KR102494325B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR102494325B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈모듈; 상기 렌즈모듈을 수용하는 하우징; 및 상기 렌즈모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 마그네트부와 코일부를 포함하는 구동부;를 포함하며, 상기 코일부는 상기 마그네트부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 이동통신 단말기에 카메라 모듈이 채용되고 있다. 이러한 카메라 모듈에는 고해상도의 이미지를 생성하기 위하여 초점 조정 기능이 구비되고 있다.
초점 조정 시 액츄에이터에 의해 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동되는데, 이때, 렌즈 모듈의 광축 방향으로의 이동을 지지하기 위하여 복수의 볼 부재가 사용될 수 있다. 복수의 볼 부재는 렌즈 모듈과 접촉하여 광축 방향으로 구름운동함으로써 렌즈 모듈을 지지하게 된다. 렌즈 모듈과 하우징에는 각각 복수의 볼 부재와 접촉하는 볼 구름면이 구비된다.
바람직하게는 복수의 볼 부재가 모두 렌즈 모듈과 접촉하여 렌즈 모듈을 지지할 수 있어야 하나, 제조 과정에서 복수의 볼 부재의 크기를 완전히 동일하게 만드는 것은 매우 어려우므로, 복수의 볼 부재의 크기는 실제로 달라질 수 있다.
복수의 볼 부재의 크기가 다른 경우, 일부의 볼 부재만이 렌즈 모듈과 접촉하게 되고, 이에 따라 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동될 때 기울어지는 틸트(Tilt)가 발생할 우려가 있다.
더욱이, 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동되는 과정에서, 렌즈 모듈과 접촉되는 볼 부재가 달라질 수 있고, 이로 인해 렌즈 모듈이 기울어지는 틸트(Tilt) 현상이 연속적으로 발생할 수 있다.
또한, 볼 구름면의 광축 방향으로의 각도 편차에 의해서도 틸트(Tilt) 현상이 발생하고, 이에 따라 렌즈 모듈의 선형 이동 특성에 큰 편차가 발생할 수 있다.
렌즈 모듈이 광축 방향으로 평행하게 이동되도록 하는 것은 초점 조정에 있어서 매우 중요하므로, 렌즈 모듈의 이동 시에 틸트(Tilt)가 발생하는 것을 방지할 필요가 있다.
한편, 최근 이동통신 단말기에 채용되는 카메라 모듈은 그 크기가 점차 소형화되는 추세에 있으며, 카메라 모듈의 크기가 줄어들수록 렌즈 모듈의 틸트로 인한 해상력 저하의 문제가 더욱 커지게 된다.
한국 등록특허공보 제10-0866769호 (등록일자: 2008.10.29.)
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동될 때 선형 이동 특성(Linearity)를 개선할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈모듈; 상기 렌즈모듈을 수용하는 하우징; 및 상기 렌즈모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 마그네트부와 코일부를 포함하는 구동부;를 포함하며, 상기 코일부는 상기 마그네트부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈모듈; 상기 렌즈모듈을 수용하는 하우징; 및 상기 렌즈모듈에 배치된 마그네트부와, 상기 하우징에 배치된 코일부를 포함하는 구동부;를 포함하며, 상기 코일부는 원통 형상을 갖고, 상기 마그네트부는 상기 코일부의 내측 공간에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 렌즈 모듈이 광축 방향으로 이동될 때 선형 이동 특성(Linearity)를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 케이스가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 마그네트부의 개략적인 단면도이다.
도 6은 코일부의 개략적인 단면도이다.
도 7은 구동부의 개략적인 측단면도이다.
도 8a는 도 7의 A 부분의 평단면도이다.
도 8b는 도 7의 B 부분의 평단면도이다.
도 9는 구동부의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 스토퍼를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 위치검출부의 차폐구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 케이스가 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
휴대용 전자기기(2)는 이동 통신 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자기기(2)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 카메라 모듈(1)이 장착된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈모듈(100), 렌즈모듈(100)을 이동시키는 구동부(400) 및 렌즈모듈(100)을 수용하는 하우징(200)과 케이스(300)를 포함한다.
렌즈모듈(100)은 렌즈배럴(110)과 캐리어(130)를 포함할 수 있다.
렌즈배럴(110)에는 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 수용될 수 있다. 복수의 렌즈가 배치될 경우 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈배럴(110)의 내부에 장착된다. 렌즈배럴(110)은 중공의 원통 형상일 수 있다.
렌즈배럴(110)은 캐리어(130)와 결합된다. 캐리어(130)는 박스 형상일 수 있다.
렌즈배럴(110)과 캐리어(130)는 하우징(200)에 수용된다. 케이스(300)는 하우징(200)과 결합된다.
렌즈배럴(110)은 캐리어(130)와 함께 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.
즉, 렌즈모듈(100)은 광축(Z축) 방향으로 이동되어 초점을 조정할 수 있으며, 렌즈모듈(100)을 이동시키기 위하여 구동부(400)가 제공된다.
하우징(200)의 하부에는 이미지센서모듈이 배치된다. 이미지센서모듈은 렌즈모듈(100)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다.
이미지센서모듈은 이미지센서 및 이미지센서와 연결되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있고, 적외선 필터를 더 포함할 수 있다.
적외선 필터는 렌즈모듈을 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단하는 역할을 한다.
이미지센서는 렌즈모듈을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환한다. 일 예로 이미지센서는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.
이미지센서에 의해 변환된 전기 신호는 휴대용 전자기기(2)의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다.
이미지센서는 인쇄회로기판에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된다.
구동부(400)는 렌즈모듈(100)이 광축(Z축) 방향으로 이동될 수 있도록 구동력을 발생시킨다.
구동부(400)는 렌즈모듈(100)과 하우징(200) 사이에 배치된다. 구동부(400)는 2개가 제공될 수 있으며, 2개의 구동부(400)는 각각 렌즈모듈(100)의 일측에 배치될 수 있다. 2개의 구동부(400)는 광축(Z축)에 수직 교차하는 축(예컨대, X축)을 따라 이격 배치될 수 있다. 또한, 2개의 구동부(400)는 각각 광축(Z축)에 수직 교차하는 축(예컨대, Y축)으로부터 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다.
구동부(400)는 마그네트부(410)와 코일부(430)를 포함한다. 마그네트부(410)는 렌즈모듈(100)에 구비될 수 있고, 코일부(430)는 마그네트부(410)와 마주보도록 배치될 수 있다.
일 예로, 마그네트부(410)는 캐리어(130)에 장착될 수 있고, 코일부(430)는 하우징(200)에 배치될 수 있다. 코일부(430)는 마그네트부(410)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
캐리어(130)에는 마그네트부(410)를 고정하기 위한 돌출부(131)가 배치될 수 있다. 예켠대, 돌출부(131)는 캐리어(130)의 일 측면에서 돌출 형성될 수 있다. 돌출부(131)는 마그네트부(410)가 배치되는 장착홀(133)을 포함한다. 마그네트부(410)는 장착홀(133)에 끼움결합될 수 있다.
하우징(200)에는 코일부(430)를 고정하기 위한 장착부(210)가 배치될 수 있다. 예컨대, 장착부(210)는 하우징(200)의 내측면에서 돌출 형성될 수 있다. 장착부(210)는 코일부(430)의 외형과 대응되는 오목한 곡면부를 가질 수 있다.
코일부(430)에 전원이 인가되면, 마그네트부(410)와 코일부(430) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(130)를 광축(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다.
캐리어(130)에는 렌즈배럴(110)이 장착되므로, 캐리어(130)의 이동에 의해 렌즈배럴(110)도 광축(Z축) 방향으로 이동된다.
구동부(400)의 마그네트부(410)와 광축(Z축) 방향으로 마주보는 위치에는 풀링요크(450)가 배치된다. 풀링요크(450)는 하우징(200)에 장착될 수 있다. 예컨대, 풀링요크(450)는 마그네트부(410)와 광축(Z축) 방향으로 마주보도록 하우징(200)의 내부 바닥면에 배치될 수 있다.
풀링요크(450)는 자성체일 수 있다. 예컨대, 풀링요크(450)는 자성을 갖는 금속 또는 마그네트일 수 있다. 따라서, 풀링요크(450)와 마그네트부(410) 사이에는 광축(Z축) 방향으로 인력이 발생된다.
마그네트부(410)는 렌즈모듈(100)에 장착되므로, 풀링요크(450)와 마그네트부(410) 사이의 인력에 의해서 렌즈모듈(100)이 하우징(200)의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 풀링요크(450) 대신에 렌즈모듈(100)을 탄성지지하는 탄성부재를 배치하는 것도 가능하다. 이 경우, 탄성부재의 일측은 렌즈모듈(100)에 결합되고, 탄성부재의 타측은 하우징(200)에 결합될 수 있다.
구동부(400)의 구체적 구성은 도 5 내지 도 8을 참조로 후술하도록 한다.
본 발명은 렌즈모듈(100)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.
따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치검출부(500)가 제공된다. 위치검출부(500)는 위치센서(530) 및 센싱요크(510)를 포함할 수 있다.
위치센서(530)는 홀 센서일 수 있고, 센싱요크(510)는 마그네트일 수 있다.
위치센서(530)와 센싱요크(510)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 예컨대, 센싱요크(510)는 렌즈모듈(100)에 장착될 수 있고, 위치센서(530)는 하우징(200)에 장착될 수 있다.
일 예로, 센싱요크(510)는 렌즈모듈(100)의 캐리어(130)의 일면에 장착될 수 있다. 위치센서(530)는 하우징(200)에 배치된 기판(550)과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
한편, 위치센서(530)는 코일부(430)에 전원을 인가하는 드라이버 IC와 일체로 형성될 수 있다.
구동부(400)에 의해 렌즈모듈(100)이 광축(Z축) 방향으로 이동되면, 렌즈모듈(100)에 장착된 센싱요크(510)도 광축(Z축) 방향으로 이동되고, 센싱요크(510)와 마주보는 위치센서(5300)에 의해 렌즈모듈(100)의 위치를 검출할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서, 위치센서(530)는 센싱코일일 수 있고, 센싱요크(510)는 도전체 및/또는 자성체일 수 있다.
센싱코일과 센싱요크(510)는 서로 마주보게 배치되며, 센싱요크(510)의 이동에 의해 변화되는 센싱코일의 인덕턴스를 통해 렌즈모듈(100)의 위치를 검출할 수 있다.
도 5는 마그네트부의 개략적인 단면도이고, 도 6은 코일부의 개략적인 단면도이다.
또한, 도 7은 구동부의 개략적인 측단면도이다.
도 8a는 도 7의 A 부분의 평단면도이고, 도 8b는 도 7의 B 부분의 평단면도이다.
먼저, 도 5를 참조하면, 마그네트부(410)는 마그네트(411) 및 마그네트하우징(413)을 포함한다.
마그네트(411)는 원기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 마그네트(411)는 광축(Z축) 방향으로 길이를 갖는 원기둥 형상일 수 있다.
마그네트(411)는 서로 반대 극성인 제1 극성과 제2 극성을 갖는다. 마그네트(411)는 적어도 2개의 제1 극성과 적어도 2개의 제2 극성을 갖는다. 제1 극성은 N극 또는 S극일 수 있고, 제2 극성은 제1 극성의 반대극성인 S극 또는 N극일 수 있다.
예컨대, 마그네트(411)는 적어도 2개의 N극과 적어도 2개의 S극을 갖는다.
마그네트(411)는 서로 마주보는 2개의 N극 및 서로 마주보는 2개의 S극 중 적어도 하나를 갖는다.
마그네트(411)는 같은 극성끼리 서로 마주보게 구성될 수 있다. 즉, 제1 극성과 제1 극성이 마주보게 배치되거나, 제2 극성과 제2 극성이 마주보게 배치될 수 있다.
예컨대, 마그네트(411)는 광축(Z축) 방향을 따라 S극, N극, N극, S극이 배치된 형태일 수 있다. 또는, 마그네트(411)는 광축(Z축) 방향을 따라 N극, S극, S극, N극이 배치된 형태일 수 있다.
마그네트(411)는 하나의 마그네트로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 2개 이상의 마그네트가 서로 결합된 형태일 수 있다.
마그네트하우징(413)은 내부공간을 갖고 상부와 하부가 개방된 원통 형상일 수 있다. 마그네트하우징(413)의 내부공간에 마그네트(411)가 배치될 수 있다.
마그네트(411)는 마그네트하우징(413)에 대해 고정 배치될 수 있다.
마그네트하우징(413)은 비자성체 금속 또는 플라스틱 재질일 수 있다.
도 6을 참조하면, 코일부(430)는 코일부재(431)와 코일하우징(433)을 포함한다.
코일하우징(433)은 내부공간을 갖고 상부와 하부가 개방된 원통 형상일 수 있다.
코일하우징(433)의 내부공간에 마그네트부(410)가 배치된다. 코일하우징(433)과 마그네트하우징(413)은 면 접촉 또는 선 접촉할 수 있다.
초점 조정 시, 코일하우징(433)과 마그네트하우징(413) 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 미끄럼 이동될 수 있다.
예컨대, 마그네트부(410)가 이동부재이고, 코일부(430)가 고정부재인 경우, 마그네트부(410)가 코일부(430)에 대해 미끄럼 이동될 수 있다.
코일하우징(433)은 에컨대, 오일리스 베어링(Oilless bearing)일 수 있다. 따라서, 초점 조정 시에 마그네트부(410)와 코일부(430) 사이의 마찰을 저감할 수 있다.
코일부재(431)는 적어도 3개의 코일을 포함한다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 코일부재(431)는 제1 코일(431a), 제2 코일(431b) 및 제3 코일(431c)을 포함한다. 제1 코일(431a), 제2 코일(431b) 및 제3 코일(431c)은 코일하우징(433)의 외부면에 배치된다.
각 코일은 권선 코일일 수 있으며, 예컨대, 코일하우징(433)의 외부면에 감길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은, 마그네트(411)가 짝수개의 제1 극성과 짝수개의 제2 극성을 갖는 경우, 코일부재(431)는 홀수개의 코일을 포함한다.
도 7을 참조하면, 마그네트(411)는 2개의 N극과 2개의 S극을 갖고, 코일부재(431)는 3개의 코일을 포함한다.
하나의 마그네트가 아닌 짝수개의 마그네트가 결합된 형태인 경우에도 코일부재(431)는 홀수개의 코일을 포함한다.
제1 코일(431a), 제2 코일(431b) 및 제3 코일(431c)은 광축(Z축) 방향을 따라 배치된다. 제1 코일(431a), 제2 코일(431b) 및 제3 코일(431c)은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 코일(431a), 제2 코일(431b) 및 제3 코일(431c)은 서로 간격을 두고 이격 배치될 수 있다.
제1 코일(431a)이 마주보는 마그네트(411)의 극성과, 제2 코일(431b)이 마주보는 마그네트(411)의 극성은 다르다. 그리고, 제2 코일(431b)이 마주보는 마그네트(411)의 극성과 제3 코일(431c)이 마주보는 마그네트(411)의 극성은 다르다.
인접하게 배치된 코일들은 전류가 흐르는 방향이 반대일 수 있다.
예컨대, 제1 코일(431a)에서 전류가 흐르는 방향과 제2 코일(431b)에서 전류가 흐르는 방향은 반대이다. 또한, 제2 코일(431b)에서 전류가 흐르는 방향과 제3 코일(431c)에서 전류가 흐르는 방향은 반대이다. 제1 코일(431a)과 제3 코일(431c)은 전류가 흐르는 방향이 동일하다.
도 7을 참조하면, 마그네트(411)는 같은 극성이 서로 마주보게 구성되어 있다. 따라서, 서로 마주보는 같은 극성 사이에서의 자기장 방향은 광축(Z축)에 수직한 방향일 수 있다.
예컨대, 마그네트(411)는 2개의 N극과 2개의 S극을 갖고, 2개의 N극이 서로 마주보게 구성될 수 있다. 따라서, 서로 마주보는 2개의 N극 사이에서는, 마그네트(411)에서 코일부재(431)를 향하여 광축(Z축)에 수직한 방향으로 자기장이 형성된다.
제1 코일(431a)은 마그네트(411)의 S극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제1 코일(431a)은 마그네트(411)의 2개의 S극 중 어느 하나와 마주보게 배치된다.
제2 코일(431b)은 마그네트(411)의 N극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제2 코일(431b)은 마그네트(411)의 2개의 N극과 마주보게 배치된다.
제3 코일(431c)은 마그네트(411)의 S극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제3 코일(431c)은 마그네트(411)의 2개의 S극 중 나머지 하나와 마주보게 배치된다.
제2 코일(431b)에서 전류가 흐르는 방향은 제1 코일(431a)에서 전류가 흐르는 방향과 다르고 제3 코일(431c)에서 전류가 흐르는 방향과 다르다.
따라서, 마그네트(411)와 코일부재(431)의 상호작용에 의하여 광축(Z축) 방향으로 구동력이 발생된다.
예컨대, 도 8a에 도시된 바와 같이, A부분에서는 자기장의 방향이 코일부재(431)에서 마그네트(411)를 향하는 방향이므로, 마그네트(411)와 코일부재(431)의 상호작용에 의해 광축(Z축) 방향으로 구동력이 발생된다.
또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, B부분에서는 자기장의 방향이 마그네트(411)에서 코일부재(431)를 향하는 방향이므로, 마그네트(411)와 코일부재(431)의 상호작용에 의해 광축(Z축) 방향으로 구동력이 발생된다.
도 7의 실시예와는 달리, 마그네트(411)가 2개의 S극이 서로 마주보게 구성e될 수도 있다. 이 경우, 서로 마주보는 2개의 S극 사이에서는 코일부재(431)에서 마그네트(411)를 향하여 광축(Z축)에 수직한 방향으로 자기장이 형성된다.
제1 코일(431a)은 마그네트(411)의 N극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제1 코일(431a)은 마그네트(411)의 2개의 N극 중 어느 하나와 마주보게 배치된다.
제2 코일(431b)은 마그네트(411)의 S극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제2 코일(431b)은 마그네트(411)의 2개의 S극과 마주보게 배치된다.
제3 코일(431c)은 마그네트(411)의 N극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제3 코일(431c)은 마그네트(411)의 2개의 N극 중 나머지 하나와 마주보게 배치된다.
제2 코일(431b)에서 전류가 흐르는 방향은 제1 코일(431a)에서 전류가 흐르는 방향과 다르고 제3 코일(431c)에서 전류가 흐르는 방향과 다르다.
따라서, 마그네트(411)와 코일부재(431)의 상호작용에 의하여 광축(Z축) 방향으로 구동력이 발생된다.
한편, 마그네트부(410)와 코일부(430)는 구동부(400)를 구성하면서, 렌즈모듈(100)이 광축(Z축) 방향과 평행하게 이동되도록 하는 가이드부의 역할을 할 수 있다.
마그네트부(410)는 코일부(430) 내에 배치되며, 마그네트부(410)가 코일부(430)에 대해 미끄럼 이동되므로, 마그네트부(410)는 코일부(430)에 의해 지지된 상태로 광축(Z축) 방향에 평행하게 이동될 수 있다.
따라서, 별도로 가이드부를 구비하지 않더라도 렌즈모듈(100)의 선형 이동 특성(Linearity)이 향상될 수 있다.
도 9는 구동부의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
마그네트(411)는 적어도 3개의 제1 극성과 적어도 3개의 제2 극성을 갖는다. 제1 극성은 N극 또는 S극일 수 있고, 제2 극성은 제1 극성의 반대극성인 S극 또는 N극일 수 있다.
예컨대, 마그네트(411)는 적어도 3개의 N극과 적어도 3개의 S극을 갖는다.
마그네트(411)는 같은 극성끼리 서로 마주보게 구성될 수 있다. 즉, 제1 극성과 제1 극성이 마주보게 배치되거나, 제2 극성과 제2 극성이 마주보게 배치될 수 있다.
예컨대, 마그네트(411)는 광축(Z축) 방향을 따라 S극, N극, N극, S극, S극, N극이 배치된 형태일 수 있다. 또는, 마그네트(411)는 광축(Z축) 방향을 따라 N극, S극, S극, N극, N극, S극이 배치된 형태일 수 있다.
마그네트(411)는 하나의 마그네트로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 3개 이상의 마그네트가 서로 결합된 형태일 수 있다.
코일부재(431)는 2개의 코일을 포함한다. 예컨대, 코일부재(431)는 제1 코일(431a) 및 제2 코일(431b)을 포함한다. 제1 코일(431a) 및 제2 코일(431b)은 코일하우징(433)의 외부면에 배치된다.
각 코일은 권선 코일일 수 있으며, 예컨대, 코일하우징(433)의 외부면에 감길 수 있다.
제1 코일(431a) 및 제2 코일(431b)은 광축(Z축) 방향을 따라 배치된다. 제1 코일(431a)과 제2 코일(431b)은 전류가 흐르는 방향이 반대일 수 있다.
예컨대, 제1 코일(431a)에서 전류가 흐르는 방향과 제2 코일(431b)에서 전류가 흐르는 방향은 반대이다.
도 9를 참조하면, 마그네트(411)는 같은 극성이 서로 마주보게 구성되어 있다. 따라서, 서로 마주보는 같은 극성 사이에서의 자기장 방향은 광축(Z축)에 수직한 방향일 수 있다.
예컨대, 마그네트(411)는 3개의 N극과 3개의 S극을 갖고, 3개의 N극 중에서 2개의 N극이 서로 마주보게 구성될 수 있다. 따라서, 서로 마주보는 2개의 N극 사이에서는, 마그네트(411)에서 코일부재(431)를 향하여 광축(Z축)에 수직한 방향으로 자기장이 형성된다.
그리고, 3개의 S극 중에서 2개의 S극이 서로 마주보게 구성될 수 있다. 따라서, 서로 마주보는 2개의 S극 사이에서는, 코일부재(431)에서 마그네트(411)를 향하여 광축(Z축)에 수직한 방향으로 자기장이 형성된다.
제1 코일(431a)은 마그네트(411)의 N극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제1 코일(431a)은 마그네트(411)의 3개의 N극 중 서로 마주보는 2개의 N극과 마주보게 배치된다.
제2 코일(431b)은 마그네트(411)의 S극과 마주보게 배치된다. 예컨대, 제2 코일(431b)은 마그네트(411)의 3개의 S극 중 서로 마주보는 2개의 S극과 마주보게 배치된다.
제1 코일(431a)에서 전류가 흐르는 방향은 제2 코일(431b)에서 전류가 흐르는 방향과 다르다.
따라서, 마그네트(411)와 코일부재(431)의 상호작용에 의하여 광축(Z축) 방향으로 구동력이 발생된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은, 마그네트(411)가 홀수개의 제1 극성과 홀수개의 제2 극성을 갖는 경우, 코일부재(431)는 짝수개의 코일을 포함한다.
도 9를 참조하면, 마그네트(411)는 3개의 N극과 3개의 S극을 갖고, 코일부재(431)는 2개의 코일을 포함한다.
하나의 마그네트가 아닌 홀수개의 마그네트가 결합된 형태인 경우에도 코일부재(431)는 짝수개의 코일을 포함한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 스토퍼를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 마그네트부(410)와 광축(Z축) 방향으로 마주보는 위치에 풀링요크(450)가 배치된다.
풀링요크(450)와 마그네트부(410) 사이에는 광축(Z축) 방향으로 인력이 발생되므로, 렌즈모듈(100)이 하우징(200)의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 코일부(430)에 전원이 인가되지 않은 상태에서, 풀링요크(450)와 마그네트부(410)는 광축(Z축) 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다.
예컨대, 코일부(430)에 전원이 인가되지 않은 경우, 캐리어(130)의 돌출부(131)의 하부면(135)과 하우징(200)의 장착부(210)의 상부면(213)은 풀링요크(450)와 마그네트부(410)의 인력에 의해 서로 접촉될 수 있다.
즉, 캐리어(130)의 돌출부(131)의 하부면(135)과 하우징(200)의 장착부(210)의 상부면(213)은 광축 방향으로 서로 마주보게 배치된다. 그리고, 돌출부(131)가 장착부(210)보다 광축 방향 위쪽에 배치된다.
따라서, 풀링요크(450)와 마그네트부(410) 사이에 인력이 작용하더라도, 풀링요크(450)와 마그네트부(410)가 서로 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
캐리어(130)의 돌출부(131)의 하부면(135)과 하우징(200)의 장착부(210)의 상부면(213)이 함께 스토퍼의 기능을 수행할 수 있다.
캐리어(130)의 돌출부(131)의 하부면(135)과 하우징(200)의 장착부(210)의 상부면(213) 중 적어도 하나에는 완충부재가 배치될 수 있다. 완충부재는 탄성체일 수 있다. 따라서, 캐리어(130)의 돌출부(131)의 하부면(135)과 하우징(200)의 장착부(210)의 상부면(213)이 접촉할 때의 충격 및 소음을 저감시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서 위치검출부의 차폐구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 구동부(400)는 2개가 제공되며, 2개의 구동부(400)는 하우징(200)의 일측 내부면의 양쪽 모서리 영역에 배치될 수 있다. 그리고, 위치검출부(500)는 2개의 구동부(400) 사이에 배치될 수 있다.
2개의 구동부(400)와 위치검출부(500) 사이의 공간에는 차폐벽(230)이 배치된다. 예컨대, 차폐벽(230)은 하우징(200)의 일측 내부면에서 돌출되어 2개의 구동부(400)와 위치검출부(500) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
따라서, 차폐벽(230)은 위치검출부(500)와 구동부(400) 사이에 자계 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 12에 도시된 실시예와 도 13에 도시된 실시예는 각각, 도 4에 도시된 실시예와 비교하여 구동부(400)의 배치 형태에 있어서 차이가 있다.
먼저, 도 12를 참조하면, 구동부(400)는 2개가 제공되며, 2개의 구동부(400)는 광축(Z축)을 기준으로 서로 대각 방향에 위치된다.
따라서, 렌즈모듈(100)은 구동부(400)의 구동력에 의해 광축(Z축) 방향으로 안정적으로 이동될 수 있다.
도 13을 참조하면, 구동부(400)는 1개가 제공되며, 1개의 구동부(400)는 광축(Z축)과 수직 교차하는 위치에 배치될 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.
100: 렌즈모듈
200: 하우징
300: 케이스
400: 구동부
410: 마그네트부
430: 코일부
500: 위치검출부

Claims (19)

  1. 렌즈모듈;
    상기 렌즈모듈을 수용하는 하우징; 및
    상기 렌즈모듈과 상기 하우징 사이에 배치되고, 마그네트하우징 및 상기 마그네트하우징 내에 배치되는 마그네트를 포함하는 마그네트부와 코일하우징 및 상기 코일하우징의 외부면에 배치되는 코일을 포함하는 코일부를 포함하는 구동부;를 포함하며,
    상기 코일부는 상기 마그네트부를 둘러싸도록 배치되는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트부는 짝수개의 N극과 S극을 갖는 마그네트를 포함하고, 상기 코일부는 홀수개의 코일을 포함하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트부는 서로 마주보는 2개의 N극 및 서로 마주보는 2개의 S극 중 적어도 하나를 가지는 마그네트를 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마그네트는 광축 방향을 따라 순차로 S극, N극, N극, S극을 갖거나, 광축 방향을 따라 순차로 N극, S극, S극, N극을 갖는 카메라 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 코일부는 광축 방향을 따라 배치된 제1 코일, 제2 코일 및 제3 코일을 포함하고,
    상기 제1 코일이 마주보는 상기 마그네트의 극성과, 상기 제2 코일이 마주보는 상기 마그네트의 극성이 다르고,
    상기 제2 코일이 마주보는 상기 마그네트의 극성과, 상기 제3 코일이 마주보는 상기 마그네트의 극성이 다른 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 코일에 흐르는 전류의 방향과, 상기 제2 코일에 흐르는 전류의 방향은 반대이고,
    상기 제2 코일에 흐르는 전류의 방향과, 상기 제3 코일에 흐르는 전류의 방향은 반대인 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트부는 홀수개의 N극과 S극을 갖는 마그네트를 포함하고, 상기 코일부는 짝수개의 코일을 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마그네트는 서로 마주보는 2개의 N극 및 서로 마주보는 2개의 S극을 가지는 카메라 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 마그네트는 광축 방향을 따라 순차로 S극, N극, N극, S극, S극, N극을 갖거나, 광축 방향을 따라 순차로 N극, S극, S극, N극, N극, S극을 갖는 카메라 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 코일부는 광축 방향을 따라 배치된 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고,
    상기 제1 코일이 마주보는 상기 마그네트의 극성과, 상기 제2 코일이 마주보는 상기 마그네트의 극성이 다르며,
    상기 제1 코일에 흐르는 전류의 방향과, 상기 제2 코일에 흐르는 전류의 방향은 반대인 카메라 모듈.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트부는 상기 코일부에 대해 미끄럼 이동되는 카메라 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 코일하우징은 오일리스 베어링인 카메라 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트부와 광축 방향으로 이격된 위치에는 풀링요크가 배치되는 카메라 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈모듈에는 상기 마그네트부가 고정되는 돌출부가 배치되고,
    상기 하우징에는 상기 코일부가 고정되는 장착부가 배치되며,
    상기 돌출부는 상기 장착부보다 광축 방향으로 위쪽에 위치하고,
    상기 돌출부의 하부면과 상기 장착부의 상부면은 상기 광축 방향으로 서로 마주보는 카메라 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈모듈의 위치를 감지하는 위치검출부;를 더 포함하며,
    상기 위치검출부는 상기 렌즈모듈에 배치된 센싱요크 및 상기 센싱요크와 마주보게 배치된 위치센서를 포함하는 카메라 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구동부와 상기 위치검출부 사이의 공간에는 차폐벽이 배치되는 카메라 모듈.
  18. 적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈모듈;
    상기 렌즈모듈을 수용하는 하우징; 및
    상기 렌즈모듈에 배치되며 마그네트하우징 및 상기 마그네트하우징 내에 배치되는 마그네트를 포함하는 마그네트부와, 상기 하우징에 배치되며 코일하우징 및 상기 코일하우징의 외부면에 배치되는 코일부를 포함하는 구동부;를 포함하며,
    상기 코일부는 원통 형상을 갖고, 상기 마그네트부는 상기 코일부의 내측 공간에 배치되는 카메라 모듈.
  19. 제1항 또는 제18항에 있어서,
    상기 코일하우징과 상기 마그네트하우징은 적어도 일부 영역에서 접촉하는 카메라 모듈.
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