KR102313876B1 - 카메라용 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 카메라용 액추에이터는 제1가이드레일이 형성된 베이스; 상기 제1가이드레일과 대면하는 방향에 형성된 제1홈부레일을 포함하며, 상기 베이스를 기준으로 광축 방향과 수직한 제1방향으로 이동하는 제1OIS캐리어; 및 상기 제1가이드레일과 상기 제1홈부레일 사이에 위치하는 제1볼을 포함하고, 이 경우 상기 제1가이드레일 또는 상기 제1홈부레일 중 하나 이상은 일측 단부에 돌출 형상의 제1포켓벽부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라용 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈{ACTUATOR FOR CAMERA AND CAMERA MODULE INCLUDING IT}

본 발명은 카메라용 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 볼의 이동을 가이딩하는 구조의 개선을 통하여 그리스 등의 유출 및 볼의 이탈을 더욱 효과적으로 방지하는 카메라용 액추에이터 등에 관한 것이다.

영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 촬영 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰, 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.

오토포커스(자동초점조절) 기능은 렌즈 등이 탑재된 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동하여 피사체와의 초점 거리를 조정함으로써 렌즈 후단에 구비된 이미지센서(CMOS, CCD 등)에 선명한 이미지가 생성되도록 하는 기능을 의미한다.

또한, 손떨림 보정 기능은 손떨림에 의하여 렌즈의 흔들림이 발생하는 경우 그 흔들림을 보상하는 방향으로 렌즈가 탑재된 캐리어를 적응적으로 이동시킴으로써 영상의 선명도를 개선하는 기능을 의미한다.

오토포커스 또는 OIS 기능을 구현하는 대표적인 방법 중 하나는 이동체(캐리어)에 마그네트(코일)를 설치하고 고정체(하우징, 또는 다른 형태의 캐리어 등)에 코일(마그네트)을 설치한 후, 코일과 마그네트 사이에 전자기력을 발생시킴으로써 이동체를 광축 방향 또는 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 방법이다.

이러한 방법에는 볼(ball)의 이동(movement) 또는/및 구름(rolling)에 의한 최소화된 마찰력으로 이동체가 이동하도록 이동체와 고정체 사이에 배치되는 볼 구조 및 이동체의 선형 이동을 가이딩하는 레일 구조가 주로 적용된다.

또한, 볼과 대접하는 이동체, 고정체 사이의 대접면부 등의 마찰계수 등을 더욱 낮추고 볼 및 이동체의 이동을 더욱 유연하게 구현하기 위하여 볼, 레일 구조 등에는 그리스 등의 윤활유가 도포되는데, 이 경우 이동체의 선형 이동 및 그 선형 이동에 대한 제어가 효과적으로 구현되도록 그리스 등에 대한 최적의 도포량이 결정된다.

그러나 도포된 그리스 등이 유출되거나 소실되어 그리스 등의 적정량이 유지되지 않는 경우 볼의 구름 특성, 볼과 레일 사이의 계면 특성, 이동체의 이동 마찰력 등의 특성에 변화가 발생되어 선형 제어 특성이 저하될 수 있다.

특히 OIS 구동의 경우, 이동체(캐리어)의 이동 거리가 상당히 작음은 물론, 이동체의 이동이 극히 짧은 시간 동안 수없이 고속으로 반복하므로 그리스 등의 유출 내지 소실 등의 현상이 발생되는 경우 OIS 거동 특성에 상당한 영향을 미치게 되어 구동 정밀성이 저하될 수 있고 사용 기간이 오래될수록 그 특성 저하가 가속화되는 문제가 발생될 수 있다.

나아가 강한 외부 충격이나 낙하 등이 발생하는 경우 볼이 가이딩 레일의 외부로 이탈되어 액추에이터 자체의 고장이 야기될 수 있는 잠재적인 구조적 문제점도 종래 장치에서 해결되어야 할 과제이다.

한국공개특허공보 10-2018-0135270호(2018.12.20.) 한국공개특허공보 10-2018-0098463호(2018.09.04.)

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 볼 및 이동체의 이동을 가이딩하는 레일 구조를 개선시킴으로써 도포된 그리스 등의 유출이 억제됨은 물론, 볼의 외부 이탈이 효과적으로 방지될 수 있는 카메라용 액추에이터 등을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라용 액추에이터는 제1가이드레일이 형성된 베이스; 상기 제1가이드레일과 대면하는 방향에 형성된 제1홈부레일을 포함하며, 상기 베이스를 기준으로 광축 방향과 수직한 제1방향으로 이동하는 제1OIS캐리어; 및 상기 제1가이드레일과 상기 제1홈부레일 사이에 위치하는 제1볼을 포함하고, 상기 제1가이드레일 또는 상기 제1홈부레일 중 하나 이상은 일측 단부에 돌출 형상의 제1포켓벽부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 제1포켓벽부는 상기 제1가이드레일에 형성될 수 있으며 이 경우 상기 제1포켓벽부는 상기 제1가이드레일의 바닥면을 기준으로 상기 제1볼의 반지름 이상의 높이를 가지도록 구성되는 것이 바람직하며, 실시형태에 따라서 본 발명의 상기 제1포켓벽부는 상기 제1가이드레일의 양측 단부 중 상기 베이스의 내측 방향에 위치한 단부에 형성될 수 있다.

더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 제1가이드레일은 상기 베이스의 바닥면을 기준으로 상방향으로 돌출된 형상을 가지는 제1몸체; 상기 제1몸체에 형성되되, 상기 제1방향으로 연장되는 홈부형상을 가지는 제1레일파트; 및 상기 제1레일파트의 양단부 중 상기 베이스의 외측 방향에 위치한 단부에 형성되며 상기 제1홈부레일의 단면에 대응되는 형상이 상기 제1방향으로 연장 형성되는 제1가이딩돌출부를 포함할 수 있다. 이 경우 본 발명의 상기 제1포켓벽부는 상기 제1레일파트의 양단부 중 상기 베이스의 내측 방향에 위치한 단부에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 제1레일파트의 바닥면은 상기 베이스의 바닥면보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 제1홈부레일은 상기 제1OIS캐리어의 저면에 형성되며, 상기 제1OIS캐리어는 상면에 형성된 제2가이드레일을 포함할 수 있다. 이 경우 본 발명은 상기 제2가이드레일과 대면하는 방향에 형성된 제2홈부레일을 포함하며 상기 제1OIS캐리어를 기준으로 광축 방향 및 상기 제1방향 모두와 수직한 제2방향으로 이동하는 제2OIS캐리어; 및 상기 제2가이드레일과 상기 제2홈부레일 사이에 위치하는 제2볼을 더 포함할 수 있고 상기 제2가이드레일 또는 상기 제2홈부레일 중 하나 이상은 일측 단부에 돌출 형상의 제2포켓벽부가 형성될 수 있다.

여기에서 본 발명의 상기 제2포켓벽부는 상기 제2가이드레일에 형성될 수 있으며 이 경우 상기 제2포켓벽부는 상기 제2가이드레일의 바닥면을 기준으로 상기 제2볼의 반지름 이상의 높이를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 제2포켓벽부는 상기 제2가이드레일의 양측 단부 중 상기 제1OIS캐리어의 내측 방향에 위치한 단부에 형성되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 본 발명의 상기 제2가이드레일은 상기 제1OIS캐리어의 바닥면을 기준으로 상방향으로 돌출된 형상을 가지는 제2몸체; 상기 제2몸체에 형성되되, 상기 제2방향으로 연장된 홈부형상을 가지는 제2레일파트; 상기 제2레일파트의 양단부 중 상기 제1OIS캐리어의 외측 방향에 위치한 단부에 형성되며 상기 제2홈부레일의 단면에 대응되는 형상이 상기 제2방향으로 연장 형성되는 제2가이딩돌출부를 포함할 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 제2포켓벽부는 상기 제2레일파트의 양단부 중 상기 제1OIS캐리어의 내측 방향에 위치한 단부에 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 이동체 또는/및 고정체에 형성되는 레일 구조를 개선시킴으로써 볼, 레일 등이 위치하는 영역에 도포되는 그리스 등의 외부 유출이 더욱 효과적으로 억제될 수 있어 그리스 등의 유출이나 소실 등에 의하여 구동 특성이 저하되는 문제점을 더욱 효과적으로 극복할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 이동체 및 고정체 사이에 배치되는 볼이 외부 충격이나 낙하 등에 의하여 외부로 이탈되는 문제에 더욱 강인하게 대처할 수 있어 제품의 고장 방지는 물론, 그에 따른 내구성을 더욱 증진할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의할 때, 볼에 의하여 대접하는 이동체의 위치를 광축 방향을 기준으로 더욱 낮출 수 있어 장치 자체의 두께를 더욱 얇게 구현할 수 있으므로 장치의 공간 활용도를 높임은 물론, 스마트폰 등의 슬림화 경향에 더욱 최적화될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 카메라용 액추에이터 및 카메라 모듈의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 베이스와 제1OIS캐리어의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1가이드레일의 상세 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1가이드레일 및 관련 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1OIS캐리어와 제2OIS캐리어의 구성을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제2가이드레일의 상세구성을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 의한 카메라용 액추에이터(이하 '액추에이터'라 지칭한다)(100) 및 이를 포함하는 카메라 모듈(1000)의 전체적인 구성을 설명하는 도면이다. 이하 도 1을 참조하여 본 발명의 전체적인 구성을 먼저 설명하고 제1 및 제2가이드레일의 구조 등에 대한 구체적인 실시예는 후술하도록 한다.

도 1에 도시된 본 발명의 액추에이터(100) 및 카메라 모듈(1000)은 OIS와 AF가 함께 구현되는 실시예에 해당하나, 실시형태에 따라서 이하 설명되는 본 발명의 기술사상이 구현되는 범위에서 두 방향 또는 한 방향의 OIS만을 위한 액추에이터(100) 및 카메라 모듈(1000)로 구현될 수 있음은 물론이다.

도 1 등에 도시된 Z축 방향은 렌즈조립체(50)로 빛이 유입되는 방향인 광축 방향으로서 후술되는 바와 같이 베이스(110)가 진퇴 이동하는 방향에 해당한다.

본 발명의 베이스(120)는 자동초점 조절기능을 구현하는 측면에서 볼 때, 광축 방향을 기준으로 진퇴 이동하는 AF캐리어로 기능할 수 있으며 이와 함께 또는 독립적으로 광축과 수직한 제1방향으로 이동하는 제1OIS캐리어(130)와의 상대적 관점에서 고정체로서의 기능을 수행한다.

앞서 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 액추에이터(100)는 OIS기능은 물론, AF기능이 통합될 수 있는데 이 경우 상기 베이스(120)는 제1방향 OIS를 구현하는 고정체로서의 기능과 광축 방향으로 이동하는 AF캐리어로서의 기능을 함께 수행한다. 그러므로 이하 설명에서 베이스(120)와 AF캐리어(120)는 기능적 관점에서만 차이가 있을 뿐, 동일한 구성을 의미할 수 있다.

도 1 등에 도시된 X축 및 Y축은 광축(Z축) 방향과 수직을 이루는 평면상의 두 방향으로서 손떨림에 의한 흔들림이 보상되도록 OIS 구동에 의하여 렌즈조립체(50)가 이동하는 방향을 의미한다. 이하 설명에서 X축 방향을 제1방향으로, Y축 방향을 제2방향으로 지칭하나, 이는 상대적 관점에 따른 하나의 예시일 뿐, X축 및 Y축 중 어느 하나의 방향이 제1방향이며 나머지 하나의 방향이 제2방향이 될 수 있음은 물론이다.

도 1 등에 도시된 바와 같이 본 발명의 액추에이터(100)는 하우징(110), 베이스(AF캐리어)(120), 제1OIS캐리어(130), 제2OIS캐리어(140), 제1볼(B1), 제2볼(B2) 및 제3볼(B3)을 포함하여 구성될 수 있다.

하우징(110)은 본 발명에 의한 액추에이터(100)의 기본 프레임 구조에 해당하는 구성으로서 실시형태에 따라서 도면에 예시된 바와 같이 쉴드 캔(shield can)으로 기능하는 케이스(192)가 하우징(110)에 결합될 수 있다.

AF캐리어(120)의 상부 또는 내부공간에 제1OIS캐리어(130) 및 제2OIS캐리어(140)가 탑재될 수 있으며, 그 상태에서 AF캐리어(120)는 상기 하우징(110)이 제공하는 공간 내에서 광축 방향으로 진퇴 이동한다. 그러므로 AF기능의 구현과 관련하여 AF캐리어(120)는 이동체에 해당하며 이에 상응하는 관점에서 하우징(110)은 고정체에 해당한다.

도 1에 도시된 실시예와 같이 렌즈조립체(50)가 제2OIS캐리어(140)에 탑재되는 경우, AF캐리어(120)가 광축 방향으로 이동하면 렌즈조립체(50)는 제2OIS캐리어(140)에 탑재된 상태로 상기 AF캐리어(120)와 그 물리적 이동을 함께 하여 광축 방향으로 이동한다.

이와 같이 AF캐리어(120)가 광축 방향으로 이동하면 액추에이터(100) 후단(광축 방향 기준)에 구비된 CCD(Charged-coupled Device), CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)와 같은 촬상소자(미도시)와 렌즈조립체(50) 사이의 초점 거리가 조정됨으로써 자동 초점 기능이 구현된다.

AF코일(162)에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되면 AF캐리어(120)에 설치된 AF마그네트(161)에 자기력이 발생하고 이 발생된 자기력을 구동력으로 AF캐리어(120)가 광축 방향으로 이동한다.

실시형태에 따라서 감지 센서(미도시)가 더 포함될 수 있는데, 이 경우 감지 센서가 AF캐리어(120)의 위치를 감지하고 그에 해당하는 신호를 구동 드라이버(미도시)로 전달하면 구동 드라이버는 이에 대응되는 크기와 방향의 전원의 AF코일(162)에 인가되도록 제어한다.

실시형태에 따라서, 본 발명의 AF캐리어(120)와 하우징(110) 사이에는 하나 이상의 제3볼(B3)이 배치될 수 있으며, 선형성에 대한 효과적인 가이딩이 가능하도록 상기 제3볼(B3)은 AF캐리어(120) 또는 하우징(110) 중 하나 이상에 구비되는 가이딩 레일(129)에 수용되는 형태로 구비될 수 있다.

이와 같이 이동체인 AF캐리어(120)와 고정체인 하우징(110) 사이에 제3볼(B3)이 구비되는 경우, AF캐리어(120)는 제3볼(B3)을 통하여 하우징(110)과 적절한 간격을 유지하며 제3볼(B3)의 점접촉(point-contact), 제3볼(B3)의 이동(moving), 구름(rolling) 등에 의한 최소화된 마찰력으로 더욱 유연하게 선형 이동할 수 있어 소음의 감소는 물론, AF캐리어(120)의 선형 이동을 위한 구동력을 최소화시킬 수 있다.

본 발명의 하우징(110)에는 AF마그네트(161)와 인력을 발생시키는 요크(165)가 구비된다. 이 경우 AF캐리어(120)는 요크(165)와 AF마그네트(161) 사이의 인력에 의하여 제3볼(B3)과 점접촉을 지속적으로 유지할 수 있어 외부로 이탈되지 않으며 하우징(110)과의 정확한 이격거리를 유지할 수 있다.

본 발명의 제1OIS캐리어(130)는 제1방향(X축 방향)의 OIS가 구동되는 경우 AF캐리어(베이스)(120)를 기준으로 제1방향으로 이동한다. 이러한 점에서 제1OIS캐리어(130)는 이동체에 해당하며 이에 상응하는 관점에서 AF캐리어(120) 즉, 베이스(120)는 고정체에 해당한다.

그러므로 본 발명의 AF캐리어(베이스)(120)는 AF구동의 관점에서는 하우징(110)과의 관계에서 이동체에 해당하나 제1방향의 OIS구동에서는 제1OIS캐리어(130)와의 관계에서 고정체에 해당한다.

제1방향 성분의 손떨림이 감지되고 그에 따른 피드백 제어에 의하여 적절한 크기와 방향의 전원이 제1OIS코일(172)에 인가되면 제1마그네트(171, 도 5 참조)에 자기력이 발생하여 제1OIS캐리어(130)가 베이스(120)를 기준으로 제1방향으로 이동한다.

제1OIS캐리어(130)는 제1OIS캐리어(130)와 베이스(120) 사이에 위치한 제1볼(B1)에 의하여 가이딩되어 더욱 유연하게 제1방향으로 이동한다.

본 발명의 제2OIS캐리어(140)는 제2방향(Y축 방향)의 OIS가 구동되는 경우 제1OIS캐리어(130)를 기준으로 제2방향으로 이동하므로 제2OIS캐리어(140)는 이동체에 해당하며, 이에 상응하는 관점에서 제1OIS캐리어(130)는 고정체에 해당한다.

본 발명의 제1OIS캐리어(130)는 이러한 점에서 AF캐리어(120)와의 관계에서는 이동체에 해당하나, 제2OIS캐리어(130)와의 관계에서는 고정체에 해당한다.

앞서 기술된 바와 같이 제1방향 OIS의 구동에 의하여 제1OIS캐리어(130)가 제1방향으로 이동하는 경우 제2OIS캐리어(140)는 제1OIS캐리어(130)에 탑재되어 있고 타 방향 이동을 억제하는 물리적 가이드가 형성되어 있으므로 제2OIS캐리어(140) 또한, 제1OIS캐리어(130)와 함께 제1방향으로 이동한다.

렌즈조립체(50)가 제2OIS캐리어(140)에 탑재되는 경우, 이와 같이 제1OIS캐리어(130)가 이동하면 제2OIS캐리어(140)가 함께 이동하므로 이에 따라 렌즈조립체(50) 또한 제1방향으로 이동하게 된다.

한편, 제2OIS캐리어(140)는 제1OIS캐리어(130)를 기준으로 이동하는 이동체이므로 제2OIS캐리어(130)가 제2방향으로 이동하는 경우 제1OIS캐리어(120)는 이동하지 않는다.

이와 같이 본 발명의 독립된 물리적 이동 구조에 의하여 X축(제1OIS), Y축(제2OIS) 및 Z축(AF) 방향 각각으로 렌즈조립체(50)의 독립된 선형 이동이 정확히 유도될 수 있다.

제2방향 성분의 손떨림이 홀센서 등에 의하여 감지되고 그에 따른 피드백 제어에 의하여 적절한 크기와 방향의 전원이 제2OIS코일(182)에 인가되면 제2OIS캐리어(140)에 설치된 제2마그네트(181, 도 5 참조)에 자기력이 발생하여 제2OIS캐리어(140)가 제1OIS캐리어(130)를 기준으로 제2방향으로 이동한다.

제2OIS캐리어(140)는 제2OIS캐리어(140)와 제1OIS캐리어(130) 사이에 위치한 제2볼(B2)에 의하여 가이딩되어 더욱 유연하게 제2방향으로 이동한다.

제1OIS 또는/및 제2OIS가 구동되는 경우 제1OIS캐리어(130) 또는/및 제2OIS캐리어(140)가 Z축 방향으로 유격되거나 들뜨는 등의 편차 현상이 억제될 수 있도록 본 발명은 실시형태에 따라서 제1OIS캐리어(130) 또는/및 제2OIS캐리어(140)의 Z축 방향의 이동을 제한하며 제1방향 또는/제2방향 이동을 가이딩하는 스토퍼(191)를 더 포함할 수 있다.

도면에 예시된 바와 같이 AF코일(162), 제1OIS코일(172), 제2OIS코일(182) 등은 하우징(110)에 설치되는 회로기판(193)에 탑재되는 형태로 구비될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 베이스(120)와 제1OIS캐리어(130)의 구성을 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1가이드레일(121)의 상세 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1가이드레일(121) 및 관련 구성을 도시한 도면이다.

도 2 등에 도시된 바와 같이 베이스(120)의 바닥면에는 하나 이상의 제1가이드레일(121)이 형성되며, 이에 상응하도록 제1OIS캐리어(130)의 하부에는 상기 제1가이드레일(121)과 대면하는 제1홈부레일(131)이 형성될 수 있다.

앞서 기술된 제1볼(B1)은 베이스(120)와 제1OIS캐리어(130) 사이에 위치하는 구성으로서 구체적으로 베이스(120)의 제1가이드레일(121)과 제1OIS캐리어(130)의 제1홈부레일(131) 사이에 위치한다.

제1볼(B1)과 대접하는 제1OIS캐리어(130)의 제1홈부레일(131) 그리고 베이스(120)의 제1가이드레일(121) 사이의 대접면부 등의 마찰계수 등을 더욱 낮추고 제1볼(B1) 및 제1OIS캐리어(130)의 이동을 더욱 유연하게 구현하기 위하여 제1볼(B1), 제1가이드레일(121) 또는 제1홈부레일(131) 중 하나 이상에 그리스(grease) 등의 윤활유가 도포된다.

제1OIS캐리어(130) 등은 극히 짧은 시간 동안 수없이 고속으로 반복적으로 이동하게 되므로 이러한 이동에 의하여 도포된 그리스는 쉽게 유출 또는 소실될 수 있다. 이와 같이 그리스가 유출되거나 소실되는 경우 제1볼(B1) 등의 거동 특성이 저하될 수 있고 나아가 알고리즘 등으로 설계된 선형적 제어의 정밀성이 저하될 수 있게 된다.

이러한 문제점을 효과적으로 극복하기 위하여 도 2 등에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1가이드레일(121) 또는 제1홈부레일(131) 중 하나 이상은 일측 단부에 돌출 형상을 가지는 제1포켓벽부(1210)가 형성된다.

이 제1포켓벽부(1210)는 일종의 차단벽으로 기능하여 점성 유체 등으로 이루어지는 그리스가 제1볼(B1)이 위치하는 제1가이드레일(121) 또는 제1홈부레일(131) 밖으로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 제1포켓벽부(1210)는 제1가이드레일(121) 또는 제1홈부레일(131) 중 하나 이상에 형성될 수도 있으나, 물리적 이동에 따른 거동 특성을 더욱 효과적으로 구현하기 위하여 제1방향 OIS의 관점에서 이동체인 제1OIS캐리어(130)보다는 고정체로 기능하는 베이스(120)에 상기 제1포켓벽부(1210)가 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

내부공간을 형성하기 위하여 베이스(120)의 외주 부분은 벽부 형상으로 이루어질 수 있으므로 도면에 예시된 바와 같이 상기 제1포켓벽부(1210)는 상기 제1가이드레일(121)의 양측 단부 중 베이스(120)의 내측 방향에 위치한 단부에 형성되는 것이 바람직하다.

구체적으로 본 발명의 제1가이드레일(121)은 제1몸체(1214), 제1레일파트(1212), 제1가이딩돌출부(1216) 및 제1포켓벽부(1210)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1몸체(1214)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 베이스(120)의 바닥면을 기준으로 상방향으로 돌출된 형상을 가지며, 제1볼(B1)의 이동을 가이딩하는 제1레일파트(1212)는 제1몸체(1214)의 가운데 부분에 홈부 형상으로 이루어지되, 제1방향(X축 방향)으로 연장된 홈부 형상을 가진다.

또한, 본 발명의 제1가이딩돌출부(1216)는 제1레일파트(1212)의 양단부 중 베이스(120)의 외측 방향에 위치한 단부에 형성되며 상기 제1홈부레일(131)의 단면에 대응되는 돌출 형상이 상기 제1방향으로 연장되는 형상으로 이루어진다.

이러한 구성에 의하여 제1가이딩돌출부(1216)는 제1홈부레일(131)의 단부와 치합되는 구조를 가질 수 있어 제1볼(B1)의 외부 이탈을 방지함은 물론, 제1홈부레일(131)과의 관계에서 더욱 안정적으로 제1OIS캐리어(130)의 제1방향 이동을 지지할 수 있다.

앞서 기술된 바와 같이 본 발명의 제1포켓벽부(1210)는 제1레일파트(1212)의 양단부 중 제1가이딩돌출부(1216)가 구비되지 않는 반대쪽 단부 즉, 베이스(120)의 내측 방향에 위치한 단부에 형성된다.

도 3에 도시된 바와 같이 제1레일파트(1212)의 바닥면(1213)(B2)은 베이스(120)의 바닥면(B1)보다 낮게(D) 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하는 경우 제1볼(B1)이 더욱 안정적으로 제1가이드레일(121) 및 제1홈부레일(131)과 대접하도록 유도할 수 있고 나아가 제1OIS캐리어(130)와 베이스(120) 사이의 간격을 더욱 좁혀 액추에이터(100) 자체의 높이를 낮출 수 있게 된다.

또한, 제1포켓벽부(1210)의 높이(H, 도 3)는 상기 제1가이드레일(121), 구체적으로 제1레일파트(1212)의 바닥면을 기준으로 상기 제1볼(B1)의 반지름 이상이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하는 경우 낙하 등에 따른 강한 충격이 가해지더라도 제1볼(B1)의 외부 이탈을 더욱 효과적으로 방지할 수 있으며 외부 충격이나 흔들림 등이 발생하더라도 도포된 그리스가 외부로 분산되거나 유실되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1OIS캐리어(130)와 제2OIS캐리어(140)의 구성을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제2가이드레일(133)의 상세 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 본 발명의 액추에이터(100)는 하부에서 상부(광축 방향 기준)의 순서로 베이스(AF캐리어)(120), 제1OIS캐리어(130), 제2OIS캐리어(140)가 탑재된다.

제2OIS캐리어(140)는 제1OIS캐리어(130)의 상부에 탑재되어 제1OIS캐리어(130)를 기준으로 광축 및 제1방향 모두와 수직한 제2방향(Y축 방향)으로 이동하는 이동체에 해당한다. 그러므로 제2방향 OIS의 구동과 관련하여 제1OIS캐리어(130)가 고정체에 해당하며, 제2OIS캐리어(140)가 이동체에 해당한다.

도 2 및 도 5 등에 도시된 바와 같이 제2OIS캐리어(140)의 하부(광축 방향 기준)에 위치하는 제1OIS캐리어(130)의 상면에는 제2가이드레일(133)이 형성된다. 이 제2가이드레일(133)은 제2OIS캐리어(140)의 제2방향 이동을 가이딩하기 위한 구조로서 홈부가 제2방향(Y축 방향)으로 연장된 형상을 가진다.

한편, 제1OIS캐리어(130)의 상부에 위치하는 제2OIS캐리어(140)의 하부에는 도 5에 도시된 바와 같이 제1OIS캐리어(130)의 제2가이드레일(133)과 대면하는 제2홈부레일(141)이 형성되며 이 제2홈부레일(141) 또한, 제2가이드레일(133)과 같이 Y축 방향으로 연장된 홈부 형상을 가진다.

제1OIS캐리어(130)와 제2OIS캐리어(140) 사이, 구체적으로 제1OIS캐리어(130)의 제2가이드레일(133)과 제2OIS캐리어(140)의 제2홈부레일(141) 사이에는 제2볼(B2)이 배치된다.

제2볼(B2)은 앞서 기술된 제1볼(B1)과 같이 점접촉 등에 의한 최소화된 마찰력으로 제2OIS캐리어(140)가 제1OIS캐리어(130)를 기준으로 제2방향으로 유연하게 이동하도록 유도하는 구성에 해당한다.

상기 제2가이드레일(133) 또는 제2홈부레일(141) 중 하나 이상은 일측 단부에 돌출 형상을 가지는 제2포켓벽부(1330)가 형성되어 제2볼(B2), 제2가이드레일(133) 등에 도포되는 그리스의 외부 유출을 효과적으로 억제한다.

앞서 기술된 제1포켓벽부(1210)와 같이 제2포켓벽부(1330) 또한, 상기 제2가이드레일(133) 또는 제2홈부레일(141) 중 하나 이상에 형성될 수 있으나 제2방향 OIS 이동과 관련하여 고정체에 해당하는 제1OIS캐리어(130)에 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2포켓벽부(1330)는 제1OIS캐리어(130)의 제2가이드레일(133)에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제2포켓벽부(1330)의 높이(H2, 도 6)는 제2가이드레일(133)의 바닥면(1333, 도 6)을 기준으로 제2볼(B2)의 반지름 이상이 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하는 경우 낙하 등과 같은 강한 외부 충격 등이 가해지더라도 제2볼(B2)이 외부로 이탈하는 것을 효과적으로 방지할 수 있음은 물론, 그리스가 외부로 유출되거나 분산되는 현상 등을 충분히 억제할 수 있다.

구체적으로 본 발명의 제2포켓벽부(1330)는 제1OIS캐리어(130)의 바닥면을 기준으로 상방향(광축 방향)으로 돌출된 형상을 가지는 제2몸체(1334) 및 제2몸체(1334)의 가운데 부분에 형성되되, 제2방향으로 연장된 홈부 형상을 가지는 제2레일파트(1332)를 포함한다.

아울러, 제2포켓벽부(1330)는 상기 제2레일파트(1332)의 양단부 중 상기 제1OIS캐리어(130)의 외측 방향에 위치한 단부에 형성되며 제2OIS캐리어(140)의 저면에 형성된 제2홈부레일(141)의 단면에 대응되는 형상이 상기 제2방향으로 연장 형성되는 제2가이딩돌출부(1336)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 경우 앞서 기술된 제1포켓벽부(1210)와 같이 제2포켓벽부(1330) 또한, 제2레일파트(1332)의 양단부 중 제1OIS캐리어(130)의 내측 방향의 단부에 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

1000 : 카메라 모듈 50 : 렌즈조립체
100 : 카메라용 액추에이터 110 : 하우징
120 : 베이스(AF캐리어) 121 : 제1가이드레일
1210 : 제1포켓벽부 1212 : 제1레일파트
1213 : 제1레일파트의 바닥면 1214 : 제1몸체
1216 : 제1가이딩돌출부 129 : 가이딩레일(AF용)
130 : 제1OIS캐리어 131 : 제1홈부레일
133 : 제2가이드레일 1330 : 제2포켓벽부
1332 : 제2레일파트 1333 : 제2레일파트의 바닥면
1334 : 제2몸체 1336 : 제2가이딩돌출부
140 : 제2OIS캐리어 141 : 제2홈부레일
161 : AF마그네트 162 : AF코일
165 : 요크 171 : 제1마그네트
172 : 제1OIS코일 181 : 제2마그네트
182 : 제2OIS코일 191 : 스토퍼
192 : 케이스 193 : 회로기판
B1 : 제1볼 B2 : 제2볼
B3 : 제3볼

Claims (10)

1. 제1가이드레일이 형성된 베이스;
   상기 제1가이드레일과 대면하는 방향에 형성된 제1홈부레일을 포함하며, 상기 베이스를 기준으로 광축 방향과 수직한 제1방향으로 이동하는 제1OIS캐리어; 및
   상기 제1가이드레일과 상기 제1홈부레일 사이에 위치하는 제1볼을 포함하고,
   상기 제1가이드레일은,
   상기 베이스의 바닥면을 기준으로 상방향으로 돌출된 형상을 가지는 제1몸체;
   상기 제1몸체에 형성되되, 상기 제1방향으로 연장되는 홈부형상을 가지는 제1레일파트;
   상기 제1레일파트의 양단부 중 상기 베이스의 외측 방향에 위치한 단부에 형성되며 상기 제1홈부레일의 단면에 대응되는 형상이 상기 제1방향으로 연장 형성되는 제1가이딩돌출부; 및
   상기 제1레일파트의 양단부 중 상기 베이스의 내측 방향에 위치한 단부에 형성되는 돌출형상의 제1포켓벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1포켓벽부는,
   상기 제1가이드레일의 바닥면을 기준으로 상기 제1볼의 반지름 이상의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 제1레일파트의 바닥면은,
   상기 베이스의 바닥면보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
6. 제 1항에 있어서, 상기 제1홈부레일은,
   상기 제1OIS캐리어의 저면에 형성되며,
   상기 제1OIS캐리어는 상면에 형성된 제2가이드레일을 포함하고,
   상기 제2가이드레일과 대면하는 방향에 형성된 제2홈부레일을 포함하며, 상기 제1OIS캐리어를 기준으로 광축 방향 및 상기 제1방향 모두와 수직한 제2방향으로 이동하는 제2OIS캐리어; 및
   상기 제2가이드레일과 상기 제2홈부레일 사이에 위치하는 제2볼을 더 포함하고,
   상기 제2가이드레일 또는 상기 제2홈부레일 중 하나 이상은,
   일측 단부에 돌출 형상의 제2포켓벽부가 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
7. 제 6항에 있어서, 상기 제2포켓벽부는,
   상기 제2가이드레일에 형성되며,
   상기 제2포켓벽부는 상기 제2가이드레일의 바닥면을 기준으로 상기 제2볼의 반지름 이상의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
8. 제 7항에 있어서, 상기 제2포켓벽부는,
   상기 제2가이드레일의 양측 단부 중 상기 제1OIS캐리어의 내측 방향에 위치한 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
9. 제 8항에 있어서, 상기 제2가이드레일은,
   상기 제1OIS캐리어의 바닥면을 기준으로 상방향으로 돌출된 형상을 가지는 제2몸체;
   상기 제2몸체에 형성되되, 상기 제2방향으로 연장된 홈부형상을 가지는 제2레일파트;
   상기 제2레일파트의 양단부 중 상기 제1OIS캐리어의 외측 방향에 위치한 단부에 형성되며 상기 제2홈부레일의 단면에 대응되는 형상이 상기 제2방향으로 연장 형성되는 제2가이딩돌출부를 포함하고,
   상기 제2포켓벽부는 상기 제2레일파트의 양단부 중 상기 제1OIS캐리어의 내측 방향에 위치한 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
10. 제1항, 제2항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 카메라용 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈.

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