KR20150114930A - 카메라 렌즈 모듈 - Google Patents

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KR20150114930A
KR20150114930A KR1020150134030A KR20150134030A KR20150114930A KR 20150114930 A KR20150114930 A KR 20150114930A KR 1020150134030 A KR1020150134030 A KR 1020150134030A KR 20150134030 A KR20150134030 A KR 20150134030A KR 20150114930 A KR20150114930 A KR 20150114930A
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    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Abstract

카메라 렌즈 모듈과 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 카메라 렌즈 모듈에 있어서, 베이스; 상기 베이스 상에 배치되는 렌즈 배럴 캐리어 및 자동 초점 구동부; 상기 렌즈 배럴 캐리어 상에 놓이는 떨림 보정 캐리어; 상기 베이스와 상기 떨림 보정 캐리어 사이에 구비되는 떨림 보정 구동부; 및 상기 렌즈 배럴 캐리어와 상기 떨림 보정 캐리어 사이에 광축 수직방향으로 평행하게 배치되는 구름부를 포함하고, 상기 구름부는, 상기 렌즈 배럴 캐리어에 배치되고, 상기 떨림 보정 구동부에 포함된 떨림 보정 자석들의 영역을 분할하여 배치되도록 다수개로 분리되는 적어도 하나 이상의 요크부를 포함할 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.

Description

카메라 렌즈 모듈{CAMERA LENS MODULE}
본 발명의 다양한 실시예들은 휴대 가능한 전자 기기에 장착되는 카메라 렌즈 모듈에 관한 것이다.
최근 이동통신 기술의 발전으로 보편화되는 스마트 폰과 같은 휴대 단말기는 소형 및 경량화된 카메라 렌즈 모듈이 등장하여, 휴대 단말기 본체에 적어도 한 개 이상 채용되고 있다.
특히, 최근의 휴대 단말기에는 고용량 고성능의 카메라 렌즈 모듈이 요구되고 있으며, 이로 인해 디지탈 카메라(DSLR) 급에 준하는 다양한 기능을 구비한 카메라 렌즈 모듈의 개발이 활발한 추세에 있다. 휴대 단말기에 실장되는 카메라 렌즈 모듈에 탑재되는 상술한 다양한 기능들로는 자동 초점 기능, 줌 기능 이외에 손떨림 보정기능(stabilizer)이 있다.
손떨림 보정 기능을 구비한 종래 카메라 렌즈 모듈의 일례로, '대한민국 특허출원번호 2010-106811호', '대한민국 특허출원번호 2011-0140262호' 등이 있다. 하지만, 휴대 단말기가 고기능을 요구하는 동시에 소형화도 요구되는 추세라서, 고기능을 제공하기 위한 추가적인 구성들은 더욱 소형화될 필요가 있다.
특히, 손떨림 보정 기능을 구비한 카메라 렌즈 모듈은 손떨림 보정을 위해 적어도 직교하는 둘 이상의 합력을 이용해 정밀한 손떨림 보정을 수행해야 되나, 구동부의 크기나 수를 최소화시켜야 되는 상황에서 정밀하고 신속한 손떨림 보정이 어려운 문제가 있다. 즉, 적어도 두 방향 이상의 합력으로 제어되는 떨림 보정 구동은 합력이 작용하는 과정 중에 제어되어야 하는 범위 보다 더 크게 구동하거나 불필요한 회전이 과도하게 발생하는 문제가 있다. 이는 떨림 보정 구동의 정확도와 속도를 저하시키는 요인으로 정밀하고 신속한 떨림 보정 구동을 수행하기 위해서는 개선되어야 할 문제이다.
결국, 카메라 렌즈 모듈은 렌즈를 광축방향으로 직선 구동시 상기 렌즈가 한쪽방향으로 회전하는 것을 억제함과 동시에 다시 상기 회전의 반대 방향으로 회전시켜 렌즈를 렌즈 광축의 중심 위치(센터링)로 위치시키는 장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 구동 시 구동력의 범위를 넘어서 과도하게 작용하는 회전력을 억제시킴으로써 신속하고 정확한 손떨림 보정 구동이 가능한 소형의 카메라 렌즈 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 카메라 렌즈 모듈에 있어서,
떨림 보정 캐리어;
상기 떨림 보정 캐리어가 장착되는 렌즈 배럴 캐리어;
상기 떨림 보정 캐리어와 상기 렌즈 배럴 캐리어를 실장하는 베이스;
상기 베이스와 상기 렌즈 배럴 캐리어 사이에 배치되는 자동 초점 구동부; 및
상기 베이스와 상기 떨림 보정 캐리어 사이에 배치되되, 광축을 중심으로 상기 자동 초점 구동부의 반대 측에 위치하는 떨림 보정 구동부를 포함하는 카메라 렌즈 모듈을 제공한다.
여기서, 상기 떨림 보정 구동부는,
상기 모듈의 제1,2모서리 영역에 각각 광축과 평행하게 배치되는 제1,2 떨림 보정 구동부를 포함할 수 있으며,
나아가, 상기 제1떨림 보정 구동부는 상기 제1모서리 영역에서 광축 중심방향으로 대면하게 배치되는 제1떨림 보정 자석과 제1떨림 보정 코일을 포함하고,
상기 제2떨림 보정 구동부는 상기 제2모서리 영역에서 광축 중심방향으로 대면하게 배치되는 제2떨림 보정 자석과 제1떨림 보정 코일을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자동 초점 구동부에서부터 광축 중심방향에 이르는 거리와 상기 떨림 보정 구동부에서 광축 중심방향에 이르는 거리가 등간격을 이룰 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 떨림 보정 구동부는 제1,2떨림 보정 구동부를 포함하며, 상기 자동 초점 구동부에서 광축 중심방향으로 그은 가상의 수선에 의해 상기 제1, 2떨림 보정 구동부가 상호 대칭적으로 배치될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 떨림 보정 구동부는, 적어도 하나 이상의 떨림 보정 자석과, 상기 떨림 보정 자석에 대응하여 배치되는 복수의 요크들로 이루어진 요크부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예 들에 따르면,
분할된 복수의 요크들로 하나의 요크부를 구성함으로써, 떨림 보정 캐리어가 떨림 보정의 범위를 넘어서거나 과도하게 회전하는 등의 오동작을 억제함으로써 구동력과 전력 소모를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 회전 방지 부재는 떨림 보정 캐리어가 떨림 구동 시 충격으로 인한 파손 또는 충격음 등의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성 중 떨림 보정 캐리어, 떨림 보정 구동부 및 구름부의 결합 전 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 X축을 중심으로 렌즈 배럴의 떨림 상태의 보정을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 X축을 중심으로 렌즈 배럴의 떨림 상태의 보정을 나타낸 확대 사시도.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 Y축을 중심으로 렌즈 배럴의 떨림 상태의 보정을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 Y축을 중심으로 렌즈 배럴의 떨림 상태의 보정을 나타낸 확대 사시도.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 위치 센서의 다른 배치를 나타내는 단면도.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 다양한 실시 예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 다양한 실시 예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. 본 발명의 카메라 렌즈 모듈은 휴대가능한 전자 기기에 적용되는 것으로 설명된다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 전자 장치의 적용예로는, 다양한 통신 시스템들에 대응되는 통신 프로토콜들에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기(mobile communication terminal)를 비롯하여, 손바닥 크기(palm sized) 개인용 컴퓨터(PC), 개인용 통신 시스템(PCS: Personal Communication System), 개인용 디지털 어시스턴트(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대용 PC(HPC: Hand-held PC), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어, 네비게이션, 게임기, 노트북, 넷북, 광고판, 티브이(TV), 디지털방송 플레이어 및 스마트 폰(Smart Phone) 등 모든 정보통신기기와 멀티미디어 기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)의 구성을 나타내는 분해 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성 중 떨림 보정 캐리어(15), 떨림 보정 구동부 및 구름부(100)의 결합 전 상태를 나타내는 분해 사시도 이다.
도 1 및 도 2을 참조하여, 상기 카메라 렌즈 모듈(10)의 구성을 설명하기로 한다. 상기 카메라 렌즈 모듈(10)은 베이스(11)와, 렌즈 배럴 캐리어(14)와, 자동 초점 구동부와, 떨림 보정 캐리어(15)와, 떨림 보정 구동부 및 구름부(100)를 포함한다.
상기 베이스(11)는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)와, 상기 자동 초점 구동부와, 상기 떨림 보정 캐리어와, 상기 떨림 보정 구동부 및 상기 구름부(100)를 구비할 수 있다.
상기 렌즈 배럴 캐리어(14)는 후술하는 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 배치할 수 있도록 상기 베이스(11)상에 구비된다.
상기 자동 초점 구동부는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)를 광축을 따라서 이동시킬 수 있도록 상기 베이스(11)와 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)의 사이에 배치된다.
상기 떨림 보정 캐리어(15)는 렌즈 배럴(13)을 구비하도록 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 상에 놓여진다.
상기 떨림 보정 구동부는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)의 균형 상태를 보정하도록 상기 베이스(11)와 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 사이에 구비된다.
상기 구름부(100)는 광축 수직방향으로 평행하게 상기 떨림 보정 캐리어(15)와 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 사이에 배치되어 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 상에서 구름 동작에 의해 떨림 보정의 구동이 가능하도록 한다.
즉, 상기 구름부(100)는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)에 배치되고, 상기 떨림 보정 구동부에 포함된 떨림 보정 자석(101)(102)들의 영역(101a)(101b)(102a)(102b)을 분할하여 배치되도록 다수개로 분리되는 적어도 하나 이상의 요크부(103)를 포함한다.
상기 떨림 보정 구동부는 떨림 보정 자석들(101, 102), 떨림 보정 코일들(c2, c3)과, 상기 각 떨림 보정 자석들(101, 102)에 대응하는 요크부(103)를 포함한다.
상기 요크부(103)는 상기 떨림 보정 자석(101)(102)들과 대면됨과 동시에 상기 자석들의 영역(101a)(101b)(102a)(102b)에 각각 분할하여 배치됨으로써, 떨림 보정 캐리어(15)가 떨림 보정 구동시 한쪽방향으로 회전하는 것을 억제함과 동시에 다시 상기 회전의 반대 방향으로 회전시켜 중심 위치(센터링)시키려는 힘을 제공하여 떨림 보정 구동시 발생되는 불필요한 회전을 억제할 수 있다.
즉, 상기 요크부(103)는 상기 떨림 보정 자석(101)(102)들의 중심(A1)을 기준으로 나누어지는 각각의 영역(101a)(101b)(102a)(102b)에 대면되게 배치됨과 동시에 분할되도록 제 1, 2 요크(103a)(103b)로 이루어짐으로써, 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 한쪽으로 회전함과 동시에 상기 회전 반대방향으로 회전시켜 떨림 보정 캐리어(15)의 센터링으로 복귀을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)에는 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 회전시 상기 떨림 보정 캐리어(15)에 형성된 홈(105a)에 결합됨과 동시에 상기 떨림 보정 캐리어의 회전력을 억제함과 동시에 충돌을 방지하도록 적어도 하나 이상의 회전 방지 부재(105)가 구비된다.
앞서 언급한 도 1 및 도 2을 참조하여, 상기 카메라 렌즈 모듈의 구성을 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에는 카메라 렌즈 모듈(10)의 외관만이 보여지기 때문에, 상기 카메라 렌즈 모듈(10)의 베이스(11)와, 보조 베이스(16)와, 외형 케이스(12)와, 제1,2 연성 회로 기판(P1,P2) 및 렌즈 배럴(13)의 상단만이 보여진다. 상기 도면들에 3차원 X/Y/Z 좌표계가 도시되었는데, 'Z축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 수직 방향으로, 렌즈 배럴(13)이 이동하는 광축을 의미하고, 'X축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 가로 방향(광축의 수직 방향)을 의미하며, 'Y축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 세로 방향(광축의 수직 방향이고, X축의 수직 방향)을 의미한다. 후술하는 자동 초점(AF;Automatic Focus) 구동부는 렌즈 배럴(13)을 광축을 따라서 이동하여 초점을 조절하기 위한 구동힘을 제공하고, 광학식 떨림 보정(OIS;Optical Image Stabilizer) 구동부는 XY 방향으로 떨림 보정 캐리어(도 3에 도시됨)의 광축 수직방향으로 작용하여, 수평방향 균형 상태를 보정하는 구동힘을 제공한다.
앞서 언급한 도 1를 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 이하 설명하는 모듈(10)은 경박단소화를 추구하고, 예컨데 모듈(10)의 내부 장착 공간이 많이 차지하는 구동부(후술하는 자동 초점 구동부와 두개의 떨림 보정 구동부)의 실장 공간을 최적화하며, 특히 모듈의 일면에 하나의 자동 초점 구동부와, 모듈의모서리 영역들 중, 두 개의 모서리에 두 개의 떨림 보정 구동부들을 각각 배치하여 소형화를 달성한다.
일반적으로 공지의 렌즈 배럴(13)은 원통형이고, 외형 케이스(12)는 다면체 형상, 구체적으로 직육면체나 정육면체 형상인데, 이러한 외형 케이스(12)에 렌즈 배럴(13)이 수용된다면, 상기 외형 케이스(12)의 4개의 모서리 영역에 빈 공간이 생기며, 빈 공간에 구동부를 장착하여 소형화를 달성한다.
본 발명의 실시 예에서는 모듈의 외형 케이스(12)의 일측면쪽 영역에 자동 초점 구동부를, 4개의 모서리 영역에 있는 4개의 빈 공간들 중, 2개의 제 1,2 모서리 영역에 각각 제 1,2 떨림 보정 구동부를 설치하여, 모듈에 구성되는 부품의 실장성을 최적화한다. 특히, 본 발명의 실시 예에서는 떨림 보정 캐리어가 렌즈 배럴 캐리어 상에 구름 마찰동작이 가능하게 배치된 상태로, 자동 초점 동작과 떨림 보정 동작이 수행된다.
상기 모듈(10)은 외관이 대략적으로 직육면체 형상으로, 외형 케이스(12)와, 베이스(11)와, 보조 베이스(16)와, 렌즈 배럴(13)과, 적어도 하나의 떨림 보정부(떨림 보정 캐리어와 떨림 보정 구동부 포함) 및 자동 초점 조절부(렌즈 배럴 캐리어와 자동 초점 구동부 포함)와, 하나 이상의 회로 기판(P1,P2)과, 적어도 하나 이상의 렌즈 배럴을 광축을 따라서 가이드하는 가이드 장치를 포함한다.
*상기 외형 케이스(12)는 베이스(11)와 결합되어서, 중요 부품들을 수용하면서, 외부로부터 수용된 부품들을 보호하는 하우징 기능을 수행한다. 상기 외형 케이스는 금속 재질로 구성되어서, 쉴드(shield) 기능을 담당할 수 있다. 상기 외형 케이스(12)에서는 미도시된 외부 전원과 전기적으로 연결되기 위하여 두 개의 연성 회로 기판(P1,P2)이 외부로 인출된다. 하나의 회로 기판(P1)는 떨림 보정부에서 연장된 떨림 보정 연성 회로 기판이고, 다른 하나의 회로 기판(P2)는 이미지 센서 연성 회로 기판이다.
상기 렌즈 배럴(13)은 원통형으로, 상기 자동초점 구동부에 의해 광축을 따라서 이동하여, 렌즈 초점을 조절한다. 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)는 베이스(11) 상에 완전히 수용되고, 외주면에 평탄한 직사각형의 자석 장착홈(140)이 구비된다. 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)는 한 쌍의 가이드 장치에 의해 광축을 따라서 가이드된다. 상기 한 쌍의 가이드 장치는 공지된 가이드부와 다수개의 볼 베어링(b1)을 각각 포함한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)와 분리 및 결합 가능한 구조 또는 일체형 구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)의 구동 장치는 하나의 자동 초점 구동부와, 두 개의 떨림 보정 구동부를 포함한다. 본 발명에서 상기 자동 초점 구동부는 단일 자동 초점 구동부가 구비되는 것을 일 례로 설명한다. 또한, 상기 떨림 보정 구동부는 광축을 중심으로 자동 초점 구동부가 위치된 일면의 반대편 일면쪽에 상호 이격되게 2개 배치된다. 본 발명에서 떨림 보정 구동부는 제1,2떨림 보정 구동부로 구성되어 제1,2모서리에 장착되는 것을 일 례로 설명하지만, 모서리 영역에 한정되지 않고, 모듈 내의 빈 공간에 실장할 수 있으면, 두 개 이상 설치 변경가능하다.
이하에서는 상기 떨림 보정 구동부의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 상기 떨림 보정 구동부는 떨림 모서리 영역들 중, 적어도 둘 이상의 모서리 영역에 각각 배치되어, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 손떨림 상태를 보정한다.
이하에서 상기 모듈의 제1,2 모서리 영역에 각각 배치되는 제1,2 떨림 보정 구동부를 설명하기로 한다. 상기 '제1,2모서리 영역'이라 함은 상기 자동 초점 구동부의 반대편의 양 모서리 영역을 지칭하는 것으로서, 후술하는 제1,2떨림 보정 자석이 장착되는 떨림 보정 캐리어에 있는 양 모서리와, 상기 베이스(11)에서 자동 초점 구동부 반대편의 양 모서리 영역을 포함하는 공간을 각각 지칭한다.
상기 제 1,2 떨림 보정 구동부는 상기 자동 초점 구동부와 대치하는 제 1, 2 모서리 영역에서, 상기 광축을 중심으로 상기 자동 초점 구동부가 배치되는 일면의 반대쪽의 제1,2모서리 영역에 각각 중심 방향쪽으로 대면하게 배치된다. 상기 제 1,2 떨림 보정 구동부는 서로 대치하게 상기 제1,2모서리 영역에 각각 대칭으로 배치되어서, 서로 발생하는 전자기력의 상호 간의 합력으로, 상기 광축을 따라서 떨림 보정 캐리어(15)의 균형 상태(XY 축)를 보정한다.
상기 제 1 떨림 보정 구동부는 상기 떨림 보정 캐리어(15) 외면에 구비된 장착홈에 장착되고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 제 1 모서리 영역에서 중심방향으로 대면하게 배치되는 제 1 떨림 보정 자석(101)을 포함한다, 또한, 상기 제 1 떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제1모서리 영역에서 중심 방향으로 대면하게 배치되고, 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)과 이격되어 대면하는 제1떨림 보정 코일(c2)을 포함한다. 또한, 상기 제 1 떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제 1 모서리 영역에 배치되고, 상기 제1떨림 보정 코일(c2) 배면 또는 코일 중공부에 배치되는 제 1 위치 센서(h2)를 포함한다. 상기 제 1 모서리 영역은 대략적으로 광축 방향으로 평행한 삼각 기둥 형상으로 가정될 수 있다.
상기 제 1 떨림 보정 코일(c2) 전류 인가에 따라서, 상기 제1떨림 보정 자석(101)과 제1떨림 보정 코일(c2)로부터 전자기력이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 XY축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다. 이때, 상기 제1위치 센서(h2)는 홀 센서로 구성될 수 있다.
상기 제 2 떨림 보정 구동부는 상기 떨림 보정 캐리어(15) 외면에 구비된 장착홈에 장착되고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 제2모서리 영역에서 중심방향으로 대면하게 배치되는 제2떨림 보정 자석(102)을 포함한다, 또한, 상기 제2떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제2모서리 영역에서 중심 방향으로 대면하게 배치되고, 상기 제2떨림 보정 자석(102)과 이격되어 대면하는 제2떨림 보정 코일을 포함한다. 또한, 상기 제2떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제2모서리 영역에 배치되고, 상기 제2떨림 보정 코일(c3) 배면 또는 코일 중공부에 배치되는 제2위치 센서(h3)를 포함한다. 상기 제2모서리 영역은 대략적으로 삼각 기둥 형상으로 가정될 수 있다.
상기 제2떨림 보정 코일(c3) 전류 인가에 따라서, 상기 제2떨림 보정 자석(102)과 제2떨림 보정 코일(c3)로부터 전자기력이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 XY축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다. 이때, 상기 제2위치 센서(h3)는 홀 센서로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)과, 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(c2,c3)에 의해 각각 발생하는 힘의 합력에 의해, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 XY축을 중심으로 렌즈 배럴의 떨림 상태가 보정될 수 있다.
상기 제1 위치 센서(h2)는 상기 제1모서리 영역 외곽에 배치되고, 구체적으로 상기 제1떨림 보정 코일(c2) 배면쪽에 배치되어서, 상기 제1 떨림 보정 코일(c2) 내의 제1개구를 통해 상기 제1 떨림 보정 자석(101)과 직접적으로 대면하게 배치된다. 또한, 상기 제 2위치 센서(h3)는 상기 제2모서리 영역 외곽에 배치되고, 구체적으로 상기 제2떨림 보정 코일(c3) 배면쪽에 배치되어서,상기 제2 떨림 보정 코일(c3) 내의 제2개구를 통해 상기 제2 떨림 보정 자석(102)과 직접적으로 대면하게 배치된다. 후술하겠지만, 상기 각각의 제1,2떨림 보정 위치 센서는 각각의 떨림 보정 코일 내부 공간에 수용되게 장착되어, 상기 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과 대면하게 장착될 수 있다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(200)의 위치 센서의 다른 배치를 나타내는 도면이다. 즉, 도 1에 도시된 제 1, 2 위치 센서(h1,h2)는 각각 제 1, 2 떨림 보정 코일 배면쪽에 배치되는 것으로 설명하였으나, 도 7에 도시된 제 1, 2 위치 센서(222,224)는 제 1, 2 떨림 보정 코일(221,223) 내부 수용공간에 각각 배치가능하다. 즉, 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(221,223)은 코어리스 타입 코일로서, 내부에 수용공간이 존재한다. 상기 제 1, 2 위치 센서(222,224)는 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(221,223) 내부 수용공간에 각각 배치되어짐으로서, 제 1, 2 떨림 보정 자석(225,226)과 각각 직접적으로 대면하게 배치되고, 이러한 배치 구조는 부품 실장성을 더욱 향상시킨다.
상기 자동 초점 구동부는 상호 대면하는 외형 케이스(12) 일면에 결합된 보조 베이스(16)와, 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)의 일측 사이에 배치되어, 상기 렌즈 배럴(13)을 광축을 따라서 이동시키는 구동부이다. 상기 자동 초점 구동부는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 외주면에 상기 케이스(12) 일면과 평행하게 장착되는 자동 초점 자석(m1)과, 상기 보조 베이스(16)에 배치되되, 상기 자동 초점 자석(m1)과 대면하게 배치되는 자동 초점 코일(c1)과, 상기 자동 초점 코일(c1) 옆에 배치된 구동 아이씨(IC)를 포함한다. 상기 자동 초점 코일(c1)에 전류가 인가되면, 상기 자동 초점 코일(c1)과 자동 초점 자석(m1) 간에 발생하는 전자기력에 의해, 상기 렌즈 배럴(13)은 광축을 따라서 이동함으로써, 미 도시된 렌즈와 이미지 센서 간의 초점 거리가 자동으로 조절된다. 자동 초점 위치 센서(h1)는 상기 자동 초점 코일 내부 수용공간에 배치되거나, 상기 자동 초점 코일 옆에 배치될 수 있으며, 구동 아이씨(IC)에 포함될 수 있다. 상기 자동 초점 위치 센서는 홀 센서를 포함한다.
상기 자동 초점 구동부는 상기 보조 베이스 내면(15)에 배치되는 자동 초점 회로 기판(P3)을 포함하고, 상기 베이스(11) 상면에 배치되는 자동 초점 회로 기판(P2)을 포함한다. 상기 자동 초점 회로 기판(P3) 및 떨림 보정 회로 기판(P1)은 연성 재질이다. 상기 자동 초점 회로 기판(P1)은 광축을 따라 보조 베이스(16)에 부착되고, 상기 떨림 보정 회로 기판(P2)은 광축의 수직방향으로 베이스(11) 상에 부착된다. 도 1에서 참조부호 'F'는 'IR 필터'를 지칭하며, 참조부호 's'는 '이미지 센서'를 지칭한다. 또한, 참조부호 's1,s2'는 스토퍼를 각각 지칭한다.
한편, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 렌즈 배럴(13)을 광축 방향으로 수용하기 위한 내부 공간을 가지는 중공형 몸체(150)와, 상기 중공형 몸체(150) 바닥에서 외주 방향으로 돌출되며, 간격지게 배치된 적어도 하나 이상의 제1지지체(151)를 포함한다. 또한, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 렌즈 배럴 캐리어(14)의 개방된 부분에 베이스(11)와 대면하게 장착된다. 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 상기 중공형 몸체(150) 내로 렌즈 배럴(13)이 수용됨으로서, 상기 중공형 몸체(150) 내면은 렌즈 배럴(13) 외주면을 감싸면서, 간극을 가진다. 상기 제 1 지지체(151) 사이는 각각 개방되었는데, 이는 상기 적어도 하나 이상의 요크부(103)가 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)과 직접적으로 대면하게 하여서, 상기 요크부(103)들과 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과의 인력에 의해서, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 자동 초점 캐리어(14) 상에서 중심을 잡아(centering)주게 된다.
한편, 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 상면과 떨림 보정 캐리어(15) 저면 사이에는 떨림 보정 캐리어(15)의 중심 위치를 잡아주는(센터링 제공) 구름부(100)가 구비된다. 상기 구름부(100)는 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과, 적어도 하나 이상의 요크(103)와, 다수개의 볼 베어링(104)을 포함한다. 상기 볼 베어링(b2)은 렌즈 배럴 캐리어(14)와 떨림 보정 캐리어(15) 사이에 간격지게 접하게 배치되어서, 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 지지한다. 상기 요크부(103)들은 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)에 대칭으로 배치되며, 상기 제1,2떨림 보정 구동부를 구성하는 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)과 각각 대면하게 배치된다. 상기 요크부(103)들은 자성체 재질, 예를 들어 금속 재질로 구성된다. 상기 요크부와 상기 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과의 인력에 의해서, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 볼 베어링(104) 상에서 안정적으로 중심 위치를 잡고, 미세한 구름 동작으로 중심 위치 조절가능하다. 상기 각각의 볼 베어링(104)은 상기 제 1 지지체(151) 저면과, 상기 제 2 지지체(141) 상면 사이에 배치되어 동작한다.
여기서, 도 2와 같이, 상기 구름부(100)는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)에 배치되고, 상기 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)들의 영역(101a)(101b)(102a)(102b)을 분할하여 배치되도록 다수개로 분리되는 적어도 하나 이상의 요크부(103)를 포함한다.
즉, 상기 요크부(103)들은 상기 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)들의 중심(A1)을 기준으로 나누어지는 각각의 영역(101a)(101b)(102a)(102b)에 대면되게 배치됨과 동시에 분할되도록 제 1, 2 요크(103a)(103b)로 이루어진다.
다시 말해, 상기 제 1, 2 요크(103a)(103b)는 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 각각의 영역에 분리되어 배치되고, 또 다른 상기 제 1, 2 요크(103a)(103b)는 상기 제 2 떨림 보정 자석의 각각의 영역(101a)(101b)에 분리되어 배치된다.
여기서, 상기 구름부(100)의 동작을 좀 더 구체적으로 설명하면,
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈을 X축을 중심으로 렌즈 배럴(13)의 떨림 상태의 보정을 나타내는 사시도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈을 X축을 중심으로 렌즈 배럴(13)의 떨림 상태의 보정을 나타내는 확대 사시도 이다.
도 3 및 도 4와 같이, 상기 자동 초점 구동부의 상기 자동 초점 코일에 전류가 인가되면, 상기 렌즈 배럴(13)은 광축을 따라서 직선 이동한다. 이때, 상기 렌즈(미도시 됨)와 이미지 센서 간의 초점 거리가 자동으로 조절된다.
다시 말해, 상기 렌즈 배럴(13)이 직선 이동하여 구동력을 발생 할때, 상기 렌즈 배럴(13)과 결합된 상기 떨림 보정 캐리어(15)도 직선이동하고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 한쪽방향으로 회전력을 발생한다.
이때, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 떨림을 보정하기 위해 상기 제 1 떨림 보정 구동부의 상기 제 1 떨림 보정 코일(c2)에 전류를 인가함에 따라서 상기 제1 떨림 보정 자석(101)과 상기 제 1 떨림 보정 코일(c2)로부터 전자기력이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 X축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다.
다시 말해, 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 구동할 때, 상기 렌즈 배럴(13)과 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 함께 회전력을 발생한다.
이때, 상기 제 1 요크(103a)는 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 한쪽 영역(101a)과 대면되어 있으므로, 상기 제 1 요크(103a)와 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 자력에 의해 상기 한쪽방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 회전시킨다.
이때. 상기 제 2 요크(103b)는 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 다른 쪽 영역과 대면되어 있으므로, 상기 제 2 요크(103b)와 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 자력에 의해 상기 다른쪽 방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 반대로 회전시킨다
이로인해, 상기 제 1, 2 요크(103a)(103b)는 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)과 반응하여 자기력에 의해 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 중심 위치를 잡아준다(센터링 제공)
또한, 도 5는 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈을 Y축을 중심으로 렌즈 배럴(13)의 떨림 상태의 보정을 나타내는 사시도 이고, 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 Y축을 중심으로 렌즈 배럴(13)의 떨림 상태의 보정을 나타내는 확대 사시도 이다.
도 5 및 도 6과 같이, 상기 자동 초점 구동부의 상기 자동 초점 코일에 전류가 인가되면, 상기 렌즈 배럴(13)은 광축을 따라서 직선이동한다. 이때, 상기 렌즈(미도시 됨)와 이미지 센서 간의 초점 거리가 자동으로 조절된다.
다시 말해, 상기 렌즈 배럴(13)이 직선 이동하여 구동력을 발생할때, 상기 렌즈 배럴(13)과 결합된 상기 떨림 보정 캐리어(15)도 직선이동하고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 한쪽방향으로 회전력을 발생한다.
이때, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 떨림을 보정하기 위해 상기 제 2 떨림 보정 구동부의 상기 제 2 떨림 보정 코일(c3)에 전류를 인가함에 따라서 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)과 상기 제 2 떨림 보정 코일(c3)로부터 전자기력이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 Y축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다.
다시 말해, 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 구동할 때, 상기 렌즈 배럴(13)과 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 함께 회전력을 발생한다.
이때, 상기 제 1 요크(103a)는 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 한쪽 영역(102a)과 대면되어 있으므로, 상기 제 1 요크(103a)와 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 자력에 의해 상기 한쪽방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 회전시킨다.
이때. 상기 제 2 요크(103b)는 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 다른 쪽 영역과 대면되어 있으므로, 상기 제 2 요크(103b)와 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 자력에 의해 상기 다른쪽 방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 반대로 회전시킨다
이와 같이, 상기 제 1, 2 요크(103a)(103b)는 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)과 반응하여 자기력에 의해 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 중심 위치를 잡아준다(센터링 제공)
즉, 기존의 손떨림 보정 기능을 구비한 카메라 렌즈 모듈은 요크가 떨림 보정 자석의 형상에 맞게 일대일로 대응되는 구조이므로, 상기 떨림 보정 자석 및 요크는 렌즈 구동부에 의해 렌즈를 광축방향으로 직선 구동함과 동시에 떨림을 보정시 상기 렌즈가 한쪽방향으로 회전하여 렌즈를 중심 위치(센터링)에 잡아주지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 실시예에서는 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)의 영역(101a)(101b)(102a)(102b)을 분할하여 배치되는 다수개의 요크부(103)를 구성함으로써, 각각의 떨림 보정 자석과 요크부(103)들이 반응하여 전자기력에 의해 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 중심 위치(센터링)를 용이하게 잡아 줄 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 카메라 렌즈 모듈은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
베이스 : 11 렌즈 배럴 캐리어 : 14
떨림 보정 캐리어 : 15 구름부 : 100
제 1, 2 떨림 보정 자석 : 101, 102
요크부 : 103 제 1, 2 요크 : 103a, 103b
볼 베어링 : 104 회전 방지 부재 : 105

Claims (6)

  1. 카메라 렌즈 모듈에 있어서,
    떨림 보정 캐리어;
    상기 떨림 보정 캐리어가 장착되는 렌즈 배럴 캐리어;
    상기 떨림 보정 캐리어와 상기 렌즈 배럴 캐리어를 실장하는 베이스;
    상기 베이스와 상기 렌즈 배럴 캐리어 사이에 배치되는 자동 초점 구동부; 및
    상기 베이스와 상기 떨림 보정 캐리어 사이에 배치되되, 광축을 중심으로 상기 자동 초점 구동부의 반대 측에 위치하는 떨림 보정 구동부를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 떨림 보정 구동부는,
    상기 모듈의 제1,2모서리 영역에 각각 광축과 평행하게 배치되는 제1,2 떨림 보정 구동부를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1떨림 보정 구동부는 상기 제1모서리 영역에서 광축 중심방향으로 대면하게 배치되는 제1떨림 보정 자석과 제1떨림 보정 코일을 포함하고,
    상기 제2떨림 보정 구동부는 상기 제2모서리 영역에서 광축 중심방향으로 대면하게 배치되는 제2떨림 보정 자석과 제1떨림 보정 코일을 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자동 초점 구동부에서부터 광축 중심방향에 이르는 거리와 상기 떨림 보정 구동부에서 광축 중심방향에 이르는 거리가 등간격을 이루는 카메라 렌즈 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 떨림 보정 구동부는 제1,2떨림 보정 구동부를 포함하며,
    상기 자동 초점 구동부에서 광축 중심방향으로 그은 가상의 수선에 의해 상기 제1, 2떨림 보정 구동부가 상호 대칭적으로 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 떨림 보정 구동부는,
    적어도 하나 이상의 떨림 보정 자석과,
    상기 떨림 보정 자석에 대응하여 배치되는 복수의 요크들로 이루어진 요크부를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
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