JP7485665B2 - カメラモジュール - Google Patents

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Description

実施例は、アクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールに関するものである。
カメラモジュールは、被写体を撮影してイメージまたは動画で保存する機能をし、携帯電話等の移動端末機、ノートブック、ドローン、車両等に装着されている。
アクチュエータは、カメラモジュール内のレンズを上下左右に移動させながら速く焦点を合わせる機能の製品であり、超スリムまたは超薄型のイシューと低消費電力、低費用がアクチュエータにおける主な技術的イシューである。
このようなカメラモジュールは、モバイルカメラモジュールまたは車両用カメラモジュール等に適用されている。
モバイルカメラモジュールは、スマートフォン、タブレットＰＣ等モバイル機器において写真の撮影および保存のための必須部品である。このようなモバイルカメラモジュールは、レンズに入ってくる光をイメージセンサを利用して電気信号に変換し、ソフトウェアを通じて機器のディスプレイにし、ユーザが観賞と保管できるようにする。
また、モバイルカメラモジュールは、被写体である人の顔の表情および手の動き等物体の動きを感知してデジタル機器を作動させることもできるので、入力装置までに活用領域を広めつつある。
このようなモバイルカメラモジュールでは、超小型、超薄型のイシューだけではなく、手ブレ補正または広角光学系等の高性能モジュールの具現といる技術的イシューがある。
次に、車両用カメラモジュールは、車両の周囲や車両内部の映像をディスプレイに伝送するための製品として、主に駐車補助および走行補助システムに用いることができる。
また、車両用カメラモジュールは、車両の周囲の車線、車両等を感知して、関連データを収集および伝送することで、ＥＣＵから警告をしたり車両の制御が可能となる。
一方、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートブック等の携帯用デバイスには、超小型モバイルカメラモジュールが内蔵され、このようなモバイルカメラモジュールは、イメージセンサとレンズの間の間隔を自動調節してレンズの焦点距離を整列するオートフォーカス(autofocus)の機能をすることができる。
最近、カメラモジュールは、ズームレンズ(zoom lens)を通じて遠距離の被写体の倍率を増加または減少させて撮影するズームアップ(zoom up)またはズームアウト(zoom out)のズーミング(zooming)の機能をすることができる。
また、最近、カメラモジュールは、映像の乱れ防止(Image Stabilization：IS)技術を採用して、不安定な固定装置あるいはユーザの動きに起因したカメラの動きによる映像の乱れを補正または防止する技術が採用されている。このようなIS技術には、光学的映像の乱れ防止(Optical Image Stabilizer：OIS)技術とイメージセンサを利用したブレ防止技術等がある。
OIS技術は、光の経路を変化させることで、ブレを補正する技術であり、イメージセンサを利用したブレ防止技術は、機械的な方式と電子的な方式でブレを補正する技術であるが、OIS技術がより多く採用されている。
一方、イメージセンサは、高画素になるほど解像度が高くなって、画素(Pixel)のサイズが小さくなるが、画素が小さくなると、同じ時間に受け入れる光の量が減少することになる。よって、高画素のカメラであるほど暗い環境ではシャッターの速度が遅くなって現れる手ブレによるイメージのブレがよりひどく現れる。
よって、暗い夜間や動画において高画素のカメラを利用して変形のないイメージを撮影するために、OIS機能は最近必須的に採用されている。
一方、OIS技術は、カメラのレンズやイメージセンサを動かして光路(Optical path)を修正することで画質を補正する方式であるが、特にOIS技術は、ジャイロセンサ(gyro sensor)を通じてカメラの動きを感知し、これに基づいてレンズやイメージセンサが動くべき距離を計算することになる。
例えば、OIS補正方式は、レンズ移動方式とモジュールチルト(Tilting)方式がある。レンズ移動方式は、イメージセンサの中心と光軸を再整列するために、カメラモジュール内にあるレンズのみを移動させる。反面、モジュールチルト方式は、レンズとイメージセンサを含む全体モジュールを動かす方式である。
特に、モジュールチルト方式は、レンズ移動方式に比べて補正範囲が広く、レンズとイメージセンサの間の焦点距離が固定されているので、イメージの変形を最小化できる長所がある。
一方、レンズ移動方式の場合、レンズの位置と移動を感知するためにホールセンサ(Hall sensor)を用いる。反面、モジュールチルト方式では、モジュールの移動を感知するためにフォトリフレクタ(Photo reflector)を用いる。なお、両方式のいずれも、カメラユーザの移動を感知するためにはジャイロセンサ(gyro sensor)を用いる。
OISコントローラは、ユーザの移動を補償するためにレンズまたはモジュールが移動すべき位置を予測することに、ジャイロセンサが認識したデータを利用する。
図１は、従来技術によるカメラモジュール１０を示した図面である。
従来のOIS技術が採用されたカメラモジュール１０は、アクチュエータ１１内にレンズ部１２が装着され、レンズの移動やモジュールのチルトのために機械的駆動装置が必要であるので、構造が複雑である。
また、従来技術では、回路基板１３に駆動素子１６やジャイロセンサ１５等が取付けられるので、超小型カメラモジュールの具現に限界があった。
特に、図１のように、従来のOIS技術が採用されたカメラモジュール１０の構造では、ジャイロセンサ１５や駆動素子１６をカメラモジュール１０の水平方向に配置することになるので、全体カメラモジュールのサイズが増加し、超小型カメラモジュールの具現に困難がある。
また、従来技術において、回路基板１３は、フレキシブル印刷回路基板(Flexible PCB)１３ａとリジッド印刷回路基板(Rigid PCB)１３ｂを含み、ジャイロセンサ１５等はリジッド印刷回路基板(Rigid PCB)１３ｂに配置される。ところが、OIS駆動におけるデータの精密度を高めるためにジャイロセンサの平坦度が重要であるが、要求される精密度のレベルに到達しにくい問題がある。
また、従来技術によれば、ジャイロセンサがカメラモジュール１０と離隔して配置されることで、ユーザの移動によるカメラモジュールの移動の程度を正確に感知しにくい点があった。例えば、ユーザによってジャイロセンサ１５を中心としてカメラモジュール１０が回転移動する場合、ジャイロセンサ１５の移動の程度とアクチュエータ１１やレンズ部１２が移動する程度の差が大きくなり、各加速度データの精密度が落ちる問題がある。
また、最近の技術の傾向に応じて、超スリム、超小型のカメラモジュールが要求されるが、超小型カメラモジュールではOIS駆動のための空間の制約があり、一般的な大型カメラで適用されるOIS機能を具現し難い問題があり、OIS駆動を適用した場合、超スリム、超小型のカメラモジュールを具現できない問題がある。
また、従来のOIS技術では、制限されたカメラモジュールのサイズ内で、固体レンズアセンブリの側面にOIS駆動部が配置されることで、OISの対象となるレンズのサイズの制限があり、光量の確保を困難とする問題がある。
特に、カメラモジュールにおいて最上の光学的特性を出すためには、レンズの移動やモジュールのチルトを通じてOISを具現する際にレンズ群の間のアライン(align)が合わなければならないが、従来のOIS技術では、レンズ群の間の球面の中心が光軸から離脱するディーセント(decent)やレンズの傾き現象であるチルト(tilt)が発生した場合、画角が変わったり焦点の離脱が発生して、画質や解像力に悪影響を与える問題が発生している。
また、従来のOIS技術では、OISの駆動と同時にAFまたはZoomの具現が可能であるが、カメラモジュールの空間上の制約と既存のOIS技術の駆動部の位置によって、OIS用マグネットとAFまたはZoom用マグネットが近接配置されて磁界干渉を起こし、OISの駆動が正常に行われずディーセント(decent)やチルト(tilt)現象を誘発する問題がある。
また、従来のOIS技術は、レンズの移動やモジュールのチルトのために機械的駆動装置が必要であるので、構造が複雑で消費電力が高くなる問題がある。
実施例の技術的課題の１つは、超小型、超スリム型アクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供しようとする。
また、実施例の技術的課題の１つは、ジャイロセンサの平坦度を高く確保することで、ジャイロセンサの高い精密度を確保できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供しようとする。
また、実施例の技術的課題の１つは、カメラモジュールのジャイロセンサの配置に関して、ジャイロセンサをカメラモジュールと近接配置して各加速度の精密度を向上させると共に、温度ドリフト(Drift)による誤差率を下げることで、ジャイロセンサの精密度を著しく向上させることができるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供しようとする。
また、実施例の技術的課題の１つは、OISの具現時に光学系のレンズアセンブリにおいてレンズのサイズの制限を解消して、充分な光量の確保を可能とするアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供しようとする。
また、実施例の技術的課題の１つは、OIS具現時のディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供しようとする。
また、実施例の技術的課題の１つは、OISの具現時にAFまたはZoom用マグネットとの磁界干渉を防止できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供しようとする。
また、実施例の技術的課題の１つは、低消費電力でOISを具現できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供しようとする。
実施例の技術的課題は、本項目に記載された内容に限定されるものではなく、発明の説明から把握されるものを含む。
実施例に係るアクチュエータは、イメージセンサが配置される第１回路基板４１４と、前記第１回路基板の上に配置される第１ハウジング２０と、前記第１ハウジング内に配置されるレンズアセンブリと、ジャイロセンサが配置され、前記第１ハウジングの第１側部２２ａに配置される第２回路基板４１２と、前記第１ハウジングの前記第１側部２２ａの上に配置され、前記レンズアセンブリを駆動する第１コイル１４２ｂが配置される第１領域４１３ａを有する第３回路基板４１３とを含み、前記第１コイル１４２ｂは、光軸方向と垂直な方向に前記第２回路基板４１２とオーバーラップすることができる。
実施例は、前記第２回路基板と連結され、コネクタが配置される第４回路基板４１１を含むことができる。
前記第３回路基板４１３は、前記第１ハウジングの第３側部２２ｃに配置され、第２コイル４１２ａが配置される第３領域４１３ｃと前記第１ハウジングの前記第１側部と前記第３側部の間に連結される第２側部２２ｂに配置される第２領域４１３ｂを含むことができる。
前記第１ハウジングの第１側部２２ａは、前記第２回路基板４１２が配置される第１端２２ａ１と、前記第３回路基板の前記第１領域が配置される第２端２２ａ２を含み、前記第１端と前記第２端によって段差２２ａｓが形成される。
前記第１ハウジングの前記第１側部は、ホール２２ａｈを含み、前記第１コイル１４２ｂは、前記ホール２２ａｈに挿入される。
実施例は、内部に前記第１ハウジングが配置されるシールドカバーを含み、前記シールドカバーは、前記ジャイロセンサが配置される溝を有することができる。
実施例は、前記第１ハウジングの上部に配置される第２ハウジングと、前記第２ハウジングに配置されるプリズムと、前記ハウジングと前記プリズムの間に配置されるOISユニットを含むことができる。
実施例は、前記OISユニットを駆動する第３コイルが配置され、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングに配置され、前記第２回路基板と連結される第５回路基板を含むことができる。
前記OISユニットは、レンズユニットと、シェーパーユニットと、前記シェーパーユニットに結合され、前記レンズユニットを駆動するマグネットを含むことができる。
前記第２ハウジングは、第２ホールを含み、前記第３コイルは、前記第２ホールに挿入される。
前記第５回路基板は、前記第１ハウジングの前記第２側部と、前記第２側部と対向する第４側部に配置される領域と、前記第２ハウジングの２つの側部に配置される領域を含むことができる。
前記第２ハウジングは、前記レンズユニットの一部が配置される第３ホールを備えることができる。
前記イメージセンサ、前記レンズアセンブリ、前記レンズユニット、前記プリズムは、光軸方向にオーバーラップすることができる。
また、実施例に係るアクチュエータは、レンズアセンブリを収納する第１ハウジング２０と、前記第１ハウジング２０の側壁に配置される第２回路基板４１２と、前記第２回路基板４１２の上に配置されるジャイロセンサ１５１を含むことができる。
前記第２回路基板４１２は、光軸に垂直な水平座標平面から垂直軸方向に延長配置されてもよい。
また、実施例に係るアクチュエータは、前記第１ハウジング２０の外側面にシールドカバー５１０をさらに含むことができる。
前記シールドカバー５１０は、所定の支持ブラケット５１３を含み、前記支持ブラケット５１３に前記第２回路基板４１２が配置されるガイド溝５１３Ｒを含むことができる。
前記支持ブラケット５１３のガイド溝５１３Ｒに前記第２回路基板４１２が固定配置されることで、前記ジャイロセンサ１５１の平坦度を１°以内で確保することができる。
実施例は、前記アクチュエータの一側に配置された第２アクチュエータをさらに含み、前記アクチュエータは、AFまたはズームアクチュエータであり、前記第２アクチュエータは、OISアクチュエータであってもよい。
前記ジャイロセンサ１５１は、前記第２アクチュエータと離隔して前記アクチュエータ側面に垂直に配置される。
また、実施例に係るアクチュエータは、ズーミング機能をする第１アクチュエータ１００と、前記第１アクチュエータ１００の一側に配置され、OIS機能をする第２アクチュエータ２００を含むことができる。
前記第２アクチュエータ２００は、第２ハウジング２１０と、シェーパーユニット２２２と、第１駆動部７２Ｍを含み、前記第２ハウジング２１０の上に配置されるOISユニット２２０および前記第２ハウジング２１０の上に配置される第２駆動部７２Ｃを含むことができる。
前記シェーパーユニット２２２は、シェーパーボディ２２２ａと、前記シェーパーボディ２２２ａから側面に延長され、前記第１駆動部７２Ｍと結合される突出部２２２ｂと、前記シェーパーボディ２２２ａに配置されるレンズユニット２２２ｃを含むことができる。
前記レンズユニット２２２ｃは、光の経路を変更するプリズムの機能もすることができる。
前記第２アクチュエータ２００は、前記OISユニット２２０の上に配置されるプリズムユニット２３０を含むことができる。
前記第２アクチュエータ２００の前記レンズユニット２２２ｃは、透光性支持部２２２ｃ２透光性支持部２２２ｃ２第２透光性支持部(図示されない)可変型プリズムまたは液体レンズを含むことができる。
実施例は、前記第２アクチュエータ２００の前記第１駆動部７２Ｍは、前記突出部２２２と結合されるマグネットを含み、前記第２駆動部７２Ｃは、前記シェーパーボディ２２２ａに結合されるコイルを含むことができる。
前記第２アクチュエータ２００における前記突出部２２２は、前記シェーパーボディ２２２ａから一側にそれぞれ延長される第１突出部２２２ｂ１と第２突出部２２２ｂ２を含むことができる。
前記第１突出部２２２ｂ１の終端である第１支持部ｂ１ｅと前記第２突出部２２２ｂ２の終端である第２支持部ｂ２ｅは相互離隔してもよい。
実施例に係るカメラモジュールは、イメージセンサ部と、前記イメージセンサ部の一側に配置される前記アクチュエータを含むことができる。
実施例は、超小型、超薄型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。例えば、実施例によれば、水平座標軸(ｘ軸)方向に垂直し、光軸(ｚ軸)方向に水平な方向に延長されて配置された回路基板の上にジャイロセンサ１５１を配置して、アクチュエータの大きさを第１ハウジングの水平幅のレベルに大きさを制御することで、超小型、超薄型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを具現することができる。
例えば、従来の内部技術では、アクチュエータにおいて水平座標軸(ｘ軸)方向に延長配置される回路基板の上にジャイロセンサが配置され、当該回路基板の水平幅は略３～４ｍｍに達していたが、実施例は、このような回路基板の水平幅を減らして略２５％以上の水平領域を減少させることができるので、超小型、超薄型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを具現できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、支持ブラケット５１３のガイド溝５１３Ｒにジャイロセンサ１５１が配置される回路基板が堅固に固定配置されることで、ジャイロセンサ１５１の平坦度を高く確保することで、ジャイロセンサの高い精密度を確保すると共に、超小型アクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる複合的技術的効果がある。
例えば、実施例のカメラモジュールでは、シールドカバー５１０に支持ブラケット５１３を備え、支持ブラケット５１３に回路基板が配置されるガイド溝５１３Ｒを含むことで、支持ブラケット５１３のガイド溝５１３Ｒに回路基板が堅固に固定配置されることで、ジャイロセンサ１５１の平坦度を高く確保することができる特別な技術的効果と、超小型アクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる特別な技術的効果がある。
また、カメラモジュールのジャイロセンサの配置に関して、ジャイロセンサ１５１をカメラモジュールと近接配置して各加速度の精密度を向上させると共に、温度ドリフト(Drift)による誤差率を下げることで、ジャイロセンサの精密度を著しく向上させ、また、超小型カメラモジュールを提供できる複合的技術的効果がある。
例えば、実施例のようにシールドカバー５１０に支持ブラケット５１３が備えられ、支持ブラケット５１３に回路基板が配置されるガイド溝５１３Ｒを含むことで、支持ブラケット５１３のガイド溝５１３Ｒに回路基板が堅固に固定配置されることで、ジャイロセンサ１５１をカメラモジュールと近接配置して各加速度の精密度を向上させると共に、熱が多く発生するイメージセンサから離隔配置させることで、温度ドリフト(Drift)による誤差率を下げることで、ジャイロセンサの精密度を著しく向上させると共に、超小型カメラモジュールを提供できる複合的技術的効果がある。
一方、従来技術では、ジャイロセンサがレンズ部と離隔して配置されることで、ユーザの移動によりレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動の程度の誤差が発生する技術的問題があった。例えば、ジャイロセンサを中心にカメラモジュールが回転移動する場合、ジャイロセンサの移動の程度とレンズ部が移動する程度の差が大きくなり、各加速度データの精密度が落ちる問題がある。
ところが、実施例では、ジャイロセンサがレンズ部が配置される第１ハウジングの側面に密着配置されることで、ユーザの移動によるレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動情報の誤差が著しく減少し、ジャイロセンサの各加速度の精密度を著しく向上させることができる特別な技術的効果がある。
また、実施例によれば、シールドカバー５１０の遮蔽効果と、支持ブラケット５１３によりEMI、EMC等を遮蔽する複合的技術的効果がある。
また、実施例に係るアクチュエータおよびカメラモジュールは、ズーミング時のレンズのディーセント(decenter)やチルト(tilt)が発生する問題を解決して、複数のレンズ群の間のアライン(align)を正確に合わせて画角が変わったり焦点の離脱の発生を防止し、画質や解像力を著しく向上させる技術的効果がある。
また、実施例によれば、ズーミング(zooming)時の摩擦トルク発生の問題を解決できる技術的効果がある。例えば、実施例によれば、第１ガイドピンが位置する第１駆動ハウジングの上側領域で第１ピンガイド部と第２ピンガイド部以外の領域は除去して第１駆動ハウジングの重さを減らすことで、摩擦トルクを減少させて摩擦抵抗を低減し、ズーミング(zooming)時の駆動力の向上、消費電力の減少および制御特性の向上等の技術的効果がある。
よって、実施例によれば、ズーミング(zooming)時の摩擦トルクを最小化しながらも、レンズのディーセント(decent)やレンズのチルト(tilt)の発生を防止し、画質や解像力を著しく向上させることができる複合的技術的効果がある。
また、実施例によれば、コンパクトなカメラモジュールにおいてもズーミング機能が円滑に行われる技術的効果がある。例えば、実施例によれば、ホールセンサを第１コイルの内部領域に配置してホールセンサが占める領域を減らすことで、コンパクトなカメラモジュールを具現できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、超スリム、超小型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、OISユニット２２０をプリズムユニット２３０の下側の空間を活用して相互重なるように配置することで、超スリム、超小型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISの具現時に光学系のレンズアセンブリにおいてレンズのサイズの制限を解消して、充分な光量を確保できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、プリズムユニット２３０の下側にOISユニット２２０を配置することで、OISの具現時に光学系のレンズアセンブリにおいてレンズのサイズの制限を解消して、充分な光量を確保できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OIS具現時のディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、第２ハウジング２１０の上に安定的に配置されるOISユニット２２０を備え、シェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含むことで、可変型プリズム２２２ｃｐを備えるレンズユニット２２２ｃを通じてOISを具現する時のディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISの具現時にAFまたはZoom用マグネットとの磁界干渉を防止できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、OISの具現時に第１アクチュエータ１００と分離された第２アクチュエータ２００にマグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍを配置することで、第１アクチュエータ１００のAFまたはZoom用マグネットとの磁界干渉を防止できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、低消費電力でOISを具現できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、既存の複数の固体レンズを移動させることと違って、可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃをマグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍとコイル駆動部である第２駆動部７２Ｃを通じてシェーパーユニット２２２を駆動してOISを具現することで、低消費電力でOISを具現できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、プリズムユニット２３０と可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを非常に近接するように配置することができるので、レンズユニット２２２ｃで光路変更を微細にしても実際のイメージセンサ部では光路変更を広く確保できる特別な技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、固定型プリズム２３２と可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを非常に近接するように配置することができ、相対的にレンズユニット２２２ｃと第１レンズアセンブリ(図示されない)の映像平面１９０Ｐの距離を遠く確保することができる。これにより、可変型プリズム２２２ｃｐで所定の角θの傾き変更に応じて映像平面１９０Ｐ上で反映される第１距離Ｄ１δを広く確保できるので、レンズユニット２２２ｃで光路変更を微細にしても実際のイメージセンサ部では光路変更を幅広く確保することができる特別な技術的効果がある。
また、実施例によれば、シェーパーユニット２２２の第１突出部２２２ｂ１と第２突出部２２２ｂ２が離隔し、第３突出部２２２ｂ３と第４突出部２２２ｂ４が離隔する場合、各突出部部分のｘ軸またはｙ軸移動時に他の突出部への影響を減らすことができ、各軸方向への駆動時に目標値(ideal)に比べて発生する誤差の変化量が著しく減少して性能が改善される効果がある(図２２参照)。
また、実施例は、第２ハウジング２１０にジグホールＺＨを備えることができ、第２アクチュエータ２００の組立て工程時に第２ハウジング２１０のジグホールＺＨに所定のジグを堅固に結合した状態で組立て工程を行うことができる。この時、前記ジグは、前記ジグホールＺＨを貫通して第２ハウジング２１０の上側に導出され、突出されたジグ上にシェーパーユニット２２２が堅固に配置される。前記第１～第４ジグは、シェーパーボディの第１～第４突出部２２２ｂ１、２２２ｂ２、２２２ｂ３、２２２ｂ４と垂直方向にオーバーラップするように配置される。以後、シェーパーユニット２２２の上に第１駆動部７２Ｍ、第２駆動部７２Ｃ等が堅固に結合され、Tiltの発生を著しく防止できる特別な技術的効果がある(以上図２６ｂ参照)。
実施例の技術的効果は、本項目に記載された内容に限定されるものではなく、発明の説明から把握されるものを含む。
従来技術によるカメラモジュールを示した図面。 実施例のカメラモジュールを示した斜視図。 図２に図示された実施例のカメラモジュールにおいてシールドカンが除去された斜視図。 図３ａに図示された実施例のカメラモジュールの平面図。 図３ａに図示された実施例の第１アクチュエータの第１方向における斜視図。 図４ａに図示された実施例の第１アクチュエータにおいて第１ハウジングの一部が除去された斜視図。 図４ａに図示された実施例の第１アクチュエータの第２方向における斜視図。 図５ａに図示された実施例の第１アクチュエータの分解斜視図。 図５ａに図示された実施例において、第１アクチュエータにおいて第１ハウジングボディ、第１カバー、第２カバーが除去された斜視図。 図６に図示された実施例において、第１アクチュエータにおける第１レンズアセンブリと第１駆動部の斜視図。 図７に図示された実施例において、第１アクチュエータにおいて第１マグネットと第１コイル部の間の相互作用の例示図。 図７に図示された第１アクチュエータの部分斜視図。 図９に図示された第１アクチュエータにおいてストローク(Stroke)に応じたホールセンサ(Hall sensor)Linearityを示したグラフ。 図３ａに図示された実施例のカメラモジュールにおける第１アクチュエータの詳細斜視図。 図１１ａに図示された実施例の第１アクチュエータの平面図。 図１１ａに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第１アクチュエータから第１ハウジングが除去された斜視図。 図１１ｃに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第１アクチュエータから第１ハウジングが除去された斜視図の底面図。 図１１ａに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第１アクチュエータの第１ハウジングの斜視図。 図２に図示された実施例のカメラモジュールにおけるシールドカンの斜視図。 図１２ａに図示された実施例のカメラモジュールにおけるシールドカンの底面斜視図。 図１２ｂに図示された実施例のカメラモジュールにおけるシールドカンの部分拡大図。 図３ａに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第２アクチュエータの第１方向における斜視図。 図３ａに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第２アクチュエータの第２方向における斜視図。 図１４ｂに図示された実施例の第２アクチュエータの第１回路基板とコイル部の斜視図。 図１４ｂに図示された実施例の第２アクチュエータの部分分解斜視図。 図１４ｂに図示された実施例の第２アクチュエータにおいて第１回路基板が除去された斜視図。 図１６ａに図示された実施例の第２アクチュエータの映像乱れ制御ユニットの分解斜視図。 図１７ａに図示された実施例の第２アクチュエータの映像乱れ制御ユニットの結合斜視図。 図１７ａに図示された映像乱れ制御ユニットにおいて第１駆動部の分解斜視図。 図１７ａに図示された実施例の第２アクチュエータのシェーパーユニットの斜視図。 図１８に図示されたシェーパーユニットのＡ１‐Ａ１’線に沿ったレンズユニットの断面図。 図２０ａ～図２０ｂは、実施例の第２アクチュエータの作動の例示図。 図２０ａ～図２０ｂは、実施例の第２アクチュエータの作動の例示図。 実施例の第２アクチュエータの第１作動の例示図。 実施例の第２アクチュエータの第２作動の例示図。 実施例の第２アクチュエータの第１シェーパーユニットの斜視図。 実施例の第２アクチュエータの第２シェーパーユニットの斜視図。 実施例に係る第２アクチュエータの第３作動の例示図。 実施例に係る第２アクチュエータの第２シェーパーユニットの具現時の変化量の特性。 実施例に係る第２アクチュエータの第１シェーパーユニットの具現時の変化量の特性。 実施例に係る第２アクチュエータの第１断面図。 実施例に係る第２アクチュエータの底面図。 実施例に係るカメラモジュールが適用された移動端末機の斜視図。
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明する。実施例は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができ、特定実施例を図面に例示して本文に詳細に説明しようとする。なお、これは実施例を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、実施例の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されたい。
「第１」、「第２」等の用語は、多様な構成要素を説明することに用いることができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で用いられる。また、実施例の構成および作用を考慮して特別に定義された用語は、実施例を説明するためのものであり、実施例の範囲を限定するものではない。
実施例の説明において、各構成(element)の「上／下」または「上方／下方」に形成されると記載される場合、「上／下」または「上方／下方」は、２つの構成が直接(directly)接触または１つ以上の他の構成が２つの構成の間に配置されて(indirectly)形成されるものも含む。また、「上／下」または「上方／下方」と表現される場合、１つの構成要素を基準として、上側方向だけではなく下側方向の意味も含むことができる。
また、以下で用いられる「上／上部／上方」および「下／下部／下方」等のような関係的用語は、そのような構成または要素の間のいかなる物理的または論理的関係または順序を要求または内包せずに、いずれか１つの構成または要素を他の構成または要素と区別するために利用されることもある。
（第１実施例）
図２は、実施例のカメラモジュール１０００を示した斜視図であり、図３ａは、図２に図示された実施例のカメラモジュール１０００でシールドカバー５１０が除去された斜視図であり、図３ｂは、図３ａに図示された実施例のカメラモジュール１０００の平面図である。
図２を参照すると、実施例のカメラモジュール１０００は、単一または複数のカメラモジュールを含むことができる。例えば、実施例は、第１カメラモジュール１０００Ａと第２カメラモジュール１０００Ｂを含むことができる。前記第１カメラモジュール１０００Ａと第２カメラモジュール１０００Ｂは、所定のシールドカバー５１０によってカバーされる。
図２、図３ａおよび図３ｂを一緒に参照すると、実施例において、前記第１カメラモジュール１０００Ａは、単一または複数のアクチュエータを含むことができる。例えば、実施例の第１カメラモジュール１０００Ａは、第１アクチュエータ１００と第２アクチュエータ２００を含むことができる。
前記第１アクチュエータ１００は、第１群の回路基板４１０に電気的に連結され、前記第２アクチュエータ２００は、第２群の回路基板４２０に電気的に連結され、前記第２カメラモジュール１０００Ｂは、第３群の回路基板４３０に電気的に連結される。
前記第１アクチュエータ１００は、ZoomアクチュエータまたはAF(Auto Focus)アクチュエータであってもよく、第１群の回路基板４１０に電気的に連結される。例えば、前記第１アクチュエータ１００は、所定の駆動部を通じて１つまたは複数のレンズを支持して所定の制御部の制御信号に応じてレンズを上下に動いてオートフォーカシング機能またはズーム機能をすることができる。
前記第２アクチュエータ２００は、OIS(Optical Image Stabilizer)アクチュエータであってもよく、第２群の回路基板４２０に電気的に連結される。前記第２群の回路基板４２０は、前記第１群の回路基板４１０と電気的に連結される。
一方、前記第２カメラモジュール１０００Ｂは、所定の鏡筒(図示されない)に固定焦点距離レンズ(fixed focal length les)が配置され、第３群の回路基板４３０に電気的に連結される。前記固定焦点距離レンズ(fixed focal length les)は「単一焦点距離レンズ」または「単レンズ」と称することもできる。
前記第２カメラモジュール１０００Ｂは、所定のハウジング(図示されない)にレンズ部を駆動できるアクチュエータ(図示されない)が配置される。前記アクチュエータは、ボイスコイルモータ、マイクロアクチュエータ、シリコンアクチュエータ等であってもよく、静電方式、サーマル方式、バイモルフ方式、静電気力方式等多様に応用できるが、これに限定されるものではない。
以下、図４ａ～図１１ｂの図面を参照して、実施例に係る第１アクチュエータ１００の特徴を詳述し、図１４ａ以下の図面を参照して、第２アクチュエータ２００の特徴を記述することにする。
まず、図４ａは、図３ａに図示された実施例の第１アクチュエータ１００の第１方向における斜視図であり、図４ｂは、図４ａに図示された実施例の第１アクチュエータ１００から第１ハウジング２０の一部が除去された斜視図である。
また、図５ａは、図４ａに図示された実施例の第１アクチュエータ１００の第２方向における斜視図であり、図５ｂ図５ａに図示された実施例の第１アクチュエータ１００の分解斜視図である。
例えば、図４ａは、第１アクチュエータ１００においてジャイロセンサ１５１を含む素子部１５０が正面に見える斜視図であり、図５ａは、第１アクチュエータ１００においてジャイロセンサ１５１が背面に配置された斜視図である。
図４ａ、図４ｂ、図５ａおよび図５ｂに図示されたｘ‐ｙ‐ｚ軸方向において、ｚ軸は光軸(optic axis)方向またはこれと平行する方向を意味し、ｘｚ平面は紙面を表わし、ｘ軸は紙面(ｘｚ平面)においてｚ軸と垂直な方向を意味し、ｙ軸は紙面と垂直な方向を意味することができる。
図４ａと図４ｂを参照すると、実施例のカメラモジュールにおいて第１アクチュエータ１００は、第１ハウジング２０と、第１ハウジング２０の外側に配置される第１群の回路基板４１０および素子部１５０を含むことができる。
前記第１ハウジング２０は、第１ハウジングボディ２２と、第１ハウジングボディ２２の一側に配置される第１カバー２１と、他側に配置される第２カバー２２を含むことができる。
前記第１ハウジング２０の材質は、プラスチック、ガラス系のエポキシ、ポリカーボネート、金属または複合材料のうちいずれか１つ以上からなることができる。
実施例において、第１ハウジング２０は、異物防止、集光遮断、ピン固定、レンズを固定するために、ズームモジュール全体をつつむマスターバレル(Master Barrel)構造に設計することができるが、これに限定されるものではない。前記第１カバー２１、前記第２カバー２２は、前記第１ハウジングボディ２２と嵌め合いまたは接着剤によって結合されてもよい。
図４ａおよび図４ｂを参照すると、前記第１群の回路基板４１０は、単一または複数の回路基板を含むことができる。例えば、前記第１群の回路基板４１０は、第４回路基板４１１、第２回路基板４１２、第３回路基板４１３および第１回路基板４１４を含むことができる。
前記第２回路基板４１２は、第４回路基板４１１と電気的に連結され、動きを感知するジャイロセンサ１５１、第１電子素子１５２、第２電子素子１５３が配置される。前記第１電子素子１５２は、駆動回路素子(Driver IC)であってもよく、前記第２電子素子１５３はEEPROMであってもよいが、これに限定されるものではない。
前記第３回路基板４１３は、レンズ部を駆動する駆動部と電気的に連結され、前記第１回路基板４１４には、イメージセンサ１９０(図４ｂ参照)が配置される。
次に、図４ｂを参照すると、前記第１ハウジングボディ２２に第１レンズアセンブリ１１０、第２レンズアセンブリ１２０、第３レンズ群１３０等の各種光学系が配置され、光軸方向に第１ハウジングボディ２０の第１一側面は、前記第１カバー２１と結合され、他側面は、前記第２カバー２２と結合される。前記第２カバー２２方向に、所定のイメージセンサ部１９０が配置される。
次に、図５ｂを参照すると、実施例において、前記第１カバー２１、前記第２カバー２２は、ガイドピン５０と結合される。例えば、前記ガイドピン５０は、光軸に平行に離隔して配置された第１ガイドピン５１、第２ガイドピン５２を含むことができる。前記第１ガイドピン５１と前記第２ガイドピン５２の一端は前記第１カバー２１と、他端は前記第２カバー２２と結合されて固定されてもよい。
実施例において、前記第１カバー２１は、第１カバーボディ(図示されない)で前記第１ハウジングボディ２２方向に突出して対角線方向に配置される第１フック(hook)(図示されない)、第２フック(図示されない)を含むことができる。
また、前記第１ハウジングボディ２２は、前記第１フックと第２フックに対応する位置に第１フック結合部２６ａ１と第２フック結合部２６ａ２が配置され、第１フック結合部２６ａ１と第２フック結合部２６ａ２のそれぞれに第１孔２６ｈ１と第２孔２６ｈ２が配置される。
前記第１カバー２１の第１フックと第２フックは、それぞれ第１ハウジングボディ２２の第１孔２６ｈ１および第２孔２６ｈ２と結合される。さらに、接着剤を用いて第１カバー２１が第１ハウジングボディ２２に安定的に結合されてもよい。
また、前記第１カバー２１は、前記第１ガイドピン５１、前記第２ガイドピン５２とそれぞれ結合される第１ピン結合部(図示されない)、第２ピン結合部(図示されない)を含むことができ、前記第１ガイドピン５１および第２ガイドピン５２がそれぞれ挿入されて結合される。
また、第１カバー２１には、第３レンズ群１３０が配置される。前記第３レンズ群１３０は、固定型レンズであってもよいが、これに限定されるものではない。
前記第１ハウジングボディ２２の内側には、第１レンズアセンブリ１１０と第２レンズアセンブリ(図６参照)が配置される。
実施例によれば、前記第１ハウジングボディ２２の底面には、第１レンズアセンブリ１１０、前記第２レンズアセンブリ１２０が移動する底面溝(図示されない)が光軸ｚ方向に平行に形成される。前記底面溝は、レンズの外周形状に応じて下方に凹んだ形状を有することができるが、これに限定されるものではない。
続いて、図５ｂを参照すると、実施例は、前記第１ハウジングのボディ２０の両側に第３駆動部１４１と第４駆動部１４２(図６参照)が配置される。
次に、図６は、図５ａに図示された実施例において、第１アクチュエータ１００で第１ハウジングボディ２２、第１カバー２１、第２カバー２２が除去された斜視図であり、レンズ自体は省略された図面である。
図６と図５ａを一緒に参照すると、実施例において、第１アクチュエータ１００は、第１ハウジングボディ２２に光学系とレンズ駆動部が配置される。例えば、実施例において、第１アクチュエータ１００は、第１ハウジングボディ２２に第１レンズアセンブリ１１０、第２レンズアセンブリ１２０、第３レンズ群１３０、ガイドピン５０のうち少なくとも１つ以上が配置される。前記第３駆動部１４１と前記第４駆動部１４２は、前記第１ハウジングボディ２２の外側に配置され、これにより高倍率ズーミング機能をすることができる。
一方、前記第１レンズアセンブリ１１０、前記第２レンズアセンブリ１２０、前記第３レンズ群１３０、前記イメージセンサ部等は、光学系に分類される。
また、前記第３駆動部１４１、第４駆動部１４２、ガイドピン５０等は、レンズ駆動部に分類され、第１レンズアセンブリ１１０と第２レンズアセンブリ１２０もレンズ駆動部の機能を兼有ことができる。前記第３駆動部１４１と第４駆動部１４２は、コイルとヨークを備えた駆動部であってもよいが、これに限定されるものではない。
図６を参照すると、前記ガイドピン５０は、移動するレンズアセンブリのガイドの機能をすることができ、単数または複数備えられてもよい。例えば、ガイドピン５０は、第１ガイドピン５１、第２ガイドピン５２を含むことができるが、これに限定されるものではない。前記ガイドピン(pin)５０は、ロッド(rod)またはシャフト(shAFt)と命名することができるが、これに限定されるものではない。
実施例において、所定のプリズムが前記第３レンズ群１３０の側に配置され、所定のイメージセンサ部１９０は、前記第２カバー２２の側に配置されてもよい。前記プリズムも光学系に含まれる。
実施例において、プリズムは、入射光を平行光に変更することができる。例えば、前記プリズムは、入射光の光経路をレンズ群の中心軸に平行した光軸(ｚ軸)に変更して入射光を平行光に変更することができる。以降、平行光は、第３レンズ群１３０、第１レンズアセンブリ１１０および第２レンズアセンブリ１２０を通過してイメージセンサ部１９０に入射して映像が撮像される。
前記プリズムは、三角柱形状を有する光学部材であってもよい。また、実施例は、プリズムの代わりにまたは以外に反射板または反射鏡を採用することができる。
また、実施例は、イメージセンサ部１９０が光軸に垂直な方向に配置されない場合、レンズ群を通過した光がイメージセンサ部に撮像されるために更なるプリズム(図示されない)を備えることができる。
実施例において、イメージセンサ部１９０は、平行光の光軸方向に垂直に配置される。前記イメージセンサ部は、所定の第１回路基板４１４の上に配置された固体撮像素子を含むことができる。例えば、イメージセンサ部１９０は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal‐Oxide‐Semiconductor)イメージセンサを含むことができる。
以下、実施例の説明において、移動レンズ群(moving lens group)が２つである場合を例に説明するが、これに限定されるものではなく、移動レンズ群は、３つ、４つまたは５つ以上であってもよい。また、光軸方向(ｚ)は、レンズ群が整列された方向と同じまたは平行な方向を意味することができる。
続いて、図５ｂおよび図６を参照すると、実施例に係る第１アクチュエータ１００は、ズーミング機能をすることができる。例えば、実施例において、第１レンズアセンブリ１１０と第２レンズアセンブリ１２０は、第３駆動部１４１、第４駆動部１４２とガイドピン５０を通じて移動する移動レンズ(moving lens)であってもよく、第３レンズ群１３０(図５参照)は固定レンズであってもよいが、これに限定されるものではない。
この時、前記第３レンズ群１３０は、平行光を特定位置に結像する集光子(focator)の機能をすることができる。
次に、第１レンズアセンブリ１１０は、集光子である第３レンズ群１３０で結像された像を他の所に再結像させるバリエーター(variator)の機能をすることができる。一方、第１レンズアセンブリ１１０においては、被写体との距離または像距離が大分変わって倍率変化が大きい状態であってもよく、バリエーターである第１レンズアセンブリ１１０は、光学系の焦点距離または倍率変化に重要な役割をすることができる。
一方、バリエーターである第１レンズアセンブリ１１０で結像される像点は、位置によって若干の差がありえる。
そこで、第２レンズアセンブリ１２０は、バリエーターによって結像された像に対する位置補償機能をすることができる。例えば、第２レンズアセンブリ１２０は、バリエーターである第１レンズアセンブリ１１０で結像された像点を実際のイメージセンサ部の位置に正確に結像させる役割をする補償子(compensator)の機能をすることができる。
実施例において、アクチュエータは、可動部(mover)と固定部を含むことができる。前記可動部は、固定部に対応する概念として移動部と称することができる。例えば、前記可動部は、ガイドピン５０を通じて移動する第１、第２レンズアセンブリ１１０、１２０を意味することができる。反面、固定部は、移動しない第１ハウジング２０、ガイドピン５０、第３駆動部１４１、第４駆動部１４２等を意味することができる。
続いて、図６を参照すると、実施例において、前記ガイドピン５０は、光軸(ｚ軸)に平行するように１つ以上配置されてもよい。例えば、前記ガイドピン５０は、光軸方向に平行に離隔配置された第１ガイドピン５１と第２ガイドピン５２を含むことができる。前記第１ガイドピン５１と前記第２ガイドピン５２は、前記第１ハウジングの第１カバー２１および第２カバー２２に結合されて(図５参照)第１レンズアセンブリ１１０と第２レンズアセンブリ１２０の移動ガイドの機能をすることができる。前記ガイドピン５０は、プラスチック、ガラス系のエポキシ、ポリカーボネート、金属または複合材料のうちいずれか１つ以上からなることができるが、これに限定されるものではない
次に、実施例において、第１レンズアセンブリ１１０と第２レンズアセンブリ１２０は、それぞれ第３駆動部１４１と第４駆動部１４２と相互作用による電磁力で駆動されるが、これに限定されるものではない。
前記第３駆動部１４１と第４駆動部１４２は、コイルとヨークを備えた駆動部であってもよい。例えば、前記第３駆動部１４１は、第２ヨーク１４１ａと第２コイル部１４１ｂを備えることができ、前記第４駆動部１４２は、第１ヨーク１４２ａと第１コイル部１４２ｂを備えることができる。
また、実施例の第１レンズアセンブリ１１０は、第１ハウジング１１２、第１レンズ群(図示されない)、第１マグネット１１６のうちいずれか１つ以上を含むことができる。前記第１ハウジング１１２は、第１レンズ群(図示されない)が収容される第１レンズハウジング１１２ａと前記第１マグネット１１６が収容される第１駆動部ハウジング１１２ｂを含むことができる。前記レンズハウジングは、鏡筒(lens barrel)と称することができるが、これに限定されるものではない。
また、前記第１ハウジング１１２は、第１駆動部ハウジング１１２ｂの内側の第１マグネット１１６の下に第１‐２ヨーク(図示されない)をさらに備えて、第１マグネット１１６の磁力が第１ハウジングボディ２２の内側に影響を及ぼすことを遮断することができる。
また、実施例の第２レンズアセンブリ１２０は、第２ハウジング１２２、第２レンズ群(図示されない)、第２マグネット１２６のうちいずれか１つ以上を含むことができる。前記第２ハウジング１２２は、第２レンズ群(図示されない)が収容される第２レンズハウジング１２２ａと前記第２マグネット１２６が収容される第２駆動部ハウジング１２２ｂを含むことができる。また、第２レンズハウジング１２２ａは、第１ガイドピン５１に嵌められる第５ピンガイド部１２２ｐ５を含むことができる。
また、前記第２ハウジング１２２は、第２駆動部ハウジング１２２ｂの内側の第２マグネット１２６の下に第２‐２ヨーク(図示されない)をさらに備えて、第２マグネット１２６の磁力が第１ハウジングボディ２２の内側に影響を及ぼすことを遮断することができる。
以下、図７および図８を参照して、第１レンズアセンブリ１１０を中心に説明することにする。
図７は、図６図示された実施例に係る第１アクチュエータ１００において第１レンズアセンブリ１１０と第３駆動部１４１の斜視図であり、図８は、図７に図示された実施例に係る第１アクチュエータ１００において第１マグネット１１６と第２コイル部１４１ｂの間の相互作用の例示である。
図７を参照すると、前記第１レンズアセンブリ１１０は、第１レンズハウジング１１２ａと第１駆動部ハウジング１１２ｂを含むことができる。前記第１レンズハウジング１１２ａは、バレル(barrel)または鏡筒の機能をし、第１レンズ群(図示されない)が取付けられる。前記第１レンズ群(図示されない)は、移動レンズ群(moving lens group)であってもよく、単一または複数のレンズを含むことができる。前記第２レンズアセンブリ１２０の第２ハウジング１２２も第２レンズハウジング１２２ａと第２駆動部ハウジング１２２ｂを含むことができる。
次に、前記第１レンズアセンブリ１１０の第１駆動部ハウジング１１２ｂには、第１マグネット１１６が配置される。
前記第１レンズアセンブリ１１０の第１マグネット１１６は、マグネット駆動部であってもよいが、これに限定されるものではない。例えば、前記第１マグネット１１６は、永久磁石である第１マグネット(magnet)を含むことができる。また、前記第２レンズアセンブリ１２０の第２駆動部１２６もマグネット駆動部であってもよいが、これに限定されるものではない。
図８を参照して、実施例に係る第１アクチュエータ１００において第１マグネット１１６と第２コイル部１４１ｂの間の電磁力(DEM)が生じる相互作用を説明することにする。
図８のように、実施例に係る第１アクチュエータ１００において第１マグネット１１６の着磁方式は、垂直着磁方式であってもよい。例えば、実施例において、第１マグネット１１６のＮ極１１６ＮとＳ極１１６Ｓは、いずれも第２コイル部１４１ｂと対向するように着磁される。これにより、第２コイル部１４１ｂで電流が紙面に垂直なｙ軸方向に流れる領域に対応するように第１マグネット１１６のＮ極１１６ＮとＳ極１１６Ｓがそれぞれ配置される。
図８を参照すると、実施例において、第１マグネット１１６のＮ極１１６Ｎでｘ軸に反対方向に磁力(DM)が加えられ、Ｎ極１１６Ｎに対応する第２コイル部１４１ｂ領域でｙ軸に方向に電流(DE)が流れると、フレミングの左手の法則によりｚ軸方向に電磁力(DEM)が作用することになる。
また、実施例において、第１マグネット１２６のＳ極１１６Ｓでｘ軸方向に磁力(DM)が加えられ、Ｓ極１１６Ｓに対応する第２コイル部１４１ｂで紙面に垂直なｙ軸の反対方向に電流(DE)が流れると、フレミングの左手の法則によりｚ軸方向に電磁力(DEM)が作用することになる。
この時、第２コイル部１４１ｂを含む第３駆動部１４１は固定された状態であるので、第１マグネット１１６が配置された可動部である第１レンズアセンブリ１１０が電流方向に沿って電磁力(DEM)によりｚ軸の方向に平行な方向に前後移動することができる。電磁力(DEM)は、第２コイル部１４１ｂに加えられる電流(DE)に比例して制御される。
同様に、実施例に係るカメラモジュールにおいて第２マグネット１２６と第１コイル部１４２ｂの間の電磁力(DEM)が発生して、第２レンズアセンブリ１２０を光軸に水平するように移動することができる。
図７を参照すると、実施例において、前記第１駆動部ハウジング１１２ｂは１つ以上のピンガイド部１１２ｐを備えることで、前記第１レンズアセンブリ１１０を光軸方向にガイドすることができる。実施例において、ピンガイド部１１２ｐは、前記第１ピンガイド部１１２ｐ１と前記第２ピンガイド部１１２ｐ２を含むことができる。
例えば、前記第１駆動部ハウジング１１２ｂは、上側に突出した第１ピンガイド部１１２ｐ１を含み、前記第１ピンガイド部１１２ｐ１に第１ガイドホール１１２ｈ１が配置される。
また、前記第１駆動部ハウジング１１２ｂは、上側に突出して前記第１ピンガイド部１１２ｐ１と離隔配置された第２ピンガイド部１１２ｐ２をさらに含むことができる。前記第２ピンガイド部１１２ｐ２に第２ガイドホール１１２ｈ２が配置される。
実施例によれば、第１ガイドピン５１が第１ピンガイド部１１２ｐ１と第２ピンガイド部１１２ｐ２の第１、第２ガイドホール１１２ｈ１、１１２ｈ２に挿入されて、前記第１レンズアセンブリ１１０を光軸方向に平行するように精密ガイドすることができる。
これにより、実施例によれば、第１ハウジング１１２の第１ピンガイド部１１２ｐ１と第２ピンガイド部１１２ｐ２で第１ガイドピン５１と接触することで、相互間の接触面積を最小化して摩擦抵抗を防止することができる。よって、実施例によれば、ズーミング(zooming)時の摩擦トルク発生を防止して、駆動力の向上、消費電力の減少等の技術的効果がある。
また、実施例によれば、第１駆動部ハウジング１１２ｂの重さを減らすことで、摩擦トルクを減少させて、ズーミング(zooming)時の駆動力の向上、消費電力の減少および制御特性の向上等の技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、第１ガイドピン５１が位置する第１駆動部ハウジング１１２ｂの上側領域で第１ピンガイド部１１２ｐ１と第２ピンガイド部１１２ｐ２以外の領域は除去することで、第１駆動部ハウジング１１２ｂの重さを減らすことで、摩擦抵抗を低減し、ズーミング(zooming)時の駆動力の向上、消費電力の減少および制御特性の向上等の技術的効果がある。
続いて、図７を参照すると、第１レンズハウジング１１２ａは、側面に突出した１つ以上のピンガイド部１１２ｐを備えることで、前記第１レンズアセンブリ１１０の光軸方向への移動をガイドすると共に、上下側へのレンズ部の傾きを防止して、中心軸のずれを防止することができる。
例えば、前記第１レンズハウジング１１２ａは、側面に突出した第３ピンガイド部１１２ｐ３を含み、前記第３ピンガイド部１１２ｐ３に第１ガイド溝１１２ｒ１が配置される。
実施例によれば、第３ピンガイド部１１２ｐ３の第１ガイド溝ｒ１に第２ガイドピン５２が嵌められて前記第１レンズアセンブリ１１０を光軸方向に平行するように精密ガイドすることができる。
よって、実施例によれば、第１レンズハウジング１１２ａのうち第３ピンガイド部１１２ｐ３で第２ガイドピン５２を支持することで、上下側へのレンズ部の傾きを防止して、中心軸のずれを防止することができる。
また、実施例によれば、第１レンズハウジング１１２ａのうち第３ピンガイド部１１２ｐ３で第２ガイドピン５２と接することで、摩擦面積を最小化して摩擦抵抗を防止して、ズーミング(zooming)時の駆動力の向上、消費電力の減少および制御特性の向上等の技術的効果がある。
また、実施例によれば、第１レンズハウジング１１２ａの重さを減らすことで、摩擦トルクを減少させて、ズーミング(zooming)時の駆動力の向上、消費電力の減少および制御特性の向上等の技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、第２ガイドピン５２が位置する第１レンズハウジング１１２ａの側面領域で第３ピンガイド部１１２ｐ３以外の領域は除去することで、第１レンズハウジング１１２ａの重さを減らすことで、摩擦トルクを低減し、ズーミング(zooming)時の駆動力の向上、消費電力の減少および制御特性の向上等の技術的効果がある。
次に、図９は、図７に図示された第１アクチュエータ１００の部分斜視図である。実施例に係る第１アクチュエータ１００において、第３駆動部１４１は、前記第２コイル部１４１ｂの内部に第１ホールセンサ１４３ａをさらに含むことができる。
例えば、実施例によれば、第１ホールセンサ１４３ａを第２コイル部１４１ｂの内部領域に配置してホールセンサが占める領域を減らすことで、コンパクトなカメラモジュールの具現が可能となる。
また、実施例によれば、別途のセンシングマグネット(Sensing Magnet)を使用することなく第１駆動マグネット(Magnet)１１６を共通で使用することで、コンパクトなカメラモジュールの具現が可能となる特別な技術的特徴がある。
よって、実施例によれば、コンパクトなカメラモジュールにおいてもズーミング機能が円滑に行われる技術的効果がある。
次に、図１０は、図９に図示された第１カメラモジュール１０００のストローク(Stroke)に応じたホールセンサ(Hall sensor)のLinearityを示したグラフである。
図１０によれば、実施例に係る第１アクチュエータ１００において、レンズアセンブリのストローク(Stroke)が略４ｍｍである場合Hall Linearityが非常に優れることがわかる。
よって、実施例によれば、第１ホールセンサ１４３ａを第１駆動マグネット１１６の中心に置くことで、１つの第１ホールセンサ１４３ａのみでもレンズの位置測定の信頼度を著しく向上させることができる特別な技術的効果がある。
次に、図１１ａは、実施例の第１アクチュエータ１００を詳細斜視図であり、図１１ｂは、図１１ａに図示された実施例の第１アクチュエータ１００の平面図である。
実施例の第１アクチュエータ１００の第１群の回路基板４１０は、単一または複数の回路基板を含むことができる。例えば、前記第１群の回路基板４１０は、第４回路基板４１１、第２回路基板４１２、第３回路基板４１３および第１回路基板４１４および第１連結基板４１１Ｃ、第２連結基板４１２ｃを含むことができる。
前記第２回路基板４１２は、動きを感知するジャイロセンサ１５１、第１電子素子１５２、第２電子素子１５３が配置される。前記第１電子素子１５２は、駆動回路素子(Driver IC)であってもよく、前記第２電子素子１５３はEEPROMであってもよいが、これに限定されるものではない。
前記第３回路基板４１３は、レンズ部を駆動する駆動部と電気的に連結され、前記第１回路基板４１４には、イメージセンサ１９０が配置される。
前記第４回路基板４１１と第２回路基板４１２は、第１連結基板４１１Ｃによって電気的に連結され、第２回路基板４１２と第１回路基板４１４は、第２連結基板４１２ｃによって電気的に連結される。
実施例において、第１群の回路基板４１０は、リジッド印刷回路基板(Rigid PCB)、フレキシブル印刷回路基板(Flexible PCB)、リジッドフレキシブル印刷回路基板(Rigid Flexible PCB)等電気的に連結される配線パターンがある全ての基板を含むことができる。
例えば、第１回路基板～第４回路基板４１４、４１２、４１３、４１１は、リジッド印刷回路基板(Rigid PCB)であってもよく、第１、第２連結基板４１１ｃ、４１２ｃはフレキシブル印刷回路基板(Flexible PCB)またはリジッドフレキシブル印刷回路基板(Rigid Flexible PCB)であってもよいが、これに限定されるものではない。
図１１ａと図１１ｂを参照すると、実施例の第１アクチュエータ１００は、ジャイロセンサ１５１を採用することで、動きを検出してレンズを動かして光路(Optical path)を修正することで、画質を補正するOIS技術を具現することができる。
カメラモジュールの動きは、大別して軸に沿って動く線形動きと、軸を中心に回転する回転動きを含むことができる。
まず、前記線形動きは、図１１ａのように、カメラモジュールの水平座標軸(ｘ軸)方向の動きと、カメラモジュールの垂直座標軸(ｙ軸)方向の動きと、カメラモジュールの前後方向に配置された光軸(ｚ軸)方向の動きを含むことができる。
次に、回転動きは、図１１ａのように、第１アクチュエータ１００の水平座標軸(ｘ軸)を回転軸として上下方向の回転動きを意味するピッチ(pitch)と、第１アクチュエータ１００の垂直座標軸(ｙ軸)を回転軸として左右方向の回転動きを意味するヨー(yaw)と、第１アクチュエータ１００の前後方向通る光軸(ｚ軸)を回転軸とした回転動きを意味するロール(roll)を含むことができる。
実施例において、ジャイロセンサ１５１は、２次元のイメージフレームで大きい動きを現わすピッチ(pitch)とヨー(yaw)の二種類の回転動き量を検出する２軸ジャイロセンサを採用でき、より正確な手ブレ補正のためにピッチ(pitch)、ヨー(yaw)およびロール(roll)の動き量を全て検出する３軸ジャイロセンサを採用することもできる。前記ジャイロセンサ１５１により検出されたピッチ、ヨー、ロールに該当する動きは、手ブレ補正方式および補正方向に応じて適切な物理量に変換される。
実施例において、前記第４回路基板４１１は、第１アクチュエータ１００の水平座標軸(ｘ軸)方向に延長配置され、前記第２回路基板４１２は、前記水平座標軸(ｘ軸)方向に垂直なｙ軸方向に配置される。この時、前記第２回路基板４１２は、光軸(ｚ軸)方向に水平な方向に延長されて配置される。
これにより、実施例によれば、ジャイロセンサ１５１が前記第２回路基板４１２の上に配置されることで、超小型カメラモジュールを具現できる技術的効果がある。
例えば、非公開内部技術で、カメラモジュールの水平座標軸(ｘ軸)方向に第１群の回路基板４１０の長さが略１５ｍｍを占めるので、超小型カメラモジュールの具現に限界があった。
ところが、図１１ａおよび図１１ｂのように、水平座標軸(ｘ軸)方向に垂直し、光軸(ｚ軸)方向に水平な方向に延長されて配置された第２回路基板４１２の上にジャイロセンサ１５１を配置することで、第１アクチュエータ１００の大きさを第１ハウジング２０の水平幅のレベルに大きさを制御することで、超小型カメラモジュールを具現できる技術的効果がある。
例えば、従来の内部技術で、水平座標軸(ｘ軸)方向に延長配置されてジャイロセンサが配置されていた回路基板領域である略３～４ｍｍ以上(略２５％以上)の領域を減少させることができるので、超小型カメラモジュールを具現できる技術的効果がある。
実施例によれば、ジャイロセンサ１５１が水平座標軸(ｘ軸)方向に垂直し、光軸(ｚ軸)方向に水平な方向に延長されて配置された第２回路基板４１２の上にジャイロセンサ１５１を配置することで、ジャイロセンサ１５１の中心軸は水平座標軸(ｘ軸)方向に水平し、かつ光軸(ｚ軸)方向に垂直することができる。
前記第２回路基板４１２は、光軸に垂直な水平座標平面から垂直軸方向に延長配置されてもよい。
これにより、実施例にいて、ジャイロセンサ１５１の測定データにおいて、ピッチ動きはロールに、ロールの動きはピッチに相互代替して制御できるが、これに限定されるものではない。
またはジャイロセンサ１５１の測定データの設計において、ピッチ動きはピッチに、ロールの動きはロールに設定することもできる。
一方、従来技術では、ジャイロセンサがレンズ部と離隔して配置されることで、ユーザの移動によりレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動の程度の誤差が発生する技術的問題があった。例えば、ジャイロセンサを中心にカメラモジュールが回転移動する場合、ジャイロセンサの移動の程度とレンズ部が移動する程度の差が大きくなり、各加速度データの精密度が落ちる問題がある。
ところが、実施例では、ジャイロセンサ１５１がレンズ部が配置される第１アクチュエータ１００の第１ハウジング２０の側面に密着配置されることで、ユーザの移動によるレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動情報の誤差が著しく減少し、ジャイロセンサの各加速度の精密度を著しく向上させることができる特別な技術的効果がある。
次に、図１１ｃは、図１１ａに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第１アクチュエータから第１ハウジングが除去された斜視図であり、図１１ｄは、図１１ｃに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第１アクチュエータから第１ハウジングが除去された斜視図の底面図である。また、図１１ｅは、図１１ａに図示された実施例のカメラモジュールにおいて第１アクチュエータの第１ハウジングの斜視図であり、具体的に第１ハウジングボディ２２に対する詳細斜視図である。
図１１ｃ～図１１ｅを参照すると、実施例に係るアクチュエータは、イメージセンサ１９０が配置される第１回路基板４１４と、前記第１回路基板４１４の上に配置される第１ハウジング２０と、前記第１ハウジング２０内に配置されるレンズアセンブリ１１０、１２０と、ジャイロセンサ１５１が配置され、前記第１ハウジング２０の第１側部２２ａに配置される第２回路基板４１２と、前記レンズアセンブリを駆動する第３回路基板４１３を含むことができる。
図１１ｅを参照すると、前記第１ハウジング２０の第１ハウジングベース２２は、第１側部２２ａ第２側部２２ｂおよび第３側部２２ｃを含むことができる。
この時、前記第１ハウジングの第１側部２２ａは、前記第２回路基板４１２が配置される第１端２２ａ１と、前記第３回路基板の前記第１領域４１３ａが配置される第２端２２ａ２を含み、前記第１端２２ａ１と前記第２端２２ａ２により段差２２ａｓが形成される。
前記第１ハウジング２０の前記第１側部２２ａはホール２２ａｈを含み、前記第１コイル１４２ｂは、前記ホール２２ａｈに堅固に挿入される。
図１１ｃを参照すると、前記第３回路基板４１３は、前記第１ハウジングの前記第１側部２２ａの上に配置され、前記レンズアセンブリを駆動する第１コイル１４２ｂが配置される第１領域４１３ａを備えることができる。
また、前記第１コイル１４２ｂは、光軸方向と垂直な方向に前記第２回路基板４１２とオーバーラップすることができる。
図１１ｄを参照すると、実施例は、前記第２回路基板４１２と連結され、コネクタ４１１Ｃが配置される第４回路基板４１１を含むことができる。
図１１ｃを参照すると、前記第３回路基板４１３は、前記第１ハウジングの第３側部２２ｃに配置され、第２コイル４１２ａが配置される第３領域４１３ｃと、前記第１ハウジングの前記第１側部２２ａと前記第３側部２２ｃの間に連結される第２側部２２ｂに配置される第２領域４１３ｂを含むことができる。次に、図１２ａは、図２に図示された実施例のカメラモジュール１０００におけるシールドカバー５１０の斜視図であり、図１２ｂは、図１２ａに図示された実施例のカメラモジュールにおけるシールドカバー５１０の底面斜視図であり、図１３は、図１２ｂに図示された実施例のカメラモジュールにおけるシールドカンの部分５１０Ｐの拡大図である。
実施例のカメラモジュール１０００は、各カメラモジュールの第１ハウジング外側面にシールドカバー５１０がさらに設置されてもよい。前記シールドカバー５１０は、カバーハウジングと称することもできる。
前記シールドカバー５１０は、第１アクチュエータ１００に対応する第１シールド領域５１０Ａ、第２アクチュエータ２００に対応する第２シールド領域５１０Ｂおよび第２カメラモジュール１０００Ｂに対応する第３シールド領域５１０Ｃを含むことができる。
前記シールドカバー５１０は、スチール(SUS)等の金属材質等で形成され、カメラモジュールに流入および流出する電磁気波を遮蔽することができ、また、カメラモジュールへの異物の流入を防止することができる。
第１シールド領域５１０Ａの下端には、第１群の回路基板４１０が配置される第１リセス５１１ａを備えることができる。第２シールド領域５１０Ｂの下端には、第２群の回路基板４２０が配置される第２リセス５１１ｂを備えることができる。
次に、図１３を参照すると、実施例のカメラモジュールにおいてシールドカバー５１０には支持ブラケット５１３が備えられ、支持ブラケット５１３にジャイロセンサ１５１が配置されるガイド溝５１３Ｒを含むことができる。
これにより、前記支持ブラケット５１３のガイド溝５１３Ｒにジャイロセンサ１５１が堅固に固定配置されることで、ジャイロセンサ１５１の平坦度を高く確保することができる。
例えば、実施例のように、前記支持ブラケット５１３のガイド溝５１３Ｒにジャイロセンサ１５１が堅固に固定配置されることで、ジャイロセンサ１５１の平坦度を略１°以内に非常に精密に確保することができる。
従来技術では、ジャイロセンサの中心を光軸方向に平行した方向ではなく垂直な方向に配置する試みをすることができなかったが、特にジャイロセンサでは、平坦度がそのデータの精密度において重要であるので、ジャイロセンサの中心を光軸方向に水平しない方向に配置する試みが難しかった。
ところが、実施例のカメラモジュールでは、シールドカバー５１０に支持ブラケット５１３を備え、支持ブラケット５１３に前記ジャイロセンサ１５１が配置されるガイド溝５１３Ｒを含むことで、ジャイロセンサ１５１が堅固に固定配置されることで、ジャイロセンサ１５１の平坦度を高く確保することができる特別な技術的効果と、超小型カメラモジュールを提供できる特別な技術的効果がある。前記ガイド溝５１３Ｒは、リセスと称することもできるが、これに限定されるものではない。
また、カメラモジュールのジャイロセンサの配置に関して、ジャイロセンサがカメラモジュールと離れるほど各加速度誤差確率が高まる問題があり、近いほど温度ドリフト(Drift)による誤差率も高まる技術的矛盾がある状況である。
ところが、実施例のようにシールドカバー５１０に支持ブラケット５１３が備えられ、支持ブラケット５１３に前記ジャイロセンサ１５１が配置されるガイド溝５１３Ｒを含むことで、ジャイロセンサ１５１が堅固に固定配置されることで、ジャイロセンサ１５１がカメラモジュールの駆動部、レンズ部と近接配置して各加速度の精密度を向上させると共に、熱が多く発生するイメージセンサ１９０から離隔配置させることで、温度ドリフト(Drift)による誤差率を下げることで、ジャイロセンサの精密度を著しく向上させると共に、超小型カメラモジュールを提供できる複合的技術的効果がある。
また、従来技術では、ジャイロセンサがレンズ部と離隔して配置されることで、ユーザの移動によってレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動の程度の誤差が発生する技術的問題があった。
例えば、ジャイロセンサを中心にカメラモジュールが回転移動する場合、ジャイロセンサの移動の程度とレンズ部が移動する程度の差が大きくなり、各加速度データの精密度が落ちる問題があった。
反面、実施例では、ジャイロセンサがレンズ部が配置される第１ハウジング２０の側面に密着配置されることで、ユーザの移動によるレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動情報の誤差が非常に減少し、ジャイロセンサの各加速度の精密度を著しく向上させることができる。
また、実施例によれば、シールドカバー５１０の遮蔽効果と、支持ブラケット５１３によってEMI、EMC、ノイズ等を遮蔽する複合的技術的効果もある。
次に、図１４ａ～図２６ｂを参照して、第２アクチュエータ２００を説明することにする。前記第２アクチュエータ２００は、OIS(Optical Image Stabilizer)アクチュエータであってもよいが、これに限定されるものではない。
まず、図１４ａは、図３ａに図示された実施例のカメラモジュール１０００Ａにおいて第２アクチュエータ２００に対する第１方向斜視図であり、図１４ｂは、図３ａに図示された実施例のカメラモジュール１０００Ａにおいて第２アクチュエータ２００に対する第２方向斜視図である。
図１４ａと図１４ｂを参照すると、実施例の第２アクチュエータ２００は、第２ハウジング２１０と、前記第２ハウジング２１０の上に配置されるOISユニット２２０と、前記OISユニット２２０の上に配置されるプリズムユニット２３０と、第２回路基板２５０と電気的に連結される第２駆動部７２Ｃ(図１５参照)を含むことができる。
これにより、実施例によれば、第２ハウジング２１０の上に配置されるOISユニット２２０を備えることで、超スリム、超小型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、プリズムユニット２３０の下側にOISユニット２２０を配置することで、OISの具現時に光学系のレンズアセンブリにおいてレンズのサイズの制限を解消して、充分な光量を確保できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、第２ハウジング２１０の上に安定的に配置されるOISユニット２２０を備え、後述されるシェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含むことで、可変型プリズム２２２ｃｐを備えるレンズユニット２２２ｃを通じてOISを具現する時のディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISの具現時に第１カメラアクチュエータ１００と分離された第２アクチュエータ２００にマグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍを配置することで、第１アクチュエータ１００のAFまたはZoom用マグネットとの磁界干渉を防止できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、既存の複数の固体レンズを移動させることと違って、可変型プリズム２２２ｃｐを備えるレンズユニット２２２ｃをシェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含んでOISを具現することで、低消費電力でOISを具現できる技術的効果がある。
以下の図面を参照して実施例の第２アクチュエータ２００をより詳しく説明することにする。
図１５は、図１４ｂに図示された実施例の第２アクチュエータ２００の第２回路基板２５０と第２駆動部７２Ｃの斜視図であり、図１６ａは、図１４ｂに図示された実施例の第２アクチュエータ２００の部分分解斜視図であり、図１６ｂは、図１４ｂに図示された実施例の第２アクチュエータで第２回路基板２５０が除去された斜視図である。
まず、図１５を参照すると、第２回路基板２５０は、所定の電源部(図示されない)と連結されて第２駆動部７２Ｃに電源を印加することができる。前記第２回路基板２５０は、リジッド印刷回路基板(Rigid PCB)、フレキシブル印刷回路基板(Flexible PCB)、リジッドフレキシブル印刷回路基板(Rigid Flexible PCB)等電気的に連結される配線パターンがある回路基板を含むことができる。
前記第２駆動部７２Ｃは、単一または複数の単位駆動部を含むことができ、複数のコイルを含むことができる。例えば、前記第２駆動部７２Ｃは、第５単位駆動部７２Ｃ１、第６単位駆動部７２Ｃ２、第７単位駆動部７２Ｃ３および第８単位駆動部(図示されない)を含むことができる。
また、前記第２駆動部７２Ｃは、ホールセンサ(図示されない)をさらに含んで後述される第１駆動部７２Ｍ(図１６ａ参照)の位置を認識することができる。例えば、第５単位駆動部７２Ｃ１に第１ホールセンサ(図示されない)および第７単位駆動部７２Ｃ３に第２ホールセンサ(図示されない)をさらに含むことができる。
実施例によれば、第２ハウジング２１０の上に安定的に配置されるOISユニット２２０を備え、コイル駆動部である第２駆動部７２Ｃとマグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍを通じて可変型プリズムを備えるレンズユニット２２２ｃを通じてOIS具現することで、ディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができる。
また、実施例によれば、既存の複数の固体レンズを移動させることと違って、可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃをマグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍとコイル駆動部である第２駆動部７２Ｃを通じてシェーパーユニット２２２を駆動してOISを具現することで、低消費電力でOISを具現できる技術的効果がある。
次に、図１６ａと図１６ｂを参照すると、実施例の第２アクチュエータ２００は、第２ハウジング２１０と、シェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含み、前記第２ハウジング２１０の上に配置されるOISユニット２２０と、前記第２ハウジング２１０の上に配置される第２駆動部７２Ｃと、前記OISユニット２２０の上に配置されて固定型プリズム２３２を含むプリズムユニット２２３０を含むことができる。
図１６ａを参照すると、前記第２ハウジング２１０は、ハウジングボディ２１２に光が通過できる所定の開口部２１２Ｈを備え、前記ハウジングボディ２１２の上側に延長されて前記第２駆動部７２Ｃが配置される駆動部ホール２１４Ｈを含むハウジング側部２１４Ｐを含むことができる。
例えば、前記第２ハウジング２１０は、前記ハウジングボディ２１２の上側に延長されて第２駆動部７２Ｃが配置される第１駆動部ホール２１４Ｈ１を含む第１ハウジング側部２１４Ｐ１と第２駆動部７２Ｃが配置される第２駆動部ホール２１４Ｈ２を含む第２ハウジング側部２１４Ｐ２を含むことができる。
実施例によれば、前記ハウジング側部２１４Ｐに第２駆動部７２Ｃが配置されることで、マグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍとともに電磁力を通じて可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃをシェーパーユニット２２２を駆動してOISを具現することで、低消費電力でOIS具現が可能となる。
また、実施例によれば、ハウジング側部２１４Ｐに安定的に固定される第２駆動部７２Ｃとマグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍを通じて可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを制御してOIS具現することで、ディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができる技術的効果がある。
次に、前記固定型プリズム２３２は直角プリズムであってもよく、前記OISユニット２２０の第１駆動部７２Ｍの内側に配置されてもよい。また、実施例は、前記固定型プリズム２３２の上側に所定のプリズムカバー２３４を配置して前記固定型プリズム２３２が前記第２ハウジング２１０と密着結合されるようにして、第２アクチュエータ２００においてプリズムチルト(Prism Tilt)の防止およびディーセント(Decenter)の発生がない技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISユニット２２０をプリズムユニット２３０の下側の空間を活用して相互重なるように配置することで、超スリム、超小型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
特に実施例によれば、プリズムユニット２３０と可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを非常に近接するように配置することができるので、レンズユニット２２２ｃにおいて光路変更を微細にしても実際のイメージセンサ部では光路変更を広く確保できる特別な技術的効果がある。
例えば、図２０ｂを参照すると、固定型プリズム２３２によって変更された光線の第２移動経路Ｌ１ａが可変型プリズム２２２ｃｐで変更されて第３移動経路Ｌ１ｂに変更される。
この時、実施例によれば、固定型プリズム２３２と可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを非常に近接するように配置することができ、相対的にレンズユニット２２２ｃと第１レンズアセンブリ(図示されない)の映像平面１９０Ｐの距離を遠く確保することができる。
これにより、可変型プリズム２２２ｃｐにおいて所定の角θの傾き変更に応じて映像平面１９０Ｐ上で反映される第１距離Ｄ１δを広く確保できるので、レンズユニット２２２ｃで光路変更を微細にしても実際のイメージセンサ部では光路変更を幅広く確保することができる特別な技術的効果がある。
一方、実施例によれば図１１ａと図１１ｂのように、第１アクチュエータ１００にジャイロセンサ１５１を配置することで、カメラモジュールの動きを検出して可変型プリズム２２２ｃｐの所定の角θの傾き変更に応じて光路(Optical path)を修正することで、画質を補正するOIS技術を具現することができる。
一方、従来技術では、ジャイロセンサがレンズ部と離隔して配置されることで、ユーザの移動によりレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動の程度の誤差が発生する技術的問題があった。例えば、ジャイロセンサを中心にカメラモジュールが回転移動する場合、ジャイロセンサの移動の程度とレンズ部が移動する程度の差が大きくなり、各加速度データの精密度が落ちる問題がある。
ところが、実施例では、ジャイロセンサ２５１がレンズ部が配置される第１ハウジング２０の側面に密着配置されることで、ユーザの移動によるレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動情報の誤差が著しく減少し、ジャイロセンサの各加速度の精密度を著しく向上させることができる特別な技術的効果がある。
次に、図１７ａは、図１６ａに図示された実施例の第２アクチュエータ２００のOISユニット２２０の分解斜視図であり、図１７ｂは、図１７ａに図示された実施例の第２アクチュエータのOISユニット２２０の結合斜視図であり、図１７ｃは、図１７ａに図示されたOISユニット２２０における第１駆動部７２Ｍの分解斜視図である。
図１７ａと図１７ｂを参照すると、実施例において、OISユニット２２０は、シェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含むことができる。
前記シェーパーユニット２２２は、光が通過できるホールを含むシェーパーボディ２２２ａと、前記シェーパーボディ２２２ａから側面に延長され、前記第１駆動部７２Ｍと第１垂直方向に結合される突出部２２２ｂを含むことができる。
また、前記シェーパーユニット２２２は、前記第１垂直方向の反対方向である第２垂直方向の前記シェーパーボディ２２２ａに配置されて可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを含むことができる。
よって、実施例によれば、シェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含むOISユニット２２０を通じて、可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃによるOISの具現を通じて、ディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができる技術的効果がある。
具体的に、図１７ａと図１７ｂを参照すると、前記第１駆動部７２Ｍは、前記突出部２２２ｂと結合される単一または複数のマグネットフレーム７２ＭＨ１、７２ＭＨ２と、前記マグネットフレーム７２ＭＨ１、７２ＭＨ２に配置される単位駆動部を含むことができる。
例えば、前記第１駆動部７２Ｍは、第１マグネットフレーム７２ＭＨ１と、第２マグネットフレーム７２ＭＨ２を含み、前記第１マグネットフレーム７２ＭＨ１には、第１単位駆動部７２Ｍ１と第２単位駆動部７２Ｍ２が配置され、前記第２マグネットフレーム７２ＭＨ２には、第３単位駆動部７２Ｍ３と第４単位駆動部７２Ｍ４が配置される。
前記第１～第４単位駆動部７２Ｍ１、７２Ｍ２、７２Ｍ３、７２Ｍ４のそれぞれは、第１～第４マグネットを含むことができる。
図１７ｃは、図１７ａに図示されたOISユニット２２０における第１駆動部７２Ｍの分解斜視図である。
実施例において、前記第１駆動部７２Ｍは、前記第１、第２マグネットフレーム７２ＭＨ１、７２ＭＨ２に配置されるヨーク７２ＭＹをさらに含んで磁場の干渉を遮断することができる。
例えば、前記第１駆動部７２Ｍの第１マグネットフレーム７２ＭＨ１はフレーム溝７２ＭＲを備え、前記フレーム溝７２ＭＲにヨーク７２ＭＹが配置される。以後ヨーク７２ＭＹの上に第１単位駆動部７２Ｍ１と第２単位駆動部７２Ｍ２がそれぞれ配置される。
この時、前記ヨーク７２ＭＹは、ヨーク突出部７２ＭＹＰを備えてシェーパーユニット２２２の突出部２２２ｂと堅固に結合することができる。
次に、図１８は、図１７ａに図示された実施例の第２アクチュエータのシェーパーユニット２２２の斜視図である。
図１８を参照すると、前記シェーパーユニット２２２は、光が通過できる開口を含むシェーパーボディ２２２ａと、前記シェーパーボディ２２２ａから側面に延長され、前記第１駆動部７２Ｍと第１垂直方向に結合される突出部２２２ｂと、前記第１垂直方向の反対方向である第２垂直方向の前記シェーパーボディ２２２ａに配置されて可変型プリズム２２２ｃｐを含むレンズユニット２２２ｃを含むことができる。
具体的に、実施例において、前記シェーパーユニット２２２は、前記シェーパーボディ２２２ａから両側にそれぞれ延長される複数のマグネット支持部を含むことができる。例えば、前記シェーパーユニット２２２は、前記シェーパーボディ２２２ａから第１側に分岐して延長される第１突出部２２２ｂ１と第２突出部２２２ｂ２を含み、第２側に分岐して延長される第３突出部２２２ｂ３と第４突出部２２２ｂ４を含むことができる。
前記第１駆動部７２Ｍは、前記第１突出部～第４突出部２２２ｂ１、２２２ｂ２、２２２ｂ３、２２２ｂ４にそれぞれ結合される第１～第４単位駆動部７２Ｍ１、７２Ｍ２、７２Ｍ３、７２Ｍ４を含むことができる。
図１８を参照すると、実施例において、前記シェーパーユニット２２２は、前記マグネット支持部に結合溝２２２ｂｈを含んでマグネットフレームと結合される。これにより、図１７ｂのようなOISユニット２２０が結合されてもよい。
実施例によれば、シェーパーユニット２２２に第１駆動部７２Ｍが堅固に結合された状態で、可変型プリズムを備えるレンズユニット２２２ｃの光路制御によりOISを具現することで、ディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができる技術的効果がある。
次に、図１９は、図１８に図示されたシェーパーユニット２２２のＡ１‐Ａ１’線に沿ったレンズユニット２２２ｃの断面図である。
図１９を参照すると、実施例において、前記レンズユニット２２２ｃは、透光性支持部２２２ｃ２と、所定の収容空間を備えて前記透光性支持部２２２ｃ２の上に配置されるブラケット２２２ｃｂと、前記ブラケット２２２ｃｂの収容空間に配置される可変型プリズム２２２ｃｐと、前記可変型プリズム２２２ｃｐの上に配置されるフレキシブルプレート２２２ｃｍと、前記フレキシブルプレート２２２ｃｍの上に配置される第２透光性支持部(図示されない)を含むことができる。
前記透光性支持部２２２ｃ２と前記第２透光性支持部(図示されない)は、透光性材質からなることができる。例えば、前記透光性支持部２２２ｃ２と前記第２透光性支持部は、ガラス(glass)からなることができるが、これに限定されるものではない。
前記透光性支持部２２２ｃ２と前記第２透光性支持部は、中空の円形のリング状または角形のリング状であってもよい。
前記第２透光性支持部(図示されない)のサイズは、前記ブラケット２２２ｃｂの収容空間のサイズより小さく形成されてもよい。
前記可変型プリズム２２２ｃｐは、前記透光性支持部２２２ｃ２、前記支持ブラケット２２２ｃｂと、前記フレキシブルプレート２２２ｃｍによって作られる空間に配置される光学的液体またはウェッジプリズムを含むことができる。
実施例において、可変型プリズム２２２ｃｐが採用する光学的液体としては、透明で、蛍光性が低く、有毒性がない物質を採用することができる。例えば、実施例の光学的液体は、Chlorofluorocarbon(CFC)component等を採用することができるが、これに限定されるものではない。
前記ブラケット２２２ｃｂは、伸縮性材質または非伸縮性材質からなることができる。例えば、前記ブラケット２２２ｃｂは、弾性膜材質または金属材質であってもよいが、これに限定されるものではない。
前記フレキシブルプレート２２２ｃｍは、第１駆動部７２Ｍの移動によりシェーパーボディ２２２ａによって所定の力を受ける場合、図２０ｂのように、柔軟な弾性材質の特性によりフレキシブルプレート２２２ｃｍの一部が上側または下側に移動し、可変型プリズム２２２ｃｐの形態が可変性を付されることになる。
例えば、前記フレキシブルプレート２２２ｃｍは、RO(reverse osmosis)メンブレン、NF(nano filtration)メンブレン、UF(ultra‐filtration)メンブレン、MF(micro filtration)メンブレン等であってもよいが、これに限定されるものではない。ここで、ROメンブレンは、略１～１５Åのポアサイズを有するメンブレンであり、NFメンブレンは、略１０Åのポアサイズを有するメンブレンであり、UFメンブレンは、略１５～２００Åのポアサイズを有するメンブレンであり、MFメンブレンは、略２００～１０００Åのポアサイズを有するメンブレンであってもよい。
実施例によれば、第２ハウジング２１０の上に安定的に配置されるOISユニット２２０を備え、シェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含むことで、可変型プリズム２２２ｃｐを備えるレンズユニット２２２ｃを通じてOISを具現する時のディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができる技術的効果がある。
次に、図２０ａ～図２０ｂは、実施例の第１アクチュエータ１００の作動例示図である。
例えば、図２０ａは、実施例のOISアクチュエータの作動前の例示図であり、図２０ｂは、実施例のOISアクチュエータの作動後の例示図である。
広い意味で、実施例において、プリズムは、所定の光線の経路を変更する固定型プリズム２３２と、前記固定型プリズム２３２の下に配置され、前記固定型プリズム２３２から出射する光線の経路を変更する可変型プリズム２２２ｃｐを含むことができる。
図２０ａと図２０ｂを参照すると、実施例の第２アクチュエータ２００は、第１駆動部７２Ｍと第２駆動部７２Ｃを通じて可変型プリズム２２２ｃｐの形態を変更して光移動経路を制御することができる。
例えば、実施例において、第２アクチュエータ２００は、マグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍを通じて前記可変型プリズム２２２ｃｐの頂角θを変更して前記光線の経路を制御することができる。
例えば、図２０ａを参照すると、入射された光線Ｌ１は、固定型プリズム２３２によって第２移動経路Ｌ１ａに変更されるが、可変型プリズム２２２ｃｐでは光経路が変更されない。
反面、図２０ｂを参照すると、固定型プリズム２３２によって変更された光線の第２移動経路Ｌ１ａが可変型プリズム２２２ｃｐで変更されて第３移動経路Ｌ１ｂに変更される。
例えば、前記フレキシブルプレート２２２ｃｍは、第１駆動部７２Ｍの移動によりシェーパーボディ２２２ａによって所定の力を受ける場合、第２透光性支持部(図示されない)が力を受け、その力がフレキシブルプレート２２２ｃｍに伝達され、フレキシブルプレート２２２ｃｍの柔軟な弾性材質の特性により一部が上側または下側に移動して、可変型プリズム２２２ｃｐの形態が可変性を付されることになる。
例えば、シェーパーボディ２２２ａの左側上端が第１単位駆動部７２Ｍ１によって第２方向の力Ｆ２を受け、シェーパーボディ２２２ａの右側上端が第２単位駆動部７２Ｍ２によって第１方向の力Ｆ１を受けることで可変し、シェーパーボディ２２２ａの移動によって第２透光性支持部(図示されない)が力を受け、この力によってフレキシブルプレート２２２ｃｍは、所定の角θの傾きに可変される。
以下、図２０ｂを参照して、実施例において、第１駆動部７２Ｍを通じて可変型プリズム２２２ｃｐの形を変形して光線の経路を制御する映像の乱れ防止装置をより詳しく説明することにする。
まず、実施例によれば、手ブレ発生により第１アクチュエータ１００に備えられた第１レンズアセンブリ(図示されない)の映像平面１９０Ｐ上で第１距離Ｄ１δだけ側面に映像が移動することが必要となる。
この時、Ｄ１は、可変型プリズム２２２ｃｐで第１レンズアセンブリの映像平面１９０Ｐまでの距離であり、δは、可変型プリズム２２２ｃｐの色収差であり、θは、可変型プリズム２２２ｃｐの頂角であってもよい。
即ち、実施例によれば、可変型プリズム２２２ｃｐの変更されるべき頂角θを算出してから、第１駆動部７２Ｍを通じて前記可変型プリズム２２２ｃｐの頂角θを変更して前記光線の経路を第３経路Ｌ１ｂに制御することができる。
この時、可変型プリズム２２２ｃｐの色収差δと可変型プリズム２２２ｃｐの頂角θの間には、δ=(ｎ‐１)Ｘθの関係が成立する(ここで、ｎは関心帯域の中心波長に対する可変型プリズム２２２ｃｐの屈折率)。
実施例によれば、プリズムユニット２３０と可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを非常に近接するように配置することができるので、レンズユニット２２２ｃで光路変更を微細にしても実際のイメージセンサ部では光路変更を広く確保できる特別な技術的効果がある。
例えば、実施例によれば、固定型プリズム２３２と可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを非常に近接するように配置することができ、相対的にレンズユニット２２２ｃと第１レンズアセンブリ(図示されない)の映像平面１９０Ｐの距離を遠く確保することができる。これにより、可変型プリズム２２２ｃｐで所定の角θの傾き変更に応じて映像平面１９０Ｐ上で反映される第１距離Ｄ１δを広く確保できるので、レンズユニット２２２ｃで光路変更を微細にしても実際のイメージセンサ部では光路変更を幅広く確保することができる特別な技術的効果がある。
次に、図２１ａは、実施例の第２アクチュエータの第１作動例示図である。
例えば、図２１ａは、図１４ｂに図示された実施例に係る第２アクチュエータ２００においてｚ軸方向から見た第１作動例示図である。
図２１ａを参照すると、第２駆動部７２Ｃに第２回路基板２５０を通じて電源が印加されて各コイルを通じて電流が流れ、これにより、第２駆動部７２Ｃと第１駆動部７２Ｍの間に電磁力が第１方向Ｆ１または第２方向Ｆ２に発生し、前記移動する第１駆動部７２Ｍによりフレキシブルプレート２２２ｃｍが所定角度にチルトし、これにより、可変型プリズム２２２ｃｐの頂角θが制御される。
例えば、図２１ａを参照すると、第１単位駆動部７２Ｍ１と第２単位駆動部７２Ｍ２は、第５単位駆動部７２Ｃ１と第６単位駆動部７２Ｃ２方向に磁力の方向が発生するように配置され、第３単位駆動部７２Ｍ３と第４単位駆動部７２Ｍ４は、第７単位駆動部７２Ｃ３と第８単位駆動部７２Ｃ４方向に磁力の方向が発生するように配置される。
この時、第５単位駆動部７２Ｃ１と第６単位駆動部７２Ｃ２で第１方向の電流Ｃ１が流れると、第２方向に力Ｆ２が加えられる。一方、第７単位駆動部７２Ｃ３と第８単位駆動部７２Ｃ４で第１方向の電流Ｃ１が流れると、第２方向の反対方向である第１方向に力Ｆ１が加えられる。
これにより、フレキシブルプレート２２２ｃｍに対して、第１単位駆動部７２Ｍ１と第２単位駆動部７２Ｍ２では、第２方向に力Ｆ２が加えられ、第３単位駆動部７２Ｍ３と第４単位駆動部７２Ｍ４では、第１方向に力Ｆ１が加えられ、これにより所定の第１角度に可変型プリズム２２２ｃｐの頂角θを変形して光の経路を変更制御することができる。
次に、図２１ｂは、実施例の第２アクチュエータ２００の第２作動例示図である。
例えば、図２１ｂは、図１４ｂに図示された実施例に係る第２アクチュエータ２００においてｚ軸方向から見た第２作動例示図である。
例えば、第２駆動部７２Ｃに電源が印加されて各コイルを通じて電流が流れ、これにより、第２駆動部７２Ｃと第１駆動部７２Ｍの間に電磁力が第１方向Ｆ１または第２方向Ｆ２に発生し、フレキシブルプレート２２２ｃｍは所定角度にチルトする。
例えば、図２１ｂを参照すると、第１単位駆動部７２Ｍ１と第２単位駆動部７２Ｍ２は、第５単位駆動部７２Ｃ１と第６単位駆動部７２Ｃ２方向に磁力の方向が発生するように配置され、第３単位駆動部７２Ｍ３と第４単位駆動部７２Ｍ４は、第７単位駆動部７２Ｃ３と第８単位駆動部７２Ｃ４方向に磁力の方向が発生するように配置される。
この時、第５単位駆動部７２Ｃ１と第７単位駆動部７２Ｃ３に第１方向の電流Ｃ１が流れ、第６単位駆動部７２Ｃ２と第８単位駆動部７２Ｃ４に第２方向の電流Ｃ２が流れることになる。
これにより、第１単位駆動部７２Ｍ１と第４単位駆動部７２Ｍ４では、第２方向に力Ｆ２が加えられ、第２単位駆動部７２Ｍ２と第３単位駆動部７２Ｍ３では、第１方向に力Ｆ１が加えられる。
これにより、可変型プリズム２２２ｃｐのフレキシブルプレート２２２ｃｍに対して、第１単位駆動部７２Ｍ１と第４単位駆動部７２Ｍ４では、第２方向に力Ｆ２が加えられ、第２単位駆動部７２Ｍ２と第３単位駆動部７２Ｍ３では、第１方向に力Ｆ１が加えられ、これにより所定の第２角度に可変型プリズム２２２ｃｐの頂角θを変形して光の経路を変更制御することができる。
実施例によれば、第１アクチュエータ１００にジャイロセンサ１５１を配置することで、カメラモジュールの動きを検出して可変型プリズム２２２ｃｐの所定の角θの傾き変更に応じて光路(Optical path)を修正することで、画質を補正するOIS技術を具現することができる。
一方、従来技術では、ジャイロセンサがレンズ部と離隔して配置されることで、ユーザの移動によりレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動の程度の誤差が発生する技術的問題があった。例えば、ジャイロセンサを中心にカメラモジュールが回転移動する場合、ジャイロセンサの移動の程度とレンズ部が移動する程度の差が大きくなり、各加速度データの精密度が落ちる問題がある。
ところが、実施例では、ジャイロセンサ２５１がレンズ部が配置される第１ハウジング２０の側面に密着配置されることで、ユーザの移動によるレンズ部の移動の程度とジャイロセンサが感知する移動情報の誤差が著しく減少し、ジャイロセンサの各加速度の精密度を著しく向上させることができる特別な技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISユニット２２０をプリズムユニット２３０の下側の空間を活用して相互重なるように配置することで、超スリム、超小型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、プリズムユニット２３０の下側にOISユニット２２０を配置することで、OISの具現時に光学系のレンズアセンブリにおいてレンズのサイズの制限を解消して、充分な光量を確保できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、第２ハウジング２１０の上に安定的に配置されるOISユニット２２０を備え、シェーパーユニット２２２と第１駆動部７２Ｍを含むことで、可変型プリズム２２２ｃｐを備えるレンズユニット２２２ｃを通じてOISを具現する時のディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISの具現時に第１カメラアクチュエータ１００と分離された第２アクチュエータ２００にマグネット駆動部である第１駆動部７２Ｍを配置することで、第１アクチュエータ１００のAFまたはZoom用マグネットとの磁界干渉を防止できる技術的効果がある。
次に、図２２は、実施例の第２アクチュエータ２００の第１シェーパーユニット２２２ａの詳細斜視図である。
図２２を参照すると、前記第１シェーパーユニット２２２ａは、光が通過できる開口部２２２ａｈを含むシェーパーボディ２２２ａと前記シェーパーボディ２２２ａから側面に延長される突出領域を含むことができる。
例えば、前記第１シェーパーユニット２２２ａは、レンズユニット２２２ｃの上に配置され、第１側面および前記第１側面と対応する第２側面を含むシェーパーボディ２２２ａと、前記シェーパーボディ２２２ａの前記第１側面から突出する第１突出領域ｂ１２と、前記シェーパーボディの前記第２側面から突出する第２突出領域ｂ３４を含むことができる。
前記第１突出領域ｂ１２は、前記第１側面の一面から突出する第１突出部２２２ｂ１と、前記第１側面の他面から突出して前記第１突出部２２２ｂ１と離隔する第２突出部２２２ｂ２を含むことができる。
前記第２突出領域ｂ３４は、前記第２側面の一面から突出する第３突出部２２２ｂ３と、前記第２側面の他面から突出して前記第３突出部２２２ｂ３と離隔する第４突出部２２２ｂ４を含むことができる。
この時、前記第１突出部２２２ｂ１は、シェーパーボディ２２２ａから第１側に延長される第１延長部ｂ１ｐと、第１支持部ｂ１ｅおよび前記第１支持部ｂ１ｅに配置される第１結合溝ｂｈ１を含むことができる。
また、前記第２突出部２２２ｂ２は、シェーパーボディ２２２ａから第１側に前記第１延長部ｂ１ｐと分岐して延長される第２延長部ｂ２ｐと、第２支持部ｂ２ｅおよび前記第２支持部ｂ２ｅに配置される第２結合溝ｂ２ｈを含むことができる。
前記第１結合溝２２２ｂｈ１と前記第２結合溝ｂ２ｈには、第１および第２単位駆動部７２Ｍ１、７２Ｍ２が結合される。
また、前記第３突出部２２２ｂ３は、シェーパーボディ２２２ａから第２側に延長される第３延長部ｂ３ｐと、第３支持部ｂ３ｅおよび前記第３支持部ｂ３ｅに配置される第３結合溝ｂ３ｈを含むことができる。
また、前記第４突出部２２２ｂ４は、シェーパーボディ２２２ａから第２側に前記第３延長部ｂ３ｐと分岐して延長される第４延長部ｂ４Ｐと、第４支持部ｂ４ｅおよび前記第４支持部ｂ４ｅに配置される第４結合溝ｂ４ｈを含むことができる。
前記第３結合溝ｂ３ｈと前記第４結合溝ｂ４ｈには、第３および第４単位駆動部７２Ｍ３、７２Ｍ４が結合される。
この時、図２２を参照すると、実施例において、前記第１突出部２２２ｂ１の終端である第１支持部ｂ１ｅと、前記第２突出部２２２ｂ２の終端である第２支持部ｂ２ｅは、相互第２隔離距離Ｄ２で離隔して配置されてもよい。
また、図２２を参照すると、実施例において、前記第３突出部２２２ｂ３の終端である第３支持部ｂ３ｅと前記第４突出部２２２ｂ４の終端である第４支持部ｂ４ｅは、相互第２隔離距離Ｄ２で離隔して配置されてもよい。
一方、図２３は、実施例の第２アクチュエータ２００の第２シェーパーユニット２２２ｂの斜視図である。
図２３を参照すると、実施例において、前記第２シェーパーユニット２２２ｂは、前記シェーパーボディ２２２ａから両側にそれぞれ延長される複数のマグネット支持部を含むことができる。例えば、前記第２シェーパーユニット２２２は、前記シェーパーボディ２２２ａから第１側に分岐して延長される第１突出部２２２ｂ１と第２突出部２２２ｂ２を含み、第２側に分岐して延長される第３突出部２２２ｂ３と第４突出部２２２ｂ４を含むことができる。
また、前記第１突出部２２２ｂ１は、シェーパーボディ２２２ａから第１側に延長される第１延長部ｂ１ｐと、第１‐２支持部ｂ１ｑおよび前記第１‐２支持部ｂ１ｑに配置される第１結合溝ｂｈ１を含むことができる。
また、前記第２突出部２２２ｂ２は、シェーパーボディ２２２ａから第１側に前記第１延長部ｂ１ｐと分岐して延長される第２延長部ｂ２ｐと、第２‐２支持部ｂ２ｑおよび前記第２‐２支持部ｂ２ｑに配置される第２結合溝ｂ２ｈを含むことができる。
また、前記第３突出部２２２ｂ３は、シェーパーボディ２２２ａから第２側に延長される第３延長部ｂ３ｐと、第３‐２支持部ｂ３ｑおよび前記第３‐２支持部ｂ３ｑに配置される第３結合溝ｂ３ｈを含むことができる。
また、前記第４突出部２２２ｂ４は、ボディから第２側に前記第３延長部ｂ３ｐと分岐して延長される第４延長部ｂ４Ｐと、第４‐２支持部ｂ４ｑおよび前記第４‐２支持部ｂ４ｑに配置される第４結合溝ｂ４ｈを含むことができる。
この時、図２３を参照すると、実施例において、前記第１突出部２２２ｂ１の終端である第１‐２支持部ｂ１ｑと、前記第２突出部２２２ｂ２の終端である第２‐２支持部ｂ２ｑは、相互連結されてもよい。
また、図２３を参照すると、実施例において、前記第３突出部２２２ｂ３の終端である第３‐２支持部ｂ３ｑと、前記第４突出部２２２ｂ４の終端である第４‐２支持部ｂ４ｑは、相互連結されてもよい。
図２４は、実施例に係る第２アクチュエータ２００の作動例示図であり、図２４におけるｘ軸方向とｙ軸方向は、上記に図示された方向と同一または異なってもよい。
図２４を参照すると、第２駆動部７２Ｃに電源が印加されて各コイルを通じて電流が流れると、第２駆動部７２Ｃと第１駆動部７２Ｍの間に電磁力が第１方向または第２方向に発生し、電磁力によって移動する第１駆動部７２Ｍによりフレキシブルプレート２２２ｃｍが所定角度にチルトして可変型プリズム２２２ｃｐの頂角θが制御される。
この時、図２５ａは、実施例に係る第２アクチュエータ２００の第２シェーパーユニット２２２ｂの具現時の特性であり、図２５ｂは、実施例に係る第２アクチュエータ２００の第１シェーパーユニット２２２ａの具現時の特性である。
実施例において、第２シェーパーユニット２２２ｂを利用した非公開内部実験によれば、図２５ａのように、第１‐２支持部ｂ１ｑと第２‐２支持部ｂ２ｑは相互連結され、第３‐２支持部ｂ３ｑと前記第４‐２支持部ｂ４ｑは相互連結される場合、各軸方向への駆動時に目標値(ideal)に比べて変化量が誤差範囲で発生している。
一方、実施例において、第１シェーパーユニット２２２ａを利用した非公開実験によれば、図２５ｂのように、第１支持部ｂ１ｅと第２支持部ｂ２ｅが相互第２隔離距離Ｄ２で離隔、または、第３支持部ｂ３ｅと前記第４支持部ｂ４ｅが相互第２隔離距離Ｄ２で離隔する場合、各軸方向への駆動時に目標値(ideal)に比べて変化量が著しく減少して、著しい性能改善の効果が導出された。
即ち、実施例において、第１突出部２２２ｂ１と第２突出部２２２ｂ２が離隔し、第３突出部２２２ｂ３と第４突出部２２２ｂ４が離隔する場合、各突出部部分のｘ軸またはｙ軸移動時に他の突出部への影響を減らすことができ、各軸方向への駆動時に目標値(ideal)に比べて発生する誤差の変化量が著しく減少して性能が改善される特別な技術的効果がある。
次に、図２６ａは、実施例に係る第２アクチュエータ２００の第１断面図であり、図２６ｂは、実施例に係る第２アクチュエータ２００の底面側斜視図である。
図２６ａと図２６ｂを参照すると、実施例の第２アクチュエータ２００は、第２ハウジング２１０と、シェーパーユニット２２２と、第１駆動部７２Ｍを含み、前記第２ハウジング２１０の上に配置されるOISユニット２２０と、前記第２ハウジング２１０の上に配置される第２駆動部７２Ｃと、前記OISユニット２２０の上に配置されるプリズムユニット２３０を含むことができる。
非公開内部技術によれば、シェーパーユニット２２２が第２ハウジング２１０上で堅固に支持されない場合、レンズユニット２２２ｃとプリズムユニット２３０等でチルト(Tilt)が発生する技術的問題が研究された。
そこで、実施例は、第２ハウジング２１０にジグホールＺＨを備えることができ、第２アクチュエータ２００の組立て工程時に第２ハウジング２１０のジグホールＺＨに所定のジグ(図示されない)を堅固に結合した状態で組立て工程を行うことができる。
前記ジグホールＺＨは、複数備えられてもよく、第１、第２、第３、第４ジグホールＺＨ１、ＺＨ２、ＺＨ３、ＺＨ４を含むことができる。前記ジグも第１、第２、第３、第４ジグを含むことができる。
例えば、前記第２ハウジング２１０は、シェーパーボディの第１～第４突出部２２２ｂ１、２２２ｂ２、２２２ｂ３、２２２ｂ４と垂直方向にオーバーラップするように形成される第１～第４ジグホールＺＨ１、ＺＨ２、ＺＨ３、ＺＨ４を含むことができる。
前記第２ハウジング２１０は、前記第１～第４ジグホールＺＨ１、ＺＨ２、ＺＨ３、ＺＨ４の間に形成される光が通過できる開口部２１２Ｈを含むことができる。
この時、前記ジグは、前記ジグホールＺＨを貫通して第２ハウジング２１０の上側に導出され、突出されたジグ上にシェーパーユニット２２２が堅固に配置される。
前記第１～第４ジグは、シェーパーボディの第１～第４突出部２２２ｂ１、２２２ｂ２、２２２ｂ３、２２２ｂ４と垂直方向にオーバーラップするように配置される。
以後、シェーパーユニット２２２の上に第１駆動部７２Ｍ、第２駆動部７２Ｃ等が堅固に結合され、Tiltの発生を著しく防止できる特別な技術的効果がある。
実施例によれば、超スリム、超小型のアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISの具現時に光学系のレンズアセンブリにおいてレンズのサイズの制限を解消して、充分な光量を確保できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OIS具現時のディーセント(decent)やチルト(tilt)現象の発生を最小化して、最上の光学的特性を出すことができるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、OISの具現時にAFまたはZoom用マグネットとの磁界干渉を防止できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、低消費電力でOISを具現できるアクチュエータおよびこれを含むカメラモジュールを提供できる技術的効果がある。
また、実施例によれば、プリズムユニット２３０と可変型プリズムを含むレンズユニット２２２ｃを非常に近接するように配置することができるので、レンズユニット２２２ｃで光路変更を微細にしても実際のイメージセンサ部では光路変更を広く確保できる特別な技術的効果がある。
次に、図２７は、実施例に係るカメラモジュールが適用された移動端末機の斜視図である。
図２７に図示されたように、実施例の移動端末機１５００は、後面に提供されたカメラモジュール１０００、フラッシュモジュール１５３０、自動焦点装置１５１０を含むことができる。
前記カメラモジュール１０００は、イメージ撮影機能および自動焦点機能を含むことができる。例えば、前記カメラモジュール１０００は、イメージを利用した自動焦点機能を含むことができる。
前記カメラモジュール１０００は、撮影モードまたはビデオ通話モードにおいて、イメージセンサによって得られる静止映像または動画の画像フレームを処理する。処理された画像フレームは、所定のディスプレイ部に表示され、メモリーに保存される。前記移動端末機のボディの前面にもカメラ(図示されない)が配置される。
例えば、前記カメラモジュール１０００は、第１カメラモジュール１０００Ａと第２カメラモジュール１０００Ｂを含むことができ、前記第１カメラモジュール１０００ＡによってAFまたはズーム機能と共にOISを具現することができる。例えば、第１カメラモジュール１０００Ａは、AFまたはズーム機能をする第１アクチュエータとOIS機能をする第２アクチュエータを含むことができる。
前記フラッシュモジュール１５３０は、その内部に光を発光する発光素子を含むことができる。前記フラッシュモジュール１５３０は、移動端末機のカメラ作動またはユーザの制御によって作動される。
前記自動焦点装置１５１０は、発光部として表面光放出レーザ素子のパッケージのうちの１つを含むことができる。
前記自動焦点装置１５１０は、レーザを利用した自動焦点機能を含むことができる。前記自動焦点装置１５１０は、前記カメラモジュール１０００のイメージを利用した自動焦点機能が低下する条件、例えば１０ｍ以下の近接または暗い環境で主に使用される。前記自動焦点装置１５１０は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)半導体素子を含む発光部と、フォトダイオードのような光エネルギーを電気エネルギーに変換する受光部を含むことができる。
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれ、必ず１つの実施例に限定されるものではない。また、各実施例に例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって、他の実施例に対して組合せまたは変形して実施可能である。よって、そのような組合せと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
また、以上では実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有した者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上で例示されていない多様な変形と応用が可能である。例えば、実施例に具体的に提示された各構成要素は、変形して実施することができる。そして、そのような変形と応用に係る差異点は、添付される請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims (14)

  1. イメージセンサが配置される第１回路基板と、
    前記第１回路基板の上に配置される第１ハウジングと、
    前記第１ハウジング内に配置されるレンズアセンブリと、
    ジャイロセンサが配置され、前記第１ハウジングの第１側部に配置される第２回路基板と、
    前記第１ハウジングの前記第１側部の上に配置され、前記レンズアセンブリを駆動する第１コイルが配置される第１領域を有する第３回路基板と、を含み、
    前記第１コイルは、光軸方向と垂直な方向に前記第２回路基板とオーバーラップし、
    内部に前記第１ハウジングが配置されるシールドカバーを含み、
    前記シールドカバーは、前記ジャイロセンサが配置される溝を有する、カメラモジュール。
  2. 前記第２回路基板と連結され、コネクタが配置される第４回路基板を含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
  3. 前記第３回路基板は、前記第１ハウジングの第３側部に配置され、第２コイルが配置される第３領域と、前記第１ハウジングの前記第１側部と前記第３側部の間に連結される第２側部に配置される第２領域とを含む、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
  4. 前記第１ハウジングの第１側部は、前記第２回路基板が配置される第１端と、前記第３回路基板の前記第１領域が配置される第２端とを含み、前記第１端と前記第２端によって段差が形成された、請求項１から３のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
  5. 前記第１ハウジングの前記第１側部は、ホールを含み、
    前記第１コイルは、前記ホールに挿入される、請求項１から４のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
  6. イメージセンサが配置される第１回路基板と、
    前記第１回路基板の上に配置される第１ハウジングと、
    前記第１ハウジング内に配置されるレンズアセンブリと、
    ジャイロセンサが配置され、前記第１ハウジングの第１側部に配置される第２回路基板と、
    前記第１ハウジングの前記第１側部の上に配置され、前記レンズアセンブリを駆動する第１コイルが配置される第１領域を有する第３回路基板と、を含み、
    前記第１コイルは、光軸方向と垂直な方向に前記第２回路基板とオーバーラップし、
    前記第１ハウジングの上部に配置される第２ハウジングと、
    前記第２ハウジングに配置されるプリズムと、
    前記第２ハウジングと前記プリズムの間に配置されるOISユニットを含む、カメラモジュール。
  7. 前記OISユニットを駆動する第３コイルが配置され、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングに配置され、前記第２回路基板と連結される第５回路基板を含み、
    前記第２ハウジングは、第２ホールを含み、
    前記第３コイルは、前記第２ホールに挿入される、請求項６に記載のカメラモジュール。
  8. 前記OISユニットは、
    レンズユニットと、
    シェーパーユニットと、
    前記シェーパーユニットに結合され、前記レンズユニットを駆動するマグネットが配置され、
    前記第２ハウジングは、前記レンズユニットの一部が配置される第３ホールを有する、請求項６に記載のカメラモジュール。
  9. 前記第５回路基板は、前記第１ハウジングの第２側部と、前記第２側部と対向する第４側部に配置される領域と、前記第２ハウジングの２つの側部に配置される領域を含む、請求項７に記載のカメラモジュール。
  10. 前記シェーパーユニットは、シェーパーボディと、前記シェーパーボディから側面に延長される突出部とを含む、請求項８に記載のカメラモジュール。
  11. 前記OISユニットは、前記突出部と結合されるマグネットと、前記シェーパーボディに結合されるコイルとを含む、請求項１０に記載のカメラモジュール。
  12. 前記突出部は、前記シェーパーボディから一側にそれぞれ延長される第１突出部と第２突出部を含む、請求項１１に記載のカメラモジュール。
  13. 前記第１突出部の終端と前記第２突出部の終端は相互離隔する、請求項１２に記載のカメラモジュール。
  14. 前記レンズユニットは、透光性支持部、可変型プリズムまたは液体レンズを含む、請求項８に記載のカメラモジュール。
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