KR20210129459A - 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 렌즈 이동 장치는 렌즈를 포함하는 이동부; 상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부; 및 상기 이동부의 위치를 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 이동부는, 제1극과 제2극이 제1 방향으로 교대로 배치되는 마그넷 스케일러; 및 상기 마그넷 스케일러와 대응되고, 제1극과 제2극이 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 배치되는 기준 마그넷을 포함한다.
Description
본 실시 예는 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며, 휴대폰 등의 이동 단말기, 노트북, 드론, 차량 등 다양한 장치에 장착되고 있다.
일반적으로 상술한 장치에는 초소형 카메라 모듈이 장착되며, 상기 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토 포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 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 줌(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(OIS; optical image stabilizer)기술과 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술 등이 있다. 여기서 OIS기술은 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술이며, 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술은 기계적인 방식과 전자적인 방식으로 움직임을 보정하는 기술이고, 최근 OIS기술이 더 많이 채용되고 있다.
한편, 카메라 모듈에서 줌(zooming) 기능을 위해 줌 액추에이터(actuator)를 이용한다. 이러한 액추에이터는 오토 포커싱(Auto Focusing) 및 줌 배율의 변경을 위해 복수의 줌 렌즈 군(zoom lens group)의 위치를 이동시키고 있다.
이때, 액추에이터는 상기 복수의 줌 렌즈 군의 위치를 이동시키기 위해, 복수의 줌 렌즈 군의 현재 위치를 정확히 감지하고, 이에 따라 상기 복수의 줌 렌즈 군을 목표 위치로 이동시켜야 한다.
이에 따라, 종래의 카메라 모듈에는 줌 렌즈 군의 위치를 감지하기 위한 감지부를 포함한다.
일 예로, 상기 감지부는 홀 센서와 단극 마그넷을 포함할 수 있다. 이때, 카메라 모듈은 고배율의 줌을 실현함에 있어 5~10mm 이상의 스트로크가 필요하다. 그러나, 홀 센서와 단극 마그넷만을 이용해서는 5~10mm 이상의 스트로크를 가진 줌 렌즈 군의 위치를 감지하는데 한계가 있다.
다른 일 예로, 상기 감지부는 PI(Photo Interrupter) 센서를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 PI 센서를 이용하여 렌즈 군의 위치를 감지할 경우, 상기 PI 센서에서 발생하는 빛이 이미지 센서로 들어갈 수 있으나, 이는 플레어(flare)와 같은 화질 열화를 발생시키는 문제가 있다. 또한, 상기와 같은 PI 센서는 소형화가 어려우며, 이에 따라 단말기에 장착되는 카메라 모듈에 적용하는데 한계가 있다.
또한, 종래의 카메라 모듈에서는 메카 스토퍼(mecha stopper)를 이용하여 렌즈 군의 초기 위치를 측정하고 있다. 그러나, 카메라 모듈에 포함된 다양한 구성요소들의 사출 조건 및 조립 편차로 인해 상기 메카 스토퍼를 이용한 렌즈 군의 초기 위치 측정의 정확도가 감소하는 문제가 있다.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 카메라 모듈이 요구된다.
실시 예는 향상된 광학 특성을 가지는 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시 예는 오토 포커스, 고배율 줌이 가능한 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시 예는 렌즈 군의 현재 위치를 정확히 감지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시 예는 렌즈 군을 초기 위치로 정확히 이동시킬 수 있는 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시 예는 렌즈 군 이동 시 발생하는 디센터, 틸트, 마찰 등의 문제를 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시 예는 향상된 공정 효율을 가질 수 있는 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 렌즈 이동 장치는 렌즈를 포함하는 이동부; 상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부; 및 상기 이동부의 위치를 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 이동부는, 제1극과 제2극이 제1 방향으로 교대로 배치되는 마그넷 스케일러; 및 상기 마그넷 스케일러와 대응되고, 제1극과 제2극이 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 배치되는 기준 마그넷을 포함한다.
또한, 상기 기준 마그넷은 단일 마그넷이다.
또한, 상기 기준 마그넷의 제1극은 상기 마그넷 스케일러의 제1극 또는 제2극 중 적어도 하나와 마주보도록 배치된다.
또한, 상기 마그넷 스케일러와 상기 기준 마그넷은 상호 결합된다.
또한, 상기 감지부는, 상기 기준 마그넷의 이동 위치에 대응하는 제1 감지 신호 및 상기 마그넷 스케일러의 이동 위치에 대응하는 제2 감지 신호를 출력하고, 상기 제1 감지 신호는 상기 이동부를 초기 위치로 이동시키기 위한 감지 값이고, 상기 제2 감지 신호는 상기 이동부의 이동 스트로크 내에서 상기 이동부를 목표 위치로 이동시키기 위한 감지 값이다.
또한, 상기 렌즈 이동 장치는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 감지부의 적어도 일부가 배치되는 홀을 포함하고, 상기 마그넷부와 상기 감지부는 상기 제2 방향으로 오버랩된다
또한, 상기 홀은, 제1 서브 홀, 및 제2 서브 홀을 포함하고, 상기 감지부는, 상기 제1 서브 홀을 중심으로 상기 마그넷 스케일러와 마주보며 배치되는 제1 서브 감지부; 및 상기 제2 서브 홀을 중심으로 상기 기준 마그넷과 마주보며 배치되는 제2 서브 감지부를 포함한다.
또한, 상기 하우징의 외주면에 배치되는 기판을 포함하고, 상기 감지부는 상기 기판에 배치된 상태에서 적어도 일부가 상기 홀 내에 위치한다.
또한, 상기 하우징 내에 배치되고, 제1 렌즈부를 포함하는 고정부를 포함하고, 상기 이동부는, 상기 하우징 내에서 상기 고정부와 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제1 렌즈 배럴; 및 상기 하우징 내에서 상기 이동부와 상기 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제2 렌즈 배럴을 포함하고, 상기 구동부는, 상기 하우징 내에서 상기 제1 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제1 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 구동부; 및 상기 하우징 내에서 상기 제2 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부;를 포함하고, 상기 마그넷부는, 상기 제1 렌즈 배럴의 일면 상에 배치되는 제1 마그넷 스케일러 및 제1 기준 마그넷을 포함하는 제1 마그넷부; 및 상기 제2 렌즈 배럴의 타면 상에 배치되는 제2 마그넷 스케일러 및 제2 기준 마그넷을 포함하는 제2 마그넷부를 포함하고, 상기 감지부는, 상기 제1 마그넷부와 인접하게 배치되는 제1 감지부; 및 상기 제2 마그넷부와 인접하게 배치되는 제2 감지부를 포함한다.
또한, 상기 하우징은 상기 고정부가 배치되는 제1 하우징; 및 상기 제1 렌즈배럴 및 상기 제2 렌즈배럴이 배치되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 홀은, 상기 제2 하우징의 하면에 형성되고, 상기 제1 마그넷부 및 상기 제1 감지부와 수직 방향으로 오버랩되는 제1 홀; 및 상기 제2 하우징의 상면에 배치되고, 상기 제2 마그넷부 및 상기 제2 감지부와 수직 방향으로 오버랩되는 제2 홀을 포함한다.
또한, 상기 제1 렌즈배럴은, 제2 렌즈부를 포함하는 제1 배럴부; 상기 제1 배럴부로부터 외측으로 연장하는 제1 가이드부; 및 상기 제1 구동부와 연결되는 제1 탄성부를 포함하고, 상기 제2 렌즈배럴은, 제3 렌즈부를 포함하는 제2 배럴부; 상기 제2 배럴부로부터 외측으로 연장하는 제2가이드부; 및 상기 제2 구동부와 연결되는 제2 탄성부를 포함한다.
또한, 상기 제1 구동부는, 상기 하우징 내에 배치되는 제1 압전소자; 및 상기 제1 압전소자에서 상기 광축 방향으로 연장하는 제1 연장바를 포함하고, 상기 제2 구동부는, 상기 하우징 내에 배치되는 제2 압전소자; 및 상기 제2 압전소자에서 상기 광축 방향으로 연장하는 제2 연장바를 포함하고, 상기 제1 연장바의 일 영역은 상기 제1 탄성부와 연결되고, 상기 제2 연장바의 일 영역은 상기 제2 탄성부와 연결된다.
또한, 상기 하우징 내에서 상기 광축 방향으로 연장하며 서로 이격되는 제1 및 제2 핀을 포함하고, 상기 제1 핀은 상기 제1 렌즈배럴의 제1 삽입홀 내에 삽입되어 배치되고, 상기 제2 핀은 상기 제2 렌즈배럴의 제2 삽입홀 내에 삽입되어 배치되고, 상기 제1 렌즈배럴은 상기 제1 핀을 따라 이동하고, 상기 제2 렌즈배럴은 상기 제2 핀을 따라 이동한다.
또한, 상기 제1 렌즈배럴은 상기 제2 핀이 배치되는 제1 가이드홈을 더 포함하고, 상기 제2 렌즈배럴은 상기 제1 핀이 배치되는 제2 가이드홈을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 가이드홈 각각은 일측이 개방된 형태를 가진다.
또한, 상기 제1 마그넷부는 상기 제1 마그넷 스케일러와 상기 제1 기준 마그넷이 일체로 형성된 제1 단일 착자 마그넷이고, 상기 제2 마그넷부는 상기 제2 마그넷 스케일러와 상기 제2 기준 마그넷이 일체로 형성된 제2 단일 착자 마그넷이다.
한편, 실시 예에 따른 렌즈 이동 장치는 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동시키는 피에조 구동부; 상기 렌즈 배럴에 배치되 마그넷부; 및 상기 마그넷부와 대응하는 감지부;를 포함하고, 상기 마그넷부는, 제1극과 제2극이 광축 방향으로 교대로 배치되는 마그넷 스케일러; 및 상기 마그넷 스케일러와 대응되고, 제1극과 제2극이 상기 광축 방향과 수직한 방향으로 배치되는 기준 마그넷을 포함한다.
또한, 상기 기준 마그넷은 상기 마그넷 스케일러의 제1극 또는 제2극 중 적어도 하나와 마주보도록 배치되는 제1 극을 포함하는 단일 마그넷이다.
또한, 상기 감지부는, 상기 기준 마그넷의 이동 위치에 대응하는 제1 감지 신호 및 상기 마그넷 스케일러의 이동 위치에 대응하는 제2 감지 신호를 출력하고, 상기 제1 감지 신호는 상기 렌즈 배럴을 초기 위치로 이동시키기 위한 감지 값이고, 상기 제2 감지 신호는 상기 렌즈 배럴의 이동 스트로크 내에서 상기 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시키기 위한 감지 값이다.
한편, 실시 예에 따른 카메라 장치는 제1 렌즈부를 포함하는 제1 렌즈배럴, 상기 제1 렌즈부와 광축 방향으로 이격되는 제2 렌즈부를 포함하는 제2 렌즈 배럴, 및 상기 제2 렌즈부와 상기 광축 방향으로 이격되는 제3 렌즈부를 포함하는 제3 렌즈 배럴; 상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 구동부; 상기 제3 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부; 상기 제2 렌즈 배럴의 일면 상에 배치되는 제1 마그넷 스케일러 및 제1 기준 마그넷을 포함하는 제1 마그넷부; 상기 제3 렌즈 배럴의 타면 상에 배치되는 제2 마그넷 스케일러 및 제2 기준 마그넷을 포함하는 제2 마그넷부; 상기 제1 마그넷부의 자기력 변화에 대응하는 제1 감지 신호를 획득하는 제1 감지부; 상기 제2 마그넷부의 자기력 변화에 대응하는 제2 감지신호를 획득하는 제2 감지부; 및 상기 제1 및 제2 감지 신호에 기반하여 상기 제2 렌즈 배럴 및 상기 제3 렌즈 배럴의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 감지부를 통해 획득되는 제1 감지 신호를 기반으로, 상기 제1 렌즈 배럴을 초기 위치 및 목표 위치로 이동시키기 위한 제어 신호를 상기 제1 구동부에 출력하고, 상기 제2 감지부를 통해 획득되는 제2 감지 신호를 기반으로, 상기 제2 렌즈 배럴을 초기 위치 및 목표 위치로 이동시키기 위한 제어신호를 상기 제2 구동부에 출력한다.
또한, 상기 제1 감지부는 상기 제1 기준 마그넷의 자기력 변화에 대응하는 제1 감지 신호를 획득하는 제1-1 서브 감지부; 및 상기 제1 마그넷 스케일러의 자기력 변화에 대응하는 제2 감지 신호를 획득하는 제1-2 서브 감지부를 포함하고, 상기 제2 감지부는 상기 제2 기준 마그넷의 자기력 변화에 대응하는 제3 감지신호를 획득하는 제2-1 서브 감지부; 및 상기 제2 마그넷 스케일러의 자기력 변화에 대응하는 제4 감지 신호를 획득하는 제2-2 서브 감지부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 감지 신호를 기반으로 상기 제1 렌즈 배럴을 초기 위치로 이동시키고, 상기 제2 감지 신호를 기반으로 상기 제1 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시키며, 상기 제3 감지 신호를 기반으로 상기 제2 렌즈 배럴을 초기 위치로 이동시키고, 상기 제4 감지 신호를 기반으로 상기 제2 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시킨다.
실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 렌즈 군을 이동시키는 구동부가 압전소자를 포함하고, 상기 구동부에 의해 상기 렌즈 군을 보다 정밀하게 제어할 수 있고, 렌즈 군 이동시 발생하는 마찰을 최소화할 수 있다. 따라서, 실시 예는 보다 향상된 오토 포커스, 줌 기능을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 향상된 동작 신뢰성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예는 렌즈 배럴에 장착된 제1 마그넷부 및 제2 마그넷부를 포함한다. 이때, 상기 제1 마그넷부는 기준 마그넷을 포함하고, 제2 마그넷부는 마그넷 스케일러를 포함할 수 있다. 또한, 실시 예는 제1 마그넷부 및 제2 마그넷부와 인접하게 배치되는 감지부를 포함할 수 있다. 상기 감지부는 상기 제1 마그넷부 및 제2 마그넷부에 의한 자기장의 변화를 측정할 수 있다. 즉, 감지부는 제1 마그넷부에 의한 자기장의 변화를 이용하여 렌즈 군을 초기 위치로 정확히 이동시킬 수 있다. 또한, 감지부는 제2 마그넷부에 의한 자기장의 변화를 이용하여 렌즈 군을 목표 위치로 정확히 이동시킬 수 있다. 따라서, 실시 예는 카메라 모듈의 오토 포커스 및 줌 기능의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 조립 편차를 해소할 수 있다. 자세하게, 실시 예는 제1 마그넷부와 제2 마그넷부를 포함한다고 하였으나, 이는 일체로 형성된 마그넷부일 수 있다. 즉, 상기 일체로 형성된 마그넷부는, 상기 제2 마그넷부에 해당하는 마그넷 스케일러와, 상기 제1 마그넷부에 해당하는 기준 마그넷을 한번에 착자하여 구성한 마그넷일 수 있다. 따라서, 실시 예는, 상기 마그넷 스케일러와 기준 마그넷의 조립 편차로 인해 발생하는 위치 오감지를 해결할 수 있고, 이에 따른 동작 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 종래의 PI 센서가 아닌 마그넷 스케일러와 기준 마그넷을 이용하여 렌즈 군의 위치를 감지할 수 있도록 함으로써, 이미지 열화 없이 렌즈 군의 위치 감지가 가능하며, 이에 따른 이미지 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 향상된 공정 효율을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 복수의 렌즈 군, 예컨대 복수의 렌즈 배럴을 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 렌즈 배럴과 마주하는 상기 하우징의 내측 하면에는 가이드턱이 배치될 수 있다. 이때, 상기 가이드턱은 상기 복수의 렌즈 배럴 중 설정된 렌즈 배럴과 대응되는 위치 및 대응되는 거리를 가질 수 있으며, 이로 인해 설정되지 않은 렌즈 배럴이 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 설정된 렌즈 배럴을 설정된 위치에 효과적으로 배치할 수 있고, 이외의 렌즈 배럴이 오배치되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 실시 예는 복수의 렌즈 배럴의 오배치로 인해 발생하는 불량을 감소할 수 있고, 향상된 공정 효율을 가질 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 단면도이다.
도 4는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터에서 하우징 내에 배치된 제1 및 제2 구동부를 도시한 사시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 제1 구동부의 분해 사시도이다.
도 7은 실시 예에 따른 제2 구동부의 분해 사시도이다.
도 8은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성의 사시도이다.
도 9는 실시 예에 따른 하우징의 분해 사시도이다.
도 10은 실시 예에 따른 제2 하우징의 정면도이다.
도 11은 실시 예에 따른 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이다.
도 12는 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이다.
도 13은 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부를 도시한 도면이다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 감지부를 통해 획득되는 감지 신호를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 제2 감지 신호를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 17은 다른 일 실시 예에 따른 감지부를 통해 획득되는 감지 신호를 나타낸 도면이다.
도 18은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 초기 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 기능 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 21는 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 사시도이다.
도 22은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 23은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 구동부에 대한 도면이다.
도 24은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 하우징에 대한 도면이다.
도 25 및 도 26은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 프리즘 유닛에 대한 도면이다.
도 27은 실시 예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도.
도 28는 실시 예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도.
도 2는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 단면도이다.
도 4는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터에서 하우징 내에 배치된 제1 및 제2 구동부를 도시한 사시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 제1 구동부의 분해 사시도이다.
도 7은 실시 예에 따른 제2 구동부의 분해 사시도이다.
도 8은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성의 사시도이다.
도 9는 실시 예에 따른 하우징의 분해 사시도이다.
도 10은 실시 예에 따른 제2 하우징의 정면도이다.
도 11은 실시 예에 따른 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이다.
도 12는 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이다.
도 13은 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부를 도시한 도면이다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 감지부를 통해 획득되는 감지 신호를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 제2 감지 신호를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 17은 다른 일 실시 예에 따른 감지부를 통해 획득되는 감지 신호를 나타낸 도면이다.
도 18은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 초기 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 기능 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 21는 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 사시도이다.
도 22은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 23은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 구동부에 대한 도면이다.
도 24은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 하우징에 대한 도면이다.
도 25 및 도 26은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 프리즘 유닛에 대한 도면이다.
도 27은 실시 예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도.
도 28는 실시 예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 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, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 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 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 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, C중 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 설명하는 데 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 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 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)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 광축(Optical Axis) 방향은 카메라 액추에이터, 카메라 모듈에 결합되는 렌즈의 광축 방향으로 정의할 수 있고, 수직 방향은 광축과 수직인 방향으로 정의할 수 있다.
이하에서 사용되는 오토 포커스 기능은 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의할 수 있다.
한편, 오토 포커스는 AF(Auto Focus)와 대응할 수 있다. 또한, 오토 포커스 피드백(CLAF, closed-loop auto focus) 제어는 포커스 조절의 정확성을 향상시키기 위해 이미지 센서와 렌즈 사이의 거리를 감지하여 렌즈의 위치를 실시간으로 피드백(feedback, 되먹임) 제어하는 것으로 정의할 수 있다.
또한, 발명의 실시 예에 대한 설명을 하기 앞서 제1 방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 상기 제1 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제3 방향은 상기 제1 및 제2 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 z축 방향을 의미할 수 있다. 여기서 상기 제3 방향은 광축 방향을 의미할 수 있다.
이하에서는 본 실시 예에 따른 카메라 모듈의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 사시도이고, 도 2는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 단면도이고, 도 4는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도이다. 또한, 도 5는 실시 예에 따른 카메라 액추에이터에서 하우징 내에 배치된 제1 및 제2 구동부를 도시한 사시도이고, 도 6 및 도 7은 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부의 분해 사시도이고, 도 8은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성의 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 하우징(100), 제1 렌즈부(105), 제1 렌즈 배럴(200), 제1 구동부(300), 제2 렌즈 배럴(400), 제2 구동부(500)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)은 카메라 액추에이터(1000)의 외관을 형성할 수 있다. 상기 하우징(100)은 상하부 일부 영역이 오픈될 수 있고 육면체 형상을 가질 수 있다.
상기 하우징(100)은 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 하우징(100)의 수용 공간 내에는 상기 제1 렌즈 배럴(200), 제1 구동부(300), 제2 렌즈 배럴(400) 및 제2 구동부(500)가 수용될 수 있다.
여기에서, 제1 렌즈부(105)는 하우징(100) 내에서 위치가 고정된 상태로 배치되며, 이에 따라 이를 '고정부'라고 할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 배럴(200), 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 하우징(100) 내에서 줌 기능 또는 오토 포커스 기능을 위해 위치가 이동할 수 있으며, 이에 따라 이를 '이동부'라고 할 수 있다.
상기 하우징(100)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)을 포함할 수 있다.
상기 제1 하우징(110)은 제1 홀(111)을 포함할 수 있다. 상기 제1 홀(111)은 상기 제1 하우징(110)의 일측면 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 홀(111)은 중공홀로 상기 제1 하우징(110)의 외측과 내측을 관통하는 홀일 수 있다.
상기 제1 하우징(110)은 제2 홀(112) 및 제3 홀(113)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 홀(112) 및 제3 홀(113)은 상기 제1 하우징(110)의 일측면 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113)은 중공홀로 상기 제1 하우징(110)의 외측과 내측을 관통하는 홀일 수 있다. 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113)은 상기 제1 홀(111)과 이격될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 홀(111)은 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 홀(111)은 상기 제2 홀(112) 및 상기 제3 홀(113)과 등간격으로 배치될 수 있다.
상기 제2 홀(112)은 상기 제2 홀(112)의 내주면으로부터 상기 제2 홀(112)의 중심 방향으로 돌출되는 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 돌기는 광축 방향을 기준으로 상기 제2 홀(112)의 상단부에 배치되는 제1 돌기(112a) 및 상기 제2 홀(112)의 하단부에 배치되는 제2 돌기(112b)를 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제1 돌기(112a)는 서로 이격되는 복수의 제1 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 서브돌기는 상기 제2 홀(112)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 돌기(112b)는 상기 제1 돌기(112a)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제2 돌기(112b)는 상기 제1 돌기(112a)보다 하부에 배치될 수 있다. 상기 제2 돌기(112b)는 서로 이격되는 복수의 제2 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2 서브돌기는 상기 제2 홀(112)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 상기 제1 돌기(112a) 및 상기 제2 돌기(112b)는 후술할 제1 구동부(300)의 일부, 예컨대 제1 완충부재(321)가 배치될 공간을 제공할 수 있다.
상기 제3 홀(113)은 상기 제3 홀(113)의 내주면으로부터 상기 제3 홀(113)의 중심 방향으로 돌출되는 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 상기 복수의 돌기는 광축 방향을 기준으로 상기 제3 홀(113)의 상단부에 배치되는 제3 돌기(113a) 및 상기 제2 홀(112)의 하단부에 배치되는 제4 돌기(1134)를 포함할 수 있다.
상기 제3 돌기(113a)는 서로 이격되는 복수의 제3 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제3 서브돌기는 상기 제3 홀(113)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제4 돌기(1134)는 상기 제3 돌기(113a)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제4 돌기(1134)는 서로 이격되는 복수의 제4 서브돌기(미도시)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제4 서브돌기는 상기 제3 홀(113)의 중심으로부터 동심원 형태의 원주를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 상기 제3 돌기(113a) 및 상기 제4 돌기(1134)는 후술할 제2 구동부(500)의 일부, 예컨대 제3 완충부재(521)가 배치될 공간을 제공할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 상기 제1 하우징(110) 아래에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 하우징(120)은 제3 방향(z축, 광축 방향)을 기준으로 상기 제1 하우징(110) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 하우징(120)은 상기 제1 하우징(110)보다 후술할 이미지 센서(900)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 하우징(120) 내에는 상기 제1 렌즈 배럴(200), 제1 구동부(300), 제2 렌즈 배럴(400) 및 제2 구동부(500)가 배치될 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 상기 제1 하우징(110)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 나사 등의 별도의 체결 부재(미도시)에 의해 결합할 수 있다. 또한, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 각각 형성된 결합턱 및 결합홈의 물리적 결합에 의해 서로 결합할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 복수의 홀을 포함할 수 있다. 일 실시 예로, 제2 하우징(120)은 추후 설명할 마그넷부와 제2 방향(또는 y축 방향)으로 오버랩되는 영역에 적어도 하나의 홀을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2 하우징(120)은 제1 렌즈 배럴(200)에 배치된 마그넷부(610, 615)의 제2 방향으로 오버랩되는 영역에 제1 홀(추후 설명)이 형성될 수 있다. 또한, 제2 하우징(120)은 제2 렌즈 배럴(400)에 배치된 마그넷부(620, 625)와 제2 방향으로 오버랩되는 영역에 제2 홀(추후 설명)이 형성될 수 있다. 상기 제1 홀은 상기 마그넷부(610, 615)의 적어도 일부와 대응될 수 있다. 또한, 상기 제2 홀은 상기 마그넷부(620, 625)의 적어도 일부와 대응될 수 있다. 이때, 상기 제1 렌즈 배럴(200)에 포함된 마그넷부(610, 615)는 제1 렌즈 배럴(200)의 하측에 배치되며, 이에 따라, 상기 제1 홀은 상기 제2 하우징(120)의 하측에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 렌즈 배럴(400)에 포함된 마그넷부(620, 625)는 제2 렌즈 배럴(400)의 상측에 배치되며, 이에 따라 상기 제2 홀은 상기 제2 하으층(120)의 상측에 형성될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 제1 렌즈부(105)는 상기 하우징(100) 내에 배치되며 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 하우징(110) 내에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 하우징(110)의 제1 홀(111) 내에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 홀(111)의 내주면에 형성된 나사선에 의해 상기 제1 하우징(110)과 결합할 수 있다.
상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제2 하우징(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 렌즈부(105) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 광축 방향을 기준으로 상기 제1 렌즈부(105) 아래에 배치될 수 있고, 상기 제1 렌즈부(105)보다 상기 이미지 센서(900)와 인접할 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 구동부(300)와 결합할 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 구동부(300)에 의해 상기 하우징(100) 내에서 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 구동부(300)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 제1 렌즈 배럴(200)은 제1 배럴부(210), 제2 렌즈부(205), 제1 가이드부(220) 및 제1 탄성부(230)를 포함할 수 있다.
상기 제1 배럴부(210)는 광축과 중첩되는 영역에 배치되며 일면 및 타면이 오픈된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 배럴부(210)는 일면과 타면이 오픈된 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 배럴부(210)는 상기 제1 관통홀(211)을 포함할 수 있다. 상기 제1 관통홀(211)은 상기 제1 배럴부(210)의 일면 및 타면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 여기서 상기 제1 배럴부(210)의 일면은 상기 제1 렌즈부(105)와 마주하는 면일 수 있고, 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제2 렌즈부(205)는 상기 제1 배럴부(210) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈부(205)는 상기 제1 관통홀(211) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 관통홀(211)의 내주면에는 나사선이 형성될 수 있고, 상기 제2 렌즈부(205)는 상기 나사선에 의해 상기 제1 배럴부(210)와 결합할 수 있다.
상기 제2 렌즈부(205)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈부(205)는 줌(zoom) 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2 렌즈부(205)는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈부(205)는 상기 제1 렌즈부(105)에 대해 광축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 제1 가이드부(220)는 상기 제1 배럴부(210)로부터 외측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가이드부(220)는 상기 제1 배럴부(210)로부터 광축의 수직인 방향, 예컨대 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다.
상기 제1 가이드부(220)는 제1 상면(211), 제1 측면(222) 및 제1 하면(223)을 포함할 수 있다.
상기 제1 상면(221)은 후술할 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 마주할 수 있다. 상기 제1 상면(221)은 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제1 상면(221)은 복수의 서브 상면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 상면(221)은 상기 제1 서브 상면(221a) 및 상기 제1 서브 상면(221a)보다 제2 방향(y축 방향)을 기준으로 하부에 배치되는 제2 서브 상면(221b)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 서브 상면(221b)은 상기 제1 서브 상면(221a)보다 상기 제1 하면(223)과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 서브 상면(221b) 상에는 적어도 하나의 제1 체결 돌기(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 제1 체결 돌기는 상기 제2 서브 상면(221b) 상에서 상부 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 체결 돌기는 후술할 제1 탄성부(230)에 형성된 제1 고정홈(미도시)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제1 상면(221)은 상기 제1 서브 상면(221a) 및 상기 제2 서브 상면(221b) 사이에 배치되는 제1 단차면(225)을 포함할 수 있다. 상기 제1 단차면(225)은 상기 제1 서브 상면(221a) 및 상기 제2 서브 상면(221b)의 끝단과 서로 연결될 수 있다. 상기 제1 단차면(225)은 상기 제1 단차부(225)로 정의할 수 있다. 즉, 상기 제1 상면(221)은 상기 제1 서브 상면(221a), 제2 서브 상면(221b) 및 제1 단차부(225)를 포함하며 단차 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 하면(223)은 후술할 상기 하우징(100)의 내측 하면(121)과 마주할 수 있다. 상기 제1 하면(223) 상에는 제1 홈(2231)이 배치될 수 있다. 상기 제1 홈(2231)은 상기 제1 하면(223)에서 상기 제1 상면(221) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 홈(2231)은 T자 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 제1 홈(2231) 내에는 후술할 제1 마그넷부(610, 615)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 홈(2231) 내에는 후술할 제1-1 마그넷(610) 및 제1-2 마그넷(615)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 홈(2231)은 제1-1 마그넷(610)이 배치되는 제1-1 서브 홈과, 상기 제1-2 마그넷(615)이 배치되는 제1-2 서브 홈으로 구성될 수 있다. 상기 제1-1 서브 홈과 상기 제1-2 서브 홈은 서로 연결될 수 있고, 이와 다르게 중간에 격벽이 형성됨에 따라 구분될 수 있다. 한편, 도면상에는 제1 홈(2231)이 T자 형상을 가지고, 이에 따라 여기에 제1 마그넷부(610, 615)가 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 자세하게, 제1 홈(2231)의 제1-2 서브 홈은 제1-2 마그넷(615)의 주변에 뉴트럴 존의 길이를 확대 가능하도록, 상기 제1-1 서브 홈과 동일한 면적을 가지며 형성될 수 있다. 일 예로, 제1-2 마그넷(615)의 크기 및 상기 제1-2 마그넷(615)의 뉴트럴 존의 크기를 합한 것은, 상기 제1-1 마그넷(610)의 크기와 동일할 수 있으며, 이와 다르게 이보다 더 클 수 있다.
상기 제1-1 마그넷(610)은 광축 방향에 대응하는 제3 방향으로 서로 다른 극성을 가진 다수의 마그넷이 순차적으로 배치된 구조를 가지는 마그넷 스케일러일 수 있다. 상기 제1-2 마그넷(615)은 기준 마그넷일 수 있다. 또한, 상기 제1-2 마그넷(615)은 단극 마그넷일 수 있다. 자세하게, 상기 제1-2 마그넷(615)은 단극 착자된 마그넷이며, 이에 따라 이를 '단극 마그넷'이라 할 수 있다. 또한, 상기 제1-2 마그넷(615)은 기준이 되는 초기 위치로 렌즈 배럴을 이동시키기 위해 제공되며, 이에 따라 이를 '기준 마그넷'이라고도 할 수 있다. 이하에서는 이를 단극 마그넷이라고 하여 설명하기로 한다.
상기 제1-1 마그넷(610)은 상기 제1-2 마그넷(615)과 인접하게 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제1-1 마그넷(610)은 상기 제1 홈(2231)내에서 상기 제1-2 마그넷(615)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 다른 예로, 상기 제1-1 마그넷(610)은 상기 제1 홈(2231) 내에서 상기 제1-2 마그넷(615)과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1-1 마그넷(610)과 제1-2 마그넷(615)은 서로 분리될 수 있다. 즉, 제1-1 마그넷(610)과 제1-2 마그넷(615)는 서로 개별적으로 착자되어 제조된 마그넷 스케일러 및 단극 마그넷일 수 있다.
또한, 상기 제1-1 마그넷(610)과 제1-2 마그넷(615)은 서로 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1-1 마그넷(610)가 상기 제1-2 마그넷(615)은 한번에 착자하여 형성된 일체형 마그넷일 수 있다.
또한, 상기 제1 하면(223) 상에는 제2 홈(2232)이 배치될 수 있다. 상기 제2 홈(2232)은 상기 제1 홈(2231)과 이격될 수 있다. 상기 제2 홈(2232)은 상기 제1 하면(223)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 홈(2232)은 후술할 제1 탄성부(230)의 일부가 배치되는 영역을 제공할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 홈(2232)은 상기 제1 탄성부(230)가 거치되어 고정되는 영역을 제공할 수 있다.
상기 제1 측면(222)은 상기 제1 상면(221) 및 상기 제1 하면(223) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 측면(222)은 상기 제1 상면(221)과 상기 제1 하면(223)을 연결하는 면일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 측면(222)은 상기 제2 서브 상면(221b)과 상기 제1 하면(223)을 연결하는 면일 수 있다. 상기 제1 측면(222)은 후술할 상기 제2 하우징(120)의 제2 내측면(124)과 마주할 수 있다.
상기 제1 측면(222) 상에는 제1 리세스(2221)가 배치될 수 있다. 상기 제1 리세스(2221)는 상기 제1 측면(222)에서 상기 제1 배럴부(210) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 리세스(2221)는 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 홈 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 리세스(2221)는 정면에서 보았을 때 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 가이드부(220)는 제1 삽입홀(220h1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 삽입홀(220h1)은 상기 제1 가이드부(220)의 일면 및 타면을 관통하는 홀일 수 있다. 여기서 상기 제1 가이드부(220)의 일면은 상기 제1 렌즈부(105)와 마주하는 면일 수 있고, 상기 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제1 삽입홀(220h1) 내에는 제1 핀(250)이 배치될 수 있다. 상기 제1 핀(250)은 상기 제1 삽입홀(220h1)을 관통하며 배치될 수 있다. 상기 제1 핀(250)은 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 형태를 가지며, 상기 제1 렌즈 배럴(200)보다 긴 광축 방향 길이를 가질 수 있다. 상기 제1 핀(250)은 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120) 중 적어도 하나의 하우징에 결합될 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 핀(250)을 이동축으로 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 렌즈 배럴(200)에 배치된 상기 제2 렌즈부(205)는 줌 기능 및/또는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220)의 제1 상면(221), 제1 하면(223) 및 제1 측면(222) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220)와 결합할 수 있다.
상기 제1 탄성부(230)는 제1 탄성부재(231) 및 제2 탄성부재(232)를 포함할 수 있다.
상기 제1 탄성부재(231)는 상기 제1 가이드부(220)와 결합할 수 있다. 상기 제1 탄성부재(231)는 상기 제1 측면(222) 상에서 설정된 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1 탄성부재(231)는 상기 제1 측면(222)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 탄성부재(231)는 제1 영역(231a), 제2 영역(231b) 및 제3 영역(231c)을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b)은 상기 제1 가이드부(220)의 제1 측면(222) 상에 배치되며 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b)은 상기 제1 측면(222) 중 상기 제1 리세스(2221)가 배치되지 않은 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제3 영역(231c)은 상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b) 사이에 배치되어 두 영역(231a, 231b)을 연결할 수 있다. 상기 제3 영역(231c)은 상기 제1 리세스(2221)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제3 영역(231c)은 상기 제1 리세스(2221)와 대응되는 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 탄성부재(232)는 상기 제1 가이드부(220) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 탄성부재(232)는 상기 제1 가이드부(220)와 결합할 수 있다.
상기 제2 탄성부재(232)는 제4 영역(232a), 제5 영역(232b) 및 제6 영역(232c)을 포함할 수 있다.
상기 제4 영역(232a)은 상기 제1 가이드부(220)의 제1 상면(221) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제4 영역(232a)은 상기 제1 가이드부(220)의 제2 서브 상면(221b) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 영역은 제1 고정홈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1 고정홈은 상기 제1 체결 돌기와 대응되는 영역에 배치될 수 있고, 상기 제1 체결 돌기와 대응되는 형태를 가질 수 있다.
상기 제5 영역(232b)은 상기 제4 영역(232a)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 영역(232b)은 상기 제4 영역(232a)의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제1 가이드부(220)의 제1 측면(222) 상에 배치될 수 있다. 상기 제5 영역(232b)은 상기 제1 탄성부재(231) 상에 배치될 수 있다. 상기 제5 영역(232b)은 상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b)과 평행할 수 있다. 상기 제5 영역(232b)은 상기 제1 탄성부재(231)를 커버하며 배치될 수 있다.
상기 제6 영역(232c)은 상기 제5 영역(232b)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 영역(232c)은 상기 제5 영역의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제1 가이드부(220)의 제1 하면(223) 상에 배치될 수 있다. 상기 제6 영역(232c)은 일부가 상기 제1 하면(223) 상에 배치된 상기 제2 홈(2232) 내에 삽입되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제2 탄성부재(232)는 상기 제4 영역(232a)에 형성된 제1 고정홈이 상기 제1 체결 돌기와 결합하고, 상기 제6 영역(232c)이 상기 제2 홈(2232) 내에 삽입되어 상기 제1 가이드부(220)와 물리적으로 결합할 수 있다. 따라서, 상기 제1 탄성부(230)는 상기 제1 가이드부(220)와 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 제1 가이드홈(210h1)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드홈(210h1)은 상기 제1 배럴부(210)로부터 외측으로 연장된 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1 가이드홈(210h1)은 후술할 제2 핀(450)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1 가이드홈(210h1)은 상기 제2 핀(450)이 삽입되는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 핀(250) 및 상기 제2 핀(450)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 제1 가이드홈(210h1)은 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가이드홈(210h1)은 상기 하우징(100)의 제1 내측면과 마주하는 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 상기 제1 구동부(300)에 의해 이동 시 발생되는 마찰 및 진동을 최소화할 수 있다.
상기 카메라 액추에이터(1000)는 제1 구동부(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 구동부(300)는 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 구동부(300)는 제1 렌즈 배럴(200)과 결합할 수 있다. 상기 제1 구동부(300)는 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 광축 방향(z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.
상기 제1 구동부(300)는 제1 압전소자(310), 제1 연장바(320), 제1 완충부재(321) 및 제2 완충부재(322)를 포함할 수 있다.
상기 제1 압전소자(310)는 피에조 소자(Piezo-electric device)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 압전소자(310)는 인가되는 전압에 의해 기계적 변형을 일으키는 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1 압전소자(310)는 인가되는 전압에 의해 수축 또는 팽창하며 설정된 방향으로 기계적 변형을 일으킬 수 있다. 일례로, 상기 제1 압전소자(310)는 인가되는 전압에 의해 광축 방향(z축 방향)으로 기계적 변형을 일으키며 진동을 발생할 수 있다.
상기 제1 압전소자(310)는 제1 원판부(311) 및 제1 돌출부(512)를 포함할 수 있다. 상기 제1 원판부(311)는 플레이트 형상을 가지며 상기 제2 홀(112) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 원판부(311)는 상기 제2 홀(112)의 제1 돌기(112a) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 원판부(311)는 상기 복수의 제1 서브돌기 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 돌기(112a)는 상기 제1 원판부(311)를 지지할 수 있다.
상기 제1 돌출부(512)는 상기 제1 원판부(311)의 하부에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 돌출부(512)는 상기 제3 방향(z축 방향) 기준으로 상기 제1 원판부(311) 아래에 배치되며 상기 제1 원판부(311)와 연결될 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)는 일부 영역이 상기 제2 홀(112) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)는 상기 이미지 센서(900) 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)의 폭(x축, y축 방향)은 광축 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 돌출부(512)의 폭은 상기 이미지 센서(900)와 인접할수록 감소할 수 있다.
상기 제1 연장바(320)는 광축 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제1 연장바(320)은 상기 광축과 평행하게 배치되며 상기 제1 압전소자(310)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 연장바(320)의 상단부는 상기 제1 돌출부(512)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 연장바(320)의 하단부는 상기 하우징(100)의 하단부, 예컨대 상기 제2 하우징(120)의 하단부에 형성된 제4 홀(미도시) 내에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제1 연장바(320)는 일 영역이 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부(230)에 의해 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부재(231) 및 상기 제2 탄성부재(232) 사이에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부재(231)의 제3 영역(231c) 및 상기 제2 탄성부재(232)의 제5 영역(232b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 탄성부재(231)와 상기 제2 탄성부재(232)의 탄성력에 의해 고정될 수 있다.
상기 제1 연장바(320)는 상기 제1 압전소자(310)에서 발생한 진동을 상기 제1 렌즈 배럴(200)에 전달할 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 연장바(320)의 진동 방향에 따라 상측 또는 하측(z축 방향, 광축 방향)으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 렌즈 배럴(200) 내의 제2 렌즈부(205)가 이동하여 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 줌(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 연장바(320) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 연장바(320)의 상부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 완충부재(321)는 상기 하우징(100)의 제2 홀(112) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제2 홀(112)의 제1 돌기(112a) 및 제2 돌기(112b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 돌기(112a) 및 상기 제2 돌기(112b)에 의해 설정된 위치에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제1 완충부재(321)는 상기 제1 연장바(320)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320)의 하부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 완충부재(321)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 하우징(100)의 제4 홀(미도시) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제4 홀 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제1 완충부재(321) 및 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제1 연장바(320)의 진동에 따른 소음을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1 완충부재(321) 및 상기 제2 완충부재(322)는 외부 충격에 의해 상기 제1 연장바(320)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 하우징(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제1 렌즈 배럴(200) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 광축 방향을 기준으로 상기 제1 렌즈 배럴(200)아래에 배치될 수 있고, 상기 제1 렌즈 배럴(200)보다 상기 이미지 센서(900)와 인접할 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 구동부(500)와 결합할 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 구동부(500)에 의해 상기 하우징(100) 내에서 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 구동부(500)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 제2 렌즈 배럴(400)은 제2 배럴부(410), 제3 렌즈부(405), 제2 가이드부(420) 및 제2 탄성부(430)를 포함할 수 있다.
상기 제2 배럴부(410)는 광축과 중첩되는 영역에 배치되며 일면 및 타면이 오픈된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 배럴부(410)는 일면과 타면이 오픈된 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 배럴부(410)는 상기 제2 관통홀(411)을 포함할 수 있다. 상기 제2 관통홀(411)은 상기 제2 배럴부(410)의 일면 및 타면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 여기서 상기 제2 배럴부(410)의 일면은 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 마주하는 면일 수 있고, 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제2 배럴부(410) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제2 관통홀(411) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 관통홀(411)의 내주면에는 나사선이 형성될 수 있고, 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 나사선에 의해 상기 제2 배럴부(410)와 결합할 수 있다.
상기 제3 렌즈부(405)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제3 렌즈부(405)는 오토 포커스(Auto focus) 기능을 수행할 수 있다. 상기 제3 렌즈부(405)는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제1 렌즈부(105)에 대해 광축 방향으로 이동할 수 있다. 상기 제3 렌즈부(405)는 상기 제2 렌즈부(205)와 개별적으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 제3 렌즈부(405)가 광축 방향으로 이동 가능한 거리는 상기 제2 렌즈부(205)와 같거나 다를 수 있다.
상기 제2 가이드부(420)는 상기 제2 배럴부(410)로부터 외측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드부(420)는 상기 제2 배럴부(410)로부터 광축의 수직인 방향, 예컨대 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다. 이때, 상기 제2 가이드부(420)는 상기 제1 가이드부(220)와 반대되는 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가이드부(220)는 상기 제1 배럴부(210)로부터 +x축 방향으로 연장할 수 있고, 상기 제2 가이드부(420)는 상기 제2 배럴부(410)로부터 -x축 방향으로 연장할 수 있다.
상기 제2 가이드부(420)는 제2 하면(421), 제2 측면(422) 및 제2 상면(423)을 포함할 수 있다.
상기 제2 상면(423)은 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 마주할 수 있다. 상기 제2 상면(423)은 상기 하우징(100)의 내측 상면(122)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 상면(423) 상에는 제3 홈(4231)이 배치될 수 있다. 상기 제3 홈(4231)은 상기 제2 상면(423)에서 상기 제2 하면(421) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 상기 제3 홈(4231) 내에는 후술할 제2 마그넷 스케일러(620)가 배치될 수 있다.
상기 제3 홈(4231)은 T자 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 제3 홈(4231) 내에는 후술할 제2 마그넷부(620, 625)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 홈(4231) 내에는 후술할 제2-1 마그넷(620) 및 제2-2 마그넷(625)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 홈(4231)은 제2-1 마그넷(620)이 배치되는 제2-1 서브 홈과, 상기 제2-2 마그넷(625)이 배치되는 제3-2 서브 홈으로 구성될 수 있다. 상기 제3-1 서브 홈과 상기 제3-2 서브 홈은 서로 연결될 수 있고, 이와 다르게 중간에 형성된 격벽에 의해 구획될 수 있다.
한편, 도면상에는 제3 홈(4231)이 T자 형상을 가지고, 이에 따라 여기에 제2 마그넷부(620, 625)가 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 자세하게, 제3 홈(4231)의 제3-2 서브 홈은 제2-2 마그넷(615)의 주변에 뉴트럴 존의 길이를 확대 가능하도록, 상기 제3-1 서브 홈과 동일한 면적을 가지며 형성될 수 있다. 일 예로, 제2-2 마그넷(625)의 크기 및 상기 제2-2 마그넷(615)의 뉴트럴 존의 크기를 합한 것은, 상기 제2-1 마그넷(620)의 크기와 동일할 수 있으며, 이와 다르게 이보다 더 클 수 있다.
상기 제2-1 마그넷(620)은 광축 방향에 대응하는 제3 방향으로 서로 다른 극성을 가진 다수의 마그넷이 순차적으로 배치된 구조를 가지는 마그넷 스케일러일 수 있다. 상기 제2-2 마그넷(625)은 기준 마그넷일 수 있다. 상기 제2-2 마그넷(625)은 단극 마그넷일 수 있다. 자세하게, 상기 제2-2 마그넷(625)은 단극 착자된 마그넷이며, 이에 따라 이를 '단극 마그넷'이라 할 수 있다. 또한, 상기 제2-2 마그넷(625)은 기준이 되는 초기 위치로 렌즈 배럴을 이동시키기 위해 제공되며, 이에 따라 이를 '기준 마그넷'이라고도 할 수 있다. 이하에서는 상기 제2-2 마그넷(625)을 단극 마그넷이라고 하여 설명하기로 한다.
상기 제2-1 마그넷(620)은 상기 제2-2 마그넷(625)과 인접하게 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제2-1 마그넷(620)은 상기 제3 홈(4231) 내에서 상기 제2-2 마그넷(625)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 다른 예로, 상기 제2-1 마그넷(620)은 상기 제3 홈(4231) 내에서 상기 제2-2 마그넷(625)과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2-1 마그넷(620)과 제2-2 마그넷(625)은 서로 분리될 수 있다. 즉, 제2-1 마그넷(620)과 제2-2 마그넷(625)는 서로 개별적으로 착자되어 제조된 마그넷 스케일러 및 단극 마그넷일 수 있다.
또한, 상기 제2-1 마그넷(620)과 제2-2 마그넷(625)은 서로 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2-1 마그넷(620)가 상기 제2-2 마그넷(625)은 한번에 착자하여 형성된 일체형 마그넷일 수 있다.
또한, 상기 제2 상면(423) 상에는 제4 홈(4232)이 배치될 수 있다. 상기 제4 홈(4232)은 상기 제3 홈(4231)과 이격될 수 있다. 상기 제4 홈(4232)은 상기 제2 상면(423)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 상기 제4 홈(4232)은 후술할 제2 탄성부(430)의 일부가 배치되는 영역을 제공할 수 있다. 자세하게, 상기 제4 홈(4232)은 상기 제2 탄성부(430)가 거치되어 고정되는 영역을 제공할 수 있다.
상기 제2 하면(421)은 상기 하우징(100)의 내측 하면(121)과 마주할 수 있다. 상기 제2 하면(421)은 상기 하우징(100)의 내측 하면(121)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 하면(421)은 복수의 서브 하면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 하면(421)은 상기 제1 서브 하면(421a) 및 상기 제1 서브 하면(421a)보다 제2 방향(y축 방향)을 기준으로 상부에 배치되는 제2 서브 하면(421b)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 서브 하면(421b)은 상기 제1 서브 하면(421a)보다 상기 제2 상면(423)과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 서브 하면(421b) 상에는 적어도 하나의 제2 체결 돌기(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 제2 체결 돌기는 상기 제2 서브 하면(421b) 상에서 하부 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 체결 돌기는 후술할 제2 탄성부(430)에 형성된 제2 고정홈(미도시)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제2 하면(421)은 상기 제1 서브 하면(421a) 및 상기 제2 서브 하면(421b) 사이에 배치되는 제2 단차면(425)을 포함할 수 있다. 상기 제2 단차면(425)은 상기 제1 서브 하면(421a) 및 상기 제2 서브 하면(421b)의 끝단과 서로 연결될 수 있다. 상기 제2 단차면(425)은 상기 제2 단차부(425)로 정의할 수 있다. 즉, 상기 제2 하면(421)은 상기 제1 서브 하면(421a), 제2 서브 하면(421b) 및 제2 단차부(425)를 포함하며 단차 구조를 가질 수 있다.
상기 제2 측면(422)은 상기 제2 상면(423) 및 상기 제2 하면(421) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 측면(422)은 상기 제2 상면(423)과 상기 제2 하면(421)을 연결하는 면일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 측면(422)은 상기 제2 서브 하면(421b)과 상기 제2 상면(423)을 연결하는 면일 수 있다. 상기 제2 측면(422)은 후술할 상기 제2 하우징(120)의 제1 내측면(123)과 마주할 수 있다.
상기 제2 측면(422) 상에는 제2 리세스(4421)가 배치될 수 있다. 상기 제2 리세스(4421)는 상기 제2 측면(422)에서 상기 제2 배럴부(410) 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 리세스(4421)는 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 홈 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 리세스(4421)는 정면에서 보았을 때 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 가이드부(420)는 제2 삽입홀(420h1)을 포함할 수 있다. 상기 제2 삽입홀(420h1)은 상기 제2 가이드부(420)의 일면 및 타면을 관통하는 홀일 수 있다. 여기서 상기 제2 가이드부(420)의 일면은 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 마주하는 면일 수 있고, 상기 타면은 상기 일면과 반대되는 면으로 이미지 센서(900)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제2 삽입홀(420h1) 내에는 제2 핀(450)이 배치될 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제2 삽입홀(420h1)을 관통하며 배치될 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 광축 방향(z축 방향)으로 연장하는 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제1 핀(250)과 이격되며 상기 제1 핀(250)과 평행할 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)보다 긴 광축 방향 길이를 가질 수 있다. 상기 제2 핀(450)은 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120) 중 적어도 하나의 하우징에 결합될 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 핀(450)을 이동축으로 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제2 렌즈 배럴(400)에 배치된 상기 제3 렌즈부(405)는 줌 기능 및/또는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420)의 제2 상면(423), 제2 하면(421) 및 제2 측면(422) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420)와 결합할 수 있다.
상기 제2 탄성부(430)는 제3 탄성부재(431) 및 제4 탄성부재(432)를 포함할 수 있다.
상기 제3 탄성부재(431)는 상기 제2 가이드부(420)와 결합할 수 있다. 상기 제3 탄성부재(431)는 상기 제2 측면(422) 상에서 설정된 위치에 배치될 수 있다.
상기 제3 탄성부재(431)는 상기 제2 측면(422)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 탄성부재(431)는 제7 영역(431a), 제8 영역(431b) 및 제9 영역(431c)을 포함할 수 있다.
상기 제7 영역(431a) 및 상기 제8 영역(431b)은 상기 제2 가이드부(420)의 제2 측면(422) 상에 배치되며 서로 이격될 수 있다. 상기 제7 영역(431a) 및 상기 제8 영역(431b)은 상기 제2 측면(422) 중 상기 제2 리세스(4421)가 배치되지 않은 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제9 영역(431c)은 상기 제1 영역(231a) 및 상기 제2 영역(231b) 사이에 배치되어 두 영역(431a, 431b)을 연결할 수 있다. 상기 제9 영역(431c)은 상기 제2 리세스(4421)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제9 영역(431c)은 상기 제2 리세스(4421)와 대응되는 V자 형상을 가질 수 있다.
상기 제4 탄성부재(432)는 상기 제2 가이드부(420) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 탄성부재(432)는 상기 제2 가이드부(420)와 결합할 수 있다.
상기 제4 탄성부재(432)는 제10 영역(432a), 제11 영역(432b) 및 제12 영역(432c)을 포함할 수 있다.
상기 제10 영역(432a)은 상기 제2 가이드부(420)의 제2 하면(421) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제10 영역(432a)은 상기 제2 가이드부(420)의 제2 서브 하면(421b) 상에 배치될 수 있다. 상기 제10 영역은 제2 고정홈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제2 고정홈은 상기 제2 체결 돌기와 대응되는 영역에 배치될 수 있고, 상기 제2 체결 돌기와 대응되는 형태를 가질 수 있다.
상기 제11 영역(432b)은 상기 제10 영역(432a)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 영역(432b)은 상기 제10 영역(432a)의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제2 가이드부(420)의 제2 측면(422) 상에 배치될 수 있다. 상기 제11 영역(432b)은 상기 제3 탄성부재(431) 상에 배치될 수 있다. 상기 제11 영역(432b)은 상기 제7 영역(431a) 및 상기 제8 영역(431b)과 평행할 수 있다. 상기 제11 영역(432b)은 상기 제3 탄성부재(431)를 커버하며 배치될 수 있다.
상기 제12 영역(432c)은 상기 제11 영역(432b)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제12 영역(432c)은 상기 제11 영역의 일 끝단에서 절곡되어 상기 제2 가이드부(420)의 제2 상면(423) 상에 배치될 수 있다. 상기 제12 영역(432c)은 일부가 상기 제2 상면(423) 상에 배치된 상기 제2 홈(2232) 내에 삽입되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제4 탄성부재(432)는 상기 제7 영역(431a)에 형성된 제2 고정홈이 상기 제2 체결 돌기와 결합하고, 상기 제12 영역(432c)이 상기 제4 홈(4232) 내에 삽입되어 상기 제2 가이드부(420)와 물리적으로 결합할 수 있다. 따라서, 상기 제2 탄성부(430)는 상기 제2 가이드부(420)와 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 제2 가이드홈(4221)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 가이드홈(4221)은 상기 제2 배럴부(410)로부터 외측으로 연장된 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 가이드홈(4221)은 상기 제1 핀(250)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 가이드홈(4221)은 상기 제1 핀(250)이 삽입되는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제1 핀(250) 및 상기 제2 핀(450)에 의해 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 제2 가이드홈(4221)은 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드홈(4221)은 상기 하우징(100)의 제2 내측면과 마주하는 일측이 개방된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 상기 제2 구동부(500)에 의해 이동 시 발생되는 마찰 및 진동을 최소화할 수 있다.
상기 카메라 액추에이터(1000)는 제2 구동부(500)를 포함할 수 있다. 상기 제2 구동부(500)는 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 구동부(500)는 제2 렌즈 배럴(400)과 결합할 수 있다. 상기 제2 구동부(500)는 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 광축 방향(z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.
상기 제2 구동부(500)는 제2 압전소자(510), 제2 연장바(520), 제3 완충부재(521) 및 제4 완충부재(522)를 포함할 수 있다.
상기 제2 압전소자(510)는 피에조 소자(Piezo-electric device)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 압전소자(510)는 인가되는 전압에 의해 기계적 변형을 일으키는 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2 압전소자(510)는 인가되는 전압에 의해 수축 또는 팽창하며 설정된 방향으로 기계적 변형을 일으킬 수 있다. 일례로, 상기 제2 압전소자(510)는 인가되는 전압에 의해 광축 방향(z축 방향)으로 기계적 변형을 일으키며 진동을 발생할 수 있다.
상기 제2 압전소자(510)는 제2 원판부(511) 및 제2 돌출부(512)를 포함할 수 있다. 상기 제2 원판부(511)는 플레이트 형상을 가지며 상기 제3 홀(113) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 원판부(511)는 상기 제3 홀(113)의 제3 돌기(113a) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 원판부(511)는 상기 복수의 제3 서브돌기 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 돌기(113a)는 상기 제2 원판부(511)를 지지할 수 있다.
상기 제2 돌출부(512)는 상기 제2 원판부(511)의 하부에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 돌출부(512)는 상기 제3 방향(z축 방향) 기준으로 상기 제2 원판부(511) 아래에 배치되며 상기 제2 원판부(511)와 연결될 수 있다. 상기 제1 돌출부(512)는 일부 영역이 상기 제3 홀(113) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 돌출부(512)는 상기 이미지 센서(900) 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 돌출부(512)의 폭(x축, y축 방향)은 광축 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 돌출부(512)의 폭은 상기 이미지 센서(900)와 인접할수록 감소할 수 있다.
상기 제2 연장바(520)는 광축 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제2 연장바(520)는 상기 광축과 평행하게 배치되며 상기 제2 압전소자(510)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 연장바(520)의 상단부는 상기 제2 돌출부(512)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 연장바(520)의 하단부는 상기 하우징(100)의 하단부, 예컨대 상기 제2 하우징(120)의 하단부에 형성된 제5 홀(미도시) 내에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제2 연장바(520)는 일 영역이 상기 제2 렌즈 배럴(400)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 연장바(520)는 상기 제2 탄성부(430)에 의해 상기 제2 렌즈 배럴(400)과 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 연장바(520)는 상기 제3 탄성부재(431) 및 상기 제4 탄성부재(432) 사이에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 연장바(520)는 상기 제3 탄성부재(431)의 제9 영역(431c) 및 상기 제4 탄성부재(432)의 제11 영역(432b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 연장바(520)는 상기 제3 탄성부재(431)와 상기 제4 탄성부재(432)의 탄성력에 의해 고정될 수 있다.
상기 제2 연장바(520)는 상기 제2 압전소자(510)에서 발생한 진동을 상기 제2 렌즈 배럴(400)에 전달할 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 연장바(520)의 진동 방향에 따라 상측 또는 하측(z축 방향, 광축 방향)으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 제2 렌즈 배럴(400) 내의 제3 렌즈부(405)가 이동하여 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 줌(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
상기 제3 완충부재(521)는 상기 제2 연장바(520) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제2 연장바(520)의 상부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 완충부재(521)는 상기 하우징(100)의 제3 홀(113) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제3 홀(113)의 제3 돌기(113a) 및 제4 돌기(1134) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제3 돌기(113a) 및 상기 제4 돌기(1134)에 의해 설정된 위치에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제3 완충부재(521)는 상기 제2 연장바(520)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제4 완충부재(522)는 상기 제2 연장바(520) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제2 연장바(520)의 하부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제3 완충부재(521)와 광축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 하우징(100)의 제5 홀(미도시) 내에 배치될 수 있다. 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제5 홀 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 제2 완충부재(322)는 상기 제2 연장바(520)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제3 완충부재(521) 및 상기 제4 완충부재(522)는 상기 제2 연장바(520)의 진동에 따른 소음을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제3 완충부재(521) 및 상기 제4 완충부재(522)는 외부 충격에 의해 상기 제2 연장바(520)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 카메라 액추에이터(1000)는 제1 감지부(830), 제1 마그넷부(610, 615), 제2 감지부(840) 및 제2 마그넷부(620, 625)를 포함할 수 있다.
상기 제1 마그넷부(610, 615)는 제1-1 마그넷(610) 및 제1-2 마그넷(615)을 포함할 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 제1-1 마그넷(610)은 마그넷 스케일러이다. 또한, 제1-2 마그넷(615)은 기준 마그넷이고, 이는 단극 착자된 단극 마그넷이고도 할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 제1-1 마그넷(610)을 제1 마그넷 스케일러(610)라고 하고, 제1-2 마그넷(615)을 제1 단극 마그넷(615)으로 하여 설명하기로 한다. 또한, 제1 마그넷부(610, 615)는 제1 렌즈 배럴(200) 상에 배치되어, 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 함께 이동할 수 있으며, 이에 따라 이를 '이동부'라고도 할 수 있다.
제1 마그넷 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈 배럴(200) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 상기 제1 하면(223) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 제1 홈(2231) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 홈(2231)은 제1-1 서브 홈과 제1-2 서브 홈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 상기 제1 홈(2231)의 상기 제1-1 서브 홈 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 함께 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 복수의 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 N극과 S극이 광축 방향으로 번갈아가며 배치될 수 있다.
제1 단극 마그넷(615)는 상기 제1 렌즈 배럴(200) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단극 마그넷(615)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610)와 함께 상기 제1 하면(223) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 단극 마그넷(615)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610)와 함께 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 제1 홈(2231) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 홈(2231)은 제1-1 서브 홈과 제1-2 서브 홈을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 홈(2231)의 상기 제1-2 서브 홈 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 마그넷 스케일러(610)와 마찬가지로, 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 함께 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 제1 단극 마그넷(615)은 하나의 단일 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단극 마그넷(615)은 N극과 S극이 광축 방향과 수직한 방향으로 배치된 단극 마그넷일 수 있다.
또한, 상기 제1 단극 마그넷(615)은 뉴트럴 존을 포함하는 마그넷일 수 있다. 여기에서, 상기 제1 단극 마그넷(615)의 뉴트럴 존은 광축방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 여기에서 뉴트럴 존은 마그넷의 N극과 S극의 경계면을 의미한다. 상기 제1 단극 마그넷(615)의 뉴트럴 존은 착자 공정을 통해 형성될 수 있다. 착자공정은 마그네트가 아닌 강자성체를 마그네트로 만드는 공정을 말하며, 마그네트로 제조하려는 강자성체를 외부에서 강력한 외부자장을 가해서 영구자석을 만드는 것을 말한다. 착자공정을 거치면 되면, 외부자장을 가하는 착자기와 맞닿은 면이 N극(또는 S극)이 되며 자동적으로 타측면은 S극(N극)이 된다. 이때, 자동적으로 생기는 N극과 S극의 경계면을 뉴트럴 존이라고 명칭하게 된다.
상기 제1 감지부(830)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제1 감지부(830)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610)와 제1 방향(x축 방향) 또는 제2 방향(y축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 감지부(830)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다. 추후 설명하겠지만, 상기 제1 감지부(830)는 기판(800) 상에 배치된다. 이때, 상기 기판(800)은 하우징(100)의 일부 영역을 감싸며 배치될 수 있다. 이때, 상기 기판(800)은 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 단극 마그넷(615)이 배치된 영역과 상기 제2 방향으로 오버랩되는 영역을 감싸며 배치될 수 있다.
구체적으로, 제2 하우징(120)은 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)이 배치된 영역과 상기 제2 방향으로 오버랩되는 영역에 제1 홀(126)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 하우징(120)은 상기 제1 마그넷 스케일러(610)과 상기 제1 단극 마그넷(615)에 대응되는 제1 홀(126)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 기판(800)은 제1 홀(126)을 덮으며 배치될 수 있다. 이때, 상기 기판(800) 중 상기 제1 홀(126)에 대응하는 영역에는 상기 제1 감지부(830)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 기판(800)에 배치된 제1 감지부(830)는 상기 제1 홀(126) 내에 위치할 수 있다. 즉, 상기 제1 감지부(830)는 상기 제1 홀(126)을 통해 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)과 마주보며 배치될 수 있다.
상기 제1 감지부(830)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610)의 위치 및 상기 제1 단극 마그넷(615)의 위치를 감지할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 감지부(830)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)과 함께 이동하는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 위치 및 이동을 감지할 수 있다.
상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 스트로크에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷 스케일러(610)는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 스트로크 내에서 상기 제1 감지부(830)를 통해 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 현재 위치가 감지될 수 있도록 한다.
상기 제2 마그넷부(620, 625)는 제2-1 마그넷(620) 및 제2-2 마그넷(625)을 포함할 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 제2-1 마그넷(620)은 마그넷 스케일러일 수 있고, 제2-2 마그넷(615)은 단극 마그넷일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 제2 마그넷부(620, 625)는 제2 렌즈 배럴(400) 상에 배치되어, 상기 제2 렌즈 배럴(400)과 함께 이동할 수 있으며, 이에 따라 이를 '이동부'라고도 할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 제2-1 마그넷(620)을 제2 마그넷 스케일러(620)라고 하고, 제2-2 마그넷(625)을 제2 단극 마그넷(625)으로 하여 설명하기로 한다.
제2 마그넷 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈 배럴(400) 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 상기 제2 상면(423) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 마그넷 스케일러(660)는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제3 홈(4231) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제3 홈(4231)은 제3-1 서브 홈과 제3-2 서브 홈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 상기 제3 홈(4231)의 상기 제3-1 서브 홈 내에 배치될 수 있다.
상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈 배럴(400)과 함께 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 복수의 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 N극과 S극이 광축 방향으로 번갈아가며 배치될 수 있다.
제2 단극 마그넷(625)는 상기 제2 렌즈 배럴(400) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단극 마그넷(625)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620)와 함께 상기 제2 상면(423) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 단극 마그넷(625)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620)와 함께 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제3 홈(4231) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 단극 마그넷(625) 상기 제3 홈(4231)의 상기 제3-2 서브 홈 내에 배치될 수 있다.
상기 제2 단극 마그넷(625)은 상기 제2 마그넷 스케일러(620)와 마찬가지로, 상기 제2 렌즈 배럴(400)과 함께 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 제2 단극 마그넷(625)은 하나의 단일 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단극 마그넷(625)은 N극과 S극이 광축 방향과 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 배치된 단극 마그넷일 수 있다.
또한, 상기 제2 단극 마그넷(625)은 뉴트럴 존을 포함하는 마그넷일 수 있다. 여기에서, 상기 제2 단극 마그넷(625)의 뉴트럴 존은 광축방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 여기에서 뉴트럴 존은 마그넷의 N극과 S극의 경계면을 의미한다. 상기 제2 단극 마그넷(625)의 뉴트럴 존은 착자 공정을 통해 형성될 수 있다. 착자공정은 마그네트가 아닌 강자성체를 마그네트로 만드는 공정을 말하며, 마그네트로 제조하려는 강자성체를 외부에서 강력한 외부자장을 가해서 영구자석을 만드는 것을 말한다. 착자공정을 거치면 되면, 외부자장을 가하는 착자기와 맞닿은 면이 N극(또는 S극)이 되며 자동적으로 타측면은 S극(N극)이 된다. 이때, 자동적으로 생기는 N극과 S극의 경계면을 뉴트럴 존이라고 명칭하게 된다.
상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620)와 제1 방향(x축 방향) 또는 제2 방향(y축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 단극 마그넷(625)과 제1 방향(x축 방향) 또는 제2 방향(y축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다. 추후 설명하겠지만, 상기 제2 감지부(840)는 기판(800) 상에 배치된다. 이때, 상기 기판(800)은 하우징(100)의 일부 영역을 감싸며 배치될 수 있다. 이때, 상기 기판(800)은 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 단극 마그넷(625)이 배치된 영역과 상기 제2 방향으로 오버랩되는 영역을 감싸며 배치될 수 있다.
구체적으로, 제2 하우징(120)은 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)이 배치된 영역과 상기 제2 방향으로 오버랩되는 영역에 제2 홀(127)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 하우징(120)은 상기 제2 마그넷 스케일러(620)와 상기 제2 단극 마그넷(625)에 대응되는 제2 홀(127)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 기판(800)은 제2 홀(127)을 덮으며 배치될 수 있다. 이때, 상기 기판(800) 중 상기 제2 홀(127)에 대응하는 영역에는 상기 제2 감지부(840)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 기판(800)에 배치된 제2 감지부(840)는 상기 제2 홀(127) 내에 위치할 수 있다. 상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 홀(l27)을 통해 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)과 마주보며 배치될 수 있다.
상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620)의 위치 및 상기 제2 단극 마그넷(625)의 위치를 감지할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)과 함께 이동하는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 위치 및 이동을 감지할 수 있다.
상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 스트로크에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 스트로크 내에서 상기 제2 감지부(840)를 통해 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 현재 위치가 감지될 수 있도록 한다.
한편, 상기 설명한 바와 같이 제1 렌즈 배럴(200)에는 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)이 배치된다.
또한, 제2 렌즈 배럴(400)에는 제2 마그넷 스케일러(620) 및 제2 단극 마그넷(625)이 배치된다.
상기 제1 마그넷 스케일러(610)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 이동 스트로크 내에서, 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 위치 감지를 위해 제공될 수 있다.
상기 제2 마그넷 스케일러(620)는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 이동 스트로크 내에서, 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 위치 감지를 위해 제공될 수 있다.
상기 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 초기 위치를 감지하기 위해 제공될 수 있다. 즉, 상기 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 초기 위치에 대응하는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 단극 마그넷(625)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 초기 위치를 감지하기 위해 제공될 수 있다. 즉, 상기 제2 단극 마그넷(625)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 초기 위치에 대응하는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)을 이용한 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 위치 감지 동작과, 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)을 이용한 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 위치 감지 동작에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
또한, 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 일면에 배치된다. 또한, 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)은 상기 제2 렌즈 배럴의 타면에 배치된다. 자세하게, 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 상면 또는 하면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)은 상기 제1 렌즈 배럴(200) 상에서 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)이 배치된 면의 반대면인 하면 또는 상면에 배치될 수 있다. 일 예로, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 하면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)은 상기 제2 렌즈 배럴의 상면에 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 1 마그넷 스케일러(610), 제1 단극 마그넷(615), 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)의 상호 간의 간섭을 최소화할 수 있고, 이에 따라 제1 렌즈 배럴(200) 및 제2 렌즈 배럴(400)의 위치를 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만 실시 예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 자이로 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 자이로 센서는 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 자이로 센서는 상기 카메라 액추에이터를 사용하는 사용자의 이동을 감지할 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 기판(800)을 포함할 수 있다. 상기 기판(800)은 상기 하우징(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 기판(800)은 상기 하우징(100)의 일부 영역을 감싸며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(800)은 상기 제2 하우징(120)의 외측 일부를 감싸며 배치될 수 있다. 상기 기판(800)은 상기 하우징(100) 내에 배치된 구성들에 전원 또는 전류를 제공할 수 있다. 즉, 상기 기판(800)은 회로 기판일 수 있고, 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 기판(800)은 제1 단부(810)를 포함할 수 있다. 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 구동부(300)의 제1 압전소자(310) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 압전소자(310)의 제1 원판부(311)의 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 원판부(311)의 일면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 단부(810)는 상기 제2 구동부(500)의 제2 압전소자(510) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 압전소자(510)의 제2 원판부(511) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 단부(810)는 상기 제2 원판부(511)의 일면 상에 배치될 수 있다.
상기 기판(800)은 제2 단부(820)를 포함할 수 있다. 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 단부(810)와 이격될 수 있다. 또한, 상기 제2 단부(820)는 광축 방향을 기준으로 상기 제1 단부(810)와 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 단부(820)는 상기 제1 구동부(300)의 제1 압전소자(310) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단부(820)는 상기 제1 압전소자(310)의 제1 원판부(311) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 단부(810)는 상기 제1 원판부(311)의 일면과 반대되는 타면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 구동부(500)의 제2 압전소자(510) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 압전소자(510)의 제2 원판부(511) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 단부(820)는 상기 제2 원판부(511)의 일면과 반대되는 타면 상에 배치될 수 있다.
즉, 상기 기판(800)은 상기 제1 압전소자(310) 및 상기 제2 압전소자(510)에 전원을 공급할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 구동부(300) 및 상기 제2 구동부(500)는 인가된 전원에 의해 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 각각 구동할 수 있다.
상기 기판(800)에는 드라이버 IC(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 드라이버 IC는 상기 제1 구동부(300) 및 상기 제2 구동부(500)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 압전소자(310) 및 상기 제2 압전소자(310)에 공급되는 전원의 세기 또는 극성을 제어할 수 있다.
즉, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치를 기준으로 -광축 방향 또는 +광축 방향으로 이동되도록 상기 제1 구동부(300)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 초기 위치를 기준으로 -광축 방향 또는 + 광축 방향으로 이동되도록 상기 제2 구동부(500)를 제어할 수 있다.
한편, 드라이버 IC는 상기 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)를 통해 감지된 감지 신호에 따라 상기 제1 구동부(300) 및 제2 구동부(500)를 제어할 수 있다.
우선적으로, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 감지부(830)에 의해, 상기 제1 단극 마그넷(615)로부터 발생한 자기력에 의한 제1 감지 신호가 획득되도록 한다. 그리고, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 감지 신호를 이용하여 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치로 이동되도록 상기 제1 구동부(300)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 이동에 따라 상기 제1 단극 마그넷(615)도 함께 이동한다. 따라서, 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 위치에 따라 상기 제1 감지부(830)를 통해 획득되는 상기 제1 감지 신호에 차이가 발생한다. 따라서, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 초기 위치에 대응하는 제1 감지 신호에 대한 제1 기준값을 저장할 수 있다. 그리고, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 감지부(830)를 통해 상기 제1 기준 값에 대응하는 제1 감지 신호가 수신되도록 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 위치를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 감지부(830)에 의해, 상기 제1 마그넷 스케일러(610)로부터 발생한 자기력에 의한 제2 감지 신호가 획득되도록 한다. 그리고, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 감지 신호를 이용하여 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 목표 위치로 이동되도록 상기 제1 구동부(300)를 제어할 수 있다. 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 위치에 따라 상기 제1 감지부(830)를 통해 획득되는 상기 제2 감지 신호에 차이가 발생한다. 따라서, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 목표 위치에 대응하는 제2 감지 신호에 대한 제2 기준값을 이용하여 상기 상기 제1 구동부(300)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 감지부(840)에 의해, 상기 제2 단극 마그넷(625)로부터 발생한 자기력에 의한 제3 감지 신호가 획득되도록 한다. 그리고, 상기 드라이버 IC는 상기 제3 감지 신호를 이용하여 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 초기 위치로 이동되도록 상기 제2 구동부(500)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 이동에 따라 상기 제2 단극 마그넷(625)도 함께 이동한다. 따라서, 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 위치에 따라 상기 제2 감지부(840)를 통해 획득되는 상기 제3 감지 신호에 차이가 발생한다. 따라서, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 초기 위치에 대응하는 제3 감지 신호에 대한 제3 기준값을 저장할 수 있다. 그리고, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 감지부(840)를 통해 상기 제3 기준 값에 대응하는 제2 감지 신호가 수신되도록 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 위치를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 감지부(840)에 의해, 상기 제2 마그넷 스케일러(620)로부터 발생한 자기력에 의한 제4 감지 신호가 획득되도록 한다. 그리고, 상기 드라이버 IC는 상기 제4 감지 신호를 이용하여 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 목표 위치로 이동되도록 상기 제2 구동부(500)를 제어할 수 있다. 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 위치에 따라 상기 제2 감지부(840)를 통해 획득되는 상기 제4 감지 신호에 차이가 발생한다. 따라서, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 목표 위치에 대응하는 제4 기준 값을 기준으로, 상기 제4 기준 값에 대응하는 제4 감지 신호가 수신되는 위치로 상기 제1 구동부(300)를 제어할 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 액추에이터(1000)는 이미지 센서(900)를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(900)는 상기 제1 렌즈부(105), 상기 제2 렌즈부(205) 및 상기 제3 렌즈부(405) 순서로 지나는 광을 수집하여 이미지로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서(900)는 상기 렌즈부들(105, 205, 405)의 렌즈와 광축이 일치되도록 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(900)의 광축과 렌즈의 광축은 얼라이먼트(alignment)될 수 있다.
도 9는 실시 예에 따른 하우징의 분해 사시도이고, 도 10은 실시 예에 따른 제2 하우징의 정면도이다. 도 9 및 도 10을 참조하여 실시 예에 따른 하우징(100)을 보다 상세히 설명한다.
상기 하우징(100)은 상하부 일부 영역이 오픈될 수 있고, 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 하우징(100)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)을 포함할 수 있다. 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 서로 결합하여 내부에 수용 공간을 형성할 수 있고, 분리 가능한 구조로 제공될 수 있다.
상기 제1 하우징(110)은 상기 제1 렌즈부(105)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈부(105)는 상기 제1 하우징(110)의 제1 홀(111) 내에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 하우징(120)은 내에는 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 제2 렌즈 배럴(400)이 배치될 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 내측 하면(121), 내측 상면(122), 제1 내측면(123) 및 제2 내측면(124)을 포함할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)의 내측 하면(121)은 상기 제1 렌즈 배럴(200) 제1 하면(223), 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제2 하면(421)과 마주하는 면일 수 있다. 상기 내측 하면(121)은 상기 제2 단차부(425)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 내측 상면(122)은 상기 내측 하면(121)과 제2 방향(y축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 내측 상면(122)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 제1 상면(221), 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제2 상면(423)과 마주하는 면일 수 있다. 상기 내측 상면(122)은 상기 제1 단차부(225)와 마주하는 면일 수 있다.
상기 제2 하우징(120)의 제1 내측면(123)은, 상기 내측 하면(121) 및 상기 내측 상면(122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 내측면(123)은 상기 내측 하면(121)의 일 끝단과 상기 내측 상면(122)의 일 끝단을 연결할 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 제1 내측면(123)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 측부와 마주할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내측면(123)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제2 측면(422)과 마주하는 면일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내측면(123)은 상기 제4 탄성부재(432)의 제11 영역(432b)과 마주할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)의 제2 내측면(124)은 상기 내측 하면(121) 및 상기 내측 상면(122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 내측면(124)은 상기 내측 하면(121)의 타 끝단과 상기 내측 상면(122)의 타 끝단을 연결할 수 있다. 상기 제2 내측면(124)은 상기 제1 내측면(123)과 제1 방향(x축 방향)으로 마주할 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 제2 내측면(124)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 측부와 마주할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 내측면(124)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 제1 측면(222)과 마주하는 면일 수 있다. 자세하게, 상기 제2 내측면(124)은 상기 제2 탄성부재(232)의 제5 영역(232b)과 마주할 수 있다.
상기 제2 하우징(120)은 가이드턱(125)을 포함할 수 있다. 상기 가이드턱(125)은 상기 내측 하면(121) 상에 배치될 수 있다. 상기 가이드턱(125)은 상기 내측 하면(121)으로부터 내측 상면(122) 방향으로 돌출되는 형태를 가지며 광축 방향으로 연장할 수 있다.
상기 가이드턱(125)의 광축 방향 길이는 상기 내측 하면(121)의 광축 방향 길이와 같을 수 있다. 이 경우, 상기 가이드턱(125)은 상기 제1 하우징(110)과 연결되는 상기 내측 하면(121)의 경계에서부터 상기 내측 하면(121)의 끝단까지 광축 방향으로 연장할 수 있다.
또한, 상기 가이드턱(125)의 광축 방향 길이는 상기 내측 하면(121)의 광축 방향 길이보다 짧을 수 있다. 이 경우, 상기 가이드턱(125)은 상기 내측 하면(121)의 경계에서부터 광축 방향으로 연장할 수 있고, 상기 내측 하면(121)의 끝단과 이격될 수 있다.
상기 가이드턱(125)은 상기 제1 구동부(300)보다 상기 제2 구동부(500)와 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 가이드턱(125)은 상기 제1 핀(250)보다 상기 제2 핀(450)과 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 하우징(120)은 제1 홀(126) 및 제2 홀(127)을 포함할 수 있다.
상기 제1 홀(126)은 상기 기판(800)에 배치된 제1 감지부(830)가 배치되는 배치부일 수 있다.
구체적으로, 제1 홀(126)은 상기 제2 하우징(120) 내에 배치된 제1 렌즈 배럴(200)의 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)에 대응될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 홀(126)은 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)이 배치된 영역에 대응하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 홀(126)은 상기 제2 하우징(120)의 내측 하면(121)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 홀(126)은 상기 내측 하면(121) 중 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)과 y축으로 오버랩되는 영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(800)은 상기 제1 홀(126)을 덮으며 배치된다. 이때, 상기 기판(800)에는 제1 감지부(830)가 배치되고, 상기 제1 감지부(830)의 적어도 일부는 상기 제1 홀(126) 내에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제1 감지부(830)와 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1 단극 마그넷(615)은 상기 제1 홀(126)을 통해 서로 마주보며 배치될 수 있다.
상기 제2 홀(127)은 상기 기판(800)에 배치된 제2 감지부(840)가 배치되는 배치부일 수 있다.
구체적으로, 제2 홀(127)은 상기 제2 하우징(120) 내에 배치된 제2 렌즈 배럴(400)의 제2 마그넷 스케일러(620) 및 제2 단극 마그넷(625)에 대응될 수 있다.이에 따라, 상기 제2 홀(127)은 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)이 배치된 영역에 대응하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 홀(127)은 상기 제2 하우징(120)의 내측 상면(122)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 홀(127)은 상기 내측 상면(122) 중 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)과 y축으로 오버랩되는 영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(800)은 상기 제2 홀(127)을 덮으며 배치된다. 이때, 상기 기판(800)에는 제2 감지부(840)가 배치되고, 상기 제2 감지부(840)의 적어도 일부는 상기 제2 홀(127) 내에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제2 감지부(840)와 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2 단극 마그넷(625)은 상기 제2 홀(127)을 통해 서로 마주보며 배치될 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이고, 도 12는 일 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이고, 도 13은 일 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부를 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 11 및 도 12는 제1 구동부, 제2 구동부, 제1 렌즈 배럴 및 제2 렌즈 배럴이 제2 하우징 내에 배치되고, 그에 따라 상기 제2 하우징의 외주면에 기판(800)이 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 하우징(100) 내에 배치될 수 있다.
예를 들어, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터(1000)를 제조할 때 도 11과 같이 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 상기 제1 렌즈 배럴(200)보다 먼저 상기 제2 하우징(120)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제1 핀(250) 및 상기 제2 핀(450)에 의해 설정된 위치에 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 하면(421)이 상기 내측 하면(121)과 마주하게 배치될 수 있고, 상기 제2 상면(423)이 상기 내측 상면(122)과 마주하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제2 측면(422)이 상기 제1 내측면(123)과 마주하게 배치될 수 있고, 상기 제2 가이드홈(4221)이 상기 제2 내측면(124)과 마주하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제2 단차부(425)는 상기 내측 하면(121)과 마주할 수 있다.
상기 가이드턱(125)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 가이드할 수 있다. 이를 위해, 상기 가이드턱(125)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)과 대응되는 영역에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드턱(125)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제2 하면(421) 및 제2 단차부(425)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 가이드턱(125)은 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 제2 서브 하면(421b)과 제2 방향(y축 방향)으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있고, 상기 제1 서브 하면(421a)과 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 가이드턱(125)의 상면은 제2 방향(y축 방향)을 기준으로 상기 제1 서브 하면(421a)보다 상부에 위치할 수 있다. 또한, 상기 가이드턱(125)의 상면은 상기 제2 서브 하면(421b)과 마주하며 배치될 수 있다. 이때, 상기 가이드턱(125)의 상면은 상기 제2 서브 하면(421b)과 접하며 배치되거나, 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 가이드턱(125)의 일측면은 상기 제2 단차부(425)와 제1 방향(x축 방향)으로 마주하며 배치될 수 있다. 이때, 상기 가이드턱(125)의 일측면은 상기 제2 단차부(425)와 접하며 배치되거나, 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
자세하게, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 제1 거리(d1)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 거리(d1)는 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 일측면에서 상기 제2 단차부(425)까지의 거리로 정의할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 거리(d1)는 상기 제2 측면(422)에서 상기 제2 단차부(425)까지의 제1 방향(x축 방향) 거리로 정의할 수 있다. 상기 제1 거리(d1)는 상기 제2 측면(422)에서 상기 가이드턱(125)까지의 제1 방향 거리보다 길거나 같을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 거리(d1)가 상기 제2 측면(422)에서 상기 가이드턱(125)까지의 거리와 같을 경우, 상기 가이드턱(125)은 상기 제1 단차부(225)와 접할 수 있다.
또한, 상기 제1 거리(d1)가 상기 제2 측면(422)에서 상기 가이드턱(125)까지의 거리보다 길 경우, 상기 가이드턱(125)은 상기 제1 단차부(225)와 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 구동 마찰을 감소시킬 수 있다.
이와 다르게, 상기 제1 거리(d1)가 상기 제2 측면(422)에서 상기 가이드턱(125)까지의 거리보다 짧을 경우, 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 상기 제2 하우징(120)에 삽입하지 못할 수 있다. 자세하게, 상술한 경우 상기 가이드턱(125)이 상기 제1 서브 하면(421a)과 대응되는 영역에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 가이드턱(125)에 의해 상기 제2 하우징(120)에 삽입되지 않을 수 있다.
즉, 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상술한 범위의 제1 거리(d1)를 만족하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제조 공정에서 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 효과적으로 삽입할 수 있고, 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 구동 시 상기 가이드턱(125)과 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 구동 마찰을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 도 12와 같이 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 상기 하우징(100)에 먼저 배치된 이후에 삽입되어 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 핀(250) 및 상기 제2 핀(450)에 의해 설정된 위치에 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 하면(223)이 상기 내측 하면(121)과 마주하게 배치될 수 있고, 상기 제1 상면(221)이 상기 내측 상면(122)과 마주하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 제1 측면(222)이 상기 제2 내측면(124)과 마주하게 배치될 수 있고, 상기 제1 가이드홈(210h1)이 상기 제1 내측면(123)과 마주하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 단차부(225)는 상기 내측 상면(122)과 마주할 수 있다.
상기 가이드턱(125)은 상기 제1 렌즈 배럴(200)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 가이드턱(125)과 대응되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 가이드턱(125)과 제2 방향(y축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 하우징(100) 내에 배치하는 과정에 상기 가이드턱(125)에 걸리지 않고 삽입될 수 있다.
상기 제1 렌즈 배럴(200)은 제2 거리(d2)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제2 거리(d2)는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 일측면에서 상기 제1 단차부(225)까지의 거리로 정의할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 거리(d1)는 상기 제1 측면(222)에서 상기 제1 단차부(225)까지의 제1 방향(x축 방향) 거리로 정의할 수 있다.
이때, 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2)는 서로 다를 수 있다. 자세하게, 상기 제1 거리(d1)는 상기 제2 거리(d2)보다 길 수 있다. 또한, 상기 제2 거리(d2)는 상기 제2 측면(422)에서 상기 가이드턱(125)까지의 제1 방향 거리보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 상기 제2 렌즈 배럴(400) 위치에 먼저 삽입되어 배치되는 것을 방지할 수 있다.
자세하게, 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 서로 동일하거나 유사한 외관을 가질 수 있다. 이러한 이유로, 카메라 액추에이터를 제조하는 과정에 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 상기 제2 렌즈 배럴(400)로 오인하여 상기 제2 렌즈 배럴(400) 위치에 먼저 삽입하여 조립하는 경우가 발생하고 있다. 이에 따라, 상기 카메라 액추에이터(1000)의 광학적 특성이 변경되어 불량이 발생하는 문제가 있다.
그러나, 실시 예에 따른 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 제1 단차부(225) 및 제2 단차부(425)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 상기 제2 렌즈 배럴(400)은 상기 제1 단차부(225) 및 상기 제2 단차부(425)에 의해 서로 다른 제1 거리(d1) 및 제2 거리(d2)를 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 하우징(100)은 내측 하면(121) 상에 배치된 가이드턱(125)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 가이드턱(125)은 상기 제2 단차부(425)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 가이드턱(125)은 상기 제1 거리(d1)와 대응되는 거리 특성을 가질 수 있다.
따라서, 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 조립하는 과정에 상기 하우징(100) 내에 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 효과적으로 삽입할 수 있다. 또한, 상기 조립하는 과정에 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 상기 제2 렌즈 배럴(400)로 오인하여 상기 제2 렌즈 배럴(400) 위치에 먼저 배치하는 것을 방지할 수 있다.
자세하게, 상기 제2 거리(d2)는 상기 제1 거리(d1)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 상기 제2 렌즈 배럴(400) 위치에 먼저 삽입할 경우, 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 제1 서브 상면(221a)은 상기 가이드턱(125)과 맞닿을 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 상기 가이드턱(125)에 걸려 상기 제2 하우징(120) 내에 삽입이 불가능할 수 있다.
즉, 실시 예는 상기 카메라 액추에이터(1000)를 제조하는 과정에 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 용이하게 배치할 수 있고, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 역으로 삽입되어 오배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 오배치로 인한 불량을 감소할 수 있으며, 향상된 공정 효율을 가질 수 있다.
한편, 일 실시 예에서의 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)는 각각 단일 개로 구성될 수 있다. 즉, 일 실시 예에서의 제1 감지부(830)는 1개의 센서를 이용하여 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)으로부터 발생한 자기력에 의한 감지 신호를 획득할 수 있다. 또한, 일 실시 예에서의 제2 감지부(840)는 1개의 센서를 이용하여 제2 마그넷 스케일러(620) 및 제2 단극 마그넷(625)으로부터 발생한 자기력에 의한 감지 신호를 획득할 수 있다.
이에 따라, 제2 하우징(120)의 내측 하면(121)에는 1개의 제1 홀(126)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 홀(126)에는 기판(800)에 배치된 1개의 제1 감지부(830)가 삽입될 수 있다. 즉, 일 실시 예에서는 1개의 센서로 구성된 제1 감지부(830)를 이용하여 상기 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)의 위치에 대응하는 감지 신호를 획득할 수 있다. 따라서, 상기 제1 감지부(830)는 y축 방향으로 상기 제1 마그넷 스케일러(610)의 적어도 일부와 오버랩되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 감지부(830)는 y축 방향으로 상기 제1 단극 마그넷(615)의 적어도 일부와 오버랩되어 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 감지부(830)는 y축 방향으로 상기 제1 마그넷 스케일러(610)와 오버랩되는 제1 부분과, 상기 제1 단극 마그넷(615)와 오버랩되는 제2 부분을 포함할 수 있다. 그리고, 일 실시 예에서의 상기 제1 감지부(830)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610)와 상기 제1 단극 마그넷(615)의 조합에 의해 발생하는 자기력에 대응하는 제1 감지신호를 획득할 수 있다.
또한, 제2 하우징(120)의 내측 상면(122)에는 1개의 제2 홀(127)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 홀(127)에는 기판(800)에 배치된 1개의 제2 감지부(840)가 삽입될 수 있다. 즉, 일 실시 예에서는 1개의 센서로 구성된 제2 감지부(840)를 이용하여 상기 제2 마그넷 스케일러(620) 및 제2 단극 마그넷(625)의 위치에 대응하는 감지 신호를 획득할 수 있다. 따라서, 상기 제2 감지부(840)는 y축 방향으로 상기 제2 마그넷 스케일러(620)의 적어도 일부와 오버랩되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 감지부(830)는 y축 방향으로 상기 제2 단극 마그넷(625)의 적어도 일부와 오버랩되어 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 감지부(840)는 y축 방향으로 상기 제2 마그넷 스케일러(620)와 오버랩되는 제1 부분과, 상기 제2 단극 마그넷(625)와 오버랩되는 제2 부분을 포함할 수 있다. 그리고, 일 실시 예에서의 상기 제2 감지부(840)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620)와 상기 제2 단극 마그넷(625)의 조합에 의해 발생하는 자기력에 대응하는 제2 감지신호를 획득할 수 있다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 제1 및 제2 구동부가 제2 하우징 내에 배치된 정면도이다. 구체적으로, 도 14는 제2 하우징 내에 제1 및 제2 구동부가 배치되고, 상기 제2 하우징의 외주면에 기판이 배치된 상태의 도면을 나타낸 것이다.
도 14의 설명에 앞서, 제1 구동부, 제2 구동부, 제1 렌즈 배럴, 제2 렌즈 배럴의 특징은 이전 실시 예에서 설명한 것과 동일하며, 이에 따라 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 14를 참조하면, 다른 실시 예에서의 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)는 각각 복수 개로 구성될 수 있다. 즉, 제1 감지부(830)는 2개의 센서를 이용하여 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)으로부터 발생한 자기력에 의한 제1 및 제2 감지 신호를 각각 획득할 수 있다. 또한, 제2 감지부(840)는 2개의 센서를 이용하여 제2 마그넷 스케일러(620) 및 제2 단극 마그넷(625)으로부터 발생한 자기력에 의한 제3 및 제4 감지 신호를 각각 획득할 수 있다.
구체적으로, 제1 감지부(830)는 제1-1 서브 감지부(831) 및 제1-2 서브 감지부(832)를 포함할 수 있다. 상기 제1-1 서브 감지부(831)는 상기 제1 단극 마그넷(615)을 통해 발생한 자기력에 의한 제1 감지 신호를 획득할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1-1 서브 감지부(831)는 y축 방향으로 상기 제1 단극 마그넷(615)과 오버랩되어 배치될 수 있다. 또한, 제1-2 서브 감지부(832)는 상기 제1 마그넷 스케일러(610)을 통해 발생한 자기력에 의한 제2 감지 신호를 획득할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1-2 서브 감지부(832)는 y축 방향으로 상기 제1 마그넷 스케일러(610)과 오버랩되어 배치될 수 있다.
또한, 제2 감지부(840)는 제2-1 서브 감지부(841) 및 제2-2 서브 감지부(842)를 포함할 수 있다. 상기 제2-1 서브 감지부(841)는 상기 제2 단극 마그넷(625)을 통해 발생한 자기력에 의한 제3 감지 신호를 획득할 수 있다. 이를 위해, 상기 제2-1 서브 감지부(841)는 y축 방향으로 상기 제2 단극 마그넷(625)과 오버랩되어 배치될 수 있다. 또한, 제2-2 서브 감지부(842)는 상기 제2 마그넷 스케일러(620)을 통해 발생한 자기력에 의한 제4 감지 신호를 획득할 수 있다. 이를 위해, 상기 제2-2 서브 감지부(842)는 y축 방향으로 상기 제2 마그넷 스케일러(620)과 오버랩되어 배치될 수 있다.
이에 따라, 제2 하우징(120)의 내측 하면(121)에는 2개의 제1 홀(126)이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 하우징(120)의 내측 하면(121)에는 제1-1 서브 홀(126a) 및 제1-2 서브 홀(126b)이 형성될 수 있다. 상기 제1-1 서브 홀(126a)은 y축 방향으로 상기 제1 단극 마그넷(615) 및 상기 제1-1 서브 감지부(831)와 오버랩될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1-1 서브 홀(126a) 내에는 상기 제1-1 서브 감지부(831)의 적어도 일부가 위치할 수 있다. 상기 제1-2 서브 홀(126b)은 y축 방향으로 제1 마그넷 스케일러(610) 및 상기 제1-2 서브 감지부(832)와 오버랩될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1-2 서브 홀(126b) 내에는 상기 제1-2 서브 감지부(832)의 적어도 일부가 위치할 수 있다.
또한, 제2 하우징(120)의 내측 상면(122)에는 2개의 제2 홀(127)이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 하우징(120)의 내측 상면(122)에는 제2-1 서브 홀(127a) 및 제2-2 서브 홀(127b)이 형성될 수 있다. 상기 제2-1 서브 홀(127a)은 y축 방향으로 상기 제2 단극 마그넷(625) 및 상기 제2-1 서브 감지부(841)와 오버랩될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2-1 서브 홀(127a) 내에는 상기 제2-1 서브 감지부(841)의 적어도 일부가 위치할 수 있다. 상기 제2-2 서브 홀(127b)은 y축 방향으로 제2 마그넷 스케일러(620) 및 상기 제2-2 서브 감지부(842)와 오버랩될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2-2 서브 홀(127b) 내에는 상기 제2-2 서브 감지부(842)의 적어도 일부가 위치할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 제1 마그넷 스케일러(610), 제2 마그넷 스케일러(620), 제1 단극 마그넷(615) 및 제2 단극 마그넷(625), 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)의 특징에 대해 설명하기로 한다. 이의 설명에 앞서, 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)의 동작은 실질적으로 동일하며, 이에 따라 이하에서는 제1 감지부(830)의 동작을 중심으로 설명하기로 한다.
도 15는 일 실시 예에 따른 감지부를 통해 획득되는 감지 신호를 나타낸 도면이고, 도 16은 도 15에 도시된 제2 감지 신호를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 제1 감지부(830)는 제1 단극 마그넷(615)에 의해 발생한 자기력에 의한 제1 감지 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제1 감지부(830)는 제1 마그넷 스케일러(610)에 의해 발생한 자기력에 의한 제2 감지 신호를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제1 감지부(830)는 상기 설명한 바와 같이 제1-1 서브 감지부(831) 및 제1-2 서브 감지부(832)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1-1 서브 감지부(831)는 상기 제1 단극 마그넷(615)으로부터 발생한 자기력에 의한 제1 감지 신호를 획득할 수 있다. 또한, 상기 제1-2 서브 감지부(832)는 제1 마그넷 스케일러(610)로부터 발생한 자기력에 의한 제2 감지 신호를 획득할 수 있다. 이를 위해, 실시 예에서는 제1 마그넷 스케일러(610)에 의해 발생한 자기력이 상기 제1-1 서브 감지부(831)로 전달되지 않도록 하면서, 상기 제1 단극 마그넷(615)에 의해 발생한 자기력이 상기 제1-2 서브 감지부(832)로 전달되지 않도록 하는 별도의 차폐부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 차폐 부재를 이용하여, 제1 마그넷 스케일러(610)와 상기 제1 단극 마그넷(615) 사이의 상호 간의 자계 간섭을 억제하면서, 상기 제1-1 서브 감지부(831) 및 제1-2 서브 감지부(832)에서 정확한 감지 신호가 획득될 수 있도록 할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1-1 서브 감지부(831) 및 상기 제1-2 서브 감지부(832)는 각각 서로 다른 주파수 대역에서의 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 획득할 수도 있다.
이때, 상기 제1 감지 신호는 상기 제1 단극 마그넷(615)에 의해 발생한 자기력의 변화에 따라 크기가 변화하는 펄스 파형일 수 있다. 여기에서, 상기 펄스 파형이 가지는 전압 범위는 상기 제1-1 서브 감지부(831)의 동작 전압에 대응할 수 있다. 일 예로, 상기 펄스 파형은 -5V 내지 +5V 범위 내에서 상기 자기력에 대응하는 특정 전압 값을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
여기에서, 실시 예에서의 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)는 홀센서일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)는 홀 센서 이외에도, 자기력의 변화를 감지할 수 있는 모든 센서로 구현될 수 있을 것이다. 일 예로, 상기 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)는 GMR(Giant Magneto Resistance) 센서로 구현될 수 있을 것이다.
상기 제1 감지 신호는 상기 제1 단극 마그넷(615)으로부터 발생한 자기력의 변화에 대응하는 펄스 파형이다. 따라서, 상기 제1 감지 신호는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 전체 이동 스트로크 내에서, 상기 제1 단극 마그넷(615)이 배치된 특정 영역에서만 일정 전압 값을 가진 펄스 파형으로 나타날 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 감지 신호는 0V를 유지하는 펄스를 가지다가, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치로 인접할 수록 전압 값이 점차 증가하는 펄스 파형으로 나타날 수 있다. 또한, 상기 제1 감지 신호는 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치로 이동한 경우에, 최대 전압 값(V1)을 가진 펄스 파형을 가질 수 있다. 또한, 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치에서 다른 위치로 이동하는 경우, 상기 제1 감지 신호가 가지는 펄스 파형은, 최대 전압 값(V1)에서 점차 감소할 수 있다.
따라서, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치에 위치한 경우, 상기 제1 감지 신호가 가지는 펄스 파형은 기설정된 제1 기준 값에 대응하는 최대 전압 값(V1)을 가질 수 있다.
드라이버 IC는 카메라 모듈의 초기 구동 시, 상기 제1 구동부(300)를 제어하여 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 +광축 또는 -광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 드라이버 IC는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 이동에 따라 변화하는 상기 제1 감지 신호를 모니터링할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 상기 제1 감지 신호가 상기 제1 기준 값을 가지는 경우, 상기 제1 기준 값에 대응하는 제1 감지 신호가 획득된 시점의 제1 렌즈 배럴(200)의 위치를 초기 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 드라이버 IC는 상기 초기 위치에서 목표 위치로 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 목표 위치는 자이로 센서를 통해 획득된 자이로 데이터, 줌 배율 및 오토 포커싱 정보 중 적어도 어느 하나에 의해 결정될 수 있다.
이때, 드라이버 IC에는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 전체 이동 스트로크 내에서, 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 각각의 스텝 위치에 대응하는 감지 신호 정보가 저장될 수 있다. 상기 감지 신호 정보는 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 각각의 스텝 위치에 대응하는 제2 감지 신호가 가지는 전압 값 또는 감지 값일 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 초기 위치를 중심으로 +광축 또는 -광축 방향으로 각각 일정 스텝만큼 이동할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 도 15에서는 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치(IP)를 중심으로 +광축 방향으로 8스텝만큼 이동 가능하고, -광축 방향으로 8스텝만큼 이동 가능한 것으로 도시하였다. 다만 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치(IP)를 중심으로 +광축 방향으로 X스텝만큼 이동 가능하고, -광축 방향으로 Y스텝만큼 이동 가능할 수 있다. 여기에서, X 스텝과 상기 Y 스텝은 서로 동일할 수 있고, 다를 수도 있다. 일 예로, 상기 X 스텝은 1000 스텝일 수 있고, 상기 Y 스텝은 500 스텝일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
일 예로, 제1 렌즈 배럴(200)은 초기 위치(IP)를 중심으로 +광축 방향으로 8스텝만큼 이동 가능하고, -광축 방향으로 8스텝만큼 이동 가능할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 초기 위치(IP)를 중심으로 +광축 방향으로, 제+1 스텝(S1`), 제+2 스텝(S2`), 제+3 스텝(S3`), 제+4 스텝(S4`), 제+5 스텝(S5`), 제+6 스텝(S6`), 제+7 스텝(S7`) 및 제+8 스텝(S8`)에 대응하는 위치로 각각 이동 가능할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 배럴(200)은 초기 위치(IP)를 중심으로 -광축 방향으로, 제-1 스텝(S1), 제-2 스텝(S2), 제-3 스텝(S3), 제-4 스텝(S4), 제-5 스텝(S5), 제-6 스텝(S6), 제-7 스텝(S7) 및 제-8 스텝(S8)에 대응하는 위치로 각각 이동 가능할 수 있다.
그리고, 드라이버 IC는 상기 16개의 각각의 스텝에 대응하는 감지 신호 정보를 저장하고 있다. 그리고, 드라이버 IC는 목표 위치가 결정되면, 상기 목표 위치에 대응하는 감지 신호 정보를 확인한다. 그리고, 상기 확인한 감지 신호에 대응하는 제2 감지 신호가 수신되는 시점까지 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 이동시킬 수 있다.
이때, 도면 상에서와 같이, 제+1 스텝(S1`) 및 제+5 스텝(S5`)의 감지 신호 정보는 'V3'로 서로 동일할 수 있다. 또한, 제+2 스텝(S2`), 제+4 스텝(S4`), 제+6 스텝(S6`) 및 제+8 스텝(S8`)의 감지 신호 정보는 '0V'로 서로 동일할 수 있다. 또한, 제+3 스텝(S3`) 및 제+7 스텝(S7`)의 감지 신호 정보는 'V2'로 서로 동일할 수 있다.
다만, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 초기 위치(IP)에서 스텝적으로 이동한다. 예를 들어, 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치(IP)에 위치하고, 이를 +광축 방향으로 이동시키는 경우, 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 다음 위치는 제+1 스텝(S1)에 대응하는 위치이다. 이에 따라, 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 초기 위치(IP)에서 제+5 스텝(S5`)에 대응하는 위치로 이동시키는 경우, 드라이버 IC는 첫 번째 'V3'의 감지신호가 감지된 시점에서의 위치를 제+1 스텝(S1`)에 대응하는 위치로 인지할 수 있고, 두 번째 'V3'의 감지 신호가 감지된 시점에서의 위치를 목표 위치인 제+5 스텝(S5`)에 대응하는 위치로 인지할 수 있다. 다만, 상기 제1 렌즈 배럴(200)은 스텝적으로 이동한다 하더라도, 다양한 요인에 의해 미세한 위치 편차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 구동부를 제어하여, 상기 제2 감지 신호에 대응하는 전압 값이 2번째 'V3'값이 될때까지 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 미세하게 이동시킬 수 있다.
한편, 도 16에 도시된 바와 같이, 실시 예에서의 렌즈 배럴의 이동 스텝은 증가할 수 있다. 예를 들어, 초기 위치(IP)와 제+1 스텝(S1`) 사이에는 다수의 서브 스텝이 추가로 포함될 수 있다. 일 예로, 초기 위치(IP)와 제+1 스텝(S1`) 사이에는 6개의 추가적인 서브 스텝(Sa)이 존재할 수 있다. 그리고, 드라이버 IC는 상기 각각의 서브 스텝(Sa)에 대응하는 감지 신호 정보를 저장할 수 있다. 일 예로, 초기 위치(IP)에서 +광축 방향으로, 제1 내지 제6 서브 스텝이 존재할 수 있다. 그리고, 드라이버 IC는 제1 서브 스텝에 대응하는 감지 신호 정보를 'V4'로 저장할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 제2 서브 스텝에 대응하는 감지 신호 정보를 'V5'로 저장할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 제3 서브 스텝에 대응하는 감지 신호 정보를 'V6'로 저장할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 제4 서브 스텝에 대응하는 감지 신호 정보를 'V7'로 저장할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 제5 서브 스텝에 대응하는 감지 신호 정보를 'V8'로 저장할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 제6 서브 스텝에 대응하는 감지 신호 정보를 'V9'로 저장할 수 있다.
한편, 상기와 같이 일 실시 예에서는 각각의 감지부가 2개의 서브 감지부를 포함하고, 각각의 서브 감지부에서 마그넷 스케일러 및 단극 마그넷에 대응하는 각각의 감지 신호를 획득하였다. 이와 다르게, 다른 실시 예에서는 각각의 감지부가 1개의 감지부만으로 구성되고, 이에 따라 각각의 1개의 감지부는 마그넷 스케일러 및 단극 마그넷에 대응하는 1개의 감지 신호만을 획득할 수 있다.
도 17은 다른 일 실시 예에 따른 감지부를 통해 획득되는 감지 신호를 나타낸 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)는 각각 대응 마그넷 스케일러 및 단극 마그넷에 의해 발생하는 자기력에 의한 감지 신호를 획득할 수 있다.
이때, 이전 실시 예에서는 마그넷 스케일러 및 단극 마그넷에 대응하는 각각의 감지 신호가 2개의 서브 감지부에서 각각 획득되었다.
이와 다르게, 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)는 마그넷 스케일러 및 단극 마그넷에 의해 발생하는 자기력에 의한 1개의 감지 신호를 획득할 수 있다.
이때, 제1 감지부(830)에서 감지된 1개의 감지 신호는 도 15를 참조하여 설명한 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호가 혼합된 펄스 파형 형태를 가진다.
또한, 제2 감지부(840)에서 감지된 1개의 감지 신호도 제3 감지 신호 및 제4 감지 신호가 혼합된 펄스 파형 형태를 가진다.
이때, 상기 감지 신호는 전체 이동 스트로크 내에서 제1 영역(R1)을 제외한 나머지 영역에서 상기 설명한 제2 감지 신호 또는 제4 감지 신호와 동일할 수 있다.
예를 들어, 제1 감지부(830)에서 획득되는 감지신호는 제1 렌즈 배럴(200)의 전체 이동 스트로크 내에서 제1 영역(R1)을 제외한 나머지 영역에서 상기 설명한 제2 감지 신호와 동일할 수 있다. 또한, 제2 감지부(840)에서 획득되는 감지 신호는 제2 렌즈 배럴(400)의 전체 이동 스트로크 내에서, 제1 영역(R1)을 제외한 나머지 영역에서 상기 설명한 제4 감지 신호와 동일할 수 있다. 이때, 상기 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)에서 각각 획득되는 감지 신호는 실질적으로 동일한 특성을 가지고 있으며, 이에 따라 이하에서는 제1 감지부(830)에서 획득되는 감지 신호를 중심으로 설명하기로 한다.
상기 감지 신호의 제1 영역(R1)은 제1 마그넷 스케일러(610) 및 제1 단극 마그넷(615)에 의해 발생한 자기력이 모두 반영된 전압 값을 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 영역(R1)에서의 펄스 파형은 이를 제외한 다른 영역에서의 펄스 파형의 패턴과 다를 수 있다. 즉, 상기 제1 영역(R1)을 제외한 다른 영역에서의 펄스 파형은 규칙적인 사인 파형을 가지고 있으나, 상기 제1 영역(R1)에서는 규칙적인 사인 파형이 아닌 깨진 파형과 같은 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 감지 신호의 펄스 파형을 분석하여, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 상기 제1 영역(R1)에 대응하는 위치에 존재하는지를 확인할 수 있다. 또한, 상기 제1 영역(R1) 내에서의 펄스 파형에 대응하는 감지 신호 정보를 별도로 저장할 수 있다. 일 예로, 드라이버 IC는 상기 제1 영역(R1) 내에서의 제1 렌즈 배럴(200)의 초기 위치(IP) 및 이를 제외한 다른 스텝별 위치에 대응하는 감지 신호 정보를 저장할 수 있다. 이에 따라, 상기 1개의 감지부만을 이용해도 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 초기 위치를 정확히 측정 가능하고, 또한 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 목표 위치로 정확히 이동 가능하다.
한편, 다른 실시 예에서, 상기 감지 신호는 2개의 펄스 파형(예를 들어, 제1 감지 신호의 펄스 파형과, 제2 감지 신호의 펄스 파형)이 혼합된 혼합 파형일 수 있다. 이에 따라, 드라이버 IC는 밴드 패스 필터(미도시)를 사용하여, 상기 혼합 파형을 2개의 개별 파형(예를 들어, 제1 감지 신호의 펄스 파형과, 제2 감지 신호의 펄스 파형)으로 분리할 수 있다. 그리고, 드라이버 IC는 상기 분리된 각각의 개별 파형을 이용하여, 초기 위치 및 목표 위치로 상기 제1 렌즈 배럴(200)를 정확하게 이동시킬 수 있다.
도 18은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 초기 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이고, 도 19는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 기능 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 동작 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 18을 참조하면, 드라이버 IC는 렌즈 배럴을 이동시킨다(S100). 자세하게, 드라이버 IC는 제1 구동부(300)를 제어하여, 제1 렌즈 배럴(200)을 +광축 방향 또는 -광축 방향으로 이동시킨다. 또한, 드라이버 IC는 제2 구동부(500)를 제어하여, 제2 렌즈 배럴(400)을 +광축 방향 또는 -광축 방향으로이동시킨다.
그리고, 드라이버 IC는 상기 제1 렌즈 배럴(200) 또는 제2 렌즈 배럴(400)의 이동에 따라 제1 감지부(830) 및 제2 감지부(840)에서 획득되는 감지 신호를 확인한다(S110). 자세하게, 드라이버 IC는 제1 감지부(830)를 통해 획득되는 제1 감지 신호를 확인하여, 그에 따른 제1 감지 값(예를 들어, 제1 감지 신호의 전압 값)을 획득한다. 또한, 드라이버 IC는 제2 감지부(840)를 통해 획득되는 제3 감지 신호를 확인하여, 그에 따른 감지 값(예를 들어, 제3 감지 신호의 전압 값)을 획득한다.
이어서, 상기 드라이버 IC는 상기 획득된 감지 값이 기설정된 기준 값에 대응하는지 여부를 판단한다(S120). 상기 기준 값은 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치(IP)에 위치한 상태에서, 상기 제1 감지 신호가 가지는 전압 값(예를 들어, 제1 기준 값)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기준 값은 제2 렌즈 배럴(400)이 초기 위치(IP)에 위치한 상태에서, 상기 제2 감지 신호가 가지는 전압 값(예를 들어, 제2 기준 값)을 포함할 수 있다.
그리고, 드라이버 IC는 상기 제1 감지 신호의 전압 값이 기설정된 제1 기준 값과 동일하면, 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 초기 위치(IP)에 위치한 것으로 판단하고, 초기 동작을 종료할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 상기 제3 감지 신호의 전압 값이 기설정된 제2 기준 값과 동일하면, 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 초기 위치(IP)에 위치한 것으로 판단하고, 초기 동작을 종료할 수 있다.
또한, 드라이버 IC는 상기 제1 감지부(830)를 통해 획득된 제1 감지 신호의 전압 값이 상기 제1 기준 값과 다른 경우, 상기 단계(S100)로 복귀하여, 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 다음 스텝으로 이동시킨다. 또한, 드라이버 IC는 상기 제2 감지부(840)를 통해 획득된 제3 감지 신호의 전압 값이 상기 제2 기준 값과 다른 경우, 상기 단계(S100)로 복귀하여, 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 다음 스텝으로 이동시킨다.
도 19를 참조하면, 상기 드라이버 IC는 상기 제1 렌즈 배럴(200) 및 제2 렌즈 배럴(400)이 초기 위치(IP)에 위치한 상태에서, 상기 제1 렌즈 배럴(200) 또는/및 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 목표 위치로 이동시킬 수 있다.
이를 위해, 드라이버 IC는 제1 렌즈 배럴(200)의 목표 위치를 결정하고, 상기 결정된 목표 위치에 대응하는 제1 감지 신호 정보를 결정할 수 있다. 또한, 드라이버 IC는 제2 렌즈 배럴(400)의 목표 위치를 결정하고, 상기 결정된 목표 위치에 대응하는 제2 감지 신호 정보를 결정할 수 있다(S200). 상기 제1 감지 신호 정보는 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 목표 위치에 위치한 상태에서, 상기 제1 감지부(830)를 통해 획득되는 제2 감지 신호의 전압 값을 의미할 수 있다. 또한, 상기 제2 감지 신호 정보는 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 목표 위치에 위치한 상태에서의 상기 제2 감지부(840)를 통해 획득되는 제4 감지 신호의 전압 값을 의미할 수 있다.
이후, 드라이버 IC는 제1 구동부(300)를 제어하여, 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 스텝적으로 +광축 방향 또는 - 광축 방향으로 이동시킨다. 또한, 드라이버 IC는 제2 구동부(500)를 제어하여, 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 스텝적으로 +광축 방향 또는 -광축 방향으로 이동시킨다(S210).
그리고, 드라이버 IC는 제1 렌즈 배럴(200)의 이동에 따라, 상기 제1 감지부(830)를 통해 획득되는 제2 감지 신호에 대한 제2 감지 값을 획득한다. 즉, 드라이버 IC는 상기 제1 렌즈 배럴(200)이 이동됨에 따라, 상기 이동한 위치에서 획득되는 제2 감지 신호의 전압 값을 획득한다. 또한, 드라이버 IC는 제2 렌즈 배럴(400)의 이동에 따라 상기 제2 감지부(840)를 통해 획득되는 제4 감지 신호에 대한 감지 값을 획득한다. 즉, 드라이버 IC는 상기 제2 렌즈 배럴(400)이 이동됨에 따라, 상기 이동한 위치에서 획득되는 제4 감지 신호의 전압 값을 획득한다.
이후, 드라이버 IC는 상기 제2 감지 신호의 전압 값이 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 목표 위치에 대응하는지 여부를 판단한다. 또한, 드라이버 IC는 상기 제4 감지 신호의 전압 값이 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 목표 위치에 대응하는지 여부를 판단한다(S220).
그리고, 드라이버 IC는 상기 제2 감지 신호의 전압 값이 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 목표 위치에 대응하면, 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 이동 동작을 종료한다. 또한, 드라이버 IC는 상기 제4 감지 신호의 전압 값이 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 목표 위치에 대응하면, 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 이동 동작을 종료한다.
또한, 상기 드라이버 IC는 상기 제2 감지 신호의 전압 값이 상기 제1 렌즈 배럴(200)의 목표 위치에 대응하지 않으면, 상기 단계(S210)로 복귀하여 상기 제1 렌즈 배럴(200)을 다음 스텝에 대응하는 위치로 이동시킨다. 또한, 상기 드라이버 IC는 상기 제4 감지 신호의 전압 값이 상기 제2 렌즈 배럴(400)의 목표 위치에 대응하지 않으면, 상기 단계(S210)로 복귀하여 상기 제2 렌즈 배럴(400)을 다음 스텝에 대응하는 위치로 이동시킨다.
도 20은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 21는 실시 예에 따른 카메라 모듈에서 일부 구성이 생략된 사시도이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 하나 또는 복수의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라 모듈(10)은 제1 카메라 액추에이터(1000) 및 제2 카메라 액추에이터(2000)를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 액추에이터(1000) 및 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)를 보호하는 커버 케이스(15)를 포함할 수 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(1000)는 복수의 렌즈를 지지하며 제어부의 제어 신호에 상기 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 줌 기능 또는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)는 앞서 상술한 도 1 내지 도 19의 카메라 액추에이터일 수 있다.
상기 제2 카메라 액추에이터(2000)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있다. 이 경우, 외부에서 상기 카메라 모듈(10)에 입사된 광은 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)에 먼저 입사될 수 있다. 또한, 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)에 입사된 광은 광의 경로가 변화되어 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)로 입사될 수 있고, 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)를 통과한 광은 이미지 센서(900)로 입사될 수 있다.
도 22는 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다. 또한, 도 23은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 구동부에 대한 도면이고, 도 24는 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 제3 하우징에 대한 도면이다. 또한, 도 25 및 도 26은 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 프리즘 유닛에 대한 도면이다.
도 22 내지 도 26을 참조하여 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터를 보다 상세히 설명한다.
도 22를 참조하면, 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)는 커버 부재(2100), 제3 하우징(2200), 제3 구동부(2300) 및 프리즘 유닛(2400)을 포함할 수 있다.
상기 커버 부재(2100)는 내부에 수용 공간을 포함하며 적어도 하나의 측면이 오픈될 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(2100)는 서로 연결된 복수의 측면이 오픈되는 구조를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 커버 부재(2100)는 외부로부터 광이 입사되는 전면과 상기 제1 카메라 액추에이터(1000)와 대응되는 하면 및 상기 전면과 반대되는 후면이 오픈된 구조를 가질 수 있으며, 후술할 프리즘 유닛(2400)의 광 이동 경로를 제공할 수 있다.
상기 커버 부재(2100)는 리지드(rigid)한 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(2100)는 수지, 금속, 세라믹 등의 재질을 포함할 수 있고, 상기 수용 공간 내에 배치되는 제3 하우징(2200)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 부재(2100)는 상기 제3 하우징(2200), 상기 제3 구동부(2300) 및 상기 프리즘 유닛(2400) 등을 감싸며 배치되며 상기 구성들을 지지할 수 있다.
도 23을 참조하면, 상기 제3 구동부(2300)는 구동부 회로기판(2310), 코일부(2330), 마그넷(2350)을 포함할 수 있다.
상기 구동부 회로기판(2310)은 전원부(미도시)와 연결되어 상기 코일부(2330)에 전원을 인가할 수 있다. 상기 구동부 회로기판(2310)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 코일부(2330)는 상기 구동부 회로기판(2310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 코일부(2330)는 하나 또는 복수의 코일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코일부(2330)는 제1 코일부(2331), 제2 코일부(2332) 및 제3 코일부(2333)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 코일부들(2331, 2332, 2333)은 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동부 회로기판(2310)은 'ㄷ'자 형태를 가질 수 있고, 상기 제1 코일부(2331) 및 상기 제2 코일부(2332)는 서로 마주하는 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 및 제2 면 상에 각각 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 코일부(2333)는 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 및 제2 면을 연결하는 제3 면 상에 배치될 수 있다.
상기 마그넷(2350)은 하나 또는 복수의 마그넷을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 마그넷(2350)은 상기 코일부(2330)와 대응되는 영역에 배치되는 제1 마그넷(2351), 제2 마그넷(2352) 및 제3 마그넷(2353)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 마그넷(2351)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 면 상에서 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 마그넷(2352)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제2 면 상에서 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 마그넷(2353)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제3 면 상에서 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제3 구동부(2300)는 홀 센서를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 홀 센서는 제1 코일부(2331) 및 제2 코일부(2332) 중 선택되는 하나의 코일부와 인접하게 배치되는 제1 홀센서(미도시) 및 상기 제3 코일부(2333)와 인접하게 배치되는 제 2 홀센서(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동부(2300)는 상기 프리즘 유닛(2400)을 틸팅할 수 있다. 상기 제3 구동부(2300)는 상기 프리즘 유닛(2400)을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅 제어할 수 있다.
도 24를 참조하면, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 프리즘 유닛(2400)을 수용할 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 제3 하우징(2200)은 복수의 내측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 구동부 회로기판(2310)의 제1 영역과 대응되는 제1 면(2200S1), 상기 구동부 회로기판(2310)의 제2 영역과 대응되는 제2 면(2200S2) 및 상기 구동부 회로기판(2310)의 제3 영역과 대응되는 제3 면(2200S3)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 제1 면(2200S1), 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 제2 면(2200S2) 및 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 제3 면(2200S3)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 하우징(2200)은 상기 제1 면(2200S1) 및 상기 제2 면(2200S2)과 연결되며, 상기 제3 면(2200S3)과 연결되는 제4 면(2200S4)을 포함할 수 있다.
상기 제3 하우징(2200)은 복수의 하우징 홀(2210)을 포함할 수 있다. 상기 하우징 홀(2210)은 상기 제3 하우징(2200)의 외측면과 내측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 복수의 하우징 홀(2210)은 제1 내지 제3 하우징 홀(2211, 2212, 2213)을 포함할 수 있다. 상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 면(2200S1)과 상기 제1 면(2200S1)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 면(2200S2)과 상기 제2 면(2200S2)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 면(2200S3)과 상기 제3 면(2200S3)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다.
상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 코일부(2331)는 상기 제1 하우징 홀(2211) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 코일부(2332)와 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 코일부(2332)는 상기 제2 하우징 홀(2212) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 코일부(2333)와 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 코일부(2333)는 상기 제3 하우징 홀(2213) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 상기 프리즘 유닛(2400)은 상기 제3 하우징(2200) 내에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘 유닛(2400)은 상기 제3 하우징(2200)의 수용 공간 내에 배치될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 프리즘(2410) 및 상기 프리즘(2410) 상에 배치되는 프리즘 무버(2430)를 포함할 수 있다.
상기 프리즘(2410)은 직각 프리즘일 수 있다. 상기 프리즘(2410)은 외부에서 입사된 광의 방향을 반사시킬 수 있다. 즉, 상기 프리즘(2410)은 외부로부타 상기 제2 카메라 액추에이터(2000)에 입사된 광의 경로를 상기 제1 카메라 액추에이터(1000) 방향으로 변경할 수 있다.
상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410) 상에 배치될 수 있다. 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410)을 감싸며 배치될 수 있다. 상기 프리즘 무버(2430)는 적어도 하나의 측면이 오픈될 수 있고, 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘 무버(2430)는 서로 연결된 복수의 외측면이 오픈되는 구조를 가질 수 있다. 일례로, 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410)과 대응되는 외측면이 오픈된 구조를 가질 수 있고, 내부에 제1 공간(2435)으로 정의되는 수용 공간을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버(2430)는 내측면(2435S)을 포함할 수 있다. 상기 내측면(2435S)는 상기 제1 공간(2435)을 구성하는 내측면일 수 있다. 상기 제1 공간(2435)은 상기 프리즘(2410)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 공간(2435)의 내측면(2435S)은 상기 프리즘(2410)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 프리즘 무버(2430)는 단턱(2436)을 포함할 수 있다. 상기 단턱(2436)은 상기 제1 공간(2435) 내에 배치될 수 있다. 상기 단턱(2436)은 상기 프리즘(2410)을 가이드 및/또는 안착부의 기능을 할 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘(2410)의 외측에는 상기 단턱(2436)과 대응되는 돌출부를 형성될 수 있다. 상기 프리즘(2410)은 상기 돌출부가 상기 프리즘 무버(2430)의 단턱(2436)에 가이드되어 상기 제1 공간(2435) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 프리즘(2410)을 효과적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 프리즘(2410)은 설정된 위치에 안착될 수 있고, 상기 프리즘 무버(2430) 내에서의 향상된 얼라인 특성을 가질 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 무버(2430)는 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 상기 프리즘 무버(2430)는 상기 제3 하우징(2200)의 제1 면(2200S1)과 대응되는 제1 외측면(2430S1), 상기 제2 면(2200S2)과 대응되는 제2 외측면(2430S2), 상기 제3 면(2200S3)과 대응되는 제3 외측면(2430S3) 및 상기 제4 면(2200S4)과 대응되는 제4 외측면(2430S4)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프리즘 무버(2430)는 복수의 리세스를 포함할 수 있다. 상기 리세스는 상기 프리즘 무버(2430)의 외측면 상에서 상기 제1 공간(2435) 방향으로 오목한 형태를 가지는 홈일 수 있다. 상기 복수의 리세스는 제3 리세스(2433R1), 제4 리세스(2433R2) 및 제5 리세스(2433R3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 리세스(2433R1)는 상기 제1 외측면(2430S1) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 리세스(2433R1)는 상기 제1 하우징 홀(2211)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제4 리세스(2433R2)는 상기 제2 외측면(2430S2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 리세스(2433R2)는 상기 제2 하우징 홀(2212)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제5 리세스(2433R3)는 상기 제3 외측면(2430S3) 상에 배치될 수 있다. 상기 제5 리세스(2433R3)는 상기 제3 하우징 홀(2213)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 하우징 홀(2211)은 상기 제1 코일부(2331)와 대응될 수 있고, 상기 제2 하우징 홀(2212)은 상기 제2 코일부(2332)와 대응될 수 있다. 또한, 상기 제3 하우징 홀(2213)은 상기 제3 코일부(2333)와 대응될 수 있다.
상기 리세스 내에는 상기 마그넷(2350)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷(2351)은 상기 제3 리세스(2433R1) 내에, 상기 제2 마그넷(2352)은 상기 제4 리세스(2433R2) 내에, 상기 제3 마그넷(2353)은 상기 제5 리세스(2433R3) 내에 각각 배치되어 서로 이격될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 상기 제3 구동부(2300)의 구동부에 의해 제1 축(x축) 또는 제2 축(y축)으로 틸팅 제어할 수 있다. 여기서 제1 축 틸팅은 도면에 도시된 x축 방향을 회전축으로 하여 상하 방향(y축 방향; 제2 방향)으로 틸팅되는 것을 의미할 수 있고, 제2 축 틸팅은 도면에 도시된 y축 방향을 회전축으로 하여 좌우 방향(x축 방향; 제1 방향)으로 틸팅되는 것을 의미할 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 전원 인가시 상기 제3 코일부(2333) 및 상기 제3 마그넷(2353)에서 발생하는 인력, 척력을 바탕으로 틸트 제어될 수 있다.
자세하게, 상기 제3 구동부(2300)는 상기 제1 코일부(2331), 상기 제2 코일부(2332), 상기 제1 마그넷(2351) 및 상기 제2 마그넷(2352)이 형성하는 가상의 제1 선(미도시)을 축으로 하여 상기 프리즘 유닛(2400)을 회전 이동 가능하게 제공될 수 있다. 여기서 상기 제1 선은 제1 방향(x축 방향)으로 연장하는 선일 수 있다.
상기 제3 코일부(2333) 및 상기 제3 마그넷(2353)은 상기 제1 선을 회전축으로 상기 프리즘 유닛(2400)을 상하 방향(y축 방향)으로 회전 이동할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-1 마그넷 사이에는 척력이 발생하고, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-2 마그넷 사이에는 인력이 발생할 수 있다. 여기서 상기 제3-1 마그넷 및 상기 제3-2 마그넷은 제3 방향(z축 방향)으로 마주할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 상부 방향(y축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
또한, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-1 마그넷 사이에는 인력이 발생하고, 상기 제3 코일부(2333)와 상기 제3 마그넷(2353)의 제3-2 마그넷 사이에는 척력이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 하부 방향(y축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(2400)은 전원 인가 시 상기 제1 코일부(2331), 상기 제2 코일부(2332), 상기 제1 마그넷(2351) 및 상기 제2 마그넷(2352)에서 발생하는 인력, 척력을 바탕으로 틸트 제어될 수 있다.
자세하게, 상기 제3 구동부(2300)는 상기 제3 마그넷(2353), 상기 제3 코일부(2333)가 형성하는 가상의 제2 선(미도시)을 축으로 하여 상기 프리즘 유닛(2400)을 회전 이동 가능하게 제공될 수 있다. 여기서 상기 제2 선은 제2 방향(y축 방향)으로 연장하는 선일 수 있다.
상기 제1 코일부(2331), 상기 제2 코일부(2332), 상기 제1 마그넷(2351) 및 상기 제2 마그넷(2352)은 상기 제2 선을 회전축으로 상기 프리즘 유닛(2400)을 좌우 방향(x축 방향)으로 회전 이동할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(351)의 제1-1 마그넷 사이에는 척력이 발생하고, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(2351)의 제1-2 마그넷 사이에는 인력이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-1 마그넷 사이에는 인력이 발생하고, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-2 마그넷 사이에는 척력이 발생할 수 있다. 여기서, 상기 제1-1 마그넷과 상기 제2-1 마그넷은 제1 방향으로 마주할 수 있고, 상기 제1-2 마그넷과 상기 제2-2 마그넷은 제1 방향으로 마주할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 좌측 방향(x축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
또한, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(2351)의 제1-1 마그넷 사이에는 인력이 발생하고, 상기 제1 코일부(2331)와 상기 제1 마그넷(2351)의 제1-2 마그넷 사이에는 척력이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-1 마그넷 사이에는 척력이 발생하고, 상기 제2 코일부(2332)와 상기 제2 마그넷(2352)의 제2-2 마그넷 사이에는 인력이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 프리즘 유닛(2400)은 형성된 전자기력에 의해 우측 방향(x축 방향 기준)으로 틸팅될 수 있다.
즉, 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터(2000)는 VCM(Voice Coil Motor) 방식을 포함하는 제3 구동부(2300)에 의해 입사된 광의 이동 경로를 제어할 수 있다. 그러나 실시 예는 이에 제한하지 않으며, 상기 제3 구동부(2300)는 압전소자, 예컨대 피에조 소자(Piezo-electric device)를 포함하거나, 형상기억합금 등을 포함할 수 있고, 상기 피에조 소자 및/또는 형상기억합금을 이용하여 입사된 광의 이동 경로를 제어할 수 있다.
도 27은 실시 예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 27을 참조하면, 상기 이동 단말기(3)는 후면에 제공된 카메라 모듈(10), 자동 초점 장치(31) 및 플래쉬 모듈(33)을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(10)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)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(10)은 제1 카메라 모듈(10A)과 제2 카메라 모듈(10B)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 카메라 모듈(10A) 및 상기 제2 카메라 모듈(10B) 중 적어도 하나는 상술한 카메라 모듈, 예컨대 도 1 내지 도 26에 따른 카메라 모듈(10)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(10)은 줌 기능, 오토포커스 기능과 함께 OIS 기능을 구현할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(31)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 상기 카메라 모듈(10)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(33)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(33)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
다음으로 도 28은 실시 예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량(5)의 사시도이다. 예를 들어, 도 28은 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 28을 참조하면, 실시 예의 차량(5)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(53FL, 53RL), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(51)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카메라(51)는 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)이 적용된 카메라 센서일 수 있다.
실시 예의 차량(5)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(51)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(51)는 차량(5)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(51)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(51)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(51)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 센서(51)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(51)는 오브젝트의 측정정확도를 향상시키고, 차량(5)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 렌즈 군을 이동시키는 구동부가 압전소자를 포함하고, 상기 구동부에 의해 상기 렌즈 군을 보다 정밀하게 제어할 수 있고, 렌즈 군 이동시 발생하는 마찰을 최소화할 수 있다. 따라서, 실시 예는 보다 향상된 오토 포커스, 줌 기능을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 향상된 동작 신뢰성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예는 렌즈 배럴에 장착된 제1 마그넷부 및 제2 마그넷부를 포함한다. 이때, 상기 제1 마그넷부는 단극 마그넷을 포함하고, 제2 마그넷부는 마그넷 스케일러를 포함할 수 있다. 또한, 실시 예는 제1 마그넷부 및 제2 마그넷부와 인접하게 배치되는 감지부를 포함할 수 있다. 상기 감지부는 상기 제1 마그넷부 및 제2 마그넷부에 의한 자기장의 변화를 측정할 수 있다. 즉, 감지부는 제1 마그넷부에 의한 자기장의 변화를 이용하여 렌즈 군을 초기 위치로 정확히 이동시킬 수 있다. 또한, 감지부는 제2 마그넷부에 의한 자기장의 변화를 이용하여 렌즈 군을 목표 위치로 정확히 이동시킬 수 있다. 따라서, 실시 예는 카메라 모듈의 오토 포커스 및 줌 기능의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 조립 편차를 해소할 수 있다. 자세하게, 실시 예는 제1 마그넷부와 제2 마그넷부를 포함한다고 하였으나, 이는 일체로 형성된 마그넷부일 수 있다. 즉, 상기 일체로 형성된 마그넷부는, 상기 제2 마그넷부에 해당하는 마그넷 스케일러와, 상기 제1 마그넷부에 해당하는 단극 마그넷을 한번에 착자하여 구성한 마그넷일 수 있다. 따라서, 실시 예는, 상기 마그넷 스케일러와 단극 마그넷의 조립 편차로 인해 발생하는 위치 오감지를 해결할 수 있고, 이에 따른 동작 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 종래의 PI 센서가 아닌 마그넷 스케일러와 단극 마그넷을 이용하여 렌즈 군의 위치를 감지할 수 있도록 함으로써, 이미지 열화 없이 렌즈 군의 위치 감지가 가능하며, 이에 따른 이미지 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 향상된 공정 효율을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터 및 카메라 모듈은 복수의 렌즈 군, 예컨대 복수의 렌즈 배럴을 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 렌즈 배럴과 마주하는 상기 하우징의 내측 하면에는 가이드턱이 배치될 수 있다. 이때, 상기 가이드턱은 상기 복수의 렌즈 배럴 중 설정된 렌즈 배럴과 대응되는 위치 및 대응되는 거리를 가질 수 있으며, 이로 인해 설정되지 않은 렌즈 배럴이 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 설정된 렌즈 배럴을 설정된 위치에 효과적으로 배치할 수 있고, 이외의 렌즈 배럴이 오배치되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 실시 예는 복수의 렌즈 배럴의 오배치로 인해 발생하는 불량을 감소할 수 있고, 향상된 공정 효율을 가질 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (22)
- 렌즈를 포함하는 이동부;
상기 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 구동부; 및
상기 이동부의 위치를 감지하는 감지부;를 포함하고,
상기 이동부는,
제1극과 제2극이 제1 방향으로 교대로 배치되는 마그넷 스케일러; 및
상기 마그넷 스케일러와 대응되고, 제1극과 제2극이 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 배치되는 기준 마그넷을 포함하는 렌즈 이동 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기준 마그넷은 단일 마그넷인 렌즈 이동 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기준 마그넷의 제1극은 상기 마그넷 스케일러의 제1극 또는 제2극 중 적어도 하나와 마주보도록 배치되는 렌즈 이동 장치. - 제1항에 있어서,
상기 마그넷 스케일러와 상기 기준 마그넷은 상호 결합되는 렌즈 이동 장치. - 제1항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 기준 마그넷의 이동 위치에 대응하는 제1 감지 신호 및 상기 마그넷 스케일러의 이동 위치에 대응하는 제2 감지 신호를 출력하고,
상기 제1 감지 신호는 상기 이동부를 초기 위치로 이동시키기 위한 감지 값이고,
상기 제2 감지 신호는 상기 이동부의 이동 스트로크 내에서 상기 이동부를 목표 위치로 이동시키기 위한 감지 값인 렌즈 이동 장치. - 제1항에 있어서,
하우징을 포함하고,
상기 하우징은,
상기 감지부의 적어도 일부가 배치되는 홀을 포함하고,
상기 마그넷부와 상기 감지부는 상기 제2 방향으로 오버랩되는 렌즈 이동 장치. - 제6항에 있어서,
상기 홀은,
상기 마그넷 스케일러에 대응되는 제1 서브 홀, 및
상기 기준 마그넷에 대응되는 제2 서브 홀을 포함하고,
상기 감지부는,
상기 제1 서브 홀을 중심으로 상기 마그넷 스케일러와 마주보며 배치되는 제1 서브 감지부; 및
상기 제2 서브 홀을 중심으로 상기 기준 마그넷과 마주보며 배치되는 제2 서브 감지부를 포함하는 렌즈 이동 장치. - 제6항에 있어서,
상기 하우징의 외주면에 배치되는 기판을 포함하고,
상기 감지부는 상기 기판에 배치된 상태에서 적어도 일부가 상기 홀 내에 위치하는 렌즈 이동 장치. - 제6항에 있어서,
상기 하우징 내에 배치되고, 제1 렌즈부를 포함하는 고정부를 포함하고,
상기 이동부는,
상기 하우징 내에서 상기 고정부와 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제1 렌즈 배럴; 및
상기 하우징 내에서 상기 이동부와 상기 광축 방향으로 이격되어 배치되는 제2 렌즈 배럴을 포함하고,
상기 구동부는,
상기 하우징 내에서 상기 제1 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제1 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 구동부; 및
상기 하우징 내에서 상기 제2 렌즈 배럴과 결합하고, 상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부;를 포함하고,
상기 마그넷부는,
상기 제1 렌즈 배럴의 일면 상에 배치되는 제1 마그넷 스케일러 및 제1 기준 마그넷을 포함하는 제1 마그넷부; 및
상기 제2 렌즈 배럴의 타면 상에 배치되는 제2 마그넷 스케일러 및 제2 기준 마그넷을 포함하는 제2 마그넷부를 포함하고,
상기 감지부는,
상기 제1 마그넷부와 인접하게 배치되는 제1 감지부; 및
상기 제2 마그넷부와 인접하게 배치되는 제2 감지부를 포함하는 렌즈 이동 장치. - 제9 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 고정부가 배치되는 제1 하우징; 및
상기 제1 렌즈배럴 및 상기 제2 렌즈배럴이 배치되는 제2 하우징을 포함하고,
상기 홀은,
상기 제2 하우징의 하면에 형성되고, 상기 제1 마그넷부 및 상기 제1 감지부와 수직 방향으로 오버랩되는 제1 홀; 및
상기 제2 하우징의 상면에 배치되고, 상기 제2 마그넷부 및 상기 제2 감지부와 수직 방향으로 오버랩되는 제2 홀을 포함하는 렌즈 이동 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 렌즈배럴은,
제2 렌즈부를 포함하는 제1 배럴부;
상기 제1 배럴부로부터 외측으로 연장하는 제1 가이드부; 및
상기 제1 구동부와 연결되는 제1 탄성부를 포함하고,
상기 제2 렌즈배럴은,
제3 렌즈부를 포함하는 제2 배럴부;
상기 제2 배럴부로부터 외측으로 연장하는 제2가이드부; 및
상기 제2 구동부와 연결되는 제2 탄성부를 포함하는 렌즈 이동 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 하우징 내에 배치되는 제1 압전소자; 및
상기 제1 압전소자에서 상기 광축 방향으로 연장하는 제1 연장바를 포함하고,
상기 제2 구동부는,
상기 하우징 내에 배치되는 제2 압전소자; 및
상기 제2 압전소자에서 상기 광축 방향으로 연장하는 제2 연장바를 포함하고,
상기 제1 연장바의 일 영역은 상기 제1 탄성부와 연결되고,
상기 제2 연장바의 일 영역은 상기 제2 탄성부와 연결되는 렌즈 이동 장치. - 제12항에 있어서,
상기 하우징 내에서 상기 광축 방향으로 연장하며 서로 이격되는 제1 및 제2 핀을 포함하고,
상기 제1 핀은 상기 제1 렌즈배럴의 제1 삽입홀 내에 삽입되어 배치되고,
상기 제2 핀은 상기 제2 렌즈배럴의 제2 삽입홀 내에 삽입되어 배치되고,
상기 제1 렌즈배럴은 상기 제1 핀을 따라 이동하고,
상기 제2 렌즈배럴은 상기 제2 핀을 따라 이동하는 렌즈 이동 장치. - 제13항에 있어서,
상기 제1 렌즈배럴은 상기 제2 핀이 배치되는 제1 가이드홈을 더 포함하고,
상기 제2 렌즈배럴은 상기 제1 핀이 배치되는 제2 가이드홈을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 가이드홈 각각은 일측이 개방된 형태를 가지는 렌즈 이동 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 마그넷부는 상기 제1 마그넷 스케일러와 상기 제1 기준 마그넷이 일체로 형성된 제1 단일 착자 마그넷이고,
상기 제2 마그넷부는 상기 제2 마그넷 스케일러와 상기 제2 기준 마그넷이 일체로 형성된 제2 단일 착자 마그넷인 렌즈 이동 장치. - 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴;
상기 렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동시키는 피에조 구동부;
상기 렌즈 배럴에 배치되 마그넷부; 및
상기 마그넷부와 대응하는 감지부;를 포함하고,
상기 마그넷부는,
제1극과 제2극이 광축 방향으로 교대로 배치되는 마그넷 스케일러; 및
상기 마그넷 스케일러와 대응되고, 제1극과 제2극이 상기 광축 방향과 수직한 방향으로 배치되는 기준 마그넷을 포함하는 렌즈 이동 장치. - 제16항에 있어서,
상기 기준 마그넷은 상기 마그넷 스케일러의 제1극 또는 제2극 중 적어도 하나와 마주보도록 배치되는 제1 극을 포함하는 단일 마그넷인 렌즈 이동 장치. - 제16항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 기준 마그넷의 이동 위치에 대응하는 제1 감지 신호 및 상기 마그넷 스케일러의 이동 위치에 대응하는 제2 감지 신호를 출력하고,
상기 제1 감지 신호는 상기 렌즈 배럴을 초기 위치로 이동시키기 위한 감지 값이고,
상기 제2 감지 신호는 상기 렌즈 배럴의 이동 스트로크 내에서 상기 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시키기 위한 감지 값인 렌즈 이동 장치. - 제1 렌즈부를 포함하는 제1 렌즈배럴, 상기 제1 렌즈부와 광축 방향으로 이격되는 제2 렌즈부를 포함하는 제2 렌즈 배럴, 및 상기 제2 렌즈부와 상기 광축 방향으로 이격되는 제3 렌즈부를 포함하는 제3 렌즈 배럴;
상기 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제1 구동부;
상기 제3 렌즈 배럴을 상기 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부;
상기 제2 렌즈 배럴의 일면 상에 배치되는 제1 마그넷 스케일러 및 제1 기준 마그넷을 포함하는 제1 마그넷부;
상기 제3 렌즈 배럴의 타면 상에 배치되는 제2 마그넷 스케일러 및 제2 기준 마그넷을 포함하는 제2 마그넷부;
상기 제1 마그넷부의 자기력 변화에 대응하는 제1 감지 신호를 획득하는 제1 감지부;
상기 제2 마그넷부의 자기력 변화에 대응하는 제2 감지신호를 획득하는 제2 감지부; 및
상기 제1 및 제2 감지 신호에 기반하여 상기 제2 렌즈 배럴 및 상기 제3 렌즈 배럴의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 장치. - 제19항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 감지부를 통해 획득되는 제1 감지 신호를 기반으로, 상기 제1 렌즈 배럴을 초기 위치 및 목표 위치로 이동시키기 위한 제어 신호를 상기 제1 구동부에 출력하고,
상기 제2 감지부를 통해 획득되는 제2 감지 신호를 기반으로, 상기 제2 렌즈 배럴을 초기 위치 및 목표 위치로 이동시키기 위한 제어신호를 상기 제2 구동부에 출력하는 카메라 장치. - 제19항에 있어서,
상기 제1 감지부는
상기 제1 기준 마그넷의 자기력 변화에 대응하는 제1 감지 신호를 획득하는 제1-1 서브 감지부; 및
상기 제1 마그넷 스케일러의 자기력 변화에 대응하는 제2 감지 신호를 획득하는 제1-2 서브 감지부를 포함하고,
상기 제2 감지부는
상기 제2 기준 마그넷의 자기력 변화에 대응하는 제3 감지신호를 획득하는 제2-1 서브 감지부; 및
상기 제2 마그넷 스케일러의 자기력 변화에 대응하는 제4 감지 신호를 획득하는 제2-2 서브 감지부를 포함하는 카메라 장치. - 제19항에 있어서
상기 제어부는,
상기 제1 감지 신호를 기반으로 상기 제1 렌즈 배럴을 초기 위치로 이동시키고,
상기 제2 감지 신호를 기반으로 상기 제1 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시키며,
상기 제3 감지 신호를 기반으로 상기 제2 렌즈 배럴을 초기 위치로 이동시키고,
상기 제4 감지 신호를 기반으로 상기 제2 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시키는 카메라 장치.
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