KR20180135299A - 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동시키는 초점 조정 유닛 및 상기 렌즈 배럴을 광축 방향에 수직인 방향으로 이동시키는 흔들림 보정 유닛을 구비하는 렌즈 구동 장치 및 상기 렌즈 배럴과 상기 렌즈 구동 장치를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 초점 조정 유닛의 상기 초점 조정 센싱부는 상기 초점 조정용 마그네트와 상기 초점 조정용 코일이 설치되는 면을 제외한 영역에 배치되는 카메라 모듈이 개시된다.

Description

렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens driving apparatus and camera module including the same}
본 발명은 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 이동통신 단말기에 초소형 카메라 모듈이 채용되고 있다.
일반적으로, 카메라 모듈은 내부에 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴과 렌즈 배럴을 내부에 수용하는 하우징을 구비하며, 피사체의 영상을 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 카메라 모듈은 고정된 초점에 의해 사물을 촬영하는 단초점 방식의 카메라 모듈을 채용할 수 있으나, 최근에는 기술 개발에 따라 자동초점(AF: Autofocus) 조정이 가능한 액츄에이터를 포함한 카메라 모듈이 채용되고 있다. 아울러, 카메라 모듈은 손떨림에 따른 해상도 저하현상을 경감시키기 위해 손떨림 보정기능(OIS: Optical Image Stabilization)을 위한 액츄에이터를 채용한다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0077216호
본 발명은 구동력을 증가시킬 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동시키는 초점 조정 유닛 및 상기 렌즈 배럴을 광축 방향에 수직인 방향으로 이동시키는 흔들림 보정 유닛을 구비하는 렌즈 구동 장치 및 상기 렌즈 배럴과 상기 렌즈 구동 장치를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 초점 조정 유닛의 상기 초점 조정 센싱부는 상기 초점 조정용 마그네트와 상기 초점 조정용 코일이 설치되는 면을 제외한 영역에 배치된다.
구동력을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비되는 초점 조정 유닛을 나타내는 확대 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A'의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비되는 흔들림 보정 유닛을 나타내는 확대 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명은 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자 기기에 적용될 수 있다.
카메라 모듈은 사진 또는 동영상 촬영을 위한 광학 기기로서, 피사체로부터 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈 및 초점을 조정하거나 흔들림을 보정하기 위해 렌즈를 이동시키는 렌즈 구동 장치를 구비한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 하우징(110), 쉴드 케이스(120), 렌즈 배럴(130), 렌즈 구동 장치(140), 이미지 센서 유닛(170)을 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(110)은 내부에 렌즈 배럴(130)과 렌즈 구동 장치(140)가 수용될 수 있는 내부 공간을 가지도록 형성될 수 있다. 일예로서, 하우징(110)은 6면이 개방된 육면체 박스 형상을 가질 수 있다. 또한, 하우징(110)은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 일예로서, 하우징(110)의 저면은 이미지 센서 유닛(170)을 위해 개방될 수 있으며, 하우징(110)의 네 측면은 렌즈 구동 장치(140)의 설치를 위해 개방될 수 있다.
쉴드 케이스(120)는 하우징(110)의 외부면을 감싸도록 하우징(110)과 결합되며, 카메라 모듈(100)의 내부 구성부품을 보호하는 기능을 수행한다. 또한, 쉴드 케이스(120)는 전자기파를 차폐하는 기능을 수행할 수 있다. 일예로서, 카메라 모듈(100)에서 발생된 전자파가 휴대가능한 전자기기 내의 다른 전자부품에 영향을 미치지 않도록 케이스(110)가 전자파를 차폐할 수 있다. 또한, 휴대가능한 전자기기에는 카메라 모듈(100) 이외에 여러 전자부품이 장착되므로, 이러한 전자부품에서 발생된 전자파가 카메라 모듈(100)에 영향을 미치지 않도록 쉴드 케이스(120)가 전자파를 차폐할 수 있다.
쉴드 케이스(120)는 금속재질로 이루어지며, 후술할 이미지 센서 유닛(170)의 인쇄회로기판(174)에 구비되는 접지패드(미도시)에 접지될 수 있으며, 이에 따라 전자파를 차폐할 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않으며, 쉴드 케이스(120)는 플라스틱 사출물로 형성될 수도 있다. 이러한 경우 쉴드 케이스(120)의 내부면에 전도성 도료가 도포되거나, 전도성 필름 또는 전도성 테이프가 쉴드 케이스(120)의 내부면에 부착되어 전자파를 차폐할 수 있다. 이 때, 전도성 도료로는 전도성 에폭시가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 전도성을 가진 다양한 재료가 사용될 수 있다.
렌즈 배럴(130)은 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 복수의 렌즈는 광축(Z축)을 따라 렌즈 배럴(130)에 장착된다.
복수의 렌즈는 렌즈 배럴(130)의 설계에 따라 필요한 수만큼 배치되고, 각각의 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.
렌즈 구동 장치(140)는 렌즈 배럴(130)을 이동시키는 장치이다. 일예로서, 렌즈 구동 장치(140)는 렌즈 배럴(130)을 광축(Z축) 방향으로 이동시킴으로써 초점을 조정할 수 있고, 렌즈 배럴(130)을 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동시킴으로써 촬영 시의 흔들림을 보정할 수 있다.
렌즈 구동 장치(140)는 초점을 조정하는 초점 조정 유닛(150) 및 흔들림을 보정하는 흔들림 보정 유닛(160)을 포함한다.
한편, 초점 조정 유닛(150) 및 흔들림 보정 유닛(160)의 자세한 설명은 후술하기로 한다.
이미지 센서 유닛(170)은 렌즈 배럴(130)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다.
일 예로, 이미지 센서 유닛(170)은 이미지 센서(172) 및 인쇄회로기판(174)을 포함하며, 적외선 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이미지 센서(172)는 인쇄회로기판(174)에 설치되며, 적외선 필터(미도시)는 렌즈 배럴(130)을 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광이 이미지 센서(172)로 유입되는 것을 차단하는 역할을 수행한다.
이미지 센서(172)는 렌즈 배럴(130)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환한다. 일예로서, 이미지 센서(172)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.
이미지 센서(172)에 의해 변환된 전기 신호는 휴대가능한 전자기기의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다.
이미지 센서(172)는 인쇄회로기판(174)에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판(174)과 전기적으로 연결된다.
이하에서는 도면을 참조하여 렌즈 구동 장치에 대하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비되는 초점 조정 유닛을 나타내는 확대 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 A-A'의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 렌즈 구동 장치(140, 도 2 참조)는 피사체에 초점을 맞추기 위하여 렌즈 배럴(130, 도 2 참조)을 이동시킨다.
일 예로, 본 발명은 렌즈 배럴(130)을 광축(Z축) 방향으로 이동시키는 초점 조정 유닛(150)을 구비한다.
초점 조정 유닛(150)은, 렌즈 배럴(130)을 수용하는 캐리어(151) 및 렌즈 배럴(130)과 캐리어(151)를 광축(Z축) 방향으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 초점 조정 구동부(152)를 포함한다.
초점 조정 구동부(152)는 캐리어(151)와 하우징(110) 중 어느 하나에 설치되는 초점 조정용 마그네트(153) 및 초점 조정용 마그네트(153)에 대향 배치되는 초점 조정용 코일(154)을 포함한다.
초점 조정용 마그네트(153)는 캐리어(151)에 장착된다. 일 예로서, 초점 조정용 마그네트(153)는 캐리어(151)의 일면에 장착될 수 있다.
초점 조정용 코일(154)은 하우징(110)에 장착된다. 일 예로서, 초점 조정용 코일(154)은 기판(112)을 매개로 하우징(110)에 장착될 수 있다.
초점 조정용 마그네트(153)는 캐리어(151)에 장착되어 캐리어(151)와 함께 광축(Z축) 방향으로 이동하는 이동부재이고, 초점 조정용 코일(154)은 하우징(110)에 고정된 고정부재이다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)의 설치 위치를 서로 바꾸는 것도 가능하다.
한편, 초점 조정용 코일(154)에 전원이 인가되면, 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(151)를 광축(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다.
캐리어(151)에는 렌즈 배럴(130)이 수용되므로, 캐리어(151)의 이동에 의해 렌즈 배럴(130)도 광축(Z축) 방향으로 이동된다.
캐리어(151)가 이동될 때, 캐리어(151)와 하우징(110) 사이의 마찰을 저감하도록 캐리어(151)와 하우징(110) 사이에 구름부재(180)가 배치된다. 구름부재(180)는 볼 형태일 수 있다.
한편, 구름부재(180)는 초점 조정용 마그네트(153)의 양측에 배치된다. 일예로서, 구름부개(102)는 복수개가 초점 조정용 마그네트(153)의 양측에 각각 하나의 열을 이루도록 배치될 수 있다.
하우징(110)에는 초점 조정용 요크(114)가 배치된다. 일예로서, 초점 조정용 요크(114)는 초점 조정용 코일(154)을 사이에 두고 초점 조정용 마그네트(153)와 마주보도록 배치된다.
초점 조정용 요크(114)와 초점 조정용 마그네트(153) 사이에는 광축(Z축)에 수직한 방향으로 인력이 작용한다. 따라서, 초점 조정용 요크(114)와 초점 조정용 마그네트(153) 사이의 인력에 의해 구름부재(180)는 캐리어(151) 및 하우징(110)과 접촉 상태를 유지할 수 있다.
또한, 초점 조정용 요크(114)는 초점 조정용 마그네트(153)의 자기력이 집속되도록 하는 기능도 한다. 이에 따라, 누설 자속이 발생하는 것을 저감시킬 수 있다. 일예로, 초점 조정용 요크(114)와 초점 조정용 마그네트(153)는 자기 회로(Magnetic circuit)를 형성한다. 이때, 초점 조점용 요크(155)의 광축(Z축) 방향 길이는 초점 조정용 마그네트(153)의 광축(Z축) 방향 길이보다 길게 형성될 수 있다.
초점 조정용 유닛(150)은 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)이 설치되는 면을 제외한 영역에 배치되는 초점 조정 센싱부(155)를 더 포함한다. 초점 조정 센싱부(155)는 일예로서, 하우징(110)의 상단부에 배치되는 제1 초점 조정 센싱부(156)와, 제1 초점 조정 센싱부(156)의 하부에 이격 배치되는 제2 초점 조정 센싱부(157)를 구비한다. 나아가, 제1 초점 조정 센싱부(156)와 제2 초점 조정 센싱부(157)의 사이에는 도 3에 보다 자세하게 도시된 바와 같이 후술할 흔들림 보정 유닛(160)에 구비되는 볼 부재(180)가 배치될 수 있다.
그리고, 제1 초점 조정 센싱부(156)는 하우징(110)의 상단부에 설치되는 제1 초점 조정 센싱용 요크(156a) 및 제1 초점 조정 센싱용 요크(156a)에 대향 배치되는 제1 초점 조정 센싱용 코일(156b)을 구비한다.
나아가, 제2 초점 조정 센싱부(157)는 하우징(110)의 하단부에 설치되는 제2 초점 조정 센싱용 요크(157a) 및 제2 초점 조정 센싱용 요크(157a)에 대향 배치되는 제2 초점 조정 센싱용 코일(157b)을 구비한다.
더하여, 제2 초점 조정 센싱부(157)는 초점 조정용 코일(154)이 연결되는 기판(112)에 연결되는 연결기판(157c)을 더 구비할 수 있다. 또한, 제1 초점 조정 센싱부(156)는 기판(112)의 연결부(112a)에 연결될 수 있다.
한편, 제1 초점 조정 센싱부(156)와 제2 초점 조정 센싱부(157)는 설치되는 위치에서만 차이가 있으므로, 이하에서는 제1 초점 조정 센싱부(156)에 대해서만 설명하고 제2 초점 조정 센싱부(157)에 대한 자세한 설명을 생략하기로 한다.
제1 초점 조정 센싱용 코일(156b)은 적어도 두 개 이상의 코일로 구성될 수 있다. 제1 초점 조정 센싱용 코일(156b)의 인덕턴스는 제1 초점 조정 센싱용 요크(157a)의 변위에 따라 변경될 수 있다.
한편, 본 발명은 렌즈 배럴(130)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다. 따라서, 폐루프 제어를 위하여 초점 조정 센싱부(155)가 구비된다.
폐루프 제어에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 카메라 모듈(100)의 전원이 켜지면, 초점 조정 센싱부(155)에 의해 렌즈 배럴(130)의 초기 위치가 감지된다. 그리고, 렌즈 배럴(130)은 감지된 초기 위치로부터 초기 설정 위치로 이동된다. 여기서, 초기 위치는 카메라 모듈(100)의 전원이 켜졌을 때 렌즈 배럴(130)의 광축 방향으로의 위치를 의미할 수 있고, 초기 설정위치는 렌즈 배럴(130)의 초점이 무한대가 되는 위치를 의미할 수 있다.
렌즈 배럴(130)은 회로소자의 구동신호에 의해 초기 설정위치로부터 목표 위치까지 이동된다.
초점 조정 과정에서 렌즈 배럴(130)은 광축(Z축) 방향으로 전진 및 후진이 가능하다(즉, 양방향 이동이 가능하다).
이와 같이, 초점 조정 센싱부(155)가 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)이 설치되는 면을 제외한 영역에 설치됨으로써 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)의 크기를 증가시킬 수 있다.
다시 말해, 초점 조정 센싱부(155)가 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)이 설치되는 면을 제외한 영역에 설치됨으로써 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)의 크기를 하우징(110)의 일 측면 전체에 대응되도록 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 초점 조정을 위한 구동력, 즉 초점 조정용 유닛(150)에 의해 발생되는 구동력을 증대시킬 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비되는 흔들림 보정 유닛을 나타내는 확대 분해 사시도이다.
흔들림 보정 유닛(160)은 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림 등의 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 사용된다.
예를 들어, 흔들림 보정 유닛(160)은 사용자의 손떨림 등에 의해 영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 렌즈 배럴(130)에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.
일예로서, 흔들림 보정 유닛(160)은 렌즈 배럴(130)을 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정한다.
도 5를 참조하면, 흔들림 보정 유닛(160)은 렌즈 배럴(130)의 이동을 가이드하는 가이드부재(161) 및 가이드부재(161)를 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 흔들림 보정 구동부(164)를 포함한다.
가이드부재(161)는 프레임(162) 및 렌즈 홀더(163)를 포함한다. 프레임(162)과 렌즈 홀더(163)는 캐리어(151) 내에 삽입되어 광축(Z축) 방향으로 배치되며, 렌즈 배럴(130)의 이동을 가이드하는 기능을 한다.
프레임(162)과 렌즈 홀더(163)는 렌즈 배럴(130)이 삽입될 수 있는 공간을 구비한다. 렌즈 배럴(130)은 렌즈 홀더(163)에 고정된다.
흔들림 보정 구동부(164)에서 발생된 구동력에 의하여 프레임(162) 및 렌즈 홀더(163)는 캐리어(151) 내에서 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동된다.
흔들림 보정 구동부(164)는 광축(Z축) 대하여 수직한 제1 축(X축) 방향으로 구동력을 발생시키는 제1 흔들림 보정 구동부(165)와, 광축(Z축) 및 제1 축(X축)에 모두 수직인 제2 축(Y축) 방향으로 구동력을 발생시키는 제2 흔들림 보정 구동부(166)를 구비한다.
제1 흔들림 보정 구동부(165)는 광축(Z축)에 수직한 제1 축(X축) 방향으로 구동력을 발생시키고, 제2 흔들림 보정 구동부(166)는 제1 축(X축)에 수직한 제2 축(Y축) 방향으로 구동력을 발생시킨다.
여기서, 제2 축(Y축)은 광축(Z축)과 제1 축(X축)에 모두 수직한 축을 의미한다.
제1 흔들림 보정 구동부(165)와 제2 흔들림 보정 구동부(166)는 광축(Z축)에 수직한 평면에서 서로 직교하도록 배치된다. 일예로서, 제1 흔들림 보정 구동부(165)와 제2 흔들림 보정 구동부(166)는 광축(Z축)에 수직한 평면에서 서로 직교하도록 배치된다.
일예로서, 제1 흔들림 보정 구동부(165)는 프레임(162) 및 하우징(110) 중 어느 하나에 설치되는 제1 흔들림 보정용 마그네트(165a)와, 제1 흔들림 보정용 마그네트(165a)에 대향 배치되는 제1 흔들림 보정용 코일(165b)을 구비한다.
제2 흔들림 보정 구동부(166)는 프레임(162) 및 하우징(110) 중 어느 하나에 설치되는 제2 흔들림 보정용 마그네트(166a)와, 제2 흔들림 보정용 마그네트(166a)에 대향 배치되는 제2 흔들림 보정용 코일(166b)을 구비한다.
한편, 제1,2 흔들림 보정용 마그네트(165a,166a)는 렌즈 홀더(163)에 장착되고, 제1,2 흔들림 보정용 마그네트(165a,166a)에 대향 배치되는 제1,2 흔들림 보정용 코일(165b,166b)은 하우징(110)에 장착된다. 일예로서, 제1,2 흔들림 보정용 코일(165b,166b)은 기판(112)을 매개로 하우징(110)에 장착된다.
제1,2 흔들림 보정용 마그네트(165a,166a)는 렌즈 홀더(163)와 함께 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동되는 이동부재이고, 제1,2 흔들림 보정용 코일(165b,166b)은 하우징(110)에 고정된 고정부재이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1,2 흔들림 보정용 마그네트(165a,166a)과 제1,2 흔들림 보정용 코일(165b,166b)의 위치를 서로 바꾸는 것도 가능하다.
흔들림 보정용 유닛(160)은 렌즈 홀더(163)에 설치되는 흔들림 보정 센싱용 요크(168) 및 흔들림 보정 센싱용 요크(168)에 대향 배치되는 흔들림 보정 센싱용 코일(169)을 구비하는 흔들림 보정 센싱용 센서부(167)를 더 구비한다.
일예로서, 흔들림 보정 센싱용 센서부(167)는 초점 조정용 마그네트(153)가 설치되는 캐리어(151)의 일면에 직교하는 면에 배치될 수 있다.
한편, 흔들림 보정 센싱용 코일(169)은 기판(112)을 매개로 하우징(110)에 장착된다. 즉, 흔들림 보정 센싱용 코일(169)은 고정부재이고, 흔들림 보정 센싱용 요크(168)는 이동부재이다.
본 발명의 렌즈 구동 장치(140)는 흔들림 보정 과정에서 렌즈 배럴(130)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다. 이를 위해, 상기한 흔들림 보정 센싱용 센서부(167)가 구비된다.
폐루프 제어에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 카메라 모듈(100)의 전원이 켜지면, 흔들림 보정 센싱용 센서부(167)에 의해 렌즈 배럴(130)의 초기 위치가 감지된다. 그리고, 렌즈 배럴(130)은 감지된 초기 위치로부터 초기 설정 위치로 이동된다. 여기서, 설정위치는 제1 축(X축) 방향으로의 이동 가능 범위의 중앙과 제2 축(Y축) 방향으로의 이동 가능 범위의 중앙을 의미할 수 있다. 기구적으로는, 흔들림 보정용 유닛(160)이 수용되는 캐리어(151)의 제1 축(X축) 방향으로의 중앙과 제2 축(Y축) 방향으로의 중앙을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명에는 흔들림 보정 유닛(1600)을 지지하는 복수의 볼 부재(181)가 제공된다. 복수의 볼 부재(181)는 흔들림 보정 과정에서 프레임(162) 및 렌즈 홀더(163)를 가이드하는 기능을 한다. 또한, 캐리어(151), 프레임(162) 및 렌즈 홀더(163) 간의 간격을 유지시키는 기능도 한다.
복수의 볼 부재(181)는 제1 볼 부재(182) 및 제2 볼 부재(184)를 포함한다.
제1 볼 부재(182)는 흔들림 보정 유닛(160)의 제1 축(X축) 방향으로의 이동을 가이드하고, 제2 볼 부재(184)는 흔들림 보정 유닛(160)의 제2 축(Y축) 방향으로의 이동을 가이드한다.
일 예로, 제1 볼 부재(182)는 제1 축(X축) 방향으로의 구동력이 발생한 경우에 제1 축(X축) 방향으로 구름운동한다. 이에 따라, 제1 볼 부재(182)는 프레임(162)과 렌즈 홀더(163)의 제1 축(X축) 방향으로의 이동을 가이드한다.
또한, 제2 볼 부재(184)는 제2 축(Y축) 방향으로의 구동력이 발생한 경우에 제2 축(Y축) 방향으로 구름운동한다. 이에 따라, 제2 볼 부재(184)는 렌즈 홀더(163)의 제2 축(Y축) 방향으로의 이동을 가이드한다.
제1 볼 부재(182)는 캐리어(151)와 프레임(162) 사이에 배치되는 복수의 볼 부재를 포함하고, 제2 볼 부재(184)는 프레임(162)과 렌즈 홀더(163) 사이에 배치되는 복수의 볼 부재를 포함한다.
한편, 본 발명에서는 외부 충격 등에 의하여 복수의 볼 부재(181), 프레임(162) 및 렌즈 홀더(163)가 캐리어(151)의 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 스토퍼(190)가 제공된다(도 2 참고).
상기한 바와 같이, 초점 조정 센싱부(155)가 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)이 설치되는 면을 제외한 영역에 설치됨으로써 초점 조정용 마그네트(153)와 초점 조정용 코일(154)의 크기를 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 초점 조정을 위한 구동력, 즉 초점 조정용 유닛(150)에 의해 발생되는 구동력을 증대시킬 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈을 나타내는 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
한편, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈에 구비되는 초점 조정 센싱부의 설치 위치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 하우징(110), 쉴드 케이스(120), 렌즈 배럴(130), 렌즈 구동 장치(240), 이미지 센서 유닛(170)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 하우징(110), 쉴드 케이스(120), 렌즈 배럴(130) 및 이미지 센서 유닛(170)은 상기에서 설명한 구성요소와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
또한, 렌즈 구동 장치(240)는 렌즈 배럴(130)을 이동시키는 장치이다. 일예로서, 렌즈 구동 장치(240)는 렌즈 배럴(130)을 광축(Z축) 방향으로 이동시킴으로써 초점을 조정할 수 있고, 렌즈 배럴(130)을 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동시킴으로써 촬영 시의 흔들림을 보정할 수 있다.
렌즈 구동 장치(240)는 초점을 조정하는 초점 조정 유닛(250) 및 흔들림을 보정하는 흔들림 보정 유닛(160)을 포함한다.
한편, 흔들림 보정 유닛(160)은 상기에서 설명한 구성요소와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
나아가, 초점 조정 유닛(250)은 초점 조정 센싱부(255)를 제외하고는 상기에서 설명한 구성과 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
초점 조정 센싱부(255)는 캐리어(251)에 고정 설치되는 초점 조정 센싱용 요크(255a) 및 초점 조정 센싱용 요크(255a)에 대향 배치되는 초점 조정 센싱용 코일(255b)을 구비한다.
초점 조정 센싱부(255)는 초점 조정용 마그네트(253)와 초점 조정용 코일(254)이 설치되는 면에 직교하는 면에 배치된다. 일예로서, 흔들림 보정 유닛(160)의 흔들림 보정 센싱용 센서부(167)와 초점 조정 유닛(250)의 초점 조정 센싱부(255)는 나란히 배치된다.
일예로서, 초점 조정 센싱용 요크(255a)는 캐리어(251)에 설치되며, 흔들림 보정 센싱용 요크(167a)는 프레임(162)에 설치될 수 있다. 또한, 초점 조정 센싱용 코일(255b)과 흔들림 보정 센싱용 코일(167b)은 기판(112)을 매개로 하여 하우징(110)에 고정 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 초점 조정 센싱부(255)가 초점 조정용 마그네트(253)와 초점 조정용 코일(254)이 설치되는 면을 제외한 영역에 설치됨으로써 초점 조정용 마그네트(253)와 초점 조정용 코일(254)의 크기를 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 초점 조정을 위한 구동력, 즉 초점 조정용 유닛(250)에 의해 발생되는 구동력을 증대시킬 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200 : 카메라 모듈
110 : 하우징
120 : 쉴드 케이스
130 : 렌즈 모듈
140, 240 : 렌즈 구동 장치
150, 250 : 초점 조정 유닛
160 : 혼들림 보정 유닛
170 : 이미지 센서 유닛

Claims (16)

  1. 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동시키는 초점 조정 유닛 및 상기 렌즈 배럴을 광축 방향에 수직인 방향으로 이동시키는 흔들림 보정 유닛을 구비하는 렌즈 구동 장치;
    상기 렌즈 배럴과 상기 렌즈 구동 장치를 수용하는 하우징;
    을 포함하며,
    상기 초점 조정 유닛은 상기 렌즈 배럴을 수용하는 캐리어와, 상기 캐리어와 상기 하우징 중 어느 하나에 설치되는 초점 조정용 마그네트 및 상기 초점 조정용 마그네트에 대향 배치되는 초점 조정용 코일을 구비하며,
    상기 초점 조정 유닛은 초점 조정 센싱용 요크 및 상기 초점 조정 센싱용 요크에 대향 배치되는 초점 조정 센싱용 코일을 구비하는 초점 조정 센싱부를 더 구비하고,
    상기 초점 조정 센싱부는 상기 초점 조정용 마그네트와 상기 초점 조정용 코일이 설치되는 면을 제외한 영역에 배치되는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초점 조정 센싱부는 상기 초점 조정용 마그네트와 상기 초점 조정용 코일이 설치되는 면에 직교하는 면에 배치되는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흔들림 보정 유닛은 흔들림 보정 센싱용 요크 및 상기 흔들림 보정 센싱용 요크에 대향 배치되는 흔들림 보정 센싱용 코일을 구비하는 흔들림 보정 센싱부를 구비하는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 초점 조정 센싱부는 상기 흔들림 보정 센싱부와 나란히 배치되는 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 초점 조정 센싱부에 구비되는 초점 조정 센싱용 코일은 적어도 두 개 이상의 코일부를 가지는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초점 조정 센싱부의 상기 초점 조정 센싱용 요크와 상기 초점 조정 센싱용 코일은 광축 방향으로 상호 대향 배치되는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초점 조정 센싱부는 상기 하우징의 상단부에 배치되는 제1 초점 조정 센싱부와, 상기 제1 초점 조정 센싱부의 하부에 이격 배치되는 제2 초점 조정 센싱부를 구비하는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 초점 조정 센싱부와 상기 제2 초점 조정 센싱부 사이에는 볼 부재가 배치되는 카메라 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 초점 조정 센싱부는 상기 초점 조정용 코일이 연결되는 기판에 연결되는 연결기판을 더 구비하는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 흔들림 보정 유닛은 상기 렌즈 배럴의 이동을 가이드하는 가이드부재 및 상기 가이드부재를 광축에 수직한 방향으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 흔들림 보정 구동부를 구비하는 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 캐리어 내에 삽입되어 설치되는 프레임과, 상기 렌즈 배럴이 설치되는 렌즈 홀더를 구비하는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 흔들림 보정 구동부는 상기 광축에 대하여 수직한 제1 축 방향으로 구동력을 발생시키는 제1 흔들림 보정 구동부와, 상기 광축 및 상기 제1 축에 모두 수직인 제2 축 방향으로 구동력을 발생시키는 제2 흔들림 보정 구동부를 구비하는 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 흔들림 보정 구동부는 상기 프레임 및 상기 하우징 중 어느 하나에 설치되는 제1 흔들림 보정용 마그네트와, 상기 제1 흔들림 보정용 마그네트에 대향 배치되는 제1 흔들림 보정용 코일을 구비하는 카메라 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 보정 구동부는 상기 프레임 및 상기 하우징 중 어느 하나에 설치되는 제2 흔들림 보정용 마그네트와, 상기 제2 흔들림 보정용 마그네트에 대향 배치되는 제2 흔들림 보정용 코일을 구비하는 카메라 모듈.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 흔들림 보정 유닛은 상기 프레임 및 상기 렌즈 홀더를 가이드하는 복수개의 볼 부재를 더 구비하는 카메라 모듈.
  16. 렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동시키는 초점 조정 유닛; 및
    상기 렌즈 배럴을 광축 방향에 수직인 방향으로 이동시키는 흔들림 보정 유닛;
    을 포함하며,
    상기 초점 조정 유닛은 상기 렌즈 배럴을 수용하는 캐리어와, 상기 캐리어를 수용하는 하우징과 상기 캐리어 중 어느 하나에 설치되는 초점 조정용 마그네트 및 상기 초점 조정용 마그네트에 대향 배치되는 초점 조정용 코일을 구비하며,
    상기 초점 조정 유닛은 초점 조정 센싱용 요크 및 상기 초점 조정 센싱용 요크에 대향 배치되는 초점 조정 센싱용 코일을 구비하는 초점 조정 센싱부를 더 구비하고,
    상기 초점 조정 센싱부는 상기 초점 조정용 마그네트와 상기 초점 조정용 코일이 설치되는 면을 제외한 영역에 배치되는 렌즈 구동 장치.
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