KR102363363B1

KR102363363B1 - 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102363363B1
Application number: KR1020140193194A
Authority: KR
Inventors: 김동현
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2022-02-15
Also published as: KR20220024337A; KR102614747B1; KR20160080626A; KR20230174203A

Abstract

렌즈 구동장치의 일 실시예는, 필터가 실장되는 제1홀더; 상기 제1홀더에 대하여 제1방향으로 상하이동 가능하도록 구비되는 렌즈배럴; 및 상기 제1홀더의 하부에 배치되고, 이미지 센서가 실장되는 제2홀더를 포함하고, 상기 제1홀더는 상기 필터가 실장되는 부위에 형성되는 돌출부를 구비할 수 있다.

Description

렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens driving unit and camera module including the same}

실시예는, 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 모듈은 기존의 일반적인 카메라 모듈에 사용된 보이스 코일 모터(VCM:Voice Coil Motor)의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련 연구가 활발히 진행되어 왔다.

스마트폰과 같은 소형 전자제품에 실장되는 카메라 모듈의 경우, 사용 도중에 빈번하게 카메라 모듈이 충격을 받을 수 있으며, 촬영하는 동안 사용자의 손떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있다. 이와 같은 점을 감안하여, 최근에는 손떨림 보정 수단을 카메라 모듈에 추가 설치하는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.

한편, 카메라 모듈은 광이 입사하는 적어도 하나의 렌즈를 구비하는 렌즈배럴을 포함할 수 있는데, 오토 포커싱이 수행되거나 외부의 충격이 가해지는 경우 렌즈배럴은 광축방향으로 상하이동할 수 있다.

이 과정에서 렌즈배럴은 렌즈 구동장치와 이를 포함하는 카메라 모듈의 부품과 충돌할 수 있다. 이 경우 렌즈배럴 및 이와 충돌하는 부품이 파손될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 실시예는, 오토 포커싱이 수행되거나 외부의 충격이 가해지는 경우, 렌즈배럴이 광축방향 이동에 의한 충격으로 발생하는 파손문제를 개선할 수 있는 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈를 제공하는 데 목적이 있다.

실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 돌출부는, 상기 필터의 측면에 제1방향으로 돌출형성될 수 있다.

상기 돌출부는, 상단이 상기 필터의 상면보다 제1방향으로 상측에 위치할 수 있다.

상기 돌출부는, 내측면이 상기 필터의 측면과 대향되도록 구비되고, 서로 이격되어 구비될 수 있다.

상기 필터는 제1방향으로 보아 사각형상으로 형성되고, 상기 돌출부는 제1방향으로 보아 상기 필터의 각변을 따라 일정한 폭을 가진 선형부재가 상기 필더의 모서리 부위에서 서로 결합하여 형성될 수 있다.

상기 필터와 상기 이미지 센서는 제1방향으로 서로 대향되도록 구비될 수 있다.

상기 필터는 적외선 차단필터일 수 있다.

렌즈 구동장치의 일 실시예는, 상기 제1홀더 상측에 배치되는 베이스를 더 포함할 수 있다.

상기 베이스와 상기 제1홀더 사이에는 상기 베이스와 상기 제1홀더를 결합하는 제1접착부가 형성될 수 있다.

상기 제1홀더와 상기 제2홀더 사이에는 상기 제1홀더와 상기 제2홀더를 결합하는 제2접착부가 형성될 수 있다.

상기 제2접착부의 일측에는 개구부가 형성될 수 있다.

상기 제2홀더는 측부에 복수의 단자가 형성되고, 상기 개구부는 상기 단자가 형성되는 측부 이외의 부위에 배치될 수 있다.

상기 제1홀더의 일측에는 함몰홈이 형성될 수 있다.

상기 함몰홈은 상기 제1홀더와 상기 제2홀더가 결합하는 경우 상기 개구부와 대응하는 부위에 형성될 수 있다.

렌즈 구동장치의 일 실시예는, 상기 제1접착부를 형성하는 접착제가 경화되어 상기 제1홀더와 상기 제2홀더가 결합한 후, 상기 함몰홈은 충진제에 의해 충진되어 상기 제1홀더의 하면과 상기 제2홀더의 상면이 형성하는 공간은 폐쇄될 수 있다.

렌즈 구동장치의 다른 실시예는, 필터가 실장되고, 상기 필터가 실장되는 부위에 상기 렌즈배럴의 하단이 상기 필터와 접촉하는 것을 차단하는 돌출부를 구비하는 제1홀더; 상기 제1홀더에 대하여 제1방향으로 상하이동 가능하도록 구비되는 렌즈배럴; 상기 제1홀더의 하부에 배치되고, 이미지 센서가 실장되는 제2홀더; 및 상기 제1홀더와 상기 제2홀더 사이에 형성되고, 상기 제1홀더와 상기 제2홀더를 결합하며, 일측에 개구부가 형성되는 제2접착부를 포함할 수 있다.

렌즈 구동장치의 다른 실시예는, 상기 제1홀더와 상기 제2홀더가 결합하는 경우, 상기 개구부와 대응하는 부위에서 상기 제1홀더에 함몰홈이 형성될 수 있다.

렌즈 구동장치의 다른 실시예는, 상기 제2접착부의 접착제가 경화되어 상기 제1홀더와 상기 제2홀더가 접착 결합한 후, 상기 함몰홈은 충진제에 의해 폐쇄될 수 있다.

상기 제2홀더는 회로기판으로 형성될 수 있다.

상기 돌출부는, 상기 렌즈배럴의 하단이 상기 필터와 접촉하는 것을 차단하고, 접착제가 필터로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

카메라 모듈의 일 실시예는, 상기의 렌즈 구동장치를 포함할 수 있다.

실시예에서, 돌출부는 렌즈배럴 또는 렌즈 구동장치의 다른 부품이 상기 필터에 직접 접촉하는 것을 차단하여 직접 접촉에 의한 충격으로 인한 필터의 파손, 손상을 방지할 수 있다.

또한, 돌출부는 제1접착부를 형성하는 접착제가 제1홀더의 가장자리 부위에 도포되어 상기 제1홀더 내측으로 유동하여 상기 필터에 유입되는 것을 차단하여 접착제에 의한 필터의 오염, 훼손을 방지할 수 있다.

함몰홈, 개구부 및 충진제가 구비되는 제1홀더와 제2홀더의 결합체는 내부에 세척액이 침투하지 않으므로 습식세척을 용이하게 진행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3b는 일 실시예에 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 측면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1홀더를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 A부분을 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6의 B부분을 나타낸 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제1홀더에 형성되는 돌출부의 역할을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1홀더를 나타낸 평면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 제2홀더를 나타낸 평면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 제1홀더와 제2홀더가 결합한 상태를 나타낸 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.

또한, 도면에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축은 광축에 대하여 수직한 축을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향(z축 방향)은 제1방향, x축 방향은 제2방향, y축 방향은 제3방향이라고 지칭할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이다.

스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 손떨림 보정장치란 정지화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미한다.

또한, 오토 포커싱 장치는 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지센서(미도시) 면에 결상 시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정장치와 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시예의 경우 복수의 렌즈들로 구성된 광학모듈을 제1방향으로 움직이거나, 제1방향에 대해 수직인 면에 대하여 움직여 이와 같은 손떨림 보정 동작 및/또는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 가동부를 포함할 수 있다. 이때, 가동부는 렌즈의 오토 포커싱 및 손떨림 보정의 기능을 수행할 수 있다. 가동부는 보빈(110), 제1코일(120), 제1마그네트(130), 하우징(140), 상측 탄성부재(150), 하측 탄성부재(160)를 포함할 수 있다.

보빈(110)은 하우징(300) 내측에 구비되고, 외주면에는 상기 제1마그네트(130)의 내측에 배치되는 제1코일(120)이 구비되며, 상기 제1마그네트(130)와 상기 제1코일(120) 간의 전자기적 상호작용에 의해 상기 하우징(140)의 내부 공간에 제1방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(110)의 외주면에는 제1코일(120)이 설치되어 상기 제1마그네트(130)와 전자기적 상호 작용이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 상기 보빈(110)은 상측 및 하측 탄성부재(150)(160)에 의해 탄력 지지되어, 제1방향으로 움직여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다.

상기 보빈(110)은 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴(400)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈배럴(400)을 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합 가능하다.

예컨대, 상기 보빈(110)의 내주면에 암 나사산을 형성하고, 상기 렌즈배럴(400)의 외주면에는 상기 나사산에 대응되는 수 나사산을 형성하여 이들의 나사 결합으로 렌즈배럴(400)을 보빈(110)에 결합할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 보빈(110)의 내주면에 나사산을 형성하지 않고, 상기 렌즈배럴(400)을 상기 보빈(110)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정할 수도 있다.

또는, 렌즈배럴(400) 없이 상기 한 장 이상의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 다만, 실시예에서는 렌즈배럴(400)이 별도로 구비되는 렌즈 구동장치에 대해 설명한다.

상기 렌즈배럴(400)에 결합되는 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.

오토 포커싱 기능은 전류의 방향에 따라 제어되며, 보빈(110)을 제1방향으로 움직이는 동작을 통해 오토 포커싱 기능이 구현될 수도 있다. 예를 들면, 정방향 전류가 인가되면 초기위치로부터 보빈(110)이 상측으로 이동할 수 있으며, 역방향 전류가 인가되면 초기위치로부터 보빈(110)이 하측으로 이동할 수 있다. 또는 한방향 전류의 양을 조절하여 초기위치로부터 한 방향으로의 이동거리를 증가 또는 감소시킬 수도 있다.

보빈(110)의 상부면과 하부면에는 복수 개의 상측 지지돌기와 하측 지지돌기가 돌출 형성될 수 있다. 상측 지지돌기는 원통형상, 또는 각기둥 형상으로 마련될 수 있으며, 상측 탄성부재(150)를 결합 및 고정할 수 있다. 하측 지지돌기는 상기한 상측 지지돌기와 같이 원통형상 또는 각기둥형상으로 마련될 수 있으며, 하측 탄성부재(160)를 결합 및 고정할 수 있다.

이때, 상측 탄성부재(150)에는 상기 상측 지지돌기에 대응하는 통공이 형성되고, 하측 탄성부재(160)에는 상기 하측 지지돌기에 대응하는 통공이 형성될 수 있다. 상기 각 지지돌기들과 통공들은 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착부재에 의해 고정적으로 결합할 수 있다.

하우징(140)은 제1마그네트(130)를 지지하는 중공기둥 형상을 가지고, 대략 사각형상으로 형성될 수 있다. 하우징(140)의 측면부에는 제1마그네트(130)와 지지부재(220)가 각각 결합하여 배치될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 하우징(140)의 내주면에는 하우징(140)에 가이드되어 제1방향으로 이동하는 보빈(110)이 배치될 수 있다.

상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 상기 하우징(140) 및 보빈(110)과 결합되고, 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 상기 보빈(110)의 제1방향으로 상승 및/또는 하강 동작을 탄력적으로 지지할 수 있다. 상측 탄성부재(150)와 하측 탄성부재(160)는 판 스프링으로 구비될 수 있다.

상기 상측 탄성부재(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 복수로 구비될 수 있다. 이러한 다분할 구조를 통해 상측 탄성부재(150)의 분할된 각 부분은 서로 다른 극성의 전류 또는 서로 다른 전원을 인가받을 수 있다. 또한, 상기 하측 탄성부재(160)도 다분할 구조로 구성되어 상기 상측 탄성부재(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 상측 탄성부재(150), 하측 탄성부재(160), 보빈(110) 및 하우징(140)은 열 융착 및/또는 접착제 등을 이용한 본딩 작업 등을 통해 조립될 수 있다.

베이스(210)는 상기 보빈(110)의 하부에 배치되고, 대략 사각 형상으로 마련될 수 있으며, 인쇄회로기판(250)이 안착될 수 있다.

베이스(210)의 상기 인쇄회로기판(250)의 단자면(253)이 형성된 부분과 마주보는 면에는 대응되는 크기의 지지홈이 형성될 수 있다. 이 지지홈은 베이스(210)의 외주면으로부터 일정 깊이 안쪽으로 오목하게 형성되어, 상기 단자면(253)이 형성된 부분이 외측으로 돌출되지 않도록 하거나 돌출되는 양을 조절할 수 있다.

지지부재(220)는 상기 하우징(140)의 측면에 배치되고 상측이 상기 하우징(140)에 결합하며 하측이 상기 베이스(210)에 결합하고, 상기 보빈(110) 및 상기 하우징(140)이 상기 제1방향과 수직한 제2방향 및 제3방향으로 이동가능하도록 지지할 수 있으며, 또한 상기 제1코일(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.

실시예에 따른 지지부재(220)는 하우징(140)의 모서리의 외측면에 각각 배치되므로, 총 4개가 상호 대칭으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 예를 들어 상기 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)의 관통공이 형성되는 부위와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 별도부재로 형성되므로, 지지부재(220)와 상측 탄성부재(150)가 도전성 접착제, 납땜 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상측 탄성부재(150)는 전기적으로 연결된 지지부재(220)를 통해 제1코일(120)에 전류를 인가할 수 있다.

한편, 도 2에서는 일 실시예로 선형 지지부재(220)가 도시되었으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 지지부재(220)는 판형부재 등의 형태로 구비될 수도 있다.

제2코일(230)은 제1마그네트(130)와의 전자기적 상호작용을 통해, 상기한 제2 및/또는 제3방향으로 하우징(140)을 움직여, 손떨림 보정을 수행할 수 있다.

여기서, 제2, 제3방향은 x축, y축 방향뿐만 아니라 x축, y축방향에 실질적으로 가까운 방향을 포함할 수 있다. 즉, 실시예의 구동측면에서 본다면, 하우징(140)은 x축, y축에 평행하게 움직일 수도 있지만, 또한, 지지부재(220)에 의해 지지된 채로 움직일 경우 x축, y축에 약간 경사지게 움직일 수도 있다.

따라서, 상기 제2코일(230)과 대응되는 위치에 제1마그네트(130)가 설치될 필요가 있다.

제2코일(230)은 상기 하우징(140)에 고정되는 제1마그네트(130)와 대향 하도록 배치될 수 있다. 일 실시예로, 상기 제2코일(230)은 상기 제1마그네트(130)의 외측에 배치될 수 있다. 또는, 상기 제2코일(230)은 제1마그네트(130)의 하측에 일정거리 이격되어 설치될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제2코일(230)은 회로부재(231)의 4개의 변 부분에 총 4개 설치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 제2방향용 1개, 제3방향용 1개 등 2개만이 설치되는 것도 가능하고, 4개 이상 설치될 수도 있다.

실시예의 경우 회로부재(231)에 제2코일(230) 형상으로 회로 패턴을 형성하고, 추가적으로 별도의 제2코일이 상기 회로부재(231) 상부에 배치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 회로부재(231)에 제2코일(230) 형상으로 회로패턴을 형성하지 않고 상기 회로부재(231) 상부에 별도의 제2코일(230)만이 배치될 수도 있다.

또는, 도넛 형상으로 와이어를 권선하여 제2코일(230)을 구성하거나 또는 FP코일형태로 제2코일(230)을 형성하여 인쇄회로기판(250)에 전기적으로 연결하여 구성하는 것도 가능하다.

제2코일(230)을 포함한 회로부재(231)는 베이스(210)의 상측에 배치되는 인쇄회로기판(250)의 상부면에 설치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 제2코일(230)은 베이스(210)와 밀착 배치될 수도 있고, 일정거리 이격 배치될 수도 있으며, 별도 기판에 형성되어 이 기판을 상기 인쇄회로기판(250)에 적층 연결할 수도 있다.

인쇄회로기판(250)은 상기 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 베이스(210)의 상부면에 결합되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지부재(220)의 단부에 대응되는 위치에 상기 지지부재(220)가 삽입되는 통공이 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(250)에는 단자(251)가 설치되는 절곡형성되는 단자면(253)이 형성될 수 있다. 상기 단자면(253)에는 복수의 단자(251)들이 배치되어, 외부 전원을 인가받아 상기 제1코일(120) 및 제2코일(230)에 전류를 공급할 수 있다. 상기 단자면(253)에 형성된 단자들의 개수는 제어가 필요한 구성요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(250)은 상기 단자면(253)이 1개 또는 3개 이상으로 구비될 수도 있다.

커버부재(300)는 대략 상자 형태로 마련될 수 있으며, 상기한 가동부, 제2코일(230), 인쇄회로기판(250)의 일부 등을 수용하고, 베이스(210)와 결합할 수 있다. 커버부재(300)는 그 내부에 수용되는 상기 가동부, 제2코일(230), 인쇄회로기판(250) 등이 손상되지 않도록 보호하고, 특히, 그 내부에 수용되는 제1마그네트(130), 제1코일(120), 제2코일(230) 등에 의해 발생하는 전자기장이 외부로 누설되는 것을 제한하여 전자기장이 집속되도록 할 수 있다.

도 3a는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이다. 도 3b는 일 실시예에 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 측면도이다.

실시예의 렌즈 구동장치는 제1홀더(600), 제2홀더(800)를 더 포함할 수 있다. 제1홀더(600)는 상기 베이스(210)의 하부에 배치되고, 필터(610)가 실장될 수 있다. 이때, 상기 렌즈배럴(400)은 보빈(110)에 장착되어 상기 제1홀더(600)에 대하여 제1방향으로 상하이동 가능하도록 구비될 수 있다.

상기 필터(610)는 렌즈배럴(400)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 후술하는 이미지 센서(810)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 필터(610)는 x-y평면상에 놓이도록 구비되는 것이 적절하다.

또한, 상기 필터(610)는 상기 제1홀더(600)의 상면에 결합할 수 있으며, 일 실시예로 상기 필터(610)는 적외선 차단필터일 수 있다. 또한, 상기 제1홀더(600)의 상기 필터(610)가 실장되는 부위에는 상기 필터(610)를 통과하는 광이 상기 이미지 센서(810)에 입사할 수 있도록 중공이 형성될 수 있다.

상기 베이스(210)와 상기 제1홀더(600)는 제1접착부(710)에 의해 서로 결합할 수 있다. 이때, 제1접착부(710)를 형성하는 접착제는 예를 들어 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등이 있다.

도 3a에 도시된 제1접착부(710)를 형성하는 접착제는 예를 들어 상기 베이스(210) 또는 상기 제1홀더(600)의 접착부위에 도포되어 상기 베이스(210)와 상기 제1홀더(600)가 서로 결합한 후 경화되어, 상기 베이스(210)와 상기 제1홀더(600)는 서로 고정될 수 있다.

이때, 상기 제1접착부(710)는 렌즈 구동장치 내부에 이물질이 유입되지 않도록 밀폐하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 상기 제1접착부(710)는 충분한 양의 접착제를 사용하여 베이스(210)와 제1홀더(600)를 결합하는 경우 접착부위가 충분히 밀폐되도록 할 필요가 있다.

제2홀더(800)는 상기 제1홀더(600)의 하부에 배치되고, 이미지 센서(810)가 실장될 수 있다. 이미지 센서(810)는 상기 필터(610)를 통과한 광이 입사하여 상기 광이 포함하는 이미지가 결상되는 부위이다.

이때, 상기 이미지 센서(810)는 x-y평면상에 놓이도록 구비되는 것이 적절하다. 일 실시예로 상기 이미지 센서(810)는 상기 제2홀더(800)의 상면에 실장될 수 있다.

상기 제2홀더(800)는 이미지 센서(810)에 결상되는 이미지를 전기적 신호로 변환하여 외부장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수도 있다.

상기 제2홀더(800)는 제1홀더(600)와 결합할 수 있는데, 상기 베이스(210)와 제1홀더(600)의 경우와 마찬가지로, 접착물질을 사용하여 본딩에 의해 서로 고정적으로 결합할 수도 있다. 한편, 상기 제2홀더(800)은 상기 이미지 센서(810)이 실장되는 것은 물론, 회로패턴이 형성되고, 각종 소자가 결합하는 회로기판으로 형성될 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 필터(610)와 상기 이미지 센서(810)는 제1방향으로 서로 대향되도록 구비될 수 있다. 이때, 상기 필터(610)와 상기 이미지 센서(810)는 제1방향으로 일정거리 이격되어 구비될 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 제1홀더(600)를 나타낸 사시도이다. 도 5는 도 4의 A부분을 나타낸 단면도이다. 상기 제1홀더(600)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 돌출부(500)를 구비할 수 있다.

상기 돌출부(500)는 상기 제1홀더(600)에서 상기 필터(610)가 실장되는 부위에 상기 렌즈배럴(400)의 하단이 상기 필터(610)와 접촉하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 돌출부(500)는 상기 필터(610)의 측면을 따라 제1방향으로 돌출형성될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(500) 상단(500a)은 상기 필터(610) 상면(610a)보다 제1방향으로 상측에 위치하도록 구비될 수 있다. 이는 렌즈배럴(400)이 보빈에 장착되어 상하이동하거나 외부의 충격에 의해 제1방향으로 하향이동하는 경우, 렌즈배럴(400)의 하단이 상기 필터(610)와 직접 부딪히는 것을 방지하기 위함이다. 이러한 충격방지 구조는 도 7을 참조하여 하기에 구체적으로 설명한다.

또한, 상기 돌출부(500) 내측면(500b)은 상기 필터(610)의 측면과 대향되도록 구비되고, 서로 이격되어 구비될 수 있다. 이는 필터(610)를 제1홀더(600)의 상기 돌출부(500) 내측에 용이하게 실장하기 위한 가공 공차를 확보하기 위함이다.

또한, 렌즈배럴(400) 또는 렌즈 구동장치의 다른 부품이 돌출부(500)에 충격을 가하는 경우 이러한 충격이 돌출부(500)를 통해 상기 필터(610)에 직접 가해지지 않도록 하여 필터(610)의 파손, 손상 등을 방지하기 위한 구조이다.

한편, 다시 도 4를 참조하면, 상기 필터(610)는 제1방향으로 보아 사각형으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 필터(610)는 투명하므로 제1홀더(600)에 형성되는 대체적으로 8각형 형상의 중공의 가장자리 부위에서 상기 제1홀더(600)와 접착제 등에 의해 결합하므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈배럴(400)을 관통한 광이 관통하는 투명한 8각형의 부위가 형성될 수 있다.

상기 필터(610)의 형상에 따라, 상기 돌출부(500)는 예를 들어, 제1방향으로 보아 상기 필터(610)의 각변을 따라 일정한 폭을 가진 선형부재가 상기 필더의 모서리 부위에서 서로 결합하여 형성될 수 있다.

이때, 상기 선형부재는 상기 제1홀더(600)의 상면에서 돌출형성되는 것으로 사출성형 제작방법 등을 통해 상기 제1홀더(600)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 선형부재는 별도의 부재를 사용하여 상기 제1홀더(600)의 상면에 접착, 열 융착 등의 방법으로 결합하여 돌출부(500)를 형성할 수도 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 7은 도 6의 B부분을 나타낸 단면도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 제1홀더(600)에 형성되는 돌출부(500)의 역할을 설명하기 위한 도면이다.

도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈배럴(400)의 하단이 하부까지 연장되어 배치될 수 있다. 이는 렌즈 구동장치의 소형화 추세에 따라 가동부의 전체 높이 즉, 제1방향 길이가 작아지고, 고화소의 카메라 모듈 제작을 위해 상기 카메라 모듈의 전체적인 높이 즉 제1방향 길이를 줄이기 위해 필연적인 구조가 될 수 있기 때문이다.

상기한 카메라 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈의 제작을 위해 하기에 설명하는 렌즈배럴(400)의 하단이 상기 필터(600)와 충돌 및 이러한 충돌에 의한 상기 필터(600)의 파손을 방지할 수 있는 돌출부(500)의 형성과 상기 돌출부(500)의 구체적인 구조가 필요하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈배럴(400)은 보빈에 장착되어 제1방향으로 하향이동할 수 있고, 외부 충격에 의해서도 하향이동할 수 있다. 이때, 상기 렌즈배럴(400)이 하향이동하는 경우, 상기 렌즈배럴(400)의 하단이 상기 필터(610)와 직접 접촉할 수 있다.

이 경우 상기 필터(610)는 상기 렌즈배럴(400)의 하단으로부터 가해지는 충격에 의해 파손, 손상이 발생할 수 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 필터(610)의 가장자리 부위에 돌출부(500)가 존재하여 상기 렌즈배럴(400)과 상기 필터(610)의 직접 접촉을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 상기 돌출부(500) 상단(500a)은 상기 필터(610) 상면(610a)보다 제1방향으로 상측에 위치할 수 있으므로, 렌즈배럴(400)이 하강하는 경우, 렌즈배럴(400) 하단은 돌출부(500) 상단(500a)과 부딪히게 된다.

또한, 상기한 바와 같이, 상기 돌출부(500) 내측면(500b)이 상기 필터(610) 측면과 대향되도록 구비되고, 서로 이격되어 구비되므로, 상기 돌출부(500)가 상기 렌즈배럴(400) 또는 렌즈 구동장치의 다른 부품과 부딪히는 경우, 돌출부(500)에 가해지는 충격이 직접 상기 필터(610)에 전달되지 않는다.

실시예에서, 돌출부(500)는 렌즈배럴(400) 또는 렌즈 구동장치의 다른 부품이 상기 필터(610)에 직접 접촉하는 것을 차단하여 직접 접촉에 의한 충격으로 인한 필터(610)의 파손, 손상을 방지할 수 있다. 즉, 렌즈배럴(400) 하단이 제1홀더(600)에서 필터(610)가 결합한 부위가 아닌 돌출부(500)에 닿게 함으로써 필터(610)의 파손, 손상을 방지할 수 있다.

한편, 돌출부는 상기한 바와 같이, 렌즈배럴(400) 하단이 상기 필터(610)를 파손, 손상시키는 것을 방지함으로써, 결과적으로 필터(610)의 내구성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

이때, 상기 돌출부(500)의 제1방향에 수직한 제2방향 또는 제3방향 폭, 상기 돌출부(500)의 내측면(500b) 사이의 제2방향 또는 제3방향 거리 등은, 상기 렌즈배럴(400)이 손떨림 보정 수행에 의해 제2방향 또는 제3방향으로 이동하는 거리범위, 상기 필터(610)의 실장되는 위치 또는 표면적 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(500)는 제1접착부(710)를 형성하는 접착제가 제1홀더(600)에 도포되는 경우, 접착제가 경화되기 전에 유동하여 필터(610)를 오염, 훼손시키는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

즉, 접착제가 도포되어 경화되기 전에 도 8에 도시된 화살표 방향으로 접착제가 유동할 수도 있는데, 제1방향으로 돌출되어 형성되는 돌출부(500)는 접착제가 필터(610)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

즉, 실시예에서, 돌출부(500)는 제1접착부(710)를 형성하는 접착제가 제1홀더(600)의 가장자리 부위에 도포되어 상기 제1홀더(600) 내측으로 유동하여 상기 필터(610)에 유입되는 것을 차단하여 접착제에 의한 필터(610)의 오염, 훼손을 방지할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 제1홀더(600)를 나타낸 평면도이다. 도 10은 일 실시예에 따른 제2홀더(800)를 나타낸 평면도이다. 도 11은 일 실시예에 따른 제1홀더(600)와 제2홀더(800)가 결합한 상태를 나타낸 평면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1홀더(600)의 일측에는 함몰홈(620)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 함몰홈(620)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1홀더(600)와 상기 제2홀더(800)가 결합하는 경우 후술하는 개구부(721)와 대응하는 부위에 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1홀더(600)와 상기 제2홀더(800) 사이에는 상기 제1홀더(600)와 상기 제2홀더(800)를 결합하는 제2접착부(720)가 형성될 수 있다. 상기 제2접착부(720)는 접착제가 도포되어 형성되며, 상기 접착제는 제1홀더(600) 하면 또는 제2홀더(800) 상면에 도포되어 형성될 수 있으나, 실시예에서는 제2홀더(800) 상면에 접착제가 도포되어 제2접착부(720)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 제2접착부(720)를 형성하는 접착제는 제1접착부(710)를 형성하는 경우와 마찬가지로, 예를 들어 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등을 사용할 수 있다.

상기 제2접착부(720)에는 일측에 접착제가 도포되지 않는 구간인 개구부(721)가 형성될 수 있다. 개구부(721)는 상기한 바와 같이, 제1홀더(600)의 함몰홈(620)과 대응되는 위치에 구비될 수 있다.

또한, 상기 제2홀더(800)는 측부에 복수의 단자(820)가 형성될 수 있는데, 상기 개구부(721)는 상기 단자(820)가 형성되는 측부 이외의 부위에 배치될 수 있다. 이는 상기 개구부(721)와 대응하는 위치에 놓이는 함몰홈(620)이 후술하는 충진제(900)에 의해 충진되는 경우 충진제(900)에 의한 단자(820)의 오염, 훼손을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 개구부(721) 폭(w1)은 상기 함몰홈(620) 폭(w2)보다 작게 형성될 수 있다. 이는 충진제(900)에 의해 충진되는 경우 상기 개구부(721)에 의해 개방되는 상기 제1홀더(600)와 제2홀더(800) 사이의 공간을 완전히 폐쇄하기 위함이다.

상기 제2홀더(800) 상면에 접착제가 도포되어 제2접착부(720)가 형성되고, 상기 제1홀더(600)와 상기 제2홀더(800)가 결합한 후, 접착제가 경화되는 과정에서 접착제로부터 휘발성 물질이 기화된 기체가 형성될 수 있다.

이러한 기체가 상기 제1홀더(600)의 하면과 상기 제2홀더(800)의 상면이 형성하는 공간에 남아있는 경우, 제1홀더(600) 또는 제2홀더(800)의 회로, 각종 소자 등을 오염, 훼손시킬 수 있으므로, 상기 기체는 외부로 배출시키는 것이 적절하다.

따라서, 이러한 기체는 상기 제1홀더(600)의 하면과 상기 제2홀더(800)의 상면이 형성하는 공간으로부터 상기 개구부(721)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상기 제2접착부(720)를 형성하는 접착제의 경화가 완료되고, 상기 기체가 외부로 배출이 완료된 후, 상기 함몰홈(620)을 충진제(900)로 충진시킨다.

즉, 상기 제1접착부(710)를 형성하는 접착제가 경화되어 상기 제1홀더(600)와 상기 제2홀더(800)가 결합한 후, 상기 함몰홈(620)은 충진제(900)에 의해 충진되어 상기 제1홀더(600)의 하면과 상기 제2홀더(800)의 상면이 형성하는 공간은 폐쇄될 수 있다.

이때, 상기 충진제(900)는 접착제일 수 있고, 제1접착부(710) 또는 제2접착부(720)를 형성하는 경우와 마찬가지로, 상기 접착제는 예를 들어, 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등이 될 수 있다.

상기한 구조로 인해, 상기 제1홀더(600)의 하면과 상기 제2홀더(800)의 상면이 형성하는 공간은 상기 기체가 외부로 배출된 후 폐쇄가 완료될 수 있다.

이러한 구조의 제1홀더(600)와 제2홀더(800)의 결합체는 세척과정을 거칠 수 있는데, 세척과정에서 상기 제1홀더(600)의 하면과 상기 제2홀더(800)의 상면이 형성하는 공간이 폐쇄되므로, 세척액을 사용하는 습식세척이 가능한 효과가 있다.

즉, 습식세척을 진행하는 경우, 상기 제1홀더(600)의 하면과 상기 제2홀더(800)의 상면이 형성하는 공간이 폐쇄되므로, 상기 공간에 세척액이 침투하여 장기간 머무름으로 인해 상기 제1홀더(600) 및 상기 제2홀더(800)를 오염 또는 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

실시예에서, 함몰홈(620), 개구부(721) 및 충진제(900)가 구비되는 제1홀더(600)와 제2홀더(800)의 결합체는 내부에 세척액이 침투하지 않으므로 습식세척을 용이하게 진행할 수 있는 효과가 있다.

한편, 전술한 실시예에 의한 렌즈 구동 장치는 다양한 분야 예를 들어 카메라 모듈에 이용될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 휴대폰 등 모바일 기기 등에 적용 가능하다.

실시예에 의한 카메라 모듈은 보빈(110)과 결합되는 렌즈배럴(400), 이미지 센서(810), 인쇄회로기판(250) 및 광학계를 포함할 수 있다. 렌즈배럴(400), 이미지 센서(810), 인쇄회로기판(250)은 전술한 바와 같다.

또한, 광학계는 이미지 센서(810)에 화상을 전달하는 적어도 한 장의 렌즈를 포함할 수 있다. 이때, 광학계에는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있는 액츄에이터 모듈이 설치될 수 있다.

오토 포커싱 기능을 수행하는 액츄에이터 모듈은 다양하게 구성될 수 있으며, 보이스 코일 유닛 모터를 일반적으로 많이 사용한다. 전술한 실시예에 의한 렌즈 구동 장치는 오토 포커싱 기능 또는 손떨림 보정 기능을 수행하는 액츄에이터 모듈의 역할을 수행할 수 있다.

실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.

210: 베이스
400: 렌즈배럴
500: 돌출부
600: 제1홀더
610: 필터
620: 함몰홈
710: 제1접착부
720: 제2접착부
721: 개구부
800: 제2홀더
810: 이미지 센서
820: 단자
900: 충진제

Claims

홀더;
상기 홀더에 대하여 제1 방향으로 상하이동 가능하도록 배치되는 렌즈배럴;
상기 홀더에 배치되는 필터;
상기 홀더의 하부에 배치되는 회로 기판;
상기 회로 기판에 배치되는 이미지 센서; 및
상기 홀더와 상기 회로 기판 사이에 배치되고 상기 홀더와 상기 회로 기판을 결합하는 제1 접착부를 포함하고,
상기 제1 접착부는 접착제가 형성되지 않는 구간인 개구부를 포함하고,
상기 홀더는 외측면으로부터 함몰되고 상기 제1 접착부의 상기 개구부와 대응되는 위치에 형성되는 함몰홈을 포함하고,
상기 함몰홈의 폭은 상기 제1 접착부의 상기 개구부의 폭보다 크게 형성되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 홀더는 상기 필터의 측면을 따라 상기 제1 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 돌출부는 상단이 상기 필터의 상면보다 상기 제1방향으로 상측에 위치하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 돌출부의 내측면은 상기 필터의 상기 측면에 대향하여 배치되고, 상기 필터의 상기 측면과 이격되는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 필터는 상기 제1 방향으로 보아 사각형상으로 형성되고,
상기 돌출부는 상기 제1 방향으로 보아 상기 필터의 각변을 따라 일정한 폭을 가진 선형 부재가 상기 필터의 모서리 부위에서 서로 결합하여 형성되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 필터와 상기 이미지 센서는 상기 제1방향으로 서로 대향되도록 배치되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 필터는 적외선 차단 필터인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 홀더 상측에 배치되는 베이스; 및
상기 베이스 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 이동하는 보빈을 포함하는 카메라 모듈.
제8항에 있어서,
상기 베이스와 상기 홀더 사이에 배치되고 상기 베이스와 상기 홀더를 결합하는 제2 접착부를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 접착부는 에폭시, 열경화성 접착제, 또는 자외선 경화성 접착제로 형성되는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 홀더의 상면으로부터 돌출되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 회로 기판의 서로 마주보는 제1 측부와 제2 측부에는 복수의 단자들이 형성되고, 상기 제1 접착부의 상기 개구부는 상기 회로 기판의 상기 제1 측부와 상기 제2 측부 사이에 위치하는 제3 측부에 배치되는 카메라 모듈.
제9항에 있어서,
상기 제2 접착부는 에폭시, 열경화성 접착제, 또는 자외선 경화성 접착제로 형성되는 카메라 모듈.
제8항에 있어서,
상기 보빈과 결합하는 렌즈 배럴을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 함몰홈에 충진되는 충진제를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 홀더 상측에 배치되는 베이스;
상기 베이스 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 이동하는 보빈; 및
상기 베이스와 상기 홀더 사이에 배치되고 상기 베이스와 상기 홀더를 결합하는 제2 접착부를 포함하고,
상기 홀더는 상기 필터의 측면을 따라 상기 제1 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하고,
상기 제2 접착부는 상기 돌출부의 외측에 위치하는 상기 홀더의 가장 자리 부위에 형성되는 카메라 모듈.
제16항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 제2 접착부가 상기 홀더의 내측으로 유동하여 상기 필터에 유입하는 것을 차단하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 홀더는 상기 필터가 배치되는 부위에 형성되는 중공을 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 홀더 상측에 배치되는 베이스;
상기 베이스 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 이동하는 보빈; 및
상기 보빈과 결합하는 렌즈 배럴을 포함하고,
상기 홀더는 상기 필터의 측면을 따라 상기 제1 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하고,
상기 돌출부는 상기 렌즈 배럴의 하단이 상기 필터와 접촉하는 것을 차단하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 선형 부재는 상기 홀더와 일체로 형성되는 카메라 모듈.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 카메라 모듈을 포함하는 모바일 기기.