KR20200005436A - 광학 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈 - Google Patents

광학 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈에 관한 것으로, 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 연성회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)을 전기적인 통로 역할을 하는 동시에 다축 방향으로 탄성 복원력을 제공하는 역할을 수행하도록 구현함으로써 카메라 모듈을 더욱 소형 경량화할 수 있도록 한 것이다.

Description

광학 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈{Camera module with optical image stabilization feature}
본 발명은 카메라 모듈의 광학 흔들림 보정(optical image stabilization) 기술에 관한 것이다.
전자기기에 탑재되는 카메라 모듈에서 광학 흔들림 보정(OIS : Optical Image Stabilization) 기능이 알려져 있다. 본 출원인에 의해 출원된 한국 특허공보 제10-1640565호(2016.07.12)는 렌즈 유닛이 상, 하측 스프링에 의해 캐리어에 대해 탄성력으로 지지되는 카메라 모듈을 개시하고 있다. 이러한 방식은 렌즈베럴이 이미지 센서에 대해 상대적으로 쉬프트하는 렌즈 쉬프트(lens shift) 방식의 일종으로 구조가 대체로 간단하다는 장점이 있지만 영상 왜곡이 발생하는 문제점이 있다. 또한 기존의 광학 흔들림 보정은 피치(pitch) 및 요(yaw) 방향의 움직임에 대해서만 대응하고 있다.
등록특허공보 제10-1640565호, 공개특허공보 제2016-0068133호
본 발명은 구조가 간단하면서도 영상 왜곡을 줄일 수 있는 카메라 모듈의 광학 흔들림 보정 기술을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 피치(pitch) 및 요(yaw) 방향 뿐 아니라 롤(roll) 방향의 움직임에 대해서도 대응할 수 있는 광학 흔들림 보정 기술을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
일 양상에 따르면, 이미지 센서가 가운데 실장되는 연성회로기판에 캐리어의 하부와 하우징의 하부가 상대적으로 움직임 가능하게 고정된다. 이미지 센서의 전기적인 신호선들은 이 연성 회로기판을 통해 외부로 인출된다. 또 캐리어를 구동하는 액츄에이터는 이 연성 회로 기판을 통해 외부로부터 구동 신호를 공급받는다.
추가적인 양상에 따르면, 연성회로기판은 캐리어를 하우징에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공하는 재질로 제조될 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 연성회로기판은 고정 플레이트와, 내부 플레이트(Inner Plate)와, 이들을 연결하는 탄성 연결부를 포함할 수 있다. 하우징 하부가 고정 플레이트에 고정된다. 내부 플레이트에는 이미지 센서가 실장되고 캐리어의 하부가 이미지 센서 외곽에 고정된다. 탄성 연결부는 고정 플레이트와 내부 플레이트 사이의 공간상에 배치되어, 고정 플레이트와 내부 플레이트간에 연결되어 전기적인 통로 역할을 하는 동시에 탄성 복원력을 제공하면서 기계적으로 연결한다.
추가적인 양상에 따르면, 연성회로기판의 탄성 연결부는 내부 플레이트를 기준으로 대향되는 방향에 적어도 2개의 회전 대칭 구조를 포함할 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 카메라 모듈은 캐리어의 상부와 하우징의 상부가 고정되어 캐리어를 하우징에 대해 적어도 제1 방향으로 움직임 가능하게 결합시키며, 캐리어를 하우징에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공하는 복원 스프링을 더 포함할 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 연성회로기판은 캐리어를 하우징에 대해 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)의 3축 회전 가능하게 하우징에 결합시키고, 구동부는 이 3축 회전을 구동하도록 제공될 수 있다.
제안된 발명에 따라 더욱 소형 경량화에 유리한 광학 흔들림 보정 구조가 제시되었다. 더욱이 간단한 구조에도 불구하고 영상 왜곡도 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 일 실시예의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1 에 도시한 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2 에 도시한 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 좀 더 상세한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판의 일 실시예의 구성을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 복원 스프링의 일 실시예의 구성을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 양상들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 일 실시예의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2 는 도 1 에 도시한 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈(100)은 렌즈 배럴(120)과, 캐리어(160)와, 하우징(150)과, 이미지 센서(130)와, 연성회로기판(180) 및 구동부(140)를 포함한다.
렌즈 배럴(Lens Barrel)(120)은 내부에 적어도 하나의 렌즈(110)가 수용되어 고정된다. 캐리어(carrier)(160)는 내부에 렌즈 베럴(120)을 수용한다. 캐리어(160)는 내부에 렌즈 베럴(120)을 승강시켜 초점을 조절하는 자동 초점 구동부를 포함할 수 있다.
하우징(Housing)(150)은 렌즈 배럴(120)을 수용하는 캐리어(160)와, 이미지 센서(130)와, 구동부(140)를 내부에 수납하여 보호하기 위한 구성이다. 도시된 실시예에서, 구동부(140)를 덮는 내부 인클로져(151)와, 이 내부 인클로져(151)를 덮어 외부로부터 보호하는 모듈 덮개(152)를 포함한다.
내부 인클로져(151) 내측 4면에는 구동부(140)의 일부를 구성하는 다수의 코일(143)들이 고정 설치되고, 모듈 덮개(152)의 상부면은 렌즈 배럴(120) 내부에 수용되어 고정되는 적어도 하나의 렌즈(110)로 광이 입사될 수 있도록 개구된다.
연성회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)(180)은 이미지 센서(130)가 가운데 실장되고, 캐리어(160)의 하부와 하우징(150)의 하부가 고정되어 캐리어(160)를 하우징(150)에 대해 적어도 제1 방향, 예를 들면 피치(pitch) 방향으로 움직임 가능하게 결합시킨다. 본 명세서에서 움직임이란 광학 흔들림 보정(OIS : Optical Image Stabilization)을 위한 움직임으로 수평 이동 또는 축을 중심으로 회전하는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
일 양상에 따르면, 연성회로기판(180)은 캐리어(160)를 하우징(150)에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공하는 재질로 제조될 수 있다. 예를 들어 연성회로기판(180)은 탄성을 가지는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 또 다른 예로, 금속 회로 패턴을 두껍게 패터닝하여 탄성 복원력을 제공할 수 있다. 일 양상에 따르면, 연성회로기판(180)은 다축에 수직인 방향으로의 이동 또는 다축 중심으로 회전하는 방향으로 탄성 복원력을 제공할 수 있다. 예컨대, 캐리어(160)는 하우징(150)에 대해 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축에 수직인 방향으로 이동하거나, 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축을 중심으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 카메라 모듈은 별도의 복원 스프링(190)을 더 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 복원 스프링(190)에는 캐리어(160)의 상부와 하우징(150)의 상부가 고정된다. 복원 스프링(190)은 캐리어(160)를 하우징(150)에 대해 적어도 제1 방향으로 움직임 가능하게 결합시키며, 캐리어(160)를 하우징(150)에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공한다. 일 양상에 따르면, 복원 스프링(190)은 다축에 수직인 방향으로의 이동 또는 다축 중심으로 회전하는 방향으로 탄성 복원력을 제공할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 연성회로기판(180)이 고정 플레이트(181)와, 내부 플레이트(Inner Plate)(183)와, 탄성 연결부(185)를 포함하도록 구현될 수 있다. 이 때, 고정 플레이트(181)와, 내부 플레이트(Inner Plate)(183)와, 탄성 연결부(185)가 금속 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어 연성회로기판(180)의 고정 플레이트(181)와, 내부 플레이트(Inner Plate)(183)와, 탄성 연결부(185)에는 설계된 탄성계수에 맞춘 금속 재질이 패터닝될 수 있다.
고정 플레이트(181)에는 다수의 코일(143)이 내부에 고정되는 내부 인클로져(151) 하부가 고정된다. 예컨대, 고정 플레이트(181)의 둘레를 따라 내부 인클로져(151) 하부가 절연 재질의 접착 수지에 의해 접착되어 고정 결합될 수 있다.
내부 플레이트(183)는 이미지 센서(130)와 신호처리회로가 실장된다. 내부 플레이트(183)에는 캐리어(160) 하부가 고정된다. 예컨대, 내부 플레이트(183)의 둘레를 따라 캐리어(160) 하부가 절연 재질의 접착 수지에 의해 접착되어 고정 결합될 수 있다. 추가로, 연성회로기판(180)의 내부 플레이트(183)는 예를 들면 다각형 또는 원형 형상으로 구현될 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 카메라 모듈은 복원 스프링(190)을 더 포함할 수 있다. 복원 스프링(190)은 캐리어(160)의 상부와 하우징(150)의 상부가 고정되어 캐리어(160)를 하우징(150)에 대해 적어도 제1 방향으로 움직임 가능하게 결합시키며, 캐리어(160)를 하우징(150)에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공한다.
일 양상에 따르면, 복원 스프링(190)은 고정 플레이트(191)와, 내부 플레이트(193)와, 탄성 연결부(195)를 포함하도록 구현될 수 있다. 이 때, 고정 플레이트(191)와, 내부 플레이트(193)와, 탄성 연결부(195)가 탄성을 가지는 금속 재질일 수 있다.
고정 플레이트(191)에는 다수의 코일(143)이 내부에 고정되는 내부 인클로져(151) 상부가 고정 결합된다. 예컨대, 고정 플레이트(191)와 내부 인클로져(151) 상부가 절연 재질의 접착 수지에 의해 접착되어 고정 결합될 수 있다.
내부 플레이트(193)는 중앙에 렌즈 배럴이 통과하는 렌즈 배럴 통과홈(197)이 형성되고, 캐리어(160)의 상부가 고정 결합된다. 복원 스프링(190)의 내부 플레이트(193)는 예컨대, 다각형 또는 원형 형상으로 구현될 수 있다. 이 때, 내부 플레이트(193) 중앙에 형성된 렌즈 배럴 통과홈(197)을 통해 렌즈 배럴(120)의 외곽 일부가 통과된 상태에서 노출된다.
구동부(Actuator)(140)는 렌즈 배럴(120)이 고정된 캐리어(160)를 하우징(150)에 대해 상대적으로 구동하여 광학 흔들림 보정(OIS : Optical Image Stabilization) 기능을 수행한다. 추가로, 구동부(140)는 자동 초점(AF : Auto Focusing) 구동부를 더 포함할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
도시된 실시예에서, 구동부(140)는 캐리어의 외곽 4면에 고정 설치된 4개의 영구자석(Permanent Magnet)(142)과, 하우징(150)의 내측 4면에 각각의 영구자석에 대응하는 위치에 고정되어 구동을 위한 인력 또는 척력을 제공하는 4개의 코일(143)을 포함한다. 그러나 변형예에서는 코일과 영구자석의 위치가 서로 바뀔 수도 있고, 코일과 영구자석 쌍이 4개가 아니라 2개 또는 1개일 수도 있다.
예컨대, 다수의 영구자석(142)은 캐리어(160) 외곽의 4면에 각각 고정 설치되고, 다수의 코일(Coil)(143)은 다수의 영구자석과 대향하는 위치의 내부 인클로져(151) 내측 4면에 각각 고정 설치될 수 있다. 이때, 영구자석(142)과 코일(143)의 설치 위치가 서로 바꾸어 배치될 수도 있다.
구동부(140)의 광학 흔들림 보정(OIS)을 포함하는 흔들림 보정 동작은 다음과 같다. 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈(100)이 탑재되는 스마트폰이나, 드론 등과 같은 전자기기의 자이로 센서(도면 도시 생략) 등에 의해 사용자의 손떨림이나 기기 진동이 감지되면, 전자기기의 제어부(도면 도시 생략)가 구동부(140)로 손떨림 보정 신호를 전송한다.
손떨림 보정 신호에 따라, 구동부(140)의 코일(143)에 전류가 흘러 전자기력이 발생한다. 각 코일(143)에 흐르는 전류의 세기에 의해 캐리어(160)의 이동 거리 및 회전 각도(보정량)가 결정되고, 전류의 방향에 의해 캐리어(160)의 이동 방향 및 회전 방향이 결정된다.
구동부(140)의 각 코일(143)에 흐르는 전류의 방향에 따른 전자기력선 방향에 의해 코일(143)과 대향하는 위치에 배치되는 영구자석(142)에 인력 또는 척력이 작용하여 캐리어(160)가 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축 방향으로 이동되거나, 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch)의 3축을 중심으로 회전된다. 구동부(140)의 코일(143)에 흐르는 전류의 세기에 따른 전자기력선 밀도에 의해 영구자석(142)에 작용하는 인력 또는 척력의 세기가 결정되어 캐리어(160)의 이동 정도 및 회전 정도가 결정된다.
도 3은 도 2에 도시한 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 좀 더 상세한 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 하우징(150)은 내부 인클로져(inner enclosure)(151)와, 모듈 덮개(module cover)(152)를 포함한다. 내부 인클로져(151)는 인클로져 덮개(151a)와, 인클로져 프레임(151b)을 포함한다. 내부 인클로져(151)의 내측 4면에는 코일들이(143) 부착 고정된다.
도시된 바와 같이, 연성회로기판(180)의 고정 플레이트(181)의 둘레를 따라 하우징(150)의 내부 인클로져(151)의 하부가 고정 결합된다. 예를 들어 내부 인클로져(151)의 하부는 고정 플레이트(181)에 에폭시로 고정될 수 있다. 연성회로기판(180)의 내부 플레이트(183)에는 이미지 센서(130)가 실장된다. 연성회로기판(180)의 내부 플레이트(183)의 둘레를 따라 캐리어(160)의 하부가 고정 결합된다. 예를 들어 캐리어(160)의 하부는 내부 플레이트(183)에 에폭시로 고정될 수 있다.
도시된 바와 같이, 인클로져 덮개(151a)의 네 귀퉁이에서 하부로 돌출된 돌봉들이 각각 복원 스프링(190)의 고정 플레이트(191)의 4개의 모서리 안쪽을 관통하여 인클로져 프레임(151b)의 내측에 끼움 결합된다. 또 이렇게 조립된 조립체를 모듈 덮개(152)가 끼움 결합으로 커버한다. 이에 의해 하우징(150)의 상부가 복원 스프링(190)에 고정된다. 복원 스프링(190)의 내부 플레이트(193)의 둘레를 따라 캐리어(160)의 상부가 고정 결합된다. 예를 들어 캐리어(160)의 상부는 내부 플레이트(193)에 에폭시로 고정될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해, 캐리어(160)는 하우징(150)에 상부 및 하부가 움직임 가능한 상태로 고정 결합된다. 일 실시예에서, 캐리어(160)는 하우징(150)에 대해 피치(pitch) 및 요(yaw) 축에 수직인 평면의 종횡 방향으로 움직일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 캐리어(160)는 하우징(150)에 대해 피치(pitch) 및 요(yaw) 축을 중심으로 회전 또는 틸팅(tilting)할 수 있다. 추가적인 양상에 따라, 캐리어(160)는 하우징(150)에 대해 롤(roll) 축을 중심으로 회전 또는 틸팅(tilting)할 수도 있다.
복원 스프링(190)의 탄성 연결부(195)와 연성회로기판(180)의 탄성 연결부(185)의 형상에 따라, 이러한 롤(roll), 피치(pitch) 및 요(yaw) 축을 기준으로 원위치로 복귀하려는 복원력을 받아, 외부 요동이 없는 상태에서 중력을 반영하여 캐리어(1600는 하우징(150) 내부에서 일정한 위치를 유지한다.
일 양상에 따라, 이미지 센서(130)가 연성회로기판(180)의 내부 플레이트(183)에 부착되어 캐리어(160)와 함께 움직이므로, 움직임 보상에도 불구하고 영상 왜곡이 최소화된다.
도 4는 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판의 일 실시예의 구성을 도시한 평면도이다. 도 4를 참조하면 연성회로기판(180)의 내부 플레이트(183)는 정사각형 형상을 가진다. 탄성 연결부(185)는 고정 플레이트(181)와 내부 플레이트(183) 사이의 공간상에 배치되되, 고정 플레이트(191)와 내부 플레이트(183)간에 연결되어 전기적인 통로 역할을 한다.
도시된 실시예에서는 탄성 연결부(185)가 내부 플레이트(183)를 기준으로 4개의 대향하는 회전 대칭 구조를 가진 것으로 도시되었지만, 회전 대칭 구조는 2개일 수도 있다. 도시된 바와 같이 탄성 연결부(185)는 지그재그 형상의 판스프링으로 구현될 수 있다. 지그재그 형상의 폭, 두께, 재질, 형상은 설계되는 탄성력에 따라 적절히 선택되어야 한다. 도시된 실시예에서, 연성회로기판(180)의 탄성 연결부(185)는 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축에 수직인 방향으로의 이동에 대한 탄성 복원력을 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 연성회로기판(180)의 탄성 연결부(185)는 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축을 중심으로 회전하는 방향에 대해 탄성 복원력을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 복원 스프링(190)의 일 실시예의 구성을 도시한 평면도이다. 도 5를 참조하면, 복원 스프링(190)의 내부 플레이트(193)는 정사각형 형상을 가지고, 그 중앙에 렌즈 배럴(120)이 통과하는 렌즈 배럴 통과홈(197)이 형성되어 있다.
탄성 연결부(195)는 고정 플레이트(191)와 내부 플레이트(193) 사이의 공간상에 배치되어, 고정 플레이트(191)와 내부 플레이트(193)간에 연결된다. 탄성 연결부(195)는 탄성 복원력을 제공한다. 추가로, 탄성 연결부(195)는 전기적인 통로 역할을 할 수 있다. 그러나 탄성 연결부(195)에 있어서 전기적인 통로 역할은 필수적인 것은 아니다.
도시된 실시예에서는 탄성 연결부(195)가 내부 플레이트(193)를 기준으로 4개의 대향하는 회전 대칭 구조를 가진 것으로 도시되었지만, 회전 대칭 구조는 2개일 수도 있다. 도시된 바와 같이 탄성 연결부(195)는 지그재그 형상의 판스프링으로 구현될 수 있다. 지그재그 형상의 폭, 두께, 재질, 형상은 설계되는 탄성력에 따라 적절히 선택되어야 한다. 도시된 실시예에서, 복원 스프링(190)의 탄성 연결부(195)는 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축에 수직인 방향으로의 이동에 대한 탄성 복원력을 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 복원 스프링(190)의 탄성 연결부(195)는 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축을 중심으로 회전하는 방향에 대해 탄성 복원력을 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예들의 구성을 도시한 평면도이다.
도시된 실시예에서, 연성회로기판 또는 복원 스프링은 내부 플레이트를 기준으로 대향하는 적어도 4개의 회전 대칭 구조를 포함하고 있다. 지그 재그 혹은 미앤더링(meandering) 형상은 폭 및 미앤더링 암의 길이와 곡선 연결부의 곡률반경을 조절하여 탄성 복원력을 설계할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예들의 구성을 도시한 평면도이다. 도시된 실시예들은 고정 플레이트와 탄성 연결부의 경계가 보호하게 도시되었지만, 하우징이 고정 부착되어 탄성 복원력을 제공하지 않는 부분이 고정 플레이트로 기능하게 된다. 이 구조는 회전 대칭 구조를 가지고 있지 않으며, 두 개의 회전 축에 대해 비대칭적인 탄성 복원력을 제공하도록 설계되었다.
도 8은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 평면도이다. 도시된 실시예에서 일점 쇄선은 회전축을 도시한다. 도시된 실시예는 고정 플레이트가 사각형에서 한 개의 변 쪽에만 존재하며, 고정 플레이트에서 내부 플레이트의 양 대각 지점으로 탄성 연결부가 지그재그 패턴을 통해 부착되어 있다. 이러한 구조는 두 개의 틸팅 축에 대해 비대칭적인 탄성 복원력을 제공한다.
도 9는 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈의 연성회로기판 또는 복원 스프링의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 평면도이다. 도시된 실시예는 마찬가지로 고정 플레이트가 사각형에서 한 개의 변 쪽에만 존재하며, 고정 플레이트에서 내부 플레이트의 양 대각 지점으로 탄성 연결부가 지그재그 패턴을 통해 부착되어 있다. 도 8의 구조와 달리 본 실시예의 구조는 두 개의 틸팅 축에 대해 대칭적인 탄성 복원력을 제공하도록 설계되었다.
발명의 부가적인 양상에 따르면, 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈(100)이 리드 패턴(Lead Pattern)(160)을 더 포함할 수 있다. 리드 패턴(160)은 연성회로기판(180)과 복원 스프링(190)간의 전기적 연결을 위해 구동부(140)의 캐리어(160) 외곽 일부에 패턴된다. 예컨대, 리드 패턴(160)이 캐리어(160) 외곽 일부에 금속 재질의 열전사 필름이 열전사 인쇄(Thermal Transfer Printing)되어 패턴될 수 있다. 추가로, 리드 패턴(160)은 캐리어(160) 내부의 자동초점 코일에 구동 신호를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈(100)이 탑재되는 스마트폰이나, 드론 등과 같은 전자기기의 자이로 센서(도면 도시 생략) 등에 의해 사용자의 손떨림이나 기기 진동이 감지되면, 전자기기의 제어부(도면 도시 생략)가 구동부(140)로 손떨림 보정 신호를 전송한다.
이 손떨림 보정 신호는 연성회로기판(180)과 리드 패턴(160)을 통해 복원 스프링(190)로 전송되고, 복원 스프링(190)를 통해 구동부(140)의 코일(143)로 전송되어 코일(143)에 전류가 흘러 전자기력이 발생하여 코일(143)과 대향하는 위치에 배치되는 영구자석(142)에 인력 또는 척력이 작용하여 캐리어(160)가 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축 방향으로 이동되거나, 요(Yaw), 롤(Roll), 피치(Pitch) 3축을 중심으로 회전되도록 한다.
도면에서 미설명 부호 170은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈(100)이 탑재되는 스마트폰이나, 드론 등과 같은 전자기기의 제어부(도면 도시 생략)와 연성회로기판(180)간을 전기적으로 연결하기 위한 커넥터이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 카메라 모듈의 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 연성회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)을 전기적인 통로 역할을 하는 동시에 다축 방향으로 탄성 복원력을 제공하는 역할을 수행하도록 구현함으로써 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈을 더욱 소형 경량화할 수 있고, 카메라 모듈의 흔들림에 의한 화질 열화 개선 효과도 매우 우수하므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위한 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
따라서, 제안된 발명은 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 자명한 변형된 실시예들을 포괄하도록 의도된 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.
100 : 카메라 모듈
110 : 렌즈
120 : 렌즈 배럴
130 : 이미지 센서
140 : 구동부
160 : 캐리어
142 : 영구자석
143 : 코일
180 : 연성회로기판
181 : 고정 플레이트
183 : 내부 플레이트
185 : 탄성 연결부
190 : 복원 스프링
191 : 고정 플레이트
193 : 내부 플레이트
195 : 탄성 연결부
197 : 렌즈 배럴 통과홈
150 : 하우징
151 : 내부 인클로져
152 : 모듈 덮개
160 : 리드 패턴

Claims (10)

  1. 렌즈 배럴(Lens Barrel)과;
    렌즈 베럴을 내부에 수용하는 캐리어(carrier)와;
    캐리어가 내부에 수용되는 하우징과;
    이미지 센서(Image Sensor)와;
    이미지 센서가 가운데 실장되고, 캐리어의 하부와 하우징의 하부가 고정되어 캐리어를 하우징에 대해 적어도 제1 방향으로 움직임 가능하게 결합시키는 연성회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)과;
    하우징에 대한 캐리어의 움직임을 구동하는 구동부;를 포함하는 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 연성회로기판은 캐리어를 하우징에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공하는 재질인 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 연성회로기판은
    하우징 하부가 고정되는 고정 플레이트와;
    이미지 센서가 실장되고 캐리어의 하부가 고정되는 내부 플레이트(Inner Plate)와;
    고정 플레이트와 내부 플레이트 사이의 공간상에 배치되어, 고정 플레이트와 내부 플레이트간에 연결되어 전기적인 통로 역할을 하는 동시에 탄성 복원력을 제공하면서 기계적으로 연결하는 탄성 연결부;
    를 포함하는 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    연성회로기판의 탄성 연결부가:
    내부 플레이트를 기준으로 대향하는 적어도 2개의 회전 대칭 구조를 포함하는 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    연성회로기판의 탄성 연결부가 지그재그 형상의 판스프링인 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라 모듈이 :
    캐리어의 상부와 하우징의 상부가 고정되어 캐리어를 하우징에 대해 적어도 제1 방향으로 움직임 가능하게 결합시키며, 캐리어를 하우징에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공하는 복원 스프링;
    을 더 포함하는 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서, 복원 스프링은 :
    하우징의 상부가 고정되는 고정 플레이트와,
    중앙에 렌즈 배럴이 통과하는 렌즈 배럴 통과홈이 형성되고, 캐리어의 상부가 고정되는 내부 플레이트와,
    고정 플레이트와 내부 플레이트 사이의 공간상에 배치되어 캐리어를 하우징에 대해 적어도 제1 방향으로 움직임 가능하게 결합시키며, 캐리어를 하우징에 대해 초기 위치로 복원시키는 탄성 복원력을 제공하는 탄성 연결부를 포함하는 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복원 스프링의 탄성 연결부가:
    내부 플레이트를 기준으로 대향되는 방향에 적어도 2개의 회전 대칭 구조를 포함하는 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  9. 제 7 항에 있어서, 복원 스프링의 탄성 연결부가:
    지그재그 형상의 판스프링인 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서, 연성회로기판이 캐리어를 하우징에 대해 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)의 3축 회전 가능하게 하우징에 결합시키고, 구동부는 이 3축 회전을 구동하는 흔들림 보정 기능을 구비한 카메라 모듈.


















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