KR20190050021A - 듀얼 렌즈용 ｏｉｓ 싱글 액추에이터 - Google Patents

듀얼 렌즈용 ｏｉｓ 싱글 액추에이터 Download PDF

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KR20190050021A
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magnet
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이병철
정효조
김병주
김민성
샤오화린
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자화전자(주)
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Abstract

본 발명에 의한 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터는 제1렌즈조립체가 장착되는 제1장착공간 및 제2렌즈조립체가 장착되는 제2장착공간이 함께 형성되며, 광축과 수직한 방향으로 이동하는 캐리어; 상기 캐리어가 구비되는 내부 공간이 형성된 하우징; 및 상기 캐리어를 상기 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 렌즈용 ＯＩＳ 싱글 액추에이터{OIS SINGLE ACTUATOR FOR DUAL LENS}
본 발명은 OIS 액추에이터에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 듀얼 렌즈가 싱글 캐리어에 의하여 구동되는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터에 관한 것이다.
영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 품질 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰, 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있으며, 근래에는 이러한 AF 또는 OIS 기능이 탑재된 2개의 액추에이터를 연결시키는 듀얼 액추에이터도 개시되고 있다.
AF 및 OIS를 구동하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 상대적 관계에 있는 이동체와 고정체 중 하나의 객체에 마그네트(또는 코일)를 장착하고, 다른 객체에는 코일(또는 마그네트)을 장착하여 그 코일과 마그네트 사이에서 발생되는 전자기력에 의하여 이동체가 고정체를 기준으로 이동하도록 하는 방법이 일반적으로 채용된다.
듀얼 액추에이터는 이와 같이 전자기력에 의하여 AF 또는/및 OIS가 구동되는 독립된 두 개의 액추에이터로 이루어지는데, 하나의 독립된 액추에이터의 경우와는 달리 두 개의 액추에이터가 구비되는 듀얼 액추에이터의 경우 특정 면부 방향(도 1의 S)이 상호 대면하도록 상당히 근접한 거리에 두 개의 액추에이터가 구비되므로 하나의 액추에이터에서 발생되는 전자기력이이 다른 하나의 액추에이터에 구비된 자계 구성에 영향을 미치고 인접된 마그네트 사이의 자계가 상호 영향을 미치는 문제점이 발생될 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 듀얼 액추에이터(70)의 경우, 하나의 액추에이터(10)에 구비된 마그네트(30)가 다른 액추에이터(11)에 구비된 마그네트(30)와 상당히 근접한 거리에 위치하므로 상호 자력에 의한 인력 내지 척력의 영향을 받게 되어 홀센서(50)에 의한 피드백 제어로 적절한 크기와 방향의 전원이 코일(40)에 인가되더라도 캐리어(20)가 의도된 정확한 위치로 이동하지 않는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 하나의 액추에이터(10)에 구비된 마그네트(30)와 다른 액추에이터(11)에 구비된 마그네트(30) 사이의 이격 거리를 증가시켜 마그네트(30) 상호 간의 자계 간섭이 최소화될 수 있도록 하는 방법이 고려될 수 있으나, 이 방법을 듀얼 액추에이터(70)에 적용하게 되면 필연적으로 듀얼 액추에이터(70) 자체의 사이즈가 증가하게 되어 소형화 및 경량화되는 액추에이터의 최근 트렌드에 부합되지 못하는 또 다른 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 마그네트 사이의 자계 간섭 문제를 최소화 내지 근본적으로 차단함으로써 액추에이터의 거동 특성을 향상시키고 이와 동시에, 액추에이터의 다른 내부 구성들이 구비되지 않는 공간을 활용함으로써 액추에이터를 더욱 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터는 제1렌즈조립체가 장착되는 제1장착공간 및 제2렌즈조립체가 장착되는 제2장착공간이 함께 형성되며, 광축과 수직한 방향으로 이동하는 캐리어; 상기 캐리어가 구비되는 내부 공간이 형성된 하우징; 및 상기 캐리어를 상기 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 본 발명의 상기 구동부는 상기 캐리어의 측면에 구비되는 마그네트; 및 상기 마그네트와 대향하도록 상기 하우징에 구비되어 상기 마그네트에 전자기력을 발생시키는 코일을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 마그네트는 상호 대칭되는 측면에 구비되는 제1 및 제2마그네트; 및 상기 제1 및 제2마그네트가 구비되지 않는 측면에 구비되되, 상호 대칭되는 측면에 구비되는 제3 및 제4마그네트를 포함하여 구성될 수 있다.
실시형태에 따라, 본 발명에 의한 듀얼 렌즈용 OIS 액추에이터는 상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 배치되는 복수 개 볼; 상기 캐리어에 구비되는 제1자성체; 및 상기 하우징에 구비되어 상기 제1자성체와 인력을 발생시키는 제2자성체를 더 포함하여 구성될 수 있으며 이 경우, 상기 제1자성체 및 제2자성체 중 하나 이상은 마그네트로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 캐리어는 상기 광축 방향을 기준으로 상부가 개방된 형상의 제1홈부가 구비되고, 본 발명의 상기 하우징은 상기 광축 방향으로 기준으로 하부가 개방된 형상의 제2홈부가 구비되며, 상기 제1자성체는 상기 제1홈부에 구비되며 상기 제2자성체는 상기 제2홈부에 구비되도록 구성될 수 있다.
바람직하게 본 발명의 상기 제1자성체는 상기 광축 방향을 기준으로 상기 복수 개 볼의 상방에 위치하고, 상기 제2자성체는 상기 광축 방향을 기준으로 상기 복수 개 볼의 하방에 위치하도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게 본 발명의 상기 제2자성체의 중심과 외주 사이의 거리는 상기 제1자성체의 중심과 외주 사이의 거리 및 상기 광축과 수직한 방향으로 이동하는 캐리어의 최대 변위의 합 이상이 되도록 구성될 수 있다.
본 발명은 마그네트가 단일의 객체로 구성된 이동체의 측면 영역에 배치되어 마그네트들 사이의 거리가 상대적으로 더 이격되게 구성되므로 마그네트 사이의 자계 간섭 내지 영향이 최소화됨으로써 OIS 구동이 더욱 정밀하게 구현되는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 이동체가 단일의 객체로 구성되어 이동체 자체의 사이즈를 종래 이원화된 이동체에 비해 상대적으로 축소시킬 수 있음은 물론, 종래 액추에이터 내에서 일정한 크기의 배치 공간을 필요로 하는 요크를 마진(margin) 영역 내지 사(死)영역에 배치되는 자성체로 대체함으로써 액추에이터를 더욱 소형화 및 경량화 시킬 수 있다.
나아가 본 발명은 요크용 자성체의 구조 및 배치를 최적화하여 캐리어의 이탈 방지 내지 초기 위치 복원에 대한 거동 특성을 더욱 향상시킴으로써 OIS 구동이 더욱 안정적이고 정밀하게 구현될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 듀얼 OIS 액추에이터의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터의 전체적인 외관을 도시한 도면 및 상세 구성을 도시한 분해 결합도,
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 구동부 배치를 상세히 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의한 자성체의 배치 구조를 상세히 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 의한 자성체의 구조를 상세히 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터(이하 “액추에이터”라 지칭한다((100)의 전체적인 외관을 도시한 도면 및 상세 구성을 도시한 분해 결합도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액추에이터(100)는 단일체로 구성된 캐리어(110)에 복수 개(2개)의 렌즈조립체(120)를 함께 장착하고 구동부(190)로부터 제공되는 구동력을 이용하여 상기 캐리어(110) 즉, 복수 개의 렌즈조립체(120)를 광축과 수직한 방향으로 이동시킴으로써 OIS 기능을 구현하는 장치에 해당한다.
도면에 도시된 바와 같이, 광축은 빛이 외부로부터 렌즈조립체(120)로 입사되는 방향(Z축)을 의미하며, X축과 Y축은 광축(Z축)과 수직한 방향으로 서 캐리어(110)가 OIS 구동에 의하여 이동하는 방향을 의미한다.
본 발명의 렌즈조립체(120)는 내부 공간에 하나 이상의 렌즈가 실장되며, 도 2에 도시된 바와 같이 캐리어(110)에 함께 장착되는 제1렌즈조립체(121) 및 제2렌즈조립체(123)로 구성된다.
본 발명의 캐리어(110)는 구동부(190)가 제공하는 구동력에 의하여 광축과 수직한 방향 즉, X축 또는 Y축 방향으로 이동하는 단일의 구성에 해당하며, 제1렌즈조립체(121)가 장착되는 제1장착공간(111) 및 제2렌즈조립체(123)가 장착되는 제2장착공간(123)이 함께 형성된다.
렌즈조립체(120)는 캐리어(110)에 장착된 상태로 이동하게 되므로 캐리어(110)가 X축 또는 Y축 방향으로 이동하는 경우 렌즈조립체(120) 및 렌즈조립체(120) 내부에 실장된 렌즈도 동일한 방향으로 이동하게 됨으로써 OIS 기능이 구현될 수 있다.
본 발명의 하우징(170)은 캐리어(110)가 구비되는 내부 공간 및 후술되는 코일(140), 복수 개의 볼(160), 제2자성체(183) 등이 구비되는 공간을 제공한다.
본 발명의 액추에이터(100)가 OIS 기능을 수행하는 경우, 본 발명의 캐리어(110)는 X축 또는 Y축 방향으로 이동하는데 반하여, 본 발명의 하우징(170)은 고정된 상태를 유지하므로 캐리어(110)는 이동체에 해당하며 이와 상대적인 관점에서 하우징(170)은 고정체에 해당한다.
본 발명의 구동부(190)는 캐리어(110)가 X축 또는 Y축 방향으로 이동하도록 캐리어(110)에 구동력을 제공하는 구성에 해당한다.
구동력을 제공할 수 있다면 본 발명의 구동부(190)는 압전소자, 모터 등 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 소비전력, 저소음, 공간 활용 및 반응 속도 등을 고려할 때 전자기력을 구동력으로 제공하는 마그네트(130)와 코일(140)로 구성되는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 구동부(190)가 마그네트(130)와 코일(140)로 구성되는 실시예를 중심으로 본 발명의 액추에이터(100)에 대하여 설명하도록 한다.
실시형태에 따라, 마그네트(130)를 이동체인 캐리어(110)에 배치하고 코일(140)을 고정체인 하우징(170)에 배치할 수 있으며 이와 반대로, 마그네트(130)를 고정체인 하우징(170)에 배치하고 코일(140)을 이동체인 캐리어(110)에 배치할 수도 있다.
다만, 전기적 배선 등을 더욱 효율적이고 간단하게 구현하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 마그네트(130)를 이동체인 캐리어(110)에 배치하고, 외부로부터 전원이 인가되는 코일(140)을 고정체인 하우징(170)의 측면에서 결합되는 회로기판(210) 상에 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 구동부(190)가 이와 같이 구성된 상태에서, 외부 전원이 코일(140)에 인가되면 코일(140)과 마그네트(130) 사이에 전자기력이 발생하게 되고, 발생된 전자기력이 캐리어(110)의 이동에 대한 구동력으로 이용되게 된다.
실시형태에 따라, 마그네트(130)가 캐리어(110)에 더욱 안정적이고 지속적으로 고정되어 마그네트(130)와 코일(140) 사이에 발생된 전자기력이 캐리어(110)의 이동에 더욱 효율적으로 반영될 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이 캐리어(110)의 일면에 마그네트(130)의 크기와 대응되는 크기의 결합 홈(111)을 형성하고, 이 결합 홈(115)에 마그네트(130)가 끼움 결합되는 방식으로 마그네트(130)를 캐리어(110)에 배치 내지 고정시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 액추에이터(100)는 캐리어(110)와 하우징(170) 사이에 복수 개의 볼(160)을 더 포함하여 구성될 수 있는데, 이 복수 개의 볼(160)에 대한 상세 내용은 후술하도록 한다.
본 발명의 홀센서(150)는 홀 효과(Hall Effect)를 이용하여 마그네트(130)의 위치 즉, 캐리어(110) 또는 렌즈조립체(120)의 위치를 센싱하고, 이에 대응되는 신호를 드라이브 칩(미도시)으로 전달한다.
홀센서(150)로부터 신호가 입력되면 드라이브 칩(미도시)은 입력된 홀센서(150)의 신호를 이용하여 적절한 크기와 방향을 가지는 전원이 코일(140)로 인가되도록 피드백 제어함으로써 OIS 기능이 구현될 수 있다.
X축 및 Y축 각 방향으로의 이동을 개별적이고 정확하게 센싱하여 OIS 구동을 더욱 정밀하게 제어하기 위하여, 본 발명의 홀센서(150)는 마그네트(130)의 위치를 광축과 수직한 방향별로 각각 센싱하는 제1홀센서(151) 및 제2홀센서(153)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 홀센서(150) 및 드라이브 칩(미도시)은 외부 모듈, 전원부, 장치 등과 연결되는 회로기판(210) 상에 탑재될 수 있으며, 이 회로기판(210)은 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(170)의 측면을 감싸는 형태로 배치될 수 있도록 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현되는 것이 바람직하다.
전원, 신호, 데이터 등이 외부와 효과적으로 인터페이싱 되도록 하기 위하여, 본 발명의 회로기판(210)에는 도 2에 도시된 바와 같이 접속단자(215)가 하우징(170) 외부로 노출되는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 액추에이터(100)는 하우징(170) 상부에 결합되어 상부 케이스 및 외부와의 절연 등의 기능을 수행하는 커버(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 구동부(190) 배치를 상세히 도시한 도면이다. 이하에서는 도 3을 참조하여 액추에이터(100) 내부의 자계 간섭을 최소화하고 액추에이터(100)를 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 본 발명의 구동부(190) 배치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 캐리어(110)는 물리적으로 일원화된 구성 즉, 단일체로 구성되며, 제1렌즈조립체(121) 및 제2렌즈조립체(123)가 단일체로 구성된 캐리어(110)에 함께 장착된다.
본 발명의 마그네트(130)는 제1렌즈조립체(121)와 제2렌즈조립체(123)가 대면하는 영역이 아닌, 제1렌즈조립체(121)와 제2렌즈조립체(123)의 외곽 영역(캐리어(110)의 측면)에 구비되며, 본 발명의 코일(140)은 이 마그네트(130)와 대향하도록 하우징(170)에 구비된다.
캐리어(110), 마그네트(130) 및 코일(140)을 이와 같이 구성하면, 제1렌즈조립체(121)와 제2렌즈조립체(123) 사이의 이격 거리(도 3 (B)의 D)를 종래 기술에 비해 더욱 축소시킬 수 있어 액추에이터(100) 자체의 크기를 더욱 소형화 시킬 수 있음은 물론, 액추에이터(100)를 더욱 경량화 시킬 수 있다.
실시형태에 따라, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 마그네트(130)를 구성하는 제1마그네트(131), 제2마그네트(133), 제3마그네트(135) 및 제4마그네트(137)를 캐리어(110)의 상호 대칭되는 측면에 각각 구비할 수도 있다.
구체적으로, 본 발명의 제1마그네트(131) 및 제2마그네트(133)는 상호 대칭되는 측면에 배치하고, 제3마그네트(135) 및 제4마그네트(137)는 상호 대칭되는 측면에 배치하되, 상기 제1마그네트(131) 및 제2마그네트(133)가 배치되지 않은 측면에 배치할 수 있다.
이와 같이 마그네트(130) 사이의 이격 거리가 증가되도록 배치하면, 마그네트(130)들 상호 간 자계에 의한 영향 내지 간섭이 최소화되어 OIS 구동을 더욱 정밀하게 구현할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의한 자성체(180)의 배치 구조를 상세히 도시한 도면이다. 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 자성체(180)의 배치 구조에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 액추에이터(100)는 종래 기술에서 적용되는 요크를 자성체(180)로 대체함으로써 요크가 수행하던 기능이 모두 구현됨은 물론, 액추에이터(100)의 공간 활용도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 액추에이터(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 캐리어(110)와 하우징(170) 사이에 배치되는 복수 개의 볼(160)과 캐리어(110) 및 하우징(170) 각각에 배치되는 자성체(180)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 자성체(180)는 도 4 (A)에 도시된 바와 같이 제1자성체(181) 및 제2자성체(183)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1자성체(181)와 제2자성체(183) 사이에 인력이 발생하도록 제1자성체(181) 또는 제2자성체(183) 중 하나 이상은 마그네트로 이루어진다.
이와 같이 본 발명의 액추에이터(100)가 복수 개의 볼(160)과 자성체(180)를 더 포함하여 구성되면, 자성체(180) 사이의 인력은 캐리어(110)를 하우징(170) 방향으로 잡아당기는 힘으로 작용하게 됨으로써 캐리어(110)와 하우징(170)이 볼(160)의 직경에 대응되는 만큼의 이격된 상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
이 상태에서 캐리어(110)에 구동력이 전달되면 캐리어(110)는 볼(160)과의 점접촉(point contact) 및 볼(160)의 구름(rolling) 운동에 의하여 최소화된 마찰력을 가진 상태에서 광축과 수직한 방향으로 유연하게 이동하게 되며, OIS 구동이 종료되어 캐리어(110)에 구동력이 전달되지 않게 되면 자성체(180) 사이에 발생하는 인력에 의하여 캐리어(110)가 자신의 초기 위치로 복귀하게 된다.
볼(160)과의 점접촉 및 볼(160)의 구름 운동이 더욱 안정적이고 지속적으로 구현되도록 하기 위하여 볼(160)과 대접하는 캐리어(110) 및/또는 하우징(170)의 일부 영역에 홈부(도 5의 161)를 형성하고, 이 홈부(161)에 볼(160)이 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다.
실시형태에 따라, 본 발명의 제1자성체(181)는 도 4 (B)에 도시된 바와 같이 캐리어(110) 중 제1렌즈조립체(121) 및 제2렌즈조립체(123)가 장착되지 않는 여분의 공간(margin space)에 구비되며, 제2자성체(183)는 도 4 (C)에 도시된 바와 같이 하우징(170) 중 마그네트(130)가 구비되지 않는 여분의 공간에 구비될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 자성체(180)가 여분의 공간에 구비되면, 전술된 바와 같은 캐리어(110)의 유연한 이동 및 초기 위치 복귀가 구현될 수 있음은 물론, 액추에이터(100)의 공간 활용도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
실시형태에 따라, 본 발명의 제1자성체(181)는 광축 방향을 기준으로 복수 개의 볼(160) 각각의 상방에 위치하도록 배치되고, 본 발명의 제2자성체(183)는 광축 방향을 기준으로 복수 개의 볼(160) 각각의 하방에 위치하도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 제1자성체(181)와 제2자성체(183)가 일직선상에 배치되도록 구성되면, 자성체(180) 상호 간의 이격 거리가 최소화되어 자성체(180) 사이에 발생하는 인력이 상대적으로 증가하게 됨으로써 캐리어(110)가 하우징(170) 내부에서 자신의 위치를 더욱 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
본 발명의 제1자성체(181)와 제2자성체(183)는 광축 방향으로 배치되므로 자성체(180) 상호 간에 발생하는 자기장의 방향이 광축 방향으로 형성됨에 반해, OIS 구동을 위한 마그네트(130)과 코일(140) 사이에 발생되는 전자기력의 방향은 광축과 수직한 방향으로 형성된다.
따라서 자성체(180) 사이에 발생하는 자기장과 마그네트(130) 및 코일(140) 사이에 발생하는 전자기력이 상호 직교(orthogonal)하는 방향으로 형성되므로 이 자기장과 전자기력 사이에 간섭 내지 영향이 최소화될 수 있다.
실시형태에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 캐리어(110)에 제1자성체(181)가 결합되는 제1홈부(115)가 형성되고, 상응하는 관점에서 본 발명의 하우징(170)에 제2자성체(183)가 결합되는 제2홈부(175)가 형성될 수 있다.
나아가 도 4에 도시된 바와 같이 제1홈부(115)는 광축 방향을 기준으로 상부가 개방된 형상으로 형성되고, 제2홈부(175)는 광축 방향으로 기준으로 하부가 개방된 형상으로 형성될 수 있다.
캐리어(110)는 자성체(180) 상호 간에 발생한 인력에 의하여 하우징(170) 방향으로 밀착되어야 하므로, 자성체(180) 상호 간의 인력을 캐리어(110)로 전달할 수 있는 매개체가 제1자성체(181)의 하방 즉, 제1자성체(181)와 볼(160) 사이에 구비되는 것이 바람직하다.
이 매개체는 캐리어(110)의 몸체 일부일 수 있으며(도 5), 자성체(180) 상호 간에 발생한 인력을 캐리어(110)로 전달할 수 있다면 캐리어(110)의 몸체 일부가 아닌 추가적인 구성일 수 있음은 물론, 다양한 형상 내지 재질 등으로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성되면, 제1 및 제2자성체(181, 183)가 캐리어(110) 및 하우징(170) 각각에 안정적으로 구비되게 되므로 OIS 구동에 의한 이동 또는 외부 충격 등이 발생하는 경우에도 자성체(180) 사이에 발생하는 인력이 지속적으로 유지될 수 있게 된다.
실시형태에 따라, 제1자성체(181) 및 제2자성체(183)가 캐리어(110) 및 하우징(170) 각각에 더욱 안정적으로 구비되도록 하기 위하여, 충진재 등을 이용하여 제1홈부(115)의 상방과 제2홈부(175)의 하방을 마감 처리(finishing touches)하거나, 접착제 등을 이용하여 자성체(180)와 제1 및 제2홈부(115, 175)가 상호 결합되도록 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명에 의한 자성체(180)의 구조를 상세히 도시한 도면이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 자성체(180)의 구조에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
전술된 바와 같이, OIS 구동에 의하여 캐리어(110)가 이동하게 되면 이 캐리어(110)에 구비된 제1자성체(181)도 캐리어(110)와 동일한 방향 및 거리만큼 이동하게 된다.
따라서 제2자성체(183)가 제1자성체(181)와 동일한 사이즈로 형성되거나 제1자성체(181)보다 더 작은 사이즈로 형성되는 경우, 제1자성체(181)가 OIS 구동에 따라 이동하게 되면 제1자성체(181)와 제2자성체(183)가 대면하지 않는 영역이 발생하게 된다.
이와 같이 제1자성체(181)와 제2자성체(183)가 상호 대면하지 않는 영역이 발생하게 되면, 이 영역의 사이즈에 대응되는 크기만큼의 인력 감소가 발생하게 되어 캐리어(110)의 이탈 방지 및 초기 위치 복귀에 충분하지 않은 인력이 캐리어(110)와 하우징(170) 사이에 작용하게 됨으로써 OIS를 정밀하게 제어할 수 없는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 액추에이터(100)는 상기와 같은 문제 인식을 기반으로 이를 해결하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 제1자성체(181)보다 더욱 큰 사이즈로 형성된 제2자성체(183)가 하우징(170)에 구비되도록 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 제2자성체(183)는 OIS 구동에 따른 제1자성체(181)의 이동을 고려하여 자신의 중심과 외주 사이의 거리(r2)가 제1자성체(181)의 중심과 외주 사이의 거리(r1) 및 캐리어(110) 최대 변위(D1, D2)의 합 이상이 되도록 형성된다.
본 발명의 자성체(180)가 이와 같이 형성되면, OIS 구동에 의하여 제1자성체(181)가 -Y축 방향으로 최대 D1만큼 이동하더라도 제1자성체(181)와 제2자성체(183)는 광축을 기준으로 모든 영역에서 대면하게 된다.
상응하는 관점에서, OIS 구동에 의하여 제1자성체(181)가 +Y축 방향으로 최대 D2만큼 이동하더라도 제1자성체(181)와 제2자성체(183)는 광축을 기준으로 모든 영역에서 대면하게 된다.
또한, 도면에는 예시되지 않았지만 OIS 구동에 의하여 제1자성체(181)가 -X축 또는 +X축 방향으로 최대 D1 또는 D2만큼 이동하더라도 제1자성체(181)와 제2자성체(183)는 광축을 기준으로 모든 영역에서 대면하게 됨은 물론이다.
제1자성체(181)를 제2자성체(183)보다 더 큰 사이즈로 형성하는 경우에도 제1자성체(181)가 제2자성체(183)와 모든 영역에서 대면하게 되므로 제2자성체(183)를 제1자성체(181)보다 더 큰 사이즈로 형성하는 실시예와 동일한 효과를 제공할 수 있다.
다만, 제1자성체(181)를 제2자성체(183)보다 더 큰 사이즈로 형성하게 되면 이동체에 해당하는 캐리어(110)의 하중이 더욱 증가하게 됨으로써 OIS 구동을 위해 상대적으로 큰 전력이 소모될 수 있으므로, 제2자성체(183)를 제1자성체(181)보다 더 큰 사이즈로 형성하는 실시예가 바람직하다고 할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술된 본 발명의 설명에 있어 제1, 제2, 제3 및 제4 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.
본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.
100 : 본 발명에 의한 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터
110 : 캐리어 120 : 렌즈조립체
130 : 마그네트 140 : 코일
150 : 홀센서 160 : 볼
170 : 하우징 180 : 자성체
190 : 구동부 200 : 커버
210 : 회로기판 215 : 접속단자

Claims (7)

  1. 제1렌즈조립체가 장착되는 제1장착공간 및 제2렌즈조립체가 장착되는 제2장착공간이 함께 형성되며, 광축과 수직한 방향으로 이동하는 캐리어;
    상기 캐리어가 구비되는 내부 공간이 형성된 하우징; 및
    상기 캐리어를 상기 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 캐리어의 측면에 구비되는 마그네트; 및
    상기 마그네트와 대향하도록 상기 하우징에 구비되어 상기 마그네트에 전자기력을 발생시키는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 마그네트는,
    상호 대칭되는 측면에 구비되는 제1 및 제2마그네트; 및
    상기 제1 및 제2마그네트가 구비되지 않는 측면에 구비되되, 상호 대칭되는 측면에 구비되는 제3 및 제4마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 배치되는 복수 개 볼;
    상기 캐리어에 구비되는 제1자성체; 및
    상기 하우징에 구비되어 상기 제1자성체와 인력을 발생시키는 제2자성체를 더 포함하며,
    상기 제1자성체 및 제2자성체 중 하나 이상은 마그네트인 것을 특징으로 하는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 캐리어는,
    상기 광축 방향을 기준으로 상부가 개방된 형상의 제1홈부가 구비되고,
    상기 하우징은 상기 광축 방향으로 기준으로 하부가 개방된 형상의 제2홈부가 구비되며,
    상기 제1자성체는 상기 제1홈부에 구비되며 상기 제2자성체는 상기 제2홈부에 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제1자성체는,
    상기 광축 방향을 기준으로 상기 복수 개 볼의 상방에 위치하고,
    상기 제2자성체는 상기 광축 방향을 기준으로 상기 복수 개 볼의 하방에 위치하는 것을 특징으로 하는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제2자성체의 중심과 외주 사이의 거리는,
    상기 제1자성체의 중심과 외주 사이의 거리 및 상기 광축과 수직한 방향으로 이동하는 캐리어의 최대 변위의 합 이상인 것을 특징으로 하는 듀얼 렌즈용 OIS 싱글 액추에이터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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