WO2021025518A1 - 카메라 액추에이터, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 카메라 장치 - Google Patents

카메라 액추에이터, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 카메라 장치 Download PDF

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정승현
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Definitions

  • the embodiment relates to a camera actuator, a camera module, and a camera device including the same.
  • 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.
  • the recent camera module may perform a zooming function of zooming up or zooming out of photographing by increasing or decreasing the magnification of a distant subject through a zoom lens.
  • camera modules employ image stabilization (IS) technology to correct or prevent image shake due to unstable fixing devices or camera movement caused by user movement.
  • IS image stabilization
  • Such image stabilization (IS) technology includes optical image stabilizer (OIS) technology and image stabilization technology using an image sensor.
  • OIS optical image stabilizer
  • OIS technology is a technology that corrects motion by changing the path of light, and image shake prevention technology using an image sensor corrects movement in a mechanical and electronic manner, and OIS technology is more widely adopted.
  • the vehicle camera module is a product for transmitting images around the vehicle or inside the vehicle to the display, and can be mainly used for parking assistance and driving assistance systems.
  • the vehicle camera module detects lanes and vehicles around the vehicle, collects and transmits related data, so that the ECU can warn or control the vehicle.
  • a zoom actuator is used for the zooming function, and friction torque is generated when the lens is moved by the mechanical movement of the actuator. This friction torque reduces driving force and reduces power consumption.
  • There are technical problems such as increase or decrease in control characteristics.
  • the image sensor has a higher resolution as it goes to a higher pixel, so that the size of the pixel decreases.
  • the pixel becomes smaller, the amount of light received at the same time decreases. Therefore, in a dark environment, the higher the pixel camera, the more severe the blurring of the image due to hand shake appears as the shutter speed becomes slower.
  • the OIS function has recently been essentially adopted.
  • OIS technology corrects the image quality by correcting the optical path by moving the lens or image sensor of the camera.
  • the OIS technology detects the movement of the camera through a gyro sensor and I calculate the distance the image sensor needs to move.
  • OIS correction methods include a lens shift method and a module tilting method.
  • the lens movement method moves only the lens in the camera module to rearrange the center of the image sensor and the optical axis.
  • the module tilting method moves the entire module including the lens and image sensor.
  • the module tilting method has a wider correction range than the lens shift method, and since the focal length between the lens and the image sensor is fixed, there is an advantage of minimizing image deformation.
  • a Hall sensor is used to detect the position and movement of the lens.
  • a photo reflector is used to detect the movement of the module.
  • both methods use a gyro sensor to detect the movement of the camera user.
  • the OIS controller uses the data recognized by the gyro sensor to predict where the lens or module should move to compensate for the user's movement.
  • ultra-slim and ultra-miniature camera modules are required.
  • the micro-camera module there is a problem that it is difficult to implement the OIS function applied in general large cameras due to space constraints for OIS operation.
  • the optical path is controlled using a predetermined variable lens for driving the OIS.
  • the higher the pixel camera in the camera module the larger the size of the variable lens for OIS driving is required to increase the amount of light received for clearer image quality.
  • the thickness of the camera module is limited. It is facing a technical contradiction that cannot increase the size of the variable lens to a level that can be achieved.
  • a dual prism OIS actuator technology has been developed in which two prisms each tilt in one axial direction in order to realize high magnification zoom performance.
  • two independent actuators have to be applied, so there is a problem in that the size of the OIS actuator increases, and as the camera module assembly process becomes complicated, issues of precision or reliability have arisen.
  • the alignment between lens groups must be well matched when implementing OIS through lens movement or tilting of the module.
  • the spherical center between the lens groups deviates from the optical axis.
  • the conventional OIS technology requires a mechanical driving device for lens movement or tilting of a module, so the structure is complex and power consumption is increased.
  • the camera module can be applied to a vehicle along with a radar, etc., and used for advanced driver assistance systems (ADAS). It can have a big impact.
  • ADAS advanced driver assistance systems
  • Advanced Driver Assistance System is an automatic emergency braking system (AEB) that slows or stops the driver without stepping on the brake system in case of a risk of collision.
  • Lane Keep Assist System (LKAS) that maintains the vehicle
  • ASCC Advanced Smart Cruise Control
  • ABSD Active Blind Spot Detection
  • AVM Around View Monitor
  • the camera module functions as a core component along with a radar, etc., and the weight of the camera module being applied is gradually increasing.
  • a vehicle front camera sensor and a radar sensor can detect a vehicle in front or a pedestrian, and automatically provide emergency braking when the driver does not control the vehicle.
  • the camera sensor can detect whether the driver leaves the lane without manipulation such as direction indication, and automatically steer the steering wheel to maintain the lane.
  • the situation around the vehicle can be visually displayed through camera sensors arranged in all directions of the vehicle.
  • OIS technology is more important due to the vibration of the vehicle, and the accuracy of the OIS data can be directly related to the safety or life of the driver or pedestrian.
  • ADAS advanced driver assistance system
  • a plurality of lens assemblies are driven by an electromagnetic force between a magnet and a coil, and there is a problem that magnetic field interference occurs between magnets mounted on each lens assembly. Due to magnetic field interference between these magnets, there is a problem that the thrust force is lowered because AF or zoom cannot be properly driven.
  • a Hall sensor is disposed inside the winding of the coil to detect the position of the lens housing.
  • 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.
  • One of the technical problems of the embodiment is to provide an ultra-slim, ultra-miniature camera actuator and a camera module including the same.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator and a camera module including the same so that a sufficient amount of light can 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. It is intended to provide a camera actuator that can be solved and a camera module including the same.
  • 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, and a camera module including the same.
  • 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, and a camera module including the same when implementing OIS.
  • one of the technical problems of the embodiment is that when a plurality of lens assemblies are driven by an electromagnetic force between a magnet and a coil when implementing AF or Zoom, a camera actuator capable of preventing magnetic field interference between magnets mounted on each lens assembly and the same is included. It is to provide a camera module that can be used.
  • an embodiment is to provide a camera actuator capable of preventing detachment of a magnet and a yoke, and a camera module including the same.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator capable of implementing OIS with low power consumption and a camera module including the same.
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a camera actuator capable of preventing occurrence of friction torque when a lens is moved through zooming in the camera module, and a camera module including the same.
  • one of the technical challenges of the embodiment is to prevent the occurrence of a phenomenon in which the lens decenter or the lens tilt, and the center of the lens and the central axis of the image sensor do not coincide when the lens is moved through zooming in the camera module. It is intended to provide a camera actuator and a camera module including the same.
  • 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.
  • the camera actuator includes a housing 310, a prism unit 330 disposed in the housing 310, and a prism unit 330 disposed in the housing 310, and the prism unit 330 is connected to a first axis or a second axis. It includes a prism driving unit 320 and a shaft unit 340 tilting in a direction, and the shaft unit 340 includes a first shaft 341 disposed in a direction parallel to a first direction and perpendicular to the first direction. It may include a second shaft 342 and a third shaft 342 disposed in one direction.
  • the prism unit 330 may include a prism mover 334 having a seating portion 334A, and a prism 332 disposed on the seating portion 334A of the prism mover 334.
  • the prism mover 334 includes a first outer surface 334S1 and a second outer surface 334S2 extending upward from both corners of the seating portion 334A, and the first of the prism mover 334
  • the outer surface 334S1 may include a first recess 334R1
  • the second outer surface 334S2 may include a second recess 334R2.
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 may be disposed in the first recess 334R1 and the second recess 334R2, respectively.
  • the diameters of the first recess 334R1 and the second recess 334R2 of the prism mover 334 may be larger than the diameters of the second shaft 342 and the third shaft 343, respectively.
  • the prism mover 334 includes a third outer surface 334S3 between the first outer surface 334S1 and the second outer surface 334S2, and a rotation guide area ( AR1) may be included.
  • the rotation guide area AR1 may include a first guide protrusion 334P1 protruding from the third outer surface 334S3 and a second guide protrusion 334P2 protruding from the first guide protrusion 334P1. .
  • the first guide protrusion 334P1 may include a third guide recess 334R3, and the second guide protrusion 334P2 may include a fourth guide recess 334R4.
  • the first shaft 341 of the shaft unit 340 may be disposed in the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2.
  • the second guide protrusion 334P2 protrudes higher than the first guide protrusion 334P1, and the first shaft 341 on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 Can be placed.
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 function as a starter. I can.
  • the first shaft 341 is disposed on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 that protrudes more than the first guide protrusion 334P1, so that the first shaft 341 may be rotated or tilted in the second axis direction. have.
  • the first shaft 341 is the third guide
  • the recess 334R3 can function as a stopper.
  • the third outer surface 334S3 of the prism mover includes a 3-1 seating portion 334S3a and a 3-2 seating portion 334S3b, and the 3-1 seating portion 334S3a and the third 2
  • a fourth magnet 322M4 and a first magnet 322M1 may be disposed in the seating portion 334S3b, respectively.
  • the camera actuator according to the embodiment may include a housing 310, a prism unit 330 disposed in the housing 310, a driving unit for tilting the prism unit, and first to third shafts.
  • the housing may include a housing base, a first sidewall, a second sidewall facing the first sidewall, and a third sidewall disposed between the first sidewall and the second sidewall.
  • the housing base may include a first recess protruding from the housing base in a region close to the first sidewall and a second recess protruding from the housing base in a region close to the second sidewall.
  • the second shaft is disposed in the first recess
  • the third shaft is disposed in the second recess
  • the first shaft is disposed in the third recess formed in the first sidewall and the second sidewall. It may be disposed in the formed fourth recess.
  • a direction of a major axis of the second shaft and the third shaft may be perpendicular to a direction of a major axis of the'th shaft.
  • the prism unit 330 includes a prism mover 334 having a seating portion 334A, and a prism 332 disposed on the seating portion 334A of the prism mover 334, and the prism mover ( 334 includes a third outer surface 334S3 between the first outer surface 334S1 and the second outer surface 334S2, and includes a rotation guide area AR1 on the third outer surface 334S3 can do.
  • the rotation guide area AR1 may include a first guide protrusion 334P1 protruding from the third outer surface 334S3 and a second guide protrusion 334P2 protruding from the first guide protrusion 334P1. .
  • the first guide protrusion 334P1 includes a third guide recess 334R3, the second guide protrusion 334P2 includes a fourth guide recess 334R4, and the second guide protrusion 334P2
  • the first shaft 341 of the shaft unit 340 may be disposed in the upper fourth guide recess 334R4.
  • the second guide protrusion 334P2 protrudes higher than the first guide protrusion 334P1, and the first shaft 341 on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 Can be placed.
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 function as a starter. I can.
  • the first shaft 341 is disposed on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 that protrudes more than the first guide protrusion 334P1, so that the first shaft 341 may be rotated or tilted in the second axis direction. have.
  • the first shaft 341 is the third guide
  • the recess 334R3 can function as a stopper.
  • the camera actuator includes a housing 310, a prism unit 330 disposed in the housing 310, and a prism unit 330 disposed in the housing 310, and the prism unit 330 is connected to a first axis or a second axis. It includes a prism driving unit 320 and a rotating unit 340 tilting in the axial direction, and the rotating unit 340 includes at least a first rotating unit 341 and the first rotating unit 341. It may include a second rotating unit 342 partially overlapping.
  • the prism unit 330 may be disposed on the first rotating unit 341 and the second rotating unit 342.
  • the prism unit 330 may include a prism mover 334 having a seating portion 334A, and a prism 332 disposed on the seating portion 334A of the prism mover 334.
  • the prism mover 334 includes a first outer surface 334S1 and a second outer surface 334S2 extending upward from both corners of the seating portion 334A, and the first of the prism mover 334
  • the outer surface 334S1 may include a first mover protrusion 334P1
  • the second outer surface 334S2 may include a second mover protrusion 334P2.
  • the prism mover 334 may include a third outer surface 334S3 between the first outer surface 334S1 and the second outer surface 334S2.
  • a rotation guide 334P disposed on the third outer surface 334S3 may be further included.
  • the rotation guide 334P is a first rotation guide 334P1 extending in a vertical direction and protruding from the third outer surface 334S3, and a second rotation protruding from the first rotation guide 334P1 in a vertical direction. It may include a guide (334P2).
  • the second rotation guide 334P2 may be coupled to the first rotation hole 342R1 of the second rotation unit 342 to rotate or tilt the prism unit 330.
  • the third outer surface 334S3 of the prism mover includes a 3-1 seating portion 334S3a and a 3-2 seating portion 334S3b, and the 3-1 seating portion 334S3a and the third 2
  • a fourth magnet 322M4 and a first magnet 322M1 may be disposed in the seating portion 334S3b, respectively.
  • the housing 310 includes a first housing side 312S1, a second housing side 312S2, and a third housing side 312S3 disposed between the first and second housing sides 312S1 and 312S2,
  • the first housing side 312S1 may include a first hinge groove HG1
  • the second housing side 312S2 may include a second hinge groove HG2.
  • a first hinge shaft 341B of the first rotation unit 341 may be coupled to the first hinge groove HG1.
  • a second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 may be coupled to the second hinge groove HG2.
  • the second hinge groove HG2 includes a 2-1 hinge groove HG2a and a 2-2 hinge groove HG2b, and the 2-1 hinge groove HG2a has a rectangular cross section, and the The 2-2 hinge groove HG2b may have a circular or hemispherical cross section.
  • the camera actuator includes a housing 310, a prism mover and a prism, and a prism unit 330 disposed in the housing 310, and the prism unit 330 disposed in the housing 310. It may include a prism driving unit 320 and a rotating unit 340 tilting in the first axis or the second axis direction.
  • the rotating unit 340 includes a first rotating unit 341 and a second rotating unit 342 at least partially overlapping the first rotating unit 341, and the prism unit 330 ) May be disposed on the first rotating unit 341 and the second rotating unit 342.
  • the first rotation unit 341 includes a 1-1 rotation side portion 341S1 and a 1-2 rotation side portion 341S2, and the 1-2 rotation side portion 341S2 is the 1-1 rotation side portion It extends in a direction perpendicular to the 341S1 and includes an inclined surface, and a part of the prism mover 334 may be seated on the inclined surface of the 1-2th rotation side 341S2.
  • the 1-1 rotation side part 341S1 of the first rotation unit 341 includes a 1-1 rotation protrusion 341P1 and a 1-2 rotation protrusion 341P2, and the 1-1 rotation protrusion (
  • a first hinge shaft 341B may be disposed on the 341P1, and a second magnet 322M2 and a second yoke 324Y2 may be disposed on the 1-2 rotation protrusion 341P2.
  • the first hinge shaft 341B of the first rotation unit 341 extends and protrudes from the 1-1 rotation protrusion 341P1 and the 1-1 hinge shaft 341B1 and the 1-2 hinge shaft 341B2. ) Can be included.
  • the housing 310 includes a first housing side 312S1, a second housing side 312S2, and a third housing side 312S3 disposed between the first and second housing sides 312S1 and 312S2,
  • the first housing side 312S1 may include a first hinge groove HG1
  • the second housing side 312S2 may include a second hinge groove HG2.
  • the first hinge groove HG1 of the first housing side 312S1 includes a 1-1 hinge groove HG1a and a 1-2 hinge groove HG1b, and the 1-1 hinge groove HG1a
  • the 1-2th hinge shaft 341B2 may be inserted in the.
  • the upper and lower widths of the 1-1 hinge groove HG1a are larger than the upper and lower widths of the 1-2nd hinge shaft 341B2, and the horizontal width DH1 of the 1-2nd hinge groove HG1b is the 1- 2 It may be larger than the horizontal width DB1 of the hinge shaft 341B2.
  • the second rotation unit 342 includes a 2-1 rotation side portion 342S1 and a 2-2 rotation side portion 342S2, and the 2-2 rotation side portion 342S2 is the 2-1 rotation side portion It extends in a direction perpendicular to 342S1 and includes an inclined surface, and a part of the prism mover 334 may be seated on the inclined surface of the 2-2 rotation side 342S2.
  • the 2-1 rotation side part 342S1 of the second rotation unit 342 includes a 2-1 rotation protrusion 342P1 and a 2-2 rotation protrusion 342P2, and the 2-1 rotation protrusion (
  • the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 may be disposed on the 342P1.
  • the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 extends from the 2-1 rotation protrusion 342P1 and protrudes from the 2-1 hinge shaft 342B1 and the 2-2 hinge shaft 342B2. ), and the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 may be coupled to the second hinge groove HG2 of the housing.
  • the camera actuator includes a housing 310, a prism unit 330 disposed in the housing 310, a driving unit 320 for tilting the prism unit 330, and the prism unit 330. It may include a rotation guide unit 340 surrounding the.
  • the rotation guide part 340 may include a first rotation guide 341 and a second rotation guide 342 coupled with the first rotation guide 341.
  • the first rotation guide 341 may include a first protrusion 341B
  • the second rotation guide 342 may include a prism mover recess and a second protrusion 342B.
  • the prism unit 330 includes a prism 332 and a prism mover 334,
  • the prism mover 334 includes an inclined surface on which the prism is mounted, and includes a magnet mounting portion 334S3a, 334Sb on a surface of the inclined surface opposite to the surface 334A on which the prism is seated, and the magnet mounting portion It may include a prism mover protrusion 334P that is seated in the prism mover recess of the second rotation guide 342 and rotates the prism unit in a first axis.
  • the housing 310 includes a first sidewall 312S1 and a second sidewall 312S2 facing the first sidewall 312S1, and the first sidewall 312S1 accommodates the first protrusion 341B.
  • the first recess HG1 may be formed, and the second sidewall 312S2 may include a second recess HG2 accommodating the second protrusion 342B.
  • the prism unit may be rotated in a second axis by movement of the first and second protrusions 341B and 342B with respect to the first and second recesses HG1 and HG2.
  • the camera module of the embodiment may include a lens assembly, an image sensor unit disposed on one side of the lens assembly, and any one of the camera actuators disposed on the other side of the lens assembly.
  • the camera module of the embodiment may include a lens assembly, an image sensor unit disposed on one side of the lens assembly, and any one camera actuator disposed on the other side of the lens assembly.
  • the size limit of the lens in the lens assembly of the optical system is eliminated, and thus an ultra-slim, ultra-miniature camera actuator And there is a technical effect capable of providing a camera module including the same.
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by electromagnetic force between the magnet disposed on the prism mover 334 and the coil unit disposed on the housing.
  • the OIS when the OIS is implemented by controlling the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis by providing the prism driving unit 320 stably disposed on the housing 310
  • the prism driving unit 320 stably disposed on the housing 310
  • the prism drive unit 320 and the shaft unit 340 are provided to control the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis.
  • the friction torque is reduced to reduce the frictional resistance.
  • technical effects such as improvement of driving power, reduction of power consumption, and improvement of control characteristics.
  • the camera actuator and the camera module including the same have a technical effect of simultaneously increasing the sensitivity of the Hall sensor while increasing thrust.
  • a camera actuator capable of preventing magnetic field interference between magnets mounted on each lens assembly and a camera module including the same is provided.
  • the embodiment has a technical effect of providing a camera actuator capable of preventing detachment of a magnet and a yoke, and a camera module including the same.
  • the prism driving unit 320 and the rotating unit 340 disposed in the housing 310 are provided to implement OIS, thereby eliminating the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system, thereby reducing the size of the camera.
  • OIS optical image stabilization
  • the prism driving unit 320 and the rotating unit 340 disposed in the housing 310 are provided to implement OIS, thereby eliminating the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system, thereby reducing the size of the camera.
  • the prism unit 330 is rotated by the first rotation unit 341 and the second rotation by electromagnetic force between a magnet disposed on the prism mover 334 and a coil unit disposed on the housing 310.
  • the rotation in the direction of the first axis or the second axis through the unit 342 there is a technical effect of minimizing the occurrence of a decent or a tilt phenomenon when implementing OIS to produce the best optical characteristics.
  • first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 by the first hinge region HGR1 and the second hinge region HGR2 are in the second axis direction, for example, the X axis direction.
  • the prism unit 330 may be rotated or tilted in the second axis direction.
  • the second magnet 322M2 and the third magnet 322M3 disposed in the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 are the second coil unit 323C2 disposed in the housing 310 .
  • the prism unit 330 may be tilted or rotated by tilting the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 in the X-axis direction by forming an electromagnetic force with the third coil unit 323C3, respectively.
  • the rotation guide 334P of the prism unit 330 is rotatably coupled to the first rotation hole 342R1 of the second rotation unit 342 so that the prism unit 330 is rotated in the first axis direction, For example, it may be rotated or tilted in the Y-axis direction.
  • the prism mover 334 has a rotation guide 334P, the second rotation guide 334P2 of the rotation guide 334P functions as a rotation shaft, and the first rotation of the second rotation unit 342 It is coupled to the hole 342R1 so that the prism unit 330 can be rotated or tilted in the Y-axis direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a second camera actuator in the camera module according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • 3A is a perspective view in which a second case is omitted from the second camera actuator shown in FIG. 2.
  • FIG. 3B is an exploded perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a perspective view of a prism unit in the second camera actuator shown in FIG. 3B.
  • FIG. 4B is an exploded perspective view in a first direction of the prism unit shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a second perspective view of the prism mover in the prism unit shown in FIG. 4B.
  • FIG. 5B is an enlarged view of the rotation guide area of the prism mover shown in FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a perspective view in which a prism unit and a second circuit board are omitted from the second camera actuator shown in FIG. 3B.
  • FIG. 6B is an exploded perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 6A.
  • FIG. 7A is an exploded perspective view of a housing and a shaft unit in the second camera actuator shown in FIG. 6B.
  • Figure 7b is a detailed view of the housing shown in Figure 7a.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a prism driving unit in the second camera actuator shown in FIG. 6B.
  • FIG. 9A is a perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 1B.
  • FIG. 9B is a first cross-sectional view of the second camera actuator shown in FIG. 9A.
  • FIG. 9C is an exemplary view of rotation of the second camera actuator shown in FIG. 9B.
  • FIG. 10A is a perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 1B.
  • FIG. 10B is a second cross-sectional view of the second camera actuator shown in FIG. 10A.
  • FIG. 10C is an exemplary view of rotation of the second camera actuator shown in FIG. 10B.
  • FIG. 11 is a perspective view of a first camera actuator according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 11 with some components omitted.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 11 with some components omitted.
  • FIG. 14 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. 13.
  • 15A is a perspective view of a first lens assembly in the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 13.
  • FIG. 15B is a perspective view of the first lens assembly shown in FIG. 15A with some components removed.
  • 16 is an exemplary view of driving in a camera actuator according to an embodiment.
  • 17 is a cross-sectional view taken along line C1-C2 in the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 11;
  • 18A is an enlarged view of area S shown in FIG. 17;
  • 18B is a detailed view of the S area shown in FIG. 17;
  • 18C is a magnetic flux data according to a separation distance between a magnet and a position detection sensor in Examples and Comparative Examples.
  • 19A is a perspective view of the first driving unit 116 in the camera actuator according to the embodiment.
  • 19B is magnetic flux density distribution data in a comparative example.
  • Fig. 19C is magnetic flux density distribution data in Examples.
  • 20 is an exemplary view of an integrated body in a camera module according to another embodiment.
  • 21 is a perspective view of a camera module according to the embodiment.
  • FIG. 22 is a perspective view in which a second case is omitted from the second camera actuator shown in FIG. 21;
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 22;
  • 24A is a perspective view of a prism unit in the second camera actuator shown in FIG. 23B.
  • 24B is an exploded perspective view in a first direction of the prism unit shown in FIG. 24A.
  • 25 is a second direction perspective view of the prism mover in the prism unit shown in FIG. 24B.
  • 26A is an exploded perspective view of a housing and a rotation unit in the second camera actuator shown in FIG. 23;
  • 26B is a detailed perspective view of the housing shown in FIG. 26A.
  • Fig. 26C is a detailed view of the first housing area shown in Fig. 26B.
  • 26D is a detailed view of the first hinge groove shown in FIG. 26B.
  • 26E is a detailed perspective view of the first rotation unit shown in FIG. 26A.
  • 26F is a detailed view of the first hinge guide of the first rotation unit shown in FIG. 26E.
  • 26G is a cross-sectional view taken along line B1-B1' in a combined state of the first hinge guide shown in FIG. 26F and the 1-1 hinge groove shown in FIG. 26D.
  • 26H is a cross-sectional view taken along line B2-B2' in a state in which the first hinge guide shown in FIG. 26G and the hinge groove 1-2 shown in FIG. 26D are coupled.
  • 26I is a detailed view of the second rotation unit shown in FIG. 26A.
  • 26J is a perspective view of a prism unit 340 and a part of a driving unit coupled to the second rotation unit shown in FIG. 26I.
  • 26K is a detailed view in a second direction of the second rotation unit shown in FIG. 26I.
  • FIG. 27 is an exploded perspective view in a first direction of a driving unit and a second circuit board in the second camera actuator shown in FIG. 23;
  • FIG. 28 is an exploded perspective view of the driving unit shown in FIG. 27 in a second direction.
  • 29A is a perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 21B.
  • FIG. 29B is a cross-sectional view of the second camera actuator shown in FIG. 29A in the first axis direction.
  • 29C is an exemplary view of rotation of the second camera actuator shown in FIG. 29B.
  • Fig. 30A is a perspective view of the second camera actuator shown in Fig. 21B.
  • FIG. 30B is a cross-sectional view of the second camera actuator shown in FIG. 30A in the second axis direction.
  • FIG. 30C is an exemplary view of rotation of the second camera actuator shown in FIG. 30B.
  • FIG. 31 is a perspective view of a mobile terminal to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • FIG 32 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 an embodiment.
  • the camera module 1000A may include a single or a plurality of camera actuators.
  • the camera module 1000A of the embodiment may include a first camera actuator 100 and a second camera actuator 300.
  • the embodiment may include a case 100C for protecting the first camera actuator 100 and the second camera actuator 300.
  • the case 100C may include a first case 100C1 for protecting the first camera actuator 100 and a second case 100C2 for protecting the second camera actuator 300.
  • the first case 100C1 and the second case 100C2 may be integrally formed or may be formed in separate forms.
  • 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 the second circuit board 350 (see FIG. 2) to be described later. Can be connected.
  • 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 second camera actuator 300 may be an OIS (Optical Image Stabilizer) actuator, but is not limited thereto.
  • an OIS actuator which is the second camera actuator 300, will be mainly described, and thereafter, the first camera actuator 100 will be described.
  • FIG. 2 is a perspective view of the second camera actuator 300 in the camera module 1000A according to the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3A is a second case 100C2 in the second camera actuator 300 shown in FIG. ) Is a perspective view, and FIG. 3B is an exploded perspective view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 3A.
  • a housing 310, a prism unit 330, and a second circuit board 350 may be disposed in a second case 100C2.
  • the second camera actuator 300 of the embodiment includes a housing 310, a prism driving unit 320, a prism unit 330, and a shaft unit ( 340 and a second circuit board 350 electrically connected to the prism driver 320.
  • the second circuit board 350 is 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 include.
  • the second circuit board 350 includes a second body board 350a, a 2-1 extension board 350b extending in a vertical direction from the second body board 350a, and a second body board 350a.
  • a second extended substrate 350c and a 2-3rd extended substrate 350d may be included.
  • the 2-1 extension board 350b, the 2-2 extension board 350c, and the 2-3 extension board 350d include a first coil part 323C1, a second coil part 323C2, and Power may be applied to each of the third coil units 323C3 (refer to FIG. 8 ).
  • the size limit of the lens in the lens assembly of the optical system is eliminated, and thus an ultra-slim, ultra-miniature camera actuator and the same There is a technical effect that can provide a camera module.
  • the prism drive unit 320 and the shaft unit 340 stably disposed on the housing 310 are provided to control the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis.
  • the prism drive unit 320 and the shaft unit 340 are provided to control the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis to implement OIS.
  • OIS optical image stabilization
  • the second camera actuator 300 of the embodiment will be described in detail with reference to the following drawings.
  • FIG. 4A is a perspective view of the prism unit 330 in the second camera actuator 300 shown in FIG. 3B
  • FIG. 4B is an exploded perspective view in the first direction, for example, the front direction of the prism unit 330 shown in FIG. 4A to be.
  • the prism unit 330 is disposed on the prism mover 334 having a seating portion 334A, and a seating portion 334A of the prism mover 334. It may include a prism 332.
  • the prism 332 is a reflective part, and may be a right-angled prism, but is not limited thereto.
  • the prism mover 334 may include a plurality of outer surfaces.
  • the prism mover 334 may include a first outer surface 334S1 and a second outer surface 334S2 extending upward from both corners of the seating portion 334A having an inclined surface.
  • first outer surface 334S1 of the prism mover 334 may include a first recess 334R1
  • the second outer surface 334S2 may include a second recess 334R2.
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 of the shaft unit 340 may be respectively disposed in the first recess 334R1 and the second recess 334R2 (refer to FIG. 7A for each shaft). ).
  • the prism driving unit 320 and the shaft unit 340 disposed in the housing 310 are provided to rotate the prism unit 330 in one or two axes to implement OIS.
  • OIS optical image stabilization
  • FIG. 5A is a perspective view of the prism mover 334 in the second direction in the prism unit shown in FIG. 4B
  • FIG. 5B is an enlarged view of the rotation guide area AR1 of the prism mover 334 shown in FIG. 5A.
  • the prism mover 334 may include a third outer surface 334S3 between a first outer surface 334S1 and a second outer surface 334S2, and the third outer surface (
  • the rotation guide area AR1 may be disposed in 334S3.
  • the third outer surface 334S3 may include a 3-1 seating portion 334S3a and a 3-2 seating portion 334S3b.
  • a fourth magnet 322M4 and a first magnet 322M1 may be disposed on the 3-1 seating portion 334S3a and the 3-2 seating portion 334S3b, respectively (refer to FIG. 8 for each magnet).
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by electromagnetic force between the magnet disposed on the prism mover 334 and the coil unit disposed on the housing, thereby implementing the OIS.
  • the rotation guide area AR1 includes a first guide protrusion 334P1 protruding from the third outer surface 334S3 and a second guide protrusion protruding from the first guide protrusion 334P1 ( 334P2).
  • the first guide protrusion 334P1 may include a third guide recess 334R3, and the second guide protrusion 334P2 may include a fourth guide recess 334R4.
  • the first shaft 341 (refer to FIG. 7A) of the shaft unit 340 is disposed in the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2, so that the first shaft or the second shaft direction May be capable of rotating or tilting.
  • the first shaft 341 is disposed on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 that protrudes more than the first guide protrusion 334P1, thereby rotating in the Y-axis direction or Tilting control may be possible (see FIGS. 9A to 9C).
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 may function as a starter.
  • the clearance to be rotated or tilted in the X-axis direction is reduced.
  • rotation or tilt control in the X-axis direction may be possible (see FIGS. 10A to 10C).
  • the first shaft 341 may function as a starter by the third guide recess 334R3.
  • FIG. 6A is a perspective view in which the prism unit 330 and the second circuit board 350 are omitted from the second camera actuator shown in FIG. 3B
  • FIG. 6B is an exploded perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 6A. .
  • the second camera actuator 300 may include a housing 310, a prism driving unit 320 disposed on the housing 310, and a shaft unit 340.
  • the prism driving unit 320 and the shaft unit 340 disposed in the housing 310 are provided to rotate the prism unit 330 in the first axis and the second axis direction to implement OIS, thereby implementing the lens of the optical system.
  • OIS optical system
  • the prism driving unit 320 and the shaft unit 340 disposed in the housing 310 are provided to rotate the prism unit 330 in the first axis and the second axis direction to implement OIS, thereby implementing the lens of the optical system.
  • FIG. 7A is an exploded perspective view of the housing 310 and the shaft unit 340 in the second camera actuator shown in FIG. 6B
  • FIG. 7B is a detailed view of the housing 310 shown in FIG. 7A.
  • the shaft unit 340 may include a first shaft 341, a second shaft 342, and a third shaft 343.
  • the first shaft 341 is disposed in the fourth guide recess 334R4 (see FIG. 5B) on the second guide protrusion 334P2 of the prism mover 334 to rotate or tilt in the direction of the first or second axis. This could be possible.
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 have a first recess 334R1 of a first outer surface 334S1 of the prism mover 334 and a second recess 334R1 of the second outer surface 334S2. It may be disposed in the recess 334R2 (see Fig. 4B).
  • the prism driving unit 320 and the shaft unit 340 disposed in the housing 310 are provided to rotate the prism unit 330 in one or two axes to implement OIS.
  • OIS optical image stabilization
  • the housing 310 of the embodiment may include a housing body 312B, a single or a plurality of housing side portions 312S1, 312S2, 312S3, and an upper housing 312T.
  • the housing 310 may include a first housing side 312S1, a second housing side 312S2, and a third housing side 312S3 extending in one direction from the housing body 312B. .
  • the housing body 312B includes a 2-1 guide groove 314H2a into which a lower portion of the second shaft 342 can be inserted and a 3-1 guide groove through which a lower portion of the third shaft 343 can be inserted. 314H3a).
  • the first housing side 312S1 may include a first protrusion 312P1 and a 2-2 recess 314H2b disposed in the first protrusion 312P1.
  • the 2-2 recess 314H2b may be formed at an upper position of the 2-1 guide groove 314H2a of the housing body 312B.
  • An upper portion of the second shaft 342 may be disposed in the 2-2 recess 314H2b.
  • the second housing side 312S2 may include a second protrusion 312P2 and a 3-2 recess 314H3b disposed in the second protrusion 312P2.
  • the 3-2 recess 314H3b may be formed at an upper position of the 3-1 guide groove 314H3a of the housing body 312B.
  • An upper portion of the third shaft 343 may be disposed in the 3-2 recess 314H3b.
  • the prism unit 330 When the second shaft 342 and the third shaft 343 are rotated or tilted in the X-axis direction of the prism unit 330, the prism unit 330 may function as a rotation axis. When rotated or tilted, the first shaft 341 may function as a starter.
  • the third housing side 312S3 includes a 1-1 guide hole 314H1a and a 1-2 guide hole 314H1b into which the first shaft 341 can be inserted. can do.
  • the third housing side 312S3 may further include a 1-1 guide recess and a 1-2 guide recess outside the 1-1 guide hole 314H1a and the 1-2 guide hole 314H1b. have.
  • both sides of the first shaft 341 are inserted into the 1-1 guide hole 314H1a and the 1-2 guide hole 314H1b of the third housing side 312S3, and the first shaft 341 ) Is disposed in the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 of the prism mover 334, so that rotation or tilt control in the Y-axis direction may be possible (see FIGS. 9A to 9C). .
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 may function as a starter.
  • the prism driving unit 320 and the shaft unit 340 disposed in the housing 310 are provided to rotate the prism unit 330 in one or two axes to implement OIS.
  • OIS optical image stabilization
  • the housing body 312B may include a first opening 316R1, a second opening 316R2, and a third opening 316R3.
  • a first coil part 323C1 is provided in the first opening 316R1
  • a second coil part 323C2 is provided in the second opening 316R2
  • a third coil part 323C3 is provided in the third opening 316R3. It may be disposed (refer to FIG. 8 for each coil part).
  • the first opening 316R1, the second opening 316R2, and the third opening 316R3 may each be in the form of a through hole in which the housing body 312B is partially removed, but is not limited thereto, and a part of the housing body 312B It may be in the form of a recessed area with only the surface removed.
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by electromagnetic force between the magnet disposed on the prism mover 334 and the coil unit disposed on the housing.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the prism driving unit 320 in the second camera actuator shown in FIG. 6B.
  • the prism driving unit 320 functions as an OIS driving unit, and a first coil unit 323C1, a second coil unit 323C2, a third coil unit 323C3, a first magnet 322M1, and A second magnet 322M2, a third magnet 322M3, a fourth magnet 322M4, and a position sensor HS may be included.
  • the position sensor HS may include a Hall sensor.
  • the prism driving unit 320 may include a back yoke.
  • the prism driving unit 320 may include a first coil unit 323C1 disposed in the first opening 316R1 of the housing body 312B, and a first coil unit 323C1 disposed in the second opening 316R2 of the housing body 312B. 2
  • the coil unit 323C2 and a third coil unit 323C3 disposed in the third opening 316R3 of the housing body 312B may be included.
  • the prism driving unit 320 includes a first magnet 322M1 disposed at a position corresponding to the first coil unit 323C1, and a second magnet 322M2 disposed at a position corresponding to the second coil unit 323C2. , It may include a third magnet (322M3) disposed at a position corresponding to the third coil unit (323C3).
  • the prism driving unit 320 may include a fourth magnet 322M4 at a position corresponding to the position sensor HS.
  • the first magnet 322M1 may be disposed on the 3-2 seating portion 334S3b of the third outer surface 334S3 of the prism mover, and the fourth magnet 322M4 is the third outer surface 334S3 of the prism mover. ) May be disposed on the 3-1 seating portion 334S3a (see FIG. 5A above).
  • the first to third magnets 322M1, 322M2, 322M3 function as a driving unit that forms a driving force by electromagnetic force
  • the fourth magnet 322M4 acts with a position sensor HS to sense a position. can do.
  • the first magnet 322M1 may generate an electromagnetic force with the first coil unit 323C1 to tilt or rotate the prism unit 330 in the Y-axis direction (see FIGS. 9A to 9C). .
  • the second magnet 322M2 and the third magnet 322M3 form an electromagnetic force with the second coil unit 323C2 and the third coil unit 323C3, respectively, so that the prism unit 330 in the X-axis direction. Can be tilted or rotated (see FIGS. 10A to 10C)
  • the prism driving unit 320 includes a first back yoke 324Y1 disposed on the rear surface of the first magnet 322M1 and a second back yoke 324Y2 and a third magnet disposed on the rear surface of the second magnet 322M2. It may include a third back yoke (324Y3) disposed on the rear of the 322M3). Also, the embodiment may include a fourth back yoke 324Y4 disposed on the rear surface of the fourth magnet 322M4.
  • the prism driving unit 320 may include a 2-2 back yoke 324Y2b under the second back yoke 324Y2 and a 3-2 back yoke 324Y3b under the third back yoke 324Y3. .
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by the electromagnetic force between the magnet and the coil unit, thereby minimizing the occurrence of decent or tilt when implementing OIS.
  • OIS optical engineering
  • the size limit of the lens in the lens assembly of the optical system is eliminated, thereby including an ultra-slim, ultra-miniature camera actuator and the same.
  • the technical effect of accurately measuring and controlling the position when tilting in the first axis direction and the second axis direction is achieved by only arranging one position sensor HS at a position corresponding to the fourth magnet 322M4. have.
  • FIG. 9A is a perspective view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 1B
  • FIG. 9B is a first cross-sectional view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 9A
  • FIG. 9C is a diagram shown in FIG. 9B. It is an exemplary view of rotation of the second camera actuator 300.
  • FIG. 9B is a first cross-sectional view taken along line A1-A1' of the second camera actuator 300 shown in FIG. 9A and perpendicular to the length direction of the first shaft 341.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the X axis when the longitudinal direction of the first shaft 341 is referred to as the X axis.
  • OIS may be implemented.
  • the first magnet 322M1 disposed on the prism mover 334 forms an electromagnetic force with the first coil unit 323C1 disposed in the housing 310 to tilt the prism unit 330 in the Y-axis direction. Or you can rotate it.
  • the first magnet 322M1 may be disposed on the 3-2 seating portion 334S3b of the third outer surface 334S3 of the prism mover 334, and the fourth magnet 322M4 ) May be disposed on the 3-1 seating portion 334S3a of the third outer surface 334S3 of the prism mover.
  • the first shaft 341 is disposed on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 that protrudes more than the first guide protrusion 334P1. Rotation or tilt control in the axial direction may be possible. At this time, when the prism unit 330 is rotated or tilted in the Y-axis direction, the second shaft 342 and the third shaft 343 may function as a starter.
  • the prism mover in a state in which the first shaft 341 is disposed on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 of the prism mover 334, the prism mover The prism unit 330 is at a first angle ⁇ 1 in the Y-axis direction by the first electromagnetic force F1 between the first magnet 322M1 disposed at 334 and the first coil unit 323C disposed at the housing.
  • OIS can be implemented while rotating (Y1->Y1a).
  • the first angle ⁇ 1 may be ⁇ 1° to 1.5°, that is, 2° to 3°.
  • the second shaft 342 and the third shaft 343 may function as a starter.
  • the diameters of the first and second recesses 334R1 and 334R2 of the prism mover 334 are respectively larger than the diameters of the second shaft 342 and the third shaft 343.
  • the large design provides a clearance for the prism unit 330 to rotate in the Y-axis direction, and the second shaft 342 and the third shaft 343 may function as a starter when rotating in the Y-axis direction. .
  • FIG. 10A is a perspective view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 1B
  • FIG. 10B is a second cross-sectional view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 10A
  • FIG. 10C is a diagram shown in FIG. 10B. It is an exemplary view of rotation of the second camera actuator 300.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view in a direction horizontal to the X axis when the longitudinal direction of the first shaft 341 is the X axis.
  • 10B is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the second shaft 342 and the third shaft 343.
  • the prism mover 334 is a second axis perpendicular to the Y axis, for example, in the X axis direction. As is rotated, OIS can be implemented.
  • the second magnet 322M2 and the third magnet 322M3 disposed on the prism mover 334 are each of the second coil unit 323C2 and the third coil unit 323C3 disposed on the housing 310
  • the prism unit 330 may be tilted or rotated in the X-axis direction.
  • the prism unit 330 When the second shaft 342 and the third shaft 343 are rotated or tilted in the X-axis direction of the prism unit 330, the prism unit 330 may function as a rotation axis. When rotated or tilted, the first shaft 341 may function as a starter.
  • the prism mover 334 X the prism unit 330 by a second electromagnetic force (F2) between the second magnet (322M2), the third magnet (322M3) and the second coil part (323C2) and the third coil part (323C3) arranged in the housing.
  • OIS may be implemented while rotating the second angle ⁇ 2 in the axial direction (Z1->Z1b).
  • the second angle ⁇ 2 may be ⁇ 1° to 1.5°, that is, 2° to 3°.
  • the first shaft 341 may function as a starter by the third guide recess 334R3.
  • the first shaft 341 on the fourth guide recess 334R4 on the second guide protrusion 334P2 protruding more than the first guide protrusion 334P1 of the prism mover 334 When is arranged, a clearance to be rotated or tilted in the X-axis direction is secured, so that rotation or tilting control in the X-axis direction may be possible.
  • the size limit of the lens in the lens assembly of the optical system is eliminated, and thus an ultra-slim, ultra-miniature camera actuator And there is a technical effect capable of providing a camera module including the same.
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by electromagnetic force between the magnet disposed on the prism mover 334 and the coil unit disposed on the housing.
  • the OIS when the OIS is implemented by controlling the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis by providing the prism driving unit 320 stably disposed on the housing 310
  • the prism driving unit 320 stably disposed on the housing 310
  • the prism drive unit 320 and the shaft unit 340 are provided to control the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis.
  • FIG. 11 is a perspective view of a first camera actuator 100 according to an embodiment
  • FIG. 12 is a perspective view with some components omitted from the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 11, and
  • FIG. 13 is an implementation shown in FIG. 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 in the plane (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
  • the first moving part 117 (refer to FIG. 15A) disposed between the first guide part 210 and the first lens assembly 110, 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 sidewall 21a of the base 20 and the second sidewall 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.
  • FIG 14 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- 2 There is a technical effect of improving alignment accuracy by guiding the first lens assembly 110 by the rail 212a.
  • 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. 15A is a perspective view of the first lens assembly 110 in the camera actuator according to the embodiment shown in FIG. 13, and FIG. 15B is a perspective view with some components removed from the first lens assembly 110 shown in FIG. 15A. to be.
  • 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 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.
  • the first moving part 117 and the second guide part 220 and the second lens assembly disposed between the first guide part 210 and the first lens assembly 110 It may include a second ball bearing (not shown) disposed between the 120.
  • the first moving part 117 is formed of a single or a plurality of 1-1 ball bearings 117a and the first driving part housing 112b disposed on the upper side of the first driving part 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 moving parts 117 moves along the 1-1 rail 212a which is one of the first rails 212, and the first moving part ( 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 moving part 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 moving part 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 moving part 117 at two or three points.
  • FIG. 16 is an exemplary view of driving in a camera actuator according to an embodiment.
  • an electromagnetic force (DEM) is issued between the first driving unit 116 that is a magnet driving unit and the first coil unit 141b in 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. As a result, 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.
  • 17 is a cross-sectional view taken along line C1-C2 in the camera actuator according to the embodiment illustrated in FIG. 11.
  • 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. 18A is an enlarged view of area S shown in FIG. 17, and FIG. 18B is a detailed view of area S shown in FIG. 18A.
  • 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 stopper 141c3 protruding from the first support part 141c1, and the first position detection sensor ( 71) may be disposed on the first stopper 141c3, and the first stopper 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 connection part 141c2 connecting the first stopper 141c3 and the first support part 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 the 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. By this, 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. 18C 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 stopper 141c3 protruding from the first support part 141c1, and the first position detection sensor 71 is on the first stopper 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 unit 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. 19A to 19C the left (A) is magnetic moment (magnet strength) data [Wb/m] per unit area, and the right (B) is magnetic flux density data [tesla].
  • FIG. 19A is a perspective view of the first driving unit 116 in the camera actuator according to the embodiment.
  • the first driving unit 116 includes a first magnet 116b and a first yoke 116a, and the first yoke 116a is a first support unit 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. 17 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. 19B is magnetic flux density distribution data in a comparative example.
  • the comparative example of FIG. 19B 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 magnetic flux density data between the magnets mounted on the first lens assembly and the second lens assembly, and magnetic field interference (IF) between the magnets is generated, and also generated in each magnet.
  • IF magnetic field interference
  • the magnetic flux leaks (LE) there is a problem that a loss of thrust occurs.
  • 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. 19C is magnetic flux density distribution data in the embodiment.
  • IF magnetic field interference
  • the yoke to the magnet driving unit of the first lens assembly 110 and the second lens assembly 120 includes a side protrusion 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. 20 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.
  • the'second embodiment' is referred to as an'embodiment', and the technical features of the'embodiment' described above may be employed.
  • 21 is a perspective view of the camera module 1000A according to the embodiment, and corresponds to FIG. 1.
  • the camera module 1000A may include a single or a plurality of camera actuators.
  • the camera module 1000A of the embodiment may include a first camera actuator 100 and a second camera actuator 300.
  • the embodiment may include a case 100C for protecting the first camera actuator 100 and the second camera actuator 300.
  • the case 100C may include a first case 100C1 for protecting the first camera actuator 100 and a second case 100C2 for protecting the second camera actuator 300.
  • the first case 100C1 and the second case 100C2 may be integrally formed or may be formed in separate forms.
  • 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 the second circuit board 350 (see FIG. 22) to be described later. Can be connected.
  • 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 second camera actuator 300 may be an OIS (Optical Image Stabilizer) actuator, but is not limited thereto.
  • an OIS actuator which is the second camera actuator 300, will be mainly described, and thereafter, the first camera actuator 100 will be described.
  • FIG. 22 is a perspective view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 21 with the second case 100C2 omitted
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of the second camera actuator 300 shown in FIG.
  • the second camera actuator 300 of the embodiment includes a housing 310, a prism driving unit 320, a prism unit 330, and a rotating unit 340 disposed in the housing 310. ) And a second circuit board 350 electrically connected to the prism driving unit 320.
  • the rotating unit 340 may include a first rotating unit 341 and a second rotating unit 342.
  • the prism driving unit 320 and the rotating unit 340 disposed in the housing 310 are provided to implement OIS, thereby eliminating the size limit of the lens in the lens assembly of the optical system, and including the ultra-slim, ultra-miniature camera actuator and the same. There is a technical effect that can provide a camera module.
  • the prism drive unit 320 and the rotating unit 340 are stably disposed on the housing 310, the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis, thereby implementing OIS.
  • the prism drive unit 320 and the rotating unit 340 are provided to control the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis to implement OIS.
  • the second camera actuator 300 of the embodiment will be described in detail with reference to the following drawings.
  • FIG. 24A is a perspective view of the prism unit 330 in the second camera actuator 300 shown in FIG. 23B
  • FIG. 24B is an exploded perspective view in the first direction, for example, the front direction of the prism unit 330 shown in FIG. 24A to be.
  • the prism unit 330 includes a prism mover 334 having a seating portion 334A, and is disposed on the seating portion 334A of the prism mover 334. It may include a prism 332.
  • the prism 332 is a reflective part, and may be a right-angled prism, but is not limited thereto.
  • the prism mover 334 may include a plurality of outer surfaces.
  • the prism mover 334 may include a first outer surface 334S1 and a second outer surface 334S2 extending upward from both corners of the seating portion 334A having an inclined surface.
  • first outer surface 334S1 of the prism mover 334 may include a first rotation guide 334P1
  • second outer surface 334S2 may include a second rotation guide 334P2.
  • the prism 332 may be stably seated and fixed on the prism mover 334 by the first rotation guide 334P1 and the second rotation guide 334P2.
  • FIG. 25 is a second direction perspective view of the prism mover 334 in the prism unit shown in FIG. 24B.
  • the prism mover 334 may include a third outer surface 334S3 between a first outer surface 334S1 and a second outer surface 334S2, and the third outer surface 334S3 ) In the rotation guide (334P) may be disposed.
  • the rotation guide 334P may include a first rotation guide 334P1 and a second rotation guide 334P2.
  • the first rotation guide 334P1 may extend and protrude in a vertical direction from the third outer surface 334S3, and the second rotation guide 334P2 extends in a vertical direction from the first rotation guide 334P1. And can protrude.
  • the second rotation guide 334P2 may function as a rotation shaft.
  • the second rotation guide 334P2 may be coupled to the first rotation hole 342R1 of the second rotation unit 342 to be described later so that the prism unit 330 may be rotated or tilted. (See FIGS. 26I and 26J).
  • the third outer surface 334S3 of the prism mover may include a 3-1 seating portion 334S3a and a 3-2 seating portion 334S3b.
  • a fourth magnet 322M4 and a first magnet 322M1 may be disposed on the 3-1 seating portion 334S3a and the 3-2 seating portion 334S3b, respectively (see FIG. 26I).
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by electromagnetic force between the magnet disposed on the prism mover 334 and the coil unit disposed on the housing.
  • FIG. 26A is an exploded perspective view of the housing 310 and the rotation unit 340 in the second camera actuator shown in FIG. 23, and FIG. 26B is a detailed perspective view of the housing 310 shown in FIG. 26A.
  • the housing 310 of the embodiment may include a single or multiple housing side portions 312S1, 312S2, and 312S3.
  • the housing 310 may include a first housing side 312S1, a second housing 312S2, and a third housing side 312S3 disposed between the first and second housing sides 312S1 and 312S2. It may include.
  • first housing side 312S1 of the housing may have a first housing recess 312R1
  • second housing side 312S2 may have a second housing recess 312R2.
  • a second coil unit 323C2 and a third coil unit 323C3, which will be described later, may be respectively disposed (FIGS. 27 and 30B ).
  • first housing side 312S1 may have a first hinge groove HG1
  • second housing side 312S2 may have a second hinge groove HG2. have.
  • the first hinge shaft 341B of the first rotation unit 341 described below may be coupled to the first hinge groove HG1 (see FIGS. 26E and 30B), and the second hinge groove HG2
  • the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 described below may be coupled (see FIGS. 26K and 30B ).
  • the prism unit 330 is converted into a first rotation unit 341 and a second rotation unit 342 by electromagnetic force between a magnet disposed on the prism mover 334 and a coil unit disposed on the housing 310.
  • FIG. 26C is a detailed view of the first housing area 312A1 shown in FIG. 26B.
  • the second housing side 312S2 of the housing may have a second hinge groove HG2 in the second recess area 312SB, and the second hinge groove HG2 is a second housing side portion 312S2. It may include a 1 hinge groove HG2a and a 2-2 hinge groove HG2b.
  • the 2-1 hinge groove HG2a extends in a 1-axis direction and has a rectangular cross section
  • the 2-2 hinge groove HG2b extends in a 2-axis direction perpendicular to the 1-axis direction. Both ends may have a circular or hemispherical cross section.
  • the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 may be coupled to the second hinge groove HG2.
  • a region in which the second hinge shaft 342B is coupled to the second hinge groove HG2 may be referred to as a second hinge region HGR2.
  • a region in which the first hinge shaft 341B is coupled to the first hinge groove HG1 may be referred to as a first hinge region HGR1.
  • a first rotation unit 341 and a second rotation unit 342 are in a second axis direction, for example, in the X-axis direction by the first hinge area HGR1 and the second hinge area HGR2.
  • the prism unit 330 may be rotated or tilted in the second axis direction.
  • the prism unit 330 is converted into a first rotation unit 341 and a second rotation unit 342 by electromagnetic force between a magnet disposed on the prism mover 334 and a coil unit disposed on the housing 310.
  • the rotation control in the second axis direction for example, the X axis direction, there is a technical effect of minimizing the occurrence of a decent or tilt phenomenon when implementing OIS to produce the best optical characteristics.
  • FIG. 26D is a detailed view of the first hinge groove HG1 shown in FIG. 26B.
  • the first housing side 312S1 may have a first hinge groove HG1, and the first hinge groove HG1 is a 1-1 hinge groove HG1a and a 1- It may include 2 hinge grooves HG1b.
  • the 1-1 hinge groove HG1a extends in a 1-axis direction and has a rectangular cross-section
  • the 1-2 hinge groove HG1b extends in a 2-axis direction perpendicular to the 1-axis direction. Both ends may have a circular or hemispherical cross section.
  • the first hinge shaft 341B of the first rotation unit 341 may be coupled to the first hinge groove HG1, and the combined region will be referred to as a first hinge region HGR1. I can.
  • Fig. 26E is a detailed perspective view of the first rotation unit 341 shown in Fig. 26A.
  • the first rotation unit 341 may include a 1-1 rotation side portion 341S1 and a 1-2 rotation side portion 341S2.
  • the 1-2 th rotation side part 341S2 may extend in a direction perpendicular to the 1-1 th rotation side part 341S1 and may include an inclined surface.
  • a part of the prism mover 334 may be mounted on the inclined surface of the 1-2 rotation side portion 341S2.
  • the 1-1th rotation side portion 341S1 of the first rotation unit 341 may include a 1-1th rotation protrusion 341P1 and a 1-2th rotation protrusion 341P2.
  • a first hinge shaft 341B may be disposed on the 1-1 rotation protrusion 341P1, and a second magnet 322M2 and a second yoke 324Y2, which will be described later, may be disposed on the 1-2 rotation protrusion 341P2. ) Can be placed (see FIG. 30B).
  • FIG. 26F and 26E Next is a detailed view of the first hinge shaft 341B of the first rotation unit 341 shown in FIG. 26F and 26E.
  • the first hinge shaft 341B of the first rotation unit 341 extends and protrudes from the 1-1 rotation protrusion 341P1 and the 1-1 hinge shaft 341B1 and the 1-2 hinge shaft 341B2. ) Can be included.
  • the first-first hinge shaft 341B1 may have a circular cross-section, and the 1-2-th hinge shaft 341B2 may have a rectangular cross-section, but is not limited thereto.
  • the width of the circular cross section of the 1-1 th hinge shaft 341B1 may be smaller than the width of the square cross section of the 1-2 th hinge shaft 341B2.
  • the first hinge shaft 341B of the first rotation unit 341 may be coupled to the first hinge groove HG1.
  • FIG. 26G is a cross-sectional view taken along line B1-B1' in a coupled state of the first hinge shaft 341B shown in FIG. 26F and the 1-1 hinge groove HG1a shown in FIG. 26D.
  • the first hinge groove HG1 of the first housing side 312S1 may include a 1-1 th hinge groove HG1a and a 1-2 th hinge groove HG1b.
  • the 1-2th hinge shaft 341B2 may be inserted into the 1-1th hinge groove HG1a.
  • the upper and lower widths of the 1-1th hinge groove HG1a may be larger than the upper and lower widths of the 1-2th hinge shaft 341B2.
  • FIG. 26H is a cross-sectional view taken along line B2-B2' in the coupled state of the first hinge shaft 341B shown in FIG. 26G and the 1-2th hinge groove HG1b shown in FIG. 26D (the first hinge shaft 341 in FIG. Refer to hinge area (HGR1)).
  • the horizontal width DH1 of the 1-2 th hinge groove HG1b may be larger than the horizontal width DB1 of the 1-2 th hinge shaft 341B2.
  • the horizontal width DB1 of the 1-2th hinge shaft 341B2 may be equal to or greater than the horizontal width of the 1-1th hinge shaft 341B1.
  • the first rotation unit 341 May be tilted or rotated in the second axis direction.
  • the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 are in the second axis direction by the first hinge area HGR1 and the second hinge area HGR2. For example, it is rotated or tilted in the X-axis direction, and accordingly, the prism unit 330 may be rotated or tilted in the second axis direction.
  • the prism unit 330 is converted into a first rotation unit 341 and a second rotation unit 342 by electromagnetic force between a magnet disposed on the prism mover 334 and a coil unit disposed on the housing 310.
  • the rotation control in the second axis direction for example, the X axis direction, there is a technical effect of minimizing the occurrence of a decent or tilt phenomenon when implementing OIS to produce the best optical characteristics.
  • FIG. 26I is a detailed view of the second rotation unit 342 shown in FIG. 26A
  • FIG. 26J is a perspective view in which the prism unit 340 and a part of the driving unit are combined with the second rotation unit 342 shown in FIG. 26I. to be.
  • 26K is a detailed view of the second rotation unit 342 shown in FIG. 26I in a second direction.
  • the second rotation unit 342 may include a 2-1 rotation side portion 342S1 and a 2-2 rotation side portion 342S2.
  • the 2-2th rotation side part 342S2 may extend in a direction perpendicular to the 2-1th rotation side part 342S1 and may include an inclined surface.
  • a part of the prism mover 334 may be seated on the inclined surface of the 2-2 rotation side part 342S2.
  • the 2-1 rotation side part 342S1 of the second rotation unit 342 may include a 2-1 rotation protrusion 342P1 and a 2-2 rotation protrusion 342P2.
  • a second hinge shaft 342B may be disposed on the 2-1 rotation protrusion 342P1, and a third magnet 322M3 and a third yoke 324Y3, which will be described later, may be disposed on the 2-2 rotation protrusion 342P2. ) Can be placed (see FIG. 30B).
  • the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 extends and protrudes from the 2-1 rotation protrusion 342P1 and the second hinge shaft 342B1 and the second -2 may include a hinge shaft (342B2).
  • the cross section of the 2-1 hinge shaft 342B1 may be a circular cross section, and the cross section of the 2-2 hinge shaft 342B2 may be a quadrangular cross section, but is not limited thereto.
  • the width of the circular cross section of the 2-1 hinge shaft 342B1 may be smaller than the width of the square cross section of the 2-2 hinge shaft 342B2.
  • the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 may be coupled to the second hinge groove HG2 of the housing shown in FIG. 26C.
  • the second hinge groove HG2 of the second housing side 312S2 may include a 2-1 hinge groove HG2a and a 2-2 hinge groove HG2b, and the The 2-2 hinge shaft 342B2 may be inserted into the 2-1 hinge groove HG2a, and the 2-1 hinge shaft 342B1 may be inserted into the 2-2 hinge groove HG2b. .
  • a region in which the second hinge shaft 342B of the second rotation unit 342 is coupled to the second hinge groove HG2 of the housing may be referred to as a second hinge region HGR2.
  • the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 are moved in the second axis direction, for example, in the X axis direction by the first hinge area HGR1 and the second hinge area HGR2. It is rotated or tilted, and accordingly, the prism unit 330 may be rotated or tilted in the second axis direction.
  • the prism unit 330 is converted into a first rotation unit 341 and a second rotation unit 342 by electromagnetic force between a magnet disposed on the prism mover 334 and a coil unit disposed on the housing 310.
  • the rotation control in the second axis direction for example, the X axis direction, there is a technical effect of minimizing the occurrence of a decent or tilt phenomenon when implementing OIS to produce the best optical characteristics.
  • FIG. 26J is a perspective view in which the prism unit 340 and a part of the driving unit are combined with the second rotation unit shown in FIG. 26I, and as shown in FIG. 26I, the second rotation unit 342 is a 2-1 rotation side.
  • a first rotation hole 342R1 may be provided inside the 342S1.
  • the prism mover 334 includes a rotation guide 334P (see FIG. 25), and the second rotation guide 334P2 of the rotation guide 334P functions as a rotation shaft, and a second rotation unit It may be coupled to the first rotation hole 342R1 of 342 so that the prism unit 330 can be rotated or tilted.
  • the prism is caused by electromagnetic force between the first magnet 322M1 disposed on the 3-2 seating part 334S3b of the prism mover and the first coil part 323C1 disposed on the second circuit board 350.
  • the unit 330 may be tilted in the first axis direction (see FIGS. 29B and 29C).
  • Driving may be controlled through position sensing between the fourth magnet 322M4 disposed on the 3-1 seating portion 334S3a and the first Hall sensor HS1 disposed on the second circuit board 350.
  • the rotation guide 334P of the prism unit 330 is rotatably coupled to the first rotation hole 342R1 of the second rotation unit 342 so that the prism unit 330 is rotated in the first axis direction, eg For example, it may be rotated or tilted in the Y-axis direction.
  • the prism unit 330 by rotating the prism unit 330 in the first axis direction, for example, the Y axis direction by electromagnetic force between the magnet disposed on the prism mover 334 and the coil unit disposed on the housing 310,
  • the camera actuator includes a housing 310, a prism unit 330 disposed in the housing 310, a driving unit 320 for tilting the prism unit 330, and the prism unit 330. It may include a surrounding rotation guide unit 340.
  • the rotation guide part 340 may include a first rotation guide 341 and a second rotation guide 342 coupled with the first rotation guide 341.
  • the first rotation guide 341 may include a first protrusion 341B
  • the second rotation guide 342 may include a prism mover recess and a second protrusion 342B.
  • the prism unit 330 includes a prism 332 and a prism mover 334,
  • the prism mover 334 includes an inclined surface on which the prism is mounted, and includes a magnet mounting portion 334S3a, 334Sb on a surface of the inclined surface opposite to the surface 334A on which the prism is seated, and the magnet mounting portion It may include a prism mover protrusion 334P that is seated in the prism mover recess of the second rotation guide 342 and rotates the prism unit in a first axis.
  • the housing 310 includes a first sidewall 312S1 and a second sidewall 312S2 facing the first sidewall 312S1, and the first sidewall 312S1 accommodates the first protrusion 341B.
  • the first recess HG1 may be formed, and the second sidewall 312S2 may include a second recess HG2 accommodating the second protrusion 342B.
  • the prism unit may be rotated in a second axis by movement of the first and second protrusions 341B and 342B with respect to the first and second recesses HG1 and HG2.
  • FIG. 27 is an exploded perspective view in a first direction of the driving unit 320 and the second circuit board 350 in the second camera actuator shown in FIG. 23, and
  • FIG. 28 is a second perspective view of the driving unit 320 shown in FIG. It is an exploded perspective view.
  • the second circuit board 350 may be electrically connected to a rigid printed circuit board (Rigid PCB), a flexible printed circuit board (Flexible PCB), a rigid flexible printed circuit board (Rigid Flexible PCB), etc. It may include a circuit board having a possible wiring pattern.
  • the second circuit board 350 includes a body board 350a, a first extension board 350b extending in a first direction from the body board 350a, a second extension board 350c extending in a second direction, and A third extended substrate 350d extending in a third direction may be included.
  • the first extended substrate 350b, the second extended substrate 350c, and the third extended substrate 350d include a second coil unit 323C2, a third coil unit 323C3, and a first coil unit 323C1 to be described later. Power can be applied respectively to ).
  • the first extension substrate 350b may include a 1-1 extension part 350b1, a 1-2 extension part 350b2, and a 1-3 th extension part 350b3.
  • the first extension substrate 350b extends in a vertical direction from the 1-1 extension part 350b1 and the 1-1 extension part 350b1 extending in a vertical direction from the body substrate 350a. It may include a 1-2 extension part 350b2 and a 1-3 th extension part 350b3 extending in the vertical direction from the 1-2 extension part 350b2.
  • the extension direction of the 1-2 th extension part 350b2 may be horizontal with the extension direction of the body substrate 350a, and the 1-1 extension part 350b1 and the 1-3 extension part ( The extension direction of 350b3) may be perpendicular to the extension direction of the body substrate 350a, but is not limited thereto.
  • the second extension substrate 350c may include a 2-1 extension part 350c1, a 2-2 extension part 350c2, and a 2-3rd extension part 350c3.
  • the second extension substrate 350c extends in a vertical direction from the 2-1 extension part 350c1 and the 2-1 extension part 350c1 extending in a vertical direction from the body substrate 350a. It may include a 2-2nd extension part 350c2 and a 2-3rd extension part 350c3 extending in a vertical direction from the 2-2nd extension part 350c2.
  • the extension direction of the 2-2 extension part 350c2 may be horizontal to the extension direction of the body substrate 350a, and the 2-1 extension part 350c1 and the 2-3 extension part ( The extension direction of 350c3) may be perpendicular to the extension direction of the body substrate 350a, but is not limited thereto.
  • the prism driving unit 320 functions as an OIS driving unit, and the first coil unit 323C1, the second coil unit 323C2, and the third coil unit 323C3, A first magnet 322M1, a second magnet 322M2, a third magnet 322M3, a fourth magnet 322M4, and a position sensor HS.
  • the position sensor HS may include a Hall sensor, and may include a first position sensor HS1, a second position sensor HS2, and a third position sensor HS3.
  • the prism driving unit 320 may include a back yoke.
  • the prism driving unit 320 includes a first magnet 322M1 disposed at a position corresponding to the first coil unit 323C1, and a second magnet 322M2 disposed at a position corresponding to the second coil unit 323C2. , It may include a third magnet (322M3) disposed at a position corresponding to the third coil unit (323C3).
  • the prism driving unit 320 may include a fourth magnet 322M4 at a position corresponding to the first position sensor HS1.
  • the first magnet 322M1 may be disposed on the 3-2 seating portion 334S3b of the third outer surface 334S3 of the prism mover, and the fourth magnet 322M4 is the third outer surface 334S3 of the prism mover. ) May be disposed on the 3-1 seating portion 334S3a (see FIG. 26 above).
  • the first to third magnets 322M1, 322M2, 322M3 function as a driving unit that forms a driving force by electromagnetic force
  • the fourth magnet 322M4 acts with a position sensor HS to sense a position. can do.
  • the first magnet 322M1 may tilt or rotate the prism unit 330 in the Y-axis direction by forming an electromagnetic force with the first coil part 323C1 (see FIGS. 29A to 29C). .
  • the second magnet 322M2 and the third magnet 322M3 form an electromagnetic force with the second coil unit 323C2 and the third coil unit 323C3, respectively, so that the prism unit 330 in the X-axis direction. Can be tilted or rotated (see FIGS. 30A to 30C)
  • the prism driving unit 320 may include a second back yoke 324Y2 disposed at the rear of the second magnet 322M2 and a third back yoke 324Y3 disposed at the rear of the third magnet 322M3. .
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by the electromagnetic force between the magnet and the coil unit, thereby minimizing the occurrence of decent or tilt when implementing OIS.
  • OIS optical engineering
  • the prism driving unit 320 and the rotating unit 340 disposed in the housing 310 are provided to implement OIS, thereby eliminating the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system, There is a technical effect that can provide the included camera module.
  • FIG. 29A is a perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 21B
  • FIG. 29B is a cross-sectional view of the second camera actuator shown in FIG. 29A in the first axis direction
  • FIG. 29C is a second camera shown in FIG. 29B. This is an example of the rotation of the actuator.
  • FIG. 29B is a first cross-sectional view of the second camera actuator 300 shown in FIG. 29A along the line A1-A1'.
  • OIS may be implemented.
  • the first magnet 322M1 disposed on the prism mover 334 may generate an electromagnetic force with the first coil unit 323C1 to tilt or rotate the prism unit 330 in the Y-axis direction.
  • the prism mover 334 includes a rotation guide 334P, the second rotation guide 334P2 of the rotation guide 334P functions as a rotation shaft, and a second rotation unit It may be coupled to the first rotation hole 342R1 of 342 so that the prism unit 330 can be rotated or tilted.
  • the prism unit 330 may be rotated by a first angle ⁇ 1 in the Y-axis direction (Y1->Y1a) to implement OIS.
  • the first angle ⁇ 1 may be ⁇ 1° to 1.5°, that is, 2° to 3°.
  • FIG. 30A is a perspective view of the second camera actuator shown in FIG. 21B
  • FIG. 30B is a cross-sectional view taken along line A2-A2' in the second axis direction of the second camera actuator shown in FIG. 30A
  • FIG. 30C is It is an exemplary view of rotation of the second camera actuator shown in 30b.
  • OIS may be implemented.
  • the second magnet 322M2 and the third magnet 322M3 disposed in the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 are the second coil unit 323C2 disposed in the housing 310 .
  • the prism unit 330 may be tilted or rotated by tilting the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 in the X-axis direction by forming an electromagnetic force with the third coil unit 323C3, respectively.
  • the first rotation unit 341 and the second rotation unit By the second electromagnetic force (F2a, F2b) between the second magnet (322M2) and the third magnet (322M3) and the second coil part (323C2) and the third coil part (323C3) disposed in the housing, respectively.
  • the prism unit 330 may be rotated by a second angle ⁇ 2 in the X-axis direction (X2->X2b), thereby implementing OIS.
  • the second angle ⁇ 2 may be ⁇ 1° to 1.5°, that is, 2° to 3°.
  • the prism driving unit 320 and the rotating unit 340 disposed in the housing 310 are provided to implement OIS, thereby eliminating the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system, thereby reducing the size of the camera.
  • OIS optical image stabilization
  • the prism driving unit 320 and the rotating unit 340 disposed in the housing 310 are provided to implement OIS, thereby eliminating the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system, thereby reducing the size of the camera.
  • the prism unit 330 is rotated by the first rotation unit 341 and the second rotation by electromagnetic force between a magnet disposed on the prism mover 334 and a coil unit disposed on the housing 310.
  • the rotation in the direction of the first axis or the second axis through the unit 342 there is a technical effect of minimizing the occurrence of a decent or a tilt phenomenon when implementing OIS to produce the best optical characteristics.
  • first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 by the first hinge region HGR1 and the second hinge region HGR2 are in the second axis direction, for example, the X axis direction.
  • the prism unit 330 may be rotated or tilted in the second axis direction.
  • the second magnet 322M2 and the third magnet 322M3 disposed in the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 are the second coil unit 323C2 disposed in the housing 310 .
  • the prism unit 330 may be tilted or rotated by tilting the first rotation unit 341 and the second rotation unit 342 in the X-axis direction by forming an electromagnetic force with the third coil unit 323C3, respectively.
  • the rotation guide 334P of the prism unit 330 is rotatably coupled to the first rotation hole 342R1 of the second rotation unit 342 so that the prism unit 330 is rotated in the first axis direction, For example, it may be rotated or tilted in the Y-axis direction.
  • the prism mover 334 has a rotation guide 334P, the second rotation guide 334P2 of the rotation guide 334P functions as a rotation shaft, and the first rotation of the second rotation unit 342 It is coupled to the hole 342R1 so that the prism unit 330 can be rotated or tilted in the Y-axis direction.
  • the prism unit 330 is rotated to the first axis or the second axis by electromagnetic force between the magnet disposed on the prism mover 334 and the coil unit disposed on the housing.
  • the OIS when the OIS is implemented by controlling the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis by providing the prism driving unit 320 stably disposed on the housing 310
  • the prism driving unit 320 stably disposed on the housing 310
  • a prism driving unit 320 and a rotating unit 340 are provided to control the rotation of the prism unit 330 to the first axis or the second axis.
  • FIG. 31 is a mobile terminal 1500 to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • the mobile terminal 1500 may include a camera module 1000, a flash module 1530, and an autofocus device 1510 provided on the rear side.
  • the camera module 1000 may include an image capturing function and an auto focus function.
  • the camera module 1000 may include an auto focus function using an image.
  • the camera module 1000 processes 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 1000 may include a first camera module 1000A and a second camera module 1000B, and OIS is implemented with an AF or zoom function by the first camera module 1000A. This could be possible.
  • the flash module 1530 may include a light emitting device that emits light therein.
  • the flash module 1530 may be operated by a camera operation of a mobile terminal or a user's control.
  • the autofocus device 1510 may include one of a package of a surface light emitting laser device as a light emitting unit.
  • the auto focus device 1510 may include an auto focus function using a laser.
  • the autofocus device 1510 may be mainly used in a condition in which an autofocus function using an image of the camera module 1000 is deteriorated, for example, in a proximity or dark environment of 10m or less.
  • the autofocusing device 1510 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. 32 is a perspective view of a vehicle 700 to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • FIG. 32 is an exterior view of a vehicle including a vehicle driving assistance apparatus to which the camera module 1000 according to the embodiment is applied.
  • the vehicle 700 of the embodiment may include wheels 13FL and 13FR that rotate by a power source, and a predetermined sensor.
  • the sensor may be the camera sensor 2000, but is not limited thereto.
  • the camera 2000 may be a camera sensor to which the camera module 1000 according to the embodiment is applied.
  • the vehicle 700 of the embodiment may acquire image information through a camera sensor 2000 that photographs a front image or a surrounding image, and uses the image information to determine a lane identification situation and generate a virtual lane when the vehicle is not identified. can do.
  • the camera sensor 2000 may acquire a front image by photographing the front of the vehicle 700, 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 2000.
  • the image information may be information about an object photographed in the image.
  • the camera sensor 2000 may include an image sensor and an image processing module.
  • the camera sensor 2000 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 2000 may include a stereo camera to improve measurement accuracy of an object and further secure information such as a distance between the vehicle 700 and the object, but is not limited thereto.

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Abstract

실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징과, 상기 하우징에 배치되는 프리즘 유닛과, 상기 하우징에 배치되며 상기 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축 방향으로 틸팅시키는 프리즘 구동부와 샤프트 유닛을 포함하며, 상기 샤프트 유닛은, 제1 방향에 평행한 방향으로 배치되는 제1 샤프트와 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 배치되는 제2 샤프트와 제3 샤프트를 포함할 수 있다.

Description

카메라 액추에이터, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 카메라 장치
실시예는 카메라 액추에이터, 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치에 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.
이러한 영상 흔들림 방지(IS) 기술에는 광학적 영상 흔들림 방지(optical image stabilizer, OIS)기술과 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술 등이 있다.
OIS기술은 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술이며, 이미지 센서를 이용한 영상 흔들림 방지기술은 기계적인 방식과 전자적인 방식으로 움직임을 보정하는 기술인데, OIS기술이 더 많이 채용되고 있다.
또한 차량용 카메라 모듈은 차량 주위나 차량 내부 영상을 디스플레이에 전송해 주기 위한 제품으로 주로 주차보조 및 주행보조 시스템에 사용될 수 있다.
또한 차량용 카메라 모듈은 차량 주위의 차선, 차량 등을 감지해 관련 데이터를 수집 및 전송함으로써, ECU에서 경고를 하거나 차량 제어가 가능하다.
한편, 카메라 모듈에서 주밍(zooming) 기능을 위해 줌 액츄에이터(actuator)를 이용하는데, 액츄에이터의 기구적 움직임에 의해 렌즈 이동 시 마찰 토크가 발생하고 있으며, 이러한 마찰 토크에 의해 구동력의 감소, 소비전력의 증가 또는 제어특성 저하 등의 기술적 문제점이 발생되고 있다.
특히 카메라 모듈에서 복수의 줌 렌즈 군(zoom lens group) 이용하여 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)과 복수의 렌즈군들과 이미지 센서와의 얼라인이 잘 맞아야 하는데, 렌즈군간 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상 발생시 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주게 된다.
한편, 카메라 모듈에서 주밍 기능을 위해 렌즈 이동 시 마찰 토크 저항을 감소시키기 위해 마찰이 발생되는 영역에서의 이격거리를 증가시키는 경우, 줌 이동 또는 줌 운동의 반전 시에 렌즈 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt)가 심화되는 기술적 문제 모순이 발생하고 있다.
한편, 이미지센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지는데, 화소가 작아지면 동일한 시간에 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서는 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림이 더욱 심하게 나타난다.
이에 따라 어두운 야간이나 동영상에서 고화소 카메라를 이용하여 변형 없는 이미지를 촬영하기 위해 OIS 기능은 최근 필수적으로 채용되고 있다.
한편, OIS 기술은 카메라의 렌즈나 이미지센서를 움직여 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 방식인데, 특히 OIS 기술은 자이로 센서(gyro sensor)를 통해 카메라의 움직임을 감지하고 이를 바탕으로 렌즈나 이미지 센서가 움직여야 할 거리를 계산하게 된다.
예를 들어, OIS 보정 방식은 렌즈 이동 방식과 모듈 틸팅(Tilting) 방식이 있다. 렌즈 이동 방식은 이미지센서의 중심과 광축을 재정렬하기 위해 카메라모듈 내에 있는 렌즈만 이동시킨다. 반면, 모듈 틸팅 방식은 렌즈와 이미지센서를 포함한 전체 모듈을 움직이는 방식이다.
특히 모듈 틸팅 방식은 렌즈이동 방식에 비해 보정범위가 더 넓으며 렌즈와 이미지센서 사이의 초점거리가 고정되어 있기 때문에 이미지의 변형을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 렌즈 이동 방식의 경우 렌즈의 위치와 이동을 감지하기 위해 홀 센서(Hall sensor)를 사용한다. 반면, 모듈 틸팅방식에서는 모듈의 이동을 감지하기 위해 포토리플렉터(Photo reflector)를 사용한다. 그러나 두 방식 모두 카메라 사용자의 이동을 감지하기 위해서는 자이로 센서(gyro sensor)를 사용한다.
OIS 컨트롤러는 사용자의 이동을 보상하기 위해 렌즈 또는 모듈이 이동해야 할 위치를 예측하는데 자이로 센서가 인식한 데이터를 이용한다.
최근 기술추세에 따라 초슬림, 초소형의 카메라 모듈이 요구되는데, 초소형 카메라 모듈에서는 OIS 구동을 위한 공간제약이 있게 되어 일반적인 대형 카메라에서 적용되는 OIS 기능이 구현되기 어려운 문제가 있고, OIS 구동 적용시 초슬림, 초소형의 카메라 모듈을 구현하지 못하는 문제가 있다.
한편, 비공개 내부기술에 의하면, OIS 구동을 위해 소정의 가변형 렌즈를 이용하여 광경로를 제어하고 있다. 그런데, 최근 카메라 모듈에서 고화소 카메라일수록 선명한 화질을 위해 수광되는 빛의 양을 늘리기 위해 OIS 구동용 가변형 렌즈의 사이즈가 커져야하는 실정이나, 가변형 렌즈의 사이즈가 커지는 경우 카메라 모듈의 두께 제한에 걸리게 되어 요구되는 수준으로 가변형 렌즈의 사이즈를 키울 수 없는 기술적 모순에 직면하고 있다.
또한 비공개 기술에 의하면, 고배율 줌 성능을 구현하기 위해서 두 개의 프리즘이 각각 한 축 방향에 대하여 틸팅하는 이중 프리즘(dual prism) OIS 액추에이터 기술이 개발되고 있다. 그런데 이러한 이중 프리즘 OIS를 구현하기 위해서는 두 개의 독립된 구동체 적용되야 하므로 OIS 액추에이터의 사이즈가 증가하는 문제가 있고, 카메라 모듈 조립 공정이 복잡해짐에 따라 정밀도나 신뢰성의 이슈가 발생되고 있다.
또한 종래 OIS 기술에서는 제한된 카메라 모듈의 사이즈 내에서, 고체 렌즈 어셈블리의 측면에 OIS 구동부가 배치됨에 따라 OIS 대상이 되는 렌즈의 사이즈 제한이 있어 광량 확보를 어렵게 하는 문제가 있다.
특히 카메라 모듈에서 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 통해 OIS 구현시 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞아야 하는데, 종래 OIS 기술에서는 렌즈군간 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decent)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt) 발생시 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주는 문제가 발생하고 있다.
또한 종래 OIS 기술에서는 OIS 구동과 동시에 AF 또는 Zoom 구현이 가능한데, 카메라 모듈의 공간상의 제약과 기존 OIS 기술의 구동부 위치로 인해 OIS용 마그넷과 AF 또는 Zoom용 마그넷이 근접하게 배치되어 자계 간섭을 일으켜 OIS 구동이 제대로 되지 않아 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.
또한 종래 OIS 기술은 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 위해 기계적 구동장치가 필요하기 때문에 구조가 복잡하며 소비전력이 높아지는 문제가 있다.
한편, 앞서 기술한 바와 같이 카메라 모듈은 레이더(Radar) 등과 함께 차량에 적용되어 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)에 사용될 수 있는데, 운전자의 편의뿐만 아니라 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 큰 영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)으로는 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 자동 긴급제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking), 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 주행 조향보조 시스템(LKAS: Lane Keep Assist System), 사전에 정해 놓은 속도로 달리면서도 앞차와 간격을 알아서 유지하는 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC: Advanced Smart Cruise Control), 사각지대 충돌 위험을 감지해 안전한 차로 변경을 돕는 후측방 충돌 회피 지원 시스템(ABSD: Active Blind Spot Detection), 차량 주변 상황을 시각적으로 보여주는 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM: Around View Monitor) 등이 있다.
이러한 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에서 카메라 모듈은 레이더(Radar) 등과 함께 핵심 부품으로 기능을 하며 카메라 모듈이 적용되는 비중이 점차 넓어지고 있다.
예를 들어, 자동 긴급제동 시스템(AEB)의 경우 차량 전방 카메라 센서와 레이더 센서로 전방 차량이나 보행자를 감지, 운전자가 차량을 제어하지 않을 때 자동으로 긴급 제동해 줄 수 있다.
또는 주행 조향보조 시스템(LKAS)의 경우 카메라 센서를 통해 운전자가 방향지시 등 조작 없이 차로를 이탈하는지 감지하여 자동으로 핸들을 조향해 차로를 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
또한 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM)의 경우 차량의 사방에 배치된 카메라 센서를 통해 차량 주변 상황을 시각적으로 보여줄 수 있다.
카메라 모듈이 차량의 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에 적용되는 경우, 차량의 진동으로 인해 OIS 기술이 더욱 중요하며, OIS 데이터의 정밀도는 운전자나 보행자의 안전이나 생명에 직결될 수 있다. 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.
또한 차량과 같이 진동이 심한 환경에서 카메라 모듈의 각 구성, 예를 들어 마그넷 등의 탈착이 발생하는 경우 기구적 신뢰성뿐만 아니라 추력, 정밀도, 제어 등의 큰 문제를 유발할 수 있다.
한편, 종래기술에서 무빙 렌즈하우징에 장착된 소정의 마그넷의 자속 변화를 감지하기 위해 코일의 권선 내측에 홀 센서를 배치하여 렌즈하우징의 위치를 감지하고 있다.
그런데, 코일 내부에 홀 센서를 위치하는 경우 코일의 높이에 의해 홀 센서와 마그넷 간의 간격이 결정되게 된다.
그런데 종래기술에서 무빙 렌즈하우징의 이동을 위해 요구되는 추력이 있으며, 이러한 추력을 확보하기 위해 코일의 높이는 소정의 이상의 높이가 필요하게 된다.
그러나 이렇게 코일의 높이가 높아지게 되면 마그넷의 자속(flux)이 코일의 의해 차단되므로 코일 내부에 배치된 홀 센서의 감도가 약해지는 기술적 모순이 있다.
출원인의 비공개 내부 기술에 의하면, 이러한 문제를 해결하기 위해 적정 높이의 코일에 의해 홀 센서의 감도와 추력의 최적점을 설정하고 있는 실정이 이었다.
한편, 항목에 기술된 내용은 단순히 본 개시(present disclosure)에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능하도록 하는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
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 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시, AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 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 실시예는 마그넷과 요크의 탈착을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 카메라 모듈에서 주밍(zooming)을 통한 렌즈 이동 시 마찰 토크 발생을 방지할 수 있는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 카메라 모듈에서 주밍을 통한 렌즈 이동 시 렌즈 디센터(decenter)나 렌즈 틸트(tilt), 렌즈의 중심과 이미지 센서의 중심축이 일치하지 않는 현상의 발생을 방지할 수 있는 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.
실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징(310)과, 상기 하우징(310)에 배치되는 프리즘 유닛(330)과, 상기 하우징(310)에 배치되며 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축 방향으로 틸팅시키는 프리즘 구동부(320)와 샤프트 유닛(340)을 포함하며, 상기 샤프트 유닛(340)은, 제1 방향에 평행한 방향으로 배치되는 제1 샤프트(341)와 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 배치되는 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(342)을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)은 안착부(334A)를 구비하는 프리즘 무버(334)와, 상기 프리즘 무버(334)의 안착부(334A) 상에 배치되는 프리즘(332)을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버(334)는 상기 안착부(334A)의 양측 모서리에서 상측으로 연장되는 제1 외측면(334S1)과, 제2 외측면(334S2)을 포함하며, 상기 프리즘 무버(334)의 제1 외측면(334S1)은 제1 리세스(334R1)를 포함하고, 상기 제2 외측면(334S2)은 제2 리세스(334R2)를 포함할 수 있다.
상기 제2 샤프트(342)와 상기 제3 샤프트(343)는 상기 제1 리세스(334R1)와 상기 제2 리세스(334R2)에 각각 배치될 수 있다.
상기 프리즘 무버(334)의 제1 리세스(334R1)와 제2 리세스(334R2)의 직경이 각각 상기 제2 샤프트(342), 제3 샤프트(343)의 직경보다 클 수 있다.
상기 프리즘 무버(334)는 상기 제1 외측면(334S1)과 상기 제2 외측면(334S2) 사이에 제3 외측면(334S3)을 포함하며, 상기 제3 외측면(334S3)에 회전 가이드영역(AR1)을 포함할 수 있다.
상기 회전 가이드영역(AR1)은 상기 제3 외측면(334S3) 상에서 돌출되는 제1 가이드 돌출부(334P1)와 상기 제1 가이드 돌출부(334P1) 상에서 돌출되는 제2 가이드 돌출부(334P2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드 돌출부(334P1)는 제3 가이드 리세스(334R3)를 포함하며, 상기 제2 가이드 돌출부(334P2)는 제4 가이드 리세스(334R4)를 포함할 수 있다.
상기 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4)에 상기 샤프트 유닛(340)의 제1 샤프트(341)가 배치될 수 있다.
상기 제2 가이드 돌출부(334P2)는 상기 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 높게 돌출되며, 상기 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 상기 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 상기 제1 샤프트(341)가 배치될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)이 상기 제1 샤프트(341)을 회전 축으로하여 제1 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 때, 상기 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
상기 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 돌출된 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 상기 제1 샤프트(341)가 배치됨으로써 제2 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)이 상기 제2 샤프트(342)와 상기 제3 샤프트(342)을 회전축으로 하여 제2 축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 상기 제1 샤프트(341)는 상기 제3 가이드 리세스(334R3)에 의해 스타퍼 기능을 할 수 있다.
상기 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)은 제3-1 안착부(334S3a), 제3-2 안착부(334S3b)를 포함하며, 상기 제3-1 안착부(334S3a)와 상기 제3-2 안착부(334S3b)에는 각각 제4 마그넷(322M4)과 제1 마그넷(322M1)이 배치될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징(310)과, 상기 하우징(310) 내에 배치되는 프리즘 유닛(330)과, 상기 프리즘 유닛을 틸팅하는 구동부 및 제1 내지 제3 샤프트를 포할 수 있다.
상기 하우징은, 하우징 베이스, 제1 측벽, 상기 제1 측벽에 대향하는 제2 측벽, 및 상기 제1 측벽 및 제2 측벽 사이에 배치된 제3 측벽을 포함할 수 있다.
상기 하우징 베이스는 상기 제1 측벽과 근접한 영역에서 상기 하우징 베이스로부터 돌출된 제1 리세스 및 상기 제2 측벽과 근접한 영역에서 상기 하우징 베이스로부터 돌출된 제2 리세스를 포함할 수 있다.
상기 제2 샤프트는 상기 제1 리세스에 배치되고, 상기 제3 샤프트는 상기 제2 리세스에 배치되고, 및 상기 제1 샤프트는 상기 제1 측벽에 형성된 제3 리세스 및 상기 제2 측벽에 형성된 제4 리세스에 배치될 수 있다.
상기 제2 샤프트 및 상기 제3 샤프트의 장축의 방향은 상기 제` 샤프트의 장축의 방향과 수직일 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)은 안착부(334A)를 구비하는 프리즘 무버(334)와, 상기 프리즘 무버(334)의 안착부(334A) 상에 배치되는 프리즘(332)을 포함하고, 상기 프리즘 무버(334)는 상기 제1 외측면(334S1)과 상기 제2 외측면(334S2) 사이에 제3 외측면(334S3)을 포함하며, 상기 제3 외측면(334S3)에 회전 가이드영역(AR1)을 포함할 수 있다.
상기 회전 가이드영역(AR1)은 상기 제3 외측면(334S3) 상에서 돌출되는 제1 가이드 돌출부(334P1)와 상기 제1 가이드 돌출부(334P1) 상에서 돌출되는 제2 가이드 돌출부(334P2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드 돌출부(334P1)는 제3 가이드 리세스(334R3)를 포함하며, 상기 제2 가이드 돌출부(334P2)는 제4 가이드 리세스(334R4)를 포함하며, 상기 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4)에 상기 샤프트 유닛(340)의 제1 샤프트(341)가 배치될 수 있다.
상기 제2 가이드 돌출부(334P2)는 상기 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 높게 돌출되며, 상기 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 상기 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 상기 제1 샤프트(341)가 배치될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)이 상기 제1 샤프트(341)을 회전 축으로하여 제1 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 때, 상기 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
상기 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 돌출된 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 상기 제1 샤프트(341)가 배치됨으로써 제2 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)이 상기 제2 샤프트(342)와 상기 제3 샤프트(342)을 회전축으로 하여 제2 축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 상기 제1 샤프트(341)는 상기 제3 가이드 리세스(334R3)에 의해 스타퍼 기능을 할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징(310)와, 상기 하우징(310)에 배치되는 프리즘 유닛(330)과, 상기 하우징(310)에 배치되며 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축 방향으로 틸팅시키는 프리즘 구동부(320)와 로테이팅 유닛(340)을 포함하며, 상기 로테이팅 유닛(340)은, 제1 로테이팅 유닛(341)과 상기 제1 로테이팅 유닛(341)과 적어도 일부가 중첩되는 제2 로테이팅 유닛(342)을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)은 상기 제1 로테이팅 유닛(341)과 상기 제2 로테이팅 유닛(342) 상에 배치될 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)은 안착부(334A)를 구비하는 프리즘 무버(334)와, 상기 프리즘 무버(334)의 안착부(334A) 상에 배치되는 프리즘(332)을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버(334)는 상기 안착부(334A)의 양측 모서리에서 상측으로 연장되는 제1 외측면(334S1)과, 제2 외측면(334S2)을 포함하며, 상기 프리즘 무버(334)의 제1 외측면(334S1)은 제1 무버 돌출부(334P1)를 포함하며, 상기 제2 외측면(334S2)은 제2 무버 돌출부(334P2)를 포함할 수 있다.
상기 프리즘 무버(334)는 상기 제1 외측면(334S1)과 상기 제2 외측면(334S2) 사이에 제3 외측면(334S3)을 포함할 수 있다.
상기 제3 외측면(334S3)에 배치되는 회전 가이드(334P)를 더 포함할 수 있다.
상기 회전 가이드(334P)는 상기 제3 외측면(334S3)에서 수직방향으로 연장되어 돌출되는 제1 회전 가이드(334P1)와 상기 제1 회전 가이드(334P1)에서 수직 방향으로 연장되어 돌출되는 제2 회전 가이드(334P2)를 포함할 수 있다.
상기 제2 회전 가이드(334P2)는 상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 결합되어 상기 프리즘 유닛(330)이 회전 또는 틸팅되록 할 수 있다.
상기 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)은 제3-1 안착부(334S3a), 제3-2 안착부(334S3b)를 포함하며, 상기 제3-1 안착부(334S3a)와 상기 제3-2 안착부(334S3b)에는 각각 제4 마그넷(322M4)과 제1 마그넷(322M1)이 배치될 수 있다.
상기 하우징(310)은 제1 하우징 측부(312S1), 제2 하우징 측부(312S2) 및 제1, 제2 하우징 측부들(312S1, 312S2) 사이에 배치되는 제3 하우징 측부(312S3)를 포함하며, 상기 제1 하우징 측부(312S1)는 제1 힌지 홈(HG1)을 포함하여, 상기 제2 하우징 측부(312S2)는 제2 힌지 홈(HG2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 힌지 홈(HG1)에는 상기 제1 로테이션 유닛(341)의 제1 힌지 사프트(341B)가 결합될 수 있다.
상기 제2 힌지 홈(HG2)에는 상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 사프트(342B)가 결합될 수 있다.
상기 제2 힌지 홈(HG2)은 제2-1 힌지 홈(HG2a)과 제2-2 힌지 홈(HG2b)을 포함하며, 상기 제2-1 힌지 홈(HG2a)은 직사각형 단면을 구비하며, 상기 제2-2 힌지 홈(HG2b)은 원형 또는 반구형 단면을 구비할 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징(310)과, 프리즘 무버와 프리즘을 구비하며 상기 하우징(310)에 배치되는 프리즘 유닛(330)과, 상기 하우징(310)에 배치되며 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축 방향으로 틸팅시키는 프리즘 구동부(320)와 로테이팅 유닛(340)을 포함할 수 있다.
상기 로테이팅 유닛(340)은, 제1 로테이팅 유닛(341)과 상기 제1 로테이팅 유닛(341)과 적어도 일부가 중첩되는 제2 로테이팅 유닛(342)을 포함하며, 상기 프리즘 유닛(330)은 상기 제1 로테이팅 유닛(341)과 상기 제2 로테이팅 유닛(342) 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 로테이션 유닛(341)은 제1-1 로테이션 측부(341S1)와 제1-2 로테이션 측부(341S2)를 포함하며, 상기 제1-2 로테이션 측부(341S2)는 상기 제1-1 로테이션 측부(341S1)에 수직한 방향으로 연장되며 경사면을 포함하고, 상기 제1-2 로테이션 측부(341S2)의 경사면에 상기 프리즘 무버(334)의 일부가 안착될 수 있다.
상기 제1 로테이션 유닛(341)의 제1-1 로테이션 측부(341S1)는 제1-1 로테이션 돌출부(341P1)와 제1-2 로테이션 돌출부(341P2)를 포함하고, 상기 제1-1 로테이션 돌출부(341P1)에는 제1 힌지 샤프트(341B)가 배치되고, 상기 제1-2 로테이션 돌출부(341P2)에는 제2 마그넷(322M2)과 제2 요크(324Y2)가 배치될 수 있다.
상기 제1 로테이션 유닛(341)의 제1 힌지 샤프트(341B)는 상기 제1-1 로테이션 돌출부(341P1)로부터 연장되어 돌출되는 제1-1 힌지 샤프트(341B1)와 제1-2 힌지 샤프트(341B2)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(310)은 제1 하우징 측부(312S1), 제2 하우징 측부(312S2) 및 제1, 제2 하우징 측부들(312S1, 312S2) 사이에 배치되는 제3 하우징 측부(312S3)를 포함하며, 상기 제1 하우징 측부(312S1)는 제1 힌지 홈(HG1)을 포함하여, 상기 제2 하우징 측부(312S2)는 제2 힌지 홈(HG2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 하우징 측부(312S1)의 제1 힌지 홈(HG1)은 제1-1 힌지 홈(HG1a)과 제1-2 힌지 홈(HG1b)을 포함하며, 상기 제1-1 힌지 홈(HG1a)에 제1-2 힌지 샤프트(341B2)가 삽입될 수 있다.
상기 제1-1 힌지 홈(HG1a)의 상하 폭은 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 상하 폭에 크며, 상기 제1-2 힌지 홈(HG1b)의 수평 폭(DH1)은 상기 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 수평 폭(DB1)에 비해 클 수 있다.
상기 제2 로테이션 유닛(342)은 제2-1 로테이션 측부(342S1)와 제2-2 로테이션 측부(342S2)를 포함하며, 상기 제2-2 로테이션 측부(342S2)는 상기 제2-1 로테이션 측부(342S1)에 수직한 방향으로 연장되며 경사면을 포함하고, 상기 제2-2 로테이션 측부(342S2)의 경사면에는 상기 프리즘 무버(334)의 일부가 안착될 수 있다.
상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2-1 로테이션 측부(342S1)는 제2-1 로테이션 돌출부(342P1)와 제2-2 로테이션 돌출부(342P2)를 포함하고, 상기 제2-1 로테이션 돌출부(342P1)에는 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 샤프트(342B)가 배치될 수 있다.
상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 샤프트(342B)는 상기 제2-1 로테이션 돌출부(342P1)로부터 연장되어 돌출되는 제2-1 힌지 샤프트(342B1)와 제2-2 힌지 샤프트(342B2)를 포함하며, 상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 샤프트(342B)는 상기 하우징의 제2 힌지 홈(HG2)에 결합될 수 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징(310)과, 상기 하우징(310) 내에 배치되는 프리즘 유닛(330)과, 상기 프리즘 유닛(330)을 틸팅하는 구동부(320)와, 상기 프리즘 유닛(330)을 둘러싸는 회전 가이드부(340)를 포함할 수 있다.
상기 회전 가이드부(340)는 제1 회전 가이드(341) 및 상기 제1 회전 가이드(341)와 결합하는 제2 회전 가이드(342)를 포함할 수 있다.
상기 제1 회전 가이드(341)는 제1 돌기(341B)를 포함하고, 상기 제2 회전 가이드(342)는 프리즘 무버 리세스 및 제2 돌기(342B)를 포함할 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)은 프리즘(332) 및 프리즘 무버(334)를 포함하고,
상기 프리즘 무버(334)는 상기 프리즘을 안착하는 경사면을 포함하고, 상기 경사면의 상기 프리즘이 안착하는 면(334A)과 반대되는 면에 마그넷 안착부(334S3a,334Sb)를 포함하고, 상기 마그넷 안착부로부터 상기 제2 회전 가이드(342)의 상기 프리즘 무버 리세스에 안착되어 상기 프리즘 유닛을 제1 축으로 회전시키는 프리즘 무버 돌기(334P)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(310)은 제1 측벽(312S1) 및 상기 제1 측벽(312S1)에 대향하는 제2 측벽(312S2)을 포함하고, 상기 제1 측벽(312S1)은 상기 제1 돌기(341B)를 수용하는 제1 리세스(HG1)를 포함하고, 상기 제2 측벽(312S2)은 상기 제2 돌기(342B)를 수용하는 제2 리세스(HG2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 돌기(341B) 및 제2 돌기(342B)의 상기 제1 리세스(HG1) 및 제2 리세스(HG2)에 관한 움직임으로 상기 프리즘 유닛을 제2 축으로 회전시킬 수 있다.
실시예의 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리와, 상기 렌즈 어셈블리의 일측에 배치되는 이미지 센서부 및 상기 렌즈 어셈블리의 타측에 배치되는 상기 어느 하나의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다.
실시예의 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리와, 상기 렌즈 어셈블리의 일측에 배치되는 이미지 센서부 및 상기 렌즈 어셈블리의 타측에 배치되는 상기 어느 하나의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 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 유닛(230) 자체의 제1 축, 제2 축 방향으로 회전을 통해 OIS를 구현함으로써 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 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 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(310) 상에 안정적으로 배치되는 프리즘 구동부(320)를 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 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 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, 주밍(zooming) 시 마찰 토크 발생의 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 베이스 내에 정밀하게 수치제어된 제1 가이드부와 제2 가이드부가 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.
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 가이드레일 배치하지 않고, 베이스와 별도 형성되어 조립되는 제1 가이드부, 제2 가이드부 별도로 채용함에 따라 사출 방향에 따라 구배 발생을 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 따른 카메라 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은, 추력을 높이면서도 홀 센서의 감도를 동시에 높일 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 OIS 구현시, AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 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 기술적 효과가 있다.
또한 실시예는 마그넷과 요크의 탈착을 방지할 수 있는 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 로테이팅 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징(310)에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 통해 제1 축 또는 제2 축 방향으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제1 힌지 영역(HGR1)과 제2 힌지 영역(HGR2)에 의해 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)이 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전 또는 틸팅이 되며, 이에 따라 프리즘 유닛(330)이 제2 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
예를 들어, 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)에 배치되는 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3)은 하우징(310)에 배치되는 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3)와 각각 전자기력을 형성하여 X축 방향으로의 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 틸팅함으로써 프리즘 유닛(330)의 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
또한 실시예에 의하면, 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 프리즘 유닛(330)의 회전 가이드(334P)가 회전가능하도록 결합되어 프리즘 유닛(330)을 제1 축 방향, 예를 들어 Y축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버(334)는 회전 가이드(334P)를 구비하며, 회전 가이드(334P)의 제2 회전 가이드(334P2)는 로테이션 샤프트 기능을 하고, 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 결합되어 상기 프리즘 유닛(330)이 Y축 방향으로 회전 또는 틸팅 될 수 있도록 할 수 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명 전체로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 카메라 액추에이터의 사시도.
도 3a는 도 2에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 제2 케이스가 생략된 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도.
도 4a는 도 3b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 프리즘 유닛의 제1 방향 분해 사시도.
도 5a는 도 4b에 도시된 프리즘 유닛에서 프리즘 무버의 제2 방향 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 프리즘 무버의 회전 가이드영역의 확대도.
도 6a는 도 3b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛과 제2 회로기판이 생략된 사시도.
도 6b는 도 6a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도.
도 7a는 도 6b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 하우징과 샤프트 유닛의 분해 사시도.
도 7b는 도 7a에 도시된 하우징의 상세도.
도 8은 도 6b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 구동부의 분해 사시도.
도 9a는 도 1b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 사시도.
도 9b는 도 9a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 제1 단면도.
도 9c는 도 9b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 로테이션 예시도.
도 10a는 도 1b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 사시도.
도 10b는 도 10a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 제2 단면도.
도 10c는 도 10b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 로테이션 예시도.
도 11은 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터의 사시도.
도 12는 도 11에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 사시도.
도 13은 도 11에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 분해 사시도.
도 14는 도 13에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 가이드부와 제2 가이드부에 대한 사시도.
도 15a는 도 13에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리의 사시도.
도 15b는 도 15a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리에서 일부 구성이 제거된 사시도.
도 16는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 구동 예시도.
도 17은 도 11에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 C1-C2 선을 따른 단면도.
도 18a는 도 17에 도시된 S 영역에 대한 확대도.
도 18b는 도 17에 도시된 S 영역에 대한 상세도.
도 18c는 실시예와 비교예에서 마그넷과 위치검출센서의 이격 거리에 따른 자속(magnet flux) 데이터.
도 19a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 구동부(116)의 사시도.
도 19b는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터.
도 19c는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터.
도 20은 다른 실시예에 따른 카메라 모듈에서 일체형 바디의 예시도.
도 21은 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도.
도 22는 도 21에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 제2 케이스가 생략된 사시도.
도 23은 도 22에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도.
도 24a는 도 23b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛의 사시도.
도 24b는 도 24a에 도시된 프리즘 유닛의 제1 방향 분해 사시도.
도 25는 도 24b에 도시된 프리즘 유닛에서 프리즘 무버의 제2 방향 사시도.
도 26a는 도 23에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 하우징과 로테이션 유닛의 분해 사시도.
도 26b는 도 26a에 도시된 하우징의 상세 사시도.
도 26c는 도 26b에 도시된 제1 하우징 영역의 상세도.
도 26d는 도 26b에 도시된 제1 힌지 홈의 상세도.
도 26e는 도 26a에 도시된 제1 로테이션 유닛의 상세 사시도.
도 26f는 도 26e에 도시된 제1 로테이션 유닛의 제1 힌지 가이드의 상세도.
도 26g는 도 26f에 도시된 제1 힌지 가이드와 도 26d에 도시된 제1-1 힌지 홈의 결합상태에서 B1-B1'선을 따른 단면도.
도 26h는 도 26g에 도시된 제1 힌지 가이드와 도 26d에 도시된 제1-2 힌지 홈의 결합상태에서 B2-B2'선을 따른 단면도.
도 26i는 도 26a에 도시된 제2 로테이션 유닛의 상세도.
도 26j는 도 26i에 도시된 제2 로테이션 유닛에 프리즘 유닛(340)과 구동부 일부가 결합된 사시도.
도 26k는 도 26i에 도시된 제2 로테이션 유닛의 제2 방향 상세도.
도 27은 도 23에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 구동부와 제2 회로기판의 제1 방향 분해 사시도.
도 28은 도 27에 도시된 구동부의 제2 방향 분해 사시도.
도 29a는 도 21b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 사시도.
도 29b는 도 29a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 제1 축 방향의 단면도.
도 29c는 도 29b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 로테이션 예시도.
도 30a는 도 21b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 사시도.
도 30b는 도 30a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 제2 축 방향의 단면도.
도 30c는 도 30b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 로테이션 예시도.
도 31은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도.
도 32는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도.
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.
(실시예)
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈(1000A)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 단일 또는 복수의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(300)를 포함할 수 있다.
실시예는 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(300)를 보호하는 케이스(100C)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 케이스(100C)는 제1 카메라 액추에이터(100)를 보호하는 제1 케이스(100C1)와 상기 제2 카메라 액추에이터(300)를 보호하는 제2 케이스(100C2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 케이스(100C1)와 제2 케이스(100C2)는 일체로 형성되거나 각각 분리된 형태로 형성될 수도 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 제1 회로기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 이후 설명되는 제2 회로기판(350)(도 2 참조)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. 또한 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 제2 카메라 액추에이터(300)인 OIS 액추에이터를 중심으로 설명하기로 하며, 그 이후에 제1 카메라 액추에이터(100)에 대해 설명하기로 한다.
<제2 카메라 액추에이터>
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 모듈(1000A)에서 제2 카메라 액추에이터(300)의 사시도이며, 도 3a는 도 2에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)에서 제2 케이스(100C2)가 생략된 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)는 제2 케이스(100C2) 내에 하우징(310)과, 프리즘 유닛(330) 및 제2 회로기판(350)이 배치될 수 있다.
다음으로 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)는 하우징(310)과, 상기 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320), 프리즘 유닛(330), 샤프트 유닛(340) 및 상기 프리즘 구동부(320)와 전기적으로 연결되는 제2 회로기판(350)을 포함할 수 있다.
상기 제2 회로기판(350)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.
도 3b를 참조하면, 상기 제2 회로기판(350)은 제2 바디 기판(350a), 상기 제2 바디 기판(350a)으로부터 수직방향으로 연장되는 제2-1 연장 기판(350b), 제2-2 연장 기판(350c) 및 제2-3 연장 기판(350d)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 연장 기판(350b), 제2-2 연장 기판(350c) 및 제2-3 연장 기판(350d)은 이후 설명되는 제1 코일부(323C1), 제2 코일부(323C2) 및 제3 코일부(323C3)에 각각 전원을 인가할 수 있다(각 코일부는 도 8 참조).
실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 하우징(310) 상에 안정적으로 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 프리즘 구동부(320)와 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.
<제2 카메라 액추에이터(300)>
이하의 도면을 참조하여 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)를 상술하기로 한다.
도 4a는 도 3b에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)에서 프리즘 유닛(330)의 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 프리즘 유닛(330)의 제1 방향, 예를 들어 전면방향 분해 사시도이다.
도 4b를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛(330)은 안착부(334A)를 구비하는 프리즘 무버(334)와, 상기 프리즘 무버(334)의 안착부(334A) 상에 배치되는 프리즘(332)을 포함할 수 있다. 상기 프리즘(332)은 반사부로서, 직각 프리즘일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 프리즘 무버(334)는 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 무버(334)는 경사면을 구비하는 안착부(334A)의 양측 모서리에서 상측으로 연장되는 제1 외측면(334S1)과, 제2 외측면(334S2)을 포함할 수 있다.
또한 상기 프리즘 무버(334)의 제1 외측면(334S1)은 제1 리세스(334R1)를 구비할 수 있고, 제2 외측면(334S2)은 제2 리세스(334R2)를 구비할 수 있다.
상기 제1 리세스(334R1)와 상기 제2 리세스(334R2)에는 샤프트 유닛(340)의 제2 샤프트(342), 제3 샤프트(343)가 각각 배치될 수 있다(각 샤프트는 도 7a 참조).
실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 1 축 또는 2축 방향으로 회전하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 5a는 도 4b에 도시된 프리즘 유닛에서 프리즘 무버(334)의 제2 방향 사시도이며, 도 5b는 도 5a에 도시된 프리즘 무버(334)의 회전 가이드영역(AR1)의 확대도이다.
우선 도 5a를 참조하면, 상기 프리즘 무버(334)는 제1 외측면(334S1)과 제2 외측면(334S2) 사이에 제3 외측면(334S3)을 포함할 수 있으며, 상기 제3 외측면(334S3)에 회전 가이드영역(AR1)이 배치될 수 있다.
또한 상기 제3 외측면(334S3)은 제3-1 안착부(334S3a), 제3-2 안착부(334S3b)를 포함할 수 있다. 상기 제3-1 안착부(334S3a)와 상기 제3-2 안착부(334S3b)에는 각각 제4 마그넷(322M4)과 제1 마그넷(322M1)이 배치될 수 있다(각 마그넷는 도 8 참조).
실시예에 의하면, 상기 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 5b를 참조하면, 회전 가이드영역(AR1)은 상기 제3 외측면(334S3) 상에서 돌출되는 제1 가이드 돌출부(334P1)와 상기 제1 가이드 돌출부(334P1) 상에서 돌출되는 제2 가이드 돌출부(334P2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 가이드 돌출부(334P1)는 제3 가이드 리세스(334R3)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 가이드 돌출부(334P2)는 제4 가이드 리세스(334R4)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 상기 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4)에 샤프트 유닛(340)의 제1 샤프트(341)(도 7a 참조)가 배치됨으로써 제1 축 또는 제2 축 방향의 회전 또는 틸팅이 가능할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 돌출된 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 제1 샤프트(341)가 배치됨으로써 Y축 방향으로의 회전 또는 틸팅 제어가 가능할 수 있다(도 9a 내지 도 9c 참조).
이때 프리즘 유닛(330)이 Y축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
또한 상기 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 돌출된 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 제1 샤프트(341)가 배치됨으로써 X축 방향으로 회전 또는 틸팅될 유격이 확보됨으로써 X축 방향으로의 회전 또는 틸팅 제어가 가능할 수 있다(도 10a 내지 도 10c 참조).
이때 프리즘 유닛(330)이 X축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 제1 샤프트(341)는 제3 가이드 리세스(334R3)에 의해 스타퍼 기능을 할 수 있다.
다음으로 도 6a는 도 3b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛(330)과 제2 회로기판(350)이 생략된 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 6a와 도 6b를 참조하면, 제2 카메라 액추에이터(300)는 하우징(310)과, 상기 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320), 샤프트 유닛(340)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축, 제2 축 방향으로 회전을 통해 OIS를 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 7a는 도 6b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 하우징(310)과 샤프트 유닛(340)의 분해 사시도이며, 도 7b는 도 7a에 도시된 하우징(310)의 상세도이다.
도 7a를 참조하면, 상기 샤프트 유닛(340)은 제1 샤프트(341), 제2 샤프트(342), 제3 샤프트(343)를 포함할 수 있다.
상기 제1 샤프트(341)는 프리즘 무버(334)의 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4)(도 5b 참조)에 배치됨으로써 제1 축 또는 제2 축 방향의 회전 또는 틸팅이 가능할 수 있다.
또한 상기 제2 샤프트(342)와 상기 제3 샤프트(343)는 프리즘 무버(334)의 제1 외측면(334S1)의 제1 리세스(334R1)와, 제2 외측면(334S2)의 제2 리세스(334R2)에 배치될 수 있다(도 4b 참조).
실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 1 축 또는 2축 방향으로 회전하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
계속하여 도 7a를 참조하면, 실시예의 하우징(310)은 하우징 바디(312B)와 단일 또는 복수의 하우징 측부(312S1, 312S2, 312S3) 및 하우징 상부(312T)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 하우징(310)은 상기 하우징 바디(312B)로부터 일측 방향으로 연장되는 제1 하우징 측부(312S1), 제2 하우징 측부(312S2) 및 제3 하우징 측부(312S3)를 포함할 수 있다.
상기 하우징 바디(312B)는 제2 샤프트(342)의 하부가 삽입될 수 있는 제2-1 가이드 홈(314H2a)과 제3 샤프트(343)의 하부가 삽입될 수 있는 제3-1 가이드 홈(314H3a)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 하우징 측부(312S1)는 제1 돌출부(312P1), 상기 제1 돌출부(312P1)에 배치되는 제2-2 리세스(314H2b)를 구비할 수 있다. 상기 제2-2 리세스(314H2b)는 상기 하우징 바디(312B)의 제2-1 가이드 홈(314H2a)의 상측 위치에 형성될 수 있다. 상기 제2-2 리세스(314H2b)에는 상기 제2 샤프트(342)의 상부가 배치될 수 있다.
또한 상기 제2 하우징 측부(312S2)는 제2 돌출부(312P2), 상기 제2 돌출부(312P2)에 배치되는 제3-2 리세스(314H3b)를 구비할 수 있다. 상기 제3-2 리세스(314H3b)는 상기 하우징 바디(312B)의 제3-1 가이드 홈(314H3a)의 상측 위치에 형성될 수 있다. 상기 제3-2 리세스(314H3b)에는 상기 제3 샤프트(343)의 상부가 배치될 수 있다.
상기 제2 샤프트(342)와 상기 제3 샤프트(343)는 프리즘 유닛(330)의 X축 방향으로 회전 또는 틸팅될 때 회전 축으로서 기능할 수 있으며, 프리즘 유닛(330)이 X축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때 제1 샤프트(341)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
다음으로, 도 7a를 참조하면, 상기 제3 하우징 측부(312S3)는 제1 샤프트(341)가 삽입될 수 있는 제1-1 가이드 홀(314H1a)과 제1-2 가이드 홀(314H1b)을 구비할 수 있다. 상기 제3 하우징 측부(312S3)는 상기 제1-1 가이드 홀(314H1a)와 제1-2 가이드 홀(314H1b) 외측으로 제1-1 가이드 리세스와 제1-2 가이드 리세스를 더 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 제1 샤프트(341)의 양측부가 제3 하우징 측부(312S3)의 제1-1 가이드 홀(314H1a)와 제1-2 가이드 홀(314H1b)에 삽입되고, 상기 제1 샤프트(341)의 중심부가 프리즘 무버(334)의 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4)에 배치됨으로써 Y축 방향으로의 회전 또는 틸팅 제어가 가능할 수 있다(도 9a 내지 도 9c 참조). 이때 프리즘 유닛(330)이 Y축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 1 축 또는 2축 방향으로 회전하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 7b를 참조하면, 하우징 바디(312B)는 제1 개구부(316R1), 제2 개구부(316R2), 제3 개구부(316R3)를 포함할 수 있다. 상기 제1 개구부(316R1)에는 제1 코일부(323C1)가, 제2 개구부(316R2)에는 제2 코일부(323C2)가, 상기 제3 개구부(316R3)에는 제3 코일부(323C3)가 각각 배치될 수 있다(각 코일부는 도 8 참조). 상기 제1 개구부(316R1), 제2 개구부(316R2), 제3 개구부(316R3)는 각각 하우징 바디(312B)가 일부 제거된 관통홀의 형태일 수 있으나 이에 한정되지 않고, 하우징 바디(312B)의 일부 표면만 제거된 리세스 영역의 형태일수도 있다.
실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 8은 도 6b에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 구동부(320)의 분해 사시도이다.
도 8을 참조하면, 프리즘 구동부(320)는 OIS 구동부 기능을 하며, 제1 코일부(323C1), 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3), 제1 마그넷(322M1), 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3), 제4 마그넷(322M4), 위치 센서(HS)를 포함할 수 있다. 상기 위치 센서(HS)는 홀센서를 포함할 수 있다. 또한 상기 프리즘 구동부(320)는 백 요크를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 프리즘 구동부(320)는 하우징 바디(312B)의 제1 개구부(316R1)에 배치되는 제1 코일부(323C1), 하우징 바디(312B)의 제2 개구부(316R2)에 배치되는 제2 코일부(323C2) 및 하우징 바디(312B)의 제3 개구부(316R3)에 배치되는 제3 코일부(323C3)를 포함할 수 있다.
또한 프리즘 구동부(320)는 상기 제1 코일부(323C1)에 대응되는 위치에 배치되는 제1 마그넷(322M1), 상기 제2 코일부(323C2)에 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그넷(322M2), 상기 제3 코일부(323C3)에 대응되는 위치에 배치되는 제3 마그넷(322M3)을 포함할 수 있다.
또한 프리즘 구동부(320)는 위치 센서(HS)에 대응되는 위치에 제4 마그넷(322M4)을 포함할 수 있다.
상기 제1 마그넷(322M1)은 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)의 제3-2 안착부(334S3b)에 배치될 수 있으며, 제4 마그넷(322M4)은 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)의 제3-1 안착부(334S3a)에 배치될 수 있다(이상 도 5a 참조).
실시예에서 상기 제1 마그넷 내지 제3 마그넷(322M1, 322M2, 322M3)은 전자기력에 의해 구동력을 형성하는 구동부 기능을 하며, 상기 제4 마그넷(322M4)은 위치 센서(HS)와 작용하여 위치 센싱 기능을 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 마그넷(322M1)은 상기 제1 코일부(323C1)와 전자기력을 형성하여 Y축 방향으로의 프리즘 유닛(330)의 틸팅 또는 회전시킬 수 있다(도 9a 내지 도 9c 참조).
또한 상기 제2 마그넷(322M2)과 상기 제3 마그넷(322M3)은 각각 상기 제2 코일부(323C2)와 상기 제3 코일부(323C3)와 전자기력을 형성하여 X축 방향으로의 프리즘 유닛(330)의 틸팅 또는 회전시킬 수 있다(도 10a 내지 도 10c 참조)
또한 상기 프리즘 구동부(320)는 제1 마그넷(322M1)의 후면에 배치되는 제1 백 요크(324Y1)와 제2 마그넷(322M2)의 후면에 배치되는 제2 백 요크(324Y2) 및 제3 마그넷(322M3)의 후면에 배치되는 제3 백 요크(324Y3)를 포함할 수 있다. 또한 실시예는 제4 마그넷(322M4)의 후면에 배치되는 제4 백 요크(324Y4)를 포함할 수 있다.
또한 상기 프리즘 구동부(320)는 제2 백 요크(324Y2) 하측에 제2-2 백 요크(324Y2b), 제3 백 요크(324Y3) 하측에 제3-2 백 요크(324Y3b)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 마그넷과 코일부간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 제4 마그넷(322M4)에 대응되는 위치에 하나의 위치 센서(HS) 배치만을 통해서도 제1 축 방향 및 제2 축 방향의 틸팅 시 위치를 정확히 측정, 제어할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 9a는 도 1b에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 사시도이고, 도 9b는 도 9a에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 제1 단면도이고, 도 9c는 도 9b에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 로테이션 예시도이다.
예를 들어, 도 9b는 도 9a에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 A1-A1'선을 따르며 제1 샤프트(341)의 길이 방향에 수직한 제1 단면도이다.
예를 들어, 도 9b는 제1 샤프트(341)의 길이 방향을 X축이라고 하는 경우, X축에 수직한 방향의 단면도이다.
도 9b를 참조하면, X축에 수직한 제1 축, 예를 들어 Y축 방향으로 프리즘 무버(334)가 회전되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버(334)에 배치되는 제1 마그넷(322M1)은 하우징(310)에 배치되는 제1 코일부(323C1)와 전자기력을 형성하여 Y축 방향으로의 프리즘 유닛(330)을 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
구체적으로 도 5a를 참조하면, 상기 제1 마그넷(322M1)은 프리즘 무버(334)의 제3 외측면(334S3)의 제3-2 안착부(334S3b)에 배치될 수 있으며, 제4 마그넷(322M4)은 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)의 제3-1 안착부(334S3a)에 배치될 수 있다.
또한 도 5b를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 돌출된 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 제1 샤프트(341)가 배치됨으로써 Y축 방향으로의 회전 또는 틸팅 제어가 가능할 수 있다. 이때 프리즘 유닛(330)이 Y축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
다음으로 도 9c를 참조하면, 실시예에서 프리즘 무버(334)의 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 제1 샤프트(341)가 배치된 상태에서, 상기 프리즘 무버(334)에 배치되는 제1 마그넷(322M1)과 하우징에 배치되는 제1 코일부(323C) 간의 제1 전자기력(F1)에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 Y축 방향으로 제1 각도(Θ1) 회전(Y1->Y1a)되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다. 상기 제1 각도(Θ1)는 ±1°~1.5°일 수 있으며, 즉 2° ~3°일수 있다.
이때 프리즘 유닛(330)이 Y축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
예를 들어, 도 4b를 참조하면 프리즘 무버(334)의 제1 리세스(334R1)와 제2 리세스(334R2)의 직경이 각각 제2 샤프트(342), 제3 샤프트(343)의 직경보다 크게 설계됨으로써 프리즘 유닛(330)이 Y축 방향으로 회전될 수 있는 유격을 제공하며, 상기 제2 샤프트(342), 제3 샤프트(343)는 Y축 방향으로 회전시 스타퍼 기능을 할 수 있다.
다음으로 도 10a는 도 1b에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 사시도이며, 도 10b는 도 10a에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 제2 단면도이고, 도 10c는 도 10b에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 로테이션 예시도이다.
예를 들어, 도 10b는 제1 샤프트(341)의 길이 방향을 X축이라고 하는 경우, X축에 수평한 방향의 단면도이다. 또한 도 10b는 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)에는 수직한 방향의 단면도이다.
도 10b를 참조하면, 제2 샤프트(342)와 제3 샤프트(343)의 길이 방향을 Y축이라고 하는 경우, Y축에 수직한 제2 축, 예를 들어 X축 방향으로 프리즘 무버(334)가 회전되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버(334)에 배치되는 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3)은 하우징(310)에 배치되는 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3)와 각각 전자기력을 형성하여 X축 방향으로의 프리즘 유닛(330)의 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
상기 제2 샤프트(342)와 상기 제3 샤프트(343)는 프리즘 유닛(330)의 X축 방향으로 회전 또는 틸팅될 때 회전 축으로서 기능할 수 있으며, 프리즘 유닛(330)이 X축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때 제1 샤프트(341)는 스타퍼 기능을 할 수 있다.
구체적으로 도 10c를 참조하면, 상기 제2 샤프트(342)와 상기 제3 샤프트(343)가 프리즘 유닛(330)의 X축 방향으로 회전 축으로서 기능할 때, 상기 프리즘 무버(334)에 배치되는 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3)과 하우징에 배치되는 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3) 간의 제2 전자기력(F2)에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 X축 방향으로 제2 각도(Θ2) 회전(Z1->Z1b)되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다. 상기 제2 각도(Θ2)는 ±1°~1.5°일 수 있으며, 즉 2° ~3°일수 있다.
이때 프리즘 유닛(330)이 X축 방향으로의 회전 또는 틸팅될 때, 제1 샤프트(341)는 제3 가이드 리세스(334R3)에 의해 스타퍼 기능을 할 수 있다.
예를 들어, 도 5b를 참조하면 프리즘 무버(334)의 제1 가이드 돌출부(334P1)보다 더 돌출된 제2 가이드 돌출부(334P2) 상의 제4 가이드 리세스(334R4) 상에 제1 샤프트(341)가 배치됨으로써 X축 방향으로 회전 또는 틸팅될 유격이 확보됨으로써 X축 방향으로의 회전 또는 틸팅 제어가 가능할 수 있다.
실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 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 유닛(230) 자체의 제1 축, 제2 축 방향으로 회전을 통해 OIS를 구현함으로써 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 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 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(310) 상에 안정적으로 배치되는 프리즘 구동부(320)를 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 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 프리즘 구동부(320) 및 샤프트 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
<제1 카메라 액추에이터(100)>
이하 제1 카메라 액추에이터(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 11은 실시예에 따른 제1 카메라 액추에이터(100)의 사시도이며, 도 12는 도 11에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 사시도이고, 도 13은 도 11에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 일부 구성이 생략된 분해 사시도이다.
도 11을 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 12는 도 11에서 베이스(20)와 회로기판(410)이 생략된 사시도이며, 도 12를 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 13에 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 13을 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 이동부(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.
이하 도면을 참조하여 실시예에 따른 카메라 장치의 구체적인 특징을 상술하기로 한다.
<가이드부>
도 12와 도 13을 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 14는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 가이드부(210)와 제2 가이드부(220)에 대한 확대 사시도이다.
도 14를 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 14를 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 방지 할 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 15a는 도 13에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리(110)의 사시도이며, 도 15b은 도 15a에 도시된 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 일부 구성이 제거된 사시도이다.
잠시 도 13을 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 15a를 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 이동부(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 이동부(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 이동부(117) 중 제1-1 볼 베어링(117a)은 제1 레일(212) 중 하나인 제1-1 레일(212a)을 따라 이동하고, 상기 제1 이동부(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 15b를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)는 상기 제1 이동부(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 이동부(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 이동부(117)과 2점 또는 3점에서 접촉하는 형상 일 수 있다.
다음으로 도 16은 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 구동 예시도이다.
도 16을 참조하여 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 마그넷 구동부인 제1 구동부(116)와 제1 코일부(141b)간의 전자기력(DEM)이 발행되는 상호 작용을 설명하기로 한다.
도 16과 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 16을 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 17은 도 11에 도시된 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 C1-C2 선을 따른 단면도이다.
도 17을 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 17을 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 17 및 도 18a 내지 도 18c를 기초로 실시예에서의 위치 센서 배치구조의 기술적 특징을 상술하기로 한다.
도 18a는 도 17에 도시된 S 영역에 대한 확대도이며, 도 18b는 도 18a에 도시된 S 영역에 대한 상세도이다.
우선 도 17과 도 18a를 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 18b를 참조하면, 상기 제1 스페이서(141c)는 제1 지지부(141c1)와 상기 제1 지지부(141c1)에서 돌출된 제1 스토퍼(141c3)를 포함하고, 상기 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 스토퍼(141c3) 상에 배치되고, 상기 제1 스토퍼(141c3)는 코일 구동부인 제1 코일부(141b)의 중공에 배치될 수 있다.
이때 실시예는 상기 제1 스토퍼(141c3)와 상기 제1 지지부(141c1)을 연결하는 제1 연결부(141c2)를 구비할 수 있다.
또한 도 18b를 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 17을 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 17을 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 18b를 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 18c는 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 스토퍼(141c3)를 포함하고, 제1 위치검출센서(71)는 상기 제1 스토퍼(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 스토퍼(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 스토퍼(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 19a 내지 도 19c를 참조하여 실시예의 자계간섭 방지구조를 설명하기로 한다. 도 19b와 도 19c에서 좌측(A)은 단위 면적당 자기모멘트(자석의 세기) 데이터[Wb/m]이며, 우측(B)은 자속밀도 데이터[tesla]이다.
다음으로 도 19a는 실시예에 따른 카메라 액추에이터에서 제1 구동부(116)의 사시도이다.
도 19a를 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 17의 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 19b는 비교예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 19b의 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 19b를 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 19c는 실시예에서의 자속밀도 분포 데이터이다.
도 19c를 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 20은 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.
(제2 실시예)
이하 '제2 실시예'는 '실시예'라 칭하며, 앞서 설명된 '실시예'의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
도 21은 실시예에 따른 카메라 모듈(1000A)의 사시도이며, 도 1에 대응된다.
도 21을 참조하면, 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 단일 또는 복수의 카메라 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 카메라 모듈(1000A)은 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(300)를 포함할 수 있다.
실시예는 제1 카메라 액추에이터(100)와 제2 카메라 액추에이터(300)를 보호하는 케이스(100C)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 케이스(100C)는 제1 카메라 액추에이터(100)를 보호하는 제1 케이스(100C1)와 상기 제2 카메라 액추에이터(300)를 보호하는 제2 케이스(100C2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 케이스(100C1)와 제2 케이스(100C2)는 일체로 형성되거나 각각 분리된 형태로 형성될 수도 있다.
상기 제1 카메라 액추에이터(100)는 제1 회로기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 이후 설명되는 제2 회로기판(350)(도 22 참조)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. 또한 상기 제2 카메라 액추에이터(300)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 제2 카메라 액추에이터(300)인 OIS 액추에이터를 중심으로 설명하기로 하며, 그 이후에 제1 카메라 액추에이터(100)에 대해 설명하기로 한다.
<제2 카메라 액추에이터>
도 22는 도 21에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)에서 제2 케이스(100C2)가 생략된 사시도이고, 도 23은 도 22에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 분해 사시도이다.
도 22와 도 23을 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)는 하우징(310)과, 상기 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320), 프리즘 유닛(330), 로테이팅 유닛(340) 및 상기 프리즘 구동부(320)와 전기적으로 연결되는 제2 회로기판(350)을 포함할 수 있다. 상기 로테이팅 유닛(340)은 제1 로테이팅 유닛(341)과 제2 로테이팅 유닛(342)을 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 로테이팅 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 하우징(310) 상에 안정적으로 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 로테이팅 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 프리즘 구동부(320)와 로테이팅 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.
<제2 카메라 액추에이터(300)>
이하의 도면을 참조하여 실시예의 제2 카메라 액추에이터(300)를 상술하기로 한다.
도 24a는 도 23b에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)에서 프리즘 유닛(330)의 사시도이며, 도 24b는 도 24a에 도시된 프리즘 유닛(330)의 제1 방향, 예를 들어 전면방향 분해 사시도이다.
도 24b를 참조하면, 실시예의 제2 카메라 액추에이터에서 프리즘 유닛(330)은 안착부(334A)를 구비하는 프리즘 무버(334)와, 상기 프리즘 무버(334)의 안착부(334A) 상에 배치되는 프리즘(332)을 포함할 수 있다. 상기 프리즘(332)은 반사부로서, 직각 프리즘일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 프리즘 무버(334)는 복수의 외측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 무버(334)는 경사면을 구비하는 안착부(334A)의 양측 모서리에서 상측으로 연장되는 제1 외측면(334S1)과, 제2 외측면(334S2)을 포함할 수 있다.
또한 상기 프리즘 무버(334)의 제1 외측면(334S1)은 제1 회전 가이드(334P1)를 구비할 수 있고, 제2 외측면(334S2)은 제2 회전 가이드(334P2)를 구비할 수 있다.
상기 제1 회전 가이드(334P1)와 제2 회전 가이드(334P2)에 의해 상기 프리즘(332)이 상기 프리즘 무버(334) 상에 안정적으로 안착, 고정될 수 있다.
다음으로 도 25는 도 24b에 도시된 프리즘 유닛에서 프리즘 무버(334)의 제2 방향 사시도이다.
도 25를 참조하면, 상기 프리즘 무버(334)는 제1 외측면(334S1)과 제2 외측면(334S2) 사이에 제3 외측면(334S3)을 포함할 수 있으며, 상기 제3 외측면(334S3)에 회전 가이드(334P)가 배치될 수 있다.
상기 회전 가이드(334P)는 제1 회전 가이드(334P1)와 제2 회전 가이드(334P2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 회전 가이드(334P1)는 상기 제3 외측면(334S3)에서 수직방향으로 연장되어 돌출될 수 있으며, 상기 제2 회전 가이드(334P2)는 상기 제1 회전 가이드(334P1)에서 수직 방향으로 연장되어 돌출될 수 있다.
상기 제2 회전 가이드(334P2)는 로테이션 샤프트 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 회전 가이드(334P2)는 이후 설명되는 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 결합되어 상기 프리즘 유닛(330)이 회전 또는 틸팅 될 수 있도록 할 수 있다(도 26i 및 도 26j 참조).
다시 도 25를 참조하면, 상기 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)은 제3-1 안착부(334S3a), 제3-2 안착부(334S3b)를 포함할 수 있다. 상기 제3-1 안착부(334S3a)와 상기 제3-2 안착부(334S3b)에는 각각 제4 마그넷(322M4)과 제1 마그넷(322M1)이 배치될 수 있다(도 26i 참조).
실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 26a는 도 23에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 하우징(310)과 로테이션 유닛(340)의 분해 사시도이며, 도 26b는 도 26a에 도시된 하우징(310)의 상세 사시도이다.
도 26b를 참조하면, 실시예의 하우징(310)은 단일 또는 복수의 하우징 측부(312S1, 312S2, 312S3)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 하우징(310)은 제1 하우징 측부(312S1), 제2 하우징 측부(312S2) 및 제1, 제2 하우징 측부들(312S1, 312S2) 사이에 배치되는 제3 하우징 측부(312S3)를 포함할 수 있다.
실시예에서 하우징의 제1 하우징 측부(312S1)는 제1 하우징 리세스(312R1)를 구비할 수 있으며, 상기 제2 하우징 측부(312S2)는 제2 하우징 리세스(312R2)를 구비할 수 있다.
상기 제1 하우징 리세스(312R1)와 상기 제2 하우징 리세스(312R2)에는 이후 설명되는 제2 코일부(323C2)와 제3 코일부(323C3)가 각각 배치될 수 있다(도 27 및 도 30b 참조)
계속하여 도 26b를 참조하면, 상기 제1 하우징 측부(312S1)는 제1 힌지 홈(HG1)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 하우징 측부(312S2)는 제2 힌지 홈(HG2)을 구비할 수 있다.
상기 제1 힌지 홈(HG1)에는 이후 설명되는 제1 로테이션 유닛(341)의 제1 힌지 사프트(341B)가 결합될 수 있고(도 26e 및 도 30b 참조), 상기 제2 힌지 홈(HG2)에는 이후 설명되는 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 사프트(342B)가 결합될 수 있다(도 26k 및 도 30b 참조).
실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징(310)에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 통해 제1 축 또는 제2 축 방향으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 26c는 도 26b에 도시된 제1 하우징 영역(312A1)의 상세도이다.
도 26c를 참조하면, 하우징의 제2 하우징 측부(312S2)는 제2 리세스 영역(312SB)에 제2 힌지 홈(HG2)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 힌지 홈(HG2)은 제2-1 힌지 홈(HG2a)과 제2-2 힌지 홈(HG2b)을 포함할 수 있다.
상기 제2-1 힌지 홈(HG2a)은 1축 방향으로 연장되며 모서리가 직사각형 단면을 구비할 수 있으며, 상기 제2-2 힌지 홈(HG2b)은 1축 방향에 수직한 2축 방향으로 연장되며 양 끝부분이 원형 또는 반구형 단면을 구비할 수 있다.
잠시 도 30b를 참조하면, 상기 제2 힌지 홈(HG2)에는 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 사프트(342B)가 결합될 수 있다.
도 30b에서 상기 제2 힌지 홈(HG2)에 제2 힌지 샤프트(342B)가 결합된 영역을 제2 힌지 영역(HGR2)으로 칭할 수 있다. 한편, 상기 제1 힌지 홈(HG1)에 제1 힌지 샤프트(341B)가 결합된 영역을 제1 힌지 영역(HGR1)으로 칭할 수 있다.
도 30c를 참조하면, 제1 힌지 영역(HGR1)과 제2 힌지 영역(HGR2)에 의해 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)이 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전 또는 틸팅이 되며, 이에 따라 프리즘 유닛(330)이 제2 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징(310)에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 통해 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 26d는 도 26b에 도시된 제1 힌지 홈(HG1)의 상세도이다.
도 26d를 참조하면, 상기 제1 하우징 측부(312S1)는 제1 힌지 홈(HG1)을 구비할 수 있으며, 상기 제1 힌지 홈(HG1)은 제1-1 힌지 홈(HG1a)과 제1-2 힌지 홈(HG1b)을 포함할 수 있다.
상기 제1-1 힌지 홈(HG1a)은 1축 방향으로 연장되며 모서리가 직사각형 단면을 구비할 수 있으며, 상기 제1-2 힌지 홈(HG1b)은 1축 방향에 수직한 2축 방향으로 연장되며 양 끝부분이 원형 또는 반구형 단면을 구비할 수 있다.
도 30b를 참조하면, 상기 제1 힌지 홈(HG1)에 제1 로테이션 유닛(341)의 제1 힌지 샤프트(341B)가 결합될 수 있으며, 그 결합된 영역을 제1 힌지 영역(HGR1)으로 칭할 수 있다.
다음으로 도 26e 도 26a에 도시된 제1 로테이션 유닛(341)의 상세 사시도이다.
상기 제1 로테이션 유닛(341)은 제1-1 로테이션 측부(341S1)와 제1-2 로테이션 측부(341S2)를 포함할 수 있다. 상기 제1-2 로테이션 측부(341S2)는 상기 제1-1 로테이션 측부(341S1)에 수직한 방향으로 연장될 수 있으며, 경사면을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 로테이션 측부(341S2)의 경사면에는 프리즘 무버(334)의 일부가 안착될 수 있다.
상기 제1 로테이션 유닛(341)의 제1-1 로테이션 측부(341S1)는 제1-1 로테이션 돌출부(341P1)와 제1-2 로테이션 돌출부(341P2)를 포함할 수 있다.
상기 제1-1 로테이션 돌출부(341P1)에는 제1 힌지 샤프트(341B)가 배치될 수 있고, 상기 제1-2 로테이션 돌출부(341P2)에는 이후 설명되는 제2 마그넷(322M2)과 제2 요크(324Y2)가 배치될 수 있다(도 30b 참조).
다음으로 도 26f 도 26e에 도시된 제1 로테이션 유닛(341)의 제1 힌지 샤프트(341B)의 상세도이다.
상기 제1 로테이션 유닛(341)의 제1 힌지 샤프트(341B)는 상기 제1-1 로테이션 돌출부(341P1)로부터 연장되어 돌출되는 제1-1 힌지 샤프트(341B1)와 제1-2 힌지 샤프트(341B2)를 포함할 수 있다.
상기 제1-1 힌지 샤프트(341B1)의 단면은 원형 단면일 수 있으며, 상기 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 단면은 사각형 단면일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1-1 힌지 샤프트(341B1)의 원형 단면의 폭은 상기 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 사각형 단면의 폭에 비해 작을 수 있다.
상기 제1 힌지 홈(HG1)에 제1 로테이션 유닛(341)의 제1 힌지 샤프트(341B)가 결합될 수 있다.
구체적으로 도 26g는 도 26f에 도시된 제1 힌지 샤프트(341B)와 도 26d에 도시된 제1-1 힌지 홈(HG1a)의 결합상태에서 B1-B1'선을 따른 단면도이다.
잠시 도 26d를 참조하면, 상기 제1 하우징 측부(312S1)의 제1 힌지 홈(HG1)은 제1-1 힌지 홈(HG1a)과 제1-2 힌지 홈(HG1b)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1-1 힌지 홈(HG1a)에 제1-2 힌지 샤프트(341B2)가 삽입될 수 있다.
상기 제1-1 힌지 홈(HG1a)의 상하 폭은 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 상하 폭에 비해 클 수 있다.
또한 도 26h는 도 26g에 도시된 제1 힌지 샤프트(341B)와 도 26d에 도시된 제1-2 힌지 홈(HG1b)의 결합상태에서 B2-B2'선을 따른 단면도이다(도 30b의 제1 힌지영역(HGR1) 참조).
다시 도 26h를 참조하면 상기 제1-2 힌지 홈(HG1b)의 수평 폭(DH1)은 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 수평 폭(DB1)에 비해 클 수 있다.
실시예에서 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 수평 폭(DB1)은 제1-1 힌지 샤프트(341B1)의 수평 폭과 같거나 이보다 비해 클 수 있다.
실시예에 의하면 상기 제1-2 힌지 홈(HG1b)의 수평 폭(DH1)이 제1-2 힌지 샤프트(341B2)의 수평 폭(DB1)에 비해 크게 제어됨에 따라, 상기 제1 로테이션 유닛(341)이 제2 축 방향으로 틸팅 또는 회전이 가능할 수 있다.
예를 들어, 도 30c를 참조하면, 제1 힌지 영역(HGR1)과 제2 힌지 영역(HGR2)에 의해 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)이 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전 또는 틸팅이 되며, 이에 따라 프리즘 유닛(330)이 제2 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징(310)에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 통해 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 26i는 도 26a에 도시된 제2 로테이션 유닛(342)의 상세도이며, 도 26j는 도 26i에 도시된 제2 로테이션 유닛(342)에 프리즘 유닛(340)과 구동부 일부가 결합된 사시도이다. 도 26k는 도 26i에 도시된 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 방향 상세도이다.
우선 도 26k를 참조하면, 상기 제2 로테이션 유닛(342)은 제2-1 로테이션 측부(342S1)와 제2-2 로테이션 측부(342S2)를 포함할 수 있다. 상기 제2-2 로테이션 측부(342S2)는 상기 제2-1 로테이션 측부(342S1)에 수직한 방향으로 연장될 수 있으며, 경사면을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 로테이션 측부(342S2)의 경사면에는 프리즘 무버(334)의 일부가 안착될 수 있다.
상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2-1 로테이션 측부(342S1)는 제2-1 로테이션 돌출부(342P1)와 제2-2 로테이션 돌출부(342P2)를 포함할 수 있다.
상기 제2-1 로테이션 돌출부(342P1)에는 제2 힌지 샤프트(342B)가 배치될 수 있고, 상기 제2-2 로테이션 돌출부(342P2)에는 이후 설명되는 제3 마그넷(322M3)과 제3 요크(324Y3)가 배치될 수 있다(도 30b 참조).
도 26k를 참조하면, 상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 샤프트(342B)는 상기 제2-1 로테이션 돌출부(342P1)로부터 연장되어 돌출되는 제2-1 힌지 샤프트(342B1)와 제2-2 힌지 샤프트(342B2)를 포함할 수 있다.
상기 제2-1 힌지 샤프트(342B1)의 단면은 원형 단면일 수 있으며, 상기 제2-2 힌지 샤프트(342B2)의 단면은 사각형 단면일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2-1 힌지 샤프트(342B1)의 원형 단면의 폭은 상기 제2-2 힌지 샤프트(342B2)의 사각형 단면의 폭에 비해 작을 수 있다.
실시예에서 상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 샤프트(342B)는 도 26c에 도시된 하우징의 제2 힌지 홈(HG2)에 결합될 수 있다.
잠시 도 26c를 참조하면, 상기 제2 하우징 측부(312S2)의 제2 힌지 홈(HG2)은 제2-1 힌지 홈(HG2a)과 제2-2 힌지 홈(HG2b)을 포함할 수 있으며, 상기 제2-1 힌지 홈(HG2a)에 제2-2 힌지 샤프트(342B2)가 삽입될 수 있고, 상기 제2-2 힌지 홈(HG2b)에 제2-1 힌지 샤프트(342B1)가 삽입될 수 있다.
잠시 도 30c를 참조하면, 상기 제2 로테이션 유닛(342)의 제2 힌지 샤프트(342B)가 하우징의 제2 힌지 홈(HG2)에 결합된 영역을 제2 힌지 영역(HGR2) 이라 칭할 수 있다.
실시예에 의하면, 제1 힌지 영역(HGR1)과 제2 힌지 영역(HGR2)에 의해 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)이 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전 또는 틸팅이 되며, 이에 따라 프리즘 유닛(330)이 제2 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징(310)에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 통해 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 26j는 도 26i에 도시된 제2 로테이션 유닛에 프리즘 유닛(340)과 구동부 일부가 결합된 사시도이며, 도 26i에 도시된 바와 같이 제2 로테이션 유닛(342)은 제2-1 로테이션 측부(342S1) 내측에 제1 로테이션 홀(342R1)을 구비할 수 있다.
도 26j를 참조하면, 프리즘 무버(334)는 회전 가이드(334P)를 구비하며(도 25 참조), 회전 가이드(334P)의 제2 회전 가이드(334P2)는 로테이션 샤프트 기능을 하며, 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 결합되어 상기 프리즘 유닛(330)이 회전 또는 틸팅 될 수 있도록 할 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버의 제3-2 안착부(334S3b)에 배치된 제1 마그넷(322M1)과 제2 회로기판(350) 상에 배치된 제1 코일부(323C1)간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 방향으로 틸팅 시킬 수 있다(도 29b 및 도 29c 참조).
상기 제3-1 안착부(334S3a)에 배치된 제4 마그넷(322M4)과 제2 회로기판(350) 상에 배치된 제1 홀 센서(HS1) 간에는 위치 센싱을 통해 구동을 제어할 수 있다.
실시예에 의하면, 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 프리즘 유닛(330)의 회전 가이드(334P)가 회전가능하도록 결합되어 프리즘 유닛(330)을 제1 축 방향, 예를 들어 Y축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징(310)에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 축 방향, 예를 들어 Y축 방향으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 도 26a 내지 도 26k를 참조하여 실시예에 따른 카메라 액추에이터의 다른 관점에서의 기술적 특징을 기술하면 아래와 같으며, 앞서 기술된 기술적 구성의 용어와 다른 용어가 기재된 경우 이는 발명의 다양한 특징을 기술한 것으로 해석될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 액추에이터는 하우징(310)과, 상기 하우징(310) 내에 배치되는 프리즘 유닛(330)과, 상기 프리즘 유닛(330)을 틸팅하는 구동부(320)와, 상기 프리즘 유닛(330)을 둘러싸는 회전 가이드부(340)를 포함할 수 있다.
상기 회전 가이드부(340)는 제1 회전 가이드(341) 및 상기 제1 회전 가이드(341)와 결합하는 제2 회전 가이드(342)를 포함할 수 있다.
상기 제1 회전 가이드(341)는 제1 돌기(341B)를 포함하고, 상기 제2 회전 가이드(342)는 프리즘 무버 리세스 및 제2 돌기(342B)를 포함할 수 있다.
상기 프리즘 유닛(330)은 프리즘(332) 및 프리즘 무버(334)를 포함하고,
상기 프리즘 무버(334)는 상기 프리즘을 안착하는 경사면을 포함하고, 상기 경사면의 상기 프리즘이 안착하는 면(334A)과 반대되는 면에 마그넷 안착부(334S3a,334Sb)를 포함하고, 상기 마그넷 안착부로부터 상기 제2 회전 가이드(342)의 상기 프리즘 무버 리세스에 안착되어 상기 프리즘 유닛을 제1 축으로 회전시키는 프리즘 무버 돌기(334P)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(310)은 제1 측벽(312S1) 및 상기 제1 측벽(312S1)에 대향하는 제2 측벽(312S2)을 포함하고, 상기 제1 측벽(312S1)은 상기 제1 돌기(341B)를 수용하는 제1 리세스(HG1)를 포함하고, 상기 제2 측벽(312S2)은 상기 제2 돌기(342B)를 수용하는 제2 리세스(HG2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 돌기(341B) 및 제2 돌기(342B)의 상기 제1 리세스(HG1) 및 제2 리세스(HG2)에 관한 움직임으로 상기 프리즘 유닛을 제2 축으로 회전시킬 수 있다.
다음으로 도 27은 도 23에 도시된 제2 카메라 액추에이터에서 구동부(320)와 제2 회로기판(350)의 제1 방향 분해 사시도이고, 도 28은 도 27에 도시된 구동부(320)의 제2 방향 분해 사시도이다.
우선 도 27을 참조하면, 실시예에서 제2 회로기판(350)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.
상기 제2 회로기판(350)은 바디 기판(350a), 상기 바디 기판(350a)으로부터 제1 방향으로 연장되는 제1 연장 기판(350b), 제2 방향으로 연장되는 제2 연장 기판(350c) 및 제3 방향으로 연장되는 제3 연장 기판(350d)을 포함할 수 있다.
상기 제1 연장 기판(350b), 제2 연장 기판(350c) 및 제3 연장 기판(350d)은 이후 설명되는 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3) 및 제1 코일부(323C1)에 각각 전원을 인가할 수 있다.
상기 제1 연장 기판(350b)은 제1-1 연장부(350b1), 제1-2 연장부(350b2) 및 제1-3 연장부(350b3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 연장 기판(350b)은 상기 바디 기판(350a)으로부터 수직방향으로 연장되는 제1-1 연장부(350b1)와 상기 제1-1 연장부(350b1)에서 수직방향으로 연장되는 제1-2 연장부(350b2) 및 상기 제1-2 연장부(350b2)에서 수직방향으로 연장되는 제1-3 연장부(350b3)를 포함할 수 있다.
이에 따라 상기 제1-2 연장부(350b2)의 연장방향은 상기 바디 기판(350a)의 연장방향과 수평일 수 있고, 상기 제1-1 연장부(350b1)와 상기 제1-3 연장부(350b3)의 연장방향은 상기 바디 기판(350a)의 연장 방향과 수직일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 제2 연장 기판(350c)은 제2-1 연장부(350c1), 제2-2 연장부(350c2) 및 제2-3 연장부(350c3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 연장 기판(350c)은 상기 바디 기판(350a)으로부터 수직방향으로 연장되는 제2-1 연장부(350c1)와 상기 제2-1 연장부(350c1)에서 수직방향으로 연장되는 제2-2 연장부(350c2) 및 상기 제2-2 연장부(350c2)에서 수직방향으로 연장되는 제2-3 연장부(350c3)를 포함할 수 있다.
이에 따라 상기 제2-2 연장부(350c2)의 연장방향은 상기 바디 기판(350a)의 연장방향과 수평일 수 있고, 상기 제2-1 연장부(350c1)와 상기 제2-3 연장부(350c3)의 연장방향은 상기 바디 기판(350a)의 연장 방향과 수직일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 27과 도 28을 참조하면, 실시예에서 프리즘 구동부(320)는 OIS 구동부 기능을 하며, 제1 코일부(323C1), 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3), 제1 마그넷(322M1), 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3), 제4 마그넷(322M4), 위치 센서(HS)를 포함할 수 있다. 상기 위치 센서(HS)는 홀센서를 포함할 수 있고, 제1 위치 센서(HS1), 제2위치 센서(HS2) 및 제3 위치 센서(HS3)를 포함할 수 있다. 또한 상기 프리즘 구동부(320)는 백 요크를 포함할 수 있다.
상기 프리즘 구동부(320)는 상기 제1 코일부(323C1)에 대응되는 위치에 배치되는 제1 마그넷(322M1), 상기 제2 코일부(323C2)에 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그넷(322M2), 상기 제3 코일부(323C3)에 대응되는 위치에 배치되는 제3 마그넷(322M3)을 포함할 수 있다.
또한 프리즘 구동부(320)는 제1 위치 센서(HS1)에 대응되는 위치에 제4 마그넷(322M4)을 포함할 수 있다.
상기 제1 마그넷(322M1)은 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)의 제3-2 안착부(334S3b)에 배치될 수 있으며, 제4 마그넷(322M4)은 프리즘 무버의 제3 외측면(334S3)의 제3-1 안착부(334S3a)에 배치될 수 있다(이상 도 26 참조).
실시예에서 상기 제1 마그넷 내지 제3 마그넷(322M1, 322M2, 322M3)은 전자기력에 의해 구동력을 형성하는 구동부 기능을 하며, 상기 제4 마그넷(322M4)은 위치 센서(HS)와 작용하여 위치 센싱 기능을 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 마그넷(322M1)은 상기 제1 코일부(323C1)와 전자기력을 형성하여 Y축 방향으로의 프리즘 유닛(330)을 틸팅 또는 회전시킬 수 있다(도 29a 내지 도 29c 참조).
또한 상기 제2 마그넷(322M2)과 상기 제3 마그넷(322M3)은 각각 상기 제2 코일부(323C2)와 상기 제3 코일부(323C3)와 전자기력을 형성하여 X축 방향으로의 프리즘 유닛(330)의 틸팅 또는 회전시킬 수 있다(도 30a 내지 도 30c 참조)
또한 상기 프리즘 구동부(320)는 제2 마그넷(322M2)의 후면에 배치되는 제2 백 요크(324Y2) 및 제3 마그넷(322M3)의 후면에 배치되는 제3 백 요크(324Y3)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 마그넷과 코일부간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 로테이팅 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 29a는 도 21b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 사시도이며, 도 29b는 도 29a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 제1 축 방향의 단면도이고, 도 29c는 도 29b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 로테이션 예시도이다.
예를 들어, 도 29b는 도 29a에 도시된 제2 카메라 액추에이터(300)의 A1-A1'선을 따른 제1 단면도이다.
도 29b를 참조하면, 제1 축, 예를 들어 Y축 방향으로 프리즘 무버(334)가 회전되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버(334)에 배치되는 제1 마그넷(322M1)은 제1 코일부(323C1)와 전자기력을 형성하여 Y축 방향으로의 프리즘 유닛(330)을 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
구체적으로 도 26j 및 도 29c를 참조하면, 프리즘 무버(334)는 회전 가이드(334P)를 구비하며, 회전 가이드(334P)의 제2 회전 가이드(334P2)는 로테이션 샤프트 기능을 하고, 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 결합되어 상기 프리즘 유닛(330)이 회전 또는 틸팅 될 수 있도록 할 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버의 제3-2 안착부(334S3b)에 배치된 제1 마그넷(322M1)과 제2 회로기판(350) 상에 배치된 제1 코일부(323C1)간의 제1 전자기력(F1a, F1b)에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 Y축 방향으로 제1 각도(Θ1) 회전(Y1->Y1a)되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다. 상기 제1 각도(Θ1)는 ±1°~1.5°일 수 있으며, 즉 2° ~3°일수 있다.
다음으로 도 30a는 도 21b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 사시도이고, 도 30b는 도 30a에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 제2 축 방향의 A2-A2'선을 따른 단면도이며, 도 30c는 도 30b에 도시된 제2 카메라 액추에이터의 로테이션 예시도이다.
도 30b를 참조하면, X축 방향으로 프리즘 무버(334)가 틸팅 또는 회전되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다.
예를 들어, 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)에 배치되는 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3)은 하우징(310)에 배치되는 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3)와 각각 전자기력을 형성하여 X축 방향으로의 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 틸팅함으로써 프리즘 유닛(330)의 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
구체적으로 도 30c를 참조하면, 제1 힌지영역(HGR1)과 제2 힌지영역(HGR2)이 X축 방향으로 틸팅 또는 회전 축으로서 기능할 때, 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)에 각각 배치되는 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3)과 하우징에 배치되는 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3) 간의 제2 전자기력(F2a, F2b)에 의해 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 틸팅함으로써 상기 프리즘 유닛(330)을 X축 방향으로 제2 각도(Θ2) 회전(X2->X2b)되면서 OIS 구현이 가능할 수 있다. 상기 제2 각도(Θ2)는 ±1°~1.5°일 수 있으며, 즉 2° ~3°일수 있다.
실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 하우징(310)에 배치되는 프리즘 구동부(320) 및 로테이팅 유닛(340)을 구비하여 OIS 구현함으로써 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 초슬림, 초소형의 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면, 프리즘 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징(310)에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 프리즘 유닛(330)을 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 통해 제1 축 또는 제2 축 방향으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 제1 힌지 영역(HGR1)과 제2 힌지 영역(HGR2)에 의해 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)이 제2 축 방향, 예를 들어 X축 방향으로 회전 또는 틸팅이 되며, 이에 따라 프리즘 유닛(330)이 제2 축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
예를 들어, 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)에 배치되는 제2 마그넷(322M2), 제3 마그넷(322M3)은 하우징(310)에 배치되는 제2 코일부(323C2), 제3 코일부(323C3)와 각각 전자기력을 형성하여 X축 방향으로의 제1 로테이션 유닛(341)과 제2 로테이션 유닛(342)을 틸팅함으로써 프리즘 유닛(330)의 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
또한 실시예에 의하면, 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 프리즘 유닛(330)의 회전 가이드(334P)가 회전가능하도록 결합되어 프리즘 유닛(330)을 제1 축 방향, 예를 들어 Y축 방향으로 회전 또는 틸팅될 수 있다.
예를 들어, 프리즘 무버(334)는 회전 가이드(334P)를 구비하며, 회전 가이드(334P)의 제2 회전 가이드(334P2)는 로테이션 샤프트 기능을 하고, 제2 로테이션 유닛(342)의 제1 로테이션 홀(342R1)에 결합되어 상기 프리즘 유닛(330)이 Y축 방향으로 회전 또는 틸팅 될 수 있도록 할 수 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 유닛(230) 자체의 제1 축, 제2 축 방향으로 회전을 통해 OIS를 구현함으로써 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 무버(334)에 배치되는 마그넷과, 하우징에 배치되는 코일부 간의 전자기력에 의해 상기 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 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(310) 상에 안정적으로 배치되는 프리즘 구동부(320)를 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어함으로써 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 프리즘 구동부(320) 및 로테이팅 유닛(340)을 구비하여 프리즘 유닛(330)을 제1 축 또는 제2 축으로 회전제어하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로 도 31은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기(1500)이다.
도 31에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(1000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 상기 이동 단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 모듈(1000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.
상기 플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 발광부로서 표면 광방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
상기 자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 상기 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
다음으로 도 32는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량(700)의 사시도이다.
예를 들어, 도 32는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 차량운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 32를 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 상기 센서는 카메라 센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 카메라 센서일 수 있다.
실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라 센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)는 차량(700)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라 센서(2000)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(2000)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(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 센서(2000)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(2000)는 오브젝트의 측정정확도를 향상시키고, 차량(700)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 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 배치되는 프리즘 유닛;
    상기 하우징에 배치되며 상기 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축 방향으로 틸팅시키는 프리즘 구동부와 샤프트 유닛;을 포함하며,
    상기 샤프트 유닛은,
    제1 방향에 평행한 방향으로 배치되는 제1 샤프트와
    상기 제1 방향에 수직한 방향으로 배치되는 제2 샤프트와 제3 샤프트를 포함하는 카메라 액추에이터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프리즘 유닛은
    안착부를 구비하는 프리즘 무버와,
    상기 프리즘 무버의 안착부 상에 배치되는 프리즘을 포함하며,
    상기 프리즘 무버는
    상기 안착부의 양측 모서리에서 상측으로 연장되는 제1 외측면과, 제2 외측면을 포함하며,
    상기 프리즘 무버의 제1 외측면은 제1 리세스를 포함하고, 상기 제2 외측면은 제2 리세스를 포함하는 카메라 액추에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 샤프트와 상기 제3 샤프트는
    상기 제1 리세스와 상기 제2 리세스에 각각 배치되며,
    상기 프리즘 무버의 제1 리세스와 제2 리세스의 직경이 각각 상기 제2 샤프트, 제3 샤프트의 직경보다 큰 카메라 액추에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프리즘 무버는
    상기 제1 외측면과 상기 제2 외측면 사이에 제3 외측면을 포함하며,
    상기 제3 외측면에 회전 가이드영역을 포함하며,
    상기 회전 가이드영역은
    상기 제3 외측면 상에서 돌출되는 제1 가이드 돌출부와 상기 제1 가이드 돌출부 상에서 돌출되는 제2 가이드 돌출부를 포함하며,
    상기 제1 가이드 돌출부는 제3 가이드 리세스를 포함하며,
    상기 제2 가이드 돌출부는 제4 가이드 리세스를 포함하는 카메라 액추에이터.
  5. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 프리즘 유닛;
    상기 프리즘 유닛을 틸팅하는 구동부; 및
    제1 내지 제3 샤프트를 포함하고,
    상기 하우징은, 하우징 베이스, 제1 측벽, 상기 제1 측벽에 대향하는 제2 측벽, 및 상기 제1 측벽 및 제2 측벽 사이에 배치된 제3 측벽을 포함하고,
    상기 하우징 베이스는 상기 제1 측벽과 근접한 영역에서 상기 하우징 베이스로부터 돌출된 제1 리세스 및 상기 제2 측벽과 근접한 영역에서 상기 하우징 베이스로부터 돌출된 제2 리세스를 포함하고,
    상기 제2 샤프트는 상기 제1 리세스에 배치되고, 상기 제3 샤프트는 상기 제2 리세스에 배치되고, 및
    상기 제1 샤프트는 상기 제1 측벽에 형성된 제3 리세스 및 상기 제2 측벽에 형성된 제4 리세스에 배치된 카메라 액추에이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 샤프트 및 상기 제3 샤프트의 장축의 방향은 상기 제1 샤프트의 장축의 방향과 수직이며,
    상기 프리즘 유닛은 안착부를 구비하는 프리즘 무버와, 상기 프리즘 무버의 안착부 상에 배치되는 프리즘을 포함하고,
    상기 프리즘 무버는
    상기 제1 외측면과 상기 제2 외측면 사이에 제3 외측면을 포함하며,
    상기 제3 외측면에 회전 가이드영역을 포함하는 카메라 액추에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전 가이드영역은
    상기 제3 외측면 상에서 돌출되는 제1 가이드 돌출부와 상기 제1 가이드 돌출부 상에서 돌출되는 제2 가이드 돌출부를 포함하며,
    상기 제1 가이드 돌출부는 제3 가이드 리세스를 포함하며,
    상기 제2 가이드 돌출부는 제4 가이드 리세스를 포함하며,
    상기 제2 가이드 돌출부 상의 제4 가이드 리세스에 상기 샤프트 유닛의 제1 샤프트가 배치되는 카메라 액추에이터.
  8. 하우징;
    상기 하우징에 배치되는 프리즘 유닛;
    상기 하우징에 배치되며 상기 프리즘 유닛을 제1 축 또는 제2 축 방향으로 틸팅시키는 프리즘 구동부와 로테이팅 유닛;을 포함하며,
    상기 로테이팅 유닛은,
    제1 로테이팅 유닛과 상기 제1 로테이팅 유닛과 적어도 일부가 중첩되는 제2 로테이팅 유닛을 포함하며,
    상기 프리즘 유닛은 상기 제1 로테이팅 유닛과 상기 제2 로테이팅 유닛 상에 배치되며,
    상기 프리즘 유닛은
    안착부를 구비하는 프리즘 무버와,
    상기 프리즘 무버의 안착부 상에 배치되는 프리즘을 포함하는 카메라 액추에이터.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 프리즘 무버는
    상기 안착부의 양측 모서리에서 상측으로 연장되는 제1 외측면과, 제2 외측면을 포함하며,
    상기 프리즘 무버의 제1 외측면은 제1 무버 돌출부를 포함하며, 상기 제2 외측면은 제2 무버 돌출부를 포함하며,
    상기 프리즘 무버는 상기 제1 외측면과 상기 제2 외측면 사이에 제3 외측면을 포함하며,
    상기 제3 외측면에 배치되는 회전 가이드를 더 포함하는 카메라 액추에이터.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 카메라 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈.
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