KR20230011048A - 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치 - Google Patents

카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치 Download PDF

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KR20230011048A
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봉상훈
송윤상
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되고, 광학부재를 포함하는 제1 홀더; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더 내에 배치되고, 상기 광학부재를 통해 입사된 빛의 광경로를 변경하는 광경로 변경부재를 포함하는 제2 홀더; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더를 수용하는 케이스; 및 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는, 제1 회전축 및 상기 제1 회전축에 수직하는 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.

Description

카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치{CAMERA ACTUATOR AND CAMERA DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치에 관한 것이다.
카메라는 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 장치이며, 휴대용 디바이스, 드론, 차량 등에 장착되고 있다. 카메라 장치는 영상의 품질을 높이기 위하여 사용자의 움직임에 의한 이미지의 흔들림을 보정하거나 방지하는 영상 안정화(Image Stabilization, IS) 기능, 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커싱(Auto Focusing, AF) 기능, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 주밍(zooming) 기능을 가질 수 있다.
한편, 이미지센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지게 되는데, 화소가 작아질수록 동일한 시간 동안 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서, 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림 현상이 더욱 심하게 나타날 수 있다. 영상 안정화(IS) 기술 중 대표적인 것으로 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술인 광학식 영상 안정화(optical image stabilizer, OIS) 기술이 있다.
일반적인 OIS 기술에 따르면, 자이로 센서(gyrosensor) 등을 통해 카메라의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임을 바탕으로 렌즈를 틸팅 또는 이동시키거나 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 모듈을 틸팅 또는 이동시킬 수 있다. 렌즈 또는 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 모듈이 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 경우, 렌즈 또는 카메라 모듈 주변에 틸팅 또는 이동을 위한 공간이 추가적으로 확보될 필요가 있다.
한편, OIS를 위한 엑추에이터는 렌즈 주변에 배치될 수 있다. 이 때, OIS를 위한 엑추에이터는 광축 Z에 대하여 수직하는 두 축, 즉 X축 틸팅을 담당하는 엑추에이터와 Y축 틸팅을 담당하는 엑추에이터를 포함할 수 있다.
다만, 초슬림 및 초소형의 카메라 장치의 니즈에 따라 OIS를 위한 엑추에이터를 배치하기 위한 공간 상의 제약이 크며, 렌즈 또는 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 모듈 자체가 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 수 있는 충분한 공간이 보장되기 어려울 수 있다. 또한, 고화소 카메라일수록 수광되는 빛의 양을 늘리기 위해 렌즈의 사이즈가 커지는 것이 바람직한데, OIS를 위한 엑추에이터가 차지하는 공간으로 인하여 렌즈의 사이즈를 키우는데 한계가 있을 수 있다.
또한, 카메라 장치의 소형화에 따라 충분한 광량을 확보하지 못하여 이미지의 품질이 저하되는 문제점이 발생하기도 한다.
실시 예는 충분한 광량을 확보할 수 있는 OIS 기능의 구현이 가능한 카메라 액추에이터를 제공하기 위한 것이다.
실시 예는 충분한 광량을 확보할 수 있는 OIS 기능의 구현이 가능한 카메라 액추에이터를 포함하는 카메라 장치를 제공하기 위한 것이다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되고, 광학부재를 포함하는 제1 홀더; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더 내에 배치되고, 상기 광학부재를 통해 입사된 빛의 광경로를 변경하는 광경로 변경부재를 포함하는 제2 홀더; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더를 수용하는 케이스; 및 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는, 제1 회전축 및 상기 제1 회전축에 수직하는 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
상기 제1 회전축 및 상기 제2 회전축은, 서로 교차하여 교차점을 형성할 수 있다.
상기 교차점은, 상기 광경로 변경부재의 반사면에 형성될 수 있다.
상기 제2 홀더는, 상기 광경로 변경 부재가 안착되는 제1 안착면에 대향하는 제1 대향면에 상기 교차점을 중심으로 소정의 곡률 반경을 가지는 제1 볼록부를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀더는, 상기 제2 홀더의 제1 대향면이 안착되는 제2 안착면을 포함하고, 상기 제2 안착면에 상기 제1 볼록부를 수용하는 제1 수용부를 포함할 수 있다.
상기 제1 수용부는, 상기 제1 볼록부와 접촉하는 제1 내지 제4 지지면을 포함하고, 상기 제1 지지면은, 상기 제1 회전축 방향으로 상기 제3 지지면과 대향하고, 상기 제2 지지면은, 상기 제2 회전축 방향으로 상기 제4 지지면과 대향할 수 있다.
상기 제1 홀더는, 상기 제2 안착면에 대향하는 제2 대향면에 상기 교차점을 중심으로 소정의 곡률 반경을 가지는 제2 볼록부를 포함할 수 있다.
상기 케이스는, 상기 제1 홀더터의 제2 대향면이 안착되는 제3 안착면을 포함하고, 상기 제3 안착면에 상기 제2 볼록부를 수용하는 제2 수용부를 포함할 수 있다.
상기 제2 수용부는, 상기 제2 볼록부와 접촉하는 제5 내지 제8 지지면을 포함하고, 상기 제5 지지면은, 상기 제1 회전축 방향으로 상기 제7 지지면과 대향하고, 상기 제6 지지면은, 상기 제2 회전축 방향으로 상기 제8 지지면과 대향할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 제1 홀더가 상기 제1 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제1 구동부; 상기 제1 홀더가 상기 제2 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제2 구동부; 상기 제2 홀더가 상기 제1 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제3 구동부; 및 상기 제2 홀더가 상기 제2 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제4 구동부;를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동부 및 상기 제3 구동부는, 서로 대향하여 배치되고, 상기 제2 구동부 및 상기 제4 구동부는, 서로 동일한 방향에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치는 제1 카메라 액추에이터; 상기 제1 카메라 액추에이터의 상측에 배치되는 제2 카메라 액추에이터; 및 이미지 센서;를 포함하고, 상기 제1 카메라 액추에이터는, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되고, 광학부재를 포함하는 제1 홀더; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더 내에 배치되고, 상기 광학부재를 통해 입사된 빛의 광경로를 변경하는 광경로 변경부재를 포함하는 제2 홀더; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더를 수용하는 케이스; 및 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고, 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는, 제1 회전축 및 상기 제1 회전축에 수직하는 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 광학 부재; 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전가능하고, 상기 광학 부재를 수용하는 제1 홀더; 상기 광학 부재의 상측에 배치되고, 상기 광학 부재를 통해 입사된 빛의 광경로를 변경하는 광경로 변경 부재; 상기 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전가능하고, 상기 광경로 변경 부재를 수용하는 제2 홀더; 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더 각각에 상기 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전하기 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 포함할 수 있다.
실시 예에 따르면, 카메라 장치가 소형화되더라도 충분한 광량을 확보할 수 있다.
광량의 확보를 위해 배치된 광학 부재와 광경로 변경 부재를 독립적으로 회전시켜 광학 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이다.
도 3는 도 1에서 AA’로 절단된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 단면 사시도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 홀더의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 홀더의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제1 홀더의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제1 홀더의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 케이스의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 케이스의 단면도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 일부 구성에 대한 분해 사시도이고,
도 16은 제1 카메라 액추에이터의 일부 구성에 대한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 제1 구동부 및 제2 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 제3 구동부 및 제4 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 설명하기 위한 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 차량의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 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 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이고, 도 3는 도 1에서 AA’로 절단된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치(1000)는 커버(CV), 제1 카메라 액추에이터(1100), 제2 카메라 액추에이터(1200), 및 회로 기판(1300)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 카메라 액추에이터(1100)는 ‘제1 액추에이터’로, 제2 카메라 액추에이터(1200)는 ‘제2 액추에이터’로 혼용될 수 있다.
커버(CV)는 제1 카메라 액추에이터(1100) 및/또는 제2 카메라 액추에이터(1200)를 덮을 수 있다. 커버(CV)에 의해 제1 카메라 액추에이터(1100)와 제2 카메라 액추에이터(1200) 간의 결합력이 개선될 수 있다.
나아가, 커버(CV)는 전자파 차단을 수행하는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 커버(CV) 내의 제1 카메라 액추에이터(1100)와 제2 카메라 액추에이터(1200)를 용이하게 보호할 수 있다.
그리고, 제1 카메라 액추에이터(1100)는 OIS(OP1tical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 카메라 액추에이터(1100)는 광의 경로를 변경할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 카메라 액추에이터(1100)는 내부의 광경로 변경 부재(예컨대, 미러 또는 프리즘)를 통해 광 경로를 수직으로 변경할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이동 단말기의 두께가 감소하더라도 광 경로의 변경을 통해 이동 단말기의 두께보다 큰 렌즈 구성이 이동 단말기 내에 배치되어 배율, 오토 포커싱(AF) 및 OIS 기능이 수행될 수 있다.
제1 카메라 액추에이터(1100)는 광 경로를 제1 방향에서 제3 방향으로 변경할 수 있다. 여기서, 제1 방향은 Z축 방향으로서, 제1 카메로 액추에이터(1100)로 광이 입사되는 방향을 의미하고, 제3 방향은 X축 방향으로 이미지 센서로 제공되는 광의 진행 방향에 대응할 수 있다.
추가적으로, 제1 카메라 액추에이터(1100)는 소정의 경통(미도시)에 배치된 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)를 포함할 수 있다. 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)는 “단일 초점거리 렌즈” 또는 “단(單) 렌즈”로 칭해질 수도 있다.
제2 카메라 액추에이터(1200)는 제1 카메라 액추에이터(1100) 후단에 배치될 수 있다. 제2 카메라 액추에이터(1200)는 제1 카메라 액추에이터(1100)의 상측(image side)에 배치될 수 있다. 제2 카메라 액추에이터(1200)는 제1 카메라 액추에이터(1100)와 결합할 수 있다. 그리고 상호 간의 결합은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 제2 카메라 액추에이터(1200)는 줌(Zoom) 액추에이터 또는 AF(Auto Focus) 액추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 액추에이터(1200)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.
회로 기판(1300)은 제2 카메라 액추에이터(1200) 후단에 배치될 수 있다. 회로 기판(1300)은 제2 카메라 액추에이터(1200) 및 제1 카메라 액추에이터(1100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 회로 기판(1300)은 복수 개일 수 있다.
이러한 회로 기판(1300)은 제2 카메라 액추에이터(1200)의 하우징과 연결되고, 이미지 센서가 마련될 수 있다. 나아가, 회로 기판(1300)에는 필터를 포함하는 베이스부가 안착할 수도 있다.
실시예에 따른 카메라 장치는 단일 또는 복수의 카메라 장치로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 복수의 카메라 장치는 제1 카메라 장치와 제2 카메라 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 카메라 장치는 ‘카메라 모듈’, ‘카메라 디바이스’, ‘촬상 장치’, ‘촬상 모듈’, ‘촬상 기기’ 등과 혼용될 수 있다.
그리고, 제1 카메라 장치는 단일 또는 복수의 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 장치는 제1 카메라 액추에이터(1100)와 제2 카메라 액추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
그리고, 제2 카메라 장치는 소정의 하우징(미도시)에 배치되고, 렌즈부를 구동할 수 있는 액추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 액추에이터는 보이스 코일 모터, 마이크로 액추에이터, 실리콘 액추에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀 방식, 바이 모프 방식, 정전기력방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 카메라 액추에이터는 액추에이터 등으로 언급할 수 있다. 또한, 복수 개의 카메라 장치로 이루어진 카메라 장치는 이동 단말기 등 다양한 전자 기기 내에 실장될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치는 OIS 기능을 하는 제1 카메라 액추에이터(1100) 및 주밍(zooming) 기능 및 AF 기능을 하는 제2 카메라 액추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
광은 제1 카메라 액추에이터(1100)의 상면을 통해 카메라 장치 내로 입사될 수 있다. 즉, 광은 광축 방향(예컨대, X축 방향)을 따라 제1 카메라 액추에이터(1100)의 내부로 입사되고, 광학 부재를 통해 광 경로가 수직 방향(예컨대, Z축 방향)으로 변경될 수 있다. 그리고 광은 제2 카메라 액추에이터(1200)를 통과하고, 제2 카메라 액추에이터(1200)의 일단에 위치하는 이미지 센서(IS)로 입사될 수 있다(PATH).
그리고 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 장치는 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 액추에이터 및 제2 카메라 액추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 장치는 광의 경로 변경에 대응하여 카메라 장치의 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 액추에이터는 확장된 광 경로에서 초점 등을 제어하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
또한, 실시예에 따른 카메라 장치는 제1 카메라 액추에이터를 통해 광경로의 제어를 통해 OIS를 구현할 수 있으며, 이에 따라 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고, 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.
나아가, 제2 카메라 액추에이터(1200)는 광학계와 렌즈 구동부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 액추에이터(1200)는 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리, 제3 렌즈 어셈블리 및 가이드 핀 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.
또한. 제2 카메라 액추에이터(1200)는 코일과 마그넷을 구비하여 고배율 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일, 마그넷과 가이드 핀을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리에서는 피사체와의 거리 또는 상 거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다. 한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다. 이에 제2 렌즈 어셈블리는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리는 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일과 마그넷의 상호작용에 의한 전자기력으로 구동될 수 있다. 상술한 내용은 후술하는 렌즈 어셈블리에 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 OIS용 액추에이터와 AF 또는 Zoom용 액추에이터가 배치될 경우, OIS 구동 시 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭이 방지될 수 있다. 제1 카메라 액추에이터(1100)의 제1 구동 마그넷이 제2 카메라 액추에이터(1200)와 분리되어 배치되므로, 제1 카메라 액추에이터(1100)와 제2 카메라 액추에이터(1200) 간 자계 간섭이 방지될 수 있다. 본 명세서에서, OIS는 손 떨림 보정, 광학식 이미지 안정화, 광학식 이미지 보정, 떨림 보정 등의 용어와 혼용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(2000)는 하우징(2100), 광학 부재(2200), 제1 홀더(2300), 광경로 변경 부재(2400), 제2 홀더(2500), 케이스(2600), 구동부(2800) 및 기판(2700)을 포함할 수 있다.
하우징(2100)은 제1 카메라 액추에이터(2000)의 최외측에 위치할 수 있다. 하우징(2100)은 광학 부재(2200), 제1 홀더(2300), 광경로 변경 부재(2400), 제2 홀더(2500), 케이스(2600), 구동부(2800) 및 기판(2700)을 수용할 수 있다. 이를 위해, 하우징(2100)은 내부에 수용 공간을 형성할 수 있다. 하우징(2100)의 수용 공간에는 기판(2700), 케이스(2600) 등이 안착할 수 있는 부재가 배치될 수 있다.
하우징(2100)은 제2 카메라 액추에이터(2000)와 결합될 수 있다. 하우징(2100)은 제2 카메라 액추에이터의 하우징(2100)과 결합하기 위한 결합부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(2100)은 육면체 형상으로 구현될 수 있다. 육면체 형상으로 구현된 하우징(2100)은 상부면과 일측면이 개방된 형태일 수 있다. 개방된 상부면은 빛이 입사되는 방향이고, 개방된 일측면은 빛이 출사되는 방향일 수 있다. 개방된 일측면은 제2 카메라 액추에이터(2000)와 결합되는 방향일 수 있다.
광학 부재(2200)는 제1 카메라 액추에이터(2000)의 상부측에 위치할 수 있다. 광학 부재(2200)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광학 부재(2200)는 하나의 렌즈로 구성될 수 있다. 다른 실시예로, 광학 부재(2200)는 복수의 렌즈로 구성될 수도 있다. 광학 부재(2200)는 카메라 모듈이 적용되는 애플리케이션 등에 따라 렌즈의 개수가 상이할 수 있다.
광학 부재(2200)는 빛을 수광할 수 있다. 광학 부재(2200)는 피사체로부터 입사되는 빛을 수광할 수 있다. 광학 부재(2200)는 적어도 하나의 수광 렌즈를 포함할 수 있다. 광학 부재(2200)는 광을 집광할 수 있다. 광학 부재(2200)는 피사체로부터 입사되는 광을 집광할 수 있다. 광학 부재(2200)는 적어도 하나의 집광 렌즈를 포함할 수 있다.
광학 부재(2200)는 양(+)의 파워를 가질 수 있다. 광학 부재(2200)가 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈군으로 구성되는 경우, 렌즈군 전체가 양(+)의 파워를 가질 수 있다. 광학 부재(2200)가 하나의 렌즈로 구성되는 경우, 하나의 렌즈는 양(+)의 파워를 가질 수 있다.
광학 부재(2200)는 유효경의 에지부 두께가 유효경의 중심부 두께보다 얇은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 광학 부재(2200)가 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈군으로 구성되는 경우, 복수의 렌즈 중 적어도 하나는 유효경의 에지부 두께가 유효경의 중심부 두께보다 얇을 수 있다. 광학 부재(2200)가 하나의 렌즈로 구성되는 경우, 하나의 렌즈는 유효경의 에지부 두께가 유효경의 중심부 두께보다 얇을 수 있다.
광학 부재(2200)는 적어도 하나의 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 광학 부재(2200)가 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈군으로 구성되는 경우, 복수의 렌즈 중 적어도 하나는 볼록 렌즈일 수 있다. 광학 부재(2200)가 하나의 렌즈로 구성되는 경우, 하나의 렌즈는 볼록 렌즈일 수 있다.
상기와 같이 광학 부재(2200)가 구성됨으로써, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 F수(F number, Fno)를 향상시켜 수광량을 증가시킬 수 있다.
광학 부재(2200)는 카메라 모듈의 OIS 기능을 구현하기 위해 움직일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광학 부재(2200)는 임의의 회전축을 중심으로 임의의 각도로 회전할 수 있다. 광학 부재(2200)가 임의의 각도로 회전함으로써 입사되는 광의 경로를 변경할 수 있다.
제1 홀더(2300)는 하우징(2100)에 수용될 수 있다. 제1 홀더(2300)는 케이스(2600)에 안착될 수 있다. 제1 홀더(2300)는 케이스(2600)에 안착되어 하우징(2100)에 수용될 수 있다.
제1 홀더(2300)는 광학 부재(2200)를 포함할 수 있다. 제1 홀더(2300)의 일면에는 광학 부재(2200)가 배치될 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 홀더(2300)의 상부면에는 개구부가 형성될 수 있으며, 상부면에 형성된 개구부에 광학 부재(2200)가 결합될 수 있다.
제1 홀더(2300)는 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전할 수 있다. 제1 홀더(2300)는 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전가능할 수 있다. 제1 홀더(2300)가 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전함에 따라 결합된 광학 부재(2200) 또한 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전할 수 있다. 따라서, 제1 홀더(2300)가 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전함에 따라, 광학 부재(2200)를 통과한 빛의 광경로가 변경될 수 있다.
제1 홀더(2300)는 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전하기 위한 구동력을 제공받기 위해 적어도 일측에 구동부(2800)가 결합될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 일측면에는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 회전하기 위한 구동력을 제공하는 구동부(2800)가 결합될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 다른 일측면에는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전하기 위한 구동력을 제공하는 구동부(2800)가 결합될 수 있다.
광경로 변경 부재(2400)는 제1 카메라 액추에이터(2000)의 내측에 배치될 수 있다. 광경로 변경 부재(2400)는 광학 부재(2200)의 상측면(image side)에 배치될 수 있다. 광경로 변경 부재(2400)는 광학 부재(2200)의 상측면에 배치되어 광학 부재(2200)를 통해 수광된 광의 경로를 변경하여 출력할 수 있다. 광경로 변경 부재(2400)는 광학 부재(2200)로부터 입사된 광을 반사시켜 제2 카메라 액추에이터(2000)로 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광경로 변경 부재(2400)는 프리즘(prism)으로 구성될 수 있다. 프리즘은 광학 부재(2200)로부터 광이 입사되는 제1 면(입사면), 제1 면(입사면)을 통해 입사된 광이 반사되는 제2 면(반사면), 및 제2 면(반사면)을 통해 반사된 광이 출력되는 제3 면(출사면)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광경로 변경 부재(2400)는 미러(mirror)로 구성될 수 있다. 미러는 광학 부재(2200)로부터 입력된 광을 반사하는 반사면을 포함할 수 있다. 이와 같이, 광경로 변경 부재(2400)는 외부(예컨대, 물체)로부터 입사된 광을 카메라 모듈 내부로 반사할 수 있다. 예를 들어, 광경로 변경 부재(2400)는 입사된 광을 이미지 센서 방향으로 반사할 수 있다. 이로써, 카메라 모듈은 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
제2 홀더(2500)는 하우징(2100)에 수용될 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제1 홀더(2300)에 수용될 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제1 홀더(2300)에 안착될 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제1 홀더(2300)에 안착되어 하우징(2100)에 수용될 수 있다.
제2 홀더(2500)는 광경로 변경 부재(2400)를 포함할 수 있다. 제2 홀더(2500)는 광경로 변경 부재(2400)를 수용할 수 있는 수용 공간이 형성될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 수용 공간에는 광경로 변경 부재(2400)의 반사면이 안착될 수 있는 안착면이 형성될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 수용 공간의 상부면과 일측면은 개방되며, 개방된 상부면 방향은 광학 부재(2200)로부터 광이 입사되는 방향이고, 개방된 일측면 방향은 제2 카메라 액추에이터(2000)로 광이 출사되는 방향일 수 있다.
제2 홀더(2500)는 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전할 수 있다. 제2 홀더(2500)는 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전가능할 수 있다. 제2 홀더(2500)가 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전함에 따라 안착된 광경로 변경 부재(2400) 또한 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전할 수 있다. 따라서, 제2 홀더(2500)가 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전함에 따라, 광경로 변경 부재(2400)에 의해 반사된 빛의 광경로가 변경될 수 있다.
제2 홀더(2500)는 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전하기 위한 구동력을 제공받기 위해 적어도 일측에 구동부(2800)가 결합될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 일측면에는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 회전하기 위한 구동력을 제공하는 구동부(2800)가 결합될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 다른 일측면에는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전하기 위한 구동력을 제공하는 구동부(2800)가 결합될 수 있다.
케이스(2600)는 하우징(2100) 내에 배치될 수 있다. 케이스(2600)는 제1 홀더(2300)를 수용할 수 있다. 케이스(2600)는 제2 홀더(2500)를 수용하는 제1 홀더(2300)를 수용할 수 있다. 즉, 케이스(2600)는 제1 홀더(2300) 및 제2 홀더(2500)를 수용할 수 있으며, 이를 위해 수용 공간이 형성될 수 있다. 케이스(2600)는 제1 홀더(2300)가 안착될 수 있는 안착면을 포함할 수 있다.
기판(2700)은 하우징(2100) 내에 배치될 수 있다. 기판(2700)은 하우징(2100) 내에 수용 공간에 배치될 수 있다. 기판(2700)에는 구동부(2800)가 배치될 수 있으며, 외부와 전기적으로 연결되어 구동부(2800)에 전력을 공급할 수 있다. 이를 위해, 기판(2700)에는 구동부(2800)에 전력을 공급하거나 전력 공급을 제어할 수 있는 회로가 배치될 수 있다. 기판(2700)은 PCB일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구동부(2800)는 제1 홀더(2300) 및 제2 홀더(2500)에 구동력을 제공할 수 있다. 구동부(2800)는 복수로 구성될 수 있으며, 복수의 구동부(2800)는 각각 제1 홀더(2300) 및 제2 홀더(2500)에 구동력을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구동부(2800)는 제1 내지 제4 구동부를 포함할 수 있다. 제1 구동부(2800)는 제1 홀더(2300)가 상기 제1 회전축(RX1)을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 제2 구동부(2800)는 제1 홀더(2300)가 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 제3 구동부(2800)는 제2 홀더(2500)가 제1 회전축(RX1)을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 제4 구동부(2800)는 제2 홀더(2500)가 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 구동부(2800)는 제1 홀더 및 제2 홀더 각각에 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전하기 위한 구동력을 제공할 수 있다.
구동부(2800)는 구동력을 제공할 수 있는 다양한 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구동부(2800)는 적어도 하나의 마그넷과 이에 대향하는 적어도 하나의 코일을 포함하는 VCM(voice coil motor)일 수 있다. 이 경우, 코일 또는 마그넷은 제1 홀더(2300) 또는 제2 홀더(2500)에 결합하고, 대향하는 마그넷 또는 코일은 기판(2700)에 결합할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 구동부(2800)는 엔코더(encoder) 장치나 피에조(piezo) 장치와 같은 구동력을 제공할 수 있는 장치로 구현될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 제1 카메라 액추에이터(2000)의 상부면에는 광학 부재(2200)가 배치될 수 있고, 광학 부재(2200)의 상측(image side)에는 광경로 변경 부재(2400)가 배치될 수 있다. 광학 부재(2200)는 소정의 반지름(dr)을 가진 원형의 렌즈로 구현될 수 있다. 그리고, 광경로 변경 부재(2400)는 입사되는 제1 면(입사면)이 소정의 면적을 가지는 프리즘으로 구현될 수 있다.
광학 부재(2200)와 광경로 변경 부재(2400)는 제1 카메라 액추에이터(2000)의 상부면에서 바라볼 때, 일부 영역은 서로 오버랩되나 일부 영역은 서로 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다. 광학 부재(2200)와 광경로 변경 부재(2400)는 제1 카메라 액추에이터(2000)의 상부면에서 바라볼 때, 광학 부재(2200)와 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면(입사면)의 일부 영역은 서로 오버랩되나 일부 영역은 서로 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 부재(2200)가 소정의 반지름(dr)을 가진 원형의 렌즈일 수 있고, 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면(입사면)은 면의 중심으로부터 수직하는 하나의 변까지의 수선이 소정의 길이(l1)를 가질 수 있다. 여기서, 광학 부재(2200)의 반지름(dr)은 광경로 변경 부재(2400)의 수선의 길이(l1)보다 클 수 있다(dr>l1). 이에 따라, 제1 카메라 액추에이터(2000)의 상부면에서 바라볼 때, 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면의 각 변에 대응하는 광학 부재(2200)의 외각 영역은 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면과 오버랩되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 부재(2200)가 소정의 반지름(dr)을 가진 원형의 렌즈일 수 있고, 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면(즉, 입사면)은 제1 면의 중심으로부터 모서리까지의 소정의 길이(l2)를 가질 수 있다. 여기서, 광학 부재(2200)의 반지름(dr)은 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면의 중심으로부터 모서리까지의 길이(l2)보다 작을 수 있다(l2>dr). 이에 따라, 제1 카메라 액추에이터(2000)의 상부면에서 바라볼 때, 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면의 모서리 영역은 광학 부재(2200)와 오버랩되지 않을 수 있다.
광학 부재(2200)의 반지름을 광경로 변경 부재(2400)의 수선의 길이보다 작게 구현하게 되면, 광경로 변경 부재(2400)에 입사되는 광량이 줄어 들게 되므로 이미지의 품질이 저하될 수 있다. 또한, 광학 부재(2200)의 반지름을 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면의 중심으로부터 모서리까지의 길이보다 크게 구현할 경우, 제1 카메라 액추에이터(2000)의 무게와 부피가 증가하고, 구동부에 의한 제1 홀더의 회전을 제어하기 어렵게 되며, 제조 단가가 증가하고, 제어 전력이 크게 증가하는 문제점이 발생하게 된다. 광학 부재(2200)의 반지름이 광경로 변경 부재(2400)의 수선의 길이보다 크고 광경로 변경 부재(2400)의 제1 면의 중심으로부터 모서리까지의 길이보다 작은 범위에서 유지됨이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 단면 사시도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 제1 홀더(2300)는 소정의 회전축을 기준으로 회전할 수 있다. 제1 홀더(2300)가 소정의 회전축을 기준으로 회전함에 따라, 제1 홀더(2300)에 결합된 광학 부재(2200) 역시 소정의 회전축을 기준으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 홀더(2300)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광학 부재(2200)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 제1 홀더(2300)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광학 부재(2200)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 제1 홀더(2300)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광학 부재(2200)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 제1 홀더(2300)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광학 부재(2200)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
또한, 제2 홀더(2500)는 소정의 회전축을 기준으로 회전할 수 있다. 제2 홀더(2500)가 소정의 회전축을 기준으로 회전함에 따라, 제2 홀더(2500)에 결합된 광경로 변경 부재(2400) 역시 소정의 회전축을 기준으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 홀더(2500)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광경로 변경 부재(2400)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광경로 변경 부재(2400)는 제1 회전축(RX1)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광경로 변경 부재(2400)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 광경로 변경 부재(2400)는 제2 회전축(RX2)을 기준으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
여기서, 제1 회전축(RX1)은 카메라 장치(모듈)의 x축 방향으로 형성될 수 있다. 제1 회전축(RX1)은 제2 카메라 액추에이터의 광축에 평행하게 형성될 수 있다. 제1 카메라 액추에이터(2000)가 OIS 구동되지 않은 기준 위치에 있을 때, 제1 회전축(RX1)은 제2 카메라 액추에이터의 광축과 동일할 수 있다. 그리고, 제2 회전축(RX2)은 카메라 장치(모듈)의 y축 방향으로 형성될 수 있다. 제2 회전축(RX2)은 광학 부재(2200)의 광축에 평행하게 형성될 수 있다.
제1 회전축(RX1)과 제2 회전축(RX2)은 서로 교차할 수 있다. 제1 회전축(RX1)과 제2 회전축(RX2)은 서로 교차하여 교차점(P)을 형성할 수 있다. 제1 회전축(RX1)과 제2 회전축(RX2)이 교차하는 교차점(P)은 광경로 변경 부재(2400)의 반사면에 형성될 수 있다.
제1 회전축(RX1)과 제2 회전축(RX2)이 서로 교차하여 교차점(P)을 형성함에 따라, 제1 홀더(2300)와 제2 홀더(2500)는 교차점(P)을 원점으로 하여 제1 회전축(RX1) 및/또는 제2 회전축(RX2)을 통해 회전할 수 있다. 제1 홀더(2300) 및 제2 홀더(2500)가 제1 회전축(RX1) 및 제2 회전축(RX2)을 기준으로 회전하더라도 교차점(P)은 변하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 홀더(2300)와 제2 홀더(2500)가 각각 서로 다른 구동부(2800)에 의해 독립적으로 회전 구동하더라도 광학적 성능이 저하되지 않을 수 있다.
한편, 제1 회전축(RX1)과 제2 회전축(RX2)은 서로 교차하여 소정의 각도를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 회전축(RX1)과 제2 회전축(RX2)은 서로 수직하게 교차할 수 있다. 제1 회전축(RX1)과 제2 회전축(RX2)은 교차점(P)을 중심으로 서로 90도의 각도를 형성하도록 교차될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 홀더의 사시도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 홀더의 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 홀더(2500)는 수용 공간(S1)을 포함할 수 있다. 제2 홀더(2500)의 수용 공간(S1)에는 광경로 변경 부재가 배치될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 수용 공간(S1)에는 광경로 변경 부재가 안착될 수 있다.
제2 홀더(2500)는 z축 방향의 일면과 x축 방향의 일면이 개방될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 z축 방향의 개방된 일면 측에는 광학 부재가 배치될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 Z축 방향의 일면이 개방되어 있으므로, 제2 홀더(2500)의 수용 공간(S1)에 배치된 광경로 변경 부재는 광학 부재를 통해 입사되는 빛을 수광할 수 있다. 제2 홀더(2500)의 x축 방향에는 제2 카메라 액추에이터가 배치될 수 있다. 제2 홀더(2500)의 x축 방향의 일면이 개방되어 있으므로, 광경로 변경 부재에 의해 광경로가 변경된 빛이 제2 카메라 액추에이터로 출력될 수 있다.
제2 홀더(2500)의 수용 공간(S1)은 적어도 3개의 부재로 감싸질 수 있다. 제2 홀더(2500)의 수용 공간(S1)은 제1 측벽(2520), 제2 측벽(2530) 및 하부 부재(2510)로 감싸질 수 있다. 제1 측벽(2520) 및 제2 측벽(2530)은 수용 공간(S1)에 배치되는 광경로 변경 부재의 측면에 대응할 수 있다. 제1 측벽(2520) 및 제2 측벽(2530)은 광경로 변경 부재가 좌우 방향(즉, y 방향)으로 움직이지 않도록 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 하부 부재(2510)는 수용 공간(S1)에 광경로 변경 부재가 배치되는 경우, 광경로 변경 부재를 z축 방향으로 지지 및 안착시킬 수 있다. 하부 부재(2510)는 경사를 가지고 배치될 수 있다. 제1 부재는 xy면에 대해 소정의 각도를 가지도록 배치될 수 있다. 이때, 소정의 각도는 광경로 변경 부재의 반사면 경사 각도와 동일할 수 있다.
하부 부재(2510)는 광경로 변경 부재가 안착되는 제1 안착면(2511)을 포함할 수 있다. 하부 부재(2510)는 제1 안착면(2511)에 대향하는 제1 대향면(2512)을 포함할 수 있다. 제1 대향면(2512)은 제1 홀더의 안착면에 대향하여 배치될 수 있다. 제1 대향면(2512)은 제1 홀더의 안착면에 안착될 수 있다.
제2 홀더(2500)는 하부 부재(2510)의 제1 대향면(2512)에 형성되는 제1 볼록부(2540)를 포함할 수 있다. 제1 볼록부는 광경로 변경 부재의 반사면에 형성되는 제1 회전축과 제2 회전축의 교차점(P)을 중심으로 소정의 곡률 반경을 가지는 반구 형상일 수 있다. 즉, 제1 볼록부(2540)는 외주면으로부터 교차점(P)까지의 일정한 거리를 가지는 반구 형상일 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제1 홀더의 사시도이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 제1 홀더의 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 홀더(2300)는 수용 공간(S2)을 포함할 수 있다. 제1 홀더(2300)의 수용 공간(S2)에는 제2 홀더가 배치될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 수용 공간(S2)에는 제2 홀더가 안착될 수 있다.
제1 홀더(2300)는 z축 방향 및 x축 방향의 면이 개방될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 z축 방향의 개방된 일면 측에는 광학 부재가 배치될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 z축 방향의 개방된 일면 측에 광학 부재가 배치되어 있으므로, 외부로부터 광학 부재를 통해 빛이 제1 카메라 액추에이터 내부로 입력될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 수용 공간(S2)의 x축 방향에는 제2 카메라 액추에이터가 배치될 수 있다. 제1 홀더(2300) 및 제2 홀더의 x축 방향의 일면이 개방되어 있으므로, 광경로 변경 부재에 의해 광경로가 변경된 빛이 제2 카메라 액추에이터로 출력될 수 있다.
제1 홀더(2300)의 수용 공간(S2)은 적어도 3개의 부재로 감싸질 수 있다. 제1 홀더(2300)의 수용 공간(S2)은 제1 측벽(2320), 제2 측벽(2330) 및 하부 부재(2310)로 감싸질 수 있다.
제1 홀더(2300)의 제1 측벽(2320) 및 제2 측벽(2330)은 수용 공간(S2)에 배치되는 제2 홀더의 측벽에 대향하여 배치될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 제1 측벽(2320) 및 제2 측벽(2330)은 제2 홀더의 측벽과 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 소정의 거리만큼 이격됨에 따라 수용 공간(S2) 내에 배치된 제2 홀더가 제1 회전축을 기준으로 회전할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 제2 측벽(2330)의 일부 영역에는 개구가 형성될 수 있다. 제2 측벽(2330)에 형성된 개구로 제2 홀더에 구동력을 제공하기 위한 구동부가 배치될 수 있다.
제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)는 수용 공간(S2)에 제2 홀더가 배치시, 제2 홀더를 z축 방향으로 지지 및 안착시킬 수 있다. 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)는 경사를 가지고 배치될 수 있다. 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)는 xy면에 대해 소정의 각도를 가지도록 배치될 수 있다.
제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)는 제2 홀더가 안착되는 제2 안착면(2311)을 포함할 수 있다. 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)의 제2 안착면(2311)은 제2 홀더의 하부 부재(2310)의 제1 대향면(2312)에 대향하여 배치될 수 있다. 제2 안착면(2311)과 제1 대향면(2312)은 소정의 간격만큼 이격될 수 있다.
하부 부재(2310)의 제2 안착면(2311)에는 제1 수용부(2350)가 배치될 수 있다. 제2 홀더가 제1 홀더(2300)에 수용되어 결합시, 제1 수용부(2350)에는 제1 볼록부가 배치될 수 있다. 제1 수용부(2350)는 적어도 4개의 지지면을 포함하는 홈일 수 있다. 제1 수용부(2350)는 제1 내지 제4 지지면(2351 내지 2354)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 지지면(2351 내지 2354)은 제2 안착면(2311)에 대해 소정의 각도를 가지고 배치될 수 있다. 소정의 각도는 0도 내지 90도일 수 있다. 제1 지지면(2351)과 제3 지지면(2353)은 제1 회전축 방향으로 대향할 수 있다. 즉, 제1 지지면(2351)과 제3 지지면(2353)은 x축 방향으로 서로 대향 배치될 수 있다. 제2 지지면(2352)과 제4 지지면(2354)은 제2 회전축 방향으로 대향할 수 있다. 즉, 제2 지지면(2352)과 제4 지지면(2354)은 y축 방향으로 서로 대향 배치될 수 있다. 제1 내지 제4 지지면(2351 내지 2354)은 제1 볼록부와 접촉할 수 있다. 제1 내지 제4 지지면(2351 내지 2354)이 제1 볼록부와 접촉함으로써, 제1 홀더(2300)가 제2 홀더를 지지할 수 있다. 제1 내지 제4 지지면(2351 내지 2354) 각각은 제1 볼록부와 각각 점접촉을 하므로, 제2 홀더의 회전시 마찰력을 크게 감소할 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 회전축 방향 및 제2 회전축 방향으로 각각 2개의 접촉점이 형성되므로, 제2 홀더의 지지력을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다. 한편, 다른 실시예에서는, 제1 수용부가 제1 볼록부와 면접촉할 수 있는 구형의 홈으로 구현될 수 도 있다.
제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)는 제2 안착면(2311)에 대향하는 제2 대향면(2312)을 포함할 수 있다. 제2 대향면(2312)은 케이스의 안착면(2311)에 대향하여 배치될 수 있다. 제2 대향면(2312)은 케이스의 안착면(2311)에 안착될 수 있다.
제1 홀더(2300)는 하부 부재(2310)의 제2 대향면(2312)에 형성되는 제2 볼록부(2340)를 포함할 수 있다. 제2 볼록부(2340)는 광경로 변경 부재의 반사면에 형성되는 제1 회전축과 제2 회전축의 교차점(P)을 중심으로 소정의 곡률 반경을 가지는 반구 형상일 수 있다. 즉, 제2 볼록부(2340)는 외주면으로부터 교차점(P)까지의 일정한 거리를 가지는 반구 형상일 수 있다. 이때, 제2 볼록부(2340)의 곡률 반경은 제1 볼록부의 곡률 반경보다 클 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 케이스의 사시도이다. 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 케이스의 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 케이스(2600)는 수용 공간(S3)을 포함할 수 있다. 케이스(2600)의 수용 공간(S3)에는 제1 홀더가 배치될 수 있다. 케이스(2600)의 수용 공간(S3)에는 제1 홀더가 안착될 수 있다.
케이스(2600)는 z축 방향 및 x축 방향의 면이 개방될 수 있다. 케이스(2600)의 z축 방향의 개방된 일면 측에는 광학 부재가 배치될 수 있다. 케이스(2600)의 z축 방향의 개방된 일면 측에 광학 부재가 배치되어 있으므로, 외부로부터 광학 부재를 통해 빛이 제1 카메라 액추에이터 내부로 입력될 수 있다. 케이스(2600)의 수용 공간(S3)의 x축 방향의 개방된 일면 측에는 제2 카메라 액추에이터가 배치될 수 있다. 케이스(2600), 제1 홀더 및 제2 홀더의 x축 방향의 일면 측이 개방되어 있으므로, 광경로 변경 부재에 의해 광경로가 변경된 빛이 제2 카메라 액추에이터로 출력될 수 있다.
케이스(2600)의 수용 공간(S3)은 적어도 3개의 부재로 감싸질 수 있다. 케이스(2600)의 수용 공간(S3)은 제1 측벽(2620), 제2 측벽(2630) 및 하부 부재(2610)로 감싸질 수 있다.
제1 측벽(2620) 및 제2 측벽(2630)은 수용 공간(S3)에 배치되는 제1 홀더의 측벽에 대향하여 배치될 수 있다. 제1 측벽(2620) 및 제2 측벽(2630)은 제1 홀더의 제1 측벽 및 제2 측벽과 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제1 측벽(2620) 및 제2 측벽(2630)과 제1 홀더의 제1 측벽 및 제2 측벽이 소정의 거리만큼 이격됨에 따라 수용 공간(S3) 내에 배치된 제1 홀더가 제1 회전축을 기준으로 회전할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 케이스(2600)의 제1 측벽(2620) 및 제2 측벽(2630)의 일부 영역에는 개구가 형성될 수 있다. 제1 측벽(2620) 및 제2 측벽(2630)에 형성된 개구로 제1 홀더 및 제2 홀더에 구동력을 제공하기 위한 구동부가 배치될 수 있다.
하부 부재(2610)는 수용 공간(S3)에 제1 홀더가 배치시, 제1 홀더를 z축 방향으로 지지 및 안착시킬 수 있다. 하부 부재(2610)는 경사를 가지고 배치될 수 있다. 하부 부재(2610)는 xy면에 대해 소정의 각도를 가지도록 배치될 수 있다.
하부 부재(2610)는 제1 홀더가 안착되는 제3 안착면(2611)을 포함할 수 있다. 케이스(2600)의 하부 부재(2610)의 제3 안착면(2611)은 제1 홀더의 하부 부재의 제2 대향면에 대향하여 배치될 수 있다. 제3 안착면(2611)과 제2 대향면은 소정의 거리만큼 이격될 수 있다.
하부 부재(2610)의 제3 안착면(2611)에는 제2 수용부(2640)가 배치될 수 있다. 제1 홀더가 케이스(2600)에 수용되어 결합시, 제2 수용부(2640)에는 제2 볼록부가 배치될 수 있다. 제2 수용부(2640)는 적어도 4개의 지지면을 포함하는 홈일 수 있다. 제2 수용부(2640)는 제5 내지 제8 지지면(2641 내지 2644)을 포함할 수 있다. 제5 내지 제8 지지면(2641 내지 2644)은 제3 안착면(2611)에 대해 소정의 각도를 가지고 배치될 수 있다. 소정의 각도는 0도 내지 90도일 수 있다. 제5 지지면(2641)과 제7 지지면(2643)은 제1 회전축 방향으로 대향할 수 있다. 즉, 제5 지지면(2641)과 제7 지지면(2643)은 x축 방향으로 서로 대향 배치될 수 있다. 제6 지지면(2642)과 제8 지지면(2644)은 제2 회전축 방향으로 대향할 수 있다. 즉, 제6 지지면(2642)과 제8 지지면(2644)은 y축 방향으로 서로 대향 배치될 수 있다. 제5 내지 제8 지지면(2641 내지 2644)은 제2 볼록부와 접촉할 수 있다. 제5 내지 제8 지지면(2641 내지 2644)이 제2 볼록부와 접촉함으로써, 케이스(2600)가 제1 홀더를 지지할 수 있다. 제5 내지 제8 지지면(2641 내지 2644) 각각은 제1 볼록부와 각각 점접촉을 하므로, 제2 홀더의 회전시 마찰력을 크게 감소할 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 회전축 방향 및 제2 회전축 방향으로 각각 2개의 접촉점이 형성되므로, 제2 홀더의 지지력을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다. 한편, 다른 실시예에서는, 제2 수용부가 제2 볼록부와 면접촉할 수 있는 구형의 홈으로 구현될 수 도 있다.
한편, 케이스(2600)의 하부측에는 관통홀이 형성될 수 있다. 케이스(2600)의 하부측에는 x축 방향으로 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 하부측에 형성된 관통홀을 통해 기판의 일부가 삽입될 수 있다. 관통홀을 통해 삽입된 기판의 일면에는 구동부가 배치될 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 일부 구성에 대한 분해 사시도이고, 도 16은 제1 카메라 액추에이터의 일부 구성에 대한 단면도이다.
도 14 내지 도 16은 제1 카메라 액추에이터 중 제1 홀더(2300), 제2 홀더(2500) 및 케이스(2600)만을 도시한다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 제2 홀더(2500)는 제1 홀더(2300)의 수용 공간에 배치되고, 제1 홀더(2300)는 케이스(2600)의 수용 공간에 배치될 수 있다. 이에 따라, 케이스(2600)의 하부 부재(2610), 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310) 및 제2 홀더(2500)의 하부 부재(2510)가 하측에서 상측으로 순차적으로 배치될 수 있다.
제2 홀더(2500)가 제1 홀더(2300)의 수용 공간에 배치되는 경우, 제2 홀더(2500)의 하부 부재(2510)의 제1 대향면에 형성된 제1 볼록부(2540)는 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)의 안착면에 형성된 제1 수용부(2350)에 배치될 수 있다. 제1 볼록부(2540)는 제1 수용부(2350)에 삽입될 수 있다. 그리고, 제1 홀더(2300)가 케이스(2600)의 수용 공간에 배치되는 경우, 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)의 제2 대향면에 형성된 제2 볼록부(2340)는 케이스(2600)의 하부 부재(2610)의 안착면에 형성된 제2 수용부(2640)에 배치될 수 있다. 제2 볼록부(2340)는 제2 수용부(2640)에 삽입될 수 있다.
앞서 살펴보았듯이, 제2 홀더(2500)의 제1 볼록부(2540)는 광경로 변경 부재의 반사면에 형성된 교차점(P)으로부터 외주면까지 소정의 곡률 반경을 가지는 반구 형상으로 구현될 수 있다. 그리고, 제1 홀더(2300)의 제2 볼록부(2340)는 광경로 변경 부재의 반사면에 형성된 교차점(P)으로부터 외주면까지 소정의 곡률 반경을 가지는 반구 형상으로 구현될 수 있다.
제2 홀더(2500)가 제1 홀더(2300)의 수용 공간에 배치되는 경우, 제2 홀더(2500)의 하부 부재(2510)의 대향면과 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)의 안착면 사이에는 소정의 이격 거리(d1)가 형성될 수 있다. 이와 같은 이격 거리(d1)를 통해 제2 홀더(2500)는 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 제1 홀더(2300)가 케이스(2600)의 수용 공간에 배치되는 경우, 제1 홀더(2300)의 하부 부재(2310)의 대향면과 케이스(2600)의 하부 부재(2610)의 안착면 사이에는 소정의 이격 거리(d2)가 형성될 수 있다. 이와 같은 이격 거리(d2)를 통해 제1 홀더(2300)는 제2 회전축을 기준으로 회전 가능할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
제1 볼록부(2540)가 제1 수용부(2350)에 배치되는 경우, 제1 볼록부(2540)와 제1 수용부(2350)의 지지면들은 점접촉할 수 있다. 이에 따라 제1 볼록부(2540)와 제1 수용부(2350) 사이에는 이격 공간에 형성될 수 있다. 제2 볼록부(2340)가 제2 수용부(2640)에 배치되는 경우, 제2 볼록부(2340)와 제2 수용부(2640)의 지지면들은 점접촉할 수 있다. 이에 따라 제2 볼록부(2340)와 제2 수용부(2640) 사이에는 이격 공간에 형성될 수 있다. 이와 같은 이격 공간은 제1 홀더(2300) 및 제2 홀더(2500)의 회전시 마찰력을 감소시켜 제어 용이성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 제1 볼록부(2540)와 제1 수용부(2350), 제2 볼록부(2340)와 제2 수용부(2640)를 통해 제1 회전축 및/또는 제2 회전축을 기준으로 제1 홀더(2300)와 제2 홀더(2500)가 회전할 수 있는 구조를 개시하고 있으나, 이외에도 다양한 실시예가 있을 수 있다. 예를 들어, 제2 홀더(2500), 제1 홀더(2300) 및 케이스(2600)에 가이드 홈을 형성하고, 제1 볼록부(2540) 및 제2 볼록부(2340) 대신 볼을 가이드 홈에 배치함으로써 상기에서 설명한 바와 같은 기능을 구현할 수도 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 제1 구동부 및 제2 구동부를 설명하기 위한 도면이고, 도 18는 본 발명의 실시예에 따른 제3 구동부 및 제4 구동부를 설명하기 위한 도면이고, 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 설명하기 위한 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 구동부는 복수일 수 있다. 구동부는 제1 내지 제4 구동부(2810 내지 2840)를 포함할 수 있다.
우선, 도 17을 참조하면, 제1 구동부(2810)는 제1 홀더(2300)에 구동력을 제공할 수 있다. 제1 구동부(2810)는 제1 홀더(2300)가 제1 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 제1 구동부(2810)는 제1 마그넷(2811) 및 제1 코일(2812)을 포함할 수 있다.
제1 마그넷(2811)은 적어도 하나의 N극 영역과 적어도 하나의 S극 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도면에서와 같이, 제1 마그넷(2811)은 하나의 S극 영역과 하나의 N극 영역으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1 마그넷(2811)은 2개의 S극 영역과 2개의 N극 영역이 교차 배치되도록 구성될 수도 있다. 제1 코일(2812)은 전류가 흐르는 금속성 물질로 구성될 수 있다. 코일은 닫힌 고리 모양의 금속성 물질로 구성될 수 있다.
제1 구동부(2810)는 제1 홀더(2300) 및 기판에 배치될 수 있다. 제1 코일(2812) 및 제1 마그넷(2811)은 서로 대향하여 제1 홀더(2300) 및 기판에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 마그넷(2811)은 제1 홀더(2300)의 측벽에 배치될 수 있다. 제1 마그넷(2811)은 제1 회전축에 평행하는 제1 홀더(2300)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 코일(2812)은 기판에 결합되어, 제1 마그넷(2811)에 대향하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 코일(2812)은 제1 홀더(2300)의 측벽에 배치될 수 있다. 제1 코일(2812)은 제1 회전축에 평행하는 제1 홀더(2300)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 마그넷(2811)은 기판에 결합되어, 제1 코일(2812)에 대향하도록 배치될 수 있다.
제1 코일(2812)은 제1 마그넷(2811)과 이격되어 배치될 수 있다. 제1 코일(2812)과 제1 마그넷(2811) 사이에는 소정의 이격 간격이 형성될 수 있으며, 이를 통해 제1 홀더(2300)가 제1 회전축을 기준으로 회전할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
제1 코일(2812)은 전류를 공급받을 수 있다. 제1 코일(2812)은 소정의 전류 방향을 가지는 구동 전류를 공급받을 수 있다. 제1 코일(2812)에 전류가 공급되면, 제1 코일(2812)과 제1 마그넷(2811) 간의 전자기력이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 구동부(2810)는 제1 코일(2812)과 제1 마그넷(2811) 간의 전자기력에 의해 z축 방향으로 제1 홀더(2300)에 구동력을 제공할 수 있다. 제1 홀더(2300)는 제2 볼록부와 제2 수용부에 상하 방향의 힘을 제1 회전축에 의한 회전력으로 변환할 수 있으므로, 제1 구동부(2810)에 의해 제1 홀더(2300)는 제1 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
도 17을 참조하면, 제2 구동부(2820)는 제1 홀더(2300)에 구동력을 제공할 수 있다. 제2 구동부(2820)는 제1 홀더(2300)가 제2 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 제2 구동부(2820)는 제2 마그넷(2821) 및 제2 코일(2822)을 포함할 수 있다.
제2 마그넷(2821)은 적어도 하나의 N극 영역과 적어도 하나의 S극 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도면에서와 같이, 제2 마그넷(2821)은 하나의 S극 영역과 하나의 N극 영역으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제2 마그넷(2821)은 2개의 S극 영역과 2개의 N극 영역이 교차 배치되도록 구성될 수도 있다. 제2 코일(2822)은 전류가 흐르는 금속성 물질로 구성될 수 있다. 코일은 닫힌 고리 모양의 금속성 물질로 구성될 수 있다.
제2 구동부(2820)는 제1 홀더(2300) 및 기판에 배치될 수 있다. 제2 코일(2822) 및 제2 마그넷(2821)은 서로 대향하여 제1 홀더(2300) 및 기판에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 마그넷(2821)은 제1 홀더(2300)의 측벽에 배치될 수 있다. 제2 마그넷(2821)은 제2 회전축에 평행하는 제1 홀더(2300)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 코일(2822)은 기판에 결합되어, 제2 마그넷(2821)에 대향하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2 코일(2822)은 제1 홀더(2300)의 측벽에 배치될 수 있다. 제2 코일(2822)은 제2 회전축에 평행하는 제1 홀더(2300)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 마그넷(2821)은 기판에 결합되어, 제2 코일(2822)에 대향하도록 배치될 수 있다.
제2 코일(2822)은 제2 마그넷(2821)과 이격되어 배치될 수 있다. 제2 코일(2822)과 제2 마그넷(2821) 사이에는 소정의 이격 간격이 형성될 수 있으며, 이를 통해 제1 홀더(2300)가 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
제2 코일(2822)은 전류를 공급받을 수 있다. 제2 코일(2822)은 소정의 전류 방향을 가지는 구동 전류를 공급받을 수 있다. 제2 코일(2822)에 전류가 공급되면, 제2 코일(2822)과 제2 마그넷(2821) 간의 전자기력이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 구동부(2820)는 제2 코일(2822)과 제2 마그넷(2821) 간의 전자기력에 의해 z축 방향으로 제1 홀더(2300)에 구동력을 제공할 수 있다. 제1 홀더(2300)는 제2 볼록부와 제2 수용부에 상하 방향의 힘을 제2 회전축에 의한 회전력으로 변환할 수 있으므로, 제2 구동부(2820)에 의해 제1 홀더(2300)는 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
도 18을 참조하면, 제3 구동부(2830)는 제2 홀더(2500)에 구동력을 제공할 수 있다. 제3 구동부(2830)는 제2 홀더(2500)가 제1 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 제3 구동부(2830)는 제3 마그넷(2831) 및 제3 코일(2832)을 포함할 수 있다.
제3 마그넷(2831)은 적어도 하나의 N극 영역과 적어도 하나의 S극 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도면에서와 같이, 제3 마그넷(2831)은 하나의 S극 영역과 하나의 N극 영역으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제3 마그넷(2831)은 2개의 S극 영역과 2개의 N극 영역이 교차 배치되도록 구성될 수도 있다. 제3 코일(2832)은 전류가 흐르는 금속성 물질로 구성될 수 있다. 코일은 닫힌 고리 모양의 금속성 물질로 구성될 수 있다.
제3 구동부(2830)는 제2 홀더(2500) 및 기판에 배치될 수 있다. 제3 코일(2832) 및 제3 마그넷(2831)은 서로 대향하여 제2 홀더(2500) 및 기판에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 마그넷(2831)은 제2 홀더(2500)의 측벽에 배치될 수 있다. 제3 마그넷(2831)은 제1 회전축에 평행하는 제2 홀더(2500)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제3 코일(2832)은 기판에 결합되어, 제3 마그넷(2831)에 대향하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제3 코일(2832)은 제2 홀더(2500)의 측벽에 배치될 수 있다. 제3 코일(2832)은 제1 회전축에 평행하는 제2 홀더(2500)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제3 마그넷(2831)은 기판에 결합되어, 제3 코일(2832)에 대향하도록 배치될 수 있다.
제3 코일(2832)은 제3 마그넷(2831)과 이격되어 배치될 수 있다. 제3 코일(2832)과 제3 마그넷(2831) 사이에는 소정의 이격 간격이 형성될 수 있으며, 이를 통해 제2 홀더(2500)가 제1 회전축을 기준으로 회전할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
제3 코일(2832)은 전류를 공급받을 수 있다. 제3 코일(2832)은 소정의 전류 방향을 가지는 구동 전류를 공급받을 수 있다. 제3 코일(2832)에 전류가 공급되면, 제3 코일(2832)과 제3 마그넷(2831) 간의 전자기력이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 구동부(2830)는 제3 코일(2832)과 제3 마그넷(2831) 간의 전자기력에 의해 z축 방향으로 제2 홀더(2500)에 구동력을 제공할 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제2 볼록부와 제2 수용부에 상하 방향의 힘을 제1 회전축에 의한 회전력으로 변환할 수 있으므로, 제3 구동부(2830)에 의해 제2 홀더(2500)는 제1 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
도 18을 참조하면, 제4 구동부(2840)는 제2 홀더(2500)에 구동력을 제공할 수 있다. 제4 구동부(2840)는 제2 홀더(2500)가 제2 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 제4 구동부(2840)는 제4 마그넷(2841) 및 제4 코일(2842)을 포함할 수 있다.
제4 마그넷(2841)은 적어도 하나의 N극 영역과 적어도 하나의 S극 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도면에서와 같이, 제4 마그넷(2841)은 하나의 S극 영역과 하나의 N극 영역으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제4 마그넷(2841)은 2개의 S극 영역과 2개의 N극 영역이 교차 배치되도록 구성될 수도 있다. 제4 코일(2842)은 전류가 흐르는 금속성 물질로 구성될 수 있다. 코일은 닫힌 고리 모양의 금속성 물질로 구성될 수 있다.
제4 구동부(2840)는 제2 홀더(2500) 및 기판에 배치될 수 있다. 제4 코일(2842) 및 제4 마그넷(2841)은 서로 대향하여 제2 홀더(2500) 및 기판에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제4 마그넷(2841)은 제2 홀더(2500)의 측벽에 배치될 수 있다. 제4 마그넷(2841)은 제2 회전축에 평행하는 제2 홀더(2500)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제4 코일(2842)은 기판에 결합되어, 제4 마그넷(2841)에 대향하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제4 코일(2842)은 제2 홀더(2500)의 측벽에 배치될 수 있다. 제4 코일(2842)은 제2 회전축에 평행하는 제2 홀더(2500)의 측벽 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 그리고, 제4 마그넷(2841)은 기판에 결합되어, 제4 코일(2842)에 대향하도록 배치될 수 있다.
제4 코일(2842)은 제4 마그넷(2841)과 이격되어 배치될 수 있다. 제4 코일(2842)과 제4 마그넷(2841) 사이에는 소정의 이격 간격이 형성될 수 있으며, 이를 통해 제2 홀더(2500)가 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
제4 코일(2842)은 전류를 공급받을 수 있다. 제4 코일(2842)은 소정의 전류 방향을 가지는 구동 전류를 공급받을 수 있다. 제4 코일(2842)에 전류가 공급되면, 제4 코일(2842)과 제4 마그넷(2841) 간의 전자기력이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제4 구동부(2840)는 제4 코일(2842)과 제4 마그넷(2841) 간의 전자기력에 의해 z축 방향으로 제2 홀더(2500)에 구동력을 제공할 수 있다. 제2 홀더(2500)는 제2 볼록부와 제2 수용부에 상하 방향의 힘을 제2 회전축에 의한 회전력으로 변환할 수 있으므로, 제4 구동부(2840)에 의해 제2 홀더(2500)는 제2 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
도 19를 참조하면, 제1 구동부(2810) 및 제3 구동부(2830)는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 제2 구동부(2820) 및 제4 구동부(2840)는 서로 동일한 방향에 배치될 수 있다. 제1 구동부(2810) 및 제3 구동부(2830)가 서로 대칭적으로 배치됨에 따라 제1 카메라 액추에이터의 무게 균형을 유지시킬 수 있는 장점이 있다. 그리고, 제2 구동부(2820) 및 제4 구동부(2840)가 서로 동일한 방향에 배치됨에 따라, 광학 부재 및 광경로 변경 부재와의 무게 균형을 유지시킬 수 있으며, 카메라 액추에이터의 부피를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 20을 참조하면, 실시예의 이동단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 장치(1000), 플래쉬모듈(1530), 자동초점장치(1510)를 포함할 수 있다.
카메라 장치(1000)는 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대, 카메라 장치(1000)는 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
카메라 장치(1000)는 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다.
처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 이동단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 카메라 장치(1000)는 제1 카메라 장치(1000A)와 제2 카메라 장치(1000B)를 포함할 수 있고, 제1 카메라 장치(1000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다. 또한, 제2 카메라 장치(1000b)에 의해 AF, 줌 및 OIS 기능이 이루어질 수 있다. 이 때, 제1 카메라 장치(1000A)는 상술한 제1 카메라 액추에이터 및 제2 카메라 액추에이터를 모두 포함하므로, 광 경로 변경을 통해 카메라 장치의 소형화가 용이하게 이루어질 수 있다.
플래쉬 모듈(1530)은 내부에 광을 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 플래쉬 모듈(1530)은 이동단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
자동초점장치(1510)는 발광부로서 표면 광 방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
자동초점장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 자동초점장치(1510)는 카메라 장치(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다.
자동초점장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 차량의 사시도이다.
예를 들어, 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치(1000)가 적용된 차량 운전 보조 장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 21을 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 센서는 카메라센서(3000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
카메라(3000)는 실시예에 따른 카메라 장치(1000)가 적용된 카메라 센서일 수 있다. 실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라센서(3000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라센서(3000)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, 카메라센서(3000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행방해물, 및 간접 도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다. 이 때, 프로세서는 카메라센서(3000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다.
영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다. 이러한 카메라센서(3000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다.
카메라센서(3000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상을 처리할 수 있다.
영상 처리 모듈은 이미지센서를 통해 획득된 정지 영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.
이 때, 카메라센서(3000)는 오브젝트의 측정 정확도를 향상시키고, 차량(700)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 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 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2000 : 제1 카메라 액추에이터
2100 : 하우징
2200 : 광학 부재
2300 : 제1 홀더
2400 : 광경로 변경 부재
2500 : 제2 홀더
2600 : 케이스
2700 : 기판
2800 : 구동부

Claims (13)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 광학부재를 포함하는 제1 홀더;
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더 내에 배치되고, 상기 광학부재를 통해 입사된 빛의 광경로를 변경하는 광경로 변경부재를 포함하는 제2 홀더;
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더를 수용하는 케이스; 및
    상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는,
    제1 회전축 및 상기 제1 회전축에 수직하는 제2 회전축을 기준으로 회전하는 카메라 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전축 및 상기 제2 회전축은,
    서로 교차하여 교차점을 형성하는 카메라 액추에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교차점은,
    상기 광경로 변경부재의 반사면에 형성되는 카메라 액추에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 홀더는,
    상기 광경로 변경 부재가 안착되는 제1 안착면에 대향하는 제1 대향면에 상기 교차점을 중심으로 소정의 곡률 반경을 가지는 제1 볼록부를 포함하는 카메라 액추에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 홀더는,
    상기 제2 홀더의 제1 대향면이 안착되는 제2 안착면을 포함하고, 상기 제2 안착면에 상기 제1 볼록부를 수용하는 제1 수용부를 포함하는 카메라 액추에이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 수용부는,
    상기 제1 볼록부와 접촉하는 제1 내지 제4 지지면을 포함하고,
    상기 제1 지지면은, 상기 제1 회전축 방향으로 상기 제3 지지면과 대향하고,
    상기 제2 지지면은, 상기 제2 회전축 방향으로 상기 제4 지지면과 대향하는 카메라 액추이에터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 홀더는,
    상기 제2 안착면에 대향하는 제2 대향면에 상기 교차점을 중심으로 소정의 곡률 반경을 가지는 제2 볼록부를 포함하는 카메라 액추에이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 제1 홀더터의 제2 대향면이 안착되는 제3 안착면을 포함하고, 상기 제3 안착면에 상기 제2 볼록부를 수용하는 제2 수용부를 포함하는 카메라 액추에이터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 수용부는,
    상기 제2 볼록부와 접촉하는 제5 내지 제8 지지면을 포함하고,
    상기 제5 지지면은, 상기 제1 회전축 방향으로 상기 제7 지지면과 대향하고,
    상기 제6 지지면은, 상기 제2 회전축 방향으로 상기 제8 지지면과 대향하는 카메라 액추이에터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제1 홀더가 상기 제1 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제1 구동부;
    상기 제1 홀더가 상기 제2 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제2 구동부;
    상기 제2 홀더가 상기 제1 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제3 구동부; 및
    상기 제2 홀더가 상기 제2 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 제공하는 제4 구동부;를 포함하는 카메라 액추에이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 구동부 및 상기 제3 구동부는,
    서로 대향하여 배치되고,
    상기 제2 구동부 및 상기 제4 구동부는,
    서로 동일한 방향에 배치되는 카메라 액추에이터.
  12. 제1 카메라 액추에이터;
    상기 제1 카메라 액추에이터의 상측에 배치되는 제2 카메라 액추에이터; 및
    이미지 센서;를 포함하고,
    상기 제1 카메라 액추에이터는,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 광학부재를 포함하는 제1 홀더;
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더 내에 배치되고, 상기 광학부재를 통해 입사된 빛의 광경로를 변경하는 광경로 변경부재를 포함하는 제2 홀더;
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 홀더를 수용하는 케이스; 및
    상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더는,
    제1 회전축 및 상기 제1 회전축에 수직하는 제2 회전축을 기준으로 회전하는 카메라 장치.
  13. 광학 부재;
    복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전가능하고, 상기 광학 부재를 수용하는 제1 홀더;
    상기 광학 부재의 상측에 배치되고, 상기 광학 부재를 통해 입사된 빛의 광경로를 변경하는 광경로 변경 부재;
    상기 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전가능하고, 상기 광경로 변경 부재를 수용하는 제2 홀더;
    상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀더 각각에 상기 복수의 회전축을 기준으로 독립적으로 회전하기 위한 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하는 카메라 액추에이터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023146362A1 (ko) 2022-01-28 2023-08-03 주식회사 엘지화학 폴리(락트산-b-3-하이드록시프로피온산) 블록 공중합체를 포함하는 수지, 이를 포함하는 수지 조성물 및 수지 성형품

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