WO2020080906A1 - 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2020080906A1
WO2020080906A1 PCT/KR2019/013809 KR2019013809W WO2020080906A1 WO 2020080906 A1 WO2020080906 A1 WO 2020080906A1 KR 2019013809 W KR2019013809 W KR 2019013809W WO 2020080906 A1 WO2020080906 A1 WO 2020080906A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
yoke
disposed
magnet
lens housing
base
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/013809
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김창연
김경원
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to CN201980068797.XA priority Critical patent/CN112868222A/zh
Priority to US17/286,647 priority patent/US11966097B2/en
Publication of WO2020080906A1 publication Critical patent/WO2020080906A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/676—Bracketing for image capture at varying focusing conditions
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0046—Movement of one or more optical elements for zooming
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • Embodiments relate to a camera actuator and a camera module comprising the same.
  • the camera module performs a function of photographing a subject and storing it as an image or video, and is mounted on a mobile terminal such as a mobile phone, a laptop, a drone, and a vehicle.
  • a compact camera module is built into a portable device such as a smartphone, tablet PC, or laptop, and the camera module has an autofocus function that automatically adjusts the distance between the image sensor and the lens to align the focal length of the lens. Can be done.
  • the camera module can perform a zooming function of zooming up or zooming out by increasing or decreasing the magnification of a distant subject through a zoom lens, and recently The demand for high magnification zooming that is more than twice that of the camera module is increasing.
  • a zoom actuator is used for a zooming function in the camera module.
  • Friction torque is generated when the lens is moved by the mechanical movement of the actuator, and the friction torque decreases the driving force and increases or controls the power consumption.
  • Technical problems such as deterioration of characteristics have been generated.
  • One of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator including a zooming function or an AF function that can be smoothly performed in a high magnification, high weight situation, and a camera module including the same.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator and a camera module including the same, which can prevent the occurrence of decenter or tilt of the lens when moving the lens in a high magnification, high weight situation.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator and a camera module including the same, which can prevent the occurrence of frictional torque when the lens moves through zooming in a camera module in a high magnification and high weight situation.
  • the actuator includes a base 20, a lens housing 110 disposed on the base 20, a guide pin 50 disposed on the base 20, the guide pin and the lens housing
  • the ball 70 is disposed between, the first yoke disposed in the lens housing 110, a magnet coupled to the inside of the first yoke, and the magnet facing the magnet, surrounding a portion of the first yoke, and It may include a coil portion 220 fixed to the magnet.
  • the embodiment may include a second yoke 212 disposed under the first yoke 211 and constituting a closed loop together with the first yoke.
  • the first length of the second yoke in the optical axis direction may be greater than or equal to the second length of the magnet in the optical axis direction.
  • the first yoke may be arranged long in the optical axis direction, and the coil part may be arranged long in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the magnet may be disposed in a yoke assembly including the first yoke and the second yoke.
  • the magnetic flux generated in the magnet may be rotated in the yoke assembly along the first yoke and the second yoke.
  • the magnet includes a 1-1 magnet portion having a magnetic pole of N pole and a 1-2 magnet portion having a pole of S pole, and the first magnetic flux generated in the 1-1 magnet portion is the first yoke and the second yoke. It can be turned in the yoke assembly.
  • Power is applied to the coil unit to cause current to flow and a second magnetic flux is generated to face the first magnetic flux direction.
  • a second magnetic flux is generated to face the first magnetic flux direction.
  • repulsive force is generated between the first magnetic flux and the
  • an attraction force may be generated between the first magnetic flux and each other.
  • the actuator includes a base 20, a lens housing 110 disposed on the base 20, and a guide pin 50 disposed between the base 20 and the lens housing 110, A ball 70, a yoke assembly 210 disposed between the lens housing 110 and the base 20, and a coil portion 220 surrounding a portion of the yoke assembly 210 may be included.
  • the base 20 may include a base body 20b and a first support portion 21 and a second support portion 22 disposed on the base body 20b.
  • a guide pin 50 is disposed on the first support portion 21, and the guide plate 60 can be disposed.
  • the ball 70 is a first ball 71 disposed between the guide pin 50 and the lens housing 110, and a second agent disposed between the guide plate 60 and the second support 22. It may include two balls 72.
  • the lens housing 110 includes a lens barrel 112, a first protrusion 114 disposed to extend from the lens barrel 112 to a first side, and a second side of the lens barrel 112. It may include a second projection 116 is disposed.
  • the first accommodating part 114P and the second accommodating part 116P receiving the first ball 71 and the second ball 72 on the bottom surfaces of the first protruding part 114 and the second protruding part 116, respectively. ).
  • the guide pin 50 includes a first guide pin 51 and the second guide pin 52 disposed on the first support portion 21, and the first guide pin 51 and the agent 2
  • the first ball 71 disposed on the first receiving portion 114P may be disposed on the guide pin 52.
  • the embodiment may include a first magnet 260 disposed in the yoke assembly 210.
  • the yoke assembly 210 may be formed in a closed loop form.
  • the yoke assembly 210 may include a U-shaped first yoke 211 and a second yoke 212 disposed under the first yoke 211 to form a closed loop.
  • the camera actuator includes a base 20, a lens housing 110 disposed on the base 20, and a guide pin 50 disposed between the base 20 and the lens housing 110. ), A ball 70, a yoke assembly 210 disposed between the lens housing 110 and the base 20, a coil part 220 surrounding the portion of the yoke assembly 210, and the yoke assembly It may include a first magnet 260 disposed inside (210).
  • the yoke assembly 210 and the first magnet 260 may be disposed at a lower center portion of the lens housing 110.
  • the coil part 220 and the first magnet 260 may be disposed at a lower center of the lens housing 110.
  • the embodiment may further include a second magnet 270 disposed at a position corresponding to the yoke assembly 210 vertically below the base 20.
  • the camera module of the embodiment may include the actuator and an image sensor unit disposed on one side of the actuator.
  • the camera actuator according to the embodiment and the camera module including the same have a technical effect that the zooming function or the AF function can be smoothly performed in a high magnification and high weight situation.
  • the first and second guide pins 51 and 52 may correct that the first ball 71 moves left and right, and at the same time, the first ball 71 touches four points, , Since the guide pin 50 can support the heavy weight lens housing 110, the zooming function or the AF function can be performed smoothly even under high magnification and high weight situations, and when the lens is moved, the lens decenter or the lens tilt ( There is a technical effect that can prevent the occurrence of tilt.
  • the yoke assembly 210 and the first magnet 260 are disposed in the lower center of the lens housing 110, the yoke assembly 210 moves when the lens housing 110 moves even under high magnification and high weight.
  • the first magnet 260 hold the center of gravity of the lens housing 110 so that tilt can be prevented, and thus there is a special technical effect that can prevent lens decenter or lens tilt.
  • the driving force F2 is driven by driving the lens housing 110 by the magnetic force between the coil unit 220 and the first magnet 260 disposed at the lower center of the lens housing 110 (FIG. 6a, refer to FIG. 6b) Since the location where the lens housing 110 is generated can maximize the driving force F2, it is possible to effectively perform the zooming function in the camera module even under high magnification and high weight situations. There is a technical effect.
  • FIG. 1A is a perspective view of a camera actuator according to an embodiment.
  • FIG. 1B is a front view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 1A.
  • Figure 2 is a cross-sectional view along the line A1-A1 'of the camera actuator according to the embodiment shown in Figure 1a.
  • 3A is a first partial perspective view of a camera actuator according to an embodiment.
  • FIG. 3B is a front view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A2-A2 'of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 3A.
  • 5A is a second partial perspective view of a camera actuator according to an embodiment.
  • Figure 5b is a right side view of the camera actuator according to the embodiment shown in Figure 5a.
  • 6A is a third partial perspective view of a camera actuator according to an embodiment.
  • Figure 6b is a right side view of the camera actuator according to the embodiment shown in Figure 6a.
  • FIG. 7 is a perspective view of a mobile terminal to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • relational terms such as “top / top / top” and “bottom / bottom / bottom” as used hereinafter, may be used without requiring or implying any physical or logical relationship or order between such components or elements. It can also be used to distinguish one component or element from another.
  • FIG. 1A is a perspective view of the camera actuator 100 according to the embodiment
  • FIG. 1B is a front view of the camera actuator 100 according to the embodiment shown in FIG. 1A.
  • the z axis means an optical axis direction or a parallel direction thereof
  • the xz plane represents the ground
  • the x axis is a direction perpendicular to the z axis in the ground (xz plane).
  • the y-axis may mean a direction perpendicular to the ground.
  • the camera actuator 100 may include any one or more of the base 20, the lens housing 110, the guide pin 50, the guide plate 60 and the yoke assembly 210. It can contain.
  • the camera actuator 100 includes a base 20, a lens housing 110 disposed on the base 20, and the base 20 and the lens housing 110. ) It may include a guide pin (50) and the ball (70) disposed between.
  • the guide pin 50 may be referred to as a rod or a shaft, but is not limited thereto.
  • the embodiment may further include a cover (not shown) surrounding the base 20 and the lens housing 110.
  • the camera actuator 100 according to the embodiment, the yoke assembly 210 disposed between the lens housing 110 and the base 20, and a coil part surrounding a portion of the yoke assembly 210 ( 220).
  • a second magnet 270 may be disposed at a position vertically overlapping the yoke assembly 210 under the base 20.
  • the yoke assembly 210, the coil part 220, and the second magnet 270 will be described later with reference to drawings subsequent to FIG. 3A.
  • a predetermined image sensor unit (not shown) may be disposed in one direction of the lens housing 110.
  • the base 20 includes a base body 20b and a first support portion 21 and a second support portion 22 disposed on the base body 20b. You can.
  • the first support portion 21 and the second support portion 22 may be respectively disposed on one side and the other upper surface of the base body 20b, but are not limited thereto.
  • the first support portion 21 and the second support portion 22 may be formed integrally with or separated from the base body 20b.
  • the material of the base body 20b may be formed of any one or more of plastic, epoxy, polycarbonate, metal, or composite material.
  • the first support portion 21 and the second support portion 22 may be formed of the same material as the base body 20b or may be formed of different materials.
  • a predetermined guide pin 50 may be disposed on the first support portion 21.
  • the guide pin 50 may include a single or multiple guide pins.
  • the guide pin 50 may include a first guide pin 51 and a second guide pin 52 disposed on the first support portion 21.
  • the guide pin 50 may be formed of any one or more of plastic, epoxy, polycarbonate, metal or composite material, but is not limited thereto.
  • a predetermined guide plate 60 may be disposed on the second support 22.
  • the guide plate 60 may be formed of any one or more of metal or composite material, but is not limited thereto.
  • the guide plate 60 may be formed of stainless steel, but is not limited thereto.
  • the embodiment may include a single or a plurality of balls 70 disposed under the lens housing 110.
  • the ball 70 is between the first pin 71 disposed between the guide pin 50 and the lens housing 110 and the guide plate 60 and the second support 22. It may include a second ball 72 is disposed.
  • the first ball 71 and the second ball 72 may be formed in singular or plural.
  • the first ball 71 and the second ball 72 may be arranged two by one, but is not limited thereto (see FIG. 5A).
  • the ball 70 may be formed of any one or more of plastic, epoxy, polycarbonate, metal or composite material, but is not limited thereto.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 'of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 1A in the Y-axis direction, and the technical features of the embodiment will be described in more detail based on FIG. 2.
  • the lens housing 110 includes a first projection 114 extending from the lens barrel 112 to the first side and a second projection 116 extending from the lens barrel 112 to the second side. ).
  • the first and second protrusions 114 and 116 may be members protruding horizontally based on the lens barrel 112, and may be referred to as lobes, overhangs, and the like.
  • the lens housing 110 may be formed of any one or more of polycarbonate, plastic, epoxy or composite material, but is not limited thereto.
  • the lens barrel 112, the first protrusion 114, and the second protrusion 116 may be integrally or individually formed, but are not limited thereto.
  • the lens housing 110 may include a third protrusion 117 protruding upward.
  • the third protrusion 117 may be formed in a plate shape.
  • a scaler (not shown) in which magnets are cross-placed may be mounted on the third protrusion 117, and a magnetoresistive sensor (MR) (not shown) is disposed at a position corresponding to the scaler to provide a lens.
  • MR magnetoresistive sensor
  • magnetic field interference can be blocked to significantly improve sensitivity of position sensing and control.
  • the bottom surfaces of the first protrusion 114 and the second protrusion 116 may include a first receiving portion 114P and a second receiving portion 116P, into which the ball 70 is accommodated, respectively.
  • the first protrusion 114 may be provided with a first receiving portion 114P having a cross section in the form of a V groove in which the first ball 71 can be accommodated, but is not limited thereto.
  • the first accommodating part 114P may be formed in a single or plural form according to the number of the first balls 71, and when the first balls 71 are two, the first protruding parts 114 may include two first accommodating parts. It may include a portion (114P).
  • a second accommodating portion 116P having a cylindrical shape in which the second ball 72 can be accommodated may be provided under the second protruding portion 116, but is not limited thereto.
  • the second receiving portion 116P may also be formed in a single or plural number according to the number of the second balls 72, and when the second balls 72 are two, the second protruding portions 116 receive two second receiving portions. It may include a portion (116P).
  • the inner space of the second receiving portion 116P may be larger than the volume of the second ball 72. Accordingly, the second ball 72 may be cloud-driven by two-point contact while being spaced apart from the second receiving portion 116P (one point is in contact with the lower guide plate).
  • one side of the second ball 72 may be cloud-driven by three-point contact while temporarily in contact with the inner one side of the second receiving portion 116P.
  • the cross-sectional shape of the second receiving portion 116P is not a cylindrical shape, but may be a V-shaped cross section like the cross-section of the first receiving portion 114P.
  • the second ball 72 may be driven by rolling in a three-point contact state.
  • the embodiment may include a second support plate 116T disposed above the second receiving portion 116P.
  • the second support plate 116T may prevent wear of the second receiving portion 116P in an area in contact with the upper side of the second ball 72.
  • the second support plate 116T may have a plate shape having a circular upper surface to correspond to the outer shape of the cylindrical second receiving portion 116P.
  • the second support plate 116T may be formed of any one or more of metal or composite material, but is not limited thereto.
  • the second support plate 116T may be formed of stainless steel, but is not limited thereto.
  • the guide plate 60 or the second support plate 116T may be omitted.
  • a guide pin 50 may be disposed on the first support portion 21 of the base 20.
  • the first guide pin 51 and the second guide pin 52 are disposed on the first support portion 21, and the first ball 71 disposed on the first receiving portion 114P This can be guided smoothly.
  • two first balls 71 are disposed on the first guide pin 51 and the second guide pin 51, so that a zooming function or AF function is smoothly performed even under high magnification and high weight conditions.
  • the zooming function can be performed smoothly.
  • the first and second guide pins 51 and 52 may correct that the first ball 71 moves left and right, and at the same time, the first ball 71 contacts four points, and the guide Since the pin 50 can support the heavy weight lens housing 110, the zooming function or the AF function can be performed smoothly even under high magnification and heavy weight conditions, and when the lens is moved, the lens decenter or the tilt of the lens There is a technical effect that can prevent the occurrence.
  • a guide plate 60 may be disposed on the second support portion 22 of the base 20.
  • a guide plate 60 is disposed on the second support portion 22 and the second ball 72 disposed on the second receiving portion 116P can be guided smoothly.
  • two second balls 72 are disposed on the guide plate 60, so that the second balls 72 can operate in two-point contact, thereby minimizing the contact resistance, thereby reducing the frictional force. Since it can reduce the high magnification, there is a technical effect that the zooming function can be performed smoothly even in a camera module in which a zooming function or an AF function can be smoothly performed even in a high weight situation.
  • FIG. 3A is a perspective view of a first part 100A of the camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 3B is a front view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 3A
  • the base 20 is compared with FIGS. 2A and 2B. Is omitted.
  • the yoke assembly 210 disposed under the lens housing 110, the coil part 220 surrounding the yoke assembly 210, and the second magnet 270 disposed under the yoke assembly 210. ).
  • the yoke assembly 210 may be made of ferromagnetic iron (Fe) as a main raw material, but is not limited thereto.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A2-A2 'of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 3A in the Y-axis direction.
  • the yoke assembly 210 may be coupled to the bottom surface of the lens housing 110 with an adhesive or the like.
  • the lens housing 110 is fixed by the suction force between the yoke assembly 210 and the second magnet 270, there is a special technical effect that can be stably driven.
  • a magnetic force F1 is generated between the yoke assembly 210 and the second magnet 270 to generate the attraction force F1 for the second magnet 270 to pull the yoke assembly 210, Accordingly, when driving the lens housing 110, the ball 70 can be stably driven in the optical axis direction without being separated from the guide pin 50 or the guide plate 60.
  • the embodiment may include a first magnet 260 disposed in the yoke assembly 210.
  • FIG. 5A is a perspective view of a second portion 100B of a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 5B is a right side view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 5A
  • FIG. 4A , FIG. 4B is a view in which the guide plate 60 is omitted, and the lens housing 110 is partially moved in the positive Z axis direction.
  • the yoke assembly 210 may be formed in a closed loop form.
  • the yoke assembly 210 may include a U-shaped first yoke 211 and a second yoke 212 disposed below the first yoke 211 to form a closed loop. have.
  • the first yoke 211 and the second yoke 212 may be formed of the same material, and may be integrally or individually formed, but are not limited thereto.
  • the first length of the second yoke 212 in the optical axis direction may be equal to or larger than the second length of the first magnet 260 in the optical axis direction.
  • the second yoke 212 may be disposed to face the first magnet 260, and the first magnet 260 and the second yoke 212 may be disposed in parallel.
  • the first magnet 260 may be disposed in the yoke assembly 210.
  • the first magnet 260 may be disposed in a state where the first yoke 211 is combined with an adhesive or the like.
  • the first magnet 260 may include a 1-1 magnet portion 260a and a 1-2 magnet portion 260b.
  • the first-first magnet part 260a may be an N-pole
  • the first-second magnet part 260b may be an S-pole, but is not limited thereto.
  • the coil part 220 may be disposed in a form surrounding the yoke assembly 210.
  • the coil part 220 may be disposed in a form of winding the second yoke 212.
  • the coil part 220 may be disposed on the base body 20b and may be electrically connected to an external power source.
  • the first yoke 211 and the second yoke 212 may be arranged long in the optical axis direction, and the coil part 220 may be arranged long in a direction perpendicular to the optical axis, for example, in the X direction. .
  • the coil part 220 may form an electromagnet in a solenoid type in winding the second yoke 212 to increase the efficiency of the magnet, and the first magnet ( 260) to obtain a driving force (F2) capable of reciprocating in the optical axis direction.
  • the first magnet 260 which is the driving magnet
  • the yoke assembly 210 since the first magnet 260, which is the driving magnet, may be shielded by the yoke assembly 210, interference with other magnets and the like can be prevented, and the magnetic force rotates in the yoke assembly 210,
  • the magnetic force F2 of the attraction force or repulsive force may be generated by the interaction between the magnetic flux and the solenoid force generated in the coil part 220.
  • the magnetic flux generated in the first magnet 260 is the first yoke 211 and the second yoke ( 212) to rotate in the yoke assembly 210.
  • the first magnetic flux N10 of the N pole is within the yoke assembly 210 along the first yoke 211 and the second yoke 212. Can be turned.
  • a second magnetic flux N20 may be generated by the solenoid effect.
  • the yoke assembly 210 may receive the repulsive force F2 in the Z-axis direction and move in the optical axis direction.
  • the magnetic flux N10 generated in the first magnet 260 propagates along the first yoke 211 and the second yoke 212 formed of a ferromagnetic object rather than being propagated into the air inside the yoke assembly 210.
  • the ratio is very high.
  • the first magnetic flux N10 is controlled by controlling the direction of the first magnetic flux N10 fixed according to the seating of the first magnet 260 and the second magnetic flux N20 variable according to the current direction.
  • the lengths of the yoke assembly 210 and the first magnet 260 when they are increased, they can move regardless of the driving distance and move long distances using the guide pin 50 and the guide plate 60 Since this is possible, there is a technical effect that can provide a high magnification zoom camera actuator.
  • the second magnet 270 may include a 2-1 magnet part 270a and a 2-2 magnet part 270b.
  • the 2-1 magnet portion 270a may be an N pole
  • the 2-2 magnet portion 270b may be an S pole, but is not limited thereto.
  • the magnetic force F1 is generated between the second yoke 212 and the second magnet 270, and the attraction force F1 of the second magnet 270 pulling the yoke assembly 210 is generated. Accordingly, when the lens housing 110 is driven, the ball 70 may be stably driven in the optical axis direction without being separated from the guide pin 50 or the guide plate 60.
  • the yoke assembly 210 can shield the magnetic force of the second magnet 270, there is a special technical effect to prevent magnetic field interference.
  • the second yoke 212 can shield the magnetic force of the second magnet 270, a special magnetic field interference between the second magnet 270 and the first magnet 260 can be prevented. There is a technical effect.
  • the yoke assembly 210 and the first magnet 260 may be disposed at the lower center of the lens housing 110.
  • the yoke assembly 210 and the first magnet 260 are disposed in the lower center of the lens housing 110, the yoke assembly 210 and the yoke assembly 210 when the lens housing 110 moves even under high magnification and high weight Since the first magnet 260 holds the center of gravity of the lens housing 110, it is possible to prevent tilting, and thus, there is a special technical effect that can prevent the occurrence of lens decenter or lens tilt.
  • the driving force F2 by driving the lens housing 110 by the magnetic force between the coil unit 220 and the first magnet 260 disposed at the lower center of the lens housing 110 is the center of the lens housing 110, so the driving force (F2) can be maximized, so a special technical effect that can effectively perform the zooming function in the camera module even under high magnification and high weight have.
  • the driving part magnet (not shown) is disposed on one side of the lens housing and drives the lens with electromagnetic force according to the interaction with the coil part disposed on the side of the base. Accordingly, in the internal technology, since the position where the driving force is generated does not become the center of the lens housing, there is a problem in that the driving force cannot be properly transmitted in a position far from the generated driving force.
  • the driving force F2 can be utilized to the maximum and evenly, so that even in the situation of high weight and high magnification There is a special technical effect that can effectively perform the zooming function or the AF function.
  • the width of the first magnet 260 in the X-axis direction may be smaller than the horizontal width of the first yoke 211 in the X-axis direction.
  • the width of the first magnet 260 in the X-axis direction may be smaller than the horizontal width of the second yoke 212 in the X-axis direction. Accordingly, the magnetic flux generated in the first magnet 260 is shielded within the yoke assembly 210, and has a special technical effect that can be controlled to rotate therein.
  • the horizontal width of the coil part 220 in the X-axis direction is larger than the horizontal width of the second yoke 212 in the X-axis direction, and thus may be formed in a form surrounding the second yoke 212. have. Accordingly, it is possible to effectively generate electronic magnetic force due to the solenoid effect through the coil portion 220 surrounding the second yoke 212.
  • the horizontal width in the X-axis direction of the second yoke 212 is formed larger than the horizontal width in the X-axis direction of the second magnet 270, so that the second magnet 270 and the second yoke are formed.
  • the magnetic flux generated by the second magnet 270 is magnetic interference with other magnetic bodies such as the first magnet 260 By blocking this, there is a complex technical effect of accurately actuating the camera module.
  • the camera actuator according to the embodiment and the camera module including the same have a technical effect that the zooming function or the AF function can be smoothly performed in a high magnification and high weight situation.
  • the first and second guide pins 51 and 52 may correct that the first ball 71 moves left and right, and at the same time, the first ball 71 touches four points, , Since the guide pin 50 can support the heavy weight lens housing 110, the zooming function or the AF function can be performed smoothly even under high magnification and high weight situations, and when the lens is moved, the lens decenter or the lens tilt ( There is a technical effect that can prevent the occurrence of tilt.
  • the yoke assembly 210 and the first magnet 260 are disposed in the lower center of the lens housing 110, the yoke assembly 210 moves when the lens housing 110 moves even under high magnification and high weight.
  • the first magnet 260 hold the center of gravity of the lens housing 110 so that tilt can be prevented, and thus there is a special technical effect that can prevent lens decenter or lens tilt.
  • the driving force F2 is driven by driving the lens housing 110 by the magnetic force between the coil unit 220 and the first magnet 260 disposed at the lower center of the lens housing 110 (FIG. 6a, refer to FIG. 6b) Since the location where the lens housing 110 is generated can maximize the driving force F2, it is possible to effectively perform the zooming function in the camera module even under high magnification and high weight situations. There is a technical effect.
  • FIG. 7 is a perspective view of the mobile terminal 1500 to which the camera module according to the embodiment is applied.
  • the mobile terminal 1500 of the embodiment may include a camera module 1000, a flash module 1530, and an auto focus device 1510 provided on the rear side.
  • the camera module 1000 may include an image capturing function and an auto focus function.
  • the camera module 1000 may include an auto focus function using an image.
  • the camera module 1000 processes image frames of still images or moving images obtained by an image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on a predetermined display unit and stored in a memory.
  • a camera (not shown) may also be disposed on the front of the mobile terminal body.
  • the camera module 1000 may include a first camera module 1000A and a second camera module 1000B, and the OIS is implemented with the AF or zoom function by the first camera module 1000A.
  • the first camera module 1000A may include a first camera actuator having an AF or zoom function and a second camera actuator having an OIS function.
  • the first camera actuator may include a camera actuator 100 according to the above-described embodiment.
  • the flash module 1530 may include a light emitting device that emits light therein.
  • the flash module 1530 may be operated by camera operation of a mobile terminal or user control.
  • the autofocus device 1510 may include one of a package of a surface light emitting laser element as a light emitting unit.
  • the autofocus device 1510 may include an autofocus function using a laser.
  • the autofocus device 1510 may be mainly used in a condition in which an autofocus function using an image of the camera module 1000 is deteriorated, for example, in a proximity or dark environment of 10 m or less.
  • the autofocus device 1510 may include a light emitting unit including a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) semiconductor element, and a light receiving unit converting light energy such as a photodiode into electrical energy.
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

실시예는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다. 실시예에 따른 액츄에이터는 베이스와, 상기 베이스 상에 배치되는 렌즈 하우징과, 상기 베이스 에 배치되는 가이드 핀과, 상기 가이드 핀과 상기 렌즈 하우징 사이에 배치되는 볼과, 상기 렌즈 하우징에 배치되는 제1 요크와, 상기 제1 요크의 내부에 결합되는 마그넷 및 상기 마그넷과 대향하고, 상기 제1 요크의 일부를 감싸며 상기 마그넷에 대하여 고정되는 코일부를 포함할 수 있다. 실시예는 상기 제1 요크의 하측에 배치되어 상기 제1 요크와 함께 폐 루프를 구성하는 제2 요크를 포함할 수 있다.

Description

카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
실시예는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며, 휴대폰 등의 이동단말기, 노트북, 드론, 차량 등에 장착되고 있다.
한편, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스에는 초소형 카메라 모듈이 내장되며, 이러한 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus) 기능을 수행할 수 있다.
최근 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있으며, 최근 카메라 모듈의 2배 이상의 고 배율 주밍의 요구가 증가하고 있다.
한편, 카메라 모듈에서 주밍(zooming) 기능을 위해 줌 액츄에이터를 이용하는데, 액추에이터의 기구적 움직임에 의해 렌즈 이동 시 마찰 토크가 발생하고 있으며, 이러한 마찰 토크에 의해 구동력의 감소, 소비전력의 증가 또는 제어특성 저하 등의 기술적 문제점이 발생되고 있다.
또한, 카메라 모듈에서 복수의 줌 렌즈 군(zoom lens group) 이용하여 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞아야 하는데, 렌즈군간 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decent)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt) 발생시 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주게 된다.
한편, 카메라 모듈에서 주밍 기능을 위해 렌즈 이동 시 마찰 토크 저항을 감소시키기 위해 마찰이 발생되는 영역에서의 이격거리를 증가시키는 경우, 줌 이동 또는 줌 운동의 반전 시에 렌즈 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt)가 심화되는 기술적 문제 모순이 발생하고 있다.
특히 카메라 모듈에서 고 배율(high magnification)이 요구되는 경우 이동거리(stroke)가 기존 보다 늘게 되고, 고 중량(heavy weight)이 되는 경우 이동자체의 어려움이 많게 되는데, 기존의 기술로는 고배율, 고중량의 요구에 적절한 해결방안이 없는 실정이다. 나아가 고 배율, 고 중량의 사용환경에서는 렌즈 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt)가 더욱 심화되는 문제가 있다.
한편, 항목에 기술된 내용은 단순히 이건 출원발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 고배율, 고중량의 상황에서 주밍 기능 또는 AF 기능이 원활히 수행될 수 있는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 고배율, 고중량의 상황에서 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 고배율, 고중량의 상황에서 카메라 모듈에서 주밍(zooming)을 통한 렌즈 이동 시 마찰 토크 발생을 방지할 수 있는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.
실시예에 따른 액츄에이터는 베이스(20)와, 상기 베이스(20) 상에 배치되는 렌즈 하우징(110)과, 상기 베이스(20) 에 배치되는 가이드 핀(50)과, 상기 가이드 핀과 상기 렌즈 하우징 사이에 배치되는 볼(70)과, 상기 렌즈 하우징(110)에 배치되는 제1 요크와, 상기 제1 요크의 내부에 결합되는 마그넷 및 상기 마그넷과 대향하고, 상기 제1 요크의 일부를 감싸며 상기 마그넷에 대하여 고정되는 코일부(220)를 포함할 수 있다.
실시예는 상기 제1 요크(211)의 하측에 배치되어 상기 제1 요크와 함께 폐 루프를 구성하는 제2 요크(212)를 포함할 수 있다.
상기 제2 요크의 광축 방향의 제1 길이는 상기 마그넷의 상기 광축 방향으로의 제2 길이 이상일 수 있다.
상기 제1 요크는 광축 방향으로 길게 배치되며, 상기 코일부는 상기 광축에 직각인 방향으로 길게 배치될 수 있다.
상기 마그넷은 상기 제1 요크와 상기 제2 요크를 포함하는 요크 에셈블리 내에 배치될 수 있다.
상기 마그넷에 발생된 자속은 상기 제1 요크와 상기 제2 요크를 따라 상기 요크 어셈블리 내에서 돌게 될 수 있다.
상기 마그넷은 자극이 N극인 제1-1 마그넷부와 자극이 S극인 제1-2 마그넷부를 포함하고, 상기 제1-1 마그넷부에서 발생된 제1 자속이 상기 제1 요크와 상기 제2 요크를 따라 상기 요크 어셈블리 내에서 돌게 될 수 있다.
상기 코일부에 전원이 가해져서 전류가 흐르게 되어 상기 제1 자속방향에 대향되도록 제2 자속이 발생되며, 상기 제2 자속이 N극 방향인 경우 상기 제1 자속과 상호간에 척력이 발생되며, 상기 제2 자속이 S극 방향인 경우 상기 제1 자속과 상호간에 인력이 발생될 수 있다.
실시예에 따른 액츄에이터는 베이스(20)와, 상기 베이스(20) 상에 배치되는 렌즈 하우징(110)과, 상기 베이스(20)와 상기 렌즈 하우징(110) 사이에 배치되는 가이드 핀(50), 볼(70)과, 상기 렌즈 하우징(110)과 상기 베이스(20) 사이에 배치되는 요크 어셈블리(210) 및 상기 요크 어셈블리(210)의 일부를 감싸는 코일부(220)를 포함할 수 있다.
상기 베이스(20)는, 베이스 바디(20b)와, 상기 베이스 바디(20b) 상에 배치되는 제1 지지부(21) 및 제2 지지부(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부(21) 상에는 가이드 핀(50)이 배치되며, 상기 가이드 플레이트(60)가 배치될 수 있다.
상기 볼(70)은, 상기 가이드 핀(50)과 상기 렌즈 하우징(110) 사이에 배치되는 제1 볼(71) 및 상기 가이드 플레이트(60)와 상기 제2 지지부(22) 사이에 배치되는 제2 볼(72)을 포함할 수 있다.
상기 렌즈 하우징(110)은, 렌즈 배럴(112)과, 상기 렌즈 배럴(112)에서 제1측면으로 연장되어 배치되는 제1 돌출부(114) 및 상기 렌즈 배럴(112)의 제2 측면으로 연장되어 배치되는 제2 돌출부(116)를 포함할 수 있다.
상기 제1 돌출부(114)와 상기 제2 돌출부(116)의 저면에는 각각 상기 제1 볼(71) 및 제2 볼(72)이 수용되는 제1 수용부(114P)와 제2 수용부(116P)를 포함할 수 있다.
상기 가이드 핀(50)은, 상기 제1 지지부(21) 상에 배치되는 제1 가이드 핀(51)과 상기 제2 가이드 핀(52)을 포함하고, 상기 제1 가이드 핀(51)과 상기 제2 가이드 핀(52) 상에 상기 제1 수용부(114P)에 배치된 상기 제1 볼(71)이 배치될 수 있다.
실시예는 상기 요크 에셈블리(210) 내에 배치되는 제1 마그넷(260)을 포함할 수 있다.
상기 요크 에셈블리(210)는 폐 루프 형태로 형성될 수 있다.
상기 요크 에셈블리(210)는, U자 형태의 제1 요크(211)와 상기 제1 요크(211)의 하측에 배치되어 폐 루프를 형성하는 제2 요크(212)를 포함할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 베이스(20)와, 상기 베이스(20) 상에 배치되는 렌즈 하우징(110)과, 상기 베이스(20)와 상기 렌즈 하우징(110) 사이에 배치되는 가이드 핀(50), 볼(70)과, 상기 렌즈 하우징(110)과 상기 베이스(20) 사이에 배치되는 요크 어셈블리(210)와, 상기 요크 어셈블리(210)의 일부를 감싸는 코일부(220) 및 상기 요크 어셈블리(210) 내부에 배치되는 제1 마그넷(260)을 포함할 수 있다.
상기 요크 어셈블리(210)와 상기 제1 마그넷(260)은 상기 렌즈 하우징(110)의 하측 중심부에 배치될 수 있다.
상기 코일부(220)과 상기 제1 마그넷(260)은 상기 렌즈 하우징(110)의 하측 중심에 배치될 수 있다.
실시예는 상기 베이스(20) 아래에 상기 요크 어셈블리(210)에 수직으로 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그넷(270)을 더 포함할 수 있다.
실시예의 카메라 모듈은 상기 액츄에이터 및 상기 액츄에이터 일측에 배치되는 이미지 센서부를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 고배율, 고중량의 상황에서 주밍 기능 또는 AF 기능이 원활히 수행될 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 제1, 제2 가이드 핀(51, 52)이 제1 볼(71)이 좌우로 움직이는 것을 보정할 수 있으며, 동시에 상기 제1 볼(71)이 4점 접촉하며, 가이드 핀(50)이 고중량의 렌즈 하우징(110) 지지할 수 있으므로 고 배율, 고중량의 상황에서도 주밍 기능 또는 AF기능이 원활히 수행될 수 있으며, 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 고배율, 고중량의 상황에서 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 요크 어셈블리(210)와 제1 마그넷(260)이 렌즈 하우징(110)의 하측 중심부에 배치됨에 따라 고배율, 고중량의 상황에서도 렌즈 하우징(110)의 이동시 요크 어셈블리(210)와 제1 마그넷(260)이 렌즈 하우징(110)의 무게 중심을 잡아주므로 기울어짐을 방지할 수 있어 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 고배율, 고중량의 상황에서 카메라 모듈에서 주밍(zooming)을 통한 렌즈 이동 시 마찰 토크 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 렌즈 하우징(110)의 하측 중심에 배치되는 코일부(220)와 제1 마그넷(260) 간의 자력에 의해 렌즈 하우징(110)을 구동함으로써 구동력(F2)(도 6a, 도 6b 참조)이 발생되는 위치가 렌즈 하우징(110)의 중심이 되므로 구동력(F2)을 최대화할 수 있으므로 고배율, 고중량의 상황에서도 카메라 모듈에서 주밍(zooming) 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.
도 1a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 사시도.
도 1b는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도.
도 2는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 A1-A1' 선을 따른 단면도.
도 3a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 제1 부분 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도.
도 4는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 A2-A2' 선을 따른 단면도.
도 5a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 제2 부분 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 우측면도.
도 6a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 제3 부분 사시도.
도 6b는 도 6a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 우측면도.
도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다.
한편, 실시예의 설명에 있어서, 각 구성(element)의 "상/하" 또는 "위/아래"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, “상/하” 또는 “위/아래”는 두개의 구성이 서로 직접(directly) 접촉되거나, 하나 이상의 다른 구성이 두 구성 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상/하” 또는 "위/아래”로 표현되는 경우 하나의 구성을 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 구성 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 구성 또는 요소를 다른 구성 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
또한 실시예의 설명에서 "제1", "제2" 등의 용어가 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지나, 이 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
(실시예)
도 1a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터(100)의 사시도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터(100)의 정면도이다.
도 1a과 도 1b에 도시된 x-y-z 축 방향에서, z축은 광축(optic axis) 방향 또는 이와 평행방향을 의미하며, xz평면은 지면을 나타내며, x축은 지면(xz평면)에서 z축과 수직인 방향을 의미하고, y축은 지면에 수직방향을 의미할 수 있다.
도 1a를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 액추에이터(100)는 베이스(20), 렌즈 하우징(110), 가이드 핀(50), 가이드 플레이트(60) 및 요크 에셈블리(210) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한 도 1b를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 액추에이터(100)는 베이스(20)와, 상기 베이스(20) 상에 배치되는 렌즈 하우징(110)과, 상기 베이스(20)와 상기 렌즈 하우징(110) 사이에 배치되는 가이드 핀(pin)(50) 및 볼(70)을 포함할 수 있다. 상기 가이드 핀(50)은 로드(rod) 또는 샤프트(shaft)로 명명될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예는 상기 베이스(20)와 상기 렌즈 하우징(110)을 감싸는 커버(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터(100)는, 상기 렌즈 하우징(110)과 상기 베이스(20) 사이에 배치되는 요크 에셈블리(210)와, 상기 요크 에셈블리(210)의 일부를 감싸는 코일부(220)를 포함할 수 있다. 상기 베이스(20) 하측에는 상기 요크 어셈블리(210)와 수직하게 중첩되는 위치에 제2 마그넷(270)이 배치될 수 있다. 상기 요크 에셈블리(210), 상기 코일부(220) 및 제2 마그넷(270)에 대해서는 도 3a 이후의 도면들 참조하여 후술하기로 한다.
또한 실시예는 상기 렌즈 하우징(110)의 일측 방향에 소정의 이미지 센서부(미도시)가 배치될 수 있다.
계속하여 도 1b를 참조하면, 실시예에서 상기 베이스(20)는 베이스 바디(20b)와, 상기 베이스 바디(20b) 상에 배치되는 제1 지지부(21) 및 제2 지지부(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부(21)와 상기 제2 지지부(22)는 상기 베이스 바디(20b)의 일측과 타측 상면에 각각 배치될 수 있으나 이에 한정되는 되는 것은 아니다.
상기 제1 지지부(21)와 상기 제2 지지부(22)는 상기 베이스 바디(20b)와 일체로 형성되거나 분리되어 형성될 수 있다.
실시예에서 상기 베이스 바디(20b)의 재질은 플라스틱, 에폭시, 폴리카보네이트, 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 지지부(21)와 상기 제2 지지부(22)는 상기 베이스 바디(20b)와 같은 물질로 형성되거나 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 지지부(21) 상에는 소정의 가이드 핀(50)이 배치될 수 있다. 상기 가이드 핀(50)은 단일 또는 복수의 가이드 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 핀(50)은 상기 제1 지지부(21)에 배치되는 제1 가이드 핀(51)과 제2 가이드 핀(52)을 포함할 수 있다.
상기 가이드 핀(50)은 플라스틱, 에폭시, 폴리카보네이트, 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 지지부(22) 상에는 소정의 가이드 플레이트(60)가 배치될 수 있다. 상기 가이드 플레이트(60)는 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 가이드 플레이트(60)는 스테인리스강으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예는 렌즈 하우징(110) 아래에 배치되는 단일 또는 복수의 볼(70)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 볼(70)은 상기 가이드 핀(50)과 상기 렌즈 하우징(110) 사이에 배치되는 제1 볼(71)과 상기 가이드 플레이트(60)와 상기 제2 지지부(22) 사이에 배치되는 제2 볼(72)을 포함할 수 있다.
상기 제1 볼(71)과 상기 제2 볼(72)은 단수 또는 복수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 볼(71)과 제2 볼(72)은 2개씩 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다(도 5a 참조).
상기 볼(70)은 플라스틱, 에폭시, 폴리카보네이트, 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 2는 도 1a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 A1-A1' 선을 따라 Y 축 방향으로 자른 단면도로서, 도 2를 기초로 실시예의 기술적 특징을 좀 더 상술하기로 한다.
실시예에서 렌즈 하우징(110)은 렌즈 배럴(112)에서 제1측면으로 연장되어 배치되는 제1 돌출부(114)와 상기 렌즈 배럴(112)의 제2 측면으로 연장되어 배치되는 제2 돌출부(116)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 돌출부(114, 116)는 렌즈 배럴(112)을 기준으로 수평으로 돌출된 부재일 수 있으며, 로부(lobe), 오버행(overhang) 등으로 칭해질 수 있다.
상기 렌즈 하우징(110)은 폴리카보네이트, 플라스틱, 에폭시 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 렌즈 배럴(112), 상기 제1 돌출부(114) 및 상기 제2 돌출부(116)는 일체 또는 개별로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 렌즈 하우징(110)은 상측으로 돌출되는 제3 돌출부(117)를 구비할 수 있다. 상기 제3 돌출부(117)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
실시예에 의하면 제3 돌출부(117)에 마그넷이 교차배치된 스케일러(Scaler)(미도시)가 장착될 수 있으며, 스케일러에 대응되는 위치에 자기저항센서(MR)(미도시)가 배치되어 렌즈 하우징의 위치를 감지 및 제어할 수 있다.
실시예에 의하면, 스케일러와 자기저항센서를 이후 설명되는 제1 마그넷(260)과 이격되어 배치시킴으로써 자계 간섭을 차단하여 위치센싱 및 제어의 감도를 현저히 향상시킬 수 있다.
실시예에서 상기 제1 돌출부(114)와 상기 제2 돌출부(116)의 저면에는 각각 볼(70)이 수용되는 제1 수용부(114P)와 제2 수용부(116P)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 돌출부(114) 아래에는 제1 볼(71)이 수용될 수 있는 V 홈 형태의 단면을 구비하는 제1 수용부(114P)를 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 수용부(114P)는 제1 볼(71)의 개수에 맞추어 단일 또는 복수로 형성될 수 있으며, 제1 볼(71)이 2개인 경우 제1 돌출부(114)는 2개의 제1 수용부(114P)를 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 돌출부(116) 아래에는 제2 볼(72)이 수용될 수 있는 원통 형태의 제2 수용부(116P)를 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 수용부(116P)도 제2 볼(72)의 개수에 맞추어 단일 또는 복수로 형성될 수 있으며, 제2 볼(72)이 2개인 경우 제2 돌출부(116)는 2개의 제2 수용부(116P)를 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 제2 수용부(116P)의 내측 공간은 상기 제2 볼(72)의 체적보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 제2 볼(72)은 상기 제2 수용부(116P)와 이격된 상태에서 2점 접촉으로 구름 구동될 수 있다(1점은 하측 가이드 플레이트와 접촉됨).
또는 상기 제2 볼(72)의 일측면은 상기 제2 수용부(116P)의 내측 일측면과 일시적으로 접한 상태에서 3점 접촉으로 구름 구동될 수 있다.
또한 상기 제2 수용부(116P)의 단면형상이 원통 형태가 아니고 제1 수용부(114P)의 단면과 같이 V자 단면일 수 있다. 이경우 상기 제2 볼(72)은 3점 접촉 상태에서 구름 구동될 수 있다.
실시예는 상기 제2 수용부(116P)의 상측에 배치되는 제2 지지 플레이트(116T)를 포함할 수 있다. 상기 제2 지지 플레이트(116T)는 상기 제2 볼(72)의 상측과 접하는 영역에서 제2 수용부(116P)의 마모 등을 방지할 수 있다. 상기 제2 지지 플레이트(116T)는 원통형의 제2 수용부(116P)의 외곽 형상에 대응되도록 상면이 원형인 플레이트 형상일 수 있다.
상기 제2 지지 플레이트(116T)는 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제2 지지 플레이트(116T)는 스테인리스강으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 실시예에서 상기 가이드 플레이트(60) 또는 상기 제2 지지 플레이트(116T)는 생략될 수 있다.
다음으로, 상기 베이스(20)의 제1 지지부(21) 상에 가이드 핀(50)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지지부(21) 상에 제1 가이드 핀(51)과 상기 제2 가이드 핀(52)이 배치되어, 상기 제1 수용부(114P)에 배치된 제1 볼(71)이 원활히 가이드 될 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 제1 가이드 핀(51)과 상기 제2 가이드 핀(51) 상에 두 개의 제1 볼(71)이 배치됨으로써 고 배율, 고중량의 상황에서도 주밍 기능 또는 AF기능이 원활히 수행될 수 있는 카메라 모듈에서도 주밍 기능이 원활히 수행될 수 있는 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 제1, 제2 가이드 핀(51, 52)이 제1 볼(71)이 좌우로 움직이는 것을 보정할 수 있으며, 동시에 상기 제1 볼(71)이 4점 접촉하며, 가이드 핀(50)이 고중량의 렌즈 하우징(110) 지지할 수 있으므로 고 배율, 고중량의 상황에서도 주밍 기능 또는 AF기능이 원활히 수행될 수 있으며, 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 상기 베이스(20)의 제2 지지부(22) 상에 가이드 플레이트(60)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지지부(22) 상에 가이드 플레이트(60)가 배치되고, 상기 제2 수용부(116P)에 배치된 제2 볼(72)이 원활히 가이드될 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 가이드 플레이트(60) 상에 두 개의 제2 볼(72)이 배치됨으로써 상기 제2 볼(72)은 2점 접촉으로 동작할 수 있고, 이에 따라 접촉 저항을 최소화하여 마찰력을 감소시킬 수 있으므로 고 배율, 고중량의 상황에서도 주밍 기능 또는 AF기능이 원활히 수행될 수 있는 카메라 모듈에서도 주밍 기능이 원활히 수행될 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 3a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 제1 부분(100A) 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 정면도로서, 도 2a와 도 2b에 비해 베이스(20)가 생략된 도면이다.
실시예는 상기 렌즈 하우징(110) 하측에 배치되는 요크 에셈블리(210), 상기 요크 에셈블리(210)를 감싸는 코일부(220) 및 요크 에셈블리(210) 하측에 배치되는 제2 마그넷(270)을 포함할 수 있다.
상기 요크 에셈블리(210)는 강자성체인 철(Fe)을 주원료로 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 4는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 A2-A2' 선을 따라 Y 축 방향으로 자른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 요크 에셈블리(210)는 렌즈 하우징(110)의 저면에 접착제 등으로 결합된 상태일 수 있다.
실시예에 의하면 요크 에셈블리(210)와 제2 마그넷(270) 사이의 흡입력에 의해 렌즈 하우징(110)을 고정하고 있어 안정적으로 구동 가능한 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 요크 에셈블리(210)와 제2 마그넷(270) 사이에 자력(F1)이 발생하여 제2 마그넷(270)이 요크 에셈블리(210)를 당기는 인력(F1)이 발생하게 되고, 이에 따라 렌즈 하우징(110)의 구동시 볼(70)이 가이드 핀(50)이나 가이드 플레이트(60)로부터 이격되지 않고 안정적으로 광축 방향으로 구동될 수 있다.
계속하여 도 4를 참조하면 실시예는 요크 에셈블리(210) 내에 배치되는 제1 마그넷(260)을 포함할 수 있다.
잠시 도 5a 내지 도 6b를 참조하면, 도 5a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 제2 부분(100B) 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 우측면도로서, 도 4a, 도 4b에 비해서 가이드 플레이트(60)가 생략된 도면이고, 렌즈 하우징(110)이 양의 Z 축 방향으로 일부 이동된 상태도 이다
또한 도 6a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 제3 부분(100C) 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 우측면도이며, 요크 에셈블리(210), 코일부(220), 제1 마그넷(260) 및 제2 마그넷(270)에 대한 상세도이다.
도 6a와 도 6b를 참조하면, 실시예에서 요크 에셈블리(210)는 폐 루프 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 요크 에셈블리(210)는 U자 형태의 제1 요크(211)와 상기 제1 요크(211)의 하측에 배치되어 폐 루프를 형성하는 제2 요크(212)를 포함할 수 있다. 상기 제1 요크(211)와 상기 제2 요크(212)는 같은 물질로 형성될 수 있고, 일체 또는 개별로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 상기 제2 요크(212)의 광축 방향의 제1 길이는 상기 제1 마그넷(260)의 상기 광축 방향으로의 제2 길이와 같거나 크게 형성될 수 있다. 상기 제2 요크(212)는 상기 제1 마그넷(260)과 대향되어 배치될 수 있으며, 상기 제1 마그넷(260)과 상기 제2 요크(212)는 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 마그넷(260)은 상기 요크 에셈블리(210) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷(260)은 제1 요크(211)와 접착제 등으로 결합된 상태로 배치될 수 있다. 상기 제1 마그넷(260)은 제1-1 마그넷부(260a)와 제1-2 마그넷부(260b)를 포함할 수 있다. 상기 제1-1 마그넷부(260a)는 N극일 수 있고, 상기 제1-2 마그넷부(260b)는 S극일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예에서 상기 코일부(220)는 요크 에셈블리(210)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 코일부(220)는 제2 요크(212)를 권선하는 형태로 배치될 수 있다.
상기 코일부(220)는 베이스 바디(20b) 상에 배치될 수 있으며 외부 전원과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 요크(211)와 상기 제2 요크(212)는 광축 방향으로 길게 배치될 수 있으며, 상기 코일부(220)는 상기 광축에 직각인 방향, 예를 들어 X방향으로 길게 배치될 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 상기 코일부(220)가 제2 요크(212)를 권선함에 솔레노이드 타입(Solenoid Type)으로 전자석을 형성함으로써 마그넷(magnet)의 효율을 증대할 수 있으며, 제1 마그넷(260)과 상호 작용으로 광축방향으로 왕복이동이 가능한 구동력(F2)을 얻을 수 있다.
실시예에 의하면 구동 마그넷인 제1 마그넷(260)이 요크 에셈블리(210)에 차폐될 수 있으므로 다른 마그넷 등과 자속의 간섭을 방지할 수 있으며, 요크 어셈블리(210) 내에서 자력이 돌게 되고, 이러한 자속과 코일부(220)에서 발생된 솔레노이드(solenoid) 힘과의 상호 작용에 의해 인력 또는 척력의 자력(F2) 발생될 수 있다.
예를 들어, 도 6a를 참조하면, 제1 마그넷(260)이 요크 에셈블리(210) 내에 배치됨에 따라, 제1 마그넷(260)에 발생된 자속은 제1 요크(211)와 제2 요크(212)를 따라 요크 어셈블리(210) 내에서 돌게 된다.
예를 들어, 제1-1 마그넷부(260a)가 N극인 경우, N극의 제1 자속(N10)이 제1 요크(211)와 제2 요크(212)를 따라 요크 어셈블리(210) 내에서 돌게 될 수 있다.
이때 코일부(220)에 전원이 가해져서 전류가 흐르면 솔레노이드 효과에 의해 제2 자속(N20) 발생될 수 있으며, 도 6a와 같이 제2 자속(N20)이 N극 방향인 경우 상호간에 척력이 발생하게 된다. 이에 따라 요크 어셈블리(210)는 Z축 방향으로 척력(F2)을 받아서 광축 방향으로 이동할 수 있다.
실시예에서 제1 마그넷(260)에서 발생된 자속(N10)은 요크 어셈블리(210) 내부의 공기로 전파되기 보다는 강자성 물체로 형성되는 제1 요크(211)와 제2 요크(212)를 따라 전파되는 비율이 매우 높다. 이에 따라 실시예에 의하면 제1 마그넷(260)의 착좌에 따라 고정된 제1 자속(N10)의 방향과 전류방향에 따라 가변되는 제2 자속(N20)의 방향을 제어하여 제1 자속(N10)과의 관계에서 척력 또는 인력을 발생시켜 요크 어셈블리(210)를 정밀하게 광축 방향으로 왕복이동시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에 의하면, 요크 어셈블리(210) 및 제1 마그넷(260)의 길이를 증가 시키면 구동거리(stroke)에 상관없이 움직일 수 있고, 가이드 핀(50)과 가이드 플레이트(60)를 이용하여 장거리 이동이 가능하므로 고 배율 줌의 카메라 액추에이터를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
계속하여 도 6a와 도 6b를 참조하면, 실시예에서 제2 마그넷(270)은 제2-1 마그넷부(270a)와 제2-2 마그넷부(270b)를 포함할 수 있다. 상기 제2-1 마그넷부(270a)는 N극일 수 있고, 상기 제2-2 마그넷부(270b)는 S극일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, 제2 요크(212)와 제2 마그넷(270) 사이에 자력(F1)이 발생하여 제2 마그넷(270)이 요크 에셈블리(210)를 당기는 인력(F1)이 발생하게 되고, 이에 따라 렌즈 하우징(110)의 구동시 볼(70)이 가이드 핀(50)이나 가이드 플레이트(60)로부터 이격되지 않고 안정적으로 광축 방향으로 구동될 수 있다.
또한 실시예에 의하면, 요크 어셈블리(210)가 제2 마그넷(270)의 자력을 차폐 할 수 있으므로 자계 간섭을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에서 제2 요크(212)가 제2 마그넷(270)의 자력을 차폐 할 수 있으므로, 제2 마그넷(270)과 제1 마그넷(260) 사의 자계 간섭을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다시 도 4를 참조하면, 요크 어셈블리(210)와 제1 마그넷(260)은 렌즈 하우징(110)의 하측 중심부에 배치될 수 있다.
한편, 종래 비공개 내부기술에서는 구동부 마그넷(미도시)이 렌즈 하우징의 일측부에 배치됨에 따라 렌즈 하우징의 무게 중심이 잘 잡히기 않게 됨에 따라 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생의 가능성이 높았다.
그런데, 실시예에 의하면 요크 어셈블리(210)와 제1 마그넷(260)이 렌즈 하우징(110)의 하측 중심부에 배치됨에 따라 고배율, 고중량의 상황에서도 렌즈 하우징(110)의 이동시 요크 어셈블리(210)와 제1 마그넷(260)이 렌즈 하우징(110)의 무게 중심을 잡아주므로 기울어짐을 방지할 수 있어 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 하우징(110)의 하측 중심에 배치되는 코일부(220)와 제1 마그넷(260) 간의 자력에 의해 렌즈 하우징(110)을 구동함으로써 구동력(F2)(도 6a, 도 6b 참조)이 발생되는 위치가 렌즈 하우징(110)의 중심이 되므로 구동력(F2)을 최대화할 수 있으므로 고배율, 고중량의 상황에서도 카메라 모듈에서 주밍(zooming) 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
반면, 종래 비공개 내부기술에서는 구동부 마그넷(미도시)이 렌즈 하우징의 일측부에 배치되고 베이스 측면에 배치되는 코일부와 상호작용에 따라 전자기력으로 렌즈를 구동하고 있다. 이에 따라 내부기술에서는 구동력이 발생되는 위치가 렌즈 하우징의 중심이 되지 못하므로 발생된 구동력에서 위치가 먼 곳에서는 제대로 구동력이 전달되지 못하는 문제가 있다.
반면, 실시예에 의하면 코일부(220)와 제1 마그넷(260)이 렌즈 하우징(110)의 하측 중심부에 배치됨에 따라 구동력(F2)을 최대로, 균일하게 활용할 수 있으므로 고중량, 고배율의 상황에서도 주밍 기능 또는 AF 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에서 제1 마그넷(260)의 X 축 방향의 폭은 상기 제1 요크(211)의 X 축 방향의 수평 폭에 비해 작게 형성될 수 있다.
또한 실시예에서 제1 마그넷(260)의 X 축 방향의 폭은 상기 제2 요크(212)의 X 축 방향의 수평 폭에 비해 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 마그넷(260)에 발생된 자속이 요크 어셈블리(210) 내에서 차폐되고 그 내부에서 돌게 제어할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에서 상기 코일부(220)의 X축 방향의 수평 폭은 상기 제2 요크(212)의 X 축 방향의 수평 폭에 비해 크게 형성되어 상기 제2 요크(212)를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 요크(212)를 감싸는 코일부(220)를 통해 솔레노이드 효과에 의한 전자적의 자력을 효과적으로 발생시킬 수 있다.
또한 실시예에서 상기 제2 요크(212)의 X축 방향의 수평 폭은 상기 제2 마그넷(270)의 X 축 방향의 수평 폭에 비해 크게 형성되어 상기 제2 마그넷(270)과 상기 제2 요크(212)간의 인력에 따른 자력(F1)에 의해 렌즈 하우징(110)을 안정적으로 유지함과 동시에, 상기 제2 마그넷(270)에서 발생된 자속이 제1 마그넷(260) 등 다른 자성체와의 자력 간섭이 차단됨으로써 카메라 모듈을 정밀하게 액추에팅할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 고배율, 고중량의 상황에서 주밍 기능 또는 AF 기능이 원활히 수행될 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 제1, 제2 가이드 핀(51, 52)이 제1 볼(71)이 좌우로 움직이는 것을 보정할 수 있으며, 동시에 상기 제1 볼(71)이 4점 접촉하며, 가이드 핀(50)이 고중량의 렌즈 하우징(110) 지지할 수 있으므로 고 배율, 고중량의 상황에서도 주밍 기능 또는 AF기능이 원활히 수행될 수 있으며, 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 고배율, 고중량의 상황에서 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 요크 어셈블리(210)와 제1 마그넷(260)이 렌즈 하우징(110)의 하측 중심부에 배치됨에 따라 고배율, 고중량의 상황에서도 렌즈 하우징(110)의 이동시 요크 어셈블리(210)와 제1 마그넷(260)이 렌즈 하우징(110)의 무게 중심을 잡아주므로 기울어짐을 방지할 수 있어 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 고배율, 고중량의 상황에서 카메라 모듈에서 주밍(zooming)을 통한 렌즈 이동 시 마찰 토크 발생을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 렌즈 하우징(110)의 하측 중심에 배치되는 코일부(220)와 제1 마그넷(260) 간의 자력에 의해 렌즈 하우징(110)을 구동함으로써 구동력(F2)(도 6a, 도 6b 참조)이 발생되는 위치가 렌즈 하우징(110)의 중심이 되므로 구동력(F2)을 최대화할 수 있으므로 고배율, 고중량의 상황에서도 카메라 모듈에서 주밍(zooming) 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기(1500)의 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(1000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 상기 이동 단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 모듈(1000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(1000A)는 AF 또는 줌 기능을 하는 제1 카메라 액추에이터와 OIS 기능을 하는 제2 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터는 앞서 설명된 실시예에 따른 카메라 액추에이터(100)를 포함할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 발광부로서 표면 광방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 상기 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되는 렌즈 하우징;
    상기 베이스 에 배치되는 가이드 핀
    상기 가이드 핀과 상기 렌즈 하우징 사이에 배치되는 볼;
    상기 렌즈 하우징에 배치되는 제1 요크;
    상기 제1 요크의 내부에 결합되는 마그넷; 및
    상기 마그넷과 대향하고, 상기 제1 요크의 일부를 감싸며 상기 마그넷에 대하여 고정되는 코일부;를 포함하는 카메라 액추에이터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 요크의 하측에 배치되어 상기 제1 요크와 함께 폐 루프를 구성하는 제2 요크를 포함하며,
    상기 제2 요크의 광축 방향의 제1 길이는 상기 마그넷의 상기 광축 방향으로의 제2 길이 이상이며,
    상기 제1 요크는 U자 형태의 단면을 구비하며, 상기 제2 요크는 상기 제1 요크의 오픈 된 영역에 배치되어 폐 루프를 형성하는 카메라 액추에이터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 마그넷은 상기 제1 요크와 상기 제2 요크를 포함하는 요크 에셈블리 내에 배치되며,
    상기 마그넷에 발생된 자속은 상기 제1 요크와 상기 제2 요크를 따라 상기 요크 어셈블리 내에서 돌게 되며,
    상기 마그넷은 자극이 N극인 제1-1 마그넷부와 자극이 S극인 제1-2 마그넷부를 포함하고,
    상기 제1-1 마그넷부에서 발생된 제1 자속이 상기 제1 요크와 상기 제2 요크를 따라 상기 요크 어셈블리 내에서 돌게 되며,
    상기 코일부에 전원이 가해져서 전류가 흐르게 되어 상기 제1 자속방향에 대향되도록 제2 자속이 발생되며,
    상기 제2 자속이 N극 방향인 경우 상기 제1 자속과 상호간에 척력이 발생되며,
    상기 제2 자속이 S극 방향인 경우 상기 제1 자속과 상호간에 인력이 발생되는 카메라 액추에이터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스는
    베이스 바디와, 상기 베이스 바디 상에 배치되는 제1 지지부 및 제2 지지부를 포함하며,
    상기 제1 지지부 상에는 가이드 핀이 배치되며,
    상기 가이드 플레이트가 배치되는 카메라 액추에이터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 볼은
    상기 가이드 핀과 상기 렌즈 하우징 사이에 배치되는 제1 볼; 및
    상기 가이드 플레이트와 상기 제2 지지부 사이에 배치되는 제2 볼을 포함하는 카메라 액추에이터.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 렌즈 하우징은
    렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴에서 제1측면으로 연장되어 배치되는 제1 돌출부; 및
    상기 렌즈 배럴의 제2 측면으로 연장되어 배치되는 제2 돌출부;를 포함하며,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부의 저면에는 각각 상기 제1 볼 및 제2 볼이 수용되는 제1 수용부와 제2 수용부를 포함하는 카메라 액추에이터.
  7. 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되는 렌즈 하우징;
    상기 베이스와 상기 렌즈 하우징 사이에 배치되는 가이드 핀 및 볼;
    상기 렌즈 하우징과 상기 베이스 사이에 배치되는 요크 어셈블리;
    상기 요크 어셈블리의 일부를 감싸는 코일부; 및
    상기 요크 어셈블리 내부에 배치되는 제1 마그넷;을 포함하는 카메라 액추에이터.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 요크 어셈블리와 상기 제1 마그넷은 상기 렌즈 하우징의 하측 중심부에 배치되며,
    상기 코일부와 상기 제1 마그넷은 상기 렌즈 하우징의 하측 중심에 배치되는 카메라 액추에이터.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 베이스 아래에 상기 요크 어셈블리에 수직으로 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그넷을 더 포함하며,
    상기 요크 어셈블리는 상기 렌즈 하우징의 하측에 배치되는 제1 요크와, 상기 제1 요크의 하측에 배치되어 상기 제1 요크와 함께 폐 루프를 구성하는 제2 요크를 포함하며,
    상기 제1 마그넷의 제1 축 방향의 수평 폭은 상기 제1 요크의 상기 제1 축 방향의 수평 폭에 비해 작은 카메라 액추에이터.
  10. 제1 항 내지 제9항 중 어느 하나의 항의 카메라 액추에이터와
    상기 액추에이터 일측에 배치된 이미지 센서부를 포함하는 카메라 모듈.
PCT/KR2019/013809 2018-10-19 2019-10-21 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 WO2020080906A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980068797.XA CN112868222A (zh) 2018-10-19 2019-10-21 相机致动器及包括该相机致动器的相机模块
US17/286,647 US11966097B2 (en) 2018-10-19 2019-10-21 Camera actuator and camera module including the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0125312 2018-10-19
KR1020180125312A KR20200044488A (ko) 2018-10-19 2018-10-19 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020080906A1 true WO2020080906A1 (ko) 2020-04-23

Family

ID=70283520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/013809 WO2020080906A1 (ko) 2018-10-19 2019-10-21 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11966097B2 (ko)
KR (1) KR20200044488A (ko)
CN (1) CN112868222A (ko)
WO (1) WO2020080906A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN213423564U (zh) * 2020-02-10 2021-06-11 台湾东电化股份有限公司 光学元件驱动机构
KR102432247B1 (ko) * 2020-09-29 2022-08-16 자화전자(주) 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 광 굴절식 카메라 모듈
WO2023157302A1 (ja) * 2022-02-21 2023-08-24 ＰｉＡｃｔ株式会社 光学駆動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050102561A (ko) * 2004-04-22 2005-10-26 엘지전자 주식회사 광 픽업 액츄에이터
KR20110135503A (ko) * 2010-06-11 2011-12-19 주식회사 하이소닉 소형 카메라 엑츄에이터
KR20150104703A (ko) * 2014-03-06 2015-09-16 주식회사 하이소닉 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터
KR20160129475A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 삼성전자주식회사 광학 장치
WO2017135789A1 (ko) * 2016-02-04 2017-08-10 마이크로엑츄에이터(주) 카메라 렌즈 조립체

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2778032B2 (ja) * 1988-01-27 1998-07-23 ソニー株式会社 光学ピックアップ装置
US5835799A (en) * 1996-07-10 1998-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Image blur prevention apparatus
EP3584912A3 (en) * 2006-05-11 2020-05-06 Lg Innotek Co. Ltd Motor for driving lenses
US20130141541A1 (en) 2010-06-11 2013-06-06 Hysonic. Co., Ltd. Compact camera actuator and compact stereo-scopic image photographing device
JP5627991B2 (ja) 2010-10-27 2014-11-19 シャープ株式会社 カメラモジュール
KR101332043B1 (ko) 2012-05-30 2013-11-22 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR101440807B1 (ko) 2013-08-20 2014-09-17 (주)옵티스 렌즈 구동장치
JP6157284B2 (ja) * 2013-08-30 2017-07-05 オリンパス株式会社 レンズ駆動装置と、これを適用するレンズ鏡筒及び撮像装置
KR101651458B1 (ko) 2014-07-08 2016-08-26 자화전자(주) 카메라 렌즈 모듈
KR101896962B1 (ko) 2016-02-04 2018-09-12 마이크로엑츄에이터(주) 카메라 렌즈 조립체
KR20170139986A (ko) 2016-06-10 2017-12-20 한화테크윈 주식회사 자동 초점 장치를 채용하는 감시카메라
KR101765281B1 (ko) 2017-02-01 2017-08-07 (주)아이엠 카메라 모듈
KR102536997B1 (ko) * 2018-04-12 2023-05-25 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050102561A (ko) * 2004-04-22 2005-10-26 엘지전자 주식회사 광 픽업 액츄에이터
KR20110135503A (ko) * 2010-06-11 2011-12-19 주식회사 하이소닉 소형 카메라 엑츄에이터
KR20150104703A (ko) * 2014-03-06 2015-09-16 주식회사 하이소닉 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터
KR20160129475A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 삼성전자주식회사 광학 장치
WO2017135789A1 (ko) * 2016-02-04 2017-08-10 마이크로엑츄에이터(주) 카메라 렌즈 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
US20210373278A1 (en) 2021-12-02
US11966097B2 (en) 2024-04-23
CN112868222A (zh) 2021-05-28
KR20200044488A (ko) 2020-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016148512A1 (ko) 카메라 모듈에 사용되는 필터전환 장치 및 카메라 모듈을 포함하는 모바일 기기
WO2020080906A1 (ko) 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2015133731A1 (ko) 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터
WO2020027588A1 (ko) 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2020122594A1 (ko) 렌즈 어셈블리 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2015130051A1 (ko) 렌즈구동모터
WO2017010745A1 (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 광학기기
WO2017188771A1 (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 광학기기
WO2014142622A1 (ko) 렌즈 액츄에이터
WO2019164296A1 (ko) 카메라 모듈
WO2019168342A1 (ko) 렌즈 구동장치
WO2018056770A1 (ko) 카메라 렌즈 배럴, 카메라 모듈 및 광학 장치
WO2020036450A1 (ko) 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2017122993A1 (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 광학기기
WO2020004975A1 (ko) 카메라 장치 및 광학기기
WO2018012813A1 (ko) 듀얼 카메라 모듈 및 광학기기
WO2019151700A1 (ko) 카메라 모듈
WO2020218746A1 (ko) 카메라용 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2018021740A1 (ko) 듀얼 카메라 모듈 및 광학기기
WO2018151388A1 (ko) 다축 구조의 반사계 구동장치
WO2013002521A1 (en) Camera module
WO2020050650A1 (ko) 카메라 모듈
WO2015199341A1 (ko) 렌즈 구동장치
WO2021020738A2 (ko) 카메라 모듈
WO2020251203A1 (ko) 렌즈 어셈블리 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19874071

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19874071

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1