WO2021071280A1 - 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치 - Google Patents

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WO2021071280A1
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lens assembly
lens group
magnet
disposed
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장영배
권재욱
장대식
정수민
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엘지이노텍 주식회사
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    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • the present invention relates to a camera actuator and a camera device including the same.
  • Cameras are devices that take pictures or videos of a subject, and are installed in portable devices, drones, and vehicles.
  • the camera device has an image stabilization (IS) function that corrects or prevents image shake caused by the user's movement to improve the quality of the image, and aligns the focal length of the lens by automatically adjusting the distance between the image sensor and the lens. It may have an auto focusing (AF) function and a zooming function that increases or decreases the magnification of a distant subject through a zoom lens.
  • IS image stabilization
  • AF auto focusing
  • zooming function that increases or decreases the magnification of a distant subject through a zoom lens.
  • a zoom actuator is used for the zooming function, and friction torque is generated when the lens is moved by the mechanical movement of the actuator. This friction torque reduces driving force and reduces power consumption. Technical problems such as increase or decrease in control characteristics have occurred.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a camera actuator applicable to an ultra-slim, ultra-small, and high-resolution camera, and a camera device including the same.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a camera actuator capable of precisely zooming and performing AF while maintaining alignment between lens groups, and a camera device including the same.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an autofocusing function in a fixed zoom optical system.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an anti-shake function in a fixed zoom optical system.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a fixed zoom optical system in which TTL is fixed.
  • a camera device includes a base, a first lens assembly disposed in the base, a first lens group and a first lens support unit to which the first lens group is fixed, and disposed in the base ,
  • a second lens assembly including a second lens group and a second lens support unit to which the second lens group is fixed, and a driving unit for moving the second lens assembly, and an inner wall of the second lens support unit
  • a first stopper member and a second stopper member spaced apart from each other at an interval greater than a height of the first lens assembly are formed along a moving direction of the second lens support unit, and the first lens assembly is in the second lens support unit. Is accommodated between the first stopper member and the second stopper member, and the second lens assembly moves together with the first lens assembly within the base.
  • the driving unit may include a coil driving unit disposed on at least one of a first inner wall of the base and a second inner wall of the base facing the first inner wall, and the second lens support unit so as to face the coil driving unit.
  • the magnet driving unit may be disposed, and the second lens assembly may move along the first inner wall and the second inner wall by an interaction between the coil driving unit and the magnet driving unit.
  • an attractive force acts between the magnet of the first lens assembly and the first yoke moved together with the second lens assembly in a first direction, and in the second zooming mode, it is opposite to the first direction.
  • An attractive force may act between the magnet of the first lens assembly and the second yoke moved together with the second lens assembly along the second direction in which the second lens assembly is moved.
  • the first lens assembly further moves along the first direction until the first lens assembly contacts the first stopper member by an attractive force acting between the magnet and the first yoke, and the magnet and the first yoke 2
  • the first lens assembly may further move along the second direction until the first lens assembly contacts the second stopper member by an attractive force acting between the yokes.
  • the second lens assembly may perform focusing while the first lens assembly contacts the first stopper member or the first lens assembly contacts the second stopper member.
  • a guide portion is disposed adjacent to at least one of the first inner wall and the second inner wall of the base, and a groove portion corresponding to the guide portion is formed on an outer circumferential surface of the second lens support unit, and the guide portion and the Balls may be placed between the grooves.
  • An optical system is sequentially arranged from an object side to an image side, and includes a first lens group and a second lens group including a plurality of lenses, and the first lens group , Is fixed to the image side, the second lens group is movable in the direction of the optical axis, and when moving from an infinite focal point to a shortest focal point, a separation distance between the first lens group and the second lens group increases,
  • the first lens group has a positive (+) refractive power
  • the second lens group has a negative (-) refractive power
  • the TTL (total track length) is fixed within a range less than 7 [mm]
  • the moving stroke of the second lens group is within 0.02 mm.
  • a camera module includes a substrate; A sensor disposed on the substrate; A housing disposed on the substrate and including an inner space; A first lens assembly including at least one lens and coupled to the housing; A second lens assembly including at least one lens, accommodated in the inner space, and coupled to the housing; And a driving unit configured to move the second lens assembly along the optical axis direction or move the housing along a direction perpendicular to the optical axis, wherein the driving unit includes: a magnet coupled to the housing; A first coil disposed opposite the magnet and coupled to at least one side of the second lens assembly; And a second coil disposed opposite the magnet and coupled to one side of the housing.
  • a camera actuator and a camera device applicable to an ultra-slim, ultra-small, and high-resolution camera.
  • a camera actuator capable of realizing a zooming function and an AF function while maintaining alignment between a plurality of lens groups of a camera device.
  • the weight loaded on the drive system can be reduced, thereby reducing the amount of current consumption.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a camera device.
  • FIG. 2A is a perspective view of the camera shown in FIG. 1 with the shield can removed
  • FIG. 2B is a plan view of the camera shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a perspective view of the first camera module shown in FIG. 2A
  • FIG. 3B is a side cross-sectional view of the first camera module shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a perspective view of a first actuator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of the first actuator of FIG. 4 with the base and the yoke removed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 4.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a base and a yoke in the first actuator of FIG. 4.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the first lens assembly and the second lens assembly of FIG. 5.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a moving process of an actuator device according to an embodiment of the present invention in a telephoto mode.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a moving process of an actuator device according to an embodiment of the present invention in a wide-angle mode.
  • FIG. 11A is a graph showing an interaction between a Hall sensor and a sensing magnet applied to a first actuator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11B is a first lens applied to a first actuator according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the stroke of the assembly
  • FIG. 11C is a graph showing the stroke of the second lens assembly applied to the first actuator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows an example in which a second lens assembly according to an embodiment of the present invention moves along a guide pin.
  • FIG 13 and 14 show an example in which the second lens assembly according to the embodiment of the present invention moves along the guide ball.
  • FIGS. 15 is a perspective view in one direction of the second actuator of the camera device shown in FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 16 is a perspective view of the second actuator of FIG. 15 in another direction.
  • 17 is a perspective view of a second circuit board and a driver of the second actuator of FIG. 15.
  • FIG. 18 is a partially exploded perspective view of the second actuator of FIG. 15.
  • FIG. 19 is a perspective view of a second circuit board removed from the second actuator of FIG. 15.
  • 21 is a cross-sectional view of an optical system according to the first embodiment of the present invention at infinite focus.
  • 22 is a cross-sectional view at an intermediate focal point of an optical system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the optical system according to the first embodiment of the present invention at the shortest focal point.
  • FIG. 24 shows spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion for light with wavelengths of 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the infinite focus of the optical system according to the first embodiment. It is a measured graph.
  • 25 is a graph measuring spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration for light having wavelengths of 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at an intermediate focal point of the optical system according to the first embodiment.
  • 26 is a graph measuring spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of light having wavelengths of 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the shortest focal point of the optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 27 shows an optical system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of an optical system according to a second embodiment of the present invention at infinite focus.
  • 29 is a cross-sectional view of an optical system according to a second embodiment of the present invention at the shortest focal point.
  • FIG. 31 is a graph measuring spherical aberration, astigmatism, and distortion of light having wavelengths of 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the shortest focal point of the optical system according to the second embodiment.
  • FIG. 32 is a schematic diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 33 is a schematic diagram of a camera module according to another embodiment of the present invention.
  • 34 is a diagram for describing an operation of a driving unit according to an embodiment of the present invention.
  • 35 is a view for explaining the operation of the driving unit 1600 according to another embodiment of the present invention.
  • 36 is a view for explaining the structure of a housing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 is a view for explaining the structure of a housing according to another embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • the second element may be referred to as the first element, and similarly, the first element may be referred to as the second element.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a camera device
  • FIG. 2A is a perspective view of the camera shown in FIG. 1 with a shield can removed
  • FIG. 2B is a plan view of the camera shown in FIG. 2A.
  • the camera device 1000 may include a single or a plurality of camera modules.
  • the camera device 1000 may include a first camera module 1000A and a second camera module 1000B.
  • the first camera module 1000A and the second camera module 1000B may be covered by a predetermined shield can 1510.
  • the first camera module 1000A may include a single actuator or a plurality of actuators.
  • the first camera module 1000A may include a first actuator 1100 and a second actuator 1200.
  • the first actuator 1100 may be electrically connected to the circuit board 1410 of the first group
  • the second actuator 1200 may be electrically connected to the circuit board 1420 of the second group.
  • the second group of circuit boards 1420 may be electrically connected to the first group of circuit boards 1410.
  • the second camera module 1000B may be electrically connected to the circuit board 1430 of the third group.
  • the first actuator 1100 may be a zoom actuator or an auto focus (AF) actuator.
  • the first actuator 1100 may support one or a plurality of lenses and may perform an auto focusing function or a zoom function by moving the lenses according to a control signal from a predetermined controller.
  • the second actuator 1200 may be an OIS (Optical Image Stabilizer) actuator.
  • the second camera module 1000B may include a fixed focal length lens disposed in a predetermined barrel (not shown). Fixed focal length lenses may also be referred to as “single focal length lenses” or “single focal length lenses”.
  • the second camera module 1000B is disposed in a predetermined housing (not shown) and may include an actuator (not shown) capable of driving the lens unit.
  • the actuator may be a voice coil motor, a micro actuator, a silicon actuator, or the like, and may be applied in various ways, such as an electrostatic method, a thermal method, a bimorph method, and an electrostatic force method, but is not limited thereto.
  • FIG. 3A is a perspective view of the first camera module shown in FIG. 2A
  • FIG. 3B is a side cross-sectional view of the first camera module shown in FIG. 3A.
  • the first camera module 1000A includes a first actuator 1100 that performs a zooming function and an AF function, and a second actuator 1200 that functions as an OIS and is disposed on one side of the first actuator 1100.
  • the first actuator 1100 may include an optical system and a lens driver.
  • the first actuator 1100 may include at least one of a first lens assembly 1110, a second lens assembly 1120, a third lens assembly 1130, and a guide pin 50. .
  • the first actuator 1100 may include a coil driving unit 1140 and a magnet driving unit 1160 to perform a high magnification zooming function.
  • the first lens assembly 1110 and the second lens assembly 1120 may be a moving lens that moves through the coil driving unit 1140, the magnet driving unit 1160 and the guide pin 50, and ,
  • the third lens assembly 1130 may be a fixed lens, but is not limited thereto.
  • the third lens assembly 1130 may perform a function of a focator that forms light at a specific position
  • the first lens assembly 1110 is a third lens assembly 1130 that is a concentrator. It can perform the function of a variator to re-image the imaged image elsewhere.
  • the magnification change may be large due to the large change in the distance or image distance to the subject, and the first lens assembly 1110 as a variable factor plays an important role in the change in the focal length or magnification of the optical system can do.
  • the imaged point of the first lens assembly 1110 as a variable factor may be slightly different depending on the location.
  • the second lens assembly 1120 may perform a position compensation function for an image formed by the variable power.
  • the second lens assembly 1120 performs a function of a compensator that performs a role of accurately imaging a store imaged by the first lens assembly 1110, which is a variable factor, at the position of the actual image sensor 1190. can do.
  • the first lens assembly 1110 and the second lens assembly 1120 may be driven by electromagnetic force due to the interaction between the coil driving unit 1140 and the magnet driving unit 1160.
  • a predetermined image sensor 1190 may be disposed perpendicular to the optical axis direction of the parallel light.
  • the second actuator 1200 may include a shake correction unit 1220 disposed in the housing and a prism unit 1230 disposed on the shake correction unit 1220.
  • the shake correction unit 1220 includes a shaper member 1222 and a lens member 1224, and may include a magnet driving unit 72M and a coil driving unit 72C.
  • the lens member 1224 may be mixed with a liquid lens, a fluid lens, a variable prism, and the like, and the shape of the lens member 1224 is reversibly deformed by the pressure applied to the surface of the lens member 1224, and thus the lens The optical path through the member 1224 may be changed.
  • the lens member 1224 may include a fluid surrounded by an elastic film, and the shaper member 1222 is coupled to, connected to, or directly in contact with the lens member 1224, and Pressure is applied to the lens member 1224 by the movement, and accordingly, the shape of the lens member 1224 is reversibly deformed, and the optical path passing through the lens member 1224 may be changed.
  • the movement of the shaper member 1222 may occur due to an interaction between the magnet driving unit 72M and the coil driving unit 72C.
  • OIS can be implemented by controlling the optical path passing through the lens member 1224, thereby minimizing the occurrence of decent or tilting, and achieving the best optical characteristics.
  • FIGS. 1 to 3 and the description thereof are made with the intention of explaining the overall structure and operation principle of the camera device according to the embodiment of the present invention. Therefore, the detailed configuration of the embodiment of the present invention is illustrated in FIGS. 1 to 3. It is not limited to.
  • FIG. 4 is a perspective view of a first actuator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view of the first actuator of FIG. 4 with a base and a yoke removed
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 4 and FIG. 7 Is a perspective view illustrating a base and a yoke in the first actuator of FIG. 4
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the first lens assembly and the second lens assembly of FIG. 5.
  • a first actuator 1100 for implementing a zooming function and an AF function includes a first lens assembly 1110, a second lens assembly 1120, and a third lens assembly 1130.
  • the embodiment of the present invention mainly relates to the structure of the first lens assembly 1110 and the second lens assembly 1120, which are moving lenses, hereinafter, the third lens assembly 1130, which is a fixed lens. The illustration and description are omitted.
  • the first actuator 1100 includes a base 20, a first lens assembly 1110, a second lens assembly 1120, and a third lens assembly (not shown).
  • the first lens assembly 1110 and the second lens assembly 1120 are disposed in the base 20, and the first lens assembly 1110 includes a first lens group 100 and a first lens support unit 110 do.
  • the first lens group 100 is accommodated in the first lens support unit 110 and may be fixed to the first lens support unit 110.
  • the second lens assembly 1120 includes a second lens group 200 and a second lens support unit 210.
  • the second lens group 200 is accommodated in the second lens support unit 210 and may be fixed to the second lens support unit 210.
  • the first lens assembly 1110 is accommodated in the second lens support unit 210 of the second lens assembly 1120.
  • the second lens support unit 210 may include an area surrounding an edge of the second lens group 200 and an area accommodating the first lens assembly 1110. Accordingly, when the second lens assembly 1120 moves, the first lens assembly 1110 may move together with the second lens assembly 1120 without a separate configuration for driving the first lens assembly 1110, The first lens group 100 in the first lens assembly 1110, the second lens group 200 in the second lens assembly 1120, a third lens group (not shown) in the third lens assembly (not shown), and The magnification may be adjusted according to the position and interval of the image sensor (not shown).
  • a coil driver (not shown) is disposed on the first inner wall 21 and the second inner wall 22 of the base 20, respectively.
  • a magnet driving unit 1160 may be disposed on the outer wall 212, respectively. Due to the electromagnetic interaction between the coil driving unit (not shown) and the magnet driving unit 1160, the second lens support unit 210 is moved along the first inner wall 21 and the second inner wall 22 of the base 20.
  • the first lens assembly 1110 accommodated in the second lens support unit 210 may move together with the second lens support unit 210.
  • the distance or direction in which the second lens support unit 210 moves together with the magnet driving unit 1160 may vary according to the amount or direction of the current flowing through the coil driving unit (not shown).
  • the second lens support unit 210 may move along the base 20 via a guide pin, a guide ball, or a guide rail, and a detailed example thereof will be described later.
  • the position of the first lens assembly 1110 accommodated in the second lens assembly 1120 and the second lens support unit 210 of the second lens assembly 1120 is sensed and moved.
  • a sensor unit may be further disposed in order to control it.
  • the sensor unit may include a sensing magnet 1170 and a Hall sensor (not shown).
  • the sensing magnet 1170 may be fixed to the second lens support unit 210 and move together with the second lens support unit 210.
  • the Hall sensor (not shown) may be disposed adjacent to the coil driver (not shown).
  • the Hall sensor may be adjacent to at least one of a coil driving unit disposed on the first inner wall 21 side of the base 20 and a coil driving unit disposed on the second inner wall 22 side of the base 20. Can be placed.
  • the Hall sensor may be disposed on an inner circumference of a coil wound to form a coil driving unit.
  • the Hall sensor (not shown) may sense the magnetic field of the sensing magnet 1170 and detect the position of the sensing magnet 1170 according to the strength of the magnetic field. Since the sensing magnet 1170 moves together with the second lens support unit 210, the positions of the first lens assembly 1110 and the second lens assembly 1120 may be detected according to the position of the sensing magnet 1170. , Based on this, a control signal for adjusting the magnification is generated, and a voltage according to the control signal may be applied to the coil driver (not shown).
  • the first lens assembly 1110 is accommodated in the second lens support unit 210 of the second lens assembly 1120, and the movement of the second lens support unit 210 Accordingly, it moves together with the second lens support unit 210. Accordingly, since there is no need to separately control the movement of the first lens assembly 1110 and the second lens assembly 1120, the occurrence of decent or tilt is minimized, and the best optical characteristics can be achieved. I can.
  • a first stopper member 213 and a second stopper member 214 are provided on an inner wall of the second lens support unit 210. ) May be formed, and the first stopper member 213 and the second stopper member 214 may be spaced apart at a predetermined distance D, and the first lens assembly 1110 may be the first stopper member 213 And the second stopper member 214.
  • the distance D between the first stopper member 213 and the second stopper member 214 may be greater than the height H of the first lens assembly 1110.
  • the inner diameter of the second lens support unit 210 may be larger than the outer diameter of the first lens assembly 1110. Accordingly, the first lens assembly 1110 moves together with the second lens assembly 1120, but moves between the first stopper member 213 and the second stopper member 214 of the second lens support unit 210 It is possible to do.
  • At least one magnet 300 is further disposed in the first lens assembly 1110, and at least two yokes fixed at predetermined intervals on at least one surface of the base 20 disposed to face the magnet 300 (400, 410) may be further disposed.
  • the yokes 400 and 410 are magnetic metals, and when they are close to the magnet 300 within a predetermined distance, the magnet 300 and the attractive force act. That is, depending on the position of the second lens assembly 1120, an attractive force between the magnet 300 of the first lens assembly 1110 and the first yoke 400 acts, or the magnet 300 of the first lens assembly 1110 The attractive force between the and the second yoke 410 may act.
  • the magnet 300 is disposed on the first lens assembly 1110 to face the third inner wall surface 23 between the first inner wall surface 21 and the second inner wall surface 22 of the base 20.
  • the first yoke 400 and the second yoke 410 may be disposed to be spaced apart from each other on the third inner wall surface 23.
  • the magnet 300 may be further disposed on the first lens assembly 1110 to face the fourth inner wall surface 24 opposite to the third inner wall surface 23 of the base 20, and the third The yoke 420 and the fourth yoke 430 may be disposed to be spaced apart from each other on the fourth inner wall surface 24.
  • the magnet 300 disposed to face the third inner wall surface 23 and the magnet 300 disposed to face the fourth inner wall surface 24 may be disposed to be symmetrical to each other, and the first yoke 400 And the third yoke 420 may be symmetrical to each other, and the second yoke 410 and the fourth yoke 430 may be disposed to be symmetrical to each other.
  • FIG. 9 is a view showing a moving process of the actuator device according to the embodiment of the present invention in a telephoto mode
  • FIG. 10 is a wide angle A diagram showing a moving process of an actuator device according to an embodiment of the present invention in a mode.
  • FIG. 9(a) is a side view of a case where the second lens assembly 1120 moves in the first direction while holding the first lens assembly 1110 in the telephoto mode
  • FIG. 9(b) is a view of FIG. 9(a)
  • Fig. 9(c) is a part of the top view of Fig. 9(b)
  • Fig. 9(d) shows the first lens assembly 1110 in Fig. 9(b) due to attraction with the first yoke 400 It is a perspective view of the case further moved in the first direction
  • FIG. 9(e) is a part of the top view of FIG.
  • the second lens assembly 1120 to which the magnet driving unit 1160 is fixed due to the interaction between the coil driving unit (not shown) and the magnet driving unit 1160 Moves a predetermined distance in the first direction.
  • the position of the second lens assembly 1120 is fixed to the second lens assembly 1120 to move together with the second lens assembly 1120, a sensing magnet 1170 and a Hall sensor disposed adjacent to the coil driver (not shown) It can be detected by interaction between (not shown). That is, the Hall sensor (not shown) may sense the magnetic field of the sensing magnet 1170 to detect the position of the sensing magnet 1170, that is, the position of the second lens assembly 1120.
  • the first lens assembly 1110 moves in the first direction together with the second lens assembly 1120 while being caught by the second stopper member 214. Accordingly, an attractive force acts between the magnet 300 and the first yoke 400 on the first lens assembly 1110, and the first lens assembly ( The first lens assembly 1110 may further move along the first direction until the 1110 comes into contact with the first stopper member 213 and is caught. Accordingly, the first actuator can be zoomed in the telephoto mode.
  • first lens assembly 1110 and the second lens support unit 210 are not connected to each other through a separate fastening means or an adhesive member, and the first lens assembly 1110 is a second lens support unit 210 ) Can be moved freely between the first stopper member 213 and the second stopper member 214.
  • the second lens assembly 1120 moves finely in the first direction or the second direction, for example, within a distance of 0.6 mm. To perform focusing. At this time, the position of the second lens assembly 1120 is fixed to the second lens assembly 1120 and disposed adjacent to the sensing magnet 1170 and the coil driver (not shown) moving together with the second lens assembly 1120. It can be detected by interaction between Hall sensors (not shown).
  • FIG. 10(a) is a side view of a case where the second lens assembly 1120 moves in the second direction while holding the first lens assembly 1110 in the wide-angle mode
  • FIG. 10(b) is a side view of FIG. 10(a) 10(c) is a part of the top view of FIG. 10(b)
  • FIG. 10(d) shows the attraction of the first lens assembly 1110 with the second yoke 410 in FIG. 10(b)
  • FIG. 10(e) is a part of the top view of FIG. 10(d).
  • the second lens assembly 1120 to which the magnet driving unit 1160 is fixed due to the interaction between the coil driving unit (not shown) and the magnet driving unit 1160 Moves a predetermined distance in the second direction.
  • the position of the second lens assembly 1120 is fixed to the second lens assembly 1120 to move together with the second lens assembly 1120, a sensing magnet 1170 and a Hall sensor disposed adjacent to the coil driver (not shown) It can be detected by interaction between (not shown). That is, the Hall sensor (not shown) may sense the magnetic field of the sensing magnet 1170 to detect the position of the sensing magnet 1170, that is, the position of the second lens assembly 1120.
  • the first lens assembly 1110 moves in the second direction together with the second lens assembly 1120 while being caught by the first stopper member 213. Accordingly, an attractive force acts between the magnet 300 and the second yoke 410 on the first lens assembly 1110, and the first lens assembly ( The first lens assembly 1110 may further move along the second direction until the 1110 comes into contact with the second stopper member 214 and is caught. Accordingly, the first actuator can be zoomed in the wide-angle mode.
  • the second lens assembly 1120 finely moves within a 0.6mm distance in the first direction or the second direction to perform focusing. do.
  • the position of the second lens assembly 1120 is fixed to the second lens assembly 1120 and disposed adjacent to the sensing magnet 1170 and the coil driver (not shown) moving together with the second lens assembly 1120. It can be detected by interaction between Hall sensors (not shown).
  • magnification can be adjusted stepwise in two or more zooming modes by controlling the position of the yoke and the driving unit.
  • FIG. 11(a) is a graph showing the interaction between a Hall sensor and a sensing magnet applied to a first actuator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11(b) is a first actuator according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the stroke of the first lens assembly applied to
  • FIG. 11(c) is a graph showing the stroke of the second lens assembly applied to the first actuator according to an embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis represents the digital code
  • the vertical axis represents the magnetic field.
  • the magnetic field sensed by the Hall sensor may vary according to the position of the sensing magnet, and the Hall sensor may generate or output a digital code according to the sensed magnetic field.
  • the Hall sensor may sense the N pole and S pole separately.
  • the Hall sensor may include two Hall sensors. For example, in FIG. 11(a), if Hall sensor 1 shows the relationship between the N-pole and the digital code, Hall sensor 2 will show the relationship between the S-pole and the digital code. Alternatively, if Hall sensor 1 represents the relationship between the S pole and the digital code, Hall sensor 2 will represent the relationship between the N pole and the digital code.
  • a section A in which both the Hall sensor 1 and the Hall sensor 2 have a high magnetic field may be a use section of the sensing magnet. That is, the first lens assembly 1110 or the second lens assembly 1120 may be controlled to move only when the digital code output from the Hall sensor is a value within the section A.
  • the horizontal axis represents the control code
  • the vertical axis represents the stroke of the first lens assembly
  • the horizontal axis represents the control code
  • the vertical axis represents the second lens assembly. Represents the stroke.
  • a predetermined control code eg, about 400
  • the stroke of the first lens assembly that is, the magnification factor
  • the stroke of the second lens assembly rapidly changes in a predetermined control code (eg, about 720).
  • a predetermined control code (eg, about 400) is input to the coil driving unit (not shown) to move the first lens assembly 1110 and the second lens assembly 1120 together, perform zooming, and then By inputting a control code of (eg, about 720), the second lens assembly 1120 may be finely moved to perform focusing.
  • the second lens assembly 1120 moves along the first inner wall 21 and the second inner wall 22 of the base 20 while holding the first lens assembly 1110. , At this time, it can be moved through a guide pin, a guide ball, or a guide rail.
  • FIG. 12 shows an example in which a second lens assembly according to an embodiment of the present invention moves along a guide pin.
  • the guide pin 50 may be disposed parallel to the optical axis, and the end of the guide pin 50 is attached to the base 20 or a fixing member (eg, a third lens assembly) in the first actuator. Can be fixed.
  • the guide pin 50 may be fitted to pass through the guide hole 215 formed in the second lens support unit 210 of the second lens assembly 1120, and the second lens assembly moves along the guide pin 50. I can.
  • FIG 13 and 14 show an example in which the second lens assembly according to the embodiment of the present invention moves along the guide ball.
  • a guide portion 25 is disposed to be adjacent to at least one of the first inner wall 21 and the second inner wall 22 of the base 20, and the guide portion 25 is disposed along the optical axis.
  • a recess 26 may be formed.
  • the guide portion 25 may be fixed to at least one of the first inner wall 21 and the second inner wall 22 of the base.
  • a groove portion 216 corresponding to the recess 26 of the guide portion 25 may be formed on the outer peripheral surface of the second lens support unit 210.
  • the second lens assembly 1120 may be moved by the ball 55 disposed between the recess 26 and the groove 216 of the guide part 25.
  • the guide portion 25 is further disposed between the first inner wall 21 and the second inner wall 22 of the base 20 and the outer circumferential surface of the second lens support unit 210, the lens assembly moves.
  • the two guide portions 25 may be disposed adjacent to the first inner wall 21 and the second inner wall 22 so that the two guide portions 25 are symmetrical to each other, and the first inner wall 21 and the second inner wall
  • the groove portion 216 may be formed symmetrically to the outer peripheral surface of the second lens support unit 210 so as to face the second lens support unit 210.
  • the guide portion 25 may be omitted, and the recess 26 may be formed directly on at least one of the first inner wall 21 and the second inner wall 22.
  • FIG. 15 is a perspective view of the second actuator of the camera device shown in FIGS. 1 to 3 in one direction
  • FIG. 16 is a perspective view of the second actuator of FIG. 15 in another direction
  • 17 is a perspective view of a second circuit board and a driver of the second actuator of FIG.
  • FIG. 18 is a partial exploded perspective view of the second actuator of FIG.
  • FIG. 19 is a second circuit board of the second actuator of FIG. It is a perspective view removed.
  • the shake correction unit 1220 under the prism unit 1230, the size limitation of the lens in the lens assembly of the optical system can be eliminated when OIS is implemented, thereby securing a sufficient amount of light.
  • the second circuit board 1250 may be connected to a predetermined power supply unit (not shown) to apply power to the coil driving unit 72C.
  • the second circuit board 1250 includes a circuit board having a wiring pattern that can be electrically connected, such as a rigid printed circuit board (Rigid PCB), a flexible printed circuit board (Flexible PCB), and a rigid flexible printed circuit board (Rigid Flexible PCB). can do.
  • the coil driving unit 72C may include a single or a plurality of unit coil driving units, and may include a plurality of coils.
  • the driving unit 72C may include a first unit coil driving unit 72C1, a second unit coil driving unit 72C2, a third unit coil driving unit 72C3, and a fourth unit coil driving unit (not shown). .
  • the driving unit 72C may further include a Hall sensor (not shown) to recognize the position of the magnet driving unit 72M, which will be described later.
  • the first unit coil driver 72C1 may include a first Hall sensor (not shown)
  • the third unit coil driver 72C3 may include a second Hall sensor (not shown).
  • the shaper member 1222 is disposed on the lens member 1224, and the shape of the lens member 1224 may be deformed according to the movement of the shaper member 1222.
  • the magnet driving unit 72M may be disposed on the shaper member 1222
  • the coil driving unit 72C may be disposed on the housing 1210.
  • the housing 1210 has a predetermined opening 1212H through which light can pass through the housing body 1212, extends above the housing body 1212, and a coil driver 72C is disposed. It may include a housing side portion (1214P) in which the hole (1214H) is formed so as to be.
  • the housing 1210 extends to the upper side of the housing body 1212 and the first housing side portion 1214P1 and the driving portion 72C are formed so that the coil driving unit 72C is disposed, and the first housing side portion 1214P1 and the driving unit 72C are disposed.
  • a second housing side portion 1214P2 on which 1214H2) is formed may be included.
  • the coil driving unit 72C is disposed on the housing side portion 1214P
  • the magnet driving unit 72M is disposed on the shaper member 1222
  • the coil driving unit 72C according to the voltage applied to the coil driving unit 72C
  • the shaper member 1222 may be moved by the electromagnetic force between the and the magnet driving unit 72M. Accordingly, the shape of the lens member 1224 is reversibly deformed, and the optical path passing through the lens member 1224 is changed to implement OIS.
  • the shaper member 1222 may include a shaper body in which a hole through which light can pass is formed, and a protrusion extending laterally from the shaper body.
  • the lens member 1224 may be disposed under the shaper body, and the magnet driving part 72M may be disposed on the protrusion of the shaper member 1222.
  • a part of the magnet driving part 72M may be disposed on a protrusion disposed on one side of the shaper member 1222, and the other part may be disposed on a protrusion disposed on the other side of the shaper member 1222.
  • the magnet driving unit 72M may be disposed to be coupled to the shaper member 1222.
  • a groove is formed on the protrusion of the shaper member 1222, and the magnet driving unit 72M may be fitted in the groove.
  • the fixed prism 1232 may be a right-angled prism, and may be disposed inside the magnet driving unit 72M of the vibration correction unit 1220.
  • a predetermined prism cover 1234 is disposed above the fixed prism 1232 so that the fixed prism 1232 may be in close contact with the housing 1210.
  • the optical system according to the first embodiment of the present invention includes a first lens group 2100 and a second lens group 2200 that are sequentially arranged from an object side to an image side.
  • the lens group may correspond to the lens group previously described with reference to FIGS. 1 to 19.
  • the first lens group 2100 includes a plurality of lenses.
  • the first lens group 2100 is fixed with respect to the image side. That is, the plurality of lenses may be fixed to the image side.
  • the first lens group 2100 may include at least two or more lenses.
  • the first lens group 2100 includes three or more lenses, the overall size of the optical system may be increased.
  • the first lens group 2100 may include a first lens and a second lens.
  • the first lens group 2100 may have positive (+) refractive power.
  • the first lens group 2100 may have an effective focal length EFL in a range greater than 8 [mm] and less than 9 [mm].
  • the first lens group 2100 may have an effective focal length EFL in a range greater than 8 [mm] and less than 8.5 [mm].
  • the first lens group 2100 may have an effective focal length EFL in a range greater than 8 [mm] and less than 8.1 [mm].
  • the first lens group 2100 may have an effective focal length of 8.0991 [mm].
  • the second lens group 2200 includes a plurality of lenses.
  • the second lens group 2200 may include at least two or more lenses.
  • the size and weight of the second lens group 2200 may increase, and driving power may increase during movement.
  • the second lens group 2200 may include a third lens and a fourth lens.
  • the second lens group 2200 may include one filter.
  • the filter may be an IR (infrared) filter. Accordingly, the filter may block near-infrared rays, for example, light having a wavelength of 700 nm to 1100 nm from light incident into the camera module.
  • the image sensor 2400 may be connected to the printed circuit board by a wire.
  • the filter may include a filter for preventing foreign matter and an IR filter that are sequentially disposed from the object side to the image side. When the filter includes a filter for preventing foreign matter, foreign matter generated in the process of moving the second lens group 2200 may be prevented from flowing into the IR filter or the image sensor 2400.
  • the second lens group 2200 is movable in a direction horizontal to the optical axis. That is, the plurality of lenses can be moved along the central axis of the lens. The focus may be adjusted according to the movement of the second lens group 2200. Accordingly, the second lens group 2200 may serve as a focusing group.
  • the second lens group 2200 may move from an infinite focal point to a shortest focal point.
  • the separation distance between the first lens group 2100 and the second lens group 2200 may increase.
  • the second lens group 2200 may move from the shortest focal point to the infinite focal point.
  • a separation distance between the first lens group 2100 and the second lens group 2200 may decrease.
  • the optical system according to the exemplary embodiment of the present invention may be a fixed zoom optical system whose focus is adjusted according to the movement of the second lens group 2200. Accordingly, the magnification of the optical system may not increase or decrease as the second lens group 2200 moves.
  • the moving stroke of the second lens group 2200 may be less than 0.02 [mm].
  • the moving stroke may mean a distance at which the lens group can be moved by the driving unit. Accordingly, when the second lens group 2200 is changed from the infinite focus to the shortest focus, the second lens group 2200 may move within a range less than 0.02 [mm]. Since the moving stroke of the second lens group 2200 is implemented within 0.02 [mm], a driving unit for driving the second lens group 2200 can be miniaturized. Accordingly, the camera module can be miniaturized, and it is advantageous for mounting in a small electronic device such as a portable terminal.
  • the second lens group 2200 may have negative (-) refractive power.
  • the second lens group 2200 may have an effective focal length EFL in a range greater than -12 [mm] and less than -11 [mm].
  • the second lens group 2200 may have an effective focal length EFL in a range greater than -12 [mm] and less than -11.5 [mm].
  • the second lens group 2200 may have an effective focal length of -11.4327 [mm].
  • the first lens group 2100 and the second lens group 2200 may move in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the first lens group 2100 and the second lens group 2200 may move in a direction horizontal to the surface of the image sensor 2400.
  • the first lens group 2100 and the second lens group 2200 may perform optical image stabilizer (OIS) while moving in a direction perpendicular to the optical axis.
  • OIS optical image stabilizer
  • the optical system may have a TTL of less than 7 [mm].
  • TTL Total Track Length
  • TTL may mean a distance from the image sensor surface to the first surface of the optical system.
  • TTL may mean a distance from the first lens group 2100 to the top surface of the image sensor 2400 to which light is incident from one surface closest to the water side. In this specification, it may be used interchangeably with the total length distance.
  • the optical system since the second lens group 2200 disposed between the first lens group 2100 and the image sensor 2400 moves in the optical axis direction and focuses, the TTL is fixed.
  • the optical system may have a TTL fixed within a range of 7 [mm].
  • a plurality of lenses included in the first lens group 2100 and the second lens group 2200 may be lenses to which the D-cut technique is applied.
  • the plurality of lenses included in the first lens group 2100 and the second lens group 2200 may be D-cut lenses in which the upper and lower portions are cut off.
  • the upper and lower portions of the ribs and the effective diameter may be partially cut, or only the ribs may be cut without cutting the effective diameter.
  • the second lens group 2200 may include a lens in which a value obtained by dividing the length of the long axis of the effective diameter by the length of the short axis of the effective diameter is 1.
  • the long axis length of the effective diameter and the short axis length of the effective diameter may be the same.
  • the third lens 2210, the fourth lens 2220, and the fourth lens 230 only the upper and lower ribs may be cut, and the effective diameter may not be cut.
  • the volume of the lens increases due to the height in the vertical direction, but it is possible to lower the height in the vertical direction by applying a D-cut to the upper and lower parts of a plurality of lenses as in the embodiment of the present invention. The volume of the lens can be reduced.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of an optical system according to a first embodiment of the present invention at infinite focus
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of an optical system according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the optical system according to the first embodiment of the present invention. Is a cross-sectional view at the shortest focal point of the optical system according to the first embodiment of
  • the optical system includes a first lens group 2100 and a second lens group 2200 that are sequentially arranged from an object side to an image side.
  • the first lens group 2100 includes a first lens 2110 and a second lens 2120 that are sequentially arranged from the object side to the image side, and the second lens group 2200 is sequentially arranged from the object side to the image side.
  • a third lens 2210, a fourth lens 2220, and a filter 2300 may be included.
  • the first lens 2110 may include a convex water side 2112 and a concave image side 114.
  • the second lens 2120 may include a concave water side 2122 and a concave image side 2124.
  • the third lens 2210 may include a convex water-side surface 2212 and a concave image-side surface 2214.
  • the fourth lens 2220 may include a convex water side 2222 and a concave image side 2224.
  • the optical system when the distance between the first lens group 2100 and the second lens group 2200 is d1a and the distance between the second lens group 2200 and the sensor is d2a, the optical system may have infinite focus.
  • the optical system when the distance between the first lens group 2100 and the second lens group 2200 is d1b and the distance between the second lens group 2200 and the sensor is d2b, the optical system may have an intermediate focus. For example, the optical system may have a focal length of 5 [m].
  • the optical system when the distance between the first lens group 2100 and the second lens group 2200 is d1c and the distance between the second lens group 2200 and the sensor is d2c, the optical system may have the shortest focus. For example, the optical system may have a focal length of 1 [m].
  • the optical system when the second lens group 2200 is moved from FIG. 21 through FIG. 22 to FIG. 23, the distance between the first lens group 2100 and the second lens group 2200 increases, and the second lens group The distance between the 2200 and the sensor is reduced. Therefore, the relationship of d1a ⁇ d2b ⁇ d2c and d2a>d2b>d2c can be established.
  • FIG. 24 shows spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion for light with wavelengths of 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the infinite focus of the optical system according to the first embodiment.
  • 25 is a graph measuring spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration for light having wavelengths of 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the middle focal point of the optical system according to the first embodiment, and FIG.
  • 26 is It is a graph measuring spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration for light of wavelengths 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the shortest focal point of the optical system according to the first embodiment.
  • Spherical aberration represents spherical aberration according to each wavelength
  • astigmatism represents the aberration characteristics of the tangential plane and the sagittal plane according to the height of the image surface
  • the distortion aberration represents the degree of distortion according to the height of the image surface. Show. Referring to Figures 24 to 26, it can be seen that the spherical aberration is within -0.05mm to 0.05mm regardless of the wavelength, and it can be seen that the astigmatism is within -0.25mm to 0.25mm regardless of the wavelength, and distortion It can be seen that the aberration is within 0mm to 1mm regardless of the wavelength.
  • FIG. 27 shows an optical system according to a second embodiment of the present invention.
  • an optical system includes a first lens group 3100, a second lens group 3200, and a filter 3300 that are sequentially arranged from an object side to an image side.
  • the lens group may correspond to the lens group previously described with reference to FIGS. 1 to 19.
  • the first lens group 3100 includes one lens.
  • the first lens group 3100 is fixed with respect to the image side. That is, one lens may be fixed to the image side.
  • the first lens group 3100 may include at least one or more lenses.
  • the first lens group 3100 includes two or more lenses, the overall size of the optical system may be increased.
  • the first lens group 3100 may include a first lens.
  • the first lens group 3100 may have positive (+) refractive power.
  • the second lens group 3200 includes a plurality of lenses.
  • the second lens group 3200 may include at least 24 lenses.
  • the size and weight of the second lens group 3200 may increase, and driving power may increase during movement.
  • the second lens group 3200 may include a second lens 3210, a third lens 3220, a fourth lens 3230, a fifth lens 3240, and a sixth lens 3250.
  • the second lens group 3200 is movable in a direction horizontal to the optical axis. That is, the plurality of lenses can be moved along the central axis of the lens. The focus may be adjusted according to the movement of the second lens group 3200. Accordingly, the second lens group 3200 may serve as a focusing group.
  • the second lens group 3200 may move from an infinite focal point to a shortest focal point.
  • the separation distance between the first lens group 3100 and the second lens group 3200 may increase.
  • the second lens group 3200 may move from a shortest focal point to an infinite focal point.
  • a separation distance between the first lens group 3100 and the second lens group 3200 may decrease.
  • the optical system according to an embodiment of the present invention may be a fixed zoom optical system whose focus is adjusted according to the movement of the second lens group 3200. Accordingly, as the second lens group 3200 moves, the magnification of the optical system may not increase or decrease.
  • the moving stroke of the second lens group 3200 may be less than 0.0104 [mm].
  • the moving stroke may mean a distance at which the lens group can be moved by the driving unit. Accordingly, when the second lens group 3200 is changed from the infinite focus to the shortest focus, the second lens group 3200 may move within a range less than 0.0104 [mm]. Since the moving stroke of the second lens group 3200 is implemented within 0.0104 [mm], a driving unit for driving the second lens group 3200 may be miniaturized. Accordingly, the camera module can be miniaturized, and it is advantageous for mounting in a small electronic device such as a portable terminal.
  • the second lens group 3200 may have negative (-) refractive power.
  • the optical system may include one filter 3300.
  • the filter 3300 may be fixed to be spaced apart from the sensor surface at a predetermined interval.
  • the filter 3300 may be referred to as a third lens group.
  • the filter 3300 may be an IR (infrared) filter. Accordingly, the filter 3300 may block near-infrared rays, for example, light having a wavelength of 700 nm to 1100 nm from light incident into the camera module.
  • the image sensor 3400 may be connected to the printed circuit board by a wire.
  • the filter 3300 may include a filter for preventing foreign substances and an IR filter that are sequentially disposed from the object side to the upper side. When the filter 3300 includes a filter for preventing foreign matter, foreign matter generated in the process of moving the second lens group 3200 may be prevented from flowing into the IR filter or the image sensor 3400.
  • the first lens group 3100, the second lens group 3200, and the filter 3300 may move in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the first lens group 3100, the second lens group 3200, and the filter 3300 may move in a direction horizontal to the surface of the image sensor 3400.
  • the first lens group 3100, the second lens group 3200, and the filter 3300 may perform an optical image stabilizer (OIS) while moving in a direction perpendicular to the optical axis.
  • OIS optical image stabilizer
  • the optical system may have a TTL of less than 7 [mm].
  • TTL Total Track Length
  • the TTL may mean a distance from the image sensor surface to the first surface of the optical system.
  • the TTL may mean a distance from the first lens group 3100 to the top surface of the image sensor 3400 to which light is incident from one surface closest to the water side. In this specification, it may be used interchangeably with the total length distance.
  • the TTL is fixed because the second lens group 3200 disposed between the first lens group 3100 and the image sensor 3400 focuses while moving in the optical axis direction.
  • the optical system may have a TTL fixed within a range of 7 [mm].
  • a plurality of lenses included in the first lens group 3100 and the second lens group 3200 may be lenses to which the D-cut technique is applied.
  • the plurality of lenses included in the first lens group 3100 and the second lens group 3200 may be D-cut lenses in which the upper and lower portions are cut off.
  • the upper and lower portions of the ribs and the effective diameter may be partially cut, or only the ribs may be cut without cutting the effective diameter.
  • the second lens group 3200 may include a lens in which a value obtained by dividing the length of the long axis of the effective diameter by the length of the short axis of the effective diameter is 1.
  • the long axis length of the effective diameter and the short axis length of the effective diameter may be the same.
  • the third lens 3210, the fourth lens 3220, and the fourth lens 3230 only the upper and lower ribs may be cut and the effective diameter may not be cut.
  • the volume of the lens increases due to the height in the vertical direction, but it is possible to lower the height in the vertical direction by applying a D-cut to the upper and lower parts of a plurality of lenses as in the embodiment of the present invention.
  • the volume of the lens can be reduced.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of an optical system according to a second embodiment of the present invention at an infinite focus
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of an optical system according to a second embodiment of the present invention at the shortest focus.
  • the optical system includes a first lens group 3100 and a second lens group 3200 that are sequentially arranged from an object side to an image side.
  • the first lens group 3100 includes a first lens 3110 that is sequentially arranged from the object side to the image side
  • the second lens group 3200 is a second lens 3210 that is sequentially arranged from the object side to the image side.
  • a third lens 3220, a fourth lens 3230, a fifth lens 3240, and a sixth lens 3250 is a third lens 3220, a fourth lens 3230, a fifth lens 3240, and a sixth lens 3250.
  • the first lens 3110 may include a convex water side 3112 and a convex image side 3114.
  • the second lens 3210 may include a concave water side 3212 and a concave image side 3214.
  • the third lens 3220 may include a convex water-side surface 3222 and a concave image-side surface 3224.
  • the fourth lens 3230 may include a concave water side 3232 and a convex image side 3234.
  • the fifth lens 3240 may include a concave water side 3242 and a concave image side 3244.
  • the sixth lens 3250 may include a convex water side 3252 and a convex image side 3254.
  • the optical system when the distance between the first lens group 3100 and the second lens group 3200 is d1a and the distance between the second lens group 3200 and the sensor is d2a, the optical system may have infinite focus.
  • the optical system when the distance between the first lens group 3100 and the second lens group 3200 is d1b and the distance between the second lens group 3200 and the sensor is d2b, the optical system may have the shortest focus.
  • the optical system may have a focal length of 1 [m].
  • FIG. 30 shows Longitudinal Spherical Aberration, Astigmatic Field Curves, and Distortion for light of wavelengths 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the infinite focus of the optical system according to the second embodiment.
  • This is a measured graph
  • FIG. 31 is a graph measuring spherical aberration, astigmatism, and distortion of light with wavelengths of 435 nm, 486 nm, 546 nm, 587 nm, and 656 nm at the shortest focus of the optical system according to the second embodiment.
  • Spherical aberration represents spherical aberration according to each wavelength
  • astigmatism represents the aberration characteristics of the tangential plane and the sagittal plane according to the height of the image surface
  • the distortion aberration represents the degree of distortion according to the height of the image surface. Show. Referring to FIGS. 30 and 31, it can be seen that the spherical aberration is within -0.04mm to 0.08mm regardless of the wavelength, and it can be seen that the astigmatism is within -0.25mm to 0.25mm regardless of the wavelength, and distortion It can be seen that the aberration is within -0.2mm to 2mm regardless of the wavelength.
  • FIGS. 32 and 33 a configuration of the camera module 4000 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 32 and 33.
  • the camera module described below may correspond to the camera module described with reference to FIGS. 1 to 19 above.
  • 32 is a schematic diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.
  • 33 is a schematic diagram of a camera module according to another embodiment of the present invention.
  • a camera module 4000 includes a substrate 4100, a sensor 4200, a housing 4300, a first lens assembly 4400, and a second lens assembly ( 4500) and a driving unit 4600 may be included.
  • the camera module 4000 may include a plurality of balls 4700 and a cover 4800.
  • the plurality of balls 4700 may include a first ball 4710 and a second ball 4720.
  • a sensor 4200 may be disposed on the substrate 4100.
  • the substrate 4100 may be structurally coupled to the sensor 4200.
  • a housing 4300 may be disposed on the substrate 4100.
  • the substrate 4100 may be structurally coupled to the housing 4300.
  • a cover 4800 may be disposed on the substrate 4100.
  • the substrate 4100 may be structurally coupled to the cover 4800.
  • a circuit pattern may be disposed on the substrate 4100.
  • the substrate 4100 may be a printed circuit board 4100.
  • the substrate 4100 may be an F-PCB, a PCB, or a substrate 4100 capable of circuit connection.
  • the circuit pattern disposed on the substrate 4100 may electrically connect the sensor 4200 and external power driving the sensor 4200.
  • the circuit pattern disposed on the substrate 4100 may electrically connect the driving unit 4600 and a control element that controls the driving unit 4600.
  • the circuit pattern disposed on the substrate 4100 may electrically connect various elements of the camera module 4000.
  • the sensor 4200 may be an image sensor.
  • the sensor 4200 may be disposed on the substrate 4100.
  • the sensor 4200 may be disposed on the optical axis of the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500.
  • the sensor 4200 may perform a function of converting light that has passed through the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 into image data.
  • the housing 4300 may be disposed on the substrate 4100.
  • the housing 4300 may include an inner space.
  • the housing 4300 may include a body portion 4310, a moving portion 4320, and a fixing portion 4330.
  • the body portion 4310 may be coupled to the first lens assembly 4400.
  • the body portion 4310 may be movable along a direction perpendicular to the optical axis.
  • the body portion 4310 may be movable in a direction horizontal to the upper surface of the sensor 4200.
  • the moving part 4320 may be coupled to the second lens assembly 4500.
  • the moving part 4320 may be coupled to the second holder of the second lens assembly 4500.
  • the moving part 4320 may be combined with the second lens assembly 4500 to move integrally.
  • the moving part 4320 may move in the optical axis direction. Accordingly, the moving part 4320 may move the second lens assembly 4500 in the optical axis direction.
  • the moving part 4320 may be coupled to the body part 4310.
  • a first ball 4710 may be disposed between the moving part 4320 and the body part 4310.
  • the first ball 4710 may support the moving part 4320 to be movable in the optical axis direction.
  • the first ball 4710 may be configured in plural.
  • the first ball 4710 may be rotatably accommodated in the moving part 4320.
  • the moving part 4320 may include a groove capable of accommodating the first ball 4710.
  • the first ball 4710 may be movably accommodated in the body portion 4310.
  • the body portion 4310 may include a groove capable of accommodating the first ball 4710.
  • the groove included in the moving part 4320 or the body part 4310 may be formed to accommodate one first ball 4710, but is not limited thereto.
  • the ball can be spherical.
  • the fixing part 4330 may be fixedly disposed on the upper surface of the substrate 4100.
  • the fixing part 4330 may be coupled to the body part 4310.
  • the fixing part 4330 may include a support surface for supporting the body part 4310.
  • the support surface may be a surface perpendicular to the optical axis.
  • the support surface may be a surface horizontal to the upper surface (or lower surface) of the substrate 4100.
  • the body portion 4310 may be disposed on the support surface of the fixing portion 4330.
  • a second ball 4720 may be disposed between the fixing part 4330 and the body part 4310. The second ball 4720 may support the body portion 4310 to be movable in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the second ball 4720 may support the body portion 4310 to be movable along the support surface of the fixing portion 4330.
  • the second ball 4720 may be configured in plural.
  • the second ball 4720 may be rotatably accommodated in the fixing part 4330.
  • the fixing part 4330 may include a groove capable of accommodating the second ball 4720.
  • the second ball 4720 may be movably accommodated in the body portion 4310.
  • the body portion 4310 may include a groove capable of accommodating the second ball 4720.
  • the groove included in the fixing portion 4330 or the body portion 4310 may be formed to accommodate one second ball 4720, but is not limited thereto.
  • the ball can be spherical.
  • the first lens assembly 4400 may include a lens and a first holder accommodating the lens.
  • the second lens assembly 4500 may include a lens and a second holder accommodating the lens.
  • the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 may correspond to the first lens group and the second lens group described above with reference to the drawings. Accordingly, a detailed description will be omitted.
  • the driving unit 4600 may move the second lens assembly 4500 along the optical axis direction.
  • the driving unit 4600 may move the moving unit 4320 included in the housing 4300 along the optical axis direction.
  • the driving unit 4600 may move the second lens assembly 4500 by moving the moving unit 4320 included in the housing 4300 along the optical axis direction.
  • the driving unit 4600 may move the housing 4300 along a direction perpendicular to the optical axis.
  • the driving part 4600 may move the body part 4310 included in the housing 4300 along a direction perpendicular to the optical axis.
  • the driving unit 4600 may move the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 by moving the body portion 4310 included in the housing 4300 along a direction perpendicular to the optical axis.
  • the driving unit 4600 may include a magnet 4610, a first coil 4620 and a second coil 4630.
  • the magnet 4610 may be coupled to the housing 4300.
  • the magnet 4610 may be disposed in the housing 4300.
  • the magnet 4610 may be disposed on the body portion 4310 of the housing 4300.
  • the magnet 4610 may be combined with the housing 4300 to move integrally.
  • the magnet 4610 may be integrally moved by being coupled to the body portion 4310 of the housing 4300.
  • the magnet 4610 may be disposed against the first coil 4620.
  • the magnet 4610 may face the first coil 4620.
  • the magnet 4610 may be disposed to be spaced apart from the first coil 4620.
  • the magnet 4610 may be disposed against the second coil 4630.
  • the magnet 4610 may face the second coil 4630.
  • the magnet 4610 may be disposed to be spaced apart from the second coil 4630.
  • the magnet 4610 may be composed of one or more. According to an embodiment, as shown in FIG. 33, the magnet 4610 may be configured as one. One magnet 4610 may be disposed to face the corresponding first coil 4620 and the second coil 4630. In this case, each of the first coil 4620 and the second coil 4630 may be configured as one. According to another embodiment, as shown in FIG. 32, the magnet 4610 may be composed of two. The two magnets 4610 may be disposed to face each other based on the optical axis. In this case, each of the first coil 4620 and the second coil 4630 may be formed of two. Each of the first coil 4620 and the second coil 4630 may be disposed to correspond to one magnet 4610. In addition, the magnet 4610 may be composed of three or more.
  • the magnet 4610 may be fixed to the housing 4300 by an adhesive.
  • the magnet 4610 may be coupled to the housing 4300 through various fixing methods.
  • the first coil 4620 may be coupled to at least one side of the second lens assembly 4500.
  • the first coil 4620 may be disposed on the outer surface of the second lens assembly 4500.
  • the first coil 4620 may be disposed in a second holder included in the second lens assembly 4500.
  • the first coil 4620 may be disposed on the outer surface of the second holder included in the second lens assembly 4500.
  • the first coil 4620 may be disposed to face the magnet 4610.
  • the first coil 4620 may be disposed on the second lens assembly 4500 to face the magnet 4610.
  • the first coil 4620 may be formed as a pattern coil on the outer surface of the second lens assembly 4500.
  • the first coil 4620 may be a fine pattern coil integrally formed on the outer surface of the second lens assembly 4500.
  • the first coil 4620 may electromagnetically interact with the magnet 4610.
  • the second lens assembly 4500 coupled with the first coil 4620 may move away from the sensor 4200 along the optical axis direction. That is, the camera module 4000 may implement an AF function by applying a current to the first coil 4620.
  • the first coil 4620 may function as an AF coil.
  • the first coil 4620 may be composed of one or more. According to an embodiment, as shown in FIG. 33, the first coil 4620 may be configured as one. One coil may be disposed on the outer surface of the second lens assembly 4500. According to another embodiment, as shown in FIG. 32, the first coil 4620 may be composed of two. The two first coils 4620 may be disposed to face each other with respect to the optical axis. In addition, the first coil 4620 may be formed of three or more.
  • the second coil 4630 may be coupled to at least one side of the housing 4300.
  • the second coil 4630 may be disposed on the fixing part 4330 of the housing 4300.
  • the second coil 4630 may be disposed to face the magnet 4610.
  • the second coil 4630 may be disposed on the fixing part 4330 of the housing 4300 to face the magnet 4610.
  • the second coil 4630 may be formed as a pattern coil on the fixing part 4330 of the housing 4300.
  • the second coil 4630 may be a fine pattern coil integrally formed on the fixing part 4330 of the housing 4300.
  • the second coil 4630 may electromagnetically interact with the magnet 4610.
  • the magnet 4610 when a current is applied to the second coil 4630, the magnet 4610, which electromagnetically interacts with the second coil 4630, may be moved. Since the magnet 4610 is coupled with the body 4310 of the housing 4300, the body 4310 of the housing 4300 is moved through the electromagnetic interaction between the second coil 4630 and the magnet 4610. Can be.
  • the second coil 4630 and the magnet The electromagnetic interaction of the 4610 may move the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the camera module 4000 may perform an OIS (image stabilization) function.
  • the second coil 4630 may function as an OIS coil.
  • the second coil 4630 may be composed of one or more. According to an embodiment, as shown in FIG. 33, the second coil 4630 may be configured as one. One second coil 4630 may be disposed on the fixing part 4330 of the housing 4300. According to another embodiment, as shown in FIG. 32, the first coil 4620 may be composed of two. The two second coils 4630 may be disposed on the fixing part 4330 of the housing 4300 to face each other based on the optical axis. In addition, the second coil 4630 may be formed of three or more.
  • the cover 4800 may be disposed on the housing 4300.
  • the cover 4800 may have an opening so that a part of the housing 4300 to which the lens assembly is coupled may be exposed.
  • the opening of the cover 4800 may be provided to be spaced apart from a part of the housing 4300.
  • the diameter of the opening may be larger than the diameter of a part of the housing 4300 exposed through the opening. This is to provide a space in which the housing 4300 can move in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the cover 4800 may include a metal material.
  • the cover 4800 may be formed of a ferrite plate.
  • the cover 4800 may block internal electromagnetic waves from being emitted to the outside, but external electromagnetic waves from being introduced into the interior.
  • the cover 4800 is referred to as a “shield can” and may perform an electromagnetic wave shielding function.
  • the material of the cover 4800 is not limited thereto.
  • the cover 4800 may include a plastic material. In this case, the cover 4800 cannot perform an electromagnetic wave shielding function.
  • 34 is a diagram for describing an operation of a driving unit according to an embodiment of the present invention.
  • a camera module 4000 may include a substrate 4100, a sensor 4200, a first lens assembly 4400 and a second lens assembly 4500.
  • the driving unit 4600 may move the second lens assembly 4500 in the optical axis direction through electromagnetic interaction between the first coil 4620 and the magnet 4610.
  • the camera module 4000 may perform an AF function. Even if the second lens assembly 4500 moves in the optical axis direction as the AF function is performed, the first lens assembly 4400 does not move in the optical axis direction.
  • the first lens assembly 4400 is fixed at a predetermined distance from the sensor 4200 (and the substrate 4100).
  • the TTL of the camera module 4000 may be fixed. Meanwhile, a collision preventing member may be disposed between the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500.
  • the anti-collision member may prevent damage to the lens by colliding with the first lens assembly 4400 while the second lens assembly 4500 moves along the optical axis during the AF function. In addition to the AF function, damage to the lens due to collision between the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 due to an external impact may be prevented.
  • the drive unit 4600 moves the body portion 4310 of the housing 4300 in a direction perpendicular to the optical axis through electromagnetic interaction between the second coil 4630 and the magnet 4610. Can be moved to. Since the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 are coupled to the body 4310, the electromagnetic interaction between the second coil 4630 and the magnet 4610 is performed by the first lens assembly 4400. And the second lens assembly 4500 may be integrally moved along a direction perpendicular to the optical axis. Through this, the camera module 4000 may perform an OIS function.
  • 35 is a diagram for describing an operation of a driving unit according to another embodiment of the present invention.
  • a camera module 4000 includes a substrate 4100, a sensor 4200, a first lens assembly 4400, a second lens assembly 4500, and a third lens assembly ( 4550).
  • the third lens assembly 4550 may be a filter.
  • the driving unit 4600 may move the second lens assembly 4500 in the optical axis direction through electromagnetic interaction between the first coil 4620 and the magnet 4610.
  • the camera module 4000 may perform an AF function. Even if the second lens assembly 4500 moves in the optical axis direction as the AF function is performed, the first lens assembly 4400 and the third lens assembly do not move in the optical axis direction.
  • the first lens assembly 4400 and the third lens assembly 4550 are fixed at a predetermined distance from the sensor 4200 (and the substrate 4100).
  • the TTL of the camera module 4000 may be fixed.
  • a collision preventing member may be disposed between the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 and between the second lens assembly 4500 and the third lens assembly 4550.
  • the anti-collision member may prevent damage to the lens by colliding with the first lens assembly 4400 and the third lens assembly 4550 while the second lens assembly 4500 moves along the optical axis during the AF function.
  • damage to the lens due to collision between the first lens assembly 4400 and the third lens assembly 4550 and the second lens assembly 4500 due to external impact may be prevented.
  • the drive unit 4600 moves the body portion 4310 of the housing 4300 in a direction perpendicular to the optical axis through electromagnetic interaction between the second coil 4630 and the magnet 4610. Can be moved to. Since the first lens assembly 4400, the second lens assembly 4500, and the third lens assembly 4550 are coupled to the body 4310, the electromagnetic interaction of the second coil 4630 and the magnet 4610 May integrally move the first lens assembly 4400, the second lens assembly 4500, and the third lens assembly 4550 along a direction perpendicular to the optical axis. Through this, the camera module 4000 may perform an OIS function.
  • 36 is a view for explaining the structure of a housing according to an embodiment of the present invention.
  • 37 is a view for explaining the structure of a housing according to another embodiment of the present invention.
  • the housing 4300 shown in FIGS. 36 and 37 may mean the body portion 4310 of the housing 4300.
  • the body portion 4310 of the housing 4300 may be integrally configured.
  • the body portion 4310 of the integrally formed housing 4300 may be coupled to a moving portion 4320 coupled to the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500.
  • the second lens assembly 4500 may move along the optical axis in the receiving space inside the body part 4310 of the housing 4300 integrally formed through the driving part 4600.
  • the body portion 4310 of the housing 4300 may include a first body portion 4311 and a second body portion 4312.
  • the first body portion 4311 may be coupled to the first lens assembly 4400.
  • the second body portion 4312 may be coupled to a moving portion 4320 coupled with the second lens assembly 4500.
  • the second lens assembly 4500 may move along the optical axis in the internal accommodation space of the second body part 4312 through the driving part 4600.
  • the first body portion 4311 and the second body portion 4312 may be configured separately.
  • the first body portion 4310 and the second body portion 4310 may be configured to be structurally coupled.
  • An anti-collision member that prevents a collision between the first lens assembly 4400 and the second lens assembly 4500 may be integrally formed in a portion of the second body portion 4312 that is coupled to the first body portion 4311 .

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 카메라 장치는 베이스, 상기 베이스 내에 배치되고, 제1 렌즈군 및 상기 제1 렌즈군이 고정된 제1 렌즈 지지 유닛을 포함하는 제1 렌즈 어셈블리, 상기 베이스 내에 배치되고, 제2 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군이 고정된 제2 렌즈 지지 유닛을 포함하는 제2 렌즈 어셈블리, 그리고 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 제2 렌즈 지지 유닛의 내벽에는 상기 제2 렌즈 지지 유닛의 이동 방향을 따라 상기 제1 렌즈 어셈블리의 높이보다 큰 간격으로 이격된 제1 스토퍼부재 및 제2 스토퍼부재가 형성되며, 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 렌즈 지지 유닛 내에서 상기 제1 스토퍼부재 및 상기 제2 스토퍼부재 사이에 수용되고, 상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 베이스 내에서 상기 제1 렌즈 어셈블리와 함께 이동한다.

Description

카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
본 발명은 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치에 관한 것이다.
카메라는 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 장치이며, 휴대용 디바이스, 드론, 차량 등에 장착되고 있다. 카메라 장치는 영상의 품질을 높이기 위하여 사용자의 움직임에 의한 이미지의 흔들림을 보정하거나 방지하는 영상 안정화(Image Stabilization, IS) 기능, 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커싱(Auto Focusing, AF) 기능, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 주밍(zooming) 기능을 가질 수 있다.
한편, 카메라 모듈에서 주밍(zooming) 기능을 위해 줌 액츄에이터(actuator)를 이용하는데, 액츄에이터의 기구적 움직임에 의해 렌즈 이동 시 마찰 토크가 발생하고 있으며, 이러한 마찰 토크에 의해 구동력의 감소, 소비전력의 증가 또는 제어특성 저하 등의 기술적 문제점이 발생되고 있다.
특히 카메라 모듈에서 복수의 줌 렌즈군(zoom lens group) 이용하여 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 복수의 렌즈군 간의 얼라인(align)과 복수의 렌즈군들과 이미지 센서와의 얼라인이 잘 맞아야 하는데, 렌즈군 간의 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decenter)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상이 발생할 경우, 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주게 된다.
또한, 카메라 장치 내에 주밍 기능, AF 기능 및 OIS 기능이 모두 포함되는 경우, OIS용 마그넷, 주밍용 마그넷, AF용 마그넷이 서로 근접하게 배치되어 자계 간섭을 일으키는 문제도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 렌즈군 간 얼라인을 유지하면서 정교하게 주밍 및 AF를 수행하는 것이 가능한 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고정줌 광학계에서 오토포커싱 기능을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고정줌 광학계에서 손떨림 방지 기능을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 TTL이 고정되는 고정줌 광학계를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 카메라 장치는 베이스, 상기 베이스 내에 배치되고, 제1 렌즈군 및 상기 제1 렌즈군이 고정된 제1 렌즈 지지 유닛을 포함하는 제1 렌즈 어셈블리, 상기 베이스 내에 배치되고, 제2 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군이 고정된 제2 렌즈 지지 유닛을 포함하는 제2 렌즈 어셈블리, 그리고 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 제2 렌즈 지지 유닛의 내벽에는 상기 제2 렌즈 지지 유닛의 이동 방향을 따라 상기 제1 렌즈 어셈블리의 높이보다 큰 간격으로 이격된 제1 스토퍼부재 및 제2 스토퍼부재가 형성되며, 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 렌즈 지지 유닛 내에서 상기 제1 스토퍼부재 및 상기 제2 스토퍼부재 사이에 수용되고, 상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 베이스 내에서 상기 제1 렌즈 어셈블리와 함께 이동한다.
상기 구동부는, 상기 베이스의 제1 내측벽 및 상기 제1 내측벽과 대향하는 상기 베이스의 제2 내측벽 중 적어도 하나에 배치되는 코일 구동부, 그리고 상기 코일 구동부와 마주보도록 상기 제2 렌즈 지지 유닛에 배치된 마그넷 구동부를 포함하며, 상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 코일 구동부와 상기 마그넷 구동부 간의 상호 작용에 의하여 상기 제1 내측벽 및 상기 제2 내측벽을 따라 이동할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리에 배치된 마그넷, 그리고 상기 마그넷과 마주보도록 배치된 상기 베이스의 한 면에서 소정 간격을 이루며 고정된 제1 요크 및 제2 요크를 더 포함하고, 상기 제2 렌즈 어셈블리의 위치에 따라 상기 마그넷과 상기 제1 요크 간 인력이 작용하거나 상기 마그넷과 상기 제2 요크 간 인력이 작용할 수 있다.
제1 주밍모드에서는 제1 방향을 따라 상기 제2 렌즈 어셈블리와 함께 이동한 상기 제1 렌즈 어셈블리의 상기 마그넷과 상기 제1 요크 간에 인력이 작용하고, 상기 제2 주밍모드에서는 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향을 따라 상기 제2 렌즈 어셈블리와 함께 이동한 상기 제1 렌즈 어셈블리의 상기 마그넷과 상기 제2 요크 간에 인력이 작용할 수 있다.
상기 마그넷과 상기 제1 요크 간에 작용한 인력에 의하여 상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제1 스토퍼부재에 접촉할 때까지 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제1 방향을 따라 더 이동하고, 상기 마그넷과 상기 제2 요크 간에 작용한 인력에 의하여 상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제2 스토퍼부재에 접촉할 때까지 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 방향을 따라 더 이동할 수 있다.
상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제1 스토퍼부재에 접촉한 상태 또는 상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제2 스토퍼부재에 접촉한 상태에서 상기 제2 렌즈 어셈블리가 포커싱을 수행할 수 있다.
상기 베이스의 상기 제1 내측벽 및 상기 제2 내측벽 중 적어도 하나에 인접하게 가이드부가 배치되고, 상기 제2 렌즈 지지 유닛의 외주면에는 상기 가이드부에 대응하는 홈부가 형성되며, 상기 가이드부 및 상기 홈부 사이에 볼이 배치될 수 있다.
광축에 평행하도록 상기 베이스에 고정된 가이드 핀을 더 포함하고, 상기 제2 렌즈 지지 유닛은 상기 가이드 핀을 따라 이동할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학계는 물체(object)측으로부터 상(image)측으로 순차적으로 배치되고, 복수의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈군은, 상측에 대해 고정이고, 상기 제2 렌즈군은, 광축 방향으로 이동 가능하고, 무한(infinity) 초점에서 최단 초점으로 이동시 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 이격 간격이 증가하고, 상기 제1 렌즈군은, 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제2 렌즈군은, 음(-)의 굴절력을 가지고, TTL(total track length)은 7[mm] 보다 작은 범위에서 고정되고, 상기 무한 초점에서 상기 최단 초점으로 포커싱(focusing) 시 상기 제2 렌즈군의 이동 스트로크는 0.02mm 이내이다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 기판; 상기 기판 상부에 배치되는 센서; 상기 기판 상부에 배치되며, 내부 공간을 포함하는 하우징; 적어도 1매의 렌즈를 포함하고, 상기 하우징에 결합되는 제1 렌즈 어셈블리; 적어도 1매의 렌즈를 포함하고, 상기 내부 공간에 수용되어 상기 하우징에 결합되는 제2 렌즈 어셈블리; 및 상기 제2 렌즈 어셈블리를 상기 광축 방향을 따라 이동시키거나, 상기 하우징을 상기 광축에 수직한 방향을 따라 이동시키는 구동부;를 포함하며, 상기 구동부는, 상기 하우징에 결합되는 마그네트; 상기 마그네트에 대향하여 배치되며, 상기 제2 렌즈 어셈블리의 적어도 일측에 결합하는 제1 코일; 및 상기 마그네트에 대향하여 배치되며, 상기 하우징의 일측에 결합하는 제2 코일;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 액추에이터 및 카메라 장치를 제공할 수 있다. 특히, 카메라 장치의 복수의 렌즈군 간 얼라인을 유지하면서 주밍 기능 및 AF 기능을 실현할 수 있는 카메라 액추에이터를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 최소한의 제어 신호를 이용하여 스텝 줌을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, TTL을 고정시킴과 동시에 AF 기능 및 OIS 기능을 모두 구현시킬 수 있어, 소형화 및 경량화의 장점을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제2 렌즈군만을 분리하여 이동시키므로, 구동계에 실리는 무게를 감소시킬 수 있어 전류 소모량을 감소시킬 수 있다.
도 1은 카메라 장치의 한 예를 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 카메라에서 쉴드 캔이 제거된 사시도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 카메라의 평면도이다.
도 3a는 도 2a에 도시된 제1 카메라 모듈의 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 제1 카메라 모듈의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터의 사시도이다.
도 5는 도 4의 제1 액추에이터에서 베이스 및 요크를 제거한 상태에서의 사시도이다.
도 6은 도 4의 단면도이다.
도 7은 도 4의 제1 액추에이터에서 베이스 및 요크를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 5의 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 9는 망원 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 장치의 이동 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 광각 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 장치의 이동 과정을 나타내는 도면이다.
도 11a는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터에 적용되는 홀센서 및 센싱 마그넷 간 상호 작용을 나타내는 그래프이고, 도 11b는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터에 적용되는 제1 렌즈 어셈블리의 스트로크를 나타내는 그래프이며, 도 11c는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터에 적용되는 제2 렌즈 어셈블리의 스트로크를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈 어셈블리가 가이드핀을 따라 이동하는 예를 나타낸다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈 어셈블리가 가이드 볼을 따라 이동하는 예를 나타낸다.
도 15는 도 1 내지 3에서 도시된 카메라 장치의 제2 액추에이터에 대한 한 방향 사시도이다.
도 16은 도 15의 제2 액추에이터에 대한 다른 방향 사시도이다.
도 17은 도 15의 제2 액추에이터의 제2 회로기판과 구동부의 사시도이다.
도 18은 도 15의 제2 액추에이터의 부분 분해 사시도이다.
도 19는 도 15의 제2 액추에이터에서 제2 회로기판이 제거된 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 무한 초점(infinity)에서의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 중간 초점에서의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 최단 초점에서의 단면도이다.
도 24는 제1 실시예에 따른 광학계의 무한 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점수차(Astigmatic Field Curves) 및 왜곡수차(Distortion)를 측정한 그래프이다.
도 25는 제1 실시예에 따른 광학계의 중간 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 측정한 그래프이다.
도 26은 제1 실시예에 따른 광학계의 최단초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 측정한 그래프이다.
도 27은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계를 나타낸다.
도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 무한 초점(infinity)에서의 단면도이다.
도 29는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 최단 초점에서의 단면도이다.
도 30은 제2 실시예에 따른 광학계의 무한 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점수차(Astigmatic Field Curves) 및 왜곡수차(Distortion)를 측정한 그래프이다.
도 31은 제2 실시예에 따른 광학계의 최단 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 측정한 그래프이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 33은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부(1600)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 37은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 카메라 장치의 한 예를 나타내는 사시도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 카메라에서 쉴드 캔이 제거된 사시도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 카메라의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 카메라 장치(1000)는 단일 또는 복수의 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 장치(1000)는 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)을 포함할 수 있다. 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)은 소정의 쉴드 캔(1510)에 의해 커버될 수 있다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, 제1 카메라 모듈(1000A)은 단일 또는 복수의 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(1000A)은 제1 액추에이터(1100)와 제2 액추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
제1 액추에이터(1100)는 제1 군의 회로기판(1410)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 액추에이터(1200)는 제2 군의 회로기판(1420)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 도시되지 않았으나, 제2군의 회로기판(1420)은 제1군의 회로기판(1410)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 제2 카메라 모듈(1000B)은 제3 군의 회로기판(1430)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 액추에이터(1100)는 줌(Zoom) 액추에이터 또는 AF(Auto Focus) 액추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제1 액추에이터(1100)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.
제2 액추에이터(1200)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있다.
제2 카메라 모듈(1000B)은 소정의 경통(미도시)에 배치된 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)를 포함할 수 있다. 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)는 “단일 초점거리 렌즈” 또는 “단(單) 렌즈”로 칭해질 수도 있다.
제2 카메라 모듈(1000B)은 소정의 하우징(미도시)에 배치되고, 렌즈부를 구동할 수 있는 액추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 액추에이터는 보이스코일 모터, 마이크로 액츄에이터, 실리콘 액츄에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀방식, 바이모프 방식, 정전기력방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 3a는 도 2a에 도시된 제1 카메라 모듈의 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 제1 카메라 모듈의 측단면도이다.
도 3a를 참조하면, 제1 카메라 모듈(1000A)은 주밍 기능 및 AF 기능을 하는 제1 액추에이터(1100) 및 제1 액추에이터(1100)의 일측에 배치되며 OIS 기능을 하는 제2 액추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제1 액추에이터(1100)는 광학계와 렌즈 구동부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 액추에이터(1100)는 제1 렌즈 어셈블리(1110), 제2 렌즈 어셈블리(1120), 제3 렌즈 어셈블리(1130), 및 가이드 핀(50) 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.
또한. 제1 액추에이터(1100)는 코일 구동부(1140)와 마그넷 구동부(1160)를 구비하여 고배율 주밍 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리(1110)와 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 코일 구동부(1140), 마그넷 구동부(1160)와 가이드 핀(50)을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리(1130)는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리(1130)는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리(1130)에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리(1110)에서는 피사체와의 거리 또는 상거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다. 한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리(1110)에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다. 이에 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 변배자인 제1 렌즈 어셈블리(1110)에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서(1190) 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리(1110)와 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 코일 구동부(1140)와 마그넷 구동부(1160)의 상호작용에 의한 전자기력으로 구동될 수 있다.
그리고, 소정의 이미지 센서(1190)가 평행 광의 광축 방향에 수직하게 배치될 수 있다.
다음으로, 제2 액추에이터(1200)는, 하우징에 배치되는 떨림 보정 유닛(1220), 떨림 보정 유닛(1220) 상에 배치되는 프리즘 유닛(1230)을 포함할 수 있다. 떨림 보정 유닛(1220)은 쉐이퍼 부재(1222) 및 렌즈 부재(1224)를 포함하며, 마그넷 구동부(72M)와 코일 구동부(72C)를 포함할 수 있다. 여기서, 렌즈 부재(1224)는 액체 렌즈, 유체 렌즈, 가변형 프리즘 등과 혼용될 수 있으며, 렌즈 부재(1224)의 표면에 가해진 압력에 의하여 렌즈 부재(1224)의 형상이 가역적으로 변형되며, 이에 따라 렌즈 부재(1224)를 통과하는 광경로가 변경될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 부재(1224)는 탄성 막에 의하여 둘러싸인 유체를 포함할 수 있으며, 쉐이퍼 부재(1222)는 렌즈 부재(1224)와 결합되거나, 연결되거나, 직접 접촉하며, 쉐이퍼 부재(1222)의 움직임에 의하여 렌즈 부재(1224)에 압력이 가해지며, 이에 따라 렌즈 부재(1224)의 형상이 가역적으로 변형되고, 렌즈 부재(1224)를 통과하는 광경로가 변경될 수 있다. 후술하겠으나, 쉐이퍼 부재(1222)의 움직임은 마그넷 구동부(72M)와 코일 구동부(72C) 간의 상호 작용에 의하여 일어날 수 있다.
이와 같이, 렌즈 부재(1224)를 통과하는 광경로의 제어를 통해 OIS를 구현할 수 있으며, 이에 따라 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고, 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.
도 1 내지 도 3 및 이에 관한 설명은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 전체적인 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 의도로 작성된 것이므로, 본 발명의 실시예가 도 1 내지 도 3에 도시된 세부적인 구성으로 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 실시예에 따라 주밍 기능 및 AF 기능을 구현하기 위한 제1 액추에이터를 더욱 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터의 사시도이고, 도 5는 도 4의 제1 액추에이터에서 베이스 및 요크를 제거한 상태에서의 사시도이며, 도 6은 도 4의 단면도이며, 도 7은 도 4의 제1 액추에이터에서 베이스 및 요크를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 5의 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이다. 참고로, 도 3b에 따르면, 주밍 기능 및 AF 기능을 구현하기 위한 제1 액추에이터(1100)가 제1 렌즈 어셈블리(1110), 제2 렌즈 어셈블리(1120) 및 제3 렌즈 어셈블리(1130)를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 실시예는 주로 이동 렌즈인 제1 렌즈 어셈블리(1110) 및 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 구조에 관한 것이므로, 이하에서 고정 렌즈인 제3 렌즈 어셈블리(1130)에 관한 도시 및 설명은 생략한다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 제1 액추에이터(1100)는 베이스(20), 제1 렌즈 어셈블리(1110), 제2 렌즈 어셈블리(1120) 및 제3 렌즈 어셈블리(미도시)를 포함한다.
제1 렌즈 어셈블리(1110) 및 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 베이스(20) 내에 배치되며, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제1 렌즈군(100) 및 제1 렌즈 지지 유닛(110)을 포함한다. 제1 렌즈군(100)은 제1 렌즈 지지 유닛(110) 내에 수용되며, 제1 렌즈 지지 유닛(110)에 고정될 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 제2 렌즈군(200) 및 제2 렌즈 지지 유닛(210)을 포함한다. 제2 렌즈군(200)은 제2 렌즈 지지 유닛(210) 내에 수용되며, 제2 렌즈 지지 유닛(210)에 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 제2 렌즈 지지 유닛(210) 내에 수용된다. 이를 위하여, 제2 렌즈 지지 유닛(210)은 제2 렌즈군(200)의 가장자리를 둘러싸는 영역과 제1 렌즈 어셈블리(1110)를 수용하는 영역을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 렌즈 어셈블리(1120)가 이동하면, 제1 렌즈 어셈블리(1110)를 구동하기 위한 별도의 구성 없이도 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 제1 렌즈 어셈블리(1110)가 이동할 수 있으며, 제1 렌즈 어셈블리(1110) 내 제1 렌즈군(100), 제2 렌즈 어셈블리(1120) 내 제2 렌즈군(200), 제3 렌즈 어셈블리(미도시) 내 제3 렌즈군(미도시) 및 이미지 센서(미도시)의 위치 및 간격에 따라 배율이 조절될 수 있다.
제2 렌즈 어셈블리(1120)의 이동을 위하여, 베이스(20)의 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22)에는 각각 코일 구동부(미도시)가 배치되며, 베이스(20)의 제1 내측벽(21)에 대향하는 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 제1 외측벽(211)과 베이스(20)의 제2 내측벽(22)에 대향하는 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 제2 외측벽(212)에는 각각 마그넷 구동부(1160)가 배치될 수 있다. 코일 구동부(미도시)와 마그넷 구동부(1160) 간 전자기적 상호작용에 의하여 제2 렌즈 지지 유닛(210)이 베이스(20)의 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22)을 따라 이동할 수 있으며, 제2 렌즈 지지 유닛(210) 내에 수용된 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제2 렌즈 지지 유닛(210)과 함께 이동할 수 있다. 즉, 코일 구동부(미도시)를 통하여 흐르는 전류의 양 또는 방향에 따라 마그넷 구동부(1160)와 함께 제2 렌즈 지지 유닛(210)이 이동하는 거리 또는 방향이 달라질 수 있다. 이때, 제2 렌즈 지지 유닛(210)은 가이드핀, 가이드볼 또는 가이드레일 등을 매개로 베이스(20)를 따라 이동할 수 있으며, 이에 관한 상세한 예는 후술한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 렌즈 어셈블리(1120) 및 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 제2 렌즈 지지 유닛(210) 내에 수용된 제1 렌즈 어셈블리(1110)의 위치를 감지하고, 이동을 제어하기 위하여 센서부가 더 배치될 수 있다. 센서부는 센싱 마그넷(1170) 및 홀 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 센싱 마그넷(1170)은 제2 렌즈 지지 유닛(210)에 고정되어 제2 렌즈 지지 유닛(210)과 함께 이동할 수 있다. 홀 센서(미도시)는 코일 구동부(미도시)와 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 홀 센서는 베이스(20)의 제1 내측벽(21) 측에 배치된 코일 구동부 및 베이스(20)의 제2 내측벽(22) 측에 배치된 코일 구동부 중 적어도 하나에 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 홀 센서는 코일 구동부를 이루도록 감긴 코일의 내주에 배치될 수 있다. 홀 센서(미도시)는 센싱 마그넷(1170)의 자기장을 감지하고, 자기장의 세기에 따라 센싱 마그넷(1170)의 위치를 감지할 수 있다. 센싱 마그넷(1170)은 제2 렌즈 지지 유닛(210)과 함께 이동하므로, 센싱 마그넷(1170)의 위치에 따라 제1 렌즈 어셈블리(1110) 및 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치가 감지될 수 있으며, 이에 기초하여 배율을 조절하기 위한 제어 신호가 생성되어, 제어 신호에 따른 전압이 코일 구동부(미도시)에 인가될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 제2 렌즈 지지 유닛(210) 내에 수용되며, 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 이동에 따라 제2 렌즈 지지 유닛(210)과 함께 이동한다. 이에 따르면, 제1 렌즈 어셈블리(1110) 및 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 이동을 별도로 제어할 필요가 없으므로, 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고, 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.
더욱 구체적으로, 제2 렌즈 지지 유닛(210)이 제1 렌즈 어셈블리(1110)를 수용하기 위하여, 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 내벽에는 제1 스토퍼부재(213) 및 제2 스토퍼부재(214)가 형성될 수 있으며, 제1 스토퍼부재(213) 및 제2 스토퍼부재(214)는 소정의 간격(D)으로 이격될 수 있으며, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제1 스토퍼부재(213) 및 제2 스토퍼부재(214) 사이에 수용될 수 있다. 이때, 제1 스토퍼부재(213) 및 제2 스토퍼부재(214) 사이의 간격(D)은 제1 렌즈 어셈블리(1110)의 높이(H)보다 클 수 있다. 또한, 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 내경은 제1 렌즈 어셈블리(1110)의 외경보다 클 수 있다. 이에 따르면, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 이동하되, 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 제1 스토퍼부재(213) 및 제2 스토퍼부재(214) 사이에서 이동하는 것이 가능하다.
한편, 제1 렌즈 어셈블리(1110)에는 적어도 하나의 마그넷(300)이 더 배치되고, 마그넷(300)과 마주보도록 배치된 베이스(20)의 적어도 한 면에는 소정 간격을 이루며 고정된 적어도 두 개의 요크(400, 410)가 더 배치될 수 있다.
여기서, 요크(400, 410)는 자성을 가지는 금속으로, 마그넷(300)에 소정 거리 이내로 가까워지면, 마그넷(300)과 인력이 작용한다. 즉, 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치에 따라 제1 렌즈 어셈블리(1110)의 마그넷(300)과 제1 요크(400) 간 인력이 작용하거나, 제1 렌즈 어셈블리(1110)의 마그넷(300)과 제2 요크(410) 간 인력이 작용할 수 있다.
이를 위하여, 마그넷(300)은 베이스(20)의 제1 내벽면(21) 및 제2 내벽면(22) 사이의 제3 내벽면(23)과 마주보도록 제1 렌즈 어셈블리(1110) 상에 배치될 수 있으며, 제1 요크(400) 및 제2 요크(410)는 제3 내벽면(23) 상에서 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이와 마찬가지로, 마그넷(300)은 베이스(20)의 제3 내벽면(23)과 대향하는 제4 내벽면(24)과 마주보도록 제1 렌즈 어셈블리(1110) 상에 더 배치될 수도 있으며, 제3 요크(420) 및 제4 요크(430)가 제4 내벽면(24) 상에서 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 제3 내벽면(23)과 마주보도록 배치된 마그넷(300) 및 제4 내벽면(24)과 마주보도록 배치된 마그넷(300)은 서로 대칭하도록 배치될 수 있으며, 제1 요크(400) 및 제3 요크(420)가 서로 대칭하고, 제2 요크(410) 및 제4 요크(430)가 서로 대칭하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 액추에이터의 구조 및 작동 원리를 더욱 상세하게 설명하기 위하여, 도 9는 망원 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 장치의 이동 과정을 나타내는 도면이고, 도 10은 광각 모드에서 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터 장치의 이동 과정을 나타내는 도면이다.
도 9(a)는 망원모드에서 제2 렌즈 어셈블리(1120)가 제1 렌즈 어셈블리(1110)를 품은 상태로 제1 방향으로 이동하는 경우의 측면도이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 사시도이고 도 9(c)는 도 9(b)의 상면도의 일부이며, 도 9(d)는 도 9(b)에서 제1 렌즈 어셈블리(1110)가 제1 요크(400)와의 인력에 의하여 제1 방향으로 더 이동한 경우의 사시도이고, 도 9(e)는 도 9(d)의 상면도의 일부이다. 망원모드로 주밍되도록 코일 구동부(미도시)에 전류가 인가될 경우, 코일 구동부(미도시)와 마그넷 구동부(1160) 간의 상호작용에 의하여 마그넷 구동부(1160)가 고정된 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 제1 방향으로 소정 거리만큼 이동한다. 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치는 제2 렌즈 어셈블리(1120)에 고정되어 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 이동하는 센싱 마그넷(1170) 및 코일 구동부(미도시)에 인접하도록 배치된 홀 센서(미도시) 간 상호작용에 의하여 감지될 수 있다. 즉, 홀 센서(미도시)는 센싱 마그넷(1170)의 자기장을 감지하여 센싱 마그넷(1170)의 위치, 즉 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치를 감지하는 것이 가능하다. 이때, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제2 스토퍼부재(214)에 걸린 상태로 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 제1 방향으로 이동한다. 이에 따라, 제1 렌즈 어셈블리(1110) 상의 마그넷(300)과 제1 요크(400) 간에 인력이 작용하며, 마그넷(300)과 제1 요크(400) 간에 작용한 인력에 의하여 제1 렌즈 어셈블리(1110)가 제1 스토퍼부재(213)에 접촉하여 걸릴 때까지 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제1 방향을 따라 더 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 액추에이터는 망원모드로 주밍될 수 있다. 이를 위하여, 제1 렌즈 어셈블리(1110)와 제2 렌즈 지지 유닛(210)은 별도의 체결 수단 또는 접착 부재를 통하여 서로 연결되는 것이 아니며, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 제1 스토퍼부재(213) 및 제2 스토퍼부재(214) 사이에서 자유롭게 이동할 수 있다.
한편, 제1 렌즈 어셈블리(1110)가 제1 스토퍼부재(213)에 고정된 상태에서 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 제1 방향 또는 제2 방향으로, 예를 들어 0.6mm 거리 이내에서 미세하게 이동하여 포커싱을 수행한다. 이때, 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치는 제2 렌즈 어셈블리(1120)에 고정되어 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 이동하는 센싱 마그넷(1170) 및 코일 구동부(미도시)에 인접하도록 배치된 홀 센서(미도시) 간 상호작용에 의하여 감지될 수 있다.
도 10(a)는 광각모드에서 제2 렌즈 어셈블리(1120)가 제1 렌즈 어셈블리(1110)를 품은 상태로 제2 방향으로 이동하는 경우의 측면도이고, 도 10(b)는 도 10(a)의 사시도이며, 도 10(c)는 도 10(b)의 상면도의 일부이며, 도 10(d)는 도 10(b)에서 제1 렌즈 어셈블리(1110)가 제2 요크(410)와의 인력에 의하여 제2 방향으로 더 이동한 경우의 사시도이고, 도 10(e)는 도 10(d)의 상면도의 일부이다. 광각모드로 주밍되도록 코일 구동부(미도시)에 전류가 인가될 경우, 코일 구동부(미도시)와 마그넷 구동부(1160) 간의 상호작용에 의하여 마그넷 구동부(1160)가 고정된 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 제2 방향으로 소정 거리만큼 이동한다. 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치는 제2 렌즈 어셈블리(1120)에 고정되어 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 이동하는 센싱 마그넷(1170) 및 코일 구동부(미도시)에 인접하도록 배치된 홀 센서(미도시) 간 상호작용에 의하여 감지될 수 있다. 즉, 홀 센서(미도시)는 센싱 마그넷(1170)의 자기장을 감지하여 센싱 마그넷(1170)의 위치, 즉 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치를 감지하는 것이 가능하다. 이때, 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제1 스토퍼부재(213)에 걸린 상태로 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 제2 방향으로 이동한다. 이에 따라, 제1 렌즈 어셈블리(1110) 상의 마그넷(300)과 제2 요크(410) 간에 인력이 작용하며, 마그넷(300)과 제2 요크(410) 간에 작용한 인력에 의하여 제1 렌즈 어셈블리(1110)가 제2 스토퍼부재(214)에 접촉하여 걸릴 때까지 제1 렌즈 어셈블리(1110)는 제2 방향을 따라 더 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 액추에이터는 광각모드로 주밍될 수 있다.
한편, 제1 렌즈 어셈블리(1110)가 제2 스토퍼부재(214)에 고정된 상태에서 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 제1 방향 또는 제2 방향으로 0.6mm 거리 이내에서 미세하게 이동하여 포커싱을 수행한다. 이때, 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 위치는 제2 렌즈 어셈블리(1120)에 고정되어 제2 렌즈 어셈블리(1120)와 함께 이동하는 센싱 마그넷(1170) 및 코일 구동부(미도시)에 인접하도록 배치된 홀 센서(미도시) 간 상호작용에 의하여 감지될 수 있다.
여기서, 설명의 편의를 위하여 2가지 주밍모드, 즉 광각 모드와 망원 모드만을 예로 들어 설명하고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예에 따르면, 요크의 위치 및 구동부의 제어에 의하여 2가지 이상의 복수의 주밍모드로 배율을 단계적으로 조절할 수 있다.
도 11(a)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터에 적용되는 홀센서 및 센싱 마그넷 간 상호 작용을 나타내는 그래프이고, 도 11(b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터에 적용되는 제1 렌즈 어셈블리의 스트로크를 나타내는 그래프이며, 도 11(c)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 액추에이터에 적용되는 제2 렌즈 어셈블리의 스트로크를 나타내는 그래프이다.
도 11(a)를 참조하면, 가로축은 디지털 코드이고, 세로축은 자기장을 나타낸다. 홀센서가 센싱하는 자기장은 센싱 마그넷의 위치에 따라 달라질 수 있으며, 홀센서는 센싱한 자기장에 따라 디지털 코드를 생성하거나 출력할 수 있다. 여기서, 홀센서는 N극과 S극을 구별하여 센싱할 수 있다. 이를 위하여, 홀센서는 2개의 홀센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11(a)에서 홀센서 1이 N극과 디지털 코드 간 관계를 나타낸다면, 홀센서 2는 S극과 디지털 코드 간 관계를 나타낼 것이다. 또는, 홀센서 1이 S극과 디지털 코드 간 관계를 나타낸다면, 홀센서 2는 N극과 디지털 코드 간 관계를 나타낼 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 홀센서 1과 홀센서 2가 모두 높은 자기장을 가지는 구간 A가 센싱 마그넷의 사용 구간이 될 수 있다. 즉, 홀센서가 출력하는 디지털 코드가 구간 A 내의 값인 경우에만 제1 렌즈 어셈블리(1110) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1120)가 이동하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 11(b)를 참조하면, 가로축은 제어 코드이고, 세로축은 제1 렌즈 어셈블리의 스트로크를 나타내고, 도 11(c)를 참조하면, 가로축은 제어 코드이고, 세로축은 제2 렌즈 어셈블리의 스트로크를 나타낸다.
도 11(b)를 참조하면, 소정의 제어 코드(예, 약 400)에서, 제1 렌즈 어셈블리의 스트로크, 즉 변배율이 급격하게 바뀜을 알 수 있다. 또한, 도 11(c)를 참조하면, 소정의 제어 코드(예, 약 720)에서 제2 렌즈 어셈블리의 스트로크가 급격하게 바뀜을 알 수 있다.
이를 이용하여, 코일 구동부(미도시)에 소정의 제어 코드(예, 약 400)를 입력하여 제1 렌즈 어셈블리(1110)와 제2 렌즈 어셈블리(1120)를 함께 이동시키고 주밍을 수행한 후, 소정의 제어 코드(예, 약 720)을 입력하여 제2 렌즈 어셈블리(1120)를 미세하게 이동시켜 포커싱을 수행할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 제1 렌즈 어셈블리(1110)를 품은 상태에서 베이스(20)의 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22)을 따라 이동하며, 이때 가이드핀, 가이드볼 또는 가이드레일 등을 매개로 하여 이동할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈 어셈블리가 가이드핀을 따라 이동하는 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 가이드 핀(50)은 광축에 평행하게 배치될 수 있으며, 가이드 핀(50)의 말단은 베이스(20) 또는 제1 액추에이터 내의 고정부재(예, 제3 렌즈 어셈블리 등)에 고정될 수 있다. 가이드 핀(50)은 제2 렌즈 어셈블리(1120)의 제2 렌즈 지지 유닛(210)에 형성된 가이드 홀(215)을 관통하도록 끼워질 수 있으며, 제2 렌즈 어셈블리는 가이드 핀(50)을 따라 이동할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈 어셈블리가 가이드 볼을 따라 이동하는 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 베이스(20)의 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22) 중 적어도 하나에 인접하도록 가이드부(25)가 배치되고, 가이드부(25)에는 광축을 따라 리세스(26)가 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 가이드부(25)는 베이스의 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22) 중 적어도 하나에 고정될 수 있다.
도 14를 참조하면, 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 외주면에는 가이드부(25)의 리세스(26)에 대응하는 홈부(216)가 형성될 수 있다. 가이드부(25)의 리세스(26) 및 홈부(216) 사이에 배치된 볼(55)에 의하여 제2 렌즈 어셈블리(1120)는 이동할 수 있다. 이와 같이, 베이스(20)의 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22)과 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 외주면 사이에 가이드부(25)가 더 배치되면, 렌즈 어셈블리가 이동하는 과정에서 발생하는 마찰 토크를 감소시켜 마찰 저항을 저감함으로써 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다. 이에 따라, 주밍(zooming) 시, 마찰 토크를 최소화하면서도 렌즈의 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt), 렌즈군과 이미지센서의 중심축이 얼라인 되지 않는 현상 발생을 방지하여 화질이나 해상력을 현저히 향상시킬 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
도시되지 않았으나, 두 개의 가이드부(25)가 서로 대칭하도록 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22)에 인접하여 배치될 수 있으며, 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22)과 마주보도록 홈부(216)가 제2 렌즈 지지 유닛(210)의 외주면에 대칭하여 형성될 수도 있다.
도시되지 않았으나, 가이드부(25)가 생략되고, 리세스(26)가 제1 내측벽(21) 및 제2 내측벽(22) 중 적어도 하나에 직접 형성될 수도 있다.
이하, 제2 액추에이터의 세부 구조를 더욱 구체적으로 설명한다.
도 15는 도 1 내지 3에서 도시된 카메라 장치의 제2 액추에이터에 대한 한 방향 사시도이며, 도 16은 도 15의 제2 액추에이터에 대한 다른 방향 사시도이다. 도 17은 도 15의 제2 액추에이터의 제2 회로기판과 구동부의 사시도이며, 도 18은 도 15의 제2 액추에이터의 부분 분해 사시도이고, 도 19는 도 15의 제2 액추에이터에서 제2 회로기판이 제거된 사시도이다.
도 15 내지 도 19를 참조하면, 프리즘 유닛(1230) 하측에 떨림 보정 유닛(1220)을 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량을 확보할 수 있다.
제2 회로기판(1250)은 소정의 전원부(미도시)와 연결되어 코일 구동부(72C)에 전원을 인가할 수 있다. 제2 회로기판(1250)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 회로기판을 포함할 수 있다.
코일 구동부(72C)는 단일 또는 복수의 단위 코일 구동부를 포함할 수 있고, 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동부(72C)는 제1 단위 코일 구동부(72C1), 제2 단위 코일 구동부(72C2), 제3 단위 코일 구동부(72C3) 및 제4 단위 코일 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
또한 구동부(72C)는 홀 센서(미도시)를 더 포함하여 이후 설명되는 마그넷 구동부(72M)의 위치를 인식할 수도 있다. 예를 들어, 제1 단위 코일 구동부(72C1)는 제1 홀 센서(미도시)를 포함하고, 제3 단위 코일 구동부(72C3)는 제2 홀 센서(미도시)를 포함할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 쉐이퍼 부재(1222)는 렌즈 부재(1224)에 배치되며, 쉐이퍼 부재(1222)의 움직임에 따라 렌즈 부재(1224)의 형상이 변형될 수 있다. 이때, 쉐이퍼 부재(1222)에 마그넷 구동부(72M)가 배치되며, 하우징(1210)에 코일 구동부(72C)가 배치될 수 있다.
도 18을 참조하면, 하우징(1210)은 하우징 바디(1212)에 광이 통과할 수 있는 소정의 개구부(1212H)가 형성되며, 하우징 바디(1212)의 상측으로 연장되며 코일 구동부(72C)가 배치되도록 홀(1214H)이 형성된 하우징 측부(1214P)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 하우징(1210)은 하우징 바디(1212)의 상측으로 연장되며 코일 구동부(72C)가 배치되도록 홀(1214H1)이 형성된 제1 하우징 측부(1214P1)와 구동부(72C)가 배치되도록 홀(1214H2)이 형성된 제2 하우징 측부(1214P2)를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 하우징 측부(1214P)에 코일 구동부(72C)가 배치되며, 마그넷 구동부(72M)는 쉐이퍼 부재(1222)에 배치되고, 코일 구동부(72C)에 인가된 전압에 따른 코일 구동부(72C)와 마그넷 구동부(72M)간의 전자기력에 의하여 쉐이퍼 부재(1222)가 움직일 수 있다. 이에 따라, 렌즈 부재(1224)의 형상이 가역적으로 변형되며, 렌즈 부재(1224)를 통과하는 광경로가 변경되어 OIS를 구현할 수 있다.
더욱 구체적으로, 쉐이퍼 부재(1222)는 광이 통과할 수 있는 홀이 형성된 쉐이퍼 바디 및 쉐이퍼 바디로부터 측면으로 연장된 돌출부를 포함할 수 있다. 렌즈 부재(1224)는 쉐이퍼 바디의 아래에 배치되며, 마그넷 구동부(72M)는 쉐이퍼 부재(1222)의 돌출부 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 마그넷 구동부(72M)의 일부는 쉐이퍼 부재(1222)의 한 측면에 배치된 돌출부 상에 배치되고, 나머지 일부는 쉐이퍼 부재(1222)의 다른 측면에 배치된 돌출부 상에 배치될 수 있다. 이때, 마그넷 구동부(72M)는 쉐이퍼 부재(1222)와 결합되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 쉐이퍼 부재(1222)의 돌출부 상에 홈이 형성되며, 홈 내에 마그넷 구동부(72M)가 끼워질 수 있다.
한편, 고정형 프리즘(1232)은 직각 프리즘일 수 있으며, 떨림 보정 유닛(1220)의 마그넷 구동부(72M) 내측에 배치될 수 있다. 또한 고정형 프리즘(1232) 상측에 소정의 프리즘 커버(1234)가 배치되어 고정형 프리즘(1232)이 하우징(1210)과 밀착 결합될 수 있다.
도 20은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계를 나타낸다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계는 물체(object)측으로부터 상측(image)으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)을 포함한다. 여기서, 렌즈군은 앞서 도 1 내지 도 19를 참조하여 설명한 렌즈군에 대응할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 렌즈군(2100)은 복수 매의 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈군(2100)은 상측에 대해 고정된다. 즉, 복수 매의 렌즈는 상측에 대해 고정될 수 있다. 이때, 제1 렌즈군(2100)은 적어도 2매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(2100)이 3매 이상의 렌즈를 포함할 경우 광학계의 전체적인 사이즈가 커질 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 렌즈군(2100)은 2매의 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 렌즈군(2100)은 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
제1 렌즈군(2100)은 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈군(2100)은 8[mm]보다 크고 9[mm]보다 작은 범위에서 유효 초점 거리(EFL)를 가질 수 있다. 제1 렌즈군(2100)은 8[mm]보다 크고 8.5[mm]보다 작은 범위에서 유효 초점 거리(EFL)를 가질 수 있다. 제1 렌즈군(2100)은 8[mm]보다 크고 8.1[mm]보다 작은 범위에서 유효 초점 거리(EFL)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 제1 렌즈군(2100)은 8.0991[mm]의 유효 초점 거리를 가질 수 있다.
제2 렌즈군(2200)은 복수 매의 렌즈를 포함한다. 제2 렌즈군(2200)이 적어도 2매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(2200)이 3매 이상의 렌즈를 포함할 경우, 제2 렌즈군(2200)의 사이즈 및 무게가 늘어나게 되며, 이동 시 구동 전력이 높아질 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 렌즈군(2200)은 2매의 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다. 제2 렌즈군(2200)은 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함할 수 있다.
제2 렌즈군(2200)은 1매의 필터를 포함할 수 있다. 필터는 IR(infrared) 필터일 수 있다. 이에 따라, 필터는 카메라 모듈 내에 입사되는 광으로부터 근적외선, 예를 들면 파장이 700nm 내지 1100nm인 빛을 차단할 수 있다. 그리고, 이미지 센서(2400)는 와이어(wire)에 의하여 인쇄회로기판과 연결될 수 있다. 또는, 필터는 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배치되는 이물 방지용 필터 및 IR 필터를 포함할 수도 있다. 필터가 이물 방지용 필터를 포함하는 경우, 제2 렌즈군(2200)이 이동하는 과정에서 발생한 이물질이 IR 필터 또는 이미지 센서(2400)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제2 렌즈군(2200)은 광축에 수평한 방향으로 이동 가능하다. 즉, 복수 매의 렌즈는 렌즈의 중심축을 따라 이동 가능하다. 제2 렌즈군(2200)의 이동에 따라 초점이 조정될 수 있다. 이에 따라, 제2 렌즈군(2200)은 포커싱(focusing)군의 역할을 수행할 수 있다.
제2 렌즈군(2200)은 무한(infinity) 초점에서 최단 초점으로 이동할 수 있다. 제2 렌즈군(2200)은 무한 초점에서 최단 초점으로 이동시 제1 렌즈군(2100)과 제2 렌즈군(2200) 사이의 이격 간격이 증가할 수 있다. 제2 렌즈군(2200)은 최단 초점에서 무한 초점으로 이동할 수 있다. 제2 렌즈군(2200)은 최단 초점에서 무한 초점으로 이동시 제1 렌즈군(2100)과 제2 렌즈군(2200) 사이의 이격 간격이 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학계는 제2 렌즈군(2200)의 이동에 따라 초점이 조정되는 고정줌광학계일 수 있다. 따라서, 제2 렌즈군(2200)의 이동에 따라 광학계의 배율이 증가하거나 감소하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 렌즈군(2200)의 이동 스트로크는 0.02[mm]보다 작을 수 있다. 여기서, 이동 스트로크는 구동부에 의하여 렌즈군이 이동 가능한 거리를 의미할 수 있다. 따라서, 제2 렌즈군(2200)은 무한 초점에서 최단 초점으로 변경시 0.02[mm] 보다 작은 범위에서 이동할 수 있다. 제2 렌즈군(2200)은 0.02[mm] 이내에서 이동 스트로크가 구현되므로, 제2 렌즈군(2200)을 구동시키기 위한 구동부가 소형화 될 수 있다. 이에 따라 카메라 모듈의 소형화가 가능하며, 휴대 단말과 같은 소형 전자 기기로의 탑재에 유리하다.
제2 렌즈군(2200)은 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈군(2200)은 -12[mm]보다 크고 -11[mm]보다 작은 범위에서 유효 초점 거리(EFL)를 가질 수 있다. 제2 렌즈군(2200)은 -12[mm]보다 크고 -11.5[mm]보다 작은 범위에서 유효 초점 거리(EFL)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 제2 렌즈군(2200)은 -11.4327[mm]의 유효 초점 거리를 가질 수 있다.
제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)은 광축에 수직한 방향으로 이동할 수 있다. 제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)은 이미지 센서(2400) 면에 수평한 방향으로 이동할 수 있다. 제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)은 광축에 수직한 방향으로 이동시 일체로 이동할 수 있다. 제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)은 광축에 수직한 방향으로 이동하면서, 광학적 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS)를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광학계는 TTL이 7[mm]보다 작을 수 있다. 여기서, TTL(Total Track Length)은 이미지 센서면으로부터 광학계의 첫번째 면까지의 거리를 의미할 수 있다. 예를 들어, TTL은 제1 렌즈군(2100)에서 물측에 가장 가까운 일면부터 빛이 입사되는 이미지 센서(2400)의 상부면까지의 거리를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 전장 거리와 혼용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광학계는 제1 렌즈군(2100)과 이미지 센서(2400) 사이에 배치된 제2 렌즈군(2200)이 광축 방향으로 이동하면서 초점을 맞추기 때문에 TTL이 고정된다. 실시예에 따르면, 광학계는 7[mm] 이내의 범위에서 TTL이 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)에 포함된 복수의 렌즈는 D-cut 기법이 적용된 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)에 포함된 복수의 렌즈는 상측부 및 하측부의 일부가 절단된 D-cut 렌즈일 수 있다. 이때, 복수의 렌즈는 상측부 및 하측부는 리브와 유효경의 일부가 절단되거나 유효경의 절단 없이 리브만이 절단될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 렌즈군(2200)은 유효경 장축 길이를 유효경 단축 길이로 나눈 값이 1인 렌즈를 포함할 수 있다. 즉, 유효경의 장축 길이와 유효경의 단축 길이가 동일할 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈(2210), 제4 렌즈(2220) 및 제4 렌즈(230)의 경우 상측부 및 하측부의 리브만 절단되고 유효경은 절단되지 않을 수 있다. 원형타입 렌즈의 경우 세로 방향의 높이로 인해 렌즈의 부피가 커지는 문제점이 있으나, 본 발명의 실시예와 같이 복수의 렌즈 상측부 및 하측부에 D-cut을 적용함으로써 세로 방향의 높이를 낮출 수 있어 렌즈의 부피를 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예를 예로 들어 더욱 상세하게 설명한다.
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 무한 초점(infinity)에서의 단면도이고, 도 22는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 중간 초점에서의 단면도이고, 도 23은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 최단 초점에서의 단면도이다.
도 21 내지 도 23을 참조하면, 광학계는 물체(object)측으로부터 상측(image)으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈군(2100) 및 제2 렌즈군(2200)을 포함한다. 제1 렌즈군(2100)은 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈(2110) 및 제2 렌즈(2120)를 포함하고, 제2 렌즈군(2200)은 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열되는 제3 렌즈(2210), 제4 렌즈(2220) 및 필터(2300)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 렌즈(2110)는 볼록한 물측면(2112) 및 오목한 상측면(114)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈(2120)는 오목한 물측면(2122) 및 오목한 상측면(2124)을 포함할 수 있다.
그리고, 제3 렌즈(2210)는 볼록한 물측면(2212) 및 오목한 상측면(2214)을 포함할 수 있다. 제4 렌즈(2220)는 볼록한 물측면(2222) 및 오목한 상측면(2224)을 포함할 수 있다.
도 2에서 제1 렌즈군(2100)과 제2 렌즈군(2200) 간의 거리가 d1a이고, 제2 렌즈군(2200)과 센서 간의 거리가 d2a인 경우, 광학계는 무한 초점을 가질 수 있다. 도 3에서 제1 렌즈군(2100)과 제2 렌즈군(2200) 간의 거리가 d1b이고, 제2 렌즈군(2200)과 센서 간의 거리가 d2b인 경우, 광학계는 중간 초점을 가질 수 있다. 예를 들어, 광학계는 5[m] 거리의 초점을 가질 수 있다. 도 23에서 제1 렌즈군(2100)과 제2 렌즈군(2200) 간의 거리가 d1c이고, 제2 렌즈군(2200)과 센서 간의 거리가 d2c인 경우, 광학계는 최단 초점을 가질 수 있다. 예를 들어, 광학계는 1[m] 거리의 초점을 가질 수 있다.
광학계는 도 21에서 도 22 를 거쳐 도 23에 이르도록 제2 렌즈군(2200)을 이동시키면, 제1 렌즈군(2100)과 제2 렌즈군(2200) 사이의 거리는 멀어지고, 제2 렌즈군(2200)과 센서 사이의 거리는 줄어든다. 따라서, d1a<d2b<d2c 및 d2a>d2b>d2c의 관계가 성립할 수 있다.
도 24는 제1 실시예에 따른 광학계의 무한 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점수차(Astigmatic Field Curves) 및 왜곡수차(Distortion)를 측정한 그래프이고, 도 25는 제1 실시예에 따른 광학계의 중간 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 측정한 그래프이고, 도 26은 제1 실시예에 따른 광학계의 최단초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 측정한 그래프이다.
구면수차는 각 파장에 따른 구면수차를 나타내고, 비점수차는 상면의 높이에 따른 탄젠셜면(tangential plane)과 새지털면(sagital plane)의 수차특성을 나타내며, 왜곡수차는 상면의 높이에 따른 왜곡도를 나타낸다. 도 24 내지 도 26을 참조하면, 구면수차가 파장에 관계없이 -0.05mm 내지 0.05mm이내에 있음을 알 수 있고, 비점수차가 파장에 관계없이 -0.25mm 내지 0.25mm이내에 있음을 알 수 있으며, 왜곡수차가 파장에 관계없이 0mm 내지 1mm 이내에 있음을 알 수 있다.
도 27은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계를 나타낸다.
도 27을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학계는 물체(object)측으로부터 상측(image)으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈군(3100), 제2 렌즈군(3200) 및 필터(3300)를 포함한다. 여기서, 렌즈군은 앞서 도 1 내지 도 19를 참조하여 설명한 렌즈군에 대응할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 렌즈군(3100)은 1매의 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈군(3100)은 상측에 대해 고정된다. 즉, 1매의 렌즈는 상측에 대해 고정될 수 있다. 이때, 제1 렌즈군(3100)은 적어도 1매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(3100)이 2매 이상의 렌즈를 포함할 경우 광학계의 전체적인 사이즈가 커질 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 렌즈군(3100)은 1매의 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다. 제1 렌즈군(3100)은 제1 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(3100)은 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다.
제2 렌즈군(3200)은 복수 매의 렌즈를 포함한다. 제2 렌즈군(3200)이 적어도 24매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(3200)이 6매 이상의 렌즈를 포함할 경우, 제2 렌즈군(3200)의 사이즈 및 무게가 늘어나게 되며, 이동 시 구동 전력이 높아질 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 렌즈군(3200)은 5매의 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다. 제2 렌즈군(3200)은 제2 렌즈(3210), 제3 렌즈(3220), 제4 렌즈(3230), 제5 렌즈(3240) 및 제6 렌즈(3250)를 포함할 수 있다.
제2 렌즈군(3200)은 광축에 수평한 방향으로 이동 가능하다. 즉, 복수 매의 렌즈는 렌즈의 중심축을 따라 이동 가능하다. 제2 렌즈군(3200)의 이동에 따라 초점이 조정될 수 있다. 이에 따라, 제2 렌즈군(3200)은 포커싱(focusing)군의 역할을 수행할 수 있다.
제2 렌즈군(3200)은 무한(infinity) 초점에서 최단 초점으로 이동할 수 있다. 제2 렌즈군(3200)은 무한 초점에서 최단 초점으로 이동시 제1 렌즈군(3100)과 제2 렌즈군(3200) 사이의 이격 간격이 증가할 수 있다. 제2 렌즈군(3200)은 최단 초점에서 무한 초점으로 이동할 수 있다. 제2 렌즈군(3200)은 최단 초점에서 무한 초점으로 이동시 제1 렌즈군(3100)과 제2 렌즈군(3200) 사이의 이격 간격이 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학계는 제2 렌즈군(3200)의 이동에 따라 초점이 조정되는 고정줌 광학계일 수 있다. 따라서, 제2 렌즈군(3200)의 이동에 따라 광학계의 배율이 증가하거나 감소하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 렌즈군(3200)의 이동 스트로크는 0.0104[mm]보다 작을 수 있다. 여기서, 이동 스트로크는 구동부에 의하여 렌즈군이 이동 가능한 거리를 의미할 수 있다. 따라서, 제2 렌즈군(3200)은 무한 초점에서 최단 초점으로 변경시 0.0104[mm] 보다 작은 범위에서 이동할 수 있다. 제2 렌즈군(3200)은 0.0104[mm] 이내에서 이동 스트로크가 구현되므로, 제2 렌즈군(3200)을 구동시키기 위한 구동부가 소형화 될 수 있다. 이에 따라 카메라 모듈의 소형화가 가능하며, 휴대 단말과 같은 소형 전자 기기로의 탑재에 유리하다. 제2 렌즈군(3200)은 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다.
광학계는 1매의 필터(3300)를 포함할 수 있다. 필터(3300)는 센서 면에 대해 소정의 간격으로 이격되어 고정될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 필터(3300)는 제3 렌즈군으로 지칭될 수도 있다. 필터(3300)는 IR(infrared) 필터일 수 있다. 이에 따라, 필터(3300)는 카메라 모듈 내에 입사되는 광으로부터 근적외선, 예를 들면 파장이 700nm 내지 1100nm인 빛을 차단할 수 있다. 그리고, 이미지 센서(3400)는 와이어(wire)에 의하여 인쇄회로기판과 연결될 수 있다. 또는, 필터(3300)는 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배치되는 이물 방지용 필터 및 IR 필터를 포함할 수도 있다. 필터(3300)가 이물 방지용 필터를 포함하는 경우, 제2 렌즈군(3200)이 이동하는 과정에서 발생한 이물질이 IR 필터 또는 이미지 센서(3400)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제1 렌즈군(3100), 제2 렌즈군(3200) 및 필터(3300)는 광축에 수직한 방향으로 이동할 수 있다. 제1 렌즈군(3100), 제2 렌즈군(3200) 및 필터(3300)는 이미지 센서(3400) 면에 수평한 방향으로 이동할 수 있다. 제1 렌즈군(3100), 제2 렌즈군(3200) 및 필터(3300)는 광축에 수직한 방향으로 이동시 일체로 이동할 수 있다. 제1 렌즈군(3100), 제2 렌즈군(3200) 및 필터(3300)는 광축에 수직한 방향으로 이동하면서, 광학적 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS)를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광학계는 TTL이 7[mm]보다 작을 수 있다. 여기서, TTL(Total Track Length)은 이미지 센서면으로부터 광학계의 첫번째 면까지의 거리를 의미할 수 있다. 예를 들어, TTL은 제1 렌즈군(3100)에서 물측에 가장 가까운 일면부터 빛이 입사되는 이미지 센서(3400)의 상부면까지의 거리를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 전장 거리와 혼용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광학계는 제1 렌즈군(3100)과 이미지 센서(3400) 사이에 배치된 제2 렌즈군(3200)이 광축 방향으로 이동하면서 초점을 맞추기 때문에 TTL이 고정된다. 실시예에 따르면, 광학계는 7[mm] 이내의 범위에서 TTL이 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 렌즈군(3100) 및 제2 렌즈군(3200)에 포함된 복수의 렌즈는 D-cut 기법이 적용된 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈군(3100) 및 제2 렌즈군(3200)에 포함된 복수의 렌즈는 상측부 및 하측부의 일부가 절단된 D-cut 렌즈일 수 있다. 이때, 복수의 렌즈는 상측부 및 하측부는 리브와 유효경의 일부가 절단되거나 유효경의 절단 없이 리브만이 절단될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 렌즈군(3200)은 유효경 장축 길이를 유효경 단축 길이로 나눈 값이 1인 렌즈를 포함할 수 있다. 즉, 유효경의 장축 길이와 유효경의 단축 길이가 동일할 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈(3210), 제4 렌즈(3220) 및 제4 렌즈(3230)의 경우 상측부 및 하측부의 리브만 절단되고 유효경은 절단되지 않을 수 있다. 원형타입 렌즈의 경우 세로 방향의 높이로 인해 렌즈의 부피가 커지는 문제점이 있으나, 본 발명의 실시예와 같이 복수의 렌즈 상측부 및 하측부에 D-cut을 적용함으로써 세로 방향의 높이를 낮출 수 있어 렌즈의 부피를 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예를 예로 들어 더욱 상세하게 설명한다.
도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 무한 초점(infinity)에서의 단면도이고, 도 29는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 최단 초점에서의 단면도이다.
도 28 및 도 29를 참조하면, 광학계는 물체(object)측으로부터 상측(image)으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈군(3100) 및 제2 렌즈군(3200)을 포함한다. 제1 렌즈군(3100)은 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈(3110)를 포함하고, 제2 렌즈군(3200)은 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열되는 제2 렌즈(3210), 제3 렌즈(3220), 제4 렌즈(3230), 제5 렌즈(3240) 및 제6 렌즈(3250)를 포함한다.
여기서, 제1 렌즈(3110)는 볼록한 물측면(3112) 및 볼록한 상측면(3114)을 포함할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(3210)는 오목한 물측면(3212) 및 오목한 상측면(3214)을 포함할 수 있다. 제3 렌즈(3220)는 볼록한 물측면(3222) 및 오목한 상측면(3224)을 포함할 수 있다. 제4 렌즈(3230)는 오목한 물측면(3232) 및 볼록한 상측면(3234)을 포함할 수 있다. 제5 렌즈(3240)는 오목한 물측면(3242) 및 오목한 상측면(3244)을 포함할 수 있다. 제6 렌즈(3250)는 볼록한 물측면(3252) 및 볼록한 상측면(3254)을 포함할 수 있다.
도 28에서 제1 렌즈군(3100)과 제2 렌즈군(3200) 간의 거리가 d1a이고, 제2 렌즈군(3200)과 센서 간의 거리가 d2a인 경우, 광학계는 무한 초점을 가질 수 있다. 도 29에서 제1 렌즈군(3100)과 제2 렌즈군(3200) 간의 거리가 d1b이고, 제2 렌즈군(3200)과 센서 간의 거리가 d2b인 경우, 광학계는 최단 초점을 가질 수 있다. 예를 들어, 광학계는 1[m] 거리의 초점을 가질 수 있다.
광학계는 도 28에서 도 29에 이르도록 제2 렌즈군(3200)을 이동시키면, 제1 렌즈군(3100)과 제2 렌즈군(3200) 사이의 거리는 멀어지고, 제2 렌즈군(3200)과 센서 사이의 거리는 줄어든다. 따라서, d1a<d2b 및 d2a>d2b의 관계가 성립할 수 있다.
도 30은 제2 실시예에 따른 광학계의 무한 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점수차(Astigmatic Field Curves) 및 왜곡수차(Distortion)를 측정한 그래프이고, 도 31은 제2 실시예에 따른 광학계의 최단 초점에서 435nm, 486nm, 546nm, 587nm, 656nm 파장의 빛에 대한 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 측정한 그래프이다.
구면수차는 각 파장에 따른 구면수차를 나타내고, 비점수차는 상면의 높이에 따른 탄젠셜면(tangential plane)과 새지털면(sagital plane)의 수차특성을 나타내며, 왜곡수차는 상면의 높이에 따른 왜곡도를 나타낸다. 도 30 및 도 31을 참조하면, 구면수차가 파장에 관계없이 -0.04mm 내지 0.08mm이내에 있음을 알 수 있고, 비점수차가 파장에 관계없이 -0.25mm 내지 0.25mm이내에 있음을 알 수 있으며, 왜곡수차가 파장에 관계없이 -0.2mm 내지 2mm 이내에 있음을 알 수 있다.
이하에서는 도 32 및 도 33을 통해 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(4000)의 구성을 살펴보도록 한다. 이하에서 설명하는 카메라 모듈은 앞서 도 1 내지 도 19를 참조하여 설명한 카메라 모듈에 대응할 수 있다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 33은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 32 및 도 33을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(4000)은 기판(4100), 센서(4200), 하우징(4300), 제1 렌즈 어셈블리(4400), 제2 렌즈 어셈블리(4500) 및 구동부(4600)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(4000)은 복수의 볼(4700) 및 커버(4800)를 포함할 수 있다. 복수의 볼(4700)은 제1 볼(4710) 및 제2 볼(4720)을 포함할 수 있다.
기판(4100) 상에는 센서(4200)가 배치될 수 있다. 기판(4100)은 센서(4200)와 구조적으로 결합될 수 있다. 기판(4100) 상에는 하우징(4300)이 배치될 수 있다. 기판(4100)은 하우징(4300)과 구조적으로 결합될 수 있다. 기판(4100) 상에는 커버(4800)가 배치될 수 있다. 기판(4100)은 커버(4800)와 구조적으로 결합될 수 있다.
기판(4100) 상에는 회로 패턴이 배치될 수 있다. 이에 따라, 기판(4100)은 인쇄회로기판(4100)일 수 있다. 기판(4100)은 F-PCB나 PCB 또는 회로연결이 가능한 기판(4100)일 수 있다. 기판(4100) 상에 배치된 회로 패턴은 센서(4200)와 센서(4200)를 구동하는 외부 전력을 전기적으로 연결할 수 있다. 기판(4100) 상에 배치된 회로 패턴은 구동부(4600)와 구동부(4600)를 제어하는 제어 소자를 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 예시 이외에도, 기판(4100)상에 배치된 회로 패턴은 카메라 모듈(4000)의 여러 소자를 전기적으로 연결할 수 있다.
센서(4200)는 이미지 센서일 수 있다. 센서(4200)는 기판(4100) 상부에 배치될 수 있다. 센서(4200)는 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 광축에 배치될 수 있다. 센서(4200)는 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 통과한 광을 이미지 데이터로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
하우징(4300)은 기판(4100) 상부에 배치될 수 있다. 하우징(4300)은 내부 공간을 포함할 수 있다.
하우징(4300)은 몸체부(4310), 이동부(4320) 및 고정부(4330)를 포함할 수 있다.
몸체부(4310)는 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 결합될 수 있다. 몸체부(4310)는 광축에 수직한 방향을 따라 이동 가능할 수 있다. 몸체부(4310)는 센서(4200)의 상부면에 수평한 방향으로 이동 가능할 수 있다.
이동부(4320)는 제2 렌즈 어셈블리(4500)와 결합될 수 있다. 이동부(4320)는 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 제2 홀더와 결합될 수 있다. 이동부(4320)는 제2 렌즈 어셈블리(4500)와 결합되어 일체로 움직일 수 있다. 이동부(4320)는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 이동부(4320)는 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
이동부(4320)는 몸체부(4310)와 결합될 수 있다. 이동부(4320)와 몸체부(4310) 사이에는 제1 볼(4710)이 배치될 수 있다. 제1 볼(4710)은 이동부(4320)가 광축 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있다. 제1 볼(4710)은 복수로 구성될 수 있다. 제1 볼(4710)은 이동부(4320)에 회전 가능하게 수용될 수 있다. 이때, 이동부(4320)는 제1 볼(4710)을 수용할 수 있는 홈을 포함할 수 있다. 다른 실시예로 제1 볼(4710)은 몸체부(4310)에 이동 가능하게 수용될 수 있다. 이때, 몸체부(4310)는 제1 볼(4710)을 수용할 수 있는 홈을 포함할 수 있다. 이동부(4320) 또는 몸체부(4310)에 포함된 홈은 1개의 제1 볼(4710)을 수용할 수 있도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 볼은 구형상일 수 있다.
고정부(4330)는 기판(4100) 상부면에 고정 배치될 수 있다. 고정부(4330)는 몸체부(4310)와 결합될 수 있다. 고정부(4330)는 몸체부(4310)를 지지하는 지지면을 포함할 수 있다. 지지면은 광축에 수직한 면일 수 있다. 지지면은 기판(4100)의 상면(또는 하면)과 수평한 면일 수 있다. 몸체부(4310)는 고정부(4330)의 지지면 위에 배치될 수 있다. 고정부(4330)와 몸체부(4310) 사이에는 제2 볼(4720)이 배치될 수 있다. 제2 볼(4720)은 몸체부(4310)가 광축에 수직한 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있다. 즉, 제2 볼(4720)은 몸체부(4310)가 고정부(4330)의 지지면을 따라 이동 가능하게 지지할 수 이다. 제2 볼(4720)은 복수로 구성될 수 있다. 제2 볼(4720)은 고정부(4330)에 회전 가능하게 수용될 수 있다. 이때, 고정부(4330)는 제2 볼(4720)을 수용할 수 있는 홈을 포함할 수 있다. 다른 실시예로 제2 볼(4720)은 몸체부(4310)에 이동 가능하게 수용될 수 있다. 이때, 몸체부(4310)는 제2 볼(4720)을 수용할 수 있는 홈을 포함할 수 있다. 고정부(4330) 또는 몸체부(4310)에 포함된 홈은 1개의 제2 볼(4720)을 수용할 수 있도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 볼은 구형상일 수 있다.
제1 렌즈 어셈블리(4400)는 렌즈 및 렌즈를 수용하는 제1 홀더를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리(4500)는 렌즈 및 렌즈를 수용하는 제2 홀더를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)는 상기에서 도면을 참조하여 설명된 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군에 대응할 수 있다. 이에 상세한 설명은 생략하도록 한다.
구동부(4600)는 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 광축 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 구동부(4600)는 하우징(4300)에 포함된 이동부(4320)를 광축 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 구동부(4600)는 하우징(4300)에 포함된 이동부(4320)를 광축 방향을 따라 이동시킴으로써 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 이동시킬 수 있다.
구동부(4600)는 하우징(4300)을 광축에 수직한 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 구동부(4600)는 하우징(4300)에 포함된 몸체부(4310)를 광축에 수직한 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 구동부(4600)는 하우징(4300)에 포함된 몸체부(4310)를 광축에 수직한 방향을 따라 이동시킴으로써 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 이동시킬 수 있다.
구동부(4600)는 마그네트(4610) 제1 코일(4620) 및 제2 코일(4630)을 포함할 수 있다.
마그네트(4610)는 하우징(4300)에 결합될 수 있다. 마그네트(4610)는 하우징(4300)에 배치될 수 있다. 마그네트(4610)는 하우징(4300)의 몸체부(4310)에 배치될 수 있다. 마그네트(4610)는 하우징(4300)과 결합하여 일체로 움직일 수 있다. 마그네트(4610)는 하우징(4300)의 몸체부(4310)에 결합하여 일체로 움직일 수 있다. 마그네트(4610)는 제1 코일(4620)에 대항햐여 배치될 수 있다. 마그네트(4610)는 제1 코일(4620)과 마주 볼 수 있다. 마그네트(4610)는 제1 코일(4620)에 이격하여 배치될 수 있다. 마그네트(4610)는 제2 코일(4630)에 대항햐여 배치될 수 있다. 마그네트(4610)는 제2 코일(4630)과 마주 볼 수 있다. 마그네트(4610)는 제2 코일(4630)에 이격하여 배치될 수 있다.
마그네트(4610)는 1개 이상으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 33에 도시된 것처럼, 마그네트(4610)는 1개로 구성될 수 있다. 1개의 마그네트(4610)는 대응하는 제1 코일(4620) 및 제2 코일(4630)에 대향하여 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 코일(4620) 및 제2 코일(4630)도 각각 1개로 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 도 32에 도시된 것처럼, 마그네트(4610)는 2개로 구성될 수 있다. 2개의 마그네트(4610)는 광축을 기준으로 서로 대향하여 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 코일(4620) 및 제2 코일(4630)도 각각 2개로 구성될 수 있다. 하나의 마그네트(4610)에 제1 코일(4620) 및 제2 코일(4630)이 각각 1개씩 대응하여 배치될 수 있다. 이외에도, 마그네트(4610)는 3개 이상으로 구성될 수도 있다.
마그네트(4610)는 하우징(4300)에 접착제에 의해 고정될 수 있다. 이외에도 마그네트(4610)는 하우징(4300)과 다양한 고정 방법을 통해 결합될 수 있다.
제1 코일(4620)은 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 적어도 일측에 결합될 수 있다. 제1 코일(4620)은 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 외측면에 배치될 수 있다. 제1 코일(4620)은 제2 렌즈 어셈블리(4500)에 포함된 제2 홀더에 배치될 수 있다. 제1 코일(4620)은 제2 렌즈 어셈블리(4500)에 포함된 제2 홀더의 외측면에 배치될 수 있다. 제1 코일(4620)은 마그네트(4610)에 대향하여 배치될 수 있다. 제1 코일(4620)은 마그네트(4610)에 대향하여 제2 렌즈 어셈블리(4500)에 배치될 수 있다.
제1 코일(4620)은 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 외측면에 패턴 코일(pattern coil)로 형성될 수 있다. 제1 코일(4620)은 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 외측면에 일체로 형성된 미세 패턴 코일(fine pattern coil)일 수 있다. 제1 코일(4620)에 전류가 인가되면 제1 코일(4620)은 마그네트(4610)와 전자기적 상호작용 할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 코일(4620)에 전류가 인가되는 경우, 제1 코일(4620)과 결합된 제2 렌즈 어셈블리(4500)는 광축 방향으로 따라 센서(4200)로부터 멀어지도록 이동할 수 있다. 즉, 카메라 모듈(4000)은 제1 코일(4620)에 전류를 인가함으로써, AF 기능을 구현할 수 있다. 제1 코일(4620)은 AF용 코일의 기능을 수행할 수 있다.
제1 코일(4620)은 1개 이상으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 33에 도시된 것처럼, 제1 코일(4620)은 1개로 구성될 수 있다. 1개의 코일은 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 외측면에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 도 32에 도시된 것처럼, 제1 코일(4620)은 2개로 구성될 수 있다. 2개의 제1 코일(4620)은 광축을 기준으로 서로 대향하여 배치될 수 있다. 이외에도, 제1 코일(4620)은 3개 이상으로 구성될 수도 있다.
제2 코일(4630) 하우징(4300)의 적어도 일측에 결합될 수 있다. 제2 코일(4630)은 하우징(4300)의 고정부(4330)에 배치될 수 있다. 제2 코일(4630)은 마그네트(4610)에 대향하여 배치될 수 있다. 제2 코일(4630)은 마그네트(4610)에 대향하여 하우징(4300)의 고정부(4330)에 배치될 수 있다.
제2 코일(4630)은 하우징(4300)의 고정부(4330)에 패턴 코일(pattern coil)로 형성될 수 있다. 제2 코일(4630)은 하우징(4300)의 고정부(4330)에 일체로 형성된 미세 패턴 코일(fine pattern coil)일 수 있다. 제2 코일(4630)에 전류가 인가되면, 제2 코일(4630)은 마그네트(4610)와 전자기적 상호작용 할 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 코일(4630)에 전류가 인가되는 경우, 제2 코일(4630)과 전자기적 상호작용을 하는 마그네트(4610)를 이동시킬 수 있다. 마그네트(4610)는 하우징(4300)의 몸체부(4310)와 결합되어 있으므로, 제2 코일(4630)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용을 통해 하우징(4300)의 몸체부(4310)가 이동될 수 있다. 하우징(4300)의 몸체부(4310)는 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 결합되어 있고, 이동부(4320)를 통해 제2 렌즈 어셈블리(4500)와 결합되어 있으므로, 제2 코일(4630)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용은 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 광축에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 이를 통해, 카메라 모듈(4000)은 OIS(손떨림 보정) 기능을 수행할 수 있다. 제2 코일(4630)은 OIS용 코일의 기능을 수행할 수 있다.
제2 코일(4630)은 1개 이상으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 33에 도시된 것처럼, 제2 코일(4630)은 1개로 구성될 수 있다. 1개의 제2 코일(4630)은 하우징(4300)의 고정부(4330)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 도 32에 도시된 것처럼, 제1 코일(4620)은 2개로 구성될 수 있다. 2개의 제2 코일(4630)은 광축을 기준으로 서로 대향하여 하우징(4300)의 고정부(4330)에 배치될 수 있다. 이외에도, 제2 코일(4630)은 3개 이상으로 구성될 수도 있다.
커버(4800)는 하우징(4300)의 상부에 배치될 수 있다. 커버(4800)는 렌즈 어셈블리가 결합된 하우징(4300)의 일부가 노출될 수 있도록 개구부를 구비할 수 있다. 커버(4800)의 개구부는 하우징(4300)의 일부와 이격되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 개구부를 통해 노출되는 하우징(4300)의 일부에 대한 직경보다 개구부의 직경이 클 수 있다. 이는 하우징(4300)이 광축에 수직한 방향으로 이동할 수 있는 공간을 제공하기 위함이다.
커버(4800)는 금속 재질을 포함할 수 있다. 커버(4800)는 페라이트 판(ferrite plate)으로 형성될 수 있다. 커버(4800)는 내부의 전자기파가 외부로 방출되는 것이나, 외부의 전자기파가 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
따라서 커버(4800)는 "쉴드 캔(Shiled Can)"으로 호칭되며, 전자기파 차폐 기능을 수행할 수 있다. 그러나 커버(4800)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다. 커버(4800)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 이 경우, 커버(4800)는 전자기파 차폐 기능을 수행할 수 없다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 34를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(4000)은 기판(4100), 센서(4200), 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 포함할 수 있다.
도 34의 (a)에 도시된 것처럼, 구동부(4600)는 제1 코일(4620)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용을 통해 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이를 통해 카메라 모듈(4000)은 AF 기능을 수행할 수 있다. AF 기능 수행에 따라 제2 렌즈 어셈블리(4500)가 광축 방향으로 이동하더라도 제1 렌즈 어셈블리(4400)는 광축 방향을 따라 이동하지 않는다. 제1 렌즈 어셈블리(4400)는 센서(4200)(및 기판(4100))으로부터 소정의 거리에서 고정된다. AF 기능 수행시, 제1 렌즈 어셈블리(4400)가 고정되므로, 카메라 모듈(4000)의 TTL은 고정될 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 제2 렌즈 어셈블리(4500) 사이에는 충돌 방지 부재가 배치될 수 있다. 충돌 방지 부재는 AF 기능 시 제2 렌즈 어셈블리(4500)가 광축 방향을 따라 이동하면서 제1 렌즈 어셈블리(4400)에 충돌하여 렌즈가 파손되는 것을 방지할 수 있다. AF 기능 시 이외에도 외부의 충격에 의해 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 제2 렌즈 어셈블리(4500)가 충돌하여 렌즈가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 34의 (b)에 도시된 것처럼, 구동부(4600)는 제2 코일(4630)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용을 통해 하우징(4300)의 몸체부(4310)를 광축에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 몸체부(4310)에는 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)가 결합되어 있으므로, 제2 코일(4630)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용은 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 일체로 광축에 수직한 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이를 통해 카메라 모듈(4000)은 OIS 기능을 수행할 수 있다.
도 35는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 35를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(4000)은 기판(4100), 센서(4200), 제1 렌즈 어셈블리(4400), 제2 렌즈 어셈블리(4500) 및 제3 렌즈 어셈블리(4550)를 포함할 수 있다. 여기서, 제3 렌즈 어셈블리(4550)는 필터일 수 있다.
도 35의 (a)에 도시된 것처럼, 구동부(4600)는 제1 코일(4620)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용을 통해 제2 렌즈 어셈블리(4500)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이를 통해 카메라 모듈(4000)은 AF 기능을 수행할 수 있다. AF 기능 수행에 따라 제2 렌즈 어셈블리(4500)가 광축 방향으로 이동하더라도 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제3 렌즈 어셈블리는 광축 방향을 따라 이동하지 않는다. 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제3 렌즈 어셈블리(4550)는 센서(4200)(및 기판(4100))으로부터 소정의 거리에서 고정된다. AF 기능 수행시, 제1 렌즈 어셈블리(4400)가 고정되므로, 카메라 모듈(4000)의 TTL은 고정될 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 제2 렌즈 어셈블리(4500) 사이, 그리고 제2 렌즈 어셈블리(4500)와 제3 렌즈 어셈블리(4550) 사이에는 충돌 방지 부재가 배치될 수 있다. 충돌 방지 부재는 AF 기능 시 제2 렌즈 어셈블리(4500)가 광축 방향을 따라 이동하면서 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제3 렌즈 어셈블리(4550)에 충돌하여 렌즈가 파손되는 것을 방지할 수 있다. AF 기능 시 이외에도 외부의 충격에 의해 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제3 렌즈 어셈블리(4550)와 제2 렌즈 어셈블리(4500)가 충돌하여 렌즈가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 35의 (b)에 도시된 것처럼, 구동부(4600)는 제2 코일(4630)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용을 통해 하우징(4300)의 몸체부(4310)를 광축에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 몸체부(4310)에는 제1 렌즈 어셈블리(4400), 제2 렌즈 어셈블리(4500) 및 제3 렌즈 어셈블리(4550)가 결합되어 있으므로, 제2 코일(4630)과 마그네트(4610)의 전자기적 상호작용은 제1 렌즈 어셈블리(4400), 제2 렌즈 어셈블리(4500) 및 제3 렌즈 어셈블리(4550)를 일체로 광축에 수직한 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이를 통해 카메라 모듈(4000)은 OIS 기능을 수행할 수 있다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 37은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 36 및 도 37에 도시된 하우징(4300)은 하우징(4300)의 몸체부(4310)를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 36에 도시된 것처럼, 하우징(4300)의 몸체부(4310)는 일체로 구성될 수 있다. 일체로 형성된 하우징(4300)의 몸체부(4310)는 제1 렌즈 어셈블리(4400) 및 제2 렌즈 어셈블리(4500)와 결합되는 이동부(4320)와 결합될 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리(4500)는 구동부(4600)를 통해 일체로 형성된 하우징(4300)의 몸체부(4310) 내부 수용 공간에서 광축을 따라 이동할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 37에 도시된 것처럼, 하우징(4300)의 몸체부(4310)는 제1 몸체부(4311) 및 제2 몸체부(4312)로 구성될 수 있다. 제1 몸체부(4311)는 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 결합될 수 있다. 제2 몸체부(4312)는 제2 렌즈 어셈블리(4500)와 결합되는 이동부(4320)와 결합될 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리(4500)는 구동부(4600)를 통해 제2 몸체부(4312)의 내부 수용 공간에서 광축을 따라 이동할 수 있다. 제1 몸체부(4311)와 제2 몸체부(4312)는 개별적으로 구성될 수 있다. 제1 몸체부(4310)와 제2 몸체부(4310)는 구조적으로 결합이 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(4400)와 제2 렌즈 어셈블리(4500)의 충돌을 방지하는 충돌 방지 부재가 제2 몸체부(4312) 중 제1 몸체부(4311)와 결합되는 부분에 일체로 형성될 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 베이스,
    상기 베이스 내에 배치되고, 제1 렌즈군 및 상기 제1 렌즈군이 고정된 제1 렌즈 지지 유닛을 포함하는 제1 렌즈 어셈블리,
    상기 베이스 내에 배치되고, 제2 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군이 고정된 제2 렌즈 지지 유닛을 포함하는 제2 렌즈 어셈블리, 그리고
    상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 구동부를 포함하고,
    상기 제2 렌즈 지지 유닛의 내벽에는 상기 제2 렌즈 지지 유닛의 이동 방향을 따라 상기 제1 렌즈 어셈블리의 높이보다 큰 간격으로 이격된 제1 스토퍼부재 및 제2 스토퍼부재가 형성되며,
    상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 렌즈 지지 유닛 내에서 상기 제1 스토퍼부재 및 상기 제2 스토퍼부재 사이에 수용되고,
    상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 베이스 내에서 상기 제1 렌즈 어셈블리와 함께 이동하는 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 베이스의 제1 내측벽 및 상기 제1 내측벽과 대향하는 상기 베이스의 제2 내측벽 중 적어도 하나에 배치되는 코일 구동부, 그리고
    상기 코일 구동부와 마주보도록 상기 제2 렌즈 지지 유닛에 배치된 마그넷 구동부를 포함하며,
    상기 제2 렌즈 어셈블리는 상기 코일 구동부와 상기 마그넷 구동부 간의 상호 작용에 의하여 상기 제1 내측벽 및 상기 제2 내측벽을 따라 이동하는 카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 어셈블리에 배치된 마그넷, 그리고
    상기 마그넷과 마주보도록 배치된 상기 베이스의 한 면에서 소정 간격을 이루며 고정된 제1 요크 및 제2 요크를 더 포함하고,
    상기 제2 렌즈 어셈블리의 위치에 따라 상기 마그넷과 상기 제1 요크 간 인력이 작용하거나 상기 마그넷과 상기 제2 요크 간 인력이 작용하는 카메라 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 주밍모드에서는 제1 방향을 따라 상기 제2 렌즈 어셈블리와 함께 이동한 상기 제1 렌즈 어셈블리의 상기 마그넷과 상기 제1 요크 간에 인력이 작용하고,
    제2 주밍모드에서는 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향을 따라 상기 제2 렌즈 어셈블리와 함께 이동한 상기 제1 렌즈 어셈블리의 상기 마그넷과 상기 제2 요크 간에 인력이 작용하는 카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마그넷과 상기 제1 요크 간에 작용한 인력에 의하여 상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제1 스토퍼부재에 접촉할 때까지 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제1 방향을 따라 더 이동하고,
    상기 마그넷과 상기 제2 요크 간에 작용한 인력에 의하여 상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제2 스토퍼부재에 접촉할 때까지 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 방향을 따라 더 이동하는 카메라 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제1 스토퍼부재에 접촉한 상태 또는 상기 제1 렌즈 어셈블리가 상기 제2 스토퍼부재에 접촉한 상태에서 상기 제2 렌즈 어셈블리가 포커싱을 수행하는 카메라 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 제1 내측벽 및 제2 내측벽 중 적어도 하나에 인접하게 가이드부가 배치되고,
    상기 제2 렌즈 지지 유닛의 외주면에는 상기 가이드부에 대응하는 홈부가 형성되며,
    상기 가이드부 및 상기 홈부 사이에 볼이 배치된 카메라 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    광축에 평행하도록 상기 베이스에 고정된 가이드 핀을 더 포함하고,
    상기 제2 렌즈 지지 유닛은 상기 가이드 핀을 따라 이동하는 카메라 장치.
  9. 물체(object)측으로부터 상(image)측으로 순차적으로 배치되고, 복수의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군을 포함하고,
    상기 제1 렌즈군은, 상측에 대해 고정이고,
    상기 제2 렌즈군은, 광축 방향으로 이동 가능하고,
    무한(infinity) 초점에서 최단 초점으로 이동시 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 이격 간격이 증가하고,
    상기 제1 렌즈군은, 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제2 렌즈군은, 음(-)의 굴절력을 가지고,
    TTL(total track length)은 7[mm] 보다 작은 범위에서 고정되고,
    상기 무한 초점에서 상기 최단 초점으로 포커싱(focusing) 시 상기 제2 렌즈군의 이동 스트로크는 0.02mm 이내인 광학계.
  10. 기판;
    상기 기판 상부에 배치되는 센서;
    상기 기판 상부에 배치되며, 내부 공간을 포함하는 하우징;
    적어도 1매의 렌즈를 포함하고, 상기 하우징에 결합되는 제1 렌즈 어셈블리;
    적어도 1매의 렌즈를 포함하고, 상기 내부 공간에 수용되어 상기 하우징에 결합되는 제2 렌즈 어셈블리; 및
    상기 제2 렌즈 어셈블리를 광축 방향을 따라 이동시키거나, 상기 하우징을 상기 광축에 수직한 방향을 따라 이동시키는 구동부;를 포함하며,
    상기 구동부는,
    상기 하우징에 결합되는 마그네트;
    상기 마그네트에 대향하여 배치되며, 상기 제2 렌즈 어셈블리의 적어도 일측에 결합하는 제1 코일; 및
    상기 마그네트에 대향하여 배치되며, 상기 하우징의 일측에 결합하는 제2 코일;을 포함하는 카메라 모듈.
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