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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022176134
(43)【公開日】2022-11-25
(54)【発明の名称】カメラモジュール
(51)【国際特許分類】
   G02B 7/04 20210101AFI20221117BHJP
   G02B 7/16 20210101ALI20221117BHJP
   G03B 30/00 20210101ALI20221117BHJP
   G03B 17/12 20210101ALI20221117BHJP
   G03B 19/07 20210101ALI20221117BHJP
   H04N 5/225 20060101ALI20221117BHJP
【FI】
G02B7/04 E
G02B7/16
G03B30/00
G03B17/12
G03B19/07
G02B7/04 D
H04N5/225 400
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022077732
(22)【出願日】2022-05-10
(31)【優先権主張番号】10-2021-0061353
(32)【優先日】2021-05-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】522184523
【氏名又は名称】パワー ロジックス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002321
【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シン,ドゥシ
(72)【発明者】
【氏名】チョ,ウォンマン
(72)【発明者】
【氏名】キム,ヨンジン
(72)【発明者】
【氏名】チュ,ホソン
【テーマコード(参考)】
2H044
2H054
2H101
5C122
【Fターム(参考)】
2H044BD10
2H044BE05
2H044BE08
2H044BE18
2H044HC01
2H044HC04
2H054BB05
2H101EE09
5C122FB08
5C122FB20
5C122GE04
5C122HA82
(57)【要約】      (修正有)
【課題】相異する機能を有する複数のレンズバレルを効果的に取替えて使用できる、構造を有するカメラモジュールを提供する。
【解決手段】カメラモジュールの一実施形態は、イメージセンサが取り付けられる第1回路基板と、複数備えられて、前記第1回路基板と離隔して配置されるレンズバレルと、前記レンズバレルが取り付けられ、光軸と交差する平面上で移動して、複数の前記レンズバレルのうちいずれかを、前記イメージセンサと整列するキャリアと、前記キャリアを光軸方向及び光軸方向と交差する方向に移動させるアクチュエータと、前記レンズバレル及び前記アクチュエータの少なくとも一部を収容する筐体と、を含むものであってもよい。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
exigua
イメージセンサが取り付けられる第1回路基板と、
複数備えられて、前記第1回路基板と離隔して配置されるレンズバレルと、
前記レンズバレルが取り付けられ、光軸と交差する平面上で移動して、複数の前記レンズバレルのうちいずれかを、前記イメージセンサと整列するキャリアと、
前記キャリアを光軸方向及び光軸方向と交差する方向に移動させるアクチュエータと、
前記レンズバレル及び前記アクチュエータの少なくとも一部を収容する筐体と、
を含む、
カメラモジュール。
【請求項2】
前記キャリアは、
回転可能であるように備えられ、回転軸が光軸と平行な方向に配置されて、光軸と交差する方向に突出する、第1突出部を備える第1セルと、
前記第1突出部の端部に結合し、中空の円筒状に備えられて、前記レンズバレルが取り付けられる第2セルと、
を含む、
請求項1に記載のカメラモジュール。
【請求項3】
前記第1突出部は、前記第1セルの中心を基準に、放射状に形成される複数で備えられて、
前記第2セルは、複数の前記第1突出部の端部それぞれに結合する複数で備えられる、
請求項2に記載のカメラモジュール。
【請求項4】
複数の前記第2セルの外周にそれぞれ取り付けられて、前記レンズバレルのオートフォーカス(Auto Focus)のためのAFマグネットと、
前記筐体に取り付けられて、前記AFマグネットの位置変化をセンシングするAFセンサと、
をさらに含む、
請求項3に記載のカメラモジュール。
【請求項5】
前記アクチュエータは、
ヨークと、
前記ヨークに取り付けられる第1駆動部と、
前記第1駆動部に取り付けられて、前記第1駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第1ローテータと、
前記第1ローテータに取り付けられる第2駆動部と、
前記第2駆動部に取り付けられて、前記第2駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第2ローテータと、
を含む、
請求項2に記載のカメラモジュール。
【請求項6】
前記第1駆動部は、
圧電物質で形成されて、前記ヨークに取り付けられる第1圧電駆動体と、
前記第1圧電駆動体と接触するように備えられて、リング(ring)状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第1圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブ(wave)を有するように変形する第1ギア部と、
を含む、
請求項5に記載のカメラモジュール
【請求項7】
前記アクチュエータは、
前記第1ローテータの円周方向に配置され、前記第1ローテータを貫通するように配置されて、前記第1ローテータを前記第1駆動部に密着させ、前記第2ローテータを前記第2駆動部に密着させる、複数のカップリングマグネットをさらに含む、
請求項5に記載のカメラモジュール。
【請求項8】
前記第1ローテータは、外周に形成されるガイド部を含み、
前記第1セルは、
光軸と交差する方向に突出する第2突出部と、前記第2突出部の端部から光軸と平行な方向に突出して、前記ガイド部に取り付けられるガイドピンと、をさらに含む、
請求項5に記載のカメラモジュール
【請求項9】
前記ガイドピンが、前記ガイド部に取り付けられることにより、前記キャリアは、前記第1ローテータの作動に拘束されて、前記第1ローテータの回転に伴い、共に回転する、
請求項8に記載のカメラモジュール。
【請求項10】
前記第1セルは、回転する中心部に光軸と平行な方向に突出して、ネジ山が形成される第3突出部をさらに含み、
前記第2ローテータは、前記第3突出部とネジ結合するように、ネジ山が形成される中空を有するように備えられる、
請求項8に記載のカメラモジュール。
【請求項11】
前記キャリアは、
前記第2ローテータとネジ結合することにより、前記第2ローテータが回転するにつれて、オートフォーカスのために、光軸と平行な方向に移動するように備えられる、
請求項10に記載のカメラモジュール。
【請求項12】
前記第2駆動部は、
圧電物質で形成されて、前記第1ローテータに取り付けられる第2圧電駆動体と、
前記第2圧電駆動体と接触するように備えられて、リング状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第2圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブを有するように変形される第2ギア部と、
を含む、
請求項5に記載のカメラモジュール。
【請求項13】
前記第2圧電駆動体は、前記第1ローテータの回転に伴い、共に回転するように備えられて、
前記第2圧電駆動体と電気的に連結される連結ケーブルは、前記第2圧電駆動体の回転に対応するように、所定の長さを有して、柔軟な材質で形成される、
請求項12に記載のカメラモジュール。
【請求項14】
前記アクチュエータは、
前記第1ローテータに取り付けられる第1マグネットと、
前記ヨークに取り付けられ、前記第1マグネットの位置変化を感知して、前記第1ローテータの回転方向又は回転角度のうち少なくとも一つを感知する第1センサと、
をさらに含む、
請求項5に記載のカメラモジュール。
【請求項15】
前記イメージセンサと、複数の前記レンズバレルは、前記筐体の径方向に前記筐体の中心から離隔した位置に配置され、
複数の前記レンズバレルのうちいずれかが、前記イメージセンサと光軸方向に整列するように、前記キャリアは、光軸と交差する平面上で回転可能であるように備えられる、
請求項1に記載のカメラモジュール。
【請求項16】
イメージセンサと、
複数備えられて、前記イメージセンサと離隔して配置されるレンズバレルと、
前記レンズバレルが取り付けられ、光軸と交差する平面上で移動して、複数の前記レンズバレルのうちいずれかを、前記イメージセンサと整列するキャリアと、
前記キャリアを光軸方向及び光軸方向と交差する方向に移動させるアクチュエータと、
前記レンズバレル及び前記アクチュエータの少なくとも一部を収容する筐体と、
前記筐体に取り付けられて、電磁波の干渉を遮蔽するシールド缶と、
を含む、
カメラモジュール。
【請求項17】
前記イメージセンサと、前記アクチュエータとの間に配置される赤外線遮断フィルターを
さらに含む、
請求項16に記載のカメラモジュール
【請求項18】
前記アクチュエータは、
ヨークと、
前記ヨークに取り付けられる第1駆動部と、
前記第1駆動部に取り付けられて、前記第1駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第1ローテータと、
前記第1ローテータに取り付けられる第2駆動部と、
前記第2駆動部に取り付けられて、前記第2駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第2ローテータと、
を含む、
請求項16に記載のカメラモジュール。
【請求項19】
前記第1駆動部は、
圧電物質で形成されて、前記ヨークに取り付けられる第1圧電駆動体と、
前記第1圧電駆動体と接触するように備えられて、リング状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第1圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブを有するように変形される第1ギア部と、
を含む、
請求項18に記載のカメラモジュール。
【請求項20】
前記第2駆動部は、
圧電物質で形成されて、前記第1ローテータに取り付けられる第2圧電駆動体と、
前記第2圧電駆動体と接触するように備えられて、リング状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第2圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブを有するように変形される第2ギア部と、
を含む、
請求項18に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラモジュールに関し、より詳細には、携帯用電子機器に備えられるカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
ここに記述の内容は、単に本発明に対する背景情報を提供するだけであり、従来技術を構成するものではない。
【0003】
映像データを収集するためのカメラモジュールは、より多くの応用分野で使用されている。例えば、携帯可能な電子機器であるスマートフォン、タブレットPCなどにはカメラモジュールが取り付けられており、使用者は、必要なイメージを容易に撮影することができる。
【0004】
使用されるカメラモジュールがさらに改善することで、映像の品質は、ますます良くなり得、場合によって、カメラモジュールに追加の機能等が統合し得る。また、これと同時に、使用されるカメラモジュールの小型化となりつつある。
【0005】
カメラモジュールが、対象体の鮮明なイメージを撮影するためには、このようなカメラモジュールには、焦点を自動で合わせるオートフォーカスが内蔵されうる。
【0006】
これに関連して、先行技術である韓国公開特許第10-2011-0034852号では、オートフォーカス機能を具現したカメラモジュールが開示されている。
【0007】
一方、使用者の多様なニーズに応えるために、カメラモジュールは、相異する機能の複数のレンズバレルを備える必要がある。
【0008】
例えば、複数のレンズバレルは、広角のイメージを撮影するのに使用されるレンズバレル、ズームアップ(zoom-up)したイメージを撮影するのに使用されるレンズバレル、それから、適宜な画角と大きさで対象体を撮影するのに使用される通常のレンズバレルなどに備えられる必要がある。
【0009】
また、使用者の便宜のため、複数のレンズバレルのうち、必要なレンズバレルを撮影に使用できるように、複数のレンズバレルの取替えが容易であるように備えられる必要がある。
【0010】
しかしながら、先行技術では、かかる構造が開示されていない。また、先行技術では、複数のレンズバレルの取替えが可能で、オートフォーカス可能な構造がいずれも開示されていない。
【0011】
かかる問題点を改善する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
よって、本発明の目的は、相異する機能を有する複数のレンズバレルを効果的に取替えて使用できる、構造を有するカメラモジュールを提供することである。
【0013】
また、本発明の目的は、オートフォーカスと共に、複数のレンズバレルのうち、必要なレンズバレルをイメージセンサと光軸方向に整列する作業を行う、構造を有するカメラモジュールを提供することである。
【0014】
本発明の目的は、以上に言及した目的に制限されず、言及していない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解することができ、本発明の実施形態によってより明らかに理解することができる。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かりやすい。
【課題を解決するための手段】
【0015】
カメラモジュールの一実施形態は、イメージセンサが取り付けられる第1回路基板と、複数備えられて、前記第1回路基板と離隔して配置されるレンズバレルと、前記レンズバレルが取り付けられ、光軸と交差する平面上で移動して、複数の前記レンズバレルのうちいずれかを、前記イメージセンサと整列するキャリアと、前記キャリアを光軸方向及び光軸方向と交差する方向に移動させるアクチュエータと、前記レンズバレル及び前記アクチュエータの少なくとも一部を収容する筐体と、を含むものであってもよい。
【0016】
前記キャリアは、回転可能であるように備えられ、回転軸が光軸と平行な方向に配置されて、光軸と交差する方向に突出する、第1突出部を備える第1セルと、前記第1突出部の端部に結合し、中空の円筒状に備えられて、前記レンズバレルが取り付けられる第2セルと、を含むものであってもよい。
【0017】
前記第1突出部は、前記第1セルの中心を基準に、放射状に形成される複数で備えられて、前記第2セルは、複数の前記第1突出部の端部それぞれに結合する複数で備えられるものであってもよい。
【0018】
カメラモジュールの一実施形態は、複数の前記第2セルの外周にそれぞれ取り付けられて、前記レンズバレルのオートフォーカス(Auto Focus)のためのAFマグネットと、前記筐体に取り付けられて、前記AFマグネットの位置変化をセンシングするAFセンサと、をさらに含むものであってもよい。
【0019】
前記アクチュエータは、ヨークと、前記ヨークに取り付けられる第1駆動部と、前記第1駆動部に取り付けられて、前記第1駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第1ローテータと、前記第1ローテータに取り付けられる第2駆動部と、前記第2駆動部に取り付けられて、前記第2駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第2ローテータと、を含むものであってもよい。
【0020】
前記第1駆動部は、圧電物質で形成されて、前記ヨークに取り付けられる第1圧電駆動体と、前記第1圧電駆動体と接触するように備えられて、リング(ring)状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第1圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブ(wave)を有するように変形する第1ギア部と、を含むものであってもよい。
【0021】
前記アクチュエータは、前記第1ローテータの円周方向に配置され、前記第1ローテータを貫通するように配置されて、前記第1ローテータを前記第1駆動部に密着させ、前記第2ローテータを前記第2駆動部に密着させる、複数のカップリングマグネットをさらに含むものであってもよい。
【0022】
前記第1ローテータは、外周に形成されるガイド部を含み、前記第1セルは、光軸と交差する方向に突出する第2突出部と、前記第2突出部の端部から光軸と平行な方向に突出して、前記ガイド部に取り付けられるガイドピンと、をさらに含むものであってもよい。
【0023】
前記ガイドピンが、前記ガイド部に取り付けられることにより、前記キャリアは、前記第1ローテータの作動に拘束されて、前記第1ローテータの回転に伴い、共に回転するものであってもよい。
【0024】
前記第1セルは、回転する中心部に光軸と平行な方向に突出して、ネジ山が形成される第3突出部をさらに含み、前記第2ローテータは、前記第3突出部とネジ結合するように、ネジ山が形成される中空を有するように備えられるものであってもよい。
【0025】
前記キャリアは、前記第2ローテータとネジ結合することにより、前記第2ローテータが回転するにつれて、オートフォーカスのために、光軸と平行な方向に移動するように備えられるものであってもよい。
【0026】
前記第2駆動部は、圧電物質で形成されて、前記第1ローテータに取り付けられる第2圧電駆動体と、前記第2圧電駆動体と接触するように備えられて、リング状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第2圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブを有するように変形される第2ギア部と、を含むものであってもよい。
【0027】
前記第2圧電駆動体は、前記第1ローテータの回転に伴い、共に回転するように備えられて、前記第2圧電駆動体と電気的に連結される連結ケーブルは、前記第2圧電駆動体の回転に対応するように、所定の長さを有して、柔軟な材質で形成されるものであってもよい。
【0028】
前記アクチュエータは、前記第1ローテータに取り付けられる第1マグネットと、前記ヨークに取り付けられ、前記第1マグネットの位置変化を感知して、前記第1ローテータの回転方向又は回転角度のうち少なくとも一つを感知する第1センサと、をさらに含むものであってもよい。
【0029】
前記イメージセンサと、複数の前記レンズバレルは、前記筐体の径方向に前記筐体の中心から離隔した位置に配置され、複数の前記レンズバレルのうちいずれかが、前記イメージセンサと光軸方向に整列するように、前記キャリアは、光軸と交差する平面上で回転可能であるように備えられるものであってもよい。
【0030】
カメラモジュールの他の実施形態は、イメージセンサと、複数備えられて、前記イメージセンサと離隔して配置されるレンズバレルと、前記レンズバレルが取り付けられ、光軸と交差する平面上で移動して、複数の前記レンズバレルのうちいずれかを、前記イメージセンサと整列するキャリアと、前記キャリアを光軸方向及び光軸方向と交差する方向に移動させるアクチュエータと、前記レンズバレル及び前記アクチュエータの少なくとも一部を収容する筐体と、前記筐体に取り付けられて、電磁波の干渉を遮蔽するシールド缶と、を含むものであってもよい。
【0031】
カメラモジュールの他の実施形態は、前記イメージセンサと、前記アクチュエータとの間に配置される赤外線遮断フィルターをさらに含むものであってもよい。
【0032】
前記アクチュエータは、ヨークと、前記ヨークに取り付けられる第1駆動部と、前記第1駆動部に取り付けられて、前記第1駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第1ローテータと、前記第1ローテータに取り付けられる第2駆動部と、前記第2駆動部に取り付けられて、前記第2駆動部によって光軸と平行な方向を回転軸として回転する第2ローテータと、を含むものであってもよい。
【0033】
前記第1駆動部は、圧電物質で形成されて、前記ヨークに取り付けられる第1圧電駆動体と、前記第1圧電駆動体と接触するように備えられて、リング状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第1圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブを有するように変形する第1ギア部と、を含むものであってもよい。
【0034】
前記第2駆動部は、圧電物質で形成されて、前記第1ローテータに取り付けられる第2圧電駆動体と、前記第2圧電駆動体と接触するように備えられて、リング状に形成され、一面がギア状に形成され、前記第2圧電駆動体の作動によって、円周方向に順にウエーブを有するように変形する第2ギア部と、を含むものであってもよい。
【発明の効果】
【0035】
本発明によるカメラモジュールにおいて、第1ローテータを回転させて、イメージセンサと光軸方向に対応する位置に、複数のレンズバレルのうちいずれかを整列することで、撮影に使用されるレンズを容易に取替えることができる。
【0036】
また、本発明によるカメラモジュールにおいて、第1駆動部と第2駆動部の作動を制御することにより、オートフォーカスと共に、複数のレンズバレルのうち必要なレンズバレルをイメージセンサと光軸方向に整列する作業を効果的に行うことができる。
【0037】
上述した効果並びに本発明の具体的な効果は、以下の発明を実施するための具体的な事項を説明すると共に記述する。
【図面の簡単な説明】
【0038】
図1】一実施形態によるカメラモジュールを示した斜視図。
図2図1におけるシールド缶を省略した図。
図3】一実施形態によるカメラモジュールを示した分解斜視図。
図4】一実施形態によるキャリアを示した斜視図。
図5図4を他の方向から見た図。
図6】一実施形態によるアクチュエータを示した分解斜視図。
図7】一実施形態によるカメラモジュールの一部を示した断面図。
図8】一実施形態によるカメラモジュールの一部の部品を省略した状態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【0039】
前述した目的、特徴及び長所は、添付の図面を参照して詳細に後述され、これによって、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術思想を容易に実施することができる。本発明の説明において、本発明に係る公知の技術に対する具体的な説明が、本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。以下では、添付の図面を参照して、本発明による好ましい実施形態を詳説することとする。図面における同じ参照符号は、同一又は類似の構成要素を示すために使われる。
【0040】
たとえ第1、第2などが、様々な構成要素を述べるために使われるものの、これら構成要素は、これら用語によって制限されないことはもちろんである。これら用語は、単に一構成要素を他の構成要素と区別するために使うものであり、特に逆の記載がない限り、第1構成要素は、第2構成要素であってもよいことはもちろんである。
【0041】
全明細書において、特に逆の記載がない限り、各構成要素は、単数でもよく、複数でもよい。
【0042】
本明細書に使われる単数の表現は、文脈上明白に他に意味しない限り、複数の表現を含む。本出願における「構成される」又は「含む」などの用語は、明細書上に記載の多くの構成要素、又は多くの段階を必ずしも含むものと解釈してはならず、そのうち、一部の構成要素又は一部の段階は、含まれていなくてもよく、又はさらなる構成要素又は段階を含むものであってもよいと解釈すべきである。
【0043】
全明細書における「A及び/又はB」とするとき、これは特に逆の記載がない限り、A、B又はA及びBを意味し、「C~D」とするとき、これは特に逆の記載がない限り、C以上かつD以下であることを意味する。
【0044】
本明細書における光軸は、レンズを通過する光の進行方向を意味する。図1は、一実施形態によるカメラモジュールを示した斜視図である。図2は、図1におけるシールド缶700を省略した図面である。
【0045】
図3は、一実施形態によるカメラモジュールを示した分解斜視図である。図4は、一実施形態によるキャリア300を示した斜視図である。図5は、図4を他の方向から見た図面である。
【0046】
実施形態によるカメラモジュールは、第1回路基板100と、レンズバレル200と、キャリア300と、アクチュエータ400と、筐体500と、シールド缶700と、を含んでいてもよい。
【0047】
第1回路基板100には、イメージセンサ110が取り付けられてもよい。前記第1回路基板100は、カメラモジュールの下部に配置され、ここに取り付けられているイメージセンサ110は、レンズを通過する光に反応して、対象体のイメージを感知することができる。
【0048】
レンズバレル200は、複数備えられて、前記第1回路基板100と離隔して配置されてもよい。よって、レンズバレル200は、前記第1回路基板100に取り付けられるイメージセンサ110とも離隔して配置されてもよい。
【0049】
レンズバレル200は、カメラモジュールの最も前方に配置されてもよい。レンズバレル200は、凹レンズ、凸レンズ、平面レンズのうち少なくとも一つのレンズが複数配列されたレンズアレイを備えることができる。レンズアレイは、複数のレンズが光軸方向、つまり、レンズバレル200がイメージセンサ110の方に向かう方向に配列されるように形成されてもよい。
【0050】
実施形態による複数のレンズバレル200は、例えば、広角のイメージを撮影するのに使用されるレンズバレル200、ズームアップ(zoom-up)したイメージを撮影するのに使用されるレンズバレル200、それから、適宜な画角と大きさで対象体を撮影するのに使用される通常のレンズバレル200などを備えることができる。
【0051】
キャリア300は、前記レンズバレル200が取り付けられ、光軸と交差する平面上で移動して、複数の前記レンズバレル200のうちいずれかを、前記イメージセンサ110と整列することができる。このとき、レンズバレル200とイメージセンサ110が整列するということは、レンズバレル200とイメージが、光軸方向に向かい合う方向に配されることを意味する。
【0052】
前記イメージセンサ110と複数の前記レンズバレル200は、前記筐体500の径方向に、前記筐体500の中心から離隔した位置に配置されてもよい。複数の前記レンズバレル200のうちいずれかが、前記イメージセンサ110と光軸方向に整列するように、前記キャリア300は、光軸と交差する平面上で回転可能であるように備えることができる。
【0053】
アクチュエータ400は、前記キャリア300を光軸方向及び光軸方向と交差する方向に移動させることができる。アクチュエータ400は、オートフォーカスのために、レンズバレル200の取り付けられたキャリア300を光軸方向に移動させることができる。
【0054】
また、アクチュエータ400は、機能が相異するレンズバレル200のうちいずれかをイメージセンサ110と光軸方向に整列するために、光軸方向と交差する方向であり、例えば、回転させることができる。
【0055】
筐体500は、前記レンズバレル200及び前記アクチュエータ400の少なくとも一部を収容することができる。筐体500は、底板と、前記底板の縁にリング状を有するように形成される側板とを備えて、前記底板と側板が形成する空間にレンズバレル200及びアクチュエータ400の少なくとも一部を収容することができる。
【0056】
筐体500の底板の前方と後方には、それぞれレンズバレル200とイメージセンサ110が配置されてもよい。よって、レンズバレル200を通過した光がイメージセンサ110に到逹できるように、イメージセンサ110とレンズバレル200は、光軸方向に対応する位置で、筐体500の底板には通孔が形成されてもよい。
【0057】
シールド缶700は、前記筐体500に取り付けられて、電磁波の干渉を遮蔽することができる。シールド缶700は、前記筐体500の側板に挟まれるようにリング状に備えられて、断面が折り曲げ部位を有するように備えられてもよい。
【0058】
前記シールド缶700は、電磁波の干渉を効果的に遮蔽する材質、例えば、金属材質で形成されてもよい。
【0059】
実施形態によるカメラモジュールは、赤外線遮断フィルター800をさらに含んでいてもよい。赤外線遮断フィルター800は、前記イメージセンサ110と前記アクチュエータ400との間に配置され、レンズバレル200を通過して、イメージセンサ110へ入射する光に含まれる赤外線の少なくとも一部を遮断して、前記イメージセンサ110が感知するイメージの画質を高めることができる。
【0060】
キャリア300は、第1セル310と、第2セル320とを含んでいてもよい。
【0061】
第1セル310は、回転可能であるように備えられて、回転軸が光軸と平行な方向に配置されてもよい。第1セル310は、光軸と交差する方向に突出する第1突出部311を備えることができる。
【0062】
第2セル320は、前記第1突出部311の端部に結合し、中空の円筒状に備えられて、前記レンズバレル200が取り付けられてもよい。
【0063】
第1セル310は、アクチュエータ400の作動に従って、光軸と交差する平面上で回転することができる。これによって、第1セル310の第1突出部311の端部に結合する第2セル320も回転することができ、これによって、第2セル320に取り付けられた複数のレンズバレル200も、光軸と交差する平面上で回転することができる。
【0064】
前記第1突出部311は、前記第1セル310の中心を基準に、放射状に形成される複数で備えられてもよい。前記第2セル320は、複数の前記第1突出部311の端部それぞれに結合する複数で備えられてもよい。よって、第1突出部311と第2セル320は、同じ個数で備えられてもよい。
【0065】
実施形態のカメラモジュールでは、それぞれ3つの第1セル310と第2セル320が設けられ、これによって、相異する機能の3つのレンズバレル200が取り付けられている。しかし、これに限定されず、第1セル310、第2セル320及びレンズバレル200は、それぞれ2つ又は4つ以上を備えらることができる。
【0066】
実施形態によるカメラモジュールは、AFマグネット610及びAFセンサ620をさらに含んでいてもよい。
【0067】
AFマグネット610は、複数の前記第2セル320の外周にそれぞれ取り付けられて、前記レンズバレル200のオートフォーカス(Auto Focus)のために備えられてもよい。前記AFマグネット610は、例えば、永久マグネットを備えることができる。
【0068】
AFセンサ620は、前記筐体500に取り付けられて、前記AFマグネット610の位置変化をセンシングすることができる。前記AFセンサ620は、例えば、ホール(Hall)センサを備えることができる。
【0069】
AFマグネット610は、アクチュエータ400の作動によって、第2セル320とレンズバレル200が光軸方向に移動すれば、これらと共に光軸方向に移動することができる。AFセンサ620は、AFマグネット610の移動により、AFマグネット610で発生する磁場の変化を感知して、前記AFマグネット610の位置変化をセンシングすることができる。
【0070】
実施形態のカメラモジュールでは、AFマグネット610とAFセンサ620を用いてオートフォーカスを行うことができる。オートフォーカスは、カメラモジュールが取り付けられる装置、例えば、スマートフォン、タブレットPCなどに備えられる制御部が、AFセンサ620を制御して行うことができる。
【0071】
図6は、一実施形態によるアクチュエータ400を示した分解斜視図である。図6に示されたように、アクチュエータ400は、ヨーク410と、第1駆動部420と、第1ローテータ430と、第2駆動部440と、第2ローテータ450と、を含んでいてもよい。
【0072】
ヨーク410は、第1駆動部420が取り付けられて、前記アクチュエータ400を支持することができる。このとき、前記ヨーク410は、筐体500の底板に取り付けられてもよい。
【0073】
第1駆動部420は、前記ヨーク410に取り付けられて、前記第1ローテータ430が光軸方向と交差する平面上で回転するようにすることができる。前記第1駆動部420は、第1回路基板100から電気を供給されて、制御信号を伝送されてもよい。
【0074】
よって、カメラモジュールには、第1駆動部420と第1回路基板100の電気的な連結のために、ターミナル640を備えることができる。
【0075】
第1ローテータ430は、前記第1駆動部420に取り付けられて、前記第1駆動部420によって光軸と平行な方向を回転軸として回転することができる。第1ローテータ430が回転するにつれて、キャリア300とレンズバレル200は、共に回転することができる。第1ローテータ430の作動に関しては、下記により具体的に説明する。
【0076】
よって、第1ローテータ430を回転させて、イメージセンサ110と光軸方向に対応する位置に、複数のレンズバレル200のうちいずれかを整列することで、撮影に使用されるレンズを容易に取替えることができる。
【0077】
第2駆動部440は、前記第1ローテータ430に取り付けられて、前記第2ローテータ450が光軸方向と交差する平面上で回転するようにすることができる。前記第2駆動部440は、第1回路基板100から電気を供給されて、制御信号を伝送されてもよい。
【0078】
よって、カメラモジュールには、第2駆動部440と第1回路基板100の電気的な連結のために、連結ケーブル630を備えることができる。
【0079】
第2ローテータ450は、前記第2駆動部440に取り付けられて、前記第2駆動部440によって光軸と平行な方向を回転軸として回転することができる。前記第2ローテータ450の回転によって、前記キャリア300とレンズバレル200は、光軸方向に移動して、オートフォーカスを具現することができる。第2ローテータ450の作動に関しては、下記により具体的に説明する。
【0080】
第1駆動部420は、第1圧電駆動体421と、第1ギア部422とを含んでいてもよい。
【0081】
第1圧電駆動体421は、圧電(Piezoelectricity)物質で形成されて、前記ヨーク410に取り付けられてもよい。圧電物質は、電気が入力されると、その体積と形状が変形する。実施形態において、第1圧電駆動体421は、第1回路基板100から入力される電気によって変形し得る。
【0082】
例えば、第1圧電駆動体421は、リング状に形成され、円周方向に複数のセクターに分割されて、各セクターに円周方向に順に電気が加えられると、前記第1圧電駆動体421は、円周方向に順に変形して、順にウエーブを有するように変形し得る。
【0083】
第1ギア部422は、前記第1圧電駆動体421と接触するように備えられて、リング(ring)状に形成され、一面がギア状に形成されてもよい。このとき、第1ギア部422が第1圧電駆動体421と接触する面は、平面を有し、その逆の面、つまり、第1ローテータ430と接触する面は、ギア状に形成されてもよい。
【0084】
実施形態において、第1圧電駆動体421と第1ギア部422は、対応し合うリング状に形成されてもよい。また、第1ギア部422は、変形容易な材質で形成されてもよい。よって、第1圧電駆動体421は、電気が入力されて作動すれば、第1ギア部422は、前記第1圧電駆動体421の作動によって、円周方向に順にウエーブ(wave)を有するように変形し得る。
【0085】
第1圧電駆動体421が作動すれば、第1ギア部422は、前記第1圧電駆動体421と一体に変形し得る。このとき、第1ギア部422に形成されるギアは、円周方向にウエーブを生じつつ、時計方向又は反時計方向に方向性をもって変形し得る。
【0086】
よって、第1ギア部422のギアが形成された面に接触する第1ローテータ430は、第1ギア部422のギアの方向性を有するウエーブ状の変形によって、時計方向又は反時計方向に回転することができる。このとき、第1ローテータ430を回転させる力は、第1ギア部422のギアが、前記第1ローテータ430に加える摩擦力であってもよい。
【0087】
以下では、第1駆動部420に類似する構造を有する第2駆動部440を先に説明する。第2駆動部440は、第2圧電駆動体441と、第2ギア部442とを含んでいてもよい。
【0088】
第2圧電駆動体441は、圧電物質で形成されて、前記第1ローテータ430に取り付けられてもよい。例えば、第2圧電駆動体441は、リング状に形成され、円周方向に複数のセクターに分割されて、各セクターに円周方向に順に電気が加えられると、前記第2圧電駆動体441は、円周方向に順に変形して、順にウエーブを有するように変形し得る。
【0089】
第2ギア部442は、前記第2圧電駆動体441と接触するように備えられて、リング状に形成され、一面がギア状に形成されてもよい。このとき、第2ギア部442は、第2圧電駆動体441と接触する面は、平面を有し、その逆の面、つまり、第2ローテータ450と接触する面は、ギア状に形成されてもよい。
【0090】
実施形態において、第2圧電駆動体441と第2ギア部442は、対応し合うリング状に形成されてもよい。また、第2ギア部442は、変形容易な材質で形成されてもよい。よって、第2圧電駆動体441は、電気が入力されて作動すれば、第2ギア部442は、前記第2圧電駆動体441の作動によって、円周方向に順にウエーブを有するように変形し得る。
【0091】
第2圧電駆動体441が作動すれば、第2ギア部442は、前記第2圧電駆動体441と一体に変形し得る。このとき、第2ギア部442に形成されるギアは、円周方向にウエーブを生じつつ、時計方向又は反時計方向に方向性をもって変形し得る。
【0092】
よって、第2ギア部442のギアが形成された面に接触する第2ローテータ450は、第2ギア部442のギアの方向性を有するウエーブ状の変形によって、時計方向又は反時計方向に回転することができる。このとき、第2ローテータ450を回転させる力は、第2ギア部442のギアが前記第2ローテータ450に加える摩擦力であってもよい。
【0093】
アクチュエータ400は、複数のカップリングマグネット460をさらに含んでいてもよい。カップリングマグネット460は、前記第1ローテータ430の円周方向に配置され、前記第1ローテータ430を貫通するように配置されてもよい。よって、第1ローテータ430には、カップリングマグネット460が挿入して取り付けられる貫通孔が形成されてもよい。
【0094】
カップリングマグネット460は、前記第1ローテータ430を前記第1駆動部420に密着し、前記第2ローテータ450を前記第2駆動部440に密着する役割が可能である。実施形態において、3つのカップリングマグネット460が使われているが、カップリングマグネット460の個数には特に制限がない。
【0095】
図6を参照すれば、カップリングマグネット460は、第1圧電駆動体421と、第1ギア部422と、第1ローテータ430と、第2圧電駆動体441と、第2ローテータ450と、を互いに密着させることができる。かかる密着を維持するために例えば、第2ローテータ450は、マグネットに付く金属材質で備えられてもよい。
【0096】
また、かかる部品の相互密着を安定的に維持するために、カップリングマグネット460は、光軸方向に前記第1ローテータ430の厚さよりもさらに厚く形成されてもよい。
【0097】
図7は、一実施形態によるカメラモジュールの一部を示した断面図である。図8は、一実施形態によるカメラモジュールの一部の部品を省略した状態の断面図である。
【0098】
前記第1ローテータ430は、外周に形成されるガイド部431を含んでいてもよい。ガイド部431は、第1ローテータ430の外部に突出する部位を有して、前記突出する部位に、ガイドピン313の取り付けられる陷沒部位が形成される形態に備えられてもよい。
【0099】
一方、第1セル310は、光軸と交差する方向に突出する第2突出部312と、前記第2突出部312の端部から光軸と平行な方向に突出して、前記ガイド部431に取り付けられるガイドピン313と、をさらに含んでいてもよい。
【0100】
前記ガイドピン313が前記ガイド部431に取り付けられることにより、前記キャリア300は、前記第1ローテータ430の作動に拘束されて、前記第1ローテータ430の回転に伴い、共に回転することができる。
【0101】
すなわち、第1セル310のガイドピン313が、第1ローテータ430のガイド部431に取り付けられることにより、キャリア300は、第1ローテータ430の回転に伴い、共に回転することができる。よって、第1ローテータ430が回転することにより、キャリア300とレンズバレル200が回転するため、第1ローテータ430の回転方向と回転角度を制御して、複数のレンズバレル200のうち必要なレンズバレル200をイメージセンサ110に光軸方向に容易に整列することができる。
【0102】
前記第1セル310は、回転する中心部に光軸と平行な方向に突出して、ネジ山が形成される第3突出部314をさらに含んでいてもよい。また、前記第2ローテータ450は、前記第3突出部314とネジ結合するように、ネジ山が形成される中空を有するように備えられてもよい。
【0103】
このとき、キャリア300と第2ローテータ450は、互いに円滑に移動するように、前記キャリア300と第2ローテータ450が結合し合う部位の各々のネジ構造は、十分なクリアランス(clearance)を有するように備えられてもよい。
【0104】
前記キャリア300は、前記第2ローテータ450とネジ結合することにより、前記第2ローテータ450が回転するにつれて、オートフォーカスのために、光軸と平行な方向に移動するように備えられてもよい。
【0105】
前述したように、ガイド部431にガイドピン313が結合することにより、キャリア300は、第1ローテータ430の回転に拘束されて、共に回転することができる。よって、第1ローテータ430が回転しなければ、キャリア300は回転しない。
【0106】
第1ローテータ430が回転しない状態で、第2ローテータ450が回転する場合、キャリア300は回転せず、キャリア300と第2ローテータ450のネジ結合構造によって、キャリア300は、光軸と平行な方向に移動して、自分に取り付けられているレンズバレル200のオートフォーカス動作を可能にする。
【0107】
前述した構造によって、前記第2圧電駆動体441は、前記第1ローテータ430の回転に伴い、共に回転するように備えられてもよい。よって、第1回路基板100と第2圧電駆動体441を互いに連結する連結ケーブル630は、第2圧電駆動体441の回転によって破損するか、自分が第2圧電駆動体441の回転を妨げないように備えられる必要がある。
【0108】
よって、前記第2圧電駆動体441と電気的に連結される連結ケーブル630は、前記第2圧電駆動体441の回転に対応するように、所定の長さを有して、柔軟な材質で形成されてもよい。
【0109】
アクチュエータ400は、第1マグネット470及び第1センサ480をさらに含んでいてもよい。第1マグネット470は、前記第1ローテータ430に取り付けられてもよい。前記第1マグネット470は、例えば、永久マグネットで備えられてもよい。
【0110】
第1センサ480は、前記ヨーク410に取り付けられ、前記第1マグネット470の位置変化を感知して、前記第1ローテータ430の回転方向又は回転角度のうち少なくとも一つを感知することができる。前記第1センサ480は、例えば、ホールセンサで備えられてもよい。
【0111】
例えば、第1センサ480は、ヨーク410の中央部に取り付けられて、第1マグネット470は、第1ローテータ430から光軸方向に、前記第1センサ480を眺める位置に取り付けられてもよい。
【0112】
第1マグネット470は、第1ローテータ430の回転に伴い、共に回転することができる。よって、第1マグネット470の回転方向と回転角度が分かると、第1ローテータ430の回転方向と回転角度が分かる。
【0113】
第1センサ480は、第1マグネット470の回転によって発生する磁場の変化を感知して、第1ローテータ430の回転方向又は回転角度のうち少なくとも一つを感知することができる。
【0114】
カメラモジュールの作動を制御する前記制御部は、第1センサ480から第1ローテータ430の回転方向と回転角度に関する情報を伝送されて、これに基づいて、第1ローテータ430の回転動作を制御することができる。
【0115】
実施形態において、第1駆動部420と第2駆動部440の作動を制御することで、オートフォーカスと共に、複数のレンズバレル200のうち必要なレンズバレル200を、イメージセンサ110と光軸方向に整列する作業を効果的に行うことができる。
【0116】
以上のとおり、本発明について例示した図面を参照して説明したが、本発明は、本明細書に開示の実施形態と図面によって限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で通常の技術者によって様々な変形が行われることは自明である。さらに、本発明の実施形態を前述しながら、本発明の構成による作用効果を明示的に記載して説明しなかったとしても、当該構成によって予測可能な効果も認めるべきであることは当然である。
【符号の説明】
【0117】
100 第1回路基板
110 イメージセンサ
200 レンズバレル
300 キャリア
310 第1セル
311 第1突出部
312 第2突出部
313 ガイドピン
314 第3突出部
320 第2セル
400 アクチュエータ
410 ヨーク
420 第1駆動部
421 第1圧電駆動体
422 第1ギア部
430 第1ローテータ
431 ガイド部
440 第2駆動部
441 第2圧電駆動体
442 第2ギア部
450 第2ローテータ
460 カップリングマグネット
470 第1マグネット
480 第1センサ
500 筐体
610 AFマグネット
620 AFセンサ
630 連結ケーブル
640 ターミナル
700 シールド缶
800 赤外線遮断フィルター
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8