KR20180086590A - 카메라 모듈 및 광학 기기 - Google Patents

Abstract

본 실시예는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈모듈; 상기 하우징의 내부에 상기 렌즈모듈과 이격되어 배치되는 필터부; 상기 하우징의 아래에 배치되고, 상기 렌즈모듈의 광축과 정렬된 이미지센서를 실장하는 기판을 포함하고, 상기 필터부는, 적외선차단영역과 적외선투과영역을 포함하는 카메라 모듈과 이를 포함하는 광학 기기에 관한 것이다.

Description

카메라 모듈 및 광학 기기{CAMERA MODULE AND OPTICAL APPARATUS}

본 실시예는 카메라 모듈 및 광학 기기에 관한 것이다.

이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.

각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고, 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.

그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 모듈이 있다. 나아가 촬영기능 외에 보안 출입 등을 위한 신분 인증을 위하여 홍채 인식 기능을 갖춘 카메라 모듈이 개발되고 있다.

일반적인 촬영은, 적외선 차단 필터(IR cut filter)를 구비하여 가시광선을 이용하여 이미지를 도출한다. 이에 반해, 홍채 인식을 위한 촬영은, 적외선 투과 필터(IR pass filter)를 구비하여 적외선을 이용하여 이미지를 도출한다.

따라서 일반적인 촬영기능과 홍채인식기능을 모두 이용하기 위해서는 촬영용 카메라 모듈과 홍채인식용 카메라 모듈을 합친 듀얼 카메라 모듈이 사용되었다.

그러나 듀얼 카메라 모듈은 일반 카메라 모듈과 비교하여 설치공간과 제작비가 2배 이상 증가하는 문제가 있다.

본 실시예는 촬영기능과 홍채인식기능을 모두 수행할 수 있는 일체형 카메라 모듈을 제공하고자 한다. 나아가 이러한 카메라 모듈을 포함한 광학 기기를 제공하고자 한다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈은, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈모듈; 상기 하우징의 내부에 상기 렌즈모듈과 이격되어 배치되는 필터부; 상기 하우징의 아래에 배치되고, 상기 렌즈모듈의 광축과 정렬된 이미지센서를 실장하는 기판을 포함하고, 상기 필터부는, 적외선차단영역과 적외선투과영역을 포함할 수 있다.

상기 적외선차단영역과 상기 적외선투과영역은, 일측 면이 상기 렌즈모듈과 대향하게 배치되고, 서로 이웃할 수 있다.

상기 적외선차단영역은, 적외선차단필터(IRCF, Infrared Cut Filter)이고, 상기 적외선투과영역은, 적외선투과필터(IR-BPF, Infrared-Band Pass Filter)일 수 있다.

상기 필터부는, 투명기판; 상기 투명기판에 코팅되어 상기 적외선차단영역을 형성하는 적외선차단물질; 상기 투명기판에 코팅되어 상기 적외선투과영역을 형성하는 적외선투과물질을 포함할 수 있다.

상기 렌즈모듈은, 광축 방향으로 이동하는 가동렌즈부를 포함할 수 있다.

상기 가동렌즈부의 광축 방향 이동에 의해, 일반촬영시, 상기 적외선차단영역을 투과한 광이 상기 이미지센서에 포커싱되고, 홍채인식시, 상기 적외선투과영역을 투과한 광이 상기 이미지센서에 포커싱될 수 있다.

내부에 상기 가동렌즈부를 수용하고, 상기 하우징에 수용되는 보빈; 상기 하우징에 배치되는 제1구동소자; 상기 보빈에 배치되며, 상기 제1구동소자와 대향하는 제2구동소자; 상기 하우징 및 상기 보빈과 결합하는 지지부재를 더 포함하고, 상기 제1구동소자와 상기 제2구동소자 중 적어도 하나는 상기 기판과 전기적으로 연결되고, 상기 제1구동소자와 상기 제2구동소자의 전자기적 상호작용에 의해 상기 가동렌즈부는 광축 방향으로 가동할 수 있다.

상기 렌즈모듈은, 광축 방향으로 적층된 2 이상의 렌즈를 포함하고, 상기 2 이상의 렌즈 중 적어도 2개의 렌즈는, 상층에 배열되는 렌즈의 폭이 하층에 배열되는 렌즈의 폭보다 좁아 상기 렌즈모듈에는 단차가 형성될 수 있다.

상기 하우징에는, 상기 렌즈모듈에 대응하는 단차가 형성될 수 있다.

본 실시예의 광학 기기는, 본체; 상기 본체의 일측에 위치하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부와 전기적으로 연결되어 있는 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈모듈; 상기 하우징의 내부에 상기 렌즈모듈과 이격되어 배치되는 필터부; 상기 하우징의 아래에 배치되고, 상기 렌즈모듈의 광축과 정렬된 이미지센서를 실장하는 기판을 포함하고, 상기 필터부는, 적외선차단영역과 적외선투과영역을 포함할 수 있다.

본 실시예의 카메라 모듈에서는, 적외선투과영역과 적외선차단영역을 모두 포함하는 필터부에 의해, 홍채인식시 적외선을 투과시키고, 일반촬영시 적외선을 차단시킬 수 있다.

나아가 본 실시예의 카메라 모듈에서는 가동렌즈부에 의해, 홍채인식시, 적외선투과영역을 투과한 광이 이미지센서에 포커싱되고, 일반촬영시, 적외선차단영역을 투과한 광이 이미지센서에 포커싱되므로, 촬영 품질이 향상될 수 있다.

도 1은 본 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 수직단면도이다.
도 4는 본 실시예의 필터부를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 실시예의 가동렌즈부가 가동하는 것을 나타낸 개념단면도이다.
도 6은 단차가 형성된 본 실시예의 렌즈모듈과 하우징을 나타낸 개념단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서 사용되는 "상하 방향"은, 도면에 나타난 z축 방향으로 정의한다. 이 경우, "상측"은 z축의 화살표 방향이다. 또, "전후 방향"은 도면에 나타난 x축 방향으로 정의한다. 이 경우, "전방"은 x축의 화살표 방향이다. 또, "좌우 방향"은 도면에 나타난 y축 방향으로 정의한다. 이 경우, "우측"은 y축의 화살표 방향이다.

이하에서 사용되는 "광축 방향"은, 렌즈모듈의 광축 방향으로 정의한다. 한편, "광축 방향"은 상하 방향, z축 방향 등과 혼용될 수 있다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 광학기기를 설명한다.

광학기기는, 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.

광학기기는 본체(미도시), 디스플레이부(미도시), 카메라 모듈(1000)을 포함할 수 있다.

본체는 광학기기의 외관을 형성할 수 있다. 본체는 일례로서 직육면체 형상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 변형예로서 본체의 적어도 일부는 라운드지게 형성될 수 있다. 본체는 카메라 모듈(1000)을 수용할 수 있다. 본체의 일면에는 디스플레이부가 배치될 수 있다.

카메라 모듈(1000)은 본체에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(1000)은 본체의 일면에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(1000)은 적어도 일부가 본체 내부에 수용될 수 있다. 카메라 모듈(1000)은 피사체의 영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(1000)은 디스플레이부와 전기적으로 연결될 수 있다.

디스플레이부는 본체에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 본체의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 디스플레이부는 카메라 모듈(1000)과 동일한 면에 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이부는 본체의 일면과 다른 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈(1000)이 배치된 면의 맞은편에 위치하는 면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 카메라 모듈(1000)이 촬영한 이미지 또는 영상신호를 가시화된 이미지 또는 영상으로 출력할 수 있다.

이하에서는, 본 실시예의 카메라 모듈의 구조를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 수직단면도이고, 도 4는 본 실시예의 필터부를 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 실시예의 가동렌즈부가 가동하는 것을 나타낸 개념단면도이고, 도 6은 단차가 형성된 본 실시예의 렌즈모듈과 하우징을 나타낸 개념단면도이다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은, 하우징(100), 보빈(200), 렌즈모듈(300), 필터부(400), 이미지센서(500), 기판(600), 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 다만, 렌즈모듈(300), 이미지센서(500), 메인기판(600) 및 제어부 중 어느 하나 이상이 생략 또는 변경될 수 있다. 나아가 본 변형예(미도시)에서는 커버부재를 포함할 수 있다. 커버부재는 카메라 모듈(1000)의 외장재일 수 있다. 커버부재는 상판과 상판으로부터 하측으로 연장된 측판을 포함할 수 있다. 따라서 커버부재의 하부는 개방되며, 내부에는 공간이 형성될 수 있다. 따라서 커버부재에는 하우징(100)이 수용될 수 있다. 커버부재의 상판의 중앙에는 투과창이 위치할 수 있다. 투과창을 통해 피사체에 반사된 광이 카메라 모듈(1000)의 내부로 수광될 수 있다. 커버부재는 금속의 판재로 구비될 수 있다. 이 경우, 커버부재는 전자 방해 잡음(EMI, electro magnetic interference)을 차단할 수 있다. 따라서 커버부재는 "EMI 쉴드캔"으로 호칭될 수 있다. 다만, 커버부재의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.

하우징(100)은 플라스틱 사출물일 수 있다. 하우징(100)은 중앙에 제1내부공간(110)이 형성된 육면체 형태일 수 있다. 하우징(100)의 제1내부공간(110)에는 보빈(200), 렌즈모듈(300), 필터부(400) 및 이미지센서(500)가 수용될 수 있다. 하우징(100)의 아래에는 메인기판(600)이 배치될 수 있다. 하우징(100)은 기판(600)에 의해 지지될 수 있다. 하우징(100)의 하단부는 기판(600)의 윗면의 외측 부분과 결합할 수 있다. 따라서 기판(600)의 윗면의 내측 부분에 배치된 이미지센서(500)는 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있다.

제1내부공간(110)은 하우징(100)의 중앙에 광축 방향으로 형성될 수 있다. 제1내부공간(110)은 하우징(100)을 관통하며 형성될 수 있다. 따라서 하우징(100)의 상부와 하부는 개구될 수 있다. 피사체에 반사된 외부광은 제1내부공간(110)의 상부 개구를 통과하고, 렌즈모듈(300)을 투과한 후, 제1내부공간(110)의 하부 개구를 통과할 수 있다.

제1내부공간(110)은 상측내부공간(111)과 하측내부공간(112)으로 구분될 수 있다. 상측내부공간(111)과 하측내부공간(112)은 서로 연결(연통)되어 일체로 형성될 수 있다. 상측내부공간(111)에는 보빈(200)과 렌즈모듈(300)이 수용될 수 있다. 하측내부공간(112)에는 필터부(400)와 이미지센서(500)가 수용될 수 있다.

하측내부공간(112)의 단면적은 상측내부공간(111)의 단면적보다 클 수 있다. 즉, 하측내부공간(112)의 수용공간은 상측내부공간(111)의 수용공간보다 클 수 있다. 필터부(400)와 이미지센서(500)의 단면적과 체적이 보빈(200)과 렌즈모듈(300)의 단면적과 체적보다 클 수 있기 때문이다.

하측내부공간(112)의 아래에는 메인기판(600)이 배치될 수 있다. 하측내부공간(112)의 하부 개구는 메인기판(600)에 의해 폐쇄될 수 있다.

하우징(100)에는 제1구동소자(120)가 배치될 수 있다.(도 5 참조) 제1구동소자(120)는 하우징(100)의 측면의 내측에 배치될 수 있다. 제1구동소자(120)는 하우징(100)의 측면의 내측에 결합될 수 있다. 제1구동소자(120)는 하우징(100)의 측면에 별도로 형성된 수용공간에 수용될 수 있다. 제1구동소자(120)는 후술하는 보빈(200)에 배치되는 제2구동소자(220)와 대향(대응)하여 배치될 수 있다. 제1구동소자(120)는 영구자석일 수 있다. 따라서 제1구동소자(120)는 "구동 마그넷"으로 호칭될 수 있다. 제1구동소자(120)는 제2구동소자(220)와 전자기적 상호작용을 하여 제2구동소자(220)에 구동력을 발생시킬 수 있다. 제2구동소자(220)의 구동력에 의해 보빈(200) 및 가동렌즈부(310)는 함께 광축 방향으로 이동할 수 있다.

보빈(200)은 플라스틱 사출물일 수 있다. 보빈(200)은 중앙에 제2내부공간(210)이 형성된 원통형태일 수 있다. 보빈(200)의 내부에는 후술하는 렌즈모듈(300)의 가동렌즈부(310)가 수용될 수 있다. 보빈(200)은 하우징(100)의 상측내부공간(111)에 수용될 수 있다. 보빈(200)은 상측내부공간(111)의 상부에 배치될 수 있다. 후술하는 렌즈모듈(300)의 가동렌즈부(310)가 고정렌즈부(320)의 상측에 배치될 수 있기 때문이다.

보빈(200)은 지지부재(230)에 의해 탄성 지지될 수 있다. 보빈(200)은 지지부재(230)에 의해 광축 방향으로 이동 가능하도록 탄성 지지될 수 있다. 지지부재(230)는 보빈(200)과 하우징(100)을 연결할 수 있다. 지지부재(230)는 보빈(200) 및 하우징(100)과 결합할 수 있다.

지지부재(230)는 탄성부재일 수 있다. 일 예로, 지지부재(230)는 스프링일 수 있다. 바람직하게, 지지부재(230)는 판-스프링일 수 있다. 이 경우, 지지부재(230)의 내측에는 보빈(200)의 상단부가 연결되고 지지부재(230)의 외측에는 하우징(100)의 상단부가 연결될 수 있다. 또, 지지부재(230)의 내측과 지지부재(230)의 외측은 탄성체에 의해 탄성 연결될 수 있다. 그 결과, 보빈(200)은 하우징(100)의 상측내부공간(111)에서 지지부재(230)에 의해 광축 방향으로 이동 가능하게 지지될 수 있다.

보빈(200)의 외측면에는 제2구동소자(220)가 배치될 수 있다.(도 5 참조) 제2구동소자(220)는 제1구동소자(120)와 대향(대응)하여 배치될 수 있다. 제2구동소자(220)는 보빈(200)의 외측면에 권선된 코일일 수 있다. 따라서 제2구동소자(220)는 "구동 코일"로 호칭될 수 있다.

제2구동소자(220)는 메인기판(600)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제3구동부(220)의 양끝에서 인출선이 연장되어 메인기판(600)에 솔더링될 수 있다. 따라서 제3구동부(220)는 메인기판(600)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이 경우, 제어부는 제2구동소자(220)에 공급되는 전류의 방향, 파장, 세기 등을 조절할 수 있다. 그 결과, 제2구동소자(220)는 제1구동소자(120)와 전자기적 상호작용을 하여, 보빈(200)과 가동렌즈부(310)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 나아가 보빈(200)과 가동렌즈부(310)의 이동 방향, 이동 거리, 속도 등은 제어부에 의해 조절될 수 있다.

한편, 제1구동소자(120)와 제2구동소자(220)는 서로 스위칭(switching)될 수 있다. 즉, 변형예(미도시)에서 제1구동소자(120)가 "구동 코일"이고, 제2구동소자(220)가 "구동 마그넷"일 수 있다. 이 경우, 제1구동소자(120)는 하우징(100)에 권선될 수 있다. 또, 제2구동소자(220)는 제1구동소자(120)와 대향하여 보빈(200)에 배치될 수 있다. 또, 제1구동소자(120)가 메인기판(600)과 전기적으로 연결될 수 있다.

렌즈모듈(300)은 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있다. 렌즈모듈(300)은 하우징(100)의 상부내부공간(111)에 수용될 수 있다. 렌즈모듈(300)은 광축 방향으로 적층된 2 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.

렌즈모듈(300)의 2 이상의 렌즈 중, 상층에 배열되는 렌즈의 폭은 하층에 배열되는 렌즈의 폭보다 좁거나 동일할 수 있다. 또, 렌즈모듈(300)의 2 이상의 렌즈 중, 적어도 2개의 렌즈는, 상층에 배열되는 렌즈의 폭이 하층에 배열되는 렌즈의 폭보다 좁을 수 있다. 따라서 렌즈모듈(300)에는 아래로 갈수록 외측으로 돌출된 단차가 형성될 수 있다. 이 경우, 하우징(100) 및 보빈(200)에는 렌즈모듈(300)에 대응하는 단차가 형성될 수 있다.(도 6 참조)

렌즈모듈(300)은 가동렌즈부(310)와 고정렌즈부(320)를 포함할 수 있다. 즉, 렌즈모듈(300)의 2 이상의 렌즈 중 일부는 가동렌즈부(310)이고, 나머지는 고정렌즈부(320)일 수 있다. 가동렌즈부(310)와 고정렌즈부(320) 중 하나는 생략될 수 있다. 즉, 본 실시예에서, 가동렌즈부(310)만 존재할 수도 있고, 고정렌즈부(320)만 존재할 수도 있고, 가동렌즈부(310)와 고정렌즈부(320)가 모두 공존할 수 있다. 고정렌즈부(320)만 존재하는 경우, 제1구동소자(120), 보빈(200), 제2구동소자(220)는 생략될 수 있다.

가동렌즈부(310)는 적어도 1 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 가동렌즈부(310)는 렌즈배럴을 추가로 포함할 수 있다. 즉, 가동렌즈부(310)는 적어도 1 이상의 렌즈이거나 적어도 1 이상의 렌즈가 장착된 렌즈배럴일 수 있다. 가동렌즈부(310)의 적어도 1 이상의 렌즈는 광축 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.

가동렌즈부(310)는 보빈(200)의 제2내부공간(210)에 수용될 수 있다. 이 경우, 가동렌즈부(310)의 외측면은 제2내부공간(210)의 내측면과 결합할 수 있다. 가동렌즈부(310)와 보빈(200)의 결합방식으로는 접착제에 의한 접착 및/또는 나사결합 등이 쓰일 수 있다.

상술한 바와 같이, 보빈(200)은 광축 방향으로 이동 가능하게 하우징(100)의 상측내부공간(111)의 상부에 배치될 수 있다. 따라서 가동렌즈부(310)는 보빈(200)과 일체로 광축 방향으로 이동할 수 있다. 가동렌즈부(310)는 고정렌즈부(320)와 이격되어 배치될 수 있다. 가동렌즈부(310)는 고정렌즈부(320)의 위에 배치될 수 있다.

가동렌즈부(310)는 광축 방향(도면 5의 화살표 방향, z축 방향)으로 이동할 수 있다. 가동렌즈부(310)는 보빈(200)에 내장되어 보빈(200)과 일체로 광축 방향으로 이동할 수 있다. 가동렌즈부(310)는 제1구동소자(120)와 제2구동소자(220)의 전자기적 상호작용에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다.

가동렌즈부(310)의 광축 방향 이동에 의해, 렌즈모듈(300)을 투과하는 광의 포커싱이 변경될 수 있다. 좀 더 상세하게, 가동렌즈부(310)의 광축 방향 이동에 의해, 일반촬영시, 적외선차단영역(410)을 투과한 광이 이미지센서(500)에 포커싱될 수 있다. 또, 홍채인식시, 적외선투과영역(420)을 투과한 광이 이미지센서(500)에 포커싱될 수 있다. 즉, 일반촬영시, 이미지로 변환되는 가시광선과 홍채인식시, 이미지로 변환되는 적외선은 굴절률이 다르다. 따라서 렌즈모듈(300)의 일부 또는 전부를 광축 방향으로 이동하여, 일반촬영에서는 가시광선에 포커싱을 맞추고, 홍채인식촬영에서는 적외선에 포커싱을 맞추는 것이다.

고정렌즈부(320)는 적어도 1 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 고정렌즈부(320)는 렌즈배럴을 추가로 포함할 수 있다. 즉, 고정렌즈부(320)는 적어도 1 이상의 렌즈이거나 적어도 1 이상의 렌즈가 장착된 렌즈배럴일 수 있다. 이 경우, 적어도 1 이상의 렌즈는 광축 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.

고정렌즈부(320)는 하우징(100)의 상측내부공간(111)의 하부에 수용될 수 있다. 이 경우, 고정렌즈부(320)의 외측면은 상측내부공간(111)의 하부의 내측면과 결합할 수 있다. 고정렌즈부(320)와 하우징(100)의 결합방식으로는 접착제에 의한 접착 및/또는 나사결합 등이 쓰일 수 있다. 따라서 고정렌즈부(320)는 하우징(100)의 상측내부공간(111)의 하부에 고정될 수 있다. 고정렌즈부(320)는 가동렌즈부(310)와 이격되어 배치될 수 있다. 고정렌즈부(320)는 가동렌즈부(310)의 아래에 배치될 수 있다.

필터부(400)는 하우징(100)의 내부에 렌즈모듈(300)과 이격되어 수용될 수 있다. 필터부(400)는 하우징(100)의 하측내부공간(112)에 수용될 수 있다. 렌즈모듈(300)을 투과한 광은 필터부(400)로 조사될 수 있다. 필터부(400)를 투과한 광은 이미지센서(500)로 조사될 수 있다.

일반 촬영용 카메라 모듈의 경우, 적외선차단필터를 구비하여 가시광선 대역의 광을 투과시켜, 가시광선 영역의 이미지를 획득할 수 있다. 홍채 인식용 카메라 모듈의 경우, 적외선투과필터를 구비하여 적외선 대역의 광을 투과시켜, 적외선 영역의 이미지를 획득할 수 있다. 본 실시예의 카메라 모듈(1000)의 필터부(400)는 적외선투과영역과 적외선차단영역을 모두 포함하여, 일반 촬영과 홍채인식 일체용 카메라 모듈을 제공한다.

이하, 도 4를 참조하여 필터부(400)에 대해서 설명한다. 도 4a는 본 실시예의 필터부(400)를 개념적으로 나타낸 평면도이고, 도 4b는 본 실시예의 필터부(400)를 개념적으로 나타낸 단면도이고, 도 4c는 본 변형예의 필터부(400)를 개념적으로 나타낸 단면도이다.

도 4a, 4b에서 나타낸 바와 같이, 필터부(400)는 적외선차단영역(410)과 적외선투과영역(420)을 포함할 수 있다. 적외선차단영역(410)과 적외선투과영역(420)은 윗면이 렌즈모듈(300)과 대향하여 배치될 수 있다. 적외선차단영역(410)과 적외선투과영역(420)은 광축과 수직한 면에 배치될 수 있다. 적외선차단영역(410)과 적외선투과영역(420)은 서로 이웃하여 배치될 수 있다.

일반촬영시에 홍채인식촬영시보다 넓은 화각이 필요하기 때문에, 이에 대응하여 적외선차단영역(410)은 적외선투과영역(420)보다 넓을 수 있다.

적외선차단영역(410)은 적외선차단필터(IRCF, Infrared Cut Filter)일 수 있다. 적외선투과영역(420)은 적외선투과필터(IR-BPF, Infrared-Band Pass Filter)일 수 있다. 적외선차단필터와 적외선투과필터는 각각 따로 제작되어 결합될 수 있다. 이 경우, 적외선차단필터와 적외선투과필터의 측면은 접착될 수 있다. 또, 적외선차단필터와 적외선투과필터는 보조결합 기구물 등에 의하여 결합될 수 있다.

적외선차단영역(410)에서는, 적외선 대역이 차단될 수 있다. 즉, 적외선차단영역(410)에서는, 가시광선 대역과 가시광선 대역과 유사한 대역의 광이 투과할 수 있다. 적외선투과영역(420)에서는, 적외선 대역과 적외선 대역과 유사한 대역의 광이 투과할 수 있다. 적외선차단영역(410)을 투과한 광은 일반촬영이미지로 변환될 수 있다. 적외선투과영역(420)을 투과한 광은 홍채인식을 위한 이미지로 변환될 수 있다.

이하, 본 변형예의 필터부(400)에 대하여 설명한다. 본 변형예의 필터부(400)는 투명기판(430), 적외선차단물질(410-1) 및 적외선투과물질(420-1)을 포함할 수 있다. 즉, 본 변형예는, 본 실시예와 달리 투명기판(430)에 적외선차단물질(410-1)이 코팅되어 적외선차단영역을 형성하고, 적외선투과물질(420-1)이 코팅되어 적외선투과영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 각각 제작된 적외선차단필터와 적외선투과필터를 결합하는 공정을 생략할 수 있다. 이 경우, 적외선차단물질(410-1)과 적외선투과물질(420-1)의 코팅에는 기상 증착(Vapor Deposition) 방식이 사용될 수 있다.

이미지센서(500)는 메인기판(600)에 실장될 수 있다. 이미지센서(500)는 렌즈모듈(300)의 광축에 정렬되어 배치될 수 있다. 이미지센서(500)에는 렌즈 모듈(300)과 필터부(400)를 투과한 광이 조사될 수 있다. 이미지센서(500)는 조사되는 광을 이미지 또는 영상으로 출력할 수 있다.

본 실시예의 이미지센서(500)는 일반적인 이미지센서보다 넓을 수 있다.(Wide) 일반촬영시와 홍채인식시 조사되는 모든 광을 커버하기 위함이다. 즉, 본 실시예의 이미지센서(500)는 일반촬영시, 적외선차단영역(410)을 투과한 광에 대한 이미지를 출력하고, 홍채인식시, 적외선투과영역(420)을 투과한 광에 대한 이미지를 출력할 수 있다. 이러한 이미지센서(500)의 출력 방식은 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.

이미지센서(500)는, CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID일 수 있다. 다만, 이미지 센서의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.

메인기판(600)은 인쇄회로기판(PCB, printed circuit board)일 수 있다. 메인기판(600)은 하우징(100)의 하단부에 위치할 수 있다. 메인기판(600)에는 이미지센서(500)가 실장될 수 있다. 메인기판(600)의 윗면의 외측에서 내측으로 차례로 하우징(100)의 하단부와 브라켓(430)의 하단부와 이미지센서(500)가 배치될 수 있다. 하우징(100)의 하단부와 브라켓(430)의 하단부는 메인기판(600)에 고정될 수 있다. 메인기판(600)은 제1구동소자(120), 제2구동소자(220), 이미지센서(500) 및 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 광학 기기의 전자제어유닛 및 전원부와 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부는 메인기판(600)에 실장될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 제어부는 카메라 모듈(1000)의 외부에 배치되는 전자 제어 유닛일 수 있다. 제어부는 카메라 모듈(1000)의 구성 각각에 대하여 공급하는 전류의 방향, 세기 및 진폭 등을 제어할 수 있다. 제어부는 제1구동소자(120) 및 제2구동소자(220)에 인가되는 전기 신호를 조절할 수 있다. 그 결과, 일반촬영시와 홍채인식시 가시광선과 적외선의 포커싱이 조절될 수 있다. 제어부는 이미지센서(500)에서 출력된 이미지 신호를 조절할 수 있다. 그 결과, 일반촬영시에는 적외선차단영역(410)을 투과한 가시광선에 의해 이미지를 출력할 수 있고, 홍채인식시에는 적외선투과영역(420)을 투과한 적외선에 의해 이미지를 출력할 수 있다.

본 실시예에서는 필터부(400)가 적외선차단영역(410)과 적외선투과영역(420)을 모두 포함하므로, 일반촬영과 홍채인식을 모두 수행할 수 있는 일체형 카메라 모듈을 제공한다. 이를 위해, 필터부(400)와 이미지센서(500)가 넓어(wide)질 수 있으나, 하우징(100), 보빈(200) 및 렌즈모듈(300)에 단차를 형성하여 보상할 수 있다. 일 예로, 광학 기기에서, 디스플레이부는 하우징(100), 보빈(200) 및 렌즈모듈(300)의 단차에서 내측으로 들어간 부분(상부)에 안착될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 하우징 200: 보빈
300: 렌즈모듈 400: 필터부
500: 이미지센서 600: 기판
1000: 카메라 모듈

Claims (10)

1. 하우징;
   상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈모듈;
   상기 하우징의 내부에 상기 렌즈모듈과 이격되어 배치되는 필터부; 및
   상기 하우징의 아래에 배치되고, 상기 렌즈모듈의 광축과 정렬된 이미지센서를 실장하는 기판을 포함하고,
   상기 필터부는,
   적외선차단영역과 적외선투과영역을 포함하는 카메라 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 적외선차단영역과 상기 적외선투과영역은,
   일측 면이 상기 렌즈모듈과 대향하게 배치되고, 서로 이웃하는 카메라 모듈.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 적외선차단영역은,
   적외선차단필터(IRCF, Infrared Cut Filter)이고,
   상기 적외선투과영역은,
   적외선투과필터(IR-BPF, Infrared-Band Pass Filter)인 카메라 모듈.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 필터부는,
   투명기판;
   상기 투명기판에 코팅되어 상기 적외선차단영역을 형성하는 적외선차단물질; 및
   상기 투명기판에 코팅되어 상기 적외선투과영역을 형성하는 적외선투과물질을 포함하는 카메라 모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 렌즈모듈은,
   광축 방향으로 이동하는 가동렌즈부를 포함하는 카메라 모듈.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 가동렌즈부의 광축 방향 이동에 의해,
   일반촬영시, 상기 적외선차단영역을 투과한 광이 상기 이미지센서에 포커싱되고,
   홍채인식시, 상기 적외선투과영역을 투과한 광이 상기 이미지센서에 포커싱되는 카메라 모듈.
   
7. 제5항에 있어서,
   내부에 상기 가동렌즈부를 수용하고, 상기 하우징에 수용되는 보빈;
   상기 하우징에 배치되는 제1구동소자;
   상기 보빈에 배치되며, 상기 제1구동소자와 대향하는 제2구동소자; 및
   상기 하우징 및 상기 보빈과 결합하는 지지부재를 더 포함하고,
   상기 제1구동소자와 상기 제2구동소자 중 적어도 하나는 상기 기판과 전기적으로 연결되고,
   상기 제1구동소자와 상기 제2구동소자의 전자기적 상호작용에 의해 상기 가동렌즈부는 광축 방향으로 가동하는 카메라 모듈.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 렌즈모듈은,
   광축 방향으로 적층된 2 이상의 렌즈를 포함하고,
   상기 2 이상의 렌즈 중 적어도 2개의 렌즈는,
   상층에 배열되는 렌즈의 폭이 하층에 배열되는 렌즈의 폭보다 좁아 상기 렌즈모듈에는 단차가 형성된 카메라 모듈.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 하우징에는,
   상기 렌즈모듈에 대응하는 단차가 형성된 카메라 모듈.
   
10. 본체;
    상기 본체의 일측에 위치하는 디스플레이부; 및
    상기 디스플레이부와 전기적으로 연결되어 있는 카메라 모듈을 포함하고,
    상기 카메라 모듈은,
    하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 렌즈모듈;
    상기 하우징의 내부에 상기 렌즈모듈과 이격되어 배치되는 필터부; 및
    상기 하우징의 아래에 배치되고, 상기 렌즈모듈의 광축과 정렬된 이미지센서를 실장하는 기판을 포함하고,
    상기 필터부는,
    적외선차단영역과 적외선투과영역을 포함하는 광학 기기.
    

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