KR20160010201A - Camera actuator with function of auto-focus and image stabilize - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터로서, 카메라의 초점을 조절하기 위해 구동력을 발생시키는 초점 조절 구동부와 손떨림을 보정하기 위해 구동력을 발생시키는 손떨림 보정 구동부를 분리 배치하여 자동 초점 조절과 손떨림 보정을 위한 제어가 용이한 카메라 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a camera actuator having an automatic focus adjustment and an image stabilization function. The camera actuator includes a focus adjustment driving unit for generating a driving force for adjusting a focus of a camera and an image stabilization driving unit for generating a driving force for correcting the camera shake, And a camera actuator that is easy to control for camera-shake correction.
음성 통신을 주요 기능으로 하는 휴대단말기는 음성 통신 이외에 다양한 기능들을 사용할 수 있다.A portable terminal having voice communication as a main function can use various functions in addition to voice communication.
특히, 카메라 기능은 휴대단말기에 있어서 필수적인 기능이 되었다.In particular, the camera function has become an essential function in a portable terminal.
휴대단말기가 발전함에 따라 휴대단말기의 카메라 화소가 증가하고 촬영을 위한 보조적인 기능들이 부가되면서 휴대단말기를 이용하여 고화질의 영상을 편리하게 촬영할 수 있게 되었다.As the portable terminal is developed, the number of camera pixels of the portable terminal is increased and supplementary functions for taking a picture are added, so that a high quality image can be conveniently photographed using the portable terminal.
한편, 휴대단말기의 특성상, 카메라 모듈을 장착할 수 있는 내부 공간이 제한적이기 때문에 고화소 및 고성능 카메라 기능을 구현하면서도 카메라 모듈의 전체 크기를 소형으로 유지하여야 한다.On the other hand, due to the characteristics of the portable terminal, since the internal space in which the camera module can be mounted is limited, the overall size of the camera module must be kept compact while realizing high-resolution and high-performance camera functions.
공개특허공보 제10-2010-0066678호에는 휴대단말기에 설치되는 손떨림 보정장치를 구비한 카메라 모듈이 개시되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0066678 discloses a camera module having a camera-shake correction device installed in a portable terminal.
도 1은 종래의 손떨림 보정 장치를 구비한 카메라 모듈의 단면도이다.1 is a sectional view of a camera module having a conventional camera shake correction device.
종래의 손떨림 보정 장치를 구비한 카메라 모듈은 렌즈부(110), 하우징(120), 자동초점구동부(130), 서스팬션부재(140), 케이스(150), 회로기판(160) 및 보상 액추에이터(170)로 이루어진다.A camera module having a conventional camera shake correction device includes a
구체적으로 자동초점구동부(130)는 렌즈부(110)를 광축 방향으로 구동하기 위한 것으로, 제1코일(131)과 제1자석(132)로 구성된다.Specifically, the
제1코일(131)은 렌즈부(110)의 외주면에 권선되며, 제1자석(132)은 제1코일(131)에 마주하게 하우징(120)에 설치된다.The
이와 같은 자동초점구동부(130)는 제1코일(131)에 흐르는 전류에 의한 전기장과 제1자석(132)에 의한 자기장 사이에 발생되는 전자기력으로 렌즈부(110)를 Z방향으로 수직이동, 즉 광축 방향으로 선형이동시킨다.The automatic
보상 액추에이터(170)는 손떨림에 의한 하우징(120)의 X-Y방향의 수평흔들림을 보상하기 위한 것으로, 제2코일(171), 제2자석(172), 금속요크(173)로 구성된다.The compensating
제2코일(171)은 직사각형 또는 정사각형으로 권선되어 하우징(120)의 네 개의 측벽에 설치되어 전류가 흐른다.The
제2자석(172)은 네 개의 제2코일(171)에 마주하게 케이스(150)의 측벽에 설치되며, 금속요크(173)에 의해 제2자석(172)의 자기력이 제2코일(171)로 집중된다.The
자동초점구동부(130) 및 보상 액추에이터(170)는, 자기장의 영향을 받는 코일에 전류가 흐를 때, 자기장의 방향에 따라 발생하는 전자기력을 이용하여 초점을 조절하거나 손떨림을 보정한다.The auto-
그러나 종래의 카메라 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1코일(131), 제1자석(132), 제2코일(171) 및 제2자석(172)이 나란히 인접하게 배열되어 있기 때문에, 제1코일(131)은 제1자석(132) 뿐만 아니라 제2자석(172)에 의해 발생하는 자기장의 영향을 받게 되고, 제2코일(271) 역시 제2자석(172) 뿐만 아니라 제1자석(132)에 의해 발생하는 자기장의 영향을 받게 된다.However, in the conventional camera module, as shown in FIG. 1, the
이와 같이 코일이 전자기력을 발생시키기 위하여 정해진 자석으로부터 발생하는 자기장 이외에 다른 자석으로부터 발생하는 자기장의 영향을 받게 되면 목적하는 전자기력의 손실을 초래할 수 있다.If the coil is influenced by a magnetic field generated by a magnet other than a magnetic field generated from a predetermined magnet to generate an electromagnetic force, the desired electromagnetic force may be lost.
이러한 전자기력의 손실은 카메라 모듈을 빠른 속도로 정밀하게 제어하기 어렵게 하기 때문에 고성능 카메라의 구현에 어려움이 있다.This loss of electromagnetic force makes it difficult to precisely control the camera module at a high speed, which makes it difficult to implement a high-performance camera.
또한, 제1코일(131), 제1자석(132), 제2코일(171) 및 제2자석(172)이 나란히 인접하게 배열되어 있기 때문에, 자동초점구동부(130) 및 보상 액추에이터(170)가 점유하는 내부공간이 증가하여 카메라 모듈을 소형화하기 불리하다.Since the
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전체 크기를 소형으로 유지하면서, 카메라의 초점 조절 및 손떨림 보정을 위하여 빠르고 정밀한 제어가 가능한 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a camera actuator having an automatic focus adjustment and an image stabilization function capable of fast and precise control for adjusting focus of a camera and correction of camera- .
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터는, 이미지센서에 대한 렌즈의 위치를 조절하여 카메라의 초점을 조절하거나 손떨림을 보정하는 것으로서, 이미지센서의 상부에 배치되는 베이스; 렌즈가 장착되고, 상기 베이스의 상부에서 상기 렌즈의 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어; 상기 베이스의 상부에서 상기 광축 방향의 수직 방향으로 이동하는 제2캐리어; 상기 제1캐리어를 기준으로 어느 일측에 배치되어 상기 제1캐리어를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 제1마그네트와 제1코일을 포함하는 제1구동부; 상기 제1캐리어를 기준으로 타측에 배치되어 상기 제1구동부와 분리되고, 상기 제2캐리어를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 제2마그네트와 제2코일을 포함하는 제2구동부; 상기 제2캐리어를 원위치로 복귀시키기 위하여 상기 제2캐리어의 상부에 배치되는 탄성부재; 및 상기 제2캐리어의 위치변화를 감지하기 위하여 상기 제2마그네트의 하부에 배치되는 홀센서를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, a camera actuator having an automatic focus adjustment and an image stabilization function according to the present invention adjusts a position of a lens with respect to an image sensor to adjust a focus of the camera, Base; A first carrier on which a lens is mounted and which moves in an optical axis direction of the lens from an upper portion of the base; A second carrier moving in a direction perpendicular to the optical axis direction from an upper portion of the base; A first driving unit including a first magnet and a first coil disposed on either side of the first carrier to generate a driving force for moving the first carrier; A second driving unit disposed on the other side of the first carrier and separated from the first driving unit and including a second magnet and a second coil for generating a driving force for moving the second carrier; An elastic member disposed on the second carrier to return the second carrier to an original position; And a Hall sensor disposed under the second magnet to sense a change in position of the second carrier.
또한, 본 발명의 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터는, 상기 제1캐리어와 제2캐리어 사이에 배치되어 상기 제1캐리어와 제2캐리어 사이에서 발생하는 마찰력을 감소시키는 제1볼가이드; 및 상기 베이스와 제2캐리어 사이에 배치되어 상기 제2캐리어를 지지하면서 상기 베이스와 제2캐리어 사이에서 발생하는 마찰력을 감소시키는 제2볼가이드를 더 포함하여 이루어진다.A camera actuator having an auto-focus adjustment and an image stabilization function according to the present invention includes a first ball guide disposed between the first and second carriers to reduce a frictional force generated between the first and second carriers, ; And a second ball guide disposed between the base and the second carrier to reduce frictional force generated between the base and the second carrier while supporting the second carrier.
그리고 상기 베이스는 상기 베이스와 제2마그네트 사이에 인력이 작용하도록 스틸플레이트를 포함하고, 상기 제2볼가이드는 상기 제2마그네트에 작용하는 인력의 반대방향으로 상기 제2캐리어를 지지한다.And the base includes a steel plate to exert an attractive force between the base and the second magnet, and the second ball guide supports the second carrier in a direction opposite to the attraction force acting on the second magnet.
그리고 상기 제1캐리어의 외주면 양측에는 가이드돌기가 돌출 형성되고, 상기 제2캐리어에는 상기 제1캐리어가 삽입 배치되는 구동홀이 형성되며, 상기 구동홀이 형성되어 있는 내측면에 상기 가이드돌기 및 제1볼가이드가 삽입되는 가이드홈이 형성되고, 상기 제1구동부는 상기 가이드돌기를 기준으로 상기 제1볼가이드가 배치되는 방향에 위치하며, 상기 제2구동부는 상기 가이드돌기를 기준으로 상기 제1구동부가 위치하는 방향의 반대 방향에 위치한다.A guide protrusion is formed on both sides of the outer circumferential surface of the first carrier, a drive hole in which the first carrier is inserted is formed in the second carrier, and the guide protrusions and the guide protrusions Wherein the first driving part is located in a direction in which the first ball guide is disposed with respect to the guide protrusion and the second driving part is disposed in a direction in which the first ball guide is disposed with respect to the guide protrusion, And is located in the direction opposite to the direction in which the driving portion is located.
그리고 상기 제2캐리어에는 상기 제2캐리어와 제1마그네트 사이에 인력이 작용하도록 요크가 장착되고, 상기 제1볼가이드는 상기 제1캐리어에 작용하는 인력의 반대방향으로 상기 가이드돌기를 지지한다.The yoke is mounted on the second carrier so that attraction force acts between the second carrier and the first magnet, and the first ball guide supports the guide protrusion in a direction opposite to the attraction force acting on the first carrier.
그리고 상기 제2코일은 삽입홈을 중심으로 권취되어 있고, 상기 삽입홈의 크기는 상기 제2마그네트의 크기보다 크다.The second coil is wound around the insertion groove, and the size of the insertion groove is larger than the size of the second magnet.
그리고 상기 제2코일에 어느 일 방향으로 전류가 흘러 상기 제2코일과 마주하는 제2마그네트와 상기 제2코일 사이에 인력이 작용하면, 상기 제2마그네트가 상기 삽입홈에 삽입된다.The second magnet is inserted into the insertion groove when a force flows between the second coil facing the second coil and a current flowing in one direction to the second coil.
또한, 본 발명의 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터는, 상기 베이스에 결합되어 상기 제1캐리어 및 제2캐리어를 덮는 커버; 상기 커버에 장착되고, 상하로 관통된 다수의 이격홈이 형성되어 있는 스페이서; 상기 제1코일이 장착되는 제1회로기판; 및 상기 커버와 스페이서 사이에 장착되는 제2회로기판을 더 포함하여 이루어지며, 상기 커버와 제2회로기판 사이에는 가압패드가 배치되고, 상기 제2회로기판에는 상기 가압패드에 의해 상기 이격홈으로 돌출되는 돌출부가 형성되며, 상기 탄성부재는 일단이 상기 제2캐리어에 장착되어 상기 제1회로기판에 연결되고, 타단이 상기 이격홈을 통해 상기 돌출부에 장착되어 상기 제2회로기판에 연결된다.A camera actuator having an auto focus adjustment function and an image stabilization function according to the present invention includes a cover coupled to the base and covering the first carrier and the second carrier; A spacer mounted on the cover and having a plurality of spaced grooves penetrating upward and downward; A first circuit board on which the first coil is mounted; And a second circuit board mounted between the cover and the spacer, wherein a pressure pad is disposed between the cover and the second circuit board, and the second circuit board is provided with the spacing groove And the elastic member is mounted on the second carrier and connected to the first circuit board and the other end is mounted on the protrusion through the spacing groove and connected to the second circuit board.
그리고 상기 탄성부재는 복수 개로 구성되고, 상기 탄성부재의 일단은 모두 어느 하나의 상기 이격홈 하부에 위치하여, 각각 상기 제1회로기판에 납땜하여 연결된다.One end of the elastic member is located under one of the spaced grooves, and each of the elastic members is soldered to the first circuit substrate.
그리고 상기 탄성부재의 단면 형상은 상기 광축 방향과 평행한 종축 방향의 길이가 횡축 방향의 길이보다 길거나 같다.The cross-sectional shape of the elastic member is equal to or longer than the length in the longitudinal direction parallel to the optical axis direction, which is longer than the length in the transverse direction.
본 발명의 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터는 다음과 같은 효과가 있다.The camera actuator having the auto focus adjustment and camera shake correction function of the present invention has the following effects.
제1구동부와 제2구동부를 분리 배치함으로써, 소형화에 유리하고, 제1구동부에 의해 발생되는 카메라의 초점을 조절하기 위한 구동력과, 제2구동부에 의해 발생되는 손떨림 보정을 위한 구동력의 손실을 최소화하여, 제1캐리어와 제2캐리어의 동작을 제어하기 용이하고 카메라의 초점을 조절하거나 손떨림을 보정하기 위한 액추에이터의 반응 속도를 높일 수 있다.By separating the first driving portion and the second driving portion, it is possible to minimize the driving force for adjusting the focus of the camera generated by the first driving portion and the driving force for correcting the shaking motion generated by the second driving portion The operation of the first carrier and the second carrier can be easily controlled, and the reaction speed of the actuator for adjusting the focus of the camera or correcting the camera-shake can be increased.
도 1은 종래의 손떨림 보정장치를 구비한 카메라 모듈의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터의 분해사시도.
도 4는 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도.
도 5는 도 3의 D부분을 별도로 나타낸 분해사시도.
도 6은 도 2의 B-B선을 취하여 본 단면도.
도 7은 도 2의 C-C선을 취하여 본 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 커버 및 제2회로기판을 제외한 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터의 사시도.1 is a sectional view of a camera module having a conventional camera shake correction device.
2 is a perspective view of a camera actuator having an auto focus adjustment function and an image stabilization function according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of a camera actuator having an auto-focus adjustment function and an image stabilization function according to an embodiment of the present invention.
4 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
Fig. 5 is an exploded perspective view showing another portion D of Fig. 3; Fig.
6 is a sectional view taken along the line BB in Fig.
7 is a cross-sectional view taken along the line CC in Fig.
8 is a perspective view of a camera actuator having an auto-focus adjustment function and an image stabilization function except a cover and a second circuit board according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 이미지센서에 대한 렌즈의 위치를 조절하여 카메라의 초점을 조절하거나 손떨림을 보정하는 카메라 액추에이터에 관한 것이다. 이러한 카메라 액추에이터는 휴대단말기에 장착되기 위하여 소형으로 제작되며, 휴대단말기의 카메라 성능을 좌우하게 된다.The present invention relates to a camera actuator for adjusting a focus of a camera by adjusting a position of a lens with respect to the image sensor or correcting camera shake. Such a camera actuator is made compact to be mounted on the portable terminal, and the camera performance of the portable terminal is influenced.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5(a)는 도 3의 D부분을 분해하여 나타낸 일방향 분해사시도로서, 상부에서 바라본 도면이고, 도 5(b)는 도 3의 D부분을 분해하여 나타낸 타방향 분해사시도로서, 하부에서 바라본 도면이다. 그리고 도 7(a)는 도 2의 C-C선을 취하여 본 단면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)에서 제2캐리어가 이동한 상태를 나타낸 단면도이다. 도 8은 제1회로기판과 탄성부재의 납땜 부분을 보여주기 위하여 커버 및 제2회로기판을 제외한 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터의 사시도이다.
Fig. 5 (a) is an exploded perspective view showing one part of Fig. 3 in an exploded perspective view, and Fig. 5 (b) is an exploded perspective view in the other direction, FIG. 7 (a) is a cross-sectional view taken along line CC in Fig. 2, and Fig. 7 (b) is a cross-sectional view showing a state in which a second carrier is moved in Fig. 8 is a perspective view of a camera actuator having an auto-focus adjustment function and a camera-shake correction function except for a cover and a second circuit board in order to show soldering portions of the first circuit board and the elastic member.
본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터는 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스(200), 홀센서(210), 커버(300), 스페이서(310), 제1캐리어(400), 제2캐리어(500), 제1볼가이드(610), 제2볼가이드(620), 제1구동부(700), 제2구동부(800) 및 탄성부재(900)로 이루어진다.2 to 8, a camera actuator having an automatic focus adjustment and an image stabilization function according to an embodiment of the present invention includes a
베이스(200)는 이미지센서(미도시)의 상부에 배치된다. 그리고 베이스(200)는 베이스(200)와 제2마그네트(810) 사이에 인력이 작용하도록 스틸플레이트(201)를 포함한다. 구체적으로 베이스(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 사각형의 평판 형상으로 형성되고, 도 4에 도시된 바와 같이 베이스(200)의 내부에는 스틸플레이트(201)가 장착된다. 그리고 베이스(200)에는 스틸플레이트(201)가 베이스(200)의 상부로 노출되도록 3개의 노출공(202)이 형성되어 있다. 이러한 노출공(202)에는 제2볼가이드(620)가 배치된다. 더욱 자세한 설명은 제2볼가이드(620)와 함께 후술한다.The
홀센서(210)는 제2캐리어(500)의 위치변화를 감지하기 위하여 제2마그네트(810)의 하부에 배치된다. 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 베이스(200)의 상부에는 하부회로기판(211)이 장착되고, 하부회로기판(211)에 홀센서(210)가 장착된다. 이러한 홀센서(210)는 두 개로 이루어져 각각 제2마그네트(810)의 하부에 위치하고, 제2마그네트(810)의 자기장의 변화를 감지하여 제2캐리어(500)의 위치변화를 감지한다. 즉 홀센서(210)는 제2마그네트(810)의 자기장 변화를 감지하여 카메라의 손떨림 보정을 위해 이동하는 제2캐리어(500)의 위치에 대한 피드백 정보를 제공한다. 그리고 홀센서(210)는 제2마그네트(810)의 하부에 근접하여 위치함으로써 제2마그네트(810)의 위치변화에 따른 출력 정보의 선형성을 향상시킬 수 있다.The
커버(300)는 베이스(200)에 결합되어 제1캐리어(400) 및 제2캐리어(500)를 덮는다.The
스페이서(310)는 커버(300)의 내측면에 장착되고 제2캐리어(500)로부터 이격된다. 구체적으로 스페이서(310)는 도 3에 도시된 바와 같이 사각형의 평판 형상으로 형성되고 상하로 관통된 다수의 이격홈(311)이 형성되어 있다.The
제1캐리어(400)는 렌즈(미도시)가 장착되고, 베이스(200)의 상부에서 렌즈의 광축 방향으로 이동한다. 그리고 제1캐리어(400)의 외주면 양측에는 가이드돌기(410)가 돌출 형성된다. 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이 가이드돌기(410)는 상하 방향으로 길게 형성되고, 제1캐리어(400)의 양측에 두 개가 형성되며, 두 개의 가이드돌기(410)는 서로 반대방향으로 돌출되어 있다. 또한, 제1캐리어(400)의 외주면에는 장착부(420)가 형성된다. 장착부(420)는 가이드돌기(410)를 기준으로 어느 일측 방향에 형성되며, 제1마그네트(710)가 장착된다. 도 6에 도시된 바와 같이 제1캐리어(400)의 중심과 두 개의 가이드돌기(410)를 지나가는 직선(L)을 그었을 때, 장착부(420)는 상기 직선(L)을 기준으로 제1캐리어(400)의 일측(우측)에 형성된다. 상기 직선(L)은 제1캐리어(400) 및 제1캐리어(400) 주위의 공간을 두 부분으로 구분하기 위한 임의의 선이다. 이러한 장착부(420)는 제1마그네트(710)에 의해 형성되는 자기장의 흐름을 유도하고 제1코일(720) 주위에 자기장을 집중시키는 요크(yoke)의 역할을 한다.The
제2캐리어(500)는 베이스(200)의 상부에서 상기 광축 방향의 수직 방향으로 이동한다. 도 5에 도시된 바와 같이 제2캐리어(500)에는 제1캐리어(400)가 삽입 배치되는 구동홀(501)이 형성되며, 구동홀(501)이 형성되어 있는 내측면에는 가이드돌기(410) 및 제1볼가이드(610)가 삽입되는 가이드홈(510)이 형성되어 있다. 가이드홈(510)은 제1캐리어(400)가 상하로 이동할 수 있도록 상하로 길게 형성된다. 그리고 제2캐리어(500)에는 제1코일(720)이 삽입 배치되는 삽입공(520)이 형성된다. 삽입공(520)은 장착부(420)와 마주하게 된다. 그리고 제2캐리어(500)에는 제2캐리어(500)와 제1마그네트(710) 사이에 인력이 작용하도록 요크(530)가 장착된다. 구체적으로 삽입공(520)이 형성되어 있는 제2캐리어(500)의 외주면에는 제1회로기판(540)이 장착되고, 제1회로기판(540)의 외측면에 요크(530)가 장착된다. 경우에 따라 요크(530)는 제2캐리어(500)에 직접 장착될 수도 있다. 그리고 제2캐리어(500)에는 제2마그네트(810)가 장착되는 장착홈(550)이 형성된다. 장착홈(550)은 도 6에 도시된 바와 같이 직선(L)을 기준으로 제1캐리어(400)의 타측(좌측) 방향에 형성된다. 즉 삽입공(520)과 장착홈(550)은 직선(L)을 기준으로 서로 반대 방향에 형성되어 있다. 그리고 제2캐리어(500)의 하부에는 제2볼가이드(620)와 접촉하는 접촉플레이트(560)가 장착되어 있다.The
제1볼가이드(610)는 제1캐리어(400)와 제2캐리어(500) 사이에 배치되어 제1캐리어(400)의 상하 방향 이동이 용이하도록 제1캐리어(400)와 제2캐리어(500) 사이에 발생하는 마찰력을 감소시킨다. 이러한 제1볼가이드(610)는 가이드돌기(410)와 함께 가이드홈(510)에 삽입 배치되고, 도 6에 도시된 바와 같이 제1캐리어(400)에 작용하는 인력(F)의 반대방향으로 가이드돌기(410)를 지지한다. 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이 제1볼가이드(610)는 제2캐리어(500)의 양측에 형성되어 있는 가이드돌기(410)에 각각 삽입되며, 하나의 제1볼가이드(610)는 상하 방향으로 배열된 세 개의 볼부재로 구성되고, 세 개의 볼부재 중 가운데 위치한 볼부재의 지름은 다른 두 개의 볼부재의 지름보다 작다.The
제2볼가이드(620)는 베이스(200)와 제2캐리어(500) 사이에 배치되어 제2캐리어(500)를 지지하면서 제2캐리어(500)의 전후 및 좌우 방향 이동이 용이하도록 베이스(200)와 제2캐리어(500) 사이에서 발생하는 마찰력을 감소시킨다. 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이 제2볼가이드(620)는 노출공(202)에 삽입 배치되어 하부가 스틸플레이트(201)와 접촉하고 상부가 접촉플레이트(560)와 접촉하며, 제2마그네트(810)에 의해 작용하는 인력의 반대방향으로 제2캐리어(500)를 지지한다. 한편, 제2볼가이드(620)가 금속 재질의 스틸플레이트(201) 및 접촉플레이트(560)와 접촉하지 않고, 합성수지 재질 등으로 제작되는 베이스(200) 및 제2캐리어(500)와 직접 접촉한 상태로 제2캐리어(500)가 수평 이동할 경우, 지속적인 마찰에 의해 제2볼가이드(620)와 접촉하는 부분이 마모되어 제2캐리어(500)를 정밀하게 제어하거나 자연스러운 움직임이 이루어지도록 할 수 없다. 따라서 제2볼가이드(620)가 접촉하는 부분에 스틸플레이트(201) 및 접촉플레이트(560)를 배치하여 베이스(200) 및 제2캐리어(500)의 마모를 방지하고 제2캐리어(500)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있도록 하였다. 이러한 제2볼가이드(620)는 제2캐리어(500)를 안정적으로 지지하기 위하여 세 개 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.The
제1구동부(700)는 제1캐리어(400)를 기준으로 어느 일측에 배치되어 제1캐리어(400)를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 제1마그네트(710)와 제1코일(720)을 포함하여 이루어진다. 또한, 제1구동부(700)는 홀센서가 내장되어 있는 드라이버(730)를 포함하여 이루어질 수도 있다. 이러한 제1구동부(700)는 도 6에 도시된 바와 같이 가이드돌기(410)를 기준으로 제1볼가이드(610)가 배치되는 방향에 위치한다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이 제1마그네트(710)는 제1캐리어(400)에 형성되어 있는 장착부(420)에 장착되고, 제1코일(720)은 제1회로기판(540)에 장착되어 제2캐리어(500)에 형성되어 있는 삽입공(520)에 삽입 배치된다. 이에 따라 제1마그네트(710)와 제1코일(720)이 마주하도록 배치된다. 그리고 제1마그네트(710)는 제2캐리어(500)에 장착되어 있는 요크(530)와의 사이에 인력이 작용하여 제1캐리어(400)를 요크(530)방향으로 잡아당긴다. 이때, 가이드돌기(410)와 함께 가이드홈(510)에 삽입되어 있는 제1볼가이드(610)가 가이드돌기(410)를 상기 인력의 반대 방향으로 지지한다. 이에 따라 가이드돌기(410)는 제1볼가이드(610)와 밀착된 상태로 유지된다. 상술한 바와 같은 제1구동부(700)는 제1마그네트(710)에 의해 형성된 자기장 내에 위치한 제1코일(720)에 전류가 흐르면 전자기력이 발생하여 제1캐리어(400)를 광축 방향으로 이동시켜 카메라의 초점을 조절한다.The
제2구동부(800)는 제1캐리어(400)를 기준으로 타측에 배치되어 제1구동부(700)와 분리되고, 제2캐리어(500)를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 제2마그네트(810)와 제2코일(820)을 포함하여 이루어지며, 도 6에 도시된 바와 같이 가이드돌기(410)를 기준으로 제1구동부(700)가 위치하는 방향의 반대 방향에 위치한다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이 제2마그네트(810)는 단극 착자이며, 제2캐리어(500)에 형성되어 있는 장착홈(550)에 삽입 배치되어 홀센서(210)의 상부에 위치한다. 그리고 제2코일(820)은 제2회로기판(830)의 내측면에 장착되어 제2마그네트(810)와 마주하도록 배치된다. 제2회로기판(830)은 커버(300)와 스페이서(310) 사이에 장착되며, 커버(300)가 제1캐리어(400)와 제2캐리어(500)를 덮어 베이스(200)에 결합됨에 따라 제2캐리어(500)의 외측을 감싸도록 절곡된다. 그리고 제2코일(820)은 삽입홈(821)을 중심으로 권취되어 있고, 삽입홈(821)의 크기는 제2마그네트(810)의 크기보다 크다. 이에 따라 제2마그네트(810)에 의해 형성된 자기장 내에 위치한 제2코일(820)에 어느 일 방향으로 전류가 흘러 제2코일(820)과 마주하는 제2마그네트(810)와 제2코일(820) 사이에 인력이 작용하면, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 제2마그네트(810)가 이동하여 삽입홈(821)에 삽입되고, 제2캐리어(500)가 광축 방향의 수직 방향, 즉 수평 방향으로 이동하게 된다. 한편, 전술한 바와 같이 제2마그네트(810)는 스틸플레이트(201)의 상부에 위치하여 스틸플레이트(201)와의 사이에 작용하는 인력에 의해 제2캐리어(500)가 제2볼가이드(620)에 밀착된다.The
탄성부재(900)는 수평 이동하는 제2캐리어(500)를 원위치로 복귀시키기 위하여 제2캐리어(500)의 상부에 배치된다. 구체적으로 수평 방향으로 탄성부재(900)의 변형이 용이하게 이루어지도록 하기 위하여, 탄성부재(900)의 단면 형상은 광축 방향과 평행한 종축 방향의 길이가 횡축 방향의 길이보다 길거나 같도록 형성된다. 그리고 탄성부재(900)는 일단이 제2캐리어(500)에 장착되어 제1회로기판(540)에 연결되고, 타단이 이격홈(311)을 통해 돌출부(831)에 장착되어 제2회로기판(830)에 연결된다. 이러한 탄성부재(900)는 복수 개로 구성되고, 도 8에 도시된 바와 같이 탄성부재(900)의 일단은 모두 어느 하나의 이격홈(311) 하부에 위치하여, 각각 제1회로기판(540)에 납땜하여 연결된다. 그리고 탄성부재(900)는 제1구동부(700)에 전원을 연결하기 위한 연결로가 되며, 탄성부재(900)의 일단이 모두 동일한 방향에 위치함으로써 탄성부재(900)와 제1회로기판(540)의 연결 작업이 용이하다. 그리고 탄성부재(900)의 타단은 탄성부재(900)의 일단이 위치한 이격홈(311) 이외의 다른 이격홈(311)에 위치하여 제2회로기판(830)에 연결된다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이 커버(300)와 제2회로기판(830) 사이에는 가압패드(910)가 배치되고, 제2회로기판(830)에는 가압패드(910)에 의해 하부에 위치한 이격홈(311)으로 돌출되는 돌출부(831)가 형성되며, 탄성부재(900)의 타단은 돌출부(831)의 하면에 연결된다. 탄성부재(900)의 타단과 제2회로기판(830)은 스페이서(310)에 의해 상하로 이격되어 있기 때문에 탄성부재(900)의 타단을 제2회로기판(830)에 그대로 연결하려면 탄성부재(900)가 과도하게 변형되어 파손될 수 있다. 따라서 탄성부재(900)의 파손을 방지하기 위하여 커버(300)와 제2회로기판(830) 사이에 가압패드(910)를 배치하고, 가압패드(910)에 의해 제2회로기판(830)이 변형되어 하부로 돌출된 돌출부(831)가 형성되도록 함으로써, 돌출부(831)와 탄성부재(900)의 타단 사이의 간격을 줄여 탄성부가 과도하게 변형되지 않고 제2회로기판(830)에 연결되도록 하였다. 이러한 가압패드(910) 및 돌출부(831)는 도 3에도 도시되어 있다. 상술한 바와 같은 탄성부재(900)는 제2캐리어(500)의 상부에 위치함으로써, 제2캐리어(500)의 하부 구조를 설계하기 용이하다.
The
이하, 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터의 작동방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, an operation method of a camera actuator having an auto-focus adjustment and an image stabilization function according to an embodiment of the present invention will be described.
제1코일(720) 및 제2코일(820)에 전류가 흐르지 않는 초기 상태에서, 제1마그네트(710)와 요크(530) 사이에 작용하는 인력에 의해 가이드돌기(410)와 제1볼가이드(610)가 밀착된 상태로 유지되고, 제2마그네트(810)와 스틸플레이트(201) 사이에 작용하는 인력에 의해 접촉플레이트(560)와 제2볼가이드(620)가 밀착된 상태로 유지된다.The
한편, 제1코일(720)에 전류가 흐르게 되면 제1캐리어(400)를 상하로 이동시킬 수 있는 구동력이 발생하고, 상기 구동력에 의해 제1캐리어(400)가 가이드홈(510)을 따라 이동함으로써, 제1캐리어(400)에 장착되어 있는 렌즈와 이미지센서 사이의 거리를 조절하여 카메라의 초점을 조절할 수 있다.When a current flows through the
그리고 카메라 사용자에 의해 떨림이 발생하면 제2코일(820)에 전력이 인가되어 전류가 흐르게 되고, 제2캐리어(500)를 전후 또는 좌우 수평 방향으로 이동시킬 수 있는 구동력이 발생하여, 상기 구동력에 의해 제1캐리어(400)가 결합되어 있는 제2캐리어(500)가 렌즈 광축의 수직 방향으로 이동하여 카메라의 손떨림을 보정할 수 있다.When vibration is generated by the camera user, power is applied to the
상술한 바와 같은 본 발명의 액추에이터는 전류가 흐르는 코일과 상기 코일 주위에 자기장을 형성하는 마그네트에 의해 발생하는 전자기력을 이용하는 것으로, 카메라의 초점을 조절하기 위한 제1구동부(700)와 손떨림을 보정하기 위한 제2구동부(800)가 액추에이터의 내부 공간에서 분리되어 있다. 이에 따라 제1코일(720)이 제2마그네트(810)에서 발생하는 자기장의 영향을 받아 카메라의 초점 조절을 위한 구동력이 감소하거나, 제2코일(820)이 제1마그네트(710)에서 발생하는 자기장의 영향을 받아 손떨림 보정을 위한 구동력이 감소하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 각각의 구동력을 증가시켜 제1캐리어(400)와 제2캐리어(500)의 동작 제어가 용이하고, 카메라의 초점을 조절하거나 손떨림을 보정하기 위한 액추에이터의 반응 속도를 높일 수 있다.
The actuator of the present invention as described above uses electromagnetic force generated by a coil through which a current flows and a magnet that forms a magnetic field around the coil. The actuator includes a
본 발명인 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The camera actuator having the auto-focus adjustment function and the camera-shake correction function according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention.
100 : 액추에이터,
200 : 베이스, 201 : 스틸플레이트, 202 : 노출공, 210 : 홀센서, 211 : 하부회로기판,
300 : 커버, 310 : 스페이서, 311 : 이격홈,
400 : 제1캐리어, 410 : 가이드돌기, 420 : 장착부,
500 : 제2캐리어, 501 : 구동홀, 510 : 가이드홈, 520 : 삽입공, 530 : 요크, 540 : 제1회로기판, 550 : 장착홈, 560 : 접촉플레이트,
610 : 제1볼가이드, 620 : 제2볼가이드,
700 : 제1구동부, 710 : 제1마그네트, 720 : 제1코일, 730 : 드라이버,
800 : 제2구동부, 810 : 제2마그네트, 820 : 제2코일, 821 : 삽입홈, 830 : 제2회로기판, 831 : 돌출부,
900 : 탄성부재, 910 : 가압패드,100: Actuator,
200: Base, 201: Steel plate, 202: Exposure hole, 210: Hall sensor, 211: Lower circuit board,
300: cover, 310: spacer, 311:
400: first carrier, 410: guide projection, 420: mounting portion,
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a first carrier, a second carrier, a driving hole, a guide groove,
610: first ball guide, 620: second ball guide,
700: first driving unit, 710: first magnet, 720: first coil, 730: driver,
A second coil, 821: an insertion groove, 830: a second circuit board, 831: a protrusion,
900: elastic member, 910: pressure pad,
Claims (10)
이미지센서의 상부에 배치되는 베이스;
렌즈가 장착되고, 상기 베이스의 상부에서 상기 렌즈의 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어;
상기 베이스의 상부에서 상기 광축 방향의 수직 방향으로 이동하는 제2캐리어;
상기 제1캐리어를 기준으로 어느 일측에 배치되어 상기 제1캐리어를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 제1마그네트와 제1코일을 포함하는 제1구동부;
상기 제1캐리어를 기준으로 타측에 배치되어 상기 제1구동부와 분리되고, 상기 제2캐리어를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 제2마그네트와 제2코일을 포함하는 제2구동부;
상기 제2캐리어를 원위치로 복귀시키기 위하여 상기 제2캐리어의 상부에 배치되는 탄성부재; 및
상기 제2캐리어의 위치변화를 감지하기 위하여 상기 제2마그네트의 하부에 배치되는 홀센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.1. A camera actuator having an automatic focus adjustment and an image stabilization function for adjusting a focus of a camera by adjusting a position of a lens with respect to an image sensor,
A base disposed on top of the image sensor;
A first carrier on which a lens is mounted and which moves in an optical axis direction of the lens from an upper portion of the base;
A second carrier moving in a direction perpendicular to the optical axis direction from an upper portion of the base;
A first driving unit including a first magnet and a first coil disposed on either side of the first carrier to generate a driving force for moving the first carrier;
A second driving unit disposed on the other side of the first carrier and separated from the first driving unit and including a second magnet and a second coil for generating a driving force for moving the second carrier;
An elastic member disposed on the second carrier to return the second carrier to an original position; And
And a Hall sensor disposed at a lower portion of the second magnet to sense a change in position of the second carrier.
상기 제1캐리어와 제2캐리어 사이에 배치되어 상기 제1캐리어와 제2캐리어 사이에서 발생하는 마찰력을 감소시키는 제1볼가이드; 및
상기 베이스와 제2캐리어 사이에 배치되어 상기 제2캐리어를 지지하면서 상기 베이스와 제2캐리어 사이에서 발생하는 마찰력을 감소시키는 제2볼가이드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method according to claim 1,
A first ball guide disposed between the first and second carriers to reduce a frictional force generated between the first and second carriers; And
And a second ball guide disposed between the base and the second carrier for supporting the second carrier and reducing frictional force generated between the base and the second carrier. Camera actuator with function.
상기 베이스는 상기 베이스와 제2마그네트 사이에 인력이 작용하도록 스틸플레이트를 포함하고,
상기 제2볼가이드는 상기 제2마그네트에 작용하는 인력의 반대방향으로 상기 제2캐리어를 지지하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method of claim 2,
The base includes a steel plate so that attraction force acts between the base and the second magnet,
And the second ball guide supports the second carrier in a direction opposite to the attraction force acting on the second magnet.
상기 제1캐리어의 외주면 양측에는 가이드돌기가 돌출 형성되고,
상기 제2캐리어에는 상기 제1캐리어가 삽입 배치되는 구동홀이 형성되며, 상기 구동홀이 형성되어 있는 내측면에 상기 가이드돌기 및 제1볼가이드가 삽입되는 가이드홈이 형성되고,
상기 제1구동부는 상기 가이드돌기를 기준으로 상기 제1볼가이드가 배치되는 방향에 위치하며,
상기 제2구동부는 상기 가이드돌기를 기준으로 상기 제1구동부가 위치하는 방향의 반대 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method of claim 2,
Guide projections are formed on both sides of the outer circumferential surface of the first carrier,
A guide hole into which the guide protrusion and the first ball guide are inserted is formed on an inner surface of the second carrier on which the drive hole is formed,
Wherein the first driving portion is located in a direction in which the first ball guide is disposed with respect to the guide projection,
Wherein the second driving unit is located in a direction opposite to a direction in which the first driving unit is positioned with respect to the guide protrusion.
상기 제2캐리어에는 상기 제2캐리어와 제1마그네트 사이에 인력이 작용하도록 요크가 장착되고,
상기 제1볼가이드는 상기 제1캐리어에 작용하는 인력의 반대방향으로 상기 가이드돌기를 지지하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method of claim 4,
A yoke is mounted on the second carrier so that attraction force acts between the second carrier and the first magnet,
Wherein the first ball guide supports the guide protrusion in a direction opposite to the attraction force acting on the first carrier.
상기 제2코일은 삽입홈을 중심으로 권취되어 있고,
상기 삽입홈의 크기는 상기 제2마그네트의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method according to claim 1,
The second coil is wound around the insertion groove,
Wherein the size of the insertion groove is larger than the size of the second magnet.
상기 제2코일에 어느 일 방향으로 전류가 흘러 상기 제2코일과 마주하는 제2마그네트와 상기 제2코일 사이에 인력이 작용하면, 상기 제2마그네트가 상기 삽입홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method of claim 6,
And the second magnet is inserted into the insertion groove when a force is applied between the second coil and the second magnet facing the second coil and a current flows in one direction to the second coil. Camera actuator with focus adjustment and camera shake compensation.
상기 베이스에 결합되어 상기 제1캐리어 및 제2캐리어를 덮는 커버;
상기 커버에 장착되고, 상하로 관통된 다수의 이격홈이 형성되어 있는 스페이서;
상기 제1코일이 장착되는 제1회로기판; 및
상기 커버와 스페이서 사이에 장착되는 제2회로기판을 더 포함하여 이루어지며,
상기 커버와 제2회로기판 사이에는 가압패드가 배치되고,
상기 제2회로기판에는 상기 가압패드에 의해 상기 이격홈으로 돌출되는 돌출부가 형성되며,
상기 탄성부재는 일단이 상기 제2캐리어에 장착되어 상기 제1회로기판에 연결되고, 타단이 상기 이격홈을 통해 상기 돌출부에 장착되어 상기 제2회로기판에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method according to claim 1,
A cover coupled to the base and covering the first carrier and the second carrier;
A spacer mounted on the cover and having a plurality of spaced grooves penetrating upward and downward;
A first circuit board on which the first coil is mounted; And
And a second circuit board mounted between the cover and the spacer,
A pressure pad is disposed between the cover and the second circuit board,
A protrusion protruding from the spacing groove is formed on the second circuit board by the pressing pad,
Characterized in that the elastic member has one end mounted on the second carrier and connected to the first circuit board and the other end mounted on the protrusion through the spacing groove and connected to the second circuit board, Camera actuator with camera shake compensation function.
상기 탄성부재는 복수 개로 구성되고,
상기 탄성부재의 일단은 모두 어느 하나의 상기 이격홈 하부에 위치하여, 각각 상기 제1회로기판에 납땜하여 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method of claim 8,
Wherein the elastic member is composed of a plurality of elastic members,
Wherein one end of the elastic member is located below one of the spaced grooves and is connected to the first circuit board by soldering.
상기 탄성부재의 단면 형상은 상기 광축 방향과 평행한 종축 방향의 길이가 횡축 방향의 길이보다 길거나 같은 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터.The method according to claim 1,
Wherein a cross-sectional shape of the elastic member is equal to or longer than a length in a longitudinal direction parallel to the optical axis direction and equal to or greater than a length in a transverse direction direction.
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