WO2021054762A1 - 센서 구동 장치 - Google Patents

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WO2021054762A1
WO2021054762A1 PCT/KR2020/012617 KR2020012617W WO2021054762A1 WO 2021054762 A1 WO2021054762 A1 WO 2021054762A1 KR 2020012617 W KR2020012617 W KR 2020012617W WO 2021054762 A1 WO2021054762 A1 WO 2021054762A1
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disposed
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sensor
image sensor
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박정배
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엘지이노텍 주식회사
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    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • G—PHYSICS
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    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
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    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
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    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors

Definitions

  • the embodiment relates to an image sensor driving device and a camera device including the same.
  • a camera device that captures a subject as a photograph or video.
  • a camera shake correction function is applied to prevent the image from shaking due to the camera shake.
  • the lens shift in the x-axis/y-axis direction used in the image stabilization module has a limitation in compensating for various types of vibration.
  • the present embodiment is to provide a camera device capable of accurate hand shake correction.
  • it is intended to provide a camera device having a stable structure as it moves with respect to a lens barrel.
  • the sensor driving apparatus includes: a first sensor that outputs first tilt information; And a fixing part including a plurality of magnets. A plurality of coils disposed to face the plurality of magnets; And a second sensor that outputs second inclination information, and includes a moving part that is spaced apart from the fixed part; An image sensor coupled to the moving part; A support part having one end connected to the fixed part, the other end connected to the moving part, and elastically supporting the moving part; And a controller configured to control electric signals provided to the plurality of coils using the first gradient information and the second gradient information.
  • the control unit may control the electric signal by compensating for a difference in size of the first slope information and the second slope information according to directions.
  • the controller may control the electric signal based on an average slope of the first slope information and the second slope information.
  • the controller may readjust the electric signal according to the second slope information.
  • the second slope information may have a time difference from the first slope information.
  • the electric signal may be controlled according to the first slope information or the second slope information.
  • the electric signal may be controlled according to the second slope information.
  • the plurality of coils may move based on the plurality of magnets by the electric signal.
  • the image sensor is disposed inside the moving part and can move according to the movement of the moving part.
  • the first slope information and the second slope information may include an angular velocity or a linear velocity.
  • a stable structure may be formed by moving the image sensor according to the embodiment with respect to the lens barrel.
  • FIG. 1 is a diagram showing a camera module according to a comparative example
  • FIG. 2 is a perspective view of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view as viewed from A-A of FIG. 2,
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the first actuator shown in FIG. 4,
  • Figure 6 (a) is a plan view of the base of Figure 5
  • FIG. 6B is a plan view of the first actuator of FIG. 5,
  • Figure 6 (c) is a bottom view of the first actuator of Figure 5
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a second actuator according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a connection relationship between the first substrate and the moving part of FIG. 7,
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the fixing part of FIG. 7,
  • Figure 10 is a bottom view of the fixing portion of Figure 7,
  • FIG. 11 is a view showing the upper surface of the first substrate in more detail
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of a moving part according to an embodiment
  • 13A is a plan view of a second substrate
  • 13B is a bottom view of the second substrate
  • 14A is a plan view of a third substrate
  • FIG. 17 is an enlarged view of an enlarged specific area of FIG. 16;
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a combination of a third substrate and a fourth substrate
  • FIG. 19 is an exploded perspective view of an image sensor module according to an embodiment
  • 21 is a diagram for explaining shift driving in the x-axis direction through some configurations of the camera device according to the present embodiment
  • 22 is a diagram for explaining shift driving in the y-axis direction through some configurations of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 23 is a view for explaining rotational driving around a z-axis through a partial configuration of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 24A is a diagram illustrating a magnet disposed on a first substrate and a magnet holder together with an x-axis and a y-axis,
  • FIG. 24B is a view showing a first substrate, a magnet holder, a magnet, and a coil together with rotation driving in the z-axis direction,
  • FIG. 25 is a diagram showing magnetic flow and Lorentz force between a magnet and a coil of the camera device according to the present embodiment
  • 26 is a conceptual diagram of a second actuator according to the embodiment.
  • FIG. 27 is a block diagram of a second actuator according to an embodiment
  • 29 is a diagram for explaining driving of a second actuator according to another embodiment
  • FIG. 30 is a diagram for explaining driving of a second actuator according to another embodiment
  • 31 is a diagram for explaining driving of a second actuator according to a modification.
  • FIG. 33 is a configuration diagram of the optical device shown in FIG. 32.
  • the technical idea of the present invention is not limited to some of the embodiments to be described, but may be implemented in a variety of different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the constituent elements may be selectively selected between the embodiments. It can be combined with and substituted for use.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", it is combined with A, B, and C. It may contain one or more of all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.
  • ком ⁇ онент when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled, or connected to the other component, but also the component and its It may also include a case of being'connected','coupled', or'connected' due to another component between different components.
  • top (top) or bottom (bottom) when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)” of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes the case where the above other component is formed or disposed between the two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
  • a camera module with an OIS (Optical Image Stabilizer) function and an AF (Auto Focusing) function requires at least two spring plates.
  • the camera module according to the comparative example may have two spring plates.
  • the camera module according to the comparative example requires an elastic member such as at least 6 springs on the spring plate.
  • a camera module according to a comparative example includes an optical system including a lens assembly, an infrared filter at the other end, and a sensor unit. That is, the camera module according to the comparative example includes a lens barrel 10, a lens assembly 20, a first elastic member 31, a second elastic member 32, a first housing 41, and a second housing 42. , An infrared cut filter part 50, a sensor part 60, a circuit board 80, and a driving part 71, 72, 73, 74.
  • the lens barrel 10 is connected to the first housing 41. That is, the lens barrel 10 is connected to the first housing 41 through the first elastic member 31. That is, the lens barrel 10 is connected to the first housing 41 so as to be movable by the first elastic member 31.
  • the first elastic member 31 includes a plurality of springs (not shown).
  • the first elastic member 31 connects the lens barrel 10 and the first housing 41 at a plurality of points of the lens barrel 10.
  • the second elastic member 32 is connected to the first housing 41 and the second housing 42 accommodating the first housing 41.
  • the second elastic member 32 fixes the first housing 41 to the second housing 42 so as to be movable.
  • the second elastic member 32 includes a plurality of springs.
  • the second elastic member 32 includes a plate-shaped spring.
  • the first elastic member 31 supports the lens barrel 10 and moves the lens barrel 10 relative to the sensor unit 60 in a vertical direction (Z-axis direction).
  • the first elastic member 31 includes at least four or more springs.
  • the second elastic member 32 supports the lens barrel 10 and moves the lens barrel 10 relative to the sensor unit 60 in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction).
  • the second elastic member 32 includes at least two or more springs.
  • the camera module according to the comparative example As described above, in the camera module according to the comparative example, OIS and AF are performed as the lens barrel 10 moves in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions. To this end, the camera module according to the comparative example needs at least six elastic members such as springs. In addition, the camera module according to the comparative example requires two spring plates to support the elastic member as described above. In addition, the camera module according to the comparative example requires an additional member such as an elastic wire that fixes the Z axis of the lens barrel 10. Therefore, the camera module according to the comparative example has a complex spring structure for moving the lens barrel in the X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the camera module according to the comparative example in order to couple the elastic member with the lens barrel 10, the operation of manually bonding each elastic member must be performed. Accordingly, the camera module according to the comparative example has a complicated manufacturing process and takes a lot of manufacturing time.
  • the camera module according to the comparative example provides a tilt function of the lens barrel 10, it is difficult to correct the tilt of the image. That is, even if the lens barrel 10 rotates with respect to the sensor unit 60, since there is no change in the image incident on the sensor unit 60, it is difficult to correct the tilt of the image, and furthermore, the tilt function itself is unnecessary. .
  • The'optical axis direction' used below is defined as the optical axis direction of a lens and/or an image sensor coupled to a lens driving device.
  • The'vertical direction' used below may be a direction parallel to the optical axis direction.
  • the vertical direction may correspond to the'z-axis direction'.
  • The'horizontal direction' used below may be a direction perpendicular to the vertical direction. That is, the horizontal direction may be a direction perpendicular to the optical axis. Accordingly, the horizontal direction may include the'x-axis direction' and the'y-axis direction'.
  • The'auto focus function' used below automatically adjusts the distance to the image sensor by moving the lens in the optical axis direction according to the distance of the subject so that a clear image of the subject can be obtained by the image sensor. Defined by function. Meanwhile,'auto focus' may correspond to'AF (auto focus)'.
  • The'image stabilization function' used below is defined as a function of moving a lens and/or an image sensor to cancel vibration (motion) generated in the image sensor by an external force.
  • 'hand shake correction' may correspond to'Optical Image Stabilization (OIS)'.
  • FIG. 2 is a perspective view of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view as viewed from A-A of FIG. 2
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the camera device according to the present embodiment.
  • the camera device in the embodiment may include a camera module.
  • the camera device may include a lens driving device.
  • the lens driving device may be a voice coil motor (VCM).
  • VCM voice coil motor
  • the lens driving device may be a lens driving motor.
  • the lens driving device may be a lens driving actuator.
  • the lens driving device may include an AF module.
  • the lens driving device may include an OIS module.
  • the camera device may include a lens module 100.
  • the lens module 100 may include a lens and a lens barrel.
  • the lens module 100 may include one or more lenses and a lens barrel capable of accommodating one or more lenses.
  • one configuration of the lens module 100 is not limited to a lens barrel, and any structure of a holder capable of supporting one or more lenses may be used.
  • the lens module 100 may be coupled to the first actuator 200 to move.
  • the lens module 100 may be coupled to the inside of the first actuator 200. Accordingly, the lens module 100 may move from the inside of the first actuator 200 in response to the movement of the first actuator 200.
  • the lens module 100 may be screwed with the first actuator 200.
  • the lens module 100 may be coupled to the first actuator 200 by an adhesive (not shown).
  • the lens module 100 may include, for example, 5 lenses.
  • the lens module 100 may include a liquid lens and a solid lens.
  • the liquid lens can control the interface formed by the conductive liquid and the non-conductive liquid by electrical force, including the conductive liquid and the non-conductive liquid.
  • the liquid lens may be a lens whose focal length is adjusted by adjusting an interface.
  • the camera device may include an actuator.
  • the camera device may include a first actuator 200 for shifting the lens module 100.
  • the first actuator 200 may be an AF module.
  • the first actuator 200 may move the lens module 100 in the vertical direction (clearly, the optical axis direction). That is, the first actuator 200 may perform an autofocus function by moving the lens module 100 in the optical axis direction.
  • the second actuator 600 may drive the image sensor 430.
  • the second actuator 600 may tilt or rotate the image sensor 430.
  • the second actuator 600 may move the image sensor 430.
  • the second actuator 600 may move the image sensor 430 in a first direction perpendicular to the optical axis, move in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction, and rotate about the optical axis.
  • the first direction may be the x-axis direction
  • the second direction may be the y-axis direction
  • the optical axis may be the z-axis direction.
  • the first actuator 200 and the second actuator 600 may include a driving unit to move the lens module 100 and the image sensor 430, respectively. That is, the first actuator 200 may include a first driving unit (described later). In addition, the second actuator 600 may include a second driving unit (described later). Each of the first and second driving units may include a coil and a magnet. In addition, the coil and the magnet may generate mutual electromagnetic force to drive the lens module 100 and the image sensor 430, respectively.
  • the camera device may include cases 300 and 500.
  • the cases 300 and 500 may include a first case 300 and a second case 500.
  • the first case 300 may be an upper case covering an upper area of the camera device.
  • the first case 300 may be a shield can.
  • the first case 300 may be disposed surrounding the side of the first actuator 200 and the second actuator 600 and the image sensor module 400 constituting the camera device.
  • the first case 300 may have a first open area 310 formed on an upper surface of the first case 300.
  • the first open area 310 of the first case 300 may be a hollow hole.
  • the lens module 100 coupled to the first actuator 200 may be disposed in the first open area 310 of the first case 300.
  • the first open area 310 of the first case 300 may have a diameter larger than that of the lens module 100.
  • the first case 300 may include a top plate and a plurality of side plates bent or bent at the edge of the top plate and extending downward.
  • the upper plate of the first case 300 may have a rectangular shape, and thus may include four side plates extending downward from four edges of the upper plate.
  • the first case 300 may have a rectangular parallelepiped shape having a first open area 310 into which the lens module 100 is inserted on an upper surface, an open lower surface, and rounded corners.
  • a second open area 320 may be formed on any one of the four side plates of the first case 300.
  • the second open area 320 may be an exposure hole exposing a part of the first actuator 200 disposed in the first case 300 to the outside.
  • the second open area 320 of the first case 300 may expose the terminal 262 of the flexible circuit board 260 of the first actuator 200.
  • the second open area 320 may be an opening for soldering performed to couple the terminal of the flexible circuit board 260 and the first substrate of the second actuator to be described later.
  • the second case 500 may be a lower case covering a lower area of the camera device.
  • the second case 500 may close the open lower area of the first case 300.
  • Each of the first actuator 200, the second actuator 600, and the image sensor module 400 constituting the camera device may be disposed in an accommodation space formed by the first case 300 and the second case 500. have.
  • the image sensor module 400 may be coupled to the second actuator 600.
  • the second actuator 600 may be composed of a fixed portion (described later) and a moving portion (described later).
  • the moving part of the second actuator 600 may be connected to the fixing part through a wire (to be described later).
  • the moving part of the second actuator 600 may move with respect to the fixed part by the electromagnetic force of the second driving part.
  • the moving of the fixing part may include all of the movement of the fixing part in the first direction, the movement in the second direction, and the movement in the optical axis direction.
  • the image sensor module 400 may be coupled to the moving part of the second actuator 600.
  • the image sensor module 400 may include an image sensor 440.
  • the image sensor 440 may be any one of a charge coupled device (CCD), a metal oxide semi-conductor (MOS), a CPD, and a CID.
  • the image sensor 440 may be rotated around the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • the image sensor 440 may be moved around the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • the image sensor 440 may be tilted around the x-axis, y-axis, and z-axis.
  • the image sensor module 400 is coupled to the moving part of the second actuator 600, and when the moving part of the second actuator 600 moves relative to the fixed part of the second actuator 600, the second actuator ( It can move relative to the fixed part of the second actuator 600 together with the moving part of 600). As a result, the camera shake correction function can be performed.
  • the AF function may be performed through the liquid lens of the first actuator 200 or the lens module, and the camera shake correction function may be performed through the second actuator 600.
  • the second actuator 600 may perform both an AF function and a camera shake correction function.
  • the camera device performs a camera shake correction function and/or an auto focus function by moving the image sensor module 400 relative to the lens module 100. That is, as camera technology is recently developed, image resolution is increasing, and thus, the size of the image sensor 440 is also increasing. At this time, in a situation where the size of the image sensor 440 increases, the size of the lens module 100 and parts of the actuator for shifting the lens module 100 are also increasing. Accordingly, as the weight of the lens module 100 as well as the weight of other actuator parts for shifting the lens module 100 increases, it is difficult to stably shift the lens module 100 using the existing VCM technology. It is unreasonable, and there are many problems in terms of reliability.
  • the camera device by performing AF using the first actuator 200 implementing the lens shift method and performing OIS using the second actuator 600 implementing the image sensor shift method, the camera device To improve the reliability of the product.
  • the camera device there is a 5-axis hand shake in the camera device.
  • the 5-axis shake there are two shakes that shake at an angle, two shakes that shake with a shift, and one shake that shakes with a rotation.
  • 4-axis hand shake correction is possible with the lens shift method, and correction is not possible for hand shake shaking due to rotation.
  • the camera shake caused by rotation must be corrected by the rotation of the optical module. Even if the lens module 100 is rotated, the incident optical path is maintained as it is, and accordingly, the 5-axis camera shake correction cannot be performed using the lens shift method.
  • a sensor shift method is applied to correct 5-axis image stabilization, and the reliability problem of the lens shift method according to the development of camera technology as described above can be solved.
  • the sensor shift is performed using shake information received from a gyro sensor having a different arrangement position, the camera device according to the embodiment can be provided with a more precise OIS.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the first actuator shown in FIG. 4, FIG. 6(a) is a plan view of the base of FIG. 5, and FIG. 6(b) is a plan view of the first actuator of FIG. 5, and FIG. (C) is a bottom view of the first actuator of FIG. 5.
  • the first actuator 200 includes a base 210, a bobbin 220, a first elastic member 230, a second elastic member 240, and a first driving unit 250 can do.
  • the bobbin 220 is elastically supported in the vertical direction to the base 210 through the first elastic member 230 and the second elastic member 240, and the bobbin 220
  • the bobbin 220 may move in the vertical direction by electromagnetic interaction of the arranged first driving unit 250.
  • the lens module 100 coupled to the bobbin 220 may move in the optical axis direction.
  • an auto focus (AF) function may be performed as the lens module 100 moves in the optical axis direction.
  • the base 210 may be a fixing member of the first actuator 200.
  • the base 210 may be disposed inside the first case 300 and coupled to the first case 300.
  • the base 210 may include a body 211 in which a first opening 213 is formed in the center.
  • the shape of the body 211 may have a shape corresponding to the first case 300.
  • the shape of the body 211 of the base 210 may have a rectangular parallelepiped shape or a square cross-sectional shape corresponding to the shape of the first case 300.
  • a plurality of first protrusions 212 are formed on the upper surface of the body 211 of the base 210.
  • the plurality of first protrusions 212 may be formed to protrude upward from the upper surface of the body 211.
  • a plurality of lower protrusions (not shown) may also be formed on the lower surface of the body 211 to protrude downward.
  • the plurality of first protrusions 212 may be fixing protrusions for fixing the first elastic member 230 disposed on the base 210.
  • the plurality of first protrusions 212 may be disposed in four corner regions on the upper surface of the body 211 of the base 210, respectively.
  • a first opening 213 is formed in the body 211 of the base 210.
  • the first opening 213 may have a shape corresponding to the shape of the bobbin 220.
  • the bobbin 220 has a rectangular plate shape, and accordingly, the first opening 213 may also have a rectangular shape.
  • the present invention is not limited thereto, and the bobbin 220 may have a cylindrical shape, and accordingly, the first opening 213 may also have a circular shape.
  • the size of the first opening 213 may be larger than the size of the bobbin 220. For example, in a state in which the bobbin 220 is inserted into the first opening 213, a certain gap may exist between the inner surface of the body 211 of the base 210 and the outer surface of the bobbin 220.
  • a stepped 215 may be formed on the inner surface of the body 211 of the base 210.
  • the stepped jaw 215 may restrict movement of the bobbin 220 while selectively supporting the bobbin 220 disposed in the first opening 213.
  • the stepped jaw 215 may function as a stopper limiting the movement of the bobbin 220 in the downward direction. That is, the bobbin 220 in the normal state does not contact the step jaw 215 in the state disposed in the first opening 213, and when the bobbin 220 moves to the limit of motion in the downward direction, the step jaw You can contact 215.
  • a first recess 217 recessed in an outward direction may be formed on an inner surface of the body 211 of the base 210.
  • the first recess 217 may include a 1-1 recess 217a and a 1-2 recess 217b respectively formed on two inner surfaces of the body 211 facing each other.
  • At least a part of the bobbin 220 may be disposed in the first-first recess 217a and the first-second recess 217b.
  • a sensor magnet mounting portion (not shown) formed on the bobbin 220 may be disposed in the 1-1 recess 217a and the 1-2 recess 217b.
  • the first-first recess 217a and the first-second recess 217b are the sensor magnets 253 and 254 mounted on the sensor magnet mounting portion of the bobbin 220 and the driver IC mounted on the flexible circuit board 260 It can be formed to minimize the gap (not shown).
  • a first driving magnet mounting groove 216 is formed in an area facing each other around the first opening 213. That is, in the first area of the lower surface of the body 211 of the base 210, the 1-1 driving magnet mounting groove 216a is formed. In addition, a 1-2 driving magnet mounting groove 216b is formed in a second area of the lower surface of the body 211 of the base facing the first area.
  • the 1-1 driving magnet 252b may be disposed in the 1-1 driving magnet mounting groove 216a, and the 1-2 driving magnet 252a may be disposed in the 1-2 driving magnet mounting groove 216b. have.
  • the first actuator 200 in the embodiment moves the bobbin 220 in the optical axis direction using two driving magnets 252a and 252b disposed to face each other.
  • the first driving magnets 252a and 252b may be disposed to extend in the longitudinal direction.
  • the first driving magnets 252a and 252b are corner areas of the lower surface of the body 211 in order to minimize the overlap area with the second driving magnet (described later) of the second actuator 600 in the optical axis direction. It can be placed in the area except for.
  • first driving magnets 252a and 252b may cause magnetic field interference with the second driving magnet of the second actuator 600.
  • the first driving magnets 252a and 252b are disposed in a fixed state to the body 211 of the base 210.
  • the second driving magnet of the second actuator 600 is also fixedly disposed on the fixed portion rather than the moving portion.
  • the first driving magnets 252a and 252b and the second driving magnet are disposed at fixed positions, respectively. That is, in the embodiment, the coil is disposed at a portion that moves according to the lens shift and the image sensor shift, and accordingly, the driving magnets are continuously positioned at a fixed position, thereby minimizing mutual magnetic field interference.
  • the body 211 of the base 210 includes a substrate groove 214 into which the flexible circuit board 260 is inserted.
  • the flexible circuit board 260 may be inserted into the substrate groove 214 in a vertical direction.
  • the substrate groove 214 may have a bent shape that is bent at least once. That is, the flexible circuit board 260 is inserted into the substrate groove 214.
  • the flexible circuit board 260 includes a driver IC disposed on one surface.
  • the driver IC may be a Hall sensor built-in driver. Accordingly, the driver IC may detect a change in the intensity of the electric field that changes according to the positions of the sensor magnets 253 and 254 to detect the position of the lens module 100 and control an output signal accordingly.
  • the driver IC is disposed facing the sensor magnets 253 and 254.
  • the flexible circuit board 260 includes a terminal 262 electrically connected to the first board (described later) of the second actuator 600.
  • a process such as soldering must be performed for the electrical connection between the terminal 262 and the first substrate. Accordingly, the terminal 262 should be located close to the outer surface of the base 210.
  • the flexible circuit board 260 includes a first substrate region 261 in which the terminal 262 is disposed and a second substrate region 262 in which the driver IC is disposed.
  • the first substrate region 261 is located adjacent to the outer surface of the base 210
  • the second substrate region 263 is located adjacent to the inner surface of the base 210,
  • a bent region may be included between the first and second substrate regions.
  • the bobbin 220 is disposed in the first opening 213 of the base 210.
  • the bobbin 220 may have a second opening 221 formed in the center.
  • the second opening 221 may have a shape corresponding to the lens module 100.
  • the second opening 221 may have a circular shape corresponding to the shape of the lens module 100, but is not limited thereto.
  • the bobbin 220 may be coupled to the lens module 100.
  • the lens module 100 may be inserted into the second opening 221 of the bobbin 220 and coupled to the bobbin 220.
  • a plurality of second protrusions 223 in contact with the first elastic member 230 may be formed on the upper surface of the bobbin 220.
  • the plurality of second protrusions 223 may be stoppers that allow the bobbin 220 to be elastically supported by the first elastic member 223 and limit a movement range of the bobbin 220 in the upward direction. For example, when the bobbin 220 is out of the moving range in the upward direction, the second protrusion 223 contacts the inner surface of the upper surface of the first case 300 located above the bobbin 220, The movement of 220 can be restricted.
  • a coil winding unit 222 on which the first coil unit 251 is wound may be formed on an outer surface of the bobbin 220.
  • a coil winding part 222 in the shape of a recess recessed in the inward direction may be formed on the outer surface of the bobbin 220.
  • the first coil unit 251 may be wound on the coil winding unit 222.
  • the first coil unit 251 may be in the form of a “coil block”.
  • the first coil unit 251 may be an "electromagnet".
  • the first coil unit 251 is disposed facing the first driving magnets 252a and 252b, and accordingly interacts with the first driving magnets 252a and 252b to generate an electromagnetic force.
  • the first coil unit 251 may be electrically connected to the second elastic member 240. Accordingly, the first coil unit 251 may generate an electromagnetic force by receiving current from the second elastic member 240. As a result, the bobbin 220 may move in the optical axis direction to perform an AF function.
  • the outer surfaces of the bobbin 220 protrude toward the inner surface of the base 210, and the sensor magnets 253 and 254 are disposed.
  • a sensor magnet mounting portion (not shown) may be formed.
  • the sensor magnets 253 and 254 are mounted on the sensor magnet mounting portion and may be positioned in the 1-1 recess 217a and the 1-2 recess 217b of the base 210. The sensor magnets 253 and 254 move together with the bobbin 220 as the bobbin 220 moves.
  • the magnitude of the magnetic field detected by the driver IC disposed on the flexible circuit board 260 changes according to the position of the sensor magnets 253 and 254, and the driver IC changes the magnitude of the changing magnetic field. 253 and 254, furthermore, the position of the bobbin 220, and furthermore, the position of the lens module 100 may be sensed.
  • the first elastic member 230 is disposed above the base 210 and the bobbin 220.
  • the second elastic member 240 is disposed under the base 210 and the bobbin 220. Accordingly, the bobbin 220 may be elastically supported in the vertical direction by the first elastic member 230 and the second elastic member 240 within the first opening of the base 210.
  • the first elastic member 230 may be a plate spring.
  • the first elastic member 230 may be metal.
  • the first elastic member 230 may be non-magnetic.
  • the first elastic member 230 may not be affected by the magnetic force of the first driving magnets 252a and 252b and the electromagnetic force of the first coil unit 251.
  • the first elastic member 230 may be disposed on the base 210.
  • the first elastic member 230 may be disposed on the bobbin 220.
  • the first elastic member 230 may be coupled to the base 210 and the bobbin 220. That is, the first elastic member 230 extends from the 1-1 elastic portion 231 and the 1-1 elastic portion 231 coupled to the base 210 and is coupled to the bobbin 220. It may include an elastic portion 233.
  • the 1-1 elastic part 232 may have a coupling groove 232 inserted into the plurality of first protrusions 212 disposed on the upper surface of the body 211 of the base 210.
  • the first elastic member 230 may elastically support the upper side of the bobbin 220 in a state in which the coupling groove 232 is coupled to the first protrusion 212.
  • the first elastic member 230 may include an opening 234 through which the lens module 100 is inserted.
  • the second elastic member 240 may be disposed under the base 210.
  • the second elastic member 240 may be disposed under the bobbin 220.
  • the second elastic member 240 may be coupled to the base 210 and the bobbin 220. That is, the second elastic member 240 may include a 2-1 elastic portion 241 coupled to the base 210 and a 2-2 elastic portion 242 coupled to the bobbin 220. Accordingly, the second elastic member 240 may elastically support the lower side of the bobbin 220 while being coupled to the base 210.
  • the second elastic member 240 may include an opening 243 into which the lens module 100 is inserted in the center.
  • the second elastic member 240 may be electrically connected to the first coil unit 251.
  • the second elastic member 240 may be electrically connected to the flexible circuit board 260.
  • the second elastic member 240 may electrically connect the first coil unit 251 and the flexible circuit board 260. Accordingly, current may be supplied from the flexible circuit board 260 to the first coil unit 251 through the second elastic member 240. In this case, the direction, wavelength, and intensity of the current supplied to the first coil unit 251 may be controlled.
  • the second actuator 600 may be positioned under the first actuator 200 and may operate separately from the first actuator 200 to shift the image sensor module 400.
  • the second actuator 600 includes a fixed portion 700 in which the position is fixed, a moving portion 900 that moves in position by an electromagnetic force of the driving portion in a state coupled to the fixed portion, and a support portion elastically supporting the moving portion.
  • the fixing part 700 corresponds to the fixed substrate part 700 below
  • the moving part 900 may correspond to a moving board part to be described later
  • the support part includes the wire part 800 described above, and a connection wire to be described later ( 800) and terms can be used interchangeably.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a second actuator according to an embodiment
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a connection relationship between the first substrate and the moving part of FIG. 7, and
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the fixing part of FIG. 7
  • FIG. 10 is a bottom view of the fixing part of FIG. 7
  • FIG. 11 is a view showing the upper surface of the first substrate in more detail
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of the moving part according to the embodiment
  • FIG. 13(a ) Is a plan view of the second substrate
  • FIG. 13 (b) is a bottom view of the second substrate
  • FIG. 14 (a) is a plan view of the third substrate
  • FIG. 14 (b) is a bottom surface of the third substrate FIG.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of a fourth substrate
  • FIG. 16 is a plan view of a fourth substrate
  • FIG. 17 is an enlarged view of a specific area of FIG. 16
  • FIG. 18 is an exploded view of a third substrate and a fourth substrate. It is the degree of coupling.
  • the second actuator 600 may include a fixed substrate portion 700, a moving substrate portion 900, a connection wire 800, and a substrate housing 1000.
  • the fixed substrate portion 700 and the moving substrate portion 900 are electrically connected to each other by a connection wire 800.
  • the length of the connection wire 800 may be greater than the sum of the thickness of the fixed substrate portion 700 and the thickness of the moving substrate portion 900.
  • the moving substrate portion 900 disposed under the fixed substrate portion 700 is placed at a position spaced apart from the fixed substrate portion 700 by a predetermined interval. That is, the moving substrate unit 900 is suspended from the lower portion of the fixed substrate unit 700 by the connection wire 800 (flyed state), and is a fixed substrate unit by electromagnetic force generated by the magnet unit and the coil unit to be described later. You can move relative to (700).
  • connection wire 800 may connect the fixed substrate portion 700 and the moving substrate portion 900.
  • the connection wire 800 may have elasticity.
  • the connection wire 800 may be an elastic member.
  • the connection wire 800 may be a wire spring.
  • the connection wire 800 is provided between the circuit pattern portion of the fixed substrate portion 700 and the circuit pattern portion of the moving substrate portion 900 in a state where the fixed substrate portion 700 and the moving substrate portion 900 are spaced apart by a predetermined distance. I can connect.
  • the connection wire 800 may be formed of metal.
  • the connection wire 800 may elastically support the movement of the moving substrate unit 900.
  • the connection wire 800 may include a plurality of wires.
  • the plurality of wires may correspond to the number of channels of signals exchanged between the moving substrate unit 900 and the fixed substrate unit 700.
  • the connection wire 800 may include a total of 36 wires, 9 each on the side between adjacent corners among the four corners of the fixed substrate portion 700 and the moving substrate portion 900.
  • connection wire 800 includes nine first wires 810 disposed on the first side of each of the fixed substrate portion 700 and the moving substrate portion 900, and nine pieces of wires disposed on the second side.
  • the second wire 820 may include nine third wires 830 disposed on the third side, and nine fourth wires 840 disposed on the fourth side.
  • connection wire 800 may be evenly distributed and disposed on four sides. That is, the connection wire 800 may form a mutually symmetrical structure with a side facing each of the four side surfaces. In this case, the connection wire 800 must elastically support the moving substrate portion 900 with respect to the fixed substrate portion 700 while transmitting signals.
  • the connection wire 800 is asymmetrically disposed, the moving substrate unit 900 does not perform a normal shift operation, and there is a difference in the amount of movement between a portion where a large number of connection wires are disposed and a portion other than this. Occurs, and accordingly, a problem may occur in operation reliability. Accordingly, in the embodiment, the connection wire 800 is uniformly arranged in each area in a circular shape to improve the reliability of the image sensor shift operation.
  • the substrate housing 1000 is disposed under the fixed substrate portion 700 and accommodates the moving substrate portion 900 therein.
  • the second actuator 600 configured as described above will be described in detail as follows.
  • the fixed substrate part 700 may include a first substrate 710, a magnet holder 720, and a magnet part 730.
  • the first substrate 710 includes a first substrate region 711 in which a first opening 712 is formed in the center and a second substrate region 716 extending from the first substrate region 711 and in which a connector connected to an external device is disposed. ) Can be included.
  • the first substrate 710 may include a first lead pattern portion 713 disposed in the first substrate region 711.
  • the first substrate 710 may be coupled to the connection wire 800 in the first lead pattern portion 713. That is, one end of the connection wire 800 may be coupled to the first lead pattern portion 713 of the first substrate 710.
  • the first lead pattern portion 713 and the connection wire 800 may be bonded to each other through soldering.
  • the first lead pattern portion 713 may be a portion in which a solder resist is opened for electrical connection with the connection wire 800.
  • the first lead pattern portion 713 includes a first hole 713-2 and a first lead pattern portion 713-3 disposed surrounding the first hole 713-2. That is, the first lead pattern part 713 may be a pad including the first hole 713-2 through which the connection wire 800 passes. Accordingly, the connection wire 800 is soldered while penetrating the first hole 713-2, and is electrically connected to the lead pattern portion 713-1 disposed around the first hole 713-2. Can be connected.
  • the first lead pattern portion 713 is configured in plural. That is, the first lead pattern part 713 includes a plurality of first lead patterns. In addition, the plurality of first lead patterns are connected to the connection wire 800. In this case, the number of first lead patterns may be equal to or less than the number of connection wires 800. When the number of first lead patterns is the same as the number of connection wires 800, all of the first lead patterns may be combined with the connection wire. In addition, when the number of first lead patterns is less than the number of connection wires 800, at least one of the first lead patterns may not be coupled to the connection wire.
  • a connector may be disposed in the second substrate region 716 connected to the first substrate region 711.
  • the connector may be a port for electrically connecting to an external device.
  • the first substrate region 711 may be disposed inside the camera device, and the second substrate region 716 may extend from the first substrate region 711 to be exposed to the outside of the camera device.
  • first substrate region 711 may be disposed inside the first case 300 and the second substrate region 716 may include a connector disposed outside the first case 300 and connected to an external device. have.
  • the first substrate 710 may transmit a signal to the moving substrate unit 900 or may receive a signal transmitted from the moving substrate unit 900. That is, the first substrate 710 is electrically connected to the mobile substrate unit 900 through the connection wire 800, and thus transmits a power signal or a communication signal to the mobile substrate unit 900 through the connection wire 800. And receive information including an image signal obtained from the moving substrate unit 900 and the like.
  • the first substrate 710 may include a first pad portion 714 disposed in an edge region of the first substrate region 711.
  • the first pad part 714 may be electrically connected to the flexible circuit board 260 included in the first actuator 200.
  • At least one first coupling hole 715 is formed in a corner region of the first substrate region 711 of the first substrate 710.
  • the first coupling hole 715 may be formed to fix the first substrate 710 on the magnet holder 720.
  • the first substrate 710 may be positioned in a fixed state within the first case 300 of the camera device. That is, the first substrate 710 may be disposed in a fixed position without moving.
  • a magnet holder 720 is disposed under the first substrate 710.
  • the magnet holder 720 may be provided with a substrate mounting portion 721 on which the first substrate 710 is mounted.
  • a first coupling protrusion 722 may be formed in the substrate mounting portion 721 to couple with the first coupling hole 715 formed in the first substrate 710.
  • the first substrate 710 may be mounted on the substrate mounting portion 721 in a state in which the first coupling hole 715 is inserted into the first coupling protrusion 722.
  • the magnet holder 720 may include an open area overlapping the first opening 712 of the first substrate 710 in the optical axis direction.
  • the magnet holder 720 may open a position overlapped with the first lead pattern portion 713 formed on the first actuator 200 in the optical axis direction.
  • the first substrate 710 may include a gyro sensor 717 disposed on a lower surface. That is, the gyro sensor 717 in this embodiment is disposed on the lower surface of the first substrate 710 and may be accommodated in the first case 300 of the camera device.
  • the gyro sensor 717 for implementing the anti-shake function is embedded in a state mounted on the lower surface of the first substrate 710, and the angular velocity/linear velocity due to the hand shake is detected by the moving substrate unit 900. You can feed back information. Accordingly, in the embodiment, by disposing the gyro sensor 717 in the space between the first substrate 710 and the moving substrate unit 900, there is no need to provide an additional space for the arrangement of the gyro sensor 717. have.
  • a magnet seating groove (not shown) in which the magnet portion 730 is disposed may be formed on a lower surface of the magnet holder 720.
  • the magnet part 730 may be disposed in the magnet seating groove of the magnet holder 720.
  • the magnet part 730 may be disposed facing the coil part 916 disposed on the moving substrate part 900.
  • an electric field may be formed around the coil unit 916.
  • the coil unit 916 may move relative to the magnet unit 730 through electromagnetic interaction between the coil unit 916 and the magnet unit 730.
  • the magnet part 730 may be disposed at a corner of the lower surface of the magnet holder 720. That is, the magnet part 730 may be disposed at four corners of the lower surface of the magnet holder 720, respectively. In addition, the magnet part 730 may face the coil.
  • the magnet part 730 may be a flat magnet having a flat plate shape.
  • the magnet part 730 may include a plurality of magnets.
  • the magnet part 730 may include four magnets.
  • the magnet part 730 may include first to fourth magnets 731, 732, 733, and 734.
  • the first magnet 731 may face the first coil 916-1 disposed on the moving substrate unit 900.
  • the first magnet 731 may be disposed at a first corner disposed on the upper left side of the magnet holder 720.
  • the second magnet 732 may face the second coil 916-2 disposed on the moving substrate unit 900.
  • the second magnet 732 may be disposed at a second corner disposed on the upper right side of the magnet holder 720.
  • the third magnet 733 may face the third coil 916-3 disposed on the moving substrate unit 900.
  • the third magnet 733 may be disposed at a third corner disposed on the lower right side of the magnet holder 720.
  • the fourth magnet 734 may face the fourth coil 916-4 disposed on the moving substrate unit 900.
  • the fourth magnet may be disposed at a fourth corner disposed on the lower left side of the magnet holder 720.
  • Each of the magnets constituting the magnet part 730 may be disposed vertically with an adjacent magnet, and may be disposed in parallel with the magnets disposed in a diagonal direction.
  • a polarity of a surface of the first magnet 731 facing the coil unit 916 may be different from a portion close to one side and a portion close to the other side.
  • a polarity of a surface of the second magnet 732 facing the coil portion 916 may be different from a portion close to one side and a portion close to the other side.
  • a polarity of a surface of the third magnet 733 facing the coil portion 916 may be different from a portion close to one side and a portion close to the other side.
  • the polarity of the surface of the fourth magnet 734 facing the coil part 916 may be different from a part close to one side and a part close to the other side.
  • first magnet 731 and the third magnet 733 may be disposed in the same direction
  • second magnet 732 and the fourth magnet 734 may be disposed in the same direction
  • the first magnet 731 may be disposed vertically with the second magnet 732.
  • the polarities of the first to fourth magnets 731, 732, 733, and 734 may be the same between inner portions.
  • the polarities of the first to fourth magnets 731, 732, 733, and 734 may be the same between outer portions.
  • Each polarity of the first to fourth magnets 731, 732, 733, and 734 may have an inner portion formed of an N-pole.
  • an outer portion may be formed as an S-pole.
  • the polarity of each of the first to fourth magnets 731, 732, 733, and 734 may have an inner portion formed as an S-pole and an outer portion formed as an N-pole.
  • connection wire 800 has one end coupled to the first lead pattern portion 713 of the first substrate 710 and constitutes the first lead pattern portion 713. It may pass through the hole 713-2 and extend below the first substrate 710.
  • the first substrate 710 is disposed on the upper surface of the magnet holder 720, and the magnet part 730 is disposed on the lower surface thereof.
  • a gyro sensor for obtaining sensing information necessary for performing camera shake correction is disposed on the lower surface of the first substrate 710, and a signal obtained through the gyro sensor is transferred to the moving substrate unit 900 through the connection wire 800. Can be delivered.
  • the substrate housing 1000 may be disposed under the fixed substrate portion 700.
  • the substrate housing 1000 is coupled under the fixed substrate portion 700.
  • the substrate housing 1000 is provided with a seating portion (not shown) on which the magnet holder 720 constituting the fixed substrate portion 700 is mounted, and thus may be coupled to the magnet holder 720.
  • the moving substrate portion 900 is disposed in the substrate housing 1000 coupled to the magnet holder 720.
  • the moving substrate portion 900 is electrically connected to the fixed substrate portion 700 through a connection wire 800, and the fixed substrate portion 700 by an interaction between the magnet portion 730 and the coil portion 916 You can move against the opponent.
  • the moving substrate unit 900 may include a second substrate 910, a substrate holder 920, a third substrate 930, and a fourth substrate 940.
  • the second substrate 910, the third substrate 930, and the fourth substrate 940 may be a second substrate portion constituting the moving substrate 900.
  • the first substrate 710 may be a first substrate portion constituting the fixed substrate portion 700.
  • the second substrate 910 may be a main substrate.
  • the second substrate 910 may be a driving substrate for driving the second actuator.
  • the second substrate 910 may include a second opening 911.
  • the second opening 911 may overlap the first opening 712 formed in the first substrate 710 in the optical axis direction.
  • the second substrate 910 may include coil portions 916 disposed at respective corners thereof.
  • the coil unit 916 may be electrically connected to the second substrate 910.
  • the coil unit 916 may be disposed to face the magnet unit 730 disposed on the first actuator 200. When current is applied to the coil unit 916, an electric field may be formed around the coil unit 916.
  • the coil unit 916 may include four coils. In this case, current may be independently applied to at least three of the four coils. In the first embodiment, the coil unit 916 may be controlled by three channels. Alternatively, in the second embodiment, the coil unit 916 may be controlled by each of four individual channels. The four coils constituting the coil unit 916 may be electrically separated from each other. Any one of a forward current and a reverse current may be selectively applied to each of the four coils of the coil unit 916. In this embodiment, only three of the four coils are electrically separated, and one coil may be electrically connected to the other coil. Alternatively, all four coils may be electrically separated. When only 3 of the 4 coils are electrically separated, 3 pairs of 6 lead wires come out from the coil part 916, and when all 4 coils are electrically separated, 4 pairs of 8 lead wires from the coil part 916 Can come out.
  • the coil unit 916 and the magnet unit 730 In the case of controlling four coils with three channels as in the first embodiment of the present embodiment, the coil unit 916 and the magnet unit 730 must be driven in a pair of rotational driving around the z-axis, but as in the second embodiment, 4 When four coils are controlled by a channel, the coil unit 916 and the magnet unit 730 may be driven in two pairs in the rotation driving around the z-axis.
  • the coil unit 916 may include first to fourth coils 916-1, 916-2, 916-3, and 913-4.
  • each of the first to fourth coils 916-1, 916-2, 916-3, and 913-4 may be disposed to face each magnet of the magnet portion 730 disposed on the first substrate 710. I can.
  • the first coil 916-1 may be disposed at a first corner of the second substrate 910.
  • the second coil 916-2 may be disposed at a second corner of the second substrate 910.
  • the third coil 916-3 may be disposed at a third corner of the second substrate 910.
  • the fourth coil 916-4 may be disposed at a fourth corner of the second substrate 910.
  • the first coil 916-1 and the third coil 916-3 are disposed on the first diagonal direction of the second substrate 910, and the second coil 916-1 and the fourth coil 916-4 Silver may be disposed on the second diagonal direction of the second substrate 910.
  • the first coil 916-1 and the third coil 916-3 are disposed to be elongated in the first direction
  • the second coil 916-2 and the fourth coil 916-4 are It can be arranged long in the direction.
  • the first direction and the second direction may be vertical.
  • the long side of the first coil 916-1 and the long side of the third coil 916-3 may be disposed parallel to each other.
  • the long side of the second coil 916-2 and the long side of the fourth coil 916-4 may be disposed parallel to each other.
  • the long side of the first coil 916-1 and the long side of the second coil 916-2 may be disposed not parallel to each other.
  • the long side of the first coil 916-1 and the long side of the second coil 916-2 may be arranged such that virtual extension lines are orthogonal to each other.
  • the arrangement direction of the first coil 916-1 and the arrangement direction of the second coil 916-2 may be orthogonal.
  • current may be independently applied to at least three of the first to fourth coils 916-1, 916-2, 916-3, and 916-4.
  • the first to fourth coils 916-1, 916-2, 916-3, and 916-4 may be electrically separated from each other.
  • a Hall sensor 917 may be disposed inside the first to fourth coils 916-1, 916-2, 916-3, and 916-4.
  • the Hall sensor 917 may be disposed only inside three of the first to fourth coils 916-1, 916-2, 916-3, and 916-4.
  • a Hall sensor is not required for one coil.
  • the Hall sensor 917 may detect the magnetic force of the magnet part 730.
  • the movement of the image sensor module may be recognized in real time through the magnetic force of the magnet part 730 sensed by the Hall sensor 917. And, through this, OIS feedback control may be possible.
  • Hall sensor 917 may be configured as a plurality. That is, as described above, the Hall sensor 917 may include three sensors. Through the three sensors, all of the movement of the image sensor 440 in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis rotation may be detected.
  • the Hall sensor 917 may include first to third sensors. The first sensor may face the first magnet, the second sensor face the second magnet, and the third sensor face the third magnet.
  • the Hall sensor 917 may include a first Hall sensor that senses a movement amount and/or a displacement of the magnet part 730 in the x-axis direction.
  • the Hall sensor 917 may include a second Hall sensor that senses a movement amount and/or a displacement of the magnet part 730 in the y-axis direction.
  • the Hall sensor 917 may include a third Hall sensor that detects a movement amount and/or displacement of the magnet part 730 in the x-axis direction or a movement amount and/or a displacement in the y-axis direction.
  • the movement of the magnet part 730 rotating around the z-axis may be detected through any two or more of the first Hall sensor, the second Hall sensor, and the third Hall sensor.
  • a driver IC 914 for controlling the operation of the second actuator may be disposed on the second substrate 910.
  • various passive elements 915 for operating the second actuator may be disposed on the second substrate 910.
  • the second substrate 910 must connect the coil unit 916, the driver IC 914, and the passive elements 915 to each other, and connect them to the first substrate 710 again.
  • the 12 terminals may be terminals connected to the driver IC 914.
  • a plurality of second pad portions 918 connected to the driver IC 914 are disposed on the lower surface of the second substrate 910.
  • the number of the plurality of second pad units 918 may be 12 for transmitting/receiving necessary signals while controlling components disposed on the second substrate 910 in the driver IC 914.
  • a second hole 912 may be formed in an edge region of the second substrate 910.
  • the second hole 912 may be aligned with the first hole 713-2 formed in the first substrate 710 in the optical axis direction.
  • the second hole 912 may be a wire through hole through which the connection wire 800 coupled to the first substrate 710 passes.
  • a third coupling hole 913 is formed at an edge of the second substrate 910.
  • the second substrate 910 is disposed on the substrate holder 920.
  • the substrate holder 920 includes a guide protrusion 921 extending upward in the edge region.
  • the guide protrusion 921 may be formed on the upper surface of the substrate holder 920.
  • the guide protrusion 921 may guide the assembly position of the second substrate 910.
  • the guide protrusion 921 may contact a side surface of the second substrate 910 while the second substrate 910 is mounted on the substrate holder 920.
  • the guide protrusion 921 may be formed in a plurality, and accordingly, the guide protrusion 921 may contact all four side surfaces of the second substrate 910.
  • a third coupling protrusion 923 may be formed at a corner of the substrate holder 920.
  • the third coupling protrusion 923 may be inserted into the third coupling hole 913 in which the second substrate 910 is formed while the second substrate 910 is seated on the substrate holder 920.
  • the third coupling protrusion 923 may be formed in a shape corresponding to the third coupling hole 913.
  • the third coupling protrusions 923 may be formed at four corners of the substrate holder 920, respectively.
  • a third hole 922 may be formed in an edge region of the substrate holder 920.
  • the third hole 922 may be aligned with the second hole 912 formed in the second substrate 910 and the first hole 713-2 formed in the first substrate 710 in the optical axis direction.
  • the third hole 922 may be a wire through hole through which the connection wire 800 coupled to the first substrate 710 passes.
  • the substrate holder 920 may be provided with an opening in the center.
  • the third substrate 930 may be disposed in the opening of the substrate holder 920.
  • the third substrate 930 may relay a connection between the image sensor module 400, the second substrate 910, and the fourth substrate 940.
  • the third substrate 930 includes an opening 931 in the center.
  • the opening 931 may be aligned with the opening of the first actuator 200 and the opening of the second substrate 910 disposed on the upper side in the optical axis direction.
  • the third substrate 930 may include a third pad portion 932.
  • the third pad portion 932 may face the second pad portion 918 included in the second substrate 910. That is, the third pad portion 932 may be arranged to be aligned with the second pad portion 918 in the optical axis direction.
  • the third pad portion 932 may be composed of 12 corresponding to the number of the second pad portion 918.
  • the second pad portion 918 and the third pad portion 932 may be electrically connected to each other through soldering.
  • the substrate holder 920 may facilitate coupling between the second substrate 910 and the third substrate 930. That is, in the embodiment, when the substrate holder 920 is disposed between the second substrate 910 and the third substrate 930, the pitches of the second pad portion 918 and the third pad portion 932 are matched while It is possible to facilitate bonding between the second substrate 910 and the third substrate 930.
  • the substrate holder 920 is not an essential component and may be omitted in some cases.
  • the third substrate 930 includes a fourth pad portion 934 formed inside a lower surface and a fifth pad portion 935 formed at an edge of the lower surface.
  • the fourth pad part 934 may be connected to the pad part of the image sensor module 400 disposed in the opening 931 of the substrate holder 920.
  • the fourth pad portion 934 may be formed with a 4-1 pad portion 934-1 formed in the first area of the lower surface of the third substrate 930 and the first area with the opening 931 interposed therebetween. And a 4-2th pad portion 934-2 formed in the second region facing each other.
  • the 4-1th pad unit 934-1 is a pad for receiving an image signal acquired through the image sensor 440 among signals exchanged with the image sensor module 400.
  • the 4-2th pad unit 934-2 is a pad for exchanging signals other than the image signal with the image sensor module 400.
  • a pad connected to the image sensor module 400 is disposed to receive an image signal, and other pads are separated and disposed in different areas.
  • a noise signal may be included in the image signal, resulting in a problem of deteriorating image quality.
  • the image signal receiving pad and the other pads are separately arranged in different areas, so that the quality of the image signal can be improved.
  • the third pad portion 932 and the second pad portion 918 are also not overlapped with the 4-1 pad portion 935-1 in the optical axis direction, but the 4-2 pad portion 935-2 And are placed in the overlapped area in the direction of the optical axis. Accordingly, it is possible to minimize the inclusion of noise in the image signal by signals transmitted to the third pad unit 932 and the second pad unit 918.
  • the second substrate 910 includes a driver IC 914 and a passive element 915.
  • the driver IC 914 and the passive element 915 are not an area overlapped with the 4-1 pad unit 934-1 in the optical axis direction, but an area overlapped with the 4-2 pad unit 934-2 in the optical axis direction. Is placed in This is to prevent noise from being included in the image signal by preventing the presence of signal lines or elements overlapping the 4-1 pad unit 934-1 in the optical axis direction.
  • the third substrate 930 includes a fifth pad portion 935 disposed in the edge region.
  • the fifth pad part 935 is a pad connected to the fourth substrate 940.
  • the fifth pad part 935 may be connected to the plurality of connection wires 800 through the fourth substrate 940 in a 1:1 manner, respectively.
  • the fifth pad portion 935 includes a 5-1 pad portion 935-1 disposed in the first edge area of the lower surface of the third substrate 930 and the 5 -th pad portion 935-1 disposed in the second edge area. 2 pad portion 935-2, a 5-3 pad portion 935-3 disposed in the third edge area, and a 5-4 pad portion 935-4 disposed in the fourth edge area. I can.
  • the 4-1 pad portion 935-1 is preferentially connected to the 5-1 pad portion 935-1 disposed adjacent thereto, and is directly connected to the fourth substrate 940 ) And the connection wire 800 to be transferred to the first substrate 710. That is, in the present embodiment, the signal path through which the image signal is transmitted is shortened, and other pads or devices are not disposed on the signal path through which the image signal is transmitted, thereby maintaining the best quality of the image signal.
  • the fourth substrate 940 enables the image sensor module 400 to be shifted and transmits signals.
  • the fourth substrate 940 may include an insulating layer 941 and a pattern portion 942 disposed on the insulating layer 941.
  • the insulating layer 941 may include an opening 941-2.
  • the opening 941-2 may be aligned with the opening of the first substrate 710, the opening of the second substrate 910, the opening of the third substrate 930, and the opening of the substrate holder 920 in the optical axis direction.
  • a pattern portion 942 is disposed on the insulating layer 941. At this time, the pattern portion 942 has one end connected to the fifth pad portion 935 of the third substrate 930 and the other end of the second lead pattern portion 942-1 connected to the connection wire 800. Includes.
  • the pattern portion 942 includes a reinforcing pattern 942-2 disposed on a corner region of the insulating layer 941.
  • the second lead pattern part 942-1 is a signal transmission/reception pattern electrically connected to the fifth pad part 935 and the connection wire 800 of the third substrate 930.
  • the reinforcing pattern 942-2 is a pattern for reinforcing the rigidity of the fourth substrate 940 by placing the insulating layer 941 on the corner region.
  • the reinforcing pattern 942-2 is not electrically connected to other components, but is disposed in a corner region of the upper surface of the insulating layer 941 where the second lead pattern portion 942-1 is not disposed, and thus the fourth The rigidity of the substrate 940 is improved.
  • the reinforcing pattern 942-2 may be formed of the same metal material as the second lead pattern part 942-1, and may be formed at the same time as the second lead pattern part 942-1 in the same process. .
  • the second lead pattern portion 942-1 may be formed in plural.
  • the second substrate 910 may include 36 terminal portions in the same manner as the connection wire 800.
  • the second substrate 910 includes a 2-1 lead pattern portion 942-1a disposed in the first region of the insulating layer 941 and a second substrate facing the first region of the insulating layer 941.
  • the 2-3rd lead pattern portion 942-1c disposed in the area and the 2-2nd lead pattern portion 942-1b disposed in the third area between the first and second areas of the insulating layer 941
  • a 2-4th lead pattern portion 942-1d disposed in a fourth area facing the third area of the insulating layer 941.
  • the second lead pattern portion 942-1 may include a plurality of second lead patterns respectively disposed in different regions.
  • the number of second lead patterns may be the same as the number of connection wires.
  • the number of second lead patterns may be smaller than the number of connection wires. In this case, when the number of second lead patterns is less than the number of connection wires, at least one of the second lead patterns may not be combined with the connection wire.
  • the reinforcing pattern 942-2 includes a first reinforcing pattern 942-2a disposed in a first corner region between the first region and the third region of the insulating layer 941 and the first reinforcing pattern 942.
  • a second reinforcing pattern 942-2b disposed in a second corner area between the third area and the second area, and a third disposed in a third corner area between the second area and the fourth area of the insulating layer 941.
  • a reinforcing pattern 942-2c and a fourth reinforcing pattern 942-2d disposed in a fourth corner region between the first region and the fourth region of the insulating layer 941.
  • the insulating layer 941 has an opening 941-2 in the center, the first insulating region 941-1 in contact with the second lead pattern portion 942-1 and the reinforcing pattern 942-2, and And a second insulating region 941-3 protruding outward from the outer surface of the first insulating region 941-1.
  • the second insulating region 941-3 may be formed to increase the contact area with the reinforcing pattern 942-2 to further improve the rigidity of the fourth substrate 940.
  • the reinforcing pattern 942-2 may further include a coupling hole 943-3 into which a coupling protrusion (not shown) disposed on the lower surface of the substrate holder 920 is inserted.
  • the second lead pattern portion 942-1 includes a first portion 942-11 disposed on the insulating layer 941, a third portion 942-13 coupled to the connection wire 800, A second part 942-12 connecting between the first part 942-11 and the third part 942-13, and extending from the first part 942-11 in the inner direction of the insulating layer 941 And a fourth portion 942-14 coupled to the fifth pad portion 935 of the third substrate 930.
  • the first part 942-11 may also be referred to as a body part of the second lead pattern part 942-1. That is, the first part 942-11 may be a body part of the second lead pattern part 942-1 disposed on the insulating layer to support another part thereof.
  • the third portion 942-13 may also be referred to as a coupling portion coupled to the connection wire 800.
  • the second part 942-12 may be a connection part connecting the first part 942-11 and the third part 942-13.
  • the fourth portion 942-14 may be referred to as a coupling portion coupled to the fifth pad portion 935, and may also be referred to as a pad portion differently.
  • a hole through which the connection wire 800 passes may be formed in the third portion 942-13.
  • the third portion 942-13 may be coupled to the connection wire 800 by soldering.
  • the second portion 942-12 may include a bent portion.
  • the second part 942-12 may be bent multiple times in one direction.
  • the second portion 942-12 may have elasticity.
  • the second lead pattern portion 942-1 may have elasticity.
  • connection wire 800 may move together when the image sensor module 400 is moved to cause warpage, and the degree of warpage Breaking may occur depending on.
  • the connection wire 800 since the second part 942-12 includes a bent part, it may serve as a suspender when the image sensor module 400 is moved, and accordingly, the connection wire 800 By imparting elasticity to the connection wire 800 may increase the rigidity.
  • the fourth portion 942-14 may be electrically connected to the fifth pad portion 935 of the third substrate 930.
  • the insulating layer 941 is disposed only under the first portion 942-11 of the second lead pattern portion 942-1, and the insulating layer 941 is not disposed in other portions of the second lead pattern portion 942-1.
  • the third portion 942-13 may be a bonding pad electrically connected to the connection wire 800. That is, the third portion 942-13 may be a soldering pad soldered with the connection wire 800. To this end, the third portion 942-13 may include a fourth hole through which the connection wire 800 passes. And, the fourth hole is the third hole 922 of the substrate holder 920, the second hole 912 of the second substrate 910, the first hole 713-2 of the first substrate 710, and the optical axis Can be aligned in any direction.
  • the second part 942-12 may connect the first part 942-11 and the third part 942-13.
  • the second portion 942-12 may include a plurality of bent portions.
  • each of the second lead pattern portions 942-1a, 942-1b, 942-1c, and 942-1d may be bent in the same direction.
  • the second portion 942-12 may include a bent portion rotating in a clockwise direction. . That is, the second part 942-12 may be bent in a direction corresponding to a direction of rotation of the image sensor module in the z-axis direction.
  • an adhesive member (not shown) may be disposed between the insulating layer 941 and the second lead pattern portion 942-1.
  • the adhesive member may be interposed between the insulating layer 941 and the second lead pattern portion 942-1 to prevent the second lead pattern portion 942-1 from being separated from the insulating layer 941.
  • the adhesive member may include an adhesive for curing or the like.
  • the adhesive member may be electroplated to increase adhesion to the second lead pattern portion 942-1, and thus roughness may be imparted to the surface.
  • the second lead pattern portion 942-1 is a wiring that transmits an electrical signal, and may be formed of a metal material having high electrical conductivity.
  • the second lead pattern portion 942-1 is selected from gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper (Cu), and zinc (Zn). It may be formed of at least one metallic material.
  • the second lead pattern portion 942-1 has excellent bonding strength, gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper (Cu), zinc (Zn). It may be formed of a paste or solder paste including at least one metal material selected from among them.
  • the second lead pattern part 942-1 is formed of a metal material having an elastic force capable of moving the image sensor module 400 in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions while serving as a wiring for transmitting electrical signals.
  • the second lead pattern portion 942-1 may be formed of a metal material having a tensile strength of 1000 MPa or more.
  • the second lead pattern portion 942-1 may be a binary alloy or a ternary alloy containing copper.
  • the second lead pattern portion 942-1 may be a binary alloy of copper (Cu)-nickel (Ni).
  • the second lead pattern portion 942-1 may be a binary alloy of copper (Cu)-tin (Sn).
  • the second lead pattern portion 942-1 may be a binary alloy of copper (Cu)-beryllium (Be).
  • the second lead pattern portion 942-1 may be a binary alloy of copper (Cu)-cobalt (Co).
  • the second lead pattern portion 942-1 may be a ternary alloy of copper (Cu)-nickel (Ni)-tin (Sn).
  • the second lead pattern portion 942-1 may be a ternary alloy of copper (Cu)-beryllium (Be)-cobalt (Co).
  • the second lead pattern portion 942-1 may be formed of an alloy such as iron (Fe), nickel (Ni), zinc, etc. having good electrical properties while having an elastic force capable of acting as a spring.
  • the second lead pattern portion 942-1 may be surface-treated with a plating layer including a metal material such as gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), etc., thereby improving electrical conductivity. .
  • the second lead pattern unit 942-1 is an additive process, a subtractive process, a Modified Semi Additive Process (MSAP), and a semi-additive process (SAP), which are typical printed circuit board manufacturing processes. Additive Process) is possible.
  • the second lead pattern portion 942-1 may have different line widths for each portion.
  • the first portion 942-11 may have a wider width than other portions in order to increase adhesion to the insulating layer 941.
  • the second part 942-12 may have a narrower line width than the first part 942-11 in order to have elasticity.
  • the second portion 942-12 may have a line width of 20 to 1000 ⁇ m. If the line width of the second portion 942-12 is less than 20 ⁇ m, the overall rigidity of the second lead pattern portion 942-1 may decrease, and reliability of the second lead pattern portion 942-1 may be lowered.
  • the line width of the second portion 942-12 is greater than 1000 ⁇ m, the elastic force of the second lead pattern portion 942-1 decreases, and a problem may occur in the shift of the image sensor module 400.
  • the second portion 942-12 may include a buffer pattern portion for a buffering role in the area A connected to the first portion 942-11.
  • the buffer pattern portion may have a shape whose width gradually decreases as it goes from the first portion 942-11 toward the second portion 942-12.
  • the decrease in the width has a non-linear characteristic rather than a linear characteristic, and accordingly, the outer surface of the buffer pattern portion may have a rounded shape.
  • the buffer pattern part can solve a problem such as pattern breakage caused by a difference in pattern width between the first part 942-11 and the second part 942-12, and stably It is possible to connect between the three parts 942-13.
  • the buffer pattern portion may not overlap the insulating layer in a vertical direction.
  • the fourth portion 942-14 also has a smaller line width than the first portion 942-11, and accordingly, the region B between the fourth portion 942-14 and the first portion 942-11 Also, a buffer pattern portion having a rounded outer surface may be disposed.
  • the second portion 942-12 may be bent at least once as set. Accordingly, the second part 942-12 is a 2-1 part 942-12a extending in one direction and a 2-2 part bent in a direction different from one direction in the 2-1 part 942-12a. Includes portions 942-12b.
  • the side surface of the 2-2 part 942-12b may have a round shape rather than a straight line. That is, when the side surface of the 2-2 part 942-12b has a linear shape, stress may be concentrated in this part, and accordingly, the second lead pattern part 942-1 may be disconnected. Accordingly, the side surface of the 2-2 part 942-12b has a rounded shape, so that the concentration of stress in the 2-2 part 942-12b can be prevented.
  • the value of the curvature R of the side surface of the portion 2-2 (942-12b) is set to have a value between 30 and 100.
  • the 2-2th part 942-12b may include an inner side surface and an outer side surface according to the bending direction.
  • the value of the curvature (R) of the inner surface of the part 2-2 (942-12b) is different from the curvature (R) of the outer surface of the part 2-2 (942-12b) to maximize the stress relaxation role. To be able to.
  • the 2-2th part 942-12b may be different from the line width of the 2-1th part 942-12a.
  • the 2-2th part 942-12b may have a line width larger than that of the 2-1th part 942-12a.
  • the stress may be concentrated in the 2-2 part 942-12b, and accordingly, the 2-2 part 942-12b has a larger line width than the 2-1 part 942-12b. To be able to.
  • a fifth pad portion 935 of the third substrate 930 is positioned on the fourth portion 942-14.
  • the fourth portion 942-14 and the fifth pad portion 935 of the third substrate 930 may be coupled to each other through soldering.
  • the second portion 942-12 of the second lead pattern portion 942-1 has been described as having a rectangular shape with rounded corners, but is not limited thereto.
  • the second portion 942-12 of the second lead pattern portion 942-1 has a circular shape or a polygonal shape and may be bent.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view of the image sensor module 400 according to the embodiment, and FIG. 20 is a combination view of the third substrate and the image sensor module 400.
  • the image sensor module 400 includes a sensor holder 460, a filter 450, an adhesive member 440, a sensor base 410, an image sensor 430, and an image sensor substrate ( 420).
  • the image sensor module 400 may be coupled to the second substrate 910 and the substrate holder 920 through the sensor holder 460.
  • the image sensor module 400 may be fixed to the substrate holder 920 through the sensor holder 460.
  • the image sensor module 400 includes a sensor holder 460, a filter 450, an adhesive member 440, a sensor base 410, an image sensor 430, and an image sensor substrate 420, at least One configuration can be omitted.
  • the image sensor module 400 may include a sensor holder 460.
  • the sensor holder 460 allows the image sensor module 400 to be stably fixed to the substrate holder 920.
  • the sensor holder 460 includes an opening 461, and the opening 461 may be aligned with the filter 450 and the image sensor 430 in the optical axis direction.
  • the image sensor module 400 includes a sensor base 410.
  • the sensor base 410 may include an opening 411, and a stepped may be provided adjacent to the opening 411 on which the filter 450 may be seated.
  • the adhesive member 440 may be disposed on the stepped portion, and the filter 450 may be fixedly disposed on the adhesive member 440.
  • the filter 450 may serve to block light of a specific frequency band from entering the image sensor 430 from the light passing through the lens module 100.
  • the filter 450 may be disposed parallel to the x-y plane.
  • the filter 450 may be disposed between the lens module 100 and the image sensor 430.
  • the filter 450 may include an infrared filter.
  • the infrared filter may absorb or reflect infrared rays incident on the infrared filter.
  • the image sensor substrate 420 may be a package substrate. That is, the image sensor 430 may be mounted on the image sensor substrate 420 in the form of a package.
  • the image sensor substrate 420 may include a printed circuit board (PCB).
  • the image sensor substrate 420 may include a circuit board.
  • An image sensor 430 may be disposed on the image sensor substrate 420.
  • the image sensor substrate 420 may be coupled to the third substrate 930. To this end, a sixth pad portion 421 electrically connected to the fifth pad portion 935 of the third substrate 930 may be provided on the lower surface of the image sensor substrate 420.
  • the sixth pad unit 421 is also disposed on the lower surface of the image sensor substrate 420 at opposite edge regions, and accordingly, the position of the pad to which the image signal is transmitted and other pads Can be separated.
  • the image sensor substrate 420 may be positioned within the opening of the third substrate 930, and the sixth pad portion 421 within the opening of the third substrate 930 is
  • the pad portion 935 may be aligned and disposed in a horizontal direction.
  • the fifth pad portion 935 and the sixth pad portion 421 may be coupled to each other through soldering or the like.
  • the image sensor 430 may have a configuration in which light that has passed through the lens module 100 and the filter 450 is incident to form an image.
  • the image sensor 430 may be mounted on the image sensor substrate 420.
  • the image sensor 430 may be electrically connected to the image sensor substrate 420.
  • the image sensor 430 may be coupled to the image sensor substrate 420 by a surface mounting technology (SMT).
  • the image sensor 430 may be coupled to the image sensor substrate 420 by flip chip technology.
  • the image sensor 430 may be disposed so that the lens module 100 and the optical axis coincide. That is, the optical axis of the image sensor 430 and the optical axis of the lens module 100 may be aligned.
  • the image sensor 430 may convert light irradiated to the effective image area of the image sensor 430 into an electrical signal.
  • the converted electrical signal may be an image signal.
  • the image sensor 430 may be any one of a charge coupled device (CCD), a metal oxide semi-conductor (MOS), a CPD, and a CID.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining shift driving in the x-axis direction through some configurations of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 22 is a diagram illustrating shift driving in the y-axis direction through some configurations of the camera device according to the present embodiment
  • 23 is a view for explaining rotational driving around the z-axis through some configurations of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 24A shows the magnets disposed on the first substrate and the magnet holder in the x-axis and y-axis.
  • Fig. 24(b) is a view showing a first substrate, a magnet holder, a magnet, and a coil together with rotation driving in the z-axis direction
  • Fig. 25 is a magnet of the camera device according to the present embodiment. It is a diagram showing magnetic flow and Lorentz force between the and coil.
  • the first magnet 731 and the third magnet 733 are respectively The image sensor 430 coupled to the image sensor module 400 may be moved (shifted) in the x-axis direction through an electromagnetic interaction with. That is, the first coil 916-1, the first magnet 731, the third coil 916-3, and the third magnet 733 may be used to drive the image sensor 430 to shift in the x-axis direction.
  • the first coil 916-1 and the first magnet 731 are the first x-axis shift driving unit X1
  • the third coil 916-3 and the third magnet 733 are the second x-axis shift driving units ( It may be X2).
  • the second magnet 732 and the fourth magnet 734 are respectively The image sensor 430 coupled to the image sensor module 400 may be moved (shifted) in the y-axis direction through an electromagnetic interaction with. That is, the second coil 916-2 and the second magnet 732, the fourth coil 916-4 and the fourth magnet 734 may be used to shift the image sensor 430 in the y-axis direction.
  • the second coil 916-2 and the second magnet 732 are the first y-axis shift driving unit (Y1)
  • the fourth coil 916-4 and the fourth magnet 734 are the second y-axis shift driving unit ( It may be Y2).
  • the coil unit 916 is controlled by 4 channels, and when the coil unit 916 is controlled by 3 channels, the first coil 916-1 and the third coil (916-3)
  • the image sensor 430 may be rolled through the second coil 916-2 and the fourth coil 3916-4. If there is a coil bound by one channel among the first coil 916-1 and the third coil 916-3 and the second coil 916-2 and the fourth coil 916-4, current is applied in the opposite direction. Because I can't.
  • a forward current is applied to the first coil 916-1, and through this, the first coil 916-1 is controlled based on the first magnet 731. It is pushed in one direction (see a in Fig. 24) and a positive current is applied to the second coil 916-2, through which the second coil 916-2 is moved in the second direction (Fig. 24b) and a reverse current is applied to the third coil 916-3, through which the third coil 916-3 is moved in the third direction (see FIG. 24 c) with respect to the third magnet 733. ), and a reverse current is applied to the fourth coil 916-4, through which the fourth coil 916-4 is pushed in the fourth direction (see d of FIG. 24) with respect to the fourth magnet 734.
  • the image sensor 430 coupled to the image sensor module 400 may be rotated about the z-axis (see e of FIG. 24 ). In this case, the first to fourth directions may correspond to a clockwise direction.
  • the magnetic flow of the magnet part 730 is as shown in FIG. 25.
  • FIG. 25 it can be seen that there is a line of magnetic force that passes vertically with respect to the coil unit 916, and when a current is applied to the coil unit 916 in this state, the coil unit 916 is Can move with respect to the magnet part 730.
  • FIG. 26 is a conceptual diagram of a second actuator according to an embodiment
  • FIG. 27 is a block diagram of a second actuator according to an embodiment
  • FIG. 28 is a view for explaining driving of a second actuator according to an embodiment
  • FIG. 29 is a diagram illustrating driving of a second actuator according to another embodiment
  • FIG. 30 is a diagram illustrating driving of a second actuator according to another embodiment
  • FIG. 31 is a driving of a second actuator according to a modified example It is a figure explaining.
  • the second actuator may drive the image sensor 430.
  • the second actuator 600 may tilt or rotate the image sensor 430.
  • the second actuator 600 may move the image sensor 430.
  • the second actuator 600 may move the image sensor 430 in a first direction perpendicular to the optical axis, move in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction, and rotate about the optical axis.
  • the first direction may be the x-axis direction
  • the second direction may be the y-axis direction
  • the optical axis may be the z-axis direction.
  • the second actuator since the second actuator drives the image sensor in various axes or directions, it may be a sensor driving device. Accordingly, in the present specification, it should be understood that the second actuator may be applied in combination with the sensor driving device.
  • the sensor driving device includes a fixed part to which the position is fixed, a moving part that moves by an electromagnetic force of the driving part in a state coupled to the fixed part, and a support part that is elastic between the fixed part and the moving part. can do.
  • the fixed part corresponds to the fixed substrate part
  • the moving part may correspond to the moving board part
  • the support part includes a wire part
  • the wire part corresponds to a connection wire, so terms may be used interchangeably as a wire part or a connecting wire. I can.
  • the fixing unit may include a first sensor 717 that outputs first tilt information and a magnet unit 730 including a plurality of magnets.
  • the first sensor 717 may correspond to the gyro sensor described above.
  • the first sensor 717 may be disposed on the lower surface of the first substrate in the fixing part and may be accommodated in the first case of the camera device.
  • the first sensor 717 may be embedded in the fixing unit to detect the angular velocity/linear velocity caused by the hand shaking in order to implement the hand shake prevention function as described above.
  • the first sensor 717 may output first inclination information on the fixing part 700, and the first inclination information may include the angular velocity/linear velocity.
  • the first sensor 717 may be disposed in a space between the first substrate and the moving part 900. Accordingly, in the sensor driving apparatus according to the embodiment, the space efficiency of the constituent elements may be improved.
  • the magnet unit including a plurality of magnets may apply the same to the above, and may be driven by reflecting the inclination information described below.
  • the moving unit 900 may include a coil unit 916 including a plurality of coils disposed to face the plurality of magnets, and a second sensor 950 that outputs second tilt information.
  • the plurality of coils may be disposed to face the plurality of magnets as described above.
  • electromagnetic force is generated between the magnet and the coil due to the current applied to the plurality of coils, and the moving part may move.
  • the second sensor 950 may correspond to the gyro sensor described above.
  • the second sensor 950 may be formed of a gyro sensor in the same manner as the first sensor.
  • the second sensor 950 may be embedded in the moving unit to detect the angular velocity/linear velocity due to the shaking of the hand in order to implement the anti-shake function.
  • the second sensor 950 may output second inclination information for the moving unit 900, and the second inclination information may include the angular velocity/linear velocity.
  • the image sensor module 400 includes the image sensor 430 as described above, and may be coupled to the moving part. Accordingly, when the moving unit 900 is moved by the electromagnetic force between the magnet unit 730 and the coil unit 916, the image sensor 430 may also move (eg, rotate or tilt) in response thereto.
  • the support part includes a wire part 800, and the wire part 800 is disposed between the fixed part 700 and the moving part 900 so that one end is connected to the fixed part 700 and the other end is connected to the moving part 900. Can be connected.
  • the wire part 800 may be made of an elastic material, and may elastically support the moving part 900 that moves with respect to the fixing part 700.
  • control unit 610 receives first tilt information and second tilt information from the first sensor 717 and the second sensor 950, respectively, and controls the electric signal provided to the coil unit 916 by using them. can do.
  • the electric signal is the above-described current, and the control unit 610 may adjust the direction or magnitude of the current in order to prevent hand shake according to the inclination of the fixing unit 700 and the moving unit 900.
  • control unit 610 may correspond to the above-described drive IC, but is not limited thereto, and may be located in the fixing unit 700 or the moving unit 900.
  • the controller may control the electric signal by comparing the first slope information and the second slope information with each other.
  • the fixed part and the moving part are connected by a wire made of an elastic material, the fixed part and the moving part may move equally or differently with respect to the same external force (eg, hand shake) in the camera module. Accordingly, the first slope information and the second slope information may be the same or different with respect to time.
  • the controller may control the electric signal according to the first slope information or the second slope information.
  • TI1 is first inclination information received from the first sensor (the inclination of the fixed portion with respect to time), and TI2 is second inclination information received from the second sensor (the inclination of the moving portion with respect to time).
  • TI1 and TI2 are inclination information in the uniaxial direction, and it is described that the sensing time points through the gyro sensor are synchronized. In addition, it will be described based on the fact that the hand shake has a period (T).
  • the inclination of the fixing part is the same as that of the moving part up to the first point T1.
  • the inclination of the fixed portion is the same between the inclination of the moving portion and the second point T2 and the third point T3.
  • the inclination of the fixed part is the same between the inclination of the moving part and the fourth point T4 and the period T.
  • the fixing unit is to the first point (T1), the second point (T2) and the third point where the first inclination information (the inclination of the fixed part) and the second inclination information (the inclination of the moving part) coincide.
  • the electric signal may be controlled according to the first slope information or the second slope information. That is, the controller may perform a function of preventing hand shake by reflecting the tilt of the fixed portion or the tilt of the moving portion.
  • controller according to the embodiment may control the electric signal according to the second slope information when the first slope information and the second slope information are different.
  • control unit includes a section between the first point (T1) and the second point (T2) and the third point (T3) to which the first slope information (the slope of the fixed part) and the second slope information (the slope of the moving part) are different.
  • the electric signal may be controlled according to the second slope information.
  • control unit may provide the electric signal to the coil unit to perform a hand shake prevention function in response to the first tilt information up to the first point T1.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform the anti-shake prevention function in response to the second slope information from the first point T1 to the second point T2.
  • the intensity of the current may increase compared to the first inclination information.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform a shake prevention function in response to the first slope information from the second point T2 to the third point T3.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform a hand shake prevention function in response to the second slope information from the third point T3 to the fourth point T4.
  • the intensity of the current may increase compared to the first inclination information.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform a hand shake prevention function in response to the first slope information from the fourth point T4 to the period T.
  • the sensor driving device can provide an accurate anti-shake function by applying the inclination of the moving part that moves in combination with the image sensor even if the inclination of the moving part and the fixed part against hand shake by the elastic wire part is different. have.
  • the controller may readjust the electric signal in response to the second slope information.
  • the controller after performing the anti-shake function by reflecting the tilt of the fixed part, the controller reflects the tilt of the moving part when the tilt of the fixed part and the tilt of the moving part have a predetermined ratio to the size of the tilt of the fixed part. Electrical signals can be readjusted to perform an anti-shake function.
  • the inclination of the moving part and the first inclination information may have a time difference in order to determine whether or not they have the above-described ratio.
  • the sensor driving apparatus can correct the shaking caused by an external force applied to the camera device by removing the additional shaking of the moving part other than the shaking of the hand by the elastic wire part.
  • the control unit can improve the processing speed by removing minute shaking.
  • defocusing that occurs as the shake increases can be easily removed.
  • TI1 is the first slope information received from the first sensor (the slope of the fixed part with respect to time), and TI2 is the second slope information received from the second sensor. Is the inclination of the moving part).
  • TI1 and TI2 are inclination information in the uniaxial direction, and it is described that the sensing time points through the gyro sensor are synchronized. In addition, the description will be made based on the fact that the hand shake has a period (T).
  • the controller may control the electric signal using the average slope of the first slope information and the second slope information. That is, the controller may control the electric signal so that the camera shake prevention function is performed by reflecting both the tilt of the fixed part and the tilt of the moving part.
  • the inclination of the fixed part has a first maximum value d in the period T
  • the inclination of the moving part has a second maximum value c in the period T.
  • the first maximum value (d) and the second maximum value (c) are inclinations of the fixed portion and the moving portion at the fifth point T5.
  • the controller may perform a hand shake prevention function by determining the average slope of the first maximum value d and the second maximum value c at the fifth point T5 as shaking of the sensor driving device (or camera device). .
  • the sensor driving device may provide a more accurate anti-shake function by compensating for a difference k between the inclination of the fixed part and the inclination of the moving part.
  • the sensor driving device may improve processing speed by removing an inclination error due to the elastic wire portion in the arithmetic processing step.
  • TI1 is the first slope information (the slope of the fixed part with respect to time) received from the first sensor.
  • TI1 is inclination information in the uniaxial direction, and it is described that the sensing points through each gyro sensor are synchronized with each other. In addition, it will be described based on the fact that the hand shake has a period (T).
  • the controller may perform the hand-shake information corresponding to the second inclination information at a predetermined time based on the inflection point of the magnitude of the first inclination information.
  • the slope of the fixing part changes from positive to negative based on the half-period T0, which is half of the period T. That is, the half-period T0 and the period T may be inflection points of the magnitude of slope information at which the slope changes from positive to negative or negative to positive.
  • control unit may control the electric signal to perform a function of preventing camera shake at the inflection points T0 and T at the inclination of the moving unit for a predetermined time td. Accordingly, even if shaking of the moving part occurs at the maximum by the wire part at the size inflection point, the controller can compensate for this and perform a more accurate hand shake prevention function.
  • the fixing part and the moving part are connected by a wire made of an elastic material, the fixing part and the moving part in the camera module may move equally or differently with respect to the same external force (eg, hand shake). . Accordingly, the first slope information and the second slope information may be the same or different with respect to time.
  • TI1-1 is the first tilt information in the first direction (the tilt of the fixed part with respect to time) received from the first sensor
  • TI1-2 is the second direction received from the first sensor. It is the first slope information (the slope of the fixed part with respect to time).
  • TI2-1 is the second tilt information in the first direction (the tilt of the moving part with respect to time) received from the second sensor
  • TI2-2 is the second tilt information in the second direction received from the second sensor ( Is the slope of the moving part).
  • TI1-1, TI1-2, TI2-1, and TI2-2 are described as being synchronized with the detection time points through the gyro sensor. In addition, the description will be made based on the fact that the hand shake has a period (T).
  • the controller may control the electric signal by compensating for a difference in size of each direction of the first slope information and the second slope information, respectively.
  • the fixing unit is a section between the second point T2 and the third point T3 until the first point T1 where the first inclination information (the inclination of the fixed part) and the second inclination information (the inclination of the moving part) coincide.
  • the electric signal may be controlled according to the first slope information or the second slope information in a section between the fourth point T4 and the period T. That is, the controller may perform a function of preventing hand shake by reflecting the tilt of the fixed portion or the tilt of the moving portion.
  • control unit provides a section between the first point (T1) and the second point (T2) in which the first slope information (the slope of the fixed part) and the second slope information (the slope of the moving part) are different for the first direction and the third
  • the electric signal may be controlled according to the second slope information in the section between the points T3 to the fourth points T4.
  • control unit may provide the electric signal to the coil unit to perform a hand shake prevention function in response to the first inclination information up to the first point T1.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform the anti-shake prevention function in response to the second slope information from the first point T1 to the second point T2.
  • the intensity of the current may increase compared to the first inclination information.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform a shake prevention function in response to the first slope information from the second point T2 to the third point T3.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform a hand shake prevention function in response to the second slope information from the third point T3 to the fourth point T4.
  • the intensity of the current may increase compared to the first inclination information.
  • control unit may provide an electric signal to the coil unit to perform a hand shake prevention function in response to the first slope information from the fourth point T4 to the period T.
  • the sensor driving device can provide an accurate anti-shake function by applying the inclination of the moving part that moves in combination with the image sensor even if the inclination of the moving part and the fixed part against hand shake by the elastic wire part is different. have.
  • the controller may control the electric signal differently for the second direction, which is a different direction, according to the first slope information and the second slope information.
  • the control unit is configured according to the second slope information (that is, TI2-2) in the entire section up to the different period (T) in which the first slope information (the slope of the fixed part) and the second slope information (the slope of the moving part) are different. You can control the electrical signal.
  • the controller may control the electric signal according to the second slope information in the overlapping section OVP in which both the first slope information and the second slope information are different for the first direction and the second direction.
  • the control unit shakes hands according to the second slope information (TI2-1, TI2-2) between the first point (T1) and the second point (T2) and between the third point (T3) and the fourth point (T4).
  • the electrical signal can be controlled to perform a preventive function.
  • the sensor driving device may reflect the tilt of the fixed portion to prevent hand shake, and then reflect the tilt of the moving portion when the tilt of the fixed portion and the tilt of the moving portion are different in the entire axis at which the tilt is sensed. Accordingly, it is possible to improve processing speed by easily removing defocusing by correcting only a section in which the moving portion has a large vibration by the wire portion having elasticity, and at the same time removing minute shaking.
  • FIG. 32 is a perspective view of an optical device according to the present embodiment
  • FIG. 33 is a configuration diagram of the optical device shown in FIG. 32.
  • Optical devices include cell phones, mobile phones, smart phones, portable smart devices, digital cameras, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), and navigation.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • navigation Can be
  • the type of optical device is not limited thereto, and any device for photographing an image or photograph may be included in the optical device.
  • the optical device may include a body 1250.
  • the body 1250 may have a bar shape.
  • the main body 1250 may have various structures such as a slide type, a folder type, a swing type, and a swivel type in which two or more sub-bodies are relatively movably coupled.
  • the body 1250 may include a case (casing, housing, and cover) forming an exterior.
  • the main body 1250 may include a front case 1251 and a rear case 1252.
  • Various electronic components of an optical device may be embedded in a space formed between the front case 1251 and the rear case 1252.
  • a display 1151 may be disposed on one surface of the main body 1250.
  • the camera 1121 may be disposed on one or more of the surfaces of the main body 1250 and the other surface disposed on the opposite side of the body 1250.
  • the optical device may include a wireless communication unit 1110.
  • the wireless communication unit 1110 may include one or more modules that enable wireless communication between an optical device and a wireless communication system or between an optical device and a network in which the optical device is located.
  • the wireless communication unit 1110 includes one or more of a broadcast reception module 1111, a mobile communication module 1112, a wireless Internet module 1113, a short-range communication module 1114, and a location information module 1115. can do.
  • the optical device may include an A/V input unit 1120.
  • the A/V (Audio/Video) input unit 1120 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include one or more of a camera 1121 and a microphone 1122.
  • the camera 1121 may include a camera device according to the present embodiment.
  • the optical device may include a sensing unit 1140.
  • the sensing unit 1140 is for controlling the operation of the optical device by detecting the current state of the optical device, such as the open/closed state of the optical device, the location of the optical device, the presence of user contact, the orientation of the optical device, and acceleration/deceleration of the optical device. It can generate a sensing signal. For example, when the optical device is in the form of a slide phone, whether the slide phone is opened or closed may be sensed. In addition, a sensing function related to whether the power supply unit 1190 supplies power and whether the interface unit 1170 is coupled to an external device may be performed.
  • the optical device may include an input/output unit 1150.
  • the input/output unit 1150 may be a component for generating input or output related to visual, auditory, or tactile sense.
  • the input/output unit 1150 may generate input data for controlling the operation of the optical device, and may also output information processed by the optical device.
  • the input/output unit 1150 may include one or more of a keypad unit 1130, a display 1151, an audio output module 1152, and a touch screen panel 1153.
  • the keypad unit 1130 may generate input data by inputting a keypad.
  • the display 1151 may output an image captured by the camera 1121.
  • the display 1151 may include a plurality of pixels whose color changes according to an electrical signal.
  • the display 1151 is a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, and a three-dimensional display. It may include at least one of (3D display).
  • the sound output module 1152 outputs audio data received from the wireless communication unit 1110 in a call signal reception, a call mode, a recording mode, a voice recognition mode, or a broadcast reception mode, or stored in the memory unit 1160. Audio data can be output.
  • the touch screen panel 1153 may convert a change in capacitance occurring due to a user's touch to a specific area of the touch screen into an electrical input signal.
  • the optical device may include a memory unit 1160.
  • a program for processing and controlling the controller 1180 may be stored in the memory unit 1160.
  • the memory unit 1160 may store input/output data, for example, at least one of a phone book, a message, an audio, a still image, a picture, and a video.
  • the memory unit 1160 may store an image captured by the camera 1121, for example, a photo or a video.
  • the optical device may include an interface unit 1170.
  • the interface unit 1170 serves as a path for connecting to an external device connected to an optical device.
  • the interface unit 1170 may receive data from an external device, receive power and transmit it to each component inside the optical device, or transmit data inside the optical device to an external device.
  • the interface unit 1170 includes a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, a port for connecting a device equipped with an identification module, and an audio input/output (I/O). It may include any one or more of a port, a video input/output (I/O) port, and an earphone port.
  • the optical device may include a controller 1180.
  • the controller 1180 may control the overall operation of the optical device.
  • the controller 1180 may perform related control and processing for voice calls, data communication, and video calls.
  • the controller 1180 may include a multimedia module 1181 for playing multimedia.
  • the multimedia module 1181 may be provided in the controller 1180 or may be provided separately from the controller 1180.
  • the controller 1180 may perform a pattern recognition process capable of recognizing a handwriting input or a drawing input performed on the touch screen as characters and images, respectively.
  • the optical device may include a power supply unit 1190.
  • the power supply unit 1190 may receive external power or internal power under the control of the controller 1180 to supply power required for operation of each component.
  • the image sensor in order to implement the OIS and AF functions of the camera module, instead of moving the conventional lens barrel, the image sensor is moved relative to the lens barrel in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions. Accordingly, the camera module according to the embodiment can remove a complex spring structure for implementing the OIS and AF functions, and thus the structure can be simplified. In addition, by moving the image sensor according to the embodiment relative to the lens barrel, it is possible to form a stable structure compared to the existing one.
  • the terminal portion electrically connected to the image sensor has a spring structure, and floats and is disposed at a position not overlapping in a vertical direction with the insulating layer. Accordingly, the camera module may stably elastically support the image sensor and move the image sensor with respect to the lens barrel.
  • an X-axis direction shift corresponding to a hand shake, a Y-axis direction shift, and a rotation around the Z-axis may be performed with respect to the image sensor, and accordingly, camera shake correction for the image sensor and a corresponding lens may be performed.
  • Image stabilization may be performed together, and through this, a more improved image stabilization function may be provided.
  • the overall height of the camera device can be reduced by using the internal space of the second actuator that moves the image sensor relative to the lens barrel to embed electrical elements necessary for the camera circuit.
  • the camera assembly process can be simplified by integrating and fusing the camera circuit component and the second actuator component.

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Abstract

실시 예는, 제1 기울기 정보를 출력하는 제1 센서; 및 복수의 마그넷을 포함하는 고정부; 상기 복수의 마그넷과 마주보게 배치되는 복수의 코일; 및 제2 기울기 정보를 출력하는 제2 센서;를 포함하고 상기 고정부와 이격 배치되는 이동부; 상기 이동부와 결합되는 이미지 센서; 일단이 고정부와 연결되고 타단이 상기 이동부와 연결되며 상기 이동부를 탄성 지지하는 지지부; 및 상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보를 이용하여 상기 복수의 코일로 제공하는 전기 신호를 제어하는 제어부;를 포함하는 센서 구동 장치를 개시한다.

Description

센서 구동 장치
실시 예는 이미지 센서 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 장치에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 장치가 있다. 한편, 최근의 카메라 장치에는 촬영자의 손떨림에 의해 영상이 흔들 리는 현상을 방지하는 손떨림 보정 기능이 적용되고 있다.
다만, 손떨림 보정 모듈에서 사용되는 x축/y축 방향 렌즈 시프트는 다양한 종류의 떨림을 보정하는데 한계가 있다.
본 실시예는 정확한 손떨림 보정이 가능한 카메라 장치를 제공하고자 한다.
실시 예에 따르면 렌즈 배럴에 대해 이동시킴에 따라 안정적인 구조 가지는 카메라 장치를 제공하고자 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술 적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기 재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명 확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
실시예에 따른 센서 구동 장치는 제1 기울기 정보를 출력하는 제1 센서; 및 복수의 마그넷을 포함하는 고정부; 상기 복수의 마그넷과 마주보게 배치되는 복수의 코일; 및 제2 기울기 정보를 출력하는 제2 센서;를 포함하고 상기 고정부와 이격 배치되는 이동부; 상기 이동부와 결합되는 이미지 센서; 일단이 고정부와 연결되고 타단이 상기 이동부와 연결되며 상기 이동부를 탄성 지지하는 지지부; 및 상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보를 이용하여 상기 복수의 코일로 제공하는 전기 신호를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는 상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보의 방향 별 크기의 차이를 보상하여 상기 전기 신호를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보의 평균 기울기로 상기 전기 신호를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 제어한 이후에 상기 제2 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 재조절할 수 있다.
상기 제2 기울기 정보는 상기 제1 기울기 정보와 시간차를 가질 수 있다.
상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보가 일치하는 경우에 상기 제1 기울기 정보 또는 상기 제2 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 제어할 수 있다.
상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보가 상이한 경우에 상기 제2 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 제어할 수 있다.
상기 복수의 코일은 상기 전기 신호에 의하여 상기 복수의 마그넷을 기준으로 이동할 수 있다.
이미지 센서는 상기 이동부 내측에 배치되고, 상기 이동부의 이동에 따라 이동할 수 있다.
상기 제1 기울기 정보 및 상기 제2 기울기 정보는 각속도 또는 선속도를 포함할 수 있다.
실시 예에 따르면, 실시 예에 따른 이미지 센서를 렌즈 배럴에 대해 이동시킴에 따라 안정적인 구조를 형성할 수 있다.
또한, 실시 예에 따르면 이미지 센서를 안정적으로 탄성 지지하면서, 정확도 및 처리 속도가 개선된 손떨림 보정이 수행될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 비교 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고,
도 3은 도 2의 A-A에서 바라본 단면도이고,
도 4는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이고,
도 5는 도 4에 도시된 제1 액추에이터의 분해 사시도이고,
도 6의 (a)는 도 5의 베이스의 평면도이고,
도 6의 (b)은 도 5의 제1 액추에이터의 평면도이고,
도 6의 (c)는 도 5의 제1 액추에이터의 저면도이고,
도 7은 실시 예에 따른 제2 액추에이터의 분해 사시도이고,
도 8은 도 7의 제1 기판과 이동부 사이의 연결 관계를 간략하게 도시한 단면도이고,
도 9는 도 7의 고정부의 분해 사시도이고,
도 10은 도7의 고정부의 저면도이고,
도 11은 제1 기판의 상면을 보다 구체적으로 나타낸 도면이고,
도 12는 실시 예에 따른 이동부의 분해 사시도이고,
도 13의 (a)는 제2 기판의 평면도이고,
도 13의 (b)는 제2 기판의 저면도이고,
도 14의 (a)는 제3 기판의 평면도이고,
도 14의 (b)는 제3 기판의 저면도이고,
도 15는 제4 기판의 분해 사시도이고,
도 16은 제4 기판의 평면도이고,
도 17은 도 16의 특정 영역을 확대한 확대도이고,
도 18은 제3 기판과 제4 기판의 결합도이고,
도 19는 실시 예에 따른 이미지 센서 모듈의 분해 사시도이고,
도 20은 제3 기판과 이미지 센서 모듈(400)의 결합도이고,
도 21는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 x축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이고,
도 22는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 y축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이고,
도 23은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 z축 중심 회전 구동을 설명하는 도면이고,
도 24의 (a)는 제1 기판과 마그넷 홀더에 배치된 마그넷을 x축 및 y축과 함께 도시한 도면이고,
도 24의 (b)는 제1 기판, 마그넷 홀더, 마그넷 및 코일을 z축 방향 회전 구동과 함께 도시한 도면이고,
도 25는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 마그넷과 코일 사이의 자기력 흐름(magnetic flow)과 로렌츠 힘(Lorentz Force)을 도시한 도면이고,
도 26은 실시예에 따른 제2 액추에이터에 대한 개념도이고,
도 27은 실시예에 따른 제2 액추에이터의 블록도이고,
도 28은 일 실시예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이고,
도 29는 다른 실시예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이고,
도 30은 또 다른 실시예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이고,
도 31은 변형예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이다.
도 32은 본 실시예에 따른 광학기기의 사시도이고,
도 33은 도 32에 도시된 광학기기의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음 과 같다.
도 1은 비교 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 도면이다. OIS(Optical Image Stabilizer) 기능 및 AF(Auto Focusing) 기능을 구비한 카메라 모듈은 적어도 2개의 스프링 플레이트가 요구된다.
비교 예에 따른 카메라 모듈은 스프링 플레이트가 2개일 수 있다. 비교 예에 따른 카메라 모듈은 스프링 플레이트에 최소 6개의 스프링과 같은 탄성 부재가 요구된다.
도 1을 참조하면, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리, 적외선 타단 필터부 및 센서부를 포함하는 광학계를 포함한다. 즉, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10), 렌즈 어셈블리(20), 제1 탄성 부재(31), 제2 탄성 부재(32), 제1 하우징(41), 제2 하우징(42), 적외선 차단 필터부(50), 센서부(60), 회로 기판(80) 및 구동부(71, 72, 73, 74)를 포함한다.
이 때, 렌즈 배럴(10)은 제1 하우징(41)과 연결된다. 즉, 렌즈 배럴(10)은 제1 하우징(41)에 제1 탄성 부재(31)를 통해 연결된다. 즉, 렌즈 배럴(10)은 제1 하우징(41)에 제1 탄성 부재(31)에 의해 유동 가능하도록 연결된다. 이 때, 제1 탄성 부재(31)는 복수의 스프링(도시하지 않음)을 포함한다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(31)는 렌즈 배럴(10)의 복수의 지점에서, 렌즈 배럴(10)과 제1 하우징(41) 사이를 연결한다.
제2 탄성 부재(32)는 제1 하우징(41) 및 제1 하우징(41)을 수용하는 제2 하우징(42)에 연결된다. 제2 탄성 부재(32)는 제1 하우징(41)을 제2 하우징(42)에 유동 가능하도록 고정시킨다. 제2 탄성 부재(32)는 복수의 스프링을 포함한다. 자세하게, 제2 탄성 부재(32)는 판형 스프링을 포함한다.
이 때, 제1 탄성 부재(31)는 렌즈 배럴(10)을 지지하면서, 렌즈 배럴(10)을 센서부(60)에 대해 수직 방향(Z축 방향)으로 상대 이동시킨다. 이를 위해, 제1 탄성 부재(31)는 적어도 4개 이상의 스프링을 포함한다.
또한, 제2 탄성 부재(32)는 렌즈 배럴(10)을 지지하면서, 렌즈 배럴(10)을 센서부(60)에 대해 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로 상대 이동시킨다. 이를 위해, 제2 탄성 부재(32)는 적어도 2개 이상의 스프링을 포함한다.
이와 같이, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10)이 X축, Y축 및 Z 축 방향으로 이동함에 따라 OIS 및 AF가 이루어진다. 이를 위해, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 적어도 6개의 스프링과 같은 탄성 부재가 필요하다. 또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 상기와 같은 탄성 부재를 지지하기 위한 2개의 스프링 플레이트가 필요하다. 또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10)의 Z축을 고정하는 탄성 와이어와 같은 추가적인 부재가 필요하다. 따라서, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴을 X축, Y축 및 Z축으로 이동시키기 위한 스프링 구조물이 복잡하다.
또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 탄성 부재를 렌즈 배럴(10)과 결합시키기 위해, 수작업으로 각각의 탄성 부재를 본딩하는 작업을 진행해야 한다. 이에 따라, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 제조 공정이 복잡하면서 제조 시간이 많이 소요된다.
또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10)의 틸트 기능을 제공하기는 하나, 실질적으로 이미지에 대한 틸트 보정은 어려운 구조이다. 즉, 렌즈 배럴(10)이 센서부(60)에 대해 회전한다 하더라도, 센서부(60)에 입사되는 이미지에는 변화가 없기 때문에 이미지에 대한 틸트 보정이 어려운 형태이며, 나아가 틸트 기능 자체가 불필요했다.
이하에서는, 실시 예에 따른 이미지 센서용 기판, 카메라 모듈 및 이들을 포함하는 카메라 장치에 대해 설명한다.
이하에서 사용되는 '광축(Optical Axis) 방향'은 렌즈 구동 장치에 결합되는 렌즈 및/또는 이미지 센서의 광축 방향으로 정의한다.
이하에서 사용되는 '수직 방향'은 광축 방향과 평행한 방향일 수 있다. 수직 방향은 'z축 방향'과 대응할 수 있다. 이하에서 사용되는 '수평방향'은 수직방향과 수직한 방향일 수 있다. 즉, 수평방향은 광축에 수직한 방향일 수 있다. 따라서, 수평방향은 'x축 방향'과 'y축 방향'을 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 '오토 포커스 기능'는 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의한다. 한편, '오토 포커스'는 'AF(Auto Focus)'와 대응할 수 있다.
이하에서 사용되는 '손떨림 보정 기능'은 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈 및/또는 이미지 센서를 이동시키는 기능으로 정의한다. 한편, '손떨림 보정'은 'OIS(Optical Image Stabilization)'와 대응할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A에서 바라본 단면도이고, 도 4는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이다.
실시 예에서의 카메라 장치는 카메라 모듈(camera module)을 포함할 수 있다. 카메라 장치는 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다. 여기에서, 렌즈 구동 장치는 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 렌즈 구동 모터일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 렌즈 구동 액추에이터일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 AF 모듈을 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는 OIS 모듈을 포함할 수 있다.
카메라 장치는 렌즈 모듈(100)을 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(100)은 렌즈 및 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(100)은 한 개 이상의 렌즈 및 한 개 이상의 렌즈를 수용할 수 있는 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 다만, 렌즈 모듈(100)의 일 구성이 렌즈 배럴로 한정되는 것은 아니며, 한 개 이상의 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 가능하다. 렌즈 모듈(100)은 제1 액추에이터(200)에 결합되어 이동할 수 있다. 렌즈 모듈(100)은 일례로써, 제1 액추에이터(200)의 내측에 결합될 수 있다. 이에 따라, 렌즈 모듈(100)은 제1 액추에이터(200)의 내측에서, 제1 액추에이터(200)의 움직임에 대응하여 이동할 수 있다. 렌즈 모듈(100)은 제1 액추에이터(200)와 나사 결합될 수 있다. 렌즈 모듈(100)은 일례로서 제1 액추에이터(200)와 접착제(미도시)에 의해 결합될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈(100)을 통과한 광은 이미지 센서에 조사될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈(100)은 일 예로 5매 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(100)은 액체 렌즈와 고체 렌즈를 포함할 수 있다. 액체 렌즈는 전도성 액체와 비전도성 액체를 포함하여 전도성 액체와 비전도성 액체가 형성하는 계면을 전기적인 힘으로 제어할 수 있다. 액체 렌즈는 계면을 조절하여 초점거리가 조절되는 렌즈 일 수 있다.
카메라 장치는 액추에이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 카메라 장치는 렌즈 모듈(100)을 쉬프트시키기 위한 제1 액추에이터(200)를 포함할 수 있다. 제1 액추에이터(200)는 AF 모듈일 수 있다. 제1 액추에이터(200)는 렌즈 모듈(100)을 상하 방향(명확하게, 광축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 즉, 제1 액추에이터(200)는 렌즈 모듈(100)을 광축 방향으로 이동시켜 오토 포커스 기능을 수행시킬 수 있다.
제2 액추에이터(600)는 이미지 센서(430)를 구동할 수 있다. 제2 액추에이터(600)는 이미지 센서(430)를 틸트 또는 회전시킬 수 있다. 제2 액추에이터(600)는 이미지 센서(430)를 이동시킬 수 있다. 제2 액추에이터(600)는 이미지 센서(430)를 광축에 수직한 제1 방향으로 이동시키고, 광축과 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동시키고, 광축으로 기준으로 회전시킬 수 있다. 이 때, 제1 방향은 x축 방향이고, 제2 방향은 y축 방향이고, 광축은 z축 방향일 수 있다.
한편, 제1 액추에이터(200) 및 제2 액추에이터(600)는 렌즈 모듈(100) 및 이미지 센서(430)를 각각 이동시키기 위해, 구동부를 포함할 수 있다. 즉, 제1 액추에이터(200)는 제1 구동부(추후 설명)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 액추에이터(600)는 제2 구동부(추후 설명)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 구동부 각각은 코일 및 마그네트를 포함할 수 있다. 그리고 코일과 마그네트는 상호 간의 전자기력을 발생시켜, 렌즈 모듈(100) 및 이미지 센서(430)를 각각 구동시킬 수 있다.
카메라 장치는 케이스(300, 500)를 포함할 수 있다.
케이스(300, 500)는 제1 케이스(300) 및 제2 케이스(500)를 포함할 수 있다. 제1 케이스(300)는 카메라 장치의 상부 영역을 커버하는 상부 케이스일 수 있다. 이 때, 제1 케이스(300)는 실드 캔일 수 있다.
제1 케이스(300)는 카메라 장치를 구성하는 제1 액추에이터(200) 및 제2 액추에이터(600), 이미지 센서 모듈(400)의 측부를 둘러싸며 배치될 수 있다. 제1 케이스(300)는 상면에 제1 오픈 영역(310)이 형성될 수 있다. 제1 케이스(300)의 제1 오픈 영역(310)은 중공홀일 수 있다. 제1 케이스(300)의 제1 오픈 영역(310)에는 제1 액추에이터(200)에 결합된 렌즈 모듈(100)이 배치될 수 있다. 이 때, 제1 케이스(300)의 제1 오픈 영역(310)은 렌즈 모듈(100)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다.
구체적으로, 제1 케이스(300)는 상판 및 상판의 가장자리에서 만곡되거나 절곡되어 아래로 연장되는 복수의 측판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 케이스(300)의 상판은 사각형상을 가질 수 있고, 이에 따라 상판의 4개의 가장자리로부터 아래로 연장되는 4개의 측판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 케이스(300)는 상면에 렌즈 모듈(100)이 삽입되는 제1 오픈 영역(310)이 형성되고, 아랫면이 개구되고, 모서리가 라운드된 직육면체 형태일 수 있다.
한편, 제1 케이스(300)의 4개의 측판 중 어느 하나의 측판에는 제2 오픈 영역(320)이 형성될 수 있다. 제2 오픈 영역(320)은 제1 케이스(300) 내에 배치되는 제1 액추에이터(200)의 일부 구성을 외부로 노출시키는 노출 홀일 수 있다. 예를 들어, 제1 케이스(300)의 제2 오픈 영역(320)은 제1 액추에이터(200)의 연성회로기판(260)의 단자(262)를 노출시킬 수 있다. 제2 오픈 영역(320)은 연성 회로 기판(260)의 단자와 추후 설명할 제2 액추에이터의 제1 기판의 결합을 위해 진행되는 솔더링을 위한 개구부일 수 있다.
제2 케이스(500)는 카메라 장치의 하부 영역을 커버하는 하부 케이스일 수 있다. 제2 케이스(500)는 제1 케이스(300)의 오픈된 하부 영역을 패쇄할 수 있다.
카메라 장치를 구성하는 제1 액추에이터(200), 제2 액추에이터(600) 및 이미지 센서 모듈(400) 각각은 제1 케이스(300) 및 제2 케이스(500)에 의해 형성되는 수용 공간 내에 배치될 수 있다.
이미지 센서 모듈(400)은 제2 액추에이터(600)에 결합될 수 있다. 바람직하게, 제2 액추에이터(600)는 고정부(추후 설명) 및 이동부(추후 설명)로 구성될 수 있다. 그리고 제2 액추에이터(600)의 이동부는 와이어(추후 설명)를 통해 고정부에 연결될 수 있다. 제2 액추에이터(600)의 이동부는 제2 구동부의 전자기력에 의해 고정부에 대해 이동할 수 있다. 여기에서, 고정부가 이동한다는 것은 고정부의 제1 방향으로의 이동, 제2 방향으로의 이동 및 광축 방향으로의 이동을 모두 포함할 수 있다.
그리고 이미지 센서 모듈(400)은 제2 액추에이터(600)의 이동부에 결합될 수 있다. 이미지 센서 모듈(400)은 이미지 센서(440)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(440)는 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID 중 어느 하나일 수 있다.
본 실시예에서 이미지 센서(440)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 회전될 수 있다. 이미지 센서(440)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 이동될 수 있다. 이미지 센서(440)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 틸트될 수 있다.
즉, 이미지 센서 모듈(400)은 제2 액추에이터(600)의 이동부에 결합되며, 제2 액추에이터(600)의 이동부가 제2 액추에이터(600)의 고정부에 대해 상대 이동할 때, 제2 액추에이터(600)의 이동부와 함께 제2 액추에이터(600)의 고정부에 대해 상대 이동할 수 있다. 이 결과, 손떨림 보정 기능이 수행 될 수 있다.
와 같이, 실시 예에서는 제1 액추에이터(200) 또는 렌즈 모듈의 액체 렌즈를 통해 AF 기능을 수행하고, 제2 액추에이터(600)를 통해 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있다. 이와 다르게, 제2 액추에이터(600)가 AF 기능 및 손떨림 보정 기능을 모두 수행할 수도 있다.
본 실시 예에서의 카메라 장치는 렌즈 모듈(100)에 대해 이미지 센서 모듈(400)을 상대 이동시켜 손떨림 보정 기능 및/또는 오토 포커스 기능을 수행한다. 즉, 최근 카메라 기술이 발전됨에 따라 이미지 해상도가 증가하고 있으며, 이에 의해 이미지 센서(440)의 사이즈도 커지고 있다. 이 때, 이미지 센서(440)의 사이즈가 커지는 상황에서 렌즈 모듈(100)의 사이즈 및 렌즈 모듈(100)을 쉬프트시키기 위한 액추에이터의 부품도 커지고 있다. 이로 인해, 렌즈 모듈(100)의 자체 무게뿐 아니라, 렌즈 모듈(100)을 쉬프트하기 위한 다른 액추에이터 부품들의 무게가 증가함에 따라, 기존의 VCM 기술을 이용하여 렌즈 모듈(100)을 안정적으로 쉬프트하기에는 무리가 있고, 신뢰성 측면에서도 많은 문제가 발생하고 있다.
이에 따라, 본 실시 예에서는 렌즈 시프트 방식을 구현하는 제1 액추에이터(200)를 이용하여 AF를 수행하고, 이미지 센서 시프트 방식을 구현하는 제2 액추에이터(600)를 이용하여 OIS를 수행함으로써, 카메라 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.
더 나아가, 카메라 장치에서의 손떨림에는 5축 손떨림이 존재한다. 예를 들어, 5축 손떨림은 각도로 떨리는 2개의 손떨림과, 쉬프트로 떨리는 2개의 손떨림과 회전으로 떨리는 1개의 손떨림이 존재한다. 이 때, 렌즈 시프트 방식으로는 4축 손 떨림 보정만이 가능하고, 회전으로 떨리는 손떨림에 대해서는 보정이 불가능하다. 이는, 회전으로 발생하는 손떨림에 대해서는 광학 모듈의 회전으로 보정을 해야 하는데, 렌즈 모듈(100)을 회전시킨다 하더라도 입사되는 광로는 그대로 유지되며, 이에 따라 렌즈 쉬프트 방식으로는 5축 손떨림 보정이 불가능하다. 따라서, 본 실시 예에서는 센서 쉬프트 방식을 적용하여 5축 손떨림 보정이 가능하도록 하면서, 설명한 바와 같은 카메라 기술 발전에 따른 렌즈 쉬프트 방식에 대한 신뢰성 문제를 해결할 수 있도록 한다. 또한, 센서 쉬프트가 배치 위치가 상이한 자이로 센서로부터 수신되는 흔들림 정보를 이용하여 수행됨으로써, 실시예에 따른 카메라 장치는 보다 정밀한 OIS가 제공할 수 있다.
이하에서는, 실시 예에 따른 카메라 장치의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
<제1 액추에이터>
도 5는 도 4에 도시된 제1 액추에이터의 분해 사시도고, 도 6의 (a)는 도 5 의 베이스의 평면도이고, 도 6의 (b)은 도 5의 제1 액추에이터의 평면도이며, 도 6 의 (c)는 도 5의 제1 액추에이터의 저면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 액추에이터(200)는 베이스(210), 보빈(220), 제1 탄성부재(230), 제2 탄성 부재(240), 제1 구동부(250)를 포함할 수 있다.
실시 예에서의 제1 액추에이터(200)는 보빈(220)이 제1 탄성부재(230) 및 제2 탄성 부재(240)를 통해 베이스(210)에 상하 방향으로 탄성지지되고, 보빈(220)에 배치된 제1 구동부(250)의 전자기적 상호 작용에 의해 보빈(220)이 상하 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 보빈(220)에 결합된 렌즈 모듈(100)은 광축 방향으로 이동할 수 있다. 그리고 렌즈 모듈(100)이 광축 방향으로 이동함에 따라 오 토 포커스(AF) 기능이 수행될 수 있다.
베이스(210)는 제1 액추에이터(200)의 고정부재일 수 있다. 베이스(210)는 제1 케이스(300)의 내측에 배치되어 제1 케이스(300)에 결합될 수 있다.
베이스(210)는 중앙에 제1 개구부(213)가 형성된 몸체(211)를 포함할 수 있다. 몸체(211)의 형상은 제1케이스(300)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스(210)의 몸체(211)의 형상은 제1 케이스(300)가 가지는 형상에 대응하는 직육면체 형상 또는 사각 단면 형상을 가질 수 있다.
베이스(210)의 몸체(211)의 상면에는 복수의 제1 돌기(212)가 형성된다. 복수의 제1 돌기(212)는 몸체(211)의 상면에서 상측 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 이에 대응하여, 몸체(211)의 하면에도 하측방향으로 돌출되어 형성되는 복수의 하측 돌기(미도시)가 형성될 수 있다. 복수의 제1 돌기(212)는 베이스(210) 위에 배치되는 제1 탄성 부재(230)를 고정시키기 위한 고정돌기일 수 있다. 복수의 제1 돌기(212)는 베이스(210)의 몸체(211)의 상면에서 4개의 모서리 영역에 각각 배치될 수 있다.
베이스(210)의 몸체(211)에는 제1 개구부(213)가 형성된다. 제1 개구부(213)는 보빈(220)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 보빈(220)은 사각 플레이트 형상을 가지며, 이에 따라 제1 개구부(213)도 사각 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 보빈(220)은 원통 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 제1 개구부(213)도 원형 형상을 가질 수 있다. 제1 개구부(213)의 사이즈는 보빈(220)의 사이즈보다 클 수 있다. 일 예로, 제1 개구부(213) 내에 보빈(220)이 삽입된 상태에서, 베이스(210)의 몸 체(211)의 내측면과 보빈(220)의 외측면 사이에는 일정 갭이 존재할 수 있다.
베이스(210)의 몸체(211)의 내측면에는 단턱(215)이 형성될 수 있다.
단턱(215)은 제1 개구부(213) 내에 배치된 보빈(220)을 선택적으로 지지 하면서, 보빈(220)의 움직임을 제한할 수 있다. 예를 들어, 단턱(215)은 보빈(220)의 하측 방향으로의 이동을 제한하는 스토퍼 기능을 할 수 있다. 즉, 노멀 상태에서의 보빈(220)은 제1 개구부(213) 내에 배치된 상태에서 단 턱(215)과 접촉하지 않으며, 보빈(220)이 하측 방향으로의 움직임 제한 범위까지 이동한 경우에 단턱(215)과 접촉할 수 있다.
한편, 베이스(210)의 몸체(211)의 내측면에는 외측 방향으로 함몰된 제1 리세스(217)가 형성될 수 있다. 제1 리세스(217)는 몸체(211)의 내측면 중 서로 마주보는 2개의 내측면에 각각 형성된 제1-1 리세스(217a) 및 제1-2 리세스(217b) 를 포함할 수 있다. 제1-1 리세스(217a) 및 제1-2 리세스(217b)에는 보빈(220)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1-1 리세스(217a) 및 제1-2 리세스(217b)에는 보빈(220)에 형성된 센서 마그넷 장착부(미도시)가 배치될 수 있다. 제1-1 리세스(217a) 및 제1-2 리세스(217b)는 보빈(220)의 센서 마그넷 장착부에 장착된 센서 마그넷(253, 254)과 연성 회로 기판(260)에 장착된 드라이버 IC(미도시)의 간격을 최소화하기 위해 형성될 수 있다.
베이스(210)의 몸체(211)의 하면에는 제1 개구부(213)를 중심으로 서로 마주보는 영역에 제1 구동 마그넷 장착홈(216)이 형성된다. 즉, 베이스(210)의 몸 체(211)의 하면의 제1 영역에는 제1-1 구동 마그넷 장착홈(216a)이 형성된다. 그리고 베이스의 몸체(211)의 하면 중 제1 영역과 마주보는 제2 영역에는 제1-2 구동 마그넷 장착홈(216b)이 형성된다. 제1-1 구동 마그넷 장착홈(216a)에는 제1-1 구동 마그넷(252b)이 배치되고, 제1-2 구동 마그넷 장착 홈(216b)에는 제1-2 구동 마그넷(252a)이 배치될 수 있다. 이 때, 실시 예에서의 제1 액추에이터(200)는 서로 마주보며 배치된 2개의 구동 마그넷(252a, 252b)을 이용하여 보빈(220)을 광축 방향으로 이동시킨다. 이 때 2개의 제1 구동 마그넷(252a, 252b)만으로도 보빈(220)을 광축 방향으로 이동시키기 위해, 제1 구동 마그넷(252a, 252b)은 길이 방향으로 길게 연장되어 배치될 수 있다. 이 때, 제1 구동 마그넷(252a, 252b)은 광축 방향 내에서 제2 액추에이터(600)의 제2 구동 마그넷(추후 설명)과의 오버랩 영역을 최소화하기 위해, 몸체(211)의 하면의 모서리 영역을 제외한 영역에 배치될 수 있다. 또한, 제1 구동 마그넷(252a, 252b)은 제2 액추에이터(600)의 제2 구동 마그넷과의 자계 간섭이 발생할 수 있다. 이 때, 제1 구동 마그넷(252a, 252b)은 베이스(210)의 몸체(211)에 고정된 상태로 배치된다. 또한, 제2 액추에이터(600)의 제2 구동 마그넷도 이동부가 아닌 고정부에 고정되어 배치된다. 이와 같이, 실시 예에서는 제1 구동 마그넷(252a, 252b)과 제2 구동 마그넷이 각각 고정된 위치에 배치된다. 즉, 실시 예에서는 렌즈 쉬프트 및 이미지 센서 쉬프트에 따라 움직이는 부분에 코일이 배치되도록 하며, 이에 따라 구동 마그넷들이 고정된 곳에 계속 위치해있도록 하여 상호간의 자계 간섭을 최소화하도록 한다.
한편, 베이스(210)의 몸체(211)는 연성 회로 기판(260)이 삽입되는 기판홈(214)을 포함한다. 이 때, 연성 회로 기판(260)은 기판홈(214) 내에 수직 방향으로 세워진 상태로 삽입될 수 있다. 이 때, 기판홈(214)은 적어도 1회 절곡되는 절곡 형상을 가질 수 있다. 즉, 기판홈(214)에는 연성 회로 기판(260)이 삽입된다. 이 때 연성 회로 기판(260)은 일면에 배치되는 드라이버 IC를 포함한다. 드라이버 IC는 홀센서 내장 드라이버일 수 있다. 이에 따라, 드라이버 IC는 센서 마그넷(253, 254)의 위치에 따라 변화하는 전기장의 세기의 변화를 감지 하여 렌즈 모듈(100)의 위치를 감지하고, 이에 따라 출력 신호를 제어할 수 있다.
이 때, 드라이버 IC는 센서 마그넷(253, 254)과 마주하며 배치된다. 이 때, 센서 마그넷(253, 254)과 드라이버 IC 사이의 거리가 가까울수록 드라이버 IC를 통해 획득되는 보빈(220) 또는 렌즈 모듈(100)의 위치 감지 정보의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 연성 회로 기판(260)에는 제2 액추에이터(600)의 제1 기판(추후 설명)과 전기적으로 연결되는 단자(262)를 포함한다. 이 때, 단자(262)와 제1 기판 사이의 전기적 연결을 위해서는 납땜 등의 공정을 진행해야 한다. 이에 따라, 단자(262)는 베이스(210)의 외측면에 가깝게 위치해야 한다.
즉, 연성 회로 기판(260)은 단자(262)가 배치되는 제1 기판 영역(261)과, 드라이버 IC가 배치되는 제2 기판 영역(262)을 포함한다. 그리고, 연성 회로 기판(260)은 제1 기판 영역(261)은 베이스(210)의 외측면에 인접하게 위치하고, 제2 기판 영역(263)은 베이스(210)의 내측면에 인접하게 위치하며, 이를 위해, 1 및 2 기판 영역 사이는 절곡영역을 포함할 수 있다.
베이스(210)의 제1 개구부(213) 내에는 보빈(220)이 배치된다.
보빈(220)은 중앙에 제2 개구부(221)가 형성될 수 있다. 제2 개구부(221)는 렌즈 모듈(100)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 개구부(221)는 렌즈 모듈(100)이 가지는 형상에 대응하는 원형 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 보빈(220)은 렌즈 모듈(100)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈(100)은 보빈(220)의 제2 개구부(221)에 삽입되어 보빈(220)과 결합될 수 있다.
보빈(220)의 상면에는 제1 탄성부재(230)와 접촉하는 복수의 제2 돌기(223) 가 형성될 수 있다. 복수의 제2 돌기(223)는 제1 탄성부재(223)에 보빈(220)이 탄성 지지되도록 하면서, 보빈(220)의 상측 방향으로의 이동범위를 제한하는 스토퍼일 수 있다. 예를 들어, 보빈(220)이 상측 방향으로의 이동 범위를 벗어나는 경우, 제2 돌기(223)는 보빈(220)의 상부에 위치한 제1 케이스(300)의 상면의 내측면과 접촉하여, 보빈(220)의 이동을 제한할 수 있다.
보빈(220)의 외측면에는 제1 코일부(251)가 권선되는 코일 권선부(222)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 보빈(220)의 외측면에는 내측 방향으로 함몰된 리세스 형태의 코일 권선부(222)가 형성될 수 있다. 그리고, 코일 권선부(222)에는 제1 코일부(251)가 권선될 수 있다. 제1 코일부(251)는 "코일 블럭" 형태일 수 있다. 제1 코일부(251)는 "전자석"일 수 있다. 제1 코일부(251)는 제1 구동 마그넷(252a, 252b)과 마주보며 배치되고, 그에 따라 제1 구동 마그넷(252a, 252b)와 전자기적 상호 작용을 하여 전자기력을 발생시킬 수 있다. 이 때, 제1 코일부(251)는 제2 탄성 부재(240)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 코일부(251)는 제2 탄성 부재(240)로부터 전류를 공급받아 전자기력을 발생시킬 수 있다. 그 결과, 보빈(220)은 광축 방향으로 이동하여 AF 기능을 수행할 수 있다.
보빈(220)의 외측면 중 제1 구동 마그넷(252a, 252b)과 마주보는 외측면을 제외한 나머지 외측면에는 베이스(210)의 내측면 방향으로 돌출되고, 센서 마그넷(253, 254)이 배치될 수 있는 센서 마그넷 장착부(미도시)가 형성될 수 있다. 그리고, 센서 마그넷(253, 254)은 센서 마그넷 장착부에 장착되어, 베이스(210)의 제1-1 리세스(217a) 및 제1-2 리세스(217b) 내에 위치할 수 있다. 센서 마그넷(253, 254)은 보빈(220)이 이동함에 따라 보빈(220)과 함께 이동한다. 그리고, 센서 마그넷(253, 254)의 위치에 따라 연성 회로 기판(260)에 배치된 드라이버 IC에서 감지되는 자기장의 크기가 변화하며, 드라이버 IC는 변화하는 자기장의 크기의 변화에 기반하여 센서 마그넷(253, 254), 나아가 보빈(220)의 위치, 더 나아가 렌즈 모듈(100)의 위치를 감지할 수 있다.
제1 탄성부재(230)는 베이스(210) 및 보빈(220)의 상측에 배치된다. 제2 탄성 부재(240)는 베이스(210) 및 보빈(220)의 하측에 배치된다. 이에 따라, 보빈(220)는 베이스(210)의 제1 개구부 내에서 제1 탄성부재(230) 및 제2 탄성 부재(240)에 의해 상하 방향으로 탄성 지지될 수 있다.
제1 탄성부재(230)는 판 스프링(plate spring)일 수 있다. 제1 탄성부재(230)는 금속일 수 있다. 이와 다르게, 제1 탄성부재(230)는 비자성일 수 있다.
따라서, 제1 탄성부재(230)는 제1 구동 마그넷(252a, 252b)의 자기력과 제1 코일부(251)의 전자기력에 영향을 받지 않을 수 있다.
제1 탄성부재(230)는 베이스(210) 위에 배치될 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(230)는 보빈(220) 위에 배치될 수 있다. 제1 탄성부재(230)는 베이스(210) 및 보빈(220)과 결합될 수 있다. 즉, 제1 탄성부재(230)는 베이스(210)와 결합되는 제1-1 탄성부(231) 및 제1-1 탄성부(231)로부터 연장되어 보빈(220)과 결합되는 제1-2 탄성부(233)를 포함할 수 있다. 제1-1 탄성부(232)는 베이스(210)의 몸 체(211)의 상면에 배치된 복수의 제1 돌기(212)에 삽입되는 결합홈(232)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 탄성부재(230)는 결합홈(232)이 제1 돌기(212)에 결합된 상태에서 보빈(220)의 상측을 탄성 지지할 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(230)는 중앙에 렌즈 모듈(100)이 삽입되는 개구부(234)를 포함할 수 있다.
제2 탄성부재(240)는 베이스(210) 아래에 배치될 수 있다. 또한, 제2 탄성부재(240)는 보빈(220) 아래에 배치될 수 있다. 제2 탄성 부재(240)는 베이스(210) 및 보빈(220)과 결합될 수 있다. 즉, 제2 탄성 부재(240)는 베이스(210)와 결합되는 제2-1 탄성부(241)와, 보빈(220)과 결합하는 제2-2 탄성부(242)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 탄성 부재(240)는 베이스(210)에 결합된 상태에서 보빈(220)의 하측을 탄성지지할 수 있다. 또한, 제2 탄성 부재(240)는 중앙에 렌즈 모듈(100)이 삽입되는 개구부(243)를 포함할 수 있다.
제2 탄성 부재(240)는 제1 코일부(251)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 탄성 부재(240)는 연성 회로 기판(260)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 탄성 부재(240)는 제1 코일부(251)와 연성 회로 기판(260) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 따라서, 연성 회로 기판(260)에서 제2 탄성 부재(240)를 통해 제1 코일 부(251)로 전류를 공급할 수 있다. 이 경우, 제1 코일부(251)에 공급되는 전류의 방향, 파장, 세기 등은 제어될 수 있다.
<제2 액추에이터>
이하에서는 제2 액추에이터(600)에 대해 설명하기로 한다.
제2 액추에이터(600)는 제1 액추에이터(200) 하부에 위치하여, 제1 액추에이터(200)와는 별개로 동작하여 이미지 센서 모듈(400)을 쉬프트시킬 수 있다. 이를 위해, 제2 액추에이터(600)는 위치가 고정되는 고정부(700)와, 고정부에 결합된 상태에서 구동부의 전자기력에 의해 위치가 이동하는 이동부(900) 그리고 이동부를 탄성 지지하는 지지부를 포함할 수 있다. 고정부(700)는 이하 고정 기판부(700)에 대응하고, 이동부(900)는 후술하는 이동 기판부에 대응할 수 있으며, 지지부는 상술하는 와이어부(800)를 포함하며 후술하는 연결 와이어(800)와 대응하며 용어가 혼용될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 제2 액추에이터의 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 제1 기판과 이동부 사이의 연결 관계를 간략하게 도시한 단면도이고, 도 9는 도 7 의 고정부의 분해 사시도이고, 도 10은 도7의 고정부의 저면도이며, 도 11은 제1 기판의 상면을 보다 구체적으로 나타낸 도면이며, 도 12는 실시 예에 따른 이동부 의 분해 사시도이고, 도 13의 (a)는 제2 기판의 평면도이고, 도 13의 (b)는 제2 기판의 저면도이며, 도 14의 (a)는 제3 기판의 평면도이고, 도 14의 (b)는 제3 기판 의 저면도이며, 도 15는 제4 기판의 분해 사시도이고, 도 16은 제4 기판의 평면도이며, 도 17은 도 16의 특정 영역을 확대한 확대도이며, 도 18은 제3 기판과 제4 기판의 결합도이다.
도 7 내지 도 17을 참조하면, 제2 액추에이터(600)는 고정 기판부(700), 이동 기판부(900), 연결 와이어(800) 및 기판 하우징(1000)을 포함할 수 있다.
고정 기판부(700)와 이동 기판부(900)는 연결 와이어(800)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 여기에서, 연결 와이어(800)의 길이는 고정 기판부(700)의 두께 및 이동 기판부(900)의 두께를 모두 합한 것보다 클 수 있다. 이에 따라, 고정 기판부(700) 아래에 배치되는 이동 기판부(900)는 고정 기판부(700)와 일 정 간격 이격된 위치에 놓인다. 즉, 이동 기판부(900)는 연결 와이어(800)에 의하여 고정 기판부(700) 하부에 매달린 상태(플라이된 상태)로 추후 설명할 마그넷부 및 코일부에 의해 발생하는 전자기력에 의해 고정 기판부(700)에 대해 상대 이동할 수 있다.
연결 와이어(800)는 고정 기판부(700)과 이동 기판부(900)를 연결할 수 있다. 연결 와이어(800)는 탄성을 가질 수 있다. 연결 와이어(800)는 탄성 부재일 수 있다. 연결 와이어(800)는 와이어 스프링일 수 있다. 연결 와이어(800)는 고정 기판부(700)과 이동 기판부(900) 사이를 일정 간격 이격시킨 상태에서 고정 기판부(700)의 회로 패턴부와 이동 기판부(900)의 회로패턴부 사이를 연결할 수 있다. 연결 와이어(800)는 금속으로 형성될 수 있다. 연결 와이어(800)는 이동 기판부(900)의 이동을 탄성적으로 지지할 수 있다.
연결 와이어(800)는 복수의 와이어를 포함할 수 있다. 복수의 와이어는 이동 기판부(900)와 고정 기판부(700) 사이에서 주고받는 신호의 채널 수에 대응될 수 있다. 연결 와이어(800)는 고정 기판부(700) 및 이동 기판부(900)의 4개의 코너 중 인접한 코너 사이에 측면에 각각 9개씩 총 36개의 와이어를 포함할 수 있다.
예를 들어, 연결 와이어(800)는 고정 기판부(700)와 이동 기판부(900)의 각각의 제1 측면에 배치되는 9개의 제1 와이어(810)와, 제2 측면에 배치되는 9개의 제2 와이어(820)와, 제3 측면에 배치되는 9개의 제3 와이어(830)와, 제4 측면에 배치되는 9개의 제4 와이어(840)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 연결 와이어(800)는 4개의 측면에 고르게 분산되어 배치될 수 있다. 즉, 연결 와이어(800)는 4개의 측면에서 각각 마주보는 측면과 상호 대칭 구조를 이룰 수 있다. 이 때, 연결 와이어(800)는 신호 전달을 하면서, 고정 기판부(700)에 대해 이동 기판부(900)를 탄성적으로 지지해야 한다. 여기에서, 연결 와이어(800)가 비대칭적으로 배치되는 경우, 이동 기판부(900)가 정상적인 쉬프트 동작을 하지 못하게 되며, 연결 와이어가 많이 배치된 부분과 이 이외의 부분 사이에서의 이동량에 차이가 발생하고, 이에 따른 동작 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 실시 예에서는 연결 와이어(800)를 원형으로 각각의 영역에 균일하게 배치하여 이미지 센서 쉬프트 동작의 신뢰성을 향상시키도록 한다.
기판 하우징(1000)은 고정 기판부(700) 하부에 배치되어, 내부에 이동 기판부(900)를 수용한다. 이와 같이 구성된 제2 액추에이터(600)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
고정 기판부(700)는 제1 기판(710), 마그넷 홀더(720) 및 마그넷부(730)를 포함할 수 있다. 제1 기판(710)은 중앙에 제1 개구부(712)가 형성된 제1 기판 영역(711) 및 제1 기판 영역(711)으로부터 연장되어 외부장치와 연결되는 커넥터가 배치되는 제2 기판 영역(716)을 포함할 수 있다.
제1 기판(710)은 제1 기판 영역(711)에 배치되는 제1 리드 패턴부(713)를 포함할 수 있다. 제1 기판(710)은 제1 리드 패턴부(713)에서 연결 와이어(800) 와 결합될 수 있다. 즉, 연결 와이어(800)의 일단은 제1 기판(710)의 제1 리드 패턴부(713)에 결합될 수 있다. 제1 리드 패턴부(713)와 연결 와이어(800)의 결합은 솔더링(soldering)을 통해 이루어질 수 있다. 제1 리드 패턴부(713)는 연결 와이어(800)와의 전기적 연결을 위해 솔더 레지스트가 오픈된 부분일 수 있다.
구체적으로, 제1 리드 패턴부(713)는 제1 홀(713-2) 및 제1 홀(713-2) 의 주위를 둘러싸며 배치되는 제1 리드 패턴부(713-3)를 포함한다. 즉, 제1 리드 패턴부(713)는 연결 와이어(800)가 관통하는 제1 홀(713-2)을 포함하는 패드일 수 있다. 이에 따라, 연결 와이어(800)는 제1 홀(713-2)을 관통한 상태에서 솔더링이 이루어져, 제1 홀(713-2)의 주위에 배치된 리드 패턴부(713-1)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 리드 패턴부(713)는 복수 개로 구성된다. 즉, 제1 리드 패턴부(713)는 복수의 제1 리드 패턴들을 포함한다. 그리고, 복수의 제1 리드 패턴들은 연결 와이어(800)와 연결된다. 이 때, 제1 리드 패턴들의 개수는 연결 와이어(800)의 개수와 같거나 적을 수 있다. 제1 리드 패턴들의 개수가 연결 와이어(800)의 개수와 같은 경우, 제1 리드 패턴들은 모두 연결 와이어와 결합할 수 있다. 그리고, 제1 리드 패턴들의 개수가 연결 와이어(800)의 개수보다 적은 경우, 제1 리드 패턴들 중 적어도 하나는 연결 와이어에 결합되지 않을 수 있다.
제1 기판 영역(711)과 연결되는 제2 기판 영역(716)에는 커넥터가 배치 될 수 있다. 커넥터는 외부장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트일 수 있다.
이 때, 제1 기판 영역(711)은 카메라장치의 내부에 배치되고, 제2 기판 영역(716)은 제1 기판 영역(711)으로부터 연장되어 카메라장치의 외부로 노출될 수 있다.
즉, 제1 기판 영역(711)은 제1 케이스(300) 내부에 배치되고, 제2 기판 영역(716)은 제1 케이스(300)의 외부에 배치되어 외부 장치와 연결되는 커넥터를 포함할 수 있다.
제1 기판(710)은 이동 기판부(900)로 신호를 전송하거나, 이동 기판부(900)로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있다. 즉, 제1 기판(710)은 연결 와이어(800)를 통해 이동 기판부(900)와 전기적으로 연결되며, 이에 따라 연결 와이어(800)를 통해 이동 기판부(900)로 전원 신호나 통신 신호를 전달하고, 이동 기판부(900)에서 획득된 이미지 신호 등을 포함하는 정보를 수신할 수 있다.
제1 기판(710)은 제1 기판 영역(711)의 가장자리 영역에 배치되는 제1 패드부(714)를 포함할 수 있다. 제1 패드부(714)는 제1 액추에이터(200)에 포함된 연성 회로 기판(260)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 기판(710)의 제1 기판 영역(711)의 모서리 영역에는 적어도 하나의 제1 결합홀(715)이 형성된다. 제1 결합홀(715)은 제1 기판(710)을 마그넷 홀더(720) 상에 고정시키기 위해 형성될 수 있다.
이와 같은 제1 기판(710)은 카메라 장치의 제1 케이스(300) 내에서 고정된 상태로 위치할 수 있다. 즉, 제1 기판(710)는 이동하지 않고 위치가 고정된 상태로 배치될 수 있다.
제1 기판(710) 아래에는 마그넷 홀더(720)가 배치된다. 마그넷 홀더(720)는 상면에 제1 기판(710)이 안착되는 기판 안착부(721)가 마련될 수 있다. 또한, 기판 안착부(721)에는 제1 기판(710)에 형성된 제1 결합홀(715)과 결합하는 제1 결합 돌기(722)가 형성될 수 있다.
제1 기판(710)은 제1 결합홀(715)이 제1 결합 돌기(722)에 삽입된 상태에서 기판 안착부(721) 상에 안착될 수 있다.
이 때, 마그넷 홀더(720)는 제1 기판(710)의 제1 개구부(712)와 광축 방향으로 오버랩되는 오픈 영역을 포함할 수 있다. 또한, 마그넷 홀더(720)는 제1 액추에이터(200)에 형성된 제1 리드 패턴부(713)와 광축방향으로 오버랩 된 위치가 개방될 수 있다.
제1 기판(710)은 하면에 배치되는 자이로 센서(717)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시 예에서의 자이로 센서(717)는 제1 기판(710)의 하면에 배치되어, 카메라 장치의 제1 케이스(300) 내에 수용될 수 있다.
즉, 본 실시 예에서는 손떨림 방지 기능을 구현하기 위한 자이로 센서(717)를 제1 기판(710)의 하면에 마운팅한 상태로 내장하여, 이동 기판부(900)로 손떨림에 의한 각속도/선속도 감지 정보를 피드백할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 제1 기판(710)과 이동 기판부(900) 사이의 공간에 자이로 센서(717)를 배치함으로써, 자이로 센서(717)의 배치를 위한 추가적인 공간을 마련하지 않아도 되는 효과가 있다.
마그넷 홀더(720)의 하면에는 마그넷부(730)가 배치되는 마그넷 안착홈(미도시)이 형성될 수 있다. 마그넷 홀더(720)의 마그넷 안착 홈에는 마그넷부(730)가 배치될 수 있다. 이 때, 마그넷부(730)는 이동 기판부(900)에 배치된 코일부(916)와 마주보며 배치될 수 있다. 이 때, 코일부(916)에 전류가 인가되면, 코일부(916)의 주변에는 전기장이 형성될 수 있다. 코일부(916)에 전류기 인가되면 코일부(916)와 마그넷부(730)의 전자기적 상호 작용을 통해 코일부(916)가 마그넷부(730)에 대하여 상대적으로 이동할 수 있다.
이 때, 마그넷부(730)는 마그넷 홀더(720)의 하면의 코너에 배치될 수 있다. 즉, 마그넷부(730)는 마그넷 홀더(720)의 하면의 4개의 코너에 각각 배치될 수 있다. 그리고, 마그넷부(730)는 코일과 대향할 수 있다. 마그넷부(730)는 평판 형상을 갖는 평판 마그넷일 수 있다.
마그넷부(730)는 복수의 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷부(730)는 4개의 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷부(730)은 제1 내지 제4 마그넷(731, 732, 733, 734)을 포함할 수 있다.
제1 마그넷(731)은 이동 기판부(900)에 배치된 제1 코일(916-1)과 대향할 수 있다. 제1 마그넷(731)은 마그넷 홀더(720)의 좌상측에 배치된 제1 코너에 배치될 수 있다.
제2 마그넷(732)은 이동 기판부(900)에 배치된 제2 코일(916-2)과 대향할 수 있다. 제2 마그넷(732)은 마그넷 홀더(720)의 우상측에 배치된 제2 코너에 배치될 수 있다.
제3 마그넷(733)은 이동 기판부(900)에 배치된 제3 코일과(916-3) 대향할 수 있다. 제3 마그넷(733)은 마그넷 홀더(720)의 우하측에 배치된 제3 코너에 배치될 수 있다.
제4 마그넷(734)은 이동 기판부(900)에 배치된 제4 코일(916-4)과 대향할 수 있다. 제4 마그넷은 마그넷 홀더(720)의 좌하측에 배치된 제4 코너에 배치될 수 있다.
마그넷부(730)를 구성하는 마그넷 각각은 인접한 마그넷과 수직으로 배치되고, 대각방향에 배치된 마그넷과 평행하게 배치될 수 있다.
여기에서, 제1 마그넷(731)의 코일부(916)와 대향하는 면의 극성은 일측에 가까운 부분과 타측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다. 또한, 제2 마그넷(732) 의 코일부(916)와 대향하는 면의 극성은 일측에 가까운 부분과 타측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다. 또한, 제3 마그넷(733)의 코일부(916)와 대향하는 면의 극성은 일측에 가까운 부분과 타측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다.
제4 마그넷(734)의 코일부(916)와 대향하는 면의 극성은 일측에 가까운 부분과 타측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다.
그리고, 제1 마그넷(731)과 제3 마그넷(733)은 서로 동일 방향으로 배치되고, 제2 마그넷(732)과 제4 마그넷(734)이 서로 동일 방향으로 배치될 수 있다.
제1 마그넷(731)은 제2 마그넷(732)과 수직으로 배치될 수 있다. 제1 내지 제4 마그넷(731, 732, 733, 734)의 극성은 내측 부분끼리 같을 수 있다. 제1 내지 제4 마그넷(731, 732, 733, 734)의 극성은 외측 부분끼리 같을 수 있다. 제1 내지 제4 마그넷(731, 732, 733, 734)의 각각의 극성은 내측부분이 N극으로 형성될 수 있다. 제1 내지 제4 마그넷(731, 732, 733, 734) 각각의 극성은 외측 부분이 S극으로 형성될 수 있다. 다만, 변형 예로 제1 내지 제4 마그넷(731, 732, 733, 734) 각각의 극성은 내측 부분이 S극으로 형성되고 외측 부분이 N극으로 형성될 수 있다.
한편, 연결 와이어(800)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 기판(710)의 제1 리드 패턴부(713)에 일단이 결합되고, 제1 리드 패턴부(713)를 구성하는 제1 홀(713-2)을 관통하여 제1 기판(710)의 하부로 연장될 수 있다.
상기와 같이 고정 기판부(700)는 마그넷 홀더(720)를 기준으로, 마그넷 홀더(720)의 상면에 제1 기판(710)이 배치되고, 이의 하면에 마그넷부(730)가 배치되어 구성될 수 있다. 그리고, 제1 기판(710)의 하면에는 손떨림 보정을 수행하기 위해 필요한 센싱 정보들을 얻는 자이로 센서가 배치되고, 자이로 센서를 통해 획득된 신호는 연결 와이어(800)를 통해 이동 기판부(900)로 전달될 수 있다.
고정 기판부(700) 아래에는 기판 하우징(1000)이 배치될 수 있다. 고정 기판부(700)의 아래에는 기판 하우징(1000)가 결합된다. 바람직하게, 기판 하우징(1000)에는 고정 기판부(700)를 구성하는 마그넷 홀더(720)가 안착되는 안착부(미도시)가 마련되며, 이에 따라 마그넷 홀더(720)와 결합될 수 있다. 그리고, 마그넷 홀더(720)와 결합된 기판 하우징(1000) 내에는 이동 기판부(900)가 배치된다.
이동 기판부(900)는 연결 와이어(800)를 통해 고정 기판부(700)와 전기적으로 연결되며, 마그넷부(730) 및 코일부(916) 사이의 상호 간의 작용에 의해 고정 기판부(700)에 대해 상대 이동할 수 있다.
이를 위해, 이동 기판부(900)는 제2 기판(910), 기판 홀더(920), 제3 기판(930) 및 제4 기판(940)을 포함할 수 있다. 여기에서, 즉, 제2 기판(910), 제3 기판(930) 및 제4 기판(940)은 이동 기판(900)를 구성하는 제2 기판부일 수 있다. 그리고, 제1 기판(710)은 고정 기판부(700)를 구성하는 제1 기판부일 수 있다.
제2 기판(910)은 메인 기판일 수 있다. 제2 기판(910)은 제2 액추에이터의 구동을 위한 구동기판일 수 있다.
제2 기판(910)은 제2 개구부(911)를 포함할 수 있다. 이 때, 제2 개구부(911)는 제1 기판(710)에 형성된 제1 개구부(712)와 광축 방향에서 오버랩될 수 있다.
제2 기판(910)은 이의 각각의 코너부에 배치되는 코일부(916)를 포함할 수 있다. 코일부(916)는 제2 기판(910)과 전기적으로 연결될 수 있다. 코일부(916)는 제1 액추에이터(200)에 배치된 마그넷부(730)와 마주보게 배치될 수 있다. 코일부(916)에 전류가 인가되면 이의 주변에는 전기장이 형성될 수 있다.
코일부(916)는 4개의 코일을 포함할 수 있다. 이 때, 4개의 코일중 적어도 3 개의 코일에는 독립적으로 전류가 인가될 수 있다. 제1 실시 예에서, 코일부(916)는 3개의 채널로 제어될 수 있다. 또는, 제2 실시 예로 코일부(916)는 4개의 각각의 개별채널로 제어될 수 있다. 코일부(916)를 구성하는 4개의 코일은 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 코일부(916)의 4개의 코일 각각에는 정방향 전류 및 역방향 전류 중 어느 하나가 선택적으로 인가될 수 있다. 본 실시예에서 4개의 코일 중 3 개만 전기적으로 분리되고 1개의 코일은 다른 하나의 코일과 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 4개의 코일 모두가 전기적으로 분리될 수 있다. 4개의 코일 중 3개만 전기적으로 분리되는 경우 코일부(916)로부터 3쌍 총 6개의 인출선이 나오며, 4개의 코일 모두가 전기적으로 분리되는 경우 코일부(916)로부터 4쌍 총 8개의 인출선 이 나올 수 있다.
본 실시 예의 제1 실시예와 같이 3채널로 4개의 코일을 제어하는 경우 z축 중심 회전 구동에서 코일부(916)와 마그넷부(730) 1쌍으로 구동해야 하지만, 제2 실시예와 같이 4채널로 4개의 코일을 제어하는 경우 z축 중심 회전 구동에서 코일 부(916)와 마그넷부(730)는 2쌍으로 구동할 수 있다.
코일부(916)는 제1 내지 제4 코일(916-1, 916-2, 916-3, 913-4)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 내지 제4 코일(916-1, 916-2, 916-3, 913-4) 각각은 제1 기판(710)에 배치된 마그넷부(730)의 각각의 마그넷에 대향하게 배치될 수 있다.
제1 코일(916-1)은 제2 기판(910)의 제1 코너에 배치될 수 있다. 제2 코일(916-2)은 제2 기판(910)의 제2 코너에 배치될 수 있다. 제3 코일(916-3)은 제2 기판(910)의 제3 코너에 배치될 수 있다. 제4 코일(916-4)은 제2 기판(910)의 제4 코너에 배치될 수 있다. 제1 코일(916-1)과 제3 코일(916-3)은 제2 기판(910)의 제1대각방향 상에 배치되고 제2 코일(916-1)과 제4 코일(916-4)은 제2 기판(910)의 제2대각방향 상에 배치될 수 있다.
본 실시예에서 제1 코일(916-1)과 제3 코일(916-3)은 제1 방향으로 길게 배치되고, 제2 코일(916-2)과 제4 코일(916-4)은 제2 방향으로 길게 배치될 수 있다. 이 때, 제1방향과 제2방향은 수직일 수 있다. 제1 코일(916-1)의 장변과 제3 코일(916-3)의 장변은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제2 코일(916-2)의 장변과 제4 코일(916-4)의 장변은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제1 코일(916-1)의 장변과 제2 코일(916-2)의 장변은 서로 평행하지 않게 배치될 수 있다. 이 때, 제1 코일(916-1)의 장변과 제2코일(916-2)의 장변은 가상의 연장선이 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 제1 코일(916-1)의 배치 방향과 제2 코일(916-2)의 배치 방향은 직교할 수 있다.
본 실시예에서 제1 내지 제4 코일(916-1, 916-2, 916-3, 916-4) 중 적어도 3개의 코일에는 독립적으로 전류가 인가될 수 있다. 제1 내지 제4 코일(916-1, 916-2, 916-3, 916-4)은 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
한편, 제1 내지 제4 코일(916-1, 916-2, 916-3, 916-4)의 내측에는 홀 센서(917)가 배치될 수 있다. 이 때, 실시 예에서는 제1 내지 제4 코일(916-1, 916-2, 916-3, 916-4) 중 3개의 코일의 내측에만 홀 센서(917) 배치될 수 있다. 이는, 제1 실시 예에서 3개의 채널로 제1 내지 제4 코일(916-1, 916-2, 916-3, 916-4)을 제어하기 때문에, 하나의 코일에는 홀 센서가 구비되지 않아도 된다. 홀 센서(917)는 마그넷부(730)의 자기력을 감지할 수 있다. 홀 센서(917)에서 감지된 마그넷부(730)의 자기력을 통해 이미지 센서 모듈의 이동이 실시간으로 파악될 수 있다. 그리고, 이를 통해 OIS 피드백(feedback) 제어가 가능할 수 있다.
홀 센서(917)는 복수 개로 구성될 수 있다. 즉, 상기에서와 같이 홀 센서(917)는 3개의 센서를 포함할 수 있다. 3개의 센서를 통해 이미지 센서(440)의 x축 방향 이동, y축 방향 이동, z축 중심 회전이 모두 감지될 수 있다. 홀 센서(917)는 제1 내지 제3 센서를 포함할 수 있다. 제1 센서는 제1 마그넷과 대향하고, 제2 센서는 제2 마그넷과 대향하고, 제3 센서는 제3 마그넷과 대향할 수 있다.
홀 센서(917)는 마그넷부(730)의 x축 방향 이동량 및/또는 변위를 감지하는 제1홀센서를 포함할 수 있다. 홀 센서(917)는 마그넷부(730)의 y축 방향 이동량 및/또는 변위를 감지하는 제2 홀센서를 포함할 수 있다. 홀 센서(917)는 마그넷부(730)의 x축 방향 이동량 및/또는 변위 또는 y축 방향 이동량 및/또는 변위를 감지하는 제3 홀센서를 포함할 수 있다. 제1홀센서, 제2홀센서 및 제3홀센서 중 어느 둘 이상을 통해 마그넷부(730)가 z축을 중심으로 회전하는 움직임이 감지될 수 있다.
제2 기판(910) 상에는 제2 액추에이터의 동작 제어를 위한 드라이버 IC(914)가 배치될 수 있다. 또한, 제2 기판(910) 상에는 제2 액추에이터의 동작을 위한 다양한 수동 소자(915)들이 배치될 수 있다.
이 때, 제2 기판(910)은 코일부(916), 드라이버 IC(914) 및 수동 소자(915)들을 서로 연결하고, 이를 다시 제1 기판(710)과 연결해야 한다. 여기에서, 제2 기판(910)에서 제1 기판(710)과의 전기적 연결을 위해 필요한 단자는 12개일 수 있다. 12개의 단자는 드라이버 IC(914)와 연결되는 단자일 수 있다.
이에 따라, 제2 기판(910)의 하면에는 드라이버 IC(914)와 연결되는 복수의 제2 패드부(918)가 배치되어 있다. 복수의 제2 패드부(918)의 수는 드라이버 IC(914)에서 제2 기판(910) 상에 배치된 부품들을 제어하면서, 필요한 신호들의 송수신을 위해 12개로 구성될 수 있다.
한편, 제2 기판(910)의 가장자리 영역에는 제2 홀(912)이 형성될 수 있다. 이 때, 제2 홀(912)은 광축 방향에서 제1 기판(710)에 형성된 제1 홀(713-2)과 정렬될 수 있다. 제2 홀(912)은 제1 기판(710)에 결합된 연결 와이어(800)가 통과하는 와이어 관통 홀일 수 있다.
또한, 제2 기판(910)의 가장자리에는 제3 결합홀(913)이 형성된다. 제2 기판(910)은 기판 홀더(920) 상에 배치된다.
이 때, 기판 홀더(920)는 가장자리 영역에 상측 방향으로 연장되는 가이드 돌기(921)를 포함한다. 가이드 돌기(921)는 기판 홀더(920)의 상면에 형성될 수 있다. 가이드 돌기(921)는 제2 기판(910)의 조립 위치를 가이드할 수 있다. 가이드 돌기(921)는 기판 홀더(920) 상에 제2 기판(910)이 안착된 상태에서 제2 기판(910)의 측면과 접촉할 수 있다. 이 때, 가이드 돌기(921)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 이에 따라 가이드 돌기(921)는 제2 기판(910)의 4개의 측면과 모두 접촉할 수 있다.
기판 홀더(920)의 코너에는 제3 결합 돌기(923)가 형성될 수 있다. 제3 결합 돌기(923)는 기판 홀더(920) 상에 제2 기판(910)이 안착된 상태에서, 제2 기판(910)이 형성된 제3 결합홀(913) 내에 삽입될 수 있다. 이 때, 제3 결합 돌기(923)는 제3 결합홀(913)에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 제3 결합 돌기(923)는 기판 홀더(920)의 4개의 코너에 각각 형성될 수 있다.
기판 홀더(920)의 가장자리 영역에는 제3 홀(922)이 형성될 수 있다. 이 때, 제3 홀(922)은 제2 기판(910)에 형성된 제2 홀(912) 및 제1 기판(710)에 형성된 제1 홀(713-2)과 광축 방향에서 정렬될 수 있다. 제3 홀(922)은 제1 기판(710)에 결합된 연결 와이어(800)가 통과하는 와이어 관통 홀일 수 있다. 한 편, 기판 홀더(920)에는 중앙에 개구부가 마련될 수 있다.
그리고, 기판 홀더(920)의 개구부 내에는 제3 기판(930)이 배치될 수 있다.
제3 기판(930)은 이미지 센서 모듈(400), 제2 기판(910), 및 제4 기판(940) 사이에서 상호 간의 연결을 중계할 수 있다.
제3 기판(930)은 중앙에 개구부(931)를 포함하고 있다. 개구부(931)는 상측에 배치된 제1 액추에이터(200)의 개구부 및 제2 기판(910)의 개구부와 광축 방향에서 정렬될 수 있다.
제3 기판(930)은 제3 패드부(932)를 포함할 수 있다. 제3 패드부(932)는 제2 기판(910)에 포함된 제2 패드부(918)에 대향될 수 있다. 즉, 제3 패드부(932)는 제2 패드부(918)와 광축방향에서 정렬되어 배치될 수 있다. 그리고, 제3 패드부(932)는 제2 패드부(918)의 개수에 대응하게 12개로 구성될 수 있다. 제2 패드부(918) 및 제3 패드부(932)는 솔더링을 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
이 때, 기판 홀더(920)는 제2 기판(910)과 제3 기판(930) 사이의 결합을 용이하게 할 수 있다. 즉, 실시 예에서는 제2 기판(910)과 제3 기판(930) 사이에 기판 홀더(920)를 배치하는 경우, 제2 패드부(918)와 제3 패드부(932)의 피치를 일치시키면서 제2 기판(910)과 제3 기판(930) 사이의 결합을 용이하게 할 수 있다. 다만, 기판 홀더(920)는 필수 구성요소는 아니며, 경우에 따라 생략될 수 있다.
한편, 제3 기판(930)은 하면의 안쪽에 형성된 제4 패드부(934)와, 하면의 가장자리에 형성된 제5 패드부(935)를 포함한다.
제4 패드부(934)는 기판 홀더(920)의 개구부(931)에 배치되는 이미지 센서 모듈(400)의 패드부와 연결될 수 있다.
이 때, 제4 패드부(934)는 제3 기판(930)의 하면의 제1 영역에 형성된 제4-1 패드부(934-1)와, 개구부(931)를 사이에 두고 제1 영역과 마주보는 제2 영역에 형성된 제4-2 패드부(934-2)를 포함한다.
이 때, 제4-1 패드부(934-1)는 이미지 센서 모듈(400)과 주고받는 신호 중 이 미지 센서(440)를 통해 획득된 이미지 신호를 수신하기 위한 패드이다. 그리고, 제4-2 패드부(934-2)는 이미지 신호 이외의 신호를 이미지 센서 모듈(400)과 주고받기 위한 패드이다.
즉, 본 실시 예에서는 이미지 센서 모듈(400)과 연결되는 패드를 이미지 신호를 수신하는 패드와, 그 이외의 패드를 서로 다른 영역에 분리하여 배치한다. 이는, 이미지 신호를 수신하는 패드와 그 이외의 신호를 수신하는 패드가 동일 영역에 배치되는 경우, 이미지 신호에 노이즈 신호가 포함될 수 있으며, 이에 따른 이미지 품질이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 실시 예에서는 상기와 같이 이미지 신호 수신용 패드와, 이외의 패드를 각각 서로 다른 영역에 구분하여 배치함으로써, 이미지 신호의 품질을 향상시킬 수 있도록 한다.
이 때, 제3 패드부(932) 및 제2 패드부(918)도 제4-1 패드부(935-1)와 광축 방향으로 중첩된 영역이 아닌 제4-2 패드부(935-2)와 광축 방향으로 중첩된 영역에 배치한다. 이에 따라, 제3 패드부(932) 및 제2 패드부(918)를 전달되는 신호에 의해서 이미지 신호에 노이즈가 포함되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 제2 기판(910)은 드라이버 IC(914) 및 수동 소자(915)를 포함한다. 드라이버 IC(914) 및 수동 소자(915)는 제4-1 패드부(934-1)와 광축 방향으로 중첩된 영역이 아닌 제4-2 패드부(934-2)와 광축 방향으로 중첩된 영역에 배치된다. 이는, 광축 방향 내에서 제4-1 패드부(934-1)와 중첩되는 신호 라인이나 소자들이 존재하지 않도록 하여, 이미지 신호에 노이즈가 포함되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 제3 기판(930)은 가장자리 영역에 배치된 제5 패드부(935)를 포함한다. 제5 패드부(935)는 제4 기판(940)과 연결되는 패드이다. 이 때, 제5 패드부(935)는 제4 기판(940)을 통해 복수의 연결 와이어(800) 와 각각 1:1로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제5 패드부(935)는 제3 기판(930)의 하면의 제1 가장자리 영역에 배치되는 제5-1 패드부(935-1)와, 제2 가장자리 영역에 배치되는 제5-2 패드부(935-2)와, 제3 가장자리 영역에 배치되는 제5-3 패드부(935-3) 및 제4 가장자리 영역에 배치되는 제5-4 패드부(935-4)를 포함할 수 있다. 이 때, 제4-1 패드부(935-1)는 신호라인 거리를 최소화하기 위해, 인접하게 배치한 제5-1 패드부(935-1)와 우선적으로 연결되어, 바로 제4 기판(940) 및 연결 와이어(800)를 통해 제1 기판(710)으로 전달될 수 있도록 한다. 즉, 본 실시 예에서는 이미지 신호가 전달되는 신호 경로를 짧게 하면서, 이미지 신호가 전달되는 신호 경로 상에는 다른 패드나 소자들이 배치하지 않도록 함으로써, 이미지 신호의 품질을 최상으로 유지할 수 있도록 한다.
제4 기판(940)는 이미지 센서 모듈(400)의 쉬프트가 가능하도록 하면서, 신호 전달도 가능하도록 한다.
제4 기판(940)은 절연층(941) 및 절연층(941)에 배치되는 패턴부(942)를 포함할 수 있다.
절연층(941)은 개구부(941-2)를 포함할 수 있다. 개구부(941-2)는 제1 기판(710)의 개구부, 제2 기판(910)의 개구부, 제3 기판(930)의 개구부 및 기판 홀더(920)의 개구부와 광축 방향으로 정렬될 수 있다.
절연층(941) 상에는 패턴부(942)가 배치된다. 이 때, 패턴부(942)는 일단이 제3 기판(930)의 제5 패드부(935)와 연결되고, 타단이 연결 와이어(800)와 연결되는 제2 리드 패턴부(942-1)를 포함한다. 또한, 패턴부(942)는 절연층(941)의 코너 영역 상에 배치되는 보강 패턴(942-2)을 포함한다. 제2 리드 패턴부(942-1)는 제3 기판(930)의 제5 패드부(935) 및 연결 와이어(800)와 전기적으로 연결되는 신호 송수신용 패턴이다. 그리고, 보강 패턴(942-2)은 절연층(941)이 코너 영역 상에 배치되어 제4 기판(940)의 강성을 보강시키기 위한 패턴이다. 이에 따라, 보강 패턴(942-2)은 다른 구성과 전기적으로 연결되지 않으며, 단지 절연층(941)의 상면 중 제2 리드 패턴부(942-1)가 배치되는 않는 코너 영역에 배치되어 제4 기판(940)의 강성을 향상시키도록 한다. 이 때, 보강 패턴(942-2)은 제2 리드 패턴부(942-1)와 동일한 금속 물질로 형성될 수 있으며, 제2 리드 패턴부(942-1)와 동일 공정에서 동시에 형성될 수 있다.
제2 리드 패턴부(942-1)는 복수 개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(910)은 연결 와이어(800)와 동일하게 36개의 단자부를 포함할 수 있다.
이 때, 제2 기판(910)는 절연층(941)의 제1영역에 배치되는 제2-1 리드 패턴부(942-1a)와, 절연층(941)의 제1영역과 마주보는 제2 영역에 배치되는 제2-3 리드 패턴부(942-1c)와, 절연층(941)의 제1 및 제2 영역 사이의 제3 영역에 배치되는 제2-2 리드 패턴부(942-1b)와, 절연층(941)의 제3 영역과 마주보는 제4 영역에 배치되는 제2-4 리드 패턴부(942-1d)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 리드 패턴부(942-1)는 서로 다른 영역에 각각 배치되는 복수의 제2 리드 패턴들을 포함할 수 있다. 이 때, 제2 리드 패턴들의 개수는 연결 와이어의 개수와 같을 수 있다. 또한, 제2 리드 패턴들의 개수는 연결 와이어의 개수보다 적을 수 있다. 이 때, 제2 리드 패턴들의 개수가 연결 와이어의 개수보다 적은 경우, 제2 리드 패턴들 중 적어도 하나는 연결 와이어와 결합하지 않을 수 있다.
또한, 보강 패턴(942-2)은 절연층(941)의 제1 영역과 제3 영역 사이의 제1 코너 영역에 배치되는 제1 보강 패턴(942-2a)와, 절연층(941)의 제3 영역과 제2 영역 사이의 제2 코너 영역에 배치되는 제2 보강 패턴(942-2b)와, 절연층(941)의 제2 영역과 제4 영역 사이의 제3 코너 영역에 배치되는 제3 보강 패턴(942-2c)과, 절연 층(941)의 제1 영역과 제4 영역 사이의 제4 코너 영역에 배치되는 제4 보강 패 턴(942-2d)를 포함한다.
이 때, 절연층(941)은 중앙에 개구부(941-2)를 가지고 제2 리드 패턴부(942-1) 및 보강 패턴(942-2)과 접촉하는 제1 절연 영역(941-1)과, 제1 절연 영역(941-1)의 외측면에서 외측 방향으로 돌출되는 제2 절연 영역(941-3)을 포함한다. 제2 절연 영역(941-3)은 보강 패턴(942-2)과 접촉 면적을 넓혀, 제4 기판(940)의 강성을 더욱 향상시키기 위해 형성될 수 있다.
한편, 보강 패턴(942-2)에는 기판 홀더(920)의 하면에 배치된 결합 돌기(미도시)가 삽입되는 결합홀(943-3)을 더 포함할 수 있다.
한편, 제2 리드 패턴부(942-1)는 절연층(941) 상에 배치되는 제1 부분(942-11)과, 연결 와이어(800)와 결합되는 제3 부분(942-13)과, 제1 부분(942-11) 및 제3 부분(942-13) 사이를 연결하는 제2 부분(942-12)과, 제1 부분(942-11)으로부터 절연층(941)의 내측 방향으로 연장되어 제3 기판(930)의 제5 패드부(935) 와 결합되는 제4 부분(942-14)을 포함한다.
여기에서, 제1 부분(942-11)은 제2 리드 패턴부(942-1)의 몸체부라고도 할 수 있다. 즉, 제1 부분(942-11)은 절연층 상에 배치되어 이의 다른 부분을 지지하는 제2 리드 패턴부(942-1)의 몸체부일 수 있다. 그리고, 제3 부분(942-13)은 연결 와이어(800)와 결합되는 결합부라고도 할 수 있다. 또한, 제2 부분(942-12)은 제1 부분(942-11)과 제3 부분(942-13)을 연결하는 연결부일 수 있다. 또한, 제4 부분(942-14)은 제5 패드부(935)와 결합되는 결합부라고 할 수 있으며, 이와 다르게 패드부라고도 할 수 있다.
그리고, 제3 부분(942-13)에는 연결 와이어(800)가 통과하는 홀이 형성될 수 있다. 제3 부분(942-13)은 연결 와이어(800)와 솔더링에 의해 결합될 수 있다. 제2 부분(942-12)은 밴딩된 부분을 포함할 수 있다. 제2 부분(942-12)은 일 방향으로 복수 회 절곡될 수 있다. 제2 부분(942-12)은 탄성을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 리드 패턴부(942-1)는 탄성을 가질 수 있다.
이 때, 제2 부분(942-12)이 밴딩된 부분을 포함하지 않는 경우, 연결 와이어(800)는 이미지 센서 모듈(400)의 이동 시에 함께 이동하여 휨이 발생할 수 있으며, 휨의 발생 정도에 따라 끊어짐이 발생할 수 있다. 이와 다르게, 실시 예에서는 제2 부분(942-12)이 벤딩된 부분을 포함하고 있기 때문에, 이 미지 센서 모듈(400)의 이동 시에 서스펜서 역할을 할 수 있으며, 이에 따라 연결 와이어(800)에 탄성을 부여하여 연결 와이어(800)의 강성을 증가시킬 수 있다.
제4 부분(942-14)은 제3 기판(930)의 제5 패드부(935)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 제2 리드 패턴부(942-1) 중 제1 부분(942-11)의 하부에만 절연 층(941)이 배치되고, 이 이외의 부분에는 절연층(941)이 배치되지 않는다.
제3 부분(942-13)은 연결 와이어(800)와 전기적으로 연결되는 본딩 패드일 수 있다. 즉, 제3 부분(942-13)은 연결 와이어(800)와 솔더링되는 솔더링 패드일 수 있다. 이를 위해, 제3 부분(942-13)은 연결 와이어(800)가 통과하는 제4 홀을 포함할 수 있다. 그리고, 제4 홀은 기판 홀더(920)의 제3 홀(922), 제2 기판(910)의 제2 홀(912) 및 제1 기판(710)의 제1 홀(713-2)과 광축 방향에서 정렬될 수 있다.
제2 부분(942-12)은 제1 부분(942-11)과 제3 부분(942-13)을 연결할 수 있다. 이를 위해, 제2 부분(942-12)은 복수의 절곡되는 절곡부를 포함할 수 있다. 이 때, 각각의 제2 리드 패턴부(942-1a, 942-1b, 942-1c, 942-1d)는 서로 동일한 방향으로 절곡될 수 있다. 예를 들어, 각각의 제2 리드 패턴부(942-1a, 942-1b, 942-1c, 942-1d)는 제2 부분(942-12)은 시계 방향으로 회전하는 절곡 부분을 포함할 수 있다. 즉, 제2 부분(942-12)은 이미지 센서 모듈의 z축 방향으로의 회전 방향에 대응하는 방향으로 절곡될 수 있다. 이에 따라, 제2 부분(942-12)은 z축 방향으로의 회전 시에 제2 리드 패턴부(942-1)에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 제2 리드 패턴부(942-1)에 발생하는 크랙이나 제2 리드 패턴부(942-1)가 절연층(941)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 실시 예에서는 절연층(941) 및 제2 리드 패턴부(942-1) 사이에 접착부재(도시하지 않음)가 배치될 수 있다. 접착 부재는 절연층(941) 상에서 제2 리드 패턴부(942-1)가 이탈하는 것을 방지하기 위해, 절연층(941)과 제2 리드 패턴부(942-1) 사이에 개재될 수 있다. 접착 부재는 경화용 접착제 등을 포함할 수 있다. 또한, 접착 부재는 제2 리드 패턴부(942-1)와의 접착력을 높이기 위해 전해 도금처리될 수 있고, 이에 따라 표면에 러프니스가 부여될 수 있다.
한편, 제2 리드 패턴부(942-1)는 전기적 신호를 전달하는 배선으로, 전기 전도성이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2 리드 패턴부(942-1)는 금(Au),은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질로 형성될 수 있다. 또한 제2 리드 패턴부(942-1)는 본딩력이 우수한 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu), 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질을 포함하는 페이스트 또는 솔더 페이스트로 형성될 수 있다.
바람직하게, 제2 리드 패턴부(942-1)는 전기적 신호를 전달하는 배선 역할을 하면서, 이미지 센서 모듈(400)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동 가능한 탄성력을 가지는 금속 물질로 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2 리드 패턴부(942-1)는 1000MPa 이상의 인장 강도를 가지는 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)는 구리를 포함하는 2원계 합금 또는 3원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)는 구리(Cu)-니켈(Ni)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)는 구리(Cu)-주석(Sn)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)는 구리(Cu)-베릴륨(Be)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)는 구리(Cu)-코발트(Co)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)는 구리(Cu)- 니켈(Ni)-주석(Sn)의 3원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)는 구리(Cu)-베릴륨(Be)-코발트(Co)의 3원계 합금일 수 있다. 또한 금속 물질 이외에도, 제2 리드 패턴부(942-1)는 스프링 역할이 가능한 탄성력을 가지면서 전기 특성이 좋은 철(Fe), 니켈(Ni), 아연 등의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 리드 패턴부(942-1)는 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd) 등과 같은 금속물질을 포함한 도금층으로 표면처리될 수 있으며, 이에 따른 전기 전도도를 향상시킬 수 있다.
한편, 제2 리드 패턴부(942-1)는 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하다.
한편, 제2 리드 패턴부(942-1)는 부분별로 서로 다른 선폭을 가질 수 있다. 제1 부분(942-11)은 절연층(941)과의 접착력을 높이기 위해 다른 부분 대비 넓은 폭을 가질 수 있다. 그리고, 제2 부분(942-12)은 탄성력을 가지기 위해 제1 부분(942-11)보다는 좁은 선폭을 가질 수 있다. 이 때, 제2 부분(942-12)은 20 내지 1000 ㎛ 의 선폭을 가질 수 있다. 제2 부분(942-12)의 선폭이 20 ㎛ 보다 작으면 제2 리드 패턴부(942-1)의 전체적인 강성이 떨어져 제2 리드 패턴부(942-1)의 신뢰성이 낮아질 수 있다. 그리고, 제2 부분(942-12)의 선폭이 1000㎛보다 크면, 제2 리드 패턴부(942-1)의 탄성력이 낮아져 이미지 센서 모듈(400)의 쉬프트에 문제가 발생할 수 있다.
한편, 제2 부분(942-12)은 제1 부분(942-11)과 연결되는 영역(A)에 완충 역할을 위한 완충 패턴부를 포함할 수 있다. 완충 패턴부는 제1 부분(942-11)에서 제2 부분(942-12)을 향하는 방향으로 갈수록 폭이 점차 감소하는 형상을 가질 수 있다. 이 때, 폭의 감소는 선형적이 아닌 비선형적인 특성을 가지며, 이에 따라 완충 패턴부의 외측면은 라운드진 형상을 가질 수 있다.
완충 패턴부는 제1 부분(942-11)과 제2 부분(942-12)의 패턴 폭 차이에 의해 발생하는 패턴 끊어짐과 같은 문제를 해결할 수 있으며, 안정적으로 제1 부분(942-11)과 제3 부분(942-13) 사이를 연결할 수 있다.
또한, 완충 패턴부는 절연층과 수직 방향 내에서 오버랩 되지 않을 수 있다. 이를 통해 기판이 X축, Y축 및 Z축의 이동뿐 아니라, 틸트될 경우 연결부와 패턴부가 연결되는 지점이 절연층상에 존재하지 않고, 절연층 외부에 형성됨으로 인해 연결부와 패턴부의 폭 차이로 인해 발생하는 패턴 끊어짐을 효율적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 제4 부분(942-14)도 제1 부분(942-11)보다 작은 선폭을 가지며, 이에 따라 제4 부분(942-14)과 제1 부분(942-11) 사이의 영역(B)에도 외측면이 라운드진 형상을 가지는 완충 패턴부가 배치될 수 있다.
한편, 제2 부분(942-12)은 설정한 바와 같이 적어도 1회 절곡될 수 있다. 따라서, 제2 부분(942-12)은 일방향으로 연장되는 제2-1 부분(942-12a) 과, 제2-1 부분(942-12a)에서 일방향과는 다른 방향으로 절곡되는 제2-2 부분(942-12b)을 포함한다.
이 때, 제2-2 부분(942-12b)의 측면은 직선이 아닌 라운드진 형상을 가질 수 있다. 즉, 제2-2 부분(942-12b)의 측면이 직선 형상을 가지는 경우, 이 부분에 응력이 집중될 수 있고, 이에 따라 제2 리드 패턴부(942-1)의 끊어짐이 발생할 수 있다. 따라서, 제2-2 부분(942-12b)의 측면은 라운드진 형상을 가지도록 하여, 제2-2 부분(942-12b)에서 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있도록 한다. 이 때, 제2-2 부분(942-12b)의 측면의 곡률(R) 값은 30 내지 100 사이의 값을 가지도록 한다. 측면의 곡률(R) 값이 30보다 작은 경우, 응력 집중 방지 효과가 미비하며, 100보다 큰 경우 제2 리드 패턴부(942-1)의 탄성력이 저하 될 수 있다. 이 때, 제2-2 부분(942-12b)는 절곡 방향에 따라 내측면과 외측면을 포함할 수 있다. 그리고, 제2-2 부분(942-12b)의 내측면의 곡률(R) 값은 제2-2 부분(942-12b)의 외측면의 곡률(R)과 다르도록 하여 응력 완화 역할을 극대화할 수 있도록 한다.
또한, 제2-2 부분(942-12b)은 제2-1 부분(942-12a)의 선폭과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2-2 부분(942-12b)은 제2-1 부분(942-12a)의 선폭보다 큰 선폭을 가질 수 있다. 이는, 제2-2 부분(942-12b)에서 응력이 집중될 수 있으며, 이에 따라 제2-1 부분(942-12a) 보다 큰 선폭을 가지며 제2-2 부분(942-12b)이 형성될 수 있도록 한다.
한편, 제4 부분(942-14) 상에는 제3 기판(930)의 제5 패드부(935)가 위치한다. 그리고, 제4 부분(942-14)과 제3 기판(930)의 제5 패드부(935)는 솔더링을 통해 상호 결합될 수 있다.
한편, 에서는 제2 리드 패턴부(942-1)의 제2 부분(942-12)이 코너가 라운드진 사각 형상을 가지는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 리드 패턴부(942-1)의 제2 부분(942-12)은 원형 형상이나 다각형 형상을 가지며 절곡될 수 있다.
<이미지 센서 모듈>
도 19는 실시 예에 따른 이미지 센서 모듈(400)의 분해 사시도이고, 도 20은 제3 기판과 이미지 센서 모듈(400)의 결합도이다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 이미지 센서 모듈(400)은 센서 홀더(460), 필 터(450), 접착부재(440), 센서 베이스(410), 이미지 센서(430) 및 이미지 센서 기판(420)을 포함할 수 있다.
이러한, 이미지 센서 모듈(400)은 센서 홀더(460)를 통해 제2 기판(910) 및 기판 홀더(920)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서 모듈(400)은 센서 홀더(460)를 통해 기판 홀더(920)에 고정될 수 있다. 이미지 센서 모듈(400)은 센서 홀더(460), 필터(450), 접착부재(440), 센서 베이스(410), 이미지 센서(430) 및 이미지 센서 기판(420)을 포함한다고 하였으나, 이 중 적어도 하나의 구성은 생략될 수 있다.
이미지 센서 모듈(400)은 센서 홀더(460)를 포함할 수 있다. 센서 홀더(460)는 이미지 센서 모듈(400)이 기판 홀더(920)에 안정적으로 고정될 수 있도록 한다. 이 때, 센서 홀더(460)는 개구부(461)를 포함하며, 개구부(461)는 필 터(450) 및 이미지 센서(430)와 광축 방향에서 정렬될 수 있다.
이미지 센서 모듈(400)은 센서 베이스(410)를 포함한다.
센서 베이스(410)는 개구부(411)를 포함하며, 개구부(411)와 인접하게 필터(450)가 안착될 수 있는 단턱이 마련될 수 있다. 그리고, 단턱에는 접착 부재(440)가 배치되며, 접착 부재(440) 상에 필터(450)가 고정 배치될 수 있다. 이러한 필터(450)는 렌즈 모듈(100)을 통과하는 광에서 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(430)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 필터(450)는 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다. 필터(450)는 렌즈 모듈(100)과 이미지 센서(430) 사이에 배치될 수 있다. 필터(450)는 적외선 필터를 포함할 수 있다. 적외선 필터는 적외선 필터로 입사되는 적외선을 흡수 또는 반사할 수 있다.
이미지 센서 기판(420)은 패키지 기판일 수 있다. 즉, 이미지 센서 기판(420) 상에는 이미지 센서(430)가 패키지 형태로 실장될 수 있다. 이미지 센서 기판(420)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 이미지 센서 기판(420)은 회로기판을 포함할 수 있다. 이미지 센서 기판(420)에는 이미지 센서(430)가 배치될 수 있다. 이미지 센서 기판(420)은 제3 기판(930)과 결합될 수 있다. 이를 위해, 이미지 센서 기판(420)의 하면에는 제3 기판(930)의 제5 패드부(935)와 전기적으로 연결되는 제6 패드부(421)가 마련될 수 있다. 이 때, 제6 패드부(421)도 설명한 바와 같이, 이미지 센서 기판(420)의 하면에서 서로 반대되는 가장자리 영역에 각각 배치되며, 이에 따라 이미지 신호가 전달되는 패드와 이 이외의 패드의 위치를 분리시킬 수 있다. 한편, 이미지 센서 기판(420)은 제3 기판(930)의 개구부 내에 위치할 수 있으며, 제3 기판(930)의 개구부 내에서 제6 패드부(421)는 제3 기판(930)의 제5 패드부(935)와 수평 방향으로 정렬되어 배치될 수 있다. 그리고, 제5 패드부(935)와 제6 패드부(421)는 솔더링 등을 통해 서로 결합될 수 있다.
이미지 센서(430)는 렌즈 모듈(100)과 필터(450)를 통과한 광이 입사하여 이미지가 결상되는 구성일 수 있다. 이미지 센서(430)는 이미지 센서 기판(420)에 실장될 수 있다. 이미지 센서(430)는 이미지 센서 기판(420)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 이미지 센서(430)는 이미지 센서 기판(420)에 표면 실장 기술(SMT, Surface Mounting Technology)에 의해 결합될 수 있다. 다른 예로, 이미지 센서(430)는 이미지 센서 기판(420)에 플립칩(flip chip) 기술에 의해 결합될 수 있다. 이미지 센서(430)는 렌즈 모듈(100)과 광축이 일치되도록 배치될 수 있다. 즉, 이미지 센서(430)의 광축과 렌즈 모듈(100)의 광축은 얼라인먼트(alignment) 될 수 있다. 이미지 센서(430)는 이미지 센서(430)의 유효화상 영역에 조사되는 광을 전 기적 신호로 변환할 수 있다. 그리고, 변환된 전기적 신호가 이미지 신호일 수 있다. 이미지 센서(430)는 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID 중 어느 하나 일 수 있다.
<이미지 센서 모듈 쉬프트 구동 동작>
이하에서는, 이미지 센서 모듈(400)의 쉬프트 동작에 대해 설명하기로 한다. 도 21는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 x축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이고, 도 22는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 y축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이며, 도 23은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 z축 중심 회전 구동을 설명하는 도면이고, 도 24의 (a)는 제1 기판과 마그넷 홀더에 배치된 마그넷을 x축 및 y축과 함께 도시한 도면이고, 도 24의 (b)는 제1 기판, 마그넷 홀더, 마그넷 및 코일을 z축 방향 회전 구동과 함께 도시한 도면이며, 도 25는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 마그넷과 코일 사이의 자기력 흐름(magnetic flow)과 로렌츠 힘(Lorentz Force)을 도시한 도면이다.
도 21에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제1 코일(916-1)과 제3 코일(916-3)에 동일한 방향의 전류가 인가되면 각각 제1 마그넷(731)과 제3 마그넷(733)과의 전자기적 상호작용을 통해 이미지 센서 모듈(400)에 결합된 이미지 센서(430) x축 방향으로 이동(시프트)될 수 있다. 즉, 제1 코일(916-1)과 제1 마그넷(731) 및 제 3 코일(916-3)과 제3 마그넷(733)은 이미지 센서(430)의 x축 방향 시프트 구동에 사용될 수 있다. 이 때, 제1 코일(916-1)과 제1 마그넷(731)은 제1x축 시프트 구동부(X1)이고 제3 코일(916-3)과 제3 마그넷(733)는 제2x축 시프트 구동부(X2)일 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제2 코일(916-2)과 제4 코일(916-4)에 동일한 방향의 전류가 인가되면 각각 제2 마그넷(732)과 제4 마그넷(734)과의 전자기적 상호작용을 통해 이미지 센서 모듈(400)에 결합된 이미지 센서(430)가 y축 방향으로 이동(시프트)될 수 있다. 즉, 제2 코일(916-2)과 제2 마그넷(732) 및 제4 코일(916-4)과 제4 마그넷(734)은 이미지 센서(430)의 y축 방향 시프트 구동에 사용될 수 있다. 이 때, 제2 코일(916-2)과 제2 마그넷(732)는 제1y축 시프트 구동부(Y1)이고 제4 코일(916-4)과 제4 마그넷(734)은 제2y축 시프트 구동부(Y2)일 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이 본 실시 예에서 제1 코일(916-1)과 제3 코일(916-3)에 반대 방향의 전류가 인가되고 제2 코일(916-2)과 제4 코일(916-4)에 반대 방향의 전류가 인가되고 이 때 제1 코일(916-1)에 인가되는 전류와 제2 코일(916-2)에 인가되는 전류에 의해 코일부(916)의 회전되는 방향이 같다면 이미지 센서 모듈(400)에 결합된 이미지 센서(430)가 z축을 중심으로 회전(롤링, rolling)될 수 있다. 도 23에 도시된 실시예는 코일부(916)가 4채널로 제어되는 경우를 도시한 것이며, 코일부(916)가 3채널로 제어되는 경우라면 제1 코일(916-1)과 제3 코일(916-3) 또는 제2 코일(916-2)과 제4 코일(31916-4)을 통해서 이미지 센서(430)를 롤링할 수 있다. 제1 코일(916-1)과 제3 코일(916-3) 및 제2 코일(916-2)과 제4 코일(916-4) 중 1개의 채널로 묶인 코일이 있다면 반대 방향으로 전류를 인가할 수 없기 때문이다.
도 24의 (b)에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제1 코일(916-1)에 정방향 전류가 인가되고 이를 통해 제1 코일(916-1)이 제1 마그넷(731)을 기준으로 제1방향(도 24의 a 참조)으로 밀리고 제2 코일(916-2)에 정방향 전류가 인가되고 이를 통해 제2 코일(916-2)이 제2 마그넷(732)을 기준으로 제2방향(도 24의 b 참조)으로 밀리고 제3 코일(916-3)에 역방향 전류가 인가되고 이를 통해 제3 코일(916-3)이 제3 마그넷(733)을 기준으로 제3방향(도 24의 c 참조)으로 밀리고 제4 코일(916-4) 에 역방향 전류가 인가되고 이를 통해 제4 코일(916-4)이 제4 마그넷(734)을 기준으로 제4방향(도 24의 d 참조)으로 밀림으로써 이미지 센서 모듈(400)에 결합된 이미지 센서(430)가 z축 중심으로 회전(도 24의 e 참조)될 수 있다. 이 때, 제1 내지 제4방향은 시계 방향에 대응할 수 있다.
본 실시예에서 마그넷부(730)의 자기력 흐름(Magnetic Flow)은 도 25에 도시된 바와 같다. 도 25를 참조하면 코일부(916)에 대해 수직으로 지나가는 자기력선이 존재함을 확인할 수 있으며, 본 상태에서 코일부(916)에 전류가 인가되면 로렌츠 힘(Lorentz Force)에 따라 코일부(916)가 마그넷부(730)에 대하여 이동할 수 있다.
<제2 액추에이터 구동>
이하에서는 본 실시예에서 제2 액추에이터에 대한 구동을 설명하며, 상술한 카메라 모듈의 다른 구성요소에 대한 설명은 동일하게 적용된다.
도 26은 실시예에 따른 제2 액추에이터에 대한 개념도이고, 도 27은 실시예에 따른 제2 액추에이터의 블록도이고, 도 28은 일 실시예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이고, 도 29는 다른 실시예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이고, 도 30은 또 다른 실시예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이고, 도 31은 변형예에 따른 제2 액추에이터의 구동을 설명하는 도면이다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 제2 액추에이터는 이미지 센서(430)를 구동할 수 있다. 제2 액추에이터(600)는 이미지 센서(430)를 틸트 또는 회전시킬 수 있다. 제2 액추에이터(600)는 이미지 센서(430)를 이동시킬 수 있다. 제2 액추에이터(600)는 이미지 센서(430)를 광축에 수직한 제1 방향으로 이동시키고, 광축과 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동시키고, 광축으로 기준으로 회전시킬 수 있다. 이 때, 제1 방향은 x축 방향이고, 제2 방향은 y축 방향이고, 광축은 z축 방향일 수 있다. 또한, 제2 액추에이터는 이미지 센서를 다양한 축 또는 방향으로 구동하므로 센서 구동 장치일 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 제2 액추에이터는 센서 구동 장치와 혼용하여 적용될 수 있음을 이해해야 한다.
또한, 상술한 바와 같이 센서 구동 장치는 위치가 고정되는 고정부와, 고정부에 결합된 상태에서 구동부의 전자기력에 의해 위치가 이동하는 이동부, 및 고정부와 이동부 사이에서 탄성인 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 고정부는 상기의 고정 기판부에 대응하고, 이동부는 이동 기판부에 대응할 수 있으며, 지지부는 와이어부를 포함하며 와이어부는 연결 와이어에 대응하므로 와이어부 또는 연결 와이어로 용어가 혼용될 수 있다.
고정부는 제1 기울기 정보를 출력하는 제1 센서(717) 및 복수의 마그넷을 포함하는 마그넷부(730)을 포함할 수 있다.
제1 센서(717)는 상술한 자이로 센서에 대응할 수 있다. 제1 센서(717)는 고정부 내의 제1 기판의 하면에 배치되어, 카메라 장치의 제1 케이스 내에 수용될 수 있다.
또한, 제1 센서(717)는 상술한 바와 같이 손떨림 방지 기능을 구현하기 위해, 고정부 내에 내장되어 손떨림에 의한 각속도/선속도를 감지할 수 있다. 다시 말해, 제1 센서(717)는 고정부(700)에 대한 제1 기울기 정보를 출력할 수 있으며, 제1 기울기 정보는 상기 각속도/선속도를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 제1 센서(717)는 제1 기판과 이동부(900) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 센서 구동 장치는 구성 요소의 공간 효율이 개선될 수 있다.
또한, 복수의 마그넷을 포함하는 마그넷부는 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있으며, 이하 설명하는 기울기 정보가 반영되어 구동될 수 있다.
이동부(900)는 복수의 마그넷과 마주보게 배치되는 복수의 코일을 포함하는 코일부(916), 제2 기울기 정보를 출력하는 제2 센서(950)를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 바와 마찬가지로 복수의 코일은 상술한 바와 같이 복수의 마그넷과 마주보게 배치될 수 있다. 또한, 복수의 마그넷은 복수의 코일에 인가된 전류에 의한 마그넷과 코일 상호 간의 전자기력이 발생하고 이동부가 이동할 수 있다.
제2 센서(950)는 상술한 자이로 센서에 대응할 수 있다. 제2 센서(950)는 제1 센서와 동일하게 자이로 센서로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 센서(950)는 손떨림 방지 기능을 구현하기 위해, 이동부 내에 내장되어 손떨림에 의한 각속도/선속도를 감지할 수 있다. 다시 말해, 제2 센서(950)는 이동부(900)에 대한 제2 기울기 정보를 출력할 수 있으며, 제2 기울기 정보는 상기 각속도/선속도를 포함할 수 있다.
이미지 센서 모듈(400)은 상술한 바와 같이 이미지 센서(430)를 포함하며, 이동부와 결합될 수 있다. 이에 따라, 이동부(900)가 마그넷부(730)와 코일부(916) 간의 전자기력에 의해 이동하면, 이에 대응하여 이미지 센서(430)도 이동(예컨대, 회전 또는 틸트)할 수 있다.
지지부는 와이어부(800)를 포함하며, 와이어부(800)는 고정부(700)와 이동부(900) 사이에 배치되어 일단이 고정부(700)와 연결되고 타단이 이동부(900)와 연결될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 와이어부(800)는 탄성 재질로 이루어질 수 있으며, 고정부(700)에 대해 이동하는 이동부(900)를 탄성 지지할 수 있다.
또한, 제어부(610)는 제1 센서(717)와 제2 센서(950)로부터 각각 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보를 수신하고, 이를 이용하여 코일부(916)로 제공되는 전기 신호를 제어할 수 있다. 전기 신호는 상술한 전류이며, 제어부(610)는 고정부(700)와 이동부(900)의 기울기에 따라 손떨림 방지를 수행하기 위해 전류의 방향 또는 크기를 조절할 수 있다.
이 때, 제어부(610)는 상술한 드라이브IC에 대응할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 고정부(700) 또는 이동부(900) 내에 위치할 수도 있다.
도 28을 참조하면, 제어부는 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보를 서로 비교하여 전기 신호를 제어할 수 있다.
구체적으로, 고정부와 이동부는 탄성 재질의 와이어로 연결되어 있으므로, 카메라 모듈 내에서 고정부와 이동부는 동일한 외력(예컨대, 손떨림)에 대해서 동일하게 또는 상이하게 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보는 시간에 대해 동일 또는 상이할 수 있다.
이 때, 제어부는 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보가 일치하는 경우에 제1 기울기 정보 또는 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다.
이하 도면에서 TI1은 제1 센서로부터 수신한 제1 기울기 정보(시간에 대한 고정부의 기울기)이고, TI2는 제2 센서로부터 수신한 제2 기울기 정보(시간에 대한 이동부의 기울기)이다. 또한, TI1과 TI2는 일축 방향의 기울기 정보이며, 자이로 센서를 통한 감지 시점이 동기화된 것으로 설명한다. 또한, 손떨림이 주기(T)를 가지는 것을 기준으로 설명한다.
도면을 살펴보면, 고정부의 기울기는 이동부의 기울기와 제1 지점(T1)까지 동일하다. 또한, 고정부의 기울기는 이동부의 기울기와 제2 지점(T2)과 제3 지점(T3) 사이에서 동일하다. 그리고 고정부의 기울기는 이동부의 기울기와 제4 지점(T4)과 주기(T) 사이에서 동일하다.
이 때, 실시예에 따른 고정부는 제1 기울기 정보(고정부의 기울기)와 제2 기울기 정보(이동부의 기울기)가 일치하는 제1 지점(T1)까지, 제2 지점(T2)과 제3 지점(T3) 사이 구간 및 제4 지점(T4)과 주기(T) 사이 구간에서 제1 기울기 정보 또는 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 고정부의 기울기 또는 이동부의 기울기를 반영하여 손떨림 방지 기능을 수행할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 제어부는 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보가 상이한 경우에 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다.
즉, 제어부는 제1 기울기 정보(고정부의 기울기)와 제2 기울기 정보(이동부의 기울기)가 상이한 제1 지점(T1)에서 제2 지점(T2) 사이의 구간 및 제3 지점(T3) 내지 제4 지점(T4) 사이의 구간에서 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부는 제1 지점(T1)까지 제1 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 또한, 제어부는 제1 지점(T1)에서 제2 지점(T2)까지 제2 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 이 때, 이동부의 기울기가 고정부의 기울기보다 더 크므로, 제1 기울기 정보 대비 전류의 세기가 증가할 수 있다.
또한, 제어부는 제2 지점(T2)에서 제3 지점(T3)까지 제1 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 또한, 제어부는 제3 지점(T3)에서 제4 지점(T4)까지 제2 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 마찬가지로, 제3 지점(T3)에서 제4 지점(T4)까지 이동부의 기울기가 고정부의 기울기보다 더 크므로, 제1 기울기 정보 대비 전류의 세기가 증가할 수 있다.
그리고 제어부는 제4 지점(T4)에서 주기(T)까지 제1 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 센서 구동 장치는 탄성을 갖는 와이어부에 의하여 손떨림에 대한 이동부와 고정부의 기울기가 상이하더라도 이미지 센서와 결합하여 이동하는 이동부의 기울기를 적용하여 정확한 손떨림 방지 기능을 제공할 수 있다.
또한, 제어부는 제1 기울기 정보를 이용하여 전기 신호를 제어한 이후에 제2 기울기 정보에 대응하여 전기 신호를 재조절할 수 있다.
다시 말해, 제어부는 고정부의 기울기를 반영하여 손떨림 방지 기능을 수행한 이후에, 고정부의 기울기와 이동부의 기울기가 고정부의 기울기의 크기 대비 소정의 비율을 갖는 경우에 이동부의 기울기를 반영하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 재조절할 수 있다. 이 때, 이동부의 기울기와 제1 기울기 정보는 상술한 비율을 갖는지 판단하기 위하여 시간차를 가질 수 있다.
예컨대, 동일 시점에서 제1 기울기 정보로부터 고정부의 기울기(a)에 대한 이동부와 고정부의 기울기의 차이(b)의 비율이 10%보다 큰 경우에 동일 시점(Tk)과 시간차를 갖는 지점에서 이동부의 기울기를 반영하여 손떨림 방지 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 센서 구동 장치는 탄성을 갖는 와이어부에 의해 이동부가 손떨림 이외의 추가적인 흔들림을 가지더라도 이를 제거하여, 카메라 장치에 가해지는 외력에 의한 흔들림을 보정할 수 있다. 이로써, 제어부는 미세한 흔들림을 제거하여 처리속도를 개선할 수 있다. 또한, 상술한 비율을 통해 이동부의 기울기를 반영하여 손떨림 방지 기능을 수행함으로써, 흔들림이 커짐에 따라 발생하는 디포커싱(defocusing)을 용이하게 제거할 수 있다.
도 29를 참조하면, 상술한 바와 같이 이하에서 TI1은 제1 센서로부터 수신한 제1 기울기 정보(시간에 대한 고정부의 기울기)이고, TI2는 제2 센서로부터 수신한 제2 기울기 정보(시간에 대한 이동부의 기울기)이다. 또한, TI1과 TI2는 일축 방향의 기울기 정보이며, 자이로 센서를 통한 감지 시점이 동기화된 것으로 설명한다. 또한, 손떨림이 주기(T)를 가지는 것을 기준으로 설명한다.
제어부는 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보의 평균 기울기로 전기 신호를 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 고정부의 기울기와 이동부의 기울기를 모두 반영하여 손떨림 방지 기능이 수행되도록 전기 신호를 제어할 수 있다. 예컨대, 고정부의 기울기는 주기(T) 내에서 제1 최대값(d)를 가지고, 이동부의 기울기는 주기(T)에서 제2 최대값(c)을 가진다. 이 때, 제1 최대값(d)과 제2 최대값(c)은 제5 지점(T5)에서 고정부 및 이동부 각각의 기울기이다.
그리고 제어부는 제5 지점(T5)에서 제1 최대값(d)과 제2 최대값(c)의 평균 기울기를 센서 구동 장치(또는 카메라 장치)의 흔들림으로 판단하여 손떨림 방지 기능을 수행할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 센서 구동 장치는 고정부의 기울기와 이동부의 기울기의 차이(k)를 보상하여 보다 정확한 손떨림 방지 기능을 제공할 수 있다. 또한, 센서 구동 장치는 탄성을 갖는 와이어부에 의한 기울기 오차를 연산 처리 단계에서 제거하여 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
도 30을 참조하면, 상술한 바와 같이 이하에서 TI1은 제1 센서로부터 수신한 제1 기울기 정보(시간에 대한 고정부의 기울기)이다. 또한, TI1은 일축 방향의 기울기 정보이며, 각 자이로 센서를 통한 감지 시점이 서로 동기화된 것으로 설명한다. 또한, 손떨림이 주기(T)를 가지는 것을 기준으로 설명한다.
제어부는 제1 기울기 정보의 크기 변곡점을 기준으로 소정의 시간 제2 기울기 정보에 대응하여 손떨림 정보를 수행할 수 있다.
도면을 살펴보면, 고정부의 기울기는 주기(T)의 절반인 반주기(T0)를 기준으로 기울기가 양에서 음으로 변한다. 즉, 반주기(T0)와 주기(T)는 기울기가 양에서 음으로 또는 음에서 양으로 변하는 기울기 정보의 크기 변곡점일 수 있다.
이 때, 제어부는 크기 변곡점(T0, T)에서 소정의 시간(td) 동안 이동부의 기울기로 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 제어할 수 있다. 이에 따라, 크기 변곡점에서 와이어부에 의하여 이동부의 흔들림이 최대로 발생하더라도, 제어부는 이를 보상하여 보다 정확한 손떨림 방지 기능을 수행할 수 있다.
도 31을 참조하면, 상술한 바와 같이 고정부와 이동부는 탄성 재질의 와이어로 연결되어 있으므로, 카메라 모듈 내에서 고정부와 이동부는 동일한 외력(예컨대, 손떨림)에 대해서 동일하게 또는 상이하게 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보는 시간에 대해 동일 또는 상이할 수 있다.
또한, 상기와 같이 도면에서 TI1-1은 제1 센서로부터 수신한 제1 방향의 제1 기울기 정보(시간에 대한 고정부의 기울기)이고, TI1-2은 제1 센서로부터 수신한 제2 방향의 제1 기울기 정보(시간에 대한 고정부의 기울기)이다. TI2-1는 제2 센서로부터 수신한 제1 방향의 제2 기울기 정보(시간에 대한 이동부의 기울기)이고, TI2-2는 제2 센서로부터 수신한 제2 방향의 제2 기울기 정보(시간에 대한 이동부의 기울기)이다. 또한, TI1-1, TI1-2, TI2-1, TI2-2는 자이로 센서를 통한 감지 시점이 동기화된 것으로 설명한다. 또한, 손떨림이 주기(T)를 가지는 것을 기준으로 설명한다.
실시예에 따르면, 제어부는 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보의 방향 별 크기의 차이를 각각 보상하여 전기 신호를 제어할 수 있다.
먼저, 고정부는 제1 기울기 정보(고정부의 기울기)와 제2 기울기 정보(이동부의 기울기)가 일치하는 제1 지점(T1)까지, 제2 지점(T2)과 제3 지점(T3) 사이 구간 및 제4 지점(T4)과 주기(T) 사이 구간에서 제1 기울기 정보 또는 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 고정부의 기울기 또는 이동부의 기울기를 반영하여 손떨림 방지 기능을 수행할 수 있다.
먼저, 제어부는 제1 방향에 대해 제1 기울기 정보(고정부의 기울기)와 제2 기울기 정보(이동부의 기울기)가 상이한 제1 지점(T1)에서 제2 지점(T2) 사이의 구간 및 제3 지점(T3) 내지 제4 지점(T4) 사이의 구간에서 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다.
즉, 제어부는 제1 지점(T1)까지 제1 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 또한, 제어부는 제1 지점(T1)에서 제2 지점(T2)까지 제2 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 이 때, 이동부의 기울기가 고정부의 기울기보다 더 크므로, 제1 기울기 정보 대비 전류의 세기가 증가할 수 있다.
또한, 제어부는 제2 지점(T2)에서 제3 지점(T3)까지 제1 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 또한, 제어부는 제3 지점(T3)에서 제4 지점(T4)까지 제2 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다. 마찬가지로, 제3 지점(T3)에서 제4 지점(T4)까지 이동부의 기울기가 고정부의 기울기보다 더 크므로, 제1 기울기 정보 대비 전류의 세기가 증가할 수 있다.
그리고 제어부는 제4 지점(T4)에서 주기(T)까지 제1 기울기 정보에 대응하여 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 코일부로 제공할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 센서 구동 장치는 탄성을 갖는 와이어부에 의하여 손떨림에 대한 이동부와 고정부의 기울기가 상이하더라도 이미지 센서와 결합하여 이동하는 이동부의 기울기를 적용하여 정확한 손떨림 방지 기능을 제공할 수 있다.
또한, 제어부는 상이한 방향인 제2 방향에 대해서도 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 상이하게 제어할 수 있다. 제어부는 제2 방향으로 제1 기울기 정보(고정부의 기울기)와 제2 기울기 정보(이동부의 기울기)가 상이한 주기(T)까지의 전 구간에서 제2 기울기 정보(즉, TI2-2)에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다.
추가적으로, 제어부는 제1 방향과 제2 방향에 대해 제1 기울기 정보와 제2 기울기 정보가 모두 상이한 중첩 구간(OVP)에서 제2 기울기 정보에 따라 전기 신호를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부는 제1 지점(T1)과 제2 지점(T2) 사이 및 제3 지점(T3)과 제4 지점(T4) 사이에서 제2 기울기 정보(TI2-1, TI2-2)에 따라 손떨림 방지 기능을 수행하도록 전기 신호를 제어할 수 있다.
즉, 센서 구동 장치는 고정부의 기울기를 반영하여 손떨림 방지 기능을 수행한 이후에, 고정부의 기울기와 이동부의 기울기가 기울기 감지된 축 전체에서 상이한 경우에 이동부의 기울기를 반영할 수 있다. 이로써, 탄성을 갖는 와이어부에 의해 이동부가 큰 흔들림을 갖는 구간에서만 보정하여 디포커싱을 용이하게 제거함과 동시에 미세한 흔들림을 제거하여 처리속도를 개선할 수 있다.
<광학기기>
도 32은 본 실시예에 따른 광학기기의 사시도이고, 도 33은 도 32에 도시된 광학기기의 구성도이다.
광학기기는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 네비게이션 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 광학기기의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 광학기기에 포함될 수 있다.
광학기기는 본체(1250)를 포함할 수 있다. 본체(1250)는 바(bar) 형태일 수 있다. 또는, 본체(1250)는 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다. 본체(1250)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버)를 포함할 수 있다. 예컨대, 본체(1250)는 프론트 케이스(1251)와 리어 케이스(1252)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(1251)와 리어 케이스(1252)의 사이에 형성된 공간에는 광학기기의 각종 전자 부품이 내장될 수 있다. 본체(1250)의 일면에는 디스플레이(1151)가 배치될 수 있다. 본체(1250)의 일면과 일면의 반대편에 배치되는 타면 중 어느 하나 이상의 면에는 카메라(1121)가 배치될 수 있다.
광학기기는 무선 통신부(1110)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(1110)는 광학기기와 무선 통신시스템 사이 또는 광학기기와 광학기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(1110)는 방송 수신 모듈(1111), 이동통신 모듈(1112), 무선 인터넷 모듈(1113), 근거리 통신 모듈(1114) 및 위치 정보 모듈(1115) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
광학기기는 A/V 입력부(1120)를 포함할 수 있다. A/V(Audio/Video) 입력 부(1120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로 카메라(1121) 및 마이크(1122) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 때, 카메라(1121)는 본 실시예에 따른 카메라 장치를 포함할 수 있다.
광학기기는 센싱부(1140)를 포함할 수 있다. 센싱부(1140)는 광학기기의 개폐 상태, 광학기기의 위치, 사용자 접촉 유무, 광학기기의 방위, 광학기기의 가속/감속 등과 같이 광학기기의 현 상태를 감지하여 광학기기의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 광학기기가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(1190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(1170)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당할 수 있다.
광학기기는 입/출력부(1150)를 포함할 수 있다. 입/출력부(1150)는 시각, 청각 또는 촉각과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 구성일 수이다. 입/출력 부(1150)는 광학기기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 광학기기에서 처리되는 정보를 출력할 수 있다.
입/출력부(1150)는 키 패드부(1130), 디스플레이(1151), 음향 출력 모듈(1152), 및 터치 스크린 패널(1153) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 키 패드부(1130)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다. 디스플레이(1151)는 카메라(1121)에서 촬영된 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이(1151)는 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이(1151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 음향 출력 모듈(1152)은 콜(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(1110)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(1160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 터치 스크린 패 널(1153)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.
광학기기는 메모리부(1160)를 포함할 수 있다. 메모리부(1160)에는 제어부(1180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수 있다. 또한, 메모리부(1160)는 입/출력되는 데이터 예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 및 동영상 중 어느 하나 이상을 저장할 수 있다. 메모리부(1160)는 카메라(1121)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.
광학기기는 인터페이스부(1170)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(1170)는 광학기기에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(1170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 광학기기 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 광학기기 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다. 인터페이스부(1170)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
광학기기는 제어부(1180)를 포함할 수 있다. 제어부(controller, 1180)는 광학기기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(1180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 제어부(1180)는 멀티미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(1181)을 포함할 수 있다. 멀티미디어 모듈(1181)은 제어부(1180) 내에 제공될 수도 있고, 제어부(1180)와 별도로 제공될 수도 있다. 제어부(1180)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 수행할 수 있다.
광학기기는 전원 공급부(1190)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(1190)는 제어부(1180)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
실시 예에 따르면, 카메라 모듈의 OIS 및 AF 기능을 구현하기 위해서, 종래의 렌즈 배럴을 이동시키는 대신에 이미지 센서를 렌즈 배럴에 대하여 X축, Y축 및 Z 축 방향으로 상대 이동시킨다. 이에 따라, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 OIS 및 AF 기능을 구현하기 위한 복잡한 스프링 구조를 제거할 수 있으며, 이에 따른 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 이미지센서를 렌즈 배럴에 대해 상대 이동시킴에 따라 기존 대비 안정적인 구조를 형성할 수 있다.
또한, 실시 예에 따르면 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 단자부가 스프링 구조를 가지도록 하면서, 절연층과 수직 방향 내에서 오버랩되지 않은 위치에서 부유하며 배치되도록 한다. 이에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서를 안정적으로 탄성 지지하면서, 렌즈 배럴에 대해 이미지 센서를 이동시킬 수 있다.
와 같은 실시 예에 의하면, 이미지 센서에 대해 손떨림과 대응하는 X축 방향 시프트, Y축 방향 시프트 및 Z축 중심의 회전이 수행될 수 있으며, 이에 따라 이미지 센서에 대한 손떨림 보정과 대응하는 렌즈에 대한 손떨림 보정이 함께 수행될 수 있으며, 이를 통해, 보다 향상된 손떨림 보정 기능을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 이미지 센서를 렌즈 배럴에 대해 상대 이동시키는 제2 액추에이터의 내부 공간을 활용하여 카메라 회로에 필요한 전기 소자들을 내장함으로써, 카메라 장치의 전체적인 높이를 축소시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 카메라 회로 부품과 제2 액추에이터의 부품을 일체 화하여 융합함으로써, 카메라 조립 공정을 간소화할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 제1 기울기 정보를 출력하는 제1 센서; 및 복수의 마그넷을 포함하는 고정부;
    상기 복수의 마그넷과 마주보게 배치되는 복수의 코일; 및 제2 기울기 정보를 출력하는 제2 센서;를 포함하고 상기 고정부와 이격 배치되는 이동부;
    상기 이동부와 결합되는 이미지 센서;
    일단이 고정부와 연결되고 타단이 상기 이동부와 연결되며 상기 이동부를 탄성 지지하는 지지부; 및
    상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보를 이용하여 상기 복수의 코일로 제공하는 전기 신호를 제어하는 제어부;를 포함하는 센서 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보의 방향 별 크기의 차이를 보상하여 상기 전기 신호를 제어하는 센서 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보의 평균 기울기로 상기 전기 신호를 제어하는 센서 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 제어한 이후에 상기 제2 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 재조절하는 센서 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 기울기 정보는 상기 제1 기울기 정보와 시간차를 갖는 센서 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보가 일치하는 경우에 상기 제1 기울기 정보 또는 상기 제2 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 제어하는 센서 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 기울기 정보와 상기 제2 기울기 정보가 상이한 경우에 상기 제2 기울기 정보에 따라 상기 전기 신호를 제어하는 센서 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 코일은 상기 전기 신호에 의하여 상기 복수의 마그넷을 기준으로 이동하는 센서 구동 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    이미지 센서는 상기 이동부 내측에 배치되고, 상기 이동부의 이동에 따라 이동하는 센서 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기울기 정보 및 상기 제2 기울기 정보는 각속도 또는 선속도를 포함하는 센서 구동 장치.
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