WO2021015545A1 - 카메라 액추에이터 - Google Patents

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WO2021015545A1
WO2021015545A1 PCT/KR2020/009640 KR2020009640W WO2021015545A1 WO 2021015545 A1 WO2021015545 A1 WO 2021015545A1 KR 2020009640 W KR2020009640 W KR 2020009640W WO 2021015545 A1 WO2021015545 A1 WO 2021015545A1
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disposed
prism
housing
driving unit
magnet
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PCT/KR2020/009640
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English (en)
French (fr)
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장영배
이성민
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엘지이노텍 주식회사
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    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements

Definitions

  • the embodiment relates to a camera actuator.
  • the camera module performs a function of photographing a subject and storing it as an image or video, and is mounted on mobile terminals such as mobile phones, laptops, drones, and vehicles.
  • portable devices such as smartphones, tablet PCs, and laptops have micro-camera modules built-in, and these camera modules automatically adjust the distance between the image sensor and the lens to align the focal length of the lens (autofocus, AF). Function can be performed.
  • a recent camera module may perform a zooming function of zooming up or zooming out by increasing or decreasing the magnification of a distant subject through a zoom lens.
  • a recent camera module employs an image stabilization (IS) technology to correct or prevent image shake caused by an unstable fixing device or a camera movement caused by a user's movement.
  • IS image stabilization
  • a camera module applied to a mobile terminal such as a mobile phone recently uses a prism to reduce the size of a product while implementing a zooming function.
  • the embodiment makes it possible to provide a camera actuator that can achieve slimming.
  • One of the technical challenges of the embodiment is to provide an ultra-slim, ultra-compact camera actuator.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator that enables sufficient amount of light to be secured by solving the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system when implementing OIS.
  • one of the technical problems of the embodiment is that the size of the variable lens for driving OIS must be increased in order to increase the amount of light received for clear image quality.
  • the size of the variable lens is increased, the technical contradiction that the thickness of the camera module is limited. Provide a camera actuator that can be solved.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator capable of exhibiting the best optical characteristics by minimizing the occurrence of a decent or tilt phenomenon when implementing OIS.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator capable of preventing magnetic field interference with a magnet for AF or Zoom when implementing OIS.
  • the camera actuator includes a housing; A prism unit disposed in the housing; And a driving unit for tilting the prism unit, wherein a ball bearing and a pulling magnet for generating attractive force are disposed in the prism unit and the housing, and the prism unit is the housing by the attractive force between the ball bearing and the pulling magnet. Is supported by
  • the ball bearing is made of a magnetic material.
  • the prism unit a prism mover having a receiving portion; And a prism disposed in the receiving portion of the prism mover, wherein the ball bearing is disposed on the prism mover.
  • the outer surface of the prism unit facing the pulling magnet includes a groove in which the ball bearing is disposed, and an adhesive member fixing the ball bearing is disposed in the groove.
  • a housing hole is formed in a side portion of the housing facing the ball bearing, and at least a part of the ball bearing is disposed in the housing hole.
  • the housing hole includes a first portion disposed on an inner surface of the side portion of the housing, and a second portion connected to the first portion and disposed on an outer surface of the side portion, and the first portion In, at least a part of the ball bearing is disposed, and in the second part, the pulling magnet is disposed.
  • first portion and the second portion have different sizes.
  • the pulling magnet is fixedly disposed in the second portion of the housing hole.
  • the pulling magnet is fixedly disposed on an inner surface of the cover member facing the housing hole.
  • the driving unit includes a driving unit circuit board, the driving unit circuit board includes a substrate area disposed in an area facing the housing hole, and the pulling magnet is fixedly disposed on the substrate area.
  • the prism unit is provided to enable rotational movement in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction with respect to the ball bearing.
  • the ball bearing is in point contact with the pulling magnet.
  • the driving unit includes a first driving unit that provides a driving force for rotating the prism unit in the first direction; And a second driving unit that provides a driving force for rotating the prism unit in the second direction, wherein the first driving unit and the second driving unit include a first outer surface and the first outer surface of the prism unit It is disposed on the second outer surface facing each other.
  • the housing includes: a 1-1 housing hole in which a 1-1 coil facing the 1-1 magnet constituting the first driving part is disposed; A 1-2 housing hole in which a 2-1 coil facing the 2-1 magnet constituting the second driving unit is disposed; A 1-3 housing hole in which a 1-2 coil facing the 1-2 magnet constituting the first driving part is disposed; And a 1-4 housing hole in which a 2-2 coil facing the 2-2 magnet constituting the second driving unit is disposed.
  • the camera actuator includes a housing; A prism unit disposed in the housing; A driving unit for tilting the prism unit; And a ball bearing, wherein the prism unit includes a recess for accommodating the ball bearing, the housing includes the ball bearing and a pulling member for generating an electromagnetic attraction, and the prism unit comprises the ball bearing. It is tilted by reference.
  • the ball bearing is composed of a magnetic material
  • the pulling member is composed of a magnet
  • the ball bearing is composed of a magnet
  • the pulling member is composed of a magnetic body
  • the camera actuator includes a housing; A prism mover disposed in the housing; A prism disposed on the prism mover; A first driving unit disposed on the prism mover; A second driving unit facing the first driving unit; And a guide portion disposed in the housing and guiding tilting of the prism mover, wherein the prism mover includes a fastening portion in which the guide portion is disposed, and the guide portion has an arc shape.
  • the fastening portion includes a hole into which the guide portion is inserted.
  • the cross section of the guide portion includes a circular shape.
  • the prism mover is tilted at a predetermined interval in the first direction based on the center of the guide part.
  • the first driving unit includes first to third magnets
  • the second driving unit includes first to third coils
  • the first magnet is disposed on a first side of the prism mover
  • the second magnet is disposed on a second side facing the first side of the prism mover
  • the third magnet is an inclined surface of the prism mover. Placed on top.
  • first coil of the second driving unit corresponds to the first magnet of the first driving unit
  • second coil of the second driving unit corresponds to the second magnet of the first driving unit
  • 2 The third coil of the driving unit corresponds to the third magnet of the first driving unit
  • the fastening portion is disposed on the inclined surface of the prism mover.
  • the prism mover includes a seating portion disposed on the inclined surface, and the third magnet is disposed in the seating portion.
  • first magnet and the second magnet allow the prism mover to tilt in the first direction
  • third magnet allows the prism mover to tilt in a second direction perpendicular to the first direction
  • a normal of the first side is parallel to a normal of the second side, and a normal of the first side or the second side is orthogonal to a normal of the inclined surface.
  • one side and the other side of the guide part are coupled to the housing, and a central region of the guide part is spaced apart from the housing.
  • the aircraft housing includes a first groove formed on a side wall and a second groove spaced apart from the first groove, and one side of the guide part is coupled to the first groove, and the other side is coupled to the second groove. do.
  • cross-sections of the first groove and the second groove are formed in a'v' shape.
  • it includes an adhesive disposed between one side of the guide portion and the first groove, and between the other side of the guide portion and the second groove.
  • the guide portion becomes closer to the housing from the central station to the one side or the other side.
  • the linear distance between the one side and the other side of the guide part is formed to be shorter than the length in the first direction of the prism mover.
  • the radius of the hole of the fastening part is larger than the radius of the cross section of the guide part.
  • the length of the fastening part in the first direction is greater than a difference between the radius of the hole of the fastening part and the radius of the cross section of the guide part.
  • the camera actuator of the embodiment includes a substrate disposed on the housing, and the second driving unit is disposed on the substrate.
  • the substrate includes first to third surfaces each facing the first to third sidewalls, the first coil is disposed on the first surface of the substrate, and the second coil is It is disposed on the second side, and the third coil is disposed on the third side of the substrate.
  • the guide part overlaps the third coil in a second direction.
  • the guide portion is disposed at a higher position than the first driving portion and the second driving portion.
  • the guide portion is formed of a non-magnetic material.
  • it includes a yoke disposed between the first driving unit and the prism mover.
  • the prism unit in the state in which the ball bearings are arranged, the prism unit is tilted to the first axis or the second axis by electromagnetic force, which is the driving force of the driving unit, so that when implementing OIS, decent or tilt
  • electromagnetic force which is the driving force of the driving unit
  • a camera actuator capable of securing a sufficient amount of light by removing the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system when implementing OIS by arranging all driving units for tilting the prism unit in two or more axes on both sides of the prism unit.
  • the prism unit is moved to the first axis by electromagnetic force between the first and second magnet parts disposed on the prism mover, and the first and second coil parts disposed on the driving part circuit board.
  • a ball bearing that serves to tilt the prism unit in multiple axes is formed of a magnetic material, so that the ball bearing also serves as an axis for tilting the prism unit, and a fixed role of fixing the prism unit to the housing. It is possible, and there is a technical effect of reducing the number of parts and the cost of parts accordingly.
  • the prism unit is provided with a drive unit that is stably disposed on the housing to control the tilting of the prism unit to the first axis or the second axis, thereby minimizing the occurrence of decent or tilt when implementing OIS.
  • a drive unit that is stably disposed on the housing to control the tilting of the prism unit to the first axis or the second axis, thereby minimizing the occurrence of decent or tilt when implementing OIS.
  • a camera actuator capable of implementing OIS with low power consumption by providing an OIS by controlling the prism unit tilting to the first axis or the second axis, and the same
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module according to a first embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view in which a case is omitted from the camera module according to the first exemplary embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the camera module according to the first embodiment shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a perspective view of a second camera actuator in the camera module according to the first embodiment illustrated in FIG. 2B.
  • FIG. 3B is an exploded perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a perspective view of a driving unit of the second camera actuator of the first embodiment shown in FIG. 3B.
  • FIG. 4B is an exploded perspective view of a driving part of the second camera actuator shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a perspective view of a prism unit in the second camera actuator of the first embodiment shown in FIG. 3B.
  • FIG. 5B is an exploded perspective view of the prism unit shown in FIG. 5A.
  • FIG. 5C is an exploded perspective bottom view of the prism unit shown in FIG. 5B.
  • 6A is a front perspective view of a housing of a second camera actuator
  • 6B is a rear perspective view of the housing of the second camera actuator.
  • FIG. 7 is a perspective view of a second camera actuator with some components removed.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view taken along line A-A' of the second camera actuator in the first embodiment shown in FIG. 7.
  • 9A and 9B are views showing a modified example of an arrangement position of a pulling magnet according to the first embodiment.
  • 10A and 10B are exemplary diagrams for operation of a second camera actuator according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of a second camera actuator according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a second camera actuator according to a second embodiment in the yz plane.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of an xz plane of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • 15 is a perspective view of a partial configuration of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • 16 and 17 are operation diagrams of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view of a first camera actuator according to an embodiment.
  • FIG. 19 is a perspective view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 18 with some components omitted.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 18 with some components omitted.
  • FIG. 21 is a perspective view of a first guide part and a second guide part in the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 20.
  • 22A is a perspective view of a first lens assembly in the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 20.
  • FIG. 22B is a perspective view of the first lens assembly shown in FIG. 22A with some components removed.
  • FIG. 23 is an exemplary view illustrating driving in a camera actuator according to an embodiment.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line C1-C2 in the camera actuator according to the embodiment illustrated in FIG. 18.
  • 25A is an enlarged view of area S shown in FIG. 24.
  • FIG. 25B is a detailed view of area S shown in FIG. 24.
  • 25C is a magnetic flux data according to a separation distance between a magnet and a position detection sensor in Examples and Comparative Examples.
  • 26A is a perspective view of the first driving unit 116 in the camera actuator according to the embodiment.
  • 26B is magnetic flux density distribution data in a comparative example.
  • 26C is magnetic flux density distribution data in Examples.
  • 27 is an exemplary diagram of an integrated body in a camera module according to another embodiment.
  • FIG. 28 is a perspective view of a mobile terminal to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • 29 is a perspective view of a vehicle to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • the top (top) or bottom (bottom) (on or under) includes both elements in which two elements are in direct contact with each other or in which one or more other elements are indirectly formed between the two elements.
  • the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one element may be included.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module 1000A according to a first embodiment
  • FIG. 2A is a perspective view in which a case 100C is omitted from the camera module 1000A according to the first embodiment shown in FIG. 1
  • FIG. 2B Is an exploded perspective view of the camera module 1000A according to the first embodiment shown in FIG. 2A.
  • the camera module 1000A of the first embodiment may include a single or a plurality of camera actuators.
  • the camera module 1000A of the first embodiment may include a first camera actuator 100 and a second camera actuator 300.
  • the first embodiment may include a case 100C for protecting the first camera actuator 100 and the second camera actuator 300.
  • the first camera actuator 100 may be electrically connected to the first circuit board 410, and the second camera actuator 300 may be electrically connected to a second circuit board (not shown).
  • the first circuit board 410 and the second circuit board may also be electrically connected.
  • the first camera actuator 100 may support one or a plurality of lenses and may perform an auto focusing function or a zoom function by moving the lenses up and down in response to a control signal from a predetermined controller.
  • the first camera actuator 100 may be a lens driving device.
  • the second camera actuator 300 may be an OIS (Optical Image Stabilizer) actuator.
  • the second camera actuator 300 may be a prism driving device. In this case, light incident from the outside may be incident on the second camera actuator 300.
  • the light incident on the second camera actuator 300 may be incident on the first camera actuator 100 by changing a path of light, and the light passing through the first camera actuator 100 is an optical sensor ( Not shown).
  • FIG. 3A is a perspective view of a second camera actuator 300 in the camera module according to the first embodiment shown in FIG. 2B
  • FIG. 3B is an exploded perspective view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 3A.
  • a second camera actuator 300 is disposed on a housing 310, a driving unit 320 disposed on the housing 310, and the image shaking control unit 320. It may include a prism unit 330.
  • the second camera actuator 300 may further include a cover member 301.
  • the cover member 301 includes an accommodation space therein, and at least one side surface may be open.
  • the cover member 301 may have a structure in which a plurality of side surfaces connected to each other are opened.
  • the cover member 301 may have a structure in which a front surface to which light is incident from the outside, a lower surface corresponding to the first camera actuator 100, and a rear surface opposite to the front surface are opened, and a prism unit ( The optical movement path 330 may be provided.
  • the cover member 301 may include a rigid material.
  • the cover member 301 may include a material such as resin or metal, and may support the housing 310 disposed in the accommodation space.
  • the cover member 301 is disposed to surround the housing 310, the driving part 320, the prism unit 330, and the like, and may support the components.
  • the prism unit 330 to be described later may be moved in a first direction and/or a second direction by the driving unit 320.
  • the cover member 301 may fix the housing and the driving unit 320 at a set position, thereby providing a more accurate light movement path.
  • the cover member 301 may prevent the housing 310 from escaping to the outside of the second camera actuator 300 by an attractive force acting between the ball bearing 350 and the pulling magnet 360.
  • the cover member 301 may be omitted according to an arrangement relationship of the housing 310, the driving part 320, and the prism unit 330.
  • the pulling magnet 360 may be a pulling member.
  • the pulling member may be formed of a magnet as described above.
  • the ball bearing 350 may be composed of a magnetic material.
  • the pulling member may be formed of a magnetic material.
  • the ball bearing 350 may be composed of a magnet. That is, in the first embodiment, the ball bearing 350 and the pulling member, which is a member that generates attractive force, may be the pulling magnet 360 as described above, or may be a pulling magnetic material (not shown) differently.
  • FIG. 4 is a perspective view of each configuration of a second camera actuator.
  • the second camera actuator 300 may include the housing 310, the driving unit 320, and the prism unit 330.
  • the driving unit 320 may include a driving unit circuit board 321, a first driving unit 322, and a second driving unit 323, and the prism unit 330 includes a prism 331 and the prism mover ( 333) may be included.
  • the first embodiment there is a technical effect of providing an ultra-slim, ultra-miniature camera actuator and a camera module including the same by providing the driving unit 320 disposed on the housing 310.
  • the prism unit 330 is provided with the driving unit 320 stably disposed on the housing 310 to control the tilting of the prism unit 330 to the first axis or the second axis.
  • the driving unit 320 stably disposed on the housing 310 to control the tilting of the prism unit 330 to the first axis or the second axis.
  • the prism unit 330 is provided with a driving unit 320 to control the tilting of the prism unit 330 to the first axis or the second axis to implement OIS.
  • a driving unit 320 to control the tilting of the prism unit 330 to the first axis or the second axis to implement OIS.
  • FIG. 4A is a perspective view of the driving unit 320 of the second camera actuator 300 of the first embodiment shown in FIG. 3B
  • FIG. 4B is an exploded view of the driving unit 320 of the second camera actuator 300 shown in FIG. 4A. It is a perspective view.
  • the driving unit 320 may include a driving unit circuit board 321, a first driving unit 322, a second driving unit 323, and a Hall sensor 324.
  • the first driving unit 322 may include a 1-1 coil 322C1, a 1-2 coil 322C2, a 1-1 magnet 322M1, and a 1-2 magnet 322M2.
  • the second driving unit 323 may include a 2-1 coil 323C1, a 2-2 coil 323C2, a 2-1 magnet 323M1, and a 2-2 magnet 323M2.
  • the Hall sensor 324 may include a first Hall sensor 324H1 and a second Hall sensor 324H2.
  • the driving unit circuit board 321 is connected to a predetermined power supply unit (not shown), and the 1-1 coil 322C1, the 1-2 coil 322C2, the 2-1 coil 323C1, and the 2-2 Power can be applied to the coil 323C2.
  • the driver circuit board 321 includes a circuit board having a wiring pattern that can be electrically connected, such as a rigid printed circuit board (Rigid PCB), a flexible printed circuit board (Flexible PCB), and a rigid flexible printed circuit board (Rigid Flexible PCB). can do.
  • the driver circuit board 321 may be a flexible printed circuit board (Flexible PCB).
  • at least one point of the driver circuit board 321 may be bent and disposed on a plurality of surfaces of the prism unit 330.
  • the driver circuit board 321 is formed from the first substrate region 321S1, the second substrate region 321S2 bent from one end of the first substrate region 321S1, and the other end of the first substrate region 321S1.
  • a third substrate region 321S3 that is bent may be included. That is, the driver circuit board 321 may have a'U' shape.
  • the first driving unit 322 and the second driving unit 323 may each include a coil unit and a magnet unit.
  • the coil portions of the first driving unit 322 and the second driving unit 323 are the 1-1 coil 322C1, the 1-2 coil 322C2, the 2-1 coil 323C1, and the 2-2 coil ( 323C2).
  • the magnets of the first driving unit 322 and the second driving unit 323 are 1-1 magnets 322M1, 1-2 magnets 322M2, 2-1 magnets 323M1, and 2-2 magnets. (323M2) may be included.
  • the 1-1 coil (322C1), the 1-2 coil (322C2), the 2-1 coil (323C1), and the 2-2 coil (323C2) constituting the coil unit are the driving unit circuit board 321 and Can be electrically connected.
  • the 1-1st coil 322C1 and the 1-2nd coil 322C2 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the 2-1 coil 323C1 and the 2-2 coil 323C2 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the first-first coil 322C1 and the first-second coil 322C2 may be disposed in a substrate region facing each other among a plurality of substrate regions of the driver circuit board 321. That is, the 1-1th coil 322C1 may be disposed in the second substrate region 321S2 of the driver circuit board 321. Further, the 1-2th coil 322C2 may be disposed in the third substrate region 322C2 facing the second substrate region 321S2.
  • the 2-1 coil 323C1 and the 2-2 coil 323C2 may be disposed in a substrate region facing each other among a plurality of substrate regions of the driver circuit board 321. That is, the 2-1 coil 323C1 may be disposed in the third substrate region 321S2 of the driver circuit board 321. In addition, the 2-2 coil 323C2 may be disposed in the third substrate region 322C2 facing the second substrate region 321S2.
  • the first-first coil 322C1 and the first-second coil 322C2 constituting the first driving unit 322 may be wound on the driving unit circuit board 321 in a horizontal direction and disposed. That is, the first-first coil 322C1 and the first-second coil 322C2 constituting the first driving unit 322 have a width in the horizontal direction larger than the width in the vertical direction on the driving unit circuit board 321. I can.
  • the 2-1 coil 323C1 and the 2-2 coil 323C2 constituting the second driving unit 323 may be wound and disposed on the driving unit circuit board 321 in a vertical direction. That is, the 2-1 coil 323C1 and the 2-2 coil 323C2 constituting the second driving unit 323 have a width in the vertical direction larger than the width in the horizontal direction on the driving unit circuit board 321. I can.
  • the magnets of the first driving unit 322 and the second driving unit 323 are 1-1 magnets 322M1, 1-2 magnets 322M2, 2-1 magnets 323M1, and 2-2 magnets 323M2. ) Can be included.
  • the magnet part is a 1-1 magnet 322M1 disposed in a region corresponding to the 1-1 coil 322C1, and a 1-2 magnet disposed in a region corresponding to the 1-2 coil 322C2. (322M2), a 2-1 magnet 323M1 disposed in an area corresponding to the 2-1 coil 323C1, and a 2-2 magnet disposed in an area corresponding to the 2-2 coil 323C2 ( 323M2).
  • the 1-1 magnet 322M1, the 1-2 magnet 322M2, the 2-1 magnet 323M1, and the 2-2 magnet 323M2 are disposed in the prism unit 330.
  • the prism unit 330 includes a plurality of surfaces.
  • a plurality of surfaces of the prism unit 330 are disposed opposite to the first surface (described later) and the first surface facing the second substrate area 321S2, and the third substrate area 321S3 It includes a second side (described later) facing the and.
  • the 1-1 magnet 322M1 and the 1-2 magnet 322M2 may be disposed on the first surface of the prism unit 330, and the 2-1 magnet 323M1 and the second magnet The -2 magnet 323M2 may be disposed on the second surface of the prism unit 330.
  • the 1-1 magnet 322M1, the 1-2 magnet 322M2, the 2-1 magnet 323M1, and the 2-2 magnet 323M2 may have different magnetization methods.
  • the 1-1th magnet 322M1 and the 1-2nd magnet 322M2 may be vertically magnetized.
  • the 2-1 magnet 323M1 and the 2-2 magnet 323M2 may be horizontally magnetized.
  • the N pole and S pole of the 1-1 magnet 322M1 and the 1-2 magnet 322M2 may be vertically magnetized to face the 1-1 coil 322C1 and the 1-2 coil 322C2, respectively.
  • the N and S poles of the 2-1 magnet 323M1 and the 2-2 magnet 323M2 are horizontally magnetized to face the 2-1 coil 323C1 and the 2-2 coil 323C2, respectively. I can.
  • the first driving unit 322 provides a driving force for tilting the prism unit 330 in the Y-axis direction perpendicular to the ground. Further, the second driving unit 323 provides a driving force for tilting the prism unit 330 in the X-axis direction parallel to the ground.
  • the first driving unit 322 and the second driving unit 323 in the general two-axis driving method are disposed in different regions of the driving unit circuit board 321, respectively.
  • the first driver 322 is disposed in the first substrate region 321S1 of the driver circuit board 321
  • the second driver 323 is the second substrate region of the driver circuit board 321 It was arranged in 321S2 and the third substrate region 321S3. Accordingly, in the related art, the first driving unit 322 and the second driving unit 323 occupy a certain volume not only in the horizontal direction but also in the vertical direction of the camera module.
  • first driving unit 322 and the second driving unit 323 in the first embodiment are both in the second substrate region 321S2 and the third substrate region 321S3 that are both sides of the driver circuit board 321. Is placed. Accordingly, the first driving unit 322 and the second driving unit 323 in the first embodiment can reduce the volume in the vertical direction while maintaining the volume in the horizontal direction compared to the conventional camera module.
  • the driving unit 320 may further include a Hall sensor 324.
  • the Hall sensor 324 is a first Hall sensor disposed inside one of the 1-1 coil 322C1 and the 1-2 coil 322C2 constituting the first driving unit 322 (324H1) may be included.
  • the Hall sensor 324 is a second Hall sensor disposed inside one of the 2-1 coil 323C1 and the 2-2 coil 323C2 constituting the second driving unit 323 ( 324H2).
  • the 1-1 coil 322C1, the 1-2 coil 322C2, the 2-1 coil 323C1, and the second driving unit 323 constituting the first driving unit 322 and the second driving unit 323
  • the prism is caused by electromagnetic force between the 2-2 coil 323C2 and the 1-1 magnet 322M1, the 1-2 magnet 322M2, the 2-1 magnet 323M1, and the 2-2 magnet 323M2.
  • Figure 5a is a perspective view of the prism unit 330 in the second camera actuator of the first embodiment shown in Figure 3b
  • Figure 5b is an exploded perspective view of the prism unit 330 shown in Figure 5a
  • Figure 5c is Figure 5b It is an exploded perspective bottom view of the illustrated prism unit 330.
  • the prism unit 330 includes a prism mover 333 having a receiving portion 333A, and a receiving portion 333A of the prism mover 333. ) May include a prism 331 disposed on it.
  • the prism unit 330 may include a prism 331 and a prism mover 333 disposed on the prism 331.
  • the prism 331 may be a right angle prism.
  • the prism 331 may reflect a direction of light incident from the outside. That is, the prism 331 may change a path of light incident on the second camera actuator 300 from the outside to the first camera actuator 100.
  • the prism mover 333 may be disposed on the prism 331.
  • the prism mover 333 may be disposed surrounding the prism 331. At least one side of the prism mover 333 may be open, and may include an accommodation space therein.
  • the prism mover 333 may have a structure in which a plurality of outer surfaces connected to each other are opened.
  • the prism mover 333 may have a structure in which an outer surface corresponding to the prism 331 is open, and may include a receiving portion 333A defined as a first space 335 therein. .
  • the prism mover 333 may include an inner surface 335S.
  • the inner surface 335S may be an inner surface constituting the first space 335.
  • the first space 335 may have a shape corresponding to the prism 331.
  • the inner surface 335S of the first space 335 may directly contact the prism 331.
  • the prism mover 333 may include a stepped jaw 326.
  • the stepped jaw 326 may be disposed in the first space 335.
  • the stepped jaw 326 may serve as a guide and/or a seating portion for the prism 331.
  • a protrusion corresponding to the stepped jaw 326 may be formed outside the prism 331.
  • the prism 331 may be disposed in the first space 335 by guiding the protruding portion to the stepped jaw 326 of the prism mover 333. Accordingly, the prism mover 333 may effectively support the prism 331.
  • the prism 331 may be seated at a set position and may have an improved alignment characteristic within the prism mover 333.
  • the prism unit 330 may include a plurality of outer surfaces.
  • the prism mover 333 of the prism unit 330 may include a plurality of outer surfaces.
  • the prism mover 333 may include a plurality of outer surfaces corresponding to the plurality of inner surfaces of the housing 310.
  • the prism mover 333 has a first outer surface 330S1 corresponding to a first inner surface 310S1 (refer to FIG. 6A) of the housing 310, and a second inner surface 310S2 of the housing 310.
  • the fourth of the housing 310 It may include a fourth outer surface 330S4 (see FIG. 6A) corresponding to the inner surface 310S4).
  • the prism mover 333 may include at least one groove.
  • a groove may be disposed on at least one outer surface of the prism mover 333.
  • the groove may be disposed on the fourth outer surface 330S4 of the prism mover 333.
  • the groove may have a concave shape in the direction of the first space 335 (z-axis direction) on the fourth outer surface 330S4.
  • the groove of the prism mover 333 may include a fifth groove 333R5.
  • the fifth groove 333R5 may be disposed in a central region of the fourth outer surface 330S4. In detail, the fifth groove 333R5 may overlap the center of the fourth outer surface 330S4 in the z-axis direction.
  • the fifth groove 333R5 may be disposed to face the second hole 313H (refer to FIG. 6A) to be described later. In other words, the center of the fifth groove 333R5 may be aligned with the center of the second housing hole 313H (refer to FIG. 6A) to be described later in the z-axis direction.
  • the fifth groove 333R5 may be disposed in a region overlapping the center of the prism unit 330 in the z-axis direction.
  • the fifth groove 333R5 may provide a space in which the ball bearing 350 is disposed.
  • the fifth groove 333R5 may be formed to have a depth smaller than the diameter of the ball bearing 350. Accordingly, when disposed in the ball bearing 350 in the fifth groove 333R5, part of the ball bearing 350 may be inserted into the fifth groove 333R5, and the remaining part of the prism mover ( 333) may protrude outward.
  • the fifth groove 333R5 may have a shape in which the width of the fifth groove 333R5 gradually decreases inward from the fourth outer surface 333S4. That is, a side surface of the fifth groove 333R5 may have an inclined surface whose width gradually increases as the distance from the bottom surface of the fifth groove 333R5 increases.
  • the fifth groove 333R5 may guide the tilting of the prism unit 330 in the x-axis or y-axis around the ball bearing 350.
  • the prism mover 333 may include a plurality of recesses.
  • the recess may be a groove having a concave shape in the direction of the first space 335 on an outer surface of the prism mover 333.
  • the plurality of recesses may include a first recess 333R1, a second recess 333R2, a third recess 333R3, and a fourth recess 333R4.
  • the first recess 333R1 may be disposed on the first outer surface 333S1 of the prism mover 333.
  • the first recess 333R1 may be disposed in a region corresponding to the 1-1th housing hole 311H1 disposed in the housing 310.
  • the second recess 333R2 may be disposed on the first outer surface 333S1 of the prism mover 333.
  • the second recess 333R2 may be disposed at a position spaced apart from the first recess 333R1 on the first outer surface 333S1 by a predetermined distance.
  • the second recess 333R2 may be disposed in a region corresponding to the 1-2th housing hole 311H2 disposed in the housing 310.
  • the third recess 333R3 may be disposed on the second outer surface 333S2 of the prism mover 333.
  • the third recess 333R3 may be disposed in a region corresponding to the 1-3th housing hole 311H3 disposed in the housing 310.
  • the fourth recess 333R4 may be disposed on the second outer surface 333S2 of the prism mover 333.
  • the fourth recess 333R4 may be disposed on the second outer surface 333S2 to be spaced apart from the third recess 333R3 by a predetermined interval.
  • the fourth recess 333R3 may be disposed in a region corresponding to the 1-4th housing hole 311H4 disposed in the housing 310.
  • the first recess 333R1 may correspond to the 1-1 coil 322C1 of the first driving unit 322, and the second recess 333R2 may correspond to the 2-1 of the second driving unit 323
  • the coil 323C1 may correspond
  • the third recess 333R3 may correspond to the 1-2th coil 322C2 of the first driver 322
  • the fourth recess 333R4 may correspond to the second It may correspond to the 2-2nd coil 323C2 of the driver 323.
  • Magnets may be disposed in the first recess 333R1, the second recess 333R2, the third recess 333R3, and the fourth recess 333R4, respectively.
  • the 1-1th magnet 322M1 may be disposed in the first recess 333R1.
  • the 2-1 magnet 323M1 may be disposed in the second recess 333R2.
  • a 1-2 magnet 322M2 may be disposed in the third recess 333R3.
  • a 2-2 magnet 323M2 may be disposed in the fourth recess 333R4.
  • the first recess 333R1, the second recess 333R2, the third recess 333R3, and the fourth recess 333R4 are the first outer surface 333S1 of the prism mover 333 and It is disposed only on the second outer surface 333S2, and thus, the thickness in the y-axis direction can be drastically reduced while maintaining the thickness in the x-axis direction in which the magnet is disposed compared to the prior art.
  • a ball bearing 350 is disposed in the fifth groove 333R5.
  • the ball bearing 350 may be a tilting shaft for tilting the prism unit 330.
  • an adhesive member (not shown) for fixing the ball bearing 350 may be disposed on the fifth.
  • the ball bearing 350 may be fixed and disposed in the fifth groove 333R5 through the adhesive member.
  • the adhesive member may be epoxy.
  • the ball bearing 350 may be a magnetic material.
  • the ball bearing 350 may generate attractive force with each other with the pulling magnet 360 to be described later. That is, an attractive force acts between the ball bearing 350 and the pulling magnet 360.
  • the prism unit 330 is in contact with the housing 310 by the ball bearing 350, and the first axis (x axis) and/or the second axis ( y-axis) can be rotated.
  • the ball bearing 350 and the pulling magnet 360 may generate mutual attraction at a position spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the ball bearing 350 and the pulling magnet 360 may be in point contact with each other by the generated attraction.
  • the ball bearing 350 may rotate in a first axis and/or a second axis by a driving force generated by the driving unit 320 in point contact with the pulling magnet 360.
  • the ball bearing 350 is formed of a magnetic material as described above, so that an attractive force is generated between the ball bearing 350 and the pulling magnet 360, and accordingly, the ball bearing 350 is stably While being supported by the housing 310, the prism unit 330 rotates in multiple axes.
  • the prism unit 330 may be attached to the housing 310. Components such as additional pulling yokes can be eliminated, resulting in a reduction in the number of parts and cost of parts.
  • FIG. 6A is a front perspective view of the housing 310 of the second camera actuator 300
  • FIG. 6B is a rear perspective view of the housing 310 of the second camera actuator 300.
  • the housing 310 may include an accommodation space for accommodating the prism unit 330.
  • the housing 310 may include a plurality of inner surfaces.
  • the housing 310 includes a first inner surface 310S1 corresponding to the second substrate region 321S2 of the driver circuit board 321, and a third substrate region 321S3 of the driver circuit board 321.
  • a second inner surface 310S2 corresponding to) and a third inner surface 310S3 corresponding to the first substrate region 321S1 of the driver circuit board 321 may be included.
  • the housing 310 includes a first inner surface 310S1 corresponding to the 1-1 coil 322C1 and the 2-1 coil 323C1, the 1-2 coil 322C2, and the 2-2 coil. It may include a second inner surface 310S2 corresponding to the coil 323C2.
  • the housing 310 includes a fourth inner surface 310S4 connected to the first inner surface 310S1 and the second inner surface 310S2, and connected to the third inner surface 310S3. I can.
  • the housing 310 may include a plurality of first housing holes 311H.
  • the first housing hole 311H may be a through hole penetrating the outer and inner surfaces of the housing 310.
  • the plurality of first housing holes 311H may include 1-1 to 1-4 housing holes 311H1, 311H2, 311H3, and 311H4.
  • the 1-1 housing hole 311H1 and the 1-2 housing hole 311H2 may be through holes passing through the first inner surface 310S1 and an outer surface corresponding to the first inner surface 310S1. have.
  • the 1-3 housing holes 311H3 and 1-4 housing holes 311H4 may be through holes passing through the second inner surface 310S2 and an outer surface corresponding to the second inner surface 310S2. .
  • the 1-1st housing hole 311H1 may be disposed in a region corresponding to the 1-1st coil 322C1.
  • the 1-1th housing hole 311H1 may have a size and shape corresponding to the 1-1th coil 322C1. Accordingly, the 1-1th coil 322C1 may be partially or entirely inserted into the 1-1th housing hole 311H1 to be disposed.
  • the 1-2 th housing hole 311H2 may be disposed in a region corresponding to the 2-1 coil 323C1.
  • the 1-2th housing hole 311H2 may have a size and shape corresponding to the 2-1st coil 323C1. Accordingly, the 2-1th coil 323C1 may be partially or entirely inserted into the 1-2th housing hole 311H2 to be disposed.
  • the 1-3th housing hole 311H3 may be disposed in a region corresponding to the 1-2th coil 322C2.
  • the 1-3th housing hole 311H3 may have a size and shape corresponding to the 1-2th coil 322C2. Accordingly, the 1-2th coil 322C2 may be disposed partially or entirely inserted into the 1-3th housing hole 311H3.
  • the 1-4th housing hole 311H4 may be disposed in a region corresponding to the 2-2nd coil 323C2.
  • the 1-4th housing hole 311H4 may have a size and shape corresponding to the 2-2th coil 323C2. Accordingly, the 2-2th coil 323C2 may be partially or entirely inserted into the 1-4th housing hole 311H4 to be disposed.
  • the housing 310 may further include at least one second housing hole.
  • the second housing hole 313H may be a through hole penetrating the outer and inner surfaces of the housing 310.
  • a hole may be disposed on at least an inner surface of the housing 310.
  • the second housing hole 313H may be disposed on the fourth inner surface 310S4.
  • the second housing hole 313H may have a shape penetrating on the fourth inner surface 310S4 in the outer surface direction (z-axis direction) of the housing 310.
  • the second housing hole 313H may be formed by communicating a plurality of grooves.
  • the first portion 313H1 of the second housing hole 313H may be disposed on the fourth inner surface 310S4.
  • a second portion 313H2 communicating with the first portion 313H1 may be disposed on an outer surface opposite to the fourth inner surface 310S4.
  • the first portion 313H1 and the second portion 313H2 may have different shapes or sizes.
  • the first part 313H1 may have a shape corresponding to the ball bearing 350.
  • the first part 313H1 may be disposed on the fourth inner surface 310S4 of the housing 310 and may be aligned with the ball bearing 350 disposed on the prism unit 330 in the z-axis direction.
  • the center of the first portion 313H1 may overlap the center of the ball bearing 350 in the z-axis direction.
  • At least a part of the ball bearing 350 may be inserted into the first part 313H1.
  • the first part 313H1 may also be referred to as a ball bearing insertion part into which the ball bearing 350 is inserted.
  • a second portion 313H2 of the second housing hole 313H communicating with the first portion 313H1 of the second housing hole 313H is disposed on an outer surface corresponding to the fourth inner surface 310S4. I can.
  • the second portion 313H2 may have a size different from that of the first portion 313H1.
  • the second portion 313H2 may have a shape and size corresponding to the pulling magnet 360.
  • the center of the first portion 313H1 may be aligned with the center of the second portion 313H2 in the z-axis direction. That is, the center of the first portion 313H1 may overlap the center of the second portion 313H2 in the z-axis direction.
  • the pulling magnet 360 may be disposed in the second part 313H2.
  • a part of the ball bearing 350 may be disposed in the first part 313H1. Accordingly, the ball bearing 350 and the pulling magnet 360 may be disposed to face each other through the second housing hole 313H.
  • the ball bearing 350 may be inserted into the first portion 313H1 of the second housing hole 313H, and the pulling magnet 360 may be the first of the second housing hole 313H. It may be inserted into the two parts 313H2. Accordingly, the ball bearing 350 and the pulling magnet 360 may directly contact each other through the second housing hole 313H.
  • the ball bearing 350 may make point contact with the pulling magnet 360 through the second housing hole 313H.
  • the pulling magnet 360 may be attached to and fixed to the second portion 313H2 of the second housing hole 313H of the housing 310.
  • the ball bearing 350 may be attached to and fixed to the prism unit 330.
  • the ball bearing 350 and the pulling magnet 360 are disposed to overlap each other in the z-axis direction. ⁇ Accordingly, the ball bearing 350 and the pulling magnet 360 can generate attraction to each other.
  • the prism unit 330 may be fixed to the housing 310 by an attractive force between the ball bearing 350 and the pulling magnet 360. And, the prism unit 330 is fixed by the attraction between the ball bearing 350 and the pulling magnet 360, the ball bearing 350 by the driving force of the image shaking control unit 320
  • the axis may be rotated in the first axis (x-axis) direction and/or the second axis (y-axis) direction.
  • FIG. 7 is a perspective view of the second camera actuator 300 with some components removed.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the second camera actuator 300 in a state in which the cover member 301 and the driver circuit board 321 are removed.
  • the pulling magnet 360 in the first embodiment may be inserted into the second housing hole 313H of the housing 310.
  • a second housing hole 313H is formed on one side of the housing 310.
  • the second housing hole 313H may be formed by a combination of a plurality of grooves. That is, it may be an inner surface of one side of the housing 310, preferably a surface facing the fourth outer surface 333S4 of the prism mover 333.
  • the second housing hole 313H may be disposed to overlap the fifth groove 333R5 of the prism mover 333 in the z-axis direction. That is, the fifth groove 333R5 of the prism mover 333 may be disposed in a central region of the fourth outer surface 333S4 of the prism mover 333. In detail, the fifth groove 333R5 may overlap the center of the fourth outer surface 330S4 in the z-axis direction.
  • the fifth groove 333R5 may be disposed to face the second hole 313H (refer to FIG. 6A) to be described later. In other words, the center of the fifth groove 333R5 may be aligned with the center of the described second housing hole 313H in the z-axis direction.
  • a part of the ball bearing 350 may be inserted into the fifth groove 333R5, and the remaining part may protrude outside the prism mover 333.
  • the second housing hole 313H is located in a region where the ball bearing 350 protrudes.
  • the first portion 313H1 of the second housing hole 313H is located in the area where the ball bearing 350 protrudes. Accordingly, the protruded portion of the ball bearing 350 may be inserted into the first portion 313H1 of the second housing hole 313H.
  • the second housing hole 313H includes a second portion 313H2 communicating with the first portion 313H1. That is, the second housing hole 313H includes a first portion 313H1 formed on an inner surface and a second portion 313H2 formed on an outer surface, and the first portion 313H1 and the second portion ( 313H2) may be connected or communicated with each other.
  • the second housing hole 313H may be formed of a combination of a first groove formed on an inner surface and a second groove formed on an outer surface and communicated with the first groove.
  • the pulling magnet 360 is disposed in the second portion 313H2.
  • the second part 313H2 communicates with the first part 313H1, and accordingly, the pulling magnet 360 and the ball bearing 350 directly contact each other, and within the second housing hole 313H. Can be placed. Accordingly, the ball bearing 350 may fix the prism unit 330 to the housing 310 by an attractive force generated together with the pulling magnet 360.
  • the ball bearing 350 is tilted to the first axis or the second axis by the driving force of the driving unit 320 in point contact with the pulling magnet 360, thereby decent or tilting when OIS is implemented. It minimizes the occurrence of the (tilt) phenomenon to achieve the best optical characteristics, and has a technical effect that can implement an ultra-slim and ultra-small camera actuator.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view taken along line A-A' of the second camera actuator in the first embodiment shown in FIG. 7.
  • the ball bearing 350 is attached to the prism unit 330.
  • the ball bearing 350 may be attached in the fifth groove 333R5 of the prism mover 333 constituting the prism unit 330.
  • a part of the ball bearing 350 may be inserted into the fifth groove 333R5, and a part of the ball bearing 350 may protrude into the housing 310 located at the rear of the prism unit 330 in the z-axis direction.
  • a second housing hole 313H of the housing 310 is disposed at a position disposed on the ball bearing 350 and at a position overlapping in the z-axis direction.
  • the second housing hole 313H includes a first portion 313H1 of the second housing hole 313H formed in a region facing the ball bearing 350 as described above.
  • the remaining part of the ball bearing 350 may protrude from the prism unit 330 and be inserted into the first part 313H1 of the second housing hole 313H.
  • first portion 313H1 of the second housing hole 313H is connected to the second portion 313H2. That is, the second housing hole 313H may have one hole shape as the first portion 313H1 and the second portion 313H2 having a groove shape are connected to each other.
  • the pulling magnet 360 may be attached to the second portion 313H2. Accordingly, since the pulling magnet 360 and the ball bearing 350 are respectively disposed in the second housing hole 313H, they may make point contact with each other.
  • one surface of the pulling magnet 360 is disposed to face the ball bearing 350, and accordingly, it may be in point contact with the ball bearing 350.
  • the other surface of the pulling magnet 360 may be protected by a cover member 301 disposed to surround the housing 310. That is, the pulling magnet 360 may be fixed and disposed on the second portion 313H2 of the second housing hole 313H.
  • the pulling magnet 360 may be separated from the second housing hole 313H, and accordingly, the cover member 301 is provided to prevent the pulling magnet 360 from being separated. It may be arranged to surround the pulling magnet 360.
  • a lubricating member such as grease may be applied to a portion where the ball bearing 350 and the pulling magnet 360 contact each other to minimize frictional force and collect foreign matters by friction.
  • 9A and 9B are views showing a modified example of an arrangement position of a pulling magnet according to the first embodiment.
  • the pulling magnet 360 is disposed on the housing 310.
  • the pulling magnet 360 is inserted into and fixed to the second portion 313H2 of the second housing hole 313H of the housing 310.
  • the pulling magnet 360 may be disposed on the cover member 301.
  • a second housing hole 313H may be formed in the housing 310 as described above.
  • the pulling magnet 360 is not directly attached to the second housing hole 313H, but the second housing hole 313H of the housing 310 in a state attached to the cover member 301 It may be inserted into the second part 313H2.
  • the ball bearing 350 may not directly contact the pulling magnet 360. That is, the ball bearing 350 may contact the housing 310 while being inserted into the first portion 313H1 of the second housing hole 313H.
  • a pulling magnet 360 attached to the cover member 301 may be inserted into the second part 313H2 corresponding to the first part 313H1, and accordingly, the ball bearing 350 and the pulling The magnets 360 may generate attraction to each other in a state spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the pulling magnet 360 may be disposed on the driver circuit board 321 rather than the housing 310 and the cover member 301.
  • the driver circuit board 321 includes a first substrate region 321S1, a second substrate region 321S2 bent from one end of the first substrate region 321S1, and the first substrate region.
  • a third substrate region 321S3 that is bent from the other end of 321S1 may be included. That is, the driver circuit board 321 may have a'U' shape.
  • the driver circuit board 321 may have a shape in which front, rear, and upper surfaces are open.
  • the driver circuit board 321 may further include a fourth substrate region 321S4 between the second substrate region 321S2 and the third substrate region 321S3.
  • the fourth substrate region 321S4 may be disposed between the housing 310 and the cover member 301.
  • pulling magnet 360 may be attached to the fourth substrate region 321S4.
  • a second housing hole 313H may be formed in the housing 310 as described above.
  • the pulling magnet 360 is not directly attached to the second housing hole 313H, but is attached to the fourth substrate region 321S4 of the driver circuit board 321 and the housing 310 It may be inserted into the second portion 313H2 of the second housing hole 313H of.
  • the ball bearing 350 may be disposed while passing through the second housing hole 313H of the housing 310. That is, a part of the ball bearing 350 is disposed in the fifth groove of the prism mover, another part is disposed in the second housing hole 313H, and the remaining part of the ball bearing 350 is disposed outside the second housing 310. It can protrude.
  • a pulling magnet 360 may be disposed in the fourth substrate region 321S4 of the driver circuit board 321 corresponding to the second housing hole 313H, and accordingly, the ball bearing 350 It is possible to make point contact with the pulling magnet 360.
  • one surface of the pulling magnet 360 is disposed to face the ball bearing 350, and accordingly, it may be in point contact with the ball bearing 350.
  • 10A and 10B are exemplary diagrams for operation of a second camera actuator according to the first embodiment.
  • the prism unit 330 may control tilting to the first axis or the second axis by the driving force of the driving unit 320.
  • the prism unit 330 may be provided so as to perform a rotational motion in a first direction about a virtual first line L1 on which the ball bearing 350 is formed.
  • the driving unit 320 may rotate the prism unit 330 in the vertical direction.
  • the prism unit 330 may receive a driving force through the first driving unit 322.
  • the first-first coil 322C1 and the first-second coil 322C2 of the first driving unit 322 have a current in a forward direction (for example, clockwise) or in a reverse direction (for example, a counterclockwise direction).
  • a current may be applied to the 1-1 coil 322C1 in the x-axis direction
  • the 1-1 magnet 322M1 is applied with a magnetic force in a direction corresponding to the z-axis direction from the N pole.
  • the direction may include a positive direction or a negative direction).
  • electromagnetic force acts in the y-axis direction according to Fleming's left hand rule.
  • the direction in which the electromagnetic force is applied is a positive y-axis direction (upward direction) and a negative y-axis direction according to the direction of the current applied to the first-first coil 322C1 and the first-second coil 322C2. It can be (downward).
  • the prism unit 330 may be tilted vertically with respect to the first line L1 as a reference axis. That is, the prism unit 330 may be tilted at a predetermined angle in the vertical direction based on the first line L1. Accordingly, a moving path of light incident on the prism unit 330 may be controlled.
  • the prism unit 330 may be provided so as to perform rotational movement in a second direction about a reference axis based on an imaginary second line L2 on which the ball bearing 350 is formed.
  • the driving unit 320 may rotate the prism unit 330 in the left and right directions.
  • the prism unit 330 may receive a driving force through the second driving unit 323.
  • a repulsive force may be generated between the 2-1 coil 323C1 and the 2-1 magnet 323M1 among the second driving units 323.
  • an attractive force may be generated between the 2-2nd coil 323C2 and the 2-2nd magnet 323M2 of the second driving unit 323.
  • the prism unit 330 may be tilted in a horizontal direction with respect to the second line L2 as a reference axis. That is, the prism unit 330 may be tilted at a predetermined angle in the left-right direction based on the second line L2. Accordingly, a moving path of light incident on the prism unit 330 may be controlled.
  • the second actuator may be a prism driving device as described above.
  • 11 is a perspective view of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • 12 is an exploded perspective view of a second camera actuator according to a second embodiment.
  • 13 is a cross-sectional view of a second camera actuator according to a second embodiment in the yz plane.
  • 14 is a cross-sectional view of an xz plane of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • 15 is a perspective view of a partial configuration of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • 16 and 17 are operation diagrams of a second camera actuator according to the second embodiment.
  • the second camera actuator 1000B includes a housing 1100, a guide part 1200, a prism mover 1300, a prism 1400, and ,
  • the first driving unit 1500, the driving unit circuit board 1600, and the second driving unit 1700 may be included, but may be implemented except for some of the configurations, and additional configurations are not excluded.
  • the prism mover 1300 and the prism 1400 may constitute a prism unit as in the first embodiment.
  • the first driving unit 1500, the driving unit circuit board 1600, and the second driving unit 1700 may constitute a driving unit.
  • the second camera actuator 1000B may include a housing 1100.
  • the housing 1100 may form the exterior of the second camera actuator 1000B.
  • the housing 1100 may be formed in a hexahedral shape with open top and side surfaces.
  • a guide part 1200, a prism mover 1300, a prism 1400, a first driving part 1500, a driving part circuit board 1600, and a second driving part 1700 are disposed. I can.
  • the housing 1100 includes a lower surface 1110, a first side wall 1130, a second side wall 1140 facing the first side wall 1130, and a first side wall 1130 and a second side wall 1140. It may include a third sidewall 1120 facing each other.
  • a driver circuit board 1600 may be disposed on the lower surface 1110 of the housing 1100.
  • the guide part 1200 may be coupled to the third sidewall 1120 of the housing 1100.
  • the third sidewall 1120 of the housing 1100 may include a plurality of grooves 1122.
  • the plurality of grooves 1122 may include a first groove and a second groove spaced apart from the first groove in a first direction.
  • the first direction may be interpreted to mean the x-axis direction.
  • the first groove and the second groove of the third sidewall 1120 may be formed in a'v' shape.
  • One end of the guide portion 1200 may be coupled to the first groove of the third sidewall 1120, and the other end of the guide portion 1200 may be coupled to the second groove.
  • the third sidewall 1120 may be spaced apart from at least a portion of the guide part 1200.
  • the second camera actuator 1000B may include a guide unit 1200.
  • the guide part 1200 may be disposed in the housing 1100.
  • the guide part 1200 may be coupled to the housing 1100.
  • the guide part 1200 may be coupled to the third sidewall 1120 of the housing 1100.
  • One end of the guide part 1200 may be coupled to a first groove of the third sidewall 1120 of the housing 1100, and the other end may be coupled to a second groove of the third sidewall 1120 of the housing 1100.
  • an adhesive is placed between one end of the guide part 1200 and the first groove of the third side wall 1120 of the housing 1100, so that one end of the guide part 1200 is connected to the third side wall 1120 of the housing 1100.
  • an adhesive is posted between the other end of the guide part 1200 and the second groove of the third side wall 1120 of the housing 1100 to connect the other end of the guide part 1200 to the third side wall 1120 of the housing 1100. It can be fixed to the second groove of.
  • the guide portion 1200 may be formed in a partial shape of a ring. Specifically, the guide portion 1200 may be formed in the shape of a ring in which a portion is cut. The guide part 1200 may be formed in an arc shape. The cross section of the guide part 1200 may be formed in an arc shape. The cross section of the guide part 1200 may be formed in a circular shape. At least a portion of the guide part 1200 may be spaced apart from the housing 1100. The central region of the guide portion 1200 may be spaced farthest from the third sidewall 1120 of the housing 1100. The guide part 1200 may be closer to the housing 1100 as it goes from the central region to one side or the other side. Specifically, the guide part 1200 may become closer to the third sidewall 1120 of the housing 1100 as it goes from the central region to one side or the other side.
  • the guide unit 1200 may be disposed at a position higher than the first driving unit 1500 and the second driving unit 1700. At least a portion of the guide unit 1200 may overlap the second driving unit 1700 in the second direction. Specifically, the central region of the guide unit 1200 may overlap with the 2-3rd driving unit 730 in the second direction.
  • the second direction may mean a y-axis direction.
  • the guide part 1200 may be connected to the prism mover 1300. Specifically, at least a portion of the guide portion 1200 may pass through the hole 1312 of the fastening portion 1310 of the prism mover 1300. In this case, the radius of the cross section of the guide part 1200 may be smaller than the radius of the hole 1312 of the fastening part 1310 of the prism mover 1300. Through this, the guide unit 1200 may guide tilting of the prism mover 1300 in the biaxial direction. The linear distance between one side and the other side of the guide part 1200 may be formed to be shorter than the length of the prism mover 1300 in the first direction.
  • the guide part 1200 may be formed of a non-magnetic material.
  • the guide part 1200 may be formed of stainless steel (SUS). Through this, electromagnetic interference with the first driving unit 1500 and the second driving unit 1700 may be prevented.
  • the second camera actuator 1000B may include a prism mover 1300.
  • the prism mover 1300 may be disposed in the housing 1100.
  • the prism mover 1300 may be disposed inside the housing 1100.
  • the prism mover 1300 may be coupled to the guide portion 1200 and disposed in the housing 1100 to be tiltable.
  • the prism mover 1300 may include a receiving portion in which the prism 1400 is disposed.
  • the prism mover 1300 may include a first side and a second side.
  • the first side of the prism mover 1300 may face the first sidewall 1130 of the housing 1100.
  • a first magnet 1510 may be disposed on a first side of the prism mover 1300.
  • the second side of the prism mover 1300 may face the second sidewall 1140 of the housing 200.
  • a second magnet 1520 may be disposed on the second side of the prism mover 1300.
  • the normal of the first side may be parallel to the normal of the second side.
  • the normal of the first side or the normal of the second side may be orthogonal to the normal of the inclined surface of the prism mover 1300.
  • the prism mover 1300 may include a fastening portion 1310.
  • the fastening part 1310 may be formed on an inclined surface facing the third sidewall 1120 of the housing 1100.
  • the fastening part 1310 may be formed to protrude toward the third side wall 1120 from an inclined surface facing the third side wall 1120 of the housing 1100.
  • the length of the fastening part 1310 in the first direction may be greater than a difference between a radius of the hole 1312 of the fastening part 1310 and a radius of a cross section of the guide part 1200.
  • a third magnet 520 may be disposed on an inclined surface of the prism mover 1300.
  • a mounting portion 1320 may be formed on an inclined surface of the prism mover 1300, and a third magnet 1520 may be disposed on the mounting portion 1320.
  • a guide part 1200 may be disposed on the fastening part 1310.
  • the fastening part 1310 may include a hole 1312.
  • the hole 1312 may be formed to extend in the second direction.
  • the hole 1312 may be penetrated by the guide part 1200.
  • the radius of the hole 1312 may be larger than the radius of the cross section of the guide part 1200.
  • the prism mover 1300 may be arranged to be tiltable inside the housing 1100.
  • the prism mover 1300 may be tilted based on the x-axis and tilted based on the y-axis through the shape of the guide portion 1200 described above.
  • the prism mover 1300 may be tilted at a predetermined interval in the first direction based on the center of the guide part 1200.
  • the prism mover 1300 may be tilted in the first direction by the first magnet 1510 and the second magnet 1520.
  • the prism mover 1300 may be tilted in a third direction perpendicular to the first direction by the third magnet 1530.
  • the second camera actuator 1000B may include a prism 1400.
  • the prism 1400 may be disposed inside the housing 1100.
  • the prism 1400 may be disposed on the prism mover 1300.
  • the prism 1400 may have an upper surface and a side surface exposed to the outside.
  • the prism 1400 may reflect light propagating from an upper portion to vertically change a moving path of light.
  • the prism 1400 is coupled to the prism mover 1300 and may be tilted based on the x-axis and tilted based on the y-axis according to the movement of the prism mover 1300.
  • the second camera actuator 1000B may include a first driving unit 1500.
  • the first driving unit 1500 may be disposed on the prism mover 1300.
  • the first driving unit 1500 may include a magnet.
  • the first driving unit 1500 may face the second driving unit 1700.
  • the first driving unit 1500 may tilt the prism mover 1300 through electromagnetic interaction with the second driving unit 1700.
  • the first driving unit 1500 includes a 1-1 driving unit 1510 disposed on a surface facing the first side wall 1130 and/or the first surface 1710 among the outer surfaces of the prism mover 1300, and the prism mover A 1-2 driving unit 1520 disposed on a surface facing the second sidewall 1140 and/or the second surface 1720 among the outer surfaces of the 1300, and a third among the outer surfaces of the prism mover 1300 It may include a 1-3 drive unit 1530 disposed on the sidewall 1120 and/or the surface 1320 facing the third surface 1730.
  • the 1-1 to 1-3 drive units 1510, 1520, and 1530 may face the 2-1 to 2-3 drive units 1710, 1720, and 1730, respectively.
  • the prism 1400 and the prism mover based on the y-axis through electromagnetic interaction between the 1-1 and 1-2 driving units 1510 and 1520 and the 2-1 and 2-2 driving units 1710 and 1720 (1300) can be tilted.
  • the prism 1400 and the prism mover 1300 may be tilted based on the x-axis through electromagnetic interaction between the 1-3th driving unit 1530 and the 2-3rd driving unit 1730.
  • the driving unit in the second embodiment is divided into coils and magnets, and grouped.
  • the present invention is not limited thereto, and the coils and magnets facing each other may be grouped into one driving unit group and named as in the first embodiment.
  • the 1-1th driving unit 1510 may be a first magnet 1510.
  • the 1-2th driving unit 1520 may be a second magnet 1520.
  • the 1-3 drive unit 1530 may be a third magnet 1530.
  • the second camera actuator 1000B may include a yoke (not shown).
  • the yoke may be disposed between the first driving unit 1500 and the prism mover 1300.
  • the yoke may cover at least a portion of the surfaces of the first driving unit 1500 except for a surface facing the second driving unit 1700 to prevent leakage of the magnetic field.
  • the second camera actuator 1000B may include a driver circuit board 1600.
  • the driver circuit board 1600 may be disposed in the housing 1100.
  • the lower surface of the driver circuit board 1600 may be disposed on the lower surface 1100 of the housing 1100.
  • a second driving unit 1700 may be disposed on the driving unit circuit board 1600.
  • the driver circuit board 1600 may receive power from an external source and supply current to the second driver 1700.
  • the driver circuit board 1600 may include first to third surfaces 1610, 1620, and 1630.
  • the first to third surfaces 1610, 1620, and 1630 of the driver circuit board 1600 may face the first to third side walls 1130, 1140, and 1120 of the housing 1100, respectively.
  • the driver circuit board 1600 may include a printed circuit board (PCB).
  • the driver circuit board 1600 may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the second camera actuator 1000B may include a second driving unit 1700.
  • the second driving unit 1700 may be disposed in the housing 1100.
  • the second driving unit 1700 may be disposed inside the housing 1100.
  • the second driver 1700 may be disposed on the driver circuit board 1600.
  • the second driving unit 1700 may be electrically connected to the driving unit circuit board 1600.
  • the second driving unit 1700 may include a coil.
  • the second driving unit 1700 may face the first driving unit 1500.
  • the second driving unit 1700 may tilt the prism 1400 and the prism mover 1300 through electromagnetic interaction with the first driving unit 1500.
  • the second driving unit 1700 includes a 2-1 driving unit 1710 disposed on the first surface 1610 of the driving unit circuit board 1600 and a second driving unit 1710 disposed on the second surface 1620 of the driving unit circuit board 1600.
  • a 2-2 driver 1720 and a 2-3rd driver 1730 disposed on the third surface 1630 of the driver circuit board 1600 may be included.
  • the 2-1 to 2-3 drive units 1710, 1720, and 1730 may face the 1-1 to 1-3 drive units 1510, 1520, and 1530, respectively.
  • the prism 1400 and the prism mover based on the y-axis through electromagnetic interaction between the 2-1 and 2-2 driving units 1710 and 1720 and the 1-1 and 1-2 driving units 1510 and 1520 (1300) can be tilted.
  • the prism 1400 and the prism mover 1300 may be tilted based on the x-axis through electromagnetic interaction between the 2-3th driving unit 1730 and the 1-3th driving unit 1530.
  • the 2-1 driver 1710, the 2-2 driver 1720, and the 2-3 driver 1730 may be a first coil, a second coil, and a third coil, respectively.
  • the second camera actuator 1000B may include a sensor (not shown).
  • the sensor may be disposed in the second driving unit 1700.
  • the sensor may face the first driving unit 1500.
  • the sensor may include a Hall sensor.
  • the sensor may detect movement of the first driving unit 1500. Through this, feedback control is possible.
  • the second camera actuator 1000B may include a cover member 1800.
  • the cover member 1800 may surround the housing 1100.
  • the cover member 1800 may be formed of a metal material.
  • the cover member 1800 may prevent an electromagnetic field generated inside the second camera actuator 1000B from being emitted to the outside.
  • the cover member 1800 may prevent electromagnetic interference within the second camera actuator 1000B that may be generated from the outside.
  • the prism 1300 can be tilted based on the x-axis and the prism 300 can be tilted based on the y-axis through a simple structure of the guide unit 1200. You can reduce the size.
  • the tilting angle of the prism 1300 based on the x-axis may be within 1.5 degrees, and the tilting angle of the prism 1300 based on the y-tuk may be less than 1.5 degrees.
  • FIG. 18 is a perspective view of a first camera actuator 100 according to an embodiment
  • FIG. 19 is a perspective view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 18 with some components omitted
  • FIG. 20 is an implementation shown in FIG. 18 It is an exploded perspective view with some components omitted from the camera actuator according to the example.
  • the first camera actuator 100 includes a base 20, a circuit board 410 disposed outside the base 20, a fourth driver 142, and a third lens assembly ( 130) may be included.
  • the first camera actuator 100 includes a first guide part 210 and a second A guide unit 220, a first lens assembly 110, a second lens assembly 120, a third driving unit 141, and a fourth driving unit 142 may be included.
  • the third driving unit 141 and the fourth driving unit 142 may include a coil or a magnet.
  • the third driving unit 141 and the fourth driving unit 142 include a coil
  • the third driving unit 141 includes a first coil unit 141b and a third yoke 141a.
  • the fourth driving unit 142 may include a second coil unit 142b and a fourth yoke 142a.
  • the third driving unit 141 and the fourth driving unit 142 may include a magnet.
  • the z axis refers to the optical axis direction or a direction parallel thereto
  • the xz plane refers to the ground
  • the x axis refers to a direction perpendicular to the z axis on the ground (xz plane)
  • the y-axis may mean a direction perpendicular to the ground.
  • the first camera actuator 100 includes a base 20, a first guide part 210, a second guide part 220, a first lens assembly 110, and a second lens. It may include an assembly 120 and a third lens assembly 130.
  • the first camera actuator 100 includes a base 20, a first guide part 210 disposed on one side of the base 20, and a first guide part 210 disposed on the other side of the base 20
  • a first ball bearing 117 (refer to FIG. 15A) disposed between the first guide part 210 and the first lens assembly 110, and the second guide part 220 and the second lens assembly 120 ) It may include a second ball bearing (not shown) disposed between.
  • the embodiment may include a third lens assembly 130 disposed in front of the first lens assembly 110 in the optical axis direction.
  • an exemplary embodiment includes a first guide part 210 disposed adjacent to the first side wall 21a of the base 20 and the second side wall of the base 20 ( It may include a second guide portion 220 disposed adjacent to 21b).
  • the first guide part 210 may be disposed between the first lens assembly 110 and the first sidewall of the base 20.
  • the second guide part 220 may be disposed between the second lens assembly 120 and the second sidewall 21b of the base 20.
  • the first sidewall 21a and the second sidewall 21b of the base may be disposed to face each other.
  • there are technical effects such as improvement of driving power, reduction of power consumption, and improvement of control characteristics.
  • the guide rail is not disposed on the base itself, but the first guide part 210 and the second guide part 220 that are separately formed and assembled from the base 20 are separately employed. Accordingly, there is a special technical effect that can prevent the occurrence of gradient.
  • the base 20 may be injected in the Z-axis direction.
  • the rail is integrally configured with the base, there is a problem that the straight line of the rail is twisted due to the occurrence of a gradient as the rail is ejected in the Z-axis direction.
  • the first guide part 210 and the second guide part 220 are injected separately from the base 20, it is possible to significantly prevent the occurrence of a gradient compared to the prior art, so that precise injection is possible, and a gradient occurs due to injection. There is a special technical effect that can prevent it.
  • the first guide part 210 and the second guide part 220 may have a shorter injection length than the base 20 by being injected in the X-axis.
  • the first guide part 210 and the second guide part When the rails 212 and 222 are disposed at 220, it is possible to minimize the occurrence of a gradient during injection, and there is a technical effect that the possibility that the straight line of the rail is twisted is low.
  • 21 is an enlarged perspective view of the first guide part 210 and the second guide part 220 in the camera actuator according to the embodiment.
  • the first guide part 210 may include a single or a plurality of first rails 212.
  • the second guide part 220 may include a single or a plurality of second rails 222.
  • the first rail 212 of the first guide part 210 may include a 1-1 rail 212a and a 1-2 rail 212b.
  • the first guide part 210 may include a first support part 213 between the first-first rail 212a and the first-second rail 212b.
  • the first rail 212 may be connected from one surface to the other surface of the first guide part 210.
  • the camera actuator and the camera module including the same solve the problem of lens decenter or tilt during zooming, so that alignment and spacing between a plurality of lens groups are well aligned There is a technical effect of remarkably improving image quality and resolution by changing the angle of view or preventing the occurrence of out of focus.
  • the first guide part 210 since the first guide part 210 includes the 1-1 rail 212a and the 1-2 rail 212a, the 1-1 rail 212a and the 1- The 2 rail 212a guides the first lens assembly 110, thereby improving alignment accuracy.
  • first guide part 210 may include a first guide protrusion 215 extending in a lateral direction perpendicular to the extending direction of the first rail 212.
  • a first protrusion 214p may be included on the first guide protrusion 215.
  • the first protrusion 214p may include a 1-1 protrusion 214p1 and a 1-2 protrusion 214p2.
  • the second guide part 220 may include a single or a plurality of second rails 222.
  • the second rail 222 of the second guide part 220 may include a 2-1 rail 222a and a 2-2 rail 222b.
  • the second guide part 220 may include a second support part 223 between the 2-1 rail 222a and the 2-2 rail 222b.
  • the second rail 222 may be connected from one surface to the other surface of the second guide part 220.
  • the second guide part 220 may include a second guide protrusion 225 extending in a lateral direction perpendicular to the extending direction of the second rail 222.
  • a second protrusion 224p including the 2-1 protrusion 224p1 and the 2-2 protrusion 224p2 may be included on the second guide protrusion 225.
  • the 224p2 may be coupled to the third housing 21 of the third lens assembly 130 to be described later.
  • the first guide part 210 includes the 1-1 rail 212a and the 1-2 rail 212b, the 1-1 rail 212a and the 1-2 rail 212b ) Guides the first lens assembly 110, thereby improving alignment accuracy.
  • the second guide unit 220 includes the 2-1 rail 222a and the 2-2 rail 222b, so that the 2-1 rail 222a and the 2-2 rail ( As 222b) guides the second lens assembly 120, there is a technical effect of improving alignment accuracy.
  • the guide rail is not disposed on the base itself, but the first guide part 210 and the second guide part 220 that are separately formed and assembled from the base 20 are separately employed, thereby generating a gradient according to the injection direction. There is a special technical effect that can prevent it.
  • FIG. 22A is a perspective view of the first lens assembly 110 in the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 20, and FIG. 22B is a perspective view with some components removed from the first lens assembly 110 shown in FIG. 22A. to be.
  • an exemplary embodiment includes a first lens assembly 110 moving along the first guide part 210 and a second lens assembly 120 moving along the second guide part 220. It may include.
  • the first lens assembly 110 includes a first lens barrel 112a in which the first lens 113 is disposed and a first driving unit housing 112b in which the first driving unit 116 is disposed. can do.
  • the first lens barrel 112a and the first driving unit housing 112b may be a first housing, and the first housing may have a barrel or barrel shape.
  • the first driving unit 116 may be a magnet driving unit, but is not limited thereto, and a coil may be disposed in some cases.
  • the second lens assembly 120 may include a second lens barrel (not shown) in which a second lens (not shown) is disposed and a second drive unit housing (not shown) in which a second drive unit (not shown) is disposed.
  • the second lens barrel (not shown) and the second driving unit housing (not shown) may be a second housing, and the second housing may have a barrel or barrel shape.
  • the second driving unit may be a magnet driving unit, but is not limited thereto, and a coil may be disposed in some cases.
  • the first driving part 116 may correspond to the two first rails 212, and the second driving part may correspond to the two second rails 222.
  • Embodiments can be driven using single or multiple balls.
  • a first ball bearing 117 disposed between the first guide part 210 and the first lens assembly 110 and the second guide part 220 and the second lens assembly It may include a second ball bearing (not shown) disposed between the 120.
  • the first ball bearing 117 includes a single or a plurality of 1-1 ball bearings 117a disposed on the upper side of the first driving unit housing 112b and the first driving unit housing 112b. It may include a single or a plurality of 1-2 ball bearings (117b) disposed on the lower side.
  • the 1-1 ball bearing 117a of the first ball bearings 117 moves along the 1-1 rail 212a, which is one of the first rails 212, and the first ball bearing ( The 1-2 ball bearing 117b of 117 may move along the 1-2 rail 212b which is the other one of the first rail 212.
  • the camera actuator and the camera module including the same solve the problem of lens decenter or tilt when zooming, so that the alignment between the plurality of lens groups is well aligned and the angle of view is improved. There is a technical effect of remarkably improving image quality and resolution by preventing changes or out of focus.
  • the first guide portion includes a 1-1 rail and a 1-2 rail, so that the 1-1 rail and the 1-2 rail guide the first lens assembly 110 When the first lens assembly 110 moves, there is a technical effect of increasing the accuracy of aligning the optical axis with the second lens assembly 110.
  • the first lens assembly 110 may include a first assembly groove 112b1 in which the first ball bearing 117 is disposed.
  • the second lens assembly 120 may include a second assembly groove (not shown) in which the second ball is disposed.
  • first assembly grooves 112b1 of the first lens assembly 110 There may be a plurality of first assembly grooves 112b1 of the first lens assembly 110. In this case, a distance between the two first assembly grooves 112b1 of the plurality of first assembly grooves 112b1 based on the optical axis direction may be longer than the thickness of the first lens barrel 112a.
  • the first assembly groove 112b1 of the first lens assembly 110 may have a V shape.
  • the second assembly groove (not shown) of the second lens assembly 120 may have a V shape.
  • the first assembly groove 112b1 of the first lens assembly 110 may have a U shape or a shape that contacts the first ball bearing 117 at two or three points.
  • the second assembly groove (not shown) of the second lens assembly 120 may have a U shape in addition to a V shape or a shape that contacts the first ball bearing 117 at two or three points.
  • FIG. 23 is an exemplary view of driving the camera actuator according to the embodiment.
  • the magnetization method of the magnet in the first driving unit 116 may be a vertical magnetization method.
  • both the N pole 116N and the S pole 116S of the magnet may be magnetized to face the first coil part 141b.
  • the N-pole 116N and S-pole 116S of the magnet may be disposed to correspond to a region in which the current flows in the y-axis direction perpendicular to the ground in the first coil unit 141b.
  • a magnetic force DM is applied in a direction opposite to the x-axis at the N pole 116N of the first driving unit 116 (the direction of the magnetic force is positive or negative in the illustrated direction).
  • electromagnetic force acts in the z-axis direction according to Fleming's left-hand rule when current DE flows in the y-axis direction in the region of the first coil part 141b corresponding to the N-pole 116N Is done.
  • a magnetic force DM is applied in the x-axis direction from the S pole 116S of the first driving part 116, and y perpendicular to the ground in the first coil part 141b corresponding to the S pole 116S.
  • the electromagnetic force DEM acts in the z-axis direction according to Fleming's left-hand rule (the direction of the electromagnetic force may be a positive or negative direction in the illustrated direction).
  • the first lens assembly 110 which is a mover in which the first driving unit 116 is disposed, has an electromagnetic force (DEM) according to the current direction. Accordingly, it may be moved back and forth along the rail of the first guide part 210 in a direction parallel to the direction of the z-axis.
  • the electromagnetic force DEM may be controlled in proportion to the current DE applied to the first coil unit 141b.
  • electromagnetic force (DEM) between the second magnet (not shown) and the second coil unit 142b is generated, so that the second lens assembly 120 is horizontal to the optical axis and the second guide unit 220 ) Can be moved along the rail.
  • a plurality of lens assemblies are driven by an electromagnetic force between a magnet and a coil.
  • a Hall sensor is disposed inside the winding of the coil.
  • the inside of the winding of the coil on which the Hall sensor is disposed may be a hollow of the coil.
  • the Hall sensor may obtain positional information of the lens assembly by detecting a change in magnetic flux of a magnet disposed in the lens assembly.
  • the distance between the Hall sensor and the magnet is determined by the height of the coil.
  • the optimum point of the sensitivity and thrust of the Hall sensor is set by a coil having an appropriate height.
  • a decrease in thrust or a decrease in the sensitivity of the hall sensor all cause issues in the precision of camera control, and decent or tilt of the camera module may cause the safety or life of the driver or pedestrian. It can be directly connected to.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator capable of simultaneously increasing the sensitivity of a Hall sensor while increasing thrust and a camera module including the same.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line C1-C2 in the camera actuator according to the embodiment illustrated in FIG. 18.
  • the first camera actuator 100 may include a base 20 and a lens assembly disposed on the base 20.
  • a third lens assembly 130, a first lens assembly 110, and a second lens assembly 120 may be sequentially disposed on the base 20 based on a light incident direction, and an image sensor ( 180 may be disposed behind the second lens assembly 120.
  • the first camera actuator 100 may be driven by an electromagnetic force of a predetermined magnet and a coil unit.
  • the first lens assembly 110 may include a first driving unit 116 and a third driving unit 141
  • the second lens assembly ( 120) may include a second driving unit 126 and a fourth driving unit 142.
  • the first driving unit 116 and the second driving unit 126 may be magnet driving units, and the third driving unit 141 and the fourth driving unit 142 may be coil driving units, but are not limited thereto.
  • the first driving unit 116 and the second driving unit 126 will be described as being a magnet driving unit, and the third driving unit 141 and the fourth driving unit 142 will each be a coil driving unit. .
  • the first driving unit 116 may include a first magnet 116b and a first yoke 116a
  • the third driving unit 141 is A first coil part 141b and a third yoke 141a may be included.
  • the third driving part 141 may include a first circuit board 41a between the first coil part 141b and the third yoke 141a.
  • the embodiment may include a first spacer 141c disposed on the base 20 and a first position detection sensor 71 disposed on the first spacer 141c.
  • the first spacer 141c may be formed of at least one of polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate glycol (PETG), polyethylene (PE), or polypropylene (PP), but is not limited thereto.
  • the first position detection sensor 71 may be a magnetic sensor.
  • the first position detection sensor 71 may be any one of a solid-state magnetic sensor such as a Hall sensor, a coil-type magnetic sensor, or a resonance-type magnetic sensor, but is not limited thereto.
  • the second driving unit 126 in the second lens assembly 120 may include a second magnet 126b and a second yoke 126a
  • the fourth driving unit 142 May include a second coil unit 142b and a fourth yoke 142a.
  • the fourth driving part 142 may include a second circuit board 41b between the second coil part 142b and the fourth yoke 142a.
  • the embodiment may include a second spacer 142c disposed on the base 20 and a second position detection sensor 72 disposed on the second spacer 142c.
  • the second spacer 142c may be formed of at least one of polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate glycol (PETG), polyethylene (PE), or polypropylene (PP), but is not limited thereto.
  • the second position detection sensor 72 may be any one of a coil type magnetic sensor, a solid state magnetic sensor such as a Hall sensor, or a resonance type magnetic sensor, but is not limited thereto.
  • FIG. 25A is an enlarged view of area S shown in FIG. 24, and FIG. 25B is a detailed view of area S shown in FIG. 25A.
  • a base 20 a first lens assembly 110 disposed in the base 20, and the third driving part which is a coil driving part disposed in the base 20 ( 141), a first spacer 141c disposed on the base 20, and a first position detection sensor 71 disposed on the first spacer 141c.
  • the third driving part 141 may include a first circuit board 41a disposed between the first coil part 141b and the third yoke 141a.
  • the first coil part 141b and the first position sensor 71 may be electrically connected to the first circuit board 41a.
  • the first spacer 141c includes a first support part 141c1 and a first protrusion 141c3 protruding from the first support part 141c1, and the first position detection sensor ( 71) may be disposed on the first protrusion 141c3, and the first protrusion 141c3 may be disposed in the hollow of the first coil part 141b that is a coil driving part.
  • the embodiment may include a first connecting portion 141c2 connecting the first protruding portion 141c3 and the first supporting portion 141c1.
  • the first circuit board 41a is disposed to be spaced apart from the first substrate region 41a1 disposed on the first spacer 141c and the first substrate region 41a1.
  • a second substrate region 41a3 may be included.
  • the first circuit board 41a may include a 2-2nd substrate region 41a2 connecting the first substrate region 41a1 and the second substrate region 41a3.
  • the first position detection sensor 71 may be disposed on the second substrate region 41a3, and the second substrate region 41a3 may be disposed in the hollow of the first coil part 141b, which is a coil driver.
  • the embodiment includes a base 20, a second lens assembly 120 disposed in the base 20, the fourth driving part 142 which is a coil driving part disposed in the base 20 A second spacer 142c disposed on the base 20 and a second position detection sensor 72 disposed on the second spacer 142c may be included.
  • the second spacer 142c may also employ the technical characteristics of the first spacer 141c.
  • the second spacer 142c includes a second protrusion (not shown) protruding from the second support (not shown), and the second position detection sensor 72 It is disposed on the protrusion, and the second protrusion may be disposed in the hollow of the fourth driving part 142 which is a coil driving part.
  • the second protrusion may include a second seating portion (not shown), and the second position sensor 72 may be disposed on the second seating portion.
  • the second circuit board 41b includes a third substrate region (not shown) disposed on the second spacer 142c and a fourth substrate region spaced apart from the third substrate region. It may include a substrate region (not shown).
  • the second circuit board 41b may include a 4-2th substrate region connecting the third substrate region and the fourth substrate region.
  • the second position detection sensor 72 may be disposed on the 4-2th substrate area, and the 4-2th substrate area may be disposed in the hollow of the fourth driving unit 142 which is a coil driving unit.
  • the first lens assembly 110 is applied to an electromagnetic force (DEM) between the first magnet 116b of the first driving unit 116 and the first coil unit 141b of the third driving unit 141. It can be driven in the direction of the optical axis.
  • EDM electromagnetic force
  • the electromagnetic force DEM is affected by the distance DCM between the first magnet 116b and the first coil unit 141b.
  • the magnetic flux of the magnet detected by the Hall sensor changes, and the Hall sensor's position detection performance is affected.
  • FIG. 25C is magnetic flux data according to a separation distance between the magnet and the first position detection sensor 71 in the embodiment and the comparative example.
  • the height of the coil portion must be guaranteed to secure thrust, and conventionally, as the Hall sensor is disposed on the PCB at the bottom of the coil portion, the higher the height of the coil portion, the greater the separation distance between the magnet and the Hall sensor, There is a technical limitation in that the first distance DH1 separated between the magnet and the Hall sensor must be secured at least 800 ⁇ m.
  • the magnetic flux of the magnet detected by the Hall sensor was at a level of about 50 (mT).
  • the first spacer 141c includes a first protrusion 141c3 protruding from the first support part 141c1, and the first position detection sensor 71 is on the first protrusion 141c3.
  • the second distance DH2 between the first magnet 116b and the first position detection sensor 71 is significantly reduced, so that the magnetic flux of the first magnet 116b detected by the first position detection sensor 71 ( Magnet Flux)dl has a remarkably improved technical effect.
  • the second distance DH2 between the first magnet 116b and the first position detection sensor 71 is determined. It is possible to secure the magnetic flux between the first magnet 116b and the first position detection sensor 71 to about 150 (mT) compared to the comparative example compared to the comparative example. It has a unique technical effect that can be secured about three times higher than that.
  • the first position detection sensor 71 may be disposed in the hollow of the first coil part 141b. Since it is almost exposed to the magnet 116b, there is a special technical effect that the magnetic flux blocking by the first coil unit 141b is significantly reduced.
  • the camera actuator and the camera module including the same according to the embodiment have a unique technical effect that can simultaneously increase the sensitivity of the Hall sensor while increasing thrust.
  • one of the technical problems of the embodiment is a camera actuator capable of preventing magnetic field interference between magnets mounted on each lens assembly when a plurality of lens assemblies are driven by an electromagnetic force between a magnet and a coil when implementing AF or Zoom, and includes the same. It is to provide a camera module that can be used.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator capable of preventing the detachment of a magnet and a yoke, and a camera module including the same.
  • FIGS. 26A to 26C a structure for preventing magnetic interference in an embodiment will be described with reference to FIGS. 26A to 26C.
  • FIG. 26A is a perspective view of the first driving unit 116 in the camera actuator according to the embodiment.
  • the first driving part 116 includes a first magnet 116b and a first yoke 116a, and the first yoke 116a is a first support part 116a1, 1 It may include a first side protrusion 116a2 extending from the support part 116a1 to the side of the first magnet 116b.
  • the first side protrusions 116a2 may be disposed on both side surfaces of the first magnet 116b.
  • first yoke 116a may include a first fixed protrusion 116a3 extending in a direction different from the first side protrusion 116a2, for example, in an opposite direction.
  • the first fixing protrusion 116a3 may be disposed at an intermediate position of the first support 116a1, but is not limited thereto.
  • the second driving unit 126 includes a second magnet 126b and a second yoke 126a, and the second yoke 126a is a second support (not shown), and the second support
  • the second magnet 126b may include a second side protrusion extending toward the side (refer to the second yoke 126a structure of FIG. 24 above).
  • the second side protrusions may be disposed on both side surfaces of the second magnet 126b.
  • the second yoke 126a may include a second fixing protrusion (not shown) extending in a direction different from the second side protrusion, for example, in the opposite direction.
  • the second fixing protrusion may be disposed at an intermediate position of the second support, but is not limited thereto.
  • FIG. 26B is magnetic flux density distribution data in a comparative example.
  • the comparative example of FIG. 26B is a structure applied to provide a magnetic flux shielding function by arranging a back yoke for a magnet as a private internal technology of the applicant. Although the magnetic flux shielding performance was improved by the application of the back yoke technology to such a magnet, there was a technical problem as follows.
  • the yoke to the magnet driving unit of the first lens assembly 110 or the second lens assembly 120 includes a side protrusion extending toward the side of the magnet, so that a plurality of lens assemblies may be provided between the magnet and the coil.
  • a camera actuator capable of preventing magnetic field interference between magnets mounted on each lens assembly and a camera module including the same.
  • Fig. 26C is magnetic flux density distribution data in the embodiment.
  • the magnetic flux density data between the magnets mounted on the first lens assembly and the second lens assembly according to the embodiment, and the magnet driving unit of the first lens assembly 110 and the second lens assembly 120 Since the yoke includes a side protrusion extending to the side of the magnet, magnetic field interference (IF) between the magnets is prevented, and the precision of camera control is significantly improved.
  • IF magnetic field interference
  • the yoke to the magnet driving unit of the first lens assembly 110 and the second lens assembly 120 includes side protrusions extending to the side of the magnet to prevent leakage of magnetic flux generated from the magnet.
  • the magnetic flux is concentrated (FC) by arranging the side protrusions in the high magnetic flux density area, the density between the flux line and the coil is increased, thereby increasing the Lorentz force, resulting in remarkable thrust. There is an improved technical effect.
  • FIG. 27 is an exemplary diagram of an integrated body 315 in a camera module according to another embodiment.
  • the first camera actuator 100 may be disposed in the first body region 315a of the integrated body 315, and the second camera actuator 300 may be disposed in the second body region 315b. Can be placed.
  • FIG. 28 is a mobile terminal 1500 to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • the mobile terminal 2500 may include a camera module 2000, a flash module 2530, and an autofocus device 2510 provided on the rear side.
  • the camera module 2000 may include an image capturing function and an auto focus function.
  • the camera module 2000 may include an auto focus function using an image.
  • the camera module 2000 processes an image frame of a still image or moving picture obtained by an image sensor in a photographing 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 in front of the mobile terminal body.
  • the camera module 2000 may include a first camera module 2000A and a second camera module 2000B, and OIS is implemented with an AF or zoom function by the first camera module 2000A. This could be possible.
  • the flash module 2530 may include a light emitting device that emits light therein.
  • the flash module 2530 may be operated by a camera operation of a mobile terminal or a user's control.
  • the autofocus device 2510 may include one of a package of a surface light emitting laser device as a light emitting unit.
  • the auto focus device 2510 may include an auto focus function using a laser.
  • the auto focus device 2510 may be mainly used in a condition in which an auto focus function using an image of the camera module 2000 is deteriorated, for example, in a proximity or dark environment of 10 m or less.
  • the autofocusing device 2510 may include a light emitting unit including a vertical cavity surface emission laser (VCSEL) semiconductor device, and a light receiving unit that converts light energy such as a photodiode into electrical energy.
  • VCSEL vertical cavity surface emission laser
  • FIG. 29 is a perspective view of a vehicle 3000 to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • FIG. 29 is an exterior view of a vehicle including a vehicle driving assistance apparatus to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • the vehicle 3000 may include wheels 13FL and 13FR rotating by a power source, and a predetermined sensor.
  • the sensor may be the camera sensor 4000, but is not limited thereto.
  • the camera 4000 may be a camera sensor to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • the vehicle 3000 may acquire image information through a camera sensor 4000 that photographs a front image or a surrounding image, and uses the image information to determine a lane identification situation and create a virtual lane when the vehicle is not identified. can do.
  • the camera sensor 4000 may capture a front image of the vehicle 3000 to obtain a front image, and a processor (not shown) may analyze an object included in the front image to obtain image information.
  • the processor detects such an object.
  • the processor detects such an object.
  • it can be included in the image information.
  • the processor may further supplement the image information by obtaining distance information from the object detected through the camera sensor 4000.
  • the image information may be information about an object photographed in the image.
  • the camera sensor 4000 may include an image sensor and an image processing module.
  • the camera sensor 4000 may process a still image or a moving picture obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD).
  • the image processing module may process a still image or a moving image acquired through an image sensor, extract necessary information, and transmit the extracted information to the processor.
  • the camera sensor 4000 may include a stereo camera to improve the measurement accuracy of the object and further secure information such as a distance between the vehicle 300 and the object, but is not limited thereto.

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Abstract

실시 예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 프리즘 유닛; 및 상기 프리즘 유닛을 틸팅하는 구동부를 포함하고, 상기 프리즘 유닛 및 상기 하우징에는 서로 인력을 발생시키는 볼 베어링 및 풀링 마그네트가 배치되고, 상기 프리즘 유닛은 상기 볼 베어링 및 상기 풀링 마그네트 간의 인력에 의해 상기 하우징에 지지된다.

Description

카메라 액추에이터
실시예는 카메라 액추에이터에 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, AF) 기능을 수행할 수 있다.
또한, 최근 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다.
또한, 최근 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(image stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.
한편, 최근 휴대폰 등의 이동단말기에 적용되는 카메라 모듈은 주밍 기능을 구현하면서도 제품의 사이즈를 줄이기 위해 프리즘(prism)을 사용하고 있다.
실시예는 슬림화를 달성할 수 있는 카메라 액추에이터를 제공하도록 한다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터를 제공하도록 한다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능하도록 하는 카메라 액추에이터를 제공하도록 한다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 선명한 화질을 위해 수광되는 빛의 양을 늘리기 위해 OIS 구동용 가변형 렌즈의 사이즈가 커져야 하나, 가변형 렌즈의 사이즈가 커지는 경우 카메라 모듈의 두께 제한에 걸리게 되는 기술적 모순을 해결할 수 있는 카메라 액추에이터를 제공하도록 한다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 카메라 액추에이터를 제공하도록 한다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시, AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터를 제공하도록 한다.
실시 예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 프리즘 유닛; 및 상기 프리즘 유닛을 틸팅하는 구동부를 포함하고, 상기 프리즘 유닛 및 상기 하우징에는 서로 인력을 발생시키는 볼 베어링 및 풀링 마그네트가 배치되고, 상기 프리즘 유닛은 상기 볼 베어링 및 상기 풀링 마그네트 간의 인력에 의해 상기 하우징에 지지된다.
또한, 상기 볼 베어링은 자성체로 구성된다.
또한, 상기 프리즘 유닛은, 수용부를 구비하는 프리즘 무버; 및 상기 프리즘 무버의 상기 수용부 내에 배치되는 프리즘을 포함하고, 상기 볼 베어링은 상기 프리즘 무버에 배치된다.
또한, 상기 풀링 마그네트와 마주보는 상기 프리즘 유닛의 외측면에는 상기 볼 베어링이 배치되는 홈을 포함하고, 상기 홈에는, 상기 볼 베어링을 고정하는 접착 부재가 배치된다.
또한, 상기 볼 베어링과 마주보는 상기 하우징의 측부에는 하우징 홀이 형성되고, 상기 볼 베어링의 적어도 일부는, 상기 하우징 홀 내에 배치된다.
또한, 상기 하우징 홀은, 상기 하우징의 상기 측부의 내측면에 배치되는 제1 부분과, 상기 제1 부분과 연결되고, 상기 측부의 외측면에 배치되는 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분에는, 상기 볼 베어링의 적어도 일부가 배치되고, 상기 제2 부분에는, 상기 풀링 마그네트가 배치된다.
또한, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 서로 다른 크기를 가진다.
또한, 상기 풀링 마그네트는, 상기 하우징 홀의 상기 제2 부분 내에 고정 배치된다.
또한, 상기 하우징 상에 배치되는 커버 부재를 포함하고, 상기 풀링 마그네트는 상기 하우징 홀과 마주보는 상기 커버 부재의 내측면에 고정 배치된다.
상기 구동부는 구동부 회로 기판을 포함하고, 상기 구동부 회로 기판은, 상기 하우징 홀과 마주보는 영역에 배치되는 기판 영역을 포함하며, 상기 풀링 마그네트는 상기 기판 영역에 고정 배치된다.
또한, 상기 프리즘 유닛은, 상기 볼 베어링을 기준축으로 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 회전 운동이 가능하게 제공된다.
또한, 상기 볼 베어링은, 상기 풀링 마그네트와 점접촉한다.
또한, 상기 구동부는 상기 프리즘 유닛을 상기 제1 방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1 구동부; 및 상기 프리즘 유닛을 상기 제2 방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함하고, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부는, 상기 프리즘 유닛의 제1 외측면 및 상기 제1 외측면과 마주보는 제2 외측면에 각각 배치된다.
또한, 상기 프리즘 유닛의 상기 제1 외측면에는, 상기 제1 구동부를 구성하는 제1-1 마그네트가 배치되는 제1 리세스; 및 상기 제2 구동부를 구성하는 제2-1 마그네트가 배치되는 제2 리세스를 포함하고, 상기 프리즘 유닛의 상기 제2 외측면에는, 상기 제1 구동부를 구성하는 제1-2 마그네트가 배치되는 제3 리세스; 및 상기 제4 구동부를 구성하는 제2-2 마그네트가 배치되는 제4 리세스를 포함한다.
또한, 상기 하우징은, 상기 제1 구동부를 구성하는 제1-1 마그네트와 마주보는 제1-1 코일이 배치되는 제1-1 하우징 홀; 상기 제2 구동부를 구성하는 제2-1 마그네트와 마주보는 제2-1 코일이 배치되는 제1-2 하우징 홀; 상기 제1 구동부를 구성하는 제1-2 마그네트와 마주보는 제1-2 코일이 배치되는 제1-3 하우징 홀; 및 상기 제2 구동부를 구성하는 제2-2 마그네트와 마주보는 제2-2 코일이 배치되는 제1-4 하우징 홀을 포함한다.
한편, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 프리즘 유닛; 상기 프리즘 유닛을 틸팅하는 구동부; 및 볼 베어링을 포함하고, 상기 프리즘 유닛은 상기 볼 베어링을 수용하는 리세스를 포함하고, 상기 하우징은 상기 볼 베어링과 전자기적 인력을 발생시키는 풀링 부재를 포함하고, 상기 프리즘 유닛은 상기 볼 베어링을 기준으로 틸팅된다.
또한, 상기 볼 베어링은 자성체로 구성되고, 상기 풀링 부재는 마그네트로 구성된다.
또한, 상기 볼 베어링은 마그네트로 구성되고, 상기 풀링 부재는 자성체로 구성된다.
한편, 실시 예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징; 상기 하우징에 배치되는 프리즘 무버(mover); 상기 프리즘 무버에 배치되는 프리즘(prism); 상기 프리즘 무버에 배치되는 제1 구동부; 상기 제1 구동부와 대향하는 제2 구동부; 및 상기 하우징에 배치되고, 상기 프리즘 무버의 틸팅을 가이드하는 가이드부를 포함하고, 상기 프리즘 무버는 상기 가이드부가 배치되는 체결부를 포함하고, 상기 가이드부는 원호 형상을 가진다.
또한, 상기 체결부는 상기 가이드부가 삽입되는 홀을 포함한다.
또한, 상기 가이드부의 단면은 원 형상을 포함한다.
또한, 상기 프리즘 무버는 상기 가이드부의 중심을 기준으로 제1 방향으로 일정 간격 틸팅된다.
또한, 상기 제1 구동부는 제1 내지 제3 마그네트를 포함하고, 상기 제2 구동부는 제1 내지 제3 코일을 포함한다.
또한, 상기 제1 마그네트는 상기 프리즘 무버의 제1 측면에 배치되고, 상기 제2 마그네트는 상기 프리즘 무버의 제1 측면과 마주보는 제2 측면에 배치되고, 상기 제3 마그네트는 상기 프리즘 무버의 경사면 상에 배치된다.
또한, 상기 제2 구동부의 상기 제1 코일은 상기 제1 구동부의 상기 제1 마그네트에 대응되고, 상기 제2 구동부의 상기 제2 코일은 상기 제1 구동부의 상기 제2 마그네트에 대응되고, 상기 제2 구동부의 상기 제3 코일은 상기 제1 구동부의 상기 제3 마그네트에 대응된다.
또한, 상기 체결부는 상기 프리즘 무버의 상기 경사면 상에 배치된다.
또한, 상기 프리즘 무버는 상기 경사면 상에 배치되는 안착부를 포함하고, 상기 제3 마그네트는 상기 안착부에 배치된다.
또한, 상기 제1 마그네트 및 상기 제2 마그네트는 상기 프리즘 무버가 상기 제1 방향으로 틸팅되도록 하고, 상기 제3 마그네트는 상기 프리즘 무버가 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 틸팅되도록 한다.
또한, 상기 제1 측면의 법선은 상기 제2 측면의 법선과 평행하고, 상기 제1 측면 또는 상기 제2 측면의 법선은 상기 경사면의 법선과 직교한다.
또한, 상기 가이드부는 일측과 타측이 상기 하우징에 결합되고, 상기 가이드부의 중앙 영역은 상기 하우징과 이격된다.
또한, 상기 항기 하우징은 측벽에 형성되는 제1 홈과, 상기 제1 홈과 이격되는 제2 홈을 포함하고, 상기 가이드부의 일측은 상기 제1 홈에 결합되고, 타측은 상기 제2 홈에 결합된다.
또한, 상기 제1 홈과, 상기 제2 홈의 단면은 'v'자 형상으로 형성된다.
또한, 상기 가이드부의 일측과 상기 제1 홈 사이와, 상기 가이드부의 타측과 상기 제2 홈 사이에 게재되는 접착제를 포함한다.
또한, 상기 가이드부는 중앙 역역에서 상기 일측 또는 타측으로 갈수록 상기 하우징과 가까워진다.
또한, 상기 가이드부의 상기 일측과 상기 타측 사이의 직선 거리는 상기 프리즘 무버의 제1 방향 길이보다 짧게 형성된다.
또한, 상기 체결부의 상기 홀의 반경은 상기 가이드부의 단면의 반경보다 크게 형성된다.
또한, 상기 체결부의 제1 방향 길이는 상기 체결부의 상기 홀의 반경과 상기 가이드부의 단면의 반경의 차보다 크게 형성된다.
또한, 실시 예의 카메라 액추에이터는 상기 하우징에 배치되는 기판을 포함하고, 상기 제2 구동부는 상기 기판에 배치된다.
또한, 상기 기판은 상기 제1 내지 제3 측벽과 각각 대향하는 제1 내지 제3 면을 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 기판의 상기 제1 면에 배치되고, 상기 제2 코일은 상기 기판의 상기 제2 면에 배치되고, 상기 제3 코일은 상기 기판의 상기 제3 면에 배치된다.
또한, 상기 가이드부의 적어도 일부는 상기 제3 코일과 제2 방향으로 오버랩(overlap)된다.
또한, 상기 가이드부는 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부보다 높은 위치에 배치된다.
또한, 상기 가이드부는 비자성체로 형성된다.
또한, 상기 제1 구동부와 상기 프리즘 무버 사이에 배치되는 요크를 포함한다.
실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 구동부를 프리즘 유닛 하측의 공간을 활용하고 상호 중첩되도록 배치함으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 볼 베어링이 배치된 상태에서 프리즘 유닛이 구동부의 구동력인 전자기력에 의해 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있으며 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터를 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 프리즘 유닛의 양측에 프리즘 유닛을 2축 이상으로 틸팅시키기 위한 구동부을 모두 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 프리즘 무버에 배치되는 제1 마그넷부 및 제2 마그넷부와, 구동부 회로 기판 상에 배치되는 제1 코일부 및 제2 코일부간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 프리즘 유닛을 다축으로 틸팅시키는 역할을 하는 볼 베어링을 자성체로 형성하여, 상기 볼 베어링이 상기 프리즘 유닛의 틸팅을 위한 축 역할도 하면서 상기 프리즘 유닛을 하우징에 고정시키는 고정 역활도 할 수 있도록 하며, 이에 따른 부품 수 감소 및 부품 단가를 절감할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 하우징 상에 안정적으로 배치되는 구동부을 구비하여 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 구동부을 구비하여 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에서 케이스가 생략된 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 분리 사시도이다.
도 3a는 도 2b에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 4a는 도 3b에 도시된 제1 실시 예의 제2 카메라 액추에이터의 구동부의 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 구동부의 분해 사시도이다.
도 5a는 도 3b에 도시된 제1 실시예의 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛의 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 프리즘 유닛의 분해 사시도이다.
도 5c는 도 5b에 도시된 프리즘 유닛의 분해 사시 저면도이다.
도 6a는 제2 카메라 액추에이터의 하우징에 대한 전면 사시도이다
도 6b는 제2 카메라 액추에이터의 하우징에 대한 배면 사시도이다.
도 7은 제2 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 제거된 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제1 실시예에서 제2 카메라 액추에이터의 A-A'선을 따른 수직 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 제1 실시 예에 따른 풀링 마그넷의 배치 위치에 대한 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 제1 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터 작동에 대한 예시도이다.
도 11은 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 13은 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 yz 평면의 단면도이다.
도 14는 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 xz 평면의 단면도이다.
도 15는 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 일부 구성의 사시도이다.
도 16 및 도 17은 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 동작도이다.
도 18은 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 사시도이다.
도 19는 도 18에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 사시도이다.
도 20은 도 18에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 분해 사시도이다.
도 21은 도 20에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 가이드부와 제2 가이드부에 대한 사시도이다.
도 22a는 도 20에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리의 사시도이다.
도 22b는 도 22a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리에서 일부 구성이 제거된 사시도이다.
도 23은 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 구동 예시도이다.
도 24는 도 18에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 C1-C2 선을 따른 단면도이다.
도 25a는 도 24에 도시된 S 영역에 대한 확대도이다.
도 25b는 도 24에 도시된 S 영역에 대한 상세도이다.
도 25c는 실시예와 비교예에서 마그넷과 위치검출센서의 이격 거리에 따른 자속(magnet flux) 데이터이다.
도 26a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 구동부(116)의 사시도이다.
도 26b는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 26c는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 27은 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일체형 바디의 예시도이다.
도 28은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 29는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
(제1실시예)
도 1은 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(1000A)의 사시도이며, 도 2a는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(1000A)에서 케이스(100C)가 생략된 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(1000A)의 분리 사시도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2a를 참조하면, 제1 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 단일 또는 복수의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(300)를 포함할 수 있다. 제1 실시예는 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(300)를 보호하는 케이스(100C)를 구비할 수 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 제1 회로기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 제2 회로기판(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 회로기판(410)과 상기 제2 회로기판도 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 렌즈를 상하로 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다. 상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 렌즈 구동장치일 수 있다.
또한, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있다. 제2 카메라 액추에이터(300)는 프리즘 구동장치일 수 있다. 이 경우, 외부에서 입사된 광은 상기 제2 카메라 액추에이터(300)로 입사될 수 있다. 또한, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)에 입사된 광은 광의 경로가 변화되어 상기 제1 카메라 액추에이터(100)로 입사될 수 있고, 상기 제1 카메라 액추에이터(100)를 통과한 광은 광학 센서(미도시)로 입사될 수 있다.
이하 제2 카메라 액추에이터(300)인 OIS 액추에이터 또는 프리즘 구동 장치를 중심으로 설명하기로 한다.
도 3a는 도 2b에 도시된 제1 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터(300)의 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터(300)는 하우징(310), 상기 하우징(310) 상에 배치되는 구동부(320), 상기 영상 흔들림 제어유닛(320) 상에 배치되는 프리즘 유닛(330)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 커버 부재(301)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버 부재(301)는 내부에 수용 공간을 포함하며 적어도 하나의 측면이 오픈될 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(301)는 서로 연결된 복수의 측면이 오픈되는 구조를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 커버 부재(301)는 외부로부터 광이 입사되는 전면과 상기 제1 카메라 액추에이터(100)와 대응되는 하면 및 상기 전면과 반대되는 후면이 오픈된 구조를 가질 수 있으며, 후술할 프리즘 유닛(330)의 광 이동 경로를 제공할 수 있다.
상기 커버 부재(301)는 리지드(rigid)한 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(301)는 수지, 금속 등의 재질을 포함할 수 있고, 상기 수용 공간 내에 배치되는 하우징(310)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 부재(301)는 상기 하우징(310), 상기 구동부(320) 및 상기 프리즘 유닛(330) 등을 감싸며 배치되며 상기 구성들을 지지할 수 있다.
자세하게, 후술할 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 구동부(320)에 의해 제1 방향 및/또는 제2 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 커버 부재(301)는 상기 하우징 및 상기 구동부(320)을 설정된 위치에 고정시킬 수 있어 보다 정확한 광 이동 경로를 제공할 수 있다. 또한, 상기 커버 부재(301)는 볼 베어링(350)과 풀링 마그넷(360) 사이에 작용하는 인력에 의해 상기 하우징(310)이 상기 제2 카메라 액추에이터(300)의 외부로 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 상기 커버 부재(301)는 상기 하우징(310), 상기 구동부(320) 및 상기 프리즘 유닛(330)의 배치 관계에 따라 생략될 수 있다.
한편, 제1 실시예에서는 상기 풀링 마그넷(360)은 풀링 부재일 수 있다. 이때, 풀링 부재는 상기 설명한 바와 같이 마그네트로 구성될 수 있다. 이때, 상기 풀링 부재가 마그네트로 구성되는 경우, 상기 볼 베어링(350)은 자성체로 구성될 수 있다. 이와 다르게, 상기 풀링 부재는 자성체로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 풀링 부재가 자성체로 구성되는 경우, 상기 볼 베어링(350)은 마그네트로 구성될 수 있다. 즉, 제1 실시예에서 상기 볼 베어링(350)과 인력을 발생시키는 부재인 풀링 부재는 상기 설명한 바와 같이 풀링 마그넷(360)일 수 있고, 이와 다르게 풀링 자성체(도시하지 않음)일 수 있다.
도 4와 관련된 도면은 제2 카메라 액추에이터의 각 구성에 대한 사시도이다.
도 4와 관련된 도면을 참조하면, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 상기 하우징(310), 상기 구동부(320), 상기 프리즘 유닛(330)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 구동부(320)은 구동부 회로기판(321), 제1 구동부(322), 제2 구동부(323)를 포함할 수 있고, 상기 프리즘 유닛(330)은 프리즘(331) 및 상기 프리즘 무버(333)를 포함할 수 있다.
제1 실시예에 의하면 상기 하우징(310) 상에 배치되는 구동부(320)을 구비함으로써 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한, 제1 실시예에 의하면 상기 프리즘 유닛(330) 하측에 구동부(320)을 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 기술적 효과가 있다.
또한, 제1 실시예에 의하면 상기 하우징(310) 상에 안정적으로 배치되는 구동부(320)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한, 제1 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 구동부(320)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.
이하, 도 4와 관련된 도면들을 참조하여, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)의 각 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
<구동부>
도 4a는 도 3b에 도시된 제1 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)의 구동부(320)의 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 구동부(320)의 분해 사시도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 구동부(320)은 구동부 회로기판(321), 제1 구동부(322), 제2 구동부(323) 및 홀 센서(324)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 구동부(322)는 제1-1 코일(322C1), 제1-2 코일(322C2), 제1-1 마그넷(322M1) 및 제1-2 마그넷(322M2)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 구동부(323)는 제2-1 코일(323C1), 제2-2 코일(323C2), 제2-1 마그넷(323M1) 및 제2-2 마그넷(323M2)을 포함할 수 있다.
또한, 홀 센서(324)는 제1 홀 센서(324H1) 및 제2 홀 센서(324H2)를 포함할 수 있다.
상기 구동부 회로기판(321)은 소정의 전원부(미도시)와 연결되어 상기 제1-1 코일(322C1), 제1-2 코일(322C2), 제2-1 코일(323C1), 제2-2 코일(323C2)에 전원을 인가할 수 있다. 상기 구동부 회로기판(321)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 회로기판을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 구동부 회로 기판(321)은 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB)일 수 있다. 그리고, 구동부 회로 기판(321)은 적어도 일 지점이 벤딩되어 프리즘 유닛(330)의 복수의 면 상에 배치될 수 있다.
이에 따라, 구동부 회로 기판(321)은 제1 기판 영역(321S1), 상기 제1 기판 영역(321S1)의 일단으로부터 벤딩되는 제2 기판 영역(321S2) 및 상기 제1 기판 영역(321S1)의 타단으로부터 벤딩되는 제3 기판 영역(321S3)을 포함할 수 있다. 즉, 구동부 회로 기판(321)은 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있다.
제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)는 각각 코일부 및 마그넷부를 포함할 수 있다.
제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)의 코일부는 상기 제1-1 코일(322C1), 제1-2 코일(322C2), 제2-1 코일(323C1), 제2-2 코일(323C2)을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)의 마그넷부는 제1-1 마그넷(322M1), 제1-2 마그넷(322M2), 제2-1 마그넷(323M1), 제2-2 마그넷(323M2)을 포함할 수 있다.
상기 코일부를 구성하는 제1-1 코일(322C1), 제1-2 코일(322C2), 제2-1 코일(323C1), 제2-2 코일(323C2)은 상기 구동부 회로기판(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제2-1 코일(323C1) 및 제2-2 코일(323C2)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2)은 상기 구동부 회로 기판(321)의 복수의 기판 영역 중 서로 마주보는 기판 영역에 각각 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1-1 코일(322C1)은 상기 구동부 회로 기판(321)의 제2 기판 영역(321S2)에 배치될 수 있다. 그리고, 제1-2 코일(322C2)은 상기 제2 기판 영역(321S2)과 마주보는 상기 제3 기판 영역(322C2)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2-1 코일(323C1) 및 제2-2 코일(323C2)은 상기 구동부 회로 기판(321)의 복수의 기판 영역 중 서로 마주보는 기판 영역에 각각 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2-1 코일(323C1)은 상기 구동부 회로 기판(321)의 제3 기판 영역(321S2)에 배치될 수 있다. 그리고, 제2-2 코일(323C2)은 상기 제2 기판 영역(321S2)과 마주보는 상기 제3 기판 영역(322C2)에 배치될 수 있다.
상기 제1 구동부(322)를 구성하는 제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2)은 상기 구동부 회로 기판(321) 상에 수평 방향으로 권선되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 구동부(322)를 구성하는 제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2)은 상기 구동부 회로 기판(321) 상에 수평 방향의 폭이 수직 방향의 폭보다 더 클 수 있다.
상기 제2 구동부(323)를 구성하는 제2-1 코일(323C1) 및 제2-2 코일(323C2)은 상기 구동부 회로 기판(321) 상에 수직 방향으로 권선되어 배치될 수 있다. 즉, 제2 구동부(323)를 구성하는 제2-1 코일(323C1) 및 제2-2 코일(323C2)은 상기 구동부 회로 기판(321) 상에 수직 방향의 폭이 수평 방향의 폭보다 더 클 수 있다.
제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)의 마그넷부는 제1-1 마그넷(322M1), 제1-2 마그넷(322M2), 제2-1 마그넷(323M1), 제2-2 마그넷(323M2)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 마그넷부는 제1-1 코일(322C1)에 대응하는 영역에 배치되는 제1-1 마그넷(322M1), 상기 제1-2 코일(322C2)에 대응하는 영역에 배치되는 제1-2 마그넷(322M2), 제2-1 코일(323C1)에 대응하는 영역에 배치되는 제2-1 마그넷(323M1), 그리고 제2-2 코일(323C2)에 대응하는 영역에 배치되는 제2-2 마그넷(323M2)을 포함할 수 있다.
제1-1 마그넷(322M1), 제1-2 마그넷(322M2), 제2-1 마그넷(323M1), 제2-2 마그넷(323M2)은 프리즘 유닛(330)에 배치된다. 이때, 프리즘 유닛(330)은 복수의 면을 포함한다. 그리고, 상기 프리즘 유닛(330)의 복수의 면은 상기 제2 기판 영역(321S2)과 마주보는 제1 면(추후 설명)과, 상기 제1 면의 반대에 배치되고 상기 제3 기판 영역(321S3)과 마주보는 제2 면(추후 설명)을 포함한다. 그리고, 제1-1 마그넷(322M1) 및 제1-2 마그넷(322M2)은 상기 프리즘 유닛(330)의 상기 제1면 상에 배치될 수 있고, 상기 제2-1 마그넷(323M1) 및 제2-2 마그넷(323M2)은 상기 프리즘 유닛(330)의 상기 제2 면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1-1 마그넷(322M1), 제1-2 마그넷(322M2), 제2-1 마그넷(323M1), 제2-2 마그넷(323M2)은 서로 다른 착자 방식을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1-1 마그넷(322M1) 및 제1-2 마그넷(322M2)은 수직 착자 방식일 수 있다. 그리고, 제2-1 마그넷(323M1) 및 제2-2 마그넷(323M2)은 수평 착자 방식일 수 있다. 제1-1 마그넷(322M1) 및 제1-2 마그넷(322M2)의 N극과 S극은 각각 제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2)과 마주보도록 수직 착자될 수 있다. 또한, 제2-1 마그넷(323M1) 및 제2-2 마그넷(323M2)의 N극과 S극은 각각 제2-1 코일(323C1) 및 제2-2 코일(323C2)과 마주보도록 수평 착자될 수 있다.
한편, 상기 제1 구동부(322)는 상기 프리즘 유닛(330)을 지면과 수직한 Y축 방향으로 틸팅시키기 위한 구동력을 제공한다. 또한, 제2 구동부(323)는 상기 프리즘 유닛(330)을 지면과 평행한 X축 방향으로 틸팅시키기 위한 구동력을 제공한다.
이때, 일반적인 2축 구동 방식에서의 제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)는 구동부 회로 기판(321)의 서로 다른 영역에 각각 배치되었다. 예를 들어, 종래에서의 제1 구동부(322)는 구동부 회로 기판(321)의 제1 기판 영역(321S1)에 배치되고, 제2 구동부(323)는 구동부 회로 기판(321)의 제2 기판 영역(321S2) 및 제3 기판 영역(321S3)에 배치되었다. 이에 따라, 종래에서는 상기 제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)가 카메라모듈의 수평 방향뿐 아니라 수직 방향에 대해서도 일정 부피를 차지하였다. 이에 반하여, 제1 실시예에서의 제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)는 모두 상기 구동부 회로 기판(321)의 양측부인 제2 기판 영역(321S2) 및 제3 기판 영역(321S3)에 배치된다. 이에 따르면, 제1 실시예에서의 제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)는 종래의 카메라 모듈 대비 수평 방향에 대한 부피를 유지시킨 상태에서 수직 방향이 부피를 줄일 수 있다.
상기 구동부(320)은 홀 센서(324)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 홀 센서(324)는 제1 구동부(322)를 구성하는 제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2) 중 어느 하나의 코일의 내측에 배치되는 제1 홀 센서(324H1)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 홀 센서(324)는 제2 구동부(323)를 구성하는 제2-1 코일(323C1) 및 제2-2 코일(323C2) 중 어느 하나의 코일의 내측에 배치되는 제2 홀 센서(324H2)를 포함할 수 있다.
제1 실시예에 의하면 제1 구동부(322) 및 제2 구동부(323)를 구성하는 제1-1 코일(322C1), 제1-2 코일(322C2), 제2-1 코일(323C1) 및 제2-2 코일(323C2)과, 제1-1 마그넷(322M1), 제1-2 마그넷(322M2), 제2-1 마그넷(323M1) 및 제2-2 마그넷(323M2)간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
<프리즘 유닛>
도 5a는 도 3b에 도시된 제1 실시예의 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛(330)의 사시도이며, 도 5b는 도 5a에 도시된 프리즘 유닛(330)의 분해 사시도이고, 도 5c는 도 5b에 도시된 프리즘 유닛(330)의 분해 사시 저면도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 제1 실시예의 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛(330)은 수용부(333A)를 구비하는 프리즘 무버(333)와, 상기 프리즘 무버(333)의 수용부(333A) 상에 배치되는 프리즘(331)을 포함할 수 있다.
즉, 프리즘 유닛(330)은 프리즘(331) 및 상기 프리즘(331) 상에 배치되는 프리즘 무버(333)를 포함할 수 있다.
상기 프리즘(331)은 직각 프리즘일 수 있다. 상기 프리즘(331)은 외부에서 입사된 광의 방향을 반사시킬 수 있다. 즉, 상기 프리즘(331)은 외부로부터 상기 제2 카메라 엑추에이터(300)에 입사된 광의 경로를 상기 제1 카메라 액추에이터(100) 방향으로 변경할 수 있다.
상기 프리즘 무버(333)는 상기 프리즘(331) 상에 배치될 수 있다. 상기 프리즘 무버(333)는 상기 프리즘(331)을 감싸며 배치될 수 있다. 상기 프리즘 무버(333)는 적어도 하나의 측면이 오픈될 수 있고, 내부에 수용 공간을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘 무버(333)는 서로 연결된 복수의 외측면이 오픈되는 구조를 가질 수 있다. 일례로, 상기 프리즘 무버(333)는 상기 프리즘(331)과 대응되는 외측면이 오픈된 구조를 가질 수 있고, 내부에 제1 공간(335)으로 정의되는 수용부(333A)를 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버(333)는 내측면(335S)을 포함할 수 있다. 상기 내측면(335S)는 상기 제1 공간(335)을 구성하는 내측면일 수 있다. 상기 제1 공간(335)은 상기 프리즘(331)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 공간(335)의 내측면(335S)은 상기 프리즘(331)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 프리즘 무버(333)는 단턱(326)을 포함할 수 있다. 상기 단턱(326)은 상기 제1 공간(335) 내에 배치될 수 있다. 상기 단턱(326)은 상기 프리즘(331)을 가이드 및/또는 안착부의 기능을 할 수 있다. 자세하게, 상기 프리즘(331)의 외측에는 상기 단턱(326)과 대응되는 돌출부를 형성될 수 있다. 상기 프리즘(331)은 상기 돌출부가 상기 프리즘 무버(333)의 단턱(326)에 가이드되어 상기 제1 공간(335) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리즘 무버(333)는 상기 프리즘(331)을 효과적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 프리즘(331)은 설정된 위치에 안착될 수 있고, 상기 프리즘 무버(333) 내에서의 향상된 얼라인 특성을 가질 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)은 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 유닛(330)의 프리즘 무버(333)는 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 상기 프리즘 무버(333)는 하우징(310)의 복수의 내측면에 대응하는 복수의 외측면을 포함할 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버(333)는 하우징(310)의 제1 내측면(310S1, 도 6a 참조)과 대응되는 제1 외측면(330S1), 하우징(310)의 제2 내측면(310S2)과 대응되는 제2 외측면(330S2, 도 6a 참조)), 하우징(310)의 제3 내측면(310S3)과 대응되는 제3 외측면(330S3, 도 6a 참조)) 및 하우징(310)의 제4 내측면(310S4)과 대응되는 제4 외측면(330S4, 도 6a 참조))을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버(333)는 적어도 하나의 홈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 무버(333)의 적어도 하나의 외측면 상에는 홈이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 홈은 상기 프리즘 무버(333)의 제4 외측면(330S4) 상에 배치될 수 있다. 상기 홈은 상기 제4 외측면(330S4) 상에서 상기 제1 공간(335) 방향(z축 방향)으로 오목한 형태를 가질 수 있다.
상기 프리즘 무버(333)의 홈은 제5 홈(333R5)를 포함할 수 있다.
상기 제5 홈(333R5)은 상기 제4 외측면(330S4)의 중심 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제5 홈(333R5)은 상기 제4 외측면(330S4)의 중심과 z축 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제5 홈(333R5)은 추후 설명되는 제2 홀(313H, , 도 6a 참조)과 마주하며 배치될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제5 홈(333R5)의 중심은 추후 설명되는 제2 하우징 홀(313H, , 도 6a 참조)의 중심과 z축 방향으로 정렬될 수 있다.
또한, 상기 제5 홈(333R5)은 상기 프리즘 유닛(330)의 중심과 z축 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제5 홈(333R5)은 볼 베어링(350)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 이때, 제5 홈(333R5)은 상기 볼 베어링(350)의 직경보다 작은 깊이를 가지고 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제5 홈(333R5)에 볼 베어링(350)에 배치된 경우, 상기 볼 베어링(350)이 일부는 상기 제5 홈(333R5) 내에 삽입될 수 있고, 나머지 일부는 상기 프리즘 무버(333)의 외부로 돌출될 수 있다.
이때, 상기 제5 홈(333R5)은 상기 제4 외측면(333S4)에서 내부로 갈수폭 폭이 점차 감소하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제5 홈(333R5)의 측면은 상기 제5 홈(333R5)의 바닥면에서 멀어질수록 폭이 점차 증가하는 경사면을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제5 홈(333R5)은 상기 볼 베어링(350)을 중심으로 상기 프리즘 유닛(330)의 x축 또는 y축으로의 틸팅을 가이드할 수 있다.
상기 프리즘 무버(333)는 복수의 리세스를 포함할 수 있다. 상기 리세스는 상기 프리즘 무버(333)의 외측면 상에서 상기 제1 공간(335) 방향으로 오목한 형태를 가지는 홈일 수 있다. 상기 복수의 리세스는 제1 리세스(333R1), 제2 리세스(333R2), 제3 리세스(333R3) 및 제4 리세스(333R4)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 리세스(333R1)는 프리즘 무버(333)의 제1 외측면(333S1) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 리세스(333R1)는 하우징(310)에 배치되는 상기 제1-1 하우징 홀(311H1)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 리세스(333R2)는 프리즘 무버(333)의 제1 외측면(333S1) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 리세스(333R2)는 상기 제1 외측면(333S1) 상에서 상기 제1 리세스(333R1)와 일정 간격 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 리세스(333R2)는 하우징(310)에 배치되는 상기 제1-2 하우징 홀(311H2)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제3 리세스(333R3)는 프리즘 무버(333)의 제2 외측면(333S2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 리세스(333R3)는 하우징(310)에 배치되는 상기 제1-3 하우징 홀(311H3)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제4 리세스(333R4)는 프리즘 무버(333)의 제2 외측면(333S2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 리세스(333R4)는 상기 제2 외측면(333S2) 상에서 상기 제3 리세스(333R3)와 일정간격 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제4 리세스(333R3)는 하우징(310)에 배치되는 상기 제1-4 하우징 홀(311H4)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
즉, 제1 리세스(333R1)는 제1 구동부(322)의 제1-1 코일(322C1)에 대응될 수 있고, 제2 리세스(333R2)는 제2 구동부(323)의 제2-1 코일(323C1)에 대응될 수 있고, 제3 리세스(333R3)는 제1 구동부(322)의 제1-2 코일(322C2)에 대응될 수 있고, 제4 리세스(333R4)는 상기 제2 구동부(323)의 제2-2 코일(323C2)에 대응될 수 있다.
상기 제1 리세스(333R1), 제2 리세스(333R2), 제3 리세스(333R3) 및 제4 리세스(333R4) 내에는 마그넷이 각각 배치될 수 있다.
즉, 제1 리세스(333R1)에는 제1-1 마그넷(322M1)이 배치될 수 있다. 그리고, 제2 리세스(333R2)에는 제2-1 마그넷(323M1)이 배치될 수 있다. 또한, 제3 리세스(333R3)에는 제1-2 마그넷(322M2)이 배치될 수 있다. 그리고, 제4 리세스(333R4)에는 제2-2 마그넷(323M2)이 배치될 수 있다.
상기와 같이, 제1 리세스(333R1), 제2 리세스(333R2), 제3 리세스(333R3) 및 제4 리세스(333R4)는 프리즘 무버(333)의 제1 외측면(333S1) 및 제2 외측면(333S2)에만 배치되며, 이에 따라 종래 대비 마그넷이 배치되기 위한 x축 방향으로의 두께를 그대로 유지하면서, y축 방향으로의 두께를 획기적으로 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 제5 홈(333R5)에는 볼 베어링(350)이 배치된다. 상기 볼 베어링(350)은 프리즘 유닛(330)의 틸팅을 위한 틸팅 축이 될 수 있다. 이를 위해, 상기 제5에는 상기 볼 베어링(350)의 고정을 위한 접착 부재(도시하지 않음)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 볼 베어링(350)은 상기 접착 부재를 통해 상기 제5 홈(333R5) 내에 고정되어 배치될 수 있다. 상기 접착 부재는 일 예로 에폭시가 사용될 수 있다. 상기 볼 베어링(350)은 자성체일 수 있다. 바람직하게 상기 볼 베어링(350)은 추후 설명할 풀링 마그넷(360)과 서로 인력을 발생시킬 수 있다. 즉, 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 볼 베어링(350)에 의해 상기 하우징(310)에 접촉한 상태에서 상기 구동부(320)의 구동력에 의해 제1축(x축) 및/또는 제2 축(y축)을 기준으로 회전할 수 있다. 한편, 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360)은 서로 일정 간격 이격된 위치에서 상호 인력을 발생시킬 수 있다. 또한, 이와 다르게 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 발생한 인력에 의해 서로 점접촉할 수 있다. 그리고, 상기 볼 베어링(350)은 상기 풀링 마그넷(360)에 점접촉한 상태에서 상기 구동부(320)에 의해 발생하는 구동력에 의해 제1축 및/또는 제2축으로 회전할 수 있다.
제1 실시예는 상기와 같이 볼 베어링(350)을 자성체로 구성하여, 상기 볼 베어링(350)과 풀링 마그넷(360) 사이에서 인력이 발생하도록 하며, 그에 따라 상기 볼 베어링(350)이 안정적으로 상기 하우징(310)에 지지된 상태에서 프리즘 유닛(330)의 다축으로 회전되도록 한다. 또한, 제1 실시예에서는 상기 프리즘 유닛(330)의 회전축이 되면서 회전을 가이드하는 볼 베어링(350) 자체를 자성체로 구성함에 따라, 상기 프리즘 유닛(330)을 상기 하우징(310)에 부착시키기 위한 추가적인 풀링 요크와 같은 구성요소를 제거할 수 있으며, 이에 따른 부품수 감소 및 부품 단가 절감을 달성할 수 있다.
<하우징>
도 6a는 제2 카메라 액추에이터(300)의 하우징(310)에 대한 전면 사시도이고, 도 6b는 제2 카메라 액추에이터(300)의 하우징(310)에 대한 배면 사시도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 하우징(310)은 상기 프리즘 유닛(330)을 수용할 수용 공간을 포함할 수 있다. 상기 하우징(310)은 복수의 내측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(310)은 상기 구동부 회로기판(321)의 제2 기판 영역(321S2)에 대응되는 제1 내측면(310S1), 상기 구동부 회로기판(321)의 제3 기판 영역(321S3)에 대응되는 제2 내측면(310S2) 및 상기 구동부 회로기판(321)의 제1 기판 영역(321S1)에 대응되는 제3 내측면(310S3)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 하우징(310)은 제1-1 코일(322C1) 및 제2-1 코일(323C1)에 대응되는 제1 내측면(310S1), 상기 제1-2 코일(322C2) 및 제2-2 코일(323C2)에 대응되는 제2 내측면(310S2)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징(310)은 상기 제1 내측면(310S1) 및 상기 제2 내측면(310S2)과 연결되며, 상기 제3 내측면(310S3)과 연결되는 제4 내측면(310S4)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(310)은 복수의 제1 하우징 홀(311H)을 포함할 수 있다. 상기 제1 하우징 홀(311H)은 상기 하우징(310)의 외측면과 내측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 복수의 제1하우징 홀(311H)은 제1-1 내지 제1-4 하우징 홀(311H1, 311H2, 311H3, 311H4)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 하우징 홀(311H1) 및 상기 제1-2 하우징 홀(311H2)은 상기 제1 내측면(310S1)과 상기 제1 내측면(310S1)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 상기 제1-3 하우징 홀(311H3) 및 제1-4 하우징 홀(311H4)은 상기 제2 내측면(310S2)과 상기 제2 내측면(310S2)과 대응되는 외측면을 관통하는 관통홀일 수 있다.
상기 제1-1 하우징 홀(311H1)은 상기 제1-1 코일(322C1)에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1-1 하우징 홀(311H1)은 상기 제1-1 코일(322C1)에 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1-1 코일(322C1)은 상기 제1-1 하우징 홀(311H1) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 제1-2 하우징 홀(311H2)은 상기 제2-1 코일(323C1)에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1-2 하우징 홀(311H2)은 상기 제2-1 코일(323C1)에 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2-1 코일(323C1)은 상기 제1-2 하우징 홀(311H2) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 제1-3 하우징 홀(311H3)은 상기 제1-2 코일(322C2)에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1-3 하우징 홀(311H3)은 상기 제1-2 코일(322C2)에 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1-2 코일(322C2)은 상기 제1-3 하우징 홀(311H3) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 제1-4 하우징 홀(311H4)은 상기 제2-2 코일(323C2)에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1-4 하우징 홀(311H4)은 상기 제2-2 코일(323C2)에 대응되는 크기 및 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2-2 코일(323C2)은 상기 제1-4 하우징 홀(311H4) 내에 일부 또는 전체가 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 하우징(310)은 적어도 하나의 제2 하우징 홀을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 하우징 홀(313H)은 상기 하우징(310)의 외측면과 내측면을 관통하는 관통홀일 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(310)의 적어도 내측면 상에는 홀이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 제4 내측면(310S4) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 하우징 홀(313H)은 상기 제4 내측면(310S4) 상에서 상기 하우징(310)의 외측면 방향(z축 방향)으로 관통하는 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 하우징 홀(313H)은 복수의 홈이 연통되어 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 제4 내측면(310S4)에는 상기 제2 하우징 홀(313H)의 제1 부분(313H1)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제4 내측면(310S4)에 반대되는 외측면 상에는 상기제1 부분(313H1)과 연통하는 제2 부분(313H2)이 배치될 수 있다.
상기 제1 부분(313H1) 및 상기 제2 부분(313H2)은 서로 다른 형상 또는 크기를 가질 수 있다. 상기 제1 부분(313H1)은 상기 볼 베어링(350)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 부분(313H1)은 상기 하우징(310)의 제4 내측면(310S4)에 배치되어, 상기 프리즘 유닛(330)에 배치된 볼 베어링(350)과 z축 방향으로 정렬될 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 부분(313H1)의 중심은 상기 볼 베어링(350)의 중심과 z축 방향으로 오버랩될 수 있다. 상기 제1 부분(313H1) 내에는 상기 볼 베어링(350)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 부분(313H1)은 상기 볼 베어링(350)이 삽입되는 볼 베어링 삽입부라고도 할 수 있다.
상기 제4 내측면(310S4)에 대응되는 외측면에는 상기 제2 하우징 홀(313H)의 제1 부분(313H1)과 연통하는 상기 제2 하우징 홀(313H)의 제2 부분(313H2)이 배치될 수 있다. 상기 제2 부분(313H2)은 상기 제1 부분(313H1)과 다른 크기를 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 제2 부분(313H2)은 상기 풀링 마그넷(360)에 대응하는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
상기 제1 부분(313H1)의 중심은 상기 제2 부분(313H2)의 중심과 z축 방향에서 정렬될 수 있다. 즉, 상기 제1 부분(313H1)의 중심은 상기 제2 부분(313H2)의 중심과 z축 방향으로 오버랩될 수 있다.
상기 제2 부분(313H2)에는 상기 풀링 마그넷(360)이 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제1 부분(313H1)에는 상기 볼 베어링(350)의 일부가 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 제2 하우징 홀(313H)을 통해 서로 마주보며 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 볼 베어링(350)은 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제1 부분(313H1) 내에 삽입될 수 있고, 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제2 부분(313H2) 내에 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 제2 하우징 홀(313H)을 통해 서로 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 볼 베어링(350)은 상기 제2 하우징 홀(313H)을 통해 상기 풀링 마그넷(360)에 점접촉할 수 있다. 이때, 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 하우징(310)의 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제2 부분(313H2)에 부착되어 고정될 수 있다. 그리고, 상기 볼 베어링(350)은 상기 프리즘 유닛(330)에 부착되어 고정될 수 있다. 이때, 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360)은 z축 방향으로 서로 오버랩되어 배치된다. ㅇ이에 따라, 상기 볼 베어링(350)은 상기 풀링 마그넷(360)과 서로 인력을 발생시킬 수 있다.
즉, 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360) 사이에는 인력이 작용한다. 따라서, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360) 사이의 인력에 의해 상기 하우징(310)에 고정될 수 있다. 그리고, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360) 사이의 인력에 의해 고정된 상태에서, 상기 영상 흔들림 제어유닛(320)의 구동력에 의해 상기 볼 베어링(350)을 축으로 제1축(x축) 방향 및/또는 제2 축(y축) 방향으로 회전할 수 있다.
도 7은 제2 카메라 액추에이터(300)에서 일부 구성이 제거된 사시도이다.
바람직하게, 도 7은 커버 부재(301) 및 구동부 회로 기판(321)이 제거된 상태에서의 제2 카메라 액추에이터(300)를 보여주는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 일 제1 실시예에서의 풀링 마그넷(360)은 상기 하우징(310)의 제2 하우징 홀(313H)에 삽입될 수 있다. 바람직하게, 상기 하우징(310)의 일 측부에는 상기 설명한 바와 같이, 제2 하우징 홀(313H)이 형성된다.
이때, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 복수의 홈의 조합에 의해 형성될 수 있다. 즉, 상기 하우징(310)의 일 측부의 내측면, 바람직하게 프리즘 무버(333)의 상기 제4 외측면(333S4)과 마주보는 면일 수 있다.
그리고, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 상기 프리즘 무버(333)의 제5 홈(333R5)과 z축 방향으로 오버랩되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 프리즘 무버(333)의 상기 제5 홈(333R5)은 상기 프리즘 무버(333)의 제4 외측면(333S4)의 중심 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제5 홈(333R5)은 상기 제4 외측면(330S4)의 중심과 z축 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제5 홈(333R5)은 추후 설명되는 제2 홀(313H, , 도 6a 참조)과 마주하며 배치될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제5 홈(333R5)의 중심은 설명되는 제2 하우징 홀(313H)의 중심과 z축 방향으로 정렬될 수 있다.
이에 따라, 상기 볼 베어링(350)의 일부는 상기 제5 홈(333R5) 내에 삽입되고, 나머지 일부는 상기 프리즘 무버(333)의 외부로 돌출될 수 있다.
그리고, 상기 볼 베어링(350)이 돌출된 영역에는 상기 제2 하우징 홀(313H)이 위치한다. 명확하게, 상기 볼 베어링(350)이 돌출된 영역에는 상기 제2 하우징 홀(313H)의 제1 부분(313H1)이 위치한다. 이에 따라, 상기 볼 베어링(350)의 상기돌출된 부분은 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제1 부분(313H1) 내에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 상기 제1 부분(313H1)과 연통하는 제2 부분(313H2)을 포함한다. 즉, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 내측면에 형성되는 제1 부분(313H1)과 외측면에 형성되는 제2 부분(313H2)을 포함하고, 상기 제1 부분(313H1) 및 제2 부분(313H2)은 서로 연결 또는 연통될 수 있다. 바람직하게, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 내측면에 형성되는 제1 홈과, 외측면에 형성되고 상기 제1 홈과 연통하는 제2 홈의 조합으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 부분(313H2)에는 상기 풀링 마그넷(360)가 배치된다.
이때, 상기 제2 부분(313H2)은 상기 제1 부분(313H1)과 연통하며, 이에 따라 상기 풀링 마그넷(360)와 상기 볼 베어링(350)은 서로 직접 접촉하며 상기 제2 하우징 홀(313H) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 볼 베어링(350)은 상기 풀링 마그넷(360)과 함께 발생한 인력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 상기 하우징(310)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 볼 베어링(350)은 상기 풀링 마그넷(360)에 점접촉한 상태에서 구동부(320)의 구동력에 의해 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있으며 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터를 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 8은 도 7에 도시된 제1 실시예에서 제2 카메라 액추에이터의 A-A'선을 따른 수직 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 볼 베어링(350)은 프리즘 유닛(330)에 부착된다. 명확하게, 상기 볼 베어링(350)은 상기 프리즘 유닛(330)을 구성하는 프리즘 무버(333)의 제5 홈(333R5) 내에 부착될 수 있다.
그리고, 상기 볼 베어링(350)은 상기 제5 홈(333R5) 내에 일부가 삽입되고, 나머지 일부가 상기 프리즘 유닛(330)의 z축 방향으로의 후방에 위치한 하우징(310)으로 돌출될 수 있다.
그리고 상기 볼 베어링(350)에 배치된 위치에서, z축 방향으로 오버랩된 위치에는 하우징(310)의 제2 하우징 홀(313H)이 배치된다.
이때, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 상기 설명한 바와 같이 상기 볼 베어링(350)과 마주보는 영역에 형성되는 제2 하우징 홀(313H)의 제1 부분(313H1)을 포함한다. 그리고, 상기 볼 베어링(350)의 나머지 일부는 상기 프리즘 유닛(330)으로부터 돌출되어 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제1 부분(313H1)에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제1 부분(313H1)은 제2 부분(313H2)과 연결된다. 즉, 상기 제2 하우징 홀(313H)은 홈 형상을 가지는 상기 제1 부분(313H1) 및 제2 부분(313H2)이 서로 연결됨에 따라 하나의 홀 형상을 가질 수 있다.
그리고, 상기 제2 부분(313H2)에는 상기 풀링 마그넷(360)가 부착될 수 있다. 이에 따라 상기 풀링 마그넷(360)와 상기 볼 베어링(350)은 상기 제2 하우징 홀(313H) 내에 각각 배치됨에 따라 상호 점접촉을 할 수 있다.
즉, 상기 풀링 마그넷(360)의 일면은 상기 볼 베어링(350)과 마주보며 배치되고, 그에 따라 상기 볼 베어링(350)과 점접촉 할 수 있다. 그리고, 상기 풀링 마그넷(360)의 타면은 상기 하우징(310)의 주위를 둘러싸며 배치되는 커버 부재(301)에 의해 보호될 수 있다. 즉, 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제2 부분(313H2)에 고정되어 배치될 수 있다. 다만, 카메라 모듈의 사용 환경에서 상기 풀링 마그넷(360)이 상기 제2 하우징 홀(313H)로부터 이탈될 수 있으며, 이에 따라 상기 풀링 마그넷(360)의 이탈을 방지하게 위해 상기 커버 부재(301)가 상기 풀링 마그넷(360)을 둘러싸며 배치되도록 할 수 있다.
한편, 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360)이 서로 접촉하는 부분에는 마찰력 최소화 및 마찰에 의한 이물 포집을 위해 구리스와 같은 윤활 부재가 도포될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 제1 실시예에 따른 풀링 마그넷의 배치 위치에 대한 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 8에서는 상기 풀링 마그넷(360)가 상기 하우징(310)에 배치되었다. 바람직하게, 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 하우징(310)의 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제2 부분(313H2)에 삽입되어 고정되었다.
이와 다르게, 도 9a를 참조하면 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 커버 부재(301)에 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 하우징(310)에는 상기 설명한 바와 같이 제2 하우징 홀(313H)이 형성될 수 있다. 다만, 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 제2 하우징 홀(313H)에 직접 부착되는 것이 아니라, 상기 커버 부재(301)에 부착된 상태에서 상기 하우징(310)의 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제2 부분(313H2) 내에 삽입될 수 있다.
이에 따르면, 상기 볼 베어링(350)은 상기 풀링 마그넷(360)과 직접 접촉하지 않을 수 있다. 즉, 상기 볼 베어링(350)은 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제1 부분(313H1)에 삽입된 상태에서 상기 하우징(310)과 접촉할 수 있다.
그리고, 상기 제1 부분(313H1)에 대응하는 제2 부분(313H2)는 상기 커버 부재(301)에 부착된 풀링 마그넷(360)가 삽입될 수 있고, 이에 따라 상기 볼 베어링(350)과 상기 풀링 마그넷(360)은 서로 일정 간격 이격된 상태에서 서로 인력을 발생시킬 수 있다.
또한, 도 9b를 참조하면, 상기 풀링 마그넷(360)은 하우징(310) 및 커버 부재(301)가 아닌 구동부 회로 기판(321)에 배치될 수 있다.
잠시, 도 4b를 참조하면, 상기 구동부 회로 기판(321)은 제1 기판 영역(321S1), 상기 제1 기판 영역(321S1)의 일단으로부터 벤딩되는 제2 기판 영역(321S2) 및 상기 제1 기판 영역(321S1)의 타단으로부터 벤딩되는 제3 기판 영역(321S3)을 포함할 수 있다. 즉, 구동부 회로 기판(321)은 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있다.
이때의 상기 구동부 회로 기판(321)은 전면, 배면 및 상면이 개방된 형태를 가질 수 있다.
이와 다르게, 상기 구동부 회로 기판(321)은 상기 제2 기판 영역(321S2) 및 상기 제3 기판 영역(321S3) 사이의 제4 기판 영역(321S4)을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제4 기판 영역(321S4)은 상기 하우징(310)과 상기 커버 부재(301) 사이에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제4 기판 영역(321S4)에 상기 풀링 마그넷(360)가 부착될 수 있다.
바람직하게, 상기 하우징(310)에는 상기 설명한 바와 같이 제2 하우징 홀(313H)이 형성될 수 있다. 다만, 상기 풀링 마그넷(360)은 상기 제2 하우징 홀(313H)에 직접 부착되는 것이 아니라, 상기 구동부 회로 기판(321)의 상기 제4 기판 영역(321S4)에 부착된 상태에서 상기 하우징(310)의 상기 제2 하우징 홀(313H)의 상기 제2 부분(313H2) 내에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 볼 베어링(350)은 상기 하우징(310)의 상기 제2 하우징 홀(313H)을 관통하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 볼 베어링(350)은 일부가 상기 프리즘 무버의 제5 홈 내에 배치되고, 다른 일부가 상기 제2 하우징 홀(313H) 내에 배치되고, 나머지 일부가 상기 제2 하우징(310)의 외부로 돌출될 수 있다.
이때, 상기 제2 하우징 홀(313H)에 대응하는 상기 구동부 회로 기판(321)의 제4 기판 영역(321S4)에는 풀링 마그넷(360)가 배치될 수 있고, 그에 따라 상기 볼 베어링(350)은 상기 풀링 마그넷(360)과 점접촉을 할 수 있다.
즉, 상기 풀링 마그넷(360)의 일면은 상기 볼 베어링(350)과 마주보며 배치되고, 그에 따라 상기 볼 베어링(350)과 점접촉 할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 제1 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터 작동에 대한 예시도이다.
도 10을 참조하면, 제1 실시예에 따른 프리즘 유닛(330)은 상기 구동부(320)의 구동력에 의해 제1 축 또는 제2 축으로 틸팅 제어할 수 있다.
먼저 도 10a를 참조하면, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 볼 베어링(350)이 형성되는 가상의 제1 선(L1)을 기준축으로 제1 방향으로 회전 운동이 가능하게 제공될 수 있다. 자세하게, 상기 구동부(320)은 상기 프리즘 유닛(330)을 상하 방향으로 회전 운동시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 프리즘 유닛(330)은 제1 구동부(322)를 통해 구동력을 제공받을 수 있다.
구체적으로, 제1 구동부(322)의 제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2)에는 정방향(예를 들어, 시계 방향) 또는 역방향(예를 들어, 역시계 방향)으로 전류가 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1-1 코일(322C1)에는 x축 방향으로 전류가 인가될 수 있고, 제1-1 마그넷(322M1)은 N극에서 z축 방향에 대응하는 방향으로 자력이 가해(자력의 방향은 양의 방향 또는 음의 방향을 포함할 수 있음)질 수 있다. 그리고, 상기와 같은 전력 및 전류가 제공되는 상태에서는 플레밍의 왼손 법칙에 따라 y축 방향으로 전자기력이 작용하게 된다. 이때, 상기 제1-1 코일(322C1) 및 제1-2 코일(322C2)에 인가되는 전류의 방향에 따라 상기 전자기력이 인가되는 방향은 양의 y축 방향(상 방향) 및 음의 y축 방향(하 방향)일 수 있다.
이에 따라, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 제1 선(L1)을 기준축으로 상하 방향으로 틸트될 수 있다. 즉, 상기 제1 선(L1)을 기준으로 상기 프리즘 유닛(330)은 상하 방향으로 소정의 각도가 틸트될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리즘 유닛(330)에 입사된 광의 이동 경로를 제어할 수 있다.
도 10a를 참조하면, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 볼 베어링(350)이 형성되는 가상의 제2 선(L2)을 기준축으로 제2 방향으로 회전 운동이 가능하게 제공될 수 있다. 자세하게, 상기 구동부(320)은 상기 프리즘 유닛(330)을 좌우 방향으로 회전 운동시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 프리즘 유닛(330)은 제2 구동부(323)를 통해 구동력을 제공받을 수 있다.
예를 들어, 제2 구동부(323) 중 상기 제2-1 코일(323C1)과 상기 2-1 마그넷(323M1) 사이에는 척력이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 구동부(323) 중 상기 제2-2 코일(323C2)과 상기 제2-2 마그넷(323M2) 사이에는 인력이 발생할 수 있다.
또한, 이와 반대로 제2 구동부(323) 중 상기 제2-1 코일(323C1)과 상기 2-1 마그넷(323M1) 사이에는 인력이 발생할 수 있다. 또한, 상기 제2 구동부(323) 중 상기 제2-2 코일(323C2)과 상기 제2-2 마그넷(323M2) 사이에는 척력이 발생할 수 있다.
이에 따라, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 제2 선(L2)을 기준축으로 좌우 방향으로 틸트될 수 있다. 즉, 상기 제2 선(L2)을 기준으로 상기 프리즘 유닛(330)은 좌우 방향으로 소정의 각도가 틸트될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리즘 유닛(330)에 입사된 광의 이동 경로를 제어할 수 있다.
이하에서는, 제2 실시 예에 따른 제2 액추에이터에 대해 설명하기로 한다. 여기에서, 제2 액추에이터는 상기에서 설명한 바와 같이 프리즘 구동 장치일 수 있다.
(제2 실시 예)
도 11은 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 사시도이다. 도 12는 제2 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다. 도 13은 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 yz 평면의 단면도이다. 도 14는 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 xz 평면의 단면도이다. 도 15는 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 일부 구성의 사시도이다. 도 16 및 도 17은 제2 실시 예에 따른 제2 카메라 액추에이터의 동작도이다.
도 11 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 카메라 액추에이터(1000B)는 하우징(1100)과, 가이드부(1200)와, 프리즘 무버(1300)와, 프리즘(1400)과, 제1 구동부(1500)와, 구동부 회로기판(1600)과, 제2 구동부(1700)를 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다. 상기 프리즘 무버(1300)와 프리즘(1400)은 제1 실시 예에서와 같이 프리즘 유닛을 구성할 수 있다. 또한, 제1 구동부(1500)와, 구동부 회로기판(1600)과, 제2 구동부(1700)는 구동부를 구성할 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 하우징(1100)을 포함할 수 있다. 하우징(1100)은 제2 카메라 액추에이터(1000B)의 외관을 형성할 수 있다. 하우징(1100)은 상면과 측면이 개방된 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 하우징(1100)에는 가이드부(1200)와, 프리즘 무버(1300)와, 프리즘(1400)과, 제1 구동부(1500)와, 구동부 회로기판(1600)과, 제2 구동부(1700)가 배치될 수 있다.
하우징(1100)은 하면(1110)과, 제1 측벽(1130)과, 제1 측벽(1130)과 마주보는 제2 측벽(1140)과, 제1 측벽(1130)과 제2 측벽(1140)을 마주보는 제3 측벽(1120)을 포함할 수 있다. 하우징(1100)의 하면(1110)에는 구동부 회로기판(1600)이 배치될 수 있다. 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)에는 가이드부(1200)가 결합될 수 있다. 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)은 복수의 홈(1122)을 포함할 수 있다. 복수의 홈(1122)은 제1 홈과, 제1 홈과 제1 방향으로 이격되는 제2 홈을 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 방향은 x축 방향을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 제3 측벽(1120)의 제1 홈과, 제2 홈은 'v'자 형상으로 형성될 수 있다. 제3 측벽(1120)의 제1 홈에는 가이드부(1200)의 일단이 결합되고, 제2 홈에는 가이드부(1200)의 타단이 결합될 수 있다. 제3 측벽(1120)은 가이드부(1200)의 적어도 일부와 이격될 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 가이드부(1200)를 포함할 수 있다. 가이드부(1200)는 하우징(1100)에 배치될 수 있다. 가이드부(1200)는 하우징(1100)에 결합될 수 있다. 가이드부(1200)는 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)에 결합될 수 있다. 가이드부(1200)의 일단은 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)의 제1 홈에 결합되고, 타단은 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)의 제2 홈에 결합될 수 있다. 이 때, 가이드부(1200)의 일단과 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)의 제1 홈 사이에는 접착제가 게재되어 가이드부(1200)의 일단을 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)의 제1 홈에 고정시킬 수 있다. 또한, 가이드부(1200)의 타단과 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)의 제2 홈 사이에는 접착제가 게재되어 가이드부(1200)의 타단을 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)의 제2 홈에 고정시킬 수 있다.
가이드부(1200)는 링(ring)의 일부 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 가이드부(1200)는 일부가 절단된 링의 형상으로 형성될 수 있다. 가이드부(1200)는 원호(arc) 형상으로 형성될 수 있다. 가이드부(1200)의 단면은 원호(arc) 형상으로 형성될 수 있다. 가이드부(1200)의 단면은 원 형상으로 형성될 수 있다. 가이드부(1200)의 적어도 일부는 하우징(1100)으로부터 이격될 수 있다. 가이드부(1200)의 중앙 영역은 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)으로부터 가장 멀리 이격될 수 있다. 가이드부(1200)는 중앙 영역에서 일측 또는 타측으로 갈수록 하우징(1100)과 가까워질 수 있다. 구체적으로, 가이드부(1200)는 중앙 영역에서 일측 또는 타측으로 갈수록 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)에 점점 가까워질 수 있다.
가이드부(1200)는 제1 구동부(1500)와, 제2 구동부(1700)보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 가이드부(1200)의 적어도 일부는 제2 구동부(1700)와 제2 방향으로 오버랩될 수 있다. 구체적으로, 가이드부(1200)의 중앙 영역은 제2-3 구동부(730)와 제2 방향으로 오버랩될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 방향이란 y축 방향을 의미할 수 있다.
가이드부(1200)는 프리즘 무버(1300)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 가이드부(1200)의 적어도 일부는 프리즘 무버(1300)의 체결부(1310)의 홀(1312)을 관통할 수 있다. 이 때, 가이드부(1200)의 단면의 반경은 프리즘 무버(1300)의 체결부(1310)의 홀(1312)의 반경보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 가이드부(1200)는 프리즘 무버(1300)의 2축 방향 틸팅(tilting)을 가이드할 수 있다. 가이드부(1200)의 일측과 타측 사이의 직선 거리는 프리즘 무버(1300)의 제1 방향 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
가이드부(1200)는 비자성체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(1200)는 스테인레스(SUS) 재질로 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1 구동부(1500)와 제2 구동부(1700)에 대한 전자기적 간섭을 방지할 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 프리즘 무버(1300)를 포함할 수 있다. 프리즘 무버(1300)는 하우징(1100)에 배치될 수 있다. 프리즘 무버(1300)는 하우징(1100)의 내부에 배치될 수 있다. 프리즘 무버(1300)는 가이드부(1200)에 결합되어 하우징(1100) 내에 틸팅 가능하게 배치될 수 있다. 프리즘 무버(1300)는 프리즘(1400)이 배치되는 수용부를 포함할 수 있다.
프리즘 무버(1300)는 제1 측면과, 제2 측면을 포함할 수 있다. 프리즘 무버(1300)의 제1 측면은 하우징(1100)의 제1 측벽(1130)과 대향할 수 있다. 프리즘 무버(1300)의 제1 측면에는 제1 마그네트(1510)가 배치될 수 있다. 프리즘 무버(1300)의 제2 측면은 하우징(200)의 제2 측벽(1140)과 대향할 수 있다. 프리즘 무버(1300)의 제2 측면에는 제2 마그네트(1520)가 배치될 수 있다. 제1 측면의 법선은 제2 측면의 법선과 평행할 수 있다. 제1 측면의 법선 또는 제2 측면의 법선은 프리즘 무버(1300)의 경사면의 법선과 직교일 수 있다.
프리즘 무버(1300)는 체결부(1310)를 포함할 수 있다. 체결부(1310)는 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)과 마주보는 경사면에 형성될 수 있다. 체결부(1310)는 하우징(1100)의 제3 측벽(1120)과 마주보는 경사면에서 제3 측벽(1120) 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 체결부(1310)의 제1 방향 길이는, 체결부(1310)의 홀(1312)의 반경과 가이드부(1200)의 단면의 반경의 차보다 크게 형성될 수 있다. 프리즘 무버(1300)의 경사면에는 제3 마그네트(520)가 배치될 수 있다. 프리즘 무버(1300)의 경사면에는 안착부(1320)가 형성되고, 안착부(1320)에는 제3 마그네트(1520)가 배치될 수 있다.
체결부(1310)에는 가이드부(1200)가 배치될 수 있다. 체결부(1310)는 홀(1312)을 포함할 수 있다. 홀(1312)은 제2 방향으로 연장 형성될 수 있다. 홀(1312)은 가이드부(1200)에 의해 관통될 수 있다. 홀(1312)의 반경은 가이드부(1200)의 단면의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 프리즘 무버(1300)는 하우징(1100)의 내부에서 틸팅 가능하게 배치될 수 있다. 또한, 전술한 가이드부(1200)의 형상을 통해 프리즘 무버(1300)는 x축을 기준으로 틸팅되고, y축을 기준으로 틸팅될 수 있다.
프리즘 무버(1300)는 가이드부(1200)의 중심을 기준으로 제1 방향으로 일정 간격 틸팅될 수 있다. 프리즘 무버(1300)는 제1 마그네트(1510) 및 제2 마그네트(1520)에 의해 제1 방향으로 틸팅될 수 있다. 프리즘 무버(1300)는 제3 마그네트(1530)에 의해 상기 제1 방향에 수직한 제3 방향으로 틸팅될 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 프리즘(1400)을 포함할 수 있다. 프리즘(1400)은 하우징(1100)의 내부에 배치될 수 있다. 프리즘(1400)은 프리즘 무버(1300)에 배치될 수 있다. 프리즘(1400)은 상면과 측면이 외부로 노출될 수 있다. 프리즘(1400)은 상부에서 진행되는 광을 반사하여 광의 이동 경로를 수직으로 변경시킬 수 있다. 프리즘(1400)은 프리즘 무버(1300)에 결합되어, 프리즘 무버(1300)의 이동에 따라 x축을 기준으로 틸팅될 수 있고, y축을 기준으로 틸팅될 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 제1 구동부(1500)를 포함할 수 있다. 제1 구동부(1500)는 프리즘 무버(1300)에 배치될 수 있다. 제1 구동부(1500)는 마그네트를 포함할 수 있다. 제1 구동부(1500)는 제2 구동부(1700)와 대향할 수 있다. 제1 구동부(1500)는 제2 구동부(1700)와 전자기적 상호작용을 통해 프리즘 무버(1300)를 틸팅시킬 수 있다.
제1 구동부(1500)는 프리즘 무버(1300)의 외측면 중 제1 측벽(1130) 및/또는 제1 면(1710)과 대향하는 면에 배치되는 제1-1 구동부(1510)와, 프리즘 무버(1300)의 외측면 중 제2 측벽(1140) 및/또는 제2 면(1720)과 대향하는 면에 배치되는 제1-2 구동부(1520)와, 프리즘 무버(1300)의 외측면 중 제3 측벽(1120) 및/또는 제3 면(1730)과 대향하는 면(1320)에 배치되는 제1-3 구동부(1530)를 포함할 수 있다. 제1-1 내지 제1-3 구동부(1510, 1520, 1530)는 각각 제2-1 내지 제2-3 구동부(1710, 1720, 1730)와 대향할 수 있다. 제1-1 및 제1-2 구동부(1510, 1520)와, 제2-1 및 제2-2 구동부(1710, 1720)의 전자기적 상호 작용을 통해 y축을 기준으로 프리즘(1400) 및 프리즘 무버(1300)를 틸팅시킬 수 있다. 제1-3 구동부(1530)와, 제2-3 구동부(1730)의 전자기적 상호작용을 통해 x축을 기준으로 프리즘(1400) 및 프리즘 무버(1300)를 틸팅시킬 수 있다. 한편, 제2 실시 예에서의 구동부는 제1 실시 예와는 다르게, 코일과 마그넷별로 각각 구분하여 그룹핑하였다. 다만, 이에 한정되지 않으며 제1 실시 예에서와 같이 서로 대면하는 코일과 마그넷을 하나의 구동부 그룹으로 그룹핑하여 네이밍할 수도 있을 것이다.
제1-1 구동부(1510)는 제1 마그네트(1510)일 수 있다. 제1-2 구동부(1520)는 제2 마그네트(1520)일 수 있다. 제1-3 구동부(1530)는 제3 마그네트(1530)일 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 요크(미도시)를 포함할 수 있다. 요크는 제1 구동부(1500)와 프리즘 무버(1300) 사이에 배치될 수 있다. 요크는 제1 구동부(1500) 중 제2 구동부(1700)와 대향하는 면을 제외한 면들의 적어도 일부를 감싸, 자기장이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 구동부 회로기판(1600)을 포함할 수 있다. 구동부 회로기판(1600)은 하우징(1100)에 배치될 수 있다. 구동부 회로기판(1600)의 하면은 하우징(1100)의 하면(1100)에 배치될 수 있다. 구동부 회로기판(1600)에는 제2 구동부(1700)가 배치될 수 있다. 구동부 회로기판(1600)은 외부로부터 전원을 공급받아, 제2 구동부(1700)로 전류를 공급할 수 있다.
기판은 적어도 일부가 절곡될 수 있다. 구동부 회로기판(1600)은 제1 내지 제3 면(1610, 1620, 1630)을 포함할 수 있다. 구동부 회로기판(1600)의 제1 내지 제3 면(1610, 1620, 1630)은 각각 하우징(1100)의 제1 내지 제3 측벽(1130, 1140, 1120)과 대향할 수 있다.
구동부 회로기판(1600)은 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)를 포함할 수 있다. 구동부 회로기판(1600)은 연성 인쇄회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)를 포함할 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 제2 구동부(1700)를 포함할 수 있다. 제2 구동부(1700)는 하우징(1100)에 배치될 수 있다. 제2 구동부(1700)는 하우징(1100)의 내부에 배치될 수 있다. 제2 구동부(1700)는 구동부 회로기판(1600)에 배치될 수 있다. 제2 구동부(1700)는 구동부 회로기판(1600)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 구동부(1700)는 코일을 포함할 수 있다. 제2 구동부(1700)는 제1 구동부(1500)와 대향할 수 있다. 제2 구동부(1700)는 제1 구동부(1500)와의 전자기적 상호작용을 통해 프리즘(1400) 및 프리즘 무버(1300)를 틸팅시킬 수 있다.
제2 구동부(1700)는 구동부 회로기판(1600)의 제1 면(1610)에 배치되는 제2-1 구동부(1710)와, 구동부 회로기판(1600)의 제2 면(1620)에 배치되는 제2-2 구동부(1720)와, 구동부 회로기판(1600)의 제3 면(1630)에 배치되는 제2-3 구동부(1730)를 포함할 수 있다. 제2-1 내지 제2-3 구동부(1710, 1720, 1730)는 각각 제1-1 내지 제1-3 구동부(1510, 1520, 1530)와 대향할 수 있다. 제2-1 및 제2-2 구동부(1710, 1720)와, 제1-1 및 제1-2 구동부(1510, 1520)의 전자기적 상호 작용을 통해 y축을 기준으로 프리즘(1400) 및 프리즘 무버(1300)를 틸팅시킬 수 있다. 제2-3 구동부(1730)와 제1-3 구동부(1530)의 전자기적 상호작용을 통해 x축을 기준으로 프리즘(1400) 및 프리즘 무버(1300)를 틸팅시킬 수 있다.
제2-1 구동부(1710), 제2-2 구동부(1720) 및 제2-3 구동부(1730)는 각각 제1 코일, 제2 코일 및 제3 코일일 수 있다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 센서는 제2 구동부(1700)의 안에 배치될 수 있다. 센서는 제1 구동부(1500)와 대향할 수 있다. 센서는 홀 센서(Hall Sensor)를 포함할 수 있다. 센서는 제1 구동부(1500)의 이동을 감지할 수 있다. 이를 통해, 피드백 제어가 가능하다.
제2 카메라 액추에이터(1000B)는 커버 부재(1800)을 포함할 수 있다. 커버 부재(1800)는 하우징(1100)을 감쌀 수 있다. 커버 부재(1800)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 커버 부재(1800)는 제2 카메라 액추에이터(1000B)의 내부에서 발생하는 전자기장이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 커버 부재(1800)는 외부로부터 발생될 수 있는 제2 카메라 액추에이터(1000B) 내의 전자기적 간섭을 방지할 수 있다.
이와 같은 제2 실시예에 따르면, 간단한 가이드부(1200)의 구조를 통해 x축을 기준으로 한 프리즘(1300)의 틸팅과, y축을 기준으로 한 프리즘(300)의 틸팅을 가능하게 하므로, 제품의 사이즈를 줄일 수 있다. 여기에서, x축을 기준으로 한 프리즘(1300)의 틸팅 각도는 1.5도 이내일 수 있고, y툭을 기준으로 한 프리즘(1300)의 틸팅 각도는 1.5도 이내일 수 있다.
<제1 카메라 액추에이터(100)>
이하, 제1 카메라 액추에이터(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 18은 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)의 사시도이며, 도 19는 도 18에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 사시도이고, 도 20은 도 18에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 분해 사시도이다.
도 18을 참조하면, 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)는 베이스(20)와, 베이스(20) 외측에 배치되는 회로기판(410)과 제4 구동부(142) 및 제3 렌즈 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
도 19는 도 18에서 베이스(20)와 회로기판(410)이 생략된 사시도이며, 도 19를 참조하면, 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)은 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120), 제3 구동부(141), 제4 구동부(142)를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)는 코일 또는 마그넷을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)가 코일을 포함하는 경우, 상기 제3 구동부(141)는 제1 코일부(141b)와 제3 요크(141a)를 포함할 수 있고, 상기 제4 구동부(142)는 제2 코일부(142b)와 제4 요크(142a)를 포함할 수 있다.
또는 이와 반대로 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)가 마그넷을 포함할 수도 있다.
도 20에 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 지면과 수직방향을 의미할 수 있다.
도 20을 참조하면, 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)은 베이스(20), 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120), 제3 렌즈 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)은 베이스(20)와, 상기 베이스(20)의 일측에 배치되는 제1 가이드부(210)와, 상기 베이스(20)의 타측에 배치되는 제2 가이드부(220)와, 상기 제1 가이드부(210)와 대응되는 제1 렌즈 어셈블리(110)와, 상기 제2 가이드부(220)와 대응되는 제2 렌즈 어셈블리(120)와, 상기 제1 가이드부(210)와 상기 제1 렌즈 어셈블리(110) 사이에 배치되는 제1 볼 베어링(117)(도 15a 참조) 및 상기 제2 가이드부(220)와 상기 제2 렌즈 어셈블리(120) 사이에 배치되는 제2 볼 베어링(미도시)을 포함할 수 있다.
또한 실시예는 광축 방향으로 상기 제1 렌즈 어셈블리(110) 앞에 배치되는 제3 렌즈 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
<가이드부>
도 19와 도 20을 참조하면, 실시예는 상기 베이스(20)의 상기 제1 측벽(21a)에 인접하게 배치되는 제1 가이드부(210)와, 상기 베이스(20)의 상기 제2 측벽(21b)에 인접하게 배치되는 제2 가이드부(220)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부(210)는 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)와 상기 베이스(20)의 상기 제1 측벽 사이에 배치될 수 있다.
상기 제2 가이드부(220)는 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)와 상기 베이스(20)의 상기 제2 측벽(21b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 베이스의 제1 측벽(21a)과 제2 측벽(21b)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다
실시예에 의하면, 베이스 내에 정밀하게 수치제어된 제1 가이드부(210)와 제2 가이드부(220)가 결합된 상태에서 렌즈 어셈블리가 구동됨에 따라 마찰 토크를 감소시켜 마찰 저항을 저감함으로써 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 주밍(zooming) 시, 마찰 토크를 최소화하면서도 렌즈의 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상 발생을 방지하여 화질이나 해상력을 현저히 향상시킬 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
종래기술에서는 베이스 자체에 가이드레일 배치되는 경우 사출 방향에 따라 구배 발생하므로 치수관리의 어려움이 있고, 제대로 사출되지 않는 경우 마찰 토크가 증대하여 구동력이 저하되는 기술적 문제가 있었다.
반면, 실시예에 의하면, 베이스 자체에 가이드레일을 배치하지 않고, 베이스(20)와 별도 형성되어 조립되는 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)를 별도로 채용함에 따라 사출 방향에 따라 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
상기 베이스(20)는 Z축 방향으로 사출될 수 있다. 종래기술에서 베이스에 레일이 일체로 구성되는 경우 레일이 Z축 방향으로 사출되면서 구배가 발생하여 레일의 직선이 틀어지는 문제가 있다.
실시예에 의하면, 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)가 베이스(20)와 별도로 사출됨으로써 종래기술에 비해 현저히 구배 발생을 방지할 수 있어 정밀 사출가능하며 사출에 따른 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
실시예에서 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)는 X축으로 사출되어 사출되는 길이가 베이스(20)보다 짧을 수 있으며, 이경우 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220)에 레일(212, 222)이 배치된 경우 사출 시 구배 발생을 최소화할 수 있으며, 레일의 직선이 틀어질 가능성이 낮은 기술적 효과가 있다.
도 21은 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 가이드부(210)와 제2 가이드부(220)에 대한 확대 사시도이다.
도 21을 참조하면, 실시예에서 상기 제1 가이드부(210)는 단일 또는 복수의 제1 레일(212)을 포함할 수 있다. 또한 상기 제2 가이드부(220)는 단일 또는 복수의 제2 레일(222)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가이드부(210)의 제1 레일(212)은 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드부(210)는 상기 제1-1 레일(212a)과 상기 제1-2 레일(212b) 사이에 제1 지지부(213)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일이 틀어져도 나머지 하나로 정확도 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일에서 이후 설명되는 볼의 마찰력의 이슈가 있더라도 나머지 부분에서 구름 구동이 원활히 진행됨에 따라 구동력을 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
상기 제1 레일(212)은 상기 제1 가이드부(210)의 일면부터 타면까지 연결될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 주밍 시 렌즈 디센터(decenter)나 기울어짐(tilt) 발생의 문제를 해결하여 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align) 및 간격이 잘 맞추어 화각이 변하거나 초점이탈 발생을 방지하여 화질이나 해상력에 현저히 향상시키는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 가이드부(210)가 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212a)을 구비함으로써, 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212a)이 제1 렌즈 어셈블리(110)를 가이드함으로써 얼라인 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 이후 설명되는 볼 간의 간격을 넓게 확보할 수 있고, 이를 통해 구동력을 향상시킬 수 있으며, 자계 간섭을 방지하고 렌즈 어셈블리의 정지 또는 이동 상태에서 틸트를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 상기 제1 가이드부(210)는 상기 제1 레일(212) 연장되는 방향에 수직한 측면 방향으로 연장되는 제1 가이드 돌출부(215)를 포함할 수 있다.
제1 가이드 돌출부(215) 상에는 제1 돌기(214p)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기(214p)는 제1-1 돌기(214p1)와 제1-2 돌기(214p2)를 포함할 수 있다.
또한 도 21을 참조하면, 실시예에서 상기 제2 가이드부(220)는 단일 또는 복수의 제2 레일(222)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 가이드부(220)의 제2 레일(222)은 제2-1 레일(222a)과 제2-2 레일(222b)을 포함할 수 있다. 상기 제2 가이드부(220)는 상기 제2-1 레일(222a)과 상기 제2-2 레일(222b) 사이에 제2 지지부(223)를 포함할 수 있다.
상기 제2 레일(222)은 상기 제2 가이드부(220)의 일면부터 타면까지 연결될 수 있다.
또한 상기 제2 가이드부(220)는 상기 제2 레일(222) 연장되는 방향에 수직한 측면 방향으로 연장되는 제2 가이드 돌출부(225)를 포함할 수 있다.
제2 가이드 돌출부(225) 상에는 제2-1 돌기(224p1)와 제2-2 돌기(224p2)를 포함하는 제2 돌기(224p)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드부(210)의 제1-1 돌기(214p1), 제1-2 돌기(214p2)와 상기 제2 가이드부(220)의 제2-1 돌기(224p1), 제2-2 돌기(224p2)는 이후 설명되는 제3 렌즈 어셈블리(130)의 제3 하우징(21)에 결합될 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 가이드부(210)가 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212b)을 구비함으로써, 제1-1 레일(212a)과 제1-2 레일(212b)이 제1 렌즈 어셈블리(110)를 가이드 함으로써 얼라인 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제2 가이드부(220)가 제2-1 레일(222a)과 제2-2 레일(222b)을 구비함으로써, 제2-1 레일(222a)과 제2-2 레일(222b)이 제2 렌즈 어셈블리(120)를 가이드 함으로써 얼라인 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일이 틀어져도 나머지 하나로 정확도 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 이후 설명되는 볼 간의 간격을 넓게 확보할 수 있고, 이를 통해 구동력을 향상시킬 수 있으며, 자계 간섭을 방지하고 렌즈 어셈블리의 정지 또는 이동 상태에서 틸트를 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈 어셈블리 당 두 개의 레일을 구비함으로써, 어느 하나의 레일에서 이후 설명되는 볼의 마찰력의 이슈가 있더라도 나머지 부분에서 구름 구동이 원활히 진행됨에 따라 구동력을 확보할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 베이스 자체에 가이드레일 배치하지 않고, 베이스(20)와 별도 형성되어 조립되는 제1 가이드부(210), 제2 가이드부(220) 별도로 채용함에 따라 사출 방향에 따라 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
종래기술에서는 베이스 자체에 가이드레일 배치되는 경우 사출 방향에 따라 구배 발생하므로 치수관리의 어려움이 있고, 제대로 사출되지 않는 경우 마찰 토크가 증대하여 구동력이 저하되는 기술적 문제가 있었다.
다음으로 도 22a는 도 20에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리(110)의 사시도이며, 도 22b은 도 22a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 일부 구성이 제거된 사시도이다.
잠시 도 20을 참조하면, 실시예는 상기 제1 가이드부(210)를 따라 이동하는 제1 렌즈 어셈블리(110)와, 상기 제2 가이드부(220)를 따라 이동하는 제2 렌즈 어셈블리(120)를 포함할 수 있다.
다시 도 22a를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 렌즈(113)가 배치되는 제1 렌즈 배럴(112a)과 제1 구동부(116)가 배치되는 제1 구동부 하우징(112b)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 배럴(112a)과 제1 구동부 하우징(112b)은 제1하우징일 수 있고, 제1하우징은 배럴 또는 경통 형상일 수 있다. 상기 제1 구동부(116)는 마그넷 구동부 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라 코일이 배치될 수도 있다.
또한 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제2 렌즈(미도시)가 배치되는 제2 렌즈 배럴(미도시)과 제2 구동부(미도시)가 배치되는 제2 구동부 하우징(미도시)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 배럴(미도시)과 제2 구동부 하우징(미도시)은 제2하우징일 수 있고, 제2하우징은 배럴 또는 경통 형상일 수 있다. 상기 제2 구동부는 마그넷 구동부 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라 코일이 배치될 수도 있다.
상기 제1 구동부(116)는 상기 두 개의 제1 레일(212)과 대응하고, 상기 제2 구동부는 상기 두 개의 제2 레일(222)과 대응할 수 있다.
실시예는 단일 또는 복수의 볼을 이용하여 구동할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 상기 제1 가이드부(210)와 상기 제1 렌즈 어셈블리(110) 사이에 배치되는 제1 볼 베어링(117) 및 상기 제2 가이드부(220)와 상기 제2 렌즈 어셈블리(120) 사이에 배치되는 제2 볼 베어링(미도시)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예는 제1 볼 베어링(117)은 제1 구동부 하우징(112b)의 상측에 배치되는 단일 또는 복수의 제1-1 볼 베어링(117a)과 상기 제1 구동부 하우징(112b)의 하측에 배치되는 단일 또는 복수의 제1-2 볼 베어링(117b)을 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 제1 볼 베어링(117) 중 제1-1 볼 베어링(117a)은 제1 레일(212) 중 하나인 제1-1 레일(212a)을 따라 이동하고, 상기 제1 볼 베어링(117) 중 제1-2 볼 베어링(117b)은 제1 레일(212) 중 다른 하나인 제1-2 레일(212b)을 따라 이동할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 주밍 시 렌즈 디센터(decenter)나 기울어짐(tilt) 발생의 문제를 해결하여 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞추어 화각이 변하거나 초점이탈 발생을 방지하여 화질이나 해상력에 현저히 향상시키는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 가이드부가 제1-1 레일과 제1-2 레일을 구비함으로써, 제1-1 레일과 제1-2 레일이 제1 렌즈 어셈블리(110)를 가이드함으로써 제1 렌즈 어셈블리(110)가 이동 시 제2 렌즈 어셈블리(110)와 광축 얼라인의 정확도를 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 22b를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)는 상기 제1 볼 베어링(117)이 배치되는 제1 어셈블리 홈(112b1)을 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)는 상기 제2 볼이 배치되는 제2 어셈블리 홈(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 어셈블리 홈(112b1)은 복수 개일 수 있다. 이때 광축방향을 기준으로 상기 복수 개의 제1 어셈블리 홈(112b1) 중 두 개의 제1 어셈블리 홈(112b1) 사이의 거리는 상기 제1 렌즈 배럴(112a)의 두께보다 길 수 있다.
실시예에서 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 상기 제1 어셈블리 홈(112b1)은 V형상일 수 있다. 또한 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)의 상기 제2 어셈블리 홈(미도시)은 V형상일 수 있다. 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 상기 제1 어셈블리 홈(112b1)은 V형상 외에 U형상 또는 제1 볼 베어링(117)과 2점 또는 3점에서 접촉하는 형상 일 수 있다. 또한 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)의 상기 제2 어셈블리 홈(미도시)은 V형상 외에 U형상 또는 제1 볼 베어링(117)과 2점 또는 3점에서 접촉하는 형상 일 수 있다.
다음으로 도 23은 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 구동 예시도이다.
도 23을 참조하여 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 마그넷 구동부인 제1 구동부(116)와 제1 코일부(141b)간의 전자기력(DEM)이 발행되는 상호 작용을 설명하기로 한다.
도 23과 같이, 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 구동부(116)에서의 마그넷의 착자 방식은 수직 착자 방식일 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 마그넷의 N극(116N)과 S극(116S)은 모두 제1 코일부(141b)와 마주보도록 착자될 수 있다. 이에 따라 제1 코일부(141b)에서 전류가 지면에 수직한 y축 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 마그넷의 N극(116N)과 S극(116S)이 각각 배치될 수 있다.
도 23을 참조하면, 실시예에서 제1 구동부(116)의 N극(116N)에서 x축에 반대 방향으로 자력(DM)이 가해지고(자력의 방향은 도시된 방향의 양의 방향 또는 음의 방향일 수 있음), N극(116N)에 대응하는 제1 코일부(141b) 영역에서 y축에 방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z축 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다.
또한 실시예에서 제1 구동부(116)의 S극(116S)에서 x축 방향으로 자력(DM)이 가해지고, S극(116S)에 대응하는 제1 코일부(141b)에서 지면에 수직한 y축 반대방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z축 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다(전자기력의 방향은 도시된 방향의 양의 방향 또는 음의 방향일 수 있음).
이때 제1 코일부(141b)를 포함하는 제3 구동부(141)는 고정된 상태이므로, 제1 구동부(116)가 배치된 무버인 제1 렌즈 어셈블리(110)가 전류 방향에 따라 전자기력(DEM)에 의해 z축의 방향에 평행한 방향으로 제1 가이드부(210)의 레일을 따라 전후 이동될 수 있다. 전자기력(DEM)은 제1 코일부(141b)에 가해지는 전류(DE)에 비례하여 제어될 수 있다.
마찬가지로 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제2 마그넷(미도시)과 제2 코일부(142b)간의 전자기력(DEM)이 발생하여 제2 렌즈 어셈블리(120)가 광 축에 수평하게 제2 가이드부(220)의 레일을 따라 이동할 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 종래기술에서 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동되는데, 렌즈 어셈블리의 위치정보를 얻기 위해, 코일의 권선 내측에 홀 센서를 배치하고 있다. 홀 센서가 배치되는 코일의 권선 내측은 코일의 중공일 수 있다. 홀 센서는 렌즈 어셈블리에 배치된 마그넷의 자속 변화를 홀 센서가 감지함으로써 렌즈 어셈블리의 위치 정보를 얻을 수 있다. 그런데, 코일 내부에 홀 센서가 위치하는 경우 코일의 높이에 의해 홀 센서와 마그넷 간의 간격이 결정되게 된다.
그런데 종래기술에서 렌즈 어셈블리의 이동을 위해 요구되는 추력이 있으며, 이러한 추력을 확보하기 위해 코일의 높이는 소정의 이상의 높이가 필요하게 된다.
그러나 이렇게 코일의 높이가 높아지게 되면 높아진 코일에 의해 홀 센서와 마그넷의 거리가 멀어지게 된다. 이로 인해 마그넷의 자속(flux)이 차단되므로 코일 내부에 배치된 홀 센서가 감지하는 자속의 감도가 약해지는 기술적 모순이 있다. 반대로 코일의 높이를 감소시키는 경우 마그넷과 코일간의 전자기력이 약해져서 AF 또는 Zoom 구동을 위한 추력이 저하되는 문제가 있다.
출원인의 비공개 내부 기술에 의하면, 이러한 문제를 해결하기 위해 적정 높이의 코일에 의해 홀 센서의 감도와 추력의 최적점을 설정하고 있는 실정이 이다. 또한 추력이 저하되거나 홀 센서의 감도가 약해지는 것은 모두 카메라 제어의 정밀도에 이슈를 유발하고, 카메라 모듈의 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상이 유발하여 사용자인 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다.
이에 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
도 24는 도 18에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 C1-C2 선을 따른 단면도이다.
도 24를 참조하면, 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)은 베이스(20)와, 베이스(20)에 배치되는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스(20)에 제3 렌즈 어셈블리(130), 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120)가 광 입사 방향을 기준으로 순차적으로 배치될 수 있으며, 이미지 센서(180)가 제2 렌즈 어셈블리(120) 후측에 배치될 수 있다.
실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)은 앞서 설명된 바와 같이, 소정의 마그넷과 코일부의 전자기력에 의해 구동될 수 있다.
예를 들어, 도 24을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 구동부(116)와 제3 구동부(141)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제2 구동부(126)와 제4 구동부(142)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동부(116)와 상기 제2 구동부(126)는 마그넷 구동부일 수 있고, 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)는 코일 구동부일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 상기 제1 구동부(116)와 상기 제2 구동부(126)는 각각 마그넷 구동부인 경우로, 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)는 각각 코일 구동부인 경우로 설명하기로 한다.
실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 상기 제1 구동부(116)는 제1 마그넷(116b)과 제1 요크(116a)를 포함할 수 있으며, 상기 제3 구동부(141)는 제1 코일부(141b)와 제3 요크(141a)를 포함할 수 있다. 상기 제3 구동부(141)는 상기 제1 코일부(141b)와 상기 제3 요크(141a) 사이에 제1 회로 기판(41a)을 포함할 수 있다.
또한 실시예는 베이스(20)에 배치되는 제1 스페이서(141c) 및 상기 제1 스페이서(141c) 상에 배치되는 제1 위치검출센서(71)를 포함할 수 있다. 상기 제1 스페이서(141c)는 PC(Polycarbonate), PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 중의 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 위치검출센서(71)는 자기 센서(magnetic sensor)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 위치검출센서(71)는 홀 센서와 같은 고체 자기 센서, 코일형 자기 센서 또는 공명형 자기 센서 등 중의 어느 하나 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제2 렌즈 어셈블리(120)에서 상기 제2 구동부(126)는 제2 마그넷(126b)과 제2 요크(126a)를 포함할 수 있으며, 상기 제4 구동부(142)는 제2 코일부(142b)와 제4 요크(142a)를 포함할 수 있다. 상기 상기 제4 구동부(142)는 상기 제2 코일부(142b)와 상기 제4 요크(142a) 사이에 제2 회로기판(41b)을 포함할 수 있다.
또한 실시예는 베이스(20)에 배치되는 제2 스페이서(142c) 및 상기 제2 스페이서(142c) 상에 배치되는 제2 위치검출센서(72)를 포함할 수 있다. 상기 제2 스페이서(142c)는 PC(Polycarbonate), PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 중의 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 위치검출센서(72)는 코일형 자기 센서, 홀 센서와 같은 고체 자기 센서 또는 공명형 자기 센서 등 중의 어느 하나의 자기 센서(magnetic sensor)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 도 24 및 도 25a 내지 도 25c를 기초로 실시예에서의 위치 센서 배치구조의 기술적 특징을 상술하기로 한다.
도 25a는 도 24에 도시된 S 영역에 대한 확대도이며, 도 25b는 도 25a에 도시된 S 영역에 대한 상세도이다.
우선 도 24과 도 25a를 참조하면, 실시예는 베이스(20), 상기 베이스(20) 내에 배치되는 제1렌즈 어셈블리(110), 상기 베이스(20)에 배치되는 코일 구동부인 상기 제3 구동부(141), 상기 베이스(20)에 배치되는 제1 스페이서(141c) 및 상기 제1 스페이서(141c) 상에 배치되는 제1 위치검출센서(71)를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동부(141)는 상기 제1 코일부(141b)와 상기 제3 요크(141a) 사이에 배치되는 제1 회로 기판(41a)을 포함할 수 있다.
상기 제1 코일부(141b)와 상기 제1 위치감지센서(71)는 상기 제1 회로기판(41a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로 도 25b를 참조하면, 상기 제1 스페이서(141c)는 제1 지지부(141c1)와 상기 제1 지지부(141c1)에서 돌출된 제1 돌출부(141c3)를 포함하고, 상기 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 돌출부(141c3) 상에 배치되고, 상기 제1 돌출부(141c3)는 코일 구동부인 제1 코일부(141b)의 중공에 배치될 수 있다.
이때 실시예는 상기 제1 돌출부(141c3)와 상기 제1 지지부(141c1)을 연결하는 제1 연결부(141c2)를 구비할 수 있다.
또한 도 25b를 참조하면, 상기 제1 회로기판(41a)은, 상기 제1 스페이서(141c) 상에 배치되는 제1 기판영역(41a1)과, 상기 제1 기판영역(41a1)에서 이격되어 배치된 제2 기판영역(41a3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 회로기판(41a)은 상기 제1 기판영역(41a1)과 상기 제2 기판영역(41a3)을 연결하는 제2-2 기판영역(41a2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 위치검출센서(71)는 상기 제2 기판영역(41a3) 상에 배치되고, 상기 제2 기판영역(41a3)은 코일 구동부인 제1 코일부(141b)의 중공에 배치될 수 있다.
또한 도 24를 참조하면, 실시예는 베이스(20), 상기 베이스(20) 내에 배치되는 제2렌즈 어셈블리(120), 상기 베이스(20)에 배치되는 코일 구동부인 상기 제4 구동부(142), 상기 베이스(20)에 배치되는 제2 스페이서(142c) 및 상기 제2 스페이서(142c) 상에 배치되는 제2 위치검출센서(72)를 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 스페이서(142c)도 제1 스페이서(141c)의 기술적 특징을 채용할 수 있다. 예를 들어, 도 17을 참조하면 제2 스페이서(142c)는 제2 지지부(미도시)에서 돌출된 제2 돌출부(미도시)를 포함하고, 상기 제2 위치검출센서(72)는 상기 제2 돌출부 상에 배치되고, 상기 제2 돌출부는 코일 구동부인 제4 구동부(142)의 중공에 배치될 수 있다.
상기 제2 돌출부는 제2 안착부(미도시)는 구비할 수 있고, 상기 제2 안착부 상에 상기 제2 위치감지센서(72)가 배치될 수 있다.
또한 도 24를 참조하면, 상기 제2 회로기판(41b)은, 상기 제2 스페이서(142c) 상에 배치되는 제3 기판영역(미도시)과, 상기 제3 기판영역에서 이격되어 배치된 제4 기판영역(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2 회로기판(41b)은 상기 제3 기판영역과 상기 제4 기판영역을 연결하는 제4-2 기판영역을 포함할 수 있다.
상기 제2 위치검출센서(72)는 상기 제4-2 기판영역 상에 배치되고, 상기 제4-2 기판영역은 코일 구동부인 제4 구동부(142)의 중공에 배치될 수 있다.
다시 도 25b를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리(110)는 상기 제1 구동부(116)의 제1 마그넷(116b)과 제3 구동부(141)의 제1 코일부(141b)간의 전자기력(DEM)에 의해 광축 방향으로 구동될 수 있다.
이때 전자기력(DEM)은 제1 마그넷(116b)과 제1 코일부(141b)간의 거리(DCM)에 의해 영향을 받게 된다.
홀 센서와 마그넷 간의 이격거리에 따라 홀 센서에서 감지하는 마그넷의 자속(Magnet Flux)이 변화하여 홀 센서의 위치 감지 성능이 영향을 받는다.
예를 들어, 도 25c는 실시예와 비교예에서 마그넷과 제1 위치검출센서(71)의 이격 거리에 따른 자속(magnet flux) 데이터이다.
종래 내부 기술에서는 추력 확보를 위해 코일부의 높이를 보장해야하며, 종래에는 홀 센서가 코일부 하단의 PCB 상에 배치됨에 따라 코일부의 높이가 높이질수록 마그넷과 홀 센서 간의 이격거리가 늘어나서, 마그넷과 홀 센서 간의 이격된 제1 거리(DH1)는 최소한 800㎛ 이상 확보해야하는 기술적 한계가 있었다.
이에 따라 종래 내부기술(비교예)에서는 홀 센서에서 감지하는 마그넷의 자속(Magnet Flux)은 50 (mT) 정도수준 정도 확보하는 수준이었다.
또한 종래 내부기술에서는 코일의 높이가 높아지게 되면 코일의 중공부에 배치된 홀센서로 유입될 수 있는 마그넷의 자속(flux)이 일부 차단되므로 홀 센서의 감도는 낮아지는 문제도 있었다.
반면, 실시예에 의하면 제1 스페이서(141c)가 제1 지지부(141c1)에서 돌출된 제1 돌출부(141c3)를 포함하고, 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 마그넷(116b)과 제1 위치검출센서(71)간의 제2 거리(DH2)를 현저히 줄임에 따라 제1 위치검출센서(71)에서 감지하는 제1 마그넷(116b)의 자속(Magnet Flux)dl 현저히 향상되는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예 의하면 제1 위치검출센서(71)가 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 마그넷(116b)과 제1 위치검출센서(71)간의 제2 거리(DH2)를 400㎛ 이하로 비교예에 비해 2배 이상 짧게 확보할 수 있으며, 이에 따라 비교예에 비해 제1 마그넷(116b)과 제1 위치검출센서(71)간의 자속을 150 (mT) 정도까지 비교예에 비해 약 3배 가까이 높게 확보할 수 있는 특유의 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제1 위치검출센서(71)가 제1 돌출부(141c3) 상에 배치됨에 따라 제1 위치검출센서(71)는 제1 코일부(141b)의 중공에 배치되도라도 제1 마그넷(116b)에 거의 노출되므로 제1 코일부(141b)에 의한 자속 차단이 현저히 감소하는 특별한 기술적 효과가 있다.
이에 따라 실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 특유의 기술적 효과가 있다.
다음으로 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동될 때, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 마그넷과 요크의 탈착을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
이하 도 26a 내지 도 26c를 참조하여 실시예의 자계간섭 방지구조를 설명하기로 한다.
다음으로 도 26a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 구동부(116)의 사시도이다.
도 26a를 참조하면, 실시예에서 제1 구동부(116)는 제1 마그넷(116b)과 제1 요크(116a)를 포함하고, 상기 제1 요크(116a)는 제1 지지부(116a1), 상기 제1 지지부(116a1)에서 상기 제1 마그넷(116b) 측면으로 연장되는 제1 측면 돌출부(116a2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 측면 돌출부(116a2)는 상기 제1 마그넷(116b)의 양측면에 배치될 수 있다.
또한 상기 제1 요크(116a)는 상기 제1 측면 돌출부(116a2)와 다른 방향, 예를 들어 반대방향으로 연장되는 제1 고정 돌출부(116a3)를 포함할 수 있다.
상기 제1 고정 돌출부(116a3)는 상기 제1 지지부(116a1)의 중간정도 위치에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
마찬가지로 실시예에서 제2 구동부(126)는 제2 마그넷(126b)과 제2 요크(126a)를 포함하고, 상기 제2 요크(126a)는 제2 지지부(미도시), 상기 제2 지지부에서 상기 제2 마그넷(126b) 측면으로 연장되는 제2 측면 돌출부를 포함할 수 있다(이상 도 24의 제2 요크 126a 구조 참조).
상기 제2 측면 돌출부는 상기 제2 마그넷(126b)의 양측면에 배치될 수 있다. 또한 상기 제2 요크(126a)는 상기 제2 측면 돌출부와 다른 방향, 예를 들어 반대방향으로 연장되는 제2 고정 돌출부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제2 고정 돌출부는 상기 제2 지지부의 중간정도 위치에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
종래 기술에서 또한 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동되는데, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭이 발생하는 문제가 있다. 이러한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 AF 또는 Zoom 구동이 제대로 되지 않아 추력이 저하되는 문제가 있다.
또한 마그넷 간의 자계 간섭으로 인해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.
이러한 자계 간섭으로 카메라 제어의 정밀도에 이슈가 있거나 추력이 저하되는 경우 또는 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상이 유발되는 경우 사용자인 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다.
예를 들어, 도 26b는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 26b의 비교예는 출원인의 비공개 내부기술로서 마그넷에 대한 백요크를 배치하여 자속 차폐 기능을 하도록 적용된 구조이다. 이러한 마그넷에 대한 백요크 기술의 적용에 의해 자속 차폐 성능이 개선된 점은 있으나, 아래와 같이 기술적 문제점이 있는 상태였다.
예를 들어, 도 26b를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리에 장착된 각각의 마그넷 간의 자속밀도 데이터인바, 각 마그넷 간의 자계 간섭(IF)이 발생되고 있으며, 또한 각 마그넷에서 발생된 자속이 누설(LE)됨에 따라 추력의 손실도 발생되는 문제가 있다.
특히 현재 적용되는 고배율 Zoom Actuator의 경우, 무빙 렌즈인 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리의 영구자석 사이에서 자계 간섭이 발생할 뿐만 아니라, OIS Actuator의 마그넷과의 자계간섭(IF)까지도 발생하는 문제가 있다.
이러한 자계 간섭(IF)으로 인해, 각 군의 움직임에 방해가 되며, 결과적으로 입력전류(Input Current)까지도 상승하게 되는 문제가 있다.
실시예에 의하면 제1 렌즈 어셈블리(110) 또는 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 AF 또는 Zoom 구현시 복수의 렌즈 어셈블리가 마그넷과 코일간의 전자기력에 의해 구동될 때, 각 렌즈 어셈블리에 장착된 마그넷 간의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 도 26c는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 26c를 참조하면, 실시예예 따른 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리에 장착된 각각의 마그넷 간의 자속밀도 데이터인바, 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 마그넷 간의 자계 간섭(IF)이 방지되어 카메라 제어의 정밀도가 현저히 향상되었다.
또한 실시예에 의하면 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 마그넷 구동부에의 요크가 마그넷 측면으로 연장되는 측면 돌출부를 포함함으로써 마그넷에서 발생된 자속의 누설(Leakage Flux)을 방지함과 아울러, 자속 밀도(Magnet flux density)가 높은 영역에 측면 돌출부를 배치함에 따라 자속이 집중(FC)됨으로써 됨에 따라 Flux Line과 코일(Coil) 사이의 밀도를 높여 Lorentz Force가 증가하여 추력이 현저히 향상되는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 27은 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일체형 바디(315)의 예시도이다.
다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일체형 바디(315)의 제1 바디 영역(315a)에는 제1 카메라 액추에이터(100)가 배치될 수 있고, 제2 바디 영역(315b)에는 제2 카메라 액추에이터(300)가 배치될 수 있다.
다음으로 도 28은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기(1500)이다.
도 28에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(2500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(2000), 플래쉬 모듈(2530), 자동 초점 장치(2510)를 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(2000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(2000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(2000)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(2000)은 제1 카메라 모듈(2000A)과 제2 카메라 모듈(2000B)를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 모듈(2000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(2530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(2530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
상기 자동 초점 장치(2510)는 발광부로서 표면 광방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(2510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(2510)는 상기 카메라 모듈(2000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(2510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
다음으로 도 29는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량(3000)의 사시도이다.
예를 들어, 도 29는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 29를 참조하면, 실시예의 차량(3000)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(4000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카메라(4000)는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 카메라 센서일 수 있다.
실시예의 차량(3000)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(4000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(4000)는 차량(3000)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(4000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행 방해물, 및 간접도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다.
이때, 프로세서는 카메라 센서(4000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다. 영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다.
이러한 카메라 센서(4000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 센서(4000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.
이때, 카메라 센서(4000)는 오브젝트의 측정정확도를 향상시키고, 차량(300)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 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 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 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 (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 프리즘 유닛; 및
    상기 프리즘 유닛을 틸팅하는 구동부를 포함하고,
    상기 프리즘 유닛 및 상기 하우징에는 서로 인력을 발생시키는 볼 베어링 및 풀링 마그네트가 배치되고,
    상기 프리즘 유닛은 상기 볼 베어링 및 상기 풀링 마그네트 간의 인력에 의해 상기 하우징에 지지되는
    카메라 액추에이터.
  2. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 프리즘 유닛;
    상기 프리즘 유닛을 틸팅하는 구동부; 및
    볼 베어링을 포함하고,
    상기 프리즘 유닛은 상기 볼 베어링을 수용하는 리세스를 포함하고,
    상기 하우징은 상기 볼 베어링과 전자기적 인력을 발생시키는 풀링 부재를 포함하고,
    상기 프리즘 유닛은 상기 볼 베어링을 기준으로 틸팅되는
    카메라 액추에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 볼 베어링은 자성체로 구성되는
    카메라 액추에이터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프리즘 유닛은,
    수용부를 구비하는 프리즘 무버; 및
    상기 프리즘 무버의 상기 수용부 내에 배치되는 프리즘을 포함하고,
    상기 볼 베어링은 상기 프리즘 무버에 배치되는
    카메라 액추에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 풀링 마그네트와 마주보는 상기 프리즘 유닛의 외측면에는 상기 볼 베어링이 배치되는 홈을 포함하고,
    상기 홈에는, 상기 볼 베어링을 고정하는 접착 부재가 배치되는
    카메라 액추에이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 볼 베어링과 마주보는 상기 하우징의 측부에는 하우징 홀이 형성되고,
    상기 볼 베어링의 적어도 일부는,
    상기 하우징 홀 내에 배치되는
    카메라 액추에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징 홀은,
    상기 하우징의 상기 측부의 내측면에 배치되는 제1 부분과,
    상기 제1 부분과 연결되고, 상기 측부의 외측면에 배치되는 제2 부분을 포함하며,
    상기 제1 부분에는,
    상기 볼 베어링의 적어도 일부가 배치되고,
    상기 제2 부분에는,
    상기 풀링 마그네트가 배치되는
    카메라 액추에이터.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프리즘 유닛은,
    상기 볼 베어링을 기준축으로 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 회전 운동이 가능하게 제공되는
    카메라 액추에이터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 볼 베어링은,
    상기 풀링 마그네트와 점접촉하는
    카메라 액추에이터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 프리즘 유닛을 상기 제1 방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1 구동부; 및
    상기 프리즘 유닛을 상기 제2 방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함하고,
    상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부는,
    상기 프리즘 유닛의 제1 외측면 및 상기 제1 외측면과 마주보는 제2 외측면에 각각 배치되는
    카메라 액추에이터.
PCT/KR2020/009640 2019-07-23 2020-07-22 카메라 액추에이터 WO2021015545A1 (ko)

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