 서로 다른 화각을 가지도록 구성된다.
제1 카메라 모듈(1000)은 상대적으로 화각이 좁게 구성(예를 들어, 망원 카메라)되고, 제2 카메라 모듈(500)은 상대적으로 화각이 넓게 구성(예를 들어, 광각 카메라)된다. 여기서, 제1 카메라 모듈(1000)은 이하 도 4 내지 도 25를 참고하여 설명하는 카메라 모듈에 해당할 수 있다.
일 예로, 제1 카메라 모듈(1000)의 화각(θ1)은 9°~ 35°범위에서 형성될 수 있고, 제2 카메라 모듈(500)의 화각(θ2)은 60°~ 120° 범위에서 형성될 수 있다.
이처럼 2개의 카메라 모듈의 화각을 서로 다르게 설계함으로써, 피사체의 이미지를 다양한 심도로 촬영할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기(1,2)는 PIP(Picture in Picture) 기능을 구비할 수 있다.
일 예로, 휴대용 전자기기(1,2)는 화각이 더 넓은 카메라 모듈(일 예로, 제2 카메라 모듈(500))에 의해 촬영된 영상 내에 화각이 더 좁은 카메라 모듈(일 예로, 제1 카메라 모듈(1000))에 의해 촬영된 영상을 표시할 수 있다.
즉, 관심있는 피사체를 좁은 화각으로 촬영하여(따라서, 관심있는 피사체가 확대되는 효과가 있음) 넓은 화각으로 촬영된 영상 내에 표시할 수 있다.
동영상을 촬영하는 경우에는 관심있는 피사체가 움직일 수 있으므로, 더 좁은 화각을 갖는 카메라 모듈(일 예로, 제1 카메라 모듈(1000))은 관심있는 피사체의 움직임을 따라 촬영할 수 있도록 회전하는 반사모듈(폴디드 모듈)을 구비할 수 있다. 이에 따라 제1 카메라 모듈(1000)로 입사되는 광은 반사모듈의 반사부재에 반사되어 광 경로가 반경된 후에 렌즈모듈로 입사 수 있다.
예를 들어, 제1 카메라 모듈(1000)은 관심있는 피사체의 움직임을 트래킹(Tracking)하도록 반사모듈을 회전 이동 시킬 수 있다.
일 예로, 제1 카메라 모듈(1000)에 구비된 반사모듈은 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제1 카메라 모듈(1000)은 촬영 시 발생할 수 있는 흔들림을 보정할 수 있다.
여기서, 제1축(X축)은 광축(Z축)에 수직한 축을 의미하고, 제2축(Y축)은 광축(Z축) 및 제1축(X축)에 모두 수직한 축을 의미할 수 있다. 그리고, 제1 카메라 모듈(1000)의 반사모듈의 회전축인 제1축(X축)과 제2축(Y축)은 광축(Z축)과 교차할 수 있고, 광축(Z축), 제1축(X축) 및 제2축(Y축)은 대략 어느 한 점에서 만날 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기(1,2)에 설치된 제1 카메라 모듈(1000)과 제2 카메라 모듈(500)을 이용하여 촬영할 수 있는 피사체 범위를 예시한 것이다.
화각이 상대적으로 큰 제2 카메라 모듈(500)은 상대적으로 넓은 면적의 피사체를 촬영하는 것이 가능하고, 화각이 상대적으로 작은 제1 카메라 모듈(1000)은 상대적으로 좁은 면적의 피사체를 촬영하는 것이 가능하다.
특히, 제1 카메라 모듈(1000)은 제2 카메라 모듈(500)이 촬영하는 와이드촬상범위(W)의 내부 영역을 텔레촬상범위(T1~T9)로 촬영할 수 있으며, 이와 같이 텔레촬상범위(T1~T9)로 촬상된 이미지(영상)는 와이드촬상범위(W)로 촬상된 이미지(영상)의 내부에 표시될 수 있다. 물론, 제1 카메라 모듈(1000)이 촬영하는 텔레촬상범위(T1~T9)는 와이드촬상범위(W)의 내부 영역의 일부와 외부를 겹치게 촬영하거나 와이드촬상범위(W)의 외부 영역을 촬영하는 것도 가능하다.
한편, 제1 카메라 모듈(1000)은 광축(Z축)에 교차하는 제1축(X축)과 제2축(Y축)을 기준으로 회전하는 반사모듈(폴디드 모듈)을 구비하므로, 제1 카메라 모듈(1000)로 촬영하는 이미지(영상)는 반사모듈의 회전에 의해 촬상 각도가 변경되어 제2 카메라 모듈(500)로 촬영하는 이미지(영상)에 경사질 수 있다. 도 3의 참고도에 도시된 텔레촬상범위 중 T1~T3 또는 T6~T9가 반사모듈의 회전에 의해 각도가 변경된 경우이다.
이에 따라 제1 카메라 모듈(1000)로 촬영한 텔레촬상범위 중 T1~T3 또는 T6~T9를 피사체로 촬영한 이미지(영상)의 경우에는 PIP 기능의 구현을 위해 제2 카메라 모듈(500)의 촬영 이미지(영상)와 얼라인되도록 촬영 이미지(영상)을 회전시킬 수 있다.
이러한 기능의 구현을 위해 카메라 모듈(1000, 2000) 또는 휴대용 전자기기(1,2)에는 영상을 편집하거나 PIP 기능을 구현하기 위한 제어부를 구비할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이고 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 반사모듈과 렌즈모듈이 결합된 사시도이다.
도 4 내지 도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 하우징(1010)에 구비되는 반사모듈(폴디드 모듈, 1100), 렌즈모듈(1200)을 포함한다.
반사모듈(1100)은 광의 진행 방향을 변경하도록 구성된다. 일 예로, 카메라 모듈(1000)을 상부에서 덮어주는 덮개(1030, 즉, 쉴드캔)의 개구부(1031)를 통해 입사된 광은 반사모듈(1100)을 통해 렌즈모듈(1200)로 향하도록 진행 방향이 바뀔 수 있다. 이를 위해 반사모듈(1100)은 광을 반사하는 반사부재(1150)를 구비할 수 있다.
반사부재(1150)는 빛 반사나 산란 등을 저감하고자 반사부재(1150)의 모서리가 절개된 챔퍼(1153)를 구비할 수 있다.
카메라 모듈(1000)의 두께 방향(Y축 방향)으로 입사된 광은 반사모듈(1100)에 의해 광축(Z축) 방향과 대략 일치하도록 경로가 변경된다.
이를 위해 반사모듈(1100)은 광을 반사하는 반사부재(1150)를 구비한다. 그리고, 렌즈모듈(1200)로 입사된 광은 복수의 렌즈를 통과한 후 이미지센서(미도시)에 의해 전기신호로 변환되어 저장될 수 있다.
렌즈모듈(1200)은 반사모듈(1100)에 의해 진행 방향이 변경된 광이 통과되는 복수의 렌즈를 포함한다. 그리고, 렌즈모듈(1200)은 적어도 1개의 렌즈배럴을 구비한다. 적어도 1개의 렌즈배럴의 광축 방향(Z축) 이동에 따라 오토포커스(AF) 또는 줌 기능(Zoom)이 구현될 수 있다.
이미지센서모듈(미도시)은 복수의 렌즈를 통과한 광을 전기신호로 변환하는 이미지센서(미도시) 및 이미지센서(미도시)가 실장되는 인쇄회로기판(미도시)을 포함할 수 있다.
하우징(1010)은 내부공간에서, 렌즈모듈(1200)을 중심으로 이의 전방에 반사모듈(1100)이 구비되고, 렌즈모듈(1200)의 후방에 이미지센서모듈(미도시)이 구비될 수 있다
그리고, 하우징(1010)에는 렌즈모듈(1200)의 후방에 플레어 현상 저감을 위해 이미지센서로 유입될 수 있는 불필요한 광을 차단하는 베플(1300)이 구비될 수 있다. 도면의 도시에서는 1개의 베플(1300) 만을 도시하나 베플(1300)은 2개 이상이 구비될 수도 있다.
망원 카메라를 구현하기 위해서는 초점거리가 길어질 수 있고, 이에 따라 렌즈모듈(1200)과 이미지센서의 사이 간격이 멀어질 수 있다.
이에 따라 하우징(1010)의 내부 광 경로에 불필요한 광을 차단하는 베플(1300)을 구비할 수 있다. 베플(1300)은 하우징(1010)의 내부공간에 끼워지는 부재로, 광이 하우징(1010)의 내부공간을 통과할 때 과도한 반사가 일어나지 않도록 광경로의 크기를 줄여줄 수 있다.
하우징(1010)의 내부에는 일측에서 타측으로 순차적으로 반사모듈(1100), 렌즈모듈(1200)이 구비된다.
가령, 도면에 도시된 바와 같이, 하우징(1010)은 내부공간에 반사모듈(1100) 및 렌즈모듈(1200)이 모두 내삽되도록 일체로 구비될 수 있다.
일체형 하우징(1010)을 사용함으로써 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)의 광축을 별도로 정렬할 필요가 없고, 하우징이 1개로 구비되므로 부품수를 줄일 수 있어 조립이 매우 용이할 수 있다.
다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 가령, 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)을 각각 내삽하는 별도의 하우징이 상호 연결된 것일 수도 있다.
본 실시예에서 반사모듈(1100)에 구비되는 반사부재(1150)는, 제1축(X축)을 기준으로 대략 ±10 도(deg)(총 20도 회전 가능), 제2축(Y축)을 기준으로 대략 ±25 도(deg)(총 50도 회전 가능) 정도를 회전 각도로 가질 정도로 상당히 큰 범위의 회전이 가능하다.
이에 따라, 하우징(1010)에서 반사모듈(1100)이 구비되는 공간은 렌즈모듈(1200)이 구비되는 공간보다 너비(폭), 즉, X축 방향 길이가 더 길게 구비될 수 있다.
가령, 하우징(1010)에서, 반사모듈(1100)이 구비되는 공간의 너비(X축 방향 길이)를 'A'라고 하고, 렌즈모듈(1200)이 구비되는 공간의 너비(X축 방향 길이)를 'B'라고 할 때, 이들은 상호 '2 > A/B > 1' 관계를 만족할 수 있다.
렌즈모듈(1200)로 반사모듈(1100)에 의해 경로가 변경된 광이 입사된다. 그러므로 렌즈모듈(1200)에 구비되는 복수의 렌즈는 반사모듈(1100)에서 광이 출사되는 방향인 Z축 방향으로 적층되게 구비된다.
그리고, 렌즈모듈(1200)은 자동초점조절(AF), 줌 기능 등의 구현을 위해 제3 구동부를 구비한다.
렌즈모듈(1200)은, 하우징(1010)의 제2공간(1090)에 구비되고 내부에 적층 렌즈를 포함하는 렌즈홀더(1220), 및 렌즈홀더(1220)를 이동시키는 제3 구동부를 포함한다.
렌즈홀더(1220)에는 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 수용되며, 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈홀더(1220)에 장착된다. 렌즈홀더(1220)는 복수의 렌즈가 적층되는 렌즈배럴과 렌즈배럴을 감싸는 캐리어를 별개로 구비할 수 있다. 또는 렌즈홀더(1220) 자체에 복수의 렌즈가 적층 구비될 수도 있다.
렌즈홀더(1220)는 자동초점조절 또는 줌 기능 구현을 위해 광축(Z축) 방향으로 이동되도록 구성된다.
제3 구동부는 렌즈홀더(1220)가 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 구동력을 발생시킨다. 즉, 제3 구동부는 렌즈홀더(1220)와 반사모듈(1100) 사이의 거리를 변화시키도록 렌즈홀더(1220)를 이동시킬 수 있다.
일 예로, 제3 구동부는 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a) 및 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a)와 마주보도록 배치되는 복수의 제3코일(1241b, 1243b)을 포함한다.
복수의 제3코일(1241b, 1243b)에 전원을 인가하면, 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a)와 복수의 제3코일(1241b, 1243b) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a)가 장착된 렌즈홀더(1220)를 광축(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다.
복수의 제3마그네트(1241a, 1243a)는 렌즈홀더(1220)에 장착된다. 일 예로, 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a)는 렌즈홀더(1220)의 측면에 장착될 수 있다.
복수의 제3코일(1241b, 1243b)은 하우징(1010)에 장착된다. 일 예로, 복수의 제3코일(1241b, 1243b)은 메인기판(1070)에 실장된 상태로, 메인기판(1070)이 하우징(1010)에 장착될 수 있다.
여기서, 설명의 편의를 위해, 도면의 도시에서는 메인기판(1070)에 반사모듈(1100)용 코일과 렌즈모듈(1200)용 코일이 모두 실장된 형상으로 도시하나, 이에 한정하는 것은 아니고, 메인기판(1070)은 반사모듈(1100)용 코일과 렌즈모듈(1200)용 코일이 각각 실장된 별개의 기판으로 구비될 수도 있다.
본 실시예에서는 렌즈홀더(1220)를 이동시킬 때, 렌즈홀더(1220)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다. 따라서, 폐루프 제어를 위하여 제3위치감지센서(1243c)가 필요하다. 제3위치감지센서(1243c)는 홀 센서일 수 있다.
제3위치감지센서(1243c)는 제3코일(1243b) 중 적어도 어느 하나의 내측 또는 외측에 배치되며, 제3코일(1243b)이 장착되는 메인기판(1070)에 제3위치감지센서(1243c)가 장착될 수 있다.
렌즈홀더(1220)는 광축(Z축) 방향으로 이동 가능하도록 하우징(1010)에 구비된다. 일 예로, 렌즈홀더(1220)와 하우징(1010) 사이에는 복수의 제3볼부재(1250)가 배치된다.
복수의 제3볼부재(1250)는 렌즈홀더(1220)의 이동을 가이드하는 베어링의 역할을 한다. 또한, 렌즈홀더(1220)와 하우징(1010) 간의 간격을 유지시키는 기능도 한다.
복수의 제3볼부재(1250)는 광축(Z축) 방향으로의 구동력이 발생한 경우에 광축(Z축) 방향으로 구름운동 또는 미끄럼운동하도록 구성된다. 이에 따라, 복수의 제3볼부재(1250)는 렌즈홀더(1220)의 광축(Z축) 방향으로의 이동을 가이드한다.
렌즈홀더(1220)와 하우징(1010)이 서로 마주보는 면 중 적어도 하나에는 복수의 제3볼부재(1250)를 수용하는 복수의 제7가이드부(1221)이 형성된다.
복수의 제3볼부재(1250)는 복수의 제7가이드부(1221)에 수용되어 렌즈홀더(1220)와 하우징(1010) 사이에 끼워진다.
복수의 제7가이드부(1221, 1231)은 광축(Z축) 방향으로 길이를 갖는 형상일 수 있다.
복수의 제3볼부재(1250)는 복수의 제7가이드부(1221)에 수용된 상태에서, 광축에 수직하는 X축 및 Y축 방향으로의 이동이 제한되고, 광축(Z축) 방향으로만 이동될 수 있다. 일 예로, 복수의 제3볼부재(1250)는 광축(Z축) 방향으로만 구름운동 가능하다.
이를 위하여, 복수의 제7가이드부(1221) 각각은 광축(Z축) 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 제7가이드부(1221)의 단면은 곡면형상, 다각형상 등 다양한 형상일 수 있다.
여기서, 복수의 제3볼부재(1250)가 렌즈홀더(1220) 및 하우징(1010)과 접촉 상태를 유지할 수 있도록 렌즈홀더(1220)는 하우징(1010)을 향해 가압된다.
이를 위하여, 하우징(1010)에는 렌즈홀더(1220)에 장착된 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a)와 마주보도록 바닥면에 제3요크(1260)가 장착될 수 있다. 제3요크(1260)는 자성체일 수 있다.
제3요크(1260)와 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 렌즈홀더(1220)는 복수의 제3볼부재(1250)와 접촉한 상태에서 제3 구동부의 구동력에 의해 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있다.
렌즈홀더(1220)는 제3요크(1260)와 복수의 제3마그네트(1241a, 1243a)의 인력에 의해 하우징(1010)에 지지되나, 이에 따라 외부 충격 등 외력에 의해 렌즈홀더(1220)가 이탈하여 덮개(1030) 등 다른 부재와 부딪힐 수 있다.
이에, 본 실시예에서는 렌즈홀더(1220)의 위치 이탈을 방지하고, 외력에 의한 흔들림이 발생해도 충격을 흡수할 수 있도록 제3보조부재(1280)를 구비할 수 있다.
제3보조부재(1280)는 스토퍼 또는 댐퍼 역할을 수행할 있으며, 대략 'ㄷ'자 형상으로 구비되고, 렌즈홀더(1220)를 상부에서 덮도록 양쪽 단부가 하우징(1010)에 끼움 고정될 수 있다.
그리고, 제3보조부재(1280)는 충격 흡수를 위해 여러 부위에 탄성 재질의 댐핑부재를 추가로 구비할 수 있다. 가령, 렌즈홀더(1220)의 광축 방향 이동 과정에서 광축 방향 전단부나 후단부가 제3보조부재(1280)와 접촉할 수 있으며, 이 때 충격을 흡수하기 위해 제3보조부재(1280)의 양쪽 단부에는 댐퍼(1283)가 구비될 수 있다.
제3보조부재(1280)는 렌즈홀더(1220)의 양쪽에 각각 설치되도록 2개가 구비될 수 있다.
하우징(1010)은 덮개(1030)에 의해 덮여진다.
덮개(1030)는 광이 입사하도록 개구부(1031)를 구비하며, 개구부(1031)를 통해 입사된 광은 반사모듈(1100)에 의해 진행 방향이 변경되어 렌즈모듈(1200)로 입사한다. 덮개(1030)는 하우징(1010)의 전체를 덮도록 일체로 구비되거나, 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)을 각각 덮는 별개의 부재로 나누어져 구비될 수 있다.
덮개(1030)에 구비되는 개구부(1031)은 대략 육각형 형상으로 구비될 수 있다. 본 실시예에 따른 반사모듈(1100)은 제2축(Y축)을 기준으로 대회전이 가능하며, 이에 따라 제2축(Y축)을 기준으로 반사부재(1150)가 최대로 회전되었을 때의 반사부재(1150)의 짧은 모서리와 덮개(1030)의 변이 대략 나란하게 배치될 수 있도록 구비할 수 있다.
도 7을 추가로 참고하면, 하우징(1010)은 내부공간에 반사모듈(1100) 및 렌즈모듈(1200)을 구비한다. 이에, 하우징(1010)의 내부공간은 반사모듈(1100)이 배치되는 제1 공간(1080)과 렌즈모듈(1200)이 배치되는 제2 공간(1090)으로 구분될 수 있다.
하우징(1010)에서 반사모듈(1100)이 배치되는 제1 공간(1080)은 대회전하는 캐리어(1110)의 회전이 용이하도록 내부공간이 둥근 형상을 갖도록 구비될 수 있다.
그리고, 복수의 코일(1114, 1134, 1241b, 1243b)은 메인기판(1070)에 실장된 상태로 하우징(1010)에 구비되므로, 하우징(1010)에는 복수의 코일(1114, 1134, 1241b, 1243b)이 하우징(1010)의 내부공간으로 노출되도록 복수의 관통홀(1010a, 1010b, 1010c, 1010d)이 구비될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징과 반사모듈의 분해사시도이고, 도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징과 반사모듈의 상세 상부 분해사시도이고, 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징과 반사모듈의 상세 하부 분해사시도이다.
도 9 내지 도 10b를 추가로 참고하면, 반사모듈(1100)은 하우징(1010)에 구비되는 캐리어(1110)와, 캐리어(1110)에 구비되는 회전홀더(1130)를 구비한다.
캐리어(1110)는 하우징(1010)에 대해 제2축(A2, Y축과 나란한 축)을 기준으로 회전하고, 회전홀더(1130)는 캐리어(1110)에 대해 제1축(A1, X축과 나란한 축)을 기준으로 회전한다.
도 14 내지 도 19를 추가로 참고하면, 하우징(1010)의 제1공간(1080)에는 캐리어(1110)가 구비된다. 캐리어(1110)는 하우징(1010)의 바닥면과의 사이에 제1볼부재(1111)를 끼운 상태로 밀착 지지되고, 캐리어(1110)는 제1구동부에 의해 회전 구동된다. 제1공간(1080)은 캐리어(1110)의 대회전이 용이하도록 적어도 일부가 둥근 형상으로 구비될 수 있다. 더욱 상세하게는 제1공간(1080)의 내면은 적어도 일부가 제2축(A2)을 중심으로 하는 원의 호 형상에 상응하게 구비될 수 있다.
또한, 캐리어(1110)는 제1공간(1080에서의 대회전이 용이하도록 적어도 일부가 둥근 형상으로 구비될 수 있다. 더욱 상세하게는 캐리어(1110)의 적어도 일부는 제2축(A2)을 중심으로 하는 원의 호 형상에 상응하게 구비될 수 있다.
나아가, 캐리어(1110)에 올려지는 회전홀더(1130)는 제1공간(1080에서의 대회전이 용이하도록 적어도 일부가 둥근 형상으로 구비될 수 있다. 더욱 상세하게는 회전홀더(1130)의 적어도 일부는 제2축(A2)을 중심으로 하는 원의 호 형상에 상응하게 구비될 수 있다.
제1구동부는 제1마그네트(1113), 제1코일(1114)을 포함한다.
이에 따라, 하우징(1010)의 바닥면에는 제1요크(1112)가 구비되고, 제1요크(1112)는 캐리어(1110)에 구비되는 제1마그네트(1113)와의 인력에 의해 캐리어(1110)가 하우징(1010)의 바닥면에 밀착되도록 한다.
하우징(1010)의 바닥면과 캐리어(1110)의 사이에는 적어도 3개의 제1볼부재(1111-1111a,1111b,1111c)가 구비될 수 있다.
이 중 하나인 회전축볼(1111a)은 캐리어(1111)가 하우징(1010)에 대해 회전하는 회전축인 제2축(A2, Y축과 나란한 축)을 형성하며, 다른 볼부재인 가이드볼(1111b,1111c)은 캐리어(1110)의 회전이 용이하도록 도울 수 있다.
여기서, 제2축(A2)은 3개의 제1볼부재(1111-1111a,1111b,1111c)를 연결한 삼각형을 포함하는 평면에 수직할 수 있다.
회전축볼(1111a)은 회전축을 형성해야 하므로 위치가 변경되지 않고 한곳에 고정된 상태에서 그 자체로 제자리 회전하거나 고정될 수 있다. 이에 따라, 캐리어(1111)는 회전축볼(1111a)을 축으로 회전할 수 있다.
가이드볼(1111b,1111c)은 회전축이 아닌 곳에 구비되어 캐리어(1111)의 회전을 안내하므로 구름 또는 미끄럼 이동하도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 캐리어(1111)는 가이드볼(1111b,1111c)의 구름 또는 미끄럼에 의해 이동이 가이드될 수 있다.
이에 따라, 하우징(1010)의 바닥면과 캐리어(1110)의 하부면에는 회전축볼(1111a)이 삽입되는 가이드부(가령, 가이드부 등)가 구비된다.
회전축볼(1111a)이 삽입되도록 하우징(1010)에는 제1가이드부(1121a)가 구비되고 캐리어(1110)에는 제2가이드부(1121b)가 구비될 수 있다. 구 형상의 회전축볼(1111a)은 위치이동이 되지 않아야 하므로, 제1가이드부(1121a)와 제2가이드부(1121b) 중 적어도 어느 하나는 회전축볼(1111a)과 적어도 3점 지지되도록 할 수 있다.
가령, 제1가이드부(1121a)와 제2가이드부(1121b)는 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이 삼각뿔(사면체) 형상에서 각 모서리를 절개한 형상으로 구비될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
또는, 회전축볼(1111a)이 하우징(1010) 또는 캐리어(1110) 중 어느 하나에 고정 구비되고, 하우징(1010) 또는 캐리어(1110) 중 다른 하나에 위치 이동되지 않는 가이드부를 구비할 수도 있다.
가이드볼(1111b,1111c)이 삽입되도록 하우징(1010)에는 제3가이드부(1123a)가 구비되고 캐리어(1110)에는 제4가이드부(1123b)가 구비될 수 있다. 구 형상의 가이드볼(1111b,1111c)은 위치이동이 되는 것이 바람직하므로, 제3가이드부(1123a)와 제4가이드부(1123b)는 캐리어(1110)의 회전 방향을 따라 길게 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 제3가이드부(1123a)와 제4가이드부(1123b)는 대략 회전 방향을 따라 직선으로 구비될 수 있다.
제3가이드부(1123a)와 제4가이드부(1123b)가 직선 형상으로 구비되는 경우에는, 제3가이드부(1123a)와 제4가이드부(1123b) 중 어느 하나는 추가의 자유도를 갖도록 구비될 수 있다. 가이드볼(1111b,1111c)이 회전하는 캐리어(1110)를 지지하므로 단순히 직선 방향으로만 이동할 수 있도록 구비되는 경우에는 가이드가 제대로 이루어지지 않을 수 있기 때문이다.
가령, 제3가이드부(1123a)와 제4가이드부(1123b)는, 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 각각 선택적으로, 어느 하나는 'V' 형 또는 'U 형' 홈의 측면을 포함하여 가이드볼(1111b,1111c)이 적어도 2점 지지되고, 다른 하나는 가이드볼(1111b,1111c)이 홈의 측면에는 접촉하지 않고 대략 편평한 바닥면에 1점 지지되게 할 수 있다.
이에 따라 홈의 측면에는 접촉하지 않고 바닥면에만 1점 지지된 가이드부 내부에서는 측면의 구속이 없어 볼이 바닥면을 따라 좌우로 이동할 수 있으므로 추가의 자유도를 갖게 되어 캐리어(1110)가 회전이동 하더라도 가이드볼(1111b,1111c)의 구름이 원활할 수 있다.
도 17a를 참고하면, 고정부(1010)에 대해 회전축을 기준으로 상대 회전하는 회전부(1110)가 가이드볼(1111b,1111c)에 의해 가이드될 수 있다. 가이드볼(1111b,1111c)은 대략 회전 방향을 따라 직선으로 구비되는 제3가이드부(1123a)와 제4가이드부(1123b)를 포함할 수 있다.여기서, 고정부(1010)인 하우징에 구비되는 제3가이드부(1123a)는 바닥면(26a)과 양쪽의 측면(25a)를 구비하고, 가이드볼(1111b,1111c)는 양쪽의 측면(25a)에 적어도 2점 지지될 수 있다(바닥면(26a)까지 지지될 수도 있다).
그리고, 회전부(1110)인 캐리어에 구비되는 제4가이드부(1123b)는 바닥면(26b)과 양쪽의 측면(25b)을 구비하고, 가이드볼(1111b,1111c)은 바닥면(26a)에 1점 지지될 수 있다. 가이드볼(1111b,1111c)이 양쪽 측면(25b) 중 어느 하나와 접촉하면 가이드볼(1111b,1111c)이 더이상 구름이동 할 수 없게 되므로, 양쪽 측면(25b)은 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이, 가이드볼(1111b,1111c)이, 고정부(1010)에 구비되는 제3가이드부(1123a)에서는 적어도 2점 지지되어 가이드부의 정해진 경로를 따라 직선이동하게 되고, 회전부(1110)에 구비되는 제4가이드부(1123b)에서는 바닥면에 1점 지지되며, 1점 지지된 가이드볼(1111b,1111c)은 회전부(1110)인 캐리어의 이동에 따라 회전부(1110)의 가이드부 바닥(26b)에 곡선 형상의 이동 경로를 형성하게 된다.
또한, 도 17b를 참고하면, 고정부(1010)에 대해 회전축을 기준으로 상대 회전하는 회전부(1110)가 가이드볼(1111b,1111c)에 의해 가이드될 수 있다. 가이드볼(1111b,1111c)은 대략 회전 방향을 따라 직선으로 구비되는 제3가이드부(1123a-1)와 제4가이드부(1123b-1)를 포함할 수 있다.
여기서, 고정부(1010)인 하우징에 구비되는 제3가이드부(1123a-1)는 바닥면(26a-1)과 양쪽의 측면(25a-1)를 구비하고, 가이드볼(1111b,1111c)은 바닥면(26a-1)에 1점 지지될 수 있다. 가이드볼(1111b,1111c)이 양쪽 측면(25a-1) 중 어느 하나와 접촉하면 가이드볼(1111b,1111c)이 더이상 구름이동할 수 없게 되므로, 양쪽 측면(25a-1)은 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.그리고, 회전부(1110)인 캐리어에 구비되는 제4가이드부(1123b-1)는 바닥면(26b-1)과 양쪽의 측면(25b-1)을 구비하고, 가이드볼(1111b,1111c)은 양쪽의 측면(25b-1)에 적어도 2점 지지될 수 있다(바닥면(26b-1)까지 지지될 수도 있다).
이와 같이, 가이드볼(1111b,1111c)이, 회전부(1110)에 구비되는 제4가이드부(1123b-1)에서는 적어도 2점 지지되어 가이드부의 정해진 경로를 따라 직선이동하게 되고, 고정부(1010)에 구비되는 제3가이드부(11231-1)에서는 바닥면에 1점 지지되며, 1점 지지된 가이드볼(1111b,1111c)은 회전부(1110)인 캐리어의 이동에 따라 고정부(1010)의 가이드부 바닥(26a-1)에 곡선 형상의 이동 경로를 형성하게 된다.
도 18 내지 도 20을 추가로 참고하면, 하우징(1010)의 바닥에는 제1코일(1114)이 구비되고, 캐리어(1110)에는 제1코일(1114)과 대향하는 제1마그네트(1113)가 구비된다. 그리고, 캐리어(1110)의 회전 위치를 감지하기 위해 하우징(1010)에는 제1마그네트(1113)와 대향하게 제1위치감지센서(1115)가 구비될 수 있다.
제1마그네트(1113)는 캐리어(1110)가 회전 운동하는 것을 감안하여 라운드진(둥근) 형상으로 구비될 수 있다. 제1마그네트(1113)는 내측단과 외측단이 원의 호 형상으로 구비될 수 있고, 더욱 상세히는, 제1마그네트(1113)는 내측단과 외측단이 회전축볼(1111a)을 중심으로 하는 원의 호 형상에 상응하게 구비될 수 있다.
가령, 제1마그네트(1113)는 도넛을 일부 절개한 형상으로 구비될 수 있다. 그리고, 제1마그네트(1113)는 회전 방향을 따라 N극과 S극을 구비하도록 구비될 수 있다.
캐리어(1110)에는, 제1마그네트(1113)의 뒷면 즉, 캐리어(1110)와 제1마그네트(1113)의 사이에 자기를 집속시켜 제1마그네트(1113)의 성능을 유지 내지는 더욱 향상시키는 백요크(1113a)를 더 구비할 수 있다. 백요크(1113a)는 제1마그네트(1113)가 라운드진(둥근) 형상임을 감안하여, 제1마그네트(1113)에 대향하는 형상으로 더 크게 구비될 수 있다.
그리고, 제1코일(1114)도 제1마그네트(1113)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 제1코일(1114)은 1개 또는 2개 이상으로 구비될 수 있고, 제1코일(1114)은 제1마그네트(1113)의 형상에 상응하게 둥근형상 또는 꺽인형상으로 배치될 수 있다. 가령, 제1코일(1114)이 2개로 구비되면 전체적으로 꺽인형상, 즉, 'V' 형상을 구현하도록 배치될 수 있다.
가령, 제1마그네트(1113)가 캐리어(1110)의 회전 방향을 따라 'N극,S극,N극' 또는 'S극,N극,S극'의 3극으로 착자된 경우, 제1코일(1114)은 2개로 구비되어 각각의 코일이 중간과 좌우 끝쪽의 극에 동시에 대향하도록 배치될 수 있다.
즉, 전자인 'N극,S극,N극' 자석인 경우, 2개의 제1코일(1114) 중 어느 하나는 좌측의 N극과 중간의 S극의 좌측 절반 다른 하나는 우측의 N극과 중간의 S극의 우측 절반과 대략 대향하게 배치될 수 있다.
물론, 제1마그네트(1113)는 각각 2개의 극으로 분리된 2개의 마그네트로 구비되고, 2개의 제1코일(1114)과 각각 대향하도록 배치될 수도 있다. 이 경우에 제1마그네트(1113)는 라운드진(둥근) 형상 또는 직선 형상일 수 있다.
한편, 제1마그네트(1113)는 제1볼부재(1111-1111a,1111b,1111c)들 사이에 구비될 수 있다. 더욱 상세히는 제1마그네트(1113)는 회전축볼(1111a)과 가이드볼(1111b,1111c)들의 사이에 배치될 수 있다.
제1볼부재(1111-1111a,1111b,1111c)들, 즉, 1개의 회전축볼(1111a)과 2개의 가이드볼(1111b,1111c)들은 삼각형 형상으로 배치될 수 있다.
제1마그네트(1113)의 무게중심 또는 기하중심은 제1볼부재(1111-1111a,1111b,1111c)들이 형성하는 삼각형의 내부에 구비될 수 있다. 제1요크(1112)와 제1마그네트(1113)와의 인력에 의해 캐리어(1110)가 하우징(1010)에 밀착되며, 이때 발생하는 인력에 의해 캐리어(1110)가 어느 일측으로 기울지 않도록 하기 위함이다.
한편, 제1마그네트(1113)의 무게중심 또는 기하중심은 제1볼부재(1111-1111a,1111b,1111c)들이 형성하는 삼각형의 내부에 구비되므로, 반사모듈(1100)에 전원공급이 중단되면 제1마그네트(1113)와 제1요크(1112)의 인력에 의해 캐리어(1110)가 초기위치로 이동할 수 있다.
초기위치는 제1마그네트(1113)와 제1요크(1112)의 배치에 따라 조정이 가능하며, 가령, 본 실시예의 경우는 반사부재(1150)가 광축 방향과 나란하게 정렬되는 위치가 바람직하다.
제1마그네트(1113)와 대향하는 2개의 제1코일(1114)도 회전축볼(1111a)과 가이드볼(1111b,1111c)들의 사이에 배치될 수 있다.
그리고, 캐리어(1110)의 위치를 감지하는 제1위치감지센서(1115)가 제1마그네트(1113)와 대향하게 배치될 수 있다. 제1위치감지센서(1115)는 홀센서일 수 있다. 제1위치감지센서(1115)는 더욱 정확한 캐리어(1110)의 위치 감지를 위해 1개 또는 2개 이상이 구비될 수 있다.
제1위치감지센서(1115)는, 평면 상으로 볼 때, 제1코일(1114)과 회전축볼(1111a)의 사이에 구비될 수 있다. 회전하는 캐리어(1110)의 경우 회전축(1111a)에서 멀어질수록 이동 거리가 길어지게 되고, 본 실시예의 캐리어(1110)가 대회전(회전각도 대략 ±25도) 한다는 점을 감안하여 회전축을 형성하는 회전축볼(1111a)에서 멀어지게 되면 이동 거리가 길어져서 많은 개수의 위치감지센서가 필요할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는 제1위치감지센서(1115)를 제1코일(1114)의 내측, 즉, 회전축을 형성하는 회전축볼(1111a)에 가까운 위치에 배치할 수 있다.
한편, 하우징(1010)에는 제1마그네트(1113)와 대향하게 제1요크(1112)가 구비될 수 있다. 제1요크(1112)는 캐리어(1110)를 하우징(1010)에 밀착시키는 풀링요크의 역할을 할 수 있다.
또한, 제1요크(1112)는 제1코일(1114)을 감싸도록(마감하도록) 하우징(1010)에 구비될 수 있고, 이에 따라 제1마그네트(1113) 또는 제1코일(1114)에서 발생하는 자계(자기) 유출을 방지할 수 있다.
제1요크(1112)는 제1마그네트(1113)와의 인력에 의해 캐리어(1110)를 하우징(1010)에 밀착시키므로, 제1요크(1112)는 제1마그네트(1113)와 유사한 형상으로 대략 제1코일(1114) 등을 사이에 두고 제1마그네트(1113)와 대향하도록 구비될 수 있다.
즉, 제1요크(1112)는 도넛을 일부 절개한 형상인 둥근(라운드진) 형상으로 구비될 수 있고, 제1마그네트(1113)와 제1코일(1114)을 모두 감싸면서 이들보다 더 크게 구비될 수 있다.
도 11 내지 도 13을 추가로 참고하면, 캐리어(1110)에는 회전홀더(1130)가 구비된다. 회전홀더(1020)에는 반사부재(1150)가 구비되고, 회전홀더(1130)는 제2 구동부에 의해 회전 구동된다. 제2 구동부는 제2마그네트(1133), 제2코일(1134)를 포함한다..
반사부재(1150)는 광의 진행 방향을 변경할 수 있다. 가령, 반사부재(1150)는 광을 반사시키는 미러(Mirror) 또는 프리즘(Prism)일 수 있다(설명의 편의를 위해, 일 실시예와 관련한 도면의 도시에서는 반사부재(1150)를 프리즘으로 도시한다).
반사부재(1150)는 회전홀더(1130)에 고정된다. 회전홀더(1130)에는 반사부재(1150)가 장착되는 장착면(1136)이 구비된다.
회전홀더(1130)의 장착면(1136)은 광의 경로가 변경되도록 경사진 면으로 구성될 수 있다. 가령, 장착면(1136)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 30~60도 기울어진 경사면일 수 있다. 회전홀더(1130)의 경사면은 광이 입사되는 덮개(1030)의 개구부(1031)를 향할 수 있다.
그리고, 장착면(1136)에는, 광축 방향으로 렌즈모듈(1200) 방향 쪽의 단부에, 빛 반사, 회절 등에 의한 플레어 발생을 저감하도록 반사부재(1150)를 향해 복수의 돌기(1136a)가 구비될 수 있다.
돌기(1136a)의 단부는 뾰족하게 형성될 수 있으며, 장착면(1136)의 끝단부 일정 영역에 걸쳐 돌기(1136a)가 구비될 수 있다.
회전홀더(1130)는 캐리어(1110)와의 사이에 2개의 제2볼부재(1131)를 끼운 상태로 밀착 지지될 수 있다.
이에 따라, 회전홀더(1130)와 캐리어(1110)에는 각각 선택적으로 제1 자성체(1138)와 제2 자성체(1132)를 구비되고, 제1 자성체(1138)와 제2 자성체(1132)의 인력에 의해 회전홀더(1130)가 캐리어(1110)에 밀착되도록 한다.
제1 자성체(1138)가 마그네트, 즉 제4마그네트(1138)인 경우에는 제4마그네트(1138)의 뒷면에는 자기를 집속시켜 제4마그네트(1138)의 성능을 유지 내지는 더욱 향상시키는 백요크를 더 구비할 수 있다.
그리고, 도 20에 상세히 도시된 바와 같이 제4마그네트(1138)가 캐리어(1110)에 구비되는 경우에는 백요크(1113a)를 공용으로 사용할 수 있다. 즉, 캐리어(1110)에는 제1마그네트(1113)의 자기를 집속시켜 제1마그네트(1113)의 성능을 유지 내지는 더욱 향상시키는 백요크(1113a)가 구비되며, 길이를 다소 연장하여 백요크(1113a)가 제4마그네트(1138)의 뒷면까지 덮도록 구비할 수 있다. 이에 백요크(1113a)는 제4마그네트(1138)의 뒷면까지 연장된 연장부(1113b)를 구비할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사모듈(폴디드 모듈, 400)은 캐리어(1110)와 회전홀더(1130)에 선택적으로 제1 자성체(1138)와 제2 자성체(1132)를 구비할 수 있다. 그리고, 회전홀더(1130)는 제1 자성체(1138)와 제2 자성체(1132)의 인력에 의해 캐리어(1110) 에 지지되게 구비될 수 있다. 제1 자성체(1138)와 제2 자성체(1132)는 제2축(A2) 방향으로 상호 대향하게 구비될 수 있다. 본 실시예에 따른 반사모듈(폴디드 모듈, 400)은 캐리어(1110)의 상부에 회전홀더(1130)가 올려지는 구조이므로, 구동 안정성을 위해 회전홀더(1130)가 캐리어(1110)를 향해 지지되는 것이 바람직하다.
여기서, 제1 자성체(1138) 또는 제2 자성체(1132)는 자성체(磁性體, magnetic substance, magnetic material)로, 자성을 지닌 물질, 즉 자기장 안에서 자화하는 물질일 수 있다(금속 또는 비금속 재질 모두 포함). 제1 자성체(1138) 또는 제2 자성체(1132)는 풀링마그네트 또는 풀링요크일 수 있다.
가령, 제1 자성체(1138)가 풀링마그네트인 경우에는 제2 자성체(1132)는 풀링요크 또는 풀링마그네트일 수 있다. 또한, 제1 자성체(1138)가 풀링요크인 경우에는 제2 자성체(1132)는 풀링마그네트일 수 있다.
그리고, 회전홀더(1130)는 2개의 제2볼부재(1131)를 상호 연결한 제1축(X축과 나란한 축)을 기준으로 캐리어(1110)에 대해 상대 회전한다.
이에, 캐리어(1110)에는 X축 방향으로 양쪽에 제1지지부(1141)를 2개 구비하고, 회전홀더(1130)는 제1지지부(1141)에 올려지는 제2지지부(1143)를 X축 방향으로 양쪽에 2개 대응하게 구비할 수 있다.
양쪽에 구비되는 한 쌍의 제1지지부(1141)와 제2지지부(1143)의 사이에는 제2볼부재(1131)가 각각 구비될 수 있다. 그리고, 2개의 제2볼부재(1131)는 X축 방과 나란하고 회전홀더(1130)의 회전축인 제1축(A1)을 형성할 수 있다.
2개의 제2볼부재(1131)는 회전축을 형성해야 하므로 위치가 변경되지 않고 한곳에 고정된 상태에서 그 자체로 제자리 회전하거나 고정될 수 있다. 이에 따라, 회전홀더(1130)는 2개의 제2볼부재(1131)가 형성하는 제1축(A1)을 축으로 회전할 수 있다.
이에 따라, 제1지지부(1141)와 제2지지부(1143)에는 제2볼부재(1131)가 삽입되는 가이드부(가령, 가이드부 등)가 구비된다.
제2볼부재(1131)가 삽입되도록 캐리어(1110)의 제1지지부(1141)에는 제5가이드부(1141a)가 구비되고 회전홀더(1130)의 제2지지부(1143)에는 제6가이드부(1143a)가 구비될 수 있다.
구 형상의 제2볼부재(1131)는 위치이동이 되지 않아야 하므로, 제5가이드부(1141a)와 제6가이드부(1143a) 중 적어도 어느 하나는 제2볼부재(1131)와 적어도 3점 지지되도록 할 수 있다. 여기서, 회전축볼(1111a)이 하우징(1010) 또는 캐리어(1110) 중 어느 하나에 고정 구비되고, 하우징(1010) 또는 캐리어(1110) 중 다른 하나에 위치 이동되지 않는 가이드부를 구비할 수도 있다.
가령, 도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼부재가 가이드부에 3점 지지되게 고정되는 구조의 예시를 도시한 참고도이다.
도 16a 및 도 16b를 참고하면, 회전축을 형성하는 볼부재(1111a, 1131)는 위치를 이동할 수 없으므로, 3점 지지구조에 의해 위치가 고정될 수 있다.
볼부재(1111a, 1131)는 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)에 삽입될 수 있다.
그리고, 가이드부에 삽입된 볼부재는 가이드부의 내부에서 정확한 위치를 유지하기 위해, 볼부재는 가이드부와 3개의 점(P)에서만 접촉하여 지지된 상태를 유지할 수 있다.
볼부재가 가이드부와 4개의 점 이상에서 접촉하는 경우에는 가이드부나 볼부재의 제조 공차 또는 구동 상태에 따라 3개의 점에서만 접촉을 형성하는 등 일측으로 치우친 상태로 구동될 수 있다.
이를 위해, 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)는 삼각뿔(사면체) 형상에서 각 모서리를 절개한 형상으로 구비될 수 있다.
구 형상인 볼부재(1111a, 1131)는 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)의 내부 옆면에 3개의 포인트(P)에서 지지되도록 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)는 3개의 제1면(21)을 포함한다. 그러므로 볼부재(1111a, 1131)와 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)의 3개의 접촉 포인트(P)는 제1면(21)에 형성된다.
여기서, 제1면(21)은 옆면 중 일부이며, 옆면은 볼부재(1111a, 1131)가 접촉하는 제1면(21)과 제1면(21)들의 사이에 구비되고(즉, 제1면들 중 2개와 인접하게 구비됨), 볼부재(1111a, 1131)와 접촉하지 않는 제2면(23)을 포함한다.
그리고, 볼부재(1111a, 1131)가 각각 점접촉되는 3개의 옆면(제1면, 21)을 연장하면 삼각뿔(사면체)이 구현될 수 있다. 즉, 볼부재(1111a, 1131)와 점접촉되는 3개의 옆면을 연장하여 이들이 상호 교차하여 형성되는 선분은 삼각뿔(사면체)의 모서리를 구현할 수 있다. 그리고, 3개의 옆면을 연장하여 구현되는 삼각뿔은 정삼각뿔일 수 있다.
한편, 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)는 삼각뿔(사면체) 형상에서 각 꼭지점을 절개한 형상으로 구비될 수 있다.
삼각뿔 중 가이드부의 내측 꼭지를 절개한 부분이 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)의 바닥(10)을 형성할 수 있고, 가이드부의 입구 쪽의 나머지 3개의 꼭지를 절개한 부분이 옆면 중 볼부재(1111a, 1131)와 접촉하지 않는 제2면(23)을 형성할 수 있다.
바닥(10)과 제2면(23)은 모두 삼각뿔의 꼭지점을 절개한 것이므로 모두 삼각형 형상일 수 있고, 볼부재(1111a, 1131)은 바닥(10)과 제2면(23)에는 접촉되지 않는다. 또한, 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)의 입구는 삼각뿔(사면체)의 삼각형 모양의 바닥에서 꼭지점을 모두 절개한 것이므로 육각형 모양일 수 있다.
한편, 가이드부(1121a,1121b,1141a,1143a)의 바닥은 삼각형 모양일 수 있다.
하우징(1010)의 측면에는 제2코일(1134)이 구비되고, 회전홀더(1130)에는 제2코일(1134)과 대향하는 제2마그네트(1133)가 구비된다. 그리고, 회전홀더(1130)의 회전 위치를 감지하기 위해 하우징(1010)에는 제2마그네트(1133)와 대향하게 제2위치감지센서(1135)가 구비될 수 있다.
제2마그네트(1133)는 제1축(A1)에 수직하는 제2축(A2) 방향으로 N극과 S극을 갖도록 착자될 수 있고, 제2마그네트(1133)와 제2코일(1134)의 상호작용에 의해 회전홀더(1130)가 캐리어(1110)에 대해 제1축(A1)을 기준으로 회전할 수 있다.
여기서, 제2코일(1134)이 구비되는 하우징(1010)의 측면은 광축에 수직한 측면을 의미할 수 있다.
회전홀더(1130)는 회전 운동하는 캐리어(1110)에 구비되는 것을 감안하여 라운드진(둥근) 형상의 끝단부를 구비할 수 있다. 그리고, 제2마그네트(1133)는 반사부재(1150)가 설치되는 방향의 반대쪽인 회전홀더(1130)의 라운드진(둥근) 형상의 끝단부에 구비될 수 있다. 이에 따라 제2마그네트(1133)도 라운드진(둥근) 형상으로 구비될 수 있다. 제2마그네트(1133)는 내측단과 외측단이 원의 호 형상으로 구비될 수 있고, 더욱 상세히는, 제2마그네트(1133)는 내측단과 외측단이 회전축볼(1111a)을 중심으로 하는 원의 호 형상에 상응하게 구비될 수 있다.
회전홀더(1130)에는, 제2마그네트(1133)의 뒷면 즉, 회전홀더(1130)와 제2마그네트(1133)의 사이에 자기를 집속시켜 제2마그네트(1133)의 성능을 유지 내지는 더욱 향상시키는 백요크(1133a)를 더 구비할 수 있다. 백요크(1133a)는 제2마그네트(1133)가 라운드진(둥근) 형상임을 감안하여, 제2마그네트(1133)에 대응하는 형상으로 더 크게 구비될 수 있다.
제2코일(1134)도 제2마그네트(1133)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
제2코일(1134)은 1개 또는 2개 이상으로 구비될 수 있고, 제2코일(1134)은 제2마그네트(1133)의 형상에 상응하게 둥근형상 또는 꺽인형상으로 배치될 수 있다. 가령, 제2코일(1134)은 2개로 구비되어 각각의 2개의 코일(1134)이 제2마그네트(1133)와 대향하게 양쪽에 배치될 수 있으며, 제2코일(1114)이 2개로 구비되면 전체적으로 꺽인형상, 즉, 'V' 형상을 구현하도록 배치될 수 있다.
물론, 제2마그네트(1133)는 분리된 2개의 마그네트로 구비되고, 2개의 제1코일(1134)과 각각 대향하도록 배치될 수도 있다. 이 경우에 제2마그네트(1133)는 라운드진(둥근) 형상 또는 직선 형상일 수 있다.
제2마그네트(1133)는 회전홀더(1130)의 회전축인 제1축(A1)에서 거리가 가장 먼 끝단부에 구비될 수 있다. 즉, 라운드진(둥근) 형상의 끝단부에 구비될 수 있다.
제2요크(1132)와 제4마그네트(1138)는 각각 풀링요크와 풀링마그네트 역할을 수행하며, 이들은 선택적으로 회전홀더(1130) 또는 캐리어(1110)에 구비될 수 있다. 제2요크(1132)와 제4마그네트(1138)는 각각 Y축 방향으로 대향하도록 1개 또는 2개 이상으로 구비될 수 있다.
그리고, 회전홀더(1130)는 캐리어(1110)에 지지되면서 상대회전하게 되므로, 상호 대향하게 배치되는 제2요크(1132)와 제4마그네트(1138)는 회전홀더(1130)의 회전에 방해되지 않는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
이에, 본 실시예에서 제2요크(1132)와 제4마그네트(1138)는 회전축(A1)에 매우 가까워 풀링력을 충분히 발휘하면서도 회전홀더(1130)의 회전을 최대한 방해하지 않도록, 제1축(A1)의 하부에 각각 2개씩 구비될 수 있다. 이에 따라, 제1축(A1), 제2요크(1132) 및 제4마그네트(1138)는 Y축 방향으로 정렬될 수 있고, 광축(Z축) 방향으로 대략 동일한 위치에 구비될 수 있다(도 21 참고).
회전홀더(1130)의 위치를 감지하는 제2위치감지센서(1135)가 제2마그네트(1133)와 대향하게 배치될 수 있다. 제2위치감지센서(1135)는 홀센서일 수 있다. 제2위치감지센서(1135)는 더욱 정확한 회전홀더(1130)의 위치 감지를 위해 1개 또는 2개 이상이 구비될 수 있다.
제2위치감지센서(1135)는, 2개의 제2코일(1134)의 사이에 상하로 구비될 수 있다.
한편, 캐리어(1110)에는 X축 방향으로 양쪽에 돌출된 제1지지부(1141)를 2개 구비하고, 회전홀더(1130)는 제1지지부(1141)에 올려지는 제2지지부(1143)를 X축 방향으로 양쪽에 2개 대응하게 구비할 수 있다.
여기서, 제1지지부(1141)는 상부가 열린 형상으로 구비되고, 제1지지부(1141)에 제2지지부(1143)이 상부에서 하부로 끼워지는 구조를 형성할 수 있다.
그리고, 캐리어(1110)는 제1지지부(1141)의 열린 상부를 덮어주는 제1보조부재(1160)를 더 구비할 수 있다. 제2지지부(1143)는 회전하게 되므로, 이를 방해하지 않도록 제1보조부재(1160)는 제2지지부(1143)와 밀착되지는 않고 약간의 간격을 가질 수 있다.
제1보조부재(1160)은 캐리어(1110)에서 회전홀더(1130)가 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼 또는 제2지지부(1143)가 위치 이탈에 의해 다른 부분에 부딪히는 충격을 흡수하는 완충부재 역할을 수행할 수 있다.
제1보조부재(1160)는 제1지지부(1141)에 제2지지부(1143)가 결합되면, 제2지지부(1143)를 상부에서 덮도록 측면을 통해 캐리어(1110)에 끼워질 수 있다. 이에, 캐리어(1110)에는 제1보조부재(1160)가 삽입되도록 슬릿 형상의 결합구(1142)가 구비될 수 있다.
제1보조부재(1160)는 단단히 결합되도록 'ㄷ' 형상의 본체(1161)에, 끝단부에 이탈을 방지하기 위해 절곡부(1163)를 구비할 수 있다. 그리고, 본체(1161)는 일부는 캐리어(1110)에 끼워지는 고정부(1161a)와 제2지지부(1143)의 상부에 배치되어 댐핑부재(1165)가 결합되는 댐핑부(1161b)를 포함할 수 있다.
댐핑부재(1165)는 제2지지부(1143)를 향해 돌출되는 댐핑돌기(1165a)를 구비하며, 댐핑돌기(1165a)는 제2지지부(1143)에 구비되는 제2볼부재(1131)를 향하게 구비될 수 있다. 이러한 댐핑돌기(1165a) 구비 구조에 따라 회전홀더(1130)의 완충 또는 스토핑 역할을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 댐핑부재(1165)는 덮개(1030)를 향해 돌출되는 완충돌기(1165b)를 더 구비할 수 있다.
나아가, 본 실시예에서 회전홀더(1130)가 캐리어(1110)에서 이탈하는 경우에는 회전홀더(1130)의 끝단부, 즉, 제2마그네트(1133)가 설치되는 둥근 부분의 상부도 덮개(1030)의 내벽에 부딪힐 수 있다.
이에 따라, 본 실시예는 회전홀더(1130)의 끝단부가 덮개(1030)에 부딪히지 않도록 방지하거나 충격을 흡수하도록 제2보조부재(1040)를 구비할 수 있다.
제2보조부재(1040)는 'ㄷ' 형상으로 구비되어 끝단부가 하우징(1010)의 측면에 끼워져 고정될 수 있다. 그리고, 제2보조부재(1040)는 회전홀더(1130)와의 사이 또는 덮개(1030)와의 사이에 추가로 완충부재(1043)를 구비하여 충격 흡수를 원활하게 할 수 있다.
제1지지부(1141)와 제2지지부(1143)의 사이에는 제2볼부재(1131)가 구비될 수 있다. 그리고, 양쪽에 구비되는 2개의 제2볼부재(1131)는 그 연결선이 회전홀더(1130)의 회전축이면서 X축 방향과 나란한 제1축(A1)을 형성할 수 있다.
2개의 제2볼부재(1131)는 회전축을 형성해야 하므로 위치가 변경되지 않고 한곳에 고정된 상태에서 그 자체로 제자리 회전하거나 고정될 수 있다. 이에 따라, 회전홀더(1130)는 2개의 제2볼부재(1131)가 형성하는 제1축(A1)을 축으로 회전할 수 있다.
이에 따라, 제1지지부(1141)와 제2지지부(1143)에는 제2볼부재(1131)가 삽입되는 가이드부(가령, 가이드부 등)가 구비된다.
제2볼부재(1131)가 삽입되도록 캐리어(1110)의 제1지지부(1141)에는 제5가이드부(1141a)가 구비되고 회전홀더(1130)의 제2지지부(1143)에는 제6가이드부(1143a)가 구비될 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 반사모듈이 회전하는 2개의 축의 위치관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 21을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사모듈(1100)은 반사부재(1150)가 2개의 축을 기준으로 회전하도록 구비될 수 있다.
하우징(1010)에 구비되는 캐리어(1110)는 회전축볼(1111a)에 의해 형성되는 제1축(A1)을 기준으로 회전할 수 있고, 캐리어(1110)에 구비되는 회전홀더(1130)는 제2볼부재(1131)에 의해 형성되는 제2축(A2)을 기준으로 회전할 수 있다.
이에 따라 회전홀더(1130)에 구비되는 반사부재(1150)는 제1축(A1) 및 제2축(A2)을 기준으로 회전할 수 있다. 도면의 도시에서, 점선으로 도시된 부분은 회전홀더(1130)를 포함하고, 회전홀더(1130)는 제1축(A1)기준으로 회전할 수 있다. 그리고, 실선으로 도시된 부분은 캐리어(1110)를 포함하고, 캐리어(1110)는 제2축(A2)을 기준으로 회전할 수 있다.
제1축(A1)과 제2축(A2)은 상호 교차하고, 제2축(A2)을 형성하는 회전축볼(1111a)과 제1축(A1)을 형성하는 2개의 볼부재(1131)는 제1축(A1)과 제2축(A2)이 모두 구비되는 일 평면에 구비되게 배치될 수 있다. 다시 말해, 광이 입사되는 방향, 즉, 제2축(A2) 방향으로 볼 때, 회전축볼(1111a)과 2개의 볼부재(1131)는 광축에 수직하는 제1축(A1) 방향으로 정렬될 수 있다.
본 실시예에 따른 반사모듈(1100)에서, 제1축(A1)과 제2축(A2)의 교차점은 반사부재(1150)가 실장되는 장착면(1136)의 대략 중심에서 형성되도록 할 수 있다. 즉, 제1축(A1)은 창착면(1136)을 따라 X축 방향과 나란한 방향으로 형성되고, 제2축(A2)는 장착면(1136)의 대략 중심을 관통하게 구비될 수 있다.
장착면(1136)에는 반사부재(1150)가 장착되며, 장착면(1136)의 대략 중심은 실질적으로 반사면의 중심에 해당할 수 있으므로, 제1축(A1)과 제2축(A2)의 교차점이 장착면(1136)의 대략 중심에 형성되면 회전홀더(1130)의 실제 회전량이 반사면, 즉, 장착면(1136)의 회전량과 대략 일치하게 되므로 흔들림 보정 또는 트래킹 등의 제어가 매우 용이할 수 있다.
도 22a 및 도 22b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 덮개(커버부재)의 개구부의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예의 덮개(1030)는 광이 입사되는 개구부(1031)를 구비하며, 개구부(1031)는 대략 육각형으로 구비될 수 있다.
반사모듈(1100)의 캐리어(1110)는 광이 카메라 모듈(1000)에 입사되는 방향(Y축 방향)과 나란한 제2축(A2)을 기준으로 회전하게 되며, 회전각도가 대략 ±25도(deg) 정도로 매우 크게 형성된다.
그러므로, 입사되는 광을 충분히 받아들이면서 불필요한 광의 입사가 저감되도록 개구부(1031)를 대략 육각형으로 구비한다.
즉, 캐리어(1110)가 하우징(1010)에 대해 제2축(A2)을 기준으로 회전하면 반사부재(1150)가 회전하게 되며 모서리 부분이 광축 방향(Z축 방향)과 나란하게 정렬된 상태에서 다소 어긋나게 각도가 변경되게 된다. 이에 따라 반사부재(1150)의 최대 회전 각도를 고려하여 하우징(1010)의 측면 방향에 위치하는 입사구의 측변을 반사부재(1150)의 모서리와 대략 나란하게 형성할 수 있다.
도 22a는 반사부재(1150)가 제2축(A2)을 기준으로 시계 방향으로 최대 회전했을 때의 형상을 도시한 것이고, 도 22b는 반사부재(1150)가 제2축(A2)을 기준으로 반시계 방향으로 최대 회전했을 때의 형상을 도시한 것이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 설치되는 일체형 기판의 사시도이고, 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 하우징에 일체형 기판이 설치된 모습을 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 메인기판(1070)은 일체형으로 구비될 수 있다. 그리고, 메인기판(1070)에는 제1,2 구동부의 반사모듈(1100)의 구동을 위한 코일(1114, 1134)과, 제3 구동부의 렌즈모듈(1200)의 구동을 위한 복수의 코일(1241b, 1243b)이 내면에 실장될 수 있다. 그리고, 외면에는 각종 수동소자, 능동소자 등의 부품(미도시), 자이로(Gyro) 센서(미도시) 등이 실장될 수 있다. 이에, 메인기판(1070)은 양면기판일 수 있다.
그리고, 메인기판(1070)은 하우징(1010)에 결합될 수 있다. 일체로 구비되는 메인기판(1070)에 구동부의 코일이 모두 실장된 상태로 하우징(1010)에 결합되므로 조립이 매우 용이할 수 있다.
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈배럴이 2개인 것을 도시한 참고도이고, 도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈배럴이 3개인 것을 도시한 참고도이다.
도 25를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(1001)은, 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1201)을 포함할 수 있다.
그리고, 렌즈모듈(1201)은 더욱 향상된 자동초점조절 또는 줌 기능의 구현을 위해 2개 이상의 렌즈홀더(1221, 1223)를 구비할 수 있다.
2개 이상의 렌즈홀더(1221, 1223)는 각각 광축(Z축) 방향으로 이동할 수 있으며, 개별 제어가 가능할 수 있다.
카메라 모듈(1001)이 2개 이상의 렌즈홀더(1221, 1223)를 구비하면, 이 중 어느 하나는 자동조점조절을 위해 사용하고, 나머지 또는 모든 렌즈홀더를 줌 기능의 구현에 사용할 수 있으므로, 더욱 향상된 자동초점조절 또는 줌 기능의 구현할 수 있다.
도 26을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(1002)은, 반사모듈(1100)과 렌즈모듈(1202)을 포함할 수 있다.
그리고, 렌즈모듈(1202)은 더욱 향상된 자동초점조절 또는 줌 기능의 구현을 위해 3개 이상의 렌즈홀더(1231, 1233, 1235)를 구비할 수 있다.
3개 이상의 렌즈홀더(1231, 1233, 1235) 중 어느 하나, 특히, 반사모듈(1100)에 가장 인접하게 구비되는 렌즈홀더(1231)는 위치가 고정되고, 나머지 2개 이상의 렌즈홀더(1233, 1235)는 각각 광축(Z축) 방향으로 이동할 수 있으며, 개별 제어가 가능할 수 있다.
카메라 모듈(1002)이 광축 방향으로 정렬된 렌즈 중 일부는 고정(1231)시키고, 2개 이상의 나머지 렌즈홀더(1221, 1223)를 광축 방향으로 이동할 수 있게 구비할 수 있다.
복수의 렌즈 중 일부를 고정된 렌즈로 추가로 구비하면 더욱 향상된 광학 효과를 구현할 수 있다. 그리고, 이동 가능한 렌즈홀더 중 어느 하나는 자동조점조절을 위해 사용하고, 나머지 또는 모든 렌즈홀더를 줌 기능의 구현에 사용할 수 있으므로, 더욱 향상된 자동초점조절 또는 줌 기능의 구현할 수 있다.
이러한 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기는 자동 초점 조정, 줌, 흔들림 보정, PIP, 트래킹 등의 기능을 구현하면서도 구조가 간단하고, 구동이 매우 용이할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 본 발명의 범위에 속함을 밝혀둔다.
1, 2: 휴대용 전자기기
1000, 1001, 1002: 카메라 모듈
1010: 하우징
1030: 덮개
1070: 기판
1100: 반사모듈
1110: 캐리어
1130: 회전홀더
1150: 반사부재
1200: 렌즈모듈
1220: 렌즈홀더
1300: 베플

Claims (16)

  1. 하우징; 상기 하우징에 구비되는 캐리어; 및 상기 캐리어에 구비되고 반사부재를 포함하는 회전홀더;를 포함하고,
    상기 캐리어는 1개의 회전축볼이 형성하는 제1축을 중심으로 상기 하우징에 대해 회전 가능하고,
    상기 회전홀더는 2개의 볼부재가 형성하는 제2축을 중심으로 상기 캐리어에 대해 회전 가능하고,
    상기 제1축과 상기 제2축은 상호 교차하고, 상기 1개의 회전축볼과 상기 2개의 볼부재는 상기 제1축과 상기 제2축이 모두 구비되는 일 평면에 함께 구비되게 배치되는 폴디드 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    제1축 방향으로 볼 때, 상기 회전축볼과 상기 볼부재는 제2축 방향으로 정렬되는 폴디드 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어에는 구동용 제1마그네트가 구비되고, 상기 회전홀더에는 구동용 제2마그네트가 구비되고,
    상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트는 둥근 형상으로 구비되는 폴디드 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트의 내측단은 상기 회전축볼을 중심으로 하는 원의 호 형상에 상응하게 구비되는 폴디드 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트에 대향하는 제1코일과 제2코일이 구비되는 폴디드 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1코일과 상기 제2코일 중 적어도 하나는 복수 개로 구비되는 폴디드 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개로 구비되는 코일은 전체적으로 꺽인 형상으로 배치되는 폴디드 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 1개의 회전축볼과 2개의 가이드볼에 의해 상기 하우징에 지지되는 폴디드 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 캐리어에는 구동용 제1마그네트가 구비되고,
    상기 제1마그네트의 중심은 상기 1개의 회전축볼과 2개의 가이드볼이 형성하는 삼각형의 내부에 구비되는 폴디드 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 가이드볼은 상기 캐리어와 상기 하우징에 각각 구비되는 제1가이드부와 제2가이드부에 삽입되는 폴디드 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부는 직선 형상으로 구비되는 폴디드 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부 중 적어도 어느 하나는 상기 가이드볼이 이동하는 동안에는 바닥면에만 접촉하도록 다른 하나보다 폭이 넓게 구비되는 폴디드 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 가이드볼은, 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부 중 어느 하나와는 양쪽 측면에 2점 지지되고, 다른 하나와는 바닥면에만 1점 지지되는 폴디드 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 1개의 회전축볼과 상기 2개의 볼부재는 위치가 고정되는 폴디드 모듈.
  15. 적어도 일부가 둥근 형상인 내부공간을 갖는 하우징;
    상기 내부공간에 구비되고 적어도 일부가 둥근 형상인 캐리어; 및
    상기 캐리어에 구비되는 회전홀더;를 포함하고,
    상기 캐리어는 제1축을 중심으로 상기 하우징에 대해 회전 가능하고,
    상기 내부공간의 둥근 형상 및 상기 캐리어의 둥근 형상은 모두 상기 제1축을 중심으로 하는 원의 호의 형상에 상응하게 구비되는 폴디드 모듈.
  16. 화각이 상호 다른 복수의 카메라 모듈을 포함하고,
    상기 복수의 카메라 모듈 중 적어도 어느 하나는 제1항 또는 제15항의 폴디드 모듈을 포함하는 카메라 모듈인 복수의 카메라를 포함하는 휴대용 전자기기.
KR1020200079633A 2020-03-16 2020-06-29 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기 Active KR102389192B1 (ko)

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