KR20220149267A - 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

실시예는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 기판과, 렌즈를 구비하며 상기 기판 상에 배치되는 제1 프레임과, 상기 제1 프레임이 배치되는 제2 프레임 및 상기 제2 프레임이 배치되는 제3 프레임을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임은 Z축 방향으로 이동하고, 상기 제2 프레임은 X축 및 Y축 방향으로 틸팅하고 Z축을 중심으로 회전하고, 상기 제3 프레임은 상기 제2 프레임의 틸팅 및 회전을 제한하는 스토퍼 구조를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens Actuator and Camera module including the same}

실시예는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈은 피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며, 휴대폰 등의 이동단말기, 노트북, 드론, 차량 등에 장착되어 사용되고 있다.

한편, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스에는 초소형 카메라 모듈이 내장되며, 이러한 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있다.

또한 최근 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다.

또한 최근 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(image stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치, 혹은 사용자의 움직임 또는 진동이나 충격에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.

이러한 영상 흔들림 방지(IS) 기술에는 광학적 영상 흔들림 방지(optical image stabilizer, OIS) 기술과 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술 등이 있다.

OIS기술은 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술이며, 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술은 기계적인 방식과 전자적인 방식으로 움직임을 보정하는 기술이며, OIS기술이 더 많이 채용되고 있다.

한편, 차량에 카메라 모듈이 적용되고 있으며, 차량 주위나 차량 내부 영상을 디스플레이에 전송해 주기 위한 제품으로 주행보조 시스템 또는 주차보조에 사용될 수 있다.

또한 차량용 카메라 모듈은 차량 주위의 차선, 차량 등을 감지해 관련 데이터를 수집 및 전송함으로써, ECU에서 경고를 하거나 차량 제어가 가능하다. 한편, 이미지센서가 고화소로 될수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지는데, 화소가 작아지면 동일한 시간에 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서는 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림이 더욱 심하게 나타난다.

이에 따라 어두운 야간의 촬영이나 동영상 촬영시 고화소 카메라를 이용하여 변형 없는 이미지를 촬영하기 위해 OIS 기능은 최근 필수적으로 채용되고 있다.

한편, OIS 기술은 카메라의 렌즈나 이미지센서를 움직여 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 방식인데, 특히 OIS 기술은 자이로 센서(gyro sensor)를 통해 카메라의 움직임을 감지하고 이를 바탕으로 렌즈나 이미지 센서가 움직여야 할 거리를 계산하게 된다.

예를 들어, OIS 보정 방식은 렌즈 이동(Lens Shift) 방식과 렌즈 틸트(Lens Tilt) 방식이 있다.

한편, 기존 렌즈 이동 방식의 경우 렌즈의 이동에 따라 이미지센서에서 공간해상도 값이 가장 높은 지점의 기준이 되는 광 축이 반복 이동됨에 따라 동영상의 왜곡(distortion)이 심하고, 사용자 등에게 울렁거림까지 유발하고 있는 실정이다. 또한 이러한 렌즈 이동 방식에서의 동영상 왜곡의 문제는 센서 이동 방식에서도 발생되고 있다.

또한 기존 렌즈 틸트 방식의 경우 렌즈의 틸팅에 따라 광 축의 틀어짐이 반복 발생됨에 따라 렌즈와 이미지 센서 간의 거리가 변하게 되고, 공간해상도 값의 기준이 되는 광 축이 반복 이동됨에 따라 동영상의 왜곡(distortion)이 더욱 심하게 발생하고 있다. 이러한 렌즈 틸트 방식에서의 동영상 왜곡의 문제는 센서 틸트 방식에서도 마찬가지로 문제가 되고 있다.

그러나 위에서 언급된 문제에 대한 마땅한 기술적 해결책이 마련되지 못하는 실정이다.

또한, 종래기술의 OIS 기술은 렌즈이동, 센서이동 등을 위해 기계적 구동장치가 필요하기 때문에 구조가 복잡하며 초소형 카메라 모듈을 구현하는데 한계가 있었다.

이건 출원인의 내부 기술에서는 위와 같은 기술적 문제를 해결하기 위해 렌즈와 이미지센서를 포함한 모듈을 움직이는 방식을 연구하였다. 모듈 이동방식은 렌즈이동 방식에 비해 보정범위가 더 넓으며 렌즈의 광축과 이미지센서의 축이 틀어지지 않기 때문에 이미지의 변형을 최소화하여 영상의 왜곡(distortion)이 없는 기술적 효과가 있다.

한편, OIS 구현을 위한 회전 움직에는 카메라 모듈의 수평좌표축을 회전축으로 하여 상하방향의 회전 움직임을 의미하는 피치(pitch)와, 카메라 모듈의 수직좌표축을 회전축으로 하여 좌우방향의 회전 움직임을 의미하는 요(yaw)와, 카메라 모듈의 전후방향으로 지나는 광축을 회전축으로 한 회전 움직임을 의미하는 롤(roll)을 포함할 수 있다.

한편, OIS 구현에 있어서 피치(pitch)와 요(yaw) 구현에 비해 롤(roll) 구현에 있어서 롤링 토크(Rolling Torque)에 더 큰 힘이 필요하다.

종래기술에서는 구동력 증가를 위해서는 마그넷 크기(Magnet Size)를 증가하거나 코일(Coil)의 전류를 증가하는 방식을 채용하고 있으나 롤(roll) 구현이 제대로 되지 못하는 한계가 있다.

또한 종래 기술에서 AF 구현을 위한 스토퍼(stopper)는 채용되고 있으나, OIS 구현을 위한 스토퍼는 제대로 채용되지 못하는 한계가 있어서 외부 충격 등의 발생시 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제가 있었다.

또한 내부 기술에 의하면, OIS 구현을 위한 롤링 보정 어려움의 문제가 있다. 특히 내부 기술에 의하면 틸트(Tilt) 방식(yaw 또는 pitch)에 대해 롤링(rolling) 구현의 어려움이 있으며, OIS 구동부 3축에 대한 위치를 피드백(feed-back) 받기 위한 방안이 없는 문제가 있다.

한편, 카메라 모듈에서 복수의 줌 렌즈 군(zoom lens group) 이용하여 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)과 복수의 렌즈군들과 이미지 센서와의 얼라인이 잘 맞아야 하는데, 렌즈군간 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상 발생시 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주게 된다.

한편, 종래 기술에서 카메라 모듈에 충격이 가해질 시, 카메라 모듈의 구성 품이 이탈되는 기술적 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈이 장착된 휴대폰을 낙하시키거나 차량과 같이 진동이 심한 환경에서는 카메라 모듈의 각 구성, 예를 들어 배럴, 하우징, 마그넷 등의 탈착이 발생하는 경우 기구적 신뢰성뿐만 아니라 추력, 정밀도, 제어 등의 큰 문제를 유발할 수 있다.

한편, 앞서 기술한 바와 같이 카메라 모듈은 레이더(Radar) 등과 함께 차량에 적용되어 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)에 사용될 수 있는데, 운전자의 편의뿐만 아니라 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 큰 영향을 줄 수 있다.

카메라 모듈이 차량의 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에 적용되는 경우, 차량의 진동으로 인해 OIS 기술이 더욱 중요하며, OIS 데이터의 정밀도는 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다.

또한 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동되는데, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭이 발생하는 문제가 있다. 이러한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 AF 또는 Zoom 구동이 제대로 되지 않아 추력이 저하되는 문제가 있다. 또한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.

이러한 자계 간섭으로 카메라 제어의 정밀도에 이슈가 있거나 추력이 저하되는 경우 또는 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상이 유발되는 경우 사용자인 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다.

한편, 관련 카메라 모듈 기술에서 기존 AF 구조에 스프링 구조(Spring structure)의 예압에 의해 렌즈의 초기 위치를 제어하고 있다. 그런데 이러한 스프링 예압 구조는 고주파 진동에 취약하며, 스프링에 의한 강성으로 구동 저항 높으며, 다이나믹 틸트(Dynamic Tilt)가 발생하는 기술적 문제가 있다.

한편, 항목에 기술된 내용은 단순히 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현에 있어서 피치(pitch)와 요(yaw) 구현에 비해 롤(roll) 구현에 있어서 롤링 토크(Rolling Torque)에 더 큰 힘이 필요한 점을 해결할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 OIS 구현을 위한 롤링 보정 문제를 해결할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현에 있어서 외부 충격 등의 발생시 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제를 해결할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 카메라 모듈에 충격이 가해질 시, 렌즈 구동장치의 구성품이 이탈되는 기술적 문제를 해결할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 카메라 모듈의 AF 구조에서 스프링 구조(Spring structure)에 따른 고주파 진동 발생의 문제, 구동 저항이 높아지는 점, 다이나믹 틸트가 발생하는 기술적 문제를 해결할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, AF 또는 OIS 구현 시 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.

실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 기판, 렌즈를 구비하며 상기 기판 상에 배치되는 제1 프레임, 상기 제1 프레임이 배치되는 제2 프레임 및 상기 제2 프레임이 배치되는 제3 프레임을 포함할 수 있다.

상기 제1 프레임은 Z축 방향으로 이동하고, 상기 제2 프레임은 X축 및 Y축 방향으로 틸팅하고 Z축을 중심으로 회전하고, 상기 제3 프레임은 상기 제2 프레임의 틸팅 및 회전을 제한하는 스토퍼 구조를 포함할 수 있다.

또한 실시예는 상기 기판 상에 배치되며 상기 제2 프레임의 X축 및 Y축 방향으로 틸팅의 정도를 센싱하는 제2 위치 센서와 제3 위치 센서를 더 포함할 수 있다.

또한 실시예는 상기 기판 상에 배치되며, 상기 제2 프레임의 Z축을 중심으로 회전하는 정도를 센싱하는 제4 위치 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 위치 센서는 상기 제2 프레임에 배치되는 제1-2 마그넷부와의 상호 작용에 의해 피치 위치를 센싱할 수 있다.

상기 제3 위치 센서는 상기 제2 프레임에 배치되는 제1-3 마그넷부와의 상호 작용에 의해 요 위치를 센싱할 수 있다.

상기 제4 위치 센서는 상기 제3 프레임에 배치되는 제2 마그넷부와의 상호 작용에 의해 롤링 위치를 센싱할 수 있다.

상기 제3 프레임은 상기 제2 프레임의 틸팅 및 회전을 제한하는 스토퍼 구조를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼 구조는, X축 방향으로 2개, Y축 방향으로 2개인 4개의 스토퍼 구조를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼 구조는, 대칭적으로 상기 제3 프레임의 코너 4곳에 배치될 수 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 내부에 렌즈조립체가 배치되며 마그넷이 배치되는 제1 하우징과, 코일이 배치되며 상기 제1 하우징을 둘러싸도록 배치되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징은 상기 코일에 대응되는 위치에서 상기 코일 측으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 마그넷은 상기 돌출부에 배치되고 상기 제2 하우징은 상기 돌출부와 상하 방향에서 오버랩 될 수 있다.

상기 돌출부의 끝단은 상기 마그넷이 배치되는 홈을 갖을 수 있다.

상기 제1 하우징은 상기 제2 하우징과 대면하는 제1 면을 포함하고, 상기 제2 하우징은 상기 제1 하우징과 대면하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 중심부가 상부와 하부보다 외측으로 볼록 형성된 곡면을 포함할 수 있다.

실시예는 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 제2 가이드 부재를 포함할 수 있다.

상기 제2 하우징은 상기 돌출부가 배치되는 홈을 포함할 수 있다.

상기 마그넷은 상기 홈보다 상기 코일에 더 가깝게 배치될 수 있다.

상기 제1 하우징은 상기 제1 면, 상기 제2 면, 그리고 상기 제2 가이드 부재에 의해 광축을 기준으로 회전구동 및 틸팅 구동이 가능하고, 상기 돌출부가 상기 제2 하우징에 접촉함으로 인하여 상기 회전구동과 상기 틸팅구동이 제한될 수 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 내부에 렌즈조립체가 배치되며 마그넷이 배치되는 제1 하우징과, 코일이 배치되며 상기 제1 하우징을 둘러싸도록 배치되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징은 상기 코일에 대응되는 위치에서 상기 코일 측으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 제2 하우징은 상기 돌출부가 배치되는 홈을 포함하고, 상기 홈은 상기 돌출부의 제1 측면과 대응되는 제1 면, 상기 돌출부의 제2 측면과 대응되는 제2 면, 그리고 상기 돌출부의 하측면과 대응되는 제3 면을 포함할 수 있다.

실시예에 의하면, 소정의 마그넷이 상기 제1 하우징의 돌출부에 장착되고 상기 제2 하우징은 상기 돌출부와 상하 방향에서 오버랩 될 수 있다.

상기 제1 하우징은 상기 제2 하우징과 대면하는 제1 면을 포함하고, 상기 제2 하우징은 상기 제1 하우징과 대면하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 중심부가 상부와 하부보다 외측으로 볼록 형성된 곡면을 포함하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 제2 가이드 부재를 포함할 수 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 고정부; 및 고정부에 대하여 이동하는 이동부를 포함할 수 있다.

상기 이동부는 돌출부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 이동부의 제1 방향으로의 회전을 제한하도록 상기 돌출부와 접촉하는 제1 면과 제2 면, 및 상기 이동부의 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 틸팅을 제한하는 제3 면을 포함할 수 있다.

상기 이동부의 회전을 제한하는 스토퍼를 포함할 수 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 내부에 렌즈조립체가 배치되며 마그넷이 배치되는 제1 하우징과, 코일이 배치되며 상기 제1 하우징을 둘러싸도록 배치되는 제2 하우징을 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징은 상기 코일에 대응되는 위치에서 상기 코일측으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 제2 하우징은 상기 제1 하우징을 광축을 중심으로 회전시킬 때 상기 돌출부와 접촉하는 제1 영역과, 상기 제1 하우징을 틸팅시킬 때 상기 돌출부와 접촉하는 제2 영역을 포함할 수 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 렌즈가 배치되는 제1 프레임과, 상기 제1 프레임이 배치되는 제2 프레임 및 상기 제2 프레임이 배치되는 제3 프레임을 포함할 수 있다.

상기 제1 프레임은 Z축 방향으로 이동하고, 상기 제2 프레임은 X축 및 Y축 방향으로 틸팅하고 Z축을 중심으로 회전하고, 상기 제3 프레임은 상기 제2 프레임의 틸팅 및 회전을 제한하는 스토퍼 구조를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼 구조는, X축 방향으로 2개, Y축 방향으로 2개인 4개의 스토퍼 구조를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼 구조는, 대칭적으로 상기 제3 프레임의 코너 4곳에 배치될 수 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 고정부 및 고정부에 대하여 이동하는 이동부를 포함하고, 상기 이동부는 돌출부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 돌출부가 삽입되고 상기 이동부의 회전을 제한하는 스토퍼를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼는 홈의 세개의 면으로 형성될 수 있다.

상기 고정부는 상기 돌출부가 배치되는 수용부를 포함할 수 있다.

상기 수용부의 일면은 상기 돌출부가 삽입되는 홈을 포함할 수 있다.

상기 스토퍼의 일면은 상부영역의 폭이 중간영역의 폭보다 클 수 있다.

상기 돌출부의 끝단영역의 일측은 상기 마그넷의 일면 상에 배치되고, 일측과 마주보는 타측은 오픈 될 수 있다.

실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 어느 하나의 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다.

실시예에 따른 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, OIS 구현에 있어서 피치(pitch)와 요(yaw) 구현에 비해 롤(roll) 구현에 있어서 롤링 토크(Rolling Torque)에 더 큰 힘이 필요한 점을 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서 롤(roll) 구현을 위한 제2 마그넷부(MN2)는 피치(pitch) 또는 요(yaw)를 구현하기 위한 제2 마그넷부(MN2)보다 렌즈(100)나 보빈(200)의 중심을 기준으로 더 멀리 배치됨으로써 롤링 토크(Rolling Torque)에 더 큰 힘이 필요한 점을 해결할 수 있다.

또한 예를 들어, 실시예에 의하면, 제2 하우징(400)의 모서리에 배치되어 제2 코일부(CL2)와 마주보는 제2 마그넷부(MN2)는 상기 제3 코일부(CL3)와 마주보는 제1 마그넷부(MN1)보다 렌즈(100) 중심 또는 보빈(200) 중심으로부터 멀리 배치됨으로써 구동점의 거리가 증가되어 더 큰 토크 구현을 통해 구동력 상승시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

또한 실시예는 OIS 구현을 위한 롤링 보정 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예는 OIS 구현에 있어서 외부 충격 등의 발생시 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제를 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서 제1 하우징(300)의 돌출부(320)가 제2 하우징(400)의 하우징 홈(400R)에 위치할 수 있으며, 상기 제1 하우징(300)의 돌출부(320)와 상기 제2 하우징(400)의 하우징 홈(400R)이 3축 OIS관련 스토퍼 기능을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다. 이를 통해 실시예는 외부 충격 등의 발생시 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제를 해결할 수 있다.

또한 실시예는 카메라 모듈에 충격이 가해질 시, 렌즈 구동장치의 구성품이 이탈되는 기술적 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어, 실시예에 의하면 제1 하우징(300)에 제1 가이드 홈(GH1)이 구비되며, 보빈(200)에 제2 가이드 홈(GH2)을 구비할 수 있다.

실시예에서 렌즈의 AF 구동을 위한 제1 가이드부재(220)는 상기 제1 가이드 홈(GH1)과 상기 제2 가이드 홈(GH2) 사이에 배치되며, 상기 제1 가이드 홈(GH1)과 상기 제2 가이드 홈(GH2)이 가이드 레일 기능을 할 수 있다. 이때 상기 제1 가이드부재(220)가 배치되는 구비할 수 있다. 상기 제1 가이드 홈(GH1)은 비대칭 형상을 갖을 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 가이드 홈(GH2)은 상기 제1 가이드부재(220)의 외주면과 대응되는 형상을 갖을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드 홈(GH2)은 상기 제1 가이드부재(220)의 외주면과 대응되는 곡면 형상을 구비할 수 있다.

또한 상기 제1 가이드 홈(GH1)은 상기 제1 가이드부재(220)와 접촉할 수 있는 제1 가이드 면(311)과 제2 가이드 면(312)을 구비할 수 있다. 상기 제1 가이드 면(311)과 상기 제2 가이드 면(312)은 플랫 할 수 있다.

실시예에서 상기 제1 가이드 면(311)과 상기 제2 가이드 면(312)이 형성하는 각도(Θ)는 예각일 수 있다.

실시예에 의하면, 상기 제1 가이드부재(220)가 배치되는 상기 제1 가이드 홈(GH1)은 비대칭 형상을 구비함으로써 충격 등이 발생하더라도 상기 제1 가이드부재(220)의 이탈을 방지하면서 최소한의 마찰로 렌즈가 움직일 수 있는 이동경로를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에서 상기 제1 가이드 면(311)과 상기 제2 가이드 면(312)이 형성하는 각도(Θ)는 예각일 수 있으며, 이를 통해 충격 등이 발생하더라도 상기 제1 가이드부재(220)의 이탈을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, AF, 주밍 또는 OIS 구현 시 제1 가이드 부재(220)의 이탈을 방지함으로써 렌즈에 대한 AF, OIS 구현이 정밀하게 됨으로써 렌즈 디센터(decenter)나 기울어짐(tilt) 발생의 문제를 해결하여 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞추어 화각이 변하거나 초점이탈 발생을 방지하여 화질이나 해상력에 현저히 향상시키는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 AF 구조에서 예압 스프링 구조(Spring structure)에 따른 고주파 진동 발생의 문제, 구동 저항이 높아지는 점, 다이나믹 틸트가 발생하는 기술적 문제를 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 AF 구조에서 고주파 진동에 취약한 스프링을 삭제하고 가이드 샤프트를 적용하여 최소한의 마찰과 틸트(Tilt)로 렌즈를 이동하게 하는 구조를 제공할 수 있다. 실시예에 의하면 AF 구동을 위한 제1 가이드부재(220)가 상기 제1 가이드 홈(GH1)과 상기 제2 가이드 홈(GH2) 사이에 배치됨에 따라 종래 대비 스프링 구조를 제거하여 고주파에 의한 진동 없으며, 스프링 구조가 없으므로 구동 저항이 적어 소비 전력이 낮아지며, 가이드 베어링 구조 대비 다이나믹 틸트(Dynamic tilt)가 적은 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면, AF 또는 OIS 구현시 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 종래 내부 기술에서는 AF 구동용 마그넷과 OIS 구동을 위한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 AF 구동 또는 OIS 구동이 제대로 되지 않아 추력이 저하되는 문제가 있다. 또한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.

실시예에 의하면 OIS 구동을 위한 마그넷과 AF 구동을 위한 마그넷의 배치 위치를 달리 함으로써 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.

도 1a는 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 1b는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈의 상세 사시도.
도 2a는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 회로 기판이 생략된 도면.
도 2b는 도 2a에서 보빈과 렌즈가 생략된 상세 도면.
도 2c는 도 2b에서 제1 하우징, 제1 가이드부 및 센서 기판부가 생략된 상세 도면.
도 2d는 도 2b에서 제1 하우징, 제1 가이드부 및 센서 기판부가 생략된 제2 상세 도면.
도 3a는 도 2b에서 제1 영역의 확대도.
도 3b는 도 2c에서 제2 영역의 확대도.
도 3c는 도 3b에서 제2 하우징의 확대도.
도 4a는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 구동장치의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 평면도.
도 4c는 도 4b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 A1-A2 선을 따른 단면도.
도 5a는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치를 z축에 수직하게 B1-B2 선을 따른 측면 단면도.
도 6a는 도 5b 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동 장치의 측 단면도에서 제3 영역의 확대도.
도 6b는 도 6a의 제1 상세도이며, 도 6c는 도 6a의 제2 상세도이며, 도 6d는 도 6a의 제3 상세도.
도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도.
도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.

(실시예)

이하 도면을 참조하여 실시예에 따른 카메라 모듈의 구체적인 특징을 상술하기로 한다.

도 1a는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)의 사시도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)의 상세 사시도이다.

도 1a에 도시된 x-y-z 축 방향에서, z축은 광축(optic axis) 방향 또는 이와 평행방향을 의미하며, xy평면은 z축에 수직인 지면을 나타내며, x축은 지면(xy평면)에서 z축과 수직인 방향을 의미하고, y축은 지면에서 x축과 수직방향을 의미할 수 있다.

실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈(100)와 이미지 센서(미도시)가 일체로 이동하여 OIS 구현이 가능한 모듈 틸팅방식일 수 있다. 한편, AF 구동시에는 이미지 센서가 고정된 상태에서 렌즈(100)만 이동하여 이미지 센서와의 거리를 변화시킬 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1a를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 회로 기판(50)과, 상기 회로 기판(50) 상에 배치되며 렌즈(100)가 배치되는 보빈(200)과, 상기 보빈(200)이 배치되는 제1 하우징(300) 및 상기 제1 하우징(300)이 배치되는 제2 하우징(400)을 포함할 수 있다.

상기 제2 하우징(400)은 상기 제1 하우징(300)의 외측에 복수로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 하우징(400)은 4개로 제1 하우징(300)의 외측에 모서리에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 회로 기판(50)은 PCB, FPCB(Flexible Printed Circuit Boards), RFPCB(Rigid Flexible Printed Circuit Boards) 일 수 있다.

다음으로 도 1b를 참조하면, 실시예는 상기 회로 기판(50)과 전기적으로 연결되며 제2 하우징(400)에 배치되는 복수의 코일 기판(52)을 포함할 수 있다. 상기 코일 기판(52)에는 제2 코일부(CL2)와 제3 코일부(CL3)가 배치될 수 있다.

예를 들어, 코일 기판(52)은 4개의 제2 하우징(400)에 각각 배치될 수 있으며, 각 코일 기판(52)에는 제2 코일부(CL2)와 제3 코일부(CL3)가 각각 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 실시예에서 제2 하우징(400)에는 제2 마그넷부(MN2)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 제2 하우징(400) 각각에 제2 마그넷부(MN2)가 각각 배치될 수 있다.

실시예에 의하면, 상기 제2 마그넷부(MN2)와 제2 코일부(CL2) 간의 전자기력에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다.

또한 실시예에 의하면, 상기 제3 코일부(CL3)와 대응되는 제1 하우징(300) 영역에 제1 마그넷부(MN1)가 배치될 수 있다(도 2c 참조). 실시예에 의하면, 상기 제1 마그넷부(MN1)와 제3 코일부(CL3) 간의 전자기력에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다. 상기 제1 마그넷부(MN1)는 이후 설명되는 것 같이 AF 구동 기능도 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷부(MN1) 중 일부는 OIS 구동에 기여할 수 있으며, 상기 제1 마그넷부(MN1) 중 다른 일부는 AF 구동에 기여할 수 있다.

구체적으로 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 실시예의 OIS 구동을 설명하기로 한다. 도 2a는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 회로 기판(50)이 생략된 도면이며, 도 2b는 도 2a에서 보빈(100)과 렌즈(100)가 생략된 상세 도면이다.

또한 도 2c는 도 2b에서 제1 하우징(300), 제1 가이드 부재(220) 및 센서 기판부(500)가 생략된 상세 도면이다.

우선, 도 2a를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 보빈(200)이 배치되는 제1 하우징(300) 및 상기 제1 하우징(300)이 배치되는 제2 하우징(400)을 포함할 수 있다.

다음으로 도 2a를 기본으로 도 2b를 참조하면, 실시예는 회로 기판(50)과 전기적으로 연결되며 제2 하우징(400) 아래에 배치되는 센서 기판부(500)를 포함할 수 있다.

실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈(100)와 이미지 센서(미도시)가 일체로 이동하여 OIS 구현이 가능한 모듈 틸팅방식일 수 있다.

이를 통해, 실시예는 렌즈와 이미지센서를 포함한 전체 모듈을 움직이는 방식으로 OIS 작동이 가능함에 따라 기존 렌즈이동 방식에 비해 보정범위가 더 넓으며, 렌즈의 광축과 이미지센서의 축이 틀어지지 않기 때문에 이미지의 변형을 최소화하여 영상의 왜곡(distortion)이 없는 기술적 효과가 있다.

계속하여 도 2b를 참조하면, 상기 센서 기판부(500)는 회로 기판(50)과 전기적으로 연결되는 제1 센서 기판부(510)와, 이미지센서(미도시)가 배치되는 제2 센서 기판부(520) 및 상기 제1 센서 기판부(510)와 상기 제2 센서 기판부(520)를 연결해주는 탄성 기판부(530)를 포함할 수 있다.

상기 제1 센서 기판부(510)와 제2 센서 기판부(520)는 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB)일 수 있으며, 탄성 기판부(530)은 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB) 또는 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 탄성 기판부(530)는 연성회로기판 형태로 굴곡형상으로 배치될 수 있다.

또한 실시예는 상기 회로 기판(50) 상에 배치되어 움직임을 감지하는 자이로 센서(미도시) 및 상기 자이로 센서의 입출력 신호에 따라 구동하는 구동회로소자(미도시)를 포함할 수 있다.

실시예의 자이로 센서는 2차원의 이미지 프레임에서 큰 움직임을 나타내는 피치(pitch)와 요(yaw)의 두 가지 회전 움직임 양을 검출하는 2축 자이로 센서를 채용할 수 있고, 더욱 정확한 손떨림 보정을 위해 피치, 요 및 롤의 움직임 양을 모두 검출하는 3축 자이로 센서를 채용할 수도 있다. 상기 자이로 센서에 의해 검출된 피치, 요, 롤에 해당하는 움직임은, 손떨림 보정 방식 및 보정 방향에 따라 적절한 물리량으로 변환될 수 있다.

실시예는 AF를 구현할 수 있으며, 제1 위치 센서(S1)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 위치 센서(S)는 홀 센서 또는 MR 센서(magnetoresistive sensor)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 제1 센서(S1)는 홀 센서인 제1-1 센서부(S1a)와 마그넷부인 제1-2 센서부(S1b)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1-1 센서부(S1a)는 기판(50) 상에 배치될 수 있으며, 제1-2 센서부(S2b)는 보빈(200) 하측에 결합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로 도 2b와 도 2c를 함께 참조하면, 실시예는 복수의 코일 기판(52)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 코일 기판(52)은 4개의 제2 하우징(400)에 각각 배치될 수 있으며, 각 코일 기판(52)에는 제2 코일부(CL2)와 제3 코일부(CL3)가 각각 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 실시예에서 제2 하우징(400)에는 제2 마그넷부(MN2)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 제2 하우징(400) 각각에 제2 마그넷부(MN2)가 각각 배치될 수 있다.

도 2b를 참조하면, 상기 제2 마그넷부(MN2)는 제1 하우징(300)의 돌출부(320) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 하우징(300)의 돌출부(320)의 끝단은 상기 제2 마그넷부(MN2)이 배치되는 돌출부의 홈(미도시)을 구비할 수 있다.

실시예에 의하면, 상기 제2 마그넷부(MN2)와 제2 코일부(CL2) 간의 전자기력에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다.

또한 실시예에 의하면, 상기 제3 코일부(CL3)와 대응되는 제1 하우징(300) 영역에 제1 마그넷부(MN1)가 배치될 수 있다. 실시예에 의하면, 상기 제1 마그넷부(MN1)와 제3 코일부(CL3) 간의 전자기력에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다.

구체적으로 실시예에 의하면, 상기 제1 마그넷부(MN1)와 제3 코일부(CL3) 간의 전자기력에 의해 피치(pitch) 또는 요(yaw)의 OIS 구동이 가능할 수 있다.

또한 실시예에 의하면, 상기 제2 마그넷부(MN2)와 제2 코일부(CL2) 간의 전자기력에 의해 롤(roll) OIS 구동이 가능할 수 있다.

실시예에서 OIS 구동에 있어서, 제1 하우징(300)과 제2 하우징(400) 사이에 배치되는 제2 가이드 부재(420)에 의해 제1 하우징(300)이 제2 하우징(400) 기준으로 피치(pitch) 또는 요(yaw) 또는 롤(roll) 회전할 수 있다.

도 2b를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 하우징(300)의 외측면과 상기 제2 하우징(400) 내측면은 중심부가 상부와 하부보다 외측으로 볼록 형성된 곡면을 포함할 수 있다. 실시예는 곡면을 통해 OIS 구현이 가능할 수 있다.

예를 들어, 도 2c를 참조하면, 상기 제2 하우징(400) 내측면은 중심부가 상부와 하부보다 외측으로 볼록 형성된 곡면을 포함할 수 있고, 제2 가이드 부재(420)가 배치됨으로써 제2 하우징(400)을 기준으로 제1 하우징(300)의 모듈 회전 이동에 의해 피치(pitch) 또는 요(yaw) 또는 롤(roll) 회전할 수 있다.

예를 들어, 도 2b를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 하우징(300)은 상기 제2 하우징(400)과 대면하는 제1 하우징 외측면(미도시)을 포함하고, 상기 제2 하우징(400)은 상기 제1 하우징(300)과 대면하는 제2 하우징 내측면(미도시)을 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징 외측면과 상기 제2 하우징 내측면은 중심부가 상부와 하부보다 외측으로 볼록 형성된 곡면을 포함할 수 있다. 실시예는 곡면을 통해 OIS 구현이 가능할 수 있다.

또한 도 2c를 참조하면, 실시예는 상기 제1 하우징 외측면과 상기 제2 하우징 내측면 사이에 배치되는 제2 가이드 부재(420)를 포함할 수 있다. 실시예에서 상기 제1 가이드 부재(220)와 상기 제2 가이드 부재는 상이한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가이드 부재(220)는 원기둥 형상일 수 있고, 상기 제2 가이드 부재는 볼 형상일 수 있다. 상기 제2 가이드 부재는 베어링일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 실시예에 의하면, 상기 제1 마그넷부(MN1) 중 다른 일부와 보빈(200) 둘레에 배치된 제1 코일부(CL1) 간의 상호 전자기력에 의해 제1 가이드부(200)를 따라 AF 구동이 가능할 수 있다.

실시예에 따른 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, OIS 구현에 있어서 피치(pitch)와 요(yaw) 구현에 비해 롤(roll) 구현에 있어서 롤링 토크(Rolling Torque)에 더 큰 힘이 필요한 점을 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서 롤(roll) 구현을 위한 제2 마그넷부(MN2)는 피치(pitch) 또는 요(yaw)를 구현하기 위한 제2 마그넷부(MN2)보다 렌즈(100)나 보빈(200)의 중심을 기준으로 더 멀리 배치됨으로써 롤링 토크(Rolling Torque)에 더 큰 힘이 필요한 점을 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면, 제2 하우징(400)의 모서리에 배치되어 제2 코일부(CL2)와 마주보는 제2 마그넷부(MN2)는 상기 제3 코일부(CL3)와 마주보는 제1 마그넷부(MN1)보다 렌즈(100) 중심 또는 보빈(200) 중심으로부터 멀리 배치됨으로써 구동점의 거리가 증가되어 더 큰 토크 구현을 통해 구동력 상승시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 제1 하우징(300)은 보빈(200)을 수용하기 위한 중공 원형 형태의 제1 하우징 프레임(310)과 상기 제1 하우징 프레임(310)에서 제2 하우징(400)의 모서리 방향으로 연장되는 돌출부(320)를 포함할 수 있다.

이때 실시예는 제1 하우징 프레임(310)에 장착되는 제1 마그넷부(MN1)와 상기 돌출부(320)의 끝단에 장착되는 제2 마그넷부(MN2)를 포함할 수 있다.

실시예에 의하면 상기 제1 하우징 프레임(310)에 장착되는 제1 마그넷부(MN1)보다 상기 제1 하우징(300)의 돌출부(320)에 장착되는 제2 마그넷부(MN2)가 상기 렌즈(100) 또는 보빈(200)의 중심으로부터 멀리 배치됨에 따라 마그넷 크기를 늘리거나 추가적인 전원을 증가하지 않더라도 구동점의 거리가 증가되어 구동력 상승시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 2d는 도 2b에서 제1 하우징, 제1 가이드부 및 센서 기판부가 생략된 제2 상세 도면이다.

앞서 기술한 바와 같이, 내부 기술에 의하면, OIS 구현을 위한 롤링 보정 어려움의 문제가 있다. 특히 내부 기술에 의하면 틸트(Tilt) 방식(yaw 또는 pitch)에 대해 롤링(rolling) 구현의 어려움이 있으며, OIS 구동부 3축에 대한 위치를 피드백(feed-back) 받기 위한 방안이 없는 문제가 있다.

실시시예에 의하면, 제2 위치 센서(S2), 제3 위치 센서(S3)를 기판(50) 상에 구비하여 피치(pitch)와 요(yaw)에 대한 위치를 센싱할 수 있다. 상기 제2 위치 센서(S2), 제3 위치 센서(S3)는 각각 피치(pitch)와 요(yaw)에 대한 위치일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 각각 요(yaw)와 피치(pitch)에 대한 위치를 센싱할 수도 있다.

상기 제2 위치 센서(S2)와 상기 제3 위치 센서(S3)는 홀 센서 또는 MR 센서(magnetoresistive sensor)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 실시예는 X1-X1' 축을 기준으로 피치(pitch) 구동이 가능하며, 기판(50) 상에 배치되는 제2 위치 센서(S2)와 제1-2 마그넷부(MN1a)의 상호 작용에 의해 피치(pitch) 구동에 따른 위치를 센싱하고 위치를 제어할 수 있다.

상기 제2 위치 센서(S2)는 X1-X1' 축과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 X1-X1' 축은 X축 방향으로 배치되며 마주보는 제1-2 마그넷부(MN1a)를 관통하는 축일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에서 제1-2 마그넷부(MN1a)는 상기 제3 코일부(CL3)와 대응되는 제1 하우징(300) 영역에 배치될 수 있으며(도 2c 참조), 상기 제1-2 마그넷부(MN1a)와 제3 코일부(CL3) 간의 전자기력에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다. 또한 상기 제1-2 마그넷부(MN1a)는 AF 구동 기능도 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1-2 마그넷부(MN1a) 중 일부는 OIS 구동에 기여할 수 있으며, 상기 제1-2 마그넷부(MN1a) 중 다른 일부는 AF 구동에 기여할 수 있다.

또한 상기 제1-2 마그넷부(MN1a) 중 일부는 제2 위치 센서(S2)와의 상호 작용에 의해 피치(pitch) 구동에 따른 위치를 센싱하고 위치를 제어할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

또한, 실시예는 Y1-Y1' 축을 기준으로 요(yaw) 구동이 가능하며, 기판(50) 상에 배치되는 제3 위치 센서(S3)와 제1-3 마그넷부(MN1b)의 상호 작용에 의해 피치(pitch) 구동에 따른 위치를 센싱하고 위치를 제어할 수 있다.

상기 제3 위치 센서(S3)는 Y1-Y1' 축과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 Y1-Y1' 축은 Y축 방향으로 배치되며 마주보는 제1-3 마그넷부(MN1b)를 관통하는 축일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에서 제1-3 마그넷부(MN1b)는 상기 제3 코일부(CL3)와 대응되는 제1 하우징(300) 영역에 배치될 수 있으며(도 2c 참조), 상기 제1-3 마그넷부(MN1b)와 제3 코일부(CL3) 간의 전자기력에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다. 또한 상기 제1-3 마그넷부(MN1b)는 AF 구동 기능도 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1-3 마그넷부(MN1b) 중 일부는 OIS 구동에 기여할 수 있으며, 상기 제1-3 마그넷부(MN1b) 중 다른 일부는 AF 구동에 기여할 수 있다.

또한 상기 제1-3 마그넷부(MN1b) 중 일부는 제3 위치 센서(S3)와의 상호 작용에 의해 요(yaw) 구동에 따른 위치를 센싱하고 위치를 제어할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 제4 위치 센서(S4)를 기판(50) 상에 구비하여 롤링(rolling) 대한 위치를 센싱할 수 있다.

상기 제4 위치 센서(S4)는 홀 센서 또는 MR 센서(magnetoresistive sensor)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 실시예는 Z 축을 기준으로 롤(roll) 구동이 가능하며, 기판(50) 상에 배치되는 제4 위치 센서(S4)와 제2 마그넷부(MN2)의 상호 작용에 의해 롤 구동에 따른 위치를 센싱하고 위치를 제어할 수 있다.

상기 제4 위치 센서(S4)는 XY1-XY1' 축과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 XY1-XY1' 축은 대각선으로 마주보는 제2 마그넷부(MN2)를 관통하는 축일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에 의하면, 상기 제2 마그넷부(MN2)는 상기 제2 코일부(CL2) 간의 전자기력에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 마그넷부(MN2)는 제2 코일부(CL2) 간의 전자기력에 의해 롤(roll) OIS 구동이 가능할 수 있다.

또한 상기 제2 마그넷부(MN2)는 제3 위치 센서(S3)와의 상호 작용에 의해 롤 구동에 따른 위치를 센싱하고 위치를 제어할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

실시예에서 제2 위치 센서(S2), 제3 위치 센서(S3) 및 상기 제4 위치 센서(S4)는 X1-X1'축과 Y1-Y1' 축이 이루는 제1 평면 또는 상기 제1 평면에 수평한 평면에 모두 배치될 수 있다.

이에 따라 피치(pitch) 또는 요(yaw) 구동을 하면서 롤(roll) 구동을 하는 경우에도 롤 구동에 따른 위치 센싱 및 위치 보정을 정밀하게 수행할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

다음으로 도 3a는 도 2b에서 제1 영역(P1)의 확대도이며, 도 3b는 도 2c에서 제2 영역(P2)의 확대도이다. 또한 도 3c는 도 3b에서 제2 하우징(400)의 확대도이다.

도 3a를 참조하면, 실시예에서 OIS 구동에 있어서, 제1 하우징(300)과 제2 하우징(400) 사이에 배치되는 제2 가이드 부재(420)에 의해 제1 하우징(300)이 제2 하우징(400) 기준으로 피치(pitch) 또는 요(yaw) 또는 롤(roll) 회전할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서, 상기 제1 마그넷부(MN1)와 제3 코일부(CL3) 간의 전자기력에 의해 피치(pitch) 또는 요(yaw)의 OIS 구동이 가능할 수 있다.

또한 실시예에 의하면, 상기 제2 마그넷부(MN2)와 제2 코일부(CL2) 간의 전자기력에 의해 롤(roll) OIS 구동이 가능할 수 있다.

이에 따라 실시예에서 OIS 구동에 있어서, 제1 하우징(300)과 제2 하우징(400) 사이에 배치되는 제2 가이드 부재(420)에 의해 제1 하우징(300)이 제2 하우징(400) 기준으로 피치(pitch) 또는 요(yaw) 또는 롤(roll) 회전할 수 있다.

또한 실시예에 의하면, 상기 제1 마그넷부(MN1) 중 다른 일부와 보빈(200) 둘레에 배치된 제1 코일부(CL1) 간의 상호 전자기력에 의해 제1 가이드부(200)를 따라 AF 구동이 가능할 수 있다.

또한 실시예는 OIS 구현에 있어서 외부 충격 등의 발생시 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제를 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서 제1 하우징(300)의 돌출부(320)가 제2 하우징(400)의 하우징 홈(400R)에 위치할 수 있으며, 상기 제1 하우징(300)의 돌출부(320)와 상기 제2 하우징(400)의 하우징 홈(400R)이 3축 OIS관련 스토퍼 기능을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.

이를 통해 실시예는 외부 충격 등의 발생시 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제를 해결할 수 있다.

구체적으로 도 3b를 참조하면, 상기 하우징 홈(400R)은 홈 측벽부(400R1)와 홈 바텀부(400R2)를 포함할 수 있다.

상기 홈 측벽부(400R1)는 롤(roll) 회전 시 스토퍼 기능을 할 수 있으며, 상기 홈 바텀부(400R2)는 요 또는 피치 회전시 스토퍼 기능을 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 홈 바텀부(400R2)는 AF 구동시 스토퍼 기능을 할 수도 있다.

또한 실시예에서 제2 가이드 부재(420)는 스토퍼 구조인 하우징 홈(400R)에 인접하게 배치될 수 있다.

또한 실시예에서 제2 가이드 부재(420)는 상기 하우징 홈(400R)을 기준으로 좌우 대칭되도록 배치될 수 있다. 이를 통해 OIS 기능을 안정적으로 구현할 수 있다.

또한 실시예에서 제1 가이드 부재(220)는 제2 가이드 부재(420)와 광축을 중심으로 반경 방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있다.

실시예에 의하면, 상기 제1 하우징(300)의 돌출부(320)는 제2 마그넷부(MN2)의 장착부 기능을 통해 롤 OIS 구현에 있어서 구동력을 향상시키는 기술적 효과와 더불어 OIS 스토퍼 기능을 하는 복합적 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 상기 제2 하우징(400)은 제2 코일부(CL2) 등을 수용하면서 스토퍼 기능을 하는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 상기 제2 마그넷부(MN2)는 상기 하우징 홈(400R) 보다 상기 제2 코일부(CL2)에 더 가깝게 배치될 수 있다.

다음으로 도 3c를 참조하면, 상기 제2 하우징(400)은 하우징 바디(410)와, 하우징 바디(410)에 배치되는 가이드 홈(420G)과, 하우징 바디(410) 외측에 연장배치되는 하우징 측벽(425)을 포함할 수 있다. 상기 하우징 측벽(425)과 하우징 바디(410) 사이에는 하우징 홀(420H)이 구비될 수 있다.

상기 가이드 홈(420G)에는 제2 가이드 부재(420)가 배치되어 OIS 구현이 가능할 수 있다. 또한 상기 하우징 홀(420H)에는 코일 기판(52)과 제2 코일부(CL2)가 배치되어 OIS 구현이 가능할 수 있다.

실시예에 의하면, 제1 하우징(300)의 돌출부(320)가 제2 하우징(400)의 하우징 홈(400R)에 위치할 수 있으며, 상기 제1 하우징(300)의 돌출부(320)와 상기 제2 하우징(400)의 하우징 홈(400R)이 3축 OIS관련 스토퍼 기능을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다. 이를 통해 실시예는 외부 충격 등의 발생시 카메라 모듈의 신뢰성을 저하시키는 문제를 해결할 수 있다.

다음으로 도 4a는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 렌즈 구동장치(1010)의 사시도이다.

도 4a를 참조하면, 실시예에 따른 렌즈 구동 장치(1010)는 렌즈(100)가 배치되는 보빈(200)과, 상기 보빈(200)이 배치되는 제1 하우징(300) 및 상기 보빈(200)과 상기 제1 하우징(300) 사이에 배치되는 제1 가이드부재(220)를 포함할 수 있다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동장치(1010)에서 제1 하우징(300)은 상기 보빈(200)의 외곽 둘레에 배치되는 하우징 프레임(310)과 하우징 프레임(310)에서 연장되어 돌출되는 돌출부(320)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(320)는 복수로 구비될 수 있다.

예를 들어, 상기 돌출부(320)는 상기 제2 하우징(400) 방향으로 각각 4개로 돌출될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 실시예에 따른 렌즈 구동장치(1010)는 하우징 프레임(310)에 배치되는 제1 마그넷부(MN1)와 하우징 프레임(310)의 돌출부(320)에 배치되는 제2 마그넷부(MN2)를 포함할 수 있다.

실시예에서 상기 제1 마그넷부(MN1) 중 일부와 상기 제1 코일부(CL1)의 상호 작용에 의해 AF 구동이 가능할 수 있다. 또한 상기 제2 마그넷부(MN2)와 상기 제2 코일부(CL2)의 상호 작용에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다. 또한 상기 제1 마그넷부(MN1) 중 다른 일부와 상기 제3 코일부(CL3)의 상호 작용에 의해 OIS 구동이 가능할 수 있다.

다음으로 도 4b는 도 4a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치(1010)의 평면도이며, 도 4c는 도 4b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치(1010)의 A1-A2 선을 따른 단면도이다.

도 4c에 도시된 바와 같이 상기 제1 마그넷부(MN1)와 보빈(200)에 배치된 제1 코일부(CL1)의 상호 작용에 의해 AF 구동이 가능하며, 보빈(200)의 이동에 따라 렌즈(100)가 광축 방향으로 상하 이동될 수 있으며 이미지 센서(60)와의 거리가 제어될 수 있다.

이때 상기 제1 마그넷부(MN1)는 양극 착자 자석을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 마그넷부(MN1)는 제1-1 마그넷(MN1a)와 제1-2 마그넷(MN1b)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 마그넷(MN1a)은 상기 제1 코일부(CL1)와 마주보도록 대응 배치될 수 있다.

실시예에서는 상기 제1-1 마그넷(MN1a)과 수직 폭 길이만큼 AF 구동이 가능할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1-2 마그넷(MN1b)은 제3 코일부(CL3)와 상호 작용에 의해 OIS 구동에 기여할 수 있다.

또한 상기 제1-1 마그넷(MN1a)은 제3 코일부(CL3)와 상호 작용에 의해 OIS 구동에 기여할 수 있다. 즉, 상기 제1-1 마그넷(MN1a)은 AF 구동과 OIS 겸용 마그넷일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로 도 5a는 도 2a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치(1010)의 사시도이며, 도 5b는 도 5a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동장치(1010)를 z축에 수직하게 B1-B2 선을 따른 측면 단면도이다.

도 5b를 참조하면, 실시예에 따른 렌즈 구동 장치(1010)는 렌즈(100)가 배치되는 보빈(200)과, 상기 보빈(200)이 배치되는 제1 하우징(300) 및 상기 보빈(200)과 상기 제1 하우징(300) 사이에 배치되는 제1 가이드부재(220)를 포함할 수 있다.

상기 제1 가이드부재(220)는 복수로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 보빈(200)과 상기 제1 하우징(300) 사이에 배치되는 4개의 제1 가이드부재(220)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 가이드부재(220)는 샤프트 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 도 5b를 참조하면 실시예의 보빈(200)은 제1 하우징(300)에 배치되는 제1 마그넷(MN1)과 대응되는 영역에 제2 리세스(200R2)를 포함할 수 있다.

실시예에 의하면 상기 보빈(200)에 제2 리세스(200R2)가 배치됨에 따라 제1 마그넷(MN1)과 제1 코일부(CL1) 간의 전자기력을 향상시킬 수 있으며, 보빈(200)의 중량 감소에 따라 구동력 향상이 될 수 있다.

다음으로 도 6a는 도 5b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동 장치(1010)의 측 단면도에서 제3 영역(P3)의 확대도이며, 도 6b는 도 6a의 제1 상세도이며, 도 6c는 도 6a의 제2 상세도이며, 도 6d는 도 6a의 제3 상세도이다.

예를 들어, 도 6b는 도 6a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동 장치(1010)의 측 단면도에서 제3 영역(P3)의 확대도에서 제1 가이드부재(220)가 생략된 제1 상세도이며, 도 6c는 도 6a에 도시된 실시예에 따른 렌즈 구동 장치(1010)의 측 단면도에서 제3 영역(P3)의 확대도에서 제1 가이드부재(220)가 생략된 제2 상세도이다.

우선 도 6a를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 하우징(300)은 상기 제1 가이드부재(220)가 배치되는 제1 가이드 홈(GH1)을 구비할 수 있다. 상기 제1 가이드 홈(GH1)은 비대칭 형상을 갖을 수 있다.

또한 상기 보빈(200)은 상기 제1 가이드부재(220)가 배치되는 제2 가이드 홈(GH2)을 구비할 수 있다. 상기 제2 가이드 홈(GH2)은 상기 제1 가이드부재(220)의 외주면과 대응되는 형상을 갖을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드 홈(GH2)은 상기 제1 가이드부재(220)의 외주면과 대응되는 곡면 형상을 구비할 수 있다.

구체적으로 도 6b를 참조하면, 제1 하우징(300)은 상기 보빈(200)을 수용하는 중공 형상의 하우징 프레임(310)을 포함하며, 제1 가이드 홈(GH1)은 제1 하우징 프레임(310)의 내측에 형성될 수 있다.

상기 제1 가이드 홈(GH1)은 상기 제1 가이드부재(220)와 접촉할 수 있는 제1 가이드 면(311)과 제2 가이드 면(312)을 구비하며, 상기 제1 가이드 면(311)과 상기 제2 가이드 면(312)이 형성하는 각도(Θ)는 예각일 수 있다.

또한 상기 제1 가이드 홈(GH1)은 상기 제1 가이드부재(220)와 접촉할 수 있는 제1 가이드 면(311)과 제2 가이드 면(312)을 구비할 수 있다. 상기 제1 가이드 면(311)과 상기 제2 가이드 면(312)은 플랫 할 수 있다.

실시예에 따른 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, 카메라 모듈에 충격이 가해질 시, 렌즈 구동장치가 이탈되는 기술적 문제를 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서 렌즈의 AF 구동을 위한 제1 가이드부재(220)는 상기 제1 가이드 홈(GH1)과 상기 제2 가이드 홈(GH2) 사이에 배치되며, 상기 제1 가이드 홈(GH1)과 상기 제2 가이드 홈(GH2)이 가이드 레일 기능을 할 수 있다.

실시예에 의하면, 상기 제1 가이드부재(220)가 배치되는 상기 제1 가이드 홈(GH1)은 비대칭 형상을 구비함으로써 충격 등이 발생하더라도 상기 제1 가이드부재(220)의 이탈을 방지하면서 최소한의 마찰로 렌즈가 움직일 수 있는 이동경로를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에서 상기 제1 가이드 면(311)과 상기 제2 가이드 면(312)이 형성하는 각도(Θ)는 예각일 수 있으며, 이를 통해 충격 등이 발생하더라도 상기 제1 가이드부재(220)의 이탈을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.

구체적으로 도 6c를 참조하면, 상기 제1 가이드 홈(GH1)에서 제1 가이드 면(311)에서 연장되는 제1 라인(L1)과 과 제2 가이드 면(312)에서 연장되는 제2 라인(L2)을 기준으로, 기 제1 가이드 면(311)과 상기 제2 가이드 면(312)이 형성하는 각도(Θ)는 예각일 수 있다.

상기 제1 라인(L1)과 제2 라인(L2)은 상기 제1 가이드부재(220)에 대한 접선 중 하나일 수 있다.

실시예에 의하면, 제1 하우징(300)의 제1 가이드 홈(GH1)에서의 제1 가이드 면(311)과 제2 가이드 면(312) 사이에 이루는 각도를 예각으로 제어함으로써 카메라 모듈에 충격이 가해질 시, 제1 가이드부재(220)가 이탈되는 기술적 문제를 해결할 수 있다.

다음으로 도 6d를 참조하면, 보빈(200)은 제2 가이드 홈(GH2)이 형성되는 보빈 프레임(212)과 보빈 프레임의 최외곽(214)으로부터 내측으로 제1 리세스(200R1)를 구비할 수 있다.

상기 제1 하우징(300)은 제1 하우징 프레임(310)에서 보빈(200) 방향으로 돌출되는 제1 가이드 돌출부(315)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 가이드 돌출부(315)는 상기 보빈(200)의 제1 리세스(200R1) 상에 배치될 수 있다.

상기 제1 가이드 돌출부(315)는 보빈(200)의 최외곽(214)보다 낮게 배치될 수 있다. 이를 통해 제1 가이드부재(220)의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 하우징(300)의 제1 가이드 돌출부(315)가 상기 보빈(200) 방향으로 돌출되며, 상기 보빈(200)의 제1 리세스(200R1) 상까지 돌출되어 배치됨으로써 충격 등의 상황에서도 제1 가이드부배(220)가 이탈되지 않고 견고히 제1 가이드 홈(GH1)과 제2 가이드 홈(GH2)에 위치할 수 있으며, 충격에 의한 AF 모듈 이탈 방지하여 신뢰성 향상시킬 수 있다.

또한 실시예에 의하면 AF 구조에서 예압 스프링 구조(Spring structure)에 따른 고주파 진동 발생의 문제, 구동 저항이 높아지는 점, 다이나믹 틸트가 발생하는 기술적 문제를 해결할 수 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 AF 구조에서 고주파 진동에 취약한 스프링을 삭제하고 가이드 샤프트를 적용하여 최소한의 마찰과 틸트(Tilt)로 렌즈를 이동하게 하는 구조를 제공할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서 가이드 샤프트 형태의 제1 가이드부재(220)을 채용함으로써 제1 하우징(300)에 점 접촉 상태로 위아래로 움직일 수 있다. 또한 실시예에 의하면 AF 구동을 위한 제1 가이드부재(220)가 상기 제1 가이드 홈(GH1)과 상기 제2 가이드 홈(GH2) 사이에 배치됨에 따라 종래 대비 스프링 구조를 제거하여 고주파에 의한 진동 없으며, 스프링 구조가 없으므로 구동 저항이 적어 소비 전력이 낮아지며, 가이드 베어링 구조 대비 다이나믹 틸트(Dynamic tilt)가 적은 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면, AF 또는 OIS 구현시 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 종래 내부 기술에서는 AF 구동용 마그넷과 OIS 구동을 위한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 AF 구동 또는 OIS 구동이 제대로 되지 않아 추력이 저하되는 문제가 있다. 또한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.

실시예에 의하면 OIS 구동을 위한 제2 마그넷부(MN2)와 AF 구동을 위한 제1 마그넷부(MN1)의 배치 위치를 달리 함으로써 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

다음으로 도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기(1500)이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다. 실시예의 이동 단말기(1500)는 제2 카메라 모듈(1100)을 더 구비할 수 있다.

상기 카메라 모듈(1000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(1000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.

상기 카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 상기 이동 단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈과 제2 카메라 모듈를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 모듈에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.

상기 플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.

상기 자동 초점 장치(1510)는 발광부로서 표면 광방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.

상기 자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 상기 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.

다음으로 도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량(700)의 사시도이다.

예를 들어, 도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.

도 8을 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 카메라 센서일 수 있다.

실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.

예를 들어, 카메라 센서(2000)는 차량(700)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 카메라 센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행 방해물, 및 간접도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다.

이때, 프로세서는 카메라 센서(2000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다. 영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다.

이러한 카메라 센서(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 센서(2000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.

이때, 카메라 센서(2000)는 오브젝트의 측정정확도를 향상시키고, 차량(700)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예의 차량(700)은 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)을 제공할 수 있다.

예를 들어, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)으로는 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 자동 긴급제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking), 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 주행 조향보조 시스템(LKAS: Lane Keep Assist System), 사전에 정해 놓은 속도로 달리면서도 앞차와 간격을 알아서 유지하는 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC: Advanced Smart Cruise Control), 사각지대 충돌 위험을 감지해 안전한 차로 변경을 돕는 후측방 충돌 회피 지원 시스템(ABSD: Active Blind Spot Detection), 차량 주변 상황을 시각적으로 보여주는 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM: Around View Monitor) 등이 있다.

이러한 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에서 카메라 모듈은 레이더(Radar) 등과 함께 핵심 부품으로 기능을 하며 카메라 모듈이 적용되는 비중이 점차 넓어지고 있다.

예를 들어, 자동 긴급제동 시스템(AEB)의 경우 차량 전방 카메라 센서와 레이더 센서로 전방 차량이나 보행자를 감지, 운전자가 차량을 제어하지 않을 때 자동으로 긴급 제동해 줄 수 있다. 또는 주행 조향보조 시스템(LKAS)의 경우 카메라 센서를 통해 운전자가 방향지시 등 조작 없이 차로를 이탈하는지 감지하여 자동으로 핸들을 조향하여 차로를 유지할 수 있도록 제어할 수 있다. 또한 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM)의 경우 차량의 사방에 배치된 카메라 센서를 통해 차량 주변 상황을 시각적으로 보여줄 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 기판;
   렌즈를 구비하며 상기 기판 상에 배치되는 제1 프레임;
   상기 제1 프레임이 배치되는 제2 프레임; 및
   상기 제2 프레임이 배치되는 제3 프레임;을 포함하고,
   상기 제1 프레임은 Z축 방향으로 이동하고,
   상기 제2 프레임은 X축 및 Y축 방향으로 틸팅하고 Z축을 중심으로 회전하고,
   상기 제3 프레임은 상기 제2 프레임의 틸팅 및 회전을 제한하는 스토퍼 구조를 포함하는 렌즈 구동 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 기판 상에 배치되며 상기 제2 프레임의 X축 및 Y축 방향으로 틸팅의 정도를 센싱하는 제2 위치 센서와 제3 위치 센서를 더 포함하는 렌즈 구동 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 기판 상에 배치되며, 상기 제2 프레임의 Z축을 중심으로 회전하는 정도를 센싱하는 제4 위치 센서를 더 포함하는 렌즈 구동 장치.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제2 위치 센서는 상기 제2 프레임에 배치되는 제1-2 마그넷부와의 상호 작용에 의해 피치 위치를 센싱하는 렌즈 구동 장치.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 제3 위치 센서는 상기 제2 프레임에 배치되는 제1-3 마그넷부와의 상호 작용에 의해 요 위치를 센싱하는 렌즈 구동 장치.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 제4 위치 센서는 상기 제3 프레임에 배치되는 제2 마그넷부와의 상호 작용에 의해 롤링 위치를 센싱하는 렌즈 구동 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제3 프레임은 상기 제2 프레임의 틸팅 및 회전을 제한하는 스토퍼 구조를 포함하는 렌즈 구동 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 스토퍼 구조는,
   X축 방향으로 2개, Y축 방향으로 2개인 4개의 스토퍼 구조를 포함하는 렌즈 구동 장치.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 스토퍼 구조는,
   대칭적으로 상기 제3 프레임의 코너 4곳에 배치되는 렌즈 구동 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 렌즈 구동 장치를 포함하는 카메라 모듈.

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