KR102548964B1

KR102548964B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102548964B1
Application number: KR1020210133321A
Authority: KR
Inventors: 박철순; 김만기
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2021-10-07
Filing date: 2021-10-07
Publication date: 2023-06-29
Also published as: KR20230050524A; WO2023058950A1; CN117480783A

Abstract

본 발명은, 렌즈 어셈블리와, 렌즈 어셈블리를 수용하는 하우징과, 렌즈 어셈블리로 빛이 유입되는 광축 방향에 배치되는 이미지 센서와, 이미지 센서가 장착되며, 이미지 센서를 광축 방향과 수직인 평면 상에서 렌즈 어셈블리를 기준으로 회전 이동시키는 센서 롤 캐리어와, 센서 롤 캐리어와 대면하여 이미지 센서의 회전을 가이드하는 센서 롤 가이드를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 센서 구동을 통해 롤(Roll) 방향의 손떨림 보정 기능을 구현할 수 있는 카메라 모듈에 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 오토 포커스(AF, Auto Focus), 손 떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.

오토 포커스(자동 초점 조절) 기능은 렌즈 등이 탑재된 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동하여 피사체와의 초점 거리를 조정함으로써 렌즈 후단에 구비된 이미지 센서(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.

AF 또는 OIS 기능을 구현하는 대표적인 방법 중 하나는 이동체(캐리어)에 마그네트(코일)을 설치하고, 고정체(하우징, 또는 다른 형태의 캐리어 등)에 코일(마그네트)을 설치한 후, 코일과 마그네트 사이에 전자기력을 발생시킴으로써 이동체를 광축 방향 또는 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 방법이다.

한편, 캐리어의 물리적 지지 및 캐리어의 위치 복원 등을 구현하기 위하여 캐리어를 와이어에 연결하는 장치도 있으나, 이러한 장치의 경우 내외적 환경에 의하여 와이어의 물성 변형이 쉽게 일어나므로 구동 정밀성이 저하되기 쉽고 특히, 렌즈의 고사양화에 따라 렌즈의 무게와 크기가 커지는 경우 구동 성능이 더욱 저하될 수 있다.

이러한 와이어(wire) 타입의 문제점을 해소하기 위하여 최근에는 이동체와 고정체 사이에 볼(ball)을 개재시켜 이동체와 고정체 사이의 적절한 이격 거리가 지속적으로 유지되도록 하고 볼의 회전 운동 및 볼과의 점접촉(point contact)을 통한 최소화된 마찰력으로 캐리어가 더욱 유연하고 정확하게 이동하는 형태가 적용되고 있다.

AF와 OIS 기능이 통합된 장치 내지 카메라 모듈의 경우, AF는 광축 방향으로 이동하여야 하며 OIS는 광축과 수직한 방향으로 이동하여야 하므로 AF 및 OIS 캐리어들이 상호 적층되는 복합한 물리적 구조로 구현된다.

이러한 종래의 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리를 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시켜 손 떨림을 보정을 수행하였다. 그러나, 종래의 카메라 모듈은 광축 방향과 수직한 평면 상의 회전 방향인 롤(Roll) 방향에 대한 손 떨림 보정은 구현하고 있지 않은 실정이다. 특히, 카메라 모듈의 복잡하고 컴팩트한 구조 하에서 롤 방향에 대한 손 떨림 보정을 구현하기에는 용이하지 않은 문제점 있다.

본 발명은, 광축 방향의 오토 포커스와 제1 및 제2 방향의 손 떨림 보정과, 롤(Roll) 방향의 손 떨림 보정을 모두 구현할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

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 위해, 본 발명은, 렌즈 어셈블리와, 렌즈 어셈블리를 수용하는 하우징과, 렌즈 어셈블리로 빛이 유입되는 광축 방향에 배치되는 이미지 센서와, 이미지 센서가 장착되며, 이미지 센서를 광축 방향과 수직인 평면 상에서 렌즈 어셈블리를 기준으로 회전 이동시키는 센서 롤 캐리어와, 센서 롤 캐리어와 대면하여 이미지 센서의 회전을 가이드하는 센서 롤 가이드를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 상기 센서 롤 가이드를 구비하는 베이스를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 센서 롤 캐리어 일측에 원호 형상으로 형성되는 제1 레일과, 센서 롤 가이드 일측에 제1 레일과 대면하여 원호 형상으로 형성되는 제2 레일과, 제1 및 제2 레일 사이에 구비되는 볼을 더 포함할 수 있다.

여기서, 제1 및 제2 레일의 곡률 중심은 기 광축과 일치될 수 있다.

또한, 센서 롤 캐리어는, 이미지 센서가 장착되는 장착부와, 장착부 일측에 입설되며, 이미지 센서를 회전 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.

또한, 센서 롤 가이드는 센서 롤 캐리어의 이동부와 대면하여 베이스 일측에 입설될 수 있다.

또한, 제1 레일은 센서 롤 캐리어의 이동부의 외측면에 형성되고, 제2 레일은 센서 롤 가이드의 내측면에 형성될 수 있다.

또한, 센서 롤 캐리어는 마그네트를 구비하고, 센서 롤 가이드는 마그네트와 대면하는 구동 코일을 구비할 수 있다.

또한, 제1 레일은 상기 마그네트 양측에 각각 배치되고, 제2 레일은 구동 코일 양측에 각각 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 이미지 센서와 전기적으로 연결되며, 베이스에 장착되는 회로 기판을 더 포함하고, 회로 기판은 이미지 센서의 회전 이동에 따라 함께 이동될 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 센서 롤 캐리어 하부에 배치되어 센서 롤 캐리어의 이동 공간을 제공하는 베이스를 더 포함할 수 있다.

여기서, 센서 롤 가이드는 하우징에 장착될 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 센서 롤 캐리어 일측에 원호 형상으로 형성되는 제1 레일과, 센서 롤 가이드 일측에 제1 레일과 대면하여 원호 형상으로 형성되는 제2 레일과, 제1 레일 및 제2 레일 사이에 구비되는 볼을 더 포함할 수 있다.

여기서, 제1 레일 및 상기 제2 레일의 곡률 중심은 광축과 일치될 수 있다.

또한, 센서 롤 가이드는 센서 롤 캐리어의 이동부와 대면하여 하우징 일측에 장착될 수 있다.

또한, 제1 레일은 센서 롤 캐리어의 상기 이동부의 내측면에 형성되고, 제2 레일은 센서 롤 가이드의 외측면에 형성될 수 있다.

또한, 센서 롤 가이드는 마그네트를 구비하고, 센서 롤 캐리어는 마그네트와 대면하는 구동 코일을 구비할 수 있다.

또한, 제1 레일은 구동 코일 양측에 각각 배치되고, 제2 레일은 마그네트 양측에 각각 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 이미지 센서와 전기적으로 연결되며, 벤딩 구조를 갖는 회로 기판을 더 포함하고, 회로 기판은 이미지 센서의 회전 이동에 따라 함께 이동될 수 있다.

또한, 본 발명의 카메라 모듈은, 렌즈 어셈블리가 장착되며, 렌즈 어셈블리를 광축 방향에 수직인 제1 방향과 제1 방향에 수직인 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 OIS 캐리어와, 렌즈 어셈블리를 광축 방향으로 이동시키는 AF 캐리어를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 카메라 모듈의 복잡하고 컴팩트한 구조에서도 광축 방향의 오토 포커스와 제1 및 제2 방향의 손 떨림 보정과, 롤(Roll) 방향의 손 떨림 보정을 모두 구현할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 도시한 분해 결합도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 분해 결합도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 X축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 Y축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 방향 AF의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 롤 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 도시한 분해 결합도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 분해 결합도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 X축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 Y축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 방향 AF의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 롤 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 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.

<제1 실시예>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 도시한 분해 결합도이다. 그리고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 분해 결합도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 평면도이다.

이하 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 전체적인 구성을 먼저 설명하고, AF, OIS 기능을 구현하는 본 발명의 제1 실시예에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈 어셈블리(190) 구동을 통해 오토 포커스(AF, Auto Focus) 및 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization)이 함께 구현된 실시예이나, 본 발명의 카메라 모듈(100)은 실시 형태에 따라서 OIS만을 위한 카메라 모듈로 구현될 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈 어셈블리(190) 구동을 통한 AF 및 OIS 기능 구현과 함께 이미지 센서(120) 구동을 통해 OIS 기능을 추가로 구현한 실시예이나, 본 발명의 카메라 모듈(100)은 실시 형태에 따라서 이미지 센서(120)을 구동에 의한 OIS만을 구현할 수 있음은 물론이다.

도면에 도시된 Z축 방향은 렌즈 어셈블리(190)로 빛이 유입되는 방향인 광축 방향으로서 후술되는 AF 캐리어(160)가 진퇴 이동하는 방향에 해당한다. 그리고, 광축은 이미지 센서(120)의 중심축을 의미한다.

그리고, 광축 방향(Z축 방향)과 수직을 이루는 두 방향인 X축 방향 및 Y축 방향은 손떨림에 의한 흔들림이 보상되도록 OIS 구동에 의하여 렌즈 어셈블리(190)가 이동하는 방향을 의미한다.

이하 설명에서 X축 방향을 제1 방향으로, Y축 방향을 제2 방향으로 지칭하나 이는 상대적 관점에 따른 하나의 예시일 뿐, X축 방향과 Y축 방향 중 어느 하나의 방향이 제1 방향이며, 나머지 하나의 방향이 제2 방향이 될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은, 센서 롤(Roll) 캐리어(110), 이미지 센서(120), 하우징(150), 구동부, 베이스(170) 및 렌즈 어셈블리(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 구동부는 OIS 캐리어(130), 미들 가이드(140) 및 AF 캐리어(160)를 포함할 수 있다. 그리고, 구동부는 하우징(150)에 수용되며, 렌즈 어셈블리(190)를 광축 방향 또는 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 베이스(170)를 기준으로 센서 롤 캐리어(110), OIS 캐리어(130), 미들 가이드(140), AF 캐리어(160), 하우징(150) 및 렌즈 어셈블리(190)가 순차적으로 결합되는 구조를 가질 수 있으며, 이들 구성들이 결합된 상태에서 케이스(180)가 렌즈 어셈블리(190)를 노출하며 장착될 수 있다.

이미지 센서(120)는 센서 롤 캐리어(110)에 장착되고, 센서 롤 캐리어(110)는 베이스(170) 상부에 배치된다. 그리고, 미들 가이드(140)는 OIS 캐리어(130) 및 AF 캐리어(160) 사이에 배치된다. 여기서, OIS 캐리어(130) 및 미들 가이드(140)는 AF 캐리어(160)에 수용되고, AF 캐리어(160)는 하우징(150)에 수용된다.

이에 따라, OIS 캐리어(130)는 AF 캐리어(160) 내부에서 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 한 방향으로 이동할 수 있고, AF 캐리어(160)는 하우징(150) 내부에서 광축 방향으로 이동할 수 있다.

이 때, OIS 캐리어(130)는 AF 캐리어(160)에 수용된 상태이기 때문에, AF 캐리어(160) 이동 시 함께 이동될 수 있다.

렌즈 어셈블리(190)는 OIS 캐리어(130)에 장착되며 하우징(150)에 수용된다. 여기서, 하우징(150)은 렌즈 어셈블리(190)의 이동 공간을 제공한다. 이에 따라, 렌즈 어셈블리(190)는 OIS 캐리어(130) 및 AF 캐리어(160)의 이동 시 함께 이동될 수 있다.

센서 롤 캐리어(110)는 이미지 센서(120)가 장착되며, 이미지 센서(120)를 광축과 수직인 평면(XY 평면) 상에서 렌즈 어셈블리(190)를 기준으로 회전 이동(롤 방향 회전 이동)시킬 수 있다.

베이스(170) 상부에는 센서 롤 캐리어(110)가 안착된다. 그리고, 베이스(170)는 일측에 센서 롤 캐리어(110)와 대면하여 이미지 센서(120)의 회전을 가이드하는 센서 롤 가이드(175)를 구비할 수 있다.

센서 롤 캐리어(110)는 광축 방향으로 베이스(170)와 이격하며 센서 롤 가이드(175)에 대해 회전 가능하도록 장착된다. 또한, 센서 롤 캐러이(110) 및 센서 롤 가이드(175)는 하우징(150)에 수용된다.

여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 센서 롤 캐리어(110) 일측에 원호 형상으로 형성되는 제1 레일(R1)과, 센서 롤 가이드(175) 일측에 제1 레일(R1)과 대면하여 원호 형상으로 형성되는 제2 레일(R2)과, 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에 구비되는 제1 볼(B1)을 포함할 수 있다.

이와 같은 제1 볼(B1)이 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에서 구름 운동함으로써, 센서 롤 캐리어(110)는 광축과 수직인 평면 상에서 렌즈 어셈블리(190)를 기준으로 회전 이동할 수 있다.

구체적으로, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 센서 롤 캐리어(110)는, 이미지 센서(120)가 장착되는 장착부(111)와, 장착부(111) 일측에 입설되며, 이미지 센서(120)를 회전 이동시키는 이동부(112)를 포함한다.

여기서, 장착부(111)는 이미지 센서(120)가 장착되는 영역에 개구가 형성될 수 있다.

그리고, 이동부(112)는, 외측면 중앙에 제1 마그네트(M1)를 구비할 수 있고, 제1 마그네트(M1) 양측에 적어도 하나의 제1 레일(R1)이 각각 배치될 수 있다.

센서 롤 가이드(175)는 이동부(112)와 대면하여 베이스(170) 일측에 입설된다. 여기서, 센서 롤 가이드(175)는 내측면 중앙에 제1 마그네트(M1)와 대면하는 적어도 하나의 제1 코일(C1)을 구비할 수 있고, 제1 코일(C1) 양측에 제1 레일(R1)과 대면하는 적어도 하나의 제2 레일(R2)이 각각 배치될 수 있다.

그리고, 서로 대면하는 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에는 제1 볼(B1) 수용될 수 있다.

회로 기판(121)은, 베이스(170) 상부에 장착되며, 이미지 센서(120)와 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 회로 기판(121)은 이미지 센서(120)와 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 여기서, 이미지 센서(120)는 회로 기판(121)에 연결된 후 센서 롤 캐리어(110)의 장착부(111)에 장착될 수 있다.

회로 기판(121)은 이미지 센서(120)의 회전 이동에 따라 함께 이동된다. 이 때, 회로 기판(121)은, 회전 이동을 용이하게 하기 위해, 이미지 센서(120)의 주변에 복수의 슬릿이 형성되는 것이 바람직하다.

OIS 캐리어(130)는 제2 및 제3 마그네트(M2, M3)를 구비하며, AF 캐리어(160)는 제4 마그네트(M4)를 구비한다. 그리고, 하우징(150)은 제2 내지 제4 마그네트(M2, M3, M4)에 각각 대면하여 제2 내지 제4 구동 코일(C2, C3, C4)을 구비한다.

여기서, 제2 내지 제4 구동 코일(C2, C3, C4)은 기판(155)에 실장된 상태에서 하우징(150) 내주면에 구비될 수 있다.

OIS 캐리어(130)는 이미지 센서(120)를 광축 방향으로 노출시키기 위한 개방부가 중앙에 형성된다. 이에 따라, 이미지 센서(120)는 렌즈 어셈블리(190)로부터 들어오는 광을 감지할 수 있게 된다.

여기서, 이미지 센서(120)는 CCD(Charged-coupled Device), CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)와 같은 촬상 소자로 이루어질 수 있다.

OIS 캐리어(130)가 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동하면 렌즈 어셈블리(190)도 OIS 캐리어(130)를 따라 이동되어 제1 방향 및 제2 방향에서 발생되는 손떨림에 의한 흔들림이 보정됨으로써 OIS 기능이 구현된다.

AF 캐리어(160)가 광축 방향으로 진퇴 이동하면 OIS 캐리어(130)에 장착된 렌즈 어셈블리(190)도 광축 방향으로 진퇴 이동되어 이미지 센서(120)와 렌즈 어셈블리(190) 사이의 초점 거리가 조정됨으로써 AF 기능이 구현된다.

미들 가이드(140)는 OIS 캐리어(130) 및 AF 캐리어(160) 사이에 구비된다.

OIS 캐리어(130) 하부에는 제1 방향으로 제3 레일(R3)이 형성되고, 미들 가이드(140) 상부에는 제3 레일(R3)과 대면하여 제4 레일(R4)이 형성된다. 그리고, 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에는 제2 볼(B2)이 구비된다.

미들 가이드(140) 하부에는 제2 방향으로 제5 레일(R5)이 형성되고, AF 캐리어(160) 바닥면에는 제5 레일(R5)과 대면하여 제6 레일(R6)이 형성된다. 그리고, 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에는 제3 볼(B3)이 구비된다.

AF 캐리어(160) 외측에는 광축 방향으로 제7 레일(R7)이 형성되고, 하우징(150) 내측에는 제7 레일(R7)과 대면하여 제8 레일(미도시)이 형성된다. 그리고, 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에는 제4 볼(B4)이 구비된다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 X축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 Y축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은, OIS 캐리어(130) 하부에 제1 방향(X축 방향)으로 형성되는 제3 레일(R3)과, 미들 가이드(140) 상부에 제3 레일(R3)과 대면하여 형성되는 제4 레일(R4)과, 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에 구비되는 제2 볼(B2)을 포함한다.

제2 볼(B2)은 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에서 구름 이동함으로써 OIS 캐리어(130)를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다.

제3 레일(R3)은 OIS 캐리어(130)의 각 모서리에 형성될 수 있고, 제4 레일(R4)도 미들 가이드(140)의 각 모서리에 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 마그네트(M2)는 OIS 캐리어(130) 일 측면에 구비되며, 두 개의 제2 볼(B2) 사이에 제1 방향으로 배치된다.

제2 구동 코일(C2)은, 하우징(150)의 내측면에 제2 마그네트(M2)와 대면하여 배치된다. 여기서, 제2 구동 코일(C2) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다.

OIS 캐리어(130)는 제1 방향(X축 방향)의 OIS 기능이 구현되는 경우 AF 캐리어(160)의 내부 공간에서 베이스(170)를 기준으로 제1 방향으로 이동한다.

홀 센서는 손떨림에 의한 움직임 "??*과 그 크기에 대응되는 전기적 신호를 구동 드라이버(미도시)로 전송하며, 구동 드라이버는 이에 대응하는 크기와 방향의 전원이 제2 구동 코일(C2)에 인가되도록 제어할 수 있다. 즉, OIS 캐리어(130)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

제2 구동 코일(C2)에 전원이 인가되면 제2 구동 코일(C2)은 OIS 캐리어(130)에 설치된 제2 마그네트(M2)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제2 볼(B2)은 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에서 구름 이동하고, 이에 따라 OIS캐리어(130)가 제1 방향으로 이동한다.

여기서, 카메라(190)는 OIS 캐리어(130)에 장착되는 형태이므로 OIS 캐리어(130)가 제1 방향으로 이동하는 경우 이미지 센서(120)도 제1 방향으로 이동한다. 이에 따라, 제1 방향 성분에 의한 손떨림이 보정된다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은, 미들 가이드(140) 하부에 제2 방향(Y축 방향)으로 형성되는 제5 레일(R5)과, AF 캐리어(160) 바닥면에 제5 레일(R5)과 대면하여 형성되는 제6 레일(R6)과, 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에 구비되는 제3 볼(B3)을 포함한다.

제3 볼(B3)은 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에서 구름 이동함으로써 미들 가이드(140)를 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.

제5 레일(R5)은 미들 가이드(140)의 각 모서리에 형성될 수 있고, 제6 레일(R6)도 AF 캐리어(160)의 각 모서리에 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제3 마그네트(M3)는 OIS 캐리어(130) 일 측면에 구비되며, 두 개의 제2 볼(B2) 사이에 제2 방향으로 배치된다.

제3 구동 코일(C3)은, 하우징(150)의 내측면에 제3 마그네트(M3)와 대면하여 배치되고, 제3 구동 코일(C3) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다.

미들 가이드(140)는 제2 방향(Y축 방향)의 OIS 기능이 구현되는 경우 AF 캐리어(160)의 내부 공간에서 베이스(110)를 기준으로 제2 방향으로 이동한다.

홀 센서는 손떨림에 의한 움직임 "??*과 그 크기에 대응되는 전기적 신호를 구동 드라이버(미도시)로 전송하며, 구동 드라이버는 이에 대응하는 크기와 방향의 전원이 제3 구동 코일(C3)에 인가되도록 제어한다. 즉, 미들 가이드(140)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

제3 구동 코일(C3)에 전원이 인가되면 제3 구동 코일(C3)은 OIS 캐리어(130)에 설치된 제3 마그네트(M3)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제3 볼(B3)은 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에서 구름 이동하고, 이에 따라, 미들 가이드(140)가 제2 방향으로 이동한다.

여기서, 렌즈 어셈블리(190)는 OIS 캐리어(130)에 장착되고, OIS 캐리어(130)는 미들 가이드(140)와 결합되는 형태이므로 미들 가이드(140)가 제2 방향으로 이동하는 경우 OIS 캐리어(130) 및 렌즈 어셈블리(190)도 제2 방향으로 이동한다. 이에 따라, 제2 방향 성분에 의한 손떨림이 보정된다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 방향 AF의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은, AF 캐리어(160) 외측에 광축 방향(Z축 방향)으로 형성되는 제7 레일(R7)과, 하우징(150) 내측에 제7 레일(R7)과 대면하여 형성되는 제8 레일(미도시)과, 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에 구비되는 제4 볼(B4)을 포함한다.

제4 볼(B4)은 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에서 구름 이동함으로써 AF 캐리어(160)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

제7 레일(R7)은 제4 마그네트(M4)가 구비된 AF 캐리어(160) 외측면 양측에 각각 형성될 수 있다.

제4 마그네트(M4)는 제7 레일(R7) 사이에 구비되고, 제4 구동 코일(C4)은 하우징(150)의 내측면에 제4 마그네트(M4)와 대면하여 배치되고, 제4 구동 코일(C4) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다.

AF 캐리어(160)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

하우징(150)은 AF 캐리어(160)의 이동 공간을 제공한다. 그리고, AF 캐리어(160)는 하우징(150) 내부에 구비되어 베이스(110)를 기준으로 광축 방향(Z축 방향)으로 이동한다.

제4 구동 코일(C4)에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되면 제4 코일(C4)은 AF 캐리어(160)에 설치된 제4 마그네트(M4)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제4 볼(B4)은 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에서 구름 이동하며, 이에 따라, AF 캐리어(160)가 광축 방향으로 이동한다.

AF 캐리어(160)에는 OIS 캐리어(130)가 수용되고, OIS 캐리어(130)는 렌즈 어셈블리(190)가 장착되므로 AF 캐리어(130)가 광축 방향으로 이동하는 경우 OIS 캐리어(130) 및 렌즈 어셈블리(190)도 광축 방향으로 이동하게 되어 렌즈 어셈블리(190)와 이미지 센서(120) 간 초점 거리가 조정된다.

전술한 OIS 캐리어(130)의 제1 및 제2 방향 이동 및 AF 캐리어(160)의 광축 방향 이동은 각각 별개의 프로세싱과 별개의 물리적 구조에 의하여 독립적으로 구동되므로 각 방향 별 이동은 개별적으로 이루어질 수 있음은 물론, 상호 조합된 복수 개 방향(XY, XZ, YZ, XYZ 등)의 이동이 동시적으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 롤 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은, 센서 롤 캐리어(110)의 이동부(112) 외측면에 형성되는 제1 레일(R1)과, 제1 레일(R1)과 대면하여 센서 롤 가이드(175) 내측면에 형성되는 제2 레일(R2)과, 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에 구비되는 제1 볼(B1)을 포함한다.

제1 볼(B1)은 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에서 구름 이동함으로써 센서 롤 캐리어(110)를 광축과 수직인 평면 상에서 렌즈 어셈블리(190)를 기준으로 회전 이동시킬 수 있다.

센서 롤 캐리어(110)의 이동부(112)는 제2 및 제3 마그네트(M2, M3)가 설치되지 않은 영역에 배치될 수 있다.

제1 마그네트(M1)는 센서 롤 캐리어(110)의 이동부(112) 외측면 중앙에 구비될 수 있다. 그리고, 제1 레일(R1)은 적어도 하나가 제1 마그네트(M1) 양측에 원호 형상으로 각각 형성될 수 있다.

제1 구동 코일(C1)는 제1 마그네트(M1)와 대면하여 센서 롤 가이드(175)의 내측면 중앙에 구비될 수 있다. 여기서, 제1 구동 코일(C1) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다.

제2 레일(R2)은 제1 레일(R1)과 대면하여 적어도 하나가 제1 코일(C1) 양측에 원호 형상으로 각각 형성될 수 있다. 여기서, 제1 레일(R1) 및 제2 레일(R2)의 곡률 중심은 광축과 일치되는 것이 바람직하다.

센서 롤 캐리어(110)는 롤 방향의 OIS 기능이 구현되는 경우 하우징(150)의 내부 공간에서 광축과 수직인 평면 상에서 베이스(170) 및 렌즈 어셈블리(190)를 기준으로 회전 이동한다.

홀 센서는 손떨림에 의한 움직임 "?항?* 그 크기에 대응되는 전기적 신호를 구동 드라이버(미도시)로 전송하며, 구동 드라이버는 이에 대응하는 크기와 방향의 전원이 제1 구동 코일(C1)에 인가되도록 제어할 수 있다. 즉, 센서 롤 캐리어(110)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

제1 구동 코일(C1)에 전원이 인가되면 제1 구동 코일(C1)은 센서 롤 캐리어(110)에 설치된 제1 마그네트(M1)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제1 볼(B1)은 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에서 구름 이동하고, 이에 따라 센서 롤 캐리어(110)가 광축과 수직인 평면 상에서 회전 이동한다.

여기서, 센서 롤 캐리어(110)는 이동체가 되고, 베이스(170) 및 AF 캐리어(160)는 고정체가 된다. 즉, 이미지 센서(120)는 센서 롤 캐리어(110)에 장착되고, 센서 롤 캐리어(110)는 AF 캐리어(160)와 결합되지 않은 형태이므로 센서 롤 캐리어(110)가 회전 이동하는 경우 이미지 센서(120)는 베이스(170) 및 렌즈 어셈블리(190)를 기준으로 회전 이동한다. 이에 따라, 롤 성분에 의한 손떨림이 보정된다.

<제2 실시예>

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 도시한 분해 결합도이다. 그리고, 도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 분해 결합도이다. 그리고, 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드의 평면도이다.

이하 도 11 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 전체적인 구성을 먼저 설명하고, AF, OIS 기능을 구현하는 본 발명의 제2 실시예에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 렌즈 어셈블리(290) 구동을 통해 오토 포커스(AF, Auto Focus) 및 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization)이 함께 구현된 실시예이나, 본 발명의 카메라 모듈(200)은 실시 형태에 따라서 OIS만을 위한 카메라 모듈로 구현될 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 렌즈 어셈블리(290) 구동을 통한 AF 및 OIS 기능 구현과 함께 이미지 센서(220) 구동을 통해 OIS 기능을 추가로 구현한 실시예이나, 본 발명의 카메라 모듈(200)은 실시 형태에 따라서 이미지 센서(220)을 구동에 의한 OIS만을 구현할 수 있음은 물론이다.

도면에 도시된 Z축 방향은 렌즈 어셈블리(290)로 빛이 유입되는 방향인 광축 방향으로서 후술되는 AF 캐리어(260)가 진퇴 이동하는 방향에 해당한다. 그리고, 광축은 이미지 센서(220)의 중심축을 의미한다.

그리고, 광축 방향(Z축 방향)과 수직을 이루는 두 방향인 X축 방향 및 Y축 방향은 손떨림에 의한 흔들림이 보상되도록 OIS 구동에 의하여 렌즈 어셈블리(290)가 이동하는 방향을 의미한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은, 센서 롤(Roll) 캐리어(210), 이미지 센서(220), 스토퍼(225), 하우징(250), 센서 롤 가이드(256), 구동부, 베이스(270) 및 렌즈 어셈블리(290)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 구동부는 OIS 캐리어(230), 미들 가이드(240) 및 AF 캐리어(260)를 포함할 수 있다. 그리고, 구동부는 하우징(250)에 수용되며, 렌즈 어셈블리(290)를 광축 방향 또는 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다.본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 베이스(270)를 기준으로 센서 롤 캐리어(210), AF 캐리어(260), 미들 가이드(240), OIS 캐리어(230), 렌즈 어셈블리(290), 스토퍼(255) 및 하우징(250)이 순차적으로 결합되는 구조를 가질 수 있으며, 이들 구성들이 결합된 상태에서 케이스(280)가 렌즈 어셈블리(290)를 노출하며 장착될 수 있다.

이미지 센서(220)는 센서 롤 캐리어(210)에 장착되고, 센서 롤 캐리어(210)는 베이스(270) 상부에 배치된다. 그리고, 미들 가이드(240)는 OIS 캐리어(230) 및 AF 캐리어(260) 사이에 배치된다. 여기서, OIS 캐리어(230) 및 미들 가이드(240)는 AF 캐리어(260)에 수용되고, AF 캐리어(260)는 하우징(250)에 수용된다.

이에 따라, OIS 캐리어(230)는 AF 캐리어(260) 내부에서 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 한 방향으로 이동할 수 있고, AF 캐리어(260)는 하우징(250) 내부에서 광축 방향으로 이동할 수 있다.

이 때, OIS 캐리어(230)는 AF 캐리어(260)에 수용된 상태이기 때문에, AF 캐리어(260) 이동 시 함께 이동될 수 있다.

렌즈 어셈블리(290)는 OIS 캐리어(230)에 장착되며 하우징(250)에 수용된다. 여기서, 하우징(250)은 렌즈 어셈블리(290)의 이동 공간을 제공한다. 이에 따라, 렌즈 어셈블리(290)는 OIS 캐리어(230) 및 AF 캐리어(260)의 이동 시 함께 이동될 수 있다.

스토퍼(225)는 AF 캐리어(260)의 광축 방향으로의 상부 이동을 제한하는 역할을 수행한다.

센서 롤 캐리어(210)는 이미지 센서(220)가 장착되며, 이미지 센서(220)를 광축과 수직인 평면(XY 평면) 상에서 렌즈 어셈블리(290)를 기준으로 회전 이동(롤 방향 회전 이동)시킬 수 있다.베이스(270)는 센서 롤 캐리어(210) 하부에 배치되어 센서 롤 캐리어(210)의 이동 공간을 제공한다.

센서 롤 캐리어(210)는 광축 방향으로 베이스(270)와 이격하며 센서 롤 가이드(256)에 대해 회전 가능하도록 장착된다. 또한, 센서 롤 캐러이(210) 및 센서 롤 가이드(256)는 하우징(250)에 수용된다.

베이스(270) 상부에는 센서 롤 캐리어(210)가 안착된다. 그리고, 센서 롤 가이드(256)은 센서 롤 캐리어(210)와 대면하여 하우징(250)에 장착되며, 이미지 센서(220)의 회전을 가이드할 수 있다. 여기서, 센서 롤 가이드(256)는 하우징(250)과 일체로 형성되거나 별도로 제조되어 하우징(250)과 결합될 수 있다.

여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 센서 롤 캐리어(210) 일측에 원호 형상으로 형성되는 제1 레일(R1)과, 센서 롤 가이드(256) 일측에 제1 레일(R1)과 대면하여 원호 형상으로 형성되는 제2 레일(R2)과, 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에 구비되는 제1 볼(B1)을 포함할 수 있다.

이와 같은 제1 볼(B1)이 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에서 구름 운동함으로써, 센서 롤 캐리어(210)는 광축과 수직인 평면 상에서 렌즈 어셈블리(290)를 기준으로 회전 이동할 수 있다.

구체적으로, 도 14 내지 도 16을 참조하면, 센서 롤 캐리어(210)는, 이미지 센서(220)가 장착되는 장착부(211)와, 장착부(211) 일측에 입설되며, 이미지 센서(220)를 회전 이동시키는 이동부(212)를 포함한다.

여기서, 장착부(211)는 이미지 센서(220)가 장착되는 영역에 개구가 형성될 수 있다.

그리고, 이동부(212)는, 내측면 중앙에 적어도 하나의 제1 코일(C1)를 구비할 수 있고, 제1 코일(C1) 양측에 적어도 하나의 제1 레일(R1)이 각각 배치될 수 있다.

센서 롤 가이드(256)는 하우징(250)에 장착된 상태에서 이동부(212)와 대면한다. 여기서, 센서 롤 가이드(256)는 외측면 중앙에 제1 코일(C1)와 대면하는 제1 마그네트(M1)을 구비할 수 있고, 제1 마그네트(M1) 양측에 제1 레일(R1)과 대면하는 적어도 하나의 제2 레일(R2)이 각각 배치될 수 있다.

회로 기판(221)은, 베이스(270) 상부에 배치되며, 이미지 센서(220)와 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 회로 기판(221)은 이미지 센서(220)와 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 여기서, 이미지 센서(220)는 회로 기판(221)에 연결된 후 센서 롤 캐리어(210)의 장착부(211)에 장착될 수 있다. 그리고, 회로 기판(221)은 베이스(270)는 물리적으로 분리되어 있다.

회로 기판(221)은 이미지 센서(220)의 회전 이동에 따라 함께 이동된다. 이 때, 회로 기판(221)은, 회전 이동을 용이하게 하기 위해, 벤딩 구조를 갖는 것이 바람직하다.

OIS 캐리어(230)는 제2 및 제3 마그네트(M2, M3)를 구비하며, AF 캐리어(260)는 제4 마그네트(M4)를 구비한다. 그리고, 하우징(250)은 제2 내지 제4 마그네트(M2, M3, M4)에 각각 대면하여 제2 내지 제4 구동 코일(C2, C3, C4)을 구비한다.

여기서, 제2 내지 제4 구동 코일(C2, C3, C4)은 기판(255)에 실장된 상태에서 하우징(250) 내주면에 구비될 수 있다.

OIS 캐리어(230)는 이미지 센서(220)를 광축 방향으로 노출시키기 위한 개방부가 중앙에 형성된다. 이에 따라, 이미지 센서(220)는 렌즈 어셈블리(290)로부터 들어오는 광을 감지할 수 있게 된다.

여기서, 이미지 센서(220)는 CCD(Charged-coupled Device), CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)와 같은 촬상 소자로 이루어질 수 있다.

OIS 캐리어(230)가 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동하면 렌즈 어셈블리(290)도 OIS 캐리어(230)를 따라 이동되어 제1 방향 및 제2 방향에서 발생되는 손떨림에 의한 흔들림이 보정됨으로써 OIS 기능이 구현된다.

AF 캐리어(260)가 광축 방향으로 진퇴 이동하면 OIS 캐리어(230)에 장착된 렌즈 어셈블리(290)도 광축 방향으로 진퇴 이동되어 이미지 센서(220)와 렌즈 어셈블리(290) 사이의 초점 거리가 조정됨으로써 AF 기능이 구현된다.

미들 가이드(240)는 OIS 캐리어(230) 및 AF 캐리어(260) 사이에 구비된다.

OIS 캐리어(230) 하부에는 제1 방향으로 제3 레일(R3)이 형성되고, 미들 가이드(240) 상부에는 제3 레일(R3)과 대면하여 제4 레일(R4)이 형성된다. 그리고, 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에는 제2 볼(B2)이 구비된다.

미들 가이드(240) 하부에는 제2 방향으로 제5 레일(R5)이 형성되고, AF 캐리어(260) 바닥면에는 제5 레일(R5)과 대면하여 제6 레일(R6)이 형성된다. 그리고, 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에는 제3 볼(B3)이 구비된다.

AF 캐리어(260) 외측에는 광축 방향으로 제7 레일(R7)이 형성되고, 하우징(250) 내측에는 제7 레일(R7)과 대면하여 제8 레일(미도시)이 형성된다. 그리고, 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에는 제4 볼(B4)이 구비된다.

도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 X축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이고, 도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 Y축 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은, OIS 캐리어(230) 하부에 제1 방향(X축 방향)으로 형성되는 제3 레일(R3)과, 미들 가이드(240) 상부에 제3 레일(R3)과 대면하여 형성되는 제4 레일(R4)과, 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에 구비되는 제2 볼(B2)을 포함한다.

제2 볼(B2)은 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에서 구름 이동함으로써 OIS 캐리어(230)를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다.

제3 레일(R3)은 OIS 캐리어(230)의 각 모서리에 형성될 수 있고, 제4 레일(R4)도 미들 가이드(240)의 각 모서리에 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 마그네트(M2)는 OIS 캐리어(230) 일 측면에 구비되며, 두 개의 제2 볼(B2) 사이에 제1 방향으로 배치된다.

제2 구동 코일(C2)은, 하우징(250)의 내측면에 제2 마그네트(M2)와 대면하여 배치된다. 여기서, 제2 구동 코일(C2) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다.

OIS 캐리어(230)는 제1 방향(X축 방향)의 OIS 기능이 구현되는 경우 AF 캐리어(260)의 내부 공간에서 베이스(270)를 기준으로 제1 방향으로 이동한다.

홀 센서는 손떨림에 의한 움직임 "??*과 그 크기에 대응되는 전기적 신호를 구동 드라이버(미도시)로 전송하며, 구동 드라이버는 이에 대응하는 크기와 방향의 전원이 제2 구동 코일(C2)에 인가되도록 제어할 수 있다. 즉, OIS 캐리어(230)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

제2 구동 코일(C2)에 전원이 인가되면 제2 구동 코일(C2)은 OIS 캐리어(230)에 설치된 제2 마그네트(M2)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제2 볼(B2)은 제3 및 제4 레일(R3, R4) 사이에서 구름 이동하고, 이에 따라 OIS캐리어(230)가 제1 방향으로 이동한다.

여기서, 카메라(290)는 OIS 캐리어(230)에 장착되는 형태이므로 OIS 캐리어(230)가 제1 방향으로 이동하는 경우 이미지 센서(220)도 제1 방향으로 이동한다. 이에 따라, 제1 방향 성분에 의한 손떨림이 보정된다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은, 미들 가이드(240) 하부에 제2 방향(Y축 방향)으로 형성되는 제5 레일(R5)과, AF 캐리어(260) 바닥면에 제5 레일(R5)과 대면하여 형성되는 제6 레일(R6)과, 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에 구비되는 제3 볼(B3)을 포함한다.

제3 볼(B3)은 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에서 구름 이동함으로써 미들 가이드(240)를 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.

제5 레일(R5)은 미들 가이드(240)의 각 모서리에 형성될 수 있고, 제6 레일(R6)도 AF 캐리어(260)의 각 모서리에 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제3 마그네트(M3)는 OIS 캐리어(230) 일 측면에 구비되며, 두 개의 제2 볼(B2) 사이에 제2 방향으로 배치된다.

제3 구동 코일(C3)은, 하우징(250)의 내측면에 제3 마그네트(M3)와 대면하여 배치되고, 제3 구동 코일(C3) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다.

미들 가이드(240)는 제2 방향(Y축 방향)의 OIS 기능이 구현되는 경우 AF 캐리어(260)의 내부 공간에서 베이스(210)를 기준으로 제2 방향으로 이동한다.

홀 센서는 손떨림에 의한 움직임 "??*과 그 크기에 대응되는 전기적 신호를 구동 드라이버(미도시)로 전송하며, 구동 드라이버는 이에 대응하는 크기와 방향의 전원이 제3 구동 코일(C3)에 인가되도록 제어한다. 즉, 미들 가이드(240)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

제3 구동 코일(C3)에 전원이 인가되면 제3 구동 코일(C3)은 OIS 캐리어(230)에 설치된 제3 마그네트(M3)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제3 볼(B3)은 제5 및 제6 레일(R5, R6) 사이에서 구름 이동하고, 이에 따라, 미들 가이드(140)가 제2 방향으로 이동한다.

여기서, 렌즈 어셈블리(290)는 OIS 캐리어(230)에 장착되고, OIS 캐리어(230)는 미들 가이드(240)와 결합되는 형태이므로 미들 가이드(240)가 제2 방향으로 이동하는 경우 OIS 캐리어(230) 및 렌즈 어셈블리(290)도 제2 방향으로 이동한다. 이에 따라, 제2 방향 성분에 의한 손떨림이 보정된다.

도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 방향 AF의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 19를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은, AF 캐리어(260) 외측에 광축 방향(Z축 방향)으로 형성되는 제7 레일(R7)과, 하우징(250) 내측에 제7 레일(R7)과 대면하여 형성되는 제8 레일(미도시)과, 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에 구비되는 제4 볼(B4)을 포함한다.

제4 볼(B4)은 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에서 구름 이동함으로써 AF 캐리어(260)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

제7 레일(R7)은 제4 마그네트(M4)가 구비된 AF 캐리어(260) 외측면 양측에 각각 형성될 수 있다.

제4 마그네트(M4)는 제7 레일(R7) 사이에 구비되고, 제4 구동 코일(C4)은 하우징(250)의 내측면에 제4 마그네트(M4)와 대면하여 배치되고, 제4 구동 코일(C4) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다.

AF 캐리어(260)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

하우징(250)은 AF 캐리어(260)의 이동 공간을 제공한다. 그리고, AF 캐리어(260)는 하우징(250) 내부에 구비되어 베이스(210)를 기준으로 광축 방향(Z축 방향)으로 이동한다.

제4 구동 코일(C4)에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되면 제4 코일(C4)은 AF 캐리어(260)에 설치된 제4 마그네트(M4)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제4 볼(B4)은 제7 및 제8 레일(R7, 미도시) 사이에서 구름 이동하며, 이에 따라, AF 캐리어(260)가 광축 방향으로 이동한다.

AF 캐리어(260)에는 OIS 캐리어(230)가 수용되고, OIS 캐리어(230)는 렌즈 어셈블리(290)가 장착되므로 AF 캐리어(230)가 광축 방향으로 이동하는 경우 OIS 캐리어(230) 및 렌즈 어셈블리(290)도 광축 방향으로 이동하게 되어 렌즈 어셈블리(190)와 이미지 센서(220) 간 초점 거리가 조정된다.

전술한 OIS 캐리어(230)의 제1 및 제2 방향 이동 및 AF 캐리어(260)의 광축 방향 이동은 각각 별개의 프로세싱과 별개의 물리적 구조에 의하여 독립적으로 구동되므로 각 방향 별 이동은 개별적으로 이루어질 수 있음은 물론, 상호 조합된 복수 개 방향(XY, XZ, YZ, XYZ 등)의 이동이 동시적으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 롤 방향 OIS의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 20을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은, 센서 롤 캐리어(210)의 이동부(212) 내측면에 형성되는 제1 레일(R1)과, 제1 레일(R1)과 대면하여 센서 롤 가이드(256) 내측면에 형성되는 제2 레일(R2)과, 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에 구비되는 제1 볼(B1)을 포함한다.

제1 볼(B1)은 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에서 구름 이동함으로써 센서 롤 캐리어(210)를 광축과 수직인 평면 상에서 렌즈 어셈블리(290)를 기준으로 회전 이동시킬 수 있다.

센서 롤 캐리어(210)의 이동부(212)는 제2 및 제3 마그네트(M2, M3)가 설치되지 않은 영역에 배치될 수 있다.

제1 구동 코일(C1)는 센서 롤 캐리어(210)의 이동부(212) 외측면 중앙에 적어도 하나 구비될 수 있다. 여기서, 제1 마그네트(M1) 내측에 홀 센서가 배치될 수 있다. 그리고, 제1 레일(R1)은 적어도 하나가 제1 코일(C1) 양측에 원호 형상으로 각각 형성될 수 있다.

제1 마그네트(M1)는 제1 구동 코일(C1)와 대면하여 센서 롤 가이드(256)의 외측면 중앙에 구비될 수 있다.

제2 레일(R2)은 제1 레일(R1)과 대면하여 적어도 하나가 제1 마그네트(M1) 양측에 원호 형상으로 각각 형성될 수 있다. 여기서, 제1 레일(R1) 및 제2 레일(R2)의 곡률 중심은 광축과 일치되는 것이 바람직하다.

센서 롤 캐리어(210)는 롤 방향의 OIS 기능이 구현되는 경우 하우징(250)의 내부 공간에서 광축과 수직인 평면 상에서 베이스(270) 및 렌즈 어셈블리(290)를 기준으로 회전 이동한다.

홀 센서는 손떨림에 의한 움직임 "?항?* 그 크기에 대응되는 전기적 신호를 구동 드라이버(미도시)로 전송하며, 구동 드라이버는 이에 대응하는 크기와 방향의 전원이 제1 구동 코일(C1)에 인가되도록 제어할 수 있다. 즉, 센서 롤 캐리어(210)는 홀 센서 및 구동 드라이버 간 피드백 제어를 통해 이동될 수 있다.

제1 구동 코일(C1)에 전원이 인가되면 제1 구동 코일(C1)은 센서 롤 가이드(256)에 설치된 제1 마그네트(M1)에 전자기력을 발생시키고 이 전자기력에 의하여 제1 볼(B1)은 제1 및 제2 레일(R1, R2) 사이에서 구름 이동하고, 이에 따라 센서 롤 캐리어(210)가 광축과 수직인 평면 상에서 회전 이동한다.

여기서, 센서 롤 캐리어(210)는 이동체가 되고, 베이스(270) 및 AF 캐리어(260)는 고정체가 된다. 즉, 센서 롤 가이드(256)는 하우징(250)에 장착되고, 이미지 센서(220)는 센서 롤 캐리어(210)에 장착되고, 센서 롤 캐리어(210)는 베이스(270)와 결합되지 않은 형태이므로 센서 롤 캐리어(210)가 회전 이동하는 경우 이미지 센서(220)는 베이스(270) 및 렌즈 어셈블리(290)를 기준으로 회전 이동한다. 이에 따라, 롤 성분에 의한 손떨림이 보정된다.

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, 우선 순위 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 기술 분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

100 : 카메라 모듈
110 : 센서 롤 캐리어
120 : 이미지 센서
130 : OIS 캐리어
140 : 미들 가이드
150 : 하우징
160 : AF 캐리어
170 : 베이스
190: 렌즈 어셈블리

Claims

렌즈 어셈블리;
상기 렌즈 어셈블리로 빛이 유입되는 광축 방향에 배치되는 이미지 센서;
상기 이미지 센서가 장착되며, 상기 이미지 센서를 상기 광축 방향과 수직한 평면 상에서 상기 렌즈 어셈블리를 기준으로 회전시키는 센서 롤 캐리어;
상기 센서 롤 캐리어와 대면하여 상기 이미지 센서의 회전을 가이드하는 센서 롤 가이드;
상기 센서 롤 캐리어 하부에 배치되는 베이스; 및
상기 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드를 수용하는 하우징
을 포함하는 카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 센서 롤 가이드는
상기 베이스 또는 상기 하우징에 구비되는
카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,
싱기 센서 롤 캐리어는
상기 광축 방향으로 상기 베이스와 이격하며 상기 센서 롤 가이드에 대해 회전 가능하도록 장착되는
카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 센서 롤 캐리어 일측에 원호 형상으로 형성되는 제1 레일;
상기 센서 롤 가이드 일측에 상기 제1 레일과 대면하여 원호 형상으로 형성되는 제2 레일; 및
상기 제1 및 제2 레일 사이에 구비되는 볼
을 더 포함하는 카메라 모듈.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 레일의 곡률 중심은 상기 광축과 일치되는
카메라 모듈.
제 4 항에 있어서,
상기 이미지 센서를 회전시키기 위해, 상기 센서 롤 캐리어 및 센서 롤 가이드 사이에 구비되는 마그네트 및 상기 마그네트와 대면하는 구동 코일
을 더 포함하는 카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되며, 상기 베이스에 장착되는 회로 기판을 더 포함하고,
상기 회로 기판은 상기 이미지 센서의 회전에 따라 함께 이동되는
카메라 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징에 수용되며, 상기 렌즈 어셈블리를 상기 광축 방향 또는 상기 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키는 구동부
를 더 포함하는 카메라 모듈.
제 8 항에 있어서,
상기 구동부는
상기 렌즈 어셈블리를 상기 광축 방향에 수직인 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 OIS 캐리어; 및
상기 렌즈 어셈블리를 상기 광축 방향으로 이동시키는 AF 캐리어 중 적어도 하나를 포함하는
카메라 모듈.
제 9 항에 있어서,
상기 렌즈 어셈블리를 상기 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키기 위해, 상기 하우징 및 OIS 캐리어 사이에 구비되는 볼, 마그네트 및 상기 마그네트와 대면하는 구동 코일을
더 포함하는 카메라 모듈.
제 9 항에 있어서,
상기 렌즈 어셈블리를 상기 광축 방향으로 이동시키기 위해, 상기 하우징 및 AF 캐리어 사이에 구비되는 볼, 마그네트 및 상기 마그네트와 대면하는 구동 코일
을 더 포함하는 카메라 모듈.