JP2024012095A - イメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イメージセンサーを回転させることができるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法を提供する。【解決手段】下部フレームと、下部フレームの上に位置し、イメージセンサーを支持する上部フレームと、下部フレームと上部フレームとの間に位置し、上部フレームを下部フレームに対して第１方向に移動させる第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと、下部フレームと上部フレームとの間に位置し、上部フレームを下部フレームに対して第１方向に交差される第２方向に移動させる第３アクチュエータと、下部フレームと上部フレームとの間のガイドボールと、を含み、第１アクチュエータと第２アクチュエータは第２方向に離隔されるイメージセンサースタビライザーが提供される。【選択図】図１５

Description

本発明はイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法に関し、より詳細にはイメージセンサーを回転させることができるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法に関する。

電子装置の発達につれ、様々な電子装置が、私たちの生活に密着した様々な分野に適用されている。このような電子装置は機能及びユーザの好みに応じてサイズで発売されている。例えば、電子装置は広い視認性確保と操作の利便性のための大画面タッチディスプレイを含むことができる。電子装置は少なくとも１つのカメラモジュールを含むことができる。例えば、電子装置はディスプレイ周辺又はディスプレイを通じて配置される少なくとも１つのカメラモジュールを含むことができる。

米国特許第１０，１２６，６３３Ｂ２号公報

本発明が解決しようとする課題は、イメージセンサーを回転させることができるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は、小さい体積で水平移動及び回転移動を具現することができるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は、電力が印加されなかった状態でもイメージセンサーを一定位置に固定させることができるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されないその他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

上記解決しようとする課題を達成するために本発明の一実施形態によるイメージセンサースタビライザーは、下部フレームと、前記下部フレームの上に位置し、イメージセンサーを支持する上部フレームと、前記下部フレームと前記上部フレームとの間に位置し、前記上部フレームを前記下部フレームに対して第１方向に移動させる第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと、前記下部フレームと前記上部フレームとの間に位置し、前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に交差される第２方向に移動させる第３アクチュエータと、前記下部フレームと前記上部フレームとの間のガイドボールと、を含み、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータは前記第２方向に離隔されることができる。

上記解決しようとする課題を達成するために本発明の一実施形態によるイメージセンサースタビライザーは、下部フレームと、前記下部フレーム上の上部フレームと、前記上部フレームを前記下部フレームに対して第１方向に移動させる第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと、
前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に交差される第２方向に移動させる第３アクチュエータ及び第４アクチュエータと、前記下部フレームと前記上部フレームとの間のガイドボールと、を含み、前記下部フレームは前記ガイドボールを収容する下部収容孔を提供し、前記上部フレームは前記下部収容孔上の上部収容孔を提供し、前記上部収容孔の前記第１方向への第１長さ及び前記上部収容孔の前記第２方向への第２長さの各々は、前記ガイドボールの直径より大きいので、前記ガイドボールは前記上部収容孔の内で前記第１方向及び前記第２方向の各々に移動可能であることができる。

上記解決しようとする課題を達成するために本発明の一実施形態によるカメラモジュールは、イメージセンサーと、前記イメージセンサーを移動させるイメージセンサースタビライザーと、前記イメージセンサースタビライザー上のＡＦ装置と、を含み、前記イメージセンサースタビライザーは、下部フレームと、前記下部フレーム上の上部フレームと、前記上部フレームを前記下部フレームに対して第１方向に移動させる第１アクチュエータと、前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に交差される第２方向に移動させる第２アクチュエータと、前記下部フレームと前記上部フレームとの間のガイドボールと、を含み、前記第１アクチュエータの中心は、前記イメージセンサーの中心から前記第２方向に離隔されることができる。

上記解決しようとする課題を達成するために本発明の一実施形態によるカメラモジュール駆動方法は、イメージセンサースタビライザーを利用して、イメージセンサーを第１方向に水平移動させることと、前記イメージセンサーを前記第１方向に交差される第２方向に水平移動させることと、前記イメージセンサーを前記第１方向及び前記第２方向の各々に交差される第３方向を軸に回転移動させることと、を含み、前記イメージセンサースタビライザーは、下部フレームと、前記下部フレームの上に位置し、前記イメージセンサーを支持する上部フレームと、前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に移動させる第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと、を含み、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータは前記第２方向に離隔し、前記イメージセンサーを前記第３方向の軸に回転移動させることは、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの各々に異なるサイズのパワーを印加することを含むことができる。

その他の実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明のイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法によれば、イメージセンサーを回転させることができる。

本発明のイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法によれば、小さい体積で水平移動及び回転移動を具現することができる。

本発明のイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法によれば、電力が印加されなかった状態でもイメージセンサーを一定位置に固定させることができる。

本発明の効果は以上で言及したことに制限されず、言及されないその他の効果は下記の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

本発明の実施形態によるカメラモジュールを示した斜視図である。

本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した斜視図である。

本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した部分分解斜視図である。

本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した詳細分解斜視図である。

本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した平面図である。

図５のＸ領域を拡大して示した平面図である。

図２のＩ－Ｉ’に沿って切断した状態を示した断面図である。

図７のＹ領域を拡大して示した断面図である。

本発明の実施形態によるカメラモジュール駆動方法を示した順序図である。

イメージセンサーを水平移動させる過程を示した図面である。

イメージセンサーを水平移動させる過程を示した図面である。

イメージセンサーを水平移動させる過程を示した図面である。

イメージセンサーを水平移動させる過程を示した図面である。

イメージセンサーを水平移動させる過程を示した図面である。

イメージセンサーを回転移動させる過程を示した図面である。

イメージセンサーを回転移動させる過程を示した図面である。

本発明の実施形態によるカメラモジュールが電子装置に適用された状態を示した平面図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態に対して説明する。本明細書の全文に亘って同一な参照符号は同一な構成要素を指すことができる。

図１は本発明の実施形態によるカメラモジュールを示した斜視図である。

以下では、Ｄ１を第１方向、第１方向Ｄ１に交差されるＤ２を第２方向、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の各々に交差されるＤ３を第３方向と称することができる。第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の各々は水平方向と称されることもあり得る。また、第３方向Ｄ３は垂直方向と称されることもあり得る。

図１を参考すれば、カメラモジュールＭが提供されることができる。カメラモジュールＭは外部から光信号を受けて電気的信号に変換する一連の装置を意味することができる。カメラモジュールＭは電子装置に結合されて使用されることができる。例えば、カメラモジュールＭはスマートフォン及び／又はノートブック型コンピューター等に結合されて使用されることができる。これに対する詳細な内容は図１７を参考して後述するようにする。

カメラモジュールＭはイメージセンサーＩＭＳ（図３参照）、イメージセンサースタビライザーＢ及びＡＦ（オートフォーカス、Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）装置Ａを含むことができる。

イメージセンサーＩＭＳは光信号を電気的信号に変換することができる。このために、イメージセンサーＩＭＳはＣＣＤ（電荷結合素子、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＩＳ（ＣＭＯＳイメージセンサー、ＣＭＯＳ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）を含むことができる。イメージセンサーＩＭＳが変換した電気的信号は、電子装置に伝達されることができる。イメージセンサーＩＭＳに対するより詳細な内容は後述するようにする。

イメージセンサースタビライザーＢはイメージセンサーＩＭＳを移動させることができる。例えば、イメージセンサースタビライザーＢはイメージセンサーＩＭＳを水平方向に平行移動させることができる。又は、イメージセンサースタビライザーＢはイメージセンサーＩＭＳを第３方向Ｄ３に平行である軸を中心に回転させることができる。イメージセンサースタビライザーＢはカメラモジュールＭの動きと反対になる方向にイメージセンサーＩＭＳを移動させることができる。即ち、カメラモジュールＭの動きを感知して、カメラモジュールＭの動きを補償するために、カメラモジュールＭの動きと反対になる方向にイメージセンサーＩＭＳを移動させることができる。これを通じてイメージセンサーＩＭＳの震えが補正されることができる。即ち、イメージセンサースタビライザーＢは光学式手ブレ補正装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ、ＯＩＳ）であり得る。イメージセンサースタビライザーＢに対するより詳細な内容は後述する。

ＡＦ装置ＡはイメージセンサースタビライザーＢの上に位置することができる。ＡＦ装置Ａの内にレンズが配置されることができる。ＡＦ装置Ａはレンズを上下に移動させることができる。したがって、ＡＦ装置Ａはレンズの焦点を調節することができる。このために、ＡＦ装置Ａはレンズを移動させることができる駆動メカニズム等を含むことができる。

図２は本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した斜視図であり、図３は本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した部分分解斜視図であり、図４は本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した詳細分解斜視図である。

図２、図３、及び図４を参考すれば、イメージセンサースタビライザーＢは下部フレーム１、上部フレーム３、アクチュエータ、固定磁石５２、ガイドボールＢＡ、ヨーク（Ｙｏｋｅ）７、及びカバー９を含むことができる。

下部フレーム１は一側に固定されることができる。例えば、下部フレーム１は電子装置Ｐ（図１７参照）の一側に固定されることができる。下部フレーム１はイメージセンサーＩＭＳの下に位置することができる。或いは、下部フレーム１の一部はイメージセンサーＩＭＳを、平面視において囲むことができる。下部フレーム１は下部収容孔１１３ｈを提供することができる。下部収容孔１１３ｈにガイドボールＢＡの一部が挿入されることができる。下部フレーム１はボールガイド構造体１１及び基板１３を含むことができる。

ボールガイド構造体１１はボールガイド本体１１１及び収容ブロック１１３を含むことができる。ボールガイド本体１１１は四角フレーム形状を有することができる。収容ブロック１１３は下部収容孔１１３ｈを提供することができる。即ち、下部収容孔１１３ｈは収容ブロック１１３に提供されることができる。下部収容孔１１３ｈは収容ブロック１１３の上面から下に一定深さに陥入された孔であり得る。実施形態で、収容ブロック１１３は複数が提供されることができる。例えば、図４に図示されたように収容ブロック１１３は４つが提供されることができる。４つの収容ブロック１１３は互いに第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に離隔配置されることができる。この場合、下部収容孔１１３ｈも複数が提供されることができる。しかし、以下では便宜上、収容ブロック１１３と下部収容孔１１３ｈは単数で説明する。

基板１３はボールガイド構造体１１の下に結合されることができる。基板１３は基板フレーム１３１及び連結基板１３３を含むことができる。基板フレーム１３１は四角フレーム形状を有することができる。基板フレーム１３１はボールガイド構造体１１に結合されることができる。例えば、基板フレーム１３１はボールガイド構造体１１の内側面に結合されることができる。基板フレーム１３１は延長収容孔１３１ｈを提供することができる。延長収容孔１３１ｈは下部収容孔１１３ｈの下に位置することができる。延長収容孔１３１ｈは下部収容孔１１３ｈに連結されることができる。延長収容孔１３１ｈは基板フレーム１３１を上下に貫通することができるが、これに限定することではない。連結基板１３３は基板フレーム１３１に連結されることができる。連結基板１３３は印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）等を含むことができる。

以上でボールガイド構造体１１が基板１３と別個の構成であることと図示し、説明したが、これに限定することではない。即ち、ボールガイド構造体１１と基板１３は一体に形成されてもよい。或いは、基板１３が省略されてもよい。或いは、ボールガイド構造体１１が省略されてもよい。この場合、基板１３に下部収容孔１１３ｈが提供されることもあり得る。

上部フレーム３は下部フレーム１の上に位置することができる。上部フレーム３はイメージセンサーＩＭＳを支持することができる。上部フレーム３は下部フレーム１に対して移動可能であることができる。例えば、上部フレーム３は下部フレーム１に対して第１方向Ｄ１に平行移動可能であることができる。或いは、上部フレーム３は下部フレーム１に対して第２方向Ｄ２に平行移動可能であることができる。上部フレーム３は下部フレーム１に対して回転移動可能であることができる。イメージセンサーＩＭＳは上部フレーム３に固定結合されることができる。したがって、イメージセンサーＩＭＳは上部フレーム３と共に移動可能であることができる。上部フレーム３は上部収容孔３３ｈ（図８参照）を提供することができる。上部収容孔３３ｈにガイドボールＢＡの一部が挿入されることができる。上部フレーム３は上部フレーム本体３１、ボール収容部材、３３及びＩＲＣＦ（赤外線カラーフィルタ、Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｙ Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）３５を含むことができる。

上部フレーム本体３１は四角フレーム形状を有することができる。上部フレーム本体３１は上部中心孔３１ｈを提供することができる。上部中心孔３１ｈはイメージセンサーＩＭＳを露出させることができる。

ボール収容部材３３は上部フレーム本体３１に結合されることができる。ボール収容部材３３は上部収容孔３３ｈ（図８参照）を提供することができる。即ち、上部収容孔３３ｈはボール収容部材３３に提供されることができる。上部収容孔３３ｈはボール収容部材３３の下面から上に一定深さに陥入された孔であり得る。上部収容孔３３ｈは下部収容孔１１３ｈの上に位置することができる。実施形態で、ボール収容部材３３は複数が提供されることができる。例えば、図５に図示されたようにボール収容部材３３は４つが提供されることができる。４つのボール収容部材３３は互いに第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に離隔配置されることができる。この場合、上部収容孔３３ｈも複数が提供されることができる。しかし、以下では便宜上、ボール収容部材３３と上部収容孔３３ｈは単数で説明する。

ＩＲＣＦ３５は上部フレーム本体３１に結合されることができる。ＩＲＣＦ３５は上部中心孔３１ｈに配置されることができる。ＩＲＣＦ３５はイメージセンサーＩＭＳの上に配置されることができる。ＩＲＣＦ３５は赤外線をフィルタリングすることができる。即ち、ＩＲＣＦ３５はイメージセンサーＩＭＳに流入される赤外線をフィルタリングすることができる。

アクチュエータは上部フレーム３を移動させることができる。例えば、アクチュエータは上部フレーム３を下部フレーム１に対して第１方向Ｄ１に平行移動させることができる。或いは、アクチュエータは上部フレーム３を下部フレーム１に対して第２方向Ｄ２に平行移動させることができる。或いは、アクチュエータは上部フレーム３を下部フレーム１に対して回転移動させることができる。アクチュエータは、例えば上部フレーム３と下部フレーム１との間に位置することができる。アクチュエータはＶＣＭ（ボイスコイルモータ、Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）であり得る。この場合、アクチュエータは磁石及びコイルを含むことができる。磁石は上部フレーム３に固定結合されることができる。より具体的に、磁石は上部フレーム本体３１の下面の上に固定結合されることができる。コイルは下部フレーム１に固定結合されることができる。例えば、コイルは基板フレーム１３１の上面上に固定結合されることができる。アクチュエータは複数が提供されることができる。例えば、第１アクチュエータ５１、第２アクチュエータ５３、第３アクチュエータ５５、及び第４アクチュエータ５７が提供されることができる。

第１アクチュエータ５１は上部フレーム３を下部フレーム１に対して第１方向Ｄ１に移動させることができる。第１アクチュエータ５１は第１磁石５１１及び第１コイル５１３を含むことができる。第１磁石５１１は上部フレーム３に固定結合されることができる。第１コイル５１３は下部フレーム１に固定結合されることができる。第１磁石５１１は第１コイル５１３の上に位置することができる。第１磁石５１１は第１コイル５１３に対して相対的に移動可能であることができる。即ち、第１コイル５１３に電力が印加されれば、第１磁石５１１が第１コイル５１３に対して相対的に移動することができる。これに対する詳細な内容は後述する。

第２アクチュエータ５３は上部フレーム３を下部フレーム１に対して第１方向Ｄ１に移動させることができる。第２アクチュエータ５３は第２磁石５３１及び第２コイル５３３を含むことができる。第２磁石５３１は上部フレーム３に固定結合されることができる。第２コイル５３３は下部フレーム１に固定結合されることができる。第２磁石５３１は第２コイル５３３の上に位置することができる。第２磁石５３１は第２コイル５３３に対して相対的に移動可能であることができる。即ち、第２コイル５３３に電力が印加されれば、第２磁石５３１が第２コイル５３３に対して相対的に移動することができる。これに対する詳細な内容は後述する。

第３アクチュエータ５５は上部フレーム３を下部フレーム１に対して第２方向Ｄ２に移動させることができる。第３アクチュエータ５５は第３磁石５５１及び第３コイル５５３を含むことができる。第３磁石５５１は上部フレーム３に固定結合されることができる。第３コイル５５３は下部フレーム１に固定結合されることができる。第３磁石５５１は第３コイル５５３の上に位置することができる。第３磁石５５１は第３コイル５５３に対して相対的に移動可能であることができる。即ち、第３コイル５５３に電力が印加されれば、第３磁石５５１が第３コイル５５３に対して相対的に移動することができる。これに対する詳細な内容は後述する。

第４アクチュエータ５７は上部フレーム３を下部フレーム１に対して第２方向Ｄ２に移動させることができる。第４アクチュエータ５７は第４磁石５７１及び第４コイル５７３を含むことができる。第４磁石５７１は上部フレーム３に固定結合されることができる。第４コイル５７３は下部フレーム１に固定結合されることができる。第４磁石５７１は第４コイル５７３の上に位置することができる。第４磁石５７１は第４コイル５７３に対して相対的に移動可能であることができる。即ち、第４コイル５７３に電力が印加されれば、第４磁石５７１が第４コイル５７３に対して相対的に移動することができる。これに対する詳細な内容は後述する。

固定磁石５２は上部フレーム３と下部フレーム１との間に位置することができる。例えば、固定磁石５２は上部フレーム本体３１の下面の上に固定結合されることができる。固定磁石５２は複数が提供されることができる。例えば、図４に図示されたように第１固定磁石５２１及び第２固定磁石５２３が提供されることができる。固定磁石５２とヨーク７との間に引力が作用することができる。したがって、アクチュエータが作動しなかった時点で、固定磁石５２とヨーク７との間の引力によって上部フレーム３が下部フレーム１上の一定位置に固定されることができる。

ガイドボールＢＡは上部フレーム３と下部フレーム１との間に位置することができる。ガイドボールＢＡの一部は上部収容孔３３ｈに挿入されることができる。ガイドボールＢＡの他の一部は下部収容孔１１３ｈに挿入されることができる。ガイドボールＢＡは、上部フレーム３が下部フレーム１に対して移動するとき、上部フレーム３の移動範囲を制限することができる。ガイドボールＢＡは複数が提供されることができる。例えば、図４に図示されたようにガイドボールＢＡは４つが提供されることができる。４つのガイドボールＢＡは互いに第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に離隔配置されることができる。しかし、以下では便宜上、ガイドボールＢＡは単数で説明する。ガイドボールＢＡに対する詳細な内容は後述する。

ヨーク７は下部フレーム１を支持することができる。ヨーク７は下部フレーム１の下に結合されることができる。ヨーク７は金属を含むことができる。したがって、ヨーク７と固定磁石５２との間に引力が作用することができる。

カバー９は上部フレーム３の上に位置することができる。カバー９は上部フレーム３等を保護することができる。カバー９はカバーホール９ｈを提供することができる。カバーホール９ｈはイメージセンサーＩＭＳを露出させることができる。

イメージセンサーＩＭＳはセンサーチップＳＣ及びセンサー基板Ｇを含むことができる。センサーチップＳＣはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＩＳ（ＣＭＯＳ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）を含むことができる。センサー基板ＧはセンサーチップＳＣを支持することができる。センサー基板ＧはセンサーチップＳＣを、平面視において囲むことができる。

図５は本発明の実施形態によるイメージセンサースタビライザーを示した平面図であり、図６は図５のＸ領域を拡大して示した平面図であり、図７は図２のＩ－Ｉ’に沿って切断した状態を示した断面図であり、図８は図７のＹ領域を拡大して示した断面図である。

図５を参考すれば、第１アクチュエータ５１の中心Ｃ２は、イメージセンサーＩＭＳの中心Ｃ１から第２方向Ｄ２に離隔されることができる。即ち、第１アクチュエータ５１の第１方向Ｄ１への軸ＡＸ２は、イメージセンサーＩＭＳの第１方向Ｄ１への軸ＡＸ１から一定距離ｄくらい離隔されることができる。したがって、第１アクチュエータ５１が上部フレーム３を第１方向Ｄ１に押すと、上部フレーム３に回転モーメントが発生することができる。これに対する詳細な内容は後述する。

第１アクチュエータ５１と第２アクチュエータ５３は第２方向Ｄ２に互いに離隔配置されることができる。第３アクチュエータ５５は第１アクチュエータ５１及び第２アクチュエータ５３の各々から第１方向Ｄ１に離隔されることができる。第３アクチュエータ５５と第４アクチュエータ５７は第１方向Ｄ１に互いに離隔配置されることができる。

図６、図７、及び図８を参考すれば、上部収容孔３３ｈと下部収容孔１１３ｈは、平面視において重畳されることができる。上部収容孔３３ｈ及び／又は下部収容孔１１３ｈの内にガイドボールＢＡが挿入されることができる。

上部収容孔３３ｈの第１方向Ｄ１への長さは第１長さＬ１と称することができる。第１長さＬ１は、例えば約１．０ｍｍ乃至約１．６ｍｍであり得る。より具体的に、第１長さＬ１は約１．３ｍｍであり得る。しかし、これに限定されることではない。

上部収容孔３３ｈの第２方向Ｄ２への長さは第２長さＬ２と称することができる。第２長さＬ２は、例えば約１．０ｍｍ乃至約１．６ｍｍであり得る。より具体的に、第２長さＬ２は約１．３ｍｍであり得る。第２長さＬ２は第１長さＬ１と実質的に同一又は類似であることができる。この場合、上部収容孔３３ｈは、平面視において正方形状を有することができる。しかし、これに限定されることではない。

実施形態で、上部収容孔３３ｈの平面視においての面積は、下部収容孔１１３ｈの平面視においての面積と実質的に同一又は類似であることができる。しかし、これに限定されることではない。

ガイドボールＢＡの直径Ｌ３は、第１長さＬ１より小さいことができる。したがって、ガイドボールＢＡは上部収容孔３３ｈの内で第１方向Ｄ１に移動可能であることができる。

ガイドボールＢＡの直径Ｌ３は、第２長さＬ２より小さいことができる。したがって、ガイドボールＢＡは上部収容孔３３ｈの内で第２方向Ｄ２に移動可能であることができる。

第１長さＬ１はガイドボールＢＡの直径Ｌ３の約１．１倍乃至約１．５倍であり得る。より具体的に、第１長さＬ１はガイドボールＢＡの直径Ｌ３の約１．３倍であり得る。しかし、これに限定されることではない。

図９は本発明の実施形態によるカメラモジュール駆動方法を示した順序図である。

図９を参考すれば、カメラモジュール駆動方法（Ｓ）が提供されることができる。カメラモジュール駆動方法（Ｓ）は図１乃至図８を参考して説明したカメラモジュールＭ（図１参照）を駆動する方法であり得る。カメラモジュール駆動方法（Ｓ）はイメージセンサーを第１方向に水平移動させること（Ｓ１）、イメージセンサーを第２方向に水平移動させること（Ｓ２）、イメージセンサーを回転移動させること（Ｓ３）、及びイメージセンサーを一定位置に固定すること（Ｓ４）を含むことができる。

上記でイメージセンサーを第１方向に水平移動させること（Ｓ１）、イメージセンサーを第２方向に水平移動させること（Ｓ２）、イメージセンサーを回転移動させること（Ｓ３）、及びイメージセンサーを一定位置に固定すること（Ｓ４）を順次的に列挙したが、その駆動順序は変更されることができる。

以下では図１０乃至図１６を参考して図９のカメラモジュール駆動方法（Ｓ）を詳細に説明する。

図１０乃至図１２はイメージセンサーを水平移動させる過程を示した図面である。

図１０乃至図１２及び図９を参考すれば、イメージセンサーを第２方向に水平移動させること（Ｓ２）は、第３アクチュエータ５５及び／又は第４アクチュエータ５７を利用して遂行されることができる。例えば、第３アクチュエータ５５がボール収容部材３３を第２方向Ｄ２及び／又は第２方向Ｄ２の反対方向に押し出すことができる。この時、第３磁石５５１が第３コイル５５３の上で第２方向Ｄ２及び／又は第２方向Ｄ２の反対方向に移動することができる。したがって、上部フレーム３が下部フレーム１に対して第２方向Ｄ２及び／又は第２方向Ｄ２の反対方向に移動することができる。この過程で、第１アクチュエータ５１及び／又は第２アクチュエータ５３は、ボール収容部材３３が第１方向Ｄ１に移動しないように力を加えることもあり得る。

上部フレーム３の移動は、ガイドボールＢＡによって制限されることができる。例えば、図１１及び図１２に図示されたように、ガイドボールＢＡの一側が上部収容孔３３ｈを定義する内側面及び／又は下部収容孔１１３ｈを定義する内側面に当接すれば、上部フレーム３の移動が止まることができる。

図１３乃至図１４はイメージセンサーを水平移動させる過程を示した図面である。

図１３乃至図１４及び図９を参考すれば、イメージセンサーを第１方向に水平移動させること（Ｓ１）は第１アクチュエータ５１及び／又は第２アクチュエータ５３を利用して遂行されることができる。例えば、第１アクチュエータ５１がボール収容部材３３を第１方向Ｄ１及び／又は第１方向Ｄ１の反対方向に押し出すことができる。この時、第１磁石５１１が第１コイル５１３上で第１方向Ｄ１及び／又は第１方向Ｄ１の反対方向に移動することができる。したがって、上部フレーム３が下部フレーム１に対して第１方向Ｄ１及び／又は第１方向Ｄ１の反対方向に移動することができる。この過程で、第３アクチュエータ５５及び／又は第４アクチュエータ５７は、ボール収容部材３３が第２方向Ｄ２に移動しないように力を加えることもあり得る。

上部フレーム３の移動は、ガイドボールＢＡによって制限されることができる。例えば、図１４に図示されたように、ガイドボールＢＡの一側が上部収容孔３３ｈを定義する内側面及び／又は下部収容孔１１３ｈを定義する内側面に当接すれば、上部フレーム３の移動が止まることができる。

図１５乃至図１６はイメージセンサーを回転移動させる過程を示した図面である。

図１５乃至図１６及び図９を参考すれば、イメージセンサーを回転移動させること（Ｓ３）は、第１アクチュエータ５１及び第２アクチュエータ５３の各々に異なるサイズのパワーを印加することを含むことができる。より具体的に、第１アクチュエータ５１に印加されるパワーより、第２アクチュエータ５３に印加されるパワーが大きいことができる。また、第３アクチュエータ５５に印加されるパワーより、第４アクチュエータ５７に印加されるパワーが大きいことができる。この場合、上部フレーム３は下部フレーム１に対して回転移動することができる。より具体的に、上部フレーム３は下部フレーム１に対して第３方向Ｄ３に平行である軸を中心に回転移動することができる。例えば、上部フレーム３はイメージセンサーＩＭＳの中心Ｃ１を基準に回転することができる。上部フレーム３の回転に従って、イメージセンサーＩＭＳも回転することができる。

再び図９及び図４を参考すれば、イメージセンサーを一定位置に固定すること（Ｓ４）はヨーク７と固定磁石５２との間に引力によって、上部フレーム３がヨーク７上の特定位置に固定されることを含むことができる。例えば、アクチュエータにパワーが印加されなかった状態で、ヨーク７と固定磁石５２との間に引力によって、上部フレーム３がヨーク７上の特定位置に固定されることができる。

図１７は本発明の実施形態によるカメラモジュールが電子装置に適用された状態を示した平面図である。

図１７を参考すれば、カメラモジュールＭが電子装置Ｐに適用されることができる。電子装置Ｐは、例えばスマートフォンであり得る。この場合、カメラモジュールＭはハウジングＰＢに結合されることができる。しかし、これに限定することではなく、カメラモジュールＭは他の電子装置に適用されてもよい。

本発明の例示的な実施形態によるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法によれば、イメージセンサーを回転させることができる。また、イメージセンサーを水平方向に平行移動させることができる。即ち、イメージセンサーを様々な方式に移動させることができる。したがって、カメラモジュールの震えが発生しても、イメージセンサーのブレを最小化することができる。

本発明の例示的な実施形態によるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法によれば、単層（ｌａｙｅｒ）のガイドボールのみで、３つの動きを具現することができる。即ち、３つの動きのために、いくつかの種類のガイドボールが要求されないことができる。したがって、カメラモジュール全体の体積を低減させることができる。

本発明の例示的な実施形態によるイメージセンサースタビライザー、これを含むカメラモジュール、及びカメラモジュール駆動方法によれば、イメージセンサーを一定位置に固定させることができる。より具体的に、アクチュエータに電力が印加されなかった状況で、固定磁石とヨークとの引力を利用してイメージセンサーを一定位置に固定させることができる。したがって、イメージセンサーが任意に移動して破損されることを防止することができる。

以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しなくとも他の具体的な形態に実施されることができることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないことと理解しなければならない。

Ｍ カメラモジュール
Ａ ＡＦ装置
Ｂ イメージセンサースタビライザー
１ 下部フレーム
１１ ボールガイド構造体
１１３ｈ 下部収容孔
１３ 基板
１３１ｈ 延長収容孔
３ 上部フレーム
３１ 上部フレーム本体
３３ ボール収容部材
３３ｈ 上部収容孔
３５ ＩＲＣＦ
ＩＭＳ イメージセンサー
５１ 第１アクチュエータ
５３ 第２アクチュエータ
５５ 第３アクチュエータ
５７ 第４アクチュエータ
５２ 固定磁石
ＢＡ ガイドボール
７ ヨーク
９ カバー

Claims (20)

1. 下部フレームと、
   前記下部フレームの上に位置し、イメージセンサーを支持する上部フレームと、
   前記下部フレームと前記上部フレームとの間に位置し、前記上部フレームを前記下部フレームに対して第１方向に移動させる第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと、
   前記下部フレームと前記上部フレームとの間に位置し、前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に交差される第２方向に移動させる第３アクチュエータと、
   前記下部フレームと前記上部フレームとの間のガイドボールと、を含み、
   前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータは、前記第２方向に離隔される、
   イメージセンサースタビライザー。
2. 前記第１アクチュエータ、前記第２アクチュエータ、及び前記第３アクチュエータの各々は、
   前記下部フレームに固定結合されるコイルと、
   前記上部フレームに固定結合される磁石と、を含む、
   請求項１に記載のイメージセンサースタビライザー。
3. 前記第３アクチュエータは、前記第１アクチュエータ及び前記第１アクチュエータから前記第１方向に離隔される、
   請求項１に記載のイメージセンサースタビライザー。
4. 前記下部フレームと前記上部フレームとの間に位置し、前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第２方向に移動させる第４アクチュエータをさらに含み、
   前記第３アクチュエータと前記第４アクチュエータは、前記第１方向に離隔される、
   請求項１に記載のイメージセンサースタビライザー。
5. 前記下部フレームを支持するヨーク（Ｙｏｋｅ）をさらに含み、
   前記ヨークは、金属を含む、
   請求項１に記載のイメージセンサースタビライザー。
6. 前記下部フレームは、
   ボールガイド構造体と、
   前記ボールガイド構造体の下に結合される基板と、を含み、
   前記ボールガイド構造体は、前記ガイドボールを収容する下部収容孔を提供する、
   請求項１に記載のイメージセンサースタビライザー。
7. 前記上部フレームは、前記ガイドボールを収容する上部収容孔を提供し、
   前記上部収容孔の前記第１方向への長さ及び前記上部収容孔の前記第２方向への長さの各々は、前記ガイドボールの直径より大きい、
   請求項１に記載のイメージセンサースタビライザー。
8. 下部フレームと、
   前記下部フレーム上の上部フレームと、
   前記上部フレームを前記下部フレームに対して第１方向に移動させる第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと、
   前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に交差される第２方向に移動させる第３アクチュエータ及び第４アクチュエータと、
   前記下部フレームと前記上部フレームとの間のガイドボールと、を含み、
   前記下部フレームは、前記ガイドボールを収容する下部収容孔を提供し、
   前記上部フレームは、前記下部収容孔上の上部収容孔を提供し、
   前記上部収容孔の前記第１方向への第１長さ及び前記上部収容孔の前記第２方向への第２長さの各々は、前記ガイドボールの直径より大きく、それにより、前記ガイドボールは、前記上部収容孔の内で前記第１方向及び前記第２方向の各々に移動可能である、
   イメージセンサースタビライザー。
9. 前記第１長さと前記第２長さは、同一である、
   請求項８に記載のイメージセンサースタビライザー。
10. 前記第１長さは、前記ガイドボールの前記直径の約１．１倍乃至約１．５倍である、
    請求項８に記載のイメージセンサースタビライザー。
11. 前記第１長さは、約１．０ｍｍ乃至約１．６ｍｍである、
    請求項８に記載のイメージセンサースタビライザー。
12. 前記上部収容孔の平面視においての面積は、前記下部収容孔の平面視においての面積と同一である、
    請求項８に記載のイメージセンサースタビライザー。
13. 前記上部フレームと前記下部フレームとの間の固定磁石をさらに含み、
    前記固定磁石は、前記第１アクチュエータ、前記第２アクチュエータ、前記第３アクチュエータ、及び前記第４アクチュエータの各々から離隔される、
    請求項８に記載のイメージセンサースタビライザー。
14. 前記下部フレームを支持するヨーク（Ｙｏｋｅ）をさらに含み、
    前記ヨークは、金属を含んで、前記固定磁石と引力を形成する、
    請求項１３に記載のイメージセンサースタビライザー。
15. イメージセンサーと、
    前記イメージセンサーを移動させるイメージセンサースタビライザーと、
    前記イメージセンサースタビライザー上のオートフォーカス（ＡＦ）装置と、を含み、
    前記イメージセンサースタビライザーは、
    下部フレームと、
    前記下部フレーム上の上部フレームと、
    前記上部フレームを前記下部フレームに対して第１方向に移動させる第１アクチュエータと、
    前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に交差される第２方向に移動させる第２アクチュエータと、
    前記下部フレームと前記上部フレームとの間のガイドボールと、を含み、
    前記第１アクチュエータの中心は、前記イメージセンサーの中心から前記第２方向に離隔される、
    カメラモジュール。
16. 前記ガイドボールは、複数が提供され、
    前記複数のガイドボールは、前記第１方向及び前記第２方向に互いに離隔配置される、
    請求項１５に記載のカメラモジュール。
17. 前記下部フレームは、前記ガイドボールを収容する下部収容孔を提供し、
    前記上部フレームは、前記下部収容孔上の上部収容孔を提供し、
    前記上部収容孔の前記第１方向への第１長さ及び前記上部収容孔の前記第２方向への第２長さの各々は、前記ガイドボールの直径より大きい、
    請求項１５に記載のカメラモジュール。
18. 前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの各々は、
    前記下部フレームに固定結合されるコイルと、
    前記上部フレームに固定結合される磁石と、を含む、
    請求項１７に記載のカメラモジュール。
19. 前記上部フレームは、
    前記イメージセンサーを露出させる上部中心孔を提供する上部フレーム本体と、
    前記上部中心孔に配置されるように前記上部フレーム本体に結合される赤外線カラーフィルタ（ＩＲＣＦ）と、を含み、
    前記磁石は、前記上部フレーム本体の下面上に固定結合される、
    請求項１８に記載のカメラモジュール。
20. イメージセンサースタビライザーを利用して、イメージセンサーを第１方向に水平移動させることと、
    前記イメージセンサーを前記第１方向に交差される第２方向に水平移動させることと、
    前記イメージセンサーを前記第１方向及び前記第２方向の各々に交差される第３方向の軸に回転移動させることと、を含み、
    前記イメージセンサースタビライザーは、
    下部フレームと、
    前記下部フレームの上に位置し、前記イメージセンサーを支持する上部フレームと、
    前記上部フレームを前記下部フレームに対して前記第１方向に移動させる第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと、を含み、
    前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータは、前記第２方向に離隔し、
    前記イメージセンサーを前記第３方向の軸に回転移動させることは、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの各々に異なるサイズのパワーを印加することを含む、
    カメラモジュール駆動方法。

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