WO2024076080A1 - 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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WO2024076080A1
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barrel
optical axis
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김수정
배재철
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    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
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    • H04N23/51—Housings
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    • H04N23/50—Constructional details
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • One embodiment of the present disclosure relates, for example, to a lens assembly and an electronic device including the same.
  • Portable electronic devices are being released in various sizes depending on the function to be implemented and/or the user's preference, and much research is being conducted to implement a large screen to ensure visibility and increase convenience of user operation.
  • the display in order to implement a large screen in an electronic device, it is advantageous for the display to have as large an area exposed to the outside as possible, and for this purpose, it is advantageous to use members (e.g. bezels) surrounding the display and/or parts arranged overlapping with the display ( It may be important to miniaturize the size or structure (e.g. camera).
  • the smaller the size of the lens barrel of the camera module or the camera housing surrounding the camera module is, the easier it will be to implement a large screen on the display.
  • Design is in progress to minimize the outer diameter of the camera module (e.g., minimizing the thickness of the lens barrel) to minimize the area of the camera exposed to the outside through the front plate (e.g., window) of the electronics, Design may have limitations.
  • an electronic device comprising: a front plate; A display panel laminated on the back of the front plate and including at least one camera hole; And a lens barrel including a head portion protruding in the direction of the front plate and an optical aperture surrounded by the head portion; And an optical axis within the lens barrel It may include a camera module including a plurality of lenses arranged in alignment. Among the plurality of lenses included in the lens assembly, a first lens closer to the subject may be disposed within the optical aperture, and an outer diameter including a rib of the first lens closer to the subject may be smaller than an outer diameter of the head of the lens barrel.
  • an electronic device includes: a front plate; A display panel laminated on the back of the front plate and including at least one camera hole; and a lens barrel including a head portion protruding in the direction of the front plate, an optical aperture surrounded by the head portion, and a protruding barrel space.
  • An electronic device including a camera module including; and a plurality of lenses arranged with optical axes aligned within the lens barrel can be provided.
  • a first lens close to the subject side contacts the inner surface of the lens barrel through a first contact point and a second contact point
  • a second lens close to the subject side contacts the second lens through a third contact point
  • a second lens close to the subject side is in contact with the first lens close to the subject side through a fourth contact point, in contact with the inner surface of the lens barrel through a fifth contact point, and in contact with the third lens close to the subject side through a sixth contact point
  • the optical axis The distance from the first contact point and the distance from the optical axis to the third contact point are each smaller than the distance from the optical axis to the second contact point
  • the distance from the optical axis to the fourth contact point is smaller than the distance from the optical axis to the second contact point.
  • the distance from the optical axis to the sixth contact point may be greater than the distance from the optical axis to the second contact point.
  • FIG. 1 is a front perspective view of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 2 is a rear perspective view of an electronic device, according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of a front plate, a display panel, and an optical lens module, according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 4 is a diagram of an electronic device including a front camera, according to one embodiment.
  • Figure 5 is a diagram of an electronic device including a front camera, according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a camera module including a lens barrel including a miniaturized head portion and a plurality of lenses disposed within the lens barrel, according to an embodiment (first comparative example).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a camera module including a lens barrel including a miniaturized head portion and a plurality of lenses disposed within the lens barrel, according to an embodiment (second comparative example).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a camera module including a lens barrel including a miniaturized head portion and a plurality of lenses disposed within the lens barrel, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a camera module of part A of the embodiment of FIG. 8.
  • Figure 10 is a diagram showing the arrangement relationship between a camera hole and a camera module, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a front perspective view of an electronic device 100 according to various embodiments of the present disclosure.
  • Figure 2 is a rear perspective view of the electronic device 100 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the vertical width direction of the electronic device 100 may be defined as the 'Y direction'
  • the horizontal width direction may be defined as the 'X direction'
  • the height direction may be defined as the 'Z direction'.
  • the direction in which a component is oriented may be referred to as 'yin/yang (-/+)' in addition to the Cartesian coordinate system illustrated in the drawing.
  • a first direction in which the first side 110A (or the front) of the electronic device 100 faces and a second direction in which the second side 110B (or the back) faces.
  • '+Z direction' and '-Z direction' may be shown together.
  • 'yin/yang (-/+)' When describing the direction, if 'yin/yang (-/+)' is not described, it may be interpreted as including the + direction unless otherwise defined. That is, 'X direction' can be interpreted as including the +X direction, 'Y direction' can be interpreted as including the +Y direction, and 'Z direction' can be interpreted as including the +Z direction.
  • heading toward any one of the three axes of the Cartesian coordinate system may include heading in a direction substantially parallel to the axis. Note that this is based on the Cartesian coordinate system described in the drawings for brevity of explanation, and that the description of directions or components does not limit the various embodiments of the present disclosure.
  • the “optical axis direction” may be parallel to the Z direction.
  • the electronic device 100 includes a front side (110A), a back side (110B), and a side surface (110C) surrounding the space between the front side (110A) and the back side (110B).
  • a housing 110 may include a housing 110 including.
  • the housing 110 may refer to a structure that forms part of the front 110A of FIG. 1, the back 110B and the side 110C of FIG. 2.
  • the front surface 110A includes a front plate 102 (e.g., a glass plate including various coating layers, or a polymer plate), at least a portion of which is substantially transparent (hereinafter referred to as 'window member 102'). can be formed).
  • the back side 110B may be formed by the back plate 111.
  • the rear plate 111 may be formed of, for example, glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or a combination of at least two of these materials.
  • the side 110C combines with the front plate 102 and the back plate 111 and may be formed by a side bezel structure (or “side member”) 118 comprising metal and/or polymer.
  • the back plate 111 and the side bezel structure 118 may be integrally formed and include the same material (eg, glass, a metallic material such as aluminum, or ceramic).
  • the front plate 102 has two first edge regions 110D that are curved from the front side 110A toward the back plate 111 and extend seamlessly, the front plate (110D) 102) can be included at both ends of the long edge.
  • the rear plate 111 has two second edge regions 110E that extend seamlessly by bending from the rear 110B toward the front plate 102, at both ends of the long edge.
  • the front plate 102 (or the rear plate 111) may include only one of the first edge areas 110D (or the second edge areas 110E). In another embodiment, some of the first edge areas 110D or the second edge areas 110E may not be included.
  • the side bezel structure 118 when viewed from the side of the electronic device 100, has a side that does not include the first edge regions 110D or the second edge regions 110E.
  • the side may have a first thickness (or width), and the side including the first edge areas 110D or the second edge areas 110E may have a second thickness that is thinner than the first thickness.
  • the electronic device 100 includes a display panel 101, an audio module 103, 107, and 114, a sensor module, a camera module 105, 112, and 113, a key input device 117, and It may include at least one of the connector holes 108 and 109. In some embodiments, the electronic device 100 may omit at least one of the components (eg, the connector hole 109) or may additionally include another component.
  • the display panel 101 may be visually exposed through, for example, a significant portion of the front plate 102. In some embodiments, at least a portion of the display panel 101 may be exposed through the front plate 102 forming the front surface 110A and the first edge areas 110D. In some embodiments, the edges of the display panel 101 may be formed to be substantially the same as the adjacent outer shape of the front plate 102. In another embodiment (not shown), in order to expand the area where the display panel 101 is exposed, the distance between the outer edge of the display panel 101 and the outer edge of the front plate 102 may be formed to be substantially the same.
  • the surface of the housing 110 may include a screen display area formed as the display panel 101 is visually exposed.
  • the screen display area may include the front surface 110A and first edge areas 110D.
  • a recess or opening is formed in a portion of the screen display area (e.g., front surface 110A, first edge area 110D) of the display panel 101, and the It may include at least one of an audio module 114, a sensor module (not shown), a light emitting element (not shown), and a camera module 105 aligned with the access or the opening.
  • an audio module 114, a sensor module (not shown), a camera module 105, a fingerprint sensor (not shown), and a light emitting device are installed on the back of the screen display area of the display panel 101. It may include at least one element (not shown).
  • the display panel 101 is coupled to or adjacent to a touch detection circuit, a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of touch, and/or a digitizer that detects a magnetic field type stylus pen. It can be placed like this.
  • At least a portion of the key input device 117 may be disposed in the first edge areas 110D and/or the second edge areas 110E.
  • the audio modules 103, 107, and 114 may include, for example, a microphone hole 103 and speaker holes 107 and 114.
  • a microphone for acquiring external sound may be placed inside the microphone hole 103, and in some embodiments, a plurality of microphones may be placed to detect the direction of the sound.
  • the speaker holes 107 and 114 may include an external speaker hole 107 and a receiver hole 114 for calls.
  • the speaker holes 107 and 114 and the microphone hole 103 may be implemented as one hole, or a speaker may be included without the speaker holes 107 and 114 (e.g., piezo speaker).
  • the audio modules 103, 107, and 114 are not limited to the above structure, and can be designed in various ways, such as installing only some audio modules or adding new audio modules, depending on the structure of the electronic device 100.
  • a sensor module may generate, for example, an electrical signal or data value corresponding to an internal operating state of the electronic device 100 or an external environmental state.
  • the sensor module may include, for example, a first sensor module (not shown) (e.g., proximity sensor) and/or a second sensor module (not shown) disposed on the front 110A of the housing 110 ( For example, a fingerprint sensor), and/or a third sensor module (not shown) (e.g., HRM sensor) and/or a fourth sensor module (not shown) disposed on the rear side (110B) of the housing 110 (e.g., may include a fingerprint sensor).
  • the fingerprint sensor may be disposed on the front 110A (eg, display panel 101) as well as the rear 110B of the housing 110.
  • the electronic device 100 may include sensor modules not shown, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, It may further include at least one of a humidity sensor or an illuminance sensor (not shown).
  • the sensor module (not shown) is not limited to the above structure, and may be designed in various ways, such as installing only some sensor modules or adding a new sensor module, depending on the structure of the electronic device 100.
  • the camera modules 105, 112, and 113 include, for example, a front camera module 105 disposed on the front 110A of the electronic device 100, and a rear camera module 105 disposed on the rear 110B. It may include a camera module 112 and/or a flash 113.
  • the camera modules 105 and 112 may include one or more lenses, an image sensor, and/or an image signal processor.
  • the flash 113 may include, for example, a light emitting diode or a xenon lamp. In some embodiments, two or more lenses (an infrared camera, a wide-angle lens, and a telephoto lens) and image sensors may be placed on one side of the electronic device 100.
  • the camera modules 105, 112, and 113 are not limited to the above structure, and can be designed in various ways, such as installing only some camera modules or adding new camera modules, depending on the structure of the electronic device 100.
  • the electronic device 100 may include a plurality of camera modules (e.g., a dual camera or a triple camera) each having different properties (e.g., angle of view) or functions.
  • a plurality of camera modules 105 and 112 including lenses having different angles of view may be configured, and the electronic device 100 may perform a camera operation in the electronic device 100 based on the user's selection.
  • the angle of view of the modules 105 and 112 can be controlled to change.
  • at least one of the plurality of camera modules 105 and 112 may be a wide-angle camera, and at least another one may be a telephoto camera.
  • the plurality of camera modules 105 and 112 include at least one of a wide-angle camera, an ultra-wide-angle camera, a macro camera and a telephoto camera, or an IR (infrared) camera (e.g., a time of flight (TOF) camera, a structured light camera). can do.
  • the IR camera may operate as at least part of the sensor module.
  • the TOF camera may operate as at least part of a sensor module (not shown) to detect the distance to the subject.
  • the key input device 117 may be disposed on the side 110C of the housing 110.
  • the electronic device 100 may not include some or all of the key input devices 117 mentioned above, and the key input devices 117 not included may include soft keys and soft keys on the display panel 101. It can be implemented in the same other form.
  • the key input device may include a sensor module (not shown) disposed on the rear surface 110B of the housing 110.
  • a light emitting device may be disposed, for example, on the front surface 110A of the housing 110.
  • a light emitting device may provide status information of the electronic device 100 in the form of light.
  • a light emitting device may provide, for example, a light source linked to the operation of the front camera module 105.
  • Light-emitting devices may include, for example, LEDs, IR LEDs, and/or xenon lamps.
  • the connector holes 108 and 109 are, for example, a first connector hole that can accommodate a connector (for example, a USB connector) for transmitting and receiving power and/or data with an external electronic device. (108), and/or may include a second connector hole (eg, earphone jack) 109 that can accommodate a connector for transmitting and receiving audio signals to and from an external electronic device.
  • the connector holes 108 and 109 are not limited to the above structure, and can be designed in various ways, such as installing only some connector holes or adding new connector holes, depending on the structure of the electronic device 100.
  • the electronic device has a bar-type or plate-type appearance, but the present disclosure is not limited to this.
  • the illustrated electronic device may be part of a rollable electronic device, a slideable electronic device, or a foldable electronic device.
  • 'UDC' under display camera
  • the camera modules 105, 112, and 113 may be described as an example of the 'camera module 105' disposed facing the front plate 102.
  • the description is based on the front camera module 105 of FIG. 1, but this is for convenience of explanation and will also apply to the description of the rear camera modules 112 and 113. It should be noted that this may be possible.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the front plate 102, display panel 101, and camera module 105, according to one embodiment of the present disclosure.
  • the front plate 102 may be made of a substantially transparent material.
  • it may be formed by a glass plate or polymer plate including various coating layers.
  • the display panel 101 may be exposed so that the screen displayed on the display can be viewed from the outside through a significant portion 102A of the front plate 102.
  • a polarizing layer may be further included between the front plate 102 and the display panel 101.
  • the polarizing layer may allow only light of a specific wavelength to pass through the screen displayed on the display panel 101 or the amount of light incident on the display panel 101.
  • the camera module 105, and/or the sensor module (not shown) is located in the internal space of the electronic device 100 and is connected to the external environment through a designated area of the display panel 101 and the front plate 102. It can be placed so that it is exposed to.
  • the designated area may be an area in the display panel 101 where the number of pixels is smaller than that of other areas adjacent to the designated area.
  • at least a portion of the designated area may overlap the camera module 105 and/or the sensor module.
  • the fact that the camera module 105 overlaps at least a portion of the designated area may mean that the angle of view of the camera module 105 corresponds to the designated area.
  • some sensor modules may be arranged to perform their functions without being visually exposed through the front plate 102 in the internal space of the electronic device.
  • the display panel 101 may include a camera hole 101a.
  • the camera hole 101a may be formed in a designated area with a smaller number of pixels than other adjacent areas.
  • the camera hole 101a may be formed by drilling at least a portion of the display panel 101.
  • a portion of the display panel 101 may be perforated, and the perforated portion may be covered with the front plate 102.
  • the camera hole 101a may be formed as a physically empty portion without being filled with any component such as a cavity, groove, or recess, but is necessarily limited to this. This does not mean that it is possible, and may simply refer to a designated area where the number of pixels is less than that of the surrounding area. In an electronic device including a UDC, the camera hole 101a may be formed to be visually difficult to distinguish from other adjacent areas.
  • the camera hole 101a has a predetermined diameter and may be formed at a position corresponding to the lens assembly included in the camera module 105.
  • the camera hole 101a provided in the display panel 101 is connected to a plurality of lenses and an optical axis (hereinafter, The optical axis (O-I) of FIG. 4, which will be described later, may be aligned.
  • Figure 4 is a diagram of an electronic device including a front camera, according to one embodiment.
  • Figure 5 is a diagram of an electronic device including a front camera, according to one embodiment. 4 and 5 may show the plurality of lenses 210 of the camera module 200 and the camera hole 101a aligned along the optical axis (O-I).
  • the camera module 200 may include a plurality of lenses 210 aligned along the optical axis (O-I) and a lens barrel 220 that at least partially surrounds the plurality of lenses 210.
  • the lens barrel 220 may include a head portion 221 located at an end of the lens barrel 220 and an optical opening (O.O.) surrounded by the head portion 221.
  • the head portion 221 may protrude toward the front plate 102 and/or the display panel 101.
  • the camera module 200 may include a barrel space 222 formed by the lens barrel 220 protruding to one side.
  • the barrel space 222 may refer to an optical opening (O.O.) and a space formed on the rear surface of the head portion 221 forming the optical opening (O.O.). At least one lens may be accommodated in the barrel space 222.
  • the head portion 221 protrudes further from one side of the lens barrel 220 toward the front plate 102 and/or the display panel 101 and is at least partially inserted into the camera hole 101a. It is shown.
  • the embodiment of FIG. 5 may further include a protruding barrel space 223 extending from the barrel space 222 toward the front plate 102 and/or the display panel 101.
  • the barrel space 222 and the protruding barrel space 223 are not physically separated, for convenience of explanation, the barrel space 222 and the protruding barrel space 223 are divided by an imaginary line IL. It can be explained separately.
  • the barrel space 222 may be referred to as a first barrel space 222, and the protruding barrel space 223 may be referred to as a second barrel space 223.
  • the head portion 221 is at least partially accommodated in the camera hole 101a, thereby forming the protruding barrel space 223.
  • the size of the protruding barrel space 223 may be proportional to the height of the head portion 221. The higher the height of the head portion 221, the larger the size of the protruding barrel space 223, and the larger the protruding barrel space 223 is. ), the smaller the height, the smaller the size of the protruding barrel space 223 may be.
  • the optical aperture (O.O.) is aligned with the camera hole 101a and the optical axis (O-I) while the head portion 221 of the lens barrel 220 is spaced apart from the camera hole 101a. do.
  • the optical aperture O.O. is aligned with the camera hole 101a and the optical axis O-I. What has been done is shown.
  • the optical aperture (O.O.) and the camera hole 101a are formed at substantially the same height when measuring the height in the Z direction from one side of the lens barrel 220. It can be.
  • the camera module 200 may have an optical axis (O-I) from the subject (or external object) side (O, object side) to the image side (I, image side).
  • O-I optical axis
  • the object side may indicate the direction in which the object is located
  • the image side may indicate the direction in which the image (I) is formed.
  • the direction in which the image plane is located can be indicated.
  • the "surface facing the subject" of the lens for example, refers to the front of the lens in the drawing according to an embodiment of the present disclosure as the surface on the side where the subject O is based on the optical axis O-I.
  • the “surface facing the image side” refers to the side where the imaging surface is located based on the optical axis (O-I) and can represent the back of the lens in the drawing.
  • the imaging surface may be, for example, a portion where an imaging device or image sensor is placed and an image is formed.
  • looking toward the subject (O) along the optical axis (O-I) based on at least one lens among the plurality of lenses included in the camera module 200 is defined as facing in the first direction.
  • looking toward the image side (I) along the optical axis (O-I) can be defined as facing the second direction.
  • a lens e.g., the first lens L1
  • the surface facing the subject O is said to face the first direction.
  • a certain lens e.g, the first lens L1
  • the surface facing the image side (I) can be said to face the second direction.
  • the plurality of lenses 210 may be arranged with the optical axis (O-I) aligned with the image sensor and/or the camera hole 101a.
  • 'the optical axis (O-I) of the plurality of lenses 210, the image sensor, and/or the camera hole 101a is aligned' means the center of the image sensor and/or the camera of the plurality of lenses 210. This may mean that the center of the hole 101a is located on each optical axis (O-I).
  • the optical axis (O-I) alignment can be implemented by performing a vision align operation in the process of assembling the camera module 200 to the electronic device 100. Referring to the drawings of FIG. 6 and below, at least two lenses are shown aligned along the optical axis (O-I). However, this is only an example and does not limit the scope of the present disclosure.
  • the field of view (FOV) of the camera module 200 is the first lens 211 from the subject side (O) among the plurality of lenses 210.
  • the factors for determining the angle of view of the camera module 200 are the distance between the first lens 211 and the head 221 from the subject side (O), and/or the first lens 211 from the subject side (O) ) and the distance to the camera hole 101a may further be included.
  • the electronic device 100 according to the embodiment shown in FIG. 4 is an example of a front camera, with the head portion 221 of the lens barrel 220 spaced apart from the display panel 101 by a predetermined distance.
  • a camera module 200 whose optical axis (O-I) is aligned with the camera hole 101a of the display panel 101 may be disclosed.
  • it may be difficult to secure a wide angle of view because the distance between the camera hole 101a and the first lens 211 from the subject side (O) is long.
  • the electronic device 100 according to the embodiment shown in FIG. 5 is another example of a front camera, in which the head portion 221 of the lens barrel 220 is connected to the camera hole 101a of the display panel 101.
  • the camera module 200 may be launched with the optical axis (O-I) aligned with the camera hole 101a of the display panel 101 in at least a partially accommodated state.
  • the electronic device 100 according to the embodiment shown in FIG. 5 can position the head portion 221 of the lens barrel 220 inside the camera hole 101a, so that the camera hole 101a and the subject side (O ), the distance between the first lens 211 can be designed closer, making it easy to secure a relatively wide angle of view.
  • the head portion 221 may be formed to have a predetermined height H1 on one side of the lens barrel 220.
  • the height H1 of the head portion 221 may be set in consideration of factors such as the depth of the camera hole 101a and the distance between the lens barrel 220 and the display panel 101.
  • the height H1 of the head 221 may be designed to be greater than the depth of the camera hole 101a, and the display panel 101 and the lens barrel 220 may be designed to have a predetermined size to prevent them from contacting each other. It may also be designed taking tolerances into account.
  • a damper (not shown) may be provided between the camera module 200 and the display panel 101 to prevent impact, and the height H1 of the head portion 221 is determined by this damper. It may be designed by additionally considering the location and/or height.
  • the first lens 211 is shown from the subject side (O) among the plurality of lenses 210.
  • a plurality of lenses 211 are shown.
  • the shape of each lens included in the lenses 210 and the arrangement within the lens barrel 220 may vary depending on the embodiment.
  • the position of the first lens 211 from the subject side (O) may be set differently as shown, and may be located closer to or further from the camera hole 101a, It should be noted that the relative position of the camera hole 101a may change depending on the auto focusing (AF) operation of the camera module 300 during the operation of the electronic device 100.
  • AF auto focusing
  • miniaturizing the head portion 221 of the lens barrel 220 and designing a plurality of lenses 210 based on the miniaturized head portion 221 is an electronic device including a front camera. This may be advantageous in terms of reducing the size of the camera hole 101a at 100 and securing the angle of view required for the camera module 200.
  • the camera module 200 including a lens barrel 220 including a miniaturized head portion 221 and a plurality of lenses 210 disposed within the lens barrel 220 is shown in FIGS. 6 to 10 below.
  • FIGS. 6 to 10 are explained based on the state in which the head portion 221 of the lens barrel 220 is at least partially accommodated in the camera hole 101a of the display panel 101, as previously described in the embodiment of FIG. 5. can do.
  • FIGS. 6 to 10 can be explained assuming that the head portion 221 has substantially the same height H1.
  • FIGS. 6 to 10 below can be explained based on the state in which at least one lens is disposed inside the protruding barrel space 223 of the lens barrel 220, as previously described in the embodiment of FIG. 5. .
  • an image sensor may be included in the camera housing of the camera module 200 or may be mounted on the electronic device 100 on which the camera module 200 is mounted.
  • an image sensor is a sensor mounted on a circuit board (not shown), etc. and aligned with the optical axis (O-I), and can respond to light.
  • the image sensor may include, for example, a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) sensor or a charge coupled device (CCD).
  • CMOS complementary metal-oxide semiconductor
  • CCD charge coupled device
  • the image sensor is not limited to this and may include, for example, various elements that convert an image of a subject into an electrical image signal.
  • An image sensor (not shown) may acquire an image of an object by detecting brightness information, grayscale information, color information, etc. about the object from light that has passed through the plurality of lenses 210.
  • the lens barrel 220 may be formed to at least partially surround the plurality of lenses 210, the film mask 217, and/or the spacer 218.
  • the lens barrel 220 stably seats the plurality of lenses 210, the film mask 217, and/or the spacer 218, blocks external light, and prevents the electronic device 100 from falling and electronics. It may serve to prevent foreign substances from entering the device 100.
  • the plurality of lenses 210 are oriented, for example, in an optical axis (O-I) direction (e.g., a direction from the subject O in FIGS. 4 and/or 5 to the image (I) side. )
  • O-I optical axis
  • the plurality of lenses 210 may include an additional lens, for example, a third lens from the subject side (O), that is, a third lens (e.g., the third lens 213 in FIG. 8). there is.
  • the plurality of lenses 210 may include a fourth lens, that is, a fourth lens (eg, the fourth lens 214 in FIG. 8) from the subject side (O).
  • the plurality of lenses 210 may include a fifth lens, that is, a fifth lens (eg, the fifth lens 215 in FIG. 8) from the subject side (O).
  • the first lens 211 includes a surface S1 facing the subject side and a surface S2 facing the image side, and according to one embodiment, a portion of the surface S1 facing the subject side is a lens. It can be exposed to the outside through the optical opening (O.O.) of the barrel 220.
  • the second lens 212 may include a surface S3 facing the subject and a surface S4 facing the image.
  • the third lens 213, fourth lens 214, and fifth lens 215 may also include a surface facing the subject and a surface facing the image, respectively, but detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the side closer to the optical axis (O-I) of each lens may be referred to as the 'chief portion', and the side farther from the optical axis (O-I) may be referred to as the 'chief portion' ( (or near the edge of the lens) may hereinafter be referred to as the 'marginal portion'.
  • the chief portion may be a portion of the first lens 211 that intersects the optical axis O-I.
  • the marginal portion may be, for example, a portion of the first lens 211 that is spaced a predetermined distance away from the optical axis.
  • the marginal portion may include, for example, an end portion of the lens that is furthest from the optical axis (O-I) of the lens.
  • the peripheral portion of the lens included in the plurality of lenses 210 may be a portion corresponding to a non-effective diameter, and in the following description is referred to as a ‘rib (or flange). It can be referred to as '.
  • the non-effective diameter of the lens may mean a part of the lens that does not correspond to the effective diameter.
  • the effective diameter of a lens refers to the distance in the direction perpendicular to the optical axis (O-I) from the center of the lens corresponding to the substantial area through which light rays pass through the lens, and the non-effective diameter of the lens refers to the distance from the end of the effective diameter of the lens. It can refer to the remaining part of the lens extending down to the barrel.
  • the effective diameter L1 of the first lens 211 is shown. To facilitate understanding of the embodiment, the effective diameter L1 of the first lens 211 all have the same diameter. This is assumed and explained.
  • each component of the camera module 200 including a plurality of lenses 210 and the lens barrel 220 passes through the chief portion of the lens. Since line symmetry is achieved based on the optical axis (O-I), the description of one side based on the optical axis (O-I) can be applied mutatis mutandis to the description of the other side based on the optical axis (O-I).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a camera module including a lens barrel including a miniaturized head portion and a plurality of lenses disposed within the lens barrel, according to an embodiment (first comparative example).
  • FIG. 6 for convenience of explanation, only a portion of the first lens 211 and the second lens 212 and the lens barrel 220 surrounding them may be shown.
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 has a first lens 211 with a central thickness T1 secured.
  • the rib of (211) extends in the direction of the second lens 212 further than the effective diameter portion of the second surface (S2) of the first lens 211, and the second lens 212
  • the size of the head portion 221 can be made small by applying a structure that seats it on the non-effective diameter portion of the first side (S3).
  • the camera module 200 including the miniaturized head portion 221 according to one embodiment may be disposed on the barrel space 223 where only the first lens 211 protrudes. At this time, the outer diameter D1 of the first lens 211 may be larger than the outer diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220 (D2 ⁇ D1).
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 has an outermost diameter including the ribs of the first lens 211 as D1, and the lens barrel 220 head.
  • the outermost diameter of the part 221 is D2
  • the outermost diameter including the rib of the second lens 212 is D3
  • the height of the part protruding from the lens barrel 220 to one side, that is, the head part 221, is H1, and 1
  • the central thickness of the lens 221 it may include elements expressed by the following [Equation 1], [Equation 2], and [Equation 3].
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 has only the first lens 211 disposed on the protruding barrel space 223,
  • the size of the head portion 221 is adjusted by applying a structure in which the rib of the first lens 211 is seated on the non-effective diameter portion of the first surface (S3) of the second lens 212. It can be formed small.
  • the relationship between the outermost diameter D1 including the ribs of the first lens 211, the outermost diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220, and the outermost diameter D3 including the ribs of the second lens 212 is as above [ [Equation 1] can be satisfied.
  • the technical difficulty increases as the outermost diameter (D1) of the first lens 211, that is, the rib, becomes larger. It may have the disadvantage of poor mold injection properties and high manufacturing costs.
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 according to an embodiment (first comparative example) has a rib and a portion connected to the rib compared to the central thickness (T1) of the first lens 221. As it is a thin structure, there may be difficulties in securing impact resistance and optical performance.
  • the central thickness (T1) of the first lens 211 is less than that of the lens barrel for injection stability. It can be applied only when the protruding part of 220 is larger than the height H1 of the head 221, and there may be a limitation that it can only be applied to wide-angle cameras with a field of view (FOV) of 90 degrees or less.
  • FOV field of view
  • FIG. 7 shows a camera module including a lens barrel 220 including a miniaturized head portion and a plurality of lenses 210 disposed within the lens barrel 220, according to an embodiment (second comparative example). This is a drawing showing .
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 has an air gap between the first lens 211 and the second lens 212 and the first lens ( 211) and the outer diameters D1 and D3 of each of the second lenses 212 can be minimized, and the rib lengths of the first lens 211 and the second lens 212 can be made as short as possible.
  • the camera module 200 including a miniaturized head part 221 according to an embodiment (second comparative example) has a barrel space 223 in which the first lens 211 and the second lens 212 protrude together. ) can be placed on.
  • the outer diameter D1 of the first lens 211 is smaller than the outer diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220 (D1 ⁇ D2)
  • the outer diameter D3 of the second lens 212 is also smaller. It may be smaller than the outer diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220 (D3 ⁇ D2).
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 has an outermost diameter including the ribs of the first lens 211 as D1, and the lens barrel 220 head.
  • the outermost diameter of the part 221 is D2
  • the outermost diameter including the rib of the second lens 212 is D3
  • the height of the part protruding from the lens barrel 220 to one side, that is, the head part 221, is H1, and 1
  • the central thickness of the lens 221 it may include elements expressed by the following [Equation 4], [Equation 5], and [Equation 6].
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 has an air gap between the first lens 211 and the second lens 212 and the first lens (
  • the head portion 221 is formed by minimizing the outer diameters D1 and D3 of each of the first lens 211 and the second lens 212 and placing the first lens 211 and the second lens 212 on the protruding barrel space 223. ) can be made small in size.
  • the relationship between the outermost diameter D1 including the ribs of the first lens 211, the outermost diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220, and the outermost diameter D3 including the ribs of the second lens 212 is as above [ [Equation 4] can be satisfied.
  • the camera module 200 including a miniaturized head portion 221 according to an embodiment sets the effective diameters of the first lens 211 and the second lens 212 to be similar, Optical design conditions may be limited, such as reducing the air gap between the first lens 211 and the second lens 212.
  • second comparative example the distance from the starting point of the angle of view to the top of the barrel, that is, the head 221 Since is shorter than the previously discussed embodiment (first comparative example), it may be necessary to add a lens to the protruding barrel space 223 for design stability.
  • adding a lens to the camera module 200 may be disadvantageous compared to other embodiments (eg, the first comparative embodiment) in terms of cost or controlling optical performance.
  • the camera module 200 including the miniaturized head portion 221 according to one embodiment has a field of view (FOV) of 90, similar to the above-described embodiment (first comparative example).
  • FOV field of view
  • FIG. 8 shows a camera module 200 including a lens barrel 220 including a miniaturized head portion and a plurality of lenses 210 disposed within the lens barrel 220, according to an embodiment of the present disclosure. This is a drawing that represents.
  • the first lens e.g., first lens 211 close to the subject side (O) has a protruding barrel space (e.g. : Can be placed within the protruding barrel space 223 in FIG. 5.
  • the second lens e.g. second lens 212 close to the subject side (O) may not be disposed in the protruding barrel space 223.
  • the second lens e.g., the second lens 212) close to the subject side (O) may be located outside the protruding barrel space 223 (located adjacent to the protruding barrel space 223 within the lens barrel 220). You can.
  • the outer diameter D1 including the ribs of the first lens (e.g., the first lens 211) close to the subject side (O) may be formed to be smaller than the outer diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220. there is.
  • the outer diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220 may be smaller than the outer diameter D3 including the rib of the second lens (e.g., the second lens 212) close to the subject side (O). there is.
  • the camera module 200 including the miniaturized head portion 221 has the outermost diameter including the ribs of the first lens 211 as D1, and the head portion of the lens barrel 220 ( 221), the outermost diameter including the ribs of the second lens 212 is D3, the height of the part protruding from the lens barrel 220 to one side, that is, the head portion 221, is H1, and the first lens is D2.
  • T1 When the central thickness of (221) is T1, it may include elements expressed by the following [Equation 7], [Equation 8], and [Equation 9].
  • the outer diameter D1 of the first lens 211 is designed to be as close as possible to the effective diameter L1, so that the ribs of the first lens 211 can have a very short length.
  • the head portion 221 can be miniaturized by disposing only the first lens 211 in the protruding barrel space 223.
  • the second lens Unlike being seated on the first surface S3 of 212, in the embodiment shown in FIG. 8, the entire first lens 211 may be disposed on the protruding barrel space 223.
  • the outermost diameter (D3) of the second lens 212 is formed to be larger than the outer diameter (D2) of the head portion 221 so that the second lens 212 can be stably seated on the third lens 213.
  • the second lens 212 has a shape of a rib including an end that contacts the inner surface of the lens barrel 220 from the starting point of the non-effective mirror, and has a first surface (S3) and a second surface (S4) of the second lens 212. All may be formed in the shape of a hill (or ridge) with a gentle overall slope toward the subject side (O) (first direction).
  • the design of the center thickness of the first lens 211 is free (T1 thickness is greater than that of the head portion 221). It can have a stable structure that can secure injection properties and impact resistance (even if the height is smaller than H1). Additionally, according to an embodiment of the present disclosure, it may have the advantage of being able to implement an ultra-wide angle of view (e.g., approximately 100 degrees or more).
  • an ultra-wide angle of view e.g., approximately 100 degrees or more.
  • there are no restrictions on the effective diameters of the first lens 211 and the second lens 212 there are no restrictions on the effective diameters of the first lens 211 and the second lens 212, and the distance between the first lens 211 and the second lens 212 is There may also be no restrictions on air spacing. Even if the distance from the starting point of the angle of view to the head 221 is shortened, it is possible to provide the camera module 200 that implements an ultra-wide angle of view (e.g., approximately 100 degrees or more) using a minimum number of lenses.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a camera module of part A of the embodiment of FIG. 8. With reference to FIG. 9 , the components and arrangement of the first lens 211 and the second lens 212 of the present disclosure will be described in more detail.
  • the first lens 211 contacts the inner surface of the lens barrel 220 through the first contact point 211a and the second contact point 211b, and the second lens 212 and the third contact point It may be formed to contact through (211c).
  • the second contact point 211b may be formed at the largest outer diameter of the first lens 211.
  • the inner surface of the lens barrel 220 may have a shape corresponding to an assembly of a plurality of lenses.
  • the inner surface of the lens barrel 220 of the present disclosure includes a first part 220a corresponding to the miniaturized head part 221, a second part 220b in contact with the rib of the first lens 211, It may include a third part 220c in contact with the rib of the second lens 212, and a fourth part 220d in contact with the rib of the third lens 213.
  • the inner surface of the lens barrel 220 may have an inner surface structure in which a plurality of stepped portions and a plurality of inclined portions are formed in combination.
  • the shape of the inner surface of the lens barrel 220 may be formed somewhat differently depending on the embodiment.
  • the inner surface of the lens barrel 220 includes a first part 220a and a second part 220b formed at different positions, and the first part 220a and the second part (220b) can face different directions.
  • the first part 220a may be located on the inner side (or back side) of the head portion 221 and face the Z direction.
  • the second part 220b may be oriented in a direction approximately perpendicular to the Z direction (eg, X direction) at a position spaced apart from the head portion 221.
  • the lens barrel 220 may further include a middle portion 221a formed between the first portion 220a and the second portion 220b.
  • the middle portion 221a has a thin portion extending from the lens barrel 220 to the head portion 221, its thickness may be increased to improve durability.
  • the middle portion 221a may be formed to be inclined with respect to the first portion 220a and the second portion 220b.
  • the inner surface of the lens barrel 220 has a first contact point 211a and a second contact point 211b of the first lens 211 in two parts 220a and 220b formed at different positions. can come into contact with According to one embodiment, the first contact point 211a of the first lens 211 contacts the portion 220a of the lens barrel 220 facing the Z direction, and the second contact point 211b of the first lens 211 ) may be in contact with the portion 220b facing a direction approximately perpendicular to the Z direction (eg, X direction) of the lens barrel 220.
  • the first contact point 211a of the first lens 211 is formed on the non-effective mirror portion of the object side surface S1 of the first lens 211, and the second contact point 211a of the first lens 211
  • the third contact point 211c in contact with the lens 212 may be formed in a non-effective mirror portion of the image side S2 of the first lens 211.
  • the second contact point 211b may be formed at the end of the rib of the first lens 211.
  • the distance from the optical axis (O-I) to the first contact point (211a) and the distance from the optical axis (O-I) to the third contact point (211c) are, respectively, from the optical axis (O-I) to the second contact point (211a) 211b) can be formed to be smaller than the distance to .
  • the first contact point 211a and the third contact point 211c of the first lens 211 may have a structure formed at a position closer to the optical axis O-I than the second contact point 211b.
  • the first lens 211 is supported by the inner surface of the lens barrel 220 and the second lens 212 through the first contact point 211a, the second contact point 211b, and the third contact point 211c. It is possible to have a stable contact structure on the protruding barrel space 223 of the barrel 220.
  • the contact length between the inner surface (e.g., 220a) of the lens barrel of the first lens 211 and the first contact point 211a is formed to be approximately 0.1 mm or less, and the inner surface of the lens barrel ( Example: The contact length between 220b) and the second contact point 211b is approximately 0.1 mm or less, and the contact length between the second lens 212 and the third contact point 211c of the first lens 211 is It can be formed to be approximately 0.1 mm or less.
  • the first lens 211 can be stably contacted despite having such a short contact length at the contact points where the lens barrel 220 and the second lens 212 meet.
  • the second lens 212 contacts the first lens 211 through the fourth contact point 212a, and contacts the inner surface of the lens barrel 220 through the fifth contact point 212b. and may be formed to contact the third lens 213 and the sixth contact point 212c.
  • the fifth contact point 212b may be formed at the largest outer diameter of the second lens 212.
  • the fourth contact point 212a is formed on the non-effective mirror portion of the object side surface S3 of the second lens 212
  • the sixth contact point 212c is formed on the image side surface S4 of the second lens 212. It can be formed in the non-effective portion of.
  • the distance from the optical axis (O-I) to the fourth contact point (212a) and the distance from the optical axis (O-I) to the sixth contact point (212c) are each smaller than the distance from the optical axis (O-I) to the fifth contact point (212b). It can be. Meanwhile, according to the embodiment shown in FIG. 9, the distance from the optical axis O-I to the fourth contact point 212a is smaller than the distance from the optical axis O-I to the second contact point 212b, and from the optical axis O-I The distance to the sixth contact point 212c may be greater than the distance from the optical axis O-I to the second contact point 212b.
  • the second contact point 211b that contacts the inner surface (e.g., 220b) of the lens barrel 220 of the first lens 211 is located on the subject side surface S3 of the second lens 212.
  • the 4th contact point 212a is disposed on the inside (relatively closer to the optical axis (O-I)), and the 6th contact point 212c located on the image side surface (S4) of the second lens 212 is on the outside (relatively closer to the optical axis (O-I) ) and relatively further away).
  • the camera module 200 according to an embodiment of the present disclosure has While making the head portion 221 of the lens barrel 220 small in size, the angle of view can be made large (e.g., ultra-wide angle (e.g., 100 degrees or more)), and a stably supported lens structure can be provided.
  • the angle of view can be made large (e.g., ultra-wide angle (e.g., 100 degrees or more)), and a stably supported lens structure can be provided.
  • the camera module 200 of the present disclosure includes other lenses (e.g., a third lens 213) excluding the first lens 211 and the second lens 212, and the lens barrel 220
  • the inner surface may also have a shape corresponding to the other lenses.
  • the third lens 213 contacts the second lens 212 through the seventh contact point 213a, and contacts another portion 220d of the lens barrel 220 with the eighth contact point 213b. You can contact us through However, detailed descriptions of the third lens 213 and the lens barrel 220 will be omitted below.
  • Figure 10 is a diagram showing the arrangement relationship between a camera hole and a camera module, according to an embodiment of the present disclosure.
  • the outer diameter D1 including the ribs of the first lens (e.g., the first lens 211) close to the subject side (O) is the outer diameter of the head portion 221 of the lens barrel 220.
  • (D2) can be formed smaller.
  • the outer diameter D2 of the head portion 221 of the lens barrel 220 may be smaller than the outer diameter D3 including the rib of the second lens (e.g., the second lens 212) close to the subject side (O). there is.
  • the diameter D0 of at least one camera hole 101a of the camera module 200 is larger than the outer diameter D2 of the head of the lens barrel, and a second lens (e.g., a second lens 212) close to the subject side. )) may be smaller than the outer diameter (D3) including the ribs.
  • an electronic device 100 includes: a front plate 102; A display panel 101 laminated on the back of the front plate 102 and including at least one camera hole 101a; and a head portion 221 protruding in the direction of the front plate, and the head portion 221 a lens barrel 220 including an optical opening (O.O.) surrounded by an optical opening (O.O.) and a protruding barrel space 223; and a plurality of lenses 210 arranged in alignment with an optical axis (O-I) within the lens barrel;
  • An electronic device including a camera module 200 may be provided.
  • the first lens e.g., first lens 211 close to the subject is disposed in the protruding barrel space 223, and the first lens (e.g., first lens 211) close to the subject is disposed in the protruding barrel space 223.
  • the outer diameter D1 including the ribs of the first lens 211 may be smaller than the outer diameter D2 of the head of the lens barrel.
  • the outer diameter D2 of the head of the lens barrel may be smaller than the outer diameter D3 including the rib of the second lens (eg, the second lens 212) close to the subject.
  • the diameter (D0) of the at least one camera hole (101a) is larger than the outer diameter (D2) of the head portion of the lens barrel, and a second lens (e.g., second lens 212) close to the subject side ) may be smaller than the outer diameter (D3) including the ribs.
  • the first lens e.g., the first lens 211 close to the subject is in contact with the inner surface of the lens barrel through the first contact point 211a and the second contact point 211b, and the It may contact the second lens (e.g., the second lens 212) close to the subject through the third contact point 211c.
  • the second contact point 211b may be formed at the largest outer diameter of the first lens (eg, first lens 211) closest to the subject.
  • the first contact point 211a is formed in a non-effective mirror portion of the object-side surface of the first lens (e.g., the first lens 211) close to the object side
  • the third contact point 211c may be formed in a non-effective mirror portion of the image side of the first lens (e.g., the first lens 211) close to the subject.
  • the distance from the optical axis to the first contact point 211a and the distance from the optical axis to the third contact point 211c are each smaller than the distance from the optical axis to the second contact point 211b. It can be.
  • the contact length between the inner surface of the lens barrel of the first lens (e.g., the first lens 211) close to the subject and the first contact point 211a is approximately 0.1 mm or less
  • the contact length between the inner surface of the lens barrel and the second contact point 211b is approximately 0.1 mm or less
  • the contact length between the second lens (e.g., the second lens 212) and the third contact point 211c close to the subject side is approximately 0.1 mm or less.
  • the contact length may be approximately 0.1 mm or less.
  • the second lens close to the subject side contacts the first lens (e.g., the first lens 211) close to the subject side, and the inside of the lens barrel It contacts the side and may contact a third lens (eg, third lens 213) close to the subject.
  • the second lens close to the subject side is the first lens (e.g., the first lens) close to the subject side at a position adjacent to the protruding barrel space in the lens barrel. (211)) through the fourth contact point 212a, in contact with the inner surface of the lens barrel through the fifth contact point 212b, and a third lens (e.g., third lens 213) close to the subject. )) and the sixth contact point 212c.
  • the fifth contact point 212b may be formed at the largest outer diameter of the second lens (eg, the second lens 212) closest to the subject.
  • the fourth contact point 212a is formed in a non-effective mirror portion of the subject side of the second lens (e.g., the second lens 212) close to the subject side
  • the sixth contact point 211c may be formed in a non-effective mirror portion of the image side of the second lens (e.g., the second lens 212) close to the subject.
  • the distance from the optical axis to the fourth contact point 212a and the distance from the optical axis to the sixth contact point 212c are each smaller than the distance from the optical axis to the fifth contact point 212b. It can be.
  • the distance from the optical axis to the fourth contact point 212a is smaller than the distance from the optical axis to the second contact point 211b, and the distance from the optical axis to the sixth contact point 212c is It may be formed to be larger than the distance from the optical axis to the second contact point 211b.
  • the field of view (FOV) of the camera module may be 90 degrees or more.
  • an electronic device 100 includes: a front plate 102; A display panel 101 laminated on the back of the front plate 102 and including at least one camera hole 101a; and a head portion 221 protruding in the direction of the front plate, and the head portion 221 a lens barrel 220 including an optical opening (O.O.) surrounded by an optical opening (O.O.) and a protruding barrel space 223; and a plurality of lenses 210 arranged in alignment with an optical axis (O-I) within the lens barrel;
  • An electronic device including a camera module 200 may be provided.
  • the first lens e.g., first lens 211 close to the subject side contacts the inner surface of the lens barrel through the first contact point 211a and the second contact point 211b
  • the second lens close to the subject side e.g., the second lens 212
  • the third contact point 211c e.g., the second lens 212 close to the subject is connected to the first lens (e.g., close to the subject).
  • a third lens e.g., third lens
  • the distance from the optical axis to the fourth contact point 212a is smaller than the distance from the optical axis to the second contact point 211b, and the distance from the optical axis to the second contact point 211b is smaller than the distance from the optical axis to the second contact point 211b.
  • the distance to (212c) may be greater than the distance from the optical axis to the second contact point (211b).
  • the outer diameter D2 of the head of the lens barrel may be smaller than the outer diameter D3 including the rib of the second lens (eg, the second lens 212) close to the subject.
  • the diameter (D0) of the at least one camera hole (101a) is larger than the outer diameter (D2) of the head portion of the lens barrel, and a second lens (e.g., second lens 212) close to the subject side ) may be smaller than the outer diameter (D3) including the ribs.
  • the field of view (FOV) of the camera module may be 90 degrees or more.
  • the dimensions of the plurality of lenses may be appropriately set according to the camera module to be actually manufactured, the structure and required specifications of the electronic device, the actual use environment, etc.

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 전면 플레이트; 상기 전면 플레이트의 배면에 적층되고, 적어도 하나의 카메라 홀을 포함하는 디스플레이 패널;및 상기 전면 플레이트 방향으로 돌출된 헤드부와, 상기 헤드부로부터 둘러싸인 광학 개구와, 둘출된 배럴 공간을 포함하는 렌즈 배럴과 상기 렌즈 배럴 내에서 광축 정렬되어 배치된 복수 개의 렌즈들;을 포함하는 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 본 개시에 따르면, 제 1 렌즈는 상기 돌출된 배럴 공간 내에 배치되고, 제 1 렌즈의 리브를 포함한 외경은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경 보다 작게 형성될 수 있다.

Description

렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치
본 개시의 일 실시 예는, 예를 들면, 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
휴대용 전자 장치의 발달은 생활에 밀착되는 다양한 분야에 적용되고 있다. 휴대용 전자 장치는 구현하고자 하는 기능 및/또는 사용자의 선호도에 따라 다양한 크기로 출시되고 있으며, 시인성 확보와 사용자 조작의 편의성 증대를 위해 대화면(large screen)을 구현하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 전자 장치는 대화면을 구현하기 위해 가능한 한 디스플레이가 외부에 노출되는 영역이 넓은 것이 유리하며, 이를 위해 디스플레이를 감싸는 부재(예: 베젤) 및/또는 디스플레이와 중첩적으로 배치된 부품(예: 카메라)의 크기나 구조를 소형화하는 것이 중요할 수 있다. 디스플레이를 감싸는 부재(예: 베젤) 및/또는 디스플레이와 중첩적으로 배치된 부품(예: 카메라)의 크기나 구조를 작게 만들면 만들수록, 전자 장치는 동일한 크기의 디스플레이를 포함하더라도, 보다 큰 대화면(large screen)을 구현할 수 있게 된다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈의 렌즈 배럴이나 카메라 모듈을 감싸는 카메라 하우징의 크기가 최소화될수록 디스플레이는 대화면을 구현하기 용이할 수 있다.
최근, 휴대용 전자 장치의 카메라를 이용한 셀피(selfie) 촬영의 활용도가 늘어나는 추세이다. 이에 기존에는 광각(예컨대 90도 이하) 촬영이면 충분했던 전자 장치가, 소비자의 니즈를 반영하여 최근에는 초광각(예컨대 90도 초과) 촬영이 가능하도록 요구되고 있다. 그런데, 통상적으로 넓은 화각을 가지면 가질수록 렌즈 배럴이나 카메라 모듈을 감싸는 카메라 하우징의 크기는 더 커진다는 것을 의미하는바, 넓은 화각을 구현한다는 기술적 과제는 대화면을 구현한다는 기술적 과제와 트레이드 오프 관계를 가질 수 있다.
카메라가 전자 장치의 전면 플레이트(예: 윈도우)를 통해 외부에 노출되는 영역을 최소화 하기 위해 카메라 모듈의 외경을 최소화하기 위한 설계(예: 렌즈 배럴의 살 두께를 최소화 함)를 진행하고 있지만, 이러한 설계는 한계가 있을 수 있다.
상술한 정보는 본 개시에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로 하는 배경 기술로 제공될 수 있다. 상술한 내용 중 어느 것도 본 개시와 관련된 종래 기술(prior art)로서 적용될 수 있는지에 대하여 어떠한 주장이나 결정이 제기되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치를 제공한다. 전자 장치에 있어서, 전면 플레이트; 상기 전면 플레이트 배면에 적층되고, 적어도 하나의 카메라 홀을 포함하는 디스플레이 패널;및 상기 전면 플레이트 방향으로 돌출된 헤드부와 상기 헤드부로부터 둘러싸인 광학 개구를 포함하는 렌즈 배럴;과 상기 렌즈 배럴 내에서 광축 정렬되어 배치된 복수 개의 렌즈들;을 포함하는 카메라 모듈;을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈는 상기 광학 개구 내에 배치되고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈의 리브를 포함한 외경은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경 보다 작을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 전면 플레이트; 상기 전면 플레이트의 배면에 적층되고, 적어도 하나의 카메라 홀을 포함하는 디스플레이 패널;및 상기 전면 플레이트 방향으로 돌출된 헤드부와, 상기 헤드부로부터 둘러싸인 광학 개구와, 둘출된 배럴 공간을 포함하는 렌즈 배럴;과 상기 렌즈 배럴 내에서 광축 정렬되어 배치된 복수 개의 렌즈들;을 포함하는 카메라 모듈;을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈는 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 1 접점 및 제 2 접점을 통해 접촉하고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈와 제 3 접점을 통해 접촉하고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈는 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈와 제 4 접점을 통해 접촉하고, 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 5 접점을 통해 접촉하며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 세번째 렌즈와 제 6 접점을 통해 접촉하며, 상기 광축으로부터 상기 제 1 접점까지의 거리 및 상기 광축으로부터 상기 제 3 접점까지의 거리는, 각각 상기 광축으로부터 제 2 접점 까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 광축으로부터 상기 제 4 접점까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 광축으로부터 상기 제 6 접점까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 관해 상술한 측면 또는 다른 측면, 구성 및/또는 장점은 첨부된 도면을 참조하는 다음의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해질 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전면 플레이트, 디스플레이 패널 및 광학 렌즈 모듈에 대한 분리 사시도이다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 전면 카메라를 포함하는 전자 장치에 대한 도면이다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 전면 카메라를 포함하는 전자 장치에 대한 도면이다.
도 6은, 일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른, 소형화된 헤드부를 포함하는 렌즈 배럴과, 렌즈 배럴 내에 배치된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 카메라 모듈을 나타내는 도면이다.
도 7은, 일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른, 소형화된 헤드부를 포함하는 렌즈 배럴과, 렌즈 배럴 내에 배치된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 카메라 모듈을 나타내는 도면이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 소형화된 헤드부를 포함하는 렌즈 배럴과, 렌즈 배럴 내에 배치된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 카메라 모듈을 나타내는 도면이다.
도 9는, 도 8의 실시예의 A 부분을 확대한 카메라 모듈에 대한 도면이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 카메라 홀과 카메라 모듈의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
본 개시의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 문서를 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 문서의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장 또는 축소된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(100)의 전면 사시도이다. 도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(100)의 후면 사시도이다.
이하의 상세한 설명에서, 전자 장치(100)의 세로 폭 방향은 'Y 방향'으로, 가로 폭 방향은 'X 방향'으로, 및/또는 높이 방향은 'Z 방향'으로 정의될 수 있다. 어떤 실시예에서, 구성요소가 지향하는 방향에 관해서는 도면에 예시된 직교 좌표계와 아울러, '음/양(-/+)'이 함께 언급될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 장치(100)의 제 1 면(110A)(또는 전면)이 향하는 제 1 방향과 제 2 면(110B)(또는 후면)이 향하는 제 2 방향을 구분하기 위해 '+Z 방향'과 '-Z 방향'이 함께 도시될 수 있다. 방향에 대한 설명을 함에 있어서, '음/양(-/+)'이 기재되지 않는 경우에는, 별도로 정의되지 않는 한 + 방향을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 즉, 'X 방향'은 +X 방향을 포함하는 것으로 해석될 수 있으며, 'Y 방향'은 +Y 방향을 포함하고, 'Z 방향'은 +Z방향을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 방향에 대한 설명을 함에 있어서, 직교 좌표계의 3축 중 어느 한 축을 향한다 함은, 상기 축과 실질적으로 평행한 방향을 향하는 것을 포함할 수 있다. 이는 설명의 간결함을 위해 도면에 기재된 직교 좌표계를 기준으로 한 것으로, 이러한 방향이나 구성요소들에 대한 설명이 본 개시의 다양한 실시예들을 한정하지 않음에 유의한다. 이하의 전자 장치(100) 및 카메라 모듈(105, 112, 200)을 포함하는 실시예에서 "광축 방향"은 이라 함은, Z 방향과 평행할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 전면(110A), 후면(110B), 및 전면(110A) 및 후면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 상기 하우징(110)은, 도 1의 전면(110A), 도 2의 후면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 전면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)(이하 '윈도우 부재(102)'라 지칭될 수 있음)에 의하여 형성될 수 있다. 후면(110B)은 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(118)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 유리, 알루미늄과 같은 금속 물질 또는 세라믹)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)는, 상기 전면(110A)으로부터 상기 후면 플레이트(111) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 엣지 영역(110D)들을, 상기 전면 플레이트(102)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2 참조)에서, 상기 후면 플레이트(111)는, 상기 후면(110B)으로부터 상기 전면 플레이트(102) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 엣지 영역(110E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)(또는 상기 후면 플레이트(111))가 상기 제 1 엣지 영역(110D)들(또는 상기 제 2 엣지 영역(110E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 엣지 영역(110D)들 또는 제 2 엣지 영역(110E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(100)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(118)는, 상기와 같은 제 1 엣지 영역(110D)들 또는 제 2 엣지 영역(110E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 엣지 영역(110D)들 또는 제 2 엣지 영역(110E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이 패널(101), 오디오 모듈(103, 107, 114), 센서 모듈, 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(117), 및 커넥터 홀(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 커넥터 홀(109))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(101)은, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 시각적으로 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면(110A), 및 상기 제 1 엣지 영역(110D)들을 형성하는 전면 플레이트(102)를 통하여 상기 디스플레이 패널(101)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이 패널(101)의 모서리를 상기 전면 플레이트(102)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이 패널(101)이 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이 패널(101)의 외곽과 전면 플레이트(102)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(110)의 표면(또는 전면 플레이트(102))은 디스플레이 패널(101)이 시각적으로 노출됨에 따라 형성되는 화면 표시 영역을 포함할 수 있다. 일례로, 화면 표시 영역은 전면(110A), 및 제 1 엣지 영역(110D)들을 포함할 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이 패널(101)의 화면 표시 영역(예: 전면(110A), 제 1 엣지 영역(110D))의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(114), 센서 모듈(미도시), 발광 소자(미도시), 및 카메라 모듈(105) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이 패널(101)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(114), 센서 모듈(미도시), 카메라 모듈(105), 지문 센서(미도시), 및 발광 소자(미도시) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이 패널(101)은, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
어떤 실시예에서는, 상기 키 입력 장치(117)의 적어도 일부가, 상기 제 1 엣지 영역(110D)들, 및/또는 상기 제 2 엣지 영역(110E)들에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(103, 107, 114)은, 예를 들면, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107, 114)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(107, 114)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(114)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커). 오디오 모듈(103, 107, 114)은 상기 구조에 한정된 것은 아니며, 전자 장치(100)의 구조에 따라 일부 오디오 모듈만 장착되거나 새로운 오디오 모듈이 부가되는 것과 같이 다양하게 설계 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 모듈(미도시)은, 예를 들면, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(미도시)은, 예를 들어, 하우징(110)의 전면(110A)에 배치된 제 1 센서 모듈(미도시)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(110)의 후면(110B)에 배치된 제 3 센서 모듈(미도시)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서(미도시), 상기 지문 센서는 하우징(110)의 전면(110A)(예: 디스플레이 패널(101))뿐만 아니라 후면(110B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈(미도시)은 상기 구조에 한정된 것은 아니며, 전자 장치(100)의 구조에 따라 일부 센서 모듈만 장착되거나 새로운 센서 모듈이 부가되는 것과 같이 다양하게 설계 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(105, 112, 113)은, 예를 들면, 전자 장치(100)의 전면(110A)에 배치된 전면 카메라 모듈(105), 및 후면(110B)에 배치된 후면 카메라 모듈(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(105, 112)은, 하나 또는 복수 개의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다. 카메라 모듈(105, 112, 113)은 상기 구조에 한정된 것은 아니며, 전자 장치(100)의 구조에 따라 일부 카메라 모듈만 장착되거나 새로운 카메라 모듈이 부가되는 것과 같이 다양하게 설계 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 각각 다른 속성(예: 화각) 또는 기능을 가진 복수 개의 카메라 모듈들(예: 듀얼 카메라, 또는 트리플 카메라)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 서로 다른 화각을 갖는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈(105, 112)이 복수로 구성될 수 있고, 전자 장치(100)는 사용자의 선택에 기반하여, 전자 장치(100)에서 수행되는 카메라 모듈(105, 112)의 화각을 변경하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 복수 개의 카메라 모듈(105, 112)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 또한, 복수 개의 카메라 모듈(105, 112)들은, 광각 카메라, 초광각 카메라, 접사 카메라 망원 카메라, 또는 IR(infrared) 카메라(예: TOF(time of flight) camera, structured light camera) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, IR 카메라는 센서 모듈의 적어도 일부로 동작될 수 있다. 예를 들어, TOF 카메라는 피사체와의 거리를 감지하기 위한 센서 모듈(미도시)의 적어도 일부로 동작될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 키 입력 장치(117)는, 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(117) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(117)는 디스플레이 패널(101) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(110)의 후면(110B)에 배치된 센서 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광 소자(미도시)는, 예를 들어, 하우징(110)의 전면(110A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(미도시)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 발광 소자(미도시)는, 예를 들어, 전면 카메라 모듈(105)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(미도시)는, 예를 들어, LED, IR LED 및/또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커넥터 홀(108, 109)은, 예를 들면, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(109)을 포함할 수 있다. 커넥터 홀(108, 109)은 상기 구조에 한정된 것은 아니며, 전자 장치(100)의 구조에 따라 일부 커넥터 홀만 장착되거나 새로운 커넥터 홀을 부가하는 것과 같이 다양하게 설계 변경할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는 바형(bar type) 또는 평판형(plate type)의 외관을 가지고 있지만, 본 개시가 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도시된 전자 장치는 롤러블 전자 장치나 슬라이더블 전자 장치나, 또는 폴더블 전자 장치의 일부일 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5의 실시예를 통해 본 개시의 일 실시예에 따른 언더 디스플레이 카메라(under display camera)(이하, 줄여서 'UDC'라 지칭 함)를 포함하는 전자 장치에 대해 설명한다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(105, 112, 113)은 전면 플레이트(102)에 대면하여 배치된 '카메라 모듈(105)'을 그 예시로 설명할 수 있다. 카메라 모듈(105, 112, 113)을 설명함에 있어서, 도 1의 전면 카메라 모듈(105)을 기준으로 설명하나 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 후면 카메라 모듈(112, 113)에 대한 설명에도 준용될 수 있음을 유의해야 한다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전면 플레이트(102), 디스플레이 패널(101), 및 카메라 모듈(105)에 대한 분리 사시도이다.
일 실시예에 따르면, 전면 플레이트(102)는 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트(glass plate), 또는 폴리머 플레이트(polymer plate)에 의하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(101)은 상기 전면 플레이트(102)의 상당 부분(102A)을 통하여 외부에서 디스플레이에 표시된 화면을 시인할 수 있도록 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전면 플레이트(102) 및 디스플레이 패널(101) 사이에는 편광층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 편광층(미도시)은 디스플레이 패널(101)에서 표시되는 화면 또는 디스플레이 패널(101)로 입사되는 광량에서 특정 파장의 빛만 통과할 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(105), 및/또는 센서 모듈(미도시)은 전자 장치(100)의 내부 공간에서, 디스플레이 패널(101) 및 전면 플레이트(102)의 지정된 영역을 통해 외부 환경에 노출될 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지정된 영역은 디스플레이 패널(101)에서 픽셀의 개수가 상기 지정된 영역에 인접한 다른 영역보다 적은 영역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(101)을 위에서 바라볼 때, 상기 지정된 영역의 적어도 일부는 카메라 모듈(105) 및/또는 센서 모듈과 중첩될 수 있다. 여기서, 카메라 모듈(105)이 상기 지정된 영역의 적어도 일부와 중첩된다는 것은 카메라 모듈(105)의 화각이 상기 지정된 영역과 대응된다는 것을 의미할 수 있다. 또 다른 예로, 일부 센서 모듈은 전자 장치의 내부 공간에서 전면 플레이트(102)를 통해 시각적으로 노출되지 않고 그 기능을 수행하도록 배치될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(101)은 카메라 홀(101a)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 홀(101a)은 다른 인접한 영역보다 픽셀 개수가 적은 지정된 영역에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 홀(101a)은 디스플레이 패널(101)의 적어도 일 부분을 천공함으로써 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(101)의 일 부분을 천공하고, 천공된 부분을 전면 플레이트(102)로 덮을 수 있다.
카메라 홀(101a)은 어떤 실시예에 따르면, 구멍(cavity), 홈(groove) 및 리세스(recess)와 같이 어떤 구성요소가 채워짐이 없이 물리적으로 비어있는 부분으로 형성될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 단지 픽셀 개수가 주위에 비해 적게 형성된 지정된 영역을 가리킬 수도 있다. UDC 를 포함하는 전자 장치에 있어서, 상기 카메라 홀(101a)은 시각적으로 다른 인접한 영역과 구분이 어렵게 형성될 수 있다. 카메라 홀(101a)은 소정의 직경을 가지며, 카메라 모듈(105)에 포함된 렌즈 어셈블리에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이후 전자 장치(100) 제조 시, 개별 부품들의 조립과정에서 디스플레이 패널(101)에 구비된 카메라 홀(101a)은 카메라 모듈(105)의 복수 개의 렌즈들과 광축(이하, 후술하는 도 4의 광축(O-I)) 정렬될 수 있다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 전면 카메라를 포함하는 전자 장치에 대한 도면이다. 도 5는, 일 실시예에 따른, 전면 카메라를 포함하는 전자 장치에 대한 도면이다. 도 4 및 도 5는, 카메라 모듈(200)의 복수 개의 렌즈들(210)과 카메라 홀(101a)이 광축(O-I) 정렬된 모습을 도시할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 카메라 모듈(200)은 광축(O-I) 정렬된 복수 개의 렌즈들(210)과 상기 복수 개의 렌즈들(210)을 적어도 일부 감싸는 렌즈 배럴(220)을 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(220)은 렌즈 배럴(220)의 단부에 위치한 헤드부(221)와 헤드부(221)로부터 둘러싸인 광학 개구(O.O.; optical opening)를 포함할 수 있다. 헤드부(221)는 전면 플레이트(102) 및/또는 디스플레이 패널(101)을 향해 돌출 형성될 수 있다. 카메라 모듈(200)은 렌즈 배럴(220)이 일측으로 돌출되어 형성된 배럴 공간(222)을 포함할 수 있다. 여기서, 배럴 공간(222)은 광학 개구(O.O.)와 광학 개구(O.O.)를 형성하는 헤드부(221)의 배면에 형성된 공간을 의미할 수 있다. 배럴 공간(222)에는 적어도 하나의 렌즈가 수용될 수 있다.
도 5의 실시예는 헤드부(221)가 렌즈 배럴(220)의 일측으로부터 전면 플레이트(102) 및/또는 디스플레이 패널(101)을 향해 더 돌출되어 카메라 홀(101a)에 적어도 부분적으로 삽입된 것이 도시된다. 도 5의 실시예는 상기 배럴 공간(222)에서 전면 플레이트(102) 및/또는 디스플레이 패널(101) 측으로 연장되어 형성된 돌출된 배럴 공간(223)을 더 포함할 수 있다. 상기 배럴 공간(222) 및 상기 돌출된 배럴 공간(223)이 물리적으로 분리된 구성은 아니지만, 설명의 편의상 배럴 공간(222)과 돌출된 배럴 공간(223)을 가상의 선(IL)을 기준으로 나누어서 설명할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 배럴 공간(222)을 제 1 배럴 공간(222)이라 하고, 상기 돌출된 배럴 공간(223)을 제 2 배럴 공간(223)이라 지칭할 수도 있다 도 5의 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은, 상기 헤드부(221)가 카메라 홀(101a)에 적어도 일부 수용되도록 함에 따라, 상기 돌출된 배럴 공간(223)이 형성될 수 있다. 이때 돌출된 배럴 공간(223)의 크기는 헤드부(221)의 높이와 비례할 수 있으며, 헤드부(221)의 높이가 높을수록 돌출된 배럴 공간(223)의 크기가 크고, 헤드부(221)의 높이가 작을수록 돌출된 배럴 공간(223)의 크기는 작을 수 있다.
도 4의 실시예는, 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)가 카메라 홀(101a)과 이격 배치된 상태에서 광학 개구(O.O.)가 카메라 홀(101a)과 광축(O-I) 정렬된 것이 도시된다. 이와 달리 도 5의 실시예는, 렌즈 배럴(200)의 헤드부(221)가 카메라 홀(101a)에 적어도 일부 수용된 상태에서, 광학 개구(O.O.)가 카메라 홀(101a)과 광축(O-I) 정렬된 것이 도시된다. 일 실시예에 따르면, 도 5의 실시예에서, 광학 개구(O.O.)와 카메라 홀(101a)은 렌즈 배럴(220)의 일 측에서 Z방향으로 높이를 측정할 때, 실질적으로 동일한 높이 상에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(200)은, 피사체(또는 외부 객체) 측(O, object side)으로부터 상 측(I, image side)으로 광축(O-I)을 가질 수 있다. 이하에서 각 렌즈의 구성을 설명함에 있어, 예를 들면, 피사체 측(object side)은 피사체(object)가 있는 방향을 나타낼 수 있고, 상 측(image side)은 상(image)(I)이 맺히는 결상면이 있는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "피사체 측을 향하는 면"은, 예를 들면, 광축(O-I)을 기준으로 하여 피사체(O)가 있는 쪽의 면으로서 본 개시의 일 실시예에 따른 도면에서 렌즈의 전면을 의미하며, "상 측을 향하는 면"은 광축(O-I)을 기준으로 하여 결상면이 있는 쪽의 면으로 도면상 렌즈의 후면을 나타낼 수 있다. 여기서 결상면은 예를 들어, 촬상 소자 또는 이미지 센서가 배치되어 상이 맺히는 부분일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(200)에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈를 기준으로, 광축(O-I)을 따라 피사체 측(O)를 바라보는 것을 제 1 방향을 향한다라고 정의할 수 있고, 광축(O-I)을 따라 상 측(I)을 바라보는 것을 제 2 방향을 향한다라고 정의할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 어떤 렌즈(예: 제 1 렌즈(L1))가 피사체 측(O)을 향하는 면을 포함한다고 할 때, 상기 피사체 측(O)을 향하는 면은 제 1 방향을 향한다고 할 수 있다. 그리고 어떤 렌즈(예: 제 1 렌즈(L1))가 상 측(I)을 향하는 면을 포함한다고 할 때, 상기 상 측(I)을 향하는 면은 상기 제 2 방향을 향한다고 할 수 있다.
복수 개의 렌즈들(210)은 이미지 센서, 및/또는 카메라 홀(101a)과 광축(O-I) 정렬된 상태로 배치될 수 있다. 여기서, 복수 개의 렌즈들(210), 이미지 센서, 및/또는 카메라 홀(101a)이 '광축(O-I) 정렬된다'는 것은 복수 개의 렌즈들(210)의 중심 이미지 센서의 중심, 및/또는 카메라 홀(101a)의 중심이 각각 광축(O-I) 상에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 상기 광축(O-I) 정렬은 카메라 모듈(200)을 전자 장치(100)에 조립하는 과정에서 비전 얼라인(vision align)의 동작을 수행함으로써 구현될 수 있다. 이하 후술하는 도 6 이하의 도면을 참조하면 적어도 2 매의 렌즈들이 광축(O-I) 정렬된 것이 도시된다. 다만, 이는 하나의 실시예일뿐 본 개시의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
복수 개의 렌즈들(210)이 광축(O-I) 정렬된 상태에서, 카메라 모듈(200)의 화각(FOV; field of view)은 복수 개의 렌즈들(210) 중 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(211)의 직경(D1), 헤드부(221)의 직경(D2), 및/또는 카메라 홀(101a)의 직경(D0)과 같은 요소들에 의해 결정될 수 있다. 이 밖에, 카메라 모듈(200)의 화각을 결정하기 위한 요소는 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(211)와 헤드부(221) 사이의 거리, 및/또는 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(211)와 카메라 홀(101a) 까지의 거리와 같은 요소들을 더 포함할 수도 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 실시예에 따른 전자 장치(100)는 전면 카메라의 일 예시로서, 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)가 디스플레이 패널(101)과 소정 거리 이격된 상태에서 디스플레이 패널(101)의 카메라 홀(101a)과 광축(O-I) 정렬된 카메라 모듈(200)을 개시할 수 있다. 그런데, 도 4에 도시된 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 카메라 홀(101a)과 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(211) 사이의 거리가 멀어 넓은 화각을 확보하기 어려울 수 있다.
이와 대비하여, 도 5에 도시된 실시예에 따른 전자 장치(100)는 전면 카메라의 다른 예시로서, 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)가 디스플레이 패널(101)의 카메라 홀(101a)에 적어도 일부 수용된 상태에서 디스플레이 패널(101)의 카메라 홀(101a)과 광축(O-I) 정렬된 카메라 모듈(200)을 개시할 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 카메라 홀(101a) 내부에 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)를 위치시킬 수 있어, 카메라 홀(101a)과 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(211) 사이의 거리를 보다 가까이 설계할 수 있어 상대적으로 넓은 화각을 확보하기 용이할 수 있다.
도 5를 참조하면, 헤드부(221)는, 렌즈 배럴(220)의 일측에서 소정의 높이(H1)를 갖도록 형성될 수 있다. 헤드부(221)의 높이(H1)는 카메라 홀(101a)의 깊이, 렌즈 배럴(220)과 디스플레이 패널(101) 사이의 거리와 같은 요소들을 고려하여설정될 수 있다. 예를 들어, 헤드부(221)의 높이(H1)는 카메라 홀(101a)의 깊이보다 크도록 설계될 수 있으며, 디스플레이 패널(101)과 렌즈 배럴(220)이 서로 접촉하지 않도록 하는 소정 크기의 공차를 고려하여 설계될 수도 있다. 또는 일 실시예에 따르면 카메라 모듈(200)과 디스플레이 패널(101) 사이에는 충격 방지를 위한 댐퍼(damper)(미도시)가 구비될 수 있는데, 헤드부(221)의 높이(H1)는 이러한 댐퍼의 위치 및/또는 높이 등을 추가로 고려하여 설계될 수도 있다.
현재, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서는 복수 개의 렌즈들(210) 중 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(211)만 도시되고 있으나, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서 복수 개의 렌즈들(210)에 포함된 각 렌즈들의 형태와 렌즈 배럴(220) 내의 배치 양태는 실시예마다 다양할 수 있음을 유의해야 한다. 예컨대, 도 4 및 도 5의 실시예에서 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(211)의 위치는 도시된 바와 달리 설정될 수 있으며, 카메라 홀(101a)에 더 가까이 혹은 더 멀리 위치할 수도 있고, 전자 장치(100)의 동작 과정에서 카메라 모듈(300)의 오토 포커싱(AF; auto focusing) 동작에 따라 카메라 홀(101a)에 대한 상대적인 위치가 가변될 수도 있음을 유의해야 한다.
일 실시예에 따르면, 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)를 소형화하고, 소형화된 헤드부(221)를 기준으로 복수 개의 렌즈들(210)을 설계하는 것이, 전면 카메라를 포함하는 전자 장치(100)에서 카메라 홀(101a)의 크기를 줄이는 한편, 카메라 모듈(200)에 요구되는 화각을 확보하는 차원에서 유리할 수 있다.
소형화된 헤드부(221)를 포함하는 렌즈 배럴(220)과, 렌즈 배럴(220) 내에 배치된 복수 개의 렌즈들(210)을 포함하는 카메라 모듈(200)에 대하여, 이하 도 6 내지 도 10에 도시된 다양한 예시들을 통해 상세히 설명한다. 이하 도 6 내지 도 10은, 앞서 도 5의 실시예에서 설명한 바와 같이 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)가 디스플레이 패널(101)의 카메라 홀(101a)에 적어도 일부 수용된 상태를 기초로 설명할 수 있다. 이때, 도 6 내지 도 10는 실질적으로 동일한 높이(H1)를 가진 헤드부(221)를 포함하는 것으로 가정하여 설명할 수 있다. 또한, 이하 도 6 내지 도 10은, 앞서 도 5의 실시예에서 설명한 바와 같이 렌즈 배럴(220)의 돌출된 배럴 공간(223) 내부에 적어도 하나의 렌즈가 배치된 상태를 기초로 설명할 수 있다.
도 6 내지 도 10의 실시예들을 설명함에 있어서, 이미지 센서(미도시)는 생략할 수 있다. 이미지 센서(미도시)는 카메라 모듈(200)의 카메라 하우징 내에 포함되거나, 카메라 모듈(200)이 장착되는 상기 전자 장치(100)에 장착되어 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(미도시)는 회로 기판(미도시) 등에 장착되어 광축(O-I)에 정렬된 상태로 배치되는 센서로서, 광에 반응할 수 있다. 이미지 센서(미도시)는 예를 들어, 씨모스 이미지 센서(CMOS, complementary metal-oxide semiconductor) 또는 전하 결합 소자(CCD, charge coupled device)와 같은 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피사체 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하는 다양한 소자들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(미도시)는 복수 개의 렌즈들(210)을 통과한 광으로부터 피사체(object)에 대한 명암 정보, 계조비 정보, 색상 정보 등을 검출하여 피사체에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 렌즈 배럴(220)은 복수 개의 렌즈들(210)과 필름 마스크(217) 및/또는 스페이서(218)를 적어도 일부 둘러싸도록 형성될 수 있다. 렌즈 배럴(220)은 복수 개의 렌즈들(210)과, 필름 마스크(217) 및/또는 스페이서(218)를 안정적으로 안착시키고, 외부의 광을 차단해주며, 전자 장치(100)의 낙하와 전자 장치(100) 내부로의 이물질의 유입으로부터 막아주는 역할을 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 복수 개의 렌즈들(210)은, 예를 들면, 광축(O-I) 방향(예: 도 4 및/또는 도 5의 피사체(O)에서 상(I) 측으로 향하는 방향)으로 순차적으로 배열된 복수 개의 렌즈들로서, 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈, 즉 제 1 렌즈(211)를 포함하고, 피사체 측(O)으로부터 두번째 렌즈, 즉 제 2 렌즈(212)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 복수 개의 렌즈들(210)은 추가의 렌즈, 예를 들면, 피사체 측(O)으로부터 세번째 렌즈, 즉 제 3 렌즈(예: 도 8의 제 3 렌즈(213))를 포함할 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, 복수 개의 렌즈들(210)은 피사체 측(O)으로부터 네번째 렌즈, 즉 제 4 렌즈(예: 도 8의 제 4 렌즈(214))를 포함할 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, 복수 개의 렌즈들(210)은 피사체 측(O)으로부터 다섯번째 렌즈, 즉 제 5 렌즈(예: 도 8의 제 5 렌즈(215))를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 렌즈(211)는 피사체 측을 향한 면(S1)과 상 측을 향한 면(S2)을 포함하고, 일 실시예에 따르면, 여기서, 피사체 측을 향한 면(S1)의 일부는 렌즈 배럴(220)의 광학 개구(O.O.)를 통해 외부에 노출될 수 있다. 제 2 렌즈(212)는 피사체 측을 향한 면(S3)과 상 측을 향한 면(S4)을 포함할 수 있다. 이 밖에 제 3 렌즈(213), 제 4 렌즈(214), 및 제 5 렌즈(215) 또한 각각 피사체 측을 향한 면과 상 측을 향한 면을 포함할 수 있으나, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
일 실시예에 따른 복수 개의 렌즈들(210)을 설명함에 있어서, 각 렌즈들에서 광축(O-I)과 가까운 쪽을 이하 '중심부(chief portion)'라 할 수 있으며, 광축(O-I)과 먼 쪽(또는 렌즈의 가장자리 부근)을 이하 '주변부(marginal portion)'라 할 수 있다. 상기 중심부(chief portion)는, 예를 들면, 제 1 렌즈(211)에서 광축(O-I)과 교차하는 부분일 수 있다. 상기 주변부(marginal portion)는, 예를 들면, 제 1 렌즈(211)에서 광축으로부터 소정 거리 이격된 부분일 수 있다. 상기 주변부(marginal portion)는 예를 들면, 렌즈의 광축(O-I)으로부터 가장 멀리 떨어진 렌즈의 단부(end portion)를 포함할 수 있다. 본 개시에서, 복수 개의 렌즈들(210)에 포함된 렌즈의 주변부는 비유효경(non-effective diameter)에 해당하는 부분일 수 있으며, 이하의 설명에서 '리브(rib)(또는 플랜지(flange))'라 지칭될 수 있다. 여기서, 렌즈의 비유효경(non-effective diameter)이란, 렌즈에서 유효경(effective diameter)에 해당하지 않는 부분을 의미하는 것일 수 있다. 렌즈의 유효경은 렌즈에 광선이 통과하는 실질적인(substantial) 영역에 대응한 렌즈의 중심으로부터 광축(O-I)에 수직한 방향의 거리를 의미하는 것이며, 렌즈의 비유효경은 상기 렌즈의 유효경의 단부에서부터 렌즈 배럴까지 연장된 렌즈의 나머지 부분을 의미할 수 있다. 이하, 도 6 내지 도 8의 실시예에서는, 제 1 렌즈(211)의 유효경(L1)이 도시되며, 실시예의 이해를 돕기 위해 제 1 렌즈(211)의 유효경(L1)이 모두 동일한 직경을 갖는 것을 상정하여 설명한다. 이하, 도 6 내지 도 10의 실시예를 설명함에 있어서, 복수 개의 렌즈들(210)과 렌즈 배럴(220)을 포함하는 카메라 모듈(200)의 각 구성요소들은 렌즈의 중심부(chief portion)를 통과하는 광축(O-I)을 기준으로 선대칭을 이루는 바, 광축(O-I)을 기준으로 일측에 대한 설명은, 광축(O-I)을 기준으로 타측에 대한 설명에 준용될 수 있다.
도 6은, 일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른, 소형화된 헤드부를 포함하는 렌즈 배럴과, 렌즈 배럴 내에 배치된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 카메라 모듈을 나타내는 도면이다.
도 6에는 설명의 편의상 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212) 및 이를 둘러싸는 렌즈 배럴(220)의 일 부분만 도시될 수 있다.
일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)의 중심 두께(T1)를 확보한 상태에서, 제 1 렌즈(211)의 리브(rib)를 제 1 렌즈(211)의 제 2 면(S2)의 유효경(effective diameter) 부분보다 더 제 2 렌즈(212) 방향으로 연장하고, 제 2 렌즈(212)의 제 1 면(S3)의 비유효경(non-effective diameter) 부분에 안착시키는 구조를 적용하여 헤드부(221)의 크기를 작게 만들 수 있다.
일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)만이 돌출된 배럴 공간(223) 상에 배치될 수 있다. 이때, 제 1 렌즈(211)의 외경(D1)은 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)의 외경(D2)보다 클 수 있다(D2<D1).
일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)의 리브를 포함한 최외경을 D1, 렌즈 배럴(220) 헤드부(221)의 최외경을 D2, 제 2 렌즈(212)의 리브를 포함한 최외경을 D3, 렌즈 배럴(220)에서 일측으로 돌출된 부분, 즉 헤드부(221)의 높이를 H1, 및 제 1 렌즈(221)의 중심 두께를 T1이라 할 때, 다음과 같은 [수학식 1], [수학식 2], 및 [수학식 3]으로 표현되는 요소들을 포함할 수 있다.
[수학식 1]
D2<D1<D3
[수학식 2]
H1<T1
[수학식 3]
FOV<90
일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)만이 돌출된 배럴 공간(223) 상에 배치된 상태에서, 제 1 렌즈(211)의 리브(rib)를 제 2 렌즈(212)의 제 1 면(S3)의 비유효경(non-effective diameter) 부분에 안착시키는 구조를 적용하여 헤드부(221)의 크기를 작게 형성할 수 있다. 이때, 제 1 렌즈(211)의 리브를 포함한 최외경 D1, 렌즈 배럴(220) 헤드부(221)의 최외경 D2, 및 제 2 렌즈(212)의 리브를 포함한 최외경 D3의 관계는 상기 [수학식 1]을 만족할 수 있다.
일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)의 최외경(D1) 즉, 리브가 커질수록 기술적 난이도가 높아지고 금형 사출성이 떨어지며, 제작 비용이 많이 드는 단점을 가질 수 있다. 또한, 일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(221)의 중심부 두께(T1) 대비 리브 및 리브로 이어지는 부분이 가늘게 형성되는 구조로서, 내충격성과 광학 성능 확보에 어려움이 따를 수 있다. 또한, 일 실시예(제 1 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 사출 안정성을 위해 제 1 렌즈(211)의 중심부 두께(T1)이 렌즈 배럴(220)의 돌출된 부분즉, 헤드부(221)의 높이(H1) 보다 커야 적용이 가능하며, 화각(FOV)이 90도 이하인 광각 카메라에만 적용되는 한계가 있을 수 있다.
도 7은, 일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른, 소형화된 헤드부를 포함하는 렌즈 배럴(220)과, 렌즈 배럴(220) 내에 배치된 복수 개의 렌즈들(210)을 포함하는 카메라 모듈을 나타내는 도면이다.
일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212)의 공기 간격과 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212) 각각의 외경(D1, D3)을 최소화하고, 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212)의 리브 길이를 최대한 짧게 형성할 수 있다.
일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211) 및 제 2 렌즈(212)가 함께 돌출된 배럴 공간(223) 상에 배치될 수 있다. 이때, 제 1 렌즈(211)의 외경(D1)은 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)의 외경(D2)보다 작고(D1<D2), 제 2 렌즈(212)의 외경(D3)또한 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)의 외경(D2)보다 작을 수 있다(D3<D2).
일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)의 리브를 포함한 최외경을 D1, 렌즈 배럴(220) 헤드부(221)의 최외경을 D2, 제 2 렌즈(212)의 리브를 포함한 최외경을 D3, 렌즈 배럴(220)에서 일측으로 돌출된 부분, 즉 헤드부(221)의 높이를 H1, 및 제 1 렌즈(221)의 중심 두께를 T1이라 할 때, 다음과 같은 [수학식 4], [수학식 5], 및 [수학식 6]으로 표현되는 요소들을 포함할 수 있다.
[수학식 4]
D1<D3<D2
[수학식 5]
T1<H1
[수학식 6]
FOV<90
일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212)의 공기 간격과 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212) 각각의 외경(D1, D3)을 최소화하고, 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212)가 돌출된 배럴 공간(223) 상에 배치함으로써 헤드부(221)의 크기를 작게 형성할 수 있다. 이때, 제 1 렌즈(211)의 리브를 포함한 최외경 D1, 렌즈 배럴(220) 헤드부(221)의 최외경 D2, 및 제 2 렌즈(212)의 리브를 포함한 최외경 D3의 관계는 상기 [수학식 4]를 만족할 수 있다.
일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212)의 유효경을 유사하게 설정하고, 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212) 사이의 공기 간격을 축소하는 것과 같이, 광학 설계 조건이 제한될 수 있다. 일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)을 초광각 카메라로서 활용하고자 할 경우, 화각 시작점에서 배럴 상단부, 즉 헤드부(221)까지 거리가 앞서 살펴본 실시예(제 1 비교 실시예)에 비해 짧아지므로, 설계 안정성을 위해 돌출된 배럴 공간(223)에 렌즈를 추가할 필요가 발생할 수 있다. 따라서, 카메라 모듈(200)에 렌즈를 추가함에 따른 비용적인 부분이나, 광학 성능을 제어하는 측면에서 다른 실시예(예: 제 1 비교 실시예)에 비해 불리할 수 있다. 또한, 일 실시예(제 2 비교 실시예)에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 앞서 살펴본 실시예(제 1 비교 실시예)와 마찬가지로 화각(FOV)이 90도 이하인 광각 카메라에만 적용되는 한계가 있을 수 있다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 소형화된 헤드부를 포함하는 렌즈 배럴(220)과, 렌즈 배럴(220) 내에 배치된 복수 개의 렌즈들(210)을 포함하는 카메라 모듈(200)을 나타내는 도면이다.
도 8의 실시예에 따르면, 카메라 모듈(200)에 포함된 복수 개의 렌즈들(210) 중 피사체 측(O)으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))는 돌출된 배럴 공간(예: 도 5의 돌출된 배럴 공간(223)) 내에 배치될 수 있다. 이때, 피사체 측(O)으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))는 돌출된 배럴 공간(223)에 배치되지 않을 수 있다. 피사체 측(O)으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))는 돌출된 배럴 공간(223)의 외부에 위치(렌즈 배럴(220) 내 돌출된 배럴 공간(223)과 인접한 위치)할 수 있다. 또한 피사체 측(O)으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 리브를 포함한 외경(D1)은 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)의 외경(D2) 보다 작게 형성될 수 있다. 그리고, 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)의 외경(D2)은 상기 피사체 측(O)으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3) 보다 작을 수 있다.
이에, 본 개시의 일 실시예에 따른 소형화된 헤드부(221)를 포함하는 카메라 모듈(200)은, 제 1 렌즈(211)의 리브를 포함한 최외경을 D1, 렌즈 배럴(220) 헤드부(221)의 최외경을 D2, 제 2 렌즈(212)의 리브를 포함한 최외경을 D3, 렌즈 배럴(220)에서 일측으로 돌출된 부분, 즉 헤드부(221)의 높이를 H1, 및 제 1 렌즈(221)의 중심 두께를 T1이라 할 때, 다음과 같은 [수학식 7], [수학식 8], 및 [수학식 9]으로 표현되는 요소들을 포함할 수 있다.
[수학식 7]
D1<D2<D3
[수학식 8]
T1<H1
[수학식 9]
90<FOV
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(211)의 외경(D1)을 유효경(L1)에 최대한 가깝게 설계함에 따라 제 1 렌즈(211)의 리브가 매우 짧은 길이를 가질 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(211) 만이 돌출된 배럴 공간(223)에 배치됨으로써, 헤드부(221)의 소형화가 가능하다. 도 6에 도시된 실시예(제 1 비교 실시예)에서는 제 1 렌즈(211)의 리브가 돌출된 배럴 공간(223)과, 헤드부(221)의 외경(D2)을 벗어난 지점에서, 제 2 렌즈(212)의 제 1 면(S3)과 안착되는 것과 달리, 도 8에 도시된 실시예에서는 제 1 렌즈(211) 전체가 돌출된 배럴 공간(223) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제 2 렌즈(212)의 최외경(D3)은 제 2 렌즈(212)가 제 3 렌즈(213)에 안정적으로 안착될 수 있도록, 헤드부(221)의 외경(D2)보다 크게 형성될 수 있다. 제 2 렌즈(212)는 비유효경의 시작점에서부터 렌즈 배럴(220)의 내측면에 맞닿는 단부를 포함하는 리브의 형상이 제 2 렌즈(212)의 제 1 면(S3)과 제 2 면(S4) 모두 피사체 측(O) 방향(제 1 방향)을 향해 전체적으로 기울기가 완만한 언덕(또는 산등성이) 모양으로 형성될 수 있다.
도 8 이하에서 개시하는 본 개시의 일 실시예에 따르면, 앞서 살펴본 실시예(제 1 실시예)에 비해 제 1 렌즈(211) 중심 두께에 대한 설계가 자유로우며(T1 두께가 헤드부(221) 높이 H1보다 작아도 가능함), 사출성 및 내충격성을 확보할 수 있는 안정적인 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 초광각(예: 대략 100도 이상)의 화각을 구현할 수 있는 장점을 가질 수 있다. 또한, 앞서 살펴본 실시예(제 2 실시예)에 비해 제 1 렌즈(211) 및 제 2 렌즈(212)의 유효경에 대한 제약이 없으며, 제 1 렌즈(211) 및 제 2 렌즈(212) 사이의 공기 간격에 대한 제약도 없을 수 있다. 화각 시작점에서 헤드부(221)까지의 거리가 짧아져도 최소 매수의 복수 개의 렌즈들을 이용하여 초광각(예: 대략 100도 이상)의 화각을 구현하는 카메라 모듈(200)을 제공할 수 있다.
도 9는, 도 8의 실시예의 A 부분을 확대한 카메라 모듈에 대한 도면이다. 도 9를 참조로, 본 개시의 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212)의 구성요소, 배치 형태에 대해 보다 상세히 설명한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(211)는 렌즈 배럴(220)의 내측면과 제 1 접점(211a) 및 제 2 접점(211b)을 통해 접촉하고, 제 2 렌즈(212)와 제 3 접점(211c)을 통해 접촉하도록 형성될 수 있다. 여기서, 제 2 접점(211b)은 제 1 렌즈(211)의 가장 큰 외경에서 형성될 수 있다. 도 9를 참조하면, 렌즈 배럴(220)의 내측면은 복수 개의 렌즈들의 조립체에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 렌즈 배럴(220)의 내측면은 소형화된 헤드부(221)에 대응되는 제 1 부분(220a), 제 1 렌즈(211)의 리브와 맞닿는 제 2 부분(220b), 제 2 렌즈(212)의 리브와 맞닿는 제 3 부분(220c), 및 제 3 렌즈(213)의 리브와 맞닿는 제 4 부분(220d)을 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(220)의 내측면은 도 9에 도시된 바와 같이 복수 개의 단차진 부분과 복수 개의 경사진 부분이 복합 형성된 내측면 구조를 가질 수 있다. 이러한 렌즈 배럴(220) 내측면의 형상은 실시예마다 다소 상이하게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 렌즈 배럴(220)의 내측면은 서로 다른 위치에 형성된 제 1 부분(220a)과, 제 2 부분(220b)을 포함하고, 상기 제 1 부분(220a)과, 제 2 부분(220b)은 서로 다른 방향을 향할 수 있다. 예를 들어, 제 1 부분(220a)은, 헤드부(221)의 내측면(또는 배면)에 위치하며, Z 방향을 향할 수 있다. 그리고 제 2 부분(220b)은, 헤드부(221)와 이격된 위치에서, Z 방향과 대략 수직한 방향(예: X 방향)을 향할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 렌즈 배럴(220)은 상기 제 1 부분(220a) 및 제 2 부분(220b) 사이에 형성된 중간 부분(middle portion)(221a)을 더 포함할 수 있다. 상기 중간 부분(221a)은 렌즈 배럴(220)에서 헤드부(221)로 이어지는 부분이 얇은 두께를 가지고 있음에 따라, 이의 두께를 보다 두껍게 하여 내구성을 향상시키는 구성일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 중간 부분(221a)은 상기 제 1 부분(220a) 및 제 2 부분(220b)에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 렌즈 배럴(220)의 내측면은, 서로 다른 위치에 형성된 두 개의 부분(220a, 220b)에서 제 1 렌즈(211)의 제 1 접점(211a) 및 제 2 접점(211b)과 접촉할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(211)의 제 1 접점(211a)은 렌즈 배럴(220)의 Z 방향을 향하는 부분(220a)과 맞닿고, 제 1 렌즈(211)의 제 2 접점(211b)은 렌즈 배럴(220)의 Z 방향과 대략 수직한 방향(예: X 방향)을 향하는 부분(220b)과 맞닿을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(211)의 제 1 접점(211a)은 제 1 렌즈(211)의 피사체 측 면(S1)의 비유효경 부분에 형성되고, 제 1 렌즈(211)의 제 2 렌즈(212)와 맞닿는 제 3 접점(211c)은 제 1 렌즈(211)의 상 측 면(S2)의 비유효경 부분에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 접점(211b)은 제 1 렌즈(211)의 리브의 단부에 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 상기 광축(O-I)으로부터 상기 제 1 접점(211a)까지의 거리 및 상기 광축(O-I)으로부터 상기 제 3 접점(211c)까지의 거리는, 각각 상기 광축(O-I)으로부터 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 작게 형성될 수 있다. 달리 표현하면, 제 1 렌즈(211)의 제 1 접점(211a)과 제 3 접점(211c)은 제 2 접점(211b)보다 광축(O-I)으로부터 더 가까운 위치에 형성된 구조를 가질 수 있다. 제 1 렌즈(211)는 상기 제 1 접점(211a), 제 2 접점(211b), 제 3 접점(211c)를 통해 렌즈 배럴(220)의 내측면과 제 2 렌즈(212)에 의해 지지됨으로써 렌즈 배럴(220)의 돌출된 배럴 공간(223) 상에서 안정적인 접점 구조를 가질 수 있게 된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(211)의 상기 렌즈 배럴의 내측면(예: 220a)과 제 1 접점(211a)이 접촉되는 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성되고, 렌즈 배럴의 내측면(예: 220b)과 제 2 접점(211b)이 접촉되는 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성되며, 상기 제 2 렌즈(212)와 제 1 렌즈(211)의 제 3 접점(211c)이 접촉되는 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성될 수 있다. 제 1 렌즈(211)는 렌즈 배럴(220)과 제 2 렌즈(212)와 만나는 접점들에서 이와 같이 짧은 접촉 길이를 가짐에도 불구하고, 안정적으로 접촉될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 렌즈(212)는 상기 제 1 렌즈(211)와 제 4 접점(212a)을 통해 접촉하고, 렌즈 배럴(220)의 내측면과 제 5 접점(212b)을 통해 접촉하며, 제 3 렌즈(213)와 제 6 접점(212c)을 통해 접촉하도록 형성될 수 있다. 여기서, 제 5 접점(212b)은 제 2 렌즈(212)의 가장 큰 외경에서 형성될 수 있다. 여기서, 제 4 접점(212a)은 제 2 렌즈(212)의 피사체 측 면(S3)의 비유효경 부분에 형성되고, 제 6 접점(212c)은 제 2 렌즈(212)의 상 측 면(S4)의 비유효경 부분에 형성될 수 있다. 그리고 광축(O-I)으로부터 제 4 접점(212a)까지의 거리 및 상기 광축(O-I)으로부터 제 6 접점(212c)까지의 거리는, 각각 광축(O-I)으로부터 제 5 접점(212b) 까지의 거리보다 작게 형성될 수 있다. 한편, 도 9에 도시된 실시예에 따르면, 광축(O-I)으로부터 제 4 접점(212a)까지의 거리는 광축(O-I)으로부터 제 2 접점(212b) 까지의 거리보다 작게 형성되고, 광축(O-I)으로부터 상기 제 6 접점(212c)까지의 거리는 광축(O-I)으로부터 상기 제 2 접점(212b) 까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따르면, 제 1 렌즈(211)의 렌즈 배럴(220) 내측면(예: 220b)과 맞닿는 제 2 접점(211b)을 기준으로, 제 2 렌즈(212)의 피사체 측 면(S3)에 위치한 제 4 접점(212a)이 안쪽(광축(O-I)과 상대적으로 더 가까이)에 배치되고, 제 2 렌즈(212)의 상 측 면(S4)에 위치한 제 6 접점(212c)이 바깥쪽(광축(O-I)과 상대적으로 더 멀리)에 배치될 수 있다.
상술한, 도 8 및 도 9의 실시예에 따르면, 이와 같은 구조의 제 1 렌즈(211)와 제 2 렌즈(212)의 설계에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221) 사이즈를 작게 형성하면서도, 화각은 크게 형성할 수 있는(예: 초광각(예: 100도 이상)) 한편, 안정적으로 지지된 렌즈 구조를 제공할 수 있다.
한편, 본 개시의 카메라 모듈(200)은 상기 제 1 렌즈(211) 및 제 2 렌즈(212)를 제외한 다른 렌즈들(예: 제 3 렌즈(213))을 포함하고, 렌즈 배럴(220)의 내측면 또한 상기 다른 렌즈들에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 3 렌즈(213)는 상기 제 2 렌즈(212)와 제 7 접점(213a)을 통해 접촉하고, 렌즈 배럴(220)의 또 다른 부분(220d)과 제 8 접점(213b)을 통해 접촉할 수 있다. 다만, 이하 제 3 렌즈(213)와 렌즈 배럴(220)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 카메라 홀과 카메라 모듈의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 피사체 측(O)으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 리브를 포함한 외경(D1)은 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)의 외경(D2) 보다 작게 형성될 수 있다. 그리고, 렌즈 배럴(220)의 헤드부(221)의 외경(D2)은 상기 피사체 측(O)으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3) 보다 작을 수 있다. 또한, 카메라 모듈(200)의 적어도 하나의 카메라 홀(101a)의 직경(D0)은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2) 보다 크고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3)보다 작을 수 있다.
즉, 도 10에 따르면, 다음과 같은 [수학식 10]으로 표현되는 요소들을 포함할 수 있다.
[수학식 10]
D1<D2<D0<D3
본 개시의 일 실시예에 따르면, 대화면의 디스플레이 구현을 위해, 렌즈의 내충격성 및 광학 성능을 확보하면서, 부품의 추가나 공정의 변경없이, 물리적으로 카메라 모듈의 렌즈 배럴의 외경의 축소가 가능한 장점이 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)에 있어서, 전면 플레이트(102); 상기 전면 플레이트(102)의 배면에 적층되고, 적어도 하나의 카메라 홀(101a)을 포함하는 디스플레이 패널(101);및 상기 전면 플레이트 방향으로 돌출된 헤드부(221)와, 상기 헤드부(221)로부터 둘러싸인 광학 개구(O.O.; optical opening)와, 둘출된 배럴 공간(223)을 포함하는 렌즈 배럴(220);과 상기 렌즈 배럴 내에서 광축(O-I) 정렬되어 배치된 복수 개의 렌즈들(210);을 포함하는 카메라 모듈(200);을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 상기 카메라 모듈에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))는 상기 돌출된 배럴 공간(223) 내에 배치되고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 리브를 포함한 외경(D1)은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 카메라 홀(101a)의 직경(D0)은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2) 보다 크고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3)보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))는 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 1 접점(211a) 및 제 2 접점(211b)을 통해 접촉하고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))와 제 3 접점(211c)을 통해 접촉할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 접점(211b)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 가장 큰 외경에서 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 접점(211a)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 피사체 측 면의 비유효경 부분에 형성되고, 상기 제 3 접점(211c)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 상 측 면의 비유효경 부분에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광축으로부터 상기 제 1 접점(211a)까지의 거리 및 상기 광축으로부터 상기 제 3 접점(211c)까지의 거리는, 각각 상기 광축으로부터 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 상기 렌즈 배럴의 내측면과 상기 제 1 접점(211a)의 접촉 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성되고, 렌즈 배럴의 내측면과 상기 제 2 접점(211b)의 접촉 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성되며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))와 제 3 접점(211c)의 접촉 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))는 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))와 접촉하고, 상기 렌즈 배럴의 내측면과 접촉하며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 세번째 렌즈(예: 제 3 렌즈(213))와 접촉할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))는 상기 렌즈 배럴 내의 상기 돌출된 배럴 공간에 인접한 위치에서 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))와 상기 제 4 접점(212a)을 통해 접촉하고, 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 5 접점(212b)을 통해 접촉하며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 세번째 렌즈(예: 제 3 렌즈(213))와 제 6 접점(212c)을 통해 접촉할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 5 접점(212b)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 가장 큰 외경에서 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 4 접점(212a)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 피사체 측 면의 비유효경 부분에 형성되고, 상기 제 6 접점(211c)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 상 측 면의 비유효경 부분에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광축으로부터 상기 제 4 접점(212a)까지의 거리 및 상기 광축으로부터 상기 제 6 접점(212c)까지의 거리는, 각각 상기 광축으로부터 제 5 접점(212b) 까지의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광축으로부터 상기 제 4 접점(212a)까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 광축으로부터 상기 제 6 접점(212c)까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 카메라 모듈의 화각(FOV)은 90도 이상일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)에 있어서, 전면 플레이트(102); 상기 전면 플레이트(102)의 배면에 적층되고, 적어도 하나의 카메라 홀(101a)을 포함하는 디스플레이 패널(101);및 상기 전면 플레이트 방향으로 돌출된 헤드부(221)와, 상기 헤드부(221)로부터 둘러싸인 광학 개구(O.O.; optical opening)와, 둘출된 배럴 공간(223)을 포함하는 렌즈 배럴(220);과 상기 렌즈 배럴 내에서 광축(O-I) 정렬되어 배치된 복수 개의 렌즈들(210);을 포함하는 카메라 모듈(200);을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))는 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 1 접점(211a) 및 제 2 접점(211b)을 통해 접촉하고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))와 제 3 접점(211c)을 통해 접촉하고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))는 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))와 제 4 접점(212a)을 통해 접촉하고, 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 5 접점(212b)을 통해 접촉하며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 세번째 렌즈(예: 제 3 렌즈(213))와 제 6 접점(212c)을 통해 접촉하며, 상기 광축으로부터 상기 제 1 접점(211a)까지의 거리 및 상기 광축으로부터 상기 제 3 접점(211c)까지의 거리는, 각각 상기 광축으로부터 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 광축으로부터 상기 제 4 접점(212a)까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 광축으로부터 상기 제 6 접점(212c)까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 카메라 모듈에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))는 상기 돌출된 배럴 공간(223) 내에 배치되고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 리브를 포함한 외경(D1)은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3) 보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 카메라 홀(101a)의 직경(D0)은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2) 보다 크고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3)보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 카메라 모듈의 화각(FOV)은 90도 이상일 수 있다.
이상, 본 개시의 일 실시예에 대한 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 개시의 요지에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 예를 들어, 본 개시의 구체적인 실시예에서는 복수 개의 렌즈들의 치수 등은, 실제 제작될 카메라 모듈과, 전자 장치의 구조와 요구 사양, 실제 사용 환경 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    전면 플레이트(102);
    상기 전면 플레이트(102)의 배면에 적층되고, 적어도 하나의 카메라 홀(101a)을 포함하는 디스플레이 패널(101);및
    상기 전면 플레이트 방향으로 돌출된 헤드부(221)와, 상기 헤드부(221)로부터 둘러싸인 광학 개구(O.O.; optical opening)와, 둘출된 배럴 공간(223)을 포함하는 렌즈 배럴(220);과 상기 렌즈 배럴 내에서 광축(O-I) 정렬되어 배치된 복수 개의 렌즈들(210);을 포함하는 카메라 모듈(200);을 포함하고,
    상기 카메라 모듈에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))는 상기 돌출된 배럴 공간(223) 내에 배치되고,
    상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 리브를 포함한 외경(D1)은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2) 보다 작은,
    전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3) 보다 작은 전자 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 카메라 홀(101a)의 직경(D0)은 상기 렌즈 배럴의 헤드부의 외경(D2) 보다 크고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 리브를 포함한 외경(D3)보다 작은 전자 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))는 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 1 접점(211a) 및 제 2 접점(211b)을 통해 접촉하고, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))와 제 3 접점(211c)을 통해 접촉하는 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 접점(211b)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 가장 큰 외경에서 형성된 전자 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 접점(211a)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 피사체 측 면의 비유효경 부분에 형성되고,
    상기 제 3 접점(211c)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 상 측 면의 비유효경 부분에 형성된 전자 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광축으로부터 상기 제 1 접점(211a)까지의 거리 및 상기 광축으로부터 상기 제 3 접점(211c)까지의 거리는, 각각 상기 광축으로부터 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 작게 형성된 전자 장치.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))의 상기 렌즈 배럴의 내측면과 상기 제 1 접점(211a)의 접촉 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성되고, 렌즈 배럴의 내측면과 상기 제 2 접점(211b)의 접촉 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성되며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))와 제 3 접점(211c)의 접촉 길이는 대략 0.1mm 이하로 형성된 전자 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))는 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))와 접촉하고, 상기 렌즈 배럴의 내측면과 접촉하며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 세번째 렌즈(예: 제 3 렌즈(213))와 접촉하는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))는 상기 렌즈 배럴 내의 상기 돌출된 배럴 공간에 인접한 위치에서 상기 피사체 측으로부터 가까운 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(211))와 상기 제 4 접점(212a)을 통해 접촉하고, 상기 렌즈 배럴의 내측면과 제 5 접점(212b)을 통해 접촉하며, 상기 피사체 측으로부터 가까운 세번째 렌즈(예: 제 3 렌즈(213))와 제 6 접점(212c)을 통해 접촉하는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 5 접점(212b)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 가장 큰 외경에서 형성된 전자 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 4 접점(212a)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 피사체 측 면의 비유효경 부분에 형성되고,
    상기 제 6 접점(211c)은 상기 피사체 측으로부터 가까운 두번째 렌즈(예: 제 2 렌즈(212))의 상 측 면의 비유효경 부분에 형성된 전자 장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광축으로부터 상기 제 4 접점(212a)까지의 거리 및 상기 광축으로부터 상기 제 6 접점(212c)까지의 거리는, 각각 상기 광축으로부터 제 5 접점(212b) 까지의 거리보다 작게 형성된 전자 장치.
  14. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광축으로부터 상기 제 4 접점(212a)까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 광축으로부터 상기 제 6 접점(212c)까지의 거리는 상기 광축으로부터 상기 제 2 접점(211b) 까지의 거리보다 크게 형성된 전자 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라 모듈의 화각(FOV)은 90도 이상인 전자 장치.
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