KR102445116B1

KR102445116B1 - 카메라용 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102445116B1
Application number: KR1020210183304A
Authority: KR
Inventors: 김인수; 박창욱
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-09-20
Also published as: CN116300264A; CN218099885U; US11740539B2; US20230194959A1

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 카메라용 액추에이터는 광축 방향으로 연장된 형상의 가이딩레일이 외측에 구비되며 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어; 광축과 수직한 방향으로 이동하며, 상기 제1캐리어의 내측에 수용되는 제2캐리어; 상기 제1캐리어가 수용되는 하우징; 및 상기 가이딩레일과 상기 하우징 사이에 배치되는 볼을 포함하고, 상기 제1캐리어의 내측 중 상기 가이딩레일이 구비된 부분의 내측인 제1섹터와 상기 제2캐리어의 외측 사이의 간격인 제1간격은 상기 제1섹터가 구비된 상기 제1캐리어의 내측과 동일한 내측 중 상기 가이딩레일이 구비되지 않은 부분인 제2섹터와 상기 제2캐리어의 외측 사이의 간격인 제2간격보다 크도록 구성되는 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 캐리어 사이의 물리적 대면 구조를 개선시켜 구동 성능을 향상시킨 카메라용 액추에이터에 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.

근래에는 AF와 OIS 기능이 통합된 형태의 장치 내지 액추에이터가 이용되고 있는데, 이 경우 렌즈가 탑재되는 OIS캐리어를, AF 캐리어 내부에서 광축과 수직을 이루는 X축 또는/및 Y축 방향으로 이동시키는 구성이 AF를 구현하는 구성과 함께 통합적으로 구현된다.

한편, AF 기능이 구현된 장치 또는 AF와 OIS 기능이 함께 구현된 장치에는 광축 방향으로 이동하는 AF캐리어의 거동 특성을 향상시키기 위하여 AF캐리어(이동체)와 하우징(고정체) 사이에 광축과 동일한 방향으로 배열된 볼들이 개재되는 구조가 적용된다.

이러한 구조는 이동체와 고정체 사이의 적절한 이격 거리가 지속적으로 유지되도록 할 수 있고 볼 자체의 이동(moving)과 구름(rolling) 및 볼과의 점접촉(point contact) 등을 통하여 마찰력을 최소화시킴으로써 AF캐리어를 더욱 유연하고 정확하게 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

이러한 볼들은 금속이나 세라믹 등과 같이 강도 내지 경도가 높은 재질로 이루어짐에 반해, 볼과 대접하는 이동체 등은 성형상의 용이성 등을 높이기 위하여 주로 플라스틱 재질로 이루어진다.

볼과 볼이 대접하는 객체가 서로 다른 이종 재질로 이루어지는 경우 이종 재질 간의 경도 차이 등으로 인하여 외부 충격이나 흔들림 등이 발생하는 경우, 볼과 대접하는 가이딩하는 부위에 손상이나 마모 현상 등이 쉽게 발생할 수 있다.

또한, 볼은 구형(球形)으로 이루어져 있어 볼과 대접하는 부위가 힘이나 압력이 극대화되는 점(포인트, point)이 되므로 외부 충격 등은 국소 부위의 손상이나 마모를 더욱 심화시킬 수 있다.

이와 같이 볼이 가이딩되는 부위 등에 손상이나 마모 등이 발생하거나 또는 플라스틱 재질에서 탈리되는 파티클(particle) 등의 이물질이 발생하는 경우, AF캐리어의 틸트 불량, 선형성 와해 또는 위치제어 불량 등이 발생되어 AF캐리어의 전체적인 구동 성능이 저하될 수 있다.

한편, OIS캐리어가 AF캐리어의 내측에 수용되는 장치 내지 액추에이터의 경우, OIS캐리어는 광축과 수직한 방향으로 이동하여야 하므로 OIS캐리어의 외측과 AF캐리어의 내측 사이에 여유 공간이 형성된다.

그러므로 낙하, 외부 충격 또는 흔들림 등이 발생하는 경우 AF캐리어 내측에 구비된 OIS캐리어가 AF캐리어의 내측을 가격하게 되고 그 가격되는 힘이 볼이 가이딩되는 AF캐리어의 외측 부분에 그대로 전달되는 현상에 의하여 볼이 가이딩되는 부위의 손상이나 마모 등이 발생할 수 있다.

그러나 종래 이 기술분야에서는 이종 재질에 의한 문제점을 해소하기 위한 몇 가지 방안만이 제시되어 있을 뿐, 상술된 바와 같이 OIS캐리어의 외측과 AF캐리어 내측 사이에 일어나는 충돌 등에 의하여 손상 등이 발생될 수 있다는 문제의식이 인식되지 못하여 이를 해소하기 위한 방안 또한, 전혀 제시되지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 볼을 가이딩하는 레일 구조에 마모나 손상 등이 발생하는 것을 더욱 효과적으로 억제함으로써 AF캐리어의 선형 이동에 대한 구동 정밀성을 더욱 향상시킬 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 일 실시예에 의한 카메라용 액추에이터는 광축 방향으로 연장된 형상의 가이딩레일이 외측에 구비되며 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어; 광축과 수직한 방향으로 이동하며, 상기 제1캐리어의 내측에 수용되는 제2캐리어; 상기 제1캐리어가 수용되는 하우징; 및 상기 가이딩레일과 상기 하우징 사이에 배치되는 볼을 포함하며, 이 경우 상기 제1캐리어의 내측 중 상기 가이딩레일이 구비된 부분의 내측인 제1섹터와 상기 제2캐리어의 외측 사이의 간격인 제1간격은, 상기 제1섹터가 구비된 상기 제1캐리어의 내측과 동일한 내측 중 상기 가이딩레일이 구비되지 않은 부분인 제2섹터와 상기 제2캐리어의 외측 사이의 간격인 제2간격보다 크도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게, 본 발명에 의한 카메라용 액추에이터는 상기 제1섹터와 제2섹터에 사이에 형성되는 회피공간을 더 포함할 수 있다.

이 경우 본 발명의 상기 회피공간은 상기 제1섹터 방향에 형성되며, 상기 가이드레일의 면부와 대응되는 형상의 대응면부를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명의 상기 제1 및 제2섹터는 상기 제2캐리어의 외측 방향으로 돌출된 형상을 가지되, 상기 제1섹터가 돌출된 크기는 상기 제2섹터가 돌출된 크기보다 작도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라서 상기 제2캐리어의 모서리 부분 중 상기 제1섹터와 근접한 모서리 부분은 사선 또는 라운드진 형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, AF캐리어의 내측에 가해지는 충격력 등이 볼을 가이딩하는 레일구조에 전달되는 것을 효과적으로 억제 내지 차단함으로써 볼을 가이딩하는 레일구조에 발생되는 손상, 파손, 덴트(dent) 등을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 의하는 경우, 선형 이동성을 정밀하게 유지하고, AF캐리어의 틸트 발생을 효과적으로 억제시킬 수 있어 액추에이터의 전반적인 구동 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하는 경우, 충돌 억제 등을 위한 구조가 OIS캐리어의 외측 및/또는 AF캐리어의 내측에 대한 간단한 구조적 적용을 통하여 구현될 수 있으므로 액추에이터 조립 및 제작 공정의 효율성을 높일 수 있으며, 내구성 증진을 통하여 액추에이터의 사용 연한을 더욱 연장시킬 수 있는 효과를 제공할 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 의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1캐리어 및 제2캐리어 등의 구체적인 구성을 도시한 도면,
도 4 내지 도 6은 제1캐리어의 내측과 제2캐리어의 외측 사이의 구조적 관계를 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 발명의 바람직한 일 실시예에 이한 카메라용 액추에이터(이하 '액추에이터'라 지칭한다)(1000)의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

본 발명의 액추에이터(100)는 자체로서 단일의 장치로 구현될 수 있음은 물론이며 실시형태에 따라서 렌즈조립체(R), 이미지센서(미도시) 등을 포함하는 카메라 모듈로도 구현될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 액추에이터(1000)는 하우징(100), 제1캐리어(200), 제2캐리어(300), Z스토퍼(500) 및 쉴드 캔(shield can) 등으로 기능하는 케이스(400) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

도 1에 예시된 바와 같이 렌즈(R)(렌즈조립체)는 제1캐리어(200)(AF캐리어)에 수용되는 제2캐리어(300)(OIS캐리어)에 탑재되어 그 물리적 이동을 함께 하므로 제1캐리어(200)가 광축방향(도 1 등을 기준으로 Z축)으로 진퇴(forward and backward)이동하면 렌즈(R) 또한, 광축 방향으로 이동하게 된다.

이와 같이 제1캐리어(200)의 광축 방향 이동에 의하여 렌즈(R)가 광축 방향으로 이동하게 되면 CCD, CMOS 등의 이미지센서(미도시)와 렌즈(R) 사이의 거리가 조정되어 자동 초점 기능, 줌 기능 등이 구현된다.

이하 본 발명의 설명에 있어, 렌즈(R)로 빛이 들어가는 경로에 대응되는 방향축 즉, 렌즈(R)의 수직 방향에 대응하는 방향축을 광축(Z축)으로 정의하며, 이 광축(Z축)과 수직한 평면상의 두 축을 X축 및 Y축으로 정의한다.

하우징(100)을 기준으로 제1캐리어(200)를 광축 방향으로 이동시키는 구동부를 구현하는 구성에는 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA), 압전소자, 초소형 정밀 기계 시스템(Micro Electro Mechanical System, MEMS) 등 다양한 적용례가 가능하나, 소비전력, 소음 억제, 공간 활용, 선형적 이동 특성, 정밀 제어 등의 효율성을 고려하여 마그네트와 코일 사이에 발생하는 자기력을 이용하는 구성으로 구현하는 것이 바람직하다.

구체적으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 제1캐리어(200)(AF캐리어)의 일측에 제1마그네트(M1)가 구비되며, 이와 대면하는 하우징(100)에 제1코일(C1)이 구비된다.

전자기력은 상대적 힘의 관계이므로 이동체인 제1캐리어(200)에 제1코일(C1)이 구비되고, 상대적 고정체인 하우징(100)에 제1마그네트(M1)가 구비될 수도 있음은 물론이다.

구동드라이브(H1)의 제어를 통하여 제1코일(C1)에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되면 제1코일(C1)과 제1마그네트(M1) 사이에 자기력이 발생하고 이 발생된 자기력을 구동력으로 제1캐리어(200)가 하우징(100) 등과의 상대적 관점에서 광축 방향으로 선형 이동하게 된다.

실시형태에 따라서 제1캐리어(200)의 위치, 방향 등을 감지하는 감지센서가 더 포함될 수 있다. 이 경우 감지센서가 제1캐리어(200)의 위치 등을 감지하고 그에 해당하는 신호를 구동드라이버(H1)로 전달하면 구동드라이버(H1)는 이에 대응되는 크기와 방향의 전원이 제1코일(C1)로 인가되도록 제어한다.

상기 감지센서는 홀 효과(hall effect)를 이용하여 감지 영역 내에 존재하는 마그네트의 자기장 크기 및 방향의 변화를 감지하고 그에 따른 전기적 신호를 출력하는 홀센서(hall sensor)(H1)로 구현될 수 있다.

이와 같이 감지센서가 홀센서로 구현되는 경우 제1홀센서(H1)는 제1캐리어(200)에 구비된 제1마그네트(M1)의 자기장 크기 및/또는 방향을 감지하고 그에 대응되는 신호를 출력하도록 구성된다.

제1홀센서(H1)의 감지 및 구동 드라이버의 제어 프로세싱은, 시계열적이며 연속적인 제어를 통하여 구동 정밀성이 더욱 향상될 수 있도록 피드백 제어를 통하여 순환적으로 적용되도록 구성되는 것이 바람직하다.

구동드라이버는 독립된 전자 부품, 소자 등으로 구현될 수도 있음은 물론이나 SOC(System On Chip) 등을 통하여 홀센서와 통합된 단일 전자부품(chip)의 형태로 구현되는 것이 일반적이므로 도면에는 제1홀센서와 구동드라이버에 동일한 참조부호(H1)가 표기되어 있다.

하우징(100)과 제1캐리어(200) 사이에는 제1볼(B1)이 배치된다. 선형성(linearity)에 대한 효과적인 가이딩이 구현되도록 상기 제1볼(B1)은, 제1캐리어(200)의 외측에 구비되며 광축 방향으로 연장된 형상을 가지는 가이딩레일(210, 도 2 참조) 또는 하우징(100)에 형성되는 홈부레일(110) 중 하나 이상에 그 일부가 수용되는 형태가 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 제1볼(B1)이 구비되는 경우, 제1캐리어(200)는 제1볼(B1)을 통하여 하우징(100)과 적절한 간격을 유지하며 제1볼(B1)의 이동(moving), 구름(rolling), 점접촉(point-contact) 등에 의한 최소화된 마찰력으로 더욱 유연하게 선형 이동할 수 있어 소음 감소, 구동력 최소화, 구동 정밀성 등이 더욱 향상될 수 있다.

실시형태에 따라서 본 발명의 하우징(100)에는 요크플레이트(130)가 구비될 수 있다. 이 요크플레이트(130)는 제1마그네트(M1)와 인력을 발생시키는 구성으로서, 요크플레이트(130)와 제1마그네트(M1) 사이의 인력에 의하여 제1볼(B1)이 매개된 제1캐리어(200)가 하우징(100) 방향(도 1기준 X축 방향)으로 당겨지게 되므로 제1볼(B1)과 제1캐리어(200) 사이 및 제1볼(B1)과 하우징(100) 사이의 점접촉(point-contact) 등이 지속적으로 유지될 수 있게 된다.

상기 제1코일(C1), 제1홀센서(H1) 및 후술되는 제2코일(C2), 제3코일(C3) 등은 외부 모듈이나 전원부 등과 전기적으로 인터페이싱(interfacing)되는 회로기판(120)에 탑재된다.

OIS가 구동되는 경우 제2캐리어(300)가 Z축 방향으로 유격되거나 들뜨는 등의 편차 현상이 억제될 수 있도록 실시형태에 따라서 본 발명에 의한 카메라용 액추에이터(1000)는 제제2캐리어(300) 등의 Z축 방향 이동을 제한하며 제1방향 또는/ 및 제2방향 이동을 가이딩하는 Z스토퍼(500)를 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제1캐리어(200) 및 제2캐리어(300) 등의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 2 등에 도시된 바와 같이 광축과 수직한 방향(X축, Y축 또는 이들의 조합된 방향)으로 이동하는 제2캐리어(300)(OIS캐리어)는 제1캐리어(200)의 내측에 수용되는 형태로 구성된다.

제2캐리어(300)의 측면에는 광축과 수직한 각 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로의 이동을 구현하기 위한 제2마그네트(M2) 및 제3마그네트(M3)가 설치되며, 하우징(100)에는 이들 제2 및 제3마그네트(M2, M3)와 각각 대면하는 제2코일(C2) 및 제3코일(C3)이 구비된다.

제2캐리어(300)는 제1캐리어(200)를 기준으로 이동하게 되는데, 도 2 등에 예시된 바와 같이 제1캐리어(200)와 제2캐리어(300) 사이에 배치되는 제2볼(B2)을 매개하여 이동할 수 있으며, 실시형태에 따라서 와이어(wire) 또는 스프링 등과 같은 탄성 부재를 매개를 통하여 이동할 수도 있음은 물론이다.

제2캐리어(300)의 각 방향별 이동은 앞서 기술된 바와 같이 제2마그네트(M2)와 제2코일(C2) 그리고 제3마그네트(M3)와 제3코일(C3) 사이의 전자기력에 의한 구동력으로 구현될 수 있다.

구체적으로 제2홀센서(H2)에 의하여 X축 방향 흔들림이 감지되어 그 흔들림에 상응하는 신호가 출력되면 구동드라이브(H2)는 흔들림에 따른 이동을 역보정하는 방향으로 제2캐리어(300)가 이동하도록 제2코일(C2)에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되도록 제어한다.

이와 같이 제2코일(C2)에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되어 제2코일(C2)과 제2마그네트(M2) 사이에 자기력이 발생하면 제2캐리어(300)가 제1캐리어(200) 등과의 상대적 관점에서 X축 방향으로 선형 이동하게 된다.

실시형태에 따라서 제2마그네트(M2)의 자극 방향 및 제2코일(C2)의 배치 방향 등을 조정하여 제2코일(C2)과 제2마그네트(M2) 사이에 자기력이 발생하는 경우 제2캐리어(300)가 Y축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.

제2홀센서(H2)의 감지, 제2구동드라이버(H2)의 제어, 제2코일(C2)과 제2마그네트(M2) 사이의 자기력 발생, 제2캐리어(300)의 역방향 이동 등과 같은 일련의 과정은 시계열적으로 그리고 순환적으로 적용되도록 구성되므로 손떨림 등이 지속적으로 보정된다.

제3코일(C3), 제3홀센서(H3) 및 제3구동드라이버(H3) 등을 이용한 Y축 방향 손떨림 보정을 위한 방법 또한, 이와 대응되므로 그 상세한 설명은 생략한다.

실시형태에 따라서 제2캐리어(300)는 X축 방향 및 Y축 방향 각각으로 개별적으로 이동하는 복수 개의 캐리어 등으로 구현될 수 있음은 물론이다.

도 4 내지 도 6은 제1캐리어(200)의 내측과 제2캐리어(300)의 외측 사이의 구조적 관계를 도시한 도면이다.

제2캐리어(300)는 앞서 기술된 바와 같이 제1캐리어(200)의 내측에 수용되어 제1캐리어(200)를 기준으로 광축과 수직한 방향으로 이동하는 이동체에 해당하며, 이러한 제2캐리어(300)의 이동을 기준으로 할 때, 제1캐리어(200)는 상대적 고정체에 해당한다.

제2캐리어(300)가 광축과 수직한 두 방향(X축 방향 및 Y축 방향)의 조합된 방향으로 이동할 수 있도록 제1캐리어(200)와 제2캐리어(300) 사이에는 제2캐리어(300)의 OIS를 위한 이동 거리만큼의 이동공간이 형성될 수 있다.

실시형태에 따라서 제2캐리어(300)의 기준위치 복원(centering)을 위한 자력 구조가 구현되기도 하나, 이는 외부에서 작용하는 힘을 억제하기 위한 용도가 아님은 물론, 기준위치 복원을 위한 자기력은 외부에서 발생되는 충격력 등에 비하여 작기 때문에 낙하, 충돌 등이 발생되는 경우 제2캐리어(300)가 제1캐리어(200)의 내측면을 가격하게 된다.

또한, 예를 들어 유저 인증을 위한 QR코드 등이 팝업되도록 스마트폰을 흔드는 액션이 이루어지는 경우, 이는 영상을 촬영하는 과정에서 불가피하게 발생되는 손떨림과는 비교할 수 없을 정도의 크기를 가지는 흔들림이므로 이 경우 제2캐리어(300)가 제1캐리어(200)의 내측을 강하게 그리고 반복적으로 가격하게 된다.

이와 같이, 외적 흔들림이나 낙하, 충돌, 충격 등이 발생하는 경우, 제2캐리어(300)가 제1캐리어(200)의 내측에 강한 충격을 주게 되고 이러한 충격에 의한 힘은 그대로 제1캐리어(200)의 외측에 구비된 레일구조(볼 가이딩을 위한 구조)에 전달된다.

이와 같이 레일구조에 충격력 등이 전달되면, 볼을 가이딩하는 레일 구조는 높은 강성을 가지는 재질(금속, 세라믹 등)의 볼과 대접하고 있으므로 상대적 관점에서 볼이 아닌 볼과 대접(포인트 접점)하고 있는 레일 구조의 표면 등에 손상이 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 내측에 위치한 제2캐리어(300)가 제1캐리어(200)의 외측을 가격하더라도 가이딩레일(210)이 구비된 부분이 아닌, 다른 부분에서 제2캐리어(300)와 제1캐리어(200)의 물리적으로 대접(충돌)이 이루어지도록 유도한다.

구체적으로 본 발명에 의한 액추에이터(1000)의 경우, 제1캐리어(200)의 내측으로서, 상기 가이딩레일(210)이 외측에 구비된 부분에 해당하는 내측인 제1섹터(221)와 제2캐리어(300)의 대응외측(320) 사이의 간격인 제1간격(D1, 도 5 참조)이, 제1캐리어(200)의 내측 중 상기 제1섹터(221)가 구비된 내측 중 상기 제1섹터(221)에 인접한 내측 부분인 제2섹터(222)와 제2캐리어(300)의 외측 사이의 간격인 제2간격(D2, 도 5 참조)보다 크도록 구성된다.

상기 제2캐리어(300)의 대응외측(320)은 제1캐리어(200)의 내측 중 가이딩레일(210)이 구비된 내측과 대면하는 제2캐리어(300)의 외측을 의미한다.

이와 같이 구성하는 경우, 제2캐리어(300)가 가이딩레일(210)이 구비된 방향으로 제1캐리어(200)를 가격하더라도 가이딩레일(210)이 구비된 부위로 충격이 전달 내지 전파되지 않으므로 외부 충격의 전달에 의하여 제1볼(B1)과 대접하는 가이딩레일(210)이 손상되는 문제 등이 효과적으로 회피될 수 있다.

실시형태에 따라서 제1섹터(221)와 제2섹터(222)를 제2캐리어(300)의 대응외측(320) 방향으로 돌출된 형상을 가지도록 구성하되, 상기 제1섹터(221)가 돌출된 크기가 상기 제2섹터(222)가 돌출된 크기보다 작도록 구성할 수 있다.

이에 상응하는 관점에서 제2캐리어(300)의 대응외측(320) 중 제1섹터(221)와 대면하는 부위보다 제2섹터(222)와 대면하는 부위를 오목 형상 등으로 더 이격되도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

실질적인 관점에서 볼 때, 제2캐리어(300)는 X축 방향만(도면 기준 가이딩레일(210)이 구비된 제1캐리어(200) 방향)으로 이동할 수도 있으며, X축과 Y축으로 동시에 이동할 수도 있다. 또한, 제2캐리어(300)는 Y축으로 이동한 직후 X축으로 이동할 수도 있으며, 조합적 이동에 의하여 회전하는 방향으로도 이동할 수 있다.

상술된 바와 같이 제1간격(D1)이 제2간격(D2)보다 크도록(△D, 도 6 참조) 구성되는 경우 제2캐리어(300)가 어떠한 방향으로 이동하더라도 가이딩레일(210)이 구비된 부위로 충격력이 전달되는 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.

더욱 바람직하게, 제1섹터(221)와 제2섹터(222) 사이에 회피공간(223)이 형성되도록 구성할 수 있는데, 이와 같이 제1섹터(221)와 제2섹터(222) 사이에 여유 공간인 회피공간(223)이 형성되면 제2캐리어(300)의 회전 이동 또는 +Y축 방향으로 제2캐리어(300)가 이동한 직후 +X축 방향으로 그 이동이 이루어지더라도 제2캐리어(300)가 제1섹터(221)가 구비된 방향에 충돌하거나 충격을 가하는 현상을 억제시킬 수 있다.

나아가, 이와 같이 회피공간(223)이 형성되면 제2섹터(222)에 가해진 힘이 회피공간(223)에 의하여 단절되어 제1섹터(221)로 전달되지 못하므로 제2섹터(222) 등에 가해진 충격이 제1섹터(221)에 데미지를 발생시키는 현상 또한, 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이러한 물리적 회피 관계를 더욱 극대화시키고, 가이딩레일(210)의 물리적 지지 구조를 더욱 견고하게 구현하기 위하여 도면 등에 예시된 바와 같이 상기 회피공간(223)은 제1섹터(221) 방향에 형성되며 가이딩레일(210)의 면부와 대응되는 형상의 대응면부(224)를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 제2캐리어(300)의 외측과 가이딩레일(210)이 구비된 제1캐리어(200)의 내측이 서로 물리적으로 대접(충격, 충돌 등)하는 확률이 더욱 낮아질 수 있도록 도면에 예시된 바와 같이 제2캐리어(300)의 모서리 부분 중 상기 제1섹터(221)와 근접한 방향에 위치한 모서리 부분(E, 도 5 등 참조)은 사선 또는 라운진 형상으로 이루어지는 것이 더욱 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 : 카메라용 액추에이터
100 : 하우징 110 : 홈부레일
120 : 회로기판 130 : 요크플레이트
200 : 제1캐리어 210 : 가이딩레일
221 : 제1섹터 222 : 제2섹터
223 : 회피공간 224 : 대응면부
300 : 제2캐리어 320 : 대응외측
400 : 케이스 500 : Z스토퍼
R : 렌즈(렌즈조립체) M1 : 제1마그네트
M2 : 제2마그네트 M3 : 제3마그네트
C1 : 제1코일 C2 : 제2코일
C3 : 제3코일 H1 : 제1홀센서(제1구동드라이버)
H2 : 제2홀센서(제2구동드라이버) H3 : 제1홀센서(제3구동드라이버)
B1 : 제1볼 B2 : 제2볼

Claims

광축 방향으로 연장된 형상의 가이딩레일이 외측에 구비되며 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어;
광축과 수직한 방향으로 이동하며, 상기 제1캐리어의 내측에 수용되는 제2캐리어;
상기 제1캐리어가 수용되는 하우징; 및
상기 가이딩레일과 상기 하우징 사이에 배치되는 볼을 포함하고,
상기 제1캐리어의 내측 중 상기 가이딩레일이 구비된 부분의 내측인 제1섹터와 상기 제2캐리어의 외측 사이의 간격인 제1간격은,
상기 제1섹터가 구비된 상기 제1캐리어의 내측과 동일한 내측 중 상기 가이딩레일이 구비되지 않은 부분인 제2섹터와 상기 제2캐리어의 외측 사이의 간격인 제2간격보다 큰 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 제1섹터와 제2섹터에 사이에 형성되는 회피공간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
제2항에 있어서, 상기 회피공간은,
상기 제1섹터 방향에 형성되며 상기 가이딩레일의 면부와 대응되는 형상의 대응면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2섹터는,
상기 제2캐리어의 외측 방향으로 돌출된 형상을 가지되, 상기 제1섹터가 돌출된 크기는 상기 제2섹터가 돌출된 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
제1항에 있어서, 상기 제2캐리어의 모서리 부분 중 상기 제1섹터와 근접한 모서리 부분은,
사선 또는 라운드진 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 카메라용 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.