KR101792328B1

KR101792328B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR101792328B1
Application number: KR1020150081881A
Authority: KR
Inventors: 임수철; 김재혁; 권오병
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2017-11-02
Also published as: US11287603B2; US20200225443A1; KR20160064941A; CN105652557A; CN105652557B

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 손떨림 보정부에 전원을 공급하는 기판을 케이스의 내부면에 고정시키고, 오토 포커싱 구동부에 전원을 공급하는 기판을 상기 케이스와 결합하는 베이스의 일 측면에 고정시키며, 상기 베이스의 타 측면을 개방된 형상으로 제공함으로써 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에는 스마트폰과 같은 휴대폰을 비롯하여 타블렛 PC, 노트북 등의 이동통신 단말기에는 카메라 모듈이 채용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 고정된 초점에 의해 사물을 촬영하는 단초점 방식의 카메라 모듈이 채용될 수 있으나, 최근에는 기술 개발에 따라 자동초점(Autofocus) 조정이 가능하도록 AF 액추에이터를 포함한 카메라 모듈이 채용되고 있다.

또한, 카메라 모듈에 의한 영상 촬영 시에 손떨림에 대한 화질 저하를 방지하기 위하여 손떨림을 보정하는 OIS(Optic Image Stabilization) 기술이 적용된 OIS용 액추에이터가 사용될 수 있다.

이와 같은 AF 및 OIS 액추에이터의 한 종류로서 마그네트와 코일의 상호 작용에 의해 구동력을 발생시키는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor)가 사용되고 있다.

이때, AF 및 OIS 액추에이터에 전원을 공급하기 위하여 인쇄회로기판이 제공되게 되는데, 카메라 모듈의 내부에 인쇄회로기판을 고정시키기 위한 고정 구조에 의하여 카메라 모듈의 크기가 상대적으로 커지는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 소형화의 요구를 만족시킬 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

또한, 외부 충격에 대한 신뢰성을 확보하면서도 손떨림 보정 시에 구동 변위의 발생을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

또한, 소비 전력을 줄일 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.

또한, 외부 충격에 대한 신뢰성을 확보하면서도 손떨림 보정 시에 구동 변위의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 소비 전력을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 결합 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스부의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 결합 사시도이고,
도 7은 도 6의 A-A' 부분의 단면도이고,
도 8은 도 6의 B-B' 부분의 단면도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 손떨림 보정부와 요크부의 관계를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

방향에 대한 용어를 정의하면, 도 1에서 볼 때 광축 방향(Z 방향)은 렌즈 모듈(20)을 기준으로 상하 방향을 의미하고, 제1 방향(X 방향)은 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향을 의미하며, 제2 방향(Y 방향)은 상기 광축 방향(Z 방향) 및 상기 제1 방향(X 방향)에 모두 수직한 방향을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 모듈(20), 베이스부(30) 및 케이스(10)를 포함한다.

상기 렌즈 모듈(20)은 렌즈 배럴(21) 및 상기 렌즈 배럴(21)을 내부에 수용하는 홀더(23)를 포함한다.

상기 렌즈 배럴(21)은 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 상기 복수의 렌즈는 광축을 따라 상기 렌즈 배럴(21)에 구비된다.

상기 복수의 렌즈는 상기 렌즈 배럴(21)의 설계에 따라 필요한 수만큼 적층되고, 각각의 상기 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.

상기 렌즈 배럴(21)은 상기 홀더(23) 내에 수용된다. 예를 들어, 상기 홀더(23)에 구비된 중공에 상기 렌즈 배럴(21)이 삽입된다.

상기 홀더(23)는 상기 렌즈 배럴(21)과 함께 상기 광축 방향으로 이동 가능하도록 배치된다.

이를 위하여, 오토 포커싱 구동부(50)가 제공된다. 상기 오토 포커싱 구동부(50)를 통해 상기 렌즈 모듈(20)을 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동시킴으로써 자동 초점 조정 또는 줌 기능을 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 제1 방향(X 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동 가능하도록 구성된다.

이를 위하여, 손떨림 보정부(60)가 제공된다. 상기 손떨림 보정부(60)는 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림을 포함한 다양한 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 사용된다.

예를 들어, 상기 손떨림 보정부(60)는 영상 촬영 시 사용자의 손떨림이 발생할 때, 상기 렌즈 배럴(21)에 상기 손떨림에 대응하는 상대변위를 부여함으로써 손떨림을 보상한다.

상기 손떨림 보정부(60)는 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동시키는 제1 손떨림 보정부(61) 및 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동시키는 제2 손떨림 보정부(63)를 포함한다.

상기 렌즈 모듈(20)의 하측에는 상기 베이스부(30)가 구비되고, 상기 베이스부(30)의 하측에는 이미지 센서(41)가 실장된 제1 기판(40)이 구비된다.

상기 베이스부(30)에는 상기 렌즈 배럴(21)에 구비된 렌즈를 통과한 광을 통과시킬 수 있는 윈도우(W)가 구비된다.

상기 베이스부(30)의 일측에는 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 전원을 공급하도록 제2 기판(55)이 장착된다.

상기 케이스(10)는 상기 베이스부(30)와 결합하여 내부 공간을 제공하며, 상기 내부 공간에는 상기 렌즈 모듈(20)이 수용될 수 있다.

상기 케이스(10)는 상기 렌즈 모듈(20)의 외부면을 감싸도록 상기 베이스부(30)와 결합하며, 카메라 모듈의 구동 중에 발생되는 전자파를 차폐하는 기능을 할 수 있다.

즉, 카메라 모듈은 구동시에 전자파가 발생되고, 이와 같은 전자파가 외부로 방출되는 경우에는 다른 전자부품에 영향을 미쳐 통신 장애나 오작동을 유발시킬 수 있게 된다.

본 실시예에서 상기 케이스(10)는 금속재질로 제공되어 상기 제1 기판(40)에 구비되는 접지패드에 접지될 수 있으며, 이에 따라 전자파를 차폐할 수 있다.

또한, 상기 케이스(10)가 플라스틱 사출물로 제공될 경우에는 상기 케이스(10)의 내부면에 전도성 도료가 도포되어 전자파를 차폐할 수 있다.

상기 전도성 도료로는 전도성 에폭시가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 전도성을 가진 다양한 재료가 사용될 수 있고, 전도성 필름 또는 전도성 테이프를 상기 케이스(10)의 내부면에 부착하는 방식도 가능하다.

한편, 상기 케이스(10)의 내부면에는 상기 손떨림 보정부(60)에 전원을 공급하는 제3 기판(65)이 장착된다.

상기 오토 포커싱 구동부(50)는 제1 마그네트(51) 및 상기 제1 마그네트(51)와 마주보는 제1 코일(53)을 포함한다. 또한, 상기 제1 마그네트(51)의 위치를 센싱하도록 제1 홀 센서(54)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 코일(53)은 상기 제2 기판(55)에 장착되며, 상기 제2 기판(55)으로부터 전원을 공급받는다. 또한, 상기 제1 홀 센서(54)도 상기 제2 기판(55)에 장착되며, 상기 제1 코일(53)과 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 제1 홀 센서(54)는 드라이버 IC와 일체로 형성될 수 있다.

상기 제1 마그네트(51)는 상기 렌즈 모듈(20)에 부착되며, 상기 제1 코일(53)은 상기 제1 마그네트(51)와 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향으로 마주보도록 배치된다.

한편, 상기 렌즈 모듈(20)의 상기 광축 방향(Z 방향)으로의 이동을 지지하도록 베어링부(57)가 제공될 수 있다.

상기 베어링부(57)는 상기 베이스부(30)와 상기 렌즈 모듈(20) 사이에 배치되며, 복수의 볼을 포함할 수 있다.

이때, 상기 베어링부(57)가 이탈되는 것을 방지하도록 상기 베어링부(57)와 대응되는 위치에서 상기 케이스(10)의 내부면에는 스토퍼(11)가 돌출 구비된다.

또한, 상기 제1 손떨림 보정부(61)는 상기 제1 방향(X 방향)으로의 구동력을 발생시키기 위하여 제2 마그네트(61a) 및 상기 제2 마그네트(61a)와 마주보도록 배치되는 제2 코일(61b)을 포함하고, 상기 제2 마그네트(61a)의 위치를 센싱하도록 제2 홀 센서(61c)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제2 코일은(61b)은 각각 상기 렌즈 모듈(20)을 중심으로 대칭되게 2개가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제2 손떨림 보정부(63)는 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 구동력을 발생시키기 위하여 제3 마그네트(63a) 및 상기 제3 마그네트(63a)와 마주보도록 배치되는 제3 코일(63b)을 포함하고, 상기 제3 마그네트(63a)의 위치를 센싱하도록 제3 홀 센서(63c)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 손떨림 보정부(61) 및 상기 제2 손떨림 보정부(63)에서 발생하는 구동력에 의하여 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 홀더(23) 내에서 상기 제1 방향(X 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동될 수 있다.

여기서, 상기 홀더(23)에는 상기 렌즈 배럴(21)의 이동을 지지하도록 적어도 하나의 프레임이 수용될 수 있다.

상기 적어도 하나의 프레임은 상기 렌즈 배럴(21)과 결합하여 상기 제1 방향(X 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동될 수 있다.

이 경우, 상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제3 마그네트(63a)는 상기 적어도 하나의 프레임(25)에 부착되며, 상기 제2 코일(61b)과 상기 제3 코일(63b)은 각각 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제3 마그네트(63b)와 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향에서 마주보도록 배치된다.

또한, 상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63b)은 상기 제3 기판(65)에 장착되며, 상기 제3 기판(65)으로부터 전원을 공급받는다.

상기 렌즈 모듈의 구동 방식에 대하여는 도 5 내지 도 9를 참조로 자세히 후술하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 부분 결합 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부의 사시도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스부의 사시도이다.

상기 베이스부(30)는 판 형상의 센서 하우징(31) 및 상기 센서 하우징(31)의 일측에서 상기 광축 방향(Z 방향)으로 연장된 고정부(33)를 구비한다.

여기서, 상기 베이스부(30)는 상기 제1 기판(40)을 더 포함하는 구성으로 지칭될 수 있다.

상기 고정부(33)는 상기 센서 하우징(31)의 일측에서 상기 광축 방향(Z 방향)으로 연장되어 상기 베이스부(30)의 일 측면을 형성하게 된다. 본 실시예에서는 상기 베이스부(30)의 타 측면이 개방된 형상을 가진다. 예를 들어, 상기 베이스부(30)는 하나의 측면만을 가질 수 있다.

상기 베이스부(30)는 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 전원을 공급하는 상기 제2 기판(55)을 고정하도록 상기 고정부(33)를 포함하며, 상기 고정부(33)는 상기 베이스부(30)의 일 측면을 형성한다.

또한, 상기 베이스부(30)의 타 측면은 상기 손떨림 보정부(60)에 전원을 공급하는 상기 제3 기판(65)과 대응되는 부분에서 개방된 형상을 가진다.

상기 센서 하우징(31)에는 상기 렌즈 배럴(21)에 구비된 렌즈를 통과한 광이 통과되는 윈도우(W)가 형성되며, 상기 고정부(33)에는 상기 제2 기판(55)이 장착된다.

상기 제2 기판(55)은 상기 고정부(33)에 장착되고, 상기 제1 코일(53)은 상기 제2 기판(55)에 장착되어 상기 제1 마그네트(51)와 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향에서 마주보게 된다.

여기서, 상기 고정부(33)는 상기 제2 기판(55)을 포함하는 구성으로 지칭될 수 있다.

상기 제3 기판(65)은 상기 케이스(10)의 내부면에 부착되며, 상기 케이스(10)는 그 내부면에 상기 제3 기판(65)이 장착된 상태로 상기 베이스부(30)와 결합된다.

여기서, 상기 베이스부(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제3 기판(65)과 대응되는 부분이 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향으로 개방된 형상을 가진다.

예를 들어, 상기 센서 하우징(31)의 일측에서 상기 광축 방향(Z 방향)으로 연장된 상기 고정부(33)가 상기 베이스부(30)의 일 측면을 형성하고, 상기 베이스부(30)의 타 측면은 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향으로 개방된 형상을 가진다.

상기 제3 기판(65)은 상기 케이스(10)의 내부면 중에서 상기 베이스부(30)의 일 측면과 대응되는 부분을 제외한 나머지 부분에 장착된다.

이에 따라, 상기 케이스(10)와 상기 베이스부(30)가 결합되면, 상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제2 코일(61b)이 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향으로 마주보게 되며, 상기 제3 마그네트(63a)와 상기 제3 코일(63b)이 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향으로 마주보게 된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 2개의 마그네트가 제공되고, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 1개의 마그네트가 제공되므로, 상기 광축 방향(Z 방향)에서 바라보았을 때 상기 손떨림 보정부(60)에 제공되는 마그네트들은 전체적으로 'ㄷ'자 형상으로 배치된다.

따라서, 상기 제1 손떨림 보정부(61)와 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 제공되는 코일들도 상기 광축 방향(Z 방향)에서 바라보았을 때 전체적으로 'ㄷ'자 형상으로 배치되며, 상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63b)이 고정되는 상기 제3 기판(65)도 상기 광축 방향(Z 방향)에서 바라보았을 때 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지게 된다.

상기 베이스부(30)는 상기 손떨림 보정부(60)에 전원을 공급하는 상기 제3 기판(65)과 대응되는 부분에서 개방된 형상을 가지므로, 상기 제3 기판(65)이 'ㄷ'자 형상을 가질 경우 상기 베이스부(30)는 상기 제3 기판(65)과 대응되는 3개의 측면이 개방된 형상으로 제공될 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 손떨림 보정부(61)와 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 각각 1개의 마그네트가 제공되는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 광축 방향(Z 방향)에서 바라보았을 때 마그네트들이 전체적으로 'ㄱ'자 형상으로 배치된다.

상기 제1 손떨림 보정부(61)와 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 제공되는 마그네트들이 'ㄱ'자 형상으로 배치되는 경우에는, 각각의 마그네트와 대응되는 코일들도 'ㄱ'자 형상으로 배치되며, 코일들이 고정되는 제3 기판(65)도 'ㄱ'자 형상으로 제공될 수 있다.

이 경우, 상기 베이스부(30)는 상기 제3 기판(65)과 대응되는 부분에서 2개의 측면이 개방된 형상으로 제공될 수 있다.

결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 상기 베이스부(30)는 상기 손떨림 보정부(60)에 전원을 공급하는 상기 제3 기판(65)과 대응되는 부분의 측면이 개방된 형상을 가지게 된다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 베이스부(30)의 개방된 측면 가장자리에는 상기 베이스부(30)와 상기 케이스(10)가 결합할 때, 가이드 역할을 수행하는 가이드 돌기(31a)가 구비될 수 있다.

예를 들어, 상기 센서 하우징(31)의 일측에는 상기 고정부(33)가 구비되므로, 상기 가이드 돌기(31a)는 상기 센서 하우징(31)의 타측 모서리에 형성될 수 있다.

상기 가이드 돌기(31a)는 상기 센서 하우징(31)의 타측 모서리에서 상기 광축 방향(Z 방향)으로 연장되어 형성될 수 있으며, 상기 케이스(10)와 상기 베이스부(30)의 결합을 안내하는 기능을 할 수 있다.

다만, 본 발명은 상기 베이스부(30)에 상기 가이드 돌기(31a)가 형성되는 구성에 한정되지 않으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 돌기(31a)가 형성되지 않더라도 상기 케이스(10)와 상기 베이스부(30)는 결합이 가능하도록 구성될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 전원을 공급하는 상기 제2 기판(55)은 상기 베이스부(30)에 부착되고, 상기 손떨림 구동부(60)에 전원을 공급하는 상기 제3 기판(65)은 상기 케이스(10)에 부착되게 된다.

예를 들어, 상기 제2 기판(55)은 상기 베이스부(30)의 일 측면을 구성하는 상기 고정부(33)에 부착되며, 상기 제3 기판(65)은 상기 케이스(10)의 내부면 중 상기 고정부(33)에 대응되는 부분을 제외한 나머지 부분에 부착된다.

따라서, 상기 케이스(10)와 상기 베이스부(30)가 결합되면, 상기 제2 기판(55)과 상기 케이스(10)의 내부면은 서로 밀착되지 않으며, 그 사이에 소정의 간격이 형성되게 된다.

여기서, 상기 제3 기판(65)이 상기 케이스(10)의 내부면에 부착되므로, 상기 제3 기판(65)과 상기 케이스(10)의 내부면은 서로 밀착되어 있다.

결국, 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 전원을 공급하는 상기 제2 기판(55)과 상기 케이스(10)의 내부면은 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 방향으로 서로 이격되며, 상기 손떨림 구동부(60)에 전원을 공급하는 상기 제3 기판(65)과 상기 케이스(10)의 내부면은 서로 밀착되게 된다.

다만, 상기 제2 기판(55)과 상기 케이스(10)의 내부면이 서로 이격되는 구성에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 기판(55)과 상기 케이스(10)의 내부면이 서로 슬라이딩 결합됨으로써 서로 밀착되는 것도 가능하다.

다만, 상기 제2 기판(55)이 상기 케이스(10)의 내부면에 고정되는 것은 아니므로, 상기 제2 기판(55)은 상기 케이스(10)에 대하여 비구속된 상태이고, 상기 제3 기판(65)은 상기 케이스(10)에 대하여 구속된 상태가 된다.

이와 같이, 상기 손떨림 보정부(60)에 전원을 공급하는 상기 제3 기판(65)을 상기 케이스(10)의 내부면에 고정시킴으로써 상기 베이스부(30)에는 상기 제3 기판(65)을 고정시키기 위한 별도의 구성이 필요하지 않게 된다.

따라서, 상기 베이스부(30)는 일 측면을 제외한 나머지 타 측면을 개방된 형태로 제공할 수 있으므로, 상기 베이스부(30)의 크기를 줄일 수 있고, 결과적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 전체적인 크기를 줄여 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 제2 기판(55)이 상기 고정부(33)에 장착될 때, 상기 제2 기판(55)에 구비된 상기 제1 코일(53)이 상기 제1 마그네트(51)와 마주보도록 상기 고정부에는 상기 제1 코일(53)의 크기와 대응되는 관통홀이 형성된다.

따라서, 상기 제2 기판(55)이 상기 고정부(33)에 장착되면, 상기 제1 코일(53)은 상기 관통홀 내에 배치되며, 이에 따라 상기 제1 코일(53)의 상부와 하부는 각각 상기 관통홀을 형성하는 상기 고정부(33)의 내벽과 상기 광축 방향(Z 방향)으로 마주보게 된다.

또한, 도 2를 참조하면, 상기 케이스(10)의 내부면에 상기 제3 기판(65)이 장착된 상태로 상기 케이스(10)와 상기 베이스부(30)가 결합되면, 상기 제3 기판(65)에 구비된 상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63b)의 하부가 상기 베이스부(30)(여기서는 상기 센서 하우징(31)의 상면)와 마주보게 된다. 또한, 상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63a)의 상부는 상기 케이스(10)의 상측 내부면과 마주보게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 결합 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈(20)에 관하여 설명한다.

상기 렌즈 모듈(20)은 상기 렌즈 배럴(21) 및 상기 렌즈 배럴(21)을 내부에 수용하는 상기 홀더(23)를 포함한다.

또한, 상기 홀더(23)에는 상기 렌즈 배럴(21)의 이동을 지지하도록 적어도 하나의 프레임이 수용될 수 있다.

본 실시예에서는 제1 프레임(24) 및 제2 프레임(25)이 상기 홀더(23)에 상기 광축 방향(Z 방향)으로 순차로 수용될 수 있고, 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 제2 프레임(25)과 결합될 수 있다.

상기 홀더(23), 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)은 상기 베이스부(30) 및 상기 케이스(10)에 대하여 상대 이동 가능하도록 배치된다.

또한, 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)은 상기 홀더(23)의 내부에서 상기 홀더(23)에 대하여 상대 이동 가능하도록 배치된다.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 오토 포커싱 구동부(50) 및 상기 손떨림 보정부(60)를 구비한다.

상기 오토 포커싱 구동부(50)는 자동 초점 조정 또는 줌 기능을 위하여 사용된다.

상기 오토 포커싱 구동부(50)에 의하여 상기 렌즈 배럴(21)을 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동시킴으로써 자동 초점 조정 또는 줌 기능을 수행할 수 있게 된다.

예를 들어, 상기 오토 포커싱 구동부(50)는 상기 홀더(23)의 일면에 구비되는 상기 제1 마그네트(51), 상기 제1 마그네트(51)와 마주보도록 배치되는 제1 코일(53), 상기 제1 코일(53)에 전원을 인가하는 상기 제2 기판(55)을 포함하고, 상기 제1 마그네트(51)의 위치를 센싱하도록 제1 홀 센서(54)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 코일(53)은 상기 제2 기판(55)에 장착되어 상기 제1 마그네트(51)와 대향 배치되며, 상기 제2 기판(55)은 상기 베이스부(30)에 고정된다.

상기 오토 포커싱 구동부(50)는 상기 제1 마그네트(51)와 상기 제1 코일(53) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 상기 홀더(23)를 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 마그네트(51)는 자기장을 형성하며 상기 제1 코일(53)에 전원이 인가되면, 상기 제1 마그네트(51)와 상기 제1 코일(53) 사이의 전자기적 영향력에 의한 구동력이 발생하고 상기 구동력에 의해 상기 홀더(23)를 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동시킬 수 있다.

여기서, 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)이 상기 홀더(23)의 내부에 수용되고, 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 제2 프레임(25)과 결합되므로, 상기 홀더(23)가 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동함에 따라 상기 제1 프레임(24), 상기 제2 프레임(25) 및 상기 렌즈 배럴(21)도 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동하게 된다.

즉, 상기 홀더(23), 상기 제1 프레임(24), 상기 제2 프레임(25) 및 상기 렌즈 배럴(21)은 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 의하여 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동될 수 있다.

상기 홀더(23)가 상기 베이스부(30)에 대하여 상대 이동되는 것을 지지하도록 상기 홀더(23)의 일면에는 상기 광축 방향(Z 방향)을 따라 상기 베어링부(57)가 구비될 수 있다.

상기 베어링부(57)는 상기 제1 마그네트(51)의 양측에 배치되고, 상기 베이스부(30)의 내부면 및 상기 홀더(23)의 일면과 접촉하며, 상기 광축 방향(Z 방향)으로 구름운동한다.

상기 케이스(10)의 내부면 중에서 상기 베어링부(57)에 대응되는 위치에는 상기 스토퍼(11)가 돌출 구비된다.

상기 스토퍼(11)는 상기 베어링부(57)가 상기 베이스부(30)와 상기 홀더(23) 사이에서 이탈되는 것을 방지하는 기능을 한다.

한편, 상기 홀더(23)의 상부에는 이탈방지부재(26)가 결합될 수 있다. 상기 이탈방지부재(26)는 상기 제1 프레임(24), 상기 제2 프레임(25) 및 상기 렌즈 배럴(21)이 상기 홀더(23)의 외부로 이탈되는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다.

이를 위하여 상기 이탈방지부재(26)는 탄성력을 구비한 재질로 제공될 수 있다.

상기 손떨림 보정부(60)는 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림과 같은 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 사용된다.

예를 들어, 상기 손떨림 보정부(60)는 영상 촬영 시 사용자의 손떨림이 발생할 때, 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)에 상기 손떨림에 대응하는 상대변위를 부여함으로써 손떨림을 보상한다.

이를 위하여, 상기 손떨림 보정부(60)는 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)을 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동시키는 제1 손떨림 보정부(61) 및 상기 제2 프레임(25)을 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동시키는 제2 손떨림 보정부(63)를 포함한다.

상기 제1 손떨림 보정부(61)는 상기 제1 방향(X 방향)으로의 구동력을 발생시키기 위하여 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제2 마그네트(61a)와 마주보도록 배치되는 제2 코일(61b)을 포함하고, 상기 제2 마그네트(61a)의 위치를 센싱하도록 제2 홀 센서(61c)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 손떨림 보정부(63)는 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 구동력을 발생시키기 위하여 상기 제3 마그네트(63a) 및 상기 제3 마그네트(63a)와 마주보도록 배치되는 제3 코일(63b)을 포함하고, 상기 제3 마그네트(63a)의 위치를 센싱하도록 제3 홀 센서(63c)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제3 마그네트(63a)는 상기 제2 프레임(25)에 장착된다.

상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63b)은 상기 제3 기판(65)에 장착된 상태로 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제3 마그네트(63a)와 각각 상기 광축에 수직한 방향으로 마주보도록 배치되며, 상기 제3 기판(65)은 상기 케이스(10)의 내부면에 고정된다.

상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제3 마그네트(63a)는 상기 광축에 수직한 평면에서 서로 직교하도록 배치된다.

상기 제1 손떨림 보정부(61)는 상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제2 코일(61b) 사이의 전자기적 영향력에 의해 상기 제1 방향(X 방향)으로의 구동력을 발생시킨다.

또한, 상기 제2 손떨림 보정부(63)는 상기 제3 마그네트(63a)와 상기 제3 코일(63b) 사이의 전자기적 영향력에 의해 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 구동력을 발생시킨다.

따라서, 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 의한 구동력에 의하여 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동하게 되고, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 의한 구동력에 의하여 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동하게 된다.

한편, 상기 제1 프레임(24)은 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 의한 구동력에 의하여 상기 제2 프레임(25)과 함께 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동될 수 있다. 여기서, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 의한 구동력에 의하여는 상기 제2 프레임(25)만 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동될 수 있고, 상기 제1 프레임(24)은 움직이지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 의하여 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 프레임(24)과 함께 상기 홀더(23)에 대하여 상대 이동되며, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 의하여 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 프레임(24)에 대하여 상대 이동된다.

이때, 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)이 상기 홀더(23)에 대하여 상대 이동되는 것을 지지하도록 제1 볼 베어링부(70)가 제공되고, 상기 제2 프레임(25)이 상기 제1 프레임(24)에 대하여 상대 이동되는 것을 지지하도록 제2 볼 베어링부(80)가 제공된다.

이에 대하여는 도 7 및 도 8을 참조로 자세히 설명하도록 한다.

도 7은 도 6의 A-A' 부분의 단면도이고, 도 8은 도 6의 B-B' 부분의 단면도이다.

먼저, 도 7을 참조하여, 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 의해 상기 제1 프레임(24), 상기 제2 프레임(25) 및 상기 렌즈 배럴(21)이 이동되는 방식에 관하여 설명한다.

상기 제1 프레임(24)은 상기 홀더(23)에 수용되고, 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 의하여 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동될 수 있다.

여기서, 상기 홀더(23)와 상기 제1 프레임(24) 사이에는 상기 제1 볼 베어링부(70)가 구비된다.

본 실시예에서는 상기 제1 볼 베어링부(70)에 4개의 볼 베어링이 구비되나, 상기 볼 베어링의 개수에 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다.

상기 제1 볼 베어링부(70)는 상기 제1 프레임(24)이 상기 홀더(23)와의 간격을 유지하면서 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동되도록 상기 제1 프레임(24)을 지지한다.

상기 홀더(23)와 상기 제1 프레임(24)에는 각각 상기 제1 볼 베어링부(70)를 수용하도록 제1 수용홈(23a, 24a)이 형성된다.

상기 제1 수용홈(23a, 24a)은 상기 홀더(23)의 내부 바닥면과 상기 제1 프레임(24)의 하부면에 각각 형성되며, 상기 제1 볼 베어링부(70)는 상기 홀더(23)와 상기 제1 프레임(24)이 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이격 배치되도록 상기 제1 수용홈(23a, 24a)에 끼워진다.

상기 제1 수용홈(23a, 24a)은 상기 제1 볼 베어링부(70)가 상기 제1 방향(X 방향)으로 구름운동하는 것을 안내하고, 상기 제1 방향(X 방향)에 수직한 방향으로 이동되는 것을 제한할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 수용홈(23a, 24a)의 폭(Y 방향)은 상기 제1 볼 베어링부(70)의 크기에 대응되도록 형성되며, 상기 제1 수용홈(23a, 24a)의 길이(X 방향)는 상기 제1 볼 베어링부(70)가 구름운동할 수 있도록 상기 제1 방향(X 방향)으로 길게 형성된다. 일 예로, 상기 제1 수용홈(23a, 24a)의 길이(X 방향)는 상기 제1 볼 베어링부(70)의 직경보다 더 길게 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제1 볼 베어링부(70)는 상기 제1 방향(X 방향)으로 구름운동할 수 있고, 상기 광축 방향(Z 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 이동이 제한될 수 있다.

따라서, 상기 제1 손떨림 방지부(61)에 의하여 상기 제1 프레임(24)은 상기 제1 볼 베어링부(70)에 지지된 상태로 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동될 수 있다.

또한, 상기 제1 볼 베어링부(70)가 상기 제1 수용홈(23a, 24a)에 끼워져 있고, 상기 제1 볼 베어링부(70)는 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 이동이 제한되므로, 상기 제1 프레임(24)은 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 구동력이 전달되더라도 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 이동이 제한될 수 있다.

한편, 상기 홀더(23)에는 상기 제2 프레임(25)도 수용되며, 상기 제1 프레임(24)의 이동에 따라 상기 제2 프레임(25)도 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동될 수 있다.

즉, 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 의하여 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)이 상기 홀더(23)에 대하여 상대 이동되며, 이에 따라, 상기 제1 방향(X 방향)으로의 손떨림 보정이 가능하게 된다.

상기 제1 볼 베어링부(70)는 상기 광축 방향(Z 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 이동이 제한되므로, 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력에 의하여는 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 방향(X 방향)으로만 이동되게 된다.

다음으로, 도 8을 참조하여, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 의해 상기 제2 프레임(25) 및 상기 렌즈 배럴(21)이 이동되는 방식에 관하여 설명한다.

상기 홀더(23)에는 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)이 순차로 수용된다.

상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)은 순서대로 상기 홀더(23)에 삽입 배치되고, 상기 홀더(23), 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)은 각각 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이격 배치된다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 의하여 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동된다.

여기서, 상기 제2 프레임(25)은 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 의하여 상기 제2 방향(Y 방향)으로도 이동된다.

상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25) 사이에는 제2 볼 베어링부(80)가 구비된다.

본 실시예에서는 상기 제2 볼 베어링부(80)에 4개의 볼 베어링이 구비되나, 상기 볼 베어링의 개수에 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다.

상기 제2 볼 베어링부(80)는 상기 제2 프레임(255)이 상기 제1 프레임(24)과의 간격을 유지하면서 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동되도록 상기 제2 프레임(25)을 지지한다.

상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)에는 각각 상기 제2 볼 베어링부(80)를 수용하도록 제2 수용홈(24b, 25a)이 형성된다.

상기 제2 수용홈(24b, 25a)은 상기 제1 프레임(24)의 상부면과 상기 제2 프레임(25)의 하부면에 각각 형성되며, 상기 제2 볼 베어링부(80)는 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)이 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이격 배치되도록 상기 제2 수용홈(24b, 25a)에 끼워진다.

상기 제2 수용홈(24b, 25a)은 상기 제2 볼 베어링부(80)가 상기 제2 방향(Y 방향)으로 구름운동하는 것을 안내하고, 상기 제2 방향(Y 방향)에 수직한 방향으로의 이동을 제한할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 수용홈(24b, 25a)의 폭(X 방향)은 상기 제2 볼 베어링부(80)의 크기에 대응되도록 형성되며, 상기 제2 수용홈(24b, 25a)의 길이(Y 방향)는 상기 제2 볼 베어링부(80)가 구름운동할 수 있도록 상기 제2 방향(Y 방향)으로 길게 형성된다. 일 예로, 상기 제2 수용홈의 길이(Y 방향)는 상기 제2 볼 베어링부(80)의 직경보다 더 길게 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제2 볼 베어링부(80)는 상기 제2 방향(Y)으로의 구동력이 전달될 경우, 상기 제2 방향(Y 방향)으로 구름운동할 수 있고, 상기 광축 방향(Z 방향) 및 상기 제1 방향(X 방향)으로의 이동이 제한될 수 있다.

상기 제2 손떨림 보정부(63)에 의하여 상기 제2 프레임(25)은 상기 제2 볼 베어링부(80)에 지지된 상태로 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동될 수 있다.

즉, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 의하여 상기 제2 프레임(25)이 상기 제1 프레임(24)에 대하여 상대 이동되며, 이에 따라, 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 손떨림 보정이 가능하게 된다.

상기 제2 볼 베어링부(80)는 상기 광축 방향(Z 방향) 및 상기 제1 방향(X 방향)으로의 이동이 제한되므로, 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력에 의하여는 상기 제2 프레임(25)은 상기 제2 방향(Y 방향)으로만 이동되게 된다.

즉, 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력과 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력에 의하여 각각 상기 제1 방향(X 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로 독립적으로 이동되게 된다.

예를 들어, 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력에 의하여 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 방향(X 방향)으로만 이동되고 상기 제2 방향(Y 방향) 및 상기 광축 방향(Z 방향)으로는 이동되지 않으며, 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력에 의하여 상기 제2 프레임(25)은 상기 제2 방향(Y 방향)으로만 이동되고 상기 제1 방향(X 방향) 및 상기 광축 방향(Z 방향)으로는 이동되지 않는다.

상기에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 볼 베어링부(70)와 상기 제2 볼 베어링(80)가 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)을 지지하므로, 손떨림 보정 시에 이동 변위의 발생을 방지할 수 있다.

한편, 상기 제1 프레임(24)은 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력에 의하여 상기 제1 방향(X 방향)으로만 이동되고 상기 제2 방향(Y 방향) 및 상기 광축 방향(Z 방향)으로는 이동되지 않으며, 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력에 의하더라도 상기 제2 방향(Y 방향) 및 상기 광축 방향(Z 방향)으로는 이동되지 않는다.

또한, 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 의해서 상기 제1 프레임(24)은 상기 홀더(23)와 함께 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동된다.

따라서, 상기 제1 프레임(24)은 상기 광축 방향(Z 방향) 및 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동 가능한 2 자유도를 가진다.

상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력에 의하여 상기 제1 프레임(24)과 함께 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동되고, 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력에 의해 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동된다.

또한, 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 의해서 상기 제2 프레임(25)은 상기 홀더(23)와 함께 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동된다.

따라서, 상기 제2 프레임(25)은 상기 광축 방향(Z 방향), 상기 제1 방향(X 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동 가능한 3 자유도를 가진다.

상기 홀더(23)는 상기 제1 손떨림 보정부(61) 및 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력에 의하여는 이동되지 않고, 상기 오토 포커싱 구동부(50)의 구동력에 의하여 상기 광축 방향(Z 방향)으로만 이동된다.

따라서, 상기 홀더(23)는 상기 광축 방향(Z 방향)으로 이동 가능한 1 자유도를 가진다.

한편, 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력은 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력보다 크다.

상기 제1 손떨림 보정부(61)는 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)을 이동시켜야 하므로, 상기 제2 프레임(25)만을 이동시키는 상기 제2 손떨림 보정부(63)보다 큰 구동력을 발생시키게 된다.

따라서, 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 제공되는 상기 제2 마그네트(61a)는 서로 대칭되게 배치되는 두 개의 마그네트를 포함한다.

또한, 상기 제2 코일(61b)은 상기 두 개의 마그네트에 각각 대향 배치되도록 두 개의 코일을 포함한다.

또한, 상기 오토 포커싱 구동부(50)의 구동력은 상기 제1 손떨림 보정부(61) 및 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력보다 크다.

상기 오토 포커싱 구동부(50)는 상기 홀더(23), 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)을 모두 이동시켜야 하므로, 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)을 이동시키는 상기 제1 손떨림 보정부(61)보다 큰 구동력을 발생시키며, 상기 제2 프레임(25)만을 이동시키는 상기 제2 손떨림 보정부(63)보다 큰 구동력을 발생시키게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 손떨림 보정부와 요크부의 관계를 나타낸 사시도이다.

도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 손떨림 보정부(60)에 대하여 추가로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에는 상기 손떨림 보정부(60)와 상기 광축 방향(Z 방향)으로 마주보도록 복수의 요크부(90)가 제공되며, 상기 복수의 요크부(90)는 상기 홀더(23)에 장착된다.

예를 들어, 제1 요크부(91)는 상기 제1 손떨림 보정부(61)와 상기 광축 방향(Z 방향)으로 마주보도록 상기 홀더(23)에 장착되고, 제2 요크부(93)는 상기 제2 손떨림 보정부(63)와 상기 광축 방향(Z 방향)으로 마주보도록 상기 홀더(23)에 장착된다.

여기서, 상기 손떨림 보정부(60)와 상기 홀더(23) 사이에는 상기 광축 방향(Z 방향)으로 자기력이 작용한다.

예를 들어, 상기 홀더(23)에 장착되는 상기 제1 요크부(91) 및 상기 제2 요크부(93)는 자성체로 제공되므로, 상기 제1 요크부(91)와 상기 제1 손떨림 보정부(61) 사이에는 자기력이 작용하며, 상기 제2 요크부(93)와 상기 제2 손떨림 보정부(63) 사이에도 자기력이 작용한다. 상기 자기력은 전기적인 인력을 의미할 수 있다.

상기 제1 요크부(91) 및 상기 제2 요크부(93)는 고정 부재이므로, 상기 자기력에 의하여 상기 제1 손떨림 보정부(61)와 상기 제2 손떨림 보정부(63)는 각각 상기 제1 요크부(91) 및 상기 제2 요크부(93)를 향하는 방향으로 당겨지게 된다.

이에 따라, 상기 제1 손떨림 보정부(61) 및 상기 제2 손떨림 보정부(63)가 장착된 상기 제2 프레임(25)이 상기 제1 요크부(91) 및 상기 제2 요크부(93)가 장착된 상기 홀더(23)를 향하는 방향으로 당겨지게 된다.

따라서, 상기 홀더(23)와 상기 제1 프레임(24)은 상기 제1 볼 베어링부(70)와 접촉 상태를 유지할 수 있고, 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)은 상기 제2 볼 베어링부(80)와 접촉 상태를 유지할 수 있다.

따라서, 외부 충격 등이 발생하더라도 상기 홀더(23), 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)은 각각 서로 간의 간격을 유지할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 외부 충격 등에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.

한편, 상기 제1 손떨림 보정부(61)와 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 구동 신호가 인가되지 않은 상태에서는 상기 전기적인 인력에 의하여 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 방향(X 방향) 및 상기 제2 방향(Y 방향)으로 움직이지 않고 고정되어 있다.

상기 제1 손떨림 보정부(61)에 구동 신호가 인가되면, 상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제2 코일(61b) 사이의 전기적인 영향력에 의해 상기 제1 방향(X 방향)으로 구동력이 발생하게 된다.

이때, 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력의 크기는 상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제1 요크부(91) 사이의 전기적인 인력의 크기보다 크므로, 상기 제1 손떨림 보정부(61)의 구동력에 의하여 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)이 상기 제1 방향(X 방향)으로 이동되게 된다.

그러나, 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 인가된 상기 구동 신호가 제거되면, 상기 제2 마그네트(61a)와 상기 제1 요크부(91) 사이의 전기적인 인력에 의하여 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)은 초기 위치로 돌아가게 된다.

여기서, 초기 위치란 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 상기 구동 신호가 인가되기 전에 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)이 있던 위치를 의미할 수 있으며, 작동 오차를 포함하는 의미일 수 있다.

따라서, 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)이 항상 정확하게 동일한 위치로 돌아가지 않을 수 있으므로, 상기 제2 홀 센서(61c) 및 상기 제3 홀 센서(63c)를 통해 상기 제1 프레임(24) 및 상기 제2 프레임(25)의 위치를 감지할 수 있다.

또한, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 구동 신호가 인가되면, 상기 제3 마그네트(63a)와 상기 제3 코일(63b) 사이의 전기적인 영향력에 의해 상기 제2 방향(Y 방향)으로 구동력이 발생하게 된다.

이때, 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력의 크기는 상기 제3 마그네트(63a)와 상기 제2 요크부(93) 사이의 전기적인 인력의 크기보다 크므로, 상기 제2 손떨림 보정부(63)의 구동력에 의하여 상기 제2 프레임(25)이 상기 제2 방향(Y 방향)으로 이동되게 된다.

그러나, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 인가된 상기 구동 신호가 제거되면, 상기 제3 마그네트(63a)와 상기 제2 요크부(93) 사이의 전기적인 인력에 의하여 상기 제2 프레임(25)은 초기 위치로 돌아가게 된다.

여기서, 초기 위치란 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 상기 구동 신호가 인가되기 전에 상기 제2 프레임(25)이 있던 위치를 의미할 수 있으며, 작동 오차를 포함하는 의미일 수 있다.

따라서, 상기 제2 프레임(25)이 항상 정확하게 동일한 위치로 돌아가지 않을 수 있으므로, 상기 제3 홀 센서(63c)를 통해 상기 제2 프레임(25)의 위치를 감지할 수 있다.

이하에서는, 상기 오토 포커싱 구동부(50)와 상기 손떨림 보정부(60)의 배치 관계에 대하여 설명한다.

상기 오토 포커싱 구동부(50)는 상기 제2 프레임(25)을 기준으로 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 평면의 일측에 배치되고, 상기 손떨림 보정부(60)는 상기 오토 포커싱 구동부(50)가 배치된 일측 외의 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 평면의 다른 측에 배치된다.

예를 들어, 상기 손떨림 보정부(60)는 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 평면에서 3개 측에 배치된다.

상기와 같은 구조에 의하여 상기 제1 손떨림 보정부(61)에 제공되는 두 개의 마그네트(상기 제2 마그네트(61a))는 각각 서로 평행하게 배치되며, 상기 제2 손떨림 보정부(63)에 제공되는 상기 제3 마그네트(63a)는 상기 오토 포커싱 구동부(50)에 제공되는 상기 제1 마그네트(51)와 서로 평행하게 배치된다.

예를 들어, 상기 제2 마그네트(61a)의 두 개의 마그네트는 상기 제2 프레임(25)을 사이에 두고 서로 마주본다.

또한, 상기 제1 마그네트(51)와 상기 제3 마그네트(63a)도 상기 제2 프레임(25)을 사이에 두고 서로 마주본다.

따라서, 상기 제2 마그네트(61a)의 두 개의 마그네트가 서로 마주보는 방향(X 방향)과 상기 제1 마그네트(51)와 상기 제3 마그네트(63a)가 서로 마주보는 방향(Y 방향)은 서로 수직하게 되며, 상기 제2 프레임(25)은 상기 제1 마그네트(51), 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제3 마그네트(63a)에 의하여 둘러싸이게 된다.

상기 오토 포커싱 구동부(50)를 구성하는 상기 제1 마그네트(51)는 상기 홀더(23)에 구비되고, 상기 손떨림 보정부(60)를 구성하는 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제3 마그네트(63a)는 상기 제2 프레임(25)에 구비된다.

상기 제2 프레임(25)이 상기 홀더(23)의 내부에 수용되므로, 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제3 마그네트(63a)는 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 평면에서 상기 제1 마그네트(51)보다 광축에 더 가깝게 배치된다.

한편, 상기 홀더(23)는 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제3 마그네트(63a)에 대응되는 부분이 개방된 형상으로 제공된다.

상기 홀더(23)의 개방된 부분에 상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63b)이 배치되며, 이로 인하여 상기 제2 프레임(25)에 구비되는 상기 제2 마그네트(61a) 및 상기 제3 마그네트(63a)가 각각 상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63b)과 대향 배치된다.

상기 제1 코일(53)은 상기 홀더(23)의 일면에 배치된 상기 제1 마그네트(51)와 대향 배치되므로, 상기 제1 코일(53)은 상기 홀더(23)의 외측에 위치하게 된다.

따라서, 상기 제2 코일(61b) 및 상기 제3 코일(63b)은 상기 광축 방향(Z 방향)에 수직한 평면에서 상기 제1 코일(53)보다 광축에 더 가깝게 배치된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 상기 손떨림 보정부(60)가 상기 광축에 수직한 평면에서 상기 오토 포커싱 구동부(50)보다 광축에 더 인접하게 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 상기 손떨림 보정부(60)의 구동력에 의하여 상기 오토 포커싱 구동부(50)는 영향을 받지 않는다.

상기 손떨림 보정부(60)의 구동력에 의하여 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)이 영향을 받아 이동되고 상기 홀더(23)는 이동되지 않으므로, 손떨림 보정 시에 상기 홀더(23)에 장착된 상기 제1 마그네트(51)는 움직이지 않게 된다.

따라서, 손떨림 보정 시에 이동되어야 할 부재를 줄임으로써 소비 전력을 줄일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 방향(X 방향)으로의 손떨림 보정이 필요할 경우에는 상기 제1 프레임(24)과 상기 제2 프레임(25)만을 움직이고, 상기 제2 방향(Y 방향)으로의 손떨림 보정이 필요할 경우에는 상기 제2 프레임(25)만을 움직이며, 상기 오토 포커싱 구동부(50)가 장착된 상기 홀더(23)는 움직이지 않으므로, 손떨림 보정에 필요한 소비 전력을 줄일 수 있는 것이다.

이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 소형화의 요구를 만족시킬 수 있다.

또한, 소비 전력을 줄일 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

10: 케이스
20: 렌즈 모듈
21: 렌즈 배럴
23: 홀더
24: 제1 프레임
25: 제2 프레임
30: 베이스부
31: 센서 하우징
33: 고정부
40: 제1 기판
41: 이미지 센서
50: 오토 포커싱 구동부
51: 제1 마그네트
53: 제1 코일
55: 제2 기판
60: 손떨림 보정부
61: 제1 손떨림 보정부
63: 제2 손떨림 보정부
65: 제3 기판

Claims

서로 결합하여 내부 공간을 형성하는 케이스와 베이스부;
상기 내부 공간에 수용되는 렌즈 모듈;
상기 렌즈 모듈의 일면에 부착된 제1 마그네트 및 상기 제1 마그네트와 마주보게 배치되는 제1 코일을 포함하는 오토 포커싱 구동부; 및
상기 렌즈 모듈의 타면에 구비된 제2 및 제3 마그네트와, 광축에 수직한 방향으로 상기 제2 및 제3 마그네트와 마주보게 배치되는 제2 및 제3 코일을 포함하는 손떨림 보정부;를 포함하며,
상기 제2 마그네트와 상기 제2 코일은 상기 광축에 수직한 제1 방향으로 마주보게 배치되고, 상기 제1 방향으로 구동력을 발생시키도록 구성되며,
상기 제3 마그네트와 상기 제3 코일은 광축 방향 및 상기 제1 방향에 모두 수직한 제2 방향으로 마주보게 배치되고, 상기 제2 방향으로 구동력을 발생시키도록 구성되며,
상기 렌즈 모듈은,
홀더;
상기 홀더의 내부에 상기 광축 방향으로 순차로 배치된 제1 프레임과 제2 프레임; 및
상기 제2 프레임에 고정되는 렌즈 배럴;을 포함하고,
상기 홀더, 상기 제1 프레임, 상기 제2 프레임 및 상기 렌즈 배럴은 상기 오토 포커싱 구동부에 의해 상기 광축 방향으로 이동 가능하게 구성되며,
상기 제1 프레임, 상기 제2 프레임 및 상기 렌즈 배럴은 상기 제1 방향으로의 구동력에 의해 상기 홀더에 대하여 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되고,
상기 제2 프레임 및 상기 렌즈 배럴은 상기 제2 방향으로의 구동력에 의해 상기 제1 프레임에 대하여 상기 제2 방향으로 이동 가능하게 구성되며,
상기 홀더와 상기 제1 프레임 사이에는 제1 볼 베어링부가 배치되며,
상기 홀더와 상기 제1 프레임에는 각각 상기 제1 볼 베어링부를 수용하는 제1 수용홈이 형성되고, 상기 제1 수용홈은 상기 제1 볼 베어링부가 상기 제1 방향으로 구름운동하는 것을 안내하고, 상기 제1 방향에 수직한 방향으로의 이동을 제한하도록 구성되며,
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에는 제2 볼 베어링부가 배치되고,
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에는 각각 상기 제2 볼 베어링부를 수용하는 제2 수용홈이 형성되고, 상기 제2 수용홈은 상기 제2 볼 베어링부가 상기 제2 방향으로 구름운동하는 것을 안내하고, 상기 제2 방향에 수직한 방향으로의 이동을 제한하도록 구성되며,
상기 베이스부는 이미지 센서가 실장된 제1 기판을 포함하고,
상기 케이스의 내부면에는 제3 기판이 장착되고, 상기 제2 및 제3 코일은 상기 제3 기판에 장착되어 상기 제3 기판을 매개로 상기 케이스에 장착되며,
상기 베이스부는 상기 제2 및 제3 코일이 장착된 상기 케이스의 내부면과 대응되는 부분이 개방된 형상인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 케이스 및 상기 베이스부는 고정부재이고, 상기 렌즈 모듈은 상기 광축 방향으로 이동 가능하게 구성된 이동부재인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 베이스부는 판 형상의 센서 하우징 및 상기 센서 하우징의 일측에서 상기 광축 방향으로 연장되는 고정부를 포함하는 카메라 모듈.
제3항에 있어서,
상기 고정부는 상기 제1 코일에 전원을 인가하는 제2 기판을 포함하고, 상기 제2 기판에는 상기 제1 코일이 장착되는 카메라 모듈.
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제4항에 있어서,
상기 케이스의 내부면은 상기 제2 기판과 상기 광축에 수직한 방향으로 이격되고, 상기 제3 기판과 밀착되는 카메라 모듈.
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이미지 센서가 실장된 제1 기판과 결합하는 베이스부;
상기 베이스부와 결합하여 내부 공간을 제공하는 케이스;
상기 내부 공간에 배치되고, 측면에 적어도 3개의 마그네트를 구비한 렌즈 모듈; 및
상기 적어도 3개의 마그네트와 광축에 수직한 방향으로 마주보도록 배치되는 적어도 3개의 코일;을 포함하며,
상기 케이스의 내부면에는 기판이 장착되고,
상기 적어도 3개의 코일 중 하나의 코일은 상기 베이스부에 장착되고, 나머지 코일들은 상기 기판에 장착되어 상기 기판을 매개로 상기 케이스에 장착되며,
상기 적어도 3개의 마그네트 중에서 상기 나머지 코일들과 마주보게 배치된 마그네트들과 상기 나머지 코일은, 서로 마주보는 방향으로 구동력을 발생시키도록 구성되고,
상기 렌즈 모듈은,
홀더;
상기 홀더의 내부에 광축 방향으로 순차로 배치된 제1 프레임과 제2 프레임; 및
상기 제2 프레임에 고정되는 렌즈 배럴;을 포함하고,
상기 홀더, 상기 제1 프레임, 상기 제2 프레임 및 상기 렌즈 배럴은 상기 광축 방향으로 이동 가능하게 구성되며,
상기 제1 프레임, 상기 제2 프레임 및 상기 렌즈 배럴은 상기 광축에 수직한 방향으로 이동 가능하게 구성되고,
상기 홀더와 상기 제1 프레임 사이에는 제1 볼 베어링부가 배치되며,
상기 홀더와 상기 제1 프레임에는 각각 상기 제1 볼 베어링부를 수용하는 제1 수용홈이 형성되고, 상기 제1 수용홈은 상기 제1 볼 베어링부가 상기 광축에 수직한 제1 방향으로 구름운동하는 것을 안내하고, 상기 제1 방향에 수직한 방향으로의 이동을 제한하도록 구성되며,
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에는 제2 볼 베어링부가 배치되고,
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에는 각각 상기 제2 볼 베어링부를 수용하는 제2 수용홈이 형성되고, 상기 제2 수용홈은 상기 제2 볼 베어링부가 상기 광축 방향 및 상기 제1 방향에 모두 수직한 제2 방향으로 구름운동하는 것을 안내하고, 상기 제2 방향에 수직한 방향으로의 이동을 제한하도록 구성되는 카메라 모듈.
제17항에 있어서,
상기 베이스부는,
상기 제1 기판과 결합하는 판 형상의 센서 하우징; 및
상기 하나의 코일을 수용하도록 상기 센서 하우징의 일측에서 광축 방향으로 연장되는 고정부를 포함하는 카메라 모듈.
제17항에 있어서,
상기 베이스부는 상기 베이스부에 장착되는 상기 하나의 코일에 대응되는 부분에서만 측벽을 가지는 카메라 모듈.
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