KR20150139406A - 카메라 모듈 및 이의 구동제어 시스템 - Google Patents

카메라 모듈 및 이의 구동제어 시스템 Download PDF

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KR20150139406A
KR20150139406A KR1020140154796A KR20140154796A KR20150139406A KR 20150139406 A KR20150139406 A KR 20150139406A KR 1020140154796 A KR1020140154796 A KR 1020140154796A KR 20140154796 A KR20140154796 A KR 20140154796A KR 20150139406 A KR20150139406 A KR 20150139406A
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이중석
백재호
허훈
김포철
김유창
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 수용하는 하우징; 상기 렌즈 배럴 및 상기 하우징 각각에 마련되는 구름면들과 접촉하여 구름 운동하는 적어도 하나의 볼 베어링; 및 상기 적어도 하나의 볼 베어링의 표면에 도포되는 반건조 타입(Semi-wet type)의 윤활제; 를 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이의 구동제어 시스템{CAMERA MODULE AND DRIVE CONTROL SYSTEM THEREOF}
본 발명은 카메라 모듈 및 이의 구동제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, PDA, 휴대용 PC 등과 같은 휴대 통신단말기는 최근 문자 또는 음성 데이터를 전송하는 것뿐만 아니라 화상 데이터 전송까지 수행하는 것이 일반화되어 가고 있다. 이러한 추세에 부응하여 화상 데이터 전송이나 화상 채팅 등을 할 수 있기 위해서 최근에 휴대 통신단말기에 카메라 모듈이 기본적으로 설치되고 있다.
일반적으로, 카메라 모듈은 내부에 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴과 렌즈 배럴을 내부에 수용하는 하우징을 구비하며, 피사체의 영상을 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 또한, 카메라 모듈은 고정된 초점에 의해 사물을 촬영하는 단초점 방식의 카메라 모듈이 채용될 수 있으나, 최근에는 기술 개발에 따라 자동초점(Autofocus) 조정이 가능하도록 액츄에이터를 포함한 카메라 모듈이 채용되고 있다.
상기 액츄에이터 중 볼 베어링에 의해서 가이드 되는 액츄에이터의 경우 볼과 가이드 면의 강성 접촉(Hard Contact)에 의해서 마모 및 진동이 발생할 수 있다.
이를 억제하기 위해서 윤활제를 추가하게 되는데 순수 액상 타입의 윤활제를 사용할 경우 누유의 문제로 사용이 불가능할 수 있으며, 반고체형 그리스 윤활제를 사용하는 경우에는 볼 베어링이 구름 베어링(Rolling bearing)이 아닌 슬라이딩 베어링(Sliding bearing)으로 작용하여 액츄에이터의 동작 이상을 야기할 수 있다.
일본 공개특허공보 2013-079998
본 발명의 과제는 액체 타입 또는 반고체 타입의 윤활제를 이용함 없이 성능과 안정성이 우수한 카메라 모듈을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 광축 방향으로 이동하는 렌즈 배럴, 상기 렌즈 배럴을 수용하는 하우징, 상기 렌즈 배럴의 외부면과 상기 하우징의 내부면과 접촉하여 상기 렌즈 배럴의 이동을 안내하는 적어도 하나의 볼 베어링과 상기 상기 렌즈 배럴의 외부면, 상기 하우징의 내부면 및 상기 적어도 하나의 볼 베어링에 도포되는 윤활제를 포함하고, 상기 윤활제는 반건조 타입일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 의하면, 볼 베어링 및 구름면 적어도 하나에 반건조 타입(Semi-wet type)의 윤활제를 도포하여 성능과 안정성이 우수한 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 신호에 대한 구동 신호의 전달 함수를 도시한 보드 선도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 신호에 대한 출력 신호의 전달 함수를 도시한 보드 선도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 데이터에 대한 보드 선도이다.
도 6a 및 도 6b는 카메라 모듈의 구동 시간 대비 렌즈 배럴의 위치(Displacement) 및 소모 전류(Current)를 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 1의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 A 방향의 개략 단면도이다.
도 8은 도 1의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 B 방향의 구동부 및 제어부를 나타낸 단면도이다.
도 9은 도 1에 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 코일을 나타낸 평면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 코일과 제어부의 배치를 설명하기 위한 평면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 1a을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(100), 하우징(200) 및 구동부(액츄에이터, 300) 및 제어부(400)를 포함하고, 추가적으로 케이스(500)를 포함할 수 있다. 참고로, 구동부(300) 및 제어부(400)는 렌즈 배럴(100)을 광축 방향으로 구동하기 위한 카메라 모듈의 구동제어 시스템으로 지칭될 수 있다.
우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 광축 방향은 상기 렌즈 배럴(100)을 기준으로 상하 방향을 의미한다.
상기 렌즈 배럴(100)은 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 상기 렌즈는 광축을 따라 상기 렌즈 배럴(100)에 구비된다.
렌즈 배럴(100)은 하우징(200)과 결합하며, 구체적으로 하우징(200)의 내부에 렌즈 배럴(100)이 배치된다. 렌즈 배럴(100)은 하우징(200) 내에서 오토 포커싱을 위하여 광축 방향으로 이동될 수 있다.
하우징(200)은 렌즈 배럴(100)이 광축 방향으로 구동 가능하도록 렌즈 배럴(100)을 지지하기 위한 것으로서, 렌즈 배럴(100)을 내부에 수용한다. 따라서, 하우징(200)에는 렌즈 배럴(100)을 수용할 수 있도록 내부 공간이 형성될 수 있다.
한편, 상기 렌즈 배럴(100)이 하우징(200) 내에서 광축 방향으로 이동할 때, 렌즈 배럴(100)의 구동을 안내하는 가이드 수단으로서, 렌즈 배럴(100)에는 광축 방향을 따라 적어도 하나의 볼 베어링(110)이 구비된다.
적어도 하나의 볼 베어링(110)은 상기 렌즈 배럴(100)과 하우징(200) 사이에 배치되어, 구름 운동을 통해 상기 렌즈 배럴(100)의 광축 방향으로의 이동을 지지할 수 있다. 구체적으로, 적어도 하나의 볼 베어링(110)은 렌즈 배럴(100)의 외부면(제1 구름면) 및 하우징(200)의 내부면(제2 구름면)과 접촉하여 렌즈 배럴(100)의 광축 방향으로의 이동을 안내할 수 있다.
볼 베어링(110)의 경도(hardness)는 제1 구름면 및 제2 구름면의 경도보다 높을 수 있는데, 일 예로, 볼 베어링(110)은 세라믹 재질로 제조될 수 있다. 한편, 볼 베어링(110) 및 제1, 2 구름면 중 적어도 하나에는 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제가 도포될 수 있다.
렌즈 배럴(100)이 광축 방향으로 이동할 때, 적어도 하나의 볼 베어링(110)이 렌즈 배럴(100)을 지지하므로, 렌즈 배럴(100)이 광축에 대하여 평행하게 이동할 수 있다. 케이스(500)는 하우징(200)과 결합하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 외관을 형성할 수 있다.
구동부(300)는 렌즈 배럴(100)을 광축 방향으로 이동시키기 위한 구동 수단으로 마련될 수 있고, 구동부(300)는 마그네트(310), 코일(320) 및 요크(330, 미도시: 도 7 및 도 8 참조)를 포함할 수 있다.
마그네트(310)는 렌즈 배럴(100)의 일 측면에 장착되고, 코일(320)은 마그네트(310)와 마주보도록 하우징(200)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 코일(320)은 기판(430)에 장착되어 마그네트(310)와 대향 배치된다. 요크(330)는 기판(430)의 후면에 장착되어, 마그네트(310)와 코일(320) 간에 발생하는 자속의 누설을 방지할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 도 1b의 실시예에 따른 카메라 모듈은 도 1a의 카메라 모듈에 비하여 추가적으로 홀더(200a)를 더 구비할 수 있다.
도 1a의 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 렌즈 배럴(100)이 광축으로 이동하나, 도 1b의 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 렌즈 배럴(100)을 수용하기 위한 홀더(200a)가 추가적으로 구비되어, 렌즈 배럴(100)을 수용하는 홀더(200a)가 하우징(200) 내에서 광축 방향으로 이동할 수 있다.
도 1a의 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 렌즈 배럴(100)을 광축으로 구동하기 위하여 렌즈 배럴(100)의 일면에 마그네트(310)가 마련되나, 도 1b의 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 렌즈 배럴(100)을 수용하는 홀더(200a)를 광축으로 구동하기 위하여 홀더(200a)의 일면에 마그네트(310)가 마련될 수 있다.
또한, 도 1a의 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 볼 베어링(110)이 렌즈 배럴(100)의 외부면과 하우징(200)의 내부면과 접촉하나, 도 1b의 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 홀더(200a)가 하우징(200) 내에서 광축 방향으로 이동할 때, 홀더(200a)의 이동을 안내 및 지지하기 위하여 적어도 하나의 볼 베어링(110)은 홀더(200a)의 일면에 광축 방향을 따라 마련될 수 있다.
구체적으로, 적어도 하나의 볼 베어링(110)은 홀더(200a)의 외부면(제1 구름면) 및 하우징(200)의 내부면(제2 구름면)과 접촉하여 렌즈 배럴(100)의 광축 방향으로의 이동을 안내할 수 있다. 이 때, 볼 베어링(110)의 경도(hardness)는 제1 구름면 및 제2 구름면의 경도보다 높을 수 있고, 일 예로 볼 베어링(110)은 세라믹 재질로 제조될 수 있다. 한편, 볼 베어링(110) 및 제1, 2 구름면 중 적어도 하나에는 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제가 도포될 수 있다.
도 1b의 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(100)을 수용하는 홀더(200a)가 광축 방향으로 이동하는 것을 제외하고는 도 1a의 실시예에 따른 카메라 모듈과 유사하므로, 이하에서는 도 1a의 실시예에 따른 카메라 모듈을 중심으로 설명하도록 한다. 다만, 이하에서 기술되는 설명이 도 1b의 실시예에 따른 카메라 모듈에 적용될 수 있음은 물론이다.
제어부(400)는 구동부(300)에 구동 신호를 인가하여 마그네트(310)와 코일(320) 간의 전자기적 상호작용을 제어할 수 있다. 제어부(400)는 드라이버 IC(Driver IC, 410) 및 센서(420)를 포함할 수 있고, 추가적으로 기판(430)을 더 포함할 수 있다. 드라이버 IC(410)와 센서(420)는 마그네트(310)에 대향하여 기판(430)에 장착될 수 있고, 기판(430)은 하우징(200)에 고정될 수 있다. 센서(420)는 마그네트(310)의 위치를 검출할 수 있고, 일 예로, 센서(420)는 홀 센서를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상기 볼 베어링(110) 및 제1, 2 구름면 중 적어도 하나에 도포될 수 있는 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제에 관하여 보다 자세히 설명하도록 한다.
볼 베어링(110) 및 제1, 2 구름면 중 적어도 하나에는 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제가 형성될 수 있다. 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제란 용매를 윤활제와 혼합하여 볼 베어링(110)의 표면 및 제1, 2 구름면과 같은 특정 면에 도포한 후 상온에서 상기 용매가 건조되면서 제거되어 생성될 수 있다.
일 예로, 100 비중의 용매에 5 비중의 윤활제를 혼합한 혼합 용액에 볼 베어링(110)을 담그거나, 혼합 용액을 제1, 2 구름면에 도포한 후 건조하는 경우, 얇은 피막 형태의 반건조 타입의 윤활제를 얻을 수 있다.
이 때, 용매와 혼합되는 윤활제는 불소계 윤활제일 수 있는데, 일 예로, 불소계 윤활제는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 포함할 수 있다. 불소계 윤활제와 용매의 혼합 후, 건조에 의해 생성되는 반건조 타입(Semi-wet type)의 윤활제는 불소계 일 수 있다. 또한 이와 달리 반건조 타입의 윤활제는 실리콘계 윤활제일 수 있다.
반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제는 액상, 고체형 또는 반고체형 그리스와는 달리 도포 부위가 더 이상 유동하거나 흘러내리지 않는 상태로 볼 베어링(110)의 표면 및 제1, 2 구름면 중 적어도 하나를 코팅할 수 있다.
반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제의 두께는 0.5 내지 10㎛일 수 있고, 동점도는 40℃에서 400cSt 내지 900 cSt일 수 있다. 또한, 흘러내림성은 3cm 이하 일 수 있다. 흘러내림성이란, 스테인레스(SUS) 플레이트에 윤활제를 0.1ml 도포 후, 스테인레스(SUS) 플레이트를 수직으로 세웠을 때 윤활제가 흘러내리는 정도를 말한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 볼 베어링(110)의 표면 및 제1, 2 구름면 중 적어도 하나에 반건조 타입의 윤활제를 도포함으로써 액상 윤활제를 사용할 시 발생할 수 있는 누유 문제를 해결하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 고체형 윤활제를 사용할 시 발생할 수 있는 볼 베어링(110)과 제1, 2 구름면이 서로 달라붙는 현상을 제거하여 마찰 및 진동을 감소시킬 수 있으며, 마찰 및 진동의 감소에 따라 1차 공진 피크(First Resonance Peak)가 저감되어, 렌즈 배럴의 위치를 안정적으로 제어할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면 볼 베어링(110) 및 제1, 2 구름면 중 적어도 하나에 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제가 도포되므로, 상기 볼 베어링(110)과 제1, 2 구름면을 통하여 렌즈 배럴(100)을 광축 방향으로 구동하는 구동부(300)로 제공되는 제어값은 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제 사용에 따라 최적화될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
드라이버 IC(410)는 외부로부터 인가되는 입력 신호와 센서(420)로부터 생성되는 피드백 신호를 입력 받아, 구동부(300)를 제어하기 위한 구동 신호를 생성할 수 있다.
드라이버 IC(410)는 구동부(300)를 초기 동작 모드, 오토 포커싱 모드 및 유지 모드로 제어할 수 있는데, 초기 동작 모드는 렌즈 배럴의 초기 위치를 유지하는 모드에 해당하고, 오토 포커싱 모드는 렌즈 배럴을 초기 위치에서 목표 위치(target position)까지 이동하기 위한 모드에 해당하고, 유지 모드는 목표 위치를 유지하기 위한 모드에 해당한다.
이하의 설명에서, 초기 동작 모드, 오토 포커싱 모드 및 유지 모드 중 오토 포커싱 모드와 유지 모드에서 드라이버 IC(410)가 구동부(300)를 제어하는 방식을 중점적으로 설명하도록 한다.
드라이버 IC(410)는 입력 신호와 피드백 신호에 기초하여 PID(Proportional Integral Derivative) 방식의 제어를 수행할 수 있고, 이 외에도 로우 패스 필터(Low Pass Filter)를 구비하여, 입력 신호의 특정 주파수 이하의 주파수 성분만을 통과하는 로우 패스 필터 방식의 제어를 수행할 수 있다.
하기의 수학식 1은 드라이버 IC(410)의 전달 함수, 즉 입력 신호에 대한 구동 신호의 전달 함수를 나타낸 식이다. 구체적으로, 수학식 1은 드라이버 IC(410)가 PID(Proportional Integral Derivative) 방식의 제어 수행시의 전달함수를 나타낸 식으로써, K(s)는 입력 신호에 대한 구동 신호의 전달 함수, KP는 비례 제어 이득을 나타내고, KI는 적분 제어 이득을 나타내고, KD는 미분 제어 이득을 나타낸다.
Figure pat00001
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 신호에 대한 구동 신호의 전달 함수를 도시한 보드 선도이다.
도 3을 참조하면, 입력 신호에 대한 구동 신호의 전달 함수는 도시된 바와 같은 이득 상한값과 이득 하한값을 가질 수 있다. 드라이버 IC(410)는 특정 주파수를 기준으로 PID 방식의 제어와 로우 패스 필터 방식의 제어를 수행하여 이득 상한값을 설정하고, 특정 주파수를 기준으로 로우 패스 필터 방식의 제어를 수행하여 이득 하한값을 설정할 수 있다.
예를 들어, 드라이버 IC(410)는 600Hz 미만에서 PID 방식의 제어를 수행할 수 있으며, 600Hz 이상에서 로우 패스 필터 방식의 제어를 수행하여 이득 상한값을 설정할 수 있다.
이득 상한값은 10Hz에서 30dB로 시작하여 50Hz까지 약 23dB로 감소한 후, 50Hz에서 약 130Hz까지 23dB을 유지한 후, 600Hz까지 30dB으로 증가할 수 있다. 이 후, 600Hz 이후 감소할 수 있는데, 특히, 1kHz 이상에서 -20dB/decade 이하의 기울기로 감소하여, 10kHz에서 약 5dB일 수 있다.
또한, 이득 하한값은 100Hz이하에서 0dB 이상 일 수 있다. 구체적으로, 이득 하한값은 10Hz에서 100Hz까지 0dB 이상을 유지하고, 100Hz 이상에서 선형적으로 감소하여, 10kHz에서 -40dB일 수 있다.
이득 상한값과 이득 하한값을 종합하면, 10Hz에서 이득은 0dB 내지 30dB일 수 있으며, 밴드폭(Bandwidth)은 80Hz 이상일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 구동부(300)는 드라이버 IC(410)로부터 제공되는 구동 신호에 따라 렌즈 배럴(100)을 구동하여 출력 신호를 생성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 구동부(300)는 마그네트(310)와 코일(320)을 포함하는데, 구동 신호에 대응하는 구동 전압이 기판(430)을 통해 코일(320)에 인가되면, 마그네트(310)와 코일(320) 사이의 전자기적 상호작용에 의해 구동력이 발생하고 상기 구동력에 의해 렌즈 배럴(100)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 센서(420)는 마그네트의 움직임을 검출하여 피드백 신호를 생성할 수 있고, 생성한 피드백 신호를 드라이버 IC(410)로 제공할 수 있다.
하기의 수학식 2는 구동부(300)의 전달 함수, 즉 구동 신호에 대한 출력 신호를 나타낸 식이다. 수학식 2에서 GVCM(S)는 전달함수, ζi는 감쇠비(damping ratio), ωni는 고유 진동수(natural frequency)를 나타낸다.
Figure pat00002
하기의 수학식 3은 수학식 1 및 수학식 2에 따라 산출되는 입력 신호에 대한 출력 신호의 전달 함수를 나타낸 식이다. 수학식 1에서 G(s)는 입력 신호에 대한 출력 신호의 전달 함수를 나타낸다.
Figure pat00003
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 신호에 대한 출력 신호의 전달 함수를 도시한 보드 선도이다.
입력 신호에 대한 출력 신호의 전달 함수는 도시된 바와 같은 이득 상한값과 이득 하한값을 가질 수 있다. 이득 상한값은 10Hz에서 40dB로 시작하여 약 33Hz까지 40dB를 유지한 후, 선형적으로 감소하여 1000Hz에서 -20dB일 수 있는데, 이 때, 이득 상한값의 이득 교차 주파수(Gain cross over frequency)는 300Hz 이하일 수 있다. 특히, 이득 상한값의 이득 교차 주파수 보다 높은 주파수 영역에서의 기울기는 -40dB/decade 이하일 수 있다.
이득 하한값은 10Hz에서 약 10dB로 시작하여 약 18Hz까지 약 0dB로 선형적으로 감소한 후, 50Hz 이상까지 0dB을 유지한 후, 1000Hz까지 약 -50dB로 감소할 수 있다. 이 때, 이득 하한값의 이득 교차 주파수(Gain cross over frequency)는 50Hz 이상일 수 있다. 이 때, 300Hz 보다 높은 주파수 영역에서의 기울기는 -40dB/decade 이하일 수 있다. 또한, 이득 상한값의 이득 교차 주파수 보다 높은 주파수 영역에서의 기울기는 -40dB/decade 이하일 수 있다.
이득 상한값과 이득 하한값을 종합하면, 10Hz에서 이득은 10dB 내지 40dB일 수 있으며, 이득 교차 주파수는 50Hz 이상 300Hz 이하일 수 있다. 또한, 위상 여유(Phase margin)는 45도(deg) 이상이고, 이득 여유(Gain margin)는 10dB 이상으로 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 데이터에 대한 보드 선도이다. 구체적으로 입력 신호에 대한 출력 신호의 전달 함수 및 위상을 도시한 보드 선도이다.
도 5를 참조하면, 10Hz에서 이득은 26dB에 해당하는데, 이는 도 4에 도시된 이득 상한값과 이득 하한값 내에 분포하는 것을 알 수 있다. 10Hz 부근의 낮은 주파수에서 높은 이득을 확보하여 짧은 정착 시간(settling time)을 구현하기 때문에, 빠르게 안정된 동작 모드로 진입할 수 있다.
또한, 이득 교차 주파수는 60Hz로써, 이는 도 8에 도시된 이득 상한값과 이득 하한값의 이득 교차수의 범위 내에 분포하는 것을 알 수 있다. 이 때, 위상 여유(Phase margin)는 70도(deg)이고, 이득 여유(Gain margin)는 16dB에 해당한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 높은 위상 여유와 이득 여유를 확보하여, 카메라 모듈은 폭 넓은 범위에서 안정되게 동작할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구동 시험의 결과를 참조하여, 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.
하기의 표 1은 윤활제의 종류에 따른 카메라 모듈의 구동 시험의 결과를 나타낸 표이다. 이 때, 실시예 1과 비교예 1 내지 5는 윤활제의 유무 및 종류에만 차이가 있을 뿐, 이를 제외한 카메라 모듈의 기타 구성요소는 모두 동일한 조건 하에서 동작하였다. 예를 들어, 실시예 1과 비교예 1 내지 5에 적용된 제어값은 모두 동일할 수 있다. 이 때, 도 3 및 도 4의 관련 설명에서 상술한 바와 같은 전달함수를 이용하여 상기 제어값을 설정할 수 있다.
윤활제의 종류로서 실시예 1은 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제를 이용한 경우에, 비교예 1은 윤활제를 사용하지 않은 경우에, 비교예 2는 고체 타입 윤활제를 사용한 경우에, 비교예 3 및 4는 액체 타입 윤활제를 사용한 경우에, 비교예 5는 불소계 반고체 타입 윤활제를 사용한 경우에 해당한다.
윤활제 종류 미구동
[개]		 정착시간[msec]
(settling time)		 발진 불안정성[개]
(instability)		 윤활제 누유
[개]
실시예 1 불소계(반건조) 0 11.8 0 0
비교예 1 윤활제 미사용 0 14.2 6 0
비교예 2 고체형 0 13.4 8 0
비교예 3 광유계 0 16.2 4 6
비교예 4 합성유계 0 15.7 5 7
비교예 5 불소계(반고체) 2 19.7 0 0
본 발명의 일 실시예에 따르면 불소계 반건조 타입 윤활제를 사용하는 경우, 정착시간은 12msec 미만 일 수 있다. 상기 표 1을 참조하면, 실시예 1의 경우 구동부의 구동 시험에서 미구동, 발진 불안정성(instability) 및 윤활제 누유의 문제가 없었으며, 정착시간(Settling time)도 11.8mse로 가장 짧아 성능과 안정성이 우수한 카메라 모듈을 구현할 수 있음을 알 수 있다.
반면, 비교예 1 내지 5는 실시예 1에 비하여 정착 시간이 긴 것을 알 수 있으며, 비교예 1 내지 4는 발진 불안정성 시험에서 문제가 발생하여 카메라 모듈의 구동시 발진음(이음)이 발생할 수 있다. 또한, 비교예 3 및 4의 경우 액체 타입 윤활제를 사용하여 누유의 문제가 발생함을 확인할 수 있다. 비교예 5는 반고체 타입 윤활제를 사용하여 카메라 모듈이 구동하지 않는 문제가 발생하였다.
이하, 도 6을 참조하여 실시예 1 및 비교예 4의 카메라 모듈의 구동 특성을 상세히 비교하도록 한다.
도 6a 및 도 6b는 카메라 모듈의 구동 시간 대비 렌즈 배럴의 위치(Displacement) 및 소모 전류(Current)를 나타낸 그래프이다.
도 6a는 윤활제로 반건조 타입의 윤활제를 사용한 본 발명의 실시예 1에 따른 카메라 모듈의 그래프이고, 도 6b는 윤활제로 합성유계를 사용한 경우의 비교예 4에 따른 카메라 모듈의 그래프이다. 도 6a 및 도 6b에서 구간 ①은 초기 동작 모드에 해당하고, 구간 ②는 렌즈 배럴을 초기 위치(initial position)에서 목표 위치(target position)까지 이동하기 위한 오토 포커싱 모드, 구간 ③은 목표 위치(target position)을 유지하기 위한 유지 모드에 해당한다.
상기 표 1 및 도 6을 참조하면, 도 6a의 실시예 1의 경우 초기 위치(initial position)에서 목표 위치(target position)까지 도달하기 위한 정착 시간(Settling time)이 11.8msec이고, 도 6b의 비교예 4의 경우 정착 시간(Settling time)이 15.7msec 로써, 도 6a의 실시예 1이 도 6b의 비교예 4에 비하여 정착 시간(Settling time)이 더 짧은 것을 알 수 있다. 또한, 렌즈 배럴의 목표 위치(target position)에 도달한 이후 동작을 유지하기 위한 소모 전류량이 더 적은 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 6b의 비교예 4는 윤활제로 합성유계 윤활제를 사용한 경우에 해당하는데, 합성유계 윤활제는 볼 베어링과 구름면 사이를 채우게 되어, 볼 베어링의 정상적인 구름 운동을 방해하게 된다.
이에 따라 볼 베어링은 구름면에서 구름 운동을 하는 것이 아니라 회전 없이 미끄러지게 되는데, 이러한 슬라이딩 동작은 마찰력 및 소모 전류의 증가를 야기시키는 원인으로 작용한다. 이로써, 도 6a의 실시예에 비하여 도 6b의 실시예는 정착 시간 및 소모 전류에서 더 불리한 특성을 가지게 된다.
하기의 표 2는 반건조 타입의 윤활제의 특성에 따른 카메라 모듈의 구동 시험의 결과를 비교한 표이다. 이 때, 샘플 1 내지 7은 반건조 타입의 윤활제의 특성에만 차이가 있을 뿐, 이를 제외한 카메라 모듈의 기타 구성요소는 모두 동일한 조건 하에서 동작하였다. 예를 들어, 샘플 1 내지 7 에 적용된 제어부의 제어값은 모두 동일할 수 있다. 이 때, 도 3 및 도 4의 관련 설명에서 상술한 바와 같은 전달함수를 이용하여 상기 제어값을 설정할 수 있다.
조 건 실 험 결 과
동점도
[cSt at 40℃]		 흘러내림성[cm] 정착시간[msec]
(settling time)		 발진 불안정성[개]
(instability)
샘플 1* 2000 0 19.7 0
샘플 2 900 2.3 11.8 0
샘플 3 800 2.6 12.6 0
샘플 4 600 3.1 12.9 0
샘플 5 400 2.8 14.3 0
샘플 6* 200 3.6 16.3 1
샘플 7* 70 3.3 15.2 4
샘플 8* 60 5.1 16.9 5
샘플 9* 20 13.6 - 8
*: 비교예
상기의 표 2를 살펴보면, 샘플 2 내지 5은 각각 동점도가 400 cSt, 600 cSt, 800 cSt, 및 900 cSt이고, 흘러내림성이 2.3 cm, 2.6 cm, 3.1 cm, 및 2.8 cm로서, 본 발명의 실시예에 해당하는데 반하여, 샘플 1 및 샘플 6 내지 9의 경우에는 동점도 및 흘러 내림성 수치가 본 발명의 일 실시예에 따른 수치범위를 벗어나는 것으로서, 본 발명의 비교예에 해당할 수 있다.
샘플 2 내지 5의 경우 카메라 모듈 구동 시험에서 발진 불안정성(instability) 의 문제가 없었으며, 정착시간(Settling time)도 비교예에 비하여 짧아 성능과 안정성이 우수한 카메라 모듈을 구현할 수 있음을 알 수 있다.
샘플 1, 6 내지 9는 정착시간이 길어서 카메라 모듈을 신속하게 목표 레벨까지 동작할 수 없으며, 샘플 6 내지 9은 발진 불안정성(instability) 문제가 발생하여 액츄에이터 구동시 발진음(이음)이 발생할 수 있다.
이상의 실시예를 통하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는, 볼 베어링 및 구름면에 반건조 타입(Semi-wet type) 윤활제를 도포하여 성능과 안정성이 우수한 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
도 7은 도 1의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 A 방향의 개략 단면도이다. 이하, 도 1 및 도 7을 참조하여, 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성요소의 배치에 대하여 설명하도록 한다.
마그네트(310), 코일(320) 및 요크(330)는 소정의 간격을 두고 배치된다. 예를 들어, 마그네트(310)과 코일(320)은 제1 간격(G1)을 두고 배치되고, 코일(320)과 요크(330)는 제2 간격(G2)을 두고 배치된다. 아울러, 마그네트(310)와 센서(420)는 제3간격(G1+Td)을 두고 배치된다.
도 7에서 미설명된 도면부호 Tm은 마그네트(310)의 두께이고, Td는 컨트롤러 IC(410)의 두께이고, Ty는 요크(330)의 두께이다. 일 예로, G1은 0.15 ㎜이고, Tm은 0.45 ㎜이고, Td는 0.45 ㎜이고, Ty는 0.13 ㎜이다. 따라서, 마그네트(310)과 센서(420) 간의 거리는 대략 0.6 ㎜이다.
센서(420)는 마그네트(310)과 대체로 마주하도록 배치된다. 또는, 센서(400)는 마그네트(310)의 자기력선속 밀도를 감지할 수 있는 영역에 배치된다. 예를 들어, 센서(420)는 마그네트(310)과 코일(320)의 사이 또는 코일(320)의 일 측에 배치되어 마그네트(310)의 자기력선속 밀도를 감지한다. 그러나 센서(420)의 배치형태가 코일(320)의 일 측으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 센서(420)는 마그네트(310)의 이등분선과 코일(320)의 이등분선을 연결하는 선상에 배치될 수 있다.
도 8은 도 1의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 B 방향의 구동부 및 제어부를 나타낸 단면도이다. 이하, 도 1, 도 7 및 도 8을 참조하여, 마그네트의 형상을 설명하도록 한다.
마그네트(310)은 소정의 크기를 가진다. 예를 들어, 마그네트(310)은 제1 크기의 두께(Tm), 제2 크기의 높이(hm), 제3크기의 너비(Wm)를 가진다. 일 예로, 마그네트(310)의 두께(Tm)는 0.45㎜이고, 높이(hm)는 2.7㎜이고, 너비(Wm)는 4.5㎜일 수 있다. 다만, 마그네트(310)의 두께, 높이, 너비가 전술된 수치로 한정되는 것은 아니며, 마그네트(310)의 두께(Tm), 높이(hm), 너비(Wm)는 액츄에이터의 구동거리에 따라 변경될 수 있다.
마그네트(310)은 면이극 착자로 이루어진 자석이다. 예를 들어, 마그네트(310)의 일 측에는 제1극성의 제1영역(312)이 형성되고, 타 측에는 제2극성의 제2영역(314)이 형성된다. 아울러, 제1영역(312)과 제2영역(314)의 사이에는 대체로 극성을 띄지 않는 중립 영역(Neutral Zone, 316)이 형성된다.
중립 영역(316)은 소정 크기의 높이(H)를 가진다. 일 예로, 중립 영역(316)의 높이(H)는 0.4 ~ 0.8㎜이다. 다른 예로, 중립 영역(316)의 높이(H)는 0.55 ~ 0.65이다.
중립 영역(316)의 높이(H)는 마그네트(310)의 높이(hm)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 0.14 < H/hm < 0.32
또는, 중립 영역(316)의 높이(H)는 마그네트(310)의 높이(hm)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 0.19 < H/hm < 0.26
아울러, 중립 영역(316)의 높이(H)는 액츄에이터의 구동거리(L)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 0.89 < H/L < 2.67
또는, 중립 영역(316)의 높이(H)는 액츄에이터의 구동거리(L)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 1.22 < H/L < 2.17
다음에서는 도 8을 계속 참조하여 센서의 배치 형태를 설명한다.
센서(420)는 마그네트(310)의 자기력선속 밀도를 감지할 수 있다. 이를 위해 센서(420)는 마그네트(310)과 마주하도록 배치된다. 예를 들어, 센서(420)는 기판(430)을 통해 하우징(200)에 배치된다. 그러나 감지 센서(420)의 배치위치가 하우징(200)으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 마그네트(310)이 하우징(200)에 형성되는 경우에는, 렌즈 배럴(100)에 센서(420)가 배치될 수 있다.
센서(420)는 대체로 마그네트(310)의 중립 영역(316)과 마주하도록 배치된다. 예를 들어, 적어도 하나의 센서(420)는 렌즈 배럴(100)이 광축 방향으로 이동하라도 마그네트(310)의 중립 영역(316)과 마주하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 센서(420)는 렌즈 배럴(100)의 이동에 따른 자기력선속 밀도의 변화를 정확하게 감지할 수 있다. 또한, 이러한 센서(420)의 배치형태는 렌즈 배럴(100)의 구동범위에서 자기력선속 밀도의 변화가 선형성을 갖도록 할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 배럴(100)의 구동범위에서 렌즈 배럴(100)의 구동변위는 센서(420)에 의해 감지되는 자기력선속 밀도의 크기와 비례관계에 있다. 때문에, 센서(420)에 의해 감지되는 자기력선속 밀도의 크기를 알면, 렌즈 배럴(100)의 구동변위(즉, 현재의 위치)를 알 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따르면, 마그네트(310)과 코일(320) 사이에 형성되는 자기력선속 밀도의 크기를 변화시켜, 렌즈 배럴(100)을 원하는 위치로 정확하게 구동시킬 수 있으며, 이를 통해 카메라 모듈의 초점거리를 정확하게 조정할 수 있다.
센서(420)는 마그네트(310)의 일 측에 치우치게 배치될 수 있다. 그러나 필요에 따라 센서(420)는 마그네트(310)의 중심축(C)과 대체로 일치되는 위치에 배치될 수도 있다. 이러한 센서(420)의 배치형태는 마그네트(310)과 코일(320) 간의 자기력선속 밀도의 변화를 정밀하게 감지케 하면서, 마그네트(320)과 코일(320) 간의 자기력선속 밀도의 변화에 영향을 미치지 않게 할 수 있다.
센서(420)는 복수일 수 있다. 예를 들어, 센서(420)는 2개일 수 있다. 복수의 센서(420)는 마그네트(310)의 높이방향을 따라 소정의 간격(G)을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1센서(210)와 제2센서(2100)의 간격(G)은 0.30 ~ 0.34 ㎜이다.
상기 센서들(420) 간의 간격(G)은 마그네트(310)의 중립영역(316)의 높이(H)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 1.18 < H/G < 2.67
또한, 상기 센서들(420) 간의 간격(G)은 마그네트(310)의 중립영역(316)의 높이(H)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 1.62 < H/G < 2.17
센서(420)는 마그네트(310)과 소정의 거리(S=L1+Td)를 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서(420)는 0.27 ~ 0.67 ㎜의 거리(S)를 두고 마그네트(310)과 마주할 수 있다.
센서(420)와 마그네트(310) 간의 거리(S)는 마그네트(310)의 중립영역(316)의 높이(H)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 0.60 < H/S < 2.96
또한, 센서(420)와 마그네트(310) 간의 거리(S)는 마그네트(310)의 중립영역(316)의 높이(H)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 0.82 < H/S < 2.41
한편, 센서(420)는 드라이버 IC(140)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 센서(420)는 드라이버 IC(140)의 일 면 또는 배부에 일체로 형성될 수 있다. 그러나 센서(420)의 형성위치가 드라이버 IC(410)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 센서(420)는 드라이버 IC(410)와 개별적으로 위치할 수 있다.
센서(420)는 요크(330)와 소정의 거리를 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서(420)는 요크(330)와 0.2 ~ 0.4㎜의 거리를 두고 배치된다. 참고로, 요크(330)의 두께는 0.1 ~ 0.15 ㎜이다.
센서(420)는 소정 범위의 자속밀도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서(420)는 -300 mT ~ 300 mT의 자속밀도를 감지할 수 있다.
센서(420)의 감지가능한 최대 자기력선속 밀도(Sf)는 마그네트(310)의 중립영역(316)의 높이(H)에 대해 아래의 관계식들을 만족한다.
[관계식] -3.0 < Sf/(S*H) < 0.6
[관계식] -0.1 < Sf/(Wm*H) < 0.1
[관계식] 2.79 < (Mf*H)/(Sf*S) < 13.83
[관계식] 3.83 < (Mf*H)/(Sf*S) < 11.23
(상기 조건식에서 Sf는 상기 센서가 감지할 수 있는 최대 자기력선속 밀도[T]이고, Mf는 마그네트(310)의 자기력선속 밀도[T]이고, S는 상기 마그네트(310)과 상기 센서(420) 간의 거리[㎜]이고, Wm은 상기 마그네트의 너비[㎜]이고, H는 상기 중립 영역(316)의 높이[㎜]이다)
참고로, 본 실시 예에서 마그네트의 자기력선속 밀도는 1.4 T이다.
도 9은 도 1에 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 코일을 나타낸 평면도이다.
코일(320)은 대체로 마그네트(310)과 동일 또는 유사한 크기를 갖는다. 예를 들어, 코일(320)의 높이(hc)는 마그네트(310)의 높이(hm)와 동일 또는 유사하고, 코일(320)의 너비(Wc)는 마그네트(310)의 너비(Wm)와 동일 또는 유사하다. 아울러, 코일(320)의 두께는 마그네트(310)의 두께(Tm)와 대체로 동일하다. 참고로, 본 실시 예에서, hc는 2.75 ㎜이고, Wc는 3.3 ㎜이고, 코일의 두께는 0.45 ㎜이다.
코일(320)은 다수의 도전성 선(322)이 감긴 형태이다. 예를 들어, 코일(320)은 0.04 ㎜의 지름을 갖는 선이 180 ~ 240회 감긴 형태일 수 있다. 이와 같이 형성된 코일(320)은 소정의 저항을 갖는다. 예를 들어, 코일(320)은 15 ~ 30 Ω의 저항을 가질 수 있다.
코일(320)의 중앙에는 중공부(324)가 형성된다. 중공부(324)는 대체로 중립 영역(316)의 높이(H)와 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에서 중공부(324)의 높이(hh)는 0.5 ~ 0.7 ㎜이며, 중립 영역(316)의 높이(H)에 대해 아래와 같은 관계식을 만족한다.
[관계식] 0.5 < H/hh < 1.5
도 10a 내지 도 10c는 코일과 제어부의 배치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 10a 내지 도 10c를 참조하여, 코일(320), 드라이버 IC(410) 및 센서(420)에 대해 설명하도록 한다.
도 10a을 참조하면, 센서(420)는 드라이버 IC(410)와 일체화되어, 코일(320)의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 도 10b를 참조하면, 센서(420)는 드라이버 IC(410)와 일체화되어 코일(320)의 중공부(324)에 배치될 수 있으며, 도 10c를 참조하면, 드라이버 IC(410)와 센서(420)는 상호 분리되어, 드라이버 IC(410)는 코일(320)의 외측에 배치되고, 센서(420)는 코일(320)의 중공부(324)에 배치될 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 렌즈 배럴
110: 볼 베어링
200: 하우징
200a: 홀더
300: 구동부
310: 마그네트
312: 제1 극성 영역
314: 제2 극성 영역
316: 중립영역
320: 코일
322: 도전성 선
324: 중공부
330: 요크
400: 제어부
410: 컨트롤러 IC
420: 센서
430: 기판
500: 케이스

Claims (51)

  1. 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 수용하는 하우징; 상기 렌즈 배럴 및 상기 하우징 각각에 마련되는 구름면들과 접촉하여 구름 운동하는 적어도 하나의 볼 베어링; 및 상기 적어도 하나의 볼 베어링의 표면에 도포되는 반건조 타입(Semi-wet type)의 윤활제; 를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 윤활제는 실리콘계 및 불소계 중 적어도 하나인 윤활제인 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 윤활제는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 포함하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 윤활제는 상기 구름면들에 도포되는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 윤활제의 두께는 0.5 내지 10㎛인 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 윤활제의 동점도는 40℃에서 400cSt 내지 900 cSt인 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 윤활제의 흘러내림성은 3cm 이하인 카메라 모듈.
  8. 카메라 모듈의 렌즈 배럴의 일 측면에 마련되는 마그네트 및 상기 마그네트와 대향 배치되는 코일을 구비하고, 상기 마그네트와 상기 코일 간의 전자기적 상호작용에 따라 상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동하는 구동부; 및
    입력 신호에 따라 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 구동부로 제공하여 상기 구동부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 입력 신호에 대한 상기 구동부의 구동에 따른 출력 신호의 전달 함수의 이득 교차 주파수는 50Hz 내지 300Hz 인 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 출력 신호의 전달 함수의 이득은 10Hz에서 10dB 내지 40dB인 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 출력 신호의 전달 함수는 이득 상한값의 이득 교차 주파수 보다 높은 주파수 영역에서 -40dB/decade 이하의 기울기로 감소하는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 출력 신호의 전달 함수의 위상 여유(Phase margin)는 45도(deg) 이상인 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 출력 신호의 전달 함수의 이득 여유(Gain margin)는 10dB 이상인 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 구동 신호의 전달 함수의 밴드 폭은 80Hz 이상인 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 구동 신호의 전달 함수의 이득은 10Hz에서 10dB 내지 30dB인 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 구동 신호의 전달 함수의 이득 상한값은 1kHz 보다 높은 주파수 영역에서 -20dB/decade 이하의 기울기로 감소하는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 상기 구동 신호의 전달 함수의 이득 하한값은 100Hz 이하에서 0dB 이상인 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 PID(Proportional Integral Derivative) 방식의 제어 및 로우 패스 필터 방식의 제어 중 적어도 하나를 수행하는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  18. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 코일에 상기 구동 신호를 인가하는 드라이버 IC 및 상기 마그네트의 위치를 검출하는 센서를 포함하는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 마그네트의 일 부분에 상기 마그네트의 제1 극성 영역과 상기 마그네트의 제2 극성 영역을 공간적으로 분할하는 중립영역이 형성되는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 센서는 복수이고, 상기 중립영역의 높이 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 센서는 상기 마그네트의 수직이등분선에 대해 일 측으로 편향되게 배치되는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 제1 극성 영역, 상기 중립 영역 및 상기 제2 극성 영역은 광축 방향을 따라 순차적으로 형성되는 카메라 모듈의 구동제어 시스템.
  23. 적어도 하나의 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴을 내부에 수용하는 하우징;
    상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 구동하는 구동부;
    상기 렌즈 배럴의 이동을 안내하는 적어도 하나의 볼 베어링;
    상기 적어도 하나의 볼 베어링에 도포되는 반건조 타입(Semi-wet type)의 윤활제; 및
    입력 신호에 따라 구동 신호를 생성하여 상기 구동부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 입력 신호에 대한 상기 구동부의 구동에 따른 출력 신호의 전달 함수의 이득 교차 주파수는 50Hz 내지 300Hz 인 카메라 모듈.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴은 제1 구름면을 구비하고, 상기 하우징은 제2 구름면을 구비하고, 상기 제1 구름면 및 상기 제2 구름면은 상기 적어도 하나의 볼 베어링과 접촉하는 카메라 모듈.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 볼 베어링의 경도는 상기 제1 구름면 및 상기 제2 구름면의 경도 보다 높은 카메라 모듈.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1 구름면 및 상기 제2 구름면에 상기 윤활제가 도포되는 카메라 모듈.
  27. 제23항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 렌즈 배럴의 일 측면에 배치되는 마그네트 및 상기 마그네트와 대향하여 배치되는 코일을 포함하는 카메라 모듈.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 코일에 상기 구동 신호를 인가하는 드라이버 IC 및 상기 마그네트의 위치를 검출하는 센서를 포함하는 카메라 모듈.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 드라이버 IC 및 상기 센서는 일체화되어 형성되어, 상기 코일의 외측에 배치되는 카메라 모듈.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 드라이버 IC 및 상기 센서는 일체화되어 형성되어, 상기 코일의 중공부에 배치되는 카메라 모듈.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 드라이버 IC 및 상기 센서는 상기 코일의 외측에 형성되는 카메라 모듈.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 드라이버 IC는 상기 코일의 외측에 형성되고, 상기 센서는 상기 코일의 중공부에 형성되는 카메라 모듈.
  33. 적어도 하나의 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴을 초기 위치에서 목표 위치로 이동하는 구동부; 및
    입력 신호에 따라 상기 구동부를 초기 동작 모드, 오토 포커싱 모드 및 유지 모드 중 적어도 하나로 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 오토 포커싱 모드에 있어서, 상기 렌즈 배럴이 초기 위치에서 상기 목표 위치로 이동하는 정착 시간은 12msec 이하인 카메라 모듈.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 오토 포커싱 모드에 있어서, 상기 입력 신호에 대한 상기 구동부의 출력 신호의 전달 함수의 이득 상한값의 이득 교차 주파수는 300Hz 이하이고, 이득 하한값의 이득 교차 주파수는 50Hz 이상인 카메라 모듈.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 오토 포커싱 모드에 있어서, 상기 입력 신호에 대한 상기 출력 신호의 전달 함수의 상기 이득 상한값과 상기 이득 하한값 각각은 상기 이득 상한값의 이득 교차수 보다 높은 주파수 영역에서 -40dB/decade 이하의 기울기로 감소하는 카메라 모듈.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 오토 포커싱 모드에 있어서, 상기 입력 신호에 대한 상기 출력 신호의 전달 함수의 위상 여유(Phase margin)는 45도(deg) 이상이고, 이득 여유(Gain margin)는 10dB 이상인 카메라 모듈.
  37. 제33항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴을 수용하는 하우징에 마련되는 제1 구름면, 상기 렌즈 배럴 에 마련되는 제2 구름면 및 상기 제1 구름면과 상기 제2 구름면 사이에 접촉되어 배치되는 적어도 하나의 볼 베어링 중 적어도 하나에 도포되는 반건조 타입 윤활제; 를 더 포함하는 카메라 모듈.
  38. 제37항에 있어서, 상기 반건조 타입 윤활제는,
    용매를 윤활제와 혼합하여 상기 적어도 하나의 볼 베어링의 표면 및 상기 제1, 2 구름면 중 적어도 일 면에 도포한 후 상온에서 상기 용매가 건조되어 생성되는 카메라 모듈.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 반건조 타입 윤활제는 불소계 윤활제인 카메라 모듈.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 반건조 타입 윤활제는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 포함하는 카메라 모듈.
  41. 제37항에 있어서,
    상기 반건조 타입 윤활제는 실리콘계 윤활제인 카메라 모듈.
  42. 제37항에 있어서,
    상기 반건조 타입 윤활제의 두께는 0.5㎛ 내지 10㎛인 카메라 모듈.
  43. 제37항에 있어서,
    상기 반건조 타입 윤활제의 동점도는 40℃에서 400cSt 내지 900 cSt인 카메라 모듈.
  44. 제37항에 있어서,
    상기 반건조 타입 윤활제의 흘러내림성은 3cm 이하인 카메라 모듈.
  45. 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴이 배치되는 홀더; 상기 홀더를 수용하는 하우징; 상기 홀더 및 상기 하우징 각각에 마련되는 구름면들과 접촉하여 구름 운동하는 적어도 하나의 볼 베어링; 및 상기 적어도 하나의 볼 베어링의 표면에 도포되는 반건조 타입(Semi-wet type)의 윤활제; 를 포함하는 카메라 모듈.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 윤활제는 실리콘계 및 불소계 중 적어도 하나인 윤활제인 카메라 모듈.
  47. 제45항에 있어서,
    상기 윤활제는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 포함하는 카메라 모듈.
  48. 제45항에 있어서,
    상기 윤활제는 상기 구름면들에 도포되는 카메라 모듈.
  49. 제45항에 있어서,
    상기 윤활제의 두께는 0.5 내지 10㎛인 카메라 모듈.
  50. 제45항에 있어서,
    상기 윤활제의 동점도는 40℃에서 400cSt 내지 900 cSt인 카메라 모듈.
  51. 제45항에 있어서,
    상기 윤활제의 흘러내림성은 3cm 이하인 카메라 모듈.
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