KR20180024145A - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 모듈에 관한 것이다. 렌즈 유닛은 베이스 상에서 Z축 방향으로 수직 이동한다. 하부 캐리어는 베이스 상에서 X축 방향으로 수평 이동함에 따라 렌즈 유닛을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 상부 캐리어는 하부 캐리어 상에서 Y축 방향으로 수평 이동함에 따라 렌즈 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 구동용 마그네트들은 상부 캐리어에 둘레 방향을 따라 배열되어 고정된다. 수직 구동용 코일은 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 렌즈 유닛에 Z축 방향으로 구동력을 가하도록 렌즈 유닛에 고정된다. 수평 구동 코일들은 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 상부 캐리어에 X축, Y축 방향으로 구동력을 가하도록 베이스에 고정된다. 센싱용 마그네트는 렌즈 유닛에 고정된다. Z축용 홀 센서는 센싱용 마그네트와 마주하도록 베이스에 배치되어 렌즈 유닛의 Z축 위치를 감지한다. 차폐부는 구동용 마그네트와 센싱용 마그네트 간에 자계 차폐한다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 모듈에 관한 것이다.
디지털 카메라의 소형, 경량화 기술이 발달하면서 스마트폰 등의 모바일 단말기에도 카메라 모듈이 장착되어 사용되고 있다. 최근 카메라 모듈은 자동 초점 기능뿐 아니라, 외부의 진동이나 사용자의 손떨림으로 인한 촬영 이미지의 해상력 저하를 막기 위해 손떨림 보정 기능을 채용하는 경우가 늘고 있다.
자동 초점 기능을 수행하는 장치의 일 예로는 VCM(Voice Coil Motor) 방식의 액추에이터가 있다. VCM 방식의 액추에이터는 자기장을 발생시키는 마그네트가 전류 공급되는 코일과 마주하도록 배치되어, 자기장과 전류에 수직으로 발생하는 로렌츠 힘에 의해 렌즈의 위치를 이미지센서에 대해 렌즈의 광축 방향으로 가변시키게 된다.
손떨림 보정 기능을 수행하는 장치의 일 예로는 광학식 손떨림 보정 장치(Optical Image Stabilizer)가 있다. 광학식 손떨림 보정 장치는 사용자의 손떨림을 검출하여 렌즈 또는 이미지센서의 위치를 변경함으로써, 카메라 모듈의 떨림이 있더라도 이미지센서에 결상되는 피사체의 영상은 흔들림이 없도록 보정할 수 있게 한다.
전술한 바와 같이, 카메라 모듈은 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 갖기 위해서는 구동장치를 포함하게 되는데, 모바일 단말기에 용이하게 채용되기 위해서는 소형화 구현에 유리하게 구성될 필요가 있다. 또한, 카메라 모듈은 렌즈의 위치를 조절하여, 렌즈의 초점을 조절하거나 손떨림에 의한 이미지의 흔들림을 보정하게 되는데, 기능 향상과 함께 더욱 높은 품질의 이미지 촬영을 위해 렌즈의 위치를 더욱 신속하고 정밀하게 제어할 필요가 있다.
본 발명의 과제는 렌즈의 위치를 감지하여 신속하고 정밀하게 렌즈의 위치를 제어할 수 있는 카메라 모듈을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라 모듈은 베이스와, 렌즈 유닛과, 하부 캐리어와, 상부 캐리어와, 구동용 마그네트들과, 수직 구동용 코일과, 수평 구동용 코일과, 센싱용 마그네트와, Z축용 홀 센서, 및 차폐부를 포함한다. 렌즈 유닛은 베이스 상에서 Z축 방향으로 수직 이동한다. 하부 캐리어는 베이스 상에서 X축 방향으로 수평 이동함에 따라 렌즈 유닛을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 상부 캐리어는 하부 캐리어 상에서 Y축 방향으로 수평 이동함에 따라 렌즈 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 구동용 마그네트들은 상부 캐리어에 둘레 방향을 따라 배열되어 고정된다. 수직 구동용 코일은 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 렌즈 유닛에 Z축 방향으로 구동력을 가하도록 렌즈 유닛에 고정된다. 수평 구동 코일들은 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 상부 캐리어에 X축, Y축 방향으로 구동력을 가하도록 베이스에 고정된다. 센싱용 마그네트는 렌즈 유닛에 고정된다. Z축용 홀 센서는 센싱용 마그네트와 마주하도록 베이스에 배치되어 렌즈 유닛의 Z축 위치를 감지한다. 차폐부는 구동용 마그네트와 센싱용 마그네트 간에 자계 차폐한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 렌즈의 위치를 감지하여 신속하고 정밀하게 렌즈의 위치를 제어함으로써, 기능 향상과 함께 더욱 높은 품질의 이미지 촬영을 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 포함하더라도, 소형화 구현에 유리하게 구성될 수 있으므로, 모바일 단말기에 용이하게 채용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 카메라 모듈의 일부에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 있어서, 차폐부 쪽을 일부 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 대한 평면도이다.
도 6은 베이스와 하부 캐리어 사이의 X축 가이드를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 하부 캐리어와 상부 캐리어 사이의 Y축 가이드를 도시한 분해 사시도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 카메라 모듈의 일부에 대한 분해 사시도이다. 도 4는 도 3에 있어서, 차폐부 쪽을 일부 발췌하여 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4에 대한 평면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 카메라 모듈(100)은 베이스(111)와, 렌즈 유닛(121)과, 하부 캐리어(131)와, 상부 캐리어(141)와, 구동용 마그네트(151)들과, 수직 구동용 코일(161)과, 수평 구동용 코일(166)들과, 센싱용 마그네트(171)와, Z축용 홀 센서(176), 및 차폐부(181)를 포함한다.
베이스(111)는 둘레가 4각형으로 이루어질 수 있다. 베이스(111)는 중앙에 개구가 형성될 수 있다. 베이스(111)는 상측에 렌즈 유닛(121)이 배치되면, 렌즈 유닛(121)의 하부가 중앙 개구를 통해 노출되도록 한다. 따라서, 베이스(111)의 하측에 이미지센서(101)가 배치되면, 렌즈 유닛(121)의 렌즈(122)를 통과한 광이 베이스(111)의 중앙 개구를 거쳐 이미지센서(101)로 전달될 수 있다.
렌즈 유닛(121)은 베이스(111) 상에서 Z축 방향으로 수직 이동한다. 여기서, Z축 방향은 렌즈 유닛(121)의 광축 방향으로 설정된다. 따라서, 렌즈 유닛(121)은 Z축 방향으로 이동함에 따라 초점이 조절될 수 있다. 렌즈 유닛(121)은 적어도 하나의 렌즈(122) 및 렌즈 배럴(123)을 포함할 수 있다. 렌즈(122)는 피사체의 광학적 이미지를 맺게 한다. 렌즈 배럴(123)은 렌즈(122)를 장착한다. 렌즈 배럴(123)의 상부는 렌즈(122)로 빛이 들어오도록 개구된다. 렌즈 배럴(123)의 하부는 렌즈(122)를 통과한 빛이 렌즈(122)의 하측에 설치되는 이미지센서(101)로 전달될 수 있도록 개구된다.
이미지센서(101)는 렌즈 유닛(121)의 하측에서 베이스(111)의 중앙 홀과 대응되게 배치된다. 이미지센서(101)는 렌즈(122)에 의해 맺힌 광학적 이미지를 전기적 신호로 변환하는 것으로, CCD, CMOS 등으로 구성될 수 있다. 이미지센서(101)는 인쇄회로기판(102) 상에 설치될 수 있다. 인쇄회로기판(102)은 베이스(111)의 하측에 고정될 수 있다.
렌즈 유닛(121)은 상,하부 캐리어(131, 141)의 각 중앙을 관통하여 배치될 수 있다. 렌즈 유닛(121)은 상,하측 스프링(126, 127)에 의해 상부 캐리어(131)에 대해 탄성력으로 지지될 수 있다. 렌즈 유닛(121)에 Z축 방향으로 구동력이 가해지면, 상,하측 스프링(126, 127)은 탄성 변형한다. 렌즈 유닛(121)에 가해진 Z축 방향의 구동력이 해제되면, 상,하측 스프링(126, 127)은 탄성 복원되어 렌즈 유닛(121)을 원래 위치로 복귀시킨다. 상,하측 스프링(126, 127)은 판 스프링의 형태로 구성될 수 있으나, 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
하부 캐리어(131)는 베이스(111) 상에서 X축 방향으로 수평 이동함에 따라 렌즈 유닛(121)을 X축 방향으로 수평 이동시킨다. 하부 캐리어(131)는 둘레가 4각형으로 이루어질 수 있다. 하부 캐리어(131)는 둘레 면들이 베이스(111)의 둘레 면들과 각각 나란한 상태로 베이스(111) 상에 배치된다. 하부 캐리어(131)는 상하로 관통된 중앙 홀을 가질 수 있다. 하부 캐리어(131)의 중앙 홀은 베이스(111)의 중앙 개구와 통하게 연결된다. 하부 캐리어(131)는 베이스(111) 상에서 X축 가이드(136)의 안내를 받아 X축 방향으로 이동할 수 있다. X축 가이드(136)의 구성 예에 대해서는 후술하기로 한다.
상부 캐리어(141)는 하부 캐리어(131) 상에서 Y축 방향으로 수평 이동함에 따라 렌즈 유닛(121)을 Y축 방향으로 수평 이동시킨다. 여기서, 설명의 편의를 위해 수평 면 상의 한쪽 축을 X축으로 지칭하고, 직교하는 다른 축을 Y축으로 지칭한 것으로, 그 용어에 한정되지 않는다.
상부 캐리어(141)는 둘레가 4각형으로 이루어질 수 있다. 상부 캐리어(141)는 둘레 면들이 하부 캐리어(131)의 둘레 면들과 각각 나란한 상태로 하부 캐리어(131) 상에 배치된다. 상부 캐리어(141)는 상하로 관통된 중앙 홀을 가질 수 있다. 상부 캐리어(141)의 중앙 홀은 하부 캐리어(131)의 중앙 홀과 통한다. 상부 캐리어(141)는 렌즈 유닛(121)을 중앙 홀에 수용한 상태로 지지할 수 있다. 상부 캐리어(141)는 하부 캐리어(131) 상에서 Y축 가이드(146)의 안내를 받아 Y 방향으로 이동할 수 있다. Y축 가이드(146)의 구성 예에 대해서는 후술하기로 한다.
상부 캐리어(141)는 하부 캐리어(131)의 X축 방향 이동시, 하부 캐리어(131)와 함께 X축 방향으로 이동하게 된다. 이와 같이, 상부 캐리어(131)는 X축과 Y축으로 이동 가능하게 됨으로써, 렌즈 유닛(121)을 X축과 Y축으로 이동시킬 수 있게 된다. 따라서, 렌즈 유닛(121)은 손떨림 보정되도록 이미지센서(101)에 대해 X축 위치, Y축 위치가 변경될 수 있다.
구동용 마그네트(151)들은 상부 캐리어(141)에 둘레 방향을 따라 배열되어 고정된다. 예컨대, 구동용 마그네트(151)들은 4개로 구비되어 등간격으로 상부 캐리어(141)의 4개 코너들에 각각 고정될 수 있다. 구동용 마그네트(151)들은 한 쌍씩 상부 캐리어(141)의 대각 방향으로 마주하도록 배열된다. 각각의 구동용 마그네트(151)는 N극과 S극이 대각 방향을 따라 배치된다. 구동용 마그네트(151)들은 대각 방향으로 서로 동일한 극으로 마주하거나, 서로 다른 극으로 마주하도록 배치될 수 있다.
상부 캐리어(141)의 제1 대각 방향이 X축 방향으로 설정되고, 상부 캐리어(141)의 제2 대각 방향이 Y축으로 설정될 수 있다. X축 방향으로 배열된 한 쌍의 구동용 마그네트(151)들은 X축 구동용 코일(166a)들과 상호 작용하여 상부 캐리어(141)에 X축 방향에 따른 제1 대각 방향으로 구동력을 가한다. 여기서, X축 가이드(136)는 하부 캐리어(131)가 X축 방향에 따른 제1 대각 방향으로 이동하도록 안내할 수 있다.
Y축 방향으로 배열된 한 쌍의 구동용 마그네트(151)들은 Y축 구동용 코일(166b)들과 상호 작용하여 상부 캐리어(141)에 Y축 방향에 따른 제2 대각 방향으로 구동력을 가한다. 여기서, Y축 가이드(146)는 상부 캐리어(141)가 Y축 방향에 따른 제2 대각 방향으로 이동하도록 안내할 수 있다.
수직 구동용 코일(161)은 구동용 마그네트(151)들과 상호 작용하여 렌즈 유닛(121)에 Z축 방향으로 구동력을 가하도록 렌즈 유닛(121)에 고정된다. 수직 구동용 코일(161)은 보빈에 권취될 수 있다. 수직 구동용 코일(161)을 권취한 보빈이 렌즈 배럴(123)의 둘레에 고정될 수 있다.
수직 구동용 코일(161)은 구동용 마그네트(151)들의 자기장 내에 위치된 상태에서, 구동 전압을 인가 받으면, 로렌츠 힘에 의해 Z축 방향, 즉 광축 방향으로 이동한다. 수직 구동용 코일(161)이 광축 방향으로 이동함에 따라, 렌즈 배럴(123)도 광축 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 렌즈 배럴(123)에 지지된 렌즈(122)의 위치가 이미지센서(101)에 대해 가변되어, 초점이 자동으로 맞춰질 수 있다.
수평 구동용 코일(166)들은 구동용 마그네트(151)들과 상호 작용하여 상부 캐리어(141)에 X축, Y축 방향으로 구동력을 가하도록 베이스(111)에 고정된다. 수평 구동용 코일(166)들은 X축으로 배열된 구동용 마그네트(151)들과 상호 작용하여 상부 캐리어(141)에 X축 방향으로 구동력을 가하는 X축 구동용 코일(166a), 및 Y축으로 배열된 구동용 마그네트(151)들과 상호 작용하여 상부 캐리어(141)에 Y축 방향으로 구동력을 가하는 Y축 구동용 코일(166b)을 포함할 수 있다.
X축 구동용 코일(166a) 및 Y축 구동용 코일(166b)은 각각 한 쌍으로 구비될 수 있다. X축 구동용 코일(166a)들은 X축 방향으로 배열된 한 쌍의 구동용 마그네트(151)들에 각각 대응된다. X축 구동용 코일(166a)들은 구동 전압 인가에 따라 해당 구동용 마그네트(151)들과 상호 작용하여 X축 방향의 구동력을 발생시킨다.
Y축 구동용 코일(166b)은 한 쌍으로 구비될 수 있다. Y축 구동용 코일(166b)들은 Y축 방향으로 배열된 한 쌍의 구동용 마그네트(151)들에 각각 대응된다. Y축 구동용 코일(166b)들은 구동 전압 인가에 따라 해당 구동용 마그네트(151)들과 상호 작용하여 Y축 방향의 구동력을 발생시킨다. X축 구동용 코일(166a)들 및 Y축 구동용 코일(166b)들은 베이스(111)에 고정된 접속 기판(112)에 실장될 수 있다. X축 구동용 코일(166a)들 및 Y축 구동용 코일(166b)들은 접속 기판(112)에 패턴 형성될 수도 있다. 접속 기판(112)은 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB) 등으로 이루어져 인쇄회로기판(102)과 접속될 수 있다.
이와 같이, 자동 초점, 손떨림 보정을 위해 구동용 마그네트(151)들이 공용으로 구비되므로, 자동 초점을 위한 구동용 마그네트와, 손떨림 보정을 위한 구동용 마그네트를 별개로 구비되는 것에 비해, 카메라 모듈(100)의 소형화 및 경량화에 유리할 수 있다.
베이스(111)에는 요크(152)들이 구비될 수 있다. 요크(152)들은 베이스(111)에 고정되어 구동용 마그네트(151)들로부터 인력을 각각 받을 수 있다. 요크(152)와 구동용 마그네트(151) 간의 인력은 구동용 마그네트(151)를 원래 위치로 복귀시키려는 힘으로 작용한다. 요크(151)들은 자성체로 이루어질 수 있다. 요크(151)들은 접속 기판(112)의 하측에 배치되어 베이스(111)에 고정될 수 있다.
센싱용 마그네트(171)는 렌즈 유닛(121)에 고정된다. 따라서, 센싱용 마그네트(171)는 렌즈 유닛(121)의 Z축 방향 이동시 함께 이동하게 된다. 추가로, 조정용 마그네트(172)가 렌즈 유닛(121)의 무게중심 조정을 위해 구비될 수 있다. 센싱용 마그네트(171)는 서로 인접한 2개의 구동용 마그네트(151)들 중간에 배치되어 렌즈 유닛(121)에 고정될 수 있다. 조정용 마그네트(172)는 나머지 인접한 2개의 구동용 마그네트(151)들 중간에 배치되어 렌즈 유닛(121)에 고정될 수 있다.
센싱용 마그네트(171)는 양쪽의 구동용 마그네트(151)들과 동일 간격을 두고 배치될 수 있다. 조정용 마그네트(172)는 양쪽의 구동용 마그네트(151)들과 동일 간격을 두고 배치될 수 있다. 조정용 마그네트(172)는 센싱용 마그네트(171)와 동일한 형상 및 무게를 가질 수 있다. 따라서, 조정용 마그네트(172)는 렌즈 유닛(121)을 사이에 두고 센싱용 마그네트(171)와 좌우로 대칭을 이룸으로써, 렌즈 유닛(121)의 무게중심을 맞출 수 있게 한다. 센싱용 마그네트(171) 및 조정용 마그네트(172)는 렌즈 배럴(123)의 하단에 각각 고정될 수 있다. 물론, 조정용 마그네트(172)는 생략될 수도 있다.
Z축용 홀 센서(176)는 센싱용 마그네트(171)와 마주하도록 베이스(111)에 배치되어 렌즈 유닛(121)의 Z축 위치를 감지한다. Z축용 홀 센서(176)는 홀 효과(Hall Effect)에 의해 센싱용 마그네트(171)의 위치를 감지함으로써, 렌즈 유닛(121)의 Z축 위치를 감지할 수 있다. Z축용 홀 센서(176)로부터 감지된 정보는 카메라 모듈(100)을 전반적으로 제어하는 제어부(미도시)로 제공될 수 있다. 제어부는 Z축용 홀 센서(176)로부터 감지된 정보를 기초로, 수직 구동용 코일(161)을 제어할 수 있다. 이때, 제어부는 폐루프 제어(closed-loop control) 방식으로 수직 구동용 코일(161)을 제어하게 되므로, 렌즈(122)의 Z축 위치를 신속하고 정밀하게 제어할 수 있게 된다.
차폐부(181)는 구동용 마그네트(151)와 센싱용 마그네트(171) 간에 자계 차폐하며, 구동용 마그네트(151)와 조정용 마그네트(172) 간에 자계 차폐한다. 따라서, 센싱용 마그네트(171) 및 조정용 마그네트(172)는 구동용 마그네트(151)의 자력에 의해 잡아 당겨지지 않게 되므로, 센싱용 마그네트(171) 및 조정용 마그네트(172)를 장착한 렌즈 유닛(121)의 Z축 방향 이동에 영향을 미치게 않게 된다. 그 결과, 렌즈 유닛(121)의 초점 조절이 정밀하고 신속하게 제어될 수 있다.
차폐부(181)는 강자성체 재질, 예컨대 강자성을 갖는 스테인리스 강 등으로 각각 이루어진 한 쌍의 차폐부재(182, 183)들을 포함할 수 있다. 1개의 차폐부재(182)는 센싱용 마그네트(171)를 사이에 두고 배치된 구동용 마그네트(151)들에 양단이 연결되도록 형성된다. 나머지 1개의 차폐부재(183)는 조정용 마그네트(172)를 사이에 두고 배치된 구동용 마그네트(151)들에 양단이 연결되도록 형성된다. 차폐부재(182, 183)는 좌,우단의 상하 길이가 구동용 마그네트(151)의 상하 길이와 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 차폐부재(182, 183)는 중량을 줄이기 위해 상부가 일부 절개된 형태로 이루어질 수 있다.
각각의 차폐부재(182, 183)는 강자성을 띠게 되므로, 양단에 연결된 구동용 마그네트(151)들의 자기장이 센싱용 마그네트(171), 조정용 마그네트(172)에 미치지 않도록 구동용 마그네트(151)들의 자기장 방향을 인위적으로 바꾸게 된다. 따라서, 구동용 마그네트(151)와 센싱용 마그네트(171) 간의 상호작용을 제거할 수 있고, 구동용 마그네트(151)와 조정용 마그네트(172) 간의 상호작용을 제거할 수 있게 된다. 차폐부재(182, 183)는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다. 차폐부재(182, 183)는 자계 차폐를 수행할 수 있는 범주에서 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
카메라 모듈(100)은 하우징(103)을 포함할 수 있다. 하우징(103)은 상부 캐리어(141)의 상단 가장자리와 상,하부 캐리어(141, 131)의 둘레를 감싸도록 형성되어 베이스(111) 상에 고정된다. 하우징(103)은 강자성체 재질, 예컨대 강자성을 갖는 스테인리스 강 등으로 이루어질 수 있다. 따라서, 하우징(103)은 외부와의 자계 간섭을 줄일 수 있다.
한편, X축용 홀 센서(156) 및 Y축용 홀 센서(157)가 베이스(111)에 구비될 수 있다. X축용 홀 센서(156)는 X축 구동용 코일(166a)과 대응되는 구동용 마그네트(151)와 마주하도록 베이스(111)에 배치되어 렌즈 유닛(121)의 X축 위치를 감지한다. Y축용 홀 센서(157)는 Y축 구동용 코일(166b)과 대응되는 구동용 마그네트(151)와 마주하도록 베이스(111)에 배치되어 렌즈 유닛(121)의 Y축 위치를 감지한다. X축용 홀 센서(156) 및 Y축용 홀 센서(157)는 홀 효과에 의해 해당 구동용 마그네트(151)의 위치를 감지함으로써, 렌즈 유닛(121)의 X축 위치, Y축 위치를 감지할 수 있다.
제어부는 X축용 홀 센서(156) 및 Y축용 홀 센서(157)로부터 감지된 정보를 기초로, X축 구동용 코일(166a) 및 Y축 구동용 코일(166b)을 제어할 수 있다. 이때, 제어부는 폐루프 제어 방식으로 X축 구동용 코일(166a) 및 Y축 구동용 코일(166b) 제어하게 되므로, 렌즈(122)의 X축 위치, Y축 위치를 신속하고 정밀하게 제어할 수 있게 된다.
X축용 홀 센서(156) 및 Y축용 홀 센서(157)는 Z축용 홀 센서(176)와 함께 접속 기판(112)에 실장되어 베이스(111)에 배치될 수 있다. 따라서, 접속 기판(112)은 1장으로 사용될 수 있다. 또한, X축용 홀 센서(156), Y축용 홀 센서(157), Z축용 홀 센서(176)를 접속 기판(112)에 실장할 때, SMT(Surface Mounter Technology) 등의 공정이 한번에 수행될 수 있으므로, 공정수 및 단가 절감 측면에서 유리할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, X축 가이드(136)는 제1 가이드 볼(137)들과, 제1 하부 가이드 홈(138)들, 및 제1 상부 가이드 홈(139)들을 포함할 수 있다. 제1 가이드 볼(137)들은 모두 동일한 크기로 이루어진다. 제1 가이드 볼(137)들은 베이스(111)의 4개 코너들에 각각 배치된다. 제1 하부 가이드 홈(138)들은 X축 방향에 따라 제1 가이드 볼(137)들의 이동을 안내하도록 베이스(111)의 상면에 형성된다. 제1 상부 가이드 홈(139)들은 X축 방향에 따라 제1 가이드 볼(137)들의 수평 이동을 안내하도록 하부 캐리어(131)의 하면에 형성된다.
도 7에 도시된 바와 같이, Y축 가이드(146)는 제2 가이드 볼(147)들과, 제2 하부 가이드 홈(148)들, 및 제2 상부 가이드 홈(149)들을 포함할 수 있다. 제2 가이드 볼(147)들은 모두 동일한 크기로 이루어진다. 제2 가이드 볼(147)들은 하부 캐리어(131)의 4개 코너들에 각각 배치된다. 제2 하부 가이드 홈(148)들은 Y축 방향에 따라 제2 가이드 볼(147)들의 수평 이동을 안내하도록 하부 캐리어(131)의 상면에 형성된다. 제2 상부 가이드 홈(149)들은 Y축 방향에 따라 제2 가이드 볼(147)들의 수평 이동을 안내하도록 상부 캐리어(141)의 하면에 형성된다.
제1 가이드 볼(137)들과 제2 가이드 볼(147)들은 4개로 각각 구비된 것으로 예시되어 있으나, 3개 또는 5개 이상으로 각각 구비될 수도 있다. 또한, 제1,2 하부 가이드 홈(138, 148), 제1,2 상부 가이드 홈(139, 149)의 각 형상은 예시된 바에 한정되지 않고, 제1,2 가이드 볼(137, 147)을 안내할 수 있는 범주에서 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 도시하고 있지 않지만, 다른 예로, 상부 캐리어(141)의 가로변 방향과 세로변 방향 중 어느 하나가 X축 방향으로 설정되고, 다른 하나가 Y축으로 설정될 수 있다. 이 경우, 구동용 마그네트(151)들은 상부 캐리어(141)의 가로변들과 세로변들에 각각 배치되어 고정되며, X축 구동용 코일(166a)들과 Y축 구동용 코일(166b)들은 구동용 마그네트(151)들과 상호 작용하여 상부 캐리어(141)에 X축 방향, Y축 방향으로 구동력을 가하도록 베이스(111)에 배치되어 고정될 수 있다. 그리고, X축 가이드(136)와 Y축 가이드(146)는 상부 캐리어(141)를 X축 방향, Y축 방향으로 안내하도록 구성될 수 있다.
또 다른 예로, 구동용 마그네트(151)들과 수평 구동용 코일(166)들은 상부 캐리어(141)의 대각 방향으로 배치되어 대각 방향의 제1,2 수평 구동력을 발생시키며, 제1,2 수평 구동력의 합력에 의해 상부 캐리어(141)의 가로변과 세로변에 따른 X축, Y축 방향으로 렌즈 유닛(121)을 수평 이동시키는 것도 가능하다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
111..베이스 121..렌즈 유닛
131..하부 캐리어 141..상부 캐리어
151..구동용 마그네트 161..수직 구동용 코일
166..수평 구동용 코일 171..센싱용 마그네트
176..Z축용 홀 센서 181..차폐부
182, 183..차폐부재

Claims (4)

  1. 베이스;
    상기 베이스 상에서 Z축 방향으로 수직 이동하는 렌즈 유닛;
    상기 베이스 상에서 X축 방향으로 수평 이동함에 따라 상기 렌즈 유닛을 X축 방향으로 수평 이동시키는 하부 캐리어;
    상기 하부 캐리어 상에서 Y축 방향으로 수평 이동함에 따라 상기 렌즈 유닛을 Y축 방향으로 수평 이동시키는 상부 캐리어;
    상기 상부 캐리어에 둘레 방향을 따라 배열되어 고정된 구동용 마그네트들;
    상기 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 상기 렌즈 유닛에 Z축 방향으로 구동력을 가하도록 상기 렌즈 유닛에 고정되는 수직 구동용 코일;
    상기 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 상기 상부 캐리어에 X축, Y축 방향으로 구동력을 가하도록 상기 베이스에 고정되는 수평 구동용 코일들;
    상기 렌즈 유닛에 고정된 센싱용 마그네트;
    상기 센싱용 마그네트와 마주하도록 상기 베이스에 배치되어 상기 렌즈 유닛의 Z축 위치를 감지하는 Z축용 홀 센서; 및
    상기 구동용 마그네트와 센싱용 마그네트 간에 자계 차폐하는 차폐부;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛의 무게중심 조정을 위한 조정용 마그네트를 더 구비하며;
    상기 구동용 마그네트들은 4개로 구비되어 등간격으로 상기 상부 캐리어의 4개 코너들에 각각 고정되며;
    상기 센싱용 마그네트는 서로 인접한 2개의 구동용 마그네트들 중간에 배치되어 상기 렌즈 유닛에 고정되며,
    상기 조정용 마그네트는 나머지 인접한 2개의 구동용 마그네트들 중간에 배치되어 상기 렌즈 유닛에 고정되며 상기 차폐부에 의해 자계 차폐되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차폐부는 강자성체 재질로 각각 이루어진 한 쌍의 차폐부재들을 포함하며,
    1개의 차폐부재는 상기 센싱용 마그네트를 사이에 두고 배치된 구동용 마그네트들에 양단이 연결되도록 형성되며,
    나머지 1개의 차폐부재는 상기 조정용 마그네트를 사이에 두고 배치된 구동용 마그네트들에 양단이 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수평 구동용 코일들은 X축 방향으로 배열된 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 상기 상부 캐리어에 X축 방향으로 구동력을 가하는 X축 구동용 코일, 및 Y축 방향으로 배열된 구동용 마그네트들과 상호 작용하여 상기 상부 캐리어에 Y축 방향으로 구동력을 가하는 Y축 구동용 코일을 포함하며;
    상기 X축 구동용 코일과 대응되는 구동용 마그네트와 마주하도록 상기 베이스에 배치되어 상기 렌즈 유닛의 X축 위치를 감지하는 X축용 홀 센서, 및
    상기 Y축 구동용 코일과 대응되는 구동용 마그네트와 마주하도록 상기 베이스에 배치되어 상기 렌즈 유닛의 Y축 위치를 감지하는 Y축용 홀 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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