KR20180135270A

KR20180135270A - 렌즈구동장치 및 이를 포함하는 카메라모듈

Info

Publication number: KR20180135270A
Application number: KR1020170073171A
Authority: KR
Inventors: 강병우; 홍종우; 임수철; 백재호; 이중석; 김유창; 비아체슬라브 스미르노프
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2018-12-20

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈구동장치는 렌즈배럴을 수용하는 캐리어를 포함하고, 상기 캐리어를 광축 방향으로 이동시키도록 구성된 초점조정유닛; 및 상기 렌즈배럴을 상기 광축 방향에 수직한 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 캐리어 내에서 상기 렌즈배럴의 이동을 가이드하도록 볼부재를 사이에 두고 광축 방향으로 순차적으로 상기 캐리어에 구비되고 'L' 형상인 프레임과 렌즈홀더를 포함하는 흔들림보정유닛;을 포함하고, 상기 프레임에는 금속 재질의 보강판이 구비될 수 있다.

Description

렌즈구동장치 및 이를 포함하는 카메라모듈{Lens driving apparatus and camera module including the same}

본 발명은 렌즈구동장치 및 이를 포함하는 카메라모듈에 관한 것이다.

최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 이동통신 단말기에 초소형 카메라모듈이 채용되고 있다.

이동통신 단말기가 소형화될수록 영상 촬영 시에 손떨림에 대한 영향이 크기 때문에 화질이 저하된다. 따라서, 선명한 영상을 얻기 위해 손떨림에 대한 보정기술이 필요하다.

영상 촬영시 손떨림이 발생할 때, 손떨림을 보정하기 위하여 OIS(Optical Image Stabilization) 기술이 적용된 OIS 액츄에이터를 사용할 수 있다. OIS 액츄에이터는 렌즈 모듈을 광축에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다.

그러나, OIS 액츄에이터를 채용할 경우, 카메라모듈의 크기가 증가하는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 흔들림 보정 기능을 구비하면서도 크기를 소형화할 수 있고, 크기를 소형화하더라도 렌즈를 이동시키는 구동력 및 강성을 충분히 확보할 수 있는 렌즈구동장치 및 이를 포함하는 카메라모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈구동장치 및 이를 포함하는 카메라모듈은, 흔들림 보정 기능을 구비하면서도 크기를 소형화할 수 있고, 크기를 소형화하더라도 렌즈를 이동시키는 구동력 및 강성을 충분히 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라모듈의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라모듈의 개략 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초점조정유닛의 부분 분해 사시도이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흔들림보정유닛의 분해 사시도이고,
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 도시한 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.

예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

본 발명은 렌즈구동장치 및 이를 포함하는 카메라모듈에 관한 것으로서, 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자 기기에 적용될 수 있다.

카메라모듈은 사진 또는 동영상 촬영을 위한 광학 기기로서, 피사체로부터 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈 및 초점을 조정하거나 흔들림을 보정하기 위해 렌즈를 이동시키는 렌즈구동장치를 구비한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라모듈의 개략 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라모듈(1000)은 렌즈배럴(200), 렌즈배럴(200)을 이동시키는 렌즈구동장치(500), 렌즈배럴(200)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지센서유닛(600) 및 렌즈배럴(200)과 렌즈구동장치(500)를 수용하는 하우징(120)과 케이스(110)를 포함한다.

렌즈배럴(200)은 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈배럴(200)에 장착된다.

복수의 렌즈는 렌즈배럴(200)의 설계에 따라 필요한 수만큼 배치되고, 각각의 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.

렌즈구동장치(500)는 렌즈배럴(200)을 이동시키는 장치이다. 일 예로, 렌즈구동장치(500)는 렌즈배럴(200)을 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시킴으로써 초점을 조정할 수 있고, 렌즈배럴(200)을 광축 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 이동시킴으로써 촬영 시의 흔들림을 보정할 수 있다.

렌즈구동장치(500)는 초점을 조정하는 초점조정유닛(300) 및 흔들림을 보정하는 흔들림보정유닛(400)을 포함한다.

이미지센서유닛(600)은 렌즈배럴(200)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다. 일 예로, 이미지센서유닛(600)은 이미지센서(610) 및 이미지센서(610)와 연결되는 인쇄회로기판(620)을 포함할 수 있고, 적외선 필터를 더 포함할 수 있다. 적외선 필터는 렌즈배럴(200)을 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단하는 역할을 한다.

이미지센서(610)는 렌즈배럴(200)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환한다. 일 예로 이미지센서(610)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.

이미지센서(610)에 의해 변환된 전기 신호는 휴대가능한 전자기기의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다.

이미지센서(610)는 인쇄회로기판(620)에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판(620)과 전기적으로 연결된다.

렌즈배럴(200)과 렌즈구동장치(500)는 하우징(120)에 수용된다. 일 예로, 하우징(120)은 상부와 하부가 개방된 형상이며, 하우징(120)의 내부 공간에 렌즈배럴(200)과 렌즈구동장치(500)가 수용된다. 하우징(120)의 하부에는 이미지센서유닛(600)이 배치된다.

케이스(110)는 하우징(120)의 외부면을 감싸도록 하우징(120)과 결합하며, 카메라모듈의 내부 구성부품을 보호하는 기능을 한다. 또한, 케이스(110)는 전자파를 차폐하는 기능을 할 수 있다. 일 예로, 카메라모듈에서 발생된 전자파가 휴대가능한 전자기기 내의 다른 전자부품에 영향을 미치지 않도록 케이스(110)가 전자파를 차폐할 수 있다.

또한, 휴대가능한 전자기기에는 카메라모듈 이외에 여러 전자부품이 장착되므로, 이러한 전자부품에서 발생된 전자파가 카메라모듈에 영향을 미치지 않도록 케이스(110)가 전자파를 차폐할 수 있다.

케이스(110)는 금속재질로 제공되어 인쇄회로기판(620)에 구비되는 접지패드에 접지될 수 있으며, 이에 따라 전자파를 차폐할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초점조정유닛의 부분 분해 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈구동장치(500)에서는 피사체에 초점을 맞추기 위하여 렌즈배럴(200)을 이동시킨다. 일 예로, 본 발명은 렌즈배럴(200)을 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 초점조정유닛(300)을 구비한다.

초점조정유닛(300)은, 렌즈배럴(200)을 수용하는 캐리어(310) 및 렌즈배럴(200)과 캐리어(310)를 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 초점조정구동부를 포함한다. 초점조정구동부는 마그네트(320a)와 코일(330a)을 포함한다.

마그네트(320a)는 캐리어(310)에 장착된다. 일 예로 마그네트(320a)는 캐리어(310)의 일면에 장착될 수 있다.

코일(330a)은 하우징(120)에 장착된다. 일 예로 코일(330a)은 기판(130)을 매개로 하우징(120)에 장착될 수 있다. 코일(330a)은 기판(130)에 고정되며, 흔들림보정유닛(400)의 코일(452)과 마주보는 위치에 배치된다.

마그네트(320a)는 캐리어(310)에 장착되어 캐리어(310)와 함께 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하는 이동부재이고, 코일(330a)은 하우징(120)에 고정된 고정부재이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 마그네트(320a)와 코일(330a)의 위치를 서로 바꾸는 것도 가능하다.

코일(330a)에 전원이 인가되면, 마그네트(320a)와 코일(330a) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(310)를 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.

캐리어(310)에는 렌즈배럴(200)이 수용되므로, 캐리어(310)의 이동에 의해 렌즈배럴(200)도 광축 방향(Z축 방향)으로 이동된다.

캐리어(310)가 이동될 때, 캐리어(310)와 하우징(120) 사이의 마찰을 저감하도록 캐리어(310)와 하우징(120) 사이에 구름부재(370)가 배치된다. 구름부재(370)는 볼 형태일 수 있다.

구름부재(370)는 마그네트(320a)의 양측에 배치된다.

하우징(120)에는 제1 요크(350)가 배치된다. 일 예로, 제1 요크(350)는 코일(330a)을 사이에 두고 마그네트(320a)와 마주보도록 배치된다.

제1 요크(350)와 마그네트(320a) 사이에는 광축 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 인력이 작용한다.

따라서, 제1 요크(350)와 마그네트(320a) 사이의 인력에 의해 구름부재(370)는 캐리어(310) 및 하우징(120)과 접촉 상태를 유지할 수 있다.

또한, 제1 요크(350)는 마그네트(320a)의 자기력이 집속되도록 하는 기능도 한다. 이에 따라, 누설 자속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 렌즈배럴(200)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다. 따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치 센서(360)가 필요하다. 위치 센서(360)는 홀 센서일 수 있다.

위치 센서(360)는 코일(330a)의 내측 또는 외측에 배치되며, 코일(330a)이 장착되는 기판(130)에 장착될 수 있다.

초점 조정 과정에서 렌즈배럴(200)은 광축 방향(Z축 방향)으로 전진 및 후진이 가능하다(즉, 양방향 이동이 가능하다).

한편, 초점 조정 시에 충분한 구동력을 확보하기 위하여 마그네트(320b)와 코일(330b)이 추가로 구비될 수 있다.

카메라모듈의 슬림화 추세에 따라 마그네트가 장착되는 면적이 작아질 경우, 마그네트의 크기가 작아지게 되고, 이에 따라 초점 조정에 필요한 충분한 구동력이 확보되지 않을 수 있다.

그러나, 본 발명은 캐리어(310)의 서로 다른 면에 복수의 마그네트(320a, 320b)를 부착하고, 각각의 마그네트(320a, 320b)와 마주보도록 하우징(120)의 서로 다른 면에 복수의 코일(330a, 330b)을 제공함으로써, 카메라모듈을 슬림화하더라도 초점 조정에 필요한 충분한 구동력을 확보할 수 있다.

여기서, 위치 센서(360)는 복수의 마그네트(320a, 320b) 중 어느 하나의 마그네트와 마주보도록 배치될 수 있다. 일 예로, 위치 센서(360)는 마그네트(320a)의 위치를 감지하도록 마그네트(320a)와 마주보도록 배치될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흔들림보정유닛의 분해 사시도이다.

흔들림보정유닛(400)은 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림 등의 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 사용된다. 예를 들어, 흔들림보정유닛(400)은 사용자의 손떨림 등에 의해 영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 렌즈배럴(200)에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.

일 예로, 흔들림보정유닛(400)은 렌즈배럴(200)을 광축 방향(Z축 방향)에 수직한 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 흔들림보정유닛(400)은 렌즈배럴(200)의 이동을 가이드하는 가이드부재 및 가이드부재를 광축 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 흔들림보정구동부를 포함한다.

가이드부재는 프레임(410) 및 렌즈홀더(420)를 포함한다. 프레임(410)과 렌즈홀더(420)는 캐리어(310) 내에 삽입되어 광축 방향(Z축 방향)으로 배치되며, 렌즈배럴(200)의 이동을 가이드하는 역할을 한다.

프레임(410)과 렌즈홀더(420)는 렌즈배럴(200)이 삽입될 수 있는 공간을 구비한다. 렌즈배럴(200)은 렌즈홀더(420)에 고정된다.

렌즈홀더(420)는 대략 사각 형상의 프레임으로 구비되고, 프레임(410)은 사각 형상에서 일부를 삭제한 'L' 형상으로 구비된다.

그리고, 렌즈홀더(420)의 인접하는 2개의 측면에는 손떨림보정용 마그네트(441, 451)가 각각 구비되며, 광축(Z축) 방향으로 마그네트(441, 451)가 구비되는 부분과 대응하는 부분의 프레임(410)이 삭제된 형상일 수 있다.

즉, 렌즈홀더(420)에 구비되는 마그네트(441, 451)는 광축 방향으로 프레임(410)과 겹치지 않게 구비된다.

아울러, 렌즈홀더(420)에 구비되는 마그네트(441, 451)는 광축 방향에 수직한 방향으로 프레임(410)과 적어도 일부가 겹치게 구비될 수 있다. 다시 말해, 마그네트(441, 451)가 프레임(410)이 삭제된 부분으로 - 즉, 광축 방향 하부로 - 내려올 수 있다. 이에 따라, 카메라모듈(1000)의 박형화가 가능하다.

흔들림보정구동부에서 발생된 구동력에 의하여 프레임(410) 및 렌즈홀더(420)는 캐리어(310) 내에서 광축 방향(Z축 방향)에 수직한 방향으로 이동된다.

흔들림보정구동부는 제1 흔들림보정구동부(440)와 제2 흔들림보정구동부(450)를 포함하고, 제1 및 제2 흔들림보정구동부(440, 450)는 마그네트(441, 451)와 코일(442, 452)을 포함한다.

제1 흔들림보정구동부(440)는 광축 방향(Z축 방향)에 수직한 제1 축 방향(X축 방향)으로 구동력을 발생시키고, 제2 흔들림보정구동부(450)는 제1 축 방향(X축 방향)에 수직한 제2 축 방향(Y축 방향)으로 구동력을 발생시킨다.

여기서, 제2 축(Y축)은 광축(Z축)과 제1 축(X축)에 모두 수직한 축을 의미한다.

제1 흔들림보정구동부(440)와 제2 흔들림보정구동부(450)는 광축(Z축)에 수직한 평면에서 서로 직교하도록 배치된다. 일 예로, 제1 흔들림보정구동부(440)의 마그네트(441)와 제2 흔들림보정구동부(450)의 마그네트(451)는 광축(Z축)에 수직한 평면에서 서로 직교하도록 배치된다.

한편, 초점조정유닛(300)의 복수의 마그네트(320a, 320b)와 흔들림보정유닛(400)의 복수의 마그네트(441, 451)는 각각 렌즈배럴(200)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된다.

제1 및 제2 흔들림보정구동부(440, 450)의 마그네트들(441, 451)은 렌즈홀더(420)에 장착되고, 마그네트들(441, 451)과 각각 마주보는 코일들(442, 452)은 하우징(120)에 장착된다. 도 4 및 도 5에서는 설명의 편의를 위하여 코일들(442, 452)이 캐리어(310)의 측면에 배치된 모습으로 도시하나, 코일들(442, 452)은 기판(130)을 매개로 하우징(120)에 고정 장착된다.

마그네트들(441, 451)은 렌즈홀더(420)와 함께 광축 방향(Z축)에 수직한 방향으로 이동되는 이동부재이고, 코일들(442, 452)은 하우징(120)에 고정된 고정부재이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 마그네트들(441, 451)과 코일들(442, 452)의 위치를 서로 바꾸는 것도 가능하다.

한편, 본 발명에는 흔들림보정유닛(400)을 지지하는 복수의 볼부재가 제공된다. 복수의 볼부재는 흔들림 보정 과정에서 프레임(410) 및 렌즈홀더(420)를 가이드하는 기능을 한다. 또한, 캐리어(310), 프레임(410) 및 렌즈홀더(420) 간의 간격을 유지시키는 기능도 한다.

복수의 볼부재는 제1 볼부재(700) 및 제2 볼부재(800)를 포함한다.

제1 볼부재(700)는 흔들림보정유닛(400)의 제1 축 방향(X축 방향)으로의 이동을 가이드하고, 제2 볼부재(800)는 흔들림보정유닛(400)의 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 이동을 가이드한다.

일 예로, 제1 볼부재(700)는 제1 축 방향(X축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제1 축 방향(X축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제1 볼부재(700)는 프레임(410)과 렌즈홀더(420)의 제1 축 방향(X축 방향)으로의 이동을 가이드한다.

또한, 제2 볼부재(800)는 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제2 축 방향(Y축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제2 볼부재(800)는 렌즈홀더(420)의 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 이동을 가이드한다.

제1 볼부재(700)는 캐리어(310)와 프레임(410) 사이에 배치되는 복수의 볼부재를 포함하고, 제2 볼부재(800)는 프레임(410)과 렌즈홀더(420) 사이에 배치되는 복수의 볼부재를 포함한다.

캐리어(310)와 프레임(410)이 서로 광축 방향(Z축 방향)으로 마주보는 면에는 각각 제1 볼부재(700)를 수용하는 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)가 형성된다. 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)는 복수의 가이드홈을 포함한다.

제1 볼부재(700)는 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)에 수용되어 캐리어(310)와 프레임(410) 사이에 끼워진다.

제1 볼부재(700)는 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)에 수용된 상태에서, 광축 방향(Z축 방향) 및 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제1 축 방향(X축 방향)으로만 이동될 수 있다. 일 예로, 제1 볼부재(700)는 제1 축 방향(X축 방향)으로만 구름운동 가능하다.

이를 위하여, 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)의 복수의 가이드홈 각각의 평면 형상은 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 폭보다 제1 축 방향(X축 방향)으로의 길이가 더 긴 직사각형일 수 있다.

또한, 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)의 복수의 가이드홈 중 일부의 가이드홈은 나머지 가이드홈과 그 단면 형상이 다를 수 있다.

일 예로, 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)의 복수의 가이드홈 중 일부의 가이드홈(710b, 720b)은 그 단면 형상이 대체로 '∪' 형상일 수 있고, 나머지 가이드홈(710a, 710c, 720a, 720c)은 그 단면 형상이 대체로 '∨' 형상일 수 있다.

여기서, 단면 형상이 대체로 '∪' 형상인 가이드홈(710b, 720b)은 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c)의 복수의 가이드홈 중에서 제3 가이드홈부(910, 920)로부터 가장 멀리 떨어진 가이드홈일 수 있다(도 4 및 도 5 참고).

프레임(410)과 렌즈홀더(420)가 서로 광축 방향(Z축 방향)으로 마주보는 면에는 각각 제2 볼부재(800)를 수용하는 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)가 형성된다. 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)는 복수의 가이드홈을 포함한다.

제2 볼부재(800)는 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)에 수용되어 프레임(410)과 렌즈홀더(420) 사이에 끼워진다.

제2 볼부재(800)는 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)에 수용된 상태에서, 광축 방향(Z축 방향) 및 제1 축 방향(X축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제2 축 방향(Y축 방향)으로만 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 볼부재(800)는 제2 축 방향(Y축 방향)으로만 구름운동 가능하다.

이를 위하여, 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)의 복수의 가이드홈 각각의 평면 형상은 제1 축 방향(X축 방향)으로의 폭보다 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 길이가 더 긴 직사각형일 수 있다.

또한, 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)의 복수의 가이드홈 중 일부의 가이드홈은 나머지 가이드홈과 그 단면 형상이 다를 수 있다.

일 예로, 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)의 복수의 가이드홈 중 일부의 가이드홈(810b, 820b)은 그 단면 형상이 대체로 '∪' 형상일 수 있고, 나머지 가이드홈(810a, 810c, 820a, 820c)은 그 단면 형상이 대체로 '∨' 형상일 수 있다.

여기서, 단면 형상이 대체로 '∪' 형상인 가이드홈(810b, 820b)은 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)의 복수의 가이드홈 중에서 제3 가이드홈부(910, 920)로부터 가장 멀리 떨어진 가이드홈일 수 있다(도 7, 도 8 및 도 14 참고).

한편, 본 발명에는 캐리어(310)와 렌즈홀더(420) 사이에서 렌즈홀더(420)의 이동을 지지하는 제3 볼부재(900)가 제공된다.

제3 볼부재(900)는 렌즈홀더(420)의 제1 축 방향(X축 방향)으로의 이동 및 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 이동을 모두 가이드한다.

일 예로, 제3 볼부재(900)는 제1 축 방향(X축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제1 축 방향(X축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제3 볼부재(900)는 렌즈홀더(420)의 제1 축 방향(X축 방향)으로의 이동을 가이드한다.

또한, 제3 볼부재(900)는 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제2 축 방향(Y축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제3 볼부재(900)는 렌즈홀더(420)의 제2 축 방향(Y축 방향)으로의 이동을 가이드한다.

한편, 제2 볼부재(800)와 제3 볼부재(900)는 렌즈홀더(420)를 접촉 지지한다. 여기서, 제2 볼부재(800)와 제3 볼부재(900)는 서로 다른 평면에 위치한다(도 8, 도 11a 내지 도 12b 참고).

렌즈홀더(420)에는 제1 및 제2 흔들림보정구동부(440, 450)의 마그네트들(441, 451)이 부착되고, 각 마그네트(441, 451)의 양 측에는 각각 제2 볼부재(800)와 제3 볼부재(900)가 위치한다(도 8 참고).

즉, 제1 및 제2 흔들림보정구동부(440, 450)의 각 마그네트(441, 451)는 다른 평면에 배치된 볼부재들 사이에 위치한다.

캐리어(310)와 렌즈홀더(420)가 서로 광축 방향(Z축 방향)으로 마주보는 면에는 각각 제3 볼부재(900)를 수용하는 제3 가이드홈부(910, 920)가 형성된다.

제3 볼부재(900)는 제3 가이드홈부(910, 920)에 수용되어 캐리어(310)와 렌즈홀더(420) 사이에 끼워진다.

제3 볼부재(900)는 제3 가이드홈부(910, 920)에 수용된 상태에서, 광축 방향(Z축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제1 축 방향(X축 방향) 및 제2 축 방향(Y축 방향)으로 구름운동할 수 있다.

이를 위하여, 제3 가이드홈부(910, 920)의 평면 형상은 원형일 수 있다. 따라서, 제3 가이드홈부(910, 920)의 평면 형상과 제1 가이드홈부(710a, 710b, 710c, 720a, 720b, 720c) 및 제2 가이드홈부(810a, 810b, 810c, 820a, 820b, 820c)의 평면 형상은 서로 다르다.

결국, 제1 볼부재(700)는 제1 축 방향(X축 방향)으로 구름 운동 가능하고, 제2 볼부재(800)는 제2 축 방향(Y축 방향)으로 구름 운동 가능하며, 제3 볼부재(900)는 제1 축(X축) 및 제2 축 방향(Y축 방향)으로 구름 운동 가능하다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 도시한 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(410)은 카메라모듈(1000)의 사이즈 감소를 위해 사각형에서 일부 부재가 삭제된 'L' 형상으로 구비될 수 있다. 그리고, 부재가 삭제된 것에 대한 강성 보완을 위해 프레임(410-411, 413, 415, 417, 419)에는 금속 재질의 보강판(421, 423, 425, 427, 429)이 구비될 수 있다.

여기서, 보강판(421, 423, 425, 427, 429)은 인서트 사출에 의해 프레임(410)에 일체화되거나 기구적 결합에 의해 프레임(410)에 고정될 수 있다.

다시 말해, 보강판(421, 423, 425, 427, 429)을 금형의 내부에 고정한 상태로 인서트 사출에 의해 프레임(410)에 일체화하거나, 또는, 프레임(410)과 보강판(421, 423, 425, 427, 429)을 별도로 제작하여 상호 기구적으로 결합할 수 있다(접착제에 의한 본딩, 돌기와 홈의 끼움결합 등).

이하, 프레임(410)에 구비되는 보강판(421, 423, 425, 427, 429)의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상술한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(411)은 'L' 형상으로 구비되고, 보강판(421)의 외측 면(즉, 광축 방향에 수직한 방향으로 외측의 면)에는 보강판(421)이 구비될 수 있다.

보강판(421)은 인서트 사출에 의해 프레임(411)에 일체화되거나 기구적 결합에 의해 프레임(411)에 고정될 수 있다.

이에, 프레임(411)에는 고정돌기(411a)가 구비되고, 보강판(421)에는 고정홀(421a)이 구비되어 보강판(421)이 프레임(411)에 결합되는 경우 고정돌기(411a)가 고정홀(421a)에 삽입되어 결합을 견고하게 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(413)은 'L' 형상으로 구비되고, 보강판(423)의 내측 면(즉, 광축 방향에 수직한 방향으로 내측의 면)에는 보강판(423)이 구비될 수 있다.

보강판(423)은 인서트 사출에 의해 프레임(413)에 일체화되거나 기구적 결합에 의해 프레임(413)에 고정될 수 있다.

이에, 프레임(413)에는 고정돌기(413a)가 구비되고, 보강판(423)에는 고정홀(423a)이 구비되어 보강판(423)이 프레임(413)에 결합되는 경우 고정돌기(413a)가 고정홀(423a)에 삽입되어 결합을 견고하게 할 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(415)은 'L' 형상으로 구비되고, 보강판(425)의 상측 면(즉, 광축 방향으로 상측의 면)에는 보강판(425)이 구비될 수 있다.

보강판(425)은 인서트 사출에 의해 프레임(415)에 일체화되거나 기구적 결합에 의해 프레임(415)에 고정될 수 있다.

이에, 프레임(415)에는 고정돌기(415a)가 구비되고, 보강판(425)에는 고정홀(425a)이 구비되어 보강판(425)이 프레임(415)에 결합되는 경우 고정돌기(415a)가 고정홀(425a)에 삽입되어 결합을 견고하게 할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(417)은 'L' 형상으로 구비되고, 보강판(427)의 하측 면(즉, 광축 방향으로 하측의 면)에는 보강판(427)이 구비될 수 있다.

보강판(427)은 인서트 사출에 의해 프레임(417)에 일체화되거나 기구적 결합에 의해 프레임(417)에 고정될 수 있다.

이에, 프레임(417)에는 고정돌기(417a)가 구비되고, 보강판(427)에는 고정홀(427a)이 구비되어 보강판(427)이 프레임(417)에 결합되는 경우 고정돌기(417a)가 고정홀(427a)에 삽입되어 결합을 견고하게 할 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(419)은 'L' 형상으로 구비되고, 보강판(429)은 프레임(419)의 측면과 광축 방향 상부 또는 하부 면을 동시에 덮도록 절곡된 형상으로 구비될 수 있다.

도면의 도시에서는, 프레임(419)의 내측 및 하측 면(즉, 광축 방향에 수직한 방향으로 내측과 광축 방향으로 하측의 면)을 덮도록 내측(429b) 및 하측(429c) 면을 갖는 보강판(429)이 개시되나, 이에 한정하는 것은 아니며, 프레임(419)의 내측 및 하측 면, 내측 및 상측 면, 외측 및 하측 면, 외측 및 상측 면을 덮는 보강판(429)의 실시예가 가능하다.

보강판(429)은 인서트 사출에 의해 프레임(419)에 일체화되거나 기구적 결합에 의해 프레임(419)에 고정될 수 있다.

이에, 프레임(419)에는 고정돌기(419a)가 구비되고, 보강판(429)에는 고정홀(429a)이 구비되어 보강판(429)이 프레임(419)에 결합되는 경우 고정돌기(419a)가 고정홀(429a)에 삽입되어 결합을 견고하게 할 수 있다.

이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈구동장치(500) 및 이를 포함하는 카메라모듈(1000)은, 흔들림 보정 기능을 구비하면서도 크기를 소형화할 수 있다. 또한, 크기를 소형화하더라도 렌즈를 이동시키는 구동력 및 부재의 강성을 충분히 확보할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

110: 케이스 120: 하우징
130: 기판 200: 렌즈배럴
210: 스토퍼 300: 초점조정유닛
310: 캐리어 400: 흔들림보정유닛
410: 프레임 430: 렌즈홀더
500: 렌즈구동장치 600: 이미지센서유닛
700: 제1 볼부재 800: 제2 볼부재
900: 제3 볼부재 1000: 카메라모듈

Claims

렌즈배럴을 수용하는 캐리어를 포함하고, 상기 캐리어를 광축 방향으로 이동시키도록 구성된 초점조정유닛; 및
상기 렌즈배럴을 상기 광축 방향에 수직한 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 캐리어 내에서 상기 렌즈배럴의 이동을 가이드하도록 볼부재를 사이에 두고 광축 방향으로 순차적으로 상기 캐리어에 구비되고 'L' 형상인 프레임과 렌즈홀더를 포함하는 흔들림보정유닛;을 포함하고,
상기 프레임에는 금속 재질의 보강판이 구비되는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 상기 보강판을 금형의 내부에 고정한 상태로 인서트 사출에 의해 일체화시키는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 보강판은 상기 프레임의 내측 또는 외측 면을 따라 구비되는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 보강판은 상기 프레임의 광축 방향 상부 또는 하부 면에 구비되는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 상기 보강판의 고정을 위해 고정돌기를 구비하고, 상기 보강판에는 상기 고정돌기가 삽입되는 고정홀을 구비하는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 보강판은 상기 프레임의 측면과 광축 방향 상부 또는 하부 면을 동시에 덮도록 절곡된 형상으로 구비되는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 렌즈홀더는 사각 형상으로 구비되고, 인접하는 2개의 면에는 손떨림보정용 마그네트가 각각 구비되고,
상기 마그네트는 광축 방향으로 상기 프레임과 겹치지 않게 구비되는 렌즈구동장치.
렌즈배럴을 수용하고, 상기 렌즈배럴과 함께 광축 방향으로 이동 가능하도록 구성된 캐리어;
상기 렌즈배럴을 상기 광축 방향에 수직한 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 렌즈배럴의 이동을 가이드하도록 상기 캐리어 내에 배치된 가이드부재;
상기 캐리어의 서로 다른 면에 부착된 복수의 마그네트를 포함하고, 상기 캐리어를 상기 광축 방향으로 이동시키는 구동력을 제공하는 초점조정구동부; 및
상기 렌즈배럴을 상기 광축 방향에 수직한 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 캐리어 내에서 상기 렌즈배럴의 이동을 가이드하도록 볼부재를 사이에 두고 광축 방향으로 순차적으로 상기 캐리어에 구비되는 프레임과 렌즈홀더를 포함하는 흔들림보정구동부;을 포함하고,
상기 프레임에는 금속 재질의 보강판이 구비되는 카메라모듈.