KR102560194B1 - Camera module capable of optical image stabilization - Google Patents

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재영솔루텍 주식회사
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Abstract

개시된 OIS 카메라 모듈은, 베이스, 베이스에 대해 광축 방향으로 이동 가능하도록 베이스와 겹쳐지게 배치된 것으로, 내부에 매립되고 강자성체로 이루어진 X 방향 복귀 유도 요크 및 Y 방향 복귀 유도 요크를 구비하는 Z 캐리어, Z 캐리어에 대해 광축에 직교함과 동시에 서로 간에 직교하는 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하도록 Z 캐리어와 겹쳐지게 배치되는 XY 캐리어, XY 캐리어에 설치된 것으로, XY 캐리어를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키는 전자기력을 유도하는 자기장를 형성하는 X 방향 구동 자석 및 Y 방향 구동 자석, 및 Z 캐리어와 XY 캐리어 사이에 개재되는 복수의 베어링 볼을 구비한다. XY 캐리어가 Z 캐리어에 대해 이동하면, X 방향 구동 자석이 X 방향 복귀 유도 요크와 광축 방향으로 정렬되고 Y 방향 구동 자석이 Y 방향 복귀 유도 요크와 광축 방향으로 정렬되는 위치로 이동하도록 XY 캐리어에 복귀력이 작용한다.The disclosed OIS camera module is disposed overlapping with the base so as to be movable in the optical axis direction with respect to the base, the Z carrier embedded therein and having an X-direction return induction yoke and a Y-direction return induction yoke made of a ferromagnetic material, XY carriers disposed to overlap with the Z carriers and movable in the X and Y directions orthogonal to each other at the same time as being orthogonal to the optical axis with respect to the Z carrier, installed on the XY carrier, and a magnetic field that induces electromagnetic force that moves the XY carrier in the X and Y directions An X-direction drive magnet and a Y-direction drive magnet formed thereon, and a plurality of bearing balls interposed between the Z carrier and the XY carrier. When the XY carrier moves relative to the Z carrier, a return force acts on the XY carrier to move to a position where the X-direction drive magnet is aligned with the X-direction return guide yoke in the optical axis direction and the Y-direction drive magnet is aligned with the Y-direction return guide yoke in the optical axis direction.

Description

OIS 카메라 모듈{Camera module capable of optical image stabilization}OIS camera module {Camera module capable of optical image stabilization}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 손떨림 보정(OIS: optical image stabilization) 기능을 갖는 OIS 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module, and more particularly, to an OIS camera module having an optical image stabilization (OIS) function.

근래에 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 휴대형 단말기에는 광학 손떨림 보정(OIS: optical image stabilization) 기능을 구비한 OIS 카메라 모듈이 탑재되고 있다. 광학 손떨림 보정(OIS) 기능은 외부 진동이나 사용자의 손떨림으로 인한 사진의 흔들림을 줄여주는 기능이다. 광학 손떨림 보정 기능은 렌즈의 광축에 교차하는 방향으로 렌즈를 이동시키는 렌즈 시프트 방식(lens shift type)과, 렌즈의 광축에 교차하는 방향으로 이미지 센서(image sensor)를 이동시키는 이미지 센서 시프트 방식(image sensor shift type)으로 구분되며, 휴대형 단말기에는 일반적으로 렌즈 시프트 방식의 광학 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 모듈이 탑재된다. Recently, portable terminals such as smart phones and tablet PCs are equipped with optical image stabilization (OIS) camera modules. Optical image stabilization (OIS) is a function that reduces blur caused by external vibration or user's hand shake. The optical image stabilization function is divided into a lens shift type that moves the lens in a direction crossing the optical axis of the lens and an image sensor shift type that moves an image sensor in a direction that crosses the optical axis of the lens. Portable terminals are generally equipped with a camera module having a lens shift type optical image stabilization function.

공개특허공보 제10-2019-0108317호에 개시된 카메라 모듈은, 렌즈가 광축에 직교하는 방향, 즉 XY 방향으로 마찰을 최소화하면서 이동할 수 있도록, 4개의 X 방향 베어링 볼(bearing ball)과 4개의 Y 방향 베어링 볼을 구비한다. 상기 4개의 X 방향 안내 베어링 볼과 4개의 Y 안내 베어링 볼은 서로 다른 높이에 위치하며, 상기 4개의 X 안내 베어링 볼과 Y 안내 베어링 볼 사이에는 중간 가이드(middle guide)라고도 불리우는 프레임(frame)이 개재된다. 이로 인해, 카메라 모듈의 두께가 두꺼워지고, 얇게 설계하기 어려운 문제가 있다.The camera module disclosed in Patent Publication No. 10-2019-0108317 includes four X-direction bearing balls and four Y-direction bearing balls so that the lens can move while minimizing friction in a direction orthogonal to the optical axis, that is, in the XY direction. The four X-direction bearing balls and the four Y-guide bearing balls are located at different heights, and a frame, also called a middle guide, is interposed between the four X-direction bearing balls and the Y-guide bearing balls. Due to this, the thickness of the camera module becomes thick, and there is a problem that it is difficult to design thinly.

공개특허공보 제10-2019-0108317호Publication No. 10-2019-0108317

본 발명은 손떨림 보정을 위해 광축에 직교하는 방향으로 이동하는 캐리어의 이동시 마찰을 저감하는 베어링 볼의 개수를 줄이고 대등한 높이에 배치하며, 중간 가이드를 제거함으로써 얇은 두께로 설계하기 용이한 OIS 카메라 모듈을 제공한다.The present invention provides an OIS camera module that is easy to design with a thin thickness by reducing the number of bearing balls that reduce friction during movement of a carrier moving in a direction orthogonal to the optical axis for hand shake correction, arranging them at equal heights, and removing an intermediate guide.

본 발명은, 베이스, 상기 베이스에 대해 광축 방향으로 이동 가능하도록 상기 베이스와 겹쳐지게 배치된 것으로, 내부에 매립되고 강자성체로 이루어진 X 방향 복귀 유도 요크(yoke) 및 Y 방향 복귀 유도 요크를 구비하는 Z 캐리어, 상기 Z 캐리어에 대해 상기 광축에 직교함과 동시에 서로 간에 직교하는 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하도록 상기 Z 캐리어와 겹쳐지게 배치되는 XY 캐리어, 상기 XY 캐리어에 설치된 것으로, 상기 XY 캐리어를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키는 전자기력을 유도하는 자기장(magnetic field)를 형성하는 X 방향 구동 자석 및 Y 방향 구동 자석, 및 상기 Z 캐리어와 상기 XY 캐리어 사이에 개재되는 복수의 베어링 볼(bearing ball)을 구비하고, 상기 XY 캐리어가 상기 Z 캐리어에 대해 이동하면, 상기 X 방향 구동 자석이 상기 X 방향 복귀 유도 요크와 상기 광축 방향으로 정렬되고 상기 Y 방향 구동 자석이 상기 Y 방향 복귀 유도 요크와 상기 광축 방향으로 정렬되는 위치로 이동하도록 상기 XY 캐리어에 복귀력이 작용하는 OIS 카메라 모듈을 제공한다. A base; An X-direction drive magnet and a Y-direction drive magnet that form a magnetic field for inducing force, and a plurality of bearing balls interposed between the Z carrier and the XY carrier, and when the XY carrier moves relative to the Z carrier, the X-direction drive magnet is aligned with the X-direction return inducing yoke in the optical axis direction, and the Y-direction drive magnet moves to a position where the Y-direction drive magnet is aligned with the Y-direction return induction yoke in the optical axis direction OIS camera module that acts on the XY carrier provides

상기 X 방향 구동 자석 및 상기 X 방향 복귀 유도 요크는 X 방향의 폭(width)보다 Y 방향의 길이가 길게 연장되고, 상기 Y 방향 구동 자석 및 상기 Y 방향 복귀 유도 요크는 Y 방향의 폭보다 X 방향의 길이가 길게 연장될 수 있다. The X-direction drive magnet and the X-direction return induction yoke may extend in a Y-direction longer than the X-direction width, and the Y-direction drive magnet and the Y-direction return induction yoke may extend in an X-direction longer than in a Y-direction.

상기 X 방향 복귀 유도 요크 및 Y 방향 복귀 유도 요크는 금속 소재로 이루어지고, 상기 Z 캐리어는 금형(mold)에 상기 X 방향 복귀 유도 요크 및 Y 방향 복귀 유도 요크가 삽입된 상태로 용융된 합성수지를 상기 금형 내부에 사출 주입하고 상기 용융된 합성수지를 경화하는 삽입 사출에 의해 형성될 수 있다. The X-direction return induction yoke and the Y-direction return induction yoke may be made of a metal material, and the Z carrier may be formed by injection injection of a molten synthetic resin into the mold with the X-direction return induction yoke and the Y-direction return induction yoke inserted into a mold and curing the molten synthetic resin.

상기 복수의 베어링 볼은, 상기 X 방향 구동 자석과 겹쳐지게 접촉되는 복수의 X 방향 베어링 볼, 및 상기 Y 방향 구동 자석과 겹쳐지게 접촉되는 복수의 Y 방향 베어링 볼을 구비할 수 있다. The plurality of bearing balls may include a plurality of X-direction bearing balls overlappingly contacting the X-direction driving magnet and a plurality of Y-direction bearing balls overlapping and contacting the Y-direction driving magnet.

상기 복수의 베어링 볼은, 상기 X 방향 구동 자석 및 Y 방향 구동 자석과 겹쳐지지 않고 접촉되지도 않게 배치된 밸런싱 베어링 볼(balancing bearing ball)을 더 구비하고, 상기 밸런싱 베어링 볼은 상기 복수의 X 방향 베어링 볼을 관통하며 연장된 가상의 직선, 및 상기 복수의 Y 방향 베어링 볼을 관통하며 연장된 가상의 직선 상에 배치되지 않을 수 있다. The plurality of bearing balls may further include balancing bearing balls arranged so as not to overlap or come into contact with the X-direction driving magnet and the Y-direction driving magnet, and the balancing bearing balls may not be disposed on a virtual straight line extending through the plurality of X-direction bearing balls and on an imaginary straight line extending through the plurality of Y-direction bearing balls.

상기 Z 캐리어에는, 상기 복수의 X 방향 베어링 볼과 일대일로 접촉되어 상기 복수의 X 방향 베어링 볼을 X 방향에서 이탈하지 않게 안내하는 복수의 X 방향 안내 홈(groove), 및 상기 복수의 Y 방향 베어링 볼과 일대일로 접촉되어 상기 복수의 Y 방향 베어링 볼을 Y 방향에서 이탈하지 않게 안내하는 복수의 Y 방향 안내 홈이 형성될 수 있다. In the Z carrier, a plurality of X-direction guide grooves contacting the plurality of X-direction bearing balls one-to-one to guide the plurality of X-direction bearing balls so as not to depart from the X direction, and a plurality of Y-direction guide grooves to contact the plurality of Y-direction bearing balls one-to-one and guide the plurality of Y-direction bearing balls without departing from the Y direction may be formed.

상기 복수의 베어링 볼은 모두 상기 광축 방향으로 같은 높이에 위치할 수 있다. All of the plurality of bearing balls may be positioned at the same height in the optical axis direction.

본 발명의 OIS 카메라 모듈에 의하면, Z 캐리어와 XY 캐리어 사이에 개재된 복수의 베어링 볼이 서로 같은 높이에 위치하며 XY 캐리어가 원활하게 수평 방향으로 이동하도록 지지한다. 그러므로, 복수의 X 방향 베어링 볼과 복수의 Y 방향 베어링 볼이 서로 다른 높이에 배치되고, 상기 X 방향 베어링 볼과 복수의 Y 방향 베어링 볼 사이에 중간 가이드가 개재된 카메라 모듈에 비해 얇은 두께로 설계하기 용이하며, 부품 개수를 줄여 OIS 카메라 모듈의 생산 원가도 절감된다. According to the OIS camera module of the present invention, a plurality of bearing balls interposed between the Z carrier and the XY carrier are located at the same height and support the XY carrier to move smoothly in the horizontal direction. Therefore, a plurality of X-direction bearing balls and a plurality of Y-direction bearing balls are disposed at different heights, and a camera module in which an intermediate guide is interposed between the X-direction bearing balls and the plurality of Y-direction bearing balls is easier to design with a thinner thickness, and the production cost of the OIS camera module is reduced by reducing the number of parts.

본 발명의 OIS 카메라 모듈은, XY 캐리어가 수평 방향으로 기준 지점(default position)으로부터 벗어나면 X 방향 구동 자석과 X 방향 복귀 유도 요크 사이의 인력(引力), 및 Y 방향 구동 자석과 Y 방향 복귀 유도 요크 사이의 인력에 의해 상기 기준 지점으로 복귀하게 된다. 따라서, XY 캐리어가 상기 기준 지점으로 정확하고 신속하게 복귀할 수 있으며, 상기 기준 지점으로 복귀하도록 유도하는 스프링을 구비하지 않아도 되므로, OIS 카메라 모듈의 생산 원가도 절감된다. 또한, 상기 X 방향 복귀 유도 요크와 Y 방향 복귀 유도 요크는 Z 캐리어에 매립되어 있고, 복귀력을 생성하기 위한 추가적인 영구자석을 구비하지 않으므로, OIS 카메라 모듈을 더욱 쉽게 더 얇은 두께로 설계할 수 있다. In the OIS camera module of the present invention, when the XY carrier moves away from the default position in the horizontal direction, the attractive force between the X-direction drive magnet and the X-direction return induction yoke and the Y-direction drive magnet and the Y-direction return guide yoke return to the default position by the attractive force between them. Therefore, the XY carrier can accurately and quickly return to the reference point, and since there is no need to include a spring that guides the carrier to return to the reference point, the production cost of the OIS camera module is also reduced. In addition, since the X-direction return induction yoke and the Y-direction return induction yoke are embedded in the Z carrier and do not have an additional permanent magnet for generating a return force, the OIS camera module can be designed with a smaller thickness more easily.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OIS 카메라 모듈을 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OIS 카메라 모듈의 분해 사시도로서, 도 2는 위에서 본 그림이고, 도 3은 아래에서 본 그림이다.
도 4는 도 3의 XY 캐리어의 저면도로서, 베어링 볼과 복귀 유도 요크를 함께 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 Z 캐리어의 평면도로서, 베어링 볼과 복귀 유도 요크를 함께 도시한 도면이다. 1 is a perspective view illustrating an OIS camera module according to an embodiment of the present invention.
Figures 2 and 3 are exploded perspective views of the OIS camera module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a picture seen from above, Figure 3 is a picture seen from below.
FIG. 4 is a bottom view of the XY carrier of FIG. 3, showing bearing balls and return guide yokes together.
5 is a plan view of the Z carrier of FIG. 2, showing a bearing ball and a return guide yoke together.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 OIS 카메라 모듈을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an OIS camera module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terminologies used in this specification are terms used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or conventions in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OIS 카메라 모듈을 도시한 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OIS 카메라 모듈의 분해 사시도로서, 도 2는 위에서 본 그림이고, 도 3은 아래에서 본 그림이고, 도 4는 도 3의 XY 캐리어의 저면도로서, 베어링 볼과 복귀 유도 요크를 함께 도시한 도면이며, 도 5는 도 2의 Z 캐리어의 평면도로서, 베어링 볼과 복귀 유도 요크를 함께 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 OIS 카메라 모듈(10)은 예컨대, 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 휴대형 단말기에 탑재 가능하고, 광학 손떨림 보정(OIS: optical image stabilization) 기능뿐만 아니라 오토 포커싱(AF: auto focusing) 기능도 구비한다. 1 is a perspective view showing an OIS camera module according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are exploded perspective views of the OIS camera module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view, FIG. 3 is a bottom view, FIG. 4 is a bottom view of the XY carrier of FIG. It is a drawing shown together. 1 to 5 together, the OIS camera module 10 according to an embodiment of the present invention can be mounted on a portable terminal such as a smartphone or a tablet PC, and has an optical image stabilization (OIS) function as well as an auto focusing (AF) function.

OIS 카메라 모듈(10)은, 베이스(base)(11), Z 캐리어(carrier)(20), XY 캐리어(50), XY 캐리어 푸셔(pusher)(57), 커버(cover)(17), Z 방향 구동 자석(38), X 방향 구동 자석(53), Y 방향 구동 자석(55), 복수의 베어링 볼(bearing ball)(66, 67, 68, 69), FPCB(flexible printed circuit board)(60), Z 방향 구동 코일(coil)(62), X 방향 구동 코일(63), 및 Y 방향 구동 코일(64)를 구비한다. The OIS camera module 10 includes a base 11, a Z carrier 20, an XY carrier 50, an XY carrier pusher 57, a cover 17, a Z-direction driving magnet 38, an X-direction driving magnet 53, a Y-direction driving magnet 55, a plurality of bearing balls 66, 67, 68, 69, a flexible printed circuit (FPCB) board 60, a Z-direction drive coil 62, an X-direction drive coil 63, and a Y-direction drive coil 64.

베이스(11)와 상기 베이스(11)에 씌워져 결합되는 커버(17)는 OIS 카메라 모듈(10)의 하우징(housing)을 구성한다. 베이스(11)는 이미지 센서(미도시)가 배치되는 중앙창(13)이 형성된 바닥판(12)과, 바닥판(12)의 외주변에서 절곡되어 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 상향 연장된 측벽(14)을 구비한다. 커버(17)는 렌즈(lens)(미도시)를 구비한 렌즈 경통(barrel)(미도시)이 Z축과 평행한 광축(AX)을 따라 승강할 수 있도록 개방된 렌즈 통공(18)이 형성된 상판과, 상기 상판의 외주변에서 절곡되어 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 하향 연장된 측벽(19)을 구비한다. 상기 베이스(11)의 측벽(14)이 상기 커버(17)의 측벽(19)의 안쪽에 끼워지도록 상기 베이스(11)에 커버(17)가 씌워져 결합된다. 베이스(11)의 측벽(14)에는 Z 방향 구동 코일(62)이 수용되는 하나의 Z 방향 구동 코일 수용 통공(15)과, X 방향 구동 코일(63)이 수용되는 X 방향 구동 코일 수용 통공(16)과, Y 방향 구동 코일(64)이 수용되는 Y 방향 구동 코일 수용 통공(17)이 형성된다.The base 11 and the cover 17 covered and coupled to the base 11 constitute a housing of the OIS camera module 10. The base 11 includes a bottom plate 12 having a center window 13 on which an image sensor (not shown) is disposed, and a side wall 14 that is bent at the outer periphery of the bottom plate 12 and extends upward in parallel with the positive (+) direction of the Z axis. The cover 17 includes a top plate having an open lens through hole 18 so that a lens barrel (not shown) having a lens (not shown) can move up and down along an optical axis AX parallel to the Z axis, and sidewalls 19 bent at the outer periphery of the top plate and extending downward in parallel with the negative (-) direction of the Z axis. The cover 17 is covered and coupled to the base 11 so that the side wall 14 of the base 11 is fitted inside the side wall 19 of the cover 17. A single Z-direction drive coil accommodating through hole 15 accommodating the Z-direction drive coil 62, an X-direction drive coil accommodating through-hole 16 accommodating the X-direction drive coil 63, and a Y-direction drive coil accommodating through-hole 17 accommodating the Y-direction drive coil 64 are formed in the sidewall 14 of the base 11.

Z 캐리어(20)는 베이스(11)에 대해 광축(AX) 방향으로 이동 가능하도록 상기 베이스(11)의 바닥판(12)과 겹쳐지게 배치된다. Z 캐리어(20)는 렌즈 경통(미도시)을 통과한 가시광이 상기 이미지 센서(미도시)에 입사되도록 개방된 중앙창(22)이 형성된 사각형의 바닥판(21)과, 상기 사각형 바닥판(21)의 4개의 모서리에서 절곡되어 상향 연장된 4개의 측벽(28, 30, 33, 36)을 구비한다. 상기 4개의 측벽 중 하나의 측벽(28)은 외측면에 Z 방향 구동 자석(38)이 고정 부착되는 자석 고정 측벽이다. The Z carrier 20 is disposed overlapping the bottom plate 12 of the base 11 so as to be movable in the direction of the optical axis AX with respect to the base 11 . The Z carrier 20 includes a rectangular bottom plate 21 having a center window 22 opened so that visible light passing through a lens barrel (not shown) is incident on the image sensor (not shown), and four side walls 28, 30, 33, and 36 bent at four corners of the square bottom plate 21 and extending upward. One side wall 28 of the four side walls is a magnet fixing side wall to which a Z-direction driving magnet 38 is fixedly attached to the outer surface.

상기 자석 고정 측벽(28)의 길이 방향 양 측에는 Z축과 평행하게 연장된 한 쌍의 Z 방향 안내 홈(groove)(29)이 형성되고, 상기 한 쌍의 Z 방향 안내 홈(29) 각각에 3개씩의 Z 방향 베어링 볼(66)이 끼워진다. 상기 6개의 Z 방향 베어링 볼(66)은 상기 Z 방향 안내 홈(29)과 베이스(11)의 측벽(14)의 내측면 사이에 개재되어서, 상기 Z 캐리어(20)가 베이스(11)에 대해 광축(AZ) 방향으로 이동할 때 마찰을 줄여준다. 상기 광축(AZ) 방향은 도면에서 Z축과 평행한 방향으로 Z 방향이라 말할 수도 있다. 6개의 Z 방향 베어링 볼(66)은 예컨대, 세라믹(ceramics) 소재로 형성된다. A pair of Z-direction guide grooves 29 extending parallel to the Z-axis are formed on both sides of the magnet fixing sidewall 28 in the longitudinal direction, and three Z-direction bearing balls 66 are fitted into each of the pair of Z-direction guide grooves 29. The six Z-direction bearing balls 66 are interposed between the Z-direction guide groove 29 and the inner surface of the sidewall 14 of the base 11, so that the Z carrier 20 moves in the direction of the optical axis AZ with respect to the base 11. Reduces friction. The direction of the optical axis AZ is a direction parallel to the Z axis in the drawing and may be referred to as a Z direction. The six Z-direction bearing balls 66 are made of, for example, ceramics.

Z 캐리어(20)의 4개의 측벽 중 상기 자석 고정 측벽(28)의 양 측에서 연결되는 한 쌍의 측벽(30, 33)은 XY 캐리어 푸셔(57)가 체결되는 제1 및 제2 푸셔 고정 측벽이다. 제1 푸셔 고정 측벽(30)은 길이 방향 양 측에 상기 XY 캐리어 푸셔(57)의 4개의 체결 브라켓(bracket)(59) 중 2개와 체결되는 한 쌍의 브라켓 고정 돌기(31)를 구비한다. 상기 한 쌍의 고정 돌기(31) 사이에는 X 방향 구동 자석(53)이 X 방향 구동 코일(63)과 마주보도록 개방된 X 방향 구동 자석 노출 덴트(dent)(32)가 형성된다. Among the four side walls of the Z carrier 20, a pair of side walls 30 and 33 connected at both sides of the magnet fixing side wall 28 are first and second pusher fixing side walls to which the XY carrier pusher 57 is fastened. The first pusher fixing sidewall 30 has a pair of bracket fixing protrusions 31 fastened with two of the four fixing brackets 59 of the XY carrier pusher 57 on both sides in the longitudinal direction. An exposed dent 32 of the X-direction driving magnet is formed between the pair of fixing protrusions 31 so that the X-direction driving magnet 53 faces the X-direction driving coil 63.

제2 푸셔 고정 측벽(33)은 제1 푸셔 고정 측벽(30)과 마찬가지로 길이 방향 양 측에 상기 XY 캐리어 푸셔(57)의 4개의 체결 브라켓(59) 중 2개와 체결되는 한 쌍의 브라켓 고정 돌기(34)를 구비한다. 제1 푸셔 고정 측벽(30)과 달리 제2 푸셔 고정 측벽(33)에는 덴트가 형성되지 않는다. Z 캐리어(20)의 4개의 측벽 중 나머지 하나의 측벽(36)은 Y 방향 구동 자석(55)이 Y 방향 구동 코일(64)과 마주보도록 개방된 Y 방향 구동 자석 노출 덴트(37)가 형성된 측벽이다. The second pusher fixing sidewall 33, like the first pusher fixing sidewall 30, has a pair of bracket fixing protrusions 34 coupled to two of the four fastening brackets 59 of the XY carrier pusher 57 on both sides in the longitudinal direction. Unlike the first pusher fixing sidewall 30 , dents are not formed on the second pusher fixing sidewall 33 . The other side wall 36 of the four side walls of the Z carrier 20 is a side wall on which a Y-direction driving magnet exposed dent 37 is formed so that the Y-direction driving magnet 55 faces the Y-direction driving coil 64.

XY 캐리어(50)는 중앙창(51)이 형성된 대략 사각형의 평면 형상을 갖는 부재로서, Z 캐리어(20)에 대해 광축(AX)에 직교함과 동시에 서로 간에 직교하는 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하도록 상기 Z 캐리어(20)에 겹쳐지게 배치된다. X 방향은 도면에서 X축과 평행한 방향이고, Y 방향은 도면에서 Y축과 평행한 방향이다. The XY carrier 50 is a member having a substantially rectangular planar shape on which a central window 51 is formed, and is disposed to overlap the Z carrier 20 so as to be movable in the X and Y directions orthogonal to the optical axis AX with respect to the Z carrier 20 and at the same time orthogonal to each other. The X direction is a direction parallel to the X axis in the drawing, and the Y direction is a direction parallel to the Y axis in the drawing.

XY 캐리어(50)의 중앙창(51)의 내주면에 렌즈(미도시)를 구비한 렌즈 경통(미도시)이 탑재 지지된다. XY 캐리어(50)의 4개의 외측면 중 하나의 측면에는 X 방향 구동 자석(53)이 고정 부착되고, 이에 인접한 다른 하나의 측면에는 Y 방향 구동 자석(55)이 고정 부착된다. 상술한 바와 같이 상기 X 방향 구동 자석(53)은 X 방향 구동 코일(63)과 마주보고, 상기 Y 방향 구동 자석(55)은 Y 방향 구동 코일(64)과 마주보게 배치된다. A lens barrel (not shown) having a lens (not shown) is mounted and supported on the inner circumferential surface of the center window 51 of the XY carrier 50 . An X-direction driving magnet 53 is fixedly attached to one side of the four outer surfaces of the XY carrier 50, and a Y-direction driving magnet 55 is fixedly attached to the other side adjacent thereto. As described above, the X-direction driving magnet 53 faces the X-direction driving coil 63, and the Y-direction driving magnet 55 faces the Y-direction driving coil 64.

XY 캐리어 푸셔(57)는 상기 렌즈 경통(미도시)이 관통하는 중앙창(58)이 형성된 대략 사각판 형상의 부재로서, 예컨대, 스테인레스스틸과 같은 금속 소재로 형성된다. XY 캐리어 푸셔(57)는 4곳의 코너(corner)에 상기 제1 푸셔 고정 측벽(30)의 한 쌍의 브라켓 고정 돌기(31)와 제2 푸셔 고정 측벽(33)의 한 쌍의 브라켓 고정 돌기(34)에 체결되는, 절곡되어 하향 연장된 4개의 체결 브라켓(59)을 구비한다. XY 캐리어 푸셔(57)는 XY 캐리어(50)가 Z 캐리어(20)에서 이탈되지 않도록 가로막는다. The XY carrier pusher 57 is a substantially rectangular plate-shaped member having a central window 58 through which the lens barrel (not shown) passes, and is made of, for example, a metal material such as stainless steel. The XY carrier pusher 57 is provided with four fastening brackets 59 bent and extending downward, which are fastened to a pair of bracket fixing protrusions 31 of the first pusher fixing sidewall 30 and a pair of bracket fixing protrusions 34 of the second pusher fixing sidewall 33 at four corners. The XY carrier pusher 57 prevents the XY carrier 50 from being separated from the Z carrier 20.

FPCB(60)는 베이스(11)의 측벽(14)을 에워싸도록 상기 측벽(14)에 고정 설치되며, 상기 커버(17)의 측벽(19)의 내측면과 베이스(11)의 측벽(14)의 외측면 사이에 개재된다. FPCB(60)의 내측면에는 각각 권취된 Z 방향 구동 코일(62), X 방향 구동 코일(63), 및 Y 방향 구동 코일(64)이 상기 FPCB(60)와 통전 가능하게 탑재된다. 상기 Z 방향 구동 코일(62)은 상기 베이스(11)의 측벽(14)에 형성된 Z 방향 구동 코일 수용 통공(15)에 끼워져서 상기 Z 방향 구동 자석(38)과 마주보게 배치된다. 상기 X 방향 구동 코일(63)은 상기 베이스(11)의 측벽(14)에 형성된 X 방향 구동 코일 수용 통공(16)에 끼워져서 상기 X 방향 구동 자석(53)과 마주보게 배치되고, 상기 Y 방향 구동 코일(64)은 상기 베이스(11)의 측벽(14)에 형성된 Y 방향 구동 코일 수용 통공(17)에 끼워져서 상기 Y 방향 구동 자석(55)과 마주보게 배치된다.The FPCB 60 is fixedly installed to the sidewall 14 of the base 11 so as to surround the sidewall 14, and is interposed between the inner surface of the sidewall 19 of the cover 17 and the outer surface of the sidewall 14 of the base 11. On the inner surface of the FPCB 60, a Z-direction driving coil 62, an X-direction driving coil 63, and a Y-direction driving coil 64 wound respectively are mounted to be energized with the FPCB 60. The Z-direction driving coil 62 is inserted into the Z-direction driving coil accommodating through hole 15 formed in the sidewall 14 of the base 11 and is disposed to face the Z-direction driving magnet 38 . The X-direction drive coil 63 is inserted into the X-direction drive coil accommodation hole 16 formed in the sidewall 14 of the base 11 and disposed to face the X-direction drive magnet 53, and the Y-direction drive coil 64 is inserted into the Y-direction drive coil accommodation hole 17 formed in the sidewall 14 of the base 11 and disposed to face the Y-direction drive magnet 55.

전류가 흐르는 Z 방향 구동 코일(62)과 Z 방향 구동 자석(38)의 자력의 상호 작용으로 발생하는 전자기력에 의해 상기 XY 캐리어(50)를 지지하는 Z 캐리어(20)가 베이스(11)에 대해 광축(AX) 방향, 즉 Z 방향으로 이동한다. X 방향 구동 코일(63)은 XY 캐리어(50)를 X 방향으로 이동시키는 전자기력을 유도하고, Y 방향 유도 코일(64)은 XY 캐리어(50)를 Y 방향으로 이동시키는 전자기력을 유도한다. 부연하면, 전류가 흐르는 X 방향 구동 코일(63)과 X 방향 구동 자석(53)의 자력의 상호 작용으로 발생하는 전자기력에 의해 XY 캐리어(50)가 Z 캐리어(20)에 대해 X 방향으로 이동하고, 전류가 흐르는 Y 방향 구동 코일(64)과 Y 방향 구동 자석(55)의 자력의 상호 작용으로 발생하는 전자기력에 의해 XY 캐리어(50)가 Z 캐리어(20)에 대해 Y 방향으로 이동한다. The Z carrier 20 supporting the XY carrier 50 is moved in the direction of the optical axis (AX), that is, in the Z direction, with respect to the base 11 by the electromagnetic force generated by the interaction of the magnetic force between the Z-direction drive coil 62 through which current flows and the magnetic force of the Z-direction drive magnet 38. The X-direction driving coil 63 induces electromagnetic force to move the XY carrier 50 in the X direction, and the Y-direction induction coil 64 induces electromagnetic force to move the XY carrier 50 in the Y-direction. In other words, the XY carrier 50 moves in the X direction with respect to the Z carrier 20 by the electromagnetic force generated by the interaction of the magnetic force of the X-direction drive coil 63 and the X-direction drive magnet 53 through which current flows, and the XY carrier 50 moves in the Y direction with respect to the Z carrier 20 by the electromagnetic force generated by the interaction of the magnetic force of the Y-direction drive coil 64 and the Y-direction drive magnet 55 through which current flows.

FPCB(60)의 하단은 커버(17)의 측벽(19) 아래로 노출되고, 상기 FPCB(60)의 하단에는 외부 연결 단자(61)가 마련된다. 예컨대, 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 휴대형 단말기의 전력 공급 단자(미도시)와 상기 외부 연결 단자(61)가 통전 가능하게 연결되어서, 외부로부터 상기 FPCB(60)를 통해 Z 방향 구동 코일(62), X 방향 구동 코일(63), 및 Y 방향 구동 코일(64)에 전류가 공급된다.The lower end of the FPCB 60 is exposed under the sidewall 19 of the cover 17, and an external connection terminal 61 is provided at the lower end of the FPCB 60. For example, a power supply terminal (not shown) of a portable terminal such as a smart phone or a tablet PC is energized and connected to the external connection terminal 61 so that current is supplied to the Z-direction driving coil 62, the X-direction driving coil 63, and the Y-direction driving coil 64 from the outside through the FPCB 60.

한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67), 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68), 및 하나의 밸런싱 베어링 볼(balancing bearing ball)(69)은 Z 캐리어(20)의 바닥판(21)과 XY 캐리어(50) 사이에 개재되어, XY 캐리어(50)가 Z 캐리어(20)에 대해 X 방향 또는 Y 방향으로 이동할 때 마찰을 줄여준다. 상기 베어링 볼(67, 68, 69)은 모두 광축(AX) 방향으로 같은 높이에 위치하며, 예컨대, 스테인레스스틸과 같은 금속 소재, 또는 세라믹 소재로 형성된다. A pair of X-direction bearing balls 67, a pair of Y-direction bearing balls 68, and a balancing bearing ball 69 are interposed between the bottom plate 21 of the Z carrier 20 and the XY carrier 50 to reduce friction when the XY carrier 50 moves in the X or Y direction with respect to the Z carrier 20. The bearing balls 67, 68, and 69 are all located at the same height in the direction of the optical axis AX, and are formed of, for example, a metal material such as stainless steel or a ceramic material.

X 방향 구동 자석(53)은 X 방향의 폭(width)보다 Y 방향의 길이(length)가 더 길게 연장된 직육면체 형상이고, X 방향 구동 자석(53)의 저면(54)은 아래로 노출되고, 그 높이는 XY 캐리어(50)의 저면(52)의 높이와 같다. 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)은 X 방향 구동 자석(53)과 겹쳐지고, 상기 X 방향 구동 자석(53)의 저면(54)과 접촉된다. 부연하면, 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)은 Y축과 평행한 가상의 일 직선 상에 배치된다. The X-direction drive magnet 53 has a rectangular parallelepiped shape in which the Y-direction length is longer than the X-direction width, and the bottom surface 54 of the X-direction drive magnet 53 is exposed downward, and its height is equal to the height of the bottom surface 52 of the XY carrier 50. The pair of X-direction bearing balls 67 overlap with the X-direction driving magnet 53 and contact the bottom surface 54 of the X-direction driving magnet 53 . In other words, the pair of X-direction bearing balls 67 are arranged on an imaginary straight line parallel to the Y-axis.

Y 방향 구동 자석(55)은 Y 방향의 폭보다 X 방향의 길이가 더 길게 연장된 직육면체 형상이고, Y 방향 구동 자석(55)의 저면(56)은 아래로 노출되고, 그 높이는 XY 캐리어(50)의 저면(52)의 높이와 같다. 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)은 Y 방향 구동 자석(55)과 겹쳐지고, 상기 Y 방향 구동 자석(55)의 저면(56)과 접촉된다. 부연하면, 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)은 X축과 평행한 가상의 일 직선 상에 배치된다.The Y-direction drive magnet 55 has a rectangular parallelepiped shape in which the X-direction length is longer than the Y-direction width, and the bottom surface 56 of the Y-direction drive magnet 55 is exposed downward, and its height is equal to the height of the bottom surface 52 of the XY carrier 50. The pair of Y-direction bearing balls 68 overlap the Y-direction driving magnet 55 and contact the bottom surface 56 of the Y-direction driving magnet 55 . In other words, the pair of Y-direction bearing balls 68 are disposed on an imaginary straight line parallel to the X-axis.

하나의 밸런싱 베어링 볼(69)은 X 방향 구동 자석(53) 및 Y 방향 구동 자석(55)과 겹쳐지지 않고 접촉되지도 않게 배치된다. 상기 밸런싱 베어링 볼(69)은 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)을 관통하여 연장된, Y축과 평행한 가상의 일 직선, 및 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)을 관통하여 연장된, X축과 평행한 가상의 일 직선 상에 배치되지 않는다. 구체적으로, 상기 밸런싱 베어링 볼(69)은 상기 X 방향 구동 자석(53)이 설치된 XY 캐리어(50)의 측벽 및 Y 방향 구동 자석(55)이 설치된 XY 캐리어(50)의 측벽이 교차하는 코너(corner)와 대각선 방향에 위치한 코너에 가까운 XY 캐리어(50)의 저면(52)에 접촉하도록 배치된다. 상기 밸런싱 베어링 볼(69)에 의해 XY 캐리어(50)가 OIS 보정을 위해 광축(AX)과 직교하는 방향으로 이동할 때 Z 캐리어(20)에 대해 기울어지지 않는다. One balancing bearing ball 69 is arranged so as not to overlap with or contact the X-direction drive magnet 53 and the Y-direction drive magnet 55. The balancing bearing balls 69 are not disposed on an imaginary straight line parallel to the Y-axis extending through the pair of X-direction bearing balls 67 and on an imaginary straight line parallel to the X-axis extending through the pair of Y-direction bearing balls 68. Specifically, the balancing bearing balls 69 are arranged so as to contact the bottom surface 52 of the XY carrier 50 close to the corner located in the diagonal direction and the corner where the sidewall of the XY carrier 50 on which the X-direction driving magnet 53 is installed and the sidewall of the XY carrier 50 on which the Y-direction driving magnet 55 are installed intersect. Due to the balancing bearing balls 69, the XY carrier 50 is not tilted relative to the Z carrier 20 when moving in a direction orthogonal to the optical axis AX for OIS correction.

Z 캐리어(20)의 바닥판(21)에는 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)과 일대일로 접촉되어 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)을 X 방향, 즉 X축과 평행한 방향에서 이탈하지 않게 안내하는 한 쌍의 X 방향 안내 홈(groove)(23), 및 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)과 일대일로 접촉되어 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)을 Y 방향, 즉 Y축과 평행한 방향에서 이탈하지 않게 안내하는 한 쌍의 Y 방향 안내 홈(24)이 형성된다. 또한, 상기 Z 캐리어(200의 바닥판(21)에는 상기 하나의 밸런싱 베어링 볼(69)이 X 방향 또는 Y 방향으로 구를 수 있도록 매끄럽고 편평한 구름면(25)이 형성된다. 상기 X 방향 안내 홈(23), Y 방향 안내 홈(24), 및 구름면(25)은 각각 단차지게 돌출된 경계벽(barrier)에 의해 대략 사각 평면 형상으로 한정되어서, 베어링 볼들(67, 68, 69)은 상기 X 방향 안내 홈(23), Y 방향 안내 홈(24), 및 구름면(25)을 이탈할 수 없다. The bottom plate 21 of the Z carrier 20 is in contact with the pair of X-direction bearing balls 67 one-to-one to move the pair of X-direction bearing balls 67 in the X direction, that is, in a direction parallel to the X axis. A pair of X-direction guide grooves 23 for guiding not to deviate from, and one-to-one contact with the pair of Y-direction bearing balls 68 to make the pair of Y-direction bearing balls 68 Y A pair of Y-direction guide grooves 24 for guiding not to deviate from the direction, that is, the direction parallel to the Y-axis, are formed. In addition, a smooth and flat rolling surface 25 is formed on the bottom plate 21 of the Z carrier 200 so that the one balancing bearing ball 69 can roll in the X direction or the Y direction. 23, the Y-direction guide groove 24, and the rolling surface 25 are each limited to a substantially square planar shape by a stepped protruding barrier, so that the bearing balls 67, 68, and 69 are The direction guide groove 23, the Y-direction guide groove 24, and the rolling surface 25 cannot be separated.

상기 한 쌍의 X 방향 안내 홈(23)을 X 방향과 직교하는 YZ 평면으로 절단한 단면 형상, 및 상기 한 쌍의 Y 방향 안내 홈(24)을 Y 방향과 직교하는 ZX 평면으로 절단한 단면 형상은, 예컨대 알파벳 V자형 또는 U자형으로 파인 형상일 수 있다. 각각의 X 방향 베어링 볼(67)의 상측은 X 방향 구동 자석(53)의 저면(54)에 접촉되고, X 방향 베어링 볼(67)의 하측은 X 방향 안내 홈(23)에 접촉되므로, 상기 X 방향 베어링 볼(67)은 Z 캐리어(20)의 바닥판(21)에 대해 X 방향으로만 이동 가능하다. 또한, 각각의 Y 방향 베어링 볼(68)의 상측은 Y 방향 구동 자석(55)의 저면(56)에 접촉되고, Y 방향 베어링 볼(69)의 하측은 Y 방향 안내 홈(24)에 접촉되므로, 상기 Y 방향 베어링 볼(68)은 Z 캐리어(20)의 바닥판(21)에 대해 Y 방향으로만 이동 가능하다. A cross-sectional shape obtained by cutting the pair of X-direction guide grooves 23 along the YZ plane orthogonal to the X direction, and a cross-sectional shape obtained by cutting the pair of Y-direction guide grooves 24 along the ZX plane orthogonal to the Y direction. The silver may have, for example, a V-shaped or U-shaped hollow shape. The upper side of each X-direction bearing ball 67 is in contact with the lower surface 54 of the X-direction drive magnet 53, and the lower side of the X-direction bearing ball 67 is in contact with the X-direction guide groove 23, The X direction bearing ball 67 is movable only in the X direction with respect to the bottom plate 21 of the Z carrier 20. In addition, the upper side of each Y-direction bearing ball 68 is in contact with the lower surface 56 of the Y-direction driving magnet 55, and the lower side of the Y-direction bearing ball 69 is in contact with the Y-direction guide groove 24. , The Y-direction bearing ball 68 is movable only in the Y-direction with respect to the bottom plate 21 of the Z carrier 20.

Z 캐리어(20) 내부에는 하나의 X 방향 복귀 유도 요크(yoke)(40) 및 하나의 Y 방향 복귀 유도 요크(43)가 매립된다. 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40) 및 Y 방향 복귀 유도 요크(43)는 강자성체로 이루어진다. 구체적으로는, 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40) 및 Y 방향 복귀 유도 요크(43)는 예컨대, 스테인레스스틸(stainless steel)과 같은 금속 소재로 이루어질 수 있다. Inside the Z carrier 20, one X-direction return induction yoke 40 and one Y-direction return induction yoke 43 are embedded. The X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43 are made of a ferromagnetic material. Specifically, the X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43 may be made of a metal material such as, for example, stainless steel.

형합(型合)에 의해 Z 캐리어(20)의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 금형(mold)에 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40) 및 Y 방향 복귀 유도 요크(43)를 삽입한 상태로 용융된 합성수지를 상기 금형 내부, 즉 상기 캐비티 공간에 사출 주입하고, 상기 용융된 합성수지를 경화하는 삽입 사출에 의해 상기 Z 캐리어(20)를 형성할 수 있다. Z 캐리어(20)에서 X 방향 복귀 유도 요크(40) 및 Y 방향 복귀 유도 요크(43) 이외의 부분의 재질은, 합성수지가 경화되어 형성된 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics)일 수 있다. X 방향 복귀 유도 요크(40) 및 Y 방향 복귀 유도 요크(43)는 Z 캐리어(20)의 바닥판(21)의 상측면으로 노출되지 않게 Z 캐리어(20)의 내부에 매립된다. The Z carrier 20 may be formed by insert injection in which a molten synthetic resin is injection-injected into the mold, that is, into the cavity space in a state where the X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43 are inserted into a mold where a cavity corresponding to the shape of the Z carrier 20 is formed by molding, and the molten synthetic resin is cured. In the Z carrier 20, materials other than the X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43 may be engineering plastics formed by hardening a synthetic resin. The X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43 are buried inside the Z carrier 20 so as not to be exposed to the upper side of the bottom plate 21 of the Z carrier 20 .

X 방향 복귀 유도 요크(40)는 X 방향의 폭보다 Y 방향의 길이가 길게 연장된 금속판으로, 상기 X 방향 복귀 요크(40)의 Y 방향의 길이는 X 방향 구동 자석(53)의 Y 방향의 길이와 같을 수 있다. Y 방향 복귀 유도 요크(43)는 Y 방향의 폭보다 X 방향의 길이가 길게 연장된 금속판으로, 상기 Y 방향 복귀 요크(43)의 X 방향의 길이는 Y 방향 구동 자석(55)의 X 방향의 길이와 같을 수 있다.The X-direction return induction yoke 40 is a metal plate extending longer in the Y-direction than the width in the X-direction. The Y-direction return induction yoke 43 is a metal plate extending longer in the X-direction than the width in the Y-direction.

XY 캐리어(50)의 중앙창(51)의 중심이 Z 캐리어(20)의 중앙창의 중심과 같이 광축(AX) 상에 위치한 때가 XY 캐리어(50)가 Z 캐리어(20)에 대해 기준 지점(default position)에 위치한 상태이다. XY 캐리어(50)가 상기 기준 지점에 위치할 때, X 방향 구동 자석(53)은 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 광축(AX) 방향으로 정렬되며 겹쳐지게 배치되고, Y 방향 구동 자석(55)은 상기 Y 방향 복귀 유도 요크(43)와 광축(AX) 방향으로 정렬되며 겹쳐지게 배치된다. When the center of the center window 51 of the XY carrier 50 is located on the optical axis AX like the center of the center window of the Z carrier 20, the XY carrier 50 is the reference point with respect to the Z carrier 20 (default position). When the XY carrier 50 is positioned at the reference point, the X-direction drive magnet 53 is aligned and overlaps with the X-direction return induction yoke 40 in the optical axis AX direction, and the Y-direction drive magnet 55 is aligned with the Y-direction return induction yoke 43 in the optical axis AX direction and overlaps with it.

X 방향 베어링 볼(67)과 Y 방향 베어링 볼(68)이 예컨대, 강자성체인 스테인레스스틸 소재로 형성된 경우에, 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)은 X 방향 구동 자석(53)의 저면(54)에 접촉되게 위치하고, 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)은 Y 방향 구동 자석(55)의 저면(56)에 접촉되게 위치한다. 구체적으로, 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)의 상단은 X 방향 구동 자석(53)의 저면(54)에서 자기장이 감지되지 않는 제1 자기장 중립선(NM1) 상에 위치하고, 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)의 상단은 Y 방향 구동 자석(55)의 저면(56)에서 자기장이 감지되지 않는 제2 자기장 중립선(NM2) 상에 위치한다. When the X-direction bearing balls 67 and the Y-direction bearing balls 68 are made of, for example, ferromagnetic stainless steel, the pair of X-direction bearing balls 67 are placed in contact with the bottom surface 54 of the X-direction drive magnet 53, and the pair of Y-direction bearing balls 68 are positioned in contact with the bottom surface 56 of the Y-direction drive magnet 55. Specifically, the upper end of the pair of X-direction bearing balls 67 is located on the first magnetic field neutral line NM1 where the magnetic field is not detected at the bottom surface 54 of the X-direction driving magnet 53, and the upper end of the pair of Y-direction bearing balls 68 is located on the second magnetic field neutral line NM2 where the magnetic field is not detected at the bottom surface 56 of the Y-direction driving magnet 55.

XY 캐리어(50)가 상기 기준 지점에 위치한 상태에서는, 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)은 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 광축(AX) 방향으로 겹쳐지고 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)은 Y 방향 복귀 유도 요크(43)와 광축(AX) 방향으로 겹쳐지게 배치된다. 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 Y 방향 복귀 유도 요크(43)는 Z 캐리어(20)의 바닥판(21)의 표면으로 노출되지 않으므로 상기 X 방향 베어링 볼(67) 및 Y 방향 베어링 볼(68)이 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40) 및 Y 방향 복귀 유도 요크(43)에 접촉되지는 않는다. When the XY carrier 50 is located at the reference point, the pair of X-direction bearing balls 67 overlap the X-direction return induction yoke 40 in the optical axis AX direction, and the pair of Y-direction bearing balls 68 are disposed to overlap the Y-direction return induction yoke 43 in the optical axis AX direction. Since the X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43 are not exposed to the surface of the bottom plate 21 of the Z carrier 20, the X-direction bearing balls 67 and Y-direction bearing balls 68 do not come into contact with the X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43.

X 방향 구동 코일(63)에 전류가 흐를 때 발생하는 전자기력에 의해 XY 캐리어(50)가 Z 캐리어(20)에 대해 기준 지점으로부터 X 방향으로 이동하면, 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)은 한 쌍의 X 방향 안내 홈(23)의 길이 방향을 따라 X 방향으로 롤링(rolling) 이동한다. 상기 X 방향 구동 자석(53)의 자력의 영향으로 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)의 상단은 상기 제1 자기장 중립선(NM1) 상에 위치하게 되므로, 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)의 X 방향 이동 거리는 XY 캐리어(50)의 X 방향 이동 거리와 같다. When the XY carrier 50 moves in the X direction from the reference point with respect to the Z carrier 20 by the electromagnetic force generated when current flows through the X-direction drive coil 63, the pair of X-direction bearing balls 67 roll in the X-direction along the length of the pair of X-direction guide grooves 23. Due to the influence of the magnetic force of the X-direction driving magnet 53, the upper end of the pair of X-direction bearing balls 67 is located on the first magnetic field neutral line NM1, so the X-direction movement distance of the pair of X-direction bearing balls 67 is equal to the X-direction movement distance of the XY carrier 50.

이 때 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)은 한 쌍의 Y 방향 안내 홈(24)에 가로 막혀 X 방향으로 이동할 수는 없으나, 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)의 상단이 상기 제2 자기장 중립선(NM2) 상에서 벗어나지는 않는다. 또한, 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)이 한 쌍의 Y 방향 안내 홈(24)과 Y 방향 구동 자석(55)의 저면(56) 사이에서 제자리 롤링(rolling)할 수는 있으므로 XY 캐리어(50)의 X 방향 이동시 마찰은 최소화된다. At this time, the pair of Y-direction bearing balls 68 are blocked by the pair of Y-direction guide grooves 24 and cannot move in the X direction, but the upper ends of the pair of Y-direction bearing balls 68 do not deviate from the second magnetic field neutral line NM2. In addition, since the pair of Y-direction bearing balls 68 can roll in place between the pair of Y-direction guide grooves 24 and the bottom surface 56 of the Y-direction drive magnet 55, friction is minimized when the XY carrier 50 moves in the X direction.

한편, 상기 XY 캐리어(50)가 상기 기준 지점으로부터 X 방향으로 일정 거리만큼 이동하면, X 방향 구동 자석(53)이 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 광축(AX) 방향으로 정렬되지 않게 되고, Y 방향 구동 자석(55)도 Y 방향 복귀 유도 요크(43)와 광축(AX) 방향으로 정렬되지 않게 된다. 이렇게 되면, 상기 X 방향 구동 자석(53)이 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 광축(AX) 방향으로 정렬되고 상기 Y 방향 구동 자석(55)이 상기 Y 방향 복귀 유도 요크(43)와 광축(AX) 방향으로 정렬되는 위치로 이동하도록 XY 캐리어(50)에 복귀력, 즉 인력(引力)이 작용한다. 따라서, 상기 X 방향 구동 코일(63)에 전류 흐름이 차단되어 전자기력이 소멸되면 XY 캐리어(50)가 상기 기준 지점으로 복귀하도록 촉진된다. On the other hand, when the XY carrier 50 moves by a certain distance in the X direction from the reference point, the X-direction drive magnet 53 is not aligned with the X-direction return induction yoke 40 in the optical axis (AX) direction, and the Y-direction drive magnet 55 is also not aligned with the Y-direction return induction yoke 43 in the optical axis (AX) direction. In this case, a return force, that is, an attractive force acts on the XY carrier 50 to move to a position where the X-direction drive magnet 53 is aligned with the X-direction return guide yoke 40 in the optical axis AX direction and the Y-direction drive magnet 55 is aligned with the Y-direction return guide yoke 43 in the optical axis AX direction. Therefore, when the current flow is blocked in the X-direction driving coil 63 and the electromagnetic force is dissipated, the XY carrier 50 is promoted to return to the reference point.

마찬가지로, Y 방향 구동 코일(64)에 전류가 흐를 때 발생하는 전자기력에 의해 XY 캐리어(50)가 Z 캐리어(20)에 대해 기준 지점으로부터 Y 방향으로 이동하면, 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)은 한 쌍의 Y 방향 안내 홈(24)의 길이 방향을 따라 Y 방향으로 롤링 이동한다. 상기 Y 방향 구동 자석(55)의 자력의 영향으로 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)의 상단은 상기 제2 자기장 중립선(NM2) 상에 위치하게 되므로, 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)의 Y 방향 이동 거리는 XY 캐리어(50)의 Y 방향 이동 거리와 같다. Similarly, when the XY carrier 50 moves in the Y direction from the reference point with respect to the Z carrier 20 by the electromagnetic force generated when current flows through the Y-direction drive coil 64, the pair of Y-direction bearing balls 68 roll in the Y-direction along the length of the pair of Y-direction guide grooves 24. Due to the influence of the magnetic force of the Y-direction driving magnet 55, the upper end of the pair of Y-direction bearing balls 68 is positioned on the second magnetic field neutral line NM2, so the Y-direction movement distance of the pair of Y-direction bearing balls 68 is equal to the Y-direction movement distance of the XY carrier 50.

이 때 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)은 한 쌍의 X 방향 안내 홈(23)에 가로 막혀 Y 방향으로 이동할 수는 없으나, 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)의 상단이 상기 제1 자기장 중립선(NM1) 상에서 벗어나지는 않는다. 또한, 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)이 한 쌍의 X 방향 안내 홈(23)과 X 방향 구동 자석(53)의 저면(54) 사이에서 제자리 롤링할 수는 있으므로 XY 캐리어(50)의 Y 방향 이동시 마찰은 최소화된다. At this time, the pair of X-direction bearing balls 67 are blocked by the pair of X-direction guide grooves 23 and cannot move in the Y direction, but the upper ends of the pair of X-direction bearing balls 67 are the first magnetic field neutral line (NM1). In addition, since the pair of X-direction bearing balls 67 can roll in place between the pair of X-direction guide grooves 23 and the bottom face 54 of the X-direction drive magnet 53, friction is minimized when the XY carrier 50 moves in the Y direction.

한편, 상기 XY 캐리어(50)가 상기 기준 지점으로부터 Y 방향으로 일정 거리만큼 이동하면, Y 방향 구동 자석(55)이 Y 방향 복귀 유도 요크(43)와 광축(AX) 방향으로 정렬되지 않게 되고, X 방향 구동 자석(53)도 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 광축(AX) 방향으로 정렬되지 않게 된다. 이렇게 되면, 상기 Y 방향 구동 자석(55)이 상기 Y 방향 복귀 유도 요크(43)와 광축(AX) 방향으로 정렬되고 상기 X 방향 구동 자석(53)이 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 광축(AX) 방향으로 정렬되는 위치로 이동하도록 XY 캐리어(50)에 복귀력, 즉 인력이 작용한다. 따라서, 상기 Y 방향 구동 코일(64)에 전류 흐름이 차단되어 전자기력이 소멸되면 XY 캐리어(50)가 상기 기준 지점으로 복귀하도록 촉진된다. On the other hand, when the XY carrier 50 moves by a certain distance in the Y direction from the reference point, the Y-direction drive magnet 55 is not aligned with the Y-direction return induction yoke 43 in the optical axis (AX) direction, and the X-direction drive magnet 53 is also not aligned with the X-direction return induction yoke 40 in the optical axis (AX) direction. In this case, the Y-direction drive magnet 55 is aligned with the Y-direction return guide yoke 43 in the optical axis (AX) direction, and the X-direction drive magnet 53 is aligned with the X-direction return guide yoke 40 in the optical axis (AX). Accordingly, when the current flow is blocked in the Y-direction driving coil 64 and the electromagnetic force is dissipated, the XY carrier 50 is promoted to return to the reference point.

한편, 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)과 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)이 비자성체인 세라믹 소재로 형성되면, 상술한 바와 달리 상기 한 쌍의 X 방향 베어링 볼(67)은 상기 X 방향 구동 자석(53)의 제1 자기장 중심선(NM1)과 광축(AX) 방향으로 정렬되게 위치하지 않을 수 있고, 상기 한 쌍의 Y 방향 베어링 볼(68)은 상기 Y 방향 구동 자석(55)의 제2 자기장 중심선(NM2)과 광축(AX) 방향으로 정렬되게 위치하지 않을 수 있다. On the other hand, if the pair of X-direction bearing balls 67 and the pair of Y-direction bearing balls 68 are formed of non-magnetic ceramic material, unlike the above, the pair of X-direction bearing balls 67 may not be aligned with the first magnetic field center line NM1 of the X-direction driving magnet 53 in the optical axis AX direction, and the pair of Y-direction bearing balls 68 may not be aligned with the second magnetic field center line NM2 of the Y-direction driving magnet 55. They may not be aligned in the direction of the optical axis AX.

이상에서 설명한 OIS 카메라 모듈(10)은 Z 캐리어와(20) XY 캐리어(50) 사이에 개재된 복수의 베어링 볼(67, 68, 69)이 서로 같은 높이에 위치하며 XY 캐리어(50)가 원활하게 수평 방향, 즉 광축(AX)에 직교하는 방향으로 이동하도록 지지한다. 그러므로, 복수의 X 방향 베어링 볼과 복수의 Y 방향 베어링 볼이 서로 다른 높이에 배치되고, 상기 X 방향 베어링 볼과 복수의 Y 방향 베어링 볼 사이에 중간 가이드가 개재된 카메라 모듈에 비해 얇은 두께로 설계하기 용이하며, 부품 개수를 줄여 OIS 카메라 모듈의 생산 원가도 절감된다. In the OIS camera module 10 described above, a plurality of bearing balls 67, 68, and 69 interposed between the Z carrier and the XY carrier 50 are located at the same height, and the XY carrier 50 is smoothly supported to move in a horizontal direction, that is, in a direction orthogonal to the optical axis AX. Therefore, a plurality of X-direction bearing balls and a plurality of Y-direction bearing balls are disposed at different heights, and a camera module in which an intermediate guide is interposed between the X-direction bearing balls and the plurality of Y-direction bearing balls is easier to design with a thinner thickness, and the production cost of the OIS camera module is reduced by reducing the number of parts.

상기 OIS 카메라 모듈(10)은, XY 캐리어(50)가 수평 방향으로 기준 지점(default position)으로부터 벗어나면 X 방향 구동 자석(53)과 X 방향 복귀 유도 요크(40) 사이의 인력(引力), 및 Y 방향 구동 자석(55)과 Y 방향 복귀 유도 요크(43) 사이의 인력에 의해 상기 기준 지점으로 복귀하게 된다. 따라서, XY 캐리어(50)가 상기 기준 지점으로 정확하고 신속하게 복귀할 수 있으며, 상기 기준 지점으로 복귀하도록 유도하는 스프링을 구비하지 않아도 되므로, OIS 카메라 모듈의 생산 원가도 절감된다. 또한, 상기 X 방향 복귀 유도 요크(40)와 Y 방향 복귀 유도 요크(43)는 Z 캐리어(20)에 매립되어 있고, 복귀력을 생성하기 위한 추가적인 영구자석을 구비하지 않으므로, OIS 카메라 모듈을 더욱 쉽게 더 얇은 두께로 설계할 수 있다. The OIS camera module 10 returns to the reference point by the attraction between the X-direction drive magnet 53 and the X-direction return induction yoke 40 and the attraction between the Y-direction drive magnet 55 and the Y-direction return induction yoke 43 when the XY carrier 50 moves away from the default position in the horizontal direction. Therefore, the XY carrier 50 can accurately and quickly return to the reference point, and since there is no need to include a spring that guides the XY carrier 50 to return to the reference point, the production cost of the OIS camera module is also reduced. In addition, since the X-direction return induction yoke 40 and the Y-direction return induction yoke 43 are embedded in the Z carrier 20 and do not have additional permanent magnets for generating a return force, the OIS camera module can be designed with a smaller thickness more easily.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

10: OIS 카메라 모듈 11: 베이스
17: 커버 20: Z 캐리어
40, 43: 복귀 유도 요크 50: XY 캐리어
60: FPCB 66 내지 69: 베어링 볼10: OIS camera module 11: base
17: cover 20: Z carrier
40, 43: return induction yoke 50: XY carrier
60: FPCB 66 to 69: bearing balls

Claims (7)

베이스; 상기 베이스에 대해 광축 방향으로 이동 가능하도록 상기 베이스와 겹쳐지게 배치된 것으로, 내부에 매립되고 강자성체로 이루어진 X 방향 복귀 유도 요크(yoke) 및 Y 방향 복귀 유도 요크를 구비하는 Z 캐리어; 상기 Z 캐리어에 대해 상기 광축에 직교함과 동시에 서로 간에 직교하는 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하도록 상기 Z 캐리어와 겹쳐지게 배치되는 XY 캐리어; 상기 XY 캐리어에 설치된 것으로, 상기 XY 캐리어를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키는 전자기력을 유도하는 자기장(magnetic field)를 형성하는 X 방향 구동 자석 및 Y 방향 구동 자석; 및, 상기 Z 캐리어와 상기 XY 캐리어 사이에 개재되는 복수의 베어링 볼(bearing ball);을 구비하고,
상기 XY 캐리어가 상기 Z 캐리어에 대해 이동하면, 상기 X 방향 구동 자석이 상기 X 방향 복귀 유도 요크와 상기 광축 방향으로 정렬되고 상기 Y 방향 구동 자석이 상기 Y 방향 복귀 유도 요크와 상기 광축 방향으로 정렬되는 위치로 이동하도록 상기 XY 캐리어에 복귀력이 작용하고,
상기 복수의 베어링 볼은, 상기 X 방향 구동 자석과 겹쳐지게 접촉되는 복수의 X 방향 베어링 볼, 및 상기 Y 방향 구동 자석과 겹쳐지게 접촉되는 복수의 Y 방향 베어링 볼을 구비하는 것을 특징으로 하는 OIS 카메라 모듈. Base; a Z carrier disposed overlapping with the base so as to be movable in the optical axis direction with respect to the base and having an X-direction return induction yoke and a Y-direction return induction yoke embedded therein and made of a ferromagnetic material; XY carriers disposed overlapping the Z carriers so as to be movable in X and Y directions perpendicular to the optical axis and perpendicular to each other with respect to the Z carriers; an X-direction driving magnet and a Y-direction driving magnet installed on the XY carrier and forming a magnetic field for inducing an electromagnetic force to move the XY carrier in the X and Y directions; and a plurality of bearing balls interposed between the Z carrier and the XY carrier,
When the XY carrier moves relative to the Z carrier, a return force acts on the XY carrier to move to a position where the X-direction drive magnet is aligned with the X-direction return guide yoke in the optical axis direction and the Y-direction drive magnet is aligned with the Y-direction return guide yoke in the optical axis direction;
The plurality of bearing balls include a plurality of X-direction bearing balls overlappingly contacting the X-direction driving magnet and a plurality of Y-direction bearing balls overlapping and contacting the Y-direction driving magnet OIS camera module. 제1 항에 있어서,
상기 X 방향 구동 자석 및 상기 X 방향 복귀 유도 요크는 X 방향의 폭(width)보다 Y 방향의 길이가 길게 연장되고,
상기 Y 방향 구동 자석 및 상기 Y 방향 복귀 유도 요크는 Y 방향의 폭보다 X 방향의 길이가 길게 연장된 것을 특징으로 하는 OIS 카메라 모듈. According to claim 1,
The X-direction drive magnet and the X-direction return induction yoke extend in a Y-direction longer than the X-direction width,
The OIS camera module, characterized in that the Y-direction driving magnet and the Y-direction return inducing yoke extend longer in the X-direction than the width in the Y-direction. 제1 항에 있어서,
상기 X 방향 복귀 유도 요크 및 Y 방향 복귀 유도 요크는 금속 소재로 이루어지고,
상기 Z 캐리어는 금형(mold)에 상기 X 방향 복귀 유도 요크 및 Y 방향 복귀 유도 요크가 삽입된 상태로 용융된 합성수지를 상기 금형 내부에 사출 주입하고 상기 용융된 합성수지를 경화하는 삽입 사출에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 OIS 카메라 모듈. According to claim 1,
The X-direction return induction yoke and the Y-direction return induction yoke are made of a metal material,
The Z carrier is formed by injection injection of molten synthetic resin into the mold with the X-direction return induction yoke and the Y-direction return induction yoke inserted into the mold and curing the molten synthetic resin OIS camera module, characterized in that formed by injection injection. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 복수의 베어링 볼은, 상기 X 방향 구동 자석 및 Y 방향 구동 자석과 겹쳐지지 않고 접촉되지도 않게 배치된 밸런싱 베어링 볼(balancing bearing ball)을 더 구비하고,
상기 밸런싱 베어링 볼은 상기 복수의 X 방향 베어링 볼을 관통하며 연장된 가상의 직선, 및 상기 복수의 Y 방향 베어링 볼을 관통하며 연장된 가상의 직선 상에 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 OIS 카메라 모듈. According to claim 1,
The plurality of bearing balls further include balancing bearing balls disposed so as not to overlap or contact the X-direction driving magnet and the Y-direction driving magnet,
The OIS camera module, characterized in that the balancing bearing balls are not arranged on a virtual straight line extending through the plurality of X-direction bearing balls and an imaginary straight line extending through the plurality of Y-direction bearing balls. 제1 항에 있어서,
상기 Z 캐리어에는, 상기 복수의 X 방향 베어링 볼과 일대일로 접촉되어 상기 복수의 X 방향 베어링 볼을 X 방향에서 이탈하지 않게 안내하는 복수의 X 방향 안내 홈(groove), 및 상기 복수의 Y 방향 베어링 볼과 일대일로 접촉되어 상기 복수의 Y 방향 베어링 볼을 Y 방향에서 이탈하지 않게 안내하는 복수의 Y 방향 안내 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 OIS 카메라 모듈. According to claim 1,
In the Z carrier, a plurality of X-direction guide grooves are formed in one-to-one contact with the plurality of X-direction bearing balls to guide the plurality of X-direction bearing balls so that they do not depart from the X direction, and a plurality of Y-direction guide grooves are formed in one-to-one contact with the plurality of Y-direction bearing balls to guide the plurality of Y-direction bearing balls so that they do not depart from the Y direction. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 베어링 볼은 모두 상기 광축 방향으로 같은 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 OIS 카메라 모듈.According to claim 1,
The OIS camera module, characterized in that all of the plurality of bearing balls are located at the same height in the direction of the optical axis.
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