KR20230096624A - 카메라 엑추에이터, 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치 - Google Patents

카메라 엑추에이터, 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치 Download PDF

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KR20230096624A
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coil
axis direction
magnet
sub
lens assembly
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KR1020210186291A
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전재훈
이준택
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 하우징; 상기 하우징을 기준으로 광축 방향으로 이동하는 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리; 상기 제1 렌즈 어셈블리를 이동시키는 제1 구동부와 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 제2 구동부;를 포함하는 광학구동부; 및 상기 제1 구동부에 인접한 제1 홀 센서와 제2 렌즈 어셈블리에 인접한 제2 홀 센서;를 포함하고, 상기 제1 홀 센서와 상기 제2 홀 센서는 적어도 일부가 상기 광축 방향에 수직한 방향에서 서로 중첩되지 않는 카메라 장치를 개시한다.

Description

카메라 엑추에이터, 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치{CAMERA ACTUATOR, LENS MOVING DEVICE 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 장치 또는 카메라 모듈은 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 오토 포커싱(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 장치를 틸팅 또는 이동시킬 수 있다. 렌즈 또는 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 장치가 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 경우, 렌즈 또는 카메라 장치 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 장치 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 장치 내에 주밍 기능, AF 기능 및 OIS 기능이 모두 포함되는 경우, OIS용 마그넷과 AF용 또는 Zoom용 마그넷이 서로 근접하게 배치되어 자계 간섭을 일으키는 문제도 있다.
또한, 카메라 장치 내에서 AF, 줌을 위한 카메라 엑추에이터는 성능 개선을 위해 롱 스트로크를 제공하고 있으나, 인접한 마그넷, 코일 간의 자계 간섭이 발생하는 문제가 존재한다.
또한, 홀 센서에 대한 자계 간섭(얘, 크로스 토크, cross talk)에 의해 렌즈 어셈블리의 위치를 정확하게 측정하기 어려운 문제가 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 AF/ZOOM 시 롱 스트로크(긴 이동 거리)를 제공하는 구동부를 갖는 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 홀 센서에 대해 크로스 토크가 발생하는 자계를 최대한 차단하여 렌즈 어셈블리의 이동 감지가 정확하게 구현되는 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 마주보는 마그넷, 코일, 홀 센서 간의 자계 간섭이 최소화된 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
실시예에서 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 장치는 하우징; 상기 하우징을 기준으로 광축 방향으로 이동하는 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리; 상기 제1 렌즈 어셈블리를 이동시키는 제1 구동부와 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 제2 구동부;를 포함하는 광학구동부; 및 상기 제1 구동부에 인접한 제1 홀 센서와 제2 렌즈 어셈블리에 인접한 제2 홀 센서;를 포함하고, 상기 제1 홀 센서와 상기 제2 홀 센서는 적어도 일부가 상기 광축 방향에 수직한 방향에서 서로 중첩되지 않는다.
상기 제1 홀 센서의 면적은 상기 제2 홀 센서와 상기 수평 방향으로 중첩되는 면적과 비가 1:0.5이하일 수 있다.
상기 제1 구동부는 제1 코일; 및 상기 제1 코일과 마주하는 제1 마그넷;을 포함하고, 상기 제2 구동부는 제2 코일; 및 상기 제2 코일과 마주하는 제2 마그넷;을 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리와 상기 제2 렌즈 어셈블리가 상기 광축 방향으로 최대 이동된 경우, 상기 제1 홀 센서는 상기 제1 마그넷과 마주하고 상기 제2 홀 센서는 상기 제2 마그넷과 마주할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리와 상기 제2 렌즈 어셈블리가 상기 광축 방향으로 최대 이동된 경우, 상기 제1 홀 센서와 상기 제2 홀 센서 간의 최소 거리는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 수평 방향으로 최대 거리보다 클 수 있다.
상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 광축을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다.
이미지 센서를 포함하고, 상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 제1 렌즈 어셈블리보다 상기 이미지 센서에 가까이 배치될 수 있다.
상기 제2 홀 센서는 상기 제1 홀 센서보다 상기 이미지 센서에 더 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제1 코일은 상기 광축 방향으로 서로 중첩되도록 배치되는 제1 서브 코일; 및 제2 서브 코일을 포함하고, 상기 제2 코일은 상기 광축 방향으로 서로 중첩되도록 배치되는 제3 서브 코일; 및 제4 서브 코일;을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 코일은 상기 제3 서브 코일과 광축을 기준으로 대향하여 배치되고, 상기 제2 서브 코일은 상기 제4 서브 코일과 상기 광축을 기준으로 대향하여 배치될 수 있다.
상기 제1 홀 센서는 상기 제1 서브 코일 내에 배치되고, 상기 제2 홀 센서는 상기 제4 서브 코일 내에 배치될 수 있다.
상기 제2 렌즈 어셈블리의 상기 광축 방향으로의 이동 거리가 상기 제1 렌즈 어셈블리의 상기 광축 방향으로의 이동 거리보다 클 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 AF/ZOOM 시 롱 스트로크(긴 이동 거리)를 제공하는 구동부를 갖는 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 홀 센서에 대해 크로스 토크가 발생하는 자계를 최대한 차단하여 렌즈 어셈블리의 이동 감지가 정확하게 구현되는 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 마주보는 마그넷, 코일, 홀 센서 간의 자계 간섭이 최소화된 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 구현할 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 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이고,
도 3는 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 5는 제1 쉴드 캔 및 기판이 제거된 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 6a는 도 5에서 BB'로 절단된 단면도이고,
도 6b는 도 5에 CC'로 절단된 단면도이고,
도 7a은 다른 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 7b는 다른 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 일 단면도이고,
도 7c는 다른 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 다른 단면도이고,
도 8은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 9는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 10a는 도 8에서 DD'로 절단된 단면도이고,
도 10b는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부를 도시한 사시도이고,
도 10c는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부의 제1 상태를 도시한 도면이고,
도 10d는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부의 제2 상태를 도시한 도면이고,
도 10e는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부의 제2 상태를 도시한 도면이고,
도 10f는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리의 최대 이동 상태를 도시한 도면이고,
도 10g 및 도 10h는 제1 구동부에서 코일과 마그넷의 이동에 따른 일예를 도시한 도면이고,
도 11은 제1 렌즈 어셈블리의 구동과 관련된 분해사시도이고,
도 12는 제2 렌즈 어셈블리의 구동과 관련된 분해사시도이고,
도 13은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 구동을 설명하는 도면이고,
도 14는 실시예에 따른 회로 기판을 도시한 개략도이고,
도 15는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 일부 구성의 사시도이고,
도 16은 실시예에 따른 제1 광학 구동 코일, 제1 광학 구동 마그넷 및 요크를 도시한 도면이고,
도 17은 실시예에 따른 제2 구동부에 의해 제1 광학 구동 마그넷의 이동을 설명하는 도면이고,
도 18은 실시예에 따른 제2,3 렌즈 어셈블리의 이동을 설명하는 도면이고,
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 장치의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 20은 도 12의 위치 센서부의 상세 구성을 나타낸 블록도이고,
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 23은 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이고,
도 24은 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 이동 단말기의 사시도이고,
도 25는 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 차량의 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한
실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이고, 도 3는 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치(1000)는 커버(CV), 제1 카메라 엑추에이터(1100), 제2 카메라 엑추에이터(1200), 및 회로 기판(1300)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 '제1 엑추에이터'로, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 '제2 엑추에이터'로 혼용될 수 있다.
커버(CV)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 및/또는 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 덮을 수 있다. 커버(CV)에 의해 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간의 결합력이 개선될 수 있다.
나아가, 커버(CV)는 전자파 차단을 수행하는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 커버(CV) 내의 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 용이하게 보호할 수 있다.
그리고 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 엑추에이터일 수 있다.
실시예로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광의 경로를 변경할 수 있다. 실시예로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 내부의 광학 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 엑추에이터(1100)는 광 경로를 제1 방향에서 제3 방향으로 변경할 수 있다. 본 명세서에서 광축 방향은 제3 방향 또는 Z축 방향으로 이미지 센서로 제공되는 광의 진행 방향에 대응한다.
추가적으로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 소정의 경통(미도시)에 배치된 렌즈를 포함할 수 있다. 그리고 렌즈는 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 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 후단에 배치될 수 있다. 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 결합할 수 있다. 그리고 상호 간의 결합은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 줌(Zoom) 엑추에이터 또는 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(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 엑추에이터(1200) 후단에 배치될 수 있다. 회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200) 및 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 회로 기판(1300)은 복수 개일 수 있다.
이러한 회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 제2 하우징과 연결되고, 이미지 센서가 마련될 수 있다. 나아가, 회로 기판(1300)에는 필터를 포함하는 베이스부가 안착할 수도 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.
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. 나아가, 카메라 엑추에이터는 광학 부재, 렌즈 등을 이동시키는 구성을 의미한다. 이에, 카메라 엑추에이터는 광학 부재, 렌즈 등을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수 있다. 이하에서는 카메라 엑추에이터가 렌즈를 포함하는 것을 기준으로 설명한다. 또한, 카메라 엑추에이터는 '렌즈 이동 장치' 또는 '렌즈 이송 장치', '광학 부재 이동 장치', '줌렌즈 이송장치' 등과 혼용될 수 있다. 이에, 제1 카메라 엑추에이터는 '제1 렌즈 이송 장치'로, 제2 카메라 엑추에이터는 '제2 렌즈 이송 장치'로 각각 혼용될 수 있다. 나아가, 엑추에이터는 렌즈 등의 광학 부재를 움직이는 장치이나, 본 명세서에서는 렌즈를 포함하는 장치로서 설명한다.
그리고 제1 카메라 장치는 단일 또는 복수의 엑추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 장치는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
그리고 제2 카메라 장치는 소정의 하우징(미도시)에 배치되고, 렌즈부를 구동할 수 있는 엑추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 엑추에이터는 보이스 코일 모터, 마이크로 엑추에이터, 실리콘 엑추에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀 방식, 바이 모프 방식, 정전기력방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 카메라 엑추에이터는 엑추에이터 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, 실시예에 따른 카메라 장치는 OIS 기능을 하는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 및 주밍(zooming) 기능 및 AF 기능을 하는 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
광은 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 상면에 위치한 개구 영역을 통해 카메라 장치 내로 입사될 수 있다. 즉, 광은 광축 방향(예컨대, X축 방향)을 따라 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 내부로 입사되고, 광학 부재를 통해 광 경로가 수직 방향(예컨대, Z축 방향)으로 변경될 수 있다. 그리고 광은 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 통과하고, 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일단에 위치하는 이미지 센서(IS)로 입사될 수 있다(PATH).
본 명세서에서, 저면은 제1 방향에서 일측을 의미한다. 그리고 제1 방향은 도면 상 X축 방향이고 제2 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제2 방향은 도면 상 Y축 방향이며 제1 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제2 방향은 제1 방향과 수직한 방향이다. 또한, 제3 방향은 도면 상 Z축 방향이고, 제3 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제1 방향 및 제2 방향에 모두 수직한 방향이다. 여기서, 제3 방향(Z축 방향)은 광축의 방향에 대응하며, 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)은 광축에 수직한 방향이며 제2 카메라 엑추에이터에 의해 틸팅될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 또한, 이하에서 제2 카메라 엑추에이터(1200)에 대한 설명에서 광축 방향은 광경로에 대응하고 제3 방향(Z축 방향)이며 이를 기준으로 이하 설명한다.
그리고 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 장치는 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 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 엑추에이터는 확장된 광 경로에서 초점 등을 제어하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
또한, 실시예에 따른 카메라 장치는 제1 카메라 엑추에이터를 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 엑추에이터(1200)는 광학계와 렌즈 구동부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리, 제3 렌즈 어셈블리 및 가이드 핀 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.
또한. 제2 카메라 엑추에이터(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 엑추에이터와 AF 또는 Zoom용 엑추에이터가 배치될 경우, OIS 구동 시 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭이 방지될 수 있다. 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 제2 광학 구동 마그넷이 제2 카메라 엑추에이터(1200)와 분리되어 배치되므로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간 자계 간섭이 방지될 수 있다. 본 명세서에서, OIS는 손떨림 보정, 광학식 이미지 안정화, 광학식 이미지 보정, 떨림 보정 등의 용어와 혼용될 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 쉴드 캔(미도시됨), 제1 하우징(1120), 무버(1130), 회전부(1140), 제2 광학구동부(1150)를 포함한다.
무버(1130)는 홀더(1131)와 홀더(1131)에 안착하는 광학 부재(1132)를 포함할 수 있다. 그리고 회전부(1140)는 틸팅 가이드부(1141), 틸팅 가이드부(1141)와 서로 결합력을 갖는 제1 자성체(1142), 틸팅 가이드부(1141) 내에 위치하는 제2 자성체(1143)를 포함한다. 또한, 제2 광학구동부(1150)는 제2 광학 구동 마그넷(1151), 제2 광학 구동 코일(1152), 제4 홀 센서부(1153) 및 제1 기판부(1154)를 포함한다.
제1 쉴드 캔(미도시됨)은 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 최외측에 위치하여 후술하는 회전부(1140)와 제2 광학구동부(1150)를 감싸도록 위치할 수 있다.
이러한 제1 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 회전부(1140) 또는 제2 광학구동부(1150)에서 오작동의 발생이 감소할 수 있다.
제1 하우징(1120)은 제1 쉴드 캔(미도시됨) 내부에 위치할 수 있다. 또한, 제1 하우징(1120)은 후술하는 제1 기판부(1154) 내측에 위치할 수 있다. 제1 하우징(1120)은 제1 쉴드 캔(미도시됨)과 서로 끼워지거나 맞춰져 체결될 수 있다.
제1 하우징(1120)은 복수 개의 하우징 측부로 이루어질 수 있다. 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제4 하우징 측부(1124)를 포함할 수 있다.
제1 하우징 측부(1121)와 제2 하우징 측부(1122)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제3 하우징 측부(1123)와 제4 하우징 측부(1124)는 제1 하우징 측부(1121)와 제2 하우징 측부(1122) 사이에 배치될 수 있다.
제3 하우징 측부(1123)는 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122) 및 제4 하우징 측부(1124)와 접할 수 있다. 그리고 제3 하우징 측부(1123)는 제1 하우징(1120)에서 하측부로 저면을 포함할 수 있다.
그리고 제1 하우징 측부(1121)는 제1 하우징 홀(1121a)을 포함할 수 있다. 제1 하우징 홀(1121a)에는 후술하는 제3 코일(1152a)이 위치할 수 있다.
또한, 제2 하우징 측부(1122)는 제2 하우징 홀(1122a)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 하우징 홀(1122a)에는 후술하는 제4 코일(1152b)이 위치할 수 있다.
제3 코일(1152a)과 제4 코일(1152b)은 제1 기판부(1154)와 결합할 수 있다. 실시예로, 제3 코일(1152a)과 제4 코일(1152b)은 제1 기판부(1154)와 전기적으로 연결되어 전류가 흐를 수 있다. 이러한 전류는 제1 카메라 엑추에이터가 X축을 기준으로 틸팅할 수 있는 전자기력의 요소이다.
또한, 제3 하우징 측부(1123)는 제3 하우징 홀(1123a)을 포함할 수 있다. 제3 하우징 홀(1123a)에는 후술하는 제5 코일(1152c)이 위치할 수 있다. 제5 코일(1152c)은 제1 기판부(1154)와 결합할 수 있다. 그리고 제5 코일(1152c)은 제1 기판부(1154)와 전기적으로 연결되어 전류가 흐를 수 있다. 이러한 전류는 제1 카메라 엑추에이터가 Y축을 기준으로 틸팅할 수 있는 전자기력의 요소이다.
제4 하우징 측부(1124)는 제1 하우징 홈(1124a)을 포함할 수 있다. 제1 하우징 홈(1124a)에 마주하는 영역에 후술하는 제1 자성체(1142)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 하우징(1120)은 틸팅 가이드부(1141)와 자기력 등에 의해 결합할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 제1 하우징 홈(1124a)은 제4 하우징 측부(1124)의 내측면 또는 외측면에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 자성체(1142)도 제1 하우징 홈(1124a)의 위치에 대응하도록 배치될 수 있다.
또한, 제1 하우징(1120)은 제1 내지 제4 하우징 측부(1121 내지 1224)에 의해 형성되는 수용부(1125)를 포함할 수 있다. 수용부(1125)에는 무버(1130)가 위치할 수 있다.
무버(1130)는 홀더(1131)와 홀더(1131)에 안착하는 광학 부재(1132)를 포함한다.
홀더(1131)는 제1 하우징(1120)의 수용부(1125)에 안착할 수 있다. 홀더(1131)는 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제4 하우징 측부(1124)에 각각 대응하는 제1 프리즘 외측면 내지 제4 프리즘 외측면을 포함할 수 있다.
제4 하우징 측부(1124)와 마주하는 제4 프리즘 외측면에는 제2 자성체(1143)가 안착할 수 있는 안착홈이 배치될 수 있다.
광학 부재(1132)는 홀더(1131)에 안착할 수 있다. 이를 위해, 홀더(1131)는 안착면을 가질 수 있으며, 안착면은 수용홈에 의해 형성될 수 있다. 광학 부재(1132)는 내부에 배치되는 반사부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 광학 부재(1132)는 외부(예컨대, 물체)로부터 반사된 광을 카메라 장치 내부로 반사할 수 있다. 다시 말해, 광학 부재(1132)는 반사된 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 이로써, 카메라 장치는 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
회전부(1140)는 틸팅 가이드부(1141), 틸팅 가이드부(1141)와 서로 결합력을 갖는 제1 자성체(1142), 틸팅 가이드부(1141)내에 위치하는 제2 자성체(1143)를 포함한다.
틸팅 가이드부(1141)는 상술한 무버(1130) 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 틸팅 가이드부(1141)는 내부에 위치하는 추가적인 자성체(미도시됨)를 포함할 수 있다.
또한, 틸팅 가이드부(1141)는 광축과 인접하게 배치될 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 엑추에이터는 후술하는 제1,2 축 틸트에 따라 광 경로의 변경을 용이하게 수행할 수 있다.
틸팅 가이드부(1141)는 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치되는 제1 돌출부와 제2 방향(Y축 방향)으로 이격 배치되는 제2 돌출부를 포함할 수 있다. 또한, 제1 돌출부와 제2 돌출부는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
또한, 제1 자성체(1142)는 복수 개의 요크를 포함하며, 복수 개의 요크는 틸팅 가이드부(1141)를 기준으로 마주보게 위치할 수 있다. 실시예로, 제1 자성체(1142)는 마주보는 복수 개의 요크로 이루어질 수 있다. 그리고 틸팅 가이드부(1141)는 복수 개의 요크 사이에 위치할 수 있다.
제1 자성체(1142)는 상술한 바와 같이 제1 하우징(1120) 내에 위치할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 제1 자성체(1142)는 제4 하우징 측부(1124)의 내측면 또는 외측면에 안착할 수 있다. 예컨대, 제1 자성체(1142)는 제4 하우징 측부(1124)의 외측면에 형성된 홈에 안착할 수 있다. 또는 제1 자성체(1142)는 상술한 제1 하우징 홈(1124a)에 안착할 수 있다.
그리고 제2 자성체(1143)는 무버(1130) 특히 홀더(1131)의 외측면에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 틸팅 가이드부(1141)는 내부의 제2 자성체(1143)와 제1 자성체(1142)간의 자기력에 의한 결합력으로 제1 하우징(1120) 및 무버(1130)와 용이하게 결합할 수 있다. 본 발명에서, 제1 자성체(1142)와 제2 자성체(1143)의 위치는 서로 이동될 수 있다.
제2 광학구동부(1150)는 제2 광학 구동 마그넷(1151), 제2 광학 구동 코일(1152), 제4 홀 센서부(1153) 및 제1 기판부(1154)를 포함한다.
제2 광학 구동 마그넷(1151)은 복수 개의 마그넷을 포함할 수 있다. 실시예로, 제2 광학 구동 마그넷(1151)은 제3 마그넷(1151a), 제4 마그넷(1151b) 및 제5 마그넷(1151c)을 포함할 수 있다.
제3 마그넷(1151a), 제4 마그넷(1151b) 및 제5 마그넷(1151c)은 각각 홀더(1131)의 외측면에 위치할 수 있다. 그리고 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 서로 마주보도록 위치할 수 있다. 또한, 제5 마그넷(1151c)은 홀더(1131)의 외측면 중 저면 상에 위치할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
제2 광학 구동 코일(1152)은 복수 개의 코일을 포함할 수 있다. 실시예로, 제2 광학 구동 코일(1152)은 제3 코일(1152a), 제4 코일(1152b) 및 제5 코일(1152c)을 포함할 수 있다.
제3 코일(1152a)은 제3 마그넷(1151a)과 대향하게 위치할 수 있다. 이에, 제3 코일(1152a)은 상술한 바와 같이 제1 하우징 측부(1121)의 제1 하우징 홀(1121a)에 위치할 수 있다.
또한, 제4 코일(1152b)은 제4 마그넷(1151b)과 대향하게 위치할 수 있다. 이에, 제4 코일(1152b)은 상술한 바와 같이 제2 하우징 측부(1122)의 제2 하우징 홀(1122a)에 위치할 수 있다.
제3 코일(1152a)은 제4 코일(1152b)과 마주보도록 위치할 수 있다. 즉, 제3 코일(1152a)은 제4 코일(1152b)과 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 대칭으로 위치할 수 있다. 이는 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 대칭으로 위치할 수 있다. 또한, 제3 코일(1152a), 제4 코일(1152b), 제3 마그넷(1151a) 및 제4 마그넷(1151b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩되도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제3 코일(1152a)과 제3 마그넷(1151a) 간의 전자기력과 제4 코일(1152b)과 제4 마그넷(1151b) 간의 전자기력으로 X축 틸팅이 일측으로 기울어짐 없이 정확하게 이루어질 수 있다.
제5 코일(1152c)은 제5 마그넷(1151c)과 대향하게 위치할 수 있다. 이에, 제5 코일(1152c)은 상술한 바와 같이 제3 하우징 측부(1123)의 제3 하우징 홀(1123a)에 위치할 수 있다. 제5 코일(1152c)은 제5 마그넷(1151c)과 전자기력을 발생시킴으로써, 무버(1130) 및 회전부(1140)를 제1 하우징(1120)을 기준으로 Y축 틸팅을 수행할 수 있다.
여기서, X축 틸팅은 X축을 기준으로 틸트되는 것을 의미하며, Y축 틸팅은 Y축을 기준으로 틸트되는 것을 의미한다.
제4 홀 센서부(1153)는 복수 개의 홀 센서를 포함할 수 있다. 홀 센서는 후술하는 '센서 유닛'에 대응하며 이와 혼용한다. 실시예로, 제4 홀 센서부(1153)는 제3 홀 센서(1153a), 제4 홀 센서(1153b) 및 제5 홀 센서(1153c)를 포함할 수 있다.
제3 홀 센서(1153a)는 제3 코일(1152a) 내측에 위치할 수 있다. 그리고 제4 홀 센서(1153b)는 제3 홀 센서(1153a)와 제1 방향(X축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향)으로 대칭으로 배치될 수 있다. 또한, 제4 홀 센서(1153b)는 제4 코일(1152b) 내측에 위치할 수 있다.
제3 홀 센서(1153a)는 제3 코일(1152a) 내측에서 자속 변화를 감지할 수 있다. 그리고 제4 홀 센서(1153b)는 제4 코일(1152b)에서 자속 변화를 감지할 수 있다. 이로써, 제1, 2 마그넷(1151a, 1151b)과 제1,2 홀 센서(1153a, 1153b) 간의 위치 센싱이 수행될 수 있다. 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터는 예컨대, 제1,2 홀 센서(1153a, 1153b)를 통해 위치를 감지하여 보다 정확한 X축 틸트를 제어할 수 있다.
또한, 제5 홀 센서(1153c)는 제5 코일(1152c) 내측에 위치할 수 있다. 제5 홀 센서(1153c)는 제5 코일(1152c) 내측에서 자속 변화를 감지할 수 있다. 이로써, 제5 마그넷(1151c)과 제5 홀 센서(1153bc) 간의 위치 센싱이 수행될 수 있다. 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터는 이를 통해 Y축 틸트를 제어할 수 있다. 이러한 제1 내지 제5 홀 센서는 적어도 하나 이상일 수 있다.
제1 기판부(1154)는 제2 광학구동부(1150)의 하부에 위치할 수 있다. 제1 기판부(1154)는 제2 광학 구동 코일(1152), 제4 홀 센서부(1153)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판부(1154)는 제2 광학 구동 코일(1152), 제4 홀 센서부(1153)와 SMT로 결합될 수 있다. 다만, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니다.
제1 기판부(1154)는 제1 쉴드 캔(미도시됨)과 제1 하우징(1120) 사이에 위치하여, 제1 쉴드 캔 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 결합 방식은 상술한 바와 같이 다양하게 이루어질 수 있다. 그리고 상기 결합을 통해 제2 광학 구동 코일(1152)과 제4 홀 센서부(1153)가 제1 하우징(1120)의 외측면 내에 위치할 수 있다.
이러한 제1 기판부(1154)는 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄 회로 기판(RigidFlexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선 패턴이 있는 회로 기판을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 제1 쉴드 캔 및 기판이 제거된 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 6a는 도 5에서 BB'로 절단된 단면도이고, 도 6b는 도 5에 CC'로 절단된 단면도이다.
도 5는 쉴드 캔 및 기판이 제거된 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 6a는 도 5에서 BB'로 절단된 단면도이고, 도 6b는 도 5에 CC'로 절단된 단면도이다.
도 5 내지 도 6b을 참조하면, 제5 코일(1152a)은 제1 하우징 측부(1121)에 위치할 수 있다.
그리고 제5 코일(1152a)과 제3 마그넷(1151a)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제3 마그넷(1151a)은 제5 코일(1152a)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제1 코일(1152b)의 제2 하우징 측부(1122)에 위치할 수 있다. 이에, 제1 코일(1152b)과 제4 마그넷(1151b)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제4 마그넷(1151b)은 제1 코일(1152b)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제5 코일(1152a)과 제1 코일(1152b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되고, 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 홀더의 외측면(제1 홀더 외측면 및 제2 홀더 외측면)에 가해지는 전자기력이 제2 방향(Y축 방향)으로 평행 축 상에 위치하여 X축 틸트가 정확하고 정밀하게 수행될 수 있다.
또한, 제4 홀더 외측면에는 제1 수용홈(미도시됨)이 위치할 수 있다. 그리고 제1 수용홈에는 제1 돌출부(PR1a, PR1b)가 배치될 수 있다. 이에 따라, X축 틸트를 수행하는 경우, 제1 돌출부(PR1a, PR1b)가 틸트의 기준축(또는 회전축)일 수 있다. 이에, 틸팅 가이드부(1141), 무버(1130)가 좌우로 이동할 수 있다.
제2 돌출부(PR2)는 상술한 바와 같이 제4 하우징 측부(1124)의 내측면의 홈에 안착할 수 있다. 그리고 Y축 틸트를 수행하는 경우, 제2 돌출부(PR2)를 Y축 틸트의 기준축으로 회전 플레이트 및 무버가 회전할 수 있다.
실시예에 따르면, 이러한 제1 돌출부와 제2 돌출부에 의해, OIS가 수행될 수 있다.
도 6a을 참조하면, Y축 틸트가 수행될 수 있다. 즉, 제1 방향(X축 방향)으로 회전하여 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
실시예로, 홀더(1131)의 하부에 배치되는 제5 마그넷(1151c)은 제2 코일(1152c)과 전자기력을 형성하여 제1 방향(X축 방향)으로 무버(1130)를 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
구체적으로, 틸팅 가이드부(1141)는 제1 하우징(1120) 내의 제1 자성체(1142)와 무버(1130) 내의 제2 자성체(1143)에 의해 제1 하우징(1120) 및 무버(1130)와 결합될 수 있다. 그리고 제1 돌출부(PR1)는 제1 방향(X축 방향)으로 이격되어 제1 하우징(1120)에 의해 지지될 수 있다.
그리고 틸팅 가이드부(1141)는 무버(1130)를 향해 돌출된 제2 돌출부(PR2)를 기준축(또는 회전축)으로 회전 또는 틸팅할 수 있다. 즉, 틸팅 가이드부(1141)는 제2 돌출부(PR2)를 기준축으로 Y축 틸트를 수행할 수 있다.
예를 들어, 제3 안착홈에 배치된 제5 마그넷(1151c)과 제3 기판 측부 상에 배치된 제2 코일(1152c) 간의 제1 전자기력(F1A, F1B)에 의해 무버(1130)를 X축 방향으로 제1 각도(θ1)로 회전(X1->X1a 또는 X1bb)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다. 제1 각도(θ1)는 ±1° 내지 ±3°일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 여러 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터에서 전자기력은 기재된 방향으로 힘을 생성하여 무버를 움직이거나, 다른 방향으로 힘을 생성하더라도 기재된 방향으로 무버를 움직일 수 있다. 즉, 기재된 전자기력의 방향은 마그넷과 코일에 의해 발생되어 무버를 움직이는 힘의 방향을 의미한다.
도 6b를 참조하면, X축 틸트가 수행될 수 있다. 즉, 제2 방향(Y축 방향)으로 회전하여 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
Y축 방향으로 무버(1130)가 틸팅 또는 회전(또는 X축 틸트)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
실시예로, 홀더(1131)에 배치되는 제3 마그넷(1151a) 및 제4 마그넷(1151b)은 각각이 제5 코일(1152a)및 제1 코일(1152b)과 전자기력을 형성하여 제2 방향(Y축 방향)으로 틸팅 가이드부(1141) 및 무버(1130)를 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
틸팅 가이드부(1141)는 제1 돌출부(PR1)를 기준축(또는 회전축)으로 제2 방향으로 회전 또는 틸팅(X축 틸트)할 수 있다.
예를 들어, 제1 안착홈에 배치된 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제1, 2 기판 측부 상에 배치된 제3, 4 코일(1152a, 1152b) 간의 제2 전자기력(F2A, F2B)에 의해 무버(1130)를 Y축 방향으로 제2 각도(θ2) 회전(Y1->Y1a 또는 Y1b)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다. 제2 각도(θ2)는 ±1° 내지 ±3°일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술한 바와 같이 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제3, 4 코일(1152a, 1152b)에 의한 전자기력은 제3 방향 또는 제3 방향의 반대 방향으로 작용할 수 있다. 예컨대, 전자기력은 무버(1130)의 좌측부에서 제3 방향(Z축 방향)으로 발생하고, 무버(1130)의 우측부에서 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 작용할 수 있다. 이에, 무버(1130)는 제1 방향을 기준으로 회전할 수 있다. 또는 제2 방향을 따라 이동할 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터는 홀더 내의 제2 광학 구동 마그넷과 하우징에 배치되는 제2 광학 구동 코일 간의 전자기력에 의해 틸팅 가이드부(1141) 및 무버(1130)를 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 회전 제어함으로써, OIS 구현 시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고 최상의 광학적 특성을 제공할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 'Y축 틸트'는 제1 방향(X축 방향)으로 회전 또는 틸트하는 것에 대응하고, 'X축 틸트'는 제2 방향(Y축 방향)으로 회전 또는 틸트하는 것에 대응한다.
도 7a은 다른 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고, 도 7b는 다른 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 일 단면도이고, 도 7c는 다른 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 다른 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 다른 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 하우징(1120), 무버(1130), 회전부(1140), 제2 광학구동부(1150), 제1 부재(1126) 및 제2 부재(1131a)를 포함한다.
무버(1130)는 홀더(1131) 및 홀더(1131)에 안착하는 광학 부재(1132)를 포함할 수 있다. 또한, 무버(1130)는 하우징(1120) 내에 배치될 수 있다. 그리고 회전부(1140)는 틸팅 가이드부(1141), 틸팅 가이드부(1141)를 가압하도록 서로 다른 극성을 갖는 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)를 포함할 수 있다. 제1 자성체(1143) 및 제2 자성체(1142)는 서로 크기가 상이할 수 있다. 실시예로, 제1 자성체(1143)는 상기 제2 자성체(1142)보다 크기가 클 수 있다. 예컨대, 제1 자성체(1143)와 제2 자성체(1142)는 광축 방향 또는 제3 방향(Z축 방향)으로 길이는 동일하고, 제1 방향 및 제2 방향으로 면적이 상이할 수 있다. 이 때, 제1 자성체(1143)의 면적은 제2 자성체(1142)의 면적보다 클 수 있다. 또한, 제2 광학구동부(1150)는 제2 광학 구동 마그넷(1151), 제2 광학 구동 코일(1152), 홀 센서부(1153), 제1 기판부(1154) 및 요크부(1155)를 포함한다.
먼저, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 쉴드 캔(미도시됨)을 포함할 수 있다. 쉴드 캔(미도시됨)은 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 최외측에 위치하여 후술하는 회전부(1140)와 제2 광학구동부(1150)를 감싸도록 위치할 수 있다.
이러한 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 즉, 쉴드 캔(미도시됨)은 회전부(1140) 또는 제2 광학구동부(1150)에서 오작동의 발생을 감소시킬 수 있다.
제1 하우징(1120)은 쉴드 캔(미도시됨) 내부에 위치할 수 있다. 쉴드 캔이 없는 경우, 제1 하우징(1120)은 제1 카메라 엑추에이터의 최외측에 위치할 수 있다.
또한, 제1 하우징(1120)은 후술하는 제1 기판부(1154) 내측에 위치할 수 있다. 제1 하우징(1120)은 쉴드 캔(미도시됨)과 서로 끼워지거나 맞춰져 체결될 수 있다.
제1 하우징(1120)은 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123) 및 제4 하우징 측부(1124)를 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
제1 부재(1126)는 제1 하우징(1120)에 배치될 수 있다. 제1 부재(1126)는 제2 부재(1131a)와 하우징 사이에 배치될 수 있다. 제1 부재(1126)는 하우징 내 배치 또는 하우징 일측에 위치할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.
무버(1130)는 홀더(1131) 및 홀더(1131)에 안착하는 광학 부재(1132)를 포함한다.
홀더(1131)는 제1 하우징(1120)의 수용부(1125)에 안착할 수 있다. 홀더(1131)는 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제1 부재(1126)에 각각 대응하는 제1 홀더 외측면 내지 제4 홀더 외측면을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 홀더 외측면 내지 제4 홀더 외측면은 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제1 부재(1126) 각각의 내측면과 대응하는 또는 마주할 수 있다.
또한, 홀더(1131)는 제4 안착홈에 배치되는 제2 부재(1131a)를 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
광학 부재(1132)는 홀더(1131)에 안착할 수 있다. 이를 위해, 홀더(1131)는 안착면을 가질 수 있으며, 안착면은 수용홈에 의해 형성될 수 있다. 실시예로 광학 부재(1132)는 미러(mirror) 또는 프리즘으로 이루어질 수 있다. 이하에서는 프리즘을 기준으로 도시하나, 상술한 실시예에서와 같이 복수 개의 렌즈로 이루어질 수도 있다. 또는 광학 부재(1132)는 복수의 렌즈와 프리즘 또는 미러로 이루어질 수 있다. 그리고 광학 부재(1132)는 내부에 배치되는 반사부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 광학 부재(1132)는 외부(예컨대, 물체)로부터 반사된 광을 카메라 모듈 내부로 반사할 수 있다. 다시 말해, 광학 부재(1132)는 반사된 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 이로써, 카메라 모듈은 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
추가적으로, 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 결합할 수 있다. 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)의 외측 및 하우징 내측에 배치될 수 있다. 그리고 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)에서 제4 홀더 외측면에서 제4 안착홈 이외의 영역에 위치한 추가 홈 내에 안착할 수 있다. 이를 통해, 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 결합하고, 제2 부재(1131a)와 홀더(1131) 사이에는 제1 부재(1126)의 적어도 일부가 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 부재(1126)의 적어도 일부는 제2 부재(1131a)와 홀더(1131) 간에 형성된 공간을 관통할 수 있다.
또한, 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 분리된 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 후술하는 바와 같이 제1 카메라 엑추에이터의 조립이 용이하게 수행될 수 있다. 또는 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 일체로 형성될 수 있으나, 이하에서는 분리된 구조로 설명한다.
회전부(1140)는 틸팅 가이드부(1141), 틸팅 가이드부(1141)를 가압하도록 서로 다른 극성을 갖는 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)를 포함한다.
틸팅 가이드부(1141)는 상술한 무버(1130) 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 구체적으로, 틸팅 가이드부(1141)는 홀더(1131)와 제1 부재(1126) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 틸팅 가이드부(1141)는 홀더(1131)의 무버(1130) 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 다만, 상술한 내용과 달리, 본 실시예에서 틸팅 가이드부(1141)는 제1 부재(1126)와 홀더(1131) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 틸팅 가이드부(1141)는 제1 부재(1126)와 홀더(1131)의 제4 안착홈 사이에 위치할 수 있다.
또한, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 각각 제2 부재(1131a)에 형성된 제1 홈(gr1)과 제1 부재(1126)에 형성된 제2 홈(gr2)에 안착할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 홈(gr1)과 제2 홈(gr2)은 상술한 다른 실시예에서 설명한 제1,2 홈과 위치가 상이할 수 있다. 다만, 제1 홈(gr1)은 제2 부재(1131a) 내에 위치하며 홀더와 일체로 이동하며, 제2 홈(gr2)은 제1 홈(gr1)에 대응하여 제1 부재(1126) 상에 위치하여 제1 하우징(1120)과 결합한다. 이에, 본 용어를 혼용하여 설명한다.
또한, 틸팅 가이드부(1141)는 광축과 인접하게 배치될 수 있다. 이로써, 다른 실시예에 따른 엑추에이터는 후술하는 제1,2 축 틸트에 따라 광 경로의 변경을 용이하게 수행할 수 있다.
틸팅 가이드부(1141)는 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치되는 제1 돌출부와 제2 방향(Y축 방향)으로 이격 배치되는 제2 돌출부를 포함할 수 있다. 또한, 제1 돌출부와 제2 돌출부는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 제1 돌출부는 무버를 향해 돌출될 수 있다. 또한, 제1 돌출부는 베이스에서 광축 방향 또는 제3 방향(Z축 방향)으로 연장될 수 있다. 그리고 제2 돌출부는 제1 돌출부와 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 제2 돌출부는 광축 방향의 반대 방향 또는 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 돌출부는 제1 부재(1126) 또는 하우징(1120)을 향해 연장될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제2 자성체(1142)는 제2 부재(1131a) 내에 위치할 수 있다. 또한, 제1 자성체(1143)는 제1 부재(1126) 내에 위치할 수 있다.
제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 서로 동일한 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 자성체(1142)는 N극을 갖는 마그넷일 수 있고, 제1 자성체(1143)는 N극을 갖는 마그넷일 수 있다. 또는 반대로 제2 자성체(1142)는 S극을 갖는 마그넷일 수 있고, 제1 자성체(1143)는 S극을 갖는 마그넷일 수 있다
예컨대, 제1 자성체(1143)의 제1 극면과 상기 제1 극면과 마주보는 제2 자성체(1142)의 제2 극면은 서로 동일 극성을 가질 수 있다.
제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 상술한 극성에 의해 서로 간에 척력(replusive force)을 생성할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상술한 척력은 제2 자성체(1142)에 결합된 제2 부재(1131a) 또는 홀더(1131)와 제1 자성체(1143)에 결합된 제1 부재(1126) 또는 제1 하우징(1120)에 가해질 수 있다. 이 때, 제2 부재(1131a)에 가해지는 척력은 제2 부재(1131a)와 결합한 홀더(1131)에 전달될 수 있다. 이로써, 제2 부재(1131a)와 제1 부재(1126) 사이에 배치되는 틸팅 가이드부(1141)가 척력에 의해 가압될 수 있다. 즉, 척력은 틸팅 가이드부(1141)가 홀더(1131)와 제1 하우징(1120)(또는 제1 부재(1126)) 사이에서 위치하는 것을 유지할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, X축 틸트 또는 Y축 틸트 시에도 무버(1130)와 제1 하우징(1120) 간의 위치를 유지할 수 있다. 또한, 틸팅 가이드부는 제1 자성체(1143)와 제2 자성체(1142) 간의 척력에 의해 제1 부재(1126)와 홀더(1131)에 밀착될 수 있다. 틸팅 가이드부(1141)는 무버(1130)의 틸팅을 가이드할 수 있다.
제2 광학구동부(1150)는 제2 광학 구동 마그넷(1151), 제2 광학 구동 코일(1152), 홀 센서부(1153), 제1 기판부(1154) 및 요크부(1155)를 포함한다. 이에 대한 내용은 본 실시예에서 설명한 내용을 제외하고 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
제5 코일(1152a)은 제1 하우징 측부(1121)에 위치하고, 제3 마그넷(1151a)은 홀더(1131)의 제1 홀더 외측면(1131S1)에 위치할 수 있다. 이에, 제5 코일(1152a)과 제3 마그넷(1151a)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제3 마그넷(1151a)은 제5 코일(1152a)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제1 코일(1152b)은 제2 하우징 측부(1122)에 위치하고, 제4 마그넷(1151b)은 홀더(1131)의 제2 홀더 외측면(1131S2)에 위치할 수 있다. 이에, 제1 코일(1152b)과 제4 마그넷(1151b)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제4 마그넷(1151b)은 제1 코일(1152b)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제5 코일(1152a)과 제1 코일(1152b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되고, 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 홀더의 외측면(제1 홀더 외측면 및 제2 홀더 외측면)에 가해지는 전자기력이 제2 방향(Y축 방향)으로 평행 축 상에 위치하여 X축 틸트가 정확하고 정밀하게 수행될 수 있다.
또한, 틸팅 가이드부(1141)의 제2 돌출부(PR2a, PR2b)는 제1 하우징(1120)의 제1 부재(1126)와 접할 수 있다. 제2 돌출부(PR2)는 제1 부재(1126)의 일측면에 형성된 제2 돌기홈(PH2) 내에 안착할 수 있다. 그리고 X축 틸트를 수행하는 경우, 제2 돌출부(PR2a, PR2b)가 틸트의 기준축(또는 회전축)일 수 있다. 이에, 틸팅 가이드부(1141), 무버(1130)가 제2 방향을 따라 이동할 수 있다.
또한, 제3 홀 센서(1153a)는 상술한 바와 같이 제1 기판부(1154)와 전기적 연결 및 결합을 위해 외측에 위치할 수 있다. 다만, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제2 코일(1152c)은 제3 하우징 측부(1123)에 위치하고, 제5 마그넷(1151c)은 홀더(1131)의 제3 홀더 외측면(1131S3)에 위치할 수 있다. 제2 코일(1152c)과 제5 마그넷(1151c)은 제1 방향(X축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이에 따라, 제2 코일(1152c)과 제5 마그넷(1151c) 간의 전자기력의 세기가 용이하게 제어될 수 있다.
틸팅 가이드부(1141)는 상술한 바와 같이 홀더(1131)의 제4 홀더 외측면(1131S4) 상에 위치할 수 있다. 또한, 틸팅 가이드부(1141)는 제4 홀더 외측면의 제4 안착홈(1131S4a) 내에 안착할 수 있다. 상술한 바와 같이 제4 안착홈(1131S4a)은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함할 수 있다.
제1 영역에는 제2 부재(1131a)가 위치할 수 있다. 즉, 제1 영역은 제2 부재(1131a)와 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 특히, 제1 영역은 제2 부재(1131a)의 부재 베이스부가 위치하는 영역일 수 있다. 이 때, 제1 영역은 제4 홀더 외측면(1131S4) 상에 위치할 수 있다. 즉, 제1 영역은 제4 안착홈(1131S4a)의 상부에 위치한 영역에 대응할 수 있다. 이 경우, 제1 영역은 제4 안착홈(1131S4a) 내의 일 영역이 아닐 수도 있다.
제2 영역에는 제1 부재(1126)가 위치할 수 있다. 즉, 제2 영역은 제1 부재(1126)와 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다.
또한, 제2 영역은 제1 영역과 같이 제4 홀더 외측면(1131S4) 상에 위치할 수 있다. 즉, 제2 영역은 제4 안착홈(1131S4a)의 상부에 위치한 영역에 대응할 수 있다
제3 영역에는 틸팅 가이드부가 위치할 수 있다. 특히, 제3 영역에는 틸팅 가이드부의 베이스가 위치할 수 있다. 즉, 제3 영역은 틸팅 가이드부(예로, 베이스)와 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다.
제1 영역에는 제2 부재(1131a)가 배치되고, 제2 부재(1131a)는 내측면에 형성된 제1 홈(gr1)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 홈(gr1)에는 상술한 바와 같이 제2 자성체(1142)가 배치되며, 제2 자성체(1142)에서 발생한 척력(RF2)이 제2 부재(1131a)를 통해 홀더(1131)의 제4 안착홈(1131S4a)으로 전달될 수 있다(RF2'). 이에, 홀더(1131)는 제2 자성체(1142)에서 발생한 척력(RF2)과 동일한 방향으로 틸팅 가이드부(1141)로 힘을 가할 수 있다.
제2 영역에는 제1 부재(1126)가 배치될 수 있다. 제1 부재(1126)는 제1 홈(gr1)과 마주하는 제2 홈(gr2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 부재(1126)는 제2 홈(gr2)과 대응하는 면에 배치되는 제2 돌기홈(PH2)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 자성체(1143)에서 발생한 척력(RF1)이 제1 부재(1126)에 가해질 수 있다. 이에 따라, 제1 부재(1126)와 제2 부재(1131a)는 발생한 척력(RF1, RF2')을 통해 제1 부재(1126)와 홀더(1131) 사이에 배치된 틸팅 가이드부(1141)를 가압할 수 있다. 이에, 제1,2 코일 또는 제2 코일(1152c)로 인가되는 전류에 의해 홀더가 X축 틸트 또는 Y축 틸트된 이후에도 홀더(1131), 제1 하우징(1120) 및 틸팅 가이드부(1141) 간의 결합이 유지될 수 있다.
제3 영역에는 틸팅 가이드부(1141)가 배치될 수 있다. 틸팅 가이드부(1141)는 상술한 바와 같이 제1 돌출부(PR1)와 제2 돌출부(PR2)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 돌출부(PR1)와 제2 돌출부(PR2)는 베이스의 제2 면(1141b)과 제1 면(1141a)에 각각 배치될 수도 있다. 이와 같이, 이하 설명하는 다른 실시예에서도 제1 돌출부(PR1)와 제2 돌출부(PR2)는 베이스의 마주보는 면 상에 다양하게 위치할 수 있다.
제1 돌기홈(PH1)은 제4 안착홈(1131S4a)에 위치할 수 있다. 그리고 제1 돌기홈(PH1)에는 틸팅 가이드부(1141)의 제1 돌출부(PR1)가 수용될 수 있다. 이에, 제1 돌출부(PR1)는 제1 돌기홈(PH1)과 접할 수 있다. 제1 돌기홈(PH1)은 최대 직경이 제1 돌출부(PR1)의 최대 직경에 대응할 수 있다. 이는 제2 돌기홈(PH2)과 제2 돌출부(PR2)에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 제2 돌기홈(PH2)은 최대 직경이 제2 돌출부(PR2)의 최대 직경에 대응할 수 있다. 또한, 이에, 제2 돌출부(PR2)는 제2 돌기홈(PH2)과 접할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 돌출부(PR1)를 기준으로 제1 축 틸트와 제2 돌출부(PR2)를 기준으로 제2 축 틸트가 용이하게 일어날 수 있으며, 틸트의 반경이 향상될 수 있다.
또한, 틸팅 가이드부(1141)가 제3 방향(Z축 방향)으로 제2 부재(1131a) 및 제1 부재(1126)와 나란히 배치되어, 틸팅 가이드부(1141)가 광학 부재(1132)와 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 보다 구체적으로, 실시예에서 제1 돌출부(PR1)가 제1 방향(X축 방향)으로 광학 부재(1132)와 중첩될 수 있다. 나아가, 제1 돌출부(PR1)는 적어도 일부가 제2 코일(1152c) 또는 제5 마그넷(1151c)과 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 틸트의 중심축인 각 돌출부가 무버(1130)의 무게 중심에 인접하게 위치할 수 있다. 이로써, 틸팅 가이드부가 홀더의 무게 중심에 인접하게 위치할 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 홀더를 틸트시키는 모멘트 값을 최소화할 수 있고, 홀더를 틸트시키기 위해 코일부 등에 인가되는 전류의 소모량도 최소화할 수 있어 전력 소모량 및 소자의 신뢰도를 개선할 수 있다.
뿐만 아니라, 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)는 제2 코일(1152c) 또는 광학 부재(1132)와 제1 방향(X축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 실시예에서 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)는 제2 코일(1152c) 또는 광학 부재(1132)와 제3 방향(Z축 방향)으로 이격 배치될 수 있다. 이로써, 제2 코일(1152c)은 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)로부터 전달받는 자력이 최소화될 수 있다. 이에, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 상하 구동(Y축 틸트)을 용이하게 수행할 수 있으며, 소비전력을 최소화할 수 있다.
나아가, 상술한 바와 같이 제2 코일(1152c) 내측에 위치하는 제4 홀 센서(1153b)는 자속 변화를 감지하고, 이에 의해 제5 마그넷(1151c)과 제4 홀 센서(1153b) 간의 위치 센싱이 수행될 수 있다. 이 때, 제4 홀 센서(1153b)는 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)로부터 형성된 자기장의 영향에 따라 오프셋 전압이 변경될 수 있다.
실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터는 제3 방향으로 제2 부재(1131a), 제2 자성체(1142), 제1 자성체(1143), 제1 부재(1126), 틸팅 가이드부(1141) 및 홀더(1131) 순으로 배치될 수 있다. 다만, 제2 자성체는 제2 부재 내에 위치하고, 제1 자성체는 제1 부재 내에 위치하는 바, 제2 부재, 제1 부재, 틸팅 가이드부, 홀더 순으로 배치될 수 있다.
그리고 실시예로 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)는 홀더(1131)(또는 광학 부재(1132))로부터 제3 방향으로 이격 거리가 틸팅 가이드부(1141) 간의 이격 거리 대비 클 수 있다. 이로써, 홀더(1131) 하부의 제4 홀 센서(1153b)도 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)와 소정 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 이에, 제4 홀 센서(1153b)는 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)로부터 형성된 자기장의 영향이 최소화되어, 홀 전압이 양 또는 음으로 집중되어 포화되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이러한 구성은 홀 전극이 홀 캘리브레이션(Hall Calibration)이 수행될 수 있는 범위를 가질 수 있게 한다. 나아가, 온도도 홀 센서의 전극에 영향을 받고, 온도에 따라 카메라 렌즈의 해상력이 가변하나, 실시예에서는 홀 전압이 양 또는 음으로 집중되는 경우를 방지하여 렌즈의 해상력에 대한 보상도 이에 대응하여 이루어져 해상력 저하를 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 제4 홀 센서(1153b)의 출력(즉, 홀 전압)에 대한 오프셋(offset)을 보상하기 위한 회로 설계도 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 실시에에 따르면, 틸팅 가이드부(1141)는 홀더(1131)의 제4 홀더 외측면 대비 일부 영역이 제4 홀더 외측면의 외측에 위치할 수 있다.
틸팅 가이드부(1141)는 제1 돌출부(PR1) 및 제2 돌출부(PR2)를 제외하고, 베이스를 기준으로 제4 안착홈(1131S4a) 내에 안착할 수 있다. 다시 말해, 베이스의 제3 방향(Z축 방향)으로 길이는 제4 안착홈(1131S4a)의 제3 방향(Z축 방향)으로 길이보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 소형화를 용이하게 도모할 수 있다.
또한, 틸팅 가이드부(1141)는 제3 방향(Z축 방향)으로 최대길이가 제4 안착홈(1131S4a)의 제3 방향(Z축 방향)으로 길이보다 클 수 있다. 이에, 상술한 바와 같이, 제2 돌출부(PR2)의 끝단이 제4 홀더 외측면과 제1 부재(1126) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 제2 돌출부(PR2)는 적어도 일부가 홀더(1131)보다 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향에 위치할 수 있다. 다시 말해, 홀더(1131)는 제2 돌출부(PR2)의 끝단 (제2 돌기홈과 접하는 부분)에서 제3 방향(Z축 방향)으로 소정 거리 이격될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 제2 부재(1131a)가 제1 부재(1126) 내측 또는 둘러싸게 위치함으로써, 공간 효율을 향상시키고 소형화가 구현될 수 있다. 나아가, 전자기력에 의한 구동(무버(1130)의 틸팅 또는 회전)이 수행되더라도 제2 부재(1131a)가 제1 부재(1126) 외측으로 돌출되지 않아 주위의 소자와의 접촉이 차단될 수 있다. 이에, 신뢰성이 개선될 수 있다.
또한, 제2 자성체(1142) 와 제1 자성체(1143) 사이에는 소정의 이격 공간이 존재할 수 있다. 다시 말해, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 동일 극성으로 서로 대향할 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 9는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고, 도 10a는 도 8에서 DD'로 절단된 단면도이고, 도 10b는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부를 도시한 사시도이고, 도 10c는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부의 제1 상태를 도시한 도면이고, 도 10d는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부의 제2 상태를 도시한 도면이고, 도 10e는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 광학구동부 및 이동 어셈블리 및 제1,2 가이드부의 제2 상태를 도시한 도면이고, 도 10f는 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리의 최대 이동 상태를 도시한 도면이고, 도 10g 및 도 10h는 제1 구동부에서 코일과 마그넷의 이동에 따른 일예를 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 10a을 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터(1200)(또는 카메라 장치 또는 줌렌즈 이송 장치 또는 줌렌즈 이동 장치 또는 렌즈 이송장치)는 렌즈부(1220), 제2 하우징(1230), 제1 광학구동부(1250), 베이스부(1260), 제2 기판부(1270) 및 접합부재(1280)를 포함할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제2 쉴드 캔(미도시됨), 탄성부(미도시됨) 및 접합부재(미도시됨)를 더 포함할 수 있다.
또한, 후술하는 바와 같이 렌즈군이 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 그리고 렌즈군은 렌즈 어셈블리와 결합하여 같이 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 카메라 엑추에이터는 렌즈군과 같이 광축 방향으로 이동하는 이동부와 이동부와 달리 광축 방향을 따라 이동하지 않고 상대적으로 고정된 고정부를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 이동부는 렌즈 어셈블리(예, 제1,2 렌즈 어셈블리), 제1 광학 구동 마그넷(제1,2 구동 마그넷)을 포함할 수 있다. 그리고 고정부는 제2 하우징, 제2 기판부, 제1 광학 구동 코일, 홀 센서를 포함할 수 있다. 나아가, 이동부와 고정부 어느 하나에 구동 마그넷이 배치되고 다른 하나에 구동 코일이 배치될 수 있다. 이러한 설명에 대응하여 후술하는 렌즈 어셈블리의 이동 거리는 이동부의 이동 거리에 대응할 수 있다.
제2 쉴드 캔(미도시됨)은 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일 영역(예컨대, 최외측)에 위치하여, 후술하는 구성요소(렌즈부(1220), 제2 하우징(1230), 제1 광학구동부(1250), 베이스부(1260), 제2 기판부(1270) 및 이미지 센서(IS))를 감싸도록 위치할 수 있다.
이러한 제2 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 제1 광학구동부(1250)에서 오작동의 발생이 감소할 수 있다.
렌즈부(1220)는 제2 쉴드 캔(미도시됨) 내에 위치할 수 있다. 렌즈부(1220)는 제3 방향(Z축 방향 또는 광축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 이에 따라 상술한 AF 기능 또는 줌 기능이 수행될 수 있다.
또한, 렌즈부(1220)는 제2 하우징(1230) 내에 위치할 수 있다. 이에, 렌즈부(1220)는 적어도 일부가 제2 하우징(1230) 내에서 광축 방향 또는 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 렌즈부(1220)는 렌즈군(1221) 및 이동 어셈블리(1222)를 포함할 수 있다.
먼저, 렌즈군(1221)은 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈군(1221)은 복수 개일 수 있으나, 이하에서는 하나를 기준으로 설명한다.
렌즈군(1221)은 이동 어셈블리(1222)와 결합되어 이동 어셈블리(1222)에 결합된 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)에서 발생한 전자기력에 의해 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
실시예로, 렌즈군(1221)은 제1 렌즈군(1221a), 제2 렌즈군(1221b) 및 제3 렌즈군(1221c)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(1221a), 제2 렌즈군(1221b) 및 제3 렌즈군(1221c)은 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 나아가, 렌즈군(1221)은 제4 렌즈군(1221d)을 더 포함할 수 있다. 제4 렌즈군(1221d)은 제3 렌즈군(1221c) 후단에 배치될 수 있다.
제1 렌즈군(1221a)은 제2-1 하우징과 결합하여 고정될 수 있다. 다시 말해, 제1 렌즈군(1221a)은 광축 방향을 따라 이동하지 않을 수 있다.
제2 렌즈군(1221b)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 결합하여 제3 방향 또는 광측 방향으로 이동할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 및 제2 렌즈군(1221b)의 이동으로 배율 조정이 수행될 수 있다.
제3 렌즈군(1221c)은 제2 렌즈 어셈블리(1222b)와 결합하여 제3 방향 또는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 제3 렌즈군(1221)의 이동으로 초점 조정 또는 오토 포커싱이 수행될 수 있다.
다만, 이러한 렌즈군의 개수에 한정되는 것은 아니며 상술한 제4 렌즈군(1221d)이 없거나, 또는 제4 렌즈군(1121d) 이외의 추가 렌즈군 등이 더 배치될 수 있다.
이동 어셈블리(1222)는 렌즈군(1221)을 감싸는 개구 영역을 포함할 수 있다. 이러한 이동 어셈블리(1222)는 렌즈 어셈블리와 혼용하여 사용한다. 이동 어셈블리(1222) 또는 렌즈 어셈블리는 제2 하우징(1230) 내에서 광춘 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 그리고 이동 어셈블리(1222)는 렌즈군(1221)과 다양한 방법에 의해 결합될 수 있다. 또한, 이동 어셈블리(1222)는 측면에 홈을 포함할 수 있으며, 상기 홈을 통해 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)과 결합할 수 있다. 상기 홈에는 결합부재 등이 도포될 수 있다.
또한, 이동 어셈블리(1222)는 상단 및 후단에 탄성부(미도시됨)와 결합될 수 있다. 이에, 이동 어셈블리(1222)는 제3 방향(Z축 방향)으로 이동하는데 탄성부(미도시됨)로부터 지지될 수 있다. 즉, 이동 어셈블리(1222)의 위치가 유지되면서 제3 방향(Z축 방향)으로 유지될 수 있다. 탄성부(미도시됨)는 판스프링 등 다양한 탄성 소자로 이루어질 수 있다.
이동 어셈블리(1222)는 제2 하우징(1230) 내에 위치하여, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)를 포함할 수 있다.
제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 제3 렌즈군이 안착하는 영역은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 후단에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 제3 렌즈군(1221c)이 안착하는 영역은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에서 제2 렌즈군(1221b)이 안착하는 영역과 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다.
제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에는 각각 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)와 마주할 수 있다. 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 후술하는 제2 하우징(1230)의 제1 측부와 제2 측부에 위치할 수 있다.
그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 외측면에는 제1 광학 구동 마그넷이 안착할 수 있다. 예컨대, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 외측면에는 제2 마그넷(1252b)이 안착할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 외측면에는 제1 마그넷(1252a)이 안착할 수 있다. 본 명세서에서, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 '제1 보빈'으로 혼용될 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 '제2 보빈'으로 혼용될 수 있다.
제2 하우징(1230)은 렌즈부(1220)와 제2 쉴드 캔(미도시됨) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제2 하우징(1230)은 렌즈부(1220)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
제2 하우징(1230)은 제2-1 하우징(1231) 및 제2-2 하우징(1232)을 포함할 수 있다. 제2-1 하우징(1231)은 제1 렌즈군(1221a)과 결합하고, 상술한 제1 카메라 엑추에이터와도 결합할 수 있다. 제2-1 하우징(1231)은 제2-2 하우징(1232)의 전방에 위치할 수 있다.
그리고 제2-2 하우징(1232)은 제2-1 하우징(1231)의 후단에 위치할 수 있다. 제2-2 하우징(1232)의 내부에 렌즈부(1220)가 안착할 수 있다.
제2 하우징(1230)(또는 제2-2 하우징(1232))은 측부에 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀에는 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)이 배치될 수 있다. 상기 홀은 상술한 이동 어셈블리(1222)의 홈에 대응하도록 위치할 수 있다. 이 때, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 복수 개일 수 있다.
실시예로, 제2 하우징(1230)(특히, 제2-2 하우징(1232))은 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)를 포함할 수 있다. 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)는 서로 대응하여 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)는 제3 방향을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다. 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)에는 제1 광학 구동 코일(1251)이 위치할 수 있다. 그리고 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)의 외측면에는 제2 기판부(1270)가 안착할 수 있다. 다시 말해, 제1 측부(1232a)의 외측면에는 제1 기판(1271)이 위치하고, 제2 측부(1232b)의 외측면에는 제2 기판(1272)이 위치할 수 있다.
나아가, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 하우징(1230)(특히, 제2-2 하우징(1232))의 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)에 위치할 수 있다.
제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 서로 대응하여 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제3 방향(Z축 방향)을 기준으로 대향하여 위치할 수 있다. 또한 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부가 서로 중첩될 수 있다.
제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 적어도 하나의 홈(예, 가이드홈) 또는 리세스를 포함할 수 있다. 그리고 홈 또는 리세스에는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 안착할 수 있다. 이에, 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)은 제1 가이드부(G1)의 가이드홈 또는 제2 가이드부(G2)의 가이드홈 내에서 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
또는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 제2 하우징(1230)의 제1 측부(1232a) 내측에 형성된 레일 또는 제2 하우징(1230)의 제2 측부(1232b)의 내측에 형성된 레일을 따라 제3 방향으로 이동할 수 있다.
이로써, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 방향 또는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 이 때, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제1 렌즈 어셈블리(1222a)보다 이미지 센서에 인접하게 또는 가까이 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 볼(B1)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에 접촉할 수 있다. 제2 볼(B2)은 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에 접촉할 수 있다. 따라서, 위치에 따라, 제1 볼(B1)은 제1 방향(X축 방향)을 따라 제2 볼(B2)과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 다만, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 위치에 따라 서로 중첩되지 않을 수도 있다.
또한, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제1 리세스(RS1)와 마주하는 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 리세스(RS2)와 마주하는 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)를 포함할 수 있다. 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)와 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 제3 방향(Z축 방향)으로 연장된 홈일 수 있다. 그리고 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)와 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 서로 다른 형상의 홈일 수 있다. 예컨대, 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)은 측면이 경사진 홈이고, 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 측면이 저면에 수직인 홈일 수 있다.
또한, 제1 가이드홈(GG1a, GG2a) 또는 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 복수 개일 수 있다. 그리고 복수 개의 가이드홈 내에는 직경이 적어도 일부 상이한 복수의 볼이 위치할 수 있다.
제2 마그넷(1252b)은 제2 코일(1251b)과 마주보게 위치할 수 있다. 또한, 제1 마그넷(1252a)은 제1 코일(1251a)과 마주보게 위치할 수 있다.
예컨대, 제1 코일(1251a)과 제2 코일(1251b) 중 적어도 하나는 복수 개의 코일로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 광학 구동 코일(1251)은 제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2)을 포함할 수 있다. 제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2)은 광축 방향(Z축 방향)을 따라 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1)과 제2 서브 코일(SC2)이 광축 방향으로 순차로 배치될 수 있다. 그리고 제1 서브 코일(SC1)은 제1 서브 코일(SC1) 및 제2 서브 코일(SC2) 중에서 제1 카메라 엑추에이터에 가장 인접하게 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 제2 카메라 엑추에이터 또는 제1 광학구동부는 제1 구동부와 제2 구동부를 포함할 수 있다. 제1 구동부는 제1 렌즈 어셈블리(1222a)를 광축 방향을 따라 이동시키는 구동력을 제공할 수 있다. 제1 구동부는 제1 코일(1251a)과 제1 마그넷(1252a)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 구동부는 제1 구동 코일과 제1 구동 마그넷을 포함할 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a)은 '제1 구동 코일'과 혼용하여 설명한다. 그리고 제1 마그넷(1252a)은 '제1 구동 마그넷'과 혼용하여 설명한다.
그리고 제2 구동부는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)를 광축 방향을 따라 이동시키는 구동력을 제공할 수 있다. 제2 구동부는 제2 코일(1251b)과 제2 마그넷(1252b)을 포함할 수 있다.
또한, 제2 구동부는 제2 구동 코일과 제2 구동 마그넷을 포함할 수 있다. 이에, 제2 코일(1251b)은 '제2 구동 코일'과 혼용하여 설명한다. 그리고 제2 마그넷(1252b)은 '제2 구동 마그넷'과 혼용하여 설명한다. 이하 이를 기준으로 설명한다.
탄성부(미도시됨)는 제1 탄성부재(미도시됨) 및 제2 탄성부재(미도시됨)를 포함할 수 있다. 제1 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 상면과 결합될 수 있다. 제2 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 하면과 결합할 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 상술한 바와 같이 판 스프링으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 이동에 대한 탄성을 제공할 수 있다. 다만, 상술한 위치에 한정되는 것은 아니며, 탄성부는 다양한 위치에 배치될 수 있다.
그리고 제1 광학구동부(1250)는 렌즈부(1220)를 제3 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 구동력을 제공할 수 있다. 이러한 제1 광학구동부(1250)는 제1 광학 구동 코일(1251) 및 제1 광학 구동 마그넷(1252)을 포함할 수 있다. 제1 광학 구동 코일(1251)과 제1 광학 구동 마그넷(1252)은 서로 마주보게 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 구동 코일(1251a)과 제1 구동 마그넷(1252a)은 서로 마주보게 위치할 수 있다. 또한, 제2 구동 코일(1251b)과 제2 구동 마그넷(1252B)은 서로 마주보게 위치할 수 있다. 제1 구동 코일(1251a)은 제2 하우징 내에서 제2 방향을 따라 일측에 배치되고, 제2 구동 코일(1251a)은 제2 하우징 내에서 제2 방향을 따라 타측에 배치될 수 있다.
나아가, 제1 광학구동부(1250)는 제3 홀 센서부를 더 포함할 수 있다. 제3 홀 센서부(1253)는 적어도 하나의 제1 홀 센서(1253a), 제2 홀 센서(1253b)를 포함하고, 제1 광학 구동 코일(1251)의 내측 또는 외측에 위치할 수 있다.
제1 광학 구동 코일(1251) 및 제1 광학 구동 마그넷(1252) 간에 형성된 전자기력으로 이동 어셈블리가 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
제1 광학 구동 코일(1251)은 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 복수 개의 서브 코일로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 하우징(1230)의 측부에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 그리고 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)를 통해 전류 등을 공급받을 수 있다.
그리고 제1 광학 구동 코일(1251)은 요크 등을 통해 제2 기판부(1270)와 결합할 수 있다.
또한, 실시예에서, 제1 광학 구동 코일(1251)은 제2 기판부(1270)와 함께 고정 요소이다. 이와 달리, 제1 광학 구동 마그넷(1252)은 제1,2 어셈블리와 함께 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하는 이동 요소이다.
제1 광학 구동 마그넷(1252)은 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)을 포함할 수 있다.
그리고 제1 마그넷(1252a)은 제1 서브 코일(SC1a) 및 제2 서브 코일(SC2a)과 마주볼 수 있다. 제2 마그넷(1252b)은 제3 서브 코일(SC1b) 및 제4 서브 코일(SC2b)을 마주볼 수 있다. 제1 서브 코일(SC1a)은 제3 서브 코일(SC1b)과 제2 방향으로 중첩되게 위치할 수 있다. 제2 서브 코일(SC2a)은 제4 서브 코일(SC2b)과 제2 방향으로 중첩되게 위치할 수 있다. 이처럼, 제1 마그넷(1252a)과 제2 마그넷(1252b)은 서로 동일하게 2개의 서브 코일과 마주보게 배치될 수 있다. 본 명세서에서는 제1 구동 코일 또는 제1 코일(SC1a, SC1b), 제2 구동 코일 또는 제2 코일(SC2a, SC2b)을 기준으로 설명한다. 다만, 명세서 내에서 제2 렌즈 어셈블리를 구동하는 구동 코일에 대해서는 제3 서브 코일, 제4 서브 코일로 칭할 수도 있다.
제1 구동 코일(1251a)은 제1 서브 코일(SC1a)과 제2 서브 코일(SC2a)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 구동 코일(1251b)은 제3 서브 코일(SC1b)과 제4 서브 코일(SC2b)을 포함할 수 있다.
또한, 제1 서브 코일(SC1a) 및 제2 서브 코일(SC2a)은 광축 방향(Z축 방향)을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 서브 코일(SC1a) 및 제2 서브 코일(SC2a)은 광축 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 서브 코일(SC1a) 및 제2 서브 코일(SC2a)은 서로 병렬 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1a)의 일단 및 타단 중 어느 하나는 제2 서브 코일(SC2a)의 일단 및 타단 중 어느 하나와 일 노드로 연결될 수 있다. 그리고 제1 서브 코일(SC1a)의 일단 및 타단 중 다른 하나는 제2 서브 코일(SC2a)의 일단 및 타단 중 다른 하나와 다른 노드로 연결될 수 있다. 즉, 제1 서브 코일(SC1a)과 제2 서브 코일(SC2a)로 인가되는 전류는 각 서브 코일로 분배될 수 있다. 이로써, 제1 서브 코일(SC1a)과 제2 서브 코일(SC2a)은 전기적으로 병렬 연결되어, 발열이 감소할 수 있다.
또한, 제1 구동 코일(SC1a, SC2a)과 마주보는 제1 구동 마그넷(1252a)의 일면의 극성은 제2 구동 코일(SC1b, SC2b)과 마주보는 제2 구동 마그넷(1252b)의 일면의 극성과 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 구동 마그넷(1252a)의 내측면과 제2 구동 마그넷(1252b)의 내측면은 N극 및 S극 중 어느 하나(예, N극)를 가질 수 있다. 제1 구동 마그넷(1252a)의 외측면과 제2 구동 마그넷(1252b)의 외측면은 N극 및 S극 중 다른 하나(예, S극)를 가질 수 있다. 여기서, 내측면은 광축을 기준으로 광축에 인접한 측면이고, 외측면은 광축으로부터 먼 측면일 수 있다.
또한, 제3 서브 코일(SC1b) 및 제4 서브 코일(SC2b)은 광축 방향(Z축 방향)을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제3 서브 코일(SC1b) 및 제4 서브 코일(SC2b)은 광축 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다.
제3 서브 코일(SC1b) 및 제4 서브 코일(SC2b)은 서로 병렬 연결될 수 있다. 예컨대, 제3 서브 코일(SC1b)의 일단 및 타단 중 어느 하나는 제4 서브 코일(SC2b)의 일단 및 타단 중 어느 하나와 일 노드로 연결될 수 있다.
제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)은 이동 어셈블리(1222)의 상술한 홈에 배치될 수 있으며, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)에 대응하도록 위치할 수 있다. 그리고 제1 광학 구동 마그넷(1252)은 후술하는 요크와 함께 제1,2 렌즈 어셈블리(또는 이동 어셈블리)와 결합할 수 있다.
또한, 제1 마그넷(1252a)은 제1 광학 구동 코일(예, 제1 코일)과 마주하는 제1 면(BSF1)에 제1 극을 가질 수 있다. 그리고 제1 마그넷(1252a)은 제1 면(BSF1)의 반대면인 제2 면(BSF2)에 제2 극을 가질 수 있다. 제2 마그넷(1252b)은 제1 광학 구동 코일(예, 제2 코일)과 마주하는 제1 면(BSF1)에 제1 극을 가질 수 있다. 그리고 제2 마그넷(1252b)은 제1 면(BSF1)의 반대면인 제2 면(BSF2)에 제2 극을 가질 수 있다. 제1 극은 N극 및 S극 중 어느 하나일 있다. 그리고 제2 극은 N극 및 S극 중 다른 하나일 수 있다.
베이스부(1260)는 렌즈부(1220)와 이미지 센서(IS) 사이에 위치할 수 있다. 베이스부(1260)는 필터 등의 구성요소가 고정될 수 있다. 또한, 베이스부(1260)는 상술한 이미지 센서를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이미지 센서는 이물질 등으로부터 자유로워지므로, 소자의 신뢰성이 개선될 수 있다. 다만 이하 일부 도면에서는 이를 제거하고 설명한다.
또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 줌(Zoom) 엑추에이터 또는 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.
그리고 제2 카메라 엑추에이터는 고정줌 또는 연속줌일 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 렌즈군(1221)의 이동을 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 제2 카메라 엑추에이터는 복수 개의 렌즈 어셈블리로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b) 이외에 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨), 및 가이드 핀(미도시됨) 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다. 이에 대해서는 상술한 내용이 적용될 수 있다. 이에, 제2 카메라 엑추에이터는 제1 광학구동부를 통해 고배율 주밍 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제1 광학구동부와 가이드 핀(미도시됨)을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리에서는 피사체와의 거리 또는 상거리가 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 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다. 다만, 이하의 도면을 기준으로 본 실시예의 구성에 대해 설명한다.
이미지 센서는 제2 카메라 엑추에이터의 내측에 또는 외측에 위치할 수 있다. 실시예로는, 도시한 바와 같이 이미지 센서가 제2 카메라 엑추에이터의 외측에 위치할 수 있다. 예컨대, 이미지 센서는 회로 기판 상에 위치할 수 있다. 이미지 센서는 광을 수신하고, 수광된 광을 전기신호로 변환할 수 있다. 또한, 이미지 센서는 복수 개의 픽셀이 어레이 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 이미지 센서는 광축 상에 위치할 수 있다.
제2 기판부(1270)는 제2 하우징의 측부와 접할 수 있다. 예로, 제2 기판부(1270)는 제2 하우징 특히, 제2-2 하우징의 제1 측부의 외측면(제1 측면) 및 제2 측부의 외측면(제2 측면) 상에 위치하며, 제1 측면 및 제2 측면과 접할 수 있다.
또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제2-2 하우징(1232)(또는 제2 하우징) 상부 및 하부 중 적어도 하나에 배치되는 제1 하우징 요크(HY1)와 제2 하우징 요크(HY2)를 포함할 수 있다.
제1 하우징 요크(HY1)와 제2 하우징 요크(HY2)는 제2-2 하우징(1232)의 상면, 하면의 외측에 위치될 수 있다. 이에, 제1 하우징 요크(HY1)와 제2 하우징 요크(HY2)는 제1 코일(1251a), 제2 코일(1251b), 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)에 의해 발생하는 자기력이 마주하는 요소로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 예컨대, 제1 하우징 요크(HY1)와 제2 하우징 요크(HY2)에 의해 제1 코일(1251a) 및 제1 마그넷(1252a)에 의해 발생하는 자기력이 제2 코일(1251b) 및 제2 마그넷(1252b)을 향해 전달되는 양이 줄어들 수 있다.
도 10b를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제2 하우징 내에서 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제2 하우징 내에서 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.
제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 상면에는 제1 마크(MK1)가 위치할 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 상면에는 제2 마크(MK2)가 위치할 수 있다. 제1 마크(MK1)는 복수 개일 수 있다. 제2 마크(MK2)는 복수 개일 수 있다. 복수 개의 제1 마크(MK1)는 광축 방향을 따라 나란히 배치될 수 있다. 복수 개의 제2 마크(MK2)는 광축 방향을 따라 나란히 배치될 수 있다. 그리고 제1 마크(MK1)와 제2 마크(MK2)는 비전(vision) 검사에 의해 인식될 수 있다. 이에, 제1 마크(MK1)와 제2 마크(MK2)에 의해 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 위치를 인식될 수 있다. 그리고 제1 마크(MK1)와 제2 마크(MK2)를 인식함으로써, 광축 방향을 따른 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 이동이 정확하게 수행됨을 정확하게 검사할 수 있다.
제1 코일(1251a)은 외측의 기판 요크에 의해 회로 기판과 용이하게 결합할 수 있다. 제2 코일(1251b)은 외측의 기판 요크에 의해 회로 기판과 용이하게 결합할 수 있다.
그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 인접한 기판 요크에 의해 정해진 위치로 돌아갈 수 있다. 즉, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 기판 요크에 의한 복원력으로 특정 위치로 이동할 수 있다.
또한, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 인접한 기판 요크에 의해 정해진 위치로 돌아갈 수 있다. 즉, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 기판 요크에 의한 복원력으로 특정 위치로 이동할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 제1 상태에서 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 제1 홀 센서(1253a)는 제1 서브 코일(SC1a) 내에 배치되고, 제2 홀 센서(1253b)는 제3 서브 코일(SC1b)에 배치될 수 있다. 제2 서브 코일(SC2a)과 제4 서브 코일(SC2b)에는 홀 센서가 배치되지 않을 수 있다. 나아가, 서로 대향하는 제1 서브 코일(SC1a)과 제3 서브 코일(SC1b)에 복수의 홀 센서가 배치됨으로써, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다.
또한, 이하 여러 상태 및 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치에서 제1 스토퍼(STP1)와 제2 스토퍼(STP2)는 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 광축 방향으로 이동을 차단할 수 있다. 즉, 제1 스토퍼(ST1)와 제2 스토퍼(STP2)의 광축 방향으로 이격 거리가 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 광축 방향으로 이동 범위 이하일 수 있다. 제1 스토퍼(STP1)는 제2 스토퍼(STP2) 대비 제1 카메라 엑추에이터에 인접하게 배치될 수 있다. 그리고 제2 스토퍼(STP2)는 제1 스토퍼(STP1) 대비 이미지 센서에 인접하게 위치할 수 있다.
도 10d를 참조하면, 제2 상태에서 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 수평 방향으로 적어도 일부 중첩되지 않을 수 있다. 예컨대, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 수평 방향으로 어긋나, 서로 중첩되지 않을 수 있다. 구체적으로, 제1 홀 센서(1253a)는 제1 서브 코일(SC1a) 내에 배치되고, 제2 홀 센서(1253b)는 제4 서브 코일(SC2b)에 배치될 수 있다. 제2 서브 코일(SC2a)과 제3 서브 코일(SC1b)에는 홀 센서가 배치되지 않을 수 있다. 나아가, 서로 대향하지 않는 제1 서브 코일(SC1a)과 제4 서브 코일(SC2b)에 복수의 홀 센서가 배치됨으로써, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다.
도 10e를 참조하면, 제3 상태에서 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 제1 홀 센서(1253a)는 제2 서브 코일(SC2a) 내에 배치되고, 제2 홀 센서(1253b)는 제4 서브 코일(SC2b)에 배치될 수 있다. 제1 서브 코일(SC1a)과 제3 서브 코일(SC1b)에는 홀 센서가 배치되지 않을 수 있다. 나아가, 서로 대향하는 제2 서브 코일(SC2a)과 제4 서브 코일(SC2b)에 복수의 홀 센서가 배치됨으로써, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다.
상태 제2 마그넷의 움직임에 의한 제1 홀 센서의 변화
(스트로크(stroke) 환산)		 제1 마그넷의 움직임에 의한 제2 홀 센서의 변화
(스트로크(stroke) 환산)
제1 상태(도 10c) 7.5um 20um
제2 상태(도 10d) 7.5um 10um
제3 상태(도 10e) 15um 10um
표 1을 참조하면, 제1 상태에서는 제1 마그넷 및 제1 렌즈 어셈블리가 제1 홀 센서와 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩된다. 그리고 제2 마그넷 및 제2 렌즈 어셈블리가 제2 홀 센서와 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않는다.그리고 제1 렌즈 어셈블리의 이동(제1 마그넷의 움직임)이 있는 경우, 제2 렌즈 어셈블리 및 제2 마그넷이 제2 홀 센서와 수평 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에, 제1 마그넷에 의해 발생한 자력이 제2 홀 센서로 다수 제공되어 제2 마그넷 또는 제2 렌즈 어셈블리의 이동이 없더라도 제2 홀 센서의 변화가 상대적으로 크게 존재한다.
이와 달리, 제2 마그넷의 움직(제2 렌즈 어셈블리의 움직임에 대응)이더라도, 제2 마그넷에 의해 발생한 자력이 제1 마그넷 또는 제1 렌즈 어셈블리에 의해 일부 차단되어 제1 홀 센서의 변화가 상대적으로 크지 않다.
제2 상태에서는 제1 마그넷 및 제1 렌즈 어셈블리가 제1 홀 센서와 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩된다. 그리고 제2 마그넷 및 제2 렌즈 어셈블리가 제2 홀 센서와 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩된다.
그리고 제1 렌즈 어셈블리의 이동(제1 마그넷의 움직임)이 있는 경우, 제2 렌즈 어셈블리 및 제2 마그넷이 제2 홀 센서와 수평 방향으로 중첩되어 있기에, 제1 마그넷에 의해 발생한 자력이 제2 마그넷 또는 제2 렌즈 어셈블리에 의해 일부 차단되어 제2 홀 센서의 변화가 상대적으로 크지 않다.
이와 달리, 제2 렌즈 어셈블리의 이동(제2 마그넷의 움직임)이 있더라도, 제2 마그넷에 의해 발생한 자력이 제1 마그넷 또는 제1 렌즈 어셈블리에 의해 일부 차단되어 제1 홀 센서의 변화가 상대적으로 크지 않다.
제3 상태에서는 제1 마그넷 및 제1 렌즈 어셈블리가 제1 홀 센서와 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않는다. 그리고 제2 마그넷 및 제2 렌즈 어셈블리가 제2 홀 센서와 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩된다.
그리고 제1 렌즈 어셈블리의 이동(제1 마그넷의 움직임)이 있더라도, 제1 마그넷에 의해 발생한 자력이 제2 마그넷 또는 제2 렌즈 어셈블리에 의해 일부 차단되어 제2 홀 센서의 변화가 상대적으로 크지 않다.
다만, 제1 렌즈 어셈블리 및 제1 마그넷이 제1 홀 센서와 수평 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에, 제2 마그넷에 의해 발생한 자력이 제1 홀 센서로 다수 제공되어 제1 마그넷 또는 제1 렌즈 어셈블리의 이동이 없더라도 제1 홀 센서의 변화가 상대적으로 크게 존재한다.
도 10f를 참조하면,실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치에서 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 적어도 일부가 광축에 수직한 방향(예, 수평 방향(Y축 방향))으로 중첩되지 않을 수 있다.
예컨대, 제1 홀 센서(1253a)의 면적은 제2 홀 센서(1253b)와 수평 방향(Y축 방향)으로 중첩되는 면적과 비가 1:0.5이하일 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 4개의 제1 홀 센서(1253a)는 2개 이하로 4개의 제2 홀 센서(1253b) 중 2개와 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 즉, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 적어도 일부가 서로 수평 방향에 대해 어긋나게 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)가 서로 대향하지 않는 마그넷 즉, 제2 마그넷(1252b)과 제1 마그넷(1252a)로부터 발생한 자력에 대해 영향력이 감소할 수 있다. 이에, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)를 통한 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리의 위치 감지가 정확하게 수행될 수 있다.
나아가, 본 실시예에서, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 광축 방향(Z축 방향)으로 최대 이동된 경우(dmax), 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 제2 스토퍼(STP2)와 접할 수 있다. 그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 제1 스토퍼(STP1)와 접할 수 있다.
나아가, 상기 최대 이동 상태(dmax를 가짐)에서, 제1 홀 센서(1253a)는 제1 마그넷(1252a)과 마주하고, 제2 홀 센서(1252b)는 제2 마그넷(1252b)과 마주할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 광축 방향(Z축 방향)으로 최대 이동(최대 이격 상태, dmax)인 경우, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b) 간의 최소 거리(da)가 제1 코일(1251a)과 제2 코일(1251b) 간의 수평 방향(Y축 방향)으로 최대 거리(dcoil)보다 클 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 제1 코일(1251a)과 제2 코일(1251b)은 광축 을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 홀 센서(1253a)는 제1 코일(1251a) 내에서 제2 코일(1251b)(또는 제2 홀 센서)보다 제1 카메라 엑추에이터에 인접하게 위치할 수 있다. 그리고 제2 홀 센서(1253b)는 제2 코일(1251b) 내에서 제1 코일(1251a)(또는 제1 홀 센서(1253a))보다 이미지 센서에 인접하게 배치될 수 있다. 이는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 제1 렌즈 어셈블리(1222a)보다 이미지 센서에 인접하게 배치되는 바, 제1,2 홀 센서의 배치는 이러한 구조에 대응할 수 있다.
이하에서 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서는 상술한 바와 같이 일 렌즈 어셈블리의 이동에 대해 다른 렌즈 어셈블리의 마그넷(또는 코일)에 의한 자력 영향이 억제될 수 있다. 이에, 제1 홀 센서(1253a)과 제2 홀 센서(1253b)는 인접한 마그넷 이외의 마그넷 등으로부터의 자력의 영향 즉, 크로스 토크(cross talk)가 감쇠될 수 있다.
추가로, 도 10g 및 도 10h를 참조하면, 고정부인 코일을 기준으로 이동부인 마그넷이 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 본 도면으로는 하나의 코일을 기준으로 설명한다. 다만, 상술한 바와 같이 코일은 복수 개의 서브 코일로 이루어질 수 있으며, 이에 대한 설명은 도 16,17에서 후술한다. 나아가, 하나의 코일(또는 서브 코일)에 대해 마그넷은 하나의 코일(또는 서브 코일)의 광축 방향으로 길이 내에서 이동 범위(stroke)를 가질 수 있다. 또한, 복수 개의 제1 홀 센서(1253a)는 제1 코일(1251a)의 내측홀 내에 위치하여 제1 마그넷(1252a)의 이동에 따른 자력을 감지할 수 있다. 이하에서는 제1 코일(1251a), 제1 마그넷(1252a) 및 제1 홀 센서(1253a)를 기준으로 설명한다. 다만, 이는 제2 코일, 제2 마그넷, 제2 홀 센서에 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도면과 같이, 제1 마그넷(1252a)은 광축 방향으로 소정의 길이(RG2)를 가질 수 있다. 이 때, 제1 마그넷(1252a)은 제1 코일(1251a)에서 내측홀의 광축 방향으로 길이보다 작은 길이의 이동 범위(stroke, RG1)를 가질 수 있다. 이에, 제1 마그넷의 최대 이동 범위(RG3)는 제1 마그넷(1252a)의 이동 범위(RG1)와 제1 마그넷(1252a)의 광축 방향으로 길이(RG2)의 합에 대응할 수 있다.
나아가, 제1 마그넷(1252a)의 광축 방향으로 이동에 따라, 제1 마그넷(1252a)이 스트로크 또는 이동 가능한 영역만큼 제1 마그넷(1252a)과 제1 코일(1251a)의 내측홀이 서로 비중첩될 수 있다. 그리고 상기 제1 마그넷(1252a)과 제1 코일(1251a)의 내측홀 간의 비중첩 영역(GR1)에 적어도 하나의 홀 센서(1253a)가 위치할 수 있다. 이 때, 비중첩 영역(GR1)에 배치된 적어도 하나의 홀 센서는 이하 '비중첩 홀 센서'와 혼용한다.
이러한 비중첩 홀 센서는 제1 마그넷(1252a)과 수평 방향으로 중첩되지 않는 바, 제1 마그넷(1252a)에 의한 자력 이외의 자력(예, 제2 마그넷, 제2 코일 등)이 제1 마그넷(1252a)에 의해 차단되기 어려울 수 있다.
또한, 비중첩 홀 센서는 제1 마그넷(1252a)의 이동에 따라 변경될 수 있다. 즉, 상술한 제1 마그넷의 길이, 이동 범위, 최대 이동 범위 등이 변경될 수 잇다. 다만, 광축 방향을 따라 제1 마그넷의 길이, 이동 범위, 최대 이동 범위의 크기는 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 마그넷(1252a) 또는 제1 렌즈 어셈블리의 이동에 대응하여 제1 마그넷(1252a)은 광축 방향으로 소정의 길이(RG2')를 가질 수 있다. 이 때, 제1 마그넷(1252a)은 제1 코일(1251a)에서 내측홀의 광축 방향으로 길이보다 작은 길이의 이동 범위(stroke, RG1')를 가질 수 있다. 이에, 제1 마그넷의 최대 이동 범위(RG3')는 제1 마그넷(1252a)의 이동 범위(RG1')와 제1 마그넷(1252a)의 광축 방향으로 길이(RG2')의 합에 대응할 수 있다.
또한, 비중첩 영역(GR2)은 광축 방향을 따라 최외측에 위치한 홀 센서와 중첩되는 영역일 수 있다. 이처럼, 상술한 바와 같이 제1 마그넷의 이동에 따라 비중첩 영역도 변할 수 있다.
나아가, 제1 마그넷 또는 제1 렌즈 어셈블리의 이동에 대응하여 서로 다른 제1 홀 센서(1253a)와 제1 마그넷(1252a)에 자력 차폐가 이루어질 수 있다. 이로써, 상술한 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 양측에 배치된 제1 홀 센서와 제2 홀 센서에 대해 제1,2 마그넷의 배치를 통해 서로 반대 측에 배치된 제1,2 마그넷으로부터의 자력의 영향(크로스 토크, cross talk)을 억제할 수 있다. 이로써, 제1,2 렌즈 어셈블리의 이동에 대한 정확한 구동이 이루어질 수 있다.
도 11는 제1 렌즈 어셈블리의 구동과 관련된 분해사시도이고, 도 12a는 제2 렌즈 어셈블리의 구동과 관련된 분해사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 이하에서는 전자기력에 대하여 하나의 코일을 기준으로 이하 설명한다. 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 마그넷(1252a)과 제1 코일(1251a)간의 전자기력(DEM1)이 발생하여 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 광축에 수평하게 즉 제3 방향(Z축 방향) 또는 제3 방향에 반대 방향으로 제1 볼(B1)을 통해 하우징 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제1 마그넷(1252a)과 제2 마그넷(1252b)은 제1,2 서브 코일의 가장자리와 마주하는 영역까지 이동하지 않는다. 이에, 제1 서브 코일과 제2 서브 코일의 인접한 영역의 전류의 흐름을 기준으로 전자기력이 형성된다.
구체적으로, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 마그넷(1252a)은 예컨대, 단극 착자 방식에 의해 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에 마련될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 외측면에 마주하는 면(제1 면)이 S극일 수 있다. 그리고 제1 마그넷(1252a)의 외측면은 제1 코일(1251a)과 마주하는 면일 수 있다. 그리고 제1 면과 반대면이 N극일 수 있다. 이에, N극과 S극 중 하나의 극만이 제1 코일(1251a)과 마주보도록 위치할 수 있다. 여기서, 제1 마그넷(1252a)의 외측면이 S극인 것을 기준으로 설명한다. 나아가, 제1 코일(1251a)은 복수의 서브 코일로 이루어지며, 복수의 서브 코일에서 전류는 서로 반대 방향으로 흐를 수 있다. 즉, 제1 서브 코일(SC1a)에서 제2 서브 코일(SC2a)과 인접한 영역에서 전류는 'DE1'과 동일하게 흐를 수 있다.
다시 말해, 제1 서브 코일(SC1a)의 제1 영역과 제2 서브 코일(SC2a)의 제2 영역은 전류 방향이 동일할 수 있다. 제1 서브 코일(SC1a)의 제1 영역은 광축 방향과 수직한 방향(제2 방향)으로 1 구동 마그넷(1252a)과 중첩되고 광축 방향과 수직하게 배치된(예, 제1 방향을 따라 배치된) 영역이다. 제2 서브 코일(Sc2a)의 제2 영역은 광축 방향과 수직한 방향(제2 방향)으로 1 구동 마그넷(1252a)과 중첩되고 광축 방향과 수직하게 배치된(예, 제1 방향을 따라 배치된) 영역이다.
또한, 도시된 바와 같이 실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 S극에서 제2 방향(Y축 방향)으로 자력이 가해지고, 제1 코일(1251a)에서 제1 방향(X축 방향)으로 전류(DE1)가 흐르면 전자기력의 상호 작용(예로, 플레밍의 왼손법칙)에 따라 제3 방향(Z축 방향)으로 전자기력(DEM1)이 작용할 수 있다.
이 때, 제1 코일(1251a)은 제2 하우징의 측부에 고정된 상태이므로, 제1 마그넷(1252a)이 배치된 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 전류 방향에 따라 전 자기력(DEM1)에 의해 Z축 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 제1 광학 구동 마그넷은 제1 광학 구동 코일에 가해지는 전자기력의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 전자기력의 방향은 코일의 전류 및 마그넷의 자기력에 따라 변경될 수 있다.
이에, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제3 방향 또는 광축 방향에 평행한 방향(양 방향)으로 제1 볼(B1)을 통해 하우징의 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 전자기력(DEM1)은 제1 코일(1251a)에 가해지는 전류(DE1)에 비례하여 제어될 수 있다.
제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제1 볼(B1)이 안착하는 제1 리세스(RS1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제2 볼(B2)이 안착하는 제2 리세스(RS2)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(RS1)와 제2 리세스(RS2)는 복수 개일 수 있다. 제1 리세스(RS1)는 광축 방향(Z축 방향)으로 길이가 기설정될 수 있다. 또한, 제2 리세스(RS2)는 광축 방향(Z축 방향)으로 길이가 기설정될 수 있다. 이에 따라, 제1 볼(B1)과 제2 볼(B2)은 각 리세스 내에서 광축 방향으로 이동 거리가 조절될 수 있다. 다시 말해, 제1 리세스(RS1) 또는 제2 리세스(RS2)는 제1,2 볼(B1, B2)에 대한 스토퍼일 수 있다.
그리고 실시예에 따른 카메라 장치에서 제2 마그넷(1252b)은 예컨대, 단극 착자 방식 등에 의해 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에 마련될 수 있다.
그리고 제1 마그넷(1252a)의 외측면은 제1 코일(1251a)과 마주하는 면일 수 있다. 그리고 제1 면과 반대면이 N극일 수 있다. 이에, N극과 S극 중 하나의 극만이 제1 코일(1251a)과 마주보도록 위치할 수 있다. 여기서, 제1 마그넷(1252a)의 외측면이 S극인 것을 기준으로 설명한다. 나아가, 제1 코일(1251a)은 복수의 서브 코일로 이루어지며, 복수의 서브 코일에서 전류는 서로 반대 방향으로 흐를 수 있다. 즉, 제1 서브 코일(SC1a)에서 제2 서브 코일(SC2a)과 인접한 영역에서 전류는 'DE1'과 동일하게 흐를 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 N 극과 S극 중 어느 하나는 모두 제2 코일(1251b)과 마주보도록 위치할 수 있다. 그리고 실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 외측면에 마주하는 면(제1 면)이 S극일 수 있다. 또한, 제1 면은 N극일 수 있다. 이하에서는 도시된 바와 제1 면이 N극인 것을 기준으로 설명한다.
나아가, 제2 코일(1251b)은 복수의 서브 코일로 이루어지며, 복수의 서브 코일에서 전류는 서로 반대 방향으로 흐를 수 있다. 즉, 제1 서브 코일(SC1b)에서 제2 서브 코일(SC2b)과 인접한 영역에서 전류는 'DE2'과 동일하게 흐를 수 있다.
실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 제1 면(N극)에서 제2 방향(Y축 방향)으로 자력(DM2)이 가해지고, N극에 대응하는 제2 코일(1251b)에서 제1 방향(X축 방향)으로 전류(DE2)가 흐르면 전자기력의 상호 작용(예로, 플레밍의 왼손법칙)에 따라 제3 방향(Z축 방향)으로 전자기력(DEM2)이 작용할 수 있다.
이 때, 제2 코일(1251b)은 제2 하우징의 측부에 고정된 상태이므로, 제2 마그넷(1252b)이 배치된 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 전류 방향에 따라 전 자기력(DEM2)에 의해 Z축 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 예컨대, 상술한 바와 같이 전자기력의 방향은 코일의 전류 및 마그넷의 자기력에 따라 변경될 수 있다. 이에, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 방향(Z축 방향)에 평행한 방향으로 제2 볼(B2)을 통해 제2 하우징의 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 전자기력(DEM2)은 제2 코일(1251b)에 가해지는 전류(DE2)에 비례하여 제어될 수 있다.
도 13은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 구동을 설명하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 광학구동부는 렌즈부(1220)의 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)를 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동시키는 구동력(F3A, F3B, F4A, F4B)을 제공할 수 있다. 이러한 제1 광학구동부는 상술한 바와 같이 제1 광학 구동 코일(1251) 및 제1 광학 구동 마그넷(1252)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 광학 구동 코일(1251) 및 제1 광학 구동 마그넷(1252) 간에 형성된 전자기력으로 렌즈부(1220)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.
이 때, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 하우징(1230)의 측부(예로, 제1 측부와 제2 측부)에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 그리고 제2 코일(1251b)은 제1 기판(1271)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 코일(1251a)은 제2 기판(1272)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)를 통해 회로 기판(1300)의 회로 기판 상의 구동 드라이버로부터 구동 신호(예로, 전류)를 공급받을 수 있다.
이 때, 제1 코일(1251a)과 제1 마그넷(1252a) 간의 전자기력(F3A, F3B)에 의해 제1 마그넷(1252a)이 안착된 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에 안착된 제2 렌즈군(1221b)도 제3 방향을 따라 이동할 수 있다.
그리고 제2 코일(1251b)과 제2 마그넷(1252b) 간의 전자기력(F4A, F4B)에 의해, 제2 마그넷(1252b)이 안착된 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에 안착된 제3 렌즈군(1221c)도 제3 방향을 따라 이동할 수 있다.
이에 따라, 상술한 내용과 같이 제2 렌즈군(1221b)과 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 광학계의 초점거리 또는 배율변화가 이루어질 수 있다. 실시예로, 제2 렌즈군(1221b)의 이동으로 배율 변화가 이루어질 수 있다. 다시 말해, 주밍(zooming)이 이루어질 수 있다. 또한, 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 초점이 조정될 수 있다. 다시 말해, 오토 포커싱(auto focusing)이 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의해, 제2 카메라 엑추에이터는 고정줌 또는 연속줌일 수 있다.
나아가, 제1 홀 센서(1253a), 제2 홀 센서(1253b)는 제1 서브 코일 및 제2 서브 코일 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 제2 방향으로 중첩될 수 도 있다. 또는, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 제2 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 또는, 제1 홀 센서(1253a)와 제2 홀 센서(1253b)는 제2 방향으로 일부 중첩될 수 있다.
도 14는 실시예에 따른 회로 기판을 도시한 개략도이다.
도 14를 참조하면, 상술한 바와 같이 실시예에 따른 회로기판(1300)은 제1 회로기판부(1310) 및 제2 회로기판부(1320)를 포함할 수 있다. 제1 회로기판부(1310)는 베이스의 하부에 위치하며, 베이스와 결합할 수 있다. 또한, 제1 회로기판부(1310)에는 이미지센서(IS)가 배치될 수 있다. 그리고 제1 회로기판부(1310)와 이미지센서(IS)는 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 제2 회로기판부(1320)는 베이스의 측부에 위치할 수 있다. 특히, 제2 회로기판부(1320)는 베이스의 제1 측부에 위치할 수 있다. 이에, 제2 회로기판부(1320)는 제1 측부에 인접하게 위치한 제1 코일과 인접하게 위치하여 전기적 연결이 용이하게 이루어질 수 있다.
나아가, 회로기판(1300)은 측면에 위치한 고정기판(미도시됨)을 추가로 포함할 수 있다. 이에, 회로기판(1300)이 유연 재질로 이루어지더라도 고정기판에 의해 강성을 유지하면서 베이스와 결합할 수 있다.
회로기판(1300)의 제2 회로기판부(1320)는 제1 광학구동부(1250)의 측부에 위치할 수 있다. 회로기판(1300)은 제2 광학구동부 및 제1 광학구동부와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 전기적 연결은 SMT로 이루어질 수 있다. 다만, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니다.
이러한 회로기판(1300)은 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄 회로 기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선 패턴이 있는 회로 기판을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
또한, 회로기판(1300)은 단말기 내의 다른 카메라 모듈 또는 단말기의 프로세서와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 상술한 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치는 단말기 내에서 다양한 신호를 송수신할 수 있다.
도 15는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 일부 구성의 사시도이다.
도 15를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 광축 방향(Z축 방향)으로 이격 배치될 수 있다. 그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제1 광학구동부에 의해 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 이동에 의해 오토 포커스(Auto Focus) 또는 줌(Zoom) 기능이 수행될 수 있다.
또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제2 렌즈군(1221b)을 홀딩 및 결합한 제1 렌즈 홀더(LAH1)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 홀더(LAH1)는 제2 렌즈군(1221b)과 결합될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 홀더(LAH1)는 제2 렌즈군(1221b)을 수용하기 위한 제1 렌즈홀(LH1)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 렌즈홀(LH1)에는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군(1221b)이 배치될 수 있다. 제1 가이드부(G1)는 제1 렌즈 홀더(LAH1)의 일측에 이격 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 가이드부(G1)와 제1 렌즈 홀더(LAH1)는 제2 방향(Y축 방향)으로 순차 배치될 수 있다.
그리고 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 렌즈군(1221c)을 홀딩 및 결합한 제2 렌즈 홀더(LAH2)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 렌즈 홀더(LAH2)는 제3 렌즈군(1221c)을 수용하기 위한 제2 렌즈홀(LH2)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 렌즈홀(LH2)에는 적어도 하나의 렌즈가 배치될 수 있다.
제2 가이드부(G2)는 제2 렌즈 홀더(LAH2)의 타측에 배치될 수 있다. 제2 가이드부(G2)는 제1 가이드부(G1)와 대향하여 배치될 수 있다.
실시예로, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 카메라 엑추에이터 내에서 제1,2 렌즈 어셈블리의 이동을 위한 제1 광학구동부의 공간 효율이 향상되어 제2 카메라 엑추에이터의 소형화가 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 제2 가이드부(G2)와 제2 렌즈 홀더(LAH2)는 제2 방향(Y축 방향)에 반대 방향으로 순차 배치될 수 있다.
제1 가이드부(G1)에는 상술한 바와 같이 제1 볼 및 제1 코일 등이 배치될 수 있고, 제2 가이드부(G2)에는 상술한 바와 같이 제2 볼 및 제2 코일 등이 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 제1,2 렌즈 어셈블리(1222a, 1222b) 각각은 측면에 배치된 요크(YK1, YK2)를 포함할 수 있다.
제1 요크(YK1)는 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 측면에 위치할 수 있다. 제2 요크(YK2)는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 측면에 위치할 수 있다. 이러한 제1 요크(YK1)와 제2 요크(YK2)는 적어도 일부가 외측으로 연장될 수 있다. 이에, 제1 요크(YK1)는 제1 마그넷(1252a)의 측면의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 도시된 바와 같이 제1 요크(YK1)는 제1 마그넷(1252a)의 내측면 및 측면 일부를 감싸는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 요크(YK1)는 분할된 부재로 이루어지고, 각 분할된 부재가 제1 마그넷(1252a)의 내측면 및 측면에 위치할 수 있다. 이에, 단극 착자된 제1 광학 구동 마그넷과 요크 간의 결합력이 개선될 수 있다. 마찬가지로, 제2 요크(YK2)는 제2 마그넷(1252b)의 측면의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 도시된 바와 같이 제2 요크(YK2)는 제2 마그넷(1252b)의 내측면 및 측면 일부를 감싸는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 요크(YK2)는 분할된 부재로 이루어지고, 각 분할된 부재가 제2 마그넷(1252b)의 내측면 및 측면에 위치할 수 있다.
나아가, 요크는 제1 광학 구동 마그넷 뿐만 아니라, 제1 광학 구동 코일에 대해서도 서로 결합하도록 위치할 수 있다.
그리고 복수의 볼이 렌즈 어셈블리의 외측면에 위치할 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 볼(B1)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 외측면에 위치할 수 있다. 제2 볼(B2)은 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 외측면에 위치할 수 있다.
제1 볼(B1)과 제2 볼(B2)은 복수 개로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 볼(B1)은 복수 개로 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 하나의 리세스에 광축 방향(Z축 방향)을 따라 나란히 배치될 수 있다. 또한, 제2 볼(B2)은 복수 개로 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 하나의 리세스에 광축 방향(Z축 방향)을 따라 나란히 배치될 수 있다.
예컨대, 제2 볼(B2)은 제1 서브볼(B2a), 제2 서브볼(B2b) 및 제3 서브볼(B2c)을 포함할 수 있다. 제1 서브볼(B2a), 제2 서브볼(B2b) 및 제3 서브볼(B2c)은 광축 방향을 따라 나란히 배치될 수 있다. 이에, 제1 서브볼(B2a), 제2 서브볼(B2b) 및 제3 서브볼(B2c)은 광축 방향으로 서로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
그리고 제1 서브볼(B2a), 제2 서브볼(B2b)은 복수의 볼 중 가장자리에 위치할 수 있다. 제3 서브볼(B2c)은 제1 서브볼(B2a)과 제2 서브볼(B2b) 사이에 위치할 수 있다.
복수의 볼은 서로 직경이 같거나 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 서브볼(B2a), 제2 서브볼(B2b) 및 제3 서브볼(B2c)은 적어도 일부가 서로 직경(R1, R3, R2)이 같을 수 있다. 또한, 제1 서브볼(B2a), 제2 서브볼(B2b) 및 제3 서브볼(B2c)은 서로 직경(R1, R3, R2)이 상이할 수 있다.
실시예로, 가장자리에 위치한 볼(제1,2 서브볼)의 직경(R1, R3)은 복수의 볼 중 내측에 위치한 볼(제3 서브볼)의 직경(R2)보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 서브볼(B2a), 제2 서브볼(B2b)의 직경(R1, R3)은 제3 서브볼(B2c)의 직경(R2)보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 복수의 볼에 의한 렌즈 어셈블리의 이동이 일측으로 기울어지지 않고 정확하게 수행될 수 있다.
또한, 제1 광학 구동 마그넷은 상술한 바와 같이 복수 개로, 제1 마그넷과 제2 마그넷으로 이루어질 수 있다. 그리고 제1 마그넷과 제2 마그넷은 서로 대향하며 동일극이 외측에 배치될 수 있다. 즉, 제1 마그넷의 제1 면(외측면)과 제2 마그넷의 제1 면(외측면)은 제1 극을 가질 수 있다. 그리고 제1 마그넷의 제2 면(내측면)과 제2 마그넷의 제2 면(내측면)은 제2 극을 가질 수 있다.
도 16은 실시예에 따른 제1 광학 구동 코일, 제1 광학 구동 마그넷 및 요크를 도시한 도면이고, 도 17은 실시예에 따른 제1 광학구동부에 의해 제1 광학 구동 마그넷의 이동을 설명하는 도면이고, 도 18은 실시예에 따른 제2,3 렌즈 어셈블리의 이동을 설명하는 도면이다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 제1 서브 코일(SC1a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W5)는 상기 제2 서브 코일(SC2a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W6)와 같을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 서브 코일(SC1a)과 제2 서브 코일(SC2a)에 의한 구동력 제어가 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 제1 광학 구동 코일의 광축 방향(Z축 방향)으로 전체 길이(W1)(또는 최대 길이)는 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)(최대 길이)보다 클 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 광학 구동 마그넷에 의한 스트로크가 최대로 수행될 수 있다. 나아가, 단극 착자의 제1 광학 구동 마그넷에 의한 롱 스트로크가 수행될 수 있다.
또한, 실시예로, 광축 방향으로 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD)는 제1 서브 코일(SC1a)의 홀(또는 중공부)의 단축 방향(제1 방향)으로 길이(W10)보다 크고, 제1 서브 코일(SC1a)의 홀(또는 중공부의 장축 방향(광축 방향 또는 제3 방향)으로 길이(W3)보다 같거나 작을 수 있다.
또한, 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD)는 제2 서브 코일(SC2a)의 홀(또는 중공부)의 단축 방향(제1 방향)으로 길이보다 크고, 제2 서브 코일(SC2a)의 홀(또는 중공부의 장축 방향(광축 방향 또는 제3 방향)으로 길이(W4)보다 같거나 작을 수 있다.
또한, 실시예로, 광축 방향으로 제2 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD3)는 제3 서브 코일(SC1b)의 홀(또는 중공부)의 단축 방향(제1 방향)으로 길이보다 크고, 제3 서브 코일(SC1b)의 홀(또는 중공부의 장축 방향(광축 방향 또는 제3 방향)으로 길이보다 같거나 작을 수 있다.
또한, 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD3)는 제4 서브 코일(SC2b)의 홀(또는 중공부)의 단축 방향(제1 방향)으로 길이보다 크고, 제4 서브 코일(SC2b)의 홀(또는 중공부의 장축 방향(광축 방향 또는 제3 방향)으로 길이보다 같거나 작을 수 있다.
나아가, 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 광축 방향으로 길이(W3)와 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 광축 방향으로 길이(W4)는 동일할 수 있다.
또한, 구동 마그넷(1252a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 광축 방향으로 길이(W3)보다 클 수 있다. 그리고 구동 마그넷(1252a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 광축 방향으로 길이(W4)보다 클 수 있다. 이로서, 제1 광학 구동 마그넷은 제1 광학 구동 코일의 광축 방향으로 전체 길이 내에서 광축을 따라 이동할 수 있다.
제1 구동 마그넷의 단축 방향(또는 제1 방향)으로 최대 길이(또는 폭, W11)은 제1 구동 코일의 단축 방향(또는 제1 방향)으로 최대 길이(또는 폭, W12)보다 작을 수 있다. 이 때, 제1 구동 코일의 단축 방향(또는 제1 방향)으로 최대 길이는 제1 구동 코일의 제1 방향으로 이격된 최외곽 간의 거리에 대응할 수 있다.
또한, 실시예에서, 제1 광학 구동 코일의 일 코일의 중공부(또는 홀)은 광축 방향으로 길이가 단축 방향 또는 제1 방향으로 길이보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1a)의 홀(또는 중공부의 장축 방향(광축 방향 또는 제3 방향)으로 길이(W3)는 제1 서브 코일(SC1a)의 홀(또는 중공부)의 단축 방향(제1 방향)으로 길이(W10)보다 클 수 있다. 또한, 서브 코일의 중공부에서 가로 길이(또는 가로)는 세로 길이(또는 세로)보다 클 수 있다.
또한, 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 각 서브 코일(제1 서브 코일 내지 제4 서브 코일)의 중공부(또는 홀) 중 어느 하나의 광축 방향으로 길이(W3, W4)보다 클 수 있다.
제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 타측까지의 길이 또는 범위(W7)보다 작을 수 있다. 여기서, 서브 코일에 대한 일측과 타측은 광축 방향을 따라 서로 반대 방향의 단부를 의미한다.
제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 일측까지의 길이 또는 범위(W8)보다 작을 수 있다.
나아가, 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 일측까지의 길이 또는 범위(W9)보다 작을 수 있다.
제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)(최대 길이)는 제1 서브 코일(SC1a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W5)보다 작을 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 렌즈 어셈블리의 광축 방향을 따른 이동에 역기전력의 발생이 없고, 롱 스트로크가 실현될 수 있다.
제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(최대 길이, W2)는 대응하는 제1 구동 코일의 광축 방향으로 최대 길이(W1)의 0.6배 이하일 수 있다. 바람직하게, 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(최대 길이, W2)는 대응하는 제1 구동 코일의 광축 방향으로 최대 길이(W1)의 0.55배 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(최대 길이, W2)는 대응하는 제1 구동 코일의 광축 방향으로 최대 길이(W1)의 0.5배이하일 수 있다. 이로써, 카메라 장치는 역기전력의 최소화 상태로 롱 스트로크를 제공할 수 있다.
광축 방향으로 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD)는 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(최대 길이, W2)보다 작을 수 있다. 예컨대, 광축 방향으로 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD)는 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(최대 길이, W2)의 0.66배 이상 내지 0.92배 이하일 수 있다. 바람직하게, 광축 방향으로 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD)는 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(최대 길이, W2)의 0.7배 이상 내지 0.90배 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게, 광축 방향으로 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리(MD)는 제1 광학 구동 마그넷(또는 제1,2 구동 마그넷)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(최대 길이, W2)의 0.74배 이상 내지 0.88배 이하일 수 있다. 이에 역기전력의 발생을 최대한 억제할 수 있다.
또한, 실시예로, 제1 광학 구동 코일의 광축 방향(Z축 방향)으로 전체 길이(W1)(또는 최대 길이)는 18mm 내지 20mm일 수 있다. 또한 나아가, 제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 8mm 내지 12mm일 수 있다. 그리고 제1 서브 코일(SC1a)의 홀(또는 중공부의 장축 방향(광축 방향 또는 제3 방향)으로 길이(W3)는 5.6mm 내지 8.7mm일 수 있다. 그리고 제2 서브 코일(SC2a)의 홀(또는 중공부의 장축 방향(광축 방향 또는 제3 방향)으로 길이(W4)는 5.6mm 내지 8.7mm일 수 있다.
제1 서브 코일(SC1a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W5)는 8mm 내지 10mm일 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 제1 서브 코일(SC1a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W5)는 제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)보다 크거나 같을 수 있다.
또한, 제2 서브 코일(SC2a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W6)는 8mm 내지 10mm일 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 제2 서브 코일(SC2a)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W5)는 제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)보다 크거나 같을 수 있다.
제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 타측까지의 길이(W7)는 13.6mm 내지 20.7mm일 수 있다.
그리고 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 일측까지의 길이 또는 범위(W8)는 8mm 내지 12mm일 수 있다. 또한, 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 일측까지의 길이 또는 범위(W8)는 제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2) 이상일 수 있다.
제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 일측까지의 길이 또는 범위(W9)는 8mm 내지 12mm일 수 있다. 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 일측까지의 길이 또는 범위(W9)는 제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2) 이상일 수 있다.
또한, 실시예에서, 제1 광학 구동 마그넷의 단극 착자에 따라, 제1 서브 코일(SC1a)과 제2 서브 코일(SC2a)은 서로 다른 방향으로 전류가 흐를 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1a)에서는 시계 방향 및 반시계 방향 중 어느 하나로 전류가 흐르고, 제2 서브 코일(SC2a)에서는 시계 방향 및 반시계 방향 중 다른 하나로 전류가 흐를 수 있다.
나아가, 제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동 거리(MD2, MD3)보다 클 수 있다. 즉, 제1 광학 구동 마그넷의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(W2)는 제1 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 최대 이동 거리보다 클 수 있다.이러한 구성에 의하여, 광축 방향으로의 이동에 대한 구동력이 안전하게 제공될 수 있다.
제1 광학 구동 마그넷(예, 제1 마그넷(1252a))은 광축 방향(Z축 방향)으로 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 일측에서 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 타측까지의 범위(W7)에서 이동 가능할 수 있다. 즉, 제1 광학 구동 마그넷은 광축 방향으로 제1 광학 구동 코일 내의 홀의 광축 방향으로 최대 이동 거리(또는 이동 범위)(MD) 내에서 이동할 수 있다.
또한, 렌즈 어셈블리는 상술한 바와 같이 복수 개일 수 있으며, 복수 개 중 후단에 배치된 렌즈 어셈블리가 전단에 배치된 렌즈 어셈블리보다 광축 방향으로의 이동 거리가 더 클 수 있다.
예컨대, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 광축 방향(Z축 방향)으로 이동 거리(MD2)는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 광축 방향(Z축 방향)으로 이동 거리(MD3)보다 작을 수 있다. 다시 말해, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 광축 방향으로 이동 거리가 제1 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동 거리보다 클 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 전단에 위치할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 '중앙'에서 '최대이동1'로 또는 '최대이동2'로 이동할 수 있다. 여기서, '중앙'의 경우, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 제2 방향으로 제1 서브 코일(SC1a) 및 제2 서브 코일(SC2a)과 중첩될 수 있다. 다시 말해, 제1 서브 코일(SC1a) 및 제2 서브 코일(SC2a)은 제1 광학 구동 마그넷과 모두 마주할 수 있다.
그리고 실제 전자기력에 의한 구동력을 제공하는 제1 방향으로 연장된 코일인 바, 제1 서브 코일(SC1a)과 제1 광학 구동 마그넷(1252a)이 중첩되는 영역은 제2 서브 코일(SC2a)과 제1 광학 구동 마그넷(1252a)이 중첩되는 영역이 서로 동일할 수 있다. 이로써, 역 기전력 발생이 최소화되어 롱 스트로크가 구현될 수 있다.
그리고 '최대이동1'의 경우, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)이 제3 방향(Z축 방향)에 반대 방향으로 최대 이동한 경우에 대응할 수 있다. 이 때, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 제2 서브 코일(SC2a)보다 제1 서브 코일(SC1a)과 중첩되는 영역이 더 클 수 있다. 나아가, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 제1 서브 코일(SC1a)의 내부 홀의 가장자리와 소정의 이격 거리(GP2)만큼 광축 방향으로 이격될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 서브 코일(SC1a)의 단부에서 발생하는 역기전력을 줄일 수 있다. 예컨대, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)이 제1 서브 코일(SC1a)의 광축 방향의 반대 방향으로 단부와 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않는 영역까지 최대 스트로크로 이동될 수 있다.
그리고 '최대이동2'의 경우, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)이 제3 방향(Z축 방향)으로 최대 이동한 경우에 대응할 수 있다. 이 때, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 제1 서브 코일(SC1a)보다 제2 서브 코일(SC2a)과 중첩되는 영역이 더 클 수 있다. 나아가, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)은 제2 서브 코일(SC2a)의 내부 홀의 가장자리와 소정의 이격 거리(GP1)만큼 광축 방향으로 이격될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 서브 코일(SC2a)의 단부에서 발생하는 역기전력을 줄일 수 있다. 예컨대, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)이 제2 서브 코일(SC2a)의 광축 방향으로 단부와 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않는 영역까지 최대 스트로크로 이동될 수 있다.
이에, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 광축 방향으로 길이가 작더라도, 단극 착자 및 복수의 제1 광학 구동 코일의 전류 방향을 통해, 카메라 엑추에이터의 롱 스트로크를 효율적으로 구현할 수 있다.
또한, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 최대이동 거리는 상술한 제1 렌즈 어셈블리에 제1 볼 또는 제2 볼을 수용하는 제1,2 리세스의 광축 방향으로 길이에 대응할 수 있다. 또한, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 최대이동 거리는 광축 방향(Z축 방향)으로 제1 광학 구동 마그넷(1252a)이 최대이동1에서 최대이동2로 이동한 거리에 대응할 수 있다. 또는 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 최대이동 거리는 제1 볼 또는 제2 볼의 광축 방향으로 이동을 제한하는 스토퍼 간의 간격에 대응할 수 있다. 또는 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 최대이동 거리는 보빈이 이동할 수 있는 최대거리로, 보빈에 대해 광축 방향에 위치한 스토퍼와 광축 방향의 반대 방향에 위치한 스토퍼 간의 광축 방향으로 이격 거리에 대응할 수 있다.
또한, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 최대이동 거리는 중앙에서 최대이동1로 이동한 거리의 2배에 대응할 수 있다. 그리고 실시예에 따른 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 이동 거리는 중앙을 기준으로 -4mm에서 +4mm일 수 있다. 자세하게, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 이동 거리는 중앙을 기준으로 -3.8mm에서 +3.8mm일 수 있다. 더욱 자세하게, 제1 광학 구동 마그넷(1252a)의 이동 거리는 중앙을 기준으로 -3.5mm에서 +3.5mm일 수 있다. 여기서, 중앙에서 광축 방향으로 이동 거리를 '+'라하고, 광축 방향에 반대 방향을 '-'라 한다. 이로써, 실시예에 따른 제1 광학 구동 마그넷(1252a)(또는, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 중 적어도 하나)는 광축 방향을 따라 0mm 내지 12mm 범위로 이동할 수 있다. 또한, 상술한 최대이동 거리는 카메라 모듈에서 렌즈 어셈블리의 최대 스트로크에 대응할 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따른 제3 하우징 요크는 제1 마그넷과 제2 마그넷에 의해 생성된 자기력이 반대편으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 20은 도 12의 위치 센서부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 19를 참조하면, 카메라 장치는, 이미지 센서(110), 이미지 신호 처리부(120), 디스플레이부(130), 제1 렌즈 구동부(140), 제2 렌즈 구동부(150), 제1 위치 센서부(160), 제2 위치 센서부(170), 저장부(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(110)는 상기 설명한 바와 같이, 렌즈에 통해 맺힌 피사체의 광학 상을 처리한다. 이를 위해, 이미지 센서(110)는 렌즈를 통해 획득된 이미지를 선처리할 수 있다. 또한, 이미지 센서(110)는 선처리된 이미지를 전기적 데이터로 변환시켜 출력할 수 있다.
이러한 이미지 센서(110)는 상술한 이미지 센서(IS)에 대응된다. 그리고 이미지 센서(110)는 다수의 광 검출기들이 각각의 화소로서 집적된 형태이며, 피사체의 이미지 정보를 전기적 데이터로 변환시켜 출력한다. 이미지 센서(110)는 입력되는 광량을 축적하고, 그 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬영된 이미지를 수직 동기신호에 맞추어 출력한다. 이 때, 이미지 획득은 피사체로부터 반사되어 나오는 빛을 전기적인 신호로 변환시켜주는 이미지 센서(110)에 의해 이루어진다. 한편, 이미지 센서(110)를 이용하여 컬러 영상을 얻기 위해서는 컬러 필터가 필요하며, 예를 들어, CFA(Color Filter Array) 필터가 채용될 수 있다. CFA는 한 픽셀마다 한 가지 컬러를 나타내는 빛만을 통과시키며, 규칙적으로 배열된 구조를 가지며, 배열 구조에 따라 여러 가지 형태를 가진다.
이미지 신호 처리부(120)는 이미지 센서(110)를 통해 출력되는 이미지를 프레임 단위로 처리한다. 이 때, 이미지 신호 처리부(120)는 ISP(Image Signal Processor)라고도 칭할 수 있다.
이 때, 이미지 신호 처리부(120)는 렌즈 쉐이딩 보상부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 렌즈 쉐이딩 보상부는, 이미지의 중심과 가장자리 영역의 광량에 다르게 나타나는 렌즈 쉐이딩 현상을 보상하기 위한 블록으로써, 후술할 제어부(190)로부터 렌즈 쉐이딩 설정 값을 입력받아, 이미지의 중심과 가장자리 영역의 색상을 보상한다.
나아가, 렌즈 쉐이딩 보상부는 조명의 종류에 따라 다르게 설정된 쉐이딩 변수를 수신하고, 수신된 변수에 맞게 이미지의 렌즈 쉐이딩을 처리할 수도 있다. 이에 따라, 렌즈 쉐이딩 보상부는 조명 종류에 따라 쉐이딩 정도를 다르게 적용하여 렌즈 쉐이딩 처리를 수행할 수 있다. 한편, 렌즈 쉐이딩 보상부는 이미지에 발생하는 포화 현상을 방지하기 위해 이미지의 특정 영역에 적용되는 자동 노출 가중치에 따라 다르게 설정된 쉐이딩 변수를 수신하고, 수신된 변수에 맞게 이미지의 렌즈 쉐이딩을 처리할 수도 있다. 더욱 명확하게는, 렌즈 쉐이딩 보상부는, 영상신호의 중심 영역에 대해 자동 노출 가중치가 적용됨에 따라 영상신호의 가장자리 영역에 발생하는 밝기 변화를 보상한다. 즉, 조명에 의해 영상신호의 포화가 발생하는 경우, 동심원 형태로 빛의 세기가 중앙에서 외곽으로 갈수록 감소함으로, 렌즈 쉐이딩 보상부는 영상 신호의 가장자리 신호를 증폭하여 중심 대비 밝기를 보상하도록 한다.
한편, 이미지 신호 처리부(120)는 이미지 센서(110)를 통해 획득되는 이미지의 선명도를 측정할 수 있다. 즉, 이미지 신호 처리부(120)는 이미지 센서(110)를 통해 획득되는 이미지의 초점 정확도를 체크하기 위하여, 이미지의 선명도를 측정할 수 있다. 선명도는, 포커스 렌즈의 위치에 따라 획득되는 이미지에 대해 각각 측정될 수 있다.
디스플레이부(130)는 후술할 제어부(190)의 제어에 따라 촬영된 이미지를 표시하며, 사진 촬영 시 필요한 설정 화면이나, 사용자의 동작 선택을 위한 화면을 표시한다. 이는 다른 모바일 단말기 또는 이동 단말기로 제공될 수도 있다.
제1 렌즈 구동부(140)는 상술한 제1 광학구동부(1150, 도 4 참조)에 대응할 수 있다. 즉, 제1 렌즈 구동부(140)는 제어부(190)로부터 수신한 제어 신호에 대응하여 제3 내지 제5 코일 및 제3 내지 제5 마그넷 간에 전자기적 상호 작용이 이루어질 수 있다. 그리고 이러한 상호 작용에 의해 OIS가 수행될 수 있다.
제2 렌즈 구동부(150)는 상술한 제2 광학구동부(1250, 도 8 참조)에 대응할 수 있다. 즉, 제2 렌즈 구동부(150)는 제어부(190)로부터 수신한 제어 신호에 대응하여 제1 내지 제2 코일 및 제1 내지 제2 마그넷 간에 전자기적 상호 작용이 이루어질 수 있다. 그리고 이러한 상호 작용에 의해 주밍 또는 AF가 수행될 수 있다.
예컨대, 포커스 렌즈를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
제1 위치 센서부(160)는 설명한 제1 카메라 엑추에이터의 복수 개의 홀 센서를 포함하며, 그에 따라 무버 또는 광학 부재의 위치를 검출한다. 즉, 제1 위치 센서부(160)는 무버에 배치된 제1 광학구동부의 위치를 감지할 수 있다. 이는 제1 무버 또는 광학 부재의 위치를 제어하기 위함이다. 그리고 제1 위치 센서부(160)는 무버 또는 광학 부재를 이동시키기 위한 위치 데이터를 제공한다.
제2 위치 센서부(170)는 설명한 제2 카메라 엑추에이터의 복수 개의 홀 센서를 포함하며, 그에 따라 렌즈 어셈블리 또는 구동 마그넷 또는 렌즈부(1220, 도 9 참조)의 위치를 검출한다. 즉, 제2 위치 센서부(170)는 렌즈부(1220)에 인접한 제2 광학구동부의 위치를 감지할 수 있다. 이는 렌즈부의 위치를 제어하기 위함이다. 그리고 제2 위치 센서부(170)는 렌즈부를 이동시키기 위한 위치 데이터를 제공한다.
저장부(180)는 카메라 장치가 동작하는데 필요한 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(180)에는 피사체와의 거리 별로 줌 위치 및 포커스 위치에 대한 정보가 저장될 수 있다. 즉, 포커스 위치는, 피사체의 초점을 정확히 맞추기 위한 포커스 렌즈의 위치일 수 있다. 그리고, 포커스 위치는 줌 렌즈에 대한 줌 위치 및 피사체와의 거리에 따라 변화할 수 있다. 따라서, 저장부(180)는 거리에 따라 줌 위치 및 줌 위치에 대응하는 포커스 위치에 대한 데이터를 저장한다.
제어부(190)는 카메라 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(190)는 자동 초점 기능을 제공하기 위하여, 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170)를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(190)는 후술하는 드라이버(DR)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부는 상술한 바와 같이 홀 센서로부터 구동 마그넷의 위치를 감지하여 구동 코일로 전류를 제공할 수 있다. 즉, 카메라 장치 또는 렌즈 구동장치에서 구동부는 제어부(190), 제1,2 렌즈 구동부를 포함하는 개념일 수도 있다.
제어부(190)는 제1 위치 센서부(160)를 통해 무버 또는 광학 부재의 위치가 검출되도록 한다. 바람직하게, 제어부(190)는 무버 또는 광학 부재를 목표 위치로 이동시키기 위하여, 제1 위치 센서부(160)를 통해 무버 또는 광학 부재의 현재 위치가 검출되도록 한다.
그리고 제어부(190)는 제1 위치 센서부(160)를 통해 무버 또는 광학 부재의 현재 위치가 검출되면, 무버 또는 광학 부재의 현재 위치를 기준으로 무버 또는 광학 부재를 목표 위치로 이동시키기 위한 제어 신호를 상기 제1 렌즈 구동부(140)에 공급한다.
또한, 제어부(190)는 제2 위치 센서부(170)를 통해 렌즈부의 위치가 검출되도록 한다. 제어부(190)는 렌즈부를 목표 위치로 이동시키기 위하여, 제2 위치 센서부(170)를 통해 렌즈부의 현재 위치가 검출되도록 한다.
그리고 제어부(190)는 제2 위치 센서부(170)를 통해 렌즈부의 현재 위치가 검출되면, 렌즈부의 현재 위치를 기준으로 렌즈부를 목표 위치로 이동시키기 위한 제어 신호를 제2 렌즈 구동부(150)에 공급할 수 있다.
이 때, 제어부(190)에는 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170)를 통해 각각의 센서부를 구성하는 복수의 센서 유닛에서 검출된 검출신호의 차동 신호가 입력될 수 있다.
본 발명에서는 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170) 각각은 복수의 센서 유닛(상술한 '홀 센서'에 대응)을 포함한다. 그리고, 복수의 센서 유닛은 각각의 설치 위치에서 검출 동작을 수행한다. 즉, 복수의 센서 유닛은 무버의 위치, 렌즈부의 위치 등을 검출할 수 있다. 이 때, 본 발명에서는 복수의 센서 유닛을 통해 획득된 검출신호의 차동 신호를 이용하여, 무버 또는 광학 부재 및 렌즈부의 위치를 각각 검출할 수 있다.
이 때, 제어부(190)에는 복수의 센서 유닛에서 검출된 신호가 각각 입력되고, 그에 따라 이에 대한 차동 신호를 기반으로 무버 또는 광학 부재나 제2 렌즈 어셈블리 또는 구동 마그넷의 위치가 검출되도록 할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 구조의 경우, 소정의 센서 유닛에 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기가 배치되어야 한다. 또한, 제어부(190)에는 소정의 센서 유닛과 연결된 아날로그-디지털 변환기와 연결되는 다수의 연결 단자가 구비될 수 있다.
본 발명에서는 프론트-엔드 단에서 상기 차동 신호에 대한 디지털 데이터가 획득되도록 하고, 그에 따라 상기 제어부(190)에는 상기 획득된 디지털 데이터가 입력될 수 있도록 한다.
다시 말해서, 본 발명에서는 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170)에서 디지털 데이터가 획득될 수 있도록 하고, 그에 따라 상기 제어부(190)에는 상기 획득된 디지털 데이터만이 입력될 수 있다. 이하에서는 제2 위치 센서부(170), 제2 렌즈 구동부(150) 및 제어부(190, 드라이버 포함)에 대해 구체적으로 설명한다.
제2 위치 센서부(170)는 서로 동일한 구성을 포함할 수 있으며, 그에 따라 상기 제어부(190)에 각각 연결될 수 있다. 제1 위치 센서부(160)에도 적용될 수 있으나, 특히 먼 이동 거리(또는 롱 스트로크)를 제공하는 경우 복수 개의 홀 센서가 요구되므로, 이를 수행하는 제2 카메라 엑추에이터에 후술하는 내용이 적용될 수 있다. 즉, 제2 위치 센서부(170)에 대한 센서 유닛(또는 홀 센서)와 제어부(또는 드라이버(DR))를 기준으로 설명한다.
도 20을 참조하면, 제2 위치 센서부(170) 각각은, 복수의 센서 유닛(210)과, 증폭기(220)와, 아날로그-디지털 변환기(230)를 포함한다.
복수의 센서 유닛(210)은 위치 검출을 위한 센서를 포함한다. 바람직하게, 복수의 센서 유닛(210)은 복수의 홀(hall) 센서일 수 있으며, 홀 센서는 제2 카메라 엑추에이터에서 설명한 홀 센서에 대응할 수 있다. 이하에서, 홀 센서는 상술한 제1 홀 센서 내지 제2 홀 센서에 대응할 수 있다. 즉 이하에서는 제2 카메라 엑추에이터의 홀 센서로부터 제1,2 렌즈 어셈블리 또는 제1,2 마그넷의 위치를 감지하고, 그에 대응하여 제1,2 코일로 제공하는 전류를 조절하는 내용을 설명한다.
복수의 홀 센서는 제1 서브 코일 및 제2 서브 코일 중 적어도 하나 내에 위치할 수 있다. 예컨대, 복수의 홀은 제1 서브 코일 내에 배치될 수 있다. 또는 복수의 홀은 제2 서브 코일 내에 배치될 수 있다. 또는, 복수의 홀 중 일부는 제1 서브 코일 내에 배치되고, 나머지 일부는 제2 서브 코일 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 적어도 3개 이상의 홀 센서는 각각 제1 서브 코일 또는 제2 서브 코일 내에 다양한 조합으로 위치할 수 있다. 나아가, 3개 이상의 홀 센서는 제2 구동 코일에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 3개 이상의 홀 센서는 제3 서브 코일과 제4 서브 코일 내에서 각각 다양한 개수로 배치될 수 있다.
예컨대, 1개의 홀 센서는 제1 서브 코일에 배치되고 2개의 홀 센서는 제2 서브 코일 내에 위치할 수 있다. 또한, 2개의 홀 센서는 제3 서브 코일에 배치되고, 1개의 홀 센서는 제4 서브 코일 내에 위치할 수 있다.
나아가, 복수의 홀 센서(또는 센서 유닛)은 3개 이상이며 직렬 연결된 2개의 홀 센서 단위로 병렬 연결될 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.
변형예로, 복수의 센서 유닛(210)은 복수의 유도 코일을 포함할 수 있다.
복수의 센서 유닛(210)은 각 엑추에이터에서 동일한 축 이동 또는 축 틸트에 대한 센서 간에 서로 연결되고, 또한 상기 센서는 증폭기(220, amp)와 연결될 수 있다. 복수의 센서 유닛(210)의 연결 구조에 대해서는 이하에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 복수의 센서 유닛(210)을 상호 연결하고, 센서 유닛의 적어도 하나의 단자인 출력단자를 증폭기(220)에 연결할 수 있다. 복수 개의 경우, 최외측 또는 최외측에 연결된 센서 유닛(210)이 증폭기(220)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 증폭기(220)에는 소정의 센서 유닛에서 검출한 검출신호에 대한 합의 신호가 입력될 수 있다. 소정의 센서 유닛이 가지는 센싱 범위의 합으로 표현되며, 이에 따라 증폭기(220)에 입력되는 복수의 센서 유닛(210)에 대한 센싱 범위는 단일 센서 유닛 대비 확장될 수 있다.
증폭기(220)는 비반전 단자(+) 및 반전 단자(-)를 포함할 수 있다. 그리고 증폭기(220)는 비반전 단자(+)로 입력되는 신호와, 반전 단자(-)로 입력되는 신호를 차동 증폭하여 아날로그-디지털 변환기(230)로 출력한다. 본 명세서에서, 아날로그-디지털 변환기(230)는 '변환기'와 혼용한다. 즉, 복수의 센서 유닛(210)에 대한 출력 신호는 mV, V의 크기를 가지며, 이는 아날로그-디지털 변환기(230)의 입력 범위와 비율이 맞지 않는 크기일 수 있다. 따라서 증폭기(220)는 아날로그-디지털 변환기(230)의 입력 범위에 맞추기 위해, 비반전 단자(+) 및 반전 단자(-)를 통해 입력되는 신호를 차동 증폭하여 출력한다.
아날로그-디지털 변환기(230)는 증폭기(220)로부터 아날로그 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 바람직하게, 아날로그-디지털 변환기(230)는 증폭기(220)로부터 아날로그 신호를 입력받아 이를 다수 비트의 디지털 신호로 출력할 수 있다. 이 때, 아날로그-디지털 변환기(230)의 출력 신호는 0과 1의 값으로 표현될 수 있다.
이 때, 본 발명의 실시 예에서의 복수의 센서 유닛(210)은 복수의 홀 센서로 구성될 수 있다. 이하에서는, 복수의 센서 유닛(210)이 홀 센서로 구성되는 경우, 각각의 홀 센서의 상호 연결 관계에 대해 설명하기로 한다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 23은 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이다.
도 21을 참조하면, 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 구동 마그넷의 하나의 마그넷(제1 마그넷 또는 제2 마그넷)의 자계를 센싱하는 N개의 센서(또는 홀 센서 또는 센서 유닛)을 포함할 수 있다. 이 때, 구동부(또는 드라이버)는 복수의 센서(N개)의 출력을 수신하고 이로부터 제1 코일(또는 제2 코일)에 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
본 명세서에서 N은 3개이상의 자연수일 수 있다. 그리고 실시예로, N이 홀수인 경우, N개의 센서는 (N-1)/2 개의 직렬 연결을 갖도록 연결될 수 있다. 그리고 N이 짝수인 경우, N개의 센서는 N/2개의 직렬 연결을 갖도록 연결될 수 있다. 본 명세서에서는 N이 3개 또는 4개인 경우를 기준으로 설명한다. 나아가, 센서는 상술한 홀 센서 또는 센서 유닛과 대응된다.
도시된 바와 같이, 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 제1 그룹 센서(210GA)를 형성한다. 제1 그룹 센서(210GA)는 '제1 그룹 센서 유닛' 또는 '제1 그룹 홀 센서'일 수 있다. 또한, 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 제2 그룹 센서(210GB)를 형성한다. 제2 그룹 센서(210GB)는 '제2 그룹 센서 유닛' 또는 '제2 그룹 홀 센서'일 수 있다.
직렬 연결된 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 제1 증폭기(220A)에 연결될 수 있다. 그리고 직렬 연결된 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 제2 증폭기(220B)에 연결될 수 있다. 그리고 제1 증폭기(220A)와 제2 증폭기(220B)에서 각각 증폭된 신호는 선택부(MP)로 제공될 수 있다. 예컨대, 선택부(MP)는 멀티플렉서(multiplexier)일 수 있다. 예컨대, 선택부(MP)는 충전부(예, 커패시터)를 통해 제1 그룹 센서와 제2 그룹 센서에서 출력된 신호를 변환기(230)로 제공할 수 있다. 변환기(230)를 통해 제1 그룹 센서와 제2 그룹 센서에서 출력된 신호 각각이 디지털 신호로 변환될 수 있다. 그리고 제어부(190) 또는 드라이버(DR)는 상기 변환된 디지털 신호를 수신하여 구동 마그넷(예, 제1 마그넷)의 위치를 감지할 수 있다. 나아가, 감지된 구동 마그넷의 위치를 통해 렌즈부(예, 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리)의 위치를 감지할 수 있다. 제어부(190)는 이에 대응하여 렌즈부의 이동 거리에 따라 구동 코일로 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
도 22을 참조하면, 상기 설명한 바와 같이 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 구동 마그넷의 하나의 마그넷(제1 마그넷 또는 제2 마그넷)의 자계를 센싱하는 N개의 센서(또는 홀 센서 또는 센서 유닛)을 포함할 수 있다. 이 때, 구동부(또는 드라이브)는 복수의 센서(N개)의 출력을 수신하고 이로부터 제1 코일(또는 제2 코일)에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 또한, 후술하는 설명을 제외하고 상술한 내용이 모두 동일하게 적용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 제1 그룹 센서(210GA)를 형성한다. 제1 그룹 센서(210GA)는 '제1 그룹 센서 유닛' 또는 '제1 그룹 홀 센서'일 수 있다. 또한, 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 제2 그룹 센서(210GB)를 형성한다. 제2 그룹 센서(210GB)는 '제2 그룹 센서 유닛' 또는 '제2 그룹 홀 센서'일 수 있다.
직렬 연결된 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 증폭기(220)에 연결될 수 있다. 그리고 직렬 연결된 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 증폭기(220)에 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 그룹 센서(210GA)와 제2 그룹 센서(210GB)는 동일한 증폭기에 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1 그룹 센서(210GA)와 제2 그룹 센서(210GB)의 통합 출력값(예, 합 또는 평균)이 증폭기(220)로 제공될 수 있다. 그리고 증폭기에서 증폭된 신호는 선택부로 제공되거나 선택부가 없는 경우 변환기(230)로 제공될 수 있다. 그리고 변환기(230)를 통해 제1 그룹 센서와 제2 그룹 센서에서 출력된 신호가 디지털 신호로 변환될 수 있다. 그리고 제어부(190) 또는 드라이버는 상기 변환된 디지털 신호를 수신하여 구동 마그넷(예, 제1 마그넷)의 위치를 감지할 수 있다. 나아가, 감지된 구동 마그넷의 위치를 통해 렌즈부(예, 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리)의 위치를 감지할 수 있다. 제어부(190)는 이에 대응하여 렌즈부의 이동 거리에 따라 구동 코일로 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 상술한 N개의 센서는 제1 광학 구동 마그넷(1252)의 자계를 센싱하는 제4 홀 센서부(1253)에 대응한다. 그리고 제4 홀 센서부(1253)는 복수 개의 홀 센서(또는 위치 센서)로 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)를 포함할 수 있다. 나아가, 본 명세서에서 홀 센서는 '센서', '위치 센서'로 불릴 수 있다. 각 홀 센서는 제1 검출신호 출력단자, 제2 검출신호 출력단자, 제1 전원 단자 및 제2 전원 단자를 포함할 수 있다.
제1 전원 단자를 통해 전압 신호(또는 전류 신호)가 홀 센서로 인가될 수 있다. 그리고 제2 전원 단자를 통해 드라이버(DR)(또는 구동부 또는 제어부)로부터 홀 바이어스 신호가 인가될 수 있다. 제1 검출신호 출력단자와 제2 검출신호 출력단자는 홀 센서에서 감지한 자기력에 대한 출력 신호에 대응할 수 있다. 예컨대, 서로 다른 극성의 범위일 수 있다.
그리고 구동부는 드라이버(DR)를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 이에, 구동부는 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)의 출력을 수신하고 제1 코일에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 여기서, 수신된 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)의 출력은 변환기(230)에서 출력된 또는 변환된 디지털 신호로 구동 마그넷인 제1 마그넷의 위치에 대응하는 신호일 수 있다.
4개의 센서(210A 내지 210D)에서 제3 홀 센서(210A)와 제4 홀 센서(210B)는 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제5 홀 센서(210C)와 제1 홀 센서(210D)는 직렬로 연결될 수 있다.
나아가, N개의 센서 즉, 4개의 센서는 광축 방향을 따라 순차로 나란히 배치될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210A)의 제1 전원 단자와 제4 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210A)의 제2 전원 단자와 제4 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 인가받을 수 있다(또는 인가될 수 있다). 이하 제1,2 홀 센서에 대한 설명은 도 20의 제1 실시예의 경우 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
그리고 제5 홀 센서(210C)의 제1 전원 단자와 제1 홀 센서(210D)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다. 또한, 제5 홀 센서(210C)의 제2 전원 단자와 제1 홀 센서(210D)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH2 Hall Bias)을 인가받을 수 있다.
그리고 제5 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 구동부 또는 드라이버(DR)의 입력 채널에 연결될 수 있다. 예컨대, 구동부 또는 드라이버(DR)는 제1 입력채널(IC1)과 제2 입력채널(IC2)을 포함할 수 있다. 제1 입력채널(IC1)과 제2 입력채널(IC2) 각각은 증폭기 각각의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 대응할 수 있다. 또한, 제5 홀 센서(210C)와 제1 홀 센서(210D)는 제2 입력채널(IC2)과 연결될 수 있다. 그리고 제1,2 홀 센서(210A, 210B)는 제1 입력채널(IC1)과 연결될 수 있다.
예컨대, 제5 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 제2 증폭기(220B)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제1 홀 센서(210D)의 제2 검출신호 출력단자는 제2 증폭기(220B)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다. 즉, 제2 입력채널(IC2)의 제2 입력신호는 제2 증폭기(220B)에 입력되어 증폭될 수 있다. 제2 입력신호는 제5 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자와 제1 홀 센서(210D)의 제2 검출신호 출력단자로부터 출력되는 신호일 수 있다.
나아가, 제1 증폭기(220A) 및 제2 증폭기(220B)에서 증폭된 신호가 선택부(MP)에서 스위칭 또는 샘플링되어 변환기(230)로 제공될 수 있다.
그리고 선택부(예, 멀티플렉서)에 의해 선택된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호는 변환기(230)로 제공될 수 있다. 이에, 제1 증폭기(220A) 및 제2 증폭기(220B)에서 증폭된 신호 각각이 디지털 신호로 변환될 수 있다.
이에, 제어부 또는 구동부는 변환기(230)에서 변환된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호에 따라 구동 마그넷(예, 제1 코일)에 인가되는 전류를 조절할 수 있다. 제어부는 상기 변환된 디지털 신호로부터 제1 광학 구동 마그넷(1252)의 위치를 감지하고, 구동 마그넷 또는 구동 마그넷이 결합된 렌즈부(또는 렌즈 어셈블리)의 위치를 감지하여 원하는 이동만큼의 전류를 구동 코일(1251)에 제공할 수 있다. 이와 같이 각각의 증폭기를 이용하는 바 신호의 노이즈 저감 효과가 개선될 수 있다. 또한, 본 실시예 및 후술하는 내용에서 하나의 구동 마그넷에 대응하는 복수 개의 센서는 인접하거나 또는 인접하지 않은 홀 센서 간에 서로 직렬로 연결될 수 있다. 일예로, 인접한 홀 센서 간의 연결은 전기적 설계를 용이하게 할 수 있다.
도 24는 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 24를 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 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터를 모두 포함하므로, 광 경로 변경을 통해 카메라 장치의 소형화가 용이하게 이루어질 수 있다.
플래쉬모듈(1530)은 내부에 광을 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 플래쉬모듈(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 25은 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 차량의 사시도이다.
예를 들어, 도 25는 실시예에 따른 카메라 장치(1000)가 적용된 차량 운전 보조 장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 25를 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 센서는 카메라센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 장치(1000)가 적용된 카메라 센서일 수 있다. 실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라센서(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, 카메라센서(2000)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(2000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다.
영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다. 이러한 카메라센서(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다.
카메라센서(2000)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(2000)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.

Claims (12)

  1. 하우징;
    상기 하우징을 기준으로 광축 방향으로 이동하는 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리;
    상기 제1 렌즈 어셈블리를 이동시키는 제1 구동부와 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 제2 구동부;를 포함하는 광학구동부; 및
    상기 제1 구동부에 인접한 제1 홀 센서와 제2 렌즈 어셈블리에 인접한 제2 홀 센서;를 포함하고,
    상기 제1 홀 센서와 상기 제2 홀 센서는 적어도 일부가 상기 광축 방향에 수직한 방향에서 서로 중첩되지 않는 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 홀 센서의 면적은 상기 제2 홀 센서와 수평 방향으로 중첩되는 면적과 비가 1:0.5이하인 카메라 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동부는 제1 코일; 및 상기 제1 코일과 마주하는 제1 마그넷;을 포함하고,
    상기 제2 구동부는 제2 코일; 및 상기 제2 코일과 마주하는 제2 마그넷;을 포함하는 카메라 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 어셈블리와 상기 제2 렌즈 어셈블리가 상기 광축 방향으로 최대 이동된 경우, 상기 제1 홀 센서는 상기 제1 마그넷과 마주하고 상기 제2 홀 센서는 상기 제2 마그넷과 마주하는 카메라 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 어셈블리와 상기 제2 렌즈 어셈블리가 상기 광축 방향으로 최대 이동된 경우, 상기 제1 홀 센서와 상기 제2 홀 센서 간의 최소 거리는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 수평 방향으로 최대 거리보다 큰 카메라 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 광축을 기준으로 대칭으로 배치되는 카메라 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    이미지 센서를 포함하고,
    상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 제1 렌즈 어셈블리보다 상기 이미지 센서에 가까이 배치되는 카메라 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 홀 센서는 상기 제1 홀 센서보다 상기 이미지 센서에 더 인접하게 배치되는 카메라 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 광축 방향으로 서로 중첩되도록 배치되는 제1 서브 코일; 및 제2 서브 코일을 포함하고,
    상기 제2 코일은 상기 광축 방향으로 서로 중첩되도록 배치되는 제3 서브 코일; 및 제4 서브 코일;을 포함하는 카메라 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 서브 코일은 상기 제3 서브 코일과 광축을 기준으로 대향하여 배치되고,
    상기 제2 서브 코일은 상기 제4 서브 코일과 상기 광축을 기준으로 대향하여 배치되는 카메라 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 홀 센서는 상기 제1 서브 코일 내에 배치되고,
    상기 제2 홀 센서는 상기 제4 서브 코일 내에 배치되는 카메라 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 어셈블리의 상기 광축 방향으로의 이동 거리가 상기 제1 렌즈 어셈블리의 상기 광축 방향으로의 이동 거리보다 큰 카메라 장치.
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