KR20200129826A - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치 - Google Patents

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김경원
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 카메라 모듈 또는 카메라 장치는 베이스와, 상기 베이스 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리와, 상기 베이스에 배치되는 제1 코일부와, 상기 베이스에 배치되는 제1스페이서 및 상기 제1스페이서 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함할 수 있다.
상기 제1스페이서는 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
상기 제1위치검출센서는 상기 제1돌출부 상에 배치되고, 상기 제1돌출부는 상기 제1 코일부의 중공에 배치될 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치{Camera module and Camera Apparatus including the same}
실시예는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치에 관한 것이다.
카메라 모듈은 피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며, 휴대폰 등의 이동단말기, 노트북, 드론, 차량 등에 장착되고 있다.
한편, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스에는 초소형 카메라 모듈이 내장되며, 이러한 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있다.
또한 최근 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
또한 최근 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(image stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.
이러한 영상 흔들림 방지(IS) 기술에는 광학적 영상 흔들림 방지(optical image stabilizer, OIS)기술과 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술 등이 있다.
OIS기술은 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술이며, 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술은 기계적인 방식과 전자적인 방식으로 움직임을 보정하는 기술인데, OIS기술이 더 많이 채용되고 있다.
또한 차량용 카메라 모듈은 차량 주위나 차량 내부 영상을 디스플레이에 전송해 주기 위한 제품으로 주로 주차보조 및 주행보조 시스템에 사용될 수 있다.
또한 차량용 카메라 모듈은 차량 주위의 차선, 차량 등을 감지해 관련 데이터를 수집 및 전송함으로써, ECU에서 경고를 하거나 차량 제어가 가능하다.
한편, 카메라 모듈에서 주밍(zooming) 기능을 위해 줌 액츄에이터(actuator)를 이용하는데, 액츄에이터의 기구적 움직임에 의해 렌즈 이동 시 마찰 토크가 발생하고 있으며, 이러한 마찰 토크에 의해 구동력의 감소, 소비전력의 증가 또는 제어특성 저하 등의 기술적 문제점이 발생되고 있다.
특히 카메라 모듈에서 복수의 줌 렌즈 군(zoom lens group) 이용하여 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)과 복수의 렌즈군들과 이미지 센서와의 얼라인이 잘 맞아야 하는데, 렌즈군간 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상 발생시 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주게 된다.
한편, 카메라 모듈에서 주밍 기능을 위해 렌즈 이동 시 마찰 토크 저항을 감소시키기 위해 마찰이 발생되는 영역에서의 이격거리를 증가시키는 경우, 줌 이동 또는 줌 운동의 반전 시에 렌즈 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt)가 심화되는 기술적 문제 모순이 발생하고 있다.
한편, 이미지센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지는데, 화소가 작아지면 동일한 시간에 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서는 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림이 더욱 심하게 나타난다.
이에 따라 어두운 야간이나 동영상에서 고화소 카메라를 이용하여 변형 없는 이미지를 촬영하기 위해 OIS 기능은 최근 필수적으로 채용되고 있다.
한편, OIS 기술은 카메라의 렌즈나 이미지센서를 움직여 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 방식인데, 특히 OIS 기술은 자이로 센서(gyro sensor)를 통해 카메라의 움직임을 감지하고 이를 바탕으로 렌즈나 이미지 센서가 움직여야 할 거리를 계산하게 된다.
예를 들어, OIS 보정 방식은 렌즈 이동 방식과 모듈 틸팅(Tilting) 방식이 있다. 렌즈 이동 방식은 이미지센서의 중심과 광축을 재정렬하기 위해 카메라모듈 내에 있는 렌즈만 이동시킨다. 반면, 모듈 틸팅 방식은 렌즈와 이미지센서를 포함한 전체 모듈을 움직이는 방식이다.
특히 모듈 틸팅 방식은 렌즈이동 방식에 비해 보정범위가 더 넓으며 렌즈와 이미지센서 사이의 초점거리가 고정되어 있기 때문에 이미지의 변형을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 렌즈 이동 방식의 경우 렌즈의 위치와 이동을 감지하기 위해 홀 센서(Hall sensor)를 사용한다. 반면, 모듈 틸팅방식에서는 모듈의 이동을 감지하기 위해 포토리플렉터(Photo reflector)를 사용한다. 그러나 두 방식 모두 카메라 사용자의 이동을 감지하기 위해서는 자이로 센서(gyro sensor)를 사용한다.
OIS 컨트롤러는 사용자의 이동을 보상하기 위해 렌즈 또는 모듈이 이동해야 할 위치를 예측하는데 자이로 센서가 인식한 데이터를 이용한다.
최근 기술추세에 따라 초슬림, 초소형의 카메라 모듈이 요구되는데, 초소형 카메라 모듈에서는 OIS 구동을 위한 공간제약이 있게 되어 일반적인 대형 카메라에서 적용되는 OIS 기능이 구현되기 어려운 문제가 있고, OIS 구동 적용시 초슬림, 초소형의 카메라 모듈을 구현하지 못하는 문제가 있다.
또한 종래 OIS 기술에서는 제한된 카메라 모듈의 사이즈 내에서, 고체 렌즈 어셈블리의 측면에 OIS 구동부가 배치됨에 따라 OIS 대상이 되는 렌즈의 사이즈 제한이 있어 광량 확보를 어렵게 하는 문제가 있다.
특히 카메라 모듈에서 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 통해 OIS 구현시 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞아야 하는데, 종래 OIS 기술에서는 렌즈군간 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decent)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt) 발생시 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주는 문제가 발생하고 있다.
또한 종래 OIS 기술에서는 OIS 구동과 동시에 AF 또는 Zoom 구현이 가능한데, 카메라 모듈의 공간상의 제약과 기존 OIS 기술의 구동부 위치로 인해 OIS용 마그넷과 AF 또는 Zoom용 마그넷이 근접하게 배치되어 자계 간섭을 일으켜 OIS 구동이 제대로 되지 않아 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.
또한 종래 OIS 기술은 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 위해 기계적 구동장치가 필요하기 때문에 구조가 복잡하며 소비전력이 높아지는 문제가 있다.
한편, 앞서 기술한 바와 같이 카메라 모듈은 레이더(Radar) 등과 함께 차량에 적용되어 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)에 사용될 수 있는데, 운전자의 편의뿐만 아니라 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 큰 영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)으로는 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 자동 긴급제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking), 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 주행 조향보조 시스템(LKAS: Lane Keep Assist System), 사전에 정해 놓은 속도로 달리면서도 앞차와 간격을 알아서 유지하는 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC: Advanced Smart Cruise Control), 사각지대 충돌 위험을 감지해 안전한 차로 변경을 돕는 후측방 충돌 회피 지원 시스템(ABSD: Active Blind Spot Detection), 차량 주변 상황을 시각적으로 보여주는 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM: Around View Monitor) 등이 있다.
이러한 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에서 카메라 모듈은 레이더(Radar) 등과 함께 핵심 부품으로 기능을 하며 카메라 모듈이 적용되는 비중이 점차 넓어지고 있다.
예를 들어, 자동 긴급제동 시스템(AEB)의 경우 차량 전방 카메라 센서와 레이더 센서로 전방 차량이나 보행자를 감지, 운전자가 차량을 제어하지 않을 때 자동으로 긴급 제동해 줄 수 있다.
또는 주행 조향보조 시스템(LKAS)의 경우 카메라 센서를 통해 운전자가 방향지시 등 조작 없이 차로를 이탈하는지 감지하여 자동으로 핸들을 조향해 차로를 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
또한 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM)의 경우 차량의 사방에 배치된 카메라 센서를 통해 차량 주변 상황을 시각적으로 보여줄 수 있다.
카메라 모듈이 차량의 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에 적용되는 경우, 차량의 진동으로 인해 OIS 기술이 더욱 중요하며, OIS 데이터의 정밀도는 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다. 또한 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동되는데, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭이 발생하는 문제가 있다. 이러한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 AF 또는 Zoom 구동이 제대로 되지 않아 추력이 저하되는 문제가 있다.
또한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.
이러한 자계 간섭으로 카메라 제어의 정밀도에 이슈가 있거나 추력이 저하되는 경우 또는 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상이 유발되는 경우 사용자인 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다.
또한 차량과 같이 진동이 심한 환경에서 카메라 모듈의 각 구성, 예를 들어 마그넷 등의 탈착이 발생하는 경우 기구적 신뢰성뿐만 아니라 추력, 정밀도, 제어 등의 큰 문제를 유발할 수 있다.
한편, 종래기술에서 무빙 렌즈하우징에 장착된 소정의 마그넷의 자속 변화를 감지하기 위해 코일의 권선 내측에 홀 센서를 배치하여 렌즈하우징의 위치를 감지하고 있다.그런데, 코일 내부에 홀 센서를 위치하는 경우 코일의 높이에 의해 홀 센서와 마그넷 간의 간격이 결정되게 된다.
그런데 종래기술에서 무빙 렌즈하우징의 이동을 위해 요구되는 추력이 있으며, 이러한 추력을 확보하기 위해 코일의 높이는 소정의 이상의 높이가 필요하게 된다.
그러나 이렇게 코일의 높이가 높아지게 되면 마그넷의 자속(flux)이 코일의 의해 차단되므로 코일 내부에 배치된 홀 센서의 감도가 약해지는 기술적 모순이 있다. 출원인의 비공개 내부 기술에 의하면, 이러한 문제를 해결하기 위해 적정 높이의 코일에 의해 홀 센서의 감도와 추력의 최적점을 설정하고 있는 실정이 이었다.
한편, 항목에 기술된 내용은 단순히 본 개시(present disclosure)에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 카메라 모듈에서 주밍(zooming)을 통한 렌즈 이동 시 마찰 토크 발생을 방지할 수 있는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 카메라 모듈에서 주밍을 통한 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt), 렌즈의 중심과 이미지 센서의 중심축이 일치하지 않는 현상의 발생을 방지할 수 있는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능하도록 하는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시, AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동될 때, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예는 마그넷과 요크의 탈착을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.
실시예에 따른 카메라 모듈 또는 카메라 장치는 베이스와, 상기 베이스 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리와, 상기 베이스에 배치되는 제1 코일부와, 상기 베이스에 배치되는 제1스페이서 및 상기 제1스페이서 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함할 수 있다.
상기 제1스페이서는 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
상기 제1위치검출센서는 상기 제1돌출부 상에 배치되고, 상기 제1돌출부는 상기 제1 코일부의 중공에 배치될 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 모듈 또는 카메라 장치는 개구부를 포함하는 베이스와, 상기 베이스 내에 배치되고 제1마그넷을 포함하는 제1렌즈 어셈블리와, 상기 베이스에 배치되는 제1 코일부과, 상기 베이스에 배치되는 제1스페이서 및 상기 제1스페이서 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함할 수 있다.
상기 제1스페이서는 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
상기 제1돌출부는 상기 제1마그넷과 대응되도록 상기 개구부 내에 배치될 수 있다.
상기 제1위치검출센서와 상기 제1지지부 사이에 배치되는 제1 회로기판을 포함하고, 상기 제1 회로기판은 상기 제1지지부 상에 배치되는 제1 기판영역 및 상기 제1돌출부 상에 배치되는 제2 기판영역을 포함하고, 상기 제2 기판영역은 일부가 상기 제1 기판영역과 연결될 수 있다.
상기 제1위치검출센서는 상기 제2 기판영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 기판영역은 제2 기판 홈을 포함하고, 상기 제1돌출부는 결합 돌기를 포함하고 상기 제1돌출부의 상기 결합돌기는 상기 제2 기판영역의 상기 제2 기판 홈과 결합될 수 있다.
상기 제1 기판영역은 제1 기판 홈을 포함하고, 상기 제1지지부는 제1결합돌기를 포함하고 상기 제1 기판영역의 상기 제1 기판 홈은 상기 제1지지부의 상기 제1결합돌기와 결합될 수 있다.
상기 제1지지부는 상기 제1 코일부부의 일부가 배치되는 지지돌기를 포함할 수 있다.
실시예는 상기 베이스 내에 상기 제1렌즈 어셈블리와 대응되는 위치에 배치되는 제2렌즈 어셈블리를 포함하고,
상기 베이스의 상기 제1 코일부와 대응되는 위치에 배치되는 제2코일부를 포함하고,
상기 베이스의 상기 제1스페이서 대응되는 위치에 배치되는 제2스페이서를 포함하고,
상기 제2스페이서는 제2지지부와 상기 제2지지부에서 돌출된 제2돌출부를 포함하고,
상기 제2위치검출센서는 상기 제2돌출부 상에 배치되고, 상기 제2돌출부는 상기 제2 코일부의 중공에 배치될 수 있다.
실시예는 상기 제2위치검출센서와 상기 제2지지부 사이에 배치되는 제2 회로기판을 포함하고,
상기 제2 회로기판은 상기 제2지지부 상에 배치되는 제3 기판영역과 상기 제2돌출부에 배치되는 제4 기판영역을 포함하고, 상기 제4 기판영역은 일부가 상기 제3 기판영역과 연결될 수 있다.
실시예는 상기 제1 회로기판과 상기 제2 회로기판을 연결하는 제5 기판영역을 포함할 수 있다.
상기 제1렌즈 어셈블리는 제1요크 및 제1마그넷을 포함하고, 상기 제1요크는 제1,2 절곡부를 포함하고, 상기 제1요크의 상기 제1절곡부는 상기 제1렌즈 어셈블리의 홈에 결합되고, 상기 제2 절곡부는 상기 제1마그넷의 일측과 결합될 수 있다.
상기 제1지지부와 결합되고, 요크 홈이 형성된 제3요크를 포함하고, 상기 제1지지부는 상기 제3요크의 요크 홈과 결합되는 제2 결합돌기를 포함할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 모듈 또는 카메라 장치는 베이스와, 상기 베이스 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리와, 상기 베이스에 배치되는 제1 코일부와, 상기 베이스에 배치되는 제1스페이서와, 상기 제1 스페이서 상에 배치되는 제1 회로기판과, 상기 제1 회로기판 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함할 수 있다.
상기 제1 회로기판은, 상기 제2 기판영역은 상기 스페이서 상에 배치되는 제1 기판영역과, 상기 제1 기판영역에서 이격되어 배치된 제2 기판영역을 포함하며, 상기 제1 위치검출센서는 상기 제2 기판영역 상에 배치되고, 상기 제2 기판영역은 상기 제1 코일부의 중공에 배치될 수 있다.
상기 제1스페이서는, 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
상기 제1돌출부는 상기 제1마그넷과 대응되도록 상기 개구부 내에 배치될 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 모듈 또는 카메라 장치는 베이스와, 상기 베이스 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리와, 상기 베이스에 배치되는 제1 코일부와, 상기 베이스에 배치되는 제1스페이서와, 상기 제1 스페이서 상에 배치되는 제1 회로기판과, 상기 제1 회로기판 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함할 수 있다.
상기 제1 코일부는, 상기 제1 회로기판과 상기 제1 스페이서 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 스페이서는, 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고, 상기 제1 위치검출센서는 상기 제1 돌출부 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부는, 상기 제1 코일부와 중첩되는 제1-1 지지부의 제1 두께가 상기 제1 코일부와 중첩되지 않는 제1-2 지지부의 제2 두께 보다 얇을 수 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈은, 베이스(20)와, 상기 베이스(20)에 배치되는 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120)와, 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 구동부(116)와 제3 구동부(141)를 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제2 구동부(126)와 제4 구동부(142)를 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 상기 제1 구동부(116)는 제1 마그넷(116b)과 제1 요크(116a)를 포함할 수 있다. 상기 제3 구동부(141)는 제1 코일부(141b)와 제3 요크(141a)를 포함할 수 있다.
상기 제2 렌즈 어셈블리(120)에서 상기 제2 구동부(126)는 제2 마그넷(126b)과 제2 요크(126a)를 포함하며, 상기 제4 구동부(142)는 제2 코일부(142b)와 제4 요크(142a)를 포함할 수 있다.
상기 제1 요크(116a)는, 제1 지지부(116a1), 상기 제1 지지부(116a1)에서 상기 제1 마그넷(116b) 제1 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116a2)의 반대방향으로 연장되는 제1 고정 돌출부(116a3)를 포함할 수 있다.
상기 제1 측면 돌출부(116a2)의 두께가 상기 제1 지지부(116a1)의 두께 보다 두꺼울 수 있다.
상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116a2)에서 상기 제1 마그넷(116b)의 상면보다 상측으로 연장되는 제1 연장 돌출부(116a22)를 포함할 수 있다.
상기 제1 마그넷(116b)의 두께(ML)보다 상기 제1 측면 돌출부(116a2) 및 제1 연장 돌출부(116a22)의 합계 두께(PL)가 더 클 수 있다.
상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 마그넷(116b)의 제2 측면으로 돌출되는 제2 측면 돌출부(116a4)를 포함할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 모듈은 제1측벽과 상기 제1측벽과 대응되는 제2측벽을 포함하는 베이스와, 상기 베이스의 상기 제1측벽에 인접하게 배치되는 제1가이드부와, 상기 베이스의 상기 제2측벽에 인접하게 배치되는 제2가이드부와, 상기 제1 가이드부를 따라 이동하는 제1 렌즈 어셈블리와, 상기 제2 가이드부를 따라 이동하는 제2 렌즈 어셈블리와, 상기 제1 가이드부와 상기 제1 렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 제1 볼 및 상기 제2 가이드부와 상기 제2 렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 제2 볼을 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제1볼이 배치되는 제1홈을 포함하고, 상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 제2볼이 배치되는 제2홈을 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부와 상기 제1 볼과 상기 제1 홈은 상기 제1측벽에서 상기 제2측벽을 향하는 가상의 직선 상에 배치될 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 모듈은 베이스와, 상기 베이스의 일측에 배치되는 제1가이드부와, 상기 베이스의 타측에 배치되는 제2가이드부와, 상기 제1 가이드부와 대응되는 제1 렌즈 어셈블리와, 상기 제2 가이드부와 대응되는 제2 렌즈 어셈블리와, 상기 제1 가이드부와 상기 제1 렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 제1 볼 및 상기 제2 가이드부와 상기 제2 렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 제2 볼을 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부는 제1형상의 제1-1 레일과 제2형상의 제1-2 레일을 포함하고, 상기 제2 가이드부는 제1형상의 제2-1 레일과 제2형상의 제2-2 레일을 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부의 상기 제1형상과 상기 제1 가이드부의 상기 제2형상은 서로 다른 형상일 수 있다.
상기 제1형상의 제1-1 레일과 상기 제1형상의 제2-1 레일은 대각 방향에 위치하고,
상기 제2형상의 제1-2 레일과 상기 제2형상의 제2-2 레일은 대각 방향에 위치할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 모듈은 베이스와, 상기 베이스의 일측에 배치되는 제1가이드부와, 상기 베이스의 타측에 배치되는 제2가이드부와, 상기 제1 가이드부와 대응되는 제1 렌즈 어셈블리와, 상기 제2 가이드부와 대응되는 제2 렌즈 어셈블리와, 상기 제1 가이드부와 상기 제1 렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 제1 볼 및 상기 제2 가이드부와 상기 제2 렌즈 어셈블리 사이에 배치되는 제2 볼을 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부는 두 개의 제1레일을 포함하고, 상기 제2 가이드부는 두 개의 제2레일을 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈 배럴과 제1 구동부를 포함하고, 상기 제2 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈 배럴과 제2 구동부를 포함할 수 있다.
상기 제1구동부는 상기 두 개의 제1레일과 대응하고, 상기 제2구동부는 상기 두 개의 제2레일과 대응할 수 있다.
상기 제1가이드부는 상기 제1 렌즈 어셈블리와 상기 베이스의 상기 제1 측벽 사이에 배치되고, 상기 제2가이드부는 상기 제2 렌즈 어셈블리와 상기 베이스의 상기 제2 측벽 사이에 배치될 수 있다.
제1 가이드부는 두 개의 제1 레일을 포함하고, 제2 가이드부는 두 개의 제2 레일을 포함할 수 있다.
상기 제1 볼은 두 개를 포함하고, 상기 제1볼 중 하나는 상기 두 개의 제1 레일 중 하나의 상기 제1 레일을 따라 이동하고, 상기 제1볼 중 다른 하나는 상기 두 개의 제1 레일 중 다른 하나의 상기 제1 레일을 따라 이동할 수 있다.
상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부의 상기 제1형상은 L형상이고, 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부의 상기 제2형상은 V형상일 수 있다.
상기 제2 가이드부와 상기 제2 볼과 상기 제2홈은 상기 제1측벽에서 상기 제2측벽을 향하는 가상의 직선 상에 배치될 수 있다.
상기 제1렌즈 어셈블리는 렌즈가 배치되는 제1 렌즈 배럴과 제1 구동부를 포함하고,
상기 제1 렌즈 어셈블리의 제1 홈은 복수 개이고, 광축방향을 기준으로 상기 복수 개의 제1 홈 중 두 개의 상기 제1홈 사이의 거리는 상기 제1 렌즈 배럴의 두께보다 길 수 있다.
실시예는 제3 하우징을 포함하는 제3 렌즈 어셈블리를 더 포함하고, 상기 제1 가이드부는 제1면에 형성된 제1 돌기와 제2면에 형성된 제2 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드부의 제1 돌기는 상기 베이스의 상기 제1 측벽과 상기 제2측벽 사이에 배치되는 제3 측벽에 결합되고, 상기 제1 가이드부의 제2 돌기는 상기 제3 하우징에 결합될 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리의 상기 제1 홈은 V형상일 수 있고, 상기 제1 가이드의 제1 레일은 L형상의 제1 레일과 V형상의 제1 레일을 포함할 수 있다.
상기 제2 렌즈 어셈블리의 상기 제2 홈은 V형상이고, 상기 제2 가이드의 제2 레일은 L형상의 제2 레일과 V형상의 제2 레일을 포함할 수 있다.
상기 V형상의 제1 레일과 상기 V형상의 제2 레일은 서로 대각 방향으로 배치되고, 상기 L형상의 제1 레일과 상기 L형상의 제2 레일은 서로 대각 방향으로 배치될 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터 또는 이를 포함하는 카메라 모듈은 렌즈 유닛(222c)과, 상기 렌즈 유닛(222c) 상에 배치되는 쉐이퍼 유닛(222)과, 상기 쉐이퍼 유닛(222)과 결합하는 제1 구동부(72M) 및 상기 제1 구동부(72M)와 대응하도록 배치되는 제2 구동부(72C)를 포함할 수 있다.
실시예는 상기 제2 구동부(72C)가 배치되는 하우징(210)을 더 포함하고,
상기 하우징(210)은, 상기 렌즈 유닛이 배치되는 하우징 바디(212)와 상기 제1 돌출영역(b12)이 돌출되는 방향에 배치된 제1 하우징 측부(214P1)와 상기 제2 돌출영역(b34)이 돌출되는 방향에 배치된 제2 하우징 측부(214P2)를 포함할 수 있다.
상기 렌즈 유닛(222c)은, 투광성 지지부(222c2)투광성 지지부(222c2)가변형 프리즘(tunable prism)제2 투광성 지지부(미도시) 또는 액체 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 렌즈 유닛(222c)은 광의 경로를 변경시키는 프리즘 기능과 더불어 렌즈 기능을 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 하우징 측부(214P1) 및 상기 제2 하우징 측부(214P2)는 상기 제2 구동부(72C)가 배치되는 구동부 홀(214H)을 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 제1 내지 제4 돌출부와 수직 방향으로 오버랩 되도록 형성되는 제1 내지 제4 지그 홀을 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 제1 내지 제4 지그 홀 사이에 형성되는 개구부(212H)를 포함할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징(210)과, 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하며 상기 하우징(210) 상에 배치되는 영상흔들림 제어유닛(220) 및 상기 하우징(210) 상에 배치되는 제2 구동부(72C)을 포함할 수 있다.
상기 쉐이퍼 유닛(222)은, 쉐이퍼 바디(222a)와, 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 결합되는 돌출부(222b)와, 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 배치되는 렌즈 유닛(222c)을 포함할 수 있다.
실시예는 상기 영상흔들림 제어유닛(220) 상에 배치되며 고정형 프리즘(232)을 구비하는 프리즘 유닛(230)을 포함할 수 있다.
상기 렌즈 유닛(222c)은, 투광성 지지부(222c2), 가변형 프리즘(222cp) 또는 액체 렌즈를 포함할 수 있다.
제2 투광성 지지부(미도시)상기 제1 구동부(72M)은, 상기 돌출부(222)와 결합되는 마그넷을 포함하고, 상기 제2 구동부(72C)는 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 결합되는 코일을 포함할 수 있다.
실시예의 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리와, 상기 렌즈 어셈블리의 일측에 배치되는 이미지 센서부 및 상기 렌즈 어셈블리의 타측에 배치되는 상기 어느 하나의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, 주밍(zooming) 시 마찰 토크 발생의 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 베이스 내에 정밀하게 수치제어된 제1 가이드부와 제2 가이드부가 결합된 상태에서 렌즈 어셈블리가 구동됨에 따라 마찰 토크를 감소시켜 마찰 저항을 저감함으로써 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 주밍(zooming) 시, 마찰 토크를 최소화하면서도 렌즈의 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상 발생을 방지하여 화질이나 해상력을 현저히 향상시킬 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 주밍 시 렌즈 디센터(decenter)나 기울어짐(tilt) 발생의 문제를 해결하여 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞추어 화각이 변하거나 초점이탈 발생을 방지하여 화질이나 해상력에 현저히 향상시키는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 가이드부가 제1-1 레일과 제1-2 레일을 구비함으로써, 제1-1 레일과 제1-2 레일이 제1 렌즈 어셈블리를 가이드함으로써 얼라인 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 제1 가이드부의 돌기의 중심과 제3 하우징의 홈의 중심이 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 베이스의 돌기의 중심과 제1, 제2 가이드부의 홈의 중심이 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일이 틀어져도 나머지 하나로 정확도 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일에서 이후 설명되는 볼의 마찰력의 이슈가 있더라도 나머지 부분에서 구름 구동이 원활히 진행됨에 따라 구동력을 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 이후 설명되는 볼 간의 간격을 넓게 확보할 수 있고, 이를 통해 구동력을 향상시킬 수 있으며, 자계 간섭을 방지하고, 렌즈 어셈블리의 틸트를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
종래기술에서는 베이스 자체에 가이드레일 배치되는 경우 사출 방향에 따라 구배 발생하므로 치수관리의 어려움이 있고, 제대로 사출되지 않는 경우 마찰 토크가 증대하여 구동력이 저하되는 기술적 문제가 있었다.
반면, 실시예에 의하면, 베이스 자체에 가이드레일 배치하지 않고, 베이스와 별도 형성되어 조립되는 제1 가이드부, 제2 가이드부 별도로 채용함에 따라 사출 방향에 따라 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 영상흔들림 제어유닛(220)을 프리즘 유닛(230) 하측의 공간을 활용하고 상호 중첩되도록 배치함으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 프리즘 유닛(230) 하측에 영상흔들림 제어유닛(220)을 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 하우징(210) 상에 안정적으로 배치되는 영상흔들림 제어유닛(220)을 구비하고, 이후 설명되는 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(222cp)을 구비하는 렌즈 유닛(222c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 실시예에 의하면 제1 스페이서(141c)가 제1 지지부(141c1)에서 돌출된 제1 돌출부(141c3)를 포함하고, 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 마그넷(116b)과 제1 코일부(141b)간의 제2 거리(DH2)를 현저히 줄임에 따라 마그넷과 코일부 간의 자속을 현저히 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예 의하면 제1 위치검출센서(71)가 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 마그넷(116b)과 제1 코일부(141b)간의 제2 거리(DH2)를 400㎛ 이하로 비교예에 비해 2배 이상 짧게 확보할 수 있으며, 이에 따라 비교예에 비해 제1 마그넷(116b)과 제1 코일부(141b)간의 자속을 150 (mT ㆍm2) 정도까지 비교예에 비해 약 3배 가까이 높게 확보할 수 있는 특유의 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제1 위치검출센서(71)가 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 코일부(141b)에 의한 자속 차단이 현저히 감소하는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 제1 회로기판(41a)은, 상기 제1 스페이서(141c) 상에 배치되는 제1 기판영역(41a1)과, 상기 제1 기판영역(41a1)에서 이격되어 배치된 제2 기판영역(41a3)을 포함하며, 상기 제1 위치검출센서(71)는 상기 제2 기판영역(41a3) 상에 배치되고, 상기 제2 기판영역(41a3)은 코일 구동부인 제1 코일부(141b)의 중공에 배치될 수 있다.
이에 따라 실시예 의하면 제1 위치검출센서(71)가 제2 기판영역(41a3) 상에 배치됨에 따라 제1 마그넷(116b)과 제1 코일부(141b)간의 제2 거리(DH2)를 400㎛ 이하로 비교예에 비해 2배 이상 짧게 확보할 수 있다.
따라서 비교예에 비해 제1 마그넷(116b)과 제1 코일부(141b)간의 자속을 150 (mT ㆍm2) 정도까지 비교예에 비해 약 3배 가까이 높게 확보할 수 있는 특유의 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제1 위치검출센서(71)가 제2 기판영역(41a2) 상에 배치됨에 따라 제1 코일부(141b)에 의한 자속 차단이 현저히 감소하는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 상기 제1 회로기판(41a)의 상기 제2 기판영역(41a3)은 제2 기판 홈(41a3r)을 포함할 수 있고, 상기 제1 스페이서의 결합 돌기(141c3p)가 제1 회로기판(41a)의 제2 기판 홈(41a3r)에 결합됨으로써 제1 위치감지센서(71)가 안착되는 제2 기판영역(41a3)을 안정적으로 지지할 수 있다.
이를 통해 제1 위치감지센서(71)와 제1 마그넷(116b)간의 거리를 정밀하게 제어함으로써 카메라 제어의 정밀도를 현저히 향상시킴으로써 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 상기 제1 회로기판(41a)의 제1 기판영역은 제1 기판 홈(41r)을 포함할 수 있다. 이를 통해 이후 설명되는 제1 스페이서의 상기 제1 지지부(141c1)에 구비되는 제1 결합돌기(141c1p)가 상기 제1 회기기판의 제1 기판 홈(41r)에 견고히 결합됨으로써 카메라 모듈의 제어의 정밀도 향상 및 기구적 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한 실시예에 의하면 제1 스페이서(141c)의 제1 지지부(141c1)의 두께를 제1 코일부(141b)와 중첩되는 영역과 그렇지 않은 영역, 제1 회로기판(41a)과 중첩되는 영역과 그렇지 않는 영역 별로 두께를 정밀 제어하여 제1 코일부(141b)의 장착시 수평도를 정밀 제어하여 카메라 제어의 정밀도를 현저히 향상시킴으로써 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시, AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 OIS 구현시, 제1 카메라 액추에이터 또는 제1 카메라 모듈(100)과 분리된 제2 카메라 액추에이터(200)에 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 배치함으로써 제1 카메라 액추에이터(100)의 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동될 때, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 제1 렌즈 어셈블리(110) 또는 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동될 때, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 마그넷에서 발생된 자속의 누설(Leakage Flux)을 방지함과 아울러, 자속 밀도(Magnet flux density)가 높은 영역에 측면 돌출부를 배치함에 따라 자속이 집중(FC)됨으로써 됨에 따라 Flux Line과 코일(Coil) 사이의 밀도를 높여 Lorentz Force가 증가하여 추력이 현저히 향상되는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예는 마그넷과 요크의 탈착을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예에 의하면, 제1 요크(116a)가 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2)를 포함함에 따라 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 효과, 자속집중에 따른 추력 향상의 효과와 더불어 상기 제1 마그넷(116b)을 견고하게 고정함에 따라 기구적 신뢰성도 향상되는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)과 코일 구동부인 제2 구동부(72C)를 통해 쉐이퍼 유닛(222)을 구동하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 프리즘 유닛(230)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 가이드부와 제2 가이드부에 대한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 실시예의 제1 가이드부와 제2 가이드부에 대한 추가적인 사시도.
도 6a는 도 5에 도시된 실시예의 제1 가이드부의 사시도.
도 6b는 도 6a에 도시된 실시예의 제1 가이드부의 좌측 방향에서의 사시도.
도 7a는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 렌즈 어셈블리의 사시도.
도 7b는 도 7a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리에서 일부 구성이 제거된 사시도.
도 8a는 도 2에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 B1-B2 선을 따른 단면도.
도 8b는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 구동 예시도.
도 9는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제3 렌즈 어셈블리의 제1 방향에서의 사시도.
도 10은 도 9에 도시된 제3 렌즈 어셈블리의 제2 방향에서의 사시도
도 11a는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 베이스의 사시도.
도 11b는 도 11a에 도시된 베이스의 정면도
도 12는 도 11b에 도시된 베이스의 제1 영역의 확대도
도 13a은 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제3 렌즈 어셈블리와 제1 가이드부 결합 예시도.
도 13b는 도 13a에 도시된 제3 렌즈 어셈블리의 결합 영역 확대도.
도 13c는 도 13a에 도시된 제3 렌즈 어셈블리와 제1 가이드부 결합 단면 예시도.
도 14a은 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 베이스와 제1 가이드부 결합 예시도.
도 14b은 도 14a에 도시된 제1 가이드부의 결합 영역 확대도.
도 14c은 도 14a에 도시된 베이스와 제1 가이드부 결합 단면 예시도.
도 15a는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 C1-C2 선을 따른 단면도.
도 15b는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 구동 예시도.
도 16a는 도 15a에 도시된 S 영역에 대한 확대도.
도 16b는 도 16a에 도시된 S 영역에 대한 상세도.
도 16c는 실시예와 비교예에서 마그넷과 위치검출센서의 이격 거리에 따른 자속(magnet flux) 데이터. 도 17a는 도 2에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제3 구동부와 회로기판에 대한 사시도.
도 17b는 제17a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서에서 회로기판의 사시도.
도 17c는 도 17b에 도시된 실시예에의 회로기판(41)에서 제1 회로기판과 제1 위치감지센서에 대한 사시도.
도 17d는 도 17a에 도시된 실시예에서 제3 구동부(CS1)에 대한 평면도.
도 17e는 도 17d의 SA1-SA2 라인을 따른 단면도.
도 17f는 도 17a에 도시된 실시예에서 회로기판이 생략된 사시도.
도 17g는 도 17f에 도시된 제1 스페이서와 제3 요크에 대한 우측 사시도.
도 17g는 도 17f에 도시된 제1 스페이서와 제3 요크에 대한 좌측 사시도.
도 18a는 도 15b에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부(116)의 사시도.
도 18b는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터.
도 18c는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터.
도 18d는 실시예에서 제1 구동부(116) 중에 제1 요크(116a)의 상세 사시도.
도 18e는 제1 요크(116a)의 저면 사시도.
도 18f는 제1 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 구동부(116B)의 사시도이다.
도 18g는 제2 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 구동부(116C)의 사시도이다.
도 19는 제2 카메라 액추에이터를 포함하는 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도.
도 20a는 도 19에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터의 제1 방향에서의 사시도.
도 20b는 도 19에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터의 제2 방향에서의 사시도.
도 21a는 도 20b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 제1 회로기판과 코일부의 사시도.
도 21b는 도 20b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 부분 분해 사시도.
도 21c는 도 20b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터에서 제1 회로기판이 제거된 사시도.
도 22a는 도 21b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 영상흔들림 제어유닛의 분해사시도.
도 22b는 도 22a에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 영상흔들림 제어유닛의 결합사시도.
도 22c는 도 22a에 도시된 영상흔들림 제어유닛에서 제1 구동부의 분해 사시도.
도 23은 도 22a에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 쉐이퍼 유닛의 사시도.
도 24는 도 23에 도시된 쉐이퍼 유닛의 A1-A1' 선을 따른 렌즈 유닛의 단면도.
도 25a 내지 도 25b는 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 작동 예시도.
도 26은 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 제1 작동 예시도.
도 27은 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 제2 작동 예시도.
도 28은 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 29는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도.
도 30은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
(실시예)
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈(100)의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 베이스(20)와, 베이스(20) 외측에 배치되는 회로기판(40)과 제4 구동부(142) 및 제3 렌즈 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에서 베이스(20)와 회로기판(40)이 생략된 사시도이며, 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120), 제3 구동부(141), 제4 구동부(142)를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)는 코일 또는 마그넷을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)가 코일을 포함하는 경우, 상기 제3 구동부(141)는 제1 코일부(141b)와 제3 요크(141a)를 포함할 수 있고, 상기 제4 구동부(142)는 제2 코일부(142b)와 제4 요크(142a)를 포함할 수 있다.
또는 이와 반대로 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)가 마그넷을 포함할 수도 있다.
도 3에 도시된 x-y-z 축 방향에서, z축은 광축(optic axis) 방향 또는 이와 평행방향을 의미하며, xz평면은 지면을 나타내며, x축은 지면(xz평면)에서 z축과 수직인 방향을 의미하고, y축은 지면과 수직방향을 의미할 수 있다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 베이스(20), 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120), 제3 렌즈 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 베이스(20)와, 상기 베이스(20)의 일측에 배치되는 제1 가이드부(210)와, 상기 베이스(20)의 타측에 배치되는 제2 가이드부(220)와, 상기 제1 가이드부(210)와 대응되는 제1 렌즈 어셈블리(110)와, 상기 제2 가이드부(220)와 대응되는 제2 렌즈 어셈블리(120)와, 상기 제1 가이드부(210)와 상기 제1 렌즈 어셈블리(110) 사이에 배치되는 제1 볼(117)(도 7a 참조) 및 상기 제2 가이드부(220)와 상기 제2 렌즈 어셈블리(120) 사이에 배치되는 제2 볼(미도시)을 포함할 수 있다.
또한 실시예는 광축 방향으로 상기 제1 렌즈 어셈블리(110) 앞에 배치되는 제3 렌즈 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 실시예에 따른 카메라 장치의 구체적인 특징을 상술하기로 한다.
<가이드부>
도 2와 도 3을 참조하면, 실시예는 상기 베이스(20)의 상기 제1 측벽(21a)(도 11a 참조)에 인접하게 배치되는 제1 가이드부(210)와, 상기 베이스(20)의 상기 제2 측벽(21b) (도 11a 참조)에 인접하게 배치되는 제2 가이드부(220)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부(210)는 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)와 상기 베이스(20)의 상기 제1 측벽 사이에 배치될 수 있다.
상기 제2 가이드부(220)는 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)와 상기 베이스(20)의 상기 제2 측벽(21b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 베이스의 제1 측벽(21a)과 제2 측벽(21b)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다
실시예에 의하면, 베이스 내에 정밀하게 수치제어된 제1 가이드부(210)와 제2 가이드부(220)가 결합된 상태에서 렌즈 어셈블리가 구동됨에 따라 마찰 토크를 감소시켜 마찰 저항을 저감함으로써 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 주밍(zooming) 시, 마찰 토크를 최소화하면서도 렌즈의 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상 발생을 방지하여 화질이나 해상력을 현저히 향상시킬 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
종래기술에서는 베이스 자체에 가이드레일 배치되는 경우 사출 방향에 따라 구배 발생하므로 치수관리의 어려움이 있고, 제대로 사출되지 않는 경우 마찰 토크가 증대하여 구동력이 저하되는 기술적 문제가 있었다.
반면, 실시예에 의하면, 베이스 자체에 가이드레일을 배치하지 않고, 베이스(20)와 별도 형성되어 조립되는 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)를 별도로 채용함에 따라 사출 방향에 따라 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
상기 베이스(20)는 Z축 방향으로 사출될 수 있다. 종래기술에서 베이스에 레일이 일체로 구성되는 경우 레일이 Z축 방향으로 사출되면서 구배가 발생하여 레일의 직선이 틀어지는 문제가 있다.
실시예에 의하면, 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)가 베이스(20)와 별도로 사출됨으로써 종래기술에 비해 현저히 구배 발생을 방지할 수 있어 정밀 사출가능하며 사출에 따른 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에서 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)는 X축으로 사출되어 사출되는 길이가 베이스(20)보다 짧을 수 있으며, 이경우 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)에 레일(212, 222)이 배치된 경우 사출 시 구배 발생을 최소화할 수 있으며, 레일의 직선이 틀어질 가능성이 낮은 기술적 효과가 있다.
도 4와 도 5는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 가이드부(210)와 제2 가이드부(220)에 대한 확대 사시도이다.
도 4를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 가이드부(210)는 단일 또는 복수의 제1 레일(212)을 포함할 수 있다. 또한 상기 제2 가이드부(220)는 단일 또는 복수의 제2 레일(222)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가이드부(210)의 제1 레일(212)은 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드부(210)는 상기 제1-1 레일(212a)과 상기 제1-2 레일(212b) 사이에 제1 지지부(213)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일이 틀어져도 나머지 하나로 정확도 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일에서 이후 설명되는 볼의 마찰력의 이슈가 있더라도 나머지 부분에서 구름 구동이 원활히 진행됨에 따라 구동력을 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
상기 제1 레일(212)은 상기 제1 가이드부(210)의 일면부터 타면까지 연결될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 주밍 시 렌즈 디센터(decenter)나 기울어짐(tilt) 발생의 문제를 해결하여 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align) 및 간격이 잘 맞추어 화각이 변하거나 초점이탈 발생을 방지하여 화질이나 해상력에 현저히 향상시키는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 가이드부(210)가 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212a)을 구비함으로써, 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212a)이 제1 렌즈 어셈블리(110)를 가이드함으로써 얼라인 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 이후 설명되는 볼 간의 간격을 넓게 확보할 수 있고, 이를 통해 구동력을 향상시킬 수 있으며, 자계 간섭을 방지하고 렌즈 어셈블리의 정지 또는 이동 상태에서 틸트를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 상기 제1 가이드부(210)는 상기 제1 레일(212) 연장되는 방향에 수직한 측면 방향으로 연장되는 제1 가이드 돌출부(215)를 포함할 수 있다.
제1 가이드 돌출부(215) 상에는 제1 돌기(214p)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기(214p)는 제1-1 돌기(214p1)와 제1-2 돌기(214p2)를 포함할 수 있다.
또한 도 4를 참조하면, 실시예에서 상기 제2 가이드부(220)는 단일 또는 복수의 제2 레일(222)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 가이드부(220)의 제2 레일(222)은 제2-1 레일(222a)과 제2-2 레일(222b)을 포함할 수 있다. 상기 제2 가이드부(220)는 상기 제2-1 레일(222a)과 상기 제2-2 레일(222b) 사이에 제2 지지부(223)를 포함할 수 있다.
상기 제2 레일(222)은 상기 제2 가이드부(220)의 일면부터 타면까지 연결될 수 있다.
또한 상기 제2 가이드부(220)는 상기 제2 레일(222) 연장되는 방향에 수직한 측면 방향으로 연장되는 제2 가이드 돌출부(225)를 포함할 수 있다.
제2 가이드 돌출부(225) 상에는 제2-1 돌기(224p1)와 제2-2 돌기(224p2)를 포함하는 제2 돌기(224p)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부(210)의 제1-1 돌기(214p1), 제1-2 돌기(214p2)와 상기 제2 가이드부(220)의 제2-1 돌기(224p1), 제2-2 돌기(224p2)는 이후 설명되는 제3 렌즈 어셈블리(130)의 제3 하우징(21)에 결합될 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 가이드부(210)가 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212b)을 구비함으로써, 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212b)이 제1 렌즈 어셈블리(110)를 가이드 함으로써 얼라인 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제2 가이드부(220)가 제2-1 레일(222a)과 제2-2 레일(222b)을 구비함으로써, 제2-1 레일(222a)과 제2-2 레일(222b)이 제2 렌즈 어셈블리(120)를 가이드 함으로써 얼라인 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일이 틀어져도 나머지 하나로 정확도 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 이후 설명되는 볼 간의 간격을 넓게 확보할 수 있고, 이를 통해 구동력을 향상시킬 수 있으며, 자계 간섭을 방지 하고 렌즈 어셈블리의 정지 또는 이동 상태에서 틸트를 방지 할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일에서 이후 설명되는 볼의 마찰력의 이슈가 있더라도 나머지 부분에서 구름 구동이 원활히 진행됨에 따라 구동력을 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 베이스 자체에 가이드레일 배치하지 않고, 베이스(20)와 별도 형성되어 조립되는 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220) 별도로 채용함에 따라 사출 방향에 따라 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
종래기술에서는 베이스 자체에 가이드레일 배치되는 경우 사출 방향에 따라 구배 발생하므로 치수관리의 어려움이 있고, 제대로 사출되지 않는 경우 마찰 토크가 증대하여 구동력이 저하되는 기술적 문제가 있었다.
다음으로 도 5를 참조하면, 상기 제1 가이드부(210)의 제1 레일(212)은 제1 형상(R1)의 제1-1 레일(212a)과 제2 형상(R2)의 제1-2 레일(212b)을 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 가이드부(220)에서 제2 레일(222)은 상기 제1 형상(R1)의 제2-1 레일(222a)과 상기 제2 형상(R2)의 제2-2 레일(222b)을 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부(210)의 상기 제1 형상(R1)과 상기 제1 가이드부(210)의 상기 제2 형상(R2)은 서로 다른 형상일 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가이드부(210)와 상기 제2 가이드부(220)의 상기 제1 형상(R1)은 V형상일 수 있다. 상기 제1 가이드부(210)와 상기 제2 가이드부(220)의 상기 제2 형상(R2)은 L형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 형상(R1)의 제1-1 레일(212a)과 상기 제1 형상(R1)의 제2-1 레일(222a)은 대각 방향에 위치할 수 있다.
상기 제2 형상(R2)의 제1-2 레일(212b)과 상기 제2 형상(R2)의 제2-2 레일(222b)은 대각 방향에 위치할 수 있다.
계속하여 도 5를 참조하면, 상기 제1 가이드부(210)는 제1 가이드 돌출부(215)에 베이스의 돌기가 결합되는 단일 또는 복수의 제1 가이드부 홀(210h)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드부 홀(210h)은 제1 가이드 돌출부(215)에 제1 정홀(210ha)과 제1 장홀(210hb)을 포함할 수 있다. 실시예에서 제1 정홀(210ha)은 제1 가이드 돌출부(215)와 견고하게 결합되며, 제1 장홀(210hb)은 제1 가이드 돌출부(215)보다 크게 형성되어 Y축 방향으로 발생하는 상기 제1 가이드 돌출부(215)의 미세한 공차 발생을 커버하고 X축 방향으로의 회전은 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다. 이하 설명되는 정홀과 장홀도 같은 기능을 할 수 있다.
실시예에서 베이스(20)의 돌기가 결합되는 복수의 제1 가이드부 홀(210h)의 제1-2 간격(D12)은 하우징에 결합되는 복수의 제1 가이드부(210)의 제1 돌기(214p) 간의 제1-1 간격(D11)은 서로 다를 수 있으며, 이를 통해 결합 축이 다양하게 형성되어 안정적인 결합력을 확보하여 기구적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 베이스(20)의 돌기가 결합되는 복수의 제1 가이드부 홀(210h)의 제1-2 간격(D12)은 하우징에 결합되는 복수의 제1 가이드부(210)의 제1 돌기(214p) 간의 제1-1 간격(D11)보다 넓게 형성될 수 있고, 이를 통해 안정적인 결합력을 확보하여 기구적 신뢰성을 향상시킬 수 있으나 간격의 장단이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 정홀(210ha)은 원형의 홀 일 수 있으며, 상기 제1 장홀(210hb)은 1축 방향과 이에 수직한 2축 방향의 직경이 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 장홀(210hb)은 지면에 수평한 x축 방향으로의 직경에 비해, x축에 수직한 y축 방향으로의 직경이 더 클 수 있다.
또한 상기 제2 가이드부(220)는 제2 가이드 돌출부(225)에 단일 또는 복수의 제2 가이드부 홀(220h)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드부 홀(220h)은 제2 가이드 돌출부(225)에 제2 정홀(220ha)과 제2 장홀(220hb)을 포함할 수 있다.
또한 실시예에서 베이스(20)의 돌기가 결합되는 복수의 제2 가이드부 홀(220h)의 제2-2 간격(D22)은 하우징에 결합되는 복수의 제2 가이드부(220)의 제2 돌기(224p) 간의 제2-1 간격(D21)은 서로 다를 수 있으며, 이를 통해 결합 축이 다양하게 형성되어 안정적인 결합력을 확보하여 기구적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 베이스(20)의 돌기가 결합되는 복수의 제2 가이드부 홀(220h)의 제2-2 간격(D22)은 하우징에 결합되는 복수의 제2 가이드부(220)의 제2 돌기(224p) 간의 제2-1 간격(D21)은 넓게 형성될 수 있고, 이를 통해 안정적인 결합력을 확보하여 기구적 신뢰성을 향상시킬 수 있으나 간격의 장단이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 정홀(220ha)은 원형의 홀 일 수 있으며, 상기 제2 장홀(220hb)은 1축 방향과 이에 수직한 2축 방향의 직경이 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 장홀(220hb)은 지면에 수평한 x축 방향으로의 직경에 비해, x축에 수직한 y축 방향으로의 직경이 더 클 수 있다.
상기 제1 정홀(210ha)과 상기 제2 정홀(220ha)은 대각 방향에 위치할 수 있다. 또한 상기 제1 장홀(210hb)과 상기 제2 장홀(220hb)은 대각 방향에 위치할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 제1 정홀(210ha)과 상기 제2 정홀(220ha)은 상부에 위치하여 제1 정홀(210ha) 아래에 제1 장홀(210hb)이 배치될 수 있다. 또한 제1 장홀(210hb)과 상기 제2 장홀(220hb)은 평행한 위치에 위치하여 제2 정홀(220ha) 아래에 제2 장홀(220hb)이 배치될 수 있다. 제1 정홀(210ha) 위에 제1 장홀(210hb)이 배치되고, 제2 정홀(220ha) 위에 제2 장홀(220hb)이 배치될 수도 있다.
다음으로 도 6a는 도 5에 도시된 실시예의 제1 가이드부(210)의 사시도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 실시예의 제1 가이드부(210)의 좌측 방향에서의 사시도이다.
실시예에서 상기 제1 가이드부(210)의 제1-1 돌기(214p1)의 둘레에는 원형의 제1-1 리세스(214r1)가 배치될 수 있다. 또한 실시예에서 상기 제1 가이드부(210)의 제1-2 돌기(214p2)의 둘레에는 원형의 제1-2 리세스(214r2)가 배치될 수 있다.
또한 상기 제2 가이드부(220)의 제2-1 돌기(224p1)의 둘레에는 원형의 제2-1 리세스(미도시)가 배치될 수 있다. 또한 상기 제2 가이드부(220)의 제2-2 돌기(224p2)의 둘레에는 원형의 제2-2 리세스(미도시)가 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 가이드부(210)의 제1-1 돌기(214p1), 제1-2 돌기(214p2)의 둘레에 각각 배치되는 제1-1 리세스(214r1)와 제1-2 리세스(214r2)에 의해 제1-1 돌기(214p1)와 제1-2 돌기(214p2) 형성 시 그 둘레 버(bur) 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
이에 따라 상기 제1 가이드부(210)의 제1-1 돌기(214p1), 제1-2 돌기(214p2)가 제3 하우징(21)과 견고하게 밀착 결합될 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 6a를 참조하면, 제1 지지부(213)와 제1-2 레일(212b) 사이에 제1 리브(217)가 단일 또는 복수로 배치될 수 있다.
종래기술에서 사출물의 많을수록 또는 사출물의 두께가 두꺼울 수록 수축이 발생하여 치수관리의 어려움이 있는 반면, 사출물의 양을 줄이는 경우 강도가 약해지는 모순이 발생하고 있다.
이에 실시예에 의하면, 제1 지지부(213)와 제1-2 레일(212b) 사이에 제1 리브(217)가 배치됨으로써 사출물의 량을 줄여서 수치관리의 정확도를 높임과 동시에 강도를 확보할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 6b를 참조하면, 제1 가이드부(210)의 제1 레일(212)은 레일부 리세스(212rb)를 구비할 수 있다. 또한 제1 가이드부(210)의 제1 지지부(213)는 지지부 리세스(213r)를 구비할 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 가이드부(210)에 레일부 리세스(212rb), 지지부 리세스(213r)를 구비함으로써 사출량을 줄여서 수축을 방지하여 수치관리의 정확도를 높임과 동시에 강도를 확보할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 도 6b를 참조하면, 제1 가이드부(210)는 제1-1 돌기(214p1)와 반대 영역에 배치되는 제1-3 돌기(214p3), 제1-2 돌기(214p2)의 반대영역에 배치되는 제1-4 돌기(214p4)를 포함할 수 있다.
상기 제1-3 돌기(214p3)와 상기 제1-4 돌기(214p4)는 이후 설명되는 베이스(20)의 제3 측벽(21c)의 베이스 홀과 결합될 수 있다.
<제1, 제2 렌즈 어셈블리와 볼>
다음으로 도 7a는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 렌즈 어셈블리(110)의 사시도이며, 도 7b은 도 7a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 일부 구성이 제거된 사시도이다.
잠시 도 3을 참조하면, 실시예는 상기 제1 가이드부(210)를 따라 이동하는 제1 렌즈 어셈블리(110)와, 상기 제2 가이드부(220)를 따라 이동하는 제2 렌즈 어셈블리(120)를 포함할 수 있다.
다시 도 7a를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 렌즈(113)가 배치되는 제1 렌즈 배럴(112a)과 제1 구동부(116)가 배치되는 제1 구동부 하우징(112b)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 배럴(112a)과 제1 구동부 하우징(112b)은 제1하우징일 수 있고, 제1하우징은 배럴 또는 경통 형상일 수 있다. 상기 제1 구동부(116)는 마그넷 구동부 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라 코일이 배치될 수도 있다.
또한 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제2 렌즈(미도시)가 배치되는 제2 렌즈 배럴(미도시)과 제2 구동부(미도시)가 배치되는 제2 구동부 하우징(미도시)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 배럴(미도시)과 제2 구동부 하우징(미도시)은 제2하우징일 수 있고, 제2하우징은 배럴 또는 경통 형상일 수 있다. 상기 제2 구동부는 마그넷 구동부 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라 코일이 배치될 수도 있다.
상기 제1 구동부(116)는 상기 두 개의 제1 레일(212)과 대응하고, 상기 제2 구동부는 상기 두 개의 제2 레일(222)과 대응할 수 있다.
실시예는 단일 또는 복수의 볼을 이용하여 구동할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 상기 제1 가이드부(210)와 상기 제1 렌즈 어셈블리(110) 사이에 배치되는 제1 볼(117) 및 상기 제2 가이드부(220)와 상기 제2 렌즈 어셈블리(120) 사이에 배치되는 제2 볼(미도시)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예는 제1 볼(117)은 제1 구동부 하우징(112b)의 상측에 배치되는 단일 또는 복수의 제1-1 볼(117a)과 상기 제1 구동부 하우징(112b)의 하측에 배치되는 단일 또는 복수의 제1-2 볼(117b)을 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 제1 볼(117) 중 제1-1 볼(117a)은 제1 레일(212) 중 하나인 제1-1 레일(212a)을 따라 이동하고, 상기 제1 볼(117) 중 제1-2 볼(117b)은 제1 레일(212) 중 다른 하나인 제1-2 레일(212b)을 따라 이동할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 주밍 시 렌즈 디센터(decenter)나 기울어짐(tilt) 발생의 문제를 해결하여 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞추어 화각이 변하거나 초점이탈 발생을 방지하여 화질이나 해상력에 현저히 향상시키는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 가이드부가 제1-1 레일과 제1-2 레일을 구비함으로써, 제1-1 레일과 제1-2 레일이 제1 렌즈 어셈블리(110)를 가이드함으로써 제1 렌즈 어셈블리(110)가 이동 시 제2 렌즈 어셈블리(110)와 광축 얼라인의 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 7b를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)는 상기 제1 볼(117)이 배치되는 제1 어셈블리 홈(112b1)을 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)는 상기 제2 볼이 배치되는 제2 어셈블리 홈(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 어셈블리 홈(112b1)은 복수 개일 수 있다. 이때 광축방향을 기준으로 상기 복수 개의 제1 어셈블리 홈(112b1) 중 두 개의 제1 어셈블리 홈(112b1) 사이의 거리는 상기 제1 렌즈 배럴(112a)의 두께보다 길 수 있다.
실시예에서 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 상기 제1 어셈블리 홈(112b1)은 V형상일 수 있다. 또한 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)의 상기 제2 어셈블리 홈(미도시)은 V형상일 수 있다. 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 상기 제1 어셈블리 홈(112b1)은 V형상 외에 U형상 또는 제1 볼(117)과 2점 또는 3점에서 접촉하는 형상 일 수 있다. 또한 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)의 상기 제2 어셈블리 홈(미도시)은 V형상 외에 U형상 또는 제1 볼(117)과 2점 또는 3점에서 접촉하는 형상 일 수 있다.
도 2와 도 7a를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 가이드부(210), 상기 제1 볼(117) 및 상기 제1 어셈블리 홈(112b1)은 상기 제1 측벽(21a)에서 상기 제2 측벽(21b)을 향하는 가상의 직선 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 가이드부(210), 상기 제1 볼(117) 및 상기 제1 어셈블리 홈(112b1)은 상기 제1 측벽(21a)에서 상기 제2 측벽(21b) 사이에 배치될 수 있다.
도 8에서 제1 렌즈 어셈블리(110)는 상기 제1 어셈블리 홈(112b1)의 반대 위치에 어셈블리 돌출부(112b2)가 배치될 수 있다. 실시예는 상기 어셈블리 돌출부(112b2)에 의해 어셈블리 홈(112b1)의 배치에 따른 강도를 유지함과 동시에 그 어셈블리 돌출부(112b2) 상단에는 리세스 영역을 구비하여 사출물의 양을 줄임으로써 수축을 방지하여 치수관리 정확도를 높일 수 있다.
다음으로, 도 8a는 도 2에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 B1-B2 선을 따른 단면도이다.
실시예에 의하면 베이스(20) 내에 제1 가이드부(210)와 제2 가이드부(220)가 각각 삽입 배치되고, 상기 제1 가이드부(210)에 대응하도록 제1 렌즈 어셈블리(110)가 배치되며, 상기 제2 가이드부(220)에 대응하도록 제2 렌즈 어셈블리(120)가 배치될 수 있다.
한편, 실시예에 의하면, 베이스(20)에 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)가 역으로 삽입되는 것을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 도 8a를 참조하면 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 구동부 하우징(112b)이 배치되는 베이스(20)의 제1 상부과 제1 하부는 제1 간격(A20)으로 이격될 수 있다.
또한 제2 렌즈 어셈블리(120)의 제1 구동부 하우징(122b)이 배치되는 베이스(20)의 제2 상부과 제2 하부는 제2 간격(A20)으로 이격될 수 있다.
이때 제1 구동부 하우징(112b)의 상하 폭은 제1 폭(A110)을 구비할 수 있으며, 제2 구동부 하우징(122b)의 상하 폭은 제2 폭(B120)을 구비할 수 있다.
이때, 도 8a에 도시된 간격이나 폭과 달리, 제2 구동부 하우징(122b)의 상하 폭인 제2 폭(B120)이 베이스(20)의 제1 상부과 제1 하부 간의 제1 간격(A20)에 비해 크도록 치수관리 설계가 되는 경우, 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제1 렌즈 어셈블리(110)가 장착되는 베이스 영역에 삽입되지 않게 되므로 역삽이 방지되는 기술적 효과가 있다.
또한 도 8a에 도시된 간격이나 폭과 달리, 제1 구동부 하우징(112b)의 상하 폭인 제1 폭(A110)이 베이스(20)의 제2 상부과 제2 하부 간의 제2 간격(B20)에 비해 크도록 치수관리 설계가 되는 경우, 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제2 렌즈 어셈블리(120)가 장착되는 베이스 영역에 삽입되지 않게 되므로 역삽이 방지되는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 8b는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 구동 예시도이다.
도 8b를 참조하여 실시예에 따른 카메라 모듈에서 마그넷 구동부인 제1 구동부(116)와 제1 코일부(141b)간의 전자기력(DEM)이 발행되는 상호 작용을 설명하기로 한다.
도 8b와 같이, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부(116)에서의 마그넷의 착자 방식은 수직 착자 방식일 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 마그넷의 N극(116N)과 S극(116S)은 모두 제1 코일부(141b)와 마주보도록 착자될 수 있다. 이에 따라 제1 코일부(141b)에서 전류가 지면에 수직한 y축 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 마그넷의 N극(116N)과 S극(116S)이 각각 배치될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 실시예에서 제1 구동부(116)의 N극(116N)에서 x축에 반대 방향으로 자력(DM)이 가해지고(자력의 방향은 도시된 방향의 양의 방향 또는 음의 방향일 수 있음), N극(116N)에 대응하는 제1 코일부(141b) 영역에서 y축에 방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z축 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다.
또한 실시예에서 제1 구동부(116)의 S극(116S)에서 x축 방향으로 자력(DM)이 가해지고, S극(116S)에 대응하는 제1 코일부(141b)에서 지면에 수직한 y축 반대방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z축 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다(전자기력의 방향은 도시된 방향의 양의 방향 또는 음의 방향일 수 있음).
이때 제1 코일부(141b)를 포함하는 제3 구동부(141)는 고정된 상태이므로, 제1 구동부(116)가 배치된 무버인 제1 렌즈 어셈블리(110)가 전류 방향에 따라 전자기력(DEM)에 의해 z축의 방향에 평행한 방향으로 제1 가이드부(210)의 레일을 따라 전후 이동될 수 있다. 전자기력(DEM)은 제1 코일부(141b)에 가해지는 전류(DE)에 비례하여 제어될 수 있다.
마찬가지로 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 마그넷(미도시)과 제2 코일부(142b)간의 전자기력(DEM)이 발생하여 제2 렌즈 어셈블리(120)가 광 축에 수평하게 제2 가이드부(220)의 레일을 따라 이동할 수 있다.
<제3 렌즈 어셈블리>
다음으로 도 9는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제3 렌즈 어셈블리(130)의 제1 방향에서의 사시도이며, 도 10은 도 9에 도시된 제3 렌즈 어셈블리(130)의 제2 방향에서의 사시도이고, 제3 렌즈(133)가 제거된 사시도이다.
도 9를 참조하면, 실시예에서 제3 렌즈 어셈블리(130)는 제3 하우징(21), 제3 배럴(131) 및 제3 렌즈(133)를 포함할 수 있다.
실시예에서 제3 렌즈 어셈블리(130)는 제3 배럴(131) 상단에 배럴부 리세스(21r)를 구비됨으로써 제3 렌즈 어셈블리(130)의 제3 배럴(131)의 두께를 일정하게 맞출 수 있으며, 사출물의 량을 줄여서 수치관리의 정확도를 높임일 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제3 렌즈 어셈블리(130)는 제3 하우징(21)에 하우징 리브(21a)와 하우징 리세스(21b)를 구비할 수 있다.
실시예에서 제3 렌즈 어셈블리(130)는 제3 하우징(21)에 하우징 리세스(21b)를 구비함으로써 사출물의 량을 줄여서 수치관리의 정확도를 높임과 동시에 제3 하우징(21)에 하우징 리브(21a)를 구비하여 강도를 확보할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 10을 참조하면, 상기 제3 렌즈 어셈블리(130)는 제3 하우징(21)에 단일 또는 복수의 하우징 홀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징 홀은 제3 하우징(21)의 제3 배럴(131) 둘레에 제3 정홀(22ha)과 제3 장홀(22hb)을 포함할 수 있다.
상기 하우징 홀은 제1 가이드부(210)의 제1 돌기(214p), 제2 가이드부(220)의 제2 돌기(224p)와 결합될 수 있다.
상기 제3 정홀(22ha)은 원형의 홀 일 수 있으며, 상기 제3 장홀(22hb)은 1축 방향과 이에 수직한 2축 방향의 직경이 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 장홀(22hb)은 지면에 수평한 x축 방향으로의 직경에 비해, x축에 수직한 y축 방향으로의 직경이 더 클 수 있다.
상기 제3 렌즈 어셈블리의 하우징 홀은 두 개의 제3 정홀(22ha)과 두 개의 제3 장홀(22hb)을 포함할 수 있다.
상기 제3 정홀(22ha)은 제3 하우징(21)의 하측에 배치될 수 있고, 상기 제3 장홀(22hb)은 상기 제3 하우징(21)의 상측에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 한정되지 않고, 제3 장홀(22hb)는 서로 대각하는 방향에 위치하고, 제3 정홀(22ha)은 서로 대각하는 방향에 위치할 수 있다.
실시예에서 상기 제3 렌즈 어셈블리(130)의 제3 하우징(21)은 단일 또는 복수의 하우징 돌기(21p)를 포함할 수 있다. 실시예는 제3 하우징(21) 내측에 하우징 돌기(21p)를 구비함으로써 역삽을 방지할 수 있고, 좌우 뒤바뀌어 베이스(20)에 결합되는 것을 방지할 수 있다.
상기 하우징 돌기(21p)는 복수, 예를 들어 4개일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 도 11b를 참조하면, 상기 하우징 돌기(21p)는 베이스 측면 돌출부(23a)에 배치되는 측면 리세스(23a)와 결합될 수 있다.
<베이스>
다음으로 도 11a는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 베이스(20)의 사시도이며, 도 11b는 도 11a에 도시된 베이스(20)의 정면도이고, 도 12는 도 11b에 도시된 베이스(20)의 제1 영역(21cA)의 확대도이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 베이스(20) 내에서는 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120) 등의 배치될 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리(130)는 베이스의 일측면에 배치될 수 있다.
다시 도 11a를 참조하면, 상기 베이스(20)는 내부에 공간을 구비하는 직육면체 형태일 수 있다,
예를 들어, 상기 베이스(20)는 제1 측벽(21a), 제2 측벽(21b), 제3 측벽(21c), 제4 측벽(21d)을 포함할 수 있고, 상기 베이스(20)는 복수의 측벽과 베이스 상면(21e), 베이스 하면(21f)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스(20)는 제1 측벽(21a)과 상기 제1 측벽(21a)과 대응되는 제2 측벽(21b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 측벽(21b)은 상기 제1 측벽(21a)과 마주보는 방향에 배치될 수 있다.
상기 제1 측벽(21a)과 상기 제2 측벽(21b)은 각각 제1 개구(21bO)와 제2 개구(미도시)를 구비할 수 있다.
또한 상기 베이스(20)는 상기 제1 측벽(21a)과 상기 제2 측벽(21b) 사이에 배치되어 상기 제1측벽(21a)와 상기 제2 측벽(21b)를 연결하는 제3 측벽(21c)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 측벽(21c)은 상기 제1 측벽(21a), 상기 제2 측벽(21b)과 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
상기 제1,제2,제3 측벽들(21a,21b,21c)은 서로 일체의 사출형태로 형성되거나 각각의 구성이 결합된 형태일 수 있다.
도 11b를 참조하면, 상기 베이스(20)의 제4 측벽(21d)에는 베이스 돌기가 배치될 수 있다.
상기 베이스 돌기는 제4 측벽(21d)에 배치되는 제1 베이스 돌기(22p1), 제2 베이스 돌기(22p2), 제3 베이스 돌기(22p3) 및 제4 베이스 돌기(22p4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 베이스 돌기들(22p1, 22p2, 22p3, 22p4)은 제1 가이드부 홀(210h) 및 상기 제2 가이드부 홀(220h)과 결합될 수 있다.
상기 제4 측벽(21d)은 개방된 형태일 수 있으며, 제4 개구(21dO)를 포함할 수 있다.
상기 제4 개구(21dO)를 통해 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120)가 상기 베이스(20) 내부에 탈착 결합될 수 있다.
다음으로 도 11a와 도 11b를 참조하면, 베이스(20)는 제4 측벽(21d)에서 z축 방향으로 돌출되는 베이스 돌출부(23b)를 구비할 수 있다. 실시예는 제4 측벽(21d)에 베이스 돌출부(23b)를 구비함으로써 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)가 베이스(20)에 조립되었을 때, 베이스(20)와 제3 렌즈 어셈블리의 제3 하우징(21)간의 결합위해 에폭시나 접착제 도포되어 견고한 결합력을 향상시킬 수 있다.
또한 실시예는 상기 베이스(20)의 제4 측벽(21d)에서 x축 방향으로 연장되는 측면 돌출부(23a)을 구비할 수 있다. 상기 베이스(20)의 측면 돌출부(23a)는 메인 FPCB(센서FPCB)를 베이스(20)에 결합 시 가이드 기능을 할 수 있다.
계속하여 도 11a를 참조하면, 상기 베이스(20)는 베이스 상면(21e)과 베이스 하면(21f)을 구비할 수 있다.
상기 베이스 상면(21e)에는 베이스 상부 홈(21er)을 포함할 수 있다.
실시예는 베이스 상면(21e)에 베이스 상부 홈(21er)을 구비함으로써 제1, 제2 가이드부들(210, 220)의 조립 위해 두꺼워진 단면 두께 일정하여 사출시 수축을 방지할 수 있다.
상기 베이스 상면(21e)에는 베이스 상부 리브(21ea)을 포함할 수 있다.
실시예는 베이스 상면(21e)에 상부 리브(21ea)를 배치함으로써 FPCB 안착 시 가이드 역할을 하며, FPCB 안착부와 비안착부의 두께 맞추는 기능을 할 수 있다.
또한 실시예는 상기 베이스 하면(21f)에는 베이스 단차(21s)를 구비할 수 있다.
실시예는 베이스 하면(21f)에 베이스 단차(21s)를 구비함으로써 내부에 장착되는 제1, 제2 구동부들의 견고한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다음으로 도 12는 도 11b에 도시된 베이스의 제3측벽(21c)의 제1 영역(21cA)의 확대도이다.
실시예에서 상기 베이스의 제3 측벽(21c)은 베이스 홀을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 홀은 제3 측벽(21c)에 단일 또는 복수의 정홀과 단일 또는 복수의 장홀을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 측벽(21c)은 제4-1 정홀(21ha1), 제4-2 정홀(21ha2), 제4-1 장홀(21hb1), 제4-2 장홀(21hb2)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 홀은 제1 가이드부(210)의 제1-3 돌기(214p3), 제1-4 돌기(214p3), 제2 가이드부(220)의 제2-4 돌기(미도시)와 결합될 수 있다.
상기 제4-1 정홀(21ha1), 제4-2 정홀(21ha2)은 원형의 홀 일 수 있으며, 상기 제4-1 장홀(21hb1), 상기 제4-2 장홀(21hb2)은 1축 방향과 이에 수직한 2축 방향의 직경이 다를 수 있다. 상기 제4-1 정홀(21ha1), 제4-2 정홀(21ha2)은 대각방향으로 배치될 수 있다. 이때, 제4-1 장홀(21hb1), 상기 제4-2 장홀(21hb2)은 대각방향으로 배치될 수 있다. 이에 한정하지 않고, 상기 제4-1 정홀(21ha1), 제4-2 정홀(21ha2)은 제1영역(21cA)의 상측에 배치되고, 제4-1 장홀(21hb1), 상기 제4-2 장홀(21hb2)은 제1영역(21cA)의 하측에 배치될 수 있다.
<편심 특징>
다음으로 도 13a는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제3 렌즈 어셈블리(130)와 제1 가이드부(210) 결합 예시도이고, 도 13b는 도 13a에 도시된 제3 렌즈 어셈블리(130)의 결합 영역인 제3 장홀(22hb)의 평면 및 단면의 대응관계를 나타내는 확대도이고, 도 13c는 도 13a에 도시된 제3 렌즈 어셈블리(130)와 제1 가이드부(210) 결합 단면 예시도이다.
구체적으로, 도 13a에서 제1 가이드부(210)의 제1-2 돌기(214p2)와 제3 하우징의 제3 정홀(22ha)이 결합되는 영역은 제1 영역(214PH)으로 표시되어 있으며, 결합된 상태의 단면도는 도 13c이다.
도 13b의 (b)는 도 13b의 (a)의 도면에서 A1-A2 라인을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 13b를 참조하면, 제3 하우징(21)의 제3 정홀(22ha)은 제3 홈(22hr)과 상기 제3 홈(22hr) 내에 배치되는 제3 홀(22ht)을 포함할 수 있다.
실시예에서 제3 홈의 중심(22hrc)과 제3 홀의 중심(22htc)은 서로 일치하지 않고 편심될 수 있다.
실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 제3 하우징(21)의 제3 정홀(22ha)에 있어서 제3 홈의 중심(22hrc)과 제3 홀의 중심(22htc)이 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 13c를 참조하면, 제1 가이드부(210)의 제1-2 돌기(214p2)와 제3 하우징의 제3 정홀(22ha)이 결합되는 제1 영역(214PH)에 대한 A1-A2 라인에 따른 단면도이다.
실시예에서 상기 제1-2 돌기(214p2)는 제1 가이드부(210)에서 돌출되고, 상기 제1-2 돌기(214p2) 둘레에는 원형의 제1-2 리세스(214r2)가 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1-2 돌기의 중심(214p2c)과 상기 제1-2 리세스의 중심 또는 상기 제3 홈의 중심(22hrc)은 일치하지 않을 수 있다.
실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 제1 가이드부의 돌기의 중심과 제3 하우징의 홈의 중심이 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 14a는 도 3에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 베이스(20)와 제1 가이드부(210) 결합 예시도이며, 도 14b는 도 14a에 도시된 제1 가이드부(210)의 제1 정홀(210ha)과 제1 베이스 돌기(22p1)간의 결합 단면 예시도이다.
도 14c는 도 14a에 도시된 베이스(20)와 제1 가이드부(210)의 결합 단면도이다.
구체적으로, 도 14a에서 베이스(20)의 제1 베이스 돌기(22p1)와 제1 가이드부의 제1 정홀(210ha)이 결합되는 영역은 제2 영역(22PH)으로 표시되어 있으며, 결합된 상태의 단면도는 도 14c이다.
도 14b의 (b)는 도 14b의 (a)의 도면에서 A1-A2 라인을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 14b를 참조하면, 제1 가이드부(210)의 제1 정홀(210ha)은 제1 홈(210hr)과 제1 홈(210hr) 내에 배치되는 제1 홀(210ht)을 포함할 수 있다.
실시예에서 제1 홈의 중심(210hrc)과 제1 홀의 중심(210htc)은 서로 일치하지 않고 편심될 수 있다.
실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 제1 가이드부(210)의 제1 정홀(210ha)에서 제1 홈(210hr)의 중심과 제1 홈(210hr)의 중심과 제1, 제2 가이드부의 홈의 중심이 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 14c를 참조하면, 베이스(20)의 제1 베이스 돌기(22p1)와 제1 가이드부의 제1 정홀(210ha)이 결합되는 제2 영역(22PH)에 대한 A3-A4 라인에 따른 단면도이다.
실시예에서 상기 제1 베이스 돌기(22p1)는 베이스(20)에서 돌출되고, 상기 제1 베이스 돌기(22p1) 둘레에는 원형의 제1 베이스 리세스(20r)가 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 베이스 돌기의 중심(22p1c)과 상기 제1 베이스 리세스의 중심 또는 상기 제1 홈의 중심(210htc)은 일치하지 않을 수 있다.
실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 베이스의 돌기의 중심과 제1, 제2 가이드부의 홈의 중심이 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다시 도 12를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 베이스의 제3 측벽(21c)은 제4-1 정홀(21ha1), 제4-2 정홀(21ha2), 제4-1 장홀(21hb1), 제4-2 장홀(21hb2)을 포함할 수 있다. 상기 베이스 홀은 제1 가이드부(210)의 제1-3 돌기(214p3), 제1-4 돌기(214p3), 제2 가이드부(220)의 제2-4 돌기(미도시)와 결합될 수 있다.
이때, 실시예에서 제4-1 정홀(21ha1) 또는 제4-2 정홀(21ha2)은 제4-1 홈(미도시) 또는 제4-2 홈(미도시)을 각각 구비할 수 있다.
이때 실시예에서 제4-1 홈의 중심, 제4-2 홈의 중심 각각은 제4-1 정홀의 중심, 제4-2 정홀을 중심과 서로 일치하지 않고 편심될 수 있다.
실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 제4-1 홈의 중심, 제4-2 홈의 중심 각각은 제4-1 정홀의 중심, 제4-2 정홀을 중심과 서로 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 제1 가이드부(210)의 제1-3 돌기(214p3)의 중심, 상기 제2 가이드부(220)의 제2-4 돌기(미도시)의 중심이 상기 제4-1 홈의 중심, 제4-2 홈의 중심과 각각 일치하지 않을 수 있다.
실시예에 의하면, 복수의 렌드군들 간에 렌즈 얼라인의 정밀도를 높이기 위해서 상기 제1 가이드부(210)의 제1-3 돌기(214p3)의 중심, 상기 제2 가이드부(220)의 제2-4 돌기(미도시)의 중심이 각각 상기 제4-1 홈의 중심, 제4-2 홈의 중심과 일치하지 않고 이격되어 편심 배치되어 렌즈군 간의 얼라인의 정밀도를 높여서 주밍(zooming) 시 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.
<위치 센서 배치구조>
앞서 기술한 바와 같이, 종래기술에서 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동되는데, 렌즈 어셈블리의 위치 정보를 얻기 위해, 코일의 권선 내측에 홀 센서를 배치하고 있다. 홀 센서가 배치되는 코일의 권선 내측은 코일의 중공일 수 있다. 홀 센서는 렌즈 어셈블리에 배치된 마그넷의 자속 변화를 홀 센서가 감지함으로써 렌즈 어셈블리의 위치 정보를 얻을 수 있다.그런데, 코일 내부에 홀 센서가 위치하는 경우 코일의 높이에 의해 홀 센서와 마그넷 간의 간격이 결정되게 된다.
그런데 종래기술에서 렌즈 어셈블리의 이동을 위해 요구되는 추력이 있으며, 이러한 추력을 확보하기 위해 코일의 높이는 소정의 이상의 높이가 필요하게 된다.
그러나 이렇게 코일의 높이가 높아지게 되면 높아진 코일에 의해 홀 센서와 마그넷의 거리가 멀어지게 된다. 이로 인해 마그넷의 자속(flux)이 차단되므로 코일 내부에 배치된 홀 센서가 감지하는 자속의 감도가 약해지는 기술적 모순이 있다.반대로 코일의 높이를 감소시키는 경우 마그넷과 코일간의 전자기력이 약해져서 AF 또는 Zoom 구동을 위한 추력이 저하되는 문제가 있다.
출원인의 비공개 내부 기술에 의하면, 이러한 문제를 해결하기 위해 적정 높이의 코일에 의해 홀 센서의 감도와 추력의 최적점을 설정하고 있는 실정이 이다.또한 추력이 저하되거나 홀 센서의 감도가 약해지는 것은 모두 카메라 제어의 정밀도에 이슈를 유발하고, 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상이 유발하여 사용자인 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다.
이에 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
도 15a는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 C1-C2 선을 따른 단면도이다.
도 15a를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 베이스(20)와, 베이스(20)에 배치되는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스(20)에 제3 렌즈 어셈블리(130), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120)가 광 입사 방향을 기준으로 순차적으로 배치될 수 있으며, 이미지 센서(180)가 제2 렌즈 어셈블리(120) 후측에 배치될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 앞서 설명된 바와 같이, 소정의 마그넷과 코일부의 전자기력에 의해 구동될 수 있다.
예를 들어, 도 15a를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 구동부(116)와 제3 구동부(141)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제2 구동부(126)와 제4 구동부(142)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동부(116)와 상기 제2 구동부(126)는 마그넷 구동부일 수 있고, 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)는 코일 구동부일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 상기 제1 구동부(116)와 상기 제2 구동부(126)는 각각 마그넷 구동부인 경우로, 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)는 각각 코일 구동부인 경우로 설명하기로 한다.
실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 상기 제1 구동부(116)는 제1 마그넷(116b)과 제1 요크(116a)를 포함할 수 있으며, 상기 제3 구동부(141)는 제1 코일부(141b)와 제3 요크(141a)를 포함할 수 있다. 상기 제3 구동부(141)는 상기 제1 코일부(141b)와 상기 제3 요크(141a) 사이에 제1 회로 기판(41a)을 포함할 수 있다.
또한 실시예는 베이스(20)에 배치되는 제1 스페이서(141c) 및 상기 제1 스페이서(141c) 상에 배치되는 제1 위치검출센서(71)를 포함할 수 있다. 상기 제1 스페이서(141c)는 PC(Polycarbonate), PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 중의 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 위치검출센서(71)는 자기 센서(magnetic sensor)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 위치검출센서(71)는 홀 센서와 같은 고체 자기 센서, 코일형 자기 센서 또는 공명형 자기 센서 등 중의 어느 하나 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 렌즈 어셈블리(120)에서 상기 제2 구동부(126)는 제2 마그넷(126b)과 제2 요크(126a)를 포함할 수 있으며, 상기 제4 구동부(142)는 제2 코일부(142b)와 제4 요크(142a)를 포함할 수 있다. 상기 상기 제4 구동부(142)는 상기 제2 코일부(142b)와 상기 제4 요크(142a) 사이에 제2 회로기판(41b)을 포함할 수 있다.
또한 실시예는 베이스(20)에 배치되는 제2 스페이서(142c) 및 상기 제2 스페이서(142c) 상에 배치되는 제2 위치검출센서(72)를 포함할 수 있다. 상기 제2 스페이서(142c)는 PC(Polycarbonate), PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 중의 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 위치검출센서(72)는 코일형 자기 센서, 홀 센서와 같은 고체 자기 센서 또는 공명형 자기 센서 등 중의 어느 하나의 자기 센서(magnetic sensor)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 15b는 실시예에 따른 카메라 모듈에서 구동 예시도이다.
도 15b를 참조하면, 앞서 도 8b을 기초로 설명된 바와 같이 제1 렌즈 어셈블리(110)는 상기 제1 구동부(116)의 제1 마그넷(116b)과 제3 구동부(141)의 제1 코일부(141b)간의 전자기력(DEM)에 의해 광축 방향으로 구동될 수 있다.
이하 도 15a 및 도 16a 내지 도 17h를 기초로 실시예에서의 위치 센서 배치구조의 기술적 특징을 상술하기로 한다.
도 16a는 도 15a에 도시된 S 영역에 대한 확대도이며, 도 16b는 도 16a에 도시된 S 영역에 대한 상세도이다.
우선 도 15a와 도 16a를 참조하면, 실시예는 베이스(20), 상기 베이스(20) 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리(110), 상기 베이스(20)에 배치되는 코일 구동부인 상기 제3 구동부(141), 상기 베이스(20)에 배치되는 제1 스페이서(141c) 및 상기 제1 스페이서(141c) 상에 배치되는 제1 위치검출센서(71)를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동부(141)는 상기 제1 코일부(141b)와 상기 제3 요크(141a) 사이에 배치되는 제1 회로 기판(41a)을 포함할 수 있다.
상기 제1 코일부(141b)와 상기 제1 위치감지센서(71)는 상기 제1 회로기판(41a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로 도 16b를 참조하면, 상기 제1 스페이서(141c)는 제1 지지부(141c1)와 상기 제1 지지부(141c1)에서 돌출된 제1 돌출부(141c3)를 포함하고, 상기 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 돌출부(141c3) 상에 배치되고, 상기 제1 돌출부(141c3)는 코일 구동부인 제1 코일부(141b)의 중공에 배치될 수 있다.
이때 실시예는 상기 제1 돌출부(141c3)와 상기 제1 지지부(141c1)을 연결하는 제1 연결부(141c2)를 구비할 수 있다.
또한 도 16b를 참조하면, 상기 제1 회로기판(41a)은, 상기 제1 스페이서(141c) 상에 배치되는 제1 기판영역(41a1)과, 상기 제1 기판영역(41a1)에서 이격되어 배치된 제2 기판영역(41a3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 회로기판(41a)은 상기 제1 기판영역(41a1)과 상기 제2 기판영역(41a3)을 연결하는 제2-2 기판영역(41a2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 위치검출센서(71)는 상기 제2 기판영역(41a3) 상에 배치되고, 상기 제2 기판영역(41a3)은 코일 구동부인 제1 코일부(141b)의 중공에 배치될 수 있다.
또한 도 15a를 참조하면, 실시예는 베이스(20), 상기 베이스(20) 내에 배치되는 제2렌즈 어셈블리(120), 상기 베이스(20)에 배치되는 코일 구동부인 상기 제4 구동부(142), 상기 베이스(20)에 배치되는 제2 스페이서(142c) 및 상기 제2 스페이서(142c) 상에 배치되는 제2 위치검출센서(72)를 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 스페이서(142c)도 제1 스페이서(141c)의 기술적 특징을 채용할 수 있다. 예를 들어, 도 15a를 참조하면 제2 스페이서(142c)는 제2 지지부(미도시)에서 돌출된 제2 돌출부(미도시)를 포함하고, 상기 제2 위치검출센서(72)는 상기 제2 돌출부 상에 배치되고, 상기 제2 돌출부는 코일 구동부인 제4 구동부(142)의 중공에 배치될 수 있다.
상기 제2 돌출부는 제2 안착부(미도시)는 구비할 수 있고, 상기 제2 안착부 상에 상기 제2 위치감지센서(72)가 배치될 수 있다.
또한 도 15a를 참조하면, 상기 제2 회로기판(41b)은, 상기 제2 스페이서(142c) 상에 배치되는 제3 기판영역(미도시)과, 상기 제3 기판영역에서 이격되어 배치된 제4 기판영역(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2 회로기판(41b)은 상기 제3 기판영역과 상기 제4 기판영역을 연결하는 제4-2 기판영역을 포함할 수 있다.
상기 제2 위치검출센서(72)는 상기 제4-2 기판영역 상에 배치되고, 상기 제4-2 기판영역은 코일 구동부인 제4 구동부(142)의 중공에 배치될 수 있다.
다시 도 16b를 참조하면, 도 15b에서 설명된 바와 같이 제1 렌즈 어셈블리(110)는 상기 제1 구동부(116)의 제1 마그넷(116b)과 제3 구동부(141)의 제1 코일부(141b)간의 전자기력(DEM)에 의해 광축 방향으로 구동될 수 있다.
이때 전자기력(DEM)은 제1 마그넷(116b)과 제1 코일부(141b)간의 거리(DCM)에 의해 영향을 받게 된다.
홀 센서와 마그넷 간의 이격거리에 따라 홀 센서에서 감지하는 마그넷의 자속(Magnet Flux)이 변화하여 홀 센서의 위치 감지 성능이 영향을 받는다.
예를 들어, 도 16c는 실시예와 비교예에서 마그넷과 제1 위치검출센서(71)의 이격 거리에 따른 자속(magnet flux) 데이터이다.
종래 내부 기술에서는 추력 확보를 위해 코일부의 높이를 보장해야하며, 종래에는 홀 센서가 코일부 하단의 PCB 상에 배치됨에 따라 코일부의 높이가 높이질수록 마그넷과 홀 센서 간의 이격거리가 늘어나서, 마그넷과 홀 센서 간의 이격된 제1 거리(DH1)는 최소한 800㎛ 이상 확보해야하는 기술적 한계가 있었다.
이에 따라 종래 내부기술(비교예)에서는 홀 센서에서 감지하는 마그넷의 자속(Magnet Flux)은 50 (mT) 정도수준 정도 확보하는 수준이었다.
또한 종래 내부기술에서는 코일의 높이가 높아지게 되면 코일의 중공부에 배치된 홀센서로 유입될 수 있는 마그넷의 자속(flux)이 일부 차단되므로 홀 센서의 감도는 낮아지는 문제도 있었다.
반면, 실시예에 의하면 제1 스페이서(141c)가 제1 지지부(141c1)에서 돌출된 제1 돌출부(141c3)를 포함하고, 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 마그넷(116b)과 제1 위치검출센서(71)간의 제2 거리(DH2)를 현저히 줄임에 따라 제1 위치검출센서(71)에서 감지하는 제1 마그넷(116b)의 자속(Magnet Flux)dl 현저히 향상되는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예 의하면 제1 위치검출센서(71)가 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 마그넷(116b)과 제1 위치검출센서(71)간의 제2 거리(DH2)를 400㎛ 이하로 비교예에 비해 2배 이상 짧게 확보할 수 있으며, 이에 따라 비교예에 비해 제1 마그넷(116b)과 제1 위치검출센서(71)간의 자속을 150 (mT) 정도까지 비교예에 비해 약 3배 가까이 높게 확보할 수 있는 특유의 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제1 위치검출센서(71)가 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 위치검출센서(71)는 제1 코일부(141b)의 중공에 배치되도라도 제1 마그넷(116b)에 거의 노출되므로 제1 코일부(141b)에 의한 자속 차단이 현저히 감소하는 특별한 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 특유의 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 17a는 도 2에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제3 구동부(141b)와 회로기판(41)에 대한 사시도이며, 도 17b는 제17a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서에서 회로기판(41)의 사시도이다.
도 17a와 도 17b를 참조하면, 실시예에서 회로기판(41)은, 제1 위치검출센서(71)와 상기 제1 스페이서(141c) 사이에 배치되는 제1 회로기판(41a) 및 상기 제2 위치검출센서(72)와 상기 제2 스페이서(142c) 사이에 배치되는 제2 회로기판(41b)을 포함할 수 있다.
도 17b를 참조하면, 상기 회로기판(41)은 상기 제1 회로기판(41a)과 상기 제2 회로기판(41b)을 연결하는 제5 기판영역(41c)을 포함할 수 있다.
또한 상기 회로기판(41)은 상기 제1 회로기판(41a)에서 연장되며 메인 회로 기판(미도시)과 전기적으로 연결되는 제6 기판영역(41d)과 제7 기판 영역(41e)을 포함할 수 있다.
다음으로 도 17c는 도 17b에 도시된 실시예의 회로기판(41)에서 제1 회로기판(41a)과 제1 위치감지센서(71)에 대한 사시도이다.
실시예에서 상기 제1 회로기판(41a)의 상기 제2 기판영역(41a3)은 제2 기판 홈(41a3r)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 기판영역(41a3)의 일측 또는 양측 모서리에 제2 기판 홈(41a3r)을 구비할 수 있고, 이후 설명되는 상기 제1 스페이서의 결합 돌기(141c3p)(도 17d 참조)가 제1 회로기판(41a)의 제2 기판 홈(41a3r)에 결합됨으로써 제1 위치감지센서(71)가 안착되는 제2 기판영역(41a3)을 안정적으로 지지할 수 있다.
이를 통해 제1 위치감지센서(71)와 제1 마그넷(116b)간의 거리를 정밀하게 제어함으로써 카메라 제어의 정밀도를 현저히 향상시킴으로써 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 상기 제1 회로기판(41a)의 제1 기판영역은 제1 기판 홈(41r)을 포함할 수 있다.
이를 통해 이후 설명되는 제1 스페이서의 상기 제1 지지부(141c1)에 구비되는 제1 결합돌기(141c1p)(도 17g 참조)가 상기 제1 회로기판의 제1 기판 홈(41r)에 견고히 결합됨으로써 카메라 모듈의 제어의 정밀도 향상 및 기구적 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다.
다음으로 도 17d는 도 17a에 도시된 실시예에서 제3 구동부(CS1)에 대한 평면도이고, 도 17e는 도 17d의 SA1-SA2 라인을 따른 단면도이다.
실시예에 의하면, 제1 스페이서(141c) 상에 제1 회로기판(41a)이 배치되고, 제1 코일부(141b)가 제1 스페이서(141c)와 제1 회로기판(41a) 상에 배치될 수 있다.
또한 상기 제1 회로기판(41a)의 제1 기판영역(41a1)에는 제1 기판 리세스(41a1r)을 구비하여 코일 스타트 라인(CSL)의 도피 기능을 함으로써 제1 코일부(141b)의 코일 스타트 라인(CSL)이 제1 기판 홀(41a1H1)까지 가는 경로를 확보함과 동시에 코일 스타트 라인(CSL)의 기수적, 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 17e를 참조하면, 상기 상기 제1 스페이서(141c)는, 상기 제1 지지부(141c1)와 상기 제1 지지부(141c1)에서 돌출된 제1 돌출부(141c3)를 포함하고, 상기 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 돌출부(141c3) 상에 배치될 수 있다.
이때 상기 제1 지지부(141c1)는, 상기 제1 코일부(141b)와 중첩되는 제1-1 지지부(141c1a)의 제1 두께(T1)가 상기 제1 코일부(141b)와 중첩되지 않는 제1-2 지지부(141c1b)의 제2 두께(T2) 보다 얇을 수 있다.
실시예에 의하면 제1 스페이서(141c)의 제1 지지부(141c1)의 두께를 제1 코일부(141b)와 중첩되는 영역과 그렇지 않은 영역, 제1 회로기판(41a)과 중첩되는 영역과 그렇지 않는 영역 별로 두께를 정밀 제어하여 제1 코일부(141b)의 장착시 수평도를 정밀 제어하여 카메라 제어의 정밀도를 현저히 향상시킴으로써 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 상기 제1 스페이서(141c)는 결합 돌기(141c3p)를 구비할 수 있으며, 결합 돌기(141c3p)가 제1 회로기판(41a)의 제2 기판 홈(41a3r)(도 17c 참조)에 결합됨으로써 제1 위치감지센서(71)가 안착되는 제2 기판영역(41a3)을 안정적으로 지지할 수 있다.
이를 통해 제1 위치감지센서(71)와 제1 마그넷(116b)간의 거리를 보다 가깝게 배치함으로써 이동하는 렌즈 어셈블리의 위치를 정확하게 파악할 수 있다. 이는 카메라 제어의 정밀도를 현저히 향상시킴으로써 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에서 제1 스페이서(141c)는 제1-1 지지부(141c1a)와 제1-2 지지부(141c1b) 사이에 제1 지지 공간(141cr1)을 구비하여 제1 스페이서(141c) 사출 시 수축을 방지하는 등 제1 스페이서(141c)의 형성공정을 정밀하게 제어할 수 있고, 제1 스페이서 자체가 차지하는 무게를 줄일 수 있으며, 제1 회로 기판(41a)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 제1 스페이서(141c)의 제1 돌출부(141c3)는 그 상측에 제2 지지 공간(141cr2)을 구비함으로써 제1 회로기판(41a)이나 제1 위치감지센서(71)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있고, 제1 회로기판을 고정하기 위한 접착제를 포함함으로써 결합력을 향상시켜 기수적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다시 도 17d를 참조하면, 상기 제1 회로기판(41a)은 제1 코일부(141b)에서 코일 스타트 라인(CSL)이 통과할 수 있는 제1 기판 홀(41a1H1)을 포함할 수 있고, 코일 엔드 라인(CEL)이 통과할 수 있는 제2 기판 홀(41a1H2)을 포함할 수 있다.
다음으로 도 17f는 도 17a에 도시된 실시예에서 회로기판(41)이 생략된 사시도이며,
도 17g는 도 17f에 도시된 제1 스페이서(141c)와 제3 요크(141a)에 대한 우측 사시도이고, 도 17g는 도 17f에 도시된 제1 스페이서(141c)와 제3 요크(141a)에 대한 좌측 사시도이다.
도 17g를 참조하면, 상기 제1 스페이서(141c)는 결합 돌기(141c3p)를 구비할 수 있으며, 결합 돌기(141c3p)가 제1 회로기판(41a)의 제2 기판 홈(41a3r)(도 17c 참조)에 결합됨으로써 제1 위치감지센서(71)가 안착되는 제2 기판영역(41a3)을 안정적으로 지지할 수 있다. 이를 통해 제1 위치감지센서(71)와 제1 마그넷(116b)간의 거리를 정밀하게 제어함으로써 카메라 제어의 정밀도를 현저히 향상시킴으로써 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 결합 돌기(141c3p)와 결합 돌기(141c3p)가 배치되는 제2 기판 홈(41a3r)은 반원형상으로 형성되어, 결합 돌기(141c3p)와 제2 기판 홈(41a3r)이 원 등 기타 다른 형상으로 형성되었을 때에 비해 제2 기판영역(41a3)의 실장 면적을 늘릴 수 있다.
또한 잠시 도 17c를 참조하면, 상기 제1 회로기판(41a)의 제1 기판영역은 제1 기판 홈(41r)을 포함할 수 있다.
다시 도 17g를 참조하면, 제1 스페이서(141c)는 상기 제1 지지부(141c1)의 일단 또는 양단에 구비되는 제1 결합돌기(141c1p)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 상기 제1 지지부(141c1)의 제1 결합돌기(141c1p)가 상기 제1 회로기판의 제1 기판 홈(41r)에 견고히 결합됨으로써 카메라 모듈의 제어의 정밀도 향상 및 기구적 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다.
다음으로 도 17h를 참조하면, 제3 요크(141a)는 요크 홈(미도시)을 구비하며, 상기 제1 지지부(141c1)는 상기 제3요크의 요크 홈과 결합되는 제2 결합돌기(141cb)를 포함할 수 있다.
이를 통해 제3 요크(141a)와 제1 스페이서(141c)간의 견고한 결합력을 확보함으로써 카메라 제어의 정밀도의 향상 및 기구적 신뢰성을 현저히 향상시킴으로써 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 제2 결합돌기(141cb) 제3 요크(141a)가 제1 스페이서(141c)의 정확한 위치에 배치되도록 가이드 역할을 할 수 있다. 이는 제3 요크(141a)를 정위치에 배치함으로써 렌즈 어셈블리 이동에 사용되는 마그넷과 코일간의 전자기력을 향상시켜 추력을 향상시키는 효과가 있다.
<자계간섭 방지 구조>
다음으로 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동될 때, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 마그넷과 요크의 탈착을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
이하 도 18a 내지 도 18g를 참조하여 실시예의 자계간섭 방지구조를 설명하기로 한다.
다음으로 도 18a는 도 15b에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 구동부(116)의 사시도이다.
도 18a를 참조하면, 실시예에서 제1 구동부(116)는 제1 마그넷(116b)과 제1 요크(116a)를 포함하고, 상기 제1 요크(116a)는 제1 지지부(116a1), 상기 제1 지지부(116a1)에서 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 측면 돌출부(116a2)는 상기 제1 마그넷(116b)의 양측면에 배치될 수 있다.
또한 상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116a2)와 다른 방향, 예를 들어 반대방향으로 연장되는 제1 고정 돌출부(116a3)를 포함할 수 있다.
상기 제1 고정 돌출부(116a3)는 상기 제1 지지부(116a1)의 중간정도 위치에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
마찬가지로 실시예에서 제2 구동부(126)는 제2 마그넷(126b)과 제2 요크(126a)를 포함하고, 상기 제2 요크(126a)는 제2 지지부(미도시), 상기 제2 지지부에서 상기 제2 마그넷(126b) 측면으로 연장되는 제2 측면 돌출부를 포함할 수 있다(이상 도 15a의 제2 요크 126a 구조 참조).
상기 제2 측면 돌출부는 상기 제2 마그넷(126b)의 양측면에 배치될 수 있다. 또한 상기 제2 요크(126a)는 상기 제2 측면 돌출부와 다른 방향, 예를 들어 반대방향으로 연장되는 제2 고정 돌출부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제2 고정 돌출부는 상기 제2 지지부의 중간정도 위치에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
종래 기술에서 또한 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동되는데, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭이 발생하는 문제가 있다. 이러한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 AF 또는 Zoom 구동이 제대로 되지 않아 추력이 저하되는 문제가 있다.
또한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.
이러한 자계 간섭으로 카메라 제어의 정밀도에 이슈가 있거나 추력이 저하되는 경우 또는 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상이 유발되는 경우 사용자인 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다.
예를 들어, 도 18b는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 18b의 비교예는 출원인의 비공개 내부기술로서 마그넷에 대한 백요크를 배치하여 자속 차폐 기능을 하도록 적용된 구조이다. 이러한 마그넷에 대한 백요크 기술의 적용에 의해 자속 차폐 성능이 개선된 점은 있으나, 아래와 같이 기술적 문제점이 있는 상태였다.
예를 들어, 도 18b를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리에 장착된 각각의 마그넷 간의 자속밀도 데이터인바, 각 마그넷 간의 자계 간섭(IF)이 발생되고 있으며, 또한 각 마그넷에서 발생된 자속이 누설(LE)됨에 따라 추력의 손실도 발생되는 문제가 있다.
특히 현재 적용되는 고배율 Zoom Actuator의 경우, 무빙 렌즈인 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리의 영구자석 사이에서 자계 간섭이 발생할 뿐만 아니라, OIS Actuator의 마그넷과의 자계간섭(IF)까지도 발생하는 문제가 있다.
이러한 자계 간섭(IF)으로 인해, 각 군의 움직임에 방해가 되며, 결과적으로 입력전류(Input Current)까지도 상승하게 되는 문제가 있다.
실시예에 의하면 제1 렌즈 어셈블리(110) 또는 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동될 때, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 도 18c는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 18c를 참조하면, 실시예예 따른 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리에 장착된 각각의 마그넷 간의 자속밀도 데이터인바, 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 마그넷 간의 자계 간섭(IF)이 방지되어 카메라 제어의 정밀도가 현저히 향상되었다.
또한 실시예에 의하면 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 마그넷에서 발생된 자속의 누설(Leakage Flux)을 방지함과 아울러, 자속 밀도(Magnet flux density)가 높은 영역에 측면 돌출부를 배치함에 따라 자속이 집중(FC)됨으로써 됨에 따라 Flux Line과 코일(Coil) 사이의 밀도를 높여 Lorentz Force가 증가하여 추력이 현저히 향상되는 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 18d는 실시예에서 제1 구동부(116) 중에 제1 요크(116a)의 상세 사시도이며, 도 18e는 제1 요크(116a)의 저면 사시도이다.
상기 제1 요크(116a)는 제1 지지부(116a1), 상기 제1 지지부(116a1)에서 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 측면 돌출부(116a2)는 상기 제1 마그넷(116b)의 양측면에 배치될 수 있다.
상기 제1 요크(116a)는 강자성체로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116a2)와 다른 방향, 예를 들어 반대방향으로 연장되는 제1 고정 돌출부(116a3)를 포함할 수 있다. 또한 상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116a2)와 상기 제1 고정 돌출부(116a3) 사이에 지지부 리세스(116ar)를 포함할 수 있다. 상기 지지부 리세스(116ar)에 의해 상기 제1 측면 돌출부(116a2)와 상기 제1 고정 돌출부(116a3)의 구조가 보다 견고하게 형성될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 요크(116a)가 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2)를 포함하고, 상기 제1 측면 돌출부(116a2)가 제1 지지부(116a1)의 양측에 배치됨에 따라 상기 제1 마그넷(116b)을 견고하게 고정하는 기능을 할 수 있어서 기구적 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다.
이에 따라 상기 제1 요크(116a)가 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2)를 포함함에 따라 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 효과, 자속집중에 따른 추력 향상의 효과와 더불어 상기 제1 마그넷(116b)을 견고하게 고정함에 따라 기구적 신뢰성도 향상되는 복합적 기술적 효과가 있다.
또한 상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116a2)와 다른 방향, 예를 들어 반대방향으로 연장되는 제1 고정 돌출부(116a3)를 포함함에 따라 기계적 결합력의 향상 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 상기 제1 요크(116a)가 제1 측면 돌출부(116a2)의 반대방향으로 연장되는 제1 고정 돌출부(116a3)를 포함하고, 상기 제1 고정 돌출부(116a3)가 제1 렌즈 어셈블리와 고정됨에 따라 기구적 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 추가 실시예에 의하면, 상기 제1 측면 돌출부(116a2)의 제2 두께(T2)가 상기 제1 지지부(116a1)의 제1 두께(T1) 보다 두껍게 형성될 수 있다(도 18d 참조). 이에 따라 자속밀도가 높은 영역에서의 요크의 두께가 두꺼우므로 자속 누설 차례 성능이 향상됨과 아울러 자속 밀도 발산 효율의 증대로, 자속의 차폐 기능을 향상시킴과 아울러 자속의 집중 기능이 강화될 수 있다.
다음으로 도 18f는 제1 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 구동부(116B)의 사시도이다.
도 18f를 참조하면, 상기 제3 요크(116A3)는 제1 지지부(116a1), 상기 제1 지지부(116a1)에서 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2) 및 상기 제1 측면 돌출부(116a2)에서 상기 제1 마그넷(116b)의 상면보다 상측으로 연장되는 제1 연장 돌출부(116a22)를 포함할 수 있다.
이에 따라 상기 제1 마그넷(116b)의 두께(ML)보다 상기 제1 측면 돌출부(116a2) 및 제1 연장 돌출부(116a22)의 합계 두께(PL)가 더 클 수 있다.
제1 추가 실시예에 의하면 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷의 상면보다 상측으로 연장되는 연장 돌출부를 포함함으로써 자속의 누설(Leakage Flux)을 더욱 효과적으로 방지함과 아울러, 자속 밀도(Magnet flux density)가 높은 영역에서의 자속 집중력을 극대화하여 추력을 현저히 향상시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 18g는 제2 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 구동부(116C)의 사시도이다.
제2 추가실시예에서 상기 제4 요크(142a)는 제1 지지부(116a1), 상기 제1 지지부(116a1)에서 상기 제1 마그넷(116b)의 제1 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2) 및 상기 제1 마그넷(116b)의 제2 측면으로 돌출되는 제2 측면 돌출부(116a4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 마그넷(116b)의 제1 측면과 상기 제1 마그넷(116b)의 제2 측면은 서로 마주보는 면이 아닐 수 있다.
제2 추가 실시예에 의하면, 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷의 4 측면을 감싸는 구조의 측면 돌출부를 구비함으로써 자속의 누설(Leakage Flux)을 더욱 효과적으로 방지함과 아울러, 누설 방지된 자속 밀도(Magnet flux density)를 추력 향상에 이용할 수 있는 기술적 효과가 있다.
<OIS 액추에이터가 결합된 카메라 모듈>
다음으로, 도 19는 OIS 액추에이터(300)가 결합된 카메라 모듈(1000A)을 나타낸 사시도이다.
실시예의 카메라 모듈(1000A)은 단일 또는 복수의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(300)를 포함할 수 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 렌즈를 상하로 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다. 또한 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 제2 카메라 액추에이터(300)인 OIS 액추에이터를 중심으로 설명하기로 한다.
다음으로, 도 20a는 도 19에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000A)에서 제2 카메라 액추에이터(300)에 대한 제1 방향 사시도이며, 도 20b는 도 19에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000A)에서 제2 카메라 액추에이터(300)에 대한 제2 방향 사시도이다.
도 20a와 도 20b를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)는 하우징(310)과, 상기 하우징(310) 상에 배치되는 영상흔들림 제어유닛(320)과, 상기 영상흔들림 제어유닛(320) 상에 배치되는 프리즘 유닛(330)과, 제2 회로기판(350)과 전기적으로 연결되는 제2 구동부(72C)(도 21a 참조)를 포함할 수 있다.
이를 통해 실시예에 의하면 하우징(310) 상에 배치되는 영상흔들림 제어유닛(320)을 구비함으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 프리즘 유닛(330) 하측에 영상흔들림 제어유닛(320)을 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 하우징(310) 상에 안정적으로 배치되는 영상흔들림 제어유닛(320)을 구비하고, 이후 설명되는 도 22a 쉐이퍼 유닛(322)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(322cp)을 구비하는 렌즈 유닛(322c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시, 제1 카메라 액추에어터(100)와 분리된 제2 카메라 액추에이터(300)에 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 배치함으로써 제1 카메라 액추에이터(100)의 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 가변형 프리즘(322cp)을 구비하는 렌즈 유닛(322c)을 쉐이퍼 유닛(322)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.
이하의 도면을 참조하여 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)를 좀 더 상술하기로 한다.
도 21a는 도 20b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)의 제2 회로기판(350)과 제2 구동부(72C)의 사시도이며, 도 21b는 도 20b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)의 부분 분해 사시도이고, 도 21c는 도 20b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터에서 제2 회로기판(350)이 제거된 사시도이다.
우선 도 21a를 참조하면 제2 회로기판(350)은 소정의 전원부(미도시)와 연결되어 제2 구동부(72C)에 전원을 인가할 수 있다. 상기 제2 회로기판(350)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 회로기판을 포함할 수 있다.
상기 제2 구동부(72C)는 단일 또는 복수의 단위 구동부를 포함할 수 있고, 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 구동부(72C)는 제5 단위 구동부(72C1), 제6 단위 구동부(72C2), 제7 단위 구동부(72C3) 및 제8 단위 구동부(미도시)을 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 구동부(72C)는 홀 센서(미도시)를 더 포함하여 이후 설명되는 제1 구동부(72M)(도 21b 참조)의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 제5 단위 구동부(72C1)에 제1 홀 센서(미도시) 및 제7 단위 구동부(72C3)에 제2 홀 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 하우징(310) 상에 안정적으로 배치되는 영상흔들림 제어유닛(320)을 구비하고, 코일 구동부인 제2 구동부(72C)와 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 통해 가변형 프리즘을 구비하는 렌즈 유닛(322c)을 통해 OIS 구현함으로써 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.
또한 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)와 코일 구동부인 제2 구동부(72C)를 통해 쉐이퍼 유닛(322)을 구동하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 21b와 도 21c를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)는 하우징(310)과, 쉐이퍼 유닛(322)과 제1 구동부(72M)를 포함하며 상기 하우징(310) 상에 배치되는 영상흔들림 제어유닛(320)과, 상기 하우징(310) 상에 배치되는 제2 구동부(72C)와, 상기 영상흔들림 제어유닛(320) 상에 배치되며 고정형 프리즘(332)을 포함하는 프리즘 유닛(3230)을 포함할 수 있다.
도 21b를 참조하면, 상기 하우징(310)은 하우징 바디(312)에 광이 통과할 수 있는 소정의 개구부(312H)를 구비하며, 상기 하우징 바디(312)의 상측으로 연장되며 상기 제2 구동부(72C)가 배치되는 구동부 홀(314H)를 포함하는 하우징 측부(314P)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 하우징(310)은 상기 하우징 바디(312)의 상측으로 연장되며 제2 구동부(72C)가 배치되는 제1 구동부 홀(314H1)를 포함하는 제1 하우징 측부(314P1)와 제2 구동부(72C)가 배치되는 제2 구동부 홀(314H2)를 포함하는 제2 하우징 측부(314P2)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 상기 하우징 측부(314P)에 제2 구동부(72C)가 배치됨으로써 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)와 함께 전자기력을 통해 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 쉐이퍼 유닛(322)을 구동하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능하다.
또한 실시예에 의하면 하우징 측부(314P)에 안정적으로 고정되는 제2 구동부(72C)와 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 통해 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 제어하여 OIS 구현함으로써 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로, 상기 고정형 프리즘(332)은 직각 프리즘일 수 있으며, 상기 영상흔들림 제어유닛(320)의 제1 구동부(72M) 내측에 배치될 수 있다. 또한 실시예는 상기 고정형 프리즘(332) 상측에 소정의 프리즘 커버(334)를 배치하여 상기 고정형 프리즘(332)이 상기 하우징(310)과 밀착 결합될 수 있도록 하여 제2 카메라 액추에이터(300)에서 프리즘 틸트(Prism Tilt) 방지 및 디센터(Decenter) 발생 없는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 영상흔들림 제어유닛(320)을 프리즘 유닛(330) 하측의 공간을 활용하고 상호 중첩되도록 배치함으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
특히 실시예에 의하면 프리즘 유닛(330)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있으므로 렌즈 유닛(322c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 잠시 도 25b를 참조하면, 고정형 프리즘(332)에 의해 변경된 광선의 제2 이동경로(L1a)가 가변형 프리즘(322cp)에서 변경되어 제3 이동경로(L1b)로 변경될 수 있다.
이때, 실시예에 의하면 고정형 프리즘(332)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있고, 상대적으로 렌즈 유닛(322c)과 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190P)의 거리를 멀게 확보할 수 있다.
이에 따라 가변형 프리즘(322cp)에서 소정의 각(Θ의 기울기 변경에 따라 영상평면(190) 상에서 반영되는 제1 거리(D1δ를 넓게 확보할 수 있으므로 렌즈 유닛(322c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 폭 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 22a는 도 21b에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)의 영상흔들림 제어유닛(320)의 분해사시도이며, 도 22b는 도 22a에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 영상흔들림 제어유닛(320)의 결합사시도이고, 도 22c는 도 22a에 도시된 영상흔들림 제어유닛(320)에서 제1 구동부(72M)의 분해 사시도이다.
도 22a와 도 22b를 참조하면, 실시예에서 영상흔들림 제어유닛(320)은 쉐이퍼 유닛(322)과 제1 구동부(72M)를 포함할 수 있다.
상기 쉐이퍼 유닛(322)은, 광이 통과할 수 있는 홀을 포함하는 쉐이퍼 바디(322a)와 상기 쉐이퍼 바디(322a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 제1 수직방향에서 결합되는 돌출부(322b)를 포함할 수 있다.
또한 상기 쉐이퍼 유닛(322)은, 상기 제1 수직방향의 반대방향인 제2 수직방향의 상기 쉐이퍼 바디(322a)에 배치되며 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 포함할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 쉐이퍼 유닛(322)과 제1 구동부(72M)를 포함하는 영상흔들림 제어유닛(320)을 통해, 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 통해 OIS 구현을 통해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
구체적으로 도 22a와 도 22b를 참조하면, 상기 제1 구동부(72M)는, 상기 돌출부(322b)와 결합되는 단일 또는 복수의 마그넷 프레임(72MH1, 72MH2)과, 상기 마그넷 프레임(72MH1, 72MH2)에 배치되는 단위 구동부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 구동부(72M)는, 제1 마그넷 프레임(72MH1)과, 제2 마그넷 프레임(72MH2)을 포함하고, 상기 제1 마그넷 프레임(72MH1)에는 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)가 배치될 수 있고, 상기 제2 마그넷 프레임(72MH2)에는 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)가 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 단위 구동부(72M1, 72M2, 72M3, 72M4) 각각은 제1 내지 제4 마그넷을 포함할 수 있다.
도 22c는 도 22a에 도시된 영상흔들림 제어유닛(320)에서 제1 구동부(72M)의 분해 사시도이다.
실시예에서 상기 제1 구동부(72M)는 상기 제1, 제2 마그넷 프레임(72MH1, 72MH2)에 배치되는 요크(72MY)를 더 포함하여 자기장의 간섭을 차단할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 구동부(72M)의 제1 마그넷 프레임(72MH1)은 프레임 홈(72MR)을 구비하고, 상기 프레임 홈(72MR)에 요크(72MY)가 배치될 수 있다. 이후 요크(72MY) 상에 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)가 각각 배치될 수 있다.
이때, 상기 요크(72MY)는 요크 돌출부(72MYP)를 구비하여 쉐이퍼 유닛(322)의 돌출부(322b)와 견고히 결합할 수 있다.
다음으로 도 23는 도 22a에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 쉐이퍼 유닛(322)의 사시도이다.
도 23을 참조하면, 상기 쉐이퍼 유닛(322)은, 광이 통과할 수 있는 개구를 포함하는 쉐이퍼 바디(322a)와 상기 쉐이퍼 바디(322a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 제1 수직방향에서 결합되는 돌출부(322b) 및 상기 제1 수직방향의 반대방향인 제2 수직방향의 상기 쉐이퍼 바디(322a)에 배치되며 가변형 프리즘(322cp)을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 실시예에서 상기 쉐이퍼 유닛(322)은 상기 쉐이퍼 바디(322a)에서 양측으로 각각 연장되는 복수의 마그넷 지지부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 쉐이퍼 유닛(322)은 상기 쉐이퍼 바디(322a)에서 제1 측으로 분기되어 연장되는 제1 돌출부(322b1)와 제2 돌출부(322b2)를 포함하고, 제2 측으로 분기되어 연장되는 제3 돌출부(322b3)와 제4 돌출부(322b4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동부(72M)는 상기 제1 돌출부 내지 제4 돌출부(322b1, 222b2, 222b3, 222b4)에 각각 결합되는 제1 내지 제4 단위 구동부(72M1, 72M2, 72M3, 72M4)를 포함할 수 있다.
도 23을 참조하면, 실시예에서 상기 쉐이퍼 유닛(322)은 상기 마그넷 지지부에 결합홈(322bh)을 포함하여 마그넷 프레임과 결합될 수 있다. 이를 통해 도 22b와 같은 영상흔들림 제어유닛(320)이 결합될 수 있다.
실시예에 의하면 쉐이퍼 유닛(322)에 제1 구동부(72M)가 견고히 결합된 상태에서 가변형 프리즘을 구비하는 렌즈 유닛(322c)의 광로 제어를 통해 OIS 구현함에 따라 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 24는 도 23에 도시된 쉐이퍼 유닛(322)의 A1-A1' 선을 따른 렌즈 유닛(322c)의 단면도이다.
도 24를 참조하면, 실시예에서 상기 렌즈 유닛(322c)은, 투광성 지지부(322c2)와, 소정의 수용 공간을 구비하여 상기 투광성 지지부(322c2) 상에 배치되는 브라켓(322cb)과, 상기 브라켓(322cb)의 수용 공간에 배치되는 가변형 프리즘(322cp) 또는 액체 렌즈(미도시)와, 상기 가변형 프리즘(322cp) 또는 액체 렌즈 상에 배치되는 플렉시블 플레이트(322cm) 및 상기 플렉시블 플레이트(322cm) 상에 배치되는 제2 투광성 지지부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 플렉시블 플레이트(322cm)은 투광성 재질로 형성될 수 있다.
상기 투광성 지지부(322c2)와 상기 제2 투광성 지지부(미도시)는 투광성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 지지부(322c2)와 상기 제2 투광성 지지부는 유리(glass)로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 투광성 지지부(322c2)와 상기 제2 투광성 지지부는 중공의 원형 링 형상 또는 각형 링 형상일 수 있다.
상기 제2 투광성 지지부(미도시)의 사이즈는 상기 브라켓(322cb)의 수용 공간의 사이즈보다 작게 형성될 수 있다.
상기 가변형 프리즘(322cp)은 상기 투광성 지지부(322c2), 상기 지지브라켓(322cb) 및 상기 플렉시블 플레이트(322cm)에 의해 만들어지는 공간에 배치되는 광학적 액체를 포함할 수 있다. 또는 상기 가변형 프리즘(322cp)은 웨지 프리즘을 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 가변형프리즘(322cp)은 유체로 구성된 렌즈일 수 있고, 유체 렌즈는 액체가 유동막에 의해 둘러쌓인 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 가변형 프리즘(322cp)이 채용하는 광학적 액체로는 투명하며, 형광성이 낮고, 유독성이 없는 물질을 채용할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 광학적 액체는 Chlorofluorocarbon (CFC) component 등을 채용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 브라켓(322cb)은 신축성 재질 또는 비 신축성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 브라켓(322cb)은 탄성막 재질이거나 금속재질 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 플렉시블 플레이트(322cm)은 제1 구동부(72M)의 이동에 따라 쉐이퍼 바디(322a)에 의해 소정의 힘을 받는 경우 도 25b에서와 같이 유연한 탄성재질의 특성으로 플렉시블 플레이트(322cm)의 일부가 상측 또는 하측으로 이동하고, 가변형 프리즘(322cp)의 형태가 가변성이 있게 될 수 있다.
예를 들어, 상기 플렉시블 플레이트(322cm)은 RO(reverse osmosis) 멤브레인, NF(nano filtration) 멤브레인, UF(ultra-filtration) 멤브레인, MF(micro filtration) 멤브레인 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, RO 멤브레인은 약 1 내지 15 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이고, NF 멤브레인은 약 10 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이며, UF 멤브레인은 약 15 내지 200 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이고, MF 멤브레인은 약 200 내지 1000 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인일 수 있다.
실시예에 의하면 하우징(310) 상에 안정적으로 배치되는 영상흔들림 제어유닛(320)을 구비하고, 쉐이퍼 유닛(322)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(322cp)을 구비하는 렌즈 유닛(322c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 25a 내지 도 25b는 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)의 작동 예시도이다.
예를 들어, 도 25a는 실시예의 OIS 액추에이터의 작동 전의 예시도이고, 도 25b는 실시예의 OIS 액추에이터의 작동 후 예시도이다.
넓은 의미에서 실시예에서 프리즘은 소정의 광선의 경로를 변경하는 고정형 프리즘(332)과 상기 고정형 프리즘(332)의 아래에 배치되며, 상기 고정형 프리즘(332)으로부터 출사된 광선의 경로를 변경하는 가변형 프리즘(322cp)을 포함할 수 있다.
도 25a와 도 25b를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)는 제1 구동부(72M)와 제2 구동부(72C)를 통해 가변형 프리즘(322cp)의 형태를 변경하여 광 이동경로를 제어할 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 제2 카메라 액추에이터(300)는 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 통해 상기 가변형 프리즘(322cp)의 꼭지각(Θ을 변경하여 상기 광선의 경로를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 25a를 참조하면, 입사된 광선(L1)은 고정형 프리즘(332)에 의해 제2 이동경로(L1a)로 변경되나 가변형 프리즘(322cp)에서는 광 경로가 변경되지 않는다.
반면, 도 25b를 참조하면, 고정형 프리즘(332)에 의해 변경된 광선의 제2 이동경로(L1a)가 가변형 프리즘(322cp)에서 변경되어 제3 이동경로(L1b)로 변경될 수 있다.
예를 들어, 상기 플렉시블 플레이트(322cm)은 제1 구동부(72M)의 이동에 따라 쉐이퍼 바디(322a)에 의해 소정의 힘을 받는 경우 제2 투광성 지지부(미도시)가 힘을 전달받게 되고, 그 힘이 플렉시블 플레이트(322cm)에 전달되며, 플렉시블 플레이트(322cm)의 유연한 탄성재질의 특성으로 일부가 상측 또는 하측으로 이동하고, 가변형 프리즘(322cp)의 형태가 가변성이 있게 될 수 있다.
예를 들어, 쉐이퍼 바디(322a)의 좌측 상단이 제1 단위 구동부(72M1)에 의해 제2 방향의 힘(F2)을 받고, 쉐이퍼 바디(322a)의 우측 상단이 제2 단위 구동부(72M2)에 의해 제1 방향의 힘(F1)을 받음에 따라 가변될 수 있고, 쉐이퍼 바디(322a)의 이동에 따라 제2 투광성 지지부(미도시)가 힘을 전달받게 되고 이 힘에 의해 플렉시블 플레이트(322cm)는 소정의 각(Θ의 기울기로 가변될 수 있다.
이하 도 25b를 참조하여 실시예에서 제1 구동부(72M)를 통해 가변형 프리즘(322cp)의 모양을 변형하여 광선의 경로를 제어하는 영상 흔들림 방지장치를 좀 더 상술하기로 한다.
우선 실시예에 의하면, 손떨림 발생에 따라 제1 카메라 액추에이터(100)에 구비된 렌즈어셈블리의 영상평면(미도시) 상에서 제1 거리(D1δ만큼의 측면으로 영상이 이동이 필요할 수 있다.
이때, D1은 가변형 프리즘(322cp)에서 렌즈어셈블리의 영상평면 까지의 거리이며, δ는 가변형 프리즘(322cp)의 색수차이고, Θ는 가변형 프리즘(322cp)의 꼭지각일 수 있다.
즉, 실시예에 의하면 가변형 프리즘(322cp)의 변경될 꼭지각(Θ을 산출 후, 제1 구동부(72M)를 통해 상기 가변형 프리즘(322cp)의 꼭지각(Θ)을 변경하여 상기 광선의 경로를 제3 경로(L1b)로 제어할 수 있다.
이때, 가변형 프리즘(322cp)의 색수차(δ와 가변형 프리즘(322cp)의 꼭지각(Θ사이에는, δΘ의 관계가 성립될 수 있다(단, n은 관심대역의 중심파장에 대한 가변형 프리즘(322cp)의 굴절률).
실시예에 의하면 프리즘 유닛(330)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있으므로 렌즈 유닛(322c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 고정형 프리즘(332)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(322c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있고, 상대적으로 렌즈 유닛(322c)과 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190P)의 거리를 멀게 확보할 수 있다. 이에 따라 가변형 프리즘(322cp)에서 소정의 각(Θ의 기울기 변경에 따라 영상평면(190P) 상에서 반영되는 제1 거리(D1δ를 넓게 확보할 수 있으므로 렌즈 유닛(322c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 폭 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 26은 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 제1 작동 예시도이다.
예를 들어, 도 26은 도 20b에 도시된 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터(300)에서 z축 방향에서 바라본 제1 작동 예시도이다.
도 26을 참조하면, 제2 구동부(72C)에 제2 회로기판(350)을 통해 전원이 인가되어 각 코일을 통하여 전류가 흐르며, 이에 따라 제2 구동부(72C)와 제1 구동부(72M) 사이에 전자기력이 제1 방향(F1) 또는 제2 방향(F2)으로 발생할 수 있고, 상기 이동되는 제1 구동부(72M)에 의해 플렉시블 플레이트(322cm)가 소정 각도로 틸팅될 수 있고 이에 따라 가변형 프리즘(322cp)의 꼭지각(Θ이 제어될 수 있다.
예를 들어, 도 26을 참조하면, 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)는 제5 단위 구동부(72C1)와 제6 단위 구동부(72C2) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있으며, 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)는 제7 단위 구동부(72C3)와 제8 단위 구동부(72C4) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있다.
이때, 제5 단위 구동부(72C1)와 제6 단위 구동부(72C2)에서 제1 방향의 전류(C1)가 흐르게 되면 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있다. 한편, 제7 단위 구동부(72C3)와 제8 단위 구동부(72C4)에서 제1 방향의 전류(C1)가 흐르게 되면 제2 방향의 반대방향인 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있다.
이에 따라 플렉시블 플레이트(322cm)에 대해, 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)에서는 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있으며, 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)에서는 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있고, 이를 통해 제1 각도(Θ로 가변형 프리즘(322cp)의 꼭지각(Θ을 변형하여 광의 경로를 변경 제어할 수 있다.
다음으로 도 27은 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)의 제2 작동 예시도이다.
예를 들어, 도 27은 도 20b에 도시된 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터(300)에서 z축 방향에서 바라본 제2 작동 예시도이다.
예를 들어, 제2 구동부(72C)에 전원이 인가되어 각 코일을 통하여 전류가 흐르며, 이에 따라 제2 구동부(72C)와 제1 구동부(72M) 사이에 전자기력이 제1 방향(F1) 또는 제2 방향(F2)으로 발생할 수 있고, 플렉시블 플레이트(322cm)는 소정 각도로 틸팅될 수 있다.
예를 들어, 도 27을 참조하면, 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)는 제5 단위 구동부(72C1)와 제6 단위 구동부(72C2) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있으며, 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)는 제7 단위 구동부(72C3)와 제8 단위 구동부(72C4) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있다.
이때, 제5 단위 구동부(72C1)와 제7 단위 구동부(72C3)에 제1 방향의 전류(C1)가 흐르게 되고, 제6 단위 구동부(72C2)와 제8 단위 구동부(72C4)에 제2 방향의 전류(C2)가 흐르게 될 수 있다.
이에 따라 제1 단위 구동부(72M1)와 제4 단위 구동부(72M4)에서는 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있으며, 제2 단위 구동부(72M2)와 제3 단위 구동부(72M3)에서는 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있다.
이에 따라, 가변형 프리즘(322cp)의 플렉시블 플레이트(322cm)에 대해, 제1 단위 구동부(72M1)와 제4 단위 구동부(72M4)에서는 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있으며, 제2 단위 구동부(72M2)와 제3 단위 구동부(72M3)에서는 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있고, 이를 통해 제2 각도(Θ로 가변형 프리즘(322cp)의 꼭지각(Θ을 변형하여 광의 경로를 변경 제어할 수 있다.
실시예에 의하면 영상흔들림 제어유닛(320)을 프리즘 유닛(330) 하측의 공간을 활용하고 상호 중첩되도록 배치함으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 프리즘 유닛(330) 하측에 영상흔들림 제어유닛(320)을 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 하우징(310) 상에 안정적으로 배치되는 영상흔들림 제어유닛(320)을 구비하고, 쉐이퍼 유닛(322)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(322cp)을 구비하는 렌즈 유닛(322c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시, 제1 카메라 액추에어터(100)와 분리된 제2 카메라 액추에이터(300)에 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 배치함으로써 제1 카메라 액추에이터(100)의 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 28은 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)의 다른 사시도이다.
다른 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)는 앞서 설명된 카메라 모듈(1000A) 외에 제2 카메라 모듈(1000B)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 카메라 모듈(1000B)은 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)의 카메라 모듈일 수 있다. 상기 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)는 “단일 초점거리 렌즈” 또는 “단(單) 렌즈”로 칭해질 수도 있다. 상기 제2 카메라 모듈(1000B)은 제3군의 회로기판(430)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 카메라 모듈(1000A)에 포함된 제2 카메라 액추에이터(300)는 제2 군의 회로기판(420)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로 도 29는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기(1500)이다.
도 29에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(1000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 상기 이동 단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 모듈(1000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 발광부로서 표면 광방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 상기 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
다음으로 도 30은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량(700)의 사시도이다.
예를 들어, 도 30은 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 30을 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 카메라 센서일 수 있다.
실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)는 차량(700)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행 방해물, 및 간접도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다.
이때, 프로세서는 카메라 센서(2000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다. 영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다.
이러한 카메라 센서(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 센서(2000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.
이때, 카메라 센서(2000)는 오브젝트의 측정정확도를 향상시키고, 차량(700)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 베이스;
    상기 베이스 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리;
    상기 베이스에 배치되는 제1 코일부;
    상기 베이스에 배치되는 제1스페이서; 및
    상기 제1스페이서 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함하고,
    상기 제1스페이서는 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
    상기 제1위치검출센서는 상기 제1돌출부 상에 배치되고, 상기 제1돌출부는 상기 제1 코일부의 중공에 배치되는 카메라 장치.
  2. 개구부를 포함하는 베이스;
    상기 베이스 내에 배치되고 제1마그넷을 포함하는 제1렌즈 어셈블리;
    상기 베이스에 배치되는 제1 코일부;
    상기 베이스에 배치되는 제1스페이서; 및
    상기 제1스페이서 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함하고,
    상기 제1스페이서는 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
    상기 제1돌출부는 상기 제1마그넷과 대응되도록 상기 개구부 내에 배치되는 카메라 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1위치검출센서와 상기 제1지지부 사이에 배치되는 제1 회로기판을 포함하고,
    상기 제1 회로기판은 상기 제1지지부 상에 배치되는 제1 기판영역 및 상기 제1돌출부 상에 배치되는 제2 기판영역을 포함하고,
    상기 제2 기판영역은 일부가 상기 제1 기판영역과 연결되는 카메라 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1위치검출센서는 상기 제2 기판영역에 배치되는 카메라 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 기판영역은 제2 기판 홈을 포함하고, 상기 제1돌출부는 결합 돌기를 포함하고 상기 제1돌출부의 상기 결합돌기는 상기 제2 기판영역의 상기 제2 기판 홈과 결합되는 카메라 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판영역은 제1 기판 홈을 포함하고, 상기 제1지지부는 제1결합돌기를 포함하고 상기 제1 기판영역의 상기 제1 기판 홈은 상기 제1지지부의 상기 제1결합돌기와 결합하는 카메라 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1지지부는 상기 제1 코일부부의 일부가 배치되는 지지돌기를 포함하는 카메라 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 내에 상기 제1렌즈 어셈블리와 대응되는 위치에 배치되는 제2렌즈 어셈블리를 포함하고,
    상기 베이스의 상기 제1 코일부와 대응되는 위치에 배치되는 제2코일부를 포함하고,
    상기 베이스의 상기 제1스페이서 대응되는 위치에 배치되는 제2스페이서를 포함하고,
    상기 제2스페이서는 제2지지부와 상기 제2지지부에서 돌출된 제2돌출부를 포함하고,
    상기 제2위치검출센서는 상기 제2돌출부 상에 배치되고, 상기 제2돌출부는 상기 제2 코일부의 중공에 배치되는 카메라 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2위치검출센서와 상기 제2지지부 사이에 배치되는 제2 회로기판을 포함하고,
    상기 제2 회로기판은 상기 제2지지부 상에 배치되는 제3 기판영역과 상기 제2돌출부에 배치되는 제4 기판영역을 포함하고, 상기 제4 기판영역은 일부가 상기 제3 기판영역과 연결되며,
    상기 제1 회로기판과 상기 제2 회로기판을 연결하는 제5 기판영역을 포함하는 카메라 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈 어셈블리는 제1요크 및 제1마그넷을 포함하고,
    상기 제1요크는 제1,2 절곡부를 포함하고,
    상기 제1요크의 상기 제1절곡부는 상기 제1렌즈 어셈블리의 홈에 결합되고,
    상기 제2 절곡부는 상기 제1마그넷의 일측과 결합되는 카메라 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1지지부와 결합되고, 요크 홈이 형성된 제3요크를 포함하고,
    상기 제1지지부는 상기 제3요크의 요크 홈과 결합되는 제2 결합돌기를 포함하는 카메라 장치.
  12. 베이스;
    상기 베이스 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리;
    상기 베이스에 배치되는 제1 코일부;
    상기 베이스에 배치되는 제1스페이서;
    상기 제1 스페이서 상에 배치되는 제1 회로기판;
    상기 제1 회로기판 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함하고,
    상기 제1 회로기판은,
    상기 제2 기판영역은 상기 스페이서 상에 배치되는 제1 기판영역과,
    상기 제1 기판영역에서 이격되어 배치된 제2 기판영역을 포함하며,
    상기 제1 위치검출센서는 상기 제2 기판영역 상에 배치되고, 상기 제2 기판영역은 상기 제1 코일부의 중공에 배치되는 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1스페이서는, 제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
    상기 제1돌출부는 상기 제1마그넷과 대응되도록 상기 개구부 내에 배치되는 카메라 모듈.

  14. 베이스;
    상기 베이스 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리;
    상기 베이스에 배치되는 제1 코일부;
    상기 베이스에 배치되는 제1스페이서;
    상기 제1 스페이서 상에 배치되는 제1 회로기판;
    상기 제1 회로기판 상에 배치되는 제1위치검출센서를 포함하고,
    상기 제1 코일부는,
    상기 제1 회로기판과 상기 제1 스페이서 상에 배치되는 카메라 모듈.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 스페이서는,
    제1지지부와 상기 제1지지부에서 돌출된 제1돌출부를 포함하고,
    상기 제1 위치검출센서는 상기 제1 돌출부 상에 배치되며,
    상기 제1 지지부는,
    상기 제1 코일부와 중첩되는 제1-1 지지부의 제1 두께가
    상기 제1 코일부와 중첩되지 않는 제1-2 지지부의 제2 두께 보다 ?湛? 카메라 모듈.
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