KR20210007666A - 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

실시예는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
실시예에 따른 카메라 액추에이터는 일체형 베이스와, 상기 일체형 베이스의 제1 영역에 배치되는 제1 카메라 액추에이터와, 상기 일체형 베이스의 제2 영역에 배치되는 제2 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 일체형 베이스는, 제1 베이스 바디, 제2 베이스 바디 및 상기 제1 베이스 바디, 제2 베이스 바디 사이에 배치된 제3 베이스 바디를 포함할 수 있다.

Description

카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Camera Actuator and Camera module including the same}
실시예는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈이다. 구체적으로 광학적 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS) 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 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.
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 공간제약, 특히 두께의 제약이 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 종래기술에서 카메라 모듈의 렌즈(Lens)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align)을 진행한다. 액티브 얼라인을 통해 렌즈 초점이 정확히 이미지 센서에 맞추게 된다.
예를 들어, 카메라 모듈에는 이미지센서 어셈블리(Sensor Assy)와 줌 어셈블리(Zoom Assy), OIS 어셈블리(Assy)들 간의 액티브 얼라인이 복수 진행되고 있으며, 액티브 얼라인 진행에 따라 공정이 복잡할 뿐만 아니라 정밀도나 신뢰성 관점에서의 많은 이슈가 발생되고 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.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 렌즈(Lens)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 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, 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, 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 액추에이터는 일체형 베이스(320)와, 상기 일체형 베이스(320)의 제1 영역에 배치되는 제1 카메라 액추에이터(100)와, 상기 일체형 베이스(320)의 제2 영역에 배치되는 제2 카메라 액추에이터(200)를 포함할 수 있다.
상기 일체형 베이스(320)는, 제1 베이스 바디(321), 제2 베이스 바디(322) 및 상기 제1 베이스 바디(321), 제2 베이스 바디(322) 사이에 배치된 제3 베이스 바디(323)를 포함할 수 있다.
상기 제1 베이스 바디(321)에는 제1 카메라 액추에이터(100)가 배치되고, 상기 제2 베이스 바디(322)에는 제2 카메라 액추에이터(200)가 배치될 수 있다.
상기 제1 베이스 바디(321)는, 제1 베이스 바디(321)와, 상기 제1 베이스 바디(321)에서 측면 모서리에서 상측방향으로 연장되는 제1 베이스 사이드(321s)를 포함하며, 상기 제1 베이스 사이드(321s)는 상기 제1 카메라 액추에이터(100)의 측면을 지지할 수 있다.
상기 제2 카메라 액추에이터(200)는 영상흔들림 제어유닛(220); 상기 영상흔들림 제어유닛(220)이 배치되는 복합 모듈(130); 상기 영상흔들림 제어유닛(220)에 전원을 인가하는 제1 회로기판(228); 및 상기 영상흔들림 제어유닛(220)으로 광원을 반사시키는 프리즘(232);을 포함할 수 있다.
상기 복합 모듈(130)은 멀티 프레임(132)과 상기 멀티 프레임(132)에 배치되는 제3 렌즈(134)를 포함할 수 있다.
상기 멀티 프레임(132)은 일측에 배럴 프레임(132b); 및 타측에 쉐이퍼 프레임(132s)을 포함할 수 있다.
상기 복합 모듈(130)은 상기 제1 베이스 바디(321)와 상기 제3 베이스 바디(323)에 배치될 수 있다.
상기 복합 모듈(130)의 적어도 일부는 상기 제2베이스 바디(323)에 배치될 수 있다.
실시예는 상기 배럴 프레임(132b)에 배치되는 제3 렌즈(134); 및 상기 쉐이퍼 프레임(132s)에 배치되는 영상흔들림 제어유닛(220);을 더 포함할 수 있다.
상기 영상흔들림 제어유닛(220)은, 상기 멀티 프레임(132)의 상기 쉐이퍼 프레임(132s) 상에 배치되는 쉐이퍼 유닛(222)과, 상기 쉐이퍼 유닛(222)을 구동하는 제1 구동부(72M) 및 제2 구동부(72C)를 포함할 수 있다.
상기 쉐이퍼 프레임(132s)은 제1 프레임 바디(132s1); 상기 제1 프레임 바디(132s1)의 바닥 테두리에서 상측 방향으로 연장되는 제2 프레임 측벽(132s2); 및 상기 제1 프레임 바디(132s1)의 바닥 내측에서 돌출된 단일 또는 복수의 제3 프레임 돌출부(132s3);를 포함할 수 있다.
상기 쉐이퍼 프레임(132s)은 상기 제2 프레임 측벽(132s2)의 일측에 단일 또는 복수의 프레임 리세스(132sr)를 포함할 수 있다.
상기 쉐이퍼 유닛(222)은, 광이 통과할 수 있는 개구를 포함하는 쉐이퍼 바디(222a); 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 제1 수직방향에서 결합되는 돌출부(222b); 및 상기 제1 수직방향의 반대방향인 제2 수직방향의 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 배치되며 가변형 프리즘(222cp)을 포함하는 렌즈 유닛(222c);을 포함할 수 있다.
추가 실시예는 상기 제2 베이스 바디(322)에 배치되는 프리즘 하우징과, 상기 프리즘 하우징에 배치되는 제2 프리즘 유닛과, 상기 제2 프리즘 유닛을 구동하는 프리즘 구동부를 포함할 수 있다.
상기 프리즘 구동부는 상기 제2 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어할 수 있다.
상기 제2 프리즘 유닛은, 제2 프리즘 무버에 배치되는 제2 프리즘을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 구동부는, 상기 프리즘 무버의 일측과 타측에 각각 배치되는 제1 마그넷과 제2 마그넷과, 상기 프리즘 무버의 외측 리세스에 배치되는 단일 또는 복수의 볼과, 상기 제1 마그넷에 대응되는 위치의 상기 프리즘 하우징의 일측에 배치되는 제1 코일부와 제1 홀센서와, 상기 제2 마그넷에 대응되는 위치의 상기 프리즘 하우징의 타측에 배치되는 제2 코일부와 제2 홀센서, 및 상기 제1 코일부와 제2 코일부에 전원을 인가하는 OIS 회로기판을 포함할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터는, 일체형 베이스(320); 상기 일체형 베이스(320)의 제1 영역에 배치되는 제1 카메라 액추에이터(100); 상기 일체형 베이스(320)의 제2 영역에 배치되는 제2 카메라 액추에이터(200);를 포함하고, 상기 제2 카메라 액추에이터(200)는 영상흔들림 제어유닛(220); 상기 영상흔들림 제어유닛(220)이 배치되는 복합 모듈(130); 상기 영상흔들림 제어유닛(220)에 전원을 인가하는 제1 회로기판(228); 및 상기 영상흔들림 제어유닛(220)으로 광원을 반사시키는 프리즘(232);을 포함할 수 있다.
상기 복합 모듈(130)은 멀티 프레임(132)과 상기 멀티 프레임(132)에 배치되는 제3 렌즈(134)를 포함할 수 있다.
상기 멀티 프레임(132)은, 일측에 배럴 프레임(132b) 및 타측에 쉐이퍼 프레임(132s);을 포함하고, 상기 제3 렌즈(134)는 상기 배럴 프레임(132b)에 배치되며,
상기 영상흔들림 제어유닛(220)은 상기 쉐이퍼 프레임(132s)에 배치될 수 있다.
상기 일체형 베이스(320)는, 제1 베이스 바디(321), 제2 베이스 바디(322) 및 상기 제1 베이스 바디(321), 제2 베이스 바디(322) 사이에 배치된 제3 베이스 바디(323)를 포함하고, 상기 제1 베이스 바디(321)에는 제1 카메라 액추에이터(100)가 배치되고, 상기 제2 베이스 바디(322)에는 제2 카메라 액추에이터(200)가 배치될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 어느 하나의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 멀티 프레임(132)의 배럴 프레임(132b)에 제3 렌즈(134)가 배치되고, 쉐이퍼 프레임(132s)에 쉐이퍼 유닛(222)이 배치됨으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예에 의하면 렌즈(Lens)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
예를 들어, 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 일체형 베이스(320)에 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(200)가 밀착되게 정밀 실장될 수 있으며, 이를 통해 렌즈(Lens)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 멀티 프레임(132)의 배럴 프레임(132b)에 제3 렌즈(134)가 배치되고, 쉐이퍼 프레임(132s)에 쉐이퍼 유닛(222)을 포함하는 영상흔들림 제어유닛(220)이 배치됨으로써 제3 렌즈(134), OIS 제어부인 영상흔들림 제어유닛(220)과 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 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(232) 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 멀티 프레임(132) 상에 안정적으로 배치되는 영상흔들림 제어유닛(220)을 구비하고, 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 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(100)와 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 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.
예를 들어, 실시예에 의하면 고정형 프리즘(232)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있고, 상대적으로 렌즈 유닛(222c)과 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190P)의 거리를 멀게 확보할 수 있다. 이에 따라 가변형 프리즘(222cp)에서 소정의 각(Θ의 기울기 변경에 따라 영상평면(190P) 상에서 반영되는 제1 거리(D1δ를 넓게 확보할 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 폭 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 1a는 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도.
도 1b는 도 1a에 도시된 실시예의 카메라 모듈의 분해 사시도.
도 2a는 도 1b에 도시된 실예의 카메라 모듈에서 케이스가 생략된 사시도.
도 2b는 도 2a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 일체형 베이스가 분리된 사시도.
도 3은 도 2b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 일체형 베이스의 상세도.
도 4a은 도 2b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터의 부분 분해 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘이 생략된 상태에서 나머지 구성의 분해 사시도.
도 5는 도 4b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 복합 프레임의 상세도.
도 6a는 도 4a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘과 제1 회로기판을 제외한 구성의 사시도.
도 6b는 도 6a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 A2-A2' 선을 따른 단면도.
도 7은 도 6a에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 영상흔들림 제어유닛의 분해사시도.
도 8은 도 7에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 쉐이퍼 유닛의 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 쉐이퍼 유닛의 A1-A1' 선을 따른 렌즈 유닛의 단면도.
도 10a 내지 도 10b는 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 작동 예시도.
도 11은 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 제1 작동 예시도.
도 12는 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 제2 작동 예시도.
도 13은 도 1에 도시된 실시예의 제1 카메라 액추에이터의 상세 사시도.
도 14는 도 13에 도시된 실시예의 제1 카메라 액추에이터에서 자이로 센서와 제2 회로기판이 생략된 사시도.
도 15는 도 14에 도시된 실시예에서 제1 카메라 액추에이터에서 제1 마그넷과 제1 코일부 간의 상호 작용 예시도.
도 16은 도 15에 도시된 실시예에서 제1 카메라 액추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리의 분해 사시도.
도 17a는 도 16에 도시된 제1 렌즈 어셈블리의 제1 마그넷 구동부의 사시도.
도 17b는 도 17a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리의 제1 마그넷 구동부의 분해 사시도.
도 18a는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터.
도 18b는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터.
도 19는 제1 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 마그넷 구동부의 사시도(2측에서만 더 돌출).
도 20은 제2 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 마그넷 구동부의 사시도.
도 21은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 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 1a는 실시예의 카메라 모듈(1000A)을 나타낸 사시도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000A)의 분해 사시도이다.
실시예의 도면에서 광축에 평행한 방향을 z축이라고 할 수 있으며, 광축에 수직인 면을 xy평면으로 할 수 있다. xy평면에서 x축과 y축은 상호 수직한 방향으로 정의될 수 있고, x축은 수평좌표축으로, y축은 수직좌표축으로 정의될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1a와 도 1b를 참조하면, 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(200)를 포함할 수 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 제1 카메라 장치, 제1 카메라 어셈블리, 제1 카메라 모듈로 칭해질 수 있다. 상기 제2 카메라 액추에이터(200)도 제2 카메라 장치, 제2 카메라 어셈블리, 제2 카메라 모듈로 칭해질 수 있다.
실시예의 카메라 모듈(1000A)은 케이스(310)를 포함할 수 있다. 상기 케이스(310)는 쉴드 캔으로 칭해질수도 있다.
예를 들어, 상기 케이스(310)는 상기 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(200)를 각각 보호하는 제1 케이스(311)와 제2 케이스(312)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(310)의 재질은 금속 또는 플라스틱, 유리계열의 에폭시, 폴리카보네이트 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 렌즈를 상하로 움직여 오토 포커싱(AF) 기능 또는 줌(Zoom) 기능을 수행할 수 있다.
또한 상기 제2 카메라 액추에이터(200)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 제2 카메라 액추에이터(200)인 OIS 액추에이터를 중심으로 설명하고, 그 이후에 도 13 이하의 도면을 참조하여 제1 카메라 액추에이터(100)에 대해서 설명하기로 한다.
도 2a는 도 1b에 도시된 실예의 카메라 모듈(1000A)에서 케이스(310)가 생략된 사시도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000A)에서 일체형 베이스(320)가 분리된 사시도이다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 렌즈(Lens)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위해, 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 일체형 베이스(320) 상에 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(200)를 조립할 수 있다. 즉, 실시예에서 일체형 베이스(320)에 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(200)가 밀착되게 정밀 실장될 수 있으며, 이를 통해 렌즈(Lens)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 3은 도 2b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 일체형 베이스(320)의 상세도이다.
도 3을 참조하면, 실시예에서 일체형 베이스(320)는 제1 베이스 바디(321), 제2 베이스 바디(322) 및 이들 사이에 배치된 제3 베이스 바디(323)를 포함할 수 있다.
상기 일체형 베이스(320)의 재질은 플라스틱, 유리계열의 에폭시, 폴리카보네이트, 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 베이스 바디(321)에는 제1 카메라 액추에이터(100)가 배치될 수 있다.
상기 제2 베이스 바디(322)에는 제2 카메라 액추에이터(200)가 배치될 수 있다
상기 제3 베이스 바디(323)는 상기 제1 베이스 바디(321)와 상기 제2 베이스 바디(322)의 연결부 기능을 할 수 있다.
상기 제1 베이스 바디(321)는 제1 베이스 바디(321)와, 상기 제1 베이스 바디(321)에서 측면 모서리에서 상측방향으로 연장되는 제1 베이스 사이드(321s)를 포함할 수 있다. 상기 제1 베이스 사이드(321s)는 상기 제1 카메라 액추에이터(100)의 측면을 지지하는 기능을 할 수 있다.
상기 제1 베이스 바디(321) 상에는 하나 또는 복수의 제1 베이스 홀(321H)을 포함할 수 있다. 상기 제1 베이스 홀(321H)에는 소정의 홀 센서(미도시)가 배치될 수 있다.
상기 제2 베이스 바디(322)는 경사진 형태로 형성되어 이후 배치되는 고정형 프리즘(232)이 상기 제2 베이스 바디(322)에 밀착 결합될 수 있도록 하여 제2 카메라 액추에이터(200)에서 프리즘 틸트(Prism Tilt) 방지 및 디센터(Decenter) 발생 없는 기술적 효과가 있다.
한편, 이하 설명되는 내용에서는 제2 카메라 액추에이터의 쉐이퍼 유닛(222)이 가변형 프리즘(222cp)을 포함하는 렌즈 유닛(222c)의 광로 제어를 통해 OIS 구현하는 특징을 중심으로 기술되어 있다.
한편, 추가 실시예에서는 고정형 프리즘(232) 대신에 제2 프리즘(미도시)를 포함하는 제2 프리즘 유닛(미도시)을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현할 수 있다.
예를 들어, 제2 프리즘 유닛은 프리즘 무버(미도시)와, 상기 프리즘 무버의 수용부 상에 배치되는 제2 프리즘을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버의 일측과 타측에는 각각 제1 마그넷과 제2 마그넷이 배치될 수 있다.
또한 상기 프리즘 무버의 외측 리세스에 단일 또는 복수의 볼이 배치될 수 있다.
상기 제2 프리즘 유닛은 소정의 하우징에 배치될 수 있고, 상기 하우징에는 상기 제1 마그넷에 대응되는 위치에 제1 코일부와 제1 홀센서, 상기 제2 마그넷에 대응되는 위치에 제2 코일부와 제2 홀센서를 구비할 수 있다.
상기 제1 코일부와 제2 코일부에는 OIS 회로기판에 의해 전원이 인가될 수 있다.
이러한 추가 실시예에서는 고정형 프리즘(232) 대신에 제2 프리즘(미도시)를 포함하는 제2 프리즘 유닛(미도시)을 구동부인 제1 마그넷, 제1 코일부와 제2 마그넷, 제2 코일부 간의 전자기력을 이용하여 광축(z축)기준으로 수평축인 제1 축() 또는 수직축인 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현할 수 있다.
또한 상기 제2 베이스 바디(322)의 양측에는 대응되도록 제2 베이스 사이드(322s)가 상측방향으로 연장되어 형성됨으로써 고정형 프리즘(232)이 제2 베이스 바디(322)에 밀착 결합되도록 할 수 있다.
또한 상기 제2 베이스 바디(322)는 제2 베이스 사이드(322s) 측면에 단일 또는 복수의 제2 베이스 리세스(322R)를 구비함으로써 이후 코일구동부인 제2 구동부(72C)가 안정적으로 배치될 수 있다.
다음으로 도 4a은 도 2b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터(200)의 부분 분해 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터(200)에서 프리즘(232)이 생략된 상태에서 나머지 구성의 분해 사시도이다.
실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터(200)는 영상흔들림 제어유닛(220)과, 상기 영상흔들림 제어유닛(220)이 배치되는 복합 모듈(130)과, 상기 영상흔들림 제어유닛(220)에 전원을 인가하는 제1 회로기판(228)과 상기 영상흔들림 제어유닛(220)으로 광원을 반사시키는 프리즘(232)을 포함할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 실시예에서 프리즘(232)는 고정형 프리즘일 수 있고, 직각 프리즘일 수 있다.
다음으로 도 4a와 도 4b를 참조하면, 제1 회로기판(228)은 소정의 전원부(미도시)와 연결되어 영상흔들림 제어유닛(220)에 전원을 인가할 수 있다. 상기 제1 회로기판(228)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.
도 4b를 참조하면, 상기 복합 모듈(130)은 멀티 프레임(132)과 상기 멀티 프레임(132)에 배치되는 제3 렌즈(134)를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 5는 도 4b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 멀티 프레임(132)의 상세도이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 상기 복합 모듈(130)은 상기 제1 베이스 바디(321)와 상기 제3 베이스 바디(323)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 복합 모듈(130)의 제3 렌즈(134)는 상기 제1 베이스 바디(321)에 배치될 수 있고, 상기 제1 베이스 바디(321)의 멀티 프레임(132)은 제3 베이스 바디(323)에 배치될 수 있다.
또한 상기 복합 모듈(130)의 적어도 일부는 상기 제2베이스 바디(323)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 복합 모듈(130)의 멀티 프레임(132)의 일부는 제2 베이스 바디(322)에 배치될 수 있다.
실시예에서 멀티 프레임(132)은 일측에 배럴 프레임(132b)를 구비하고, 타측에 쉐이퍼 프레임(132s)을 포함할 수 있다.
이를 통해, 실시예의 멀티 프레임(132)의 배럴 프레임(132b)에 제3 렌즈(134)가 배치되고, 타측인 쉐이퍼 프레임(132s)에 이후 설명되는 쉐이퍼 유닛(222)이 배치될 수 있다.
실시예에 의하면 멀티 프레임(132)의 배럴 프레임(132b)에 제3 렌즈(134)가 배치되고, 쉐이퍼 프레임(132s)에 쉐이퍼 유닛(222)이 배치됨으로써 렌즈(Lens)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(AA: Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
보다 상세하게, 출원인의 비공개 내부기술에 의하면, 줌 액추에이터와 이미지 센서 어셈블리간의 1차 AA(Active Align) 및 OIS 액추에이터와 줌 액추에이터 간의 2차 AA(Active Align)가 필요하여, 최소 2회의 AA(Active Align)가 필요 하였다.
반면, 실시예에 의하면 줌 액추에이터인 제1 카메라 액추에이터(100)와 OIS 액추에이터인 제2 카메라 액추에이터(200)가 기구적으로 일체형 바디(320)에 결합된 상태에서 이미지 센서 어셈블리와의 1회 AA(Active Align)만을 진행하면 되므로 카메라 모듈의 조립 시 액티브 얼라인(Active Align)의 진행 횟수를 단 1회로 줄일 수 있고, 이를 통해 광학적 정밀도나 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 멀티 프레임(132)의 배럴 프레임(132b)에 제3 렌즈(134)가 배치되고, 쉐이퍼 프레임(132s)에 쉐이퍼 유닛(222)이 배치됨으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 멀티 프레임(132)의 배럴 프레임(132b)에 제3 렌즈(134)가 배치되고, 쉐이퍼 프레임(132s)에 쉐이퍼 유닛(222)이 배치됨으로써 제3 렌즈(134), OIS 제어부인 쉐이퍼 유닛(222)와 이미지센서(Image Sensor)간의 액티브 얼라인(Active Align) 진행횟수를 줄일 수 있고, 광학적 정밀도나 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
상기 쉐이퍼 프레임(132s)은 제1 프레임 바디(132s1), 상기 제1 프레임 바디(132s1)의 바닥 테두리에서 수직한 상측 방향으로 연장되는 제2 프레임 측벽(132s2)과 상기 제1 프레임 바디(132s1)의 바닥 내측에서 돌출된 단일 또는 복수의 제3 프레임 돌출부(132s3)을 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 제2 프레임 측벽(132s2)과 제3 프레임 돌출부(132s3)에 의해 쉐이퍼 유닛(222)이 견고하게 배치되어 고정됨으로써 광학적 정밀도와 기구적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
상기 쉐이퍼 프레임(132s)은 상기 제2 프레임 측벽(132s2)의 일측에 단일 또는 복수의 프레임 리세스(132sr)를 구비함으로써 코일구동부인 제2 구동부(72C)가 안정적으로 배치될 수 있다.
다음으로, 도 6a는 도 4a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터(200)에서 프리즘과 제1 회로기판이 생략된 나머지 구성의 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 A2-A2' 선을 따른 단면도이다.
도 6a와 도 6b를 참조하면, 실시예의 멀티 프레임(132)의 쉐이퍼 프레임(132s) 상에 영상흔들림 제어유닛(220)이 견고히 배치될 수 있고, 배럴 프레임(132b)에 제3 렌즈(134)가 배치될 수 있다.
상기 영상흔들림 제어유닛(220)은 상기 멀티 프레임(132)의 쉐이퍼 프레임(132s) 상에 배치되는 쉐이퍼 유닛(222)과, 상기 쉐이퍼 유닛(222)을 구동하는 제1 구동부(72M) 및 제2 구동부(72C)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동부(72M)는 마그넷 구동부일 수 있으며, 상기 제2 구동부(72C)는 코일 구동부 일 수 있다. 상기 제2 구동부(72C)는 상기 제1 구동부(72M)와 근접하게 마주보는 외측 위치에 배치될 수 있다.
다음으로, 도 7은 도 6a에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 영상흔들림 제어유닛(220)의 분해사시도이다.
도 7을 참조하면, 상기 제1 구동부(72M)는, 쉐이퍼 유닛(222)의 측면 상에 배치되는 단일 또는 복수의 마그넷 프레임(72MC)과, 상기 마그넷 프레임(72MC)에 배치되는 단위 구동부(72MM)를 포함할 수 있다. 상기 단위 구동부(72MM)는 상기 제1 내지 제4 단위 구동부(72M1, 72M2, 72M3, 72M4)일 수 있으며, 각각은 제1 내지 제4 마그넷을 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 제1 구동부(72M)는 상기 마그넷 프레임(72MC)에 배치되는 마그넷 요크(72MY)를 더 포함하여 자기장의 간섭을 차단할 수 있다.
다음으로, 도 8은 도 7에 도시된 실시예의 제2 카메라 액추에이터의 쉐이퍼 유닛(222)의 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 쉐이퍼 유닛(222)의 A1-A1' 선을 따른 렌즈 유닛의 단면도이다.
우선, 도 8을 참조하면, 상기 쉐이퍼 유닛(222)은, 광이 통과할 수 있는 개구를 포함하는 쉐이퍼 바디(222a)와 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 제1 수직방향에서 결합되는 돌출부(222b) 및 상기 제1 수직방향의 반대방향인 제2 수직방향의 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 배치되며 가변형 프리즘(222cp)을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 실시예에서 상기 쉐이퍼 유닛(222)은 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 양측으로 각각 연장되는 복수의 마그넷 지지부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 쉐이퍼 유닛(222)은 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 제1 측으로 분기되어 연장되는 제1 돌출부(222b1)와 제2 돌출부(222b2)를 포함하고, 제2 측으로 분기되어 연장되는 제3 돌출부(222b3)와 제4 돌출부(222b4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동부(72M)는 상기 제1 돌출부 내지 제4 돌출부(222b1, 222b2, 222b3, 222b4)에 각각 결합되는 제1 내지 제4 단위 구동부(72M1, 72M2, 72M3, 72M4)를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시예에서 상기 쉐이퍼 유닛(222)은 상기 마그넷 지지부에 결합홈(222bh)을 포함하여 마그넷 프레임과 결합될 수 있다. 이를 통해 도 7과 같은 영상흔들림 제어유닛(220)이 결합될 수 있다.
실시예에 의하면 쉐이퍼 유닛(222)에 제1 구동부(72M)가 견고히 결합된 상태에서 가변형 프리즘을 구비하는 렌즈 유닛(222c)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 9는 도 8에 도시된 쉐이퍼 유닛(222)의 A1-A1' 선을 따른 렌즈 유닛(222c)의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 실시예에서 상기 렌즈 유닛(222c)은, 투광성 지지부(222c2)와, 소정의 수용 공간을 구비하여 상기 투광성 지지부(222c2) 상에 배치되는 브라켓(222cb)과, 상기 브라켓(222cb)의 수용 공간에 배치되는 가변형 프리즘(222cp) 또는 액체 렌즈(미도시)와, 상기 가변형 프리즘(222cp) 또는 액체 렌즈 상에 배치되는 플렉시블 플레이트(222cm) 및 상기 플렉시블 플레이트(222cm) 상에 배치되는 제2 투광성 지지부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 투광성 지지부(222c2)와 상기 제2 투광성 지지부(미도시)는 투광성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 지지부(222c2)와 상기 제2 투광성 지지부는 유리(glass)로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 투광성 지지부(222c2)와 상기 제2 투광성 지지부는 중공의 원형 링 형상 또는 각형 링 형상일 수 있다.
상기 제2 투광성 지지부(미도시)의 사이즈는 상기 브라켓(222cb)의 수용 공간의 사이즈보다 작게 형성될 수 있다.
상기 가변형 프리즘(222cp)은 상기 투광성 지지부(222c2), 상기 지지브라켓(222cb) 및 상기 플렉시블 플레이트(222cm)에 의해 만들어지는 공간에 배치되는 광학적 액체를 포함할 수 있다. 또는 상기 가변형 프리즘(222cp)은 웨지 프리즘을 포함할 수 있다.
실시예에서 가변형 프리즘(222cp)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(222cb)은 신축성 재질 또는 비 신축성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 브라켓(222cb)은 탄성막 재질이거나 금속재질 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 플렉시블 플레이트(222cm)은 제1 구동부(72M)의 이동에 따라 쉐이퍼 바디(222a)에 의해 소정의 힘을 받는 경우 도 10b에서와 같이 유연한 탄성재질의 특성으로 플렉시블 플레이트(222cm)의 일부가 상측 또는 하측으로 이동하고, 가변형 프리즘(222cp)의 형태가 가변성이 있게 될 수 있다.
예를 들어, 상기 플렉시블 플레이트(222cm)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 Å의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이고, NF 멤브레인은 약 10 Å의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이며, UF 멤브레인은 약 15 내지 200 Å의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이고, MF 멤브레인은 약 200 내지 1000 Å의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인일 수 있다.
실시예에 의하면 멀티 프레임(132) 상에 안정적으로 배치되는 영상흔들림 제어유닛(220)을 구비하고, 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 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 10a 내지 도 10b는 실시예의 제2 카메라 액추에이터(200)의 작동 예시도이다.
예를 들어, 도 10a는 실시예의 OIS 액추에이터의 작동 전의 예시도이고, 도 10b는 실시예의 OIS 액추에이터의 작동 후 예시도이다.
넓은 의미에서 실시예에서 프리즘은 소정의 광선의 경로를 변경하는 고정형 프리즘(232)과 상기 고정형 프리즘(232)의 아래에 배치되며, 상기 고정형 프리즘(232)으로부터 출사된 광선의 경로를 변경하는 가변형 프리즘(222cp)을 포함할 수 있다.
도 10a와 도 10b를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터(200)는 제1 구동부(72M)와 제2 구동부(72C)를 통해 가변형 프리즘(222cp)의 형태를 변경하여 광 이동경로를 제어할 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 제2 카메라 액추에이터(200)는 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 통해 상기 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ을 변경하여 상기 광선의 경로를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 10a를 참조하면, 입사된 광선(L1)은 고정형 프리즘(232)에 의해 제2 이동경로(L1a)로 변경 되나 가변형 프리즘(222cp)에서는 광 경로가 변경되지 않는다.
반면, 도 10b를 참조하면, 고정형 프리즘(232)에 의해 변경된 광선의 제2 이동경로(L1a)가 가변형 프리즘(222cp)에서 변경되어 제3 이동경로(L1b)로 변경될 수 있다.
예를 들어, 상기 플렉시블 플레이트(222cm)은 제1 구동부(72M)의 이동에 따라 쉐이퍼 바디(222a)에 의해 소정의 힘을 받는 경우 제2 투광성 지지부(미도시)가 힘을 전달받게 되고, 그 힘이 플렉시블 플레이트(222cm)에 전달되며, 플렉시블 플레이트(222cm)의 유연한 탄성재질의 특성으로 일부가 상측 또는 하측으로 이동하고, 가변형 프리즘(222cp)의 형태가 가변성이 있게 될 수 있다.
예를 들어, 쉐이퍼 바디(222a)의 좌측 상단이 제1 단위 구동부(72M1)에 의해 제2 방향의 힘(F2)을 받고, 쉐이퍼 바디(222a)의 우측 상단이 제2 단위 구동부(72M2)에 의해 제1 방향의 힘(F1)을 받음에 따라 가변될 수 있고, 쉐이퍼 바디(222a)의 이동에 따라 제2 투광성 지지부(미도시)가 힘을 전달받게 되고 이 힘에 의해 플렉시블 플레이트(222cm)는 소정의 각(Θ의 기울기로 가변될 수 있다.
이하 도 10b를 참조하여 실시예에서 제1 구동부(72M)를 통해 가변형 프리즘(222cp)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 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190) 상에서 제1 거리(D1δ만큼의 측면으로 영상이 이동이 필요할 수 있다.
이때, D1은 가변형 프리즘(222cp)에서 제1 렌즈어셈블리의 영상평면(190)까지의 거리이며, δ는 가변형 프리즘(222cp)의 색수차이고, Θ는 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각일 수 있다.
즉, 실시예에 의하면 가변형 프리즘(222cp)의 변경될 꼭지각(Θ을 산출 후, 제1 구동부(72M)를 통해 상기 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ을 변경하여 상기 광선의 경로를 제3 경로(L1b)로 제어할 수 있다.
이때, 가변형 프리즘(222cp)의 색수차(δ와 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ사이에는, δΘ의 관계가 성립될 수 있다(단, n은 관심대역의 중심파장에 대한 가변형 프리즘(222cp)의 굴절률).
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.
예를 들어, 실시예에 의하면 고정형 프리즘(232)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있고, 상대적으로 렌즈 유닛(222c)과 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190)의 거리를 멀게 확보할 수 있다. 이에 따라 가변형 프리즘(222cp)에서 소정의 각(Θ의 기울기 변경에 따라 영상평면(190) 상에서 반영되는 제1 거리(D1δ를 넓게 확보할 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 폭 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 11 내지 도 12는 실시예의 제2 카메라 액추에이터(200)의 작동 예시도이다.
예를 들어, 도 11은 도 1b에 도시된 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터(200)에서 z축 방향에서 바라본 제1 작동 예시도이다.
도 11을 참조하면, 제2 구동부(72C)에 회로기판(228)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(222cm)가 소정 각도로 틸팅될 수 있고 이에 따라 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ이 제어될 수 있다.
이때, 실시예의 제2 구동부(72C)는 코일 구동부일 수 있고, 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)의 제1 내지 제4 단위 구동부(72M1, 72M2, 72M3, 72M4)에 마주보는 위치에 제5 단위 구동부(72C1), 제6 단위 구동부(72C2), 제7 단위 구동부(72C3) 및 제8 단위 구동부(72C4)를 각각 구비할 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 실시예에서 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(222cm)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(222cp)의 꼭지각(Θ을 변형하여 광의 경로를 변경 제어할 수 있다.
다음으로 도 12는 실시예의 제2 카메라 액추에이터(200)의 제2 작동 예시도이다.
예를 들어, 도 12은 도 1b에 도시된 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터(200)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(222cm)는 소정 각도로 틸팅될 수 있다.
예를 들어, 도 12를 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(222cp)의 플렉시블 플레이트(222cm)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(222cp)의 꼭지각(Θ을 변형하여 광의 경로를 변경 제어할 수 있다.
이하 도 13 이하의 도면을 참조하여 제1 카메라 액추에이터(100)의 기술적 특징에 대해 설명하기로 한다.
도 13은 도 1에 도시된 실시예의 제1 카메라 액추에이터(100)의 상세 사시도이며, 도 14는 도 13에 도시된 실시예의 제1 카메라 액추에이터(100)에서 자이로 센서(154)와 제2 회로기판(152)이 생략된 사시도이다.
도 13과 도 14를 참조하면, 실시예의 제1 카메라 액추에이터(100)는 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예의 제1 카메라 액추에이터(100)는 제1 베이스 바디(321)(도 3 참조)에 배치되는 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120)와, 상기 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120)에 각각 배치되는 제1 마그넷 구동부(116) 및, 상기 제1 마그넷 구동부(116) 외측에 배치되는 코일 구동부(141b), 상기 코일 구동부(141b) 외측에 배치되는 제1 백 요크(156)와, 상기 제1 백 요크(156) 외측에 배치되는 제2 회로기판(152)과, 상기 제2 회로기판(152) 외측에 배치되는 자이로 센서(154)를 포함할 수 있다.
제2 회로기판(152)은 소정의 전원부(미도시)와 연결되어 코일 구동부(141b)에 전원을 인가할 수 있다. 상기 제2 회로기판(152)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.
다음으로, 도 15는 도 14에 도시된 실시예에서 제1 카메라 액추에이터(100)에서 제1 마그넷 구동부(116)과 코일 구동부(141b) 간의 상호 작용 예시도이며, 도 16은 도 15에 도시된 실시예에서 제1 카메라 액추에이터(100)에서 제1 렌즈 어셈블리(110)의 분해 사시도이다.
우선 도 16을 참조하면, 실시예에서 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 렌즈(미도시)가 배치되는 제1 렌즈 배럴(112a)과 제1 마그넷(116)이 배치되는 제1 구동부 하우징(112b)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 배럴(112a)과 제1 구동부 하우징(112b)은 제1 하우징일 수 있고, 제1 하우징은 배럴 또는 경통 형상일 수 있다. 상기 제1 마그넷(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 마그넷(미도시)가 배치되는 제2 구동부 하우징(미도시)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 배럴(미도시)과 제2 구동부 하우징(미도시)은 제2 하우징일 수 있고, 제2 하우징은 배럴 또는 경통 형상일 수 있다. 상기 제2 마그넷은 마그넷 구동부 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라 코일이 배치될 수도 있다.
실시예는 단일 또는 복수의 볼을 이용하여 구동할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 렌즈 배럴(112a) 상측의 제1 배럴 리세스(112ar)에 배치되는 단일 또는 복수의 제1 볼(B1)을 포함할 수 있다.
또한 실시예는 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 구동부 하우징(112b) 하측의 제1 하우징 리세스(112br)에 배치되는 단일 또는 복수의 제2 볼(B2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 하우징 리세스(112br)는 레일 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 하우징 리세스(112br)는 단면이 V형태의 레일 형태일 수 있다.
제1 하우징 리세스(112br)의 단면은 V형상 외에 U형상 또는 제2 볼(117)과 2점 또는 3점에서 접촉하는 형상 일 수 있다.
상기 제2 볼(B2)은 소정의 단일 또는 복수의 원형 단면의 홀을 구비하는 제1 볼 가이드(113)에 제2 볼(B2)이 안착된 상태로 제1 하우징 리세스(112br) 하측에 배치될 수 있다. 상기 제1 볼 가이드(113)는 볼 리테이너(retainer)로 칭해질 수 있다.
상기 제2 볼(B2)은 상기 레일 형태의 제1 하우징 리세스(112br)를 따라 구름 이동함에 따라 상기 제1 제1 렌즈 어셈블리(110)가 이동될 수 있다.
또한 실시예는 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 렌즈 배럴(112a) 하측에 제1 센싱 마그넷(112aM)을 배치하여 위치를 감지, 제어할 수 있다.
다시 도 15를 참조하여, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 마그넷 구동부인 제1 마그넷(116)와 코일 구동부(141b)간의 전자기력(DEM)이 발행되는 상호 작용을 설명하기로 한다.
도 15와 같이, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 마그넷(116)에서의 마그넷의 착자 방식은 수직 착자 방식일 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 마그넷의 N극(116N)과 S극(116S)은 모두 코일 구동부(141b)와 마주보도록 착자될 수 있다. 이에 따라 코일 구동부(141b)에서 전류가 지면에 수직한 y축 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 마그넷의 N극(116N)과 S극(116S)이 각각 배치될 수 있다.
도 15를 참조하면, 실시예에서 제1 마그넷(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 코일 구동부(141b) 영역에서 y축에 방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z 축에 평행한 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다.
또한 실시예에서 제1 마그넷(116)의 S극(116S)에서 x축 방향으로 자력(DM)이 가해지고, S극(116S)에 대응하는 코일 구동부(141b)에서 지면에 수직한 y축 반대방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z축에 평행한 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다(전자기력의 방향은 도시된 방향의 양의 방향 또는 음의 방향일 수 있음).
이때 코일 구동부(141b)는 고정된 상태이므로, 제1 마그넷(116)이 배치된 무버인 제1 렌즈 어셈블리(110)가 전류 방향에 따라 전자기력(DEM)에 의해 z축의 방향에 평행한 방향으로 제1 하우징 리세스(112br)의 레일을 따라 z축 방향으로 전후 이동될 수 있다. 전자기력(DEM)은 코일 구동부(141b)에 가해지는 전류(DE)에 비례하여 제어될 수 있다.
마찬가지로 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 마그넷(미도시)과 제2 코일부(미도시)간의 전자기력(DEM)이 발생하여 제2 렌즈 어셈블리(120)가 광 축에 수평하게 제2 렌즈어셈블리(120)의 제2 하우징 리세스(미도시)의 레일을 따라 이동할 수 있다.
다음으로, 도 17a는 도 16에 도시된 제1 렌즈 어셈블리의 제1 마그넷 구동부(116)의 사시도이며, 도 17b는 도 17a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리의 제1 마그넷 구동부(116)의 분해 사시도이다.
도 17a를 참조하면, 실시예에서 제1 마그넷 구동부(116)는 제1 마그넷(116b)과 제1 마그넷 요크(116a)를 포함할 수 있다.
도 17b를 참조하면, 상기 제1 마그넷 요크(116a)는 제1 요크 바디(116a1), 상기 제1 요크 바디(116a1)의 마주보는 일측 에지에서 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116as1) 마주보는 타측 에지에서 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제2 측면 돌출부(116as2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 측면 돌출부(116as1)는 상기 제1 마그넷(116b)의 양측면에 배치될 수 있다.
또한 상기 제1 마그넷 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116as1)와 다른 방향, 예를 들어 반대방향으로 연장되는 제3 측면 돌출부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제3 측면 돌출부는 상기 제1 요크 바디(116a1)의 중간정도 위치에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 마그넷 요크(116a)는 강자성체로 형성될 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 18a는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 18a의 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 18a를 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 18b는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 18b를 참조하면, 실시예예 따른 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)에 장착된 각각의 마그넷 간의 자속밀도 데이터인바, 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 제1 마그넷 요크(116a)가 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 마그넷 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 실시예에 의하면, 상기 제1 마그넷 요크(116a)가 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116as1)를 포함하고, 상기 제1 측면 돌출부(116as1)가 제1 요크 바디(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 마그넷 요크(116a)가 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116as1)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.
다음으로 도 19는 제1 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 마그넷 구동부(116B)의 사시도이다.
제1 추가 실시예에 의하면, 제1 마그넷 구동부(116B)는 상기 제1 측면 돌출부(116as1)는 연장된 제1-2 측면 돌출부(116as12)를 더 구비할 수 있다.
이에 따라 상기 제1 측면 돌출부(116as1)와 제1-2 측면 돌출부(116as12)를 합한 두께(PL1)는 제1 마그넷(116b)의 두께(ML)보다 두꺼울 수 있다.
이에 따라 자속밀도가 높은 영역인 제1 측면 돌출부(116as1)와 제1-2 측면 돌출부(116as12)의 두께(PL1)가 제1 마그넷(116b)의 두께(ML) 보다 두꺼우므로 자속 누설 차폐 성능이 현저히 향상됨과 아울러 자속 밀도 발산 효율의 증대로, 자속의 차폐 기능을 향상시킴과 아울러 자속의 집중 기능이 강화될 수 있다.
제1 추가 실시예에 의하면 제1 마그넷 구동부(116C)의 마그넷 요크가 마그넷의 상면보다 상측으로 연장되는 제1-2 측면 돌출부(116as12)를 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 20은 제2 추가 실시예에 따른 카메라 모듈에서의 제1 마그넷 구동부(116C)의 사시도이다.
제2 추가실시예에서 제1 마그넷 구동부(116C)는 상기 제2 측면 돌출부(116as2)는 연장된 제2-2 측면 돌출부(116as22)를 더 구비할 수 있다.
이에 따라 상기 제2 측면 돌출부(116as2)와 제2-2 측면 돌출부(116as22)를 합한 두께(PL2)는 제1 마그넷(116b)의 두께(ML)보다 두꺼울 수 있고, 이를 통해 자속 누설 차폐 성능이 현저히 향상됨과 아울러 자속 밀도 발산 효율의 증대로, 자속의 차폐 기능을 향상시킴과 아울러 자속의 집중 기능이 강화될 수 있다.
제2 추가 실시예에 의하면, 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부의 마그넷 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.
도 21은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기(1500)이다.
도 21에 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 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)를 포함할 수 있고, 상기 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.
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 (19)

  1. 일체형 베이스;
    상기 일체형 베이스의 제1 영역에 배치되는 제1 카메라 액추에이터;
    상기 일체형 베이스의 제2 영역에 배치되는 제2 카메라 액추에이터;
    상기 일체형 베이스는
    제1 베이스 바디, 제2 베이스 바디 및 상기 제1 베이스 바디와 제2 베이스 바디 사이에 배치된 제3 베이스 바디를 포함하고,
    상기 제1 베이스 바디에는 제1 카메라 액추에이터가 배치되고, 상기 제2 베이스 바디에는 제2 카메라 액추에이터의 일부가 배치되는 카메라 액추에이터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 베이스 바디는
    제1 베이스 바디와, 상기 제1 베이스 바디에서 측면 모서리에서 상측방향으로 연장되는 제1 베이스 사이드를 포함하며,
    상기 제1 베이스 사이드는 상기 제1 카메라 액추에이터의 측면을 지지하는 카메라 액추에이터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 카메라 액추에이터는
    영상흔들림 제어유닛;
    상기 영상흔들림 제어유닛이 배치되는 복합 모듈;
    상기 영상흔들림 제어유닛에 전원을 인가하는 제1 회로기판; 및
    상기 영상흔들림 제어유닛으로 광원을 반사시키는 프리즘;을 포함하는 카메라 액추에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복합 모듈은
    상기 제1 베이스 바디와 상기 제3 베이스 바디에 배치되는 카메라 액추에이터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복합 모듈의 적어도 일부는
    상기 제2베이스 바디에 배치되는 카메라 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 복합 모듈은
    멀티 프레임과 상기 멀티 프레임에 배치되는 제3 렌즈를 포함하는 카메라 액추에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 멀티 프레임은
    일측에 배럴 프레임; 및
    타측에 쉐이퍼 프레임을 포함하는 카메라 액추에이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배럴 프레임에 배치되는 제3 렌즈; 및
    상기 쉐이퍼 프레임에 배치되는 영상흔들림 제어유닛;을 더 포함하는 카메라 액추에이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 영상흔들림 제어유닛은
    상기 멀티 프레임의 상기 쉐이퍼 프레임 상에 배치되는 쉐이퍼 유닛과,
    상기 쉐이퍼 유닛을 구동하는 제1 구동부 및 제2 구동부를 포함하는 카메라 액추에이터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 쉐이퍼 프레임은
    제1 프레임 바디;
    상기 제1 프레임 바디의 바닥 테두리에서 상측 방향으로 연장되는 제2 프레임 측벽; 및
    상기 제1 프레임 바디의 바닥 내측에서 돌출된 단일 또는 복수의 제3 프레임 돌출부;를 포함하는 카메라 액추에이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 쉐이퍼 프레임은
    상기 제2 프레임 측벽의 일측에 단일 또는 복수의 프레임 리세스를 포함하는 카메라 액추에이터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 쉐이퍼 유닛은,
    광이 통과할 수 있는 개구를 포함하는 쉐이퍼 바디;
    상기 쉐이퍼 바디에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부와 제1 수직방향에서 결합되는 돌출부; 및
    상기 제1 수직방향의 반대방향인 제2 수직방향의 상기 쉐이퍼 바디에 배치되며 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛;을 포함하는 카메라 액추에이터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 베이스 바디에 배치되는 프리즘 하우징;
    상기 프리즘 하우징에 배치되는 제2 프리즘 유닛;과
    상기 제2 프리즘 유닛을 구동하는 프리즘 구동부;를 더 포함하고,
    상기 프리즘 구동부는 상기 제2 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어하는 카메라 액추에이터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 프리즘 유닛은,
    제2 프리즘 무버에 배치되는 제2 프리즘을 포함하고,
    상기 프리즘 구동부는,
    상기 프리즘 무버의 일측과 타측에 각각 배치되는 제1 마그넷과 제2 마그넷과,
    상기 프리즘 무버의 외측 리세스에 배치되는 단일 또는 복수의 볼과,
    상기 제1 마그넷에 대응되는 위치의 상기 프리즘 하우징의 일측에 배치되는 제1 코일부와 제1 홀센서,
    상기 제2 마그넷에 대응되는 위치의 상기 프리즘 하우징의 타측에 배치되는 제2 코일부와 제2 홀센서, 및
    상기 제1 코일부와 제2 코일부에 전원을 인가하는 OIS 회로기판;을 포함하는 카메라 액추에이터.
  15. 일체형 베이스;
    상기 일체형 베이스의 제1 영역에 배치되는 제1 카메라 액추에이터; 및
    상기 일체형 베이스의 제2 영역에 배치되는 제2 카메라 액추에이터;를 포함하고,
    상기 제2 카메라 액추에이터는
    영상흔들림 제어유닛;
    상기 영상흔들림 제어유닛이 배치되는 복합 모듈;
    상기 영상흔들림 제어유닛에 전원을 인가하는 제1 회로기판; 및
    상기 영상흔들림 제어유닛으로 광원을 반사시키는 프리즘;을 포함하는 카메라 액추에이터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복합 모듈은
    멀티 프레임과 상기 멀티 프레임에 배치되는 제3 렌즈를 포함하는 카메라 액추에이터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 멀티 프레임은
    일측에 배럴 프레임 및 타측에 쉐이퍼 프레임;을 포함하고
    상기 제3 렌즈는 상기 배럴 프레임에 배치되며,
    상기 영상흔들림 제어유닛은 상기 쉐이퍼 프레임에 배치되는 카메라 액추에이터.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 일체형 베이스는
    제1 베이스 바디,
    제2 베이스 바디 및
    상기 제1 베이스 바디, 제2 베이스 바디 사이에 배치된 제3 베이스 바디를 포함하고,
    상기 제1 베이스 바디에는 제1 카메라 액추에이터가 배치되고, 상기 제2 베이스 바디에는 제2 카메라 액추에이터가 배치되는 카메라 액추에이터.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 카메라 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈.
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