KR20210100429A - 프리즘 액츄에이터 - Google Patents

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KR20210100429A
KR20210100429A KR1020200014405A KR20200014405A KR20210100429A KR 20210100429 A KR20210100429 A KR 20210100429A KR 1020200014405 A KR1020200014405 A KR 1020200014405A KR 20200014405 A KR20200014405 A KR 20200014405A KR 20210100429 A KR20210100429 A KR 20210100429A
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housing
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박상옥
이성민
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 실시예는 하우징; 적어도 일부가 상기 하우징과 이격되는 홀더; 상기 홀더에 배치되는 프리즘; 상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 형상기억합금 부재; 및 상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 탄성부재를 포함하고, 상기 형상기억합금 부재는 상기 프리즘의 일측에 배치되는 제1 및 제2형상기억합금 부재를 포함하고, 상기 제1형상기억합금 부재는 상기 홀더의 상부와 상기 하우징의 하부를 연결하고, 상기 제2형상기억합금 부재는 상기 홀더의 하부와 상기 하우징의 상부를 연결하는 프리즘 액츄에이터에 관한 것이다.

Description

프리즘 액츄에이터{Prism actuator}
본 실시예는 프리즘 액츄에이터에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 장치가 있다. 카메라 장치의 화소수는 급속도로 증가되고 있으며 디지털카메라와 동등한 성능을 목표로 개발되고 있다.
디지털 카메라 대비 낮은 줌(Zoom) 성능을 높이기 위해 카메라 장치의 높이가 높아져야 하는 문제가 있는데, 카메라 장치를 눕혀서 배치하고 프리즘(Prism)을 이용하여 빛을 굴절시키는 방식이 제안되고 있다. 그러나, 이 경우 손떨림 보정이 난해한 상황이다.
본 실시예는 프리즘을 이동시켜 손떨림 보정 기능을 수행하는 프리즘 액츄에이터를 제공하고자 한다.
본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터는 하우징; 적어도 일부가 상기 하우징과 이격되는 홀더; 상기 홀더에 배치되는 프리즘; 상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 형상기억합금 부재; 및 상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 탄성부재를 포함하고, 상기 형상기억합금 부재는 상기 프리즘의 일측에 배치되는 제1 및 제2형상기억합금 부재를 포함하고, 상기 제1형상기억합금 부재는 상기 홀더의 상부와 상기 하우징의 하부를 연결하고, 상기 제2형상기억합금 부재는 상기 홀더의 하부와 상기 하우징의 상부를 연결할 수 있다.
상기 홀더는 가상의 제1중심축을 중심으로 틸트되고, 상기 제1중심축은 상기 제1 및 제2형상기억합금 부재 사이를 지날 수 있다.
상기 형상기억합금 부재는 상기 프리즘의 타측에 배치되는 제3 및 제4형상기억합금 부재를 포함하고, 상기 제1중심축은 상기 제1 및 제2형상기억합금 부재 사이와 상기 제3 및 제4형상기억합금 부재 사이를 지날 수 있다.
상기 제1 및 제3형상기억합금 부재의 길이는 상기 제2 및 제4형상기억합금 부재의 길이가 증가할 때 감소하고 상기 제2 및 제4형상기억합금 부재의 길이가 감소할 때 증가할 수 있다.
상기 홀더는 상기 제1 및 제2형상기억합금 부재가 결합되는 제1측면과, 상기 제3 및 제4형상기억합금 부재가 결합되는 제2측면을 포함하고, 상기 홀더의 상기 제1측면과 상기 제2측면 각각에는 곡면을 포함하는 돌기가 형성되고, 상기 홀더의 상기 돌기의 상기 곡면은 상기 하우징에 배치될 수 있다.
상기 형상기억합금 부재는 일단부에서 상기 하우징과 결합되고 타단부에서 상기 홀더와 결합될 수 있다.
상기 형상기억합금 부재는 상기 하우징에 결합되는 제1결합부와, 상기 홀더에 결합되는 제2결합부와, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부를 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 연결부의 적어도 일부는 형상기억합금으로 형성될 수 있다.
상기 형상기억합금 부재의 상기 제1결합부는 접착제에 의해 상기 하우징에 고정될 수 있다.
상기 형상기억합금 부재의 상기 제2결합부는 원형의 홀을 포함하고, 상기 홀더는 상기 제2결합부의 상기 홀에 삽입되는 돌기를 포함할 수 있다.
상기 연결부는 형상기억합금 와이어를 포함할 수 있다.
상기 하우징에 배치되는 기판을 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 하우징에 결합되는 제1결합부와, 상기 홀더에 결합되는 제2결합부와, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부를 연결하는 연결부와, 상기 기판에 결합되는 단자부를 포함하고, 상기 형상기억합금 부재는 상기 탄성부재를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 홀더의 상면에 결합되는 상부 탄성부재와, 상기 홀더의 하면에 결합되는 하부 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 프리즘 액츄에이터는 상기 홀더의 상면 중 상기 제1중심축과 가장 이격된 부분에 배치되는 제1댐퍼; 및 상기 홀더의 하면 중 상기 제1중심축과 가장 이격된 부분에 배치되는 제2댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제4형상기억합금 부재는 서로 대각 방향 반대편에 배치되고, 상기 제2 및 제3형상기억합금 부재는 서로 대각 방향 반대편에 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 장치는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 배치되는 이미지 센서; 상기 프리즘 액츄에이터; 상기 이미지 센서와 상기 프리즘 액츄에이터 사이에 배치되는 렌즈; 및 상기 렌즈를 이동시키는 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 광학기기는 상기 카메라 장치를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터는 하우징; 적어도 일부가 상기 하우징과 이격되는 홀더; 상기 홀더에 배치되는 프리즘; 상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 형상기억합금 부재; 및 상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 탄성부재를 포함하고, 상기 형상기억합금 부재는 상기 프리즘의 일측에 배치되는 제1 및 제2형상기억합금 부재를 포함하고, 상기 제1형상기억합금 부재의 길이는 상기 제2형상기억합금 부재의 길이가 증가할 때 감소하고 상기 제2형상기억합금 부재의 길이가 감소할 때 증가할 수 있다.
본 실시예를 통해, 프리즘을 이동시켜 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A에서 바라본 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 분해사시도이다.
도 4는 도 3과 다른 방향에서 본 프리즘 액츄에이터의 분해사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 하우징의 사시도이다.
도 6은 도 5와 다른 방향에서 본 하우징의 사시도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 홀더와 기판의 분해사시도이다.
도 8은 도 7과 다른 방향에서 본 홀더와 기판의 분해사시도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 형상기억합금 부재와 탄성부재의 분해사시도이다.
도 10은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 투시도이다.
도 11은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터에서 커버와 기판을 생략한 상태의 투시도이다.
도 12는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 일부의 사시도이다.
도 13a는 도 12와 다른 방향에서 본 프리즘 액츄에이터의 일부의 사시도이다.
도 13b는 도 13a에 프리즘이 결합된 일부 투영도이다.
도 14는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 틸트 방향을 도시한 도면이다.
도 15는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 개념도이다.
도 16은 본 실시예에 따른 광학기기의 사시도이다.
도 17는 도 16에 도시된 광학기기의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
이하에서 사용되는 '광축(Optical Axis) 방향'은 렌즈 구동 장치에 결합되는 렌즈 및/또는 이미지 센서의 광축방향으로 정의한다. 본 실시예에서 광축은 프리즘에 의해 방향이 변경될 수 있다.
이하에서 사용되는 '오토 포커스(AF, auto focus) 기능'는 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의한다. 또한, '오토 포커스 피드백(CLAF, closed-loop auto focus) 제어'는 포커스 조절의 정확성을 향상시키기 위해 이미지 센서와 렌즈 사이의 거리를 감지하여 렌즈의 위치를 실시간으로 피드백(feedback, 되먹임) 제어하는 것으로 정의한다.
이하에서 사용되는 '손떨림 보정(OIS, optical image stabilization) 기능'은 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈를 광축과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트시키는 기능으로 정의한다. 다만, 본 실시예에서는 일방향에 대한 손떨림 보정이 렌즈의 이동이 아닌 프리즘의 이동만으로 구현될 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A에서 바라본 단면도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 분해사시도이고, 도 4는 도 3과 다른 방향에서 본 프리즘 액츄에이터의 분해사시도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 하우징의 사시도이고, 도 6은 도 5와 다른 방향에서 본 하우징의 사시도이고, 도 7은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 홀더와 기판의 분해사시도이고, 도 8은 도 7과 다른 방향에서 본 홀더와 기판의 분해사시도이고, 도 9는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 형상기억합금 부재와 탄성부재의 분해사시도이고, 도 10은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 투시도이고, 도 11은 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터에서 커버와 기판을 생략한 상태의 투시도이고, 도 12는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 일부의 사시도이고, 도 13a는 도 12와 다른 방향에서 본 프리즘 액츄에이터의 일부의 사시도이고, 도 13b는 도 13a에 프리즘이 결합된 일부 투영도이고, 도 14는 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터의 틸트 방향을 도시한 도면이다.
프리즘 액츄에이터는 프리즘을 구동하여 OIS 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예는 줌(zoom) 기능 구현을 위해 프리즘(300)을 회전 또는 틸팅(tilting) 해주는 액츄에이터(actuator)를 제공할 수 있다. 본 실시예에 따른 프리즘 액츄에이터는 형상기억합금(SMA, shape memory alloy)을 이용해 설계될 수 있다. 본 실시예는 2개 이상의 형상기억합금을 이용하여 고정부와 가동부를 지지하면서 형상기억합금의 형상 변형으로 인해 가동부의 회전 또는 틸트를 만드는 액츄에이터를 포함할 수 있다. 이때, 가동부의 회전은 일전 범위 내에서의 회전을 의미할 수 있다.
본 실시예에서 프리즘이 생략된 상태의 구성을 프리즘 액츄에이터와는 구분되는 액츄에이터로 호칭할 수 있다. 즉, 액츄에이터는 프리즘 액츄에이터에서 프리즘이 제거된 상태의 구조를 의미할 수 있다. 이 경우, 프리즘은 카메라 모듈의 일구성으로 이해될 수 있다.
본 실시예와 별도의 실시예로, 프리즘(300)의 앞단에 적어도 하나의 렌즈가 배치될 수 있다. 렌즈는 상측면이 물체측으로 볼록일 수 있다. 렌즈는 상측면이 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 또는, 렌즈는 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 한편, 렌즈의 파워는 극히 작을 수 있다. 즉, 렌즈의 파워는 거의 없을 수 있다. 렌즈가 배치됨에 따라 Fno(F넘버)가 낮아질 수 있다. 즉, 광학계에 의해 획득되는 영상이 보다 밝아질 수 있다.
한쪽면 기준 상측에서 바라볼 때 제1형상기억합금(401)이 고정부에 고정되고 제2형상기억합금(402)은 가동부와 결합될 수 있다. 이때, 고정부는 하우징(100)을 포함하고 가동부는 홀더(200)와 프리즘(300)을 포함할 수 있다. 가동부는 한 개의 돌출부 또는 돌기(210)를 포함하고, 돌기(210)는 고정부와 1점 이상 접촉되어 틸트 및 회전의 중심이 될 수 있다. 변형례에서 돌기(210)는 볼(Ball) 형태로 대체될 수 있으며 고정부와 가동부에는 볼이 안착될 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 돌기(210)에는 댐핑젤 또는 그리스가 도포될 수 있다. 본 실시예에 따른 프리즘 엑츄에이터에는 상측 하측 충격음을 억제하기 위해 실시콘(Silicon)으로 형성되고 스토퍼(Stopper) 역할을 하는 구조가 포함될 수 있다.
프리즘 액츄에이터는 하우징(100)을 포함할 수 있다. 하우징(100)은 고정자일 수 있다. 즉, 가동자인 홀더(200)가 이동할 때 하우징(100)은 상대적으로 고정된 상태로 유지될 수 있다. 하우징(100)은 홀더(200)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 하우징(100)은 절연체로 형성될 수 있다. 하우징(100)은 복수의 벽체로 형성될 수 있다. 하우징(100)은 복수의 판상형 부재로 형성될 수 있다. 하우징(100)은 복수의 측판을 포함할 수 있다.
하우징(100)은 돌기(110)를 포함할 수 있다. 돌기(110)는 하우징(100)의 내측면에 형성될 수 있다. 돌기(110)는 형상기억합금 부재(400)와 결합될 수 있다. 돌기(110)는 형상기억합금 부재(400)의 제1결합부(410)의 홀(411)과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 돌기(110)는 다각형 단면을 포함할 수 있다. 또는, 돌기(110)는 원형의 단면을 포함할 수 있다.
하우징(100)은 돌출부(115)를 포함할 수 있다. 돌출부(115)는 하우징(100)의 내측면에 형성될 수 있다. 하우징(100)의 돌기(110)는 돌출부(115)의 돌출된 표면에 형성될 수 있다. 즉, 돌기(110)와 돌출부(115)는 하우징(100)의 내측면에 2단 돌기 형상으로 형성될 수 있다. 형상기억합금 부재(400)는 하우징(100)의 돌출부(115)에 고정될 수 있다.
하우징(100)은 홈(120)을 포함할 수 있다. 홈(120)은 하우징(100)의 상면에 함몰 형성될 수 있다. 홈(120)은 하우징(100)의 하면에 함몰 형성될 수 있다. 홈(120)은 탄성부재(500)와의 간섭을 회피하기 위해 형성될 수 있다. 홈(120)은 탄성부재(500)의 연결부(530)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이를 통해, 탄성부재(500)의 연결부(530)의 이동 가능 공간이 확보될 수 있다.
하우징(100)은 돌기(130)를 포함할 수 있다. 돌기(130)는 탄성부재(500)와 결합될 수 있다. 돌기(130)는 탄성부재(500)의 홀에 삽입될 수 있다. 돌기(130)는 탄성부재(500)의 홀에 삽입된 상태로 융착될 수 있다. 돌기(130)와 탄성부재(500)는 접착제에 의해 고정될 수 있다. 이때, 하우징(100)에는 돌기(130) 대신 접착제를 수용하는 홈이 형성될 수 있다. 돌기(130)는 하우징(100)의 상면에 형성되어 상부 탄성부재(501)와 결합되는 제1돌기와, 하우징(100)의 하면에 형성되어 하부 탄성부재(502)와 결합되는 제2돌기를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 홈(140)을 포함할 수 있다. 홈(140)은 하우징(100)의 외측면에 형성될 수 있다. 이때, 하우징(100)의 외측면은 후면 등으로 호칭될 수 있다. 하우징(100)의 홈(140)에는 기판(600)의 일부가 삽입될 수 있다. 하우징(100)의 홈(140)는 기판(600)이 배치될 수 있다. 하우징(100)의 홈(140)은 기판(600)의 일부의 형상과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
프리즘 액츄에이터는 홀더(200)를 포함할 수 있다. 홀더(200)는 가동자일 수 있다. 홀더(200)는 형상기억합금 부재(400)에 전류가 인가되는 경우 이동할 수 있다. 이때, 홀더(200)는 프리즘(300)과 일체로 이동할 수 있다. 홀더(200)의 적어도 일부는 하우징(100)과 이격될 수 있다. 홀더(200)는 가상의 제1중심축을 중심으로 회전 또는 틸트될 수 있다. 홀더(200)는 프리즘(300)과 결합될 수 있다. 홀더(200)는 형상기억합금 부재(400)와 결합될 수 있다. 홀더(200)는 탄성부재(500)와 결합될 수 있다. 홀더(200)에는 댐퍼(700)가 배치될 수 있다. 홀더(200)는 도 14에 도시된 바와 같이 돌기(210)를 지나는 가사의 제1중심축을 중심으로 시계 방향(도 14의 b 참조) 및 반시계 방향(도 14의 a 참조)으로 선택적으로 회전할 수 있다. 프리즘(300)의 회전 각도(도 14의 a-b 방향으로의 각도)는 6도 이내일 수 있다. 즉, 프리즘(300)의 어느 일측으로의 회전 각도(도 14의 a 또는 b 방향)는 3도 이내일 수 있다. 또는, 프리즘(300)의 회전 각도는 4도 이내일 수 있다. 프리즘(300)의 어느 일측으로의 회전 각도는 2도 이내일 수 있다.
홀더(200)는 복수의 측면을 포함할 수 있다. 홀더(200)는 제1 및 제2형상기억합금 부재(401, 402)가 결합되는 제1측면과, 제3 및 제4형상기억합금 부재(403, 404)가 결합되는 제2측면을 포함할 수 있다. 홀더(200)는 프리즘(300)이 배치되는 경사면을 포함할 수 있다. 홀더(200)는 기판(600)과 대향하는 하면을 포함할 수 있다.
홀더(200)는 돌기(210)를 포함할 수 있다. 돌기(210)는 홀더(200)의 제1측면과 제2측면 각각에 형성될 수 있다. 돌기(210)는 곡면을 포함할 수 있다. 홀더(200)의 돌기(210)의 곡면은 하우징(100)에 배치될 수 있다. 홀더(200)의 돌기(210)는 돌출부일 수 있다. 홀더(200)의 돌기(210)는 하우징(100)과 기구적으로 접촉될 수 있다.
홀더(200)와 하우징(100)이 맞닿는 부분은 한쪽은 돌출되고 다른 한쪽은 평면으로 형성될 수 있다. 또는, 한쪽은 돌출되고 다른 한쪽은 홈 형태로 형성될 수 있다. 즉, 홀더(200)의 돌기(210)와 대응하는 하우징(100)의 부분은 평면으로 형성될 수 있다. 또는, 홀더(200)의 돌기(210)와 대응하는 하우징(100)의 부분은 홈으로 형성될 수 있다. 또는, 하우징(100)에 돌기가 형성되고 하우징(100)의 돌기가 홀더(200)의 평면에 접촉될 수 있다. 또는, 하우징(100)에 돌기가 형성되고 하우징(100)의 돌기가 홀더(200)의 홈에 배치될 수 있다. 홀더(200) 또는 하우징(100)에 형성되는 홈 형태는 사각형, 삼각형 등 다각형이 일 수 있으며 또는 원 형일 수 있다. 본 실시예에서 홀더(200)와 하우징(100)은 언급한 구조를 통해 1점 이상에서 접촉될 수 있다. 한편, 홀더(200)와 하우징(100)이 접촉되는 부분은 홀더(200)의 틸트 중심으로 기능할 수 있다. 하우징(100)은 돌기(220)의 일부를 수용하는 홈을 포함할 수 있다. 하우징(100)의 홈은 돌기(220)의 일부와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
돌기(210)는 홀더(200)의 일면에 배치되고 형상기억합금 부재(400)와 결합되는 2개의 돌기(220)를 연결하는 가상의 제1직선 상에 배치될 수 있다. 돌기(210)는 홀더(200)의 일측에 배치되는 2개의 형상기억합금 부재(400)의 제1결합부(410)를 연결하는 가상의 제2직선 상에 배치될 수 있다. 이때, 돌기(210)는 제1직선과 제2직선이 교차되는 지점에 배치될 수 있다.
변형례로, 홀더(200)의 돌기(210)는 볼(ball)로 대체될 수 있다. 즉, 홀더(200)와는 별도로 구비되는 볼이 홀더(200)와 하우징(100) 사이에 배치될 수 있다. 볼과 대응하는 홀더(200)와 하우징(100)의 부분에는 홈이 형성될 수 있다.
홀더(200)는 돌기(220)를 포함할 수 있다. 돌기(220)는 형상기억합금 부재(400)의 제2결합부(420)의 홀(421)에 삽입될 수 있다. 돌기(220)는 원기둥 형상을 포함할 수 있다. 돌기(220)의 단면은 원형을 포함할 수 있다. 돌기(220)는 형상기억합금 부재(400)의 제2결합부(420)의 홀(421) 내에서 회전할 수 있다. 변형례로, 돌기(220)는 다각형 기둥 형상을 포함할 수 있다.
홀더(200)는 돌출부(225)를 포함할 수 있다. 돌출부(225)는 홀더(200)의 외측면에 형성될 수 있다. 홀더(200)의 돌기(220)는 돌출부(225)의 돌출된 표면에 형성될 수 있다. 즉, 돌기(220)와 돌출부(225)는 홀더(200)의 외측면에 2단 돌기 형상으로 형성될 수 있다. 형상기억합금 부재(400)는 홀더(200)의 돌출부(225)에 고정될 수 있다.
홀더(200)는 홈(230)을 포함할 수 있다. 홈(230)은 홀더(200)의 상면에 함몰 형성될 수 있다. 홈(230)은 홀더(200)의 하면에 함몰 형성될 수 있다. 홈(230)은 탄성부재(500)와의 간섭을 회피하기 위해 형성될 수 있다. 홈(230)은 탄성부재(500)의 연결부(530)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이를 통해, 탄성부재(500)의 연결부(530)의 이동 가능 공간이 확보될 수 있다.
홀더(200)는 돌기(240)를 포함할 수 있다. 돌기(240)는 탄성부재(500)와 결합될 수 있다. 돌기(240)는 탄성부재(500)의 홀에 삽입될 수 있다. 돌기(240)는 탄성부재(500)의 홀에 삽입된 상태로 융착될 수 있다. 돌기(240)와 탄성부재(500)는 접착제에 의해 고정될 수 있다. 이때, 홀더(200)에는 돌기(240) 대신 접착제를 수용하는 홈이 형성될 수 있다. 돌기(240)는 홀더(200)의 상면에 형성되어 상부 탄성부재(501)와 결합되는 제1돌기와, 홀더(200)의 하면에 형성되어 하부 탄성부재(502)와 결합되는 제2돌기를 포함할 수 있다.
홀더(200)는 홈(250)을 포함할 수 있다. 홈(250)은 홀더(200)의 내측면에 형성될 수 있다. 홈(250)에 의해 홀더(200)와 프리즘(300) 사이에 공간이 형성될 수 있다. 홈(250)에는 프리즘(300)을 홀더(200)에 접착하는 접착제가 도포될 수 있다.
홀더(200)는 돌출부(260)를 포함할 수 있다. 돌출부(260)는 프리즘 안착단일 수 있다. 돌출부(260)는 프리즘(300)의 경사면의 외주와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 돌출부(260)는 홀더(200)의 경사면에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 프리즘 안착단을 돌출시켜 프리즘(300)에 반사되는 빛의 번짐 등의 현상을 억제할 수 있다. 프리즘(300)은 홀더(200)의 돌출부(260)에 접촉 배치될 수 있다. 또는, 프리즘(300)과 돌출부(260)의 외면 사이에 접착제가 배치될 수 있다.
프리즘 액츄에이터는 반사계 또는 반사체를 포함할 수 있다. 프리즘 액츄에이터는 프리즘(300)을 포함할 수 있다. 프리즘(300)은 미러(mirror)를 포함할 수 있다. 프리즘(300)은 외부에서 유입된 빛의 경로를 변경할 수 있다. 프리즘(300)은 빛을 반사시킬 수 있다. 프리즘(300)은 홀더(200)에 배치될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이 외부에서의 빛이 프리즘(300)을 통해 반사될 때 틸팅 또는 회전으로 OIS Y가 보정될 수 있다. 렌즈 모듈(20)은 광축 방향으로 이동하여 오토 포커스(AF, auto focus)가 수행될 수 있다. 또한, 렌즈 모듈(20)은 광축과 수직 방향으로 이동하여 OIS X가 보정될 수 있다. 프리즘(300)은 삼각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 오토 포커스는 렌즈가 z축 방향(광축 방향)으로 이동하여 수행될 수 있다. OIS X방향 보정은 렌즈가 x축 방향(광축에 수직인 제1방향)으로 이동하여 수행될 수 있다. OIS Y방향 보정은 프리즘(300)이 광을 y축 방향(광축과 제1방향에 수직인 제2방향)으로 이동하도록 회전하여 수행될 수 있다(도 15 참조).
프리즘 액츄에이터는 형상기억합금 부재(400)를 포함할 수 있다. 형상기억합금 부재(400)는 하우징(100)과 홀더(200)를 연결할 수 있다. 형상기억합금 부재(400)는 일단부에서 하우징(100)과 결합되고 타단부에서 상기 홀더(200)와 결합될 수 있다. 형상기억합금 부재(400)는 탄성부재(500)를 통해 기판(600)과 전기적으로 연결될 수 있다. 형상기억합금 부재(400)에 전류가 인가되는 경우 형상기억합금 부재(400)의 형상은 변경될 수 있다. 형상기억합금 부재(400)에 전류가 인가되는 경우 형상기억합금 부재(400)의 길이는 줄어들 수 있다. 반대로, 형상기억합금 부재(400)에 전류가 인가되는 경우 형상기억합금 부재(400)의 길이는 증가할 수 있다. 언급한 2종류의 형상기억합금이 본 실시예에서는 함께 사용될 수도 있다.
형상기억합금 부재(400)는 일자의 와이어 형상을 포함할 수 있다. 또는, 형상기억합금 부재(400)는 판상 형태 또는 S 자 모양을 포함할 수 있다. 형상기억합금 부재(400)의 상부는 전원을 입력하는 부분일 수 있다. 형상기억합금 부재(400)의 하부는 모두 공통연결(common)될 수 있다. 이때, 형상기억합금 부재(400)의 공통연결은 기판(600)에서 형성될 수 있다.
형상기억합금 부재(400)는 복수의 형상기억합금 부재를 포함할 수 있다. 형상기억합금 부재(400)는 4개의 형상기억합금 부재를 포함할 수 있다. 형상기억합금 부재(400)는 제1 내지 제4형상기억합금 부재(401, 402, 403, 404)를 포함할 수 있다.
형상기억합금 부재(400)는 프리즘(300)의 일측에 배치되는 제1 및 제2형상기억합금 부재(401, 402)를 포함할 수 있다. 제1형상기억합금 부재(401)는 홀더(200)의 상부와 하우징(100)의 하부를 연결할 수 있다. 제2형상기억합금 부재(402)는 홀더(200)의 하부와 하우징(100)의 상부를 연결할 수 있다. 프리즘(300)의 틸트 중심이 되는 가상의 제1중심축은 제1 및 제2형상기억합금 부재(401, 402) 사이를 지날 수 있다. 제1중심축은 제1 및 제2형상기억합금 부재(401, 402) 사이에 배치될 수 있다.
형상기억합금 부재(400)는 프리즘(300)의 타측에 배치되는 제3 및 제4형상기억합금 부재(403, 404)를 포함할 수 있다. 프리즘(300)의 틸트 중심이 되는 가상의 제1중심축은 제1 및 제2형상기억합금 부재(401, 402) 사이와 제3 및 제4형상기억합금 부재(403, 404) 사이를 지날 수 있다.
제1형상기억합금 부재(401)의 길이는 제2형상기억합금 부재(402)의 길이가 증가할 때 감소하고 제2형상기억합금 부재(402)의 길이가 감소할 때 증가할 수 있다. 도 14를 참조하여, 제1형상기억합금 부재(401)의 길이는 늘리고 제2형상기억합금 부재(402)의 길이는 줄여서 홀더(200)를 시계 방향으로 회전시킬 수 있다(도 14의 b 참조). 또한, 제1형상기억합금 부재(401)의 길이는 줄이고 제2형상기억합금 부재(402)의 길이는 늘여서 홀더(200)를 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다(도 14의 a 참조). 이때, 회전중심은 홀더(200)의 돌기(210)와 하우징(100)이 접촉하는 부분에 의해 형성될 수 있다. 한편, 홀더(200)와 함께 회전 또는 틸트되는 프리즘(300)은 회전 또는 틸트되는 과정에서 빛을 반사시켜 OIS 구동을 수행할 수 있다.
제1 및 제3형상기억합금 부재(401, 403)의 길이는 제2 및 제4형상기억합금 부재(402, 404)의 길이가 증가할 때 감소할 수 있다. 제1 및 제3형상기억합금 부재(401, 403)의 길이는 제2 및 제4형상기억합금 부재(402, 404)의 길이가 감소할 때 증가할 수 있다. 제1 및 제3형상기억합금 부재(401, 403)의 길이는 제2 및 제4형상기억합금 부재(402, 404)의 길이가 감소할 때 증가하도록 될 수 있다.
제1 및 제4형상기억합금 부재(401, 404)는 서로 대각 방향 반대편에 배치될 수 있다. 제2 및 제3형상기억합금 부재(402, 403)는 서로 대각 방향 반대편에 배치될 수 있다. 제1 및 제3형상기억합금 부재(401, 403)는 프리즘(300)의 회전 중심축의 일측에 배치되고 제2 및 제4형상기억합금 부재(402, 404)는 프리즘(300)의 회전 중심축의 타측에 배치될 수 있다. 제1 내지 제4형상기억합금 부재(401, 402, 403, 404)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
형상기억합금 부재(400)는 제1결합부(410)를 포함할 수 있다. 제1결합부(410)는 하우징(100)에 결합될 수 있다. 형상기억합금 부재(400)의 제1결합부(410)는 접착제에 의해 하우징(100)에 고정될 수 있다. 제1결합부(410)는 홀(411)을 포함할 수 있다. 제1결합부(410)의 홀(411)은 사각형일 수 있다. 제1결합부(410)의 홀(411)은 다각형일 수 있다. 또는, 제1결합부(410)의 홀(411)은 원형일 수 있다. 다만, 변형례로 형상기억합금 부재(400)의 제1결합부(410)는 하우징(100)에 회전가능하게 결합될 수 있다.
형상기억합금 부재(400)는 제2결합부(420)를 포함할 수 있다. 제2결합 부(420)는 홀더(200)에 결합될 수 있다. 형상기억합금 부재(400)의 제2결합부(420)는 원형의 홀(421)을 포함할 수 있다. 제2결합부(420)의 홀(421)에는 홀더(200)의 돌기(220)가 삽입될 수 있다. 이때, 제2결합부(420)의 홀(421)은 원 형상을 갖고 홀더(200)의 돌기(220)의 단면도 대응하는 원 형상을 가질 수 있다. 이를 통해, 제2결합부(420)의 홀(421) 내에서 홀더(200)의 돌기(220)가 회전할 수 있다. 다만, 변형례로 제2결합부(420)는 홀더(200)에 고정될 수 있다.
형상기억합금 부재(400)는 연결부(430)를 포함할 수 있다. 연결부(430)는 제1결합부(410)와 제2결합부(420)를 연결할 수 있다. 연결부(430)의 적어도 일부는 형상기억합금으로 형성될 수 있다. 연결부(430)는 형상기억합금 와이어를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 SMA 와이어(wire)의 한쪽은 구동부에 연결되고 다른 한쪽은 고정부에 연결될 수 있다. 이때, 와이어의 길이 조절은 개별 또는 한 쌍(pair)으로 제어하여 OIS Y 방향 또는 OIS X 방향의 각도를 조절할 수 있다. 와이어를 개별 구동하기 위해 각각 제어하거나 끝단부 한쪽을 모두 공통연결(Common)시켜 제어 가능할 수 있다. 와이어는 2개로 구성될 수 있다.
본 실시예에서, 제1결합부(410), 제2결합부(420) 및 연결부(430) 모두가 형상기억합금으로 형성될 수 있다. 다만, 변형례로 제1결합부(410)와 제2결합부(420)는 형상기억합금으로 형성되지 않고 연결부(430)만 형상기억합금으로 형성될 수 있다.
프리즘 액츄에이터는 탄성부재(500)를 포함할 수 있다. 탄성부재(500)는 하우징(100)과 홀더(200)를 연결할 수 있다. 탄성부재(500)는 적어도 일부가 탄성을 가질 수 있다. 탄성부재(500)는 하우징(100)과 홀더(200)를 탄성적으로 연결할 수 있다. 탄성부재(500)는 하우징(100)에 대하여 홀더(200)를 이동가능하게 지지할 수 있다.
탄성부재(500)는 복수의 탄성부재를 포함할 수 있다. 탄성부재(500)는 2개의 탄성부재를 포함할 수 있다. 탄성부재(500)는 상부 탄성부재(501)를 포함할 수 있다. 상부 탄성부재(501)는 홀더(200)의 상면에 결합될 수 있다. 상부 탄성부재(501)는 홀더(200)의 상부에 결합될 수 있다. 탄성부재(500)는 하부 탄성부재(502)를 포함할 수 있다. 하부 탄성부재(502)는 홀더(200)의 하면에 결합될 수 있다. 하부 탄성부재(502)는 홀더(200)의 하부에 결합될 수 있다. 제1기판(610)을 기준으로 더 위에 배치되는 탄성부재가 상부 탄성부재(510)이고 아래에 배치되는 탄성부재가 하부 탄성부재(520)일 수 있다. 상부 탄성부재(501)는 프리즘(300)의 반사면보다 위에 배치될 수 있다. 하부 탄성부재(502)는 프리즘(300)의 반사면보다 아래에 배치될 수 있다. 한편, 입사하는 광과 인접한 방향이 상측일 수 있다.
탄성부재(500)는 형상기억합금 부재(400)와 기판(600)을 전기적으로 연결할 수 있다. 상부 탄성부재(501)는 제1 및 제2상부 탄성부재(501-1, 501-2)를 포함할 수 있다. 하부 탄성부재(502)는 제1 및 제2하부 탄성부재(502-1, 502-2)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 제1 및 제2상부 탄성부재(501-1, 501-2) 각각은 제1 및 제2탄성유닛(501a, 501b)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 상부 탄성부재(501)는 형상기억합금 부재(400)와 기판(600) 사이에 4개의 도전라인을 제공할 수 있다. 하부 탄성부재(502)는 형상기억합금 부재(400)와 기판(600) 사이에 2개의 도전라인을 제공할 수 있다. 본 실시예에서 제1 내지 제4형상기억합금 부재(401, 402, 403, 404)는 제1 및 제2상부 탄성부재(501-1, 501-2) 각각의 제1 및 제2탄성유닛(501a, 501b) 즉 4개의 탄성유닛 각각과 연결될 수 있다. 또한, 제1 내지 제4형상기억합금 부재(401, 402, 403, 404)는 2개의 하부 탄성부재와 공통(common)으로 연결될 수 있다.
본 실시예에서 제1 내지 제4형상기억합금 부재(401, 402, 403, 404)는 개별로 제어될 수도 있고 2개씩 패어(pair)로 제어될 수도 있다.
탄성부재(500)는 제1결합부(510)를 포함할 수 있다. 제1결합부(510)는 하우징(100)에 결합될 수 있다. 제1결합부(510)는 홀을 포함할 수 있다. 제1결합부(510)의 홀에는 하우징(100)의 돌기(130)가 삽입될 수 있다.
탄성부재(500)는 제2결합부(520)를 포함할 수 있다. 제2결합부(520)는 홀더(200)에 결합될 수 있다. 제2결합부(520)는 홀을 포함할 수 있다. 제2결합부(520)의 홀에는 홀더(200)의 돌기(240)가 삽입될 수 있다.
탄성부재(500)는 연결부(530)를 포함할 수 있다. 연결부(530)는 제1결합부(510)와 제2결합부(520)를 연결할 수 있다. 연결부(530)는 탄성을 가질 수 있다. 연결부(530)는 제2결합부(520)의 이동에 의해 변형될 수 있다. 연결부(530)의 길이는 제2결합부(520)의 이동에 의해 늘어나거나 줄어들 수 있다.
탄성부재(500)는 단자부(540)를 포함할 수 있다. 단자부(540)는 기판(600)에 결합될 수 있다. 단자부(540)는 기판(600)에 연결될 수 있다. 단자부(540)는 기판(600)에 전기적으로 연결될 수 있다. 단자부(540)는 기판(600)에 통전성 부재에 의해 결합될 수 있다. 일례로, 단자부(540)는 기판(600)에 솔더링(soldering)될 수 있다.
프리즘 액츄에이터는 기판(600)을 포함할 수 있다. 기판(600)은 하우징(100)에 배치될 수 있다. 기판(600)은 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다. 기판(600)은 형상기억합금 부재(400)에 전류를 공급할 수 있다. 기판(600)은 홀더(200)의 아래에 배치되는 제1몸체와, 제1몸체로부터 연장되고 하우징(100)의 외면에 배치되는 제2몸체를 포함할 수 있다. 기판(600)은 단자를 포함할 수 있다. 기판(600)은 복수의 단자를 포함할 수 있다. 기판(600)은 4개의 단자를 포함할 수 있다. 또는, 기판(600)은 8개의 단자를 포함할 수 있다.
기판(600)은 홀더(200)의 아래에 배치되는 제1기판(610)과, 제1기판(610)로부터 연장되고 홀더(200)의 일측에 배치되는 제2기판(620)을 포함할 수 있다. 제1기판(610)은 홀더(200)의 하면에 배치될 수 있다. 제2기판(620)은 홀더(200)의 측면에 배치될 수 있다.
프리즘 액츄에이터는 댐퍼(700)를 포함할 수 있다. 댐퍼(700)는 충격 진동 및 소음 방지 스토퍼로서 기능할 수 있다. 댐퍼(700)는 홀더(200)와 다른 기구물의 부딪힘에 의해 발생하는 충격을 감소시킬 수 있다. 이를 통해, 충격음이 감소될 수 있다. 댐퍼(700)는 스트로크(stroke)를 기구적으로 제한할 수 있다. 댐퍼(700)는 홀더(200) 및 프리즘(300)의 틸팅 각도를 제한할 수 있다. 댐퍼(700)는 실리콘으로 형성될 수 있다. 댐퍼(700)는 탄성을 가질 수 있다.
댐퍼(700)는 복수의 댐퍼를 포함할 수 있다. 댐퍼(700)는 제1댐퍼(710)를 포함할 수 있다. 제1댐퍼(710)는 홀더(200)의 상면에 배치될 수 있다. 제1댐퍼(710)는 홀더(200)의 상면 중 제1중심축과 이격된 부분에 배치될 수 있다. 제1댐퍼(710)는 홀더(200)의 상면 중 제1중심축과 가장 이격된 부분에 배치될 수 있다. 제1댐퍼(710)는 홀더(200)의 이동에 의해 커버(800) 또는 고정체와 접촉될 수 있다. 댐퍼(700)는 제2댐퍼(720)를 포함할 수 있다. 제2댐퍼(720)는 홀더(200)의 하면에 배치될 수 있다. 제2댐퍼(720)는 홀더(200)의 하면 중 제1중심축과 이격된 부분에 배치될 수 있다. 제2댐퍼(720)는 홀더(200)의 하면 중 제1중심축과 이격된 부분에 배치될 수 있다. 제2댐퍼(720)는 홀더(200)의 이동에 의해 기판(600) 또는 고정체와 접촉될 수 있다. 댐퍼(700)는 홀더(200)의 대응하는 홈에 배치될 수 있다. 댐퍼(700)는 홀더(200)의 가장자리에 배치될 수 있다. 제1댐퍼(710)는 홀더(200)의 상면과 2개의 측면이 만나는 모서리에 배치될 수 있다. 제2댐퍼(720)는 홀더(200)의 하면과 2개의 측면이 만나는 모서리에 배치될 수 있다. 댐퍼(700)는 홀더(200)의 코너부에 배치될 수 있다.
프리즘 액츄에이터는 커버(800)를 포함할 수 있다. 커버(800)는 커버캔일 수 있다. 커버(800)는 '커버 캔'을 포함할 수 있다. 커버(800)는 하우징(100)의 외측에 배치될 수 있다. 커버(800)는 하우징(100)을 안에 수용할 수 있다. 커버(800)는 프리즘 액츄에이터의 외관을 형성할 수 있다. 커버(800)는 대략 육면체 형상일 수 있다. 커버(800)는 비자성체일 수 있다. 커버(800)는 금속재로 형성될 수 있다. 커버(800)는 금속의 판재로 형성될 수 있다. 커버(800)는 인쇄회로기판의 그라운드부와 연결될 수 있다. 이를 통해, 커버(800)는 그라운드될 수 있다. 커버(800)는 전자 방해 잡음(EMI, electro magnetic interference)을 차단할 수 있다. 이때, 커버(800)는 'EMI 쉴드캔'으로 호칭될 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 카메라 장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도 15는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 개념도이다.
카메라 장치는 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
카메라 장치는 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 렌즈 구동 모터일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 렌즈 구동 액츄에이터일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 AF 모듈을 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는 OIS 모듈을 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는 코일과 마그네트를 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는 코일과 마그네트 사이의 전자기적 상호작용을 통해 렌즈를 이동시킬 수 있다.
렌즈 구동 장치는 렌즈 전체를 이동시키는 고정줌 AF 모듈을 포함할 수 있다. 또는, 렌즈 구동 장치는 복수의 렌즈 중 일부의 렌즈를 이동시키는 연속줌 AF 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 렌즈 구동 장치는 복수의 렌즈 전체를 이동시키거나 복수의 렌즈 중 일부를 이동시킬 수 있다.
카메라 장치는 렌즈 모듈(20)을 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(20)은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈는 이미지 센서(60)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 렌즈 모듈(20)은 렌즈 및 배럴을 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(20)은 렌즈 구동 장치의 보빈에 결합될 수 있다. 렌즈 모듈(20)은 보빈에 나사 결합 및/또는 접착제에 의해 결합될 수 있다. 렌즈 모듈(20)은 보빈과 일체로 이동할 수 있다.
카메라 장치는 필터를 포함할 수 있다. 필터는 렌즈 모듈(20)을 통과하는 광에서 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(60)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 필터는 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다. 필터는 렌즈 모듈(20)과 이미지 센서(60) 사이에 배치될 수 있다. 필터는 센서 베이스에 배치될 수 있다. 변형례로, 필터는 렌즈 구동 장치의 베이스에 배치될 수 있다. 필터는 적외선 필터를 포함할 수 있다. 적외선 필터는 이미지 센서(60)에 적외선 영역의 광이 입사되는 것을 차단할 수 있다.
카메라 장치는 센서 베이스를 포함할 수 있다. 센서 베이스는 렌즈 구동 장치와 인쇄회로기판 사이에 배치될 수 있다. 센서 베이스는 필터가 배치되는 돌출부를 포함할 수 있다. 필터가 배치되는 센서 베이스의 부분에는 필터를 통과하는 광이 이미지 센서(60)에 입사할 수 있도록 개구가 형성될 수 있다. 접착 부재는 렌즈 구동 장치의 베이스를 센서 베이스에 결합 또는 접착시킬 수 있다. 접착 부재는 추가로 렌즈 구동 장치의 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수 있다. 접착 부재는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
카메라 장치는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판은 기판 또는 회로기판일 수 있다. 인쇄회로기판에는 렌즈 구동 장치가 배치될 수 있다. 인쇄회로기판과 렌즈 구동 장치 사이에는 센서 베이스가 배치될 수 있다. 인쇄회로기판은 렌즈 구동 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판에는 이미지 센서(60)가 배치될 수 있다. 인쇄회로기판에는 이미지 센서(60)에 결상되는 이미지를 전기적 신호로 변환하여 외부장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수도 있다.
카메라 장치는 이미지 센서(60)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(60)는 렌즈와 필터를 통과한 광이 입사하여 이미지가 결상되는 구성일 수 있다. 이미지 센서(60)는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 이미지 센서(60)는 인쇄회로기판에 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 이미지 센서(60)는 인쇄회로기판에 표면 실장 기술(SMT, Surface Mounting Technology)에 의해 결합될 수 있다. 다른 예로, 이미지 센서(60)는 인쇄회로기판에 플립 칩(flip chip) 기술에 의해 결합될 수 있다. 이미지 센서(60)는 렌즈와 광축이 일치되도록 배치될 수 있다. 즉, 이미지 센서(60)의 광축과 렌즈의 광축은 얼라인먼트(alignment) 될 수 있다. 이미지 센서(60)는 이미지 센서(60)의 유효화상 영역에 조사되는 광을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이미지 센서(60)는 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID 중 어느 하나일 수 있다.
카메라 장치는 모션 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 모션 센서는 인쇄회로기판에 제공되는 회로 패턴을 통하여 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 모션 센서는 카메라 장치의 움직임에 의한 회전 각속도 정보를 출력할 수 있다. 모션 센서는 2축 또는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 또는 각속도 센서를 포함할 수 있다.
카메라 장치는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 인쇄회로기판에 배치될 수 있다. 제어부는 렌즈 구동 장치의 코일과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부는 코일에 공급하는 전류의 방향, 세기 및 진폭 등을 개별적으로 제어할 수 있다. 제어부는 렌즈 구동 장치를 제어하여 오토 포커스 기능 및/또는 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있다. 나아가, 제어부는 렌즈 구동 장치에 대한 오토 포커스 피드백 제어 및/또는 손떨림 보정 피드백 제어를 수행할 수 있다.
카메라 장치는 커넥터를 포함할 수 있다. 커넥터는 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터는 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 광학기기를 도면을 참조하여 설명한다.
도 16은 본 실시예에 따른 광학기기의 사시도이고, 도 17는 도 16에 도시된 광학기기의 구성도이다.
광학기기(10B)는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 네비게이션 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 광학기기(10B)의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 광학기기(10B)에 포함될 수 있다.
광학기기(10B)는 본체(850)를 포함할 수 있다. 본체(850)는 바(bar) 형태일 수 있다. 또는, 본체(850)는 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다. 본체(850)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버)를 포함할 수 있다. 예컨대, 본체(850)는 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)의 사이에 형성된 공간에는 광학기기(10B)의 각종 전자 부품이 내장될 수 있다. 본체(850)의 일면에는 디스플레이 모듈(753)이 배치될 수 있다. 본체(850)의 일면과 일면의 반대편에 배치되는 타면 중 어느 하나 이상의 면에는 카메라(721)가 배치될 수 있다.
광학기기(10B)는 무선 통신부(710)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(710)는 광학기기(10B)와 무선 통신시스템 사이 또는 광학기기(10B)와 광학기기(10B)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(710)는 방송 수신 모듈(711), 이동통신 모듈(712), 무선인터넷 모듈(713), 근거리 통신 모듈(714) 및 위치 정보 모듈(715) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
광학기기(10B)는 A/V 입력부(720)를 포함할 수 있다. A/V(Audio/Video) 입력부(720)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로 카메라(721) 및 마이크(722) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 카메라(721)는 본 실시예에 따른 카메라 장치를 포함할 수 있다.
광학기기(10B)는 센싱부(740)를 포함할 수 있다. 센싱부(740)는 광학기기(10B)의 개폐 상태, 광학기기(10B)의 위치, 사용자 접촉 유무, 광학기기(10B)의 방위, 광학기기(10B)의 가속/감속 등과 같이 광학기기(10B)의 현 상태를 감지하여 광학기기(10B)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 광학기기(10B)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당할 수 있다.
광학기기(10B)는 입/출력부(750)를 포함할 수 있다. 입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 구성일 수이다. 입/출력부(750)는 광학기기(10B)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 광학기기(10B)에서 처리되는 정보를 출력할 수 있다.
입/출력부(750)는 키 패드부(751), 터치 스크린 패널(752), 디스플레이 모듈(753) 및 음향 출력 모듈(754) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 키 패드부(751)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다. 터치 스크린 패널(752)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다. 디스플레이 모듈(753)은 카메라(721)에서 촬영된 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이 모듈(753)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(753)은 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 음향 출력 모듈(754)은 콜(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.
광학기기(10B)는 메모리부(760)를 포함할 수 있다. 메모리부(760)에는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수 있다. 또한, 메모리부(760)는 입/출력되는 데이터 예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 및 동영상 중 어느 하나 이상을 저장할 수 있다. 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.
광학기기(10B)는 인터페이스부(770)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(770)는 광학기기(10B)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 광학기기(10B) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 광학기기(10B) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다. 인터페이스부(770)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
광학기기(10B)는 제어부(780)를 포함할 수 있다. 제어부(controller, 780)는 광학기기(10B)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 제어부(780)는 광학기기(10B)의 디스플레이인 디스플레이 모듈(753)을 제어하는 디스플레이 제어부(781)를 포함할 수 있다. 제어부(780)는 카메라 장치를 제어하는 카메라 제어부(782)를 포함할 수 있다. 제어부(780)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(783)을 포함할 수 있다. 멀티미디어 모듈(783)은 제어부(180) 내에 제공될 수도 있고, 제어부(780)와 별도로 제공될 수도 있다. 제어부(780)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 수행할 수 있다.
광학기기(10B)는 전원 공급부(790)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(790)는 제어부(780)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (17)

  1. 하우징;
    적어도 일부가 상기 하우징과 이격되는 홀더;
    상기 홀더에 배치되는 프리즘;
    상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 형상기억합금 부재; 및
    상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 형상기억합금 부재는 상기 프리즘의 일측에 배치되는 제1 및 제2형상기억합금 부재를 포함하고,
    상기 제1형상기억합금 부재는 상기 홀더의 상부와 상기 하우징의 하부를 연결하고,
    상기 제2형상기억합금 부재는 상기 홀더의 하부와 상기 하우징의 상부를 연결하는 프리즘 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는 가상의 제1중심축을 중심으로 틸트되고,
    상기 제1중심축은 상기 제1 및 제2형상기억합금 부재 사이를 지나는 프리즘 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 형상기억합금 부재는 상기 프리즘의 타측에 배치되는 제3 및 제4형상기억합금 부재를 포함하고,
    상기 제1중심축은 상기 제1 및 제2형상기억합금 부재 사이와 상기 제3 및 제4형상기억합금 부재 사이를 지나는 프리즘 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제3형상기억합금 부재의 길이는 상기 제2 및 제4형상기억합금 부재의 길이가 증가할 때 감소하고 상기 제2 및 제4형상기억합금 부재의 길이가 감소할 때 증가하는 프리즘 액츄에이터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 제1 및 제2형상기억합금 부재가 결합되는 제1측면과, 상기 제3 및 제4형상기억합금 부재가 결합되는 제2측면을 포함하고,
    상기 홀더의 상기 제1측면과 상기 제2측면 각각에는 곡면을 포함하는 돌기가 형성되고,
    상기 홀더의 상기 돌기의 상기 곡면은 상기 하우징에 배치되는 프리즘 액츄에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 형상기억합금 부재는 일단부에서 상기 하우징과 결합되고 타단부에서 상기 홀더와 결합되는 프리즘 액츄에이터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 형상기억합금 부재는 상기 하우징에 결합되는 제1결합부와, 상기 홀더에 결합되는 제2결합부와, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 연결부의 적어도 일부는 형상기억합금으로 형성되는 프리즘 액츄에이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 형상기억합금 부재의 상기 제1결합부는 접착제에 의해 상기 하우징에 고정되는 프리즘 액츄에이터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 형상기억합금 부재의 상기 제2결합부는 원형의 홀을 포함하고,
    상기 홀더는 상기 제2결합부의 상기 홀에 삽입되는 돌기를 포함하는 프리즘 액츄에이터.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 연결부는 형상기억합금 와이어를 포함하는 프리즘 액츄에이터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 배치되는 기판을 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 하우징에 결합되는 제1결합부와, 상기 홀더에 결합되는 제2결합부와, 상기 제1결합부와 상기 제2결합부를 연결하는 연결부와, 상기 기판에 결합되는 단자부를 포함하고,
    상기 형상기억합금 부재는 상기 탄성부재를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결되는 프리즘 액츄에이터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 홀더의 상면에 결합되는 상부 탄성부재와, 상기 홀더의 하면에 결합되는 하부 탄성부재를 포함하는 프리즘 액츄에이터.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 홀더의 상면 중 상기 제1중심축과 이격된 부분에 배치되는 제1댐퍼; 및
    상기 홀더의 하면 중 상기 제1중심축과 이격된 부분에 배치되는 제2댐퍼를 포함하는 프리즘 액츄에이터.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제4형상기억합금 부재는 서로 대각 방향 반대편에 배치되고,
    상기 제2 및 제3형상기억합금 부재는 서로 대각 방향 반대편에 배치되는 프리즘 액츄에이터.
  15. 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 배치되는 이미지 센서;
    제1항의 프리즘 액츄에이터;
    상기 이미지 센서와 상기 프리즘 액츄에이터 사이에 배치되는 렌즈; 및
    상기 렌즈를 이동시키는 렌즈 구동 장치를 포함하는 카메라 장치.
  16. 제15항의 카메라 장치를 포함하는 광학기기.
  17. 하우징;
    적어도 일부가 상기 하우징과 이격되는 홀더;
    상기 홀더에 배치되는 프리즘;
    상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 형상기억합금 부재; 및
    상기 하우징과 상기 홀더를 연결하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 형상기억합금 부재는 상기 프리즘의 일측에 배치되는 제1 및 제2형상기억합금 부재를 포함하고,
    상기 제1형상기억합금 부재의 길이는 상기 제2형상기억합금 부재의 길이가 증가할 때 감소하고 상기 제2형상기억합금 부재의 길이가 감소할 때 증가하는 프리즘 액츄에이터.
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