KR102516761B1 - 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈은, 하우징; 상기 하우징의 내면에 지지되고 반사부재를 구비하는 반사부; 및 상기 반사부를 상기 하우징에 대해 회전하도록 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부는 상기 내면에 대향하도록 상기 반사부에 구비되는 제1마그네트와 제2마그네트, 및 상기 하우징에 구비되고 상기 제1마그네트 및/또는 상기 제2마그네트에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다.

Description

폴디드 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈{REFLECTION MODULE AND CAMERA MODULE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 폴디드 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근에는 스마트폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자기기에 카메라가 기본적으로 채용되고 있다. 휴대용 장치에 구비된 카메라를 이용한 영상 컨텐츠 제작이나 개인 방송이 늘어남에 따라, 휴대용 장치의 카메라는 자동 초점 기능, 폴디드 기능 및 줌 기능 등을 제공할 수 있게 설계되고 있다.
줌 기능의 향상을 위해 모바일 단말에 구비되는 카메라 모듈은 반사부재를 이용하여 광을 굴절시키는 폴디드 모듈)을 포함한다. 폴디드 모듈은 반사부재를 이용하여 광을 굴절시키는 기능은 물론 반사부재를 틸트하여 폴디드 기능을 제공할 수 있다. 이때 반사부재는 VCM에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 반사부재에 구비된 구동 마그네트와 하우징에 구비된 구동 코일 사이의 전자기적 상호작용에 의해 반사부재가 하우징에 대해 틸트될 수 있다.
그러나, 다양한 기능을 구현하기 위하여 카메라 모듈의 구조가 복잡해지고, 크기가 증가하게 되어 결국 카메라 모듈이 탑재되는 휴대용 전자기기의 크기도 커지게 되는 문제가 있다. 특히 전자 장치에서 카메라 모듈이 배치된 부분이 다른 부분보다 과도하게 튀어나오는 문제를 야기할 수 있다.
한편, 폴디드 모듈을 구비한 전자 장치에서, 폴디드 모듈의 OIS 구동용 마그네트와 가까운 부분에 자성 부재가 배치될 수 있다. 이 경우 자성 부재와 구동 마그네트의 상호작용으로 인해 OIS 기능이 원활하게 수행되지 않을 수 있다. 따라서, OIS 구동용 마그네트는 폴디드 모듈 주변에 배치될 수 있는 자성 부재와의 간섭을 최대한 피할 수 있는 위치에 배치되는 것이 유리하다.
본 발명은 카메라 모듈의 크기를 줄이는데 그 목적이 있다. 구체적으로 카메라 모듈에 구비된 폴디드 모듈의 두께를 줄일 수 있는 구동부를 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 폴디드 모듈과 그 주변에 배치된 자성 부재 사이의 전자기적 간섭을 방지하거나 최소화할 수 있는 OIS 구동부를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈은, 하우징; 상기 하우징의 내면에 지지되고 반사부재를 구비하는 반사부; 및 상기 반사부를 상기 하우징에 대해 회전하도록 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부는 상기 내면에 대향하도록 상기 반사부에 구비되는 제1마그네트와 제2마그네트, 및 상기 하우징에 구비되고 상기 제1마그네트 및/또는 상기 제2마그네트에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈은, 하우징; 상기 하우징에 지지되고 반사부재를 구비하는 반사부; 및 상기 반사부를 상기 하우징에 대해 유동하도록 구동력을 제공하는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 반사부에 구비되는 제1구동요소, 및 상기 제1구동요소에 대향하도록 상기 하우징에 구비되는 제2구동요소를 포함하고, 상기 제1구동요소와 상기 제2구동요소는 대략 광이 상기 반사부재에 반사되어 출사되는 방향으로 대향하게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈는, 내부공간을 갖는 카메라 하우징; 상기 내부공간에 구비되는 폴디드 모듈; 및 상기 반사부재에 반사된 광이 입사되도록 광축 방향으로 정렬되고 복수의 렌즈를 구비하는 적어도 하나의 렌즈배럴을 포함하고, 상기 렌즈배럴이 선택적으로 광축을 따라 운동 가능하게 구비되는 렌즈모듈을 포함하고, 상기 폴디드 모듈은, 하우징; 상기 하우징의 내면에 지지되고 반사부재를 구비하는 반사부; 및 상기 반사부를 상기 하우징에 대해 회전하도록 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부는 상기 반사부에 구비되는 제1마그네트와 제2마그네트, 및 상기 하우징에 구비되고 상기 제1마그네트 및/또는 상기 제2마그네트에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 폴디드 모듈의 두께가 줄어들 수 있고, 이는 폴디드 모듈을 채용한 카메라 모듈 및 전자 장치의 소형화에 기여할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 폴디드 모듈의 구동부와 주변에 위치된 자성부재 사이의 와 자기적으로 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 2는 제2실시 예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 3은 제3실시 예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈에서 구동부 일부를 변경한 분해사시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 하우징의 사시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 회전판과 회전홀더의 분해사시도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈홀더의 사시도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 덮개를 제외한 나머지의 결합사시도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 하우징과 기판의 결합사시도이다.
도 14a 및 도 14b는 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈의 구동부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 15a 및 도 15b는 도 14a와 다른 실시 예에서 폴디드 모듈의 구동부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈에서 구동 코일과 구동 마그네트의 배치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 17 및 도 18은 도 16과 다른 실시 예들에서 구동 코일과 구동 마그네트의 배치를 개략적으로 도시한 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
도 1, 도 2, 및 도 3는 실시 예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 전자기기(1)는 카메라 모듈(1000)이 장착된 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자기기(1)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 카메라 모듈(1000)이 장착된다.
본 실시 예에서, 카메라 모듈(1000)은 복수의 렌즈를 포함하고, 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1)의 두께 방향(Y축 방향, 휴대용 전자기기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)에 수직하는 방향을 향할 수 있다.
일 예로, 카메라 모듈(1000)에 구비된 복수의 렌즈의 광축(Z축)은 휴대용 전자기기(1)의 폭 방향 또는 길이 방향으로 형성될 수 있다(X축 방향 또는 Z축 방향).
따라서, 카메라 모듈(1000)이 자동 초점 조정(Auto Focusing, 이하 AF), 줌(Zoom) 및 폴디드(Optical Image StabiliZing, 이하 OIS) 등의 기능을 구비하더라도 휴대용 전자기기(1)의 두께가 증가하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 전자기기(1)의 소형화가 가능하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(1000)은 AF, Zoom 및 OIS 기능 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
AF, Zoom 및 OIS 기능 등을 구비하는 카메라 모듈(1000)은 다양한 부품이 구비되어야 하므로 일반적인 카메라 모듈에 비하여 카메라 모듈의 크기가 증가한다.
카메라 모듈(1000)의 크기가 증가하게 되면 카메라 모듈(1000)이 장착되는 휴대용 전자기기(1)의 소형화에 문제가 될 수 있다.
예를 들어, 카메라 모듈은 Zoom 기능을 위하여 적층 렌즈의 수가 많아지게 되고, 다수의 적층 렌즈가 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 적층되는 렌즈의 수에 따라 휴대용 전자기기의 두께도 증가하게 된다. 이에 따라, 휴대용 전자기기의 두께를 증가시키지 않으면 적층 렌즈의 수를 충분하게 확보할 수 없어 Zoom 성능이 약해지게 된다.
또한, AF 및 OIS 기능을 구현하기 위하여는 렌즈 군을 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동시키는 액츄에이터를 설치하여야 하는데, 렌즈 군의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 형성되는 경우에는 렌즈군을 이동시키기 위한 액츄에이터도 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 설치되어야 한다. 따라서, 휴대용 전자기기의 두께가 증가하게 된다.
그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(1000)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)이 휴대용 전자기기(1)의 두께 방향에 수직하도록 배치되므로, AF, Zoom 및 OIS 기능을 구비한 카메라 모듈(1000)이 장착되더라도 휴대용 전자기기(1)를 소형화할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자기기(2, 3)에는 피사체를 촬영할 수 있도록 2개 이상의 카메라 모듈들이 장착될 수 있다. 일 예로, 휴대용 전자기기는 도 1에서 설명된 제1카메라 모듈(1000)과 함께 제2카메라 모듈(500)을 추가로 구비할 수 있다.
도 2와 도 3의 전자기기(2, 3)은 모두 2개의 카메라 모듈을 구비하며, 도 2는 제1카메라 모듈(1000)과 제2카메라 모듈(500)이 휴대용 전자기기(2)의 폭 방향(상대적으로 짧은 변 방향)을 따라 순차적으로 배치되는 경우이고, 도 3는 제1카메라 모듈(1000)과 제2카메라 모듈(500)이 휴대용 전자기기(3)의 길이 방향(상대적으로 긴 변 방향)을 따라 순차적으로 배치되는 경우이다.
2개의 카메라 모듈을 사용하는 경우에는, 2개의 카메라 모듈에 광이 입사되는 입사구가 최대한 인접하게 배치할 수 있다.
제1카메라 모듈(1000)과 제2카메라 모듈(500)은 서로 다른 화각을 가지도록 구성될 수 있다. 제1카메라 모듈(1000)은 상대적으로 화각이 좁게 구성(예를 들어, 망원 카메라)되고, 제2카메라 모듈(500)은 상대적으로 화각이 넓게 구성(예를 들어, 광각 카메라)된다. 여기서, 제1카메라 모듈(1000)은 이하 도 4 내지 도 18을 참고하여 설명하는 카메라 모듈에 해당할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다. 도 7은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이다. 도 8은 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈에서 구동부 일부를 변경한 분해사시도이다.
도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(1000)은 하우징(1010)에 구비되는 폴디드 모듈(1100), 렌즈모듈(1200) 및 이미지 센서모듈(1300)을 포함할 수 있다.
폴디드 모듈(1100)은 광의 진행 방향을 변경하도록 구성된다. 일 예로, 카메라 모듈(1000)을 상부에서 덮어주는 덮개(1030)의 개구부(1031, 도 4 참조)를 통해 입사된 광은 폴디드 모듈(1100)을 통해 렌즈모듈(1200)(또는 센서모듈(1300)에 구비된 이미지 센서(1310))로 향하도록 진행 방향이 바뀔 수 있다. 이를 위해 폴디드 모듈(1100)은 광을 반사하는 반사부재(1110)를 구비할 수 있다.
개구부(1031)를 통해 입사된 광은, 폴디드 모듈(1100)에 의해 렌즈모듈(1200)을 향하도록 경로가 바뀌게 된다. 가령, 카메라 모듈(1000)의 두께 방향(Y축 방향)으로 입사된 광은 폴디드 모듈(1100)에 의해 광축(Z축) 방향과 대략 일치하도록 경로가 변경된다.
렌즈모듈(1200)은 폴디드 모듈(1100)에 의해 진행 방향이 변경된 광이 통과되는 복수의 렌즈를 포함하며, 이미지센서모듈(1300)은 복수의 렌즈를 통과한 광을 전기신호로 변환하는 이미지센서(1310) 및 이미지센서(1310)가 실장되는 인쇄회로기판(1320)을 포함한다. 그리고, 이미지센서모듈(1300)은 렌즈모듈(1200)에서 입사되는 광을 필터링하는 광학필터(1340)를 포함할 수 있다. 광학필터(1340)는 적외선 차단 필터일 수 있다.
하우징(1010)의 내부공간에서, 렌즈모듈(1200)을 중심으로 이의 전방에 폴디드 모듈(1100)이 구비되고, 렌즈모듈(1200)의 후방에 이미지센서모듈(1300)이 구비된다.
하우징(1010)의 내부에는 일측에서 타측으로 순차적으로 폴디드 모듈(1100), 렌즈모듈(1200) 및 이미지센서모듈(1300)이 구비된다. 하우징(1010)은 폴디드 모듈(1100), 렌즈모듈(1200) 및 이미지센서모듈(1300)이 내삽되도록 내부공간을 구비한다(여기서, 이미지센서모듈(1300)을 구비하는 인쇄회로기판(1320)은 하우징(1010)의 외부에 부착될 수 있다). 가령, 도면에 도시된 바와 같이, 하우징(1010)은 내부공간에 폴디드 모듈(1100) 및 렌즈모듈(1200)이 모두 내삽되도록 일체로 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 가령, 폴디드 모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)을 각각 내삽하는 별도의 하우징(1010)이 상호 연결된 것일 수도 있다.
그리고, 하우징(1010)은 덮개(1030)에 의해 내부공간이 보이지 않도록 덮여진다.
덮개(1030)는 광이 입사하도록 개구부(1031)를 구비하며, 개구부(1031)를 통해 입사된 광은 폴디드 모듈(1100)에 의해 진행 방향이 변경되어 렌즈모듈(1200)로 입사한다. 덮개(1030)는 하우징(1010)의 전체를 덮도록 일체로 구비되거나, 폴디드 모듈(1100)과 렌즈모듈(1200)을 각각 덮는 별개의 부재로 나누어져 구비될 수 있다.
이를 위해 폴디드 모듈(1100)은 광을 반사하는 반사부재(1110)를 구비한다. 그리고, 렌즈모듈(1200)로 입사된 광은 복수의 렌즈를 통과한 후 이미지센서(1310)에 의해 전기신호로 변환되어 저장된다.
하우징(1010)은 내부공간에 폴디드 모듈(1100) 및 렌즈모듈(1200)을 구비한다. 이에, 하우징(1010)의 내부공간은 폴디드 모듈(1100)이 배치되는 공간과 렌즈모듈(1200)이 배치되는 공간이 돌출벽(1007)에 의해 상호 구별될 수 있다. 그리고, 돌출벽(1007)을 기준으로 전방측에는 폴디드 모듈(1100)이 구비되고 후방측에는 렌즈모듈(1200)이 구비될 수 있다. 돌출벽(1007)은 하우징(1010)의 측벽에서 내부공간으로 양쪽에서 돌출되는 형상으로 구비될 수 있다.
본 실시 예는 회전홀더(1120)를 지지하면서 돌출벽(1007)에 끼워지는 후크 형상의 스토퍼(1050)를 구비할 수 있다(물론, 스토퍼(1050)가 없더라도 풀링마그네트(1151)와 풀링요크(1153)에 의한 인력에 의해 고정 가능하다). 스토퍼(1050)는 후크 형상으로 구비되어 후크 부분이 돌출벽(1007)의 상부에 걸림된 상태로 회전홀더(1120)를 지지할 수 있다. 스토퍼(1050)는 폴디드 모듈(1100)이 구동되지 않는 경우에는 회전홀더(1120)를 지지하는 브라켓의 역할을 수행할 수 있고, 폴디드 모듈(1100)이 구동되는 경우에는 추가로 회전홀더(1120)의 움직임을 조절하는 스토퍼(1050) 역할을 할 수 있다. 스토퍼(1050)는 양쪽에서 돌출되는 돌출벽(1007)에 각각 구비될 수 있다. 물론, 회전홀더(1120)의 회전이 원활하도록 스토퍼(1050)와 회전홀더(1120)의 사이에는 공간이 구비될 수 있다. 또는, 스토퍼(1050)를 탄성재질로 구비하여 회전홀더(1120)가 스토퍼(1050)에 지지된 상태로 원활하게 움직일 수 있도록 할 수도 있다.
일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 하우징(1010)에 지지될 수 있다. 본 개시에서 제1컴포넌트가 제2컴포넌트에 지지된다고 함은 제1컴포넌트에 제2컴포넌트를 향하는 힘(예: 자기적 인력)이 작용하여, 제1컴포넌트가 제2컴포넌트에 직접적 또는 간접적으로 붙어있는 상태를 의미한다. 예를 들어, 폴디드 모듈(1100)이 하우징(1010)의 내면에 자기적 인력에 의해 지지된다고 함은, 폴디드 모듈(1100)에 하우징(1010)의 내벽을 향하는 자기적 인력이 작용함으로써 폴디드 모듈(1100)이 하우징(1010)의 내면에 자기적 인력에 의해 직접적 또는 간접적으로 붙어있음을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 회전판(1130) 및/또는 회전홀더(1120)를 하우징(1010)에 지지시키도록 구성된 자성부재들을 포함할 수 있다. 본 개시에서 자성부재는 자성체(磁性體, magnetic substance, magnetic material)로 형성된 컴포넌트를 의미한다. 일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 자성부재들 사이의 자기적 인력에 의해 하우징(1010)의 일면에 지지될 수 있다.
일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 하우징(1010)과 회전홀더(1120)에 각각 구비된 자성부재들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 하우징(1010)에 구비된 제1자성부재, 및 회전홀더(1120)에 구비된 제2자성부재를 포함할 수 있다. 제1자성 부재와 제2자성부재는 그 사이에 자기적 인력이 생기도록 구성될 수 있다. 예를 들어 제1자성부재는 마그네트이고, 제2자성부재는 요크일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1자성부재가 요크이고, 제2자성부재가 마그네트일 수 있다. 일 실시 예에서 제1자성부재와 제2자성부재는 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 하우징(1010)과 회전판(1130)에 각각 구비된 자성부재들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 제1자성부재(예: 도 7의 제2풀링요크(1180)), 및 회전판(1130)에 구비된 제2자성부재(예: 도 7의 제1마그네트(1161), 제2마그네트(1162))를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1자성부재는 마그네트이고, 제2자성부재는 요크일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1자성부재가 요크이고, 제2자성부재가 마그네트일 수 있다. 일 실시 예에서 제1자성부재와 제2자성부재는 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 회전판(1130)과 회전홀더(1120)에 각각 구비된 자성부재들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100)은 회전판(1130)에 구비된 제1자성부재(예: 도 7의 제1풀링요크(1153)), 및 회전홀더(1120)에 구비된 제2자성부재(예: 도 7의 풀링마그네트)를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1자성부재는 마그네트이고, 제1자성부재는 요크일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1자성부재가 요크이고, 제2자성부재가 마그네트일 수 있다.
한편, 본 개시에서 회전홀더(1120)의 하우징(1010)에 대한 지지력은 자성부재들 사이의 자기적 인력에 의해 생기나, 본 개시의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 회전홀더(1120)가 다른 방식으로 하우징(1010)에 지지될 수 있다. 예를 들어, 회전홀더(1120)(또는 회전판(1130))와 하우징(1010) 사이에 와이어가 연결됨으로써 회전홀더(1120)(또는 회전판(1130))가 하우징(1010)에 지지될 수 있다.
폴디드 모듈(1100)은 개구부(1031)를 통해 입사되는 광의 경로를 변경할 수 있다. 이미지 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들릴 수 있으며, 이 경우 폴디드 모듈(1100)은 반사부재(1110)가 장착된 회전홀더(1120)를 움직여 사용자의 손떨림 등을 보정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 회전홀더(1120)에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.
그리고, 본 실시 예는 렌즈 등을 포함하지 않아 상대적으로 무게가 가벼운 회전홀더(1120)의 이동에 의해 OIS 기능이 구현되므로, 전력 소모를 최소화할 수 있다.
즉, 본 실시 예에서는, 폴디드(OIS, Optical Image StabiliZer) 기능을 구현하기 위하여 복수의 렌즈가 구비되는 렌즈배럴 또는 이미지센서를 이동시키지 않고, 반사부재(1110)가 구비되는 회전홀더(1120)를 이동하여 광의 진행 방향을 변경하여, 손떨림 등이 보정된 광이 렌즈모듈(1200)에 입사되도록 한다.
폴디드 모듈(1100)은 하우징(1010)에 지지되게 구비되는 회전홀더(1120)(1020), 회전홀더(1120)(1020)에 장착되는 반사부재(1110), 및 회전홀더(1120)를 이동시키는 OIS 구동부(1140)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 OIS 구동부(1140)는 폴디드 모듈(1100)의 일 구성요소로서 설명되나, 다른 실시 예에서 OIS 구동부(1140)는 폴디드 모듈(1100)과 별도의 구성으로서 카메라 모듈(1000)에 포함될 수 있다.
반사부재(1110)는 광의 진행 방향을 변경할 수 있다. 가령, 반사부재(1110)는 광을 반사시키는 미러(Mirror) 또는 프리즘(Prism)일 수 있다(설명의 편의를 위해, 실시 예와 관련한 도면의 도시에서는 반사부재(1110)를 프리즘으로 도시한다).
반사부재(1110)는 회전홀더(1120)에 고정된다. 회전홀더(1120)에는 반사 부재(1110)가 장착되는 장착면(1123)이 구비된다.
회전홀더(1120)의 장착면(1123)은 광의 경로가 변경되도록 경사진 면으로 구성될 수 있다. 가령, 장착면(1123)은 복수의 렌즈의 광축(Z축)에 대하여 30~60도 기울어진 경사면일 수 있다. 그리고, 회전홀더(1120)의 경사면은 광이 입사되는 덮개(1030)의 개구부(1031)를 향할 수 있다.
반사부재(1110)가 장착된 회전홀더(1120)는 하우징(1010)의 내부공간에 움직임이 가능하게 수용된다. 가령, 회전홀더(1120)는 하우징(1010) 내에서 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전 운동 가능하게 수용될 수 있다. 여기서, 제1축(X축) 및 제2축(Y축)은 광축(Z축)에 수직한 축을 의미할 수 있고, 제1축(X축)과 제2축(Y축)은 상호 수직한 축일 수 있다.
일 실시 예에서 회전홀더(1120)의 회전축은 하우징(1010)에서 회전홀더(1120)를 지지하는 면과 나란하거나 대체로 나란할 수 있다. 일 실시 예에서 회전홀더(1120)의 제1축(X축) 및 제2축(Y축)은 회전홀더(1120)가 하우징(1010)에 지지되는 방향(Z축에 나란한 방향)에 수직하거나 대체로 수직 할 수 있다.
회전홀더(1120)는 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전 운동이 원활하도록 제1축(X축)을 따라 정렬된 제1볼 부재(1131)와 제2축(Y축)을 따라 정렬된 제2볼 부재(1133)에 의해 하우징(1010)에 지지된다. 도면의 도시에서는, 일 예로 제1축(X축)을 따라 정렬되는 2개의 제1볼 부재(1131)와 제2축(Y축)을 따라 정렬되는 2개의 제2볼 부재(1133)를 개시한다. 회전홀더(1120)는 OIS 구동부(1140)에 의해 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전 운동할 수 있다.
폴디드 모듈(1100)은 회전홀더(1120)와 하우징(1010)의 내측면 사이에 구비된 회전판(1130)을 더 포함할 수 있다. 회전홀더(1120)에 구비되는 풀링마그네트(1151) - 또는 풀링요크 - 와 회전판(1130)(1030)에 구비되는 제1풀링요크(1153) - 또는 풀링마그네트 - 사이의 인력에 의해 회전홀더(1120)가 회전판(1130)에(또는 회전판(1130)이 회전홀더(1120)에) 붙어있을 수 있다. 제2볼 부재(1133)가 회전홀더(1120)와 회전판(1130) 사이에 구비되므로, 회전판(1130)이 회전홀더(1120)에 직접 접촉하지 않는다. 다른 실시 예에서 회전판(1130)에 구비된 제1풀링요크(1153)는 생략될 수 있다.
또한, 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)는 각각 회전판(1130)의 전면(도면에서 -Z 방향을 향하는 면)과 후면(도면에서 +Z 방향을 향하는 면)에 구비될 수 있다. 다른 실시 예에서 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)가 반대로 회전판(1130)의 후면과 전면에 위치를 바꿔 구비되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1볼 부재(1131)가 제 2축(Y축), 제2볼 부재(1133)가 제1축(X축)을 따라 정렬될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 구조로 설명한다.
회전판(1130)에 구비된 OIS 구동부(1140)의 마그네트(예: 마그네트(1160))와 하우징(1010)에 구비된 제2풀링요크(1180) 사이에 자기적 인력이 생길 수 있다. 이에 따라 회전판(1130)은 하우징(1010)에 지지되고, 따라서 회전판(1130)에 자기력으로 붙어있는 회전홀더(1120)가 하우징(1010)에 지지될 수 있다.
도시된 실시 예에서 제2풀링요크(1180)는 평평한 플레이트의 형태를 가지나 이는 예시에 지나지 않고, 다른 실시 예에서 제2풀링요크(1180)는 2이상의 요크들로 구성되거나 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2풀링요크(1180)는 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)에 각각 대향하는 두개의 요크들로 구성될 수 있다.
다른 실시 예에서 회전홀더(1120)에 구비되는 풀링 마그네트(1151)와 하우징(1010)에 구비된 제2풀링요크(1180) 사이에 직접 자기적 인력이 생길 수 있다. 하우징(1010)에 구비된 제2풀링요크(1180)는 회전홀더(1120)를 직접 당기고, 따라서, 회전홀더(1120)가 회전판(1130)을 매개로 하우징(1010)에 지지될 수 있다. 예를 들어, 제2풀링요크(1180)의 일부가 회전홀더(1120)에 구비된 풀링 마그네트(1151)를 향해 연장할 수 있다. 제2풀링요크(1180)의 일부가 풀링 마그네트(1151)와 가까운 위치에 배치되면, 제2풀링요크(1180)와 풀링 마그네트(1151) 사이에 자기적 인력이 생길 수 있고, 이는 회전홀더(1120)가 하우징(1010)에 지지될 수 있게 만들 수 있다. 이경우, 회전판(1130)에 구비된 제1풀링요크(1153)는 생략될 수 있다.
회전판(1130)의 전면과 후면에는 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)가 삽입되도록 안착홈(1132, 1134)이 구비될 수 있으며, 안착홈(1132, 1134)은 제1볼 부재(1131)가 일부 삽입되는 제1안착홈(1132)과 제2볼 부재(1133)가 일부 삽입되는 제2안착홈(1134)을 포함할 수 있다.
또한, 하우징(1010)에는 제1볼 부재(1131)가 일부 삽입되도록 제3안착홈(1021)이 구비될 수 있고, 회전홀더(1120)에는 제2볼 부재(1133)가 일부 삽입되도록 제4안착홈(1121)이 구비될 수 있다.
이상 설명한 제1안착홈(1132), 제2안착홈(1134), 제3안착홈(1021), 및 제4안착홈(1121)은 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)의 회전이 용이하도록 반구 또는 다각(다각 기둥 또는 다각 뿔)의 홈 형상으로 구비될 수 있다(물론, 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)의 회전 용이성을 위해 홈의 깊이는 반경보다 작게 구비될 수 있다. 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)가 홈의 내부로 전체가 잠기지 않고 일부는 노출되어 회전판(1130)과 회전홀더(1120)의 회전이 용이할 수 있다). 또한, 제1안착홈(1132), 제2안착홈(1134), 제3안착홈(1021), 및 제4안착홈(1121)은 제1축(X축)을 따라 정렬된 제1볼 부재(1131)와 제2축(Y축)을 따라 정렬된 제2볼 부재(1133)에 상응하는 위치 및 개수로 구비될 수 있다.
여기서, 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)는 제1안착홈(1132), 제2안착홈(1134), 제3안착홈(1021), 및 제4안착홈(1121)에서 구름 이동하거나 미끄럼 이동하면서 베어링 역할을 수행할 수 있다.
한편, 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)는 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120) 중 적어도 어느 하나에 고정 구비되는 구조일 수 있다. 가령, 제1볼 부재(1131)는 하우징(1010) 또는 회전판(1130)에 고정 구비되고, 제2볼 부재(1133)는 회전판(1130) 또는 회전홀더(1120)에 고정 구비될 수 있다. 이 경우에는 제1볼 부재(1131) 또는 제2볼 부재(1133)가 고정 구비되는 부재와 대향하는 부재에만 안착홈이 구비될 수 있으며, 이 경우에는 볼 부재의 회전이 아닌 미끄럼 이동에 의한 마찰 베어링 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)는 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120) 중 어느 하나에 고정 구비되는 구조일 경우에는 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)는 구형 또는 반구형으로 구비될 수 있다(물론, 반구형은 일 예이고, 반구보다 더 크거나 반구보다 더 작은 돌출 길이를 갖도록 구비될 수도 있다). 물론, 전술한 바와 같이 볼 부재(1131, 1133)가 각각 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 따라 연장된 원기둥 형상으로 구비되는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
그리고, 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)는 별도로 제조된 것을 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120) 중 어느 하나에 부착할 수 있다. 또는, 제1볼 부재(1131)와 제2볼 부재(1133)를 하우징(1010), 회전판(1130) 및 회전홀더(1120)의 제조시에 일체로 구비될 수도 있다.
OIS 구동부(1140)는 회전홀더(1120)가 2개의 축을 기준으로 회전 가능하도록 구동력을 발생시킨다. 일 예로, OIS 구동부(1140)는 마그네트들(1141a, 1143a, 1160) 및 마그네트들(1141a, 1143a, 1160)과 마주보도록 배치되는 코일들(1141b, 1143b, 1170)을 포함한다.
코일들(1141b, 1143b, 1170)에 전원을 인가하면, 마그네트들(1141a, 1143a, 1160)과 코일들(1141b, 1143b, 1170) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 마그네트들(1141a, 1143a, 1160)이 장착된 회전홀더(1120)를 제1축(X축) 및 제2축(Y축)을 기준으로 회전시킬 수 있다.
마그네트들(1141a, 1143a, 1160)은 회전홀더(1120) 또는 회전판(1130)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 마그네트들(1141a, 1143a, 1160) 중 일부(1160)는 회전판(1130)의 전면(도 7에서 -Z 방향을 향하는 면)에 구비되고, 나머지(1141a, 1143a)는 회전홀더(1120)의 측면(예: 도 7에서 +X/-X 방향을 향하는 면) 장착될 수 있다.
코일들(1141b, 1143b, 1170)은 하우징(1010)에 장착될 수 있다. 일 예로, 코일들(1141b, 1143b, 1170)은 메인기판(1070)을 매개로 하우징(1010)에 장착될 수 있다. 즉, 코일들(1141b, 1143b, 1170)은 메인기판(1070)에 구비되며, 메인기판(1070)은 하우징(1010)에 장착된다. 여기서, 도면의 도시에서 메인기판(1070)은 폴디드 모듈(1100)용 코일과 렌즈모듈(1200)용 코일이 모두 실장되도록 전체적으로 일체형으로 구비되는 예시를 도시하나, 메인기판(1070)은 폴디드 모듈(1100)용 코일과 렌즈모듈(1200)용 코일이 각각 실장되도록 2개 이상의 기판으로 분리되어 구비될 수도 있다.
코일들(1141b, 1143b, 1170) 또는 마그네트들(1141a, 1143a, 1160) 중 일부는 회전홀더(1120) 및 회전판(1130)을 제1축(예: X축)을 기준으로 회전시키는데 이용되고, 일부는 회전홀더(1120)를 회전판(1130)에 대해 제2축(예: Y축)으로 회전시키는데 이용될 수 있다. 본 개시에서 설명의 편의를 위해 하우징(1010)에 대해 제1축을 기준으로 회전하는 반사부재(1110), 회전홀더(1120), 및 회전판(1130)은 반사부로 지칭될 수 있다. 다만, 반사부를 구성하는 구성요소는 반사부재(1110), 회전홀더(1120), 및 회전판(1130)에 한정되지는 않는다. 반사부는 회전판(1130)과 함께 하우징(1010)에 대해 제1축을 기준으로 회전하는 구성요소들을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에서 마그네트(1160), 및 코일(1170)은 반사부의 제1 방향(X축 방향) 회전에 이용될 수 있다. 제1마그네트(1161)와 제1코일(1171) 사이에 생기는 전자기력 및/또는 제2마그네트(1162)와 제2코일(1172) 사이에 생기는 전자기력은 반사부를 X축을 기준으로 회전시킬 수 있다.
일 실시 예에서 마그네트(1160), 및 코일(1170)은 대략 광이 반사부재(1110)에 반사되어 출사되는 방향으로 대향하게 구비될 수 있다. 반사부재(1110)는 Y축 방향에서 입사한 광을 Z축 방향으로 반사시킬 수 있고, 마그네트(1160), 및 코일(1170)은 Z축 방향과 나란하거나 실질적으로 나란한 방향으로 정렬될 수 있다. 마그네트(1160), 및 코일(1170)은 Z축 방향으로 서로를 마주볼 수 있다.
일 실시 예에서 OIS 구동부 중 일부는 반사부가 지지되는 방향에 배치될 수 있다. 반사부는 자성부재들 사이의 자기적 인력에 의해 하우징(1010)에 지지될 수 있고, 자기적 인력이 작용하는 방향으로 코일(1160)과 마그네트(1170)이 서로 마주보도록 정렬될 수 있다.
일 실시 예에서 마그네트(1160)는 하우징(1010) 중 반사부가 지지되는 면에 대향하도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 마그네트(1160)는 하우징(1010) 중 반사부의 회전축(X축에 나란하고 제1볼 부재(1131)를 통과하는 회전축)을 지지하는 면과 동일한 면에 대향하도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 코일(1170)은 마그네트(1160)에 대향하도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 각각 제1코일(1171)과 제2코일(1172)에 대향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어 제1코일(1171)이 하우징(1010)의 내면에 구비되고 제1마그네트(1161)가 회전판(1130)의 전면에 구비되었을 때, 제1코일(1171)과 제1마그네트(1161)는 서로 대향할 수 있다.
일 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 회전판(1130)의 하우징(1010)에 대한 회전축을 기준으로 서로 반대편에 배치될 수 있다. 회전판(1130)은 X축과 나란하고 제1볼 부재(1131)를 통과하는 회전축을 중심으로 하우징(1010)에 대해 회전할 수 있다. 따라서 일 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 Y축 방향으로 정렬되도록 회전판(1130)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1마그네트(1161)는 두개의 제1볼 부재(1131)들을 통과하는 회전축의 +Y 방향에 위치되고, 제2마그네트(1162)는 상기 회전축의 -Y 방향에 위치될 수 있다. 일 실시 예에서 제1코일(1171)과 제2코일(1172)은 각각 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)에 대향하도록 하우징(1010)에 구비되므로, 코일들(1170) 역시 Y축 방향으로 정렬될 수 있다. 도 8의 실시 예와 같이 하우징(1010)에 하나의 코일(1170a)이 - 제1코일(1171)과 제2코일(1172) 대신 - 구비된 실시 예에서는 코일(1170a)의 일측과 타측이 각각 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)에 대향하도록 배치될 수 있다.
제1마그네트(1161)에서 제1코일(1171)을 마주보는 면이 N극으로 착자된 경우를 예로 들면, 회전홀더(1120)의 X축 방향 회전은 다음과 같은 원리로 구현될 수 있다. 제1코일(1171)이 발생시킨 자기장에서 자기력선이 제1마그네트(1161)를 향하는 경우, 제1코일(1171)과 제1마그네트(1161) 사이에 척력이 생긴다. 이 척력은 반사부를 제1볼 부재(1131)를 통과하고 X축에 나란한 회전축을 중심으로 시계 방향으로 회전시킬 수 있다. 제1코일(1171)이 발생시킨 자기장에서 자기력선이 -Z 방향을 향하는 경우, 제1코일(1171)과 제1마그네트(1161) 사이에 인력이 생긴다. 이 인력은 반사부를 상기 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
일 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 동일하거나 상이한 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1마그네트(1161)가 N극을 가지고 제2마그네트(1162)가 S극을 가질 수 있다. 다른 예를 들어, 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162) 모두 N극 또는 S극을 가질 수 있다. 본 개시에서 마그네트가 N극 또는 S극을 가진다는 것은 마그네트(예: 제1마그네트(1161))에서 대응하는 코일(예: 제1코일(1171))을 마주보는 면(또는 부분)이 N극 또는 S극을 가지는 것을 의미할 수 있다.
OIS 구동시 제1코일(1171)과 제2코일(1172)에 각각 흐르는 전류는, 제1마그네트(1161)와 제1코일(1171) 사이의 전자기력과 제2마그네트(1162)와 제2코일(1172) 사이의 전자기력이 서로 반대방향을 향하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1코일(1171)에 흐르는 전류에 의해 제1코일(1171)과 제1마그네트(1161) 사이에 척력이 생긴다면, 제2코일(1172)에 흐르는 전류는 제2코일(1172)과 제2마그네트(1162) 사이에 인력을 발생시키도록 제어될 수 있다. 반대로, 제1코일(1171)에 흐르는 전류에 의해 제1코일(1171)과 제1마그네트(1161) 사이에 인력이 생긴다면, 제2코일(1172)에 흐르는 전류는 제2코일(1172)과 제2마그네트(1162) 사이에 척력을 발생시키도록 제어될 수 있다. 이로써 비교적 작은 전자기력으로 반사부를 회전시킬 수 있다. OIS 구동에 요구되는 전자기력의 세기가 작아지면, 구동 코일(예: 제1코일(1171), 제2코일(1172))이나 구동 마그네트(예: 제1마그네트(1161), 제2마그네트(1162))의 크기가 작아질 수 있고, 이는 카메라 모듈의 소형화에 기여할 수 있다.
도시된 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 서로 구분되는 구성요소들로 도시되나, 본 개시의 실시 예는 이에 한정되지 않고, 다른 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 일체로 형성될 수 있다. 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162) 대신, 단일 마그네트가 제1코일(1171) 및 제2코일(1172)에 대향하도록 회전판(1130)의 전면에 구비될 수 있다. 단일 마그네트는 제1코일(1171)을 마주보는 면이 분극되도록 착자될 수 있다. 마그네트가 분극되는 방향은 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)가 정렬된 방향과 일치할 수 있다. 예를 들어, 마그네트는 제1코일(1171)을 마주보는 부분이 N극(또는 S극)을 가지고, 제2코일(1172)을 마주보는 부분이 S극(또는 N극)을 가지도록 착자될 수 있다. 물론, 단일 마그네트는 단일 극성을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서 제1코일(1171)과 제2코일(1172)은 서로 구분되는 구성요소들로 도시되나, 본 개시의 실시 예는 이에 한정되지 않고, 다른 실시 예에서 하나의 코일이 제1코일(1171)과 제2코일(1172)을 대신할 수 있다. 관련된 실시 예가 도 8에 도시된다. 도 8을 참고하면, 일 실시 예에서 X축 방향 구동에 단일 코일(1170a)이 이용될 수 있다. 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 각각 단일 코일(1170a)의 상부와 하부에 대향하도록 배치될 수 있다.
도 8에서 코일(1170a)과 마그네트들(1161, 1162) 사이의 전자기적 상호작용에 의해 반사부가 X축을 기준으로 회전할 수 있다. 예를 들어 코일(1170a)에 전류가 흐를 때, 코일(1170a)과 마그네트들(1161, 1162) 사이에는 로렌츠힘이 생길 수 있다. 코일(1170a)과 마그네트들(1161, 1162) 사이의 전자기력은 반사부에 X축 방향의 모멘트를 발생시키고, 이는 반사부를 X축을 기준으로 회전시킬 수 있다.
메인기판(1070)의 하부에는 강도 보강을 위해 보강판(미도시)이 장착될 수 있다.
본 실시 예에서는 회전홀더(1120)를 회전시킬 때, 회전홀더(1120)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다. 따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(1141c, 1173)가 필요하다. 위치 센서(1141c, 1173)는 홀 센서일 수 있다.
위치 센서(1141c, 1173)는 각 코일(1141b, 1170, 1170a)의 내측 또는 외측에 배치되며, 각 코일(1141b, 1170, 1170a)이 장착되는 메인기판(1070)에 장착될 수 있다.
메인기판(1070)에는 사용자의 손떨림 등과 같은 흔들림 요인을 감지하는 자이로 센서(미도시)가 구비될 수 있고, 코일들(1141b, 1143b, 1170, 1170a)에 구동 신호를 제공하는 구동 회로소자(Driver IC)가 구비될 수 있다.
또한, 하우징(1010)은 렌즈모듈(1200)을 구동하기 위해 AF 구동부(1240)를 구비할 수 있다. AF 구동부(1240)는 렌즈모듈(1200)의 구동을 위한 코일들(1241b, 1243b)을 포함한다.
도 8을 참조하면, 코일들(1141b, 1143b, 1241b, 1243b)은 메인기판(1070)에 실장된 상태로 하우징(1010)에 구비되므로, 하우징(1010)에는 코일들(1141b, 1143b, 1241b, 1243b)이 하우징(1010)의 내부공간으로 노출되도록 관통홀들(1016, 1017, 1018, 1019)이 구비될 수 있다.
코일(1141b, 1143b,, 1170, 1241b, 1243b)이 실장되는 메인기판(1070)은 도면에 도시되는 것과 같이 전체적으로 연결되어 일체로 구비될 수 있다. 이 경우에는 단자가 1개로 구비되므로 외부전원 및 신호 연결이 용이할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며 메인기판(1070)은, 가령, 폴디드 모듈(1100)용 코일이 실장되는 기판과 렌즈모듈(1200)용 코일이 실장되는 기판을 분리하는 등에 의해 복수 개의 기판으로 구비될 수도 있다.
도 14a 및 도 14b는 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈(1100)의 구동부를 개략적으로 도시한 것이다. 도 15a 및 도 15b는 도 14a와 다른 실시 예에서 폴디드 모듈(2100)의 구동부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 14a 및 도 14b는 도 4 내지 도 7에 도시된 폴디드 모듈(1100)을 구동부의 구성요소를 위주로 간략히 도시한 것이다. 도 14a, 도 14b, 도 15a 및 도 15b에서 도시되지 않은 구성요소들은 설명의 편의를 위해 생략된 것이며, 도 14a, 도 14b, 도 15a 및 도 15b에 도시된 폴디드 모듈(1100)은 도 4 내지 도 13에서 설명된 폴디드 모듈(1100)이 구비한 구성요소들 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 일 실시 예에서 회전판(1130)은 하우징(1010)에 대해 X축을 기준으로 회전하고, 회전홀더(1120)는 회전판(1130)에 대해 Y축을 기준으로 회전할 수 있다. 회전판(1130)과 하우징(1010) 사이에 배치된 제1볼 부재(1131)가 X축 방향으로 정렬되고, 회전판(1130)의 하우징(1010)에 대한 회전축을 정의할 수 있다. 회전홀더(1120)와 회전판(1130) 사이에 배치된 제2볼 부재(1133)는 Y축 방향으로 정렬되고, 회전홀더(1120)의 회전판(1130)에 대한 회전축을 정의할 수 있다. 회전판(1130)이 회전할 때 회전판(1130)에 붙은 회전홀더(1120)도 함께 회전하므로, 회전홀더(1120)(또는 회전홀더(1120)에 안착된 반사부재(1110))는 하우징(1010)에 대해 X축과 Y축 모두에 대해 회전할 수 있다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 일 실시 예에서 회전판(2130)은 하우징(2010)에 대해 Y축을 기준으로 회전하고, 회전홀더(2120)는 회전판(2130)에 대해 X축을 기준으로 회전할 수 있다. 회전판(2130)과 하우징(2010) 사이에 배치된 제1볼 부재(2131)가 Y축 방향으로 정렬되고, 회전판(2130)의 하우징(2010)에 대한 회전축을 정의할 수 있다. 회전홀더(2120)와 회전판(2130) 사이에 배치된 제2볼 부재(2133)는 X축 방향으로 정렬되고, 회전홀더(2120)의 회전판(1130)에 대한 회전축을 정의할 수 있다. 회전판(2130)이 회전할 때 회전판(2130)에 붙은 회전홀더(2120)도 함께 회전하므로, 회전홀더(2120)(또는 회전홀더(2120))에 안착된 반사부재(1110))는 하우징(2010)에 대해 X축과 Y축 모두에 대해 회전할 수 있다.
도 14a, 및 도 14b를 참조하면, 일 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 회전판(1130)의 하우징(1010)에 대한 회전축(또는 회전축을 정의하는 제1볼 부재(1131))을 기준으로 서로 반대편에 배치될 수 있다. 회전판(1130)은 X축과 나란하고 제1볼 부재(1131)를 통과하는 회전축을 중심으로 하우징(1010)에 대해 회전할 수 있다. 따라서 일 실시 예에서 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)는 Y축 방향으로 정렬되도록 회전판(1130)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1마그네트(1161)는 두개의 제1볼 부재(1131)들을 통과하는 회전축의 +Y 방향에 위치되고, 제2마그네트(1162)는 상기 회전축의 -Y 방향에 위치될 수 있다. 일 실시 예에서 제1코일(1171)과 제2코일(1172)은 각각 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)에 대향하도록 하우징(1010)에 구비되므로, 코일들(1170) 역시 Y축 방향으로 정렬될 수 있다. 도 8의 실시 예와 같이 하우징(1010)에 하나의 코일(1170a)이 - 제1코일(1171)과 제2코일(1172) 대신 - 구비된 실시 예에서는 코일(1170a)의 일측과 타측이 각각 제1마그네트(1161)와 제2마그네트(1162)에 대향하도록 배치될 수 있다.
도 15a, 및 도 15b를 참조하면, 일 실시 예에서 제1마그네트(2161)와 제2마그네트(2162)는 회전판(2130)의 하우징(2010)에 대한 회전축(또는 회전축을 정의하는 제1볼 부재(2131))을 기준으로 서로 반대편에 배치될 수 있다. 회전판(2130)은 Y축과 나란하고 제1볼 부재(2131)를 통과하는 회전축을 중심으로 하우징(2010)에 대해 회전할 수 있다. 따라서 일 실시 예에서 제1마그네트(2161)와 제2마그네트(2162)는 X축 방향으로 정렬되도록 회전판(2130)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1마그네트(2161)는 두개의 제1볼 부재(2131)들을 통과하는 회전축의 +X 방향에 위치되고, 제2마그네트(2162)는 상기 회전축의 -X 방향에 위치될 수 있다. 일 실시 예에서 제1코일(2171)과 제2코일(2172)은 각각 제1마그네트(2161)와 제2마그네트(2162)에 대향하도록 하우징(2010)에 구비되므로, 코일들 역시 X축 방향으로 정렬될 수 있다. 도 8의 실시 예와 같이 하우징(2010)에 하나의 코일(1170a)이 - 제1코일(1171)과 제2코일(1172) 대신 - 이 구비된 실시 예에서는 코일(1170a)의 일측과 타측이 각각 제1마그네트(2161)와 제2마그네트(2162)에 대향하도록 배치될 수 있다.
도 14a, 도 14b, 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 구동부의 마그네트들(1160, 2160)은 폴디드 모듈(1100, 2100)이 하우징(1010, 2010)에 지지될 수 있게 자기적 인력(또는 풀링력)을 제공할 수 있다. 마그네트들(1160, 2160)과 제2풀링요크(1180) 사이에 자기적 인력이 생기고, 자기적 인력에 의해 폴디드 모듈(1100, 2100)이 하우징(1010, 2010)의 내면에 밀착 지지될 수 있다. 즉, OIS 구동에 이용되는 마그네트들(1160, 2160)이 풀링 마그네트(1151)로서 기능할 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 폴디드 모듈(1100)에서 구동 코일과 구동 마그네트의 배치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 17 및 도 18은 도 16과 다른 실시 예들에서 구동 코일과 구동 마그네트의 배치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 16은 도 4 내지 도 7에 도시된 폴디드 모듈(1100)을 구동부의 구성요소를 위주로 간략히 도시한 것이다. 도 16 내지 도 18에서 도시되지 않은 구성요소들은 설명의 편의를 위해 생략된 것이며, 도 16 내지 도 18에 도시된 폴디드 모듈(1100)은 도 4 내지 도 13에서 설명된 폴디드 모듈(1100)이 구비한 구성요소들 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
도 16을 참조하면, 일 실시 예에서 코일(1170)은 하우징(1010)에 구비되고, 마그네트(1160)는 회전판(1130)에 구비될 수 있다. 일 실시 예에서 하우징(1010)의 내면에 풀링 요크(1180)가 구비되고, 풀링 요크(1180) 상에 코일(1170)이 배치될 수 있다. 코일(1170)과 마그네트(1160)는 서로 대향하도록 배치되고, 양자(1160, 1170) 사이의 전자기적 상호작용에 의해 회전홀더(1120)가 회전할 수 있다.
도 17을 참조하면, 일 실시 예에서 마그네트(3160)가 회전판(3130) 대신 회전홀더(3120)에 구비될 수 있다. 코일(3170)과 마그네트(3160) 사이에 회전판(3130)이 있더라도 코일(3170)과 마그네트(3160) 사이에 전자기력이 생길 수 있고, 이는 회전홀더(3120)를 하우징(3010)에 대해 회전시킬 수 있다. 일 실시 예에서 제1마그네트(3161)와 제2마그네트(3162)는 회전홀더(3120)에 구비되되, 하우징(3010)에 구비된 제1코일(3171)과 제2코일(3172)에 각각 대향하도록 배치될 수 있다. 회전홀더(3120)에 구비된 마그네트들(3160)과 풀링요크(3180) 사이의 자기적 인력은 회전홀더(3120)가 하우징(3010)에 지지되는데 기여할 수 있다.
도 18을 참조하면, 일 실시 예에서 마그네트(4160)가 회전판(4130) 대신 회전홀더(4120)에 구비되고, 코일(4170)은 하우징(4010) 대신 회전판(4130)에 구비될 수 있다. 일 실시 예에서 제1마그네트(4161)와 제2마그네트(4162)는 회전홀더(4120)에 구비되되, 회전판(4130)에 구비된 제1코일(4171)과 제2코일(4172)에 각각 대향하도록 배치될 수 있다. 도 17의 실시 예와 마찬가지로, 회전홀더(4120)에 구비된 마그네트들과 풀링요크(1180) 사이의 자기적 인력은 회전홀더(4120)가 하우징(4010)에 지지되는데 기여할 수 있다.
도 17 및 도 18에서, 하우징(3010, 4010), 회전판(3130, 4130), 및 회전홀더(3120, 4120) 사이에 배치된 볼 부재들은 도시되지 않았으나, 볼 부재들이 도 14a, 도 14b, 도 15a 및 도 15b에 도시된 실시 예와 유사하게 배치될 수 있다.
도 17의 실시 예에서 볼 부재들이 도 14a 및 도 14b에 도시된 볼 부재들(1131, 1133)와 유사하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(3010)과 회전판(3130) 사이에 제1볼 부재(1131)가 X축에 나란한 방향으로 정렬되도록 배치되고, 회전판(3130)과 회전홀더(3120) 사이에 제2볼 부재(1133)가 Y축에 나란한 방향으로 정렬되도록 배치될 수 있다.
도 18의 실시 예에서 볼 부재들이 도 15a 및 도 15b에 도시된 볼 부재들(2131, 2133)와 유사하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(4010)과 회전판(4130) 사이에 제1볼 부재(2131)가 Y축에 나란한 방향으로 정렬되도록 배치되고, 회전판(4130)과 회전홀더(4120) 사이에 제2볼 부재(2133)가 X축에 나란한 방향으로 정렬되도록 배치될 수 있다.
한편, 본 개시에서 도시된 실시 예와 달리 반사부재(1110)는 하우징(1010, 2010, 3010, 4010)에 대해 단일 축으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서 폴디드 모듈(1100, 2100, 3100, 4100)에서 회전홀더(1120, 2120, 3120, 4120)가 하우징(1010, 2010, 3010, 4010)에 X축 또는 Y축을 기준으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시 예에서 회전판(1130, 2130, 3130, 4130)이 생략되고, OIS 구동용 마그네트(1160, 2160, 3160, 4160)가 회전홀더(1120, 2120, 3120, 4120)에 직접 구비될 수 있다.
한편, 본 개시에서 구동력을 발생시키는 코일-마그네트 세트에서 코일과 마그네트는 서로 다른 컴포넌트들에 각각 구비되면 족하며, 코일과 마그네트가 구비된 위치는 도시된 실시 예에 한정되지 않는다. 즉, 본 개시에서 코일(1141b, 1143b, 1170, 1170a, 2170, 3170, 4170)은 하우징(1010, 2010, 3010, 4010)에 구비되고, 마그넷(1141a, 1143a, 1160, 2160, 3160, 4160)은 회전홀더(1120, 2120, 3120, 4120), 또는 회전판(1130, 2130, 3130, 4130)에 구비되나, 본 개시의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 도 5에 도시된 실시 예에서 제1코일(1171)이 회전판(1130)에 구비되고 제1마그네트(1161)가 하우징(1010)에 구비될 수 있다. 또, 제2코일(1172)이 회전판(1130)에 구비되고 제2마그네트(1162)가 하우징(1010)에 구비될 수 있다.
다른 예를 들어, 도 8에 도시된 실시 예에서 코일(1170a)이 회전판(1130)에 구비되고 OIS 구동용 마그네트들(1160)이 하우징(1010)에 구비될 수 있다. 이 경우에는 회전홀더(1120)를 하우징(1010)에 지지시킬 수 있는 추가적인 풀링마그네트-풀링요크 세트가 폴디드 모듈(1100)에 구비될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 도 17 또는 도 18에 도시된 폴디드 모듈(3100, 4100)에서, 코일(3170, 4170)과 마그네트(3160, 4160)의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 도 18의 실시 예에서 코일(3170, 4170)이 회전홀더(3120, 4120)에 구비되고, 마그네트(3160, 4160)가 하우징(3010, 4010)에 구비될 수 있다. 이 경우에는 회전홀더(3120, 4120)를 하우징(3010, 4010)에 지지시킬 수 있는 추가적인 풀링마그네트-풀링요크 세트가 폴디드 모듈(3100, 4100)에 구비될 수 있다.
본 개시에서 도 4 내지 도 18에서 설명된, OIS 또는 AF 구동에 이용되는 마그네트(1160, 1141a, 1143a, 1170, 1241a, 1243a, 2160, 3160, 4160)와 코일(1141b, 1143b, 1170, 1170a, 1241b, 1243b, 2170, 3170, 4170)은 모두 구동요소(driving element)로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에서 제1구동요소가 하우징(1010, 2010, 3010, 4010)에 구비되고, 제2구동요소가 회전판(1130, 2130, 3130, 4130), 회전홀더(1120, 2120, 3120, 4120), 또는 렌즈모듈(1200)에 구비될 수 있다. 일 실시 예에서 제1구동요소는 코일이고 제2구동요소는 마그네트일 수 있다. 다른 실시 예에서 제1구동요소는 마그네트이고 제2구동요소가 코일일 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 폴디드 모듈의 구동부가 폴디드 모듈의 두께 방향에 배치되지 않고, 광축 방향(즉, Z축 방향)에 배치되므로, 폴디드 모듈의 두께(Y축 방향 길이)가 줄어들어, 이를 채용한 카메라 모듈 또는 전자 장치의 두께가 줄어들 수 있다.
한편, 폴디드 모듈을 구비한 전자 장치에서, 폴디드 모듈의 OIS 구동부와 가까운 부분에 자성 부재가 배치될 수 있다. 이 경우 자성 부재와 구동부 사이의 상호작용으로 인해 OIS 기능이 원활하게 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 구동부는 폴디드 모듈 주변에 배치될 수 있는 자성 부재와의 간섭을 최대한 피할 수 있는 위치에 배치되는 것이 유리하다. 특히 폴디드 모듈 하부에 자성부재가 배치되는 경우가 많다. 예를 들어 폴디드 모듈의 하부에 MMP 필름 등이 배치될 수 있다. 본 개시의 실시 예들에 따른 폴디드 모듈에서 구동요소들은 폴디드 모듈의 측면에 배치되기 때문에, 자성부재가 폴디드 모듈의 구동에 줄 수 있는 부정적인 영향이 최소화되거나 방지될 수 있다.
한편, 카메라 모듈을 구비한 전자 장치는 폴디드 모듈 하부에 배치된 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 전자기장 유도방식의 디지타이저를 포함할 수 있다. 디지타이저는 전자기장을 발생시키는 펜, 자기장을 감지하는 기판으로 이루어져 있으며 전자기장 유도방식으로 작동합니다. 전자기장을 발생시키는 펜의 위치가 이동하면서 기판과 상호 작용으로 발생한 전자기장의 변화를 감지할 수 있다. 그런데, 디스플레이의 배면에 마그네트나 코일이 배치되면, 디지타이저의 전자기장에 영향을 주게 되어 펜의 위치가 정확하지 않게 인식될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따르면 폴디드 모듈에 구비된 구동요소들(코일, 마그네트)이 폴디드 모듈의 측면에 배치될 수 있다. 따라서 본 개시의 실시 예들에 따른 폴디드 모듈은 폴디드 모듈이 디지타이저에 줄 수 있는 부정적인 영향을 최소화하거나 방지할 수 있다.
1000: 카메라 모듈
1100: 폴디드 모듈
1200: 렌즈모듈
1300: 이미지센서모듈

Claims (18)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내면에 지지되고 반사부재를 구비하는 반사부; 및
    상기 반사부를 상기 하우징에 대해 회전하도록 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 구동부는:
    상기 내면에 대향하도록 상기 반사부에 구비되는 제1마그네트와 제2마그네트, 및
    상기 하우징에 구비되고 상기 제1마그네트 및/또는 상기 제2마그네트에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함하고,
    상기 반사부는 상기 반사부재를 수용하는 회전홀더, 및 상기 하우징과 상기 회전홀더 사이에 배치되는 회전판을 포함하고,
    상기 제1마그네트 및 상기 제2마그네트는 상기 회전판에 구비되는 폴디드 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 제1마그네트에 대향하는 제1코일, 및 상기 제2마그네트에 대향하는 제2코일을 포함하는 폴디드 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트에 모두 대향하는 코일을 포함하는 폴디드 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 구비된 제1자성부재, 및 상기 반사부에 구비되고 상기 제1자성부재에 대향하는 제2자성부재를 더 포함하고,
    상기 제1자성부재와 상기 제2자성부재 사이에 생기는 자기적 인력에 의해 상기 반사부가 상기 하우징의 내면에 지지되는 폴디드 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2자성부재는 상기 제1마그네트 및/또는 상기 제2마그네트를 포함하는 폴디드 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1마그네트에서 상기 적어도 하나의 코일을 대향하는 면은 상기 제2마그네트에서 상기 적어도 하나의 코일을 대향하는 면과 반대 극성을 가지는 폴디드 모듈.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전홀더에 구비되는 제3자성부재; 및
    상기 회전판에 구비되는 제4자성부재를 더 포함하고,
    상기 제3자성부재와 상기 제4자성부재 사이에 자기적 인력이 생기는 폴디드 모듈.
  10. 하우징;
    상기 하우징에 지지되고 반사부재를 구비하는 반사부; 및
    상기 반사부를 상기 하우징에 대해 유동하도록 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 구동부는, 상기 반사부에 구비되는 제1구동요소, 및 상기 제1구동요소에 대향하도록 상기 하우징에 구비되는 제2구동요소를 포함하고,
    상기 제1구동요소와 상기 제2구동요소는 광이 상기 반사부재에 반사되어 출사되는 방향으로 대향하게 구비되고,
    상기 반사부는 상기 반사부재를 수용하는 회전홀더, 및 상기 하우징과 상기 회전홀더 사이에 배치되는 회전판을 포함하고,
    상기 제1 구동요소는 상기 회전판에 구비되는 폴디드 모듈.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1구동요소는 제1마그네트 및 제2마그네트를 포함하고,
    상기 제2구동요소는 상기 제1마그네트에 대향하는 제1코일, 및 상기 제2마그네트에 대향하는 제2코일을 포함하는 폴디드 모듈.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1구동요소는 제1마그네트 및 제2마그네트를 포함하고,
    상기 제2구동요소는 상기 제1마그네트와 상기 제2마그네트에 모두 대향하는 코일을 포함하는 폴디드 모듈.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 하우징에 구비된 자성부재를 더 포함하고,
    상기 자성부재와 상기 제1구동요소 사이에 생기는 자기적 인력에 의해 상기 반사부가 상기 하우징의 내면에 지지되는 폴디드 모듈.
  15. 삭제
  16. 내부공간을 갖는 카메라 하우징;
    상기 내부공간에 구비되는 제1항에 따른 폴디드 모듈; 및
    상기 반사부재에 반사된 광이 입사되도록 광축 방향으로 정렬되고 복수의 렌즈를 구비하는 적어도 하나의 렌즈배럴을 포함하고, 상기 렌즈배럴이 선택적으로 광축을 따라 운동 가능하게 구비되는 렌즈모듈;을 포함하는 카메라 모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마그네트는 상기 하우징에 대한 상기 반사부의 회전축을 기준으로 상기 제1 마그네트와 반대편에 위치되는 폴디드 모듈.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제1 구동요소는 제1 마그네트 및 제2 마그네트를 포함하고,
    상기 제2 마그네트는 상기 하우징에 대한 상기 반사부의 회전축을 기준으로 상기 제1 마그네트와 반대편에 위치되는 폴디드 모듈.
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