KR102447562B1 - 광학적 손떨림 보정 카메라 모듈 구조 - Google Patents

광학적 손떨림 보정 카메라 모듈 구조 Download PDF

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Abstract

광학적 손떨림 보정(OIS) 카메라 모듈 구조가 개시된다. 본 발명의 일실시예에서, 액추에이터의 제1축 위치를 검출하는 제1검출신호를 출력하는 제1홀센서와 액추에이터의 제2축 위치를 검출하는 제2검출신호를 출력하는 제2홀센서는, 액추에이터 영역에서 각각 제1앰프 및 제2앰프와 연결된다.

Description

광학적 손떨림 보정 카메라 모듈 구조{OIS CAMERA MODULE STRUCTURE}
본 발명은 광학적 손떨림 보정 카메라 모듈 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 광학적 손떨림 보정(Optical Image Stabilizer; OIS)이란, 광학 부품의 일부를 기계적으로 움직여 광경로를 바꾸어 흔들림을 보정하는 방식을 말한다. 이러한 OIS 방식을 적용하는 카메라 모듈은, 자동초점(Auto Focusing; AF) 모듈 전체를 구동하는 액추에이터(actuator)에 의해 OIS 기능이 함께 구현되고 있다.
이러한 OIS 카메라 모듈에서는 홀센서(hall sensor)에 의해 액추에이터의 위치가 피드백되며, x축 및 y축에 대한 보정을 위해, 2개의 홀센서가 구비된다.
따라서, 홀센서가 제공되는 액추에이터와 컨트롤러(controller)가 제공되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)을 연결하는 경우, 종래 AF 기능만이 제공되는 카메라 모듈에 비해 핀수가 7개 증가하게 되어, 액추에이터의 설계가 어려워지고, 또한 제작 공간이 확보가 어려운 문제점이 있다. 즉, 액추에이터 한면에 연결패드를 배치할 수 없어, 2면 이상에 연결패드를 배치하거나 또는 별도의 연성인쇄회로기판(Flexible PCB; FPCB)를 사용하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 앰프와 통합된 홀센서를 액추에이터에 배치하여, OIS 카메라 모듈에서 액추에이터와 PCB간 연결되는 핀의 수를 줄이는 OIS 카메라 모듈 구조를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 자동초점(AF) 기능을 위한 구동전압과 구동신호를 액추에이터 영역에 제공하는 인쇄회로기판(PCB) 영역을 구비하는 광학적 손떨림 보정(OIS) 카메라 모듈에서, 본 발명의 일실시예의 OIS 카메라 모듈 구조는, 액추에이터의 제1축 위치를 검출하는 제1검출신호를 출력하는 제1홀센서; 상기 제1홀센서와 상기 액추에이터 영역에서 연결되어, 상기 제1검출신호를 증폭하는 제1앰프; 상기 액추에이터의 제2축 위치를 검출하는 제2검출신호를 출력하는 제2홀센서; 및 상기 제2홀센서와 상기 액추에이터 영역에서 연결되어, 상기 제2검출신호를 증폭하는 제2앰프를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1앰프 및 상기 제2앰프의 출력이 상기 PCB 영역에 제공될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 PCB 영역에 배치되며, 상기 제1 및 제2홀센서의 구동전압을 제공하는 제1제공부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1제공부는, 상기 제1 및 제2홀센서에 공통으로 구동전압을 인가할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 PCB 영역에 배치되며, AF 기능을 위한 구동전압을 상기 액추에이터 영역에 제공하는 제2제공부; 및 상기 PCB 영역에 배치되며, AF 기능을 위한 구동신호를 상기 액추에이터 영역에 제공하는 제3제공부를 더 포함할 수 있다.
종래 OIS 카메라 모듈 구조 대비, 액추에이터와 PCB간 3개의 핀을 줄일 수 있으므로, 액추에이터의 입/출력핀을 최소화하여, 액추에이터의 설계 및 제작을 쉽게 할 수 있으며, 비용을 줄일 수 있다.
또한, 액추에이터와 PCB를 연결하는 핀의 개수가 줄어들기 때문에, 공정시간을 줄일 수 있으며, 연결공정 수율을 증대할 수 있다.
도 1은 종래의 OIS 카메라 모듈의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 OIS 카메라 모듈 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예의 OIS 카메라 모듈의 구조를 설명하기로 한다. 이를 위해, 종래의 OIS 카메라 모듈의 구조를 설명하고, 종래의 모듈 구조와 본 발명의 일실시예의 OIS 카메라 모듈 구조의 차이점을 중심으로 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 OIS 카메라 모듈 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
종래의 OIS 카메라 모듈(AF 기능을 동시에 구현함) 구조는, PCB 영역(10)과 액추에이터 영역(20)으로 구분되며, PCB 영역(10)에는 AF 카메라 모듈에서만 제공되던 AF 구동전압 제공부(13) 및 AF 구동신호 제공부(14)외에, 앰프(amplifier)(11, 12)와 바이어스 전류 제공부(15)가 제공된다. 액추에이터 영역(20)에 제공되는 홀센서(21, 22)는 각각 PCB 영역(10)의 앰프(11, 12)와 연결되어 있다. 각각의 홀센서(21, 22)는 액추에이터의 x축 및 y축의 위치를 감지하도록 구성된다.
본 명세서에서는, 액추에이터는 액추에이터 영역에 제공되는 것이다.
일반적인 AF 카메라 모듈의 경우, PCB 영역(10)으로부터 액추에이터 영역(20)으로 제공되는 신호의 종류는, AF 구동전압 제공부(13)로부터 입력되는 구동전압(AFVDD)과 AF 구동신호 제공부(14)로부터 입력되는 구동신호(ISINK)의 2가지이다. 즉, 액추에이터에 제공되는 2개의 핀이 PCB 영역(10)과 액추에이터 영역(20)을 연결하고 있다.
그러나, OIS 카메라 모듈에서는, PCB 영역(10)과 액추에이터 영역(20)이 앰프(11, 12)와 홀센서(21, 22)로 추가적으로 연결되므로, AF를 위한 위의 2개의 핀 외에, 연결되는 핀의 개수는 증가한다. 이하에서는 액추에이터의 x축의 위치를 감지하는 홀센서(21)를 '제1홀센서'로, 액추에이터의 y축의 위치를 감지하는 홀센서(22)를 '제2홀센서'로 칭하기로 한다. 마찬가지로, 제1홀센서(21)와 연결되는 앰프(11)를 '제1앰프'로, 제2홀센서(22)와 연결되는 앰프(12)를 '제2앰프'라 하기로 한다.
이와 같은 구성에서, 구동전압과 구동신호에 추가하여, PCB 영역(10)과 액추에이터 영역(20)을 연결하는 핀의 종류는 다음과 같다. 괄호 안의 단자는, 홀센서(21, 22)의 입출력 단자를 나타낸 것이다.
1) 제1홀센서(21)의 바이어스 전류 입력핀(A 단자)
2) 제2홀센서(22)의 바이어스 전류 입력핀(E 단자)
3) 접지핀(D, H 공통단자)
4) 제1홀센서(21)의 제1앰프(11)로의 +출력(C 단자)
5) 제1홀센서(21)의 제1앰프(11)로의 -출력(B 단자)
6) 제2홀센서(22)의 제2앰프(12)로의 +출력(G 단자)
7) 제2홀센서(22)의 제2앰프(12)로의 -출력(F 단자)
즉, 이와 같이, AF 카메라 모듈에 비해 OIS 카메라 모듈은 7개의 추가핀이 PCB 영역(10)과 액추에이터 영역(20)을 연결하여야 하므로, 액추에이터 영역(20)의 설계가 어려워지고 공간확보가 어려워지는 문제점이 있다.
따라서, 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에서의 OIS 카메라 모듈 구조를 도면을 참조로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 OIS 카메라 모듈 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 OIS 카메라 모듈은, PCB 영역(30)과 액추에이터 영역(40)으로 구분되어, PCB 영역(30)은 AF 구동전압 제공부(31), OIS 구동전압 제공부(32) 및 AF 구동신호 제공부(33)를 포함한다. 또한, 액추에이터 영역(40)는 OIS를 위해 액추에이터의 x축 위치를 검출하는 제1홀센서(41), 제1홀센서(41)와 연결된 제1앰프(42), 액추에이터의 y축 위치를 검출하는 제2홀센서(43) 및 제2홀센서(43)와 연결된 제2앰프(44)를 포함한다.
OIS 카메라 모듈의 PCB 영역(30)과 액추에이터 영역(40)이 본 발명의 일실시예에서 설명하는 구성요소 외에 다른 구성요소를 포함하여 구성되는 것임은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 하겠으나, 본 발명의 일실시예와 무관한 구성요소에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예의 카메라 모듈의 구조에서, 제1홀센서(41)는 제1앰프(42)와, 제2홀센서(43)는 제2앰프(44)와 연결되어 액추에이터 영역(40)에 제공된다. 도 1의 종래의 OIS 카메라 모듈에서는 홀센서와 앰프가 각각 액추에이터 영역(20)과 PCB 영역(10)에 제공되어, 홀센서의 4개의 출력을 앰프가 수신하여야 하므로, 액추에이터 영역(20)과 PCB 영역(10)을 연결하는 4개의 핀이 요구되었으나, 본 발명의 일실시예에서는, 홀센서(41, 43)와 앰프(42, 44)를 액추에이터 영역(40)에 구성하는 것에 의해, 액추에이터 영역(40)과 PCB 영역(30)간의 연결핀의 개수를 줄일 수 있다.
제1홀센서(41)는 OIS 액추에이터의 x축 위치를 검출하는 검출신호를 출력하고, 제1앰프(42)는 제1홀센서(41)로부터 입력되는 검출신호를 증폭한다. 또한, 제2홀센서(43)는 액추에이터의 y축 위치를 검출하는 검출신호를 출력하고, 제2앰프(44)는 제2홀센서(43)로부터 입력되는 검출신호를 증폭한다.
제1홀센서(41) 및 제2홀센서(43)의 검출신호는 각각 제1앰프(42)와 제2앰프(44)에 +출력 및 -출력으로 제공(즉, 두개의 단자를 통해 출력)되지만, 제1앰프(42)와 제2앰프(44)의 출력은 하나의 단자를 통해 출력되는 것이므로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 홀센서(41, 43)의 출력을 2개로 줄일 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예의 카메라 모듈에서는, OIS 구동전압 제공부(32)를 PCB 영역(30)에 제공하여, 홀센서(41, 43)에 구동전압을 각각 제공할 수 있다. 즉, 도 1의 종래의 OIS 카메라 모듈에서는, 바이어스 전류 제공부(15)가 각각 홀센서(21, 22)에 바이어스 전류를 제공하므로, 바이어스 전류의 입력을 위한 2개의 핀이 요구되었으나, 본 발명의 일실시예의 OIS 카메라 모듈에서는, OIS 구동전압 제공부(32)가 구동전압을 홀센서(41, 43)에 제공하므로, 1개의 핀만이 요구될 수 있다.
OIS 구동전압 제공부(32)는, AF 구동전압 제공부(31)와 별도로 구성되는 것으로 설명되었으나, AF 구동전압 제공부(31)와 일체로 구성될 수도 있다. 즉, 카메라 모듈의 입력전압을 분기하여 액추에이터 영역(40)에 제공하는 것이므로, 분기된 전압을 개별적으로 제공할 수도 있고, 또는 통합하여 제공할 수도 있을 것이다.
다만, AF 구동전압 제공부(31)는 액추에이터 영역(40)이 구동하는 경우에만 구동전압을 제공하고, OIS 구동전압 제공부(32)는 지속적으로 홀센서(41, 42)에 전압을 제공하여야 하므로, 양자 다소 상이하지만, 설정에 따라 일체로 또는 개별적으로 구성할 수 있는 것임은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이다.
정리하면, 본 발명의 일실시예의 OIS 카메라 모듈에서, 홀센서와 관련하여 PCB 영역(30)과 액추에이터 영역(40)을 연결하는 핀의 종류는 다음과 같다.
1) 제1홀센서(41) 및 제2홀센서(43)의 구동전압(OIS 구동전압 제공부(32)로부터) 입력핀
2) 제1홀센서(41)의 출력핀(제1앰프(42)로부터)
3) 제2홀센서(43)의 출력핀(제2앰프(44)로부터)
4) 접지핀(공통단자)
즉, 도 1의 카메라 모듈 구조와 비교하면, 3개의 핀을 줄일 수 있음을 알 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 종래 대비 3개의 핀을 줄일 수 있으므로, 액추에이터의 입/출력핀을 최소화하여, 액추에이터의 설계 및 제작을 쉽게 할 수 있으며, 비용을 줄일 수 있다.
또한, 핀의 개수가 줄어들기 때문에, 공정시간을 줄일 수 있으며, 연결공정 수율을 증대할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
30: PCB 영역 31: AF 구동전압 제공부
32: OIS 구동전압 제공부 40: 액추에이터 영역
41, 43: 홀센서 42, 44: 앰프

Claims (14)

  1. 포커싱(AF) 기능 및 손떨림보정(OIS) 기능을 수행하는 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈에 있어서,
    상기 액추에이터의 위치감지 및 구동을 위한 소자부를 포함하고,
    상기 소자부는 제1소자 내지 제3소자를 포함하고,
    상기 제1소자는 상기 제2소자와 공통으로 연결되는 제1입력핀을 포함하고,
    상기 제3소자는 상기 제1입력핀과 다른 제2입력핀을 포함하는 카메라 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1소자 및 상기 제2소자 중 적어도 하나는 홀센서를 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1소자는 구동전압제공부와 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1소자 및 상기 제2소자는 반도체 소자인 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3소자는 반도체소자인 카메라 모듈.
  7. 포커싱(AF) 기능 및 손떨림보정(OIS) 기능을 수행하는 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈에 있어서,
    인쇄회로기판과 연결되고, 상기 액추에이터의 위치감지 및 구동을 위한 소자부를 포함하고,
    상기 소자부는 제1소자 내지 제4소자를 포함하고,
    상기 제1소자 및 상기 제2소자는 공통으로 연결되는 하나 이상의 핀을 통해 상기 인쇄회로기판과 연결되고,
    상기 제3소자 및 상기 제4소자는 각각 하나 이상의 핀을 통해 상기 인쇄회로기판과 연결되는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    제1소자 및 제2소자는 공통으로 연결되는 입력핀 및 접지핀을 통해 상기 인쇄회로기판과 연결되는 카메라 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1소자는 포커싱(AF)을 위한 센서를 포함하는 카메라 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1소자 및 상기 제2소자 중 적어도 하나는 홀센서를 포함하는 카메라 모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1소자는 구동전압제공부와 전기적으로 연결되는 카메라 모듈.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1소자 및 상기 제2소자는 반도체 소자인 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3소자는 반도체소자인 카메라 모듈.
  14. 제1항, 및 제3항 내지 제13항 중 어느 한 항의 카메라 모듈을 포함하는 이동 단말 장치.

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