WO2014137102A1

WO2014137102A1 - 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈

Info

Publication number: WO2014137102A1
Application number: PCT/KR2014/001619
Authority: WO
Inventors: 김희승; 김인수; 강일규
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2014-09-12
Also published as: CN107102497B; CN105204176A; CN105204176B; US8861946B2; US20150378169A1; CN104038682A; CN107102497A; US20140255016A1; CN104038682B

Abstract

본 발명에는 휴대 단말기의 카메라 렌즈이 개시된다. 개시된 카메라 렌즈 모듈은 외형 케이스; 상기 외형 케이스 내에 배치된 OIS 캐리어; 및 상기 외형 케이스의 모서리 영역들 중, 적어도 하나 이상의 모서리 영역에 배치되어, 상기 OIS 캐리어의 손떨림 상태를 보정하는 적어도 하나 이상의 OIS 구동부들을 포함한다.

Description

휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈

본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로서, 특히 소형화에 유리한 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈에 관한 것이다.

최근 이동통신 기술의 발전으로 보편화되는 스마트 폰과 같은 휴대 단말기는 소형 및 경량화된 카메라 렌즈 모듈이 등장하여, 휴대 단말기 본체에 적어도 한 개이상 채용되고 있다.

특히, 휴대 단말기에 채용되는 카메라 렌즈 모듈은 고용량 고성능을 유저가 요구하고 있고, 디지탈 카메라(DSLR) 급에 준하는 카메라 렌즈 모듈의 개발이 활발한 추세에 있다. 더욱이, 카메라 렌즈 모듈은 고성능 고용량을 유지하면서, 소형화 및 경량화에 유리한 방향으로 개발되는 추세이다.

휴대 단말기에 채용되는 카메라 렌즈 모듈은 자동 초점 기능, 줌 기능 등이 탑재되고, 카메라 기능에 충실하도록 손떨림 보정기능(stabilizer)까지 구비되고 있다. 이러한 카메라 렌즈 모듈은 렌즈계와, 렌즈계를 광축 방향으로 이동시켜서 초점 조절하는 이동힘을 제공하는 렌즈 구동부와, 렌즈계를 통해 입사된 광을 촬상하여 화상 신호로 변환하는 이미지 센서 등으로 구성되는 것이 일반적이다.

휴대 단말기에 탑재된 종래의 카메라 렌즈 모듈의 일례로, '대한민국 특허출원번호 2010-106811호', '대한민국 특허출원번호 2009-83613호' 등이 있다.

하지만, 휴대 단말기가 고기능을 유지하면서, 점차적으로 소형화되어가는 추세라서, 탑재되는 카메라 렌즈 모듈도 고성능을 유지하면서 점차로 더욱 소형화될 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 소형화된 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 OIS 구동부를 외형 케이스 양 모서리의 빈 공간에 렌즈 방향으로 대면하게 배치하여, 카메라 렌즈 모듈의 소형화에 기여한 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈을 제공함에 있다.

상기한 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예는 외형 케이스; 상기 외형 케이스 내에 배치된 OIS 캐리어; 및 상기 외형 케이스의 모서리 영역들 중, 적어도 하나 이상의 모서리 영역에 배치되어, 상기 OIS 캐리어의 손떨림 상태를 보정하는 적어도 하나 이상의 OIS 구동부들을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시 예는 외형 케이스; 상기 외형 케이스 내에서 광축을 따라 가이드되는 렌즈 캐리어; 상기 외형 케이스 일면과, 상기 일면과 대면하는 상기 렌즈 캐리어의 일측 사이에 배치되어, 상기 렌즈 캐리어를 상기 광축을 따라서 이동시키는 AF 구동부; 상기 렌즈 캐리어를 수용하는 OIS 캐리어; 및 상기 AF 구동부가 배치되는 일면의 반대측에 있는 제1,2모서리 영역에 각각 광축 방향으로 직립되게 배치되는 제1,2 OIS 구동부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시 예는 외형 케이스; 상기 외형 케이스 내에서 광축을 따라 가이드되는 렌즈 캐리어; 상기 외형 케이스 일면과, 상기 일면과 대면하는 상기 렌즈 캐리어의 일측 사이에 배치되어, 상기 렌즈 캐리어를 상기 광축을 따라서 이동시키는 AF 구동부; 상기 렌즈 캐리어를 수용하는 OIS 캐리어; 및 상기 외형 케이스에 구비된 모서리 영역들 중, 상기 일면과 반대측에 있는 적어도 둘 이상의 모서리 영역에 각각 배치되며, 상기 각각의 모서리 영역에서, 상기 광축의 수직 방향 평면과 평행하게 각각 장착되는 OIS 구동부들을 포함한다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 카메라 렌즈 모듈의 빈 공간에 제1,2 OIS 구동부를 배치시킴으로써, 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈의 구동 장치를 소형화하여, 카메라 렌즈 모듈을 소형화하였다.

또한, 본 발명은 카메라 렌즈 모듈의 빈 공간에 제1,2 OIS 구동부를 배치시키고, 박막의 두개의 연성 회로 기판을 OIS 캐리어 상하단에 각각 배치시켜서, 모서리에 각각 와이어를 이용하여 연결함으로써, 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈의 구동 장치를 소형화하여, 카메라 렌즈 모듈을 소형화하였다.

더욱이, 본 발명은 일면에 개구가 형성된 OIS 캐리어에 렌즈 캐리어를 실장하고, OIS 캐리어 개구로 렌즈 캐리어에 구동력을 제공하는 AF 구동부가 배치되어짐으로써, 렌즈 캐리어가 OIS 캐리어에 대해 독자적으로 AF 구동을 할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 OIS 캐리어가 AF 구동부 전체를 둘러싸는 형태로 실장하지 않음으로써, 소형화된 카메라 렌즈 모듈을 제공할 수 있고, AF 구동부의 구동력이 렌즈 캐리어에만 적용됨으로써, 최소화된 구동력으로 OIS와 AF 구동을 할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 구동 장치가 채용된 카메라 렌즈 모듈의 외관을 나타내는 조립 사시도.

도 2a, 도 2b는 본 발명의 제1실시 예에 따른 구동 장치가 채용된 카메라 렌즈 모듈의 구성을 광축을 따라서 순차적으로 나타내는 분리 사시도.

도 3a, 도 3b는 본 발명의 제1실시 예에 따른 구동 장치가 채용된 카메라 렌즈 모듈의 구성을 광축을 따라서 순차적으로 나타내는 분리 사시도.

도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 구동 장치가 채용된 카메라 렌즈 모듈을 대각선 방향으로 절단한 상태를 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 구동 장치가 채용된 카메라 렌즈 모듈을 세로 방향으로 절단한 상태를 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 구동 장치가 채용된 카메라 렌즈 모듈을 세로 방향으로 절단한 상태를 나타내는 사시도.

도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 구동 장치의 구성을 평행한 방향으로 절달하여 나타내는 단면도.

도 8은 본 발명의 제2실시 예에 따른 구동 장치의 구성을 수직방향으로 절단하여 나타내는 단면도.

도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 구동 장치의 구성을 수직방향으로 절단하여 나타내는 단면도.

도 10a는 본 발명의 제1실시 따른 제1,2 OIS 자석의 착자 구조를 각각 나타내고, 도 10b 및 도 10c는 제1,2 OIS 자석 착자 구조에 따라서 카메라 렌즈 모듈에 작용하는 힘의 방향을 각각 나타내는 도면.

도 11a는 본 발명의 제1실시 따른 제1,2 OIS 자석의 착자 구조를 각각 나타내고, 도 11b 및 도 11c는 제1,2 OIS 자석 착자 구조에 따라서 카메라 렌즈 모듈에 작용하는 힘의 방향을 각각 나타내는 도면.

첨부된 도면들을 참조하는 하기의 설명은 청구범위 및 이에 동등한 것들에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 실시 예들의 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 이는 그러한 이해를 돕기 위해 다양한 특정 세부 사항들을 포함하고 있지만, 이들은 단지 예시적인 것으로서만 간주될 것이다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 기술된 실시 예들의 다양한 변경들 및 수정들이 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 공지된 기능들 및 구성들의 설명은 명확성 및 간결성을 위해 생략된다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)의 구성에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 1에는 카메라 렌즈 모듈(10)의 외관만이 보여지기 때문에, 상기 카메라 렌즈 모듈(10)의 외형 케이스(11+19)와, 제1,2 회로 기판부 및 렌즈 배럴(13)의 상단만이 보여진다. 상기 카메라 렌즈 모듈(10)은 휴대 단말기에 채용된다. 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)이 장착되는 휴대 단말기는 단지 일반적인 용어이며, 본 발명은 이동 전화기, 손바닥 크기(palm sized) 개인용 컴퓨터(PC), 개인용 통신 시스템(PCS: Personal Communication System), 피디에이(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대용 PC(HPC: Hand-held PC), 스마트 폰, 무선 LAN(Local Area Network) 단말기, 랩탑 컴퓨터, 넷북, 태블릿 피씨(tablet PC) 등 중 어느 것에도 동일하게 적용 가능하다. 따라서, 휴대 단말기라는 용어를 이용하는 것은 본 발명의 적용을 특정 유형의 장치로 한정하는데 이용되어서는 안 된다.

도 1 내지 도 7에는 3차원 X/Y/Z 좌표계가 도시되었는데, 'Z축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 수직 방향으로, 렌즈 배럴(13)이 이동하는 광축을 의미하고, 'X축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 가로 방향(광축의 수직 방향)을 의미하며, 'Y축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 세로 방향(광축의 수직방향이고, X축의 수직방향)을 의미한다. 후술하는 AF(automatic focus) 구동부는 렌즈 캐리어(14;도 2, 도 3에 도시됨)를 광축을 따라서 이동하는 힘을 제공하고, OIS(optical image stabilizer) 구동부는 XY 방향으로 OIS 캐리어(15;도 2, 도 3에 도시됨)의 광축을 중심으로 하는 수평방향 균형 상태를 보정하는 힘을 제공한다.

도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)(이하 '모듈'이라 지칭한다)의 구동 장치에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이하 설명하는 모듈(10)은 소형화를 추구하고, 특히 모듈의 내부 장착 공간이 많이 차지하는 구동부(후술하는 제1,2 OIS 구동부)의 실장 공간을 모서리 영역(111-114)들 중, 두 개의 모서리에 배치하여 소형화를 달성한 것임에 유의해야 한다. 일반적으로 렌즈 배럴(13)은 원통형이고, 외형 케이스(11+19)는 다면체 형상, 구체적으로 직육면체나 정육면체 형상인데, 이러한 외형 케이스(11+19)에 렌즈 배럴(13)이 수용된다면, 상기 외형 케이스(11+19)의 4개의 모서리 영역(111-114)에 빈 공간이 생기며, 빈 공간에 구동부를 장착하여 소형화를 달성한다. 본 발명에서는 4개의 모서리 영역(111-114)에 있는 4개의 빈 공간들 중, 2개의 제1,2모서리 영역(111,112)에 한 쌍의 OIS 구동부를 설치하여, 모듈 소형화를 추구한 실시 예를 이하에서 설명하기로 한다.

상기 모듈(10)은 외관이 대략적으로 직육면체 형상으로, 외형 케이스(11+19)에 의해 제공된 내부 수용공간에 렌즈계와, 가이드부와, AF 구동부와, 제1,2 OIS 구동부와, 하나 이상의 회로 기판을 포함한다.

상기 외형 케이스(11+19)는 다면체 형상으로, 특히 대략 직육면체 형상으로, 상하면은 대략 정사각형이고, 4개의 측면은 대략 직사각형 형상이다. 상기 외형 케이스(11+19)는 나머지 부품들을 수용하면서, 외부로부터 수용된 부품들을 보호하는 하우징 기능을 수행한다. 상기 외형 케이스(11+19)에서는 미도시된 외부 전원과 전기적으로 연결되기 위하여 두 개의 회로 기판(18,19)이 인출된다. 하나의 회로 기판부(18)는 OIS 회로 기판에서 연장되고, 다른 하나의 회로 기판부(19)는 이미지 센서 회로 기판이다. 상기 OIS 회로 기판(18)과 이미지 센서 회로 기판(19)은 단부에 접속 단자(180,190)가 각각 구비된다.

상기 외형 케이스는 상부 케이스(11)와, 센서 베이스(19)의 결합으로 외형이 이루어짐으로서, 4개의 모서리 영역(111-114)이 구비된다.

본 발명에 따른 실시 예에서 상기 외형 케이스(11+19)는 직육면체 형상으로 한정될 필요는 없으며, 내부 부품들의 장착 배치에 따라서 정육면체 형상으로 구성될 수 있고, 오각 기둥 형상이나 육각 기둥 형상의 다면체 형상으로 구성가능하다.

상기 렌즈계는 렌즈(도면에 미 도시됨)를 구비한 렌즈 배럴(13)과, 상기 렌즈 배럴(13)을 내부에 수용하여 함께 광축을 따라서 이동하는 렌즈 캐리어(14)를 포함한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 원통형으로, 상기 렌즈 캐리어(14)에 완전히 수용된 상태로 후술하는 AF 구동부에 의해 광축을 따라서 이동하여, 렌즈 초점을 조절한다.

상기 렌즈 캐리어(14)는 내부에 상기 렌즈 배럴(13)이 완전히 수용되고, 외주면에 평탄한 직사각형의 자석 장착홈이 구비된다. 상기 렌즈 캐리어(14)는 한 쌍의 가이드 장치에 의해 광축을 따라서 가이드된다. 상기 한 쌍의 가이드 장치는 공지된 가이드부(g1,g2)와 볼 베어링(b1,b2)을 각각 포함한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 상기 렌즈 캐리어와 분리 및 결합 가능한 구조 또는 일체형 구조로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 모듈(10)의 구동 장치는 적어도 하나 이상의 AF 구동부와, 적어도 하나 이상의 OIS 구동부를 포함한다. 본 발명에서 상기 AF 구동부는 단일 AF 구동부가 구비되는 것을 일 례로 설명한다. 또한, 상기 OIS 구동부는 광축을 중심으로 AF 구동부가 위치된 일면의 반대편 일면에 상호 이격되게 2개 이상 배치된다. 본 발명에서 OIS 구동부는 제1,2 OIS 구동부로 구성되어 제1,2모서리에 장착되는 것을 일 례로 설명하지만, 모서리 영역에 한정되지 않고, 모듈 내의 빈 공간에 실장할 수 있으면, 변경가능하다.

먼저 상기 OIS 구동부의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 상기 OIS 구동부는 외형 케이스에 구비된 모서리 영역들 중, 적어도 둘 이상의 모서리 영역에 각각 배치되어, 상기 OIS 캐리어의 손떨림 상태를 보정한다.

이하에서 제1,2 모서리 영역에 각각 배치되는 제1,2 OIS 구동부를 일례로 설명하기로 한다. 상기 제1,2 OIS 구동부는 상기 AF 구동부와 대치하는 제1,2모서리 영역에서, 상기 광축을 중심으로 상기 AF 구동부가 배치되는 일면의 반대면 일면의 양 모서리에 각각 배치된다. 다시 말하면, 상기 제1,2 OIS 구동부는 서로 대치하게 상기 제1,2모서리 영역(111,112)에 각각 배치되어서, 서로 발생하는 전자기력의 상호 간의 합력으로, 상기 광축을 따라서 OIS 캐리어(15)의 균형 상태를 보정한다. 상기 제1,2 OIS 구동부는 렌즈 배럴(13)을 중심으로 대칭으로 배치되는데, 각각 제1,2모서리 영역(111,112)에 각각 배치되어, 렌즈가 있는 렌즈 배럴(13) 중심쪽으로 대면하게 각각 배치된다.

상기 제1 OIS 구동부는 상기 OIS 캐리어(15) 외주면에 장착되고, 상기 제1모서리 영역(111)으로 대면하게 향하게 배치되는 제1 OIS 자석(m2)과, 상기 제1모서리 영역(111)에 배치되고, 상기 제1 OIS 자석(m2)과 이격된 상태로 대면하게 배치된 제1 OIS 코일(c2)과, 상기 제1모서리 영역(111)에 배치되고, 상기 제1 OIS 코일(c2) 배면쪽에 배치되는 제1 위치 센서(h2)를 포함한다. 상기 제1모서리 영역(111)은 대략적으로 삼각 기둥 형상으로 가정될 수 있다. 상기 제1 OIS 코일(c2) 전류 인가에 따라서, 상기 제1 OIS 자석(m2)과 제1 OIS 코일(c2)로부터 전자기력이 발생된다. 상기 제1위치 센서(h2)는 홀 센서를 포함한다.

상기 제2 OIS 구동부는 상기 OIS 캐리어(15) 외주면에 장착되고, 상기 제2모서리 영역(112)으로 대면하게 향하게 배치되는 제2 OIS 자석(m3)과, 상기 제2모서리 영역(112)에 배치되고, 상기 제2 OIS 자석(m3)과 이격된 상태로 대면하게 배치된 제2 OIS 코일(c3)과, 상기 하우징 제2모서리 영역(112)에 배치되고, 상기 제2 OIS 코일(c3) 배면쪽에 배치되는 제2위치 센서(h3)를 포함한다. 상기 제2모서리 영역(112)은 대략적으로 삼각 기둥 형상으로 가정될 수 있다. 상기 제2 OIS 코일(c3) 전류 인가에 따라서, 상기 제2 OIS 자석(m3)과 제2 OIS 코일(c3)로부터 전자기력이 발생된다. 상기 제2위치 센서(h3)는 홀 센서를 포함한다.

따라서, 상기 제1,2 OIS 자석(m2,m3)과, 상기 제1,2 OIS 코일(c2,c3)에 의해 각각 발생하는 힘의 합력에 의해, 상기 OIS 캐리어(15)는 XY축을 중심으로 평형 상태가 보정될 수 있다.

상기 제1 홀센서(h2)는 상기 제1모서리 영역(111) 최 외곽에 배치되고, 상기 제1 OIS 코일(c2) 내의 제1개구를 통해 상기 제1 OIS 자석(m2)과 직접적으로 대면하게 배치된다. 또한, 상기 제 2홀센서(h3)는 상기 제2모서리 영역(112) 최 외곽에 배치되고, 상기 제2 OIS 코일(c3) 내의 제2개구를 통해 상기 제2 OIS 자석(m3)과 직접적으로 대면하게 배치된다.

상기 OIS 캐리어(15)는 바닥에 위치한 OIS 베이스(16)에 의해 지지된다. 상기 OIS 캐리어는 상단에 4개의 모서리를 각각 구비하는데, 상기 각각의 모서리에는 후술하는 각각의 서스펜션 와이어가 통과하기 위해 절개부를 구비한다. 즉 상기 OIS 캐리어(15)는 바닥에 위치한 OIS 베이스(16) 상에 상기 서스펜션 와이어에 의해 상기 OIS 베이스로부터 다소 이격된 부양 상태를 유지하도록 위치된다.

상기 OIS 베이스(16)는 판형상의 정사각형으로 4개의 모서리를 구비하고, 두 개의 모서리에 제1,2직립부(160,162)가 각각 구비되어, 상기 제1,2모서리 영역(111,112)에 수용된다. 상기 제1,2직립부(160,162)는 대략 삼각 기둥형상으로, 상기 제1,2 OIS 코일(c2,c3)과 제1,2홀센서(h2,h3)를 각각 지지한다. 상기 제1,2직립부(160,162)는 각각 제3,4개구가 구비되고, 상기 제3,4개구에 상기 제1,2홀센서(h2,h3)가 각각 수용되어 배치된다. 또한, 상기 OIS 베이스(16)는 센서 베이스(12)와 광축방향으로 밀착 결합되는데, 돌기와 홈/구멍의 조립으로 결합된다.

상기 AF 구동부는 상호 대면하는 외형 케이스 일면과 상기 렌즈 캐리어의 일측 사이에 배치되어, 상기 렌즈 캐리어를 광축을 따라서 이동시키는 구동부이다. 상기 AF 구동부는 상기 렌즈 캐리어(14) 외주면에 상기 케이스 일면과 평행하게 장착되는 AF 자석(m1)과, 상기 케이스 일면에 배치된 AF 자석(m1)과 대면하게 배치되는 AF 코일(c1)과, 상기 AF 코일(c1) 내의 개구에 배치된 AF 위치 센서(h1)와, 상기 AF 코일(c1) 옆에 배치된 AF 구동 아이씨(IC)와, 상기 AF 코일(c1)과 대면하게 배치되어 지지하는 AF 요크(y)를 포함한다. 상기 AF 코일(c1)에 전류가 인가되면, 상기 AF 코일(c1)과 AF 자석(m1) 간에 발생하는 전자기력에 의해, 상기 렌즈 배럴(14)은 광축을 따라서 이동함으로써, 미 도시된 렌즈의 초점 거리가 자동으로 조절된다. 상기 AF 위치 센서(h1)는 홀 센서를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 AF 구동부는 AF 코일(c1) 또는 AF 자석(m1)이 상기 OIS 캐리어(15)의 일면 개구에 상기 외형 케이스(11+19)의 일면에 대면하도록 노출되고, 그 타측의 상기 외형 케이스(11+19) 내부면 상에 상기 AF 코일(c1) 또는 AF 자석(m1)이 상호 대향되도록 장착됨으로써, 상기 렌즈 캐리어(14)를 상기 OIS 캐리어(15)와 독립적으로 광축을 따라서 구동시킬 수 있다. 이로 인해서 본 발명에 따른 모듈은 최소화된 부피와 구동력으로 AF 구동과 OIS 구동이 가능하다.

상기 AF 구동부는 상기 OIS 캐리어(15) 상단에 배치되는 AF 회로 기판(17)을 포함하고, 상기 제1,2 OIS 구동부는 상기 OIS 베이스(16) 저면에 배치되는 OIS 회로 기판(18)을 포함한다. 상기 AF 회로 기판(17) 및 OIS 회로 기판(18)은 연성 재질이다. 상기 AF 회로 기판(17)과 상기 OIS 회로 기판(18)은 광축의 수직방향으로 상단과 하단에 서로 평행하게 배치되고, 서로 대치한다. 특히, 상기 AF 회로 기판(17)은 폐루프(closed-looop) 형상으로, 상기 OIS 캐리어(15) 상단을 따라서 계속적으로 연장된다. 또한, 상기 OIS 연성 회로 기판(18)은 폐루프 형상으로, 상기 OIS 캐리어(15) 하단쪽을 따라서 계속적으로 연장된다. 구체적으로 상기 OIS 연성 회로 기판(18)은 OIS 베이스(16) 저면을 따라서 계속적으로 연장된다.

상기 AF 회로 기판(17)과 상기 OIS 회로 기판(18)은 외형이 대략 정사각형으로, 각각 4개의 모서리들을 구비한다. 상기 AF 회로 기판(17)과 상기 OIS 회로 기판(18)은 각각 모서리들에 후술하는 서스펜션 와이어가 각각 고정 접속된다.

상기 AF 연성 회로 기판(17)은 상기 OIS 캐리어(15) 상단을 따라 계속적으로 연장되는 형상으로 구성되고, 상기 OIS 연성 회로 기판(18)은 상기 OIS 캐리어(15)를 바닥에서 지지하는 OIS 베이스(16)를 따라 계속적으로 연장되는 형상으로 구성된다. 상기 AF 연성 회로 기판(17)은 제1중앙 개구(174)와, 직각 하방으로 벤딩되어, 상기 AF 자석(m)과 대면하게 배치되는 AF 보조 연성 회로 기판(170)을 더 포함하는 형상으로 이루어진다. 상기 AF 보조 연성 회로 기판(170)에는 AF 코일(c1)과, AF 센서(h1)가 배치된다.

상기 OIS 연성 회로 기판(18)은 제2중앙 개구(184)와, 직각 상방으로 각각 벤딩되어, 상기 제1,2 OIS 자석(m2,m3)과 각각 대면하는 제1,2 AF 보조 연성 회로 기판(180,182)을 더 포함하는 형상으로 이루어진다. 상기 제1 OIS 보조 연성 회로 기판(180)에는 제1 OIS 코일(c2)과, 제1 OIS 센서(h2)가 배치되고, 상기 제2 OIS 보조 연성 회로 기판(182)에는 제1 OIS 코일(c3)과, 제2 OIS 센서(h3)가 배치된다. 상기 제1,2 OIS 보조 연성 회로 기판(180,182)은 제1,2직립부(160,162)에 의해 각각 지지되어, 상기 제1,2 모서리 영역(111,112)에 각각 수용된다.

상기 제1 OIS 보조 연성 회로(180)는 제1 OIS 코일(c2)과 제1 OIS 홀 센서(h2)가 구비된 채로 대략 90도 정도 벤딩되어, 상기 제1직립부(160)에 지지된 채로, 상기 제1모서리 영역(111)에 수용된다. 또한, 상기 제2 OIS 보조 연성 회로(182)는 제2 OIS 코일(c3)과 제2 OIS 홀 센서(h3)가 구비된 채로 대략 90도 정도 벤딩되어, 상기 제2직립부(162)에 지지된 채로 상기 제2모서리 영역(112)에 수용된다.

상기 AF 및 OIS 회로 기판(17,18)은 적어도 하나 이상의 서스펜션 와이어(w)에 의해 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 서스펜션 와이어(w)는 AF 연성 회로 기판(17)과 OIS 연성 회로 기판(18)을 전기적으로 연결하는 기능을 수행하고, 상기 AF 연성 회로 기판(17)과 OIS 연성 회로 기판(18)을 지지한다. 물론, 상기 서스펜션 와이어(w)는 도체로서, 탄성을 가지며, 선형이다. 상기 서스펜션 와이어(w)는 4개로 구성되되, 상기 각각의 와이어(w)는 4개의 모서리 영역에 각각 직립되게 배치된다. 상기 각각의 서스펜션 와이어(w)는 광축을 따라 직립되게 설치되되, 상단은 상기 AF 연성 회로 기판(17)에 각각 고정 접속되고, 하단은 상기 OIS 연성 회로 기판(18)에 고정 접속된다. 이를 위해 상기 AF 연성 회로 기판(17)의 4개의 모서리 영역에는 납땜 구멍이 각각 구비되고, 상기 OIS 연성 회로 기판(18)의 4개의 모서리 영역에는 납땜 구멍이 각각 구비된다. 또한, 상기 OIS 캐리어(15) 상단에 있는 4개의 모서리 영역에도 서스펜션 와이어(w)가 통과하게 구성되고, 상기 제1,2 직립부(160,162)도 두개의 와이어(w)가 수용되기 위한 구조로 이루어진다.

바람직하게 상기 4개의 서스펜션 와이어들(w) 중, 두 개의 와이어(w)는 상기 제1,2모서리 영역(111,112)에 직립되게 설치된다. 따라서, 상기 두 개의 와이어(w)는 상기 제1,2 OIS 코일(c2,c3) 및 제1,2 OIS 위치 센서(h2,h3)와 각각 대면한다. 아울러, 상기 제1,2모서리 영역(111,112)에서, 상기 두 개의 와이어(w)는 상기 제1,2위치 센서(h2,h3)보다 더 최외곽에 배치된다.

도 2에서 참조부호 '20'은 '스페이서'를 지칭하고, 참조부호 '21'은 'IR 필터'를 지칭하며, 참조부호 'S'는 '이미지 센서'를 지칭한다.

한편, 상기 제1 OIS 구동부를 각각 구성하는 제1 OIS 자석(m2)과, 제1 OIS 코일(c2)은 서로 배치위치가 변경될 수 있고, 상기 제2 OIS 구동부를 각각 구성하는 제2 OIS 자석(m3)과, 제2 OIS 코일(c3)은 서로 배치위치가 변경될 수 있다. 아울러, 상기 제1,2위치 감지 센서도 제1,2 직립부의 개구에 배치되는 것으로 한정될 필요는 없고, 상기 OIS 베이스 바닥에 각각 상기 코일과 인접하게 배치가능하다.

다시 말하면, 상기 제1 OIS 자석(m2)은 제1모서리 영역(111)에 배치되고, 상기 제1 OIS 코일(c2)은 렌즈 배럴(14)에 위치하며, 상기 제1위치 센서(h2)도 렌즈 배럴에 배치시켜 구동가능하다. 아울러, 상기 제2 OIS 자석(m3)은 제2모서리 영역(112)에 배치되고, 상기 제2 OIS 코일(c3)은 렌즈 배럴에 위치하며, 상기 제2위치 센서(h3)도 렌즈 배럴에 배치시켜 구동가능하다.

또한, 본 발명에서는 AF 연성 회로 기판과 OIS 연성 회로 기판을 연결하기 위하여 4개의 서스펜션 와이어를 채용하였는데, 상기 서스펜션 와이어 대신에, 상기 AF 연성 회로 기판과 OIS 연성 회로 기판을 별도의 연성 회로 기판을 이용하여 전기적으로 연결가능하게 구성할 수 있다.

또한, 상기 모듈의 AF 구동부를 구성하는 AF 자석과 AF 코일은 압전 소자로 대체될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시 예에 따른 구동 장치(30)의 구성을 수직방향으로 절단하여 나타내는 단면도이다. 도 8에 도시된 제2실시 예에 따른 구동 장치(30)를 설명함에 있어서, 상기 구동 장치(30)를 구성하는 AF 구동부와 제1,2 OIS 구동부에서, AF 구동부의 구성은 동일(도 2에 도시됨)하고, 제1,2 OIS 구동부의 구성이 배치위치만 상이한 뿐 동일한 구성, 즉, 상기 제1,2 OIS 구동부는 제1,2 모서리 영역에 각각 대칭으로 배치되기 때문에, 중복 기재를 피하기 위해서 상기 제1 OIS 구동부(300)의 구성만을 설명하고, 제2 OIS 구동부의 설명은 동일하기 때문에 생략된다.

상기 제1 OIS 구동부는 상기 제1모서리 영역에서, 상기 광축의 수직 방향으로 평행하게 각각 장착된다. 즉 도 1 내지 도 7에 도시된 제1,2 OIS 구동부는 광축을 따라서 장착, 즉, 상기 제1,2모서리 영역에 광축을 따라서 직립되게 장착되지만, 본 발명의 제2실시 예에 따른 제1 OIS 구동부(300)는 광축에 수직방향으로 평행하게 장착된다. 구체적으로 살펴보면, 상기 제1 OIS 구동부(300)는 상기 제1모서리 영역에서, 상기 OIS 베이스(34) 상에 배치되는 제1 OIS 코일(31)과, 상기 제1모서리 영역에서, 상기 제1 OIS 코일(31) 상에 배치되는 제1 OIS 자석(32)을 포함한다. 아울러, 도면에는 미도시되었지만, 상기 제2 OIS 구동부는 상기 제2모서리 영역에서, 상기 OIS 베이스 상에 배치되는 제2 OIS 코일과, 상기 제2모서리 영역에서, 상기 제2 OIS 코일 상에 배치되는 제2 OIS 자석을 포함한다.

또한, 상기 제1 OIS 코일(31)과 제1 OIS 자석(32)은 서로 대면한 채로 상기 광축의 수직 평면과 평행하고, 상기 제2 OIS 코일과 제2 OIS 자석은 서로 대면한 채로 광축의 수직 평면과 평행하게 배치된다. 상기 제1 OIS 구동부(300)는 상기 제1 OIS 자석(32) 상에 배치된 제1 OIS 위치 센서(33)를 포함한다. 상기 제2 OIS 구동부는 상기 제2 OIS 자석 상에 배치된 제2 OIS 위치 센서를 포함한다.

이때, 상기 제1 OIS 자석(32)은 OIS 캐리어와 일체형으로 연결되고, 상기 제1 OIS 위치 센서(33)는 상기 OIS 베이스상에 배치된다. 상기 제2 OIS 자석은 OIS 캐리어와 일체형으로 연결되고, 상기 제2 OIS 위치 센서는 상기 OIS 베이스 상에 배치된다.

결론적으로, 상기 제1 OIS 코일(31)과, 제1 OIS 자석(32) 및 제1 OIS 위치 센서(33)는 제1모서리 영역에서 상하방향, 즉 광축 방향으로 적층되게 배치되고, 서로 대면하면서 평행하게 배치된다. 또한, 상기 제2 OIS 코일과, 제2 OIS 자석 및 제2 OIS 위치 센서는 제2모서리 영역에서 상하방향, 즉 광축 방향으로 적층되게 배치되고, 서로 대면하면서 평행하게 배치된다.

한편, 상기 구동 장치(30)에서, 상기 제1 OIS 코일과 제1 OIS 자석은 서로 배치위치가 변경될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 구동 장치(40)의 구성을 수직 방향으로 절단하여 나타내는 단면도이다. 도 9에 도시된 제3실시 예에 따른 구동 장치(40)를 설명함에 있어서, 상기 구동 장치(40)를 구성하는 AF 구동부와 제1,2 OIS 구동부에서, AF 구동부의 구성은 동일(도 2에 도시됨)하다. 상기 제1,2 OIS 구동부를 각각 구성하는 코일, 자석 및 위치 센서 중, 상기 자석과 코일 배치는 제1실시 예와 동일하고, 위치 센서의 배치만이 상이하기 때문에, 중복 기재를 피하기 위해서 상기 제1,2 OIS 구동부의 제1,2 OIS 위치 센서 중, 제1위치 센서(43)만을 설명(제1모서리 영역에 위치)하고, 상기 제2 OIS 위치 센서의 설명(제2모서리 영역에 위치)은, 상기 제1위치 센서(43)의 배치와 대칭이기 때문에 생략된다. 상기 제1위치 센서(43)는 상기 제1모서리 영역에서, 상기 OIS 베이스(44) 상에 배치된다. 아울러, 상기 제1위치 센서(43)는 상기 제1 OIS 자석(41) 저면과 서로 대면한다. 상기 제2위치 센서도 제2모서리 영역에 상기 OIS 베이스 상에 배치된다. 아울러, 상기 제2위치 센서는 상기 제2 OIS 자석 저면과 서로 대면한다.

결론적으로 본 발명의 제3실시 예에 따른 구동 장치(40)에서, OIS 위치 센서는 OIS 베이스(44) 상에 배치될 수 있고, 특히 OIS 자석(41) 저면과 대면하게 배치된다. 상기 OIS 베이스는 사출물로 제작될 수 있고, 금속의 플레이트로 제작될 수 있으며, 상기 OIS 베이스가 플레이트로 제작될 경우, OIS 베이스에 구비되는 제1,2직립부는 벤딩 작업으로 제작된다.

도 10a는 본 발명의 제1실시 따른 제1,2 OIS 자석의 착자 구조를 각각 나타내고, 도 10b 및 도 10c는 제1,2 OIS 자석 착자 구조에 따라서 카메라 렌즈 모듈에 작용하는 힘의 방향을 각각 나타내는 도면이다. 상기 도면을 참조하면, 상기 제1 OIS 구동부의 제1,2 OIS 자석을 착자하여 구동하면, X축 또는 Y축으로 힘이 제공되어서, OIS 캐리어의 손떨림 상태를 보정할 수 있다. 화살표는 힘의 방향을 나타낸다.

도 11a는 본 발명의 제1실시 따른 제1,2 OIS 자석의 착자 구조를 각각 나타내고, 도 11b 및 도 11c는 제1,2 OIS 자석 착자 구조에 따라서 카메라 렌즈 모듈에 작용하는 힘의 방향을 각각 나타내는 도면이다. 상기 도면을 참조하면, 상기 제1 OIS 구동부의 제1,2 OIS 자석을 착자하여 구동하면, X축 또는 Y축으로 힘이 제공되어서, OIS 캐리어의 손떨림 상태를 보정할 수 있다. 화살표는 힘의 방향을 나타낸다.

도 10a에 도시된 제1,2 OIS 자석은 각각 한 쌍으로 착자되는 구조이고, 도 11a에 도시된 제1,2 OIS 자석은 각각 두 쌍으로 착자되는 구조이다.

본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구항들 및 그에 동등한 것들에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항들에 있어 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims

휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈에 있어서,

외형 케이스;

상기 외형 케이스 내에 배치된 OIS 캐리어; 및

상기 외형 케이스의 모서리 영역들 중, 적어도 하나 이상의 모서리 영역에 배치되어, 상기 OIS 캐리어의 손떨림 상태를 보정하는 적어도 하나 이상의 OIS 구동부들을 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제1항에 있어서, 상기 OIS 구동부는 서로 대치하는 상기 외형 케이스의 제1,2모서리 영역에 각각 배치되는 제1,2 OIS 구동부를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제2항에 있어서, 상기 제1,2모서리 영역은 상기 광축으로 각각 향하게 배치되는 삼각 기둥 형상으로 구성되어, 상기 제1,2 OIS 구동부는 상기 광축 방향으로 직립되게 각각 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
제3항에 있어서, 상기 제1 OIS 구동부는

상기 OIS 캐리어 외주면에 장착되고, 상기 제1모서리 영역과 대면하게 향하게 배치되는 제1 OIS 자석; 및

상기 제1모서리 영역에 배치되고, 상기 제1 OIS 자석과 이격된 상태로 대면하게 배치된 제1 OIS 코일을 포함하고,

상기 제2 OIS 구동부는

상기 OIS 캐리어 다른 외주면에 장착되고, 상기 제2모서리 영역과 대면하게 향하게 배치되는 제2 OIS 자석; 및

상기 제2모서리 영역에 배치되고, 상기 제2 OIS 자석과 이격된 상태로 대면하게 배치된 제2 OIS 코일을 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제4항에 있어서, 상기 OIS 캐리어는 바닥에 위치한 OIS 베이스에 의해 지지되는 카메라 렌즈 모듈.
제5항 있어서, 상기 OIS 베이스는 두 개의 모서리에 제1,2직립부가 각각 구비되어, 상기 제1,2모서리 영역에 각각 수용되고, 상기 제1,2직립부는 상기 제1,2 OIS 코일을 각각 지지하는 카메라 렌즈 모듈.
제6항에 있어서, 상기 제1모서리 영역의 상기 OIS 베이스 바닥에 제1위치 센서가 배치되고, 상기 제2모서리 영역의 상기 OIS 베이스 바닥에 제2위치 센서가 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
제6항에 있어서, 상기 제1직립부에 제1위치 센서가 배치되고, 상기 제2직립부에 제2위치 센서가 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
제8항에 있어서, 상기 제1위치 센서는 상기 제1모서리 영역에서, 상기 제1 OIS 코일 내부 또는 배면 쪽에 배치되고,

상기 제2위치 센서는 상기 제2모서리 영역에서, 상기 제2 OIS 코일 내부 또는 배면쪽에 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈에 있어서,

외형 케이스;

상기 외형 케이스 내에서 광축을 따라 가이드되는 렌즈 캐리어;

상기 외형 케이스 일면과, 상기 일면과 대면하는 상기 렌즈 캐리어의 일측 사이에 배치되어, 상기 렌즈 캐리어를 상기 광축을 따라서 이동시키는 AF 구동부;

상기 렌즈 캐리어를 수용하는 OIS 캐리어; 및

상기 AF 구동부가 배치되는 일면의 반대측에 있는 제1,2모서리 영역에 각각 광축 방향으로 직립되게 배치되는 제1,2 OIS 구동부를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제10항에 있어서, 상기 AF 구동부는 상호 대향된 상기 렌즈 캐리어의 일측과, 상기 외형 케이스 일면 사이에 배치되되,

상기 외형 케이스 일면과 평행하게 상기 렌즈 캐리어 일측면에 장착되는 AF 자석;

상기 외형 케이스 일면에 AF 자석과 대면하게 배치되는 AF 코일;

상기 AF 코일 내의 개구에 배치된 AF 위치 센서;

상기 코일 옆에 배치된 AF 구동 아이씨; 및

상기 AF 코일과 대면하게 배치되어 지지하는 AF 요크를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제11항에 있어서, 상기 AF 구동부는 상기 OIS 캐리어 상단에 평행하게 배치되는 AF 연성 회로 기판을 더 포함하고,

상기 제1,2 OIS 구동부는 상기 OIS 베이스 저면에 상기 AF 연성 회로 기판과 평행하게 배치되는 OIS 연성 회로 기판을 더 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제12항에 있어서, 상기 AF 및 OIS 연성 회로 기판은 적어도 하나 이상의 서스펜션 와이어에 의해 서로 전기적으로 연결되고 지지되며,

상기 각각의 서스펜션 와이어는

상기 OIS 캐리어의 각각의 모서리 영역에 광축을 따라서 직립되게 배치되며, 상기 각각의 서스펜션 와이어의 상단은 상기 AF 연성 회로 기판에 각각 고정접속되고, 하단은 상기 OIS 연성 회로 기판에 각각 고정접속되는 카메라 렌즈 모듈.
제13항에 있어서, 상기 AF 연성 회로 기판은 폐루프 형상이고, 상기 OIS 캐리어 상단을 따라 계속적으로 연장되는 형상이며,

제1중앙 개구; 및

직각 하방으로 벤딩되어, 상기 AF 자석과 대면하게 배치되는 AF 보조 연성 회로 기판을 더 포함하고,

상기 OIS 연성 회로 기판은 폐루프 형상이고, 상기 OIS 캐리어 하단쪽을 따라 계속적으로 연장되는 형상이며,

제2중앙 개구; 및

직각 상방으로 각각 벤딩되어, 상기 제1,2 OIS 자석과 각각 대면하는 제1,2 AF 보조 연성 회로 기판을 더 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈에 있어서,

외형 케이스;

상기 외형 케이스 내에서 광축을 따라 가이드되는 렌즈 캐리어;

상기 외형 케이스 일면과, 상기 일면과 대면하는 상기 렌즈 캐리어의 일측 사이에 배치되어, 상기 렌즈 캐리어를 상기 광축을 따라서 이동시키는 AF 구동부;

상기 렌즈 캐리어를 수용하는 OIS 캐리어; 및

상기 외형 케이스에 구비된 모서리 영역들 중, 상기 일면과 반대측에 있는 적어도 둘 이상의 모서리 영역에 각각 배치되며, 상기 각각의 모서리 영역에서, 상기 광축의 수직 방향 평면과 평행하게 각각 장착되는 OIS 구동부들을 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제15항에 있어서, 상기 OIS 캐리어는 바닥에 위치한 OIS 베이스에 의해 지지되는 카메라 렌즈 모듈.
제16항에 있어서, 상기 제1 OIS 구동부는

제1모서리 영역의 상기 OIS 베이스 상에 배치되는 제1 OIS 코일; 및

상기 제1모서리 영역에서, 상기 제1 OIS 코일 상에 배치되고, 상기 OIS 캐리어에 일체형으로 연결된 제1 OIS 자석을 포함하고,

상기 제2 OIS 구동부는

제2모서리 영역의 상기 OIS 베이스 상에 배치되는 제2 OIS 코일; 및

상기 제2모서리 영역에서, 상기 제2 OIS 코일 상에 배치되고, 상기 OIS 캐리어에 일체형으로 연결된 제2 OIS 자석을 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
제17항에 있어서, 상기 제1 OIS 코일과 제1 OIS 자석은 서로 대면한 채로 상기 광축의 수직 평면과 각각 평행하고, 상기 제2 OIS 코일과 제2 OIS 자석은 서로 대면한 채로 광축의 수직 평면과 각각 평행하게 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
제16항에 있어서, 상기 제1 OIS 구동부는

상기 제1 OIS 자석 상에 평행하게 배치되고, 상기 OIS 베이스에 구비된 제1 OIS 위치 센서를 포함하고,

상기 제2 OIS 구동부는

상기 제2 OIS 자석 상에 평행하게 배치되고, 상기 OIS 베이스에 구비된 제2 OIS 위치 센서를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.