KR20220039352A - 반사계 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 광을 렌즈로 반사 또는 굴절시키는 반사계 및 마그네트를 구비하는 이동 프레임과, 이동 프레임의 이동 공간을 제공하는 지지 프레임과, 지지 프레임에 구비되며 마그네트에 전자기력을 발생시켜 지지 프레임을 기준으로 이동 프레임을 회전 이동시키는 구동 코일과, 지지 프레임에 구비되며 원호 형상을 가지는 제1 회전 가이드와, 제1 회전 가이드에 대응하여 이동 프레임에 구비되며 원호 형상을 가지는 제2 회전 가이드와, 제1 및 제2 회전 가이드 사이에 배치되는 볼을 포함하고, 제1 및 제2 회전 가이드의 곡률 중심은 반사계의 회전 중심과 일치되는 반사계 액추에이터를 제공한다.

Description

반사계 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈{ACTUATOR FOR REFLECTOR AND CAMERA MODULE INCLUDING IT}

본 발명은 반사계 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 볼 가이드 구조의 개선을 통하여 OIS 등을 구현하는 반사계 액추에이터 등에 대한 관한 것이다.

영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 촬영 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰, 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손 떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.

오토포커스(자동초점조절) 기능은 렌즈 등이 탑재된 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동하여 피사체와의 초점 거리를 조정함으로써 렌즈 후단에 구비된 이미지센서(CMOS, CCD 등)에 선명한 이미지가 생성되도록 하는 기능을 의미한다.

또한, 손떨림 보정 기능은 손떨림에 의하여 렌즈의 흔들림이 발생하는 경우 그 흔들림을 보상하는 방향으로 렌즈가 탑재된 캐리어(프레임)를 적응적으로 이동시킴으로써 영상의 선명도를 개선하는 기능을 의미한다.

오토포커스 또는 OIS 기능을 구현하는 대표적인 방법 중 하나는 이동체(캐리어)에 마그네트(코일)를 설치하고 고정체(하우징, 또는 다른 형태의 캐리어 등)에 코일(마그네트)을 설치한 후, 코일과 마그네트 사이에 전자기력을 발생시킴으로써 이동체를 광축 방향 또는 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 방법이다.

한편, 최근 모바일 단말에는 더욱 높아진 사용자 니즈(needs)를 충족하고 사용자 편의성 등을 더욱 다양하게 구현하기 위하여 초점 거리를 다양하게 가변적으로 조절할 수 있거나 또는 원거리의 영상을 촬영할 수 있는 등의 스펙을 가지는 줌렌즈가 장착되고 있다.

이러한 줌렌즈는 복수 개 렌즈 또는 렌즈군 등이 나란히 배열되는 구조를 가지거나 또는 광축 방향을 기준으로 한 렌즈 자체의 길이가 긴 특성을 가지므로 모바일 단말에서 더욱 커진 탑재공간이 마련되어야 한다.

최근에는 이러한 줌렌즈의 물리적 특성을 휴대 단말의 형상적 특징에 유기적으로 접목시키기 위하여 렌즈 전단에 배치된 반사계를 이용하여 피사체의 광이 굴절되도록 하는 물리적 구조를 가진 액추에이터 또는 카메라 모듈 등이 개시되고 있다.

반사계를 채용하는 이러한 액추에이터 등은 손떨림에 따라 렌즈를 보정 이동시키는 것이 아니라, 피사체의 빛을 렌즈 방향으로 반사시키는 반사계를 한 축 또는 두 축으로 이동시킴으로써 손떨림에 대한 OIS를 구현한다.

통상적으로 이러한 액추에이터에는 이동체(반사계가 구비된 물리적 객체)와 고정체 각각에 가이드 레일이 형성되고 그 사이에 복수 개의 볼이 배치되도록 하여 이동체가 볼의 지지를 받으면서 가이드 레일을 따라 회전 이동하는 구조가 적용된다.

그러나, 종래의 액추에이터는, 가이드 레일의 곡률 중심과 반사계의 회전 중심이 일치되지 않아, 마그네트에 동일한 구동력을 인가하더라도 이동체의 위치에 따라 이동체의 회전 이동량이 상이하게 되고, 이로 인해 위치 별로 상이한 회전 이동량을 보상하기 위한 별도의 보상 알고리즘을 적용해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 회전 가이드의 곡률 중심을 반사계의 회전 중심과 일치되도록 설계하여, 동일한 구동력에 대해 이동체의 위치와 상관없이 이동체의 회전 이동량을 동일하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 광을 렌즈로 반사 또는 굴절시키는 반사계 및 마그네트를 구비하는 이동 프레임과, 이동 프레임의 이동 공간을 제공하는 지지 프레임과, 지지 프레임에 구비되며 마그네트에 전자기력을 발생시켜 지지 프레임을 기준으로 이동 프레임을 회전 이동시키는 구동 코일과, 지지 프레임에 구비되며 원호 형상을 가지는 제1 회전 가이드와, 제1 회전 가이드에 대응하여 이동 프레임에 구비되며 원호 형상을 가지는 제2 회전 가이드와, 제1 및 제2 회전 가이드 사이에 배치되는 볼을 포함하고, 제1 및 제2 회전 가이드의 곡률 중심은 반사계의 회전 중심과 일치되는 반사계 액추에이터를 제공한다.

여기서, 제1 및 제2 회전 가이드는, 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 이루어질 수 있다.

또한, 제1 및 제2 회전 가이드 중 어느 하나는 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 이루어지고, 다른 하나는 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 홀더로 이루어질 수 있다.

또한, 한 쌍의 홀더는, 복수 개로 이루어져 원호 형상을 따라 배치될 수 있다.

또한, 이동 프레임은, 한 쌍의 홀더에 구속된 볼이 한 쌍의 가이드 레일을 따라 회전 이동하는 것에 의해 회전 이동할 수 있다.

또한, 제1 회전 가이드는, 렌즈로 반사 또는 굴절된 광의 진행 방향과 평행한 지지 프레임의 내측면에 구비되고, 제2 회전 가이드는, 렌즈로 반사 또는 굴절된 광의 진행 방향과 평행한 이동 프레임의 외측면에 구비될 수 있다.

또한, 마그네트의 중심은 반사계의 회전 중심과 일치될 수 있다.

본 발명의 반사계 액추에이터는, 지지 프레임에 구비되며 마그네트에 인력을 발생시키는 요크를 더 포함하고, 요크의 중심은 마그네트의 중심과 일치될 수 있다.

또한, 요크는 마그네트와 동일한 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 마그네트는, 4극 마그네트로서, 극성이 서로 반대로 배치된 제1 마그네트 및 제2 마그네트로 이루어질 수 있다.

여기서, 구동 코일은, 제1 마그네트에 전자기력을 발생시켜 이동 프레임을 제1 회전 방향으로 회전 이동시키는 제1 구동 코일과, 제2 마그네트에 전자기력을 발생시켜 이동 프레임을 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 회전 이동시키는 제2 구동 코일을 포함할 수 있다.

또한, 전술한 반사계 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 회전 가이드의 곡률 중심을 반사계의 회전 중심과 일치되도록 설계하여, 동일한 구동력에 대해 이동체의 위치와 상관없이 이동체의 회전 이동량을 동일하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 이동체와 고정체 사이에 배치되어 이동체의 회전 이동을 가이딩하는 볼의 위치가 OIS 구동과 상관없이 정위치에 특정되므로 이동체의 회전 이동에 따른 물리적 지지가 더욱 균형적으로 이루어져 이동체가 틸트되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 복수 개 볼들을 배치하되, 볼들 사이의 간격(pitch)이 이동체의 회전 이동에 최적화되도록 설계될 수 있어 더욱 안정적인 물리적 지지와 그를 통한 OIS의 정밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 동일한 크기의 액추에이터에서 상대적으로 큰 크기의 볼들을 배치할 수 있어 볼의 거동 특성을 향상시킬 수 있음은 물론, 볼과 가이드레일 사이에 발생되는 물리적 악영향을 더욱 억제할 수 있어 구동 성능을 향상시킬 수 있음은 물론, 내구성 또한, 더욱 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터의 전체적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지지 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액체에이터의 볼 가이드 구조의 구조적 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터(100)는 단독의 장치로 실시될 수 있음은 물론이며, 렌즈 어셈블리, 렌즈 어셈블리의 자동 초점 등을 구현하는 렌즈 구동 모듈 및 이미지 센서 등을 포함하는 카메라 모듈의 형태로 구현될 수도 있다. 여기서, 반사계 액추에이터(100)가 카메라 모듈의 형태로 구현되는 경우 렌즈 어셈블리는 반사계 액추에이터(100)의 하부에 위치할 수 있다.

본 발명에 따르면, 피사체의 광(light)은 렌즈 어셈블리로 바로 유입되지 않고 본 발명의 반사계 액추에이터(100)에 구비되는 반사계(110)를 통하여 빛의 경로가 변경(굴절, 반사 등)된 후 렌즈 어셈블리로 유입되도록 구성된다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터(100)는 반사계(110)에 의하여 빛의 경로가 굴절된 후 렌즈 어셈블리 측으로 빛이 유입되도록 구성됨으로써, 렌즈 어셈블리 자체를 휴대 단말의 두께 방향으로 설치하지 않아도 되므로 줌 렌즈 등과 같이 광축 방향으로 긴 물리적 특성을 가지는 렌즈를 휴대 단말에 장착하더라도 휴대 단말의 두께를 증가시키지 않아 휴대 단말의 소형화 등에 최적화될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 외부에서 들어오는 광의 경로는 Z1이고, 외부에서 유입된 광이 반사계(110)에 의하여 굴절 내지 반사되어 렌즈 어셈블리로 유입되는 광의 경로는 Z이다. 이하 설명에서 이와 같이 렌즈 어셈블리로 광이 유입되는 방향인 Z축 방향을 광축 내지 광축 방향이라고 지칭한다.

반사계(110)는 미러(mirror) 또는 프리즘(prism) 중 선택된 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며 나아가 외부에서 유입된 광을 광축 방향으로 변경시킬 수 있는 다양한 부재로도 구현될 수 있다.

렌즈 어셈블리는 단일의 렌즈는 물론, 복수 개의 렌즈 내지 렌즈군 또는 프리즘, 미러 등과 같은 광학 부재가 내부에 포함될 수 있는 줌렌즈일 수 있으며, 렌즈어셈블리가 줌렌즈 또는 줌렌즈 배럴로 이루어지는 경우 광축 방향으로 연장된 형상으로 이루어질 수 있다.

광축 방향을 기준으로 렌즈 어셈블리 하부에는 빛 신호를 전기 신호로 변환시키는 CCD, CMOS 등과 같은 이미지 센서가 구비될 수 있으며, 특정 대역의 빛 신호를 차단하거나 투과시키는 필터가 함께 구비될 수도 있다.

후술되어 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 반사계 액추에이터(100)는 광축과 수직한 제1 방향(Y축 방향)을 기준으로 손 떨림 등에 의한 흔들림이 발생하는 경우 그 움직임을 보상하는 방향으로 반사계(110)를 회전 이동시킴으로써 제1 방향에 대한 손 떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization)을 구현할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터의 전체적인 분해 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터(100)는, 반사계(110), 이동 프레임(120), 지지 프레임(130) 및 케이스(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 반사계(110)는 이동 프레임(120)에 설치되고, 반사계(110)가 설치된 이동 프레임(120)은 지지 프레임(130) 내에 수용되어 지지 프레임(130)과 결합된다. 그리고, 케이스(140)는 결합된 이동 프레임(120) 및 지지 프레임을 고정하며 쉴드 캔(shield can)으로서 기능한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지지 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 프레임에 결합되는 구성 요소들의 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 지지 프레임(130)은 이동 프레임(120)의 이동 공간을 제공하며, Y축 방향 및 광축 방향에 개구가 형성된다. 그리고, 지지 프레임(130)은 광축 방향과 평행한 내측면에 원호 형상을 가지는 제1 회전 가이드(131, 132)와, 구동 코일(180)이 설치되는 제1 설치홈(133)이 형성된다.

또한, 지지 프레임(130)은 광축 방향과 평행한 외측면에 구동 코일(180)에 대응하여 요크(170)가 설치된다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 이동 프레임(120)은 반사계(110)가 설치되는 안착면을 제공하며, 광축 방향과 평행한 외측면에 제1 회전 가이드(131)에 대응하여 원호 형상을 가지는 제2 회전 가이드(121, 122)와, 마그네트(150)가 설치되는 제2 설치홈(123)이 형성된다.

전술한 이동 프레임(120)이 지지 프레임(130)과 결합되면, 구동 코일(180)은 지지 프레임(130)의 제1 설치홈(133)에 설치되고, 마그네트(150)는 이동 프레임(120)의 제2 설치홈(123)에 설치되고, 제1 회전 가이드(131, 132) 및 제2 회전 가이드(121, 122) 사이에 볼(160)이 위치하게 된다.

구동 코일(180)은, 마그네트(150)에 전자기력을 발생시켜 지지 프레임(120)을 기준으로 이동 프레임(120)을 회전 이동시킨다.

마그네트(150)는, 구동 코일(180)로부터 전자기력에 의한 구동력을 전달받게 되며, 이 구동력에 의하여 마그네트(150)가 설치된 이동 프레임(120)이 지지 프레임(130)을 기준으로 회전 이동하게 된다.

이러한 점에서 이동 프레임(120)의 이동 공간을 제공하는 지지 프레임(130)은 이동 프레임(120)을 기준으로 한 상대적 관점에서 고정체에 해당한다.

이와 같이 반사계(110)가 설치된 이동 프레임(120)이 지지 프레임(130)을 기준으로 회전 이동(YZ평면)하면 반사계(110)는 이동 프레임(120)과 그 물리적 이동을 함께 하여 회전 이동하게 되고 이러한 반사계(110)의 회전 이동에 의하여 피사체의 광이 이미지 센서(미도시) 측으로 유입되는 위치가 변이(shift)됨으로써 제1 방향에 대한 OIS가 구현된다.

마그네트(150)는 이동 프레임(120)의 회전 이동이 안정적으로 지지되고 구동 정밀성이 향상될 수 있도록 이동 프레임(120)의 중앙에 설치되어 그 중심이 반사계(110)의 중심과 일치되며, 볼(160)은 마그네트(150)를 기준으로 양측에 대칭되도록 위치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 이동 프레임(120)과 지지 프레임(130) 사이에는 볼(160)이 위치하는데 이 경우 본 발명의 이동 프레임(120)은 볼(160)과 대접한 상태로 회전 이동한다.

요크(170)는 금속 등의 자성체 재질로 이루어져 구동 코일(180)의 전자기력을 집중시키며 이동 프레임(120)에 구비된 마그네트(150)에 인력을 발생시키는 기능을 수행한다.

이와 같이 발생된 인력에 의하여 마그네트(150)가 설치된 이동 프레임(120)은 요크(170)가 구비된 방향(음의 Y축 방향) 즉, 지지 프레임(130) 방향으로 당겨지게 되므로 이동 프레임(120)과 볼(160) 사이 및 볼(160)과 지지 프레임(130) 사이가 상호 밀착되게 된다.

또한, 요크(170)는 구동 코일(180)에 전원 인가가 중단되면 이동 프레임(120)이 원래의 기준 위치로 복원되도록 하는 기능도 수행할 수 있다. 기준 위치로의 복원은 물론, 이동 프레임(120)의 회전 이동에 대한 함수적 제어의 효율성을 향상시키기 위하여, 요크(170)는 그 중심을 상기 마그네트(150)의 중심과 일치되도록 구성하고, 그 형상을 상기 마그네트(150)와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

마그네트(150)에 전자기력을 발생시키는 구동 코일(180)은 회로기판(FPCB)에 탑재되는 형태로 구현되며 이 회로기판은 도면에 도시된 바와 같이 홀 효과(hall effect)를 이용하여 마그네트(150)의 위치(구체적으로, 마그네트(150)가 구비된 이동 프레임(120)에 설치된 반사계(110)의 위치)를 감지하는 홀 센서(185)가 구비될 수 있다.

홀센서(185)는 홀센서(185)의 출력값을 피드백 제어에 활용하여 구동 코일(180)에 인가되는 전원의 크기와 방향을 제어하는 구동 드라이버와 함께 단일의 칩(chip) 형태로 구현될 수 있다.

마그네트(150)는, 4극 마그네트로서, 극성이 서로 반대로 배치된 제1 마그네트 및 제2 마그네트로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 구동 코일(180)도, 제1 마그네트에 전자기력을 발생시켜 이동 프레임(120)을 제1 회전 방향으로 회전 이동시키는 제1 구동 코일과, 제2 마그네트에 전자기력을 발생시켜 이동 프레임(120)을 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 회전 이동시키는 제2 구동 코일로 이루어질 수 있다.

마찬가지로, 홀 센서(185)도 제1 마그네트 및 제2 마그네트의 위치를 각각 감지하기 위해 두 개가 구비될 수 있다.

도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 회전 가이드(131) 및 제2 회전 가이드(121)는, 동일한 곡률 중심을 가지며 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 각각 이루어질 수 있다.

이와 달리, 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 회전 가이드(131)는 동일한 곡률 중심을 가지며 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 이루어지고, 제2 회전 가이드(122)는 동일한 곡률 중심을 가지며 곡률 중심으로 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 홀더로 이루어질 수 있다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 회전 가이드(132)는 동일한 곡률 중심을 가지며 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 홀더로 이루어지고, 제2 회전 가이드(121)는 동일한 곡률 중심을 가지며 곡률 중심으로 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 이루어질 수 있다.

여기서, 한 쌍의 홀더(132, 122)는 복수 개로 이루어져 원호 형상을 따라 배치될 수 있다. 그리고, 이동 프레임(120)은 한 쌍의 홀더(132, 122)에 구속된 볼(160)이 한 쌍의 가이드 레일(131, 121)을 따라 회전 이동하는 것에 의해 회전 이동한다.

구체적으로, 도 3 및 도 6을 일 예로 하여 설명하면, 볼(160)은 한 쌍의 홀더(122)에 수용된 상태에서 구름(rolling or rotating)운동을 수행할 수는 있으나, 이동 프레임(120)과의 상대적 관점에서 이동(moving)하지 않으며 나아가 볼들(160) 사이의 거리가 일정하게 유지되므로 볼의 자유 이동에 의하여 발생되는 지지 불안정, 이동체의 틸트, 구동 정밀성 저하 등과 같은 종래 장치의 문제점을 본질적으로 해소할 수 있게 된다.

나아가 본 발명의 경우, 볼(160)들 사이를 적절한 거리로 이격시킬 수 있어 그 만큼의 추가 공간 확보가 가능하므로 상대적으로 더 큰 사이즈의 볼이 적용될 수 있다.

그러므로 본 발명은 볼(160)과 물리적으로 대접하는 한 쌍의 가이드 레일(131)과 같은 다른 구성에 미치는 물리적 데미지(damage) 등을 저감시켜 내구성을 증진시키고 구동 정밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여, 본 발명의 한 쌍의 홀더(122)는 그 내측면이 하나 이상의 평면을 포함하도록 구성될 수 있다.

이와 같이 구성하는 경우 한 쌍의 홀더(122)와 볼(160)이 상호 점접촉(point contact)하도록 유도할 수 있어 볼(160)의 회전/구름이 더욱 최소화된 마찰력으로 이루어져 이동 프레임(120)의 회전 이동에 따른 구동 효율성을 더욱 높일 수 있다.

또한, 볼(160)과의 점접촉 및 볼(160)에 의한 물리적 지지 등이 더욱 효과적으로 구현되도록 한 쌍의 홀더(122)의 내측면은 안쪽으로 갈수록 좁아지는 형상적 구조를 가지도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터의 볼 가이드 구조의 구조적 특징을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터(100)는, 제1 회전 가이드(131, 132) 및 제2 회전 가이드(121, 122)의 곡률 중심(Cc)이 반사계(110)의 회전 중심(Cr)과 일치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 제1 회전 가이드(131, 132) 및 제2 회전 가이드(121, 122)의 곡률 중심(Cc)과 반사계(110)의 회전 중심(Cr)이 일치하지 않으면, 마그네트(150)에 동일한 구동력을 인가하더라도 이동 프레임(120)의 위치에 따라 이동 프레임(120)의 회전 이동량이 상이하게 되고, 이와 같이 위치 별로 상이한 회전 이동량을 보상하기 위해서는 별도의 보상 알고리즘을 적용해야 하는 문제점이 있다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터(100)는, 제1 회전 가이드(131, 132) 및 제2 회전 가이드(121, 122)의 곡률 중심(Cc)이 반사계(110)의 회전 중심(Cr)과 일치되기 때문에, 동일한 구동력에 대해 이동 프레임(120)의 위치와 상관 없이 이동 프레임(120)의 회전 이동량은 동일하게 되기 때문에 상기 별도의 보상 알고리즘이 필요 없다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반사계 액추에이터의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 8 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 구동 코일이 제1 마그네트에 전자기력을 발생시켜 이동 프레임(120)이 제1 회전 방향(반시계 방향)으로 회전 이동되면, 반사계(110)도 함께 회전 이동한다.

다음, 도 8 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 구동 코일이 제2 마그네트에 전자기력을 발생시켜 이동 프레임(120)이 제2 회전 방향(시계 방향)으로 회전 이동되면, 반사계(110)도 함께 회전 이동한다.

다음, 도 8 (c)에 도시한 바와 같이, 구동 코일(180)에 전원 인가가 중단되면, 요크(170) 및 마그네트(150)의 인력에 의해 이동 프레임(120)이 원래의 기준 위치로 복원된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술 분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

100 : 액추에이터 110 : 반사계
120 : 이동 프레임 130 : 지지 프레임
150 : 마그네트 180 : 구동코일
160 : 볼 170 : 요크
131,132 : 제1 회전 가이드
121, 122: 제2 회전 가이드

Claims (12)

1. 광을 렌즈로 반사 또는 굴절시키는 반사계 및 마그네트를 구비하는 이동 프레임;
   상기 이동 프레임의 이동 공간을 제공하는 지지 프레임;
   상기 지지 프레임에 구비되며 상기 마그네트에 전자기력을 발생시켜 상기 지지 프레임을 기준으로 상기 이동 프레임을 회전 이동시키는 구동 코일;
   상기 지지 프레임에 구비되며 원호 형상을 가지는 제1 회전 가이드;
   상기 제1 회전 가이드에 대응하여 상기 이동 프레임에 구비되며 원호 형상을 가지는 제2 회전 가이드; 및
   상기 제1 및 제2 회전 가이드 사이에 배치되는 볼을 포함하고,
   상기 제1 및 제2 회전 가이드의 곡률 중심은 상기 반사계의 회전 중심과 일치되는
   반사계 액추에이터.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 회전 가이드는
   상기 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 이루어지는
   반사계 액추에이터.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 회전 가이드 중 어느 하나는 상기 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 이루어지고, 다른 하나는 상기 곡률 중심을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍의 홀더로 이루어지는
   반사계 액추에이터.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 홀더는
   복수 개로 이루어져 상기 원호 형상을 따라 배치되는
   반사계 액추에이터.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 이동 프레임은
   상기 한 쌍의 홀더에 구속된 상기 볼이 상기 한 쌍의 가이드 레일을 따라 회전 이동하는 것에 의해 회전 이동하는
   반사계 액추에이터.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 회전 가이드는
   상기 렌즈로 반사 또는 굴절된 광의 진행 방향과 평행한 상기 지지 프레임의 내측면에 구비되고,
   상기 제2 회전 가이드는
   상기 렌즈로 반사 또는 굴절된 광의 진행 방향과 평행한 상기 이동 프레임의 외측면에 구비되는
   반사계 액추에이터.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 마그네트의 중심은 상기 반사계의 회전 중심과 일치되는
   반사계 액추에이터.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지 프레임에 구비되며 상기 마그네트에 인력을 발생시키는 요크를 더 포함하고,
   상기 요크의 중심은 상기 마그네트의 중심과 일치되는
   반사계 액추에이터.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 요크는
   상기 마그네트와 동일한 형상으로 이루어지는
   반사계 액추에이터.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 마그네트는
    4극 마그네트로서, 극성이 서로 반대로 배치된 제1 마그네트 및 제2 마그네트로 이루어지는
    반사계 액추에이터.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 코일은
    상기 제1 마그네트에 전자기력을 발생시켜 상기 이동 프레임을 제1 회전 방향으로 회전 이동시키는 제1 구동 코일; 및
    상기 제2 마그네트에 전자기력을 발생시켜 상기 이동 프레임을 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 회전 이동시키는 제2 구동 코일
    을 포함하는 반사계 액추에이터.
    
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 반사계 액추에이터를 포함하는
    카메라 모듈.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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