WO2022124837A1 - 카메라 장치 - Google Patents

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WO2022124837A1
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image sensor
terminal
disposed
terminals
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PCT/KR2021/018689
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원창희
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엘지이노텍 주식회사
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Definitions

  • the embodiment relates to a camera device.
  • a camera device that takes a picture or a moving picture of a subject as a representative one.
  • a camera device in recent years has been applied with a hand shake correction function that prevents an image from being shaken due to hand shake of a photographer.
  • the x-axis/y-axis direction lens shift used in the conventional image stabilization module has limitations in correcting various kinds of shake.
  • An object of the present embodiment is to provide a camera device capable of correcting hand shake with respect to the x-axis direction shift, the y-axis direction shift, and rotation around the z-axis.
  • the present embodiment intends to provide a camera device in which hand shake correction through a lens and hand shake correction through an image sensor are performed together.
  • the present embodiment makes it possible to provide a camera device capable of simplifying a spring structure for providing an auto focus function or a camera shake compensation function.
  • the embodiment can provide a camera device capable of remarkably reducing the number of wires required to move the image sensor.
  • the present embodiment is to provide a camera device including a first actuator for an auto-focus function and a second actuator for a hand-shake compensation function configured separately from the first actuator.
  • Another object of the present embodiment is to provide a camera device capable of synchronizing operations of a plurality of actuators by driving a plurality of actuators based on gyro data obtained through one gyro sensor.
  • Another aspect of the present invention is to provide a camera device in which, in a device including a plurality of actuators, driving conditions of the plurality of actuators can be determined using gyro data acquired at the same location and at the same time.
  • a camera device includes an image sensor including a plurality of connection pins; and a board having an open area formed in an area where the image sensor is disposed and including terminals connected to a plurality of connection pins of the image sensor, wherein the number of connection pins of the image sensor is determined by the number of terminals of the board. greater than the number, and one surface of the substrate has first and second regions facing each other in a first direction with the open region interposed therebetween, and a second direction different from the first direction with the open region interposed therebetween. It includes a third region and a fourth region that face each other, and the number of terminals respectively disposed in the first to fourth regions is the same.
  • the substrate may include a plurality of first terminals connected to an image signal output pin of the image sensor, and the plurality of first terminals may be spaced apart from each other within the same region of the first to fourth regions of the substrate. or disposed adjacent to each other among the first to fourth regions of the substrate.
  • the plurality of first terminals may include a 1-1 terminal and a 1-2 terminal spaced apart from each other in the first area, and a first terminal disposed adjacent to the first area in the third area. a ⁇ 3 terminal and terminal 1-4 disposed adjacent to the first region among the fourth regions.
  • the substrate includes a second terminal connected to the monitoring pin of the image sensor, and the second terminal is disposed between the 1-1 and 1-2 terminals disposed in the same area.
  • the substrate includes a plurality of third terminals connected to a clock signal output pin of the image sensor, and the plurality of third terminals are disposed in the third region to be spaced apart from the first to third terminals.
  • the substrate includes a fourth terminal connected to the master clock input pin of the image sensor, and the fourth terminal is disposed between the 1-3 terminals and the third terminal, and the signal of the fourth terminal The voltage level is lower than the signal voltage level of the second terminal.
  • the substrate includes a plurality of fifth terminals connected to a power input pin of the image sensor, and the plurality of fifth terminals are a 5-1 terminal disposed in the third area facing the first area. and a 5-2 th terminal disposed in the fourth region to be spaced apart from the 1-4 th terminal, wherein the power input level of the 5-1 th terminal is higher than the power input level of the 5-2 th terminal. Big.
  • the substrate includes a sixth terminal connected to an initial synchronization communication pin of the image sensor and a seventh terminal connected to a reset pin of the image sensor, wherein the sixth terminal and the seventh terminal are the fifth terminals It is disposed in the second region together with the -1 terminal.
  • each signal voltage level of the sixth and seventh terminals is greater than each signal voltage level of the second terminal and the fourth terminal.
  • the substrate includes an eighth terminal connected to a ground pin of the image sensor, and the eighth terminal is disposed between the 1-4 terminals and the 5-2 terminals.
  • the eighth terminal includes one 8-1 terminal for the ground of the power input through the 5-1 terminal, and one 8-2 terminal for the ground of the plurality of first terminals do.
  • a camera device includes a second substrate and a fixing unit including a coil and a first lead pattern unit disposed on the second substrate; a moving unit spaced apart from the fixed unit at a predetermined interval and including an image sensor; and a wire part disposed between the moving part and the fixed part, wherein one end of the wire part is connected to the first lead pattern part and the other end is connected to the moving part to elastically support the moving part, and the moving part , including the image sensor substrate.
  • the wire unit includes a plurality of wires, and the number of the plurality of wires is smaller than the number of input pins included in the image sensor.
  • the moving part includes a second lead pattern part, the other end of the wire part is connected to the second lead pattern part, and the number of the second lead pattern parts is smaller than the number of input pins included in the image sensor.
  • a camera device includes a first actuator; a second actuator; and a gyro sensor outputting gyro data to the first and second actuators, wherein the first actuator performs at least one function of auto focusing and an optical image stabilizer (OIS), and the second actuator
  • OIS optical image stabilizer
  • the gyro sensor includes a first interface part connected to the first actuator and a second interface part connected to the second actuator, the first actuator and the second actuator is commonly connected to the gyro sensor through the first interface part and the second interface part.
  • the first actuator includes a first driver IC connected to the first interface part of the gyro sensor
  • the second actuator includes a second driver IC connected to the second interface part of the gyro sensor do.
  • the camera device includes an image sensor
  • the second actuator includes a second driver for moving a position of the image sensor based on the gyro data
  • the second driver IC is based on the gyro data.
  • a control signal is output to the second driving unit.
  • any one of the first driver IC and the second driver IC is set as a master, and the driver IC set as the master provides a timing signal for reading the gyro data to another driver IC.
  • the second actuator may include a magnet holder, a magnet part coupled to the magnet holder, and a fixing part including a first substrate disposed on the magnet holder and including a first lead pattern part; a moving unit spaced apart from the fixed unit at a predetermined interval and including an image sensor; and a wire unit disposed between the moving unit and the fixed unit, wherein one end of the wire unit is connected to the first lead pattern unit and the other end is connected to the moving unit to elastically support the moving unit.
  • the moving part includes a second lead pattern part, and the other end of the wire part is connected to the second lead pattern part.
  • the second lead pattern part includes a body part, a coupling part coupled to the other end of the wire part, and a connection part connecting the body part and the coupling part.
  • first lead pattern portion includes a plurality of first lead patterns
  • second lead pattern portion includes a plurality of second lead patterns
  • wire portion includes a plurality of wires
  • the number of the plurality of wires is equal to or less than the number of the plurality of first lead patterns and the number of each of the plurality of second lead patterns.
  • the moving part includes an insulating layer on which the second lead pattern part is disposed, and the coupling part is disposed not to overlap the insulating layer in an optical axis direction.
  • the moving unit may include: a second substrate on which a coil unit opposite to the magnet unit is disposed and including a first pad unit; a third substrate disposed between the second substrate and the second lead pattern part and including a second pad part connected to the first pad part and a third pad part electrically connected to the second lead pattern part do.
  • the second actuator includes a substrate holder disposed between the second substrate and the second lead pattern part.
  • the second actuator includes a sensor substrate in which the image sensor is disposed, and the third substrate includes an opening in which the sensor substrate is disposed.
  • a camera device includes a lens module; image sensor; a first actuator for changing a state of the lens module; a second actuator for changing a state of the image sensor; and a gyro sensor for acquiring gyro data for a state of the lens module and a change of state of the image sensor, wherein the first actuator includes a first driver IC, and the second actuator includes a second driver IC
  • the gyro sensor includes a dual interface respectively connected to the first driver IC and the second driver IC.
  • the image sensor in order to implement the OIS and AF functions of the camera module, is relatively moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions with respect to the lens barrel instead of moving the conventional lens barrel. Accordingly, the camera module according to the embodiment may remove a complicated spring structure for implementing the OIS and AF functions, and thus the structure may be simplified. In addition, by moving the image sensor according to the embodiment relative to the lens barrel, it is possible to form a stable structure compared to the conventional one.
  • the terminal part electrically connected to the image sensor has a spring structure, and floats and is disposed in a position that does not overlap in the vertical direction with the insulating layer. Accordingly, the camera module may move the image sensor with respect to the lens barrel while stably elastically supporting the image sensor.
  • the X-axis direction shift, Y-axis direction shift, and Z-axis rotation corresponding to hand shake may be performed with respect to the image sensor.
  • For hand-shake correction may be performed together, and through this, a more improved hand-shake correction function may be provided.
  • the overall height of the camera device may be reduced by using the internal space of the second actuator that moves the image sensor relative to the lens barrel to embed electrical elements necessary for the camera circuit.
  • the camera assembly process can be simplified.
  • the number of terminals connected to the image sensor may be remarkably reduced.
  • the arrangement of the terminals connected to the image sensor can minimize the mutual interference, even if the number of the terminals is reduced, a level of reliability similar to the existing one can be secured.
  • the number of parts required for shifting the image sensor may be reduced.
  • the product cost can be reduced and the overall height of the camera device can be reduced.
  • the reliability of the camera device can be improved.
  • the first actuator and the second actuator are operated using a gyro sensor supporting a 6-axis (eg, 3-axis accelerometer and 3-axis gyroscope) dual interface.
  • the first actuator and the second actuator need to receive gyro data from the gyro sensor in order to implement the autofocus function and the handshake correction function.
  • the gyro data obtained from one gyro sensor supporting the dual interface is provided to the first and second actuators.
  • the mutual compensation operations of the autofocus function and the handshake correction function can be synchronized. reliability can be improved.
  • the accuracy of the autofocus function and the handshake correction function may be improved.
  • FIG. 1 is a view showing a camera module according to a comparative example.
  • FIG 2 is a perspective view of a camera device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2 .
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a partial configuration of the camera device according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a part of the camera device according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a bottom perspective view of a partial configuration of the camera device according to the present embodiment.
  • FIG 8 is a perspective view of a partial configuration of the camera device according to the present embodiment.
  • 9A is an exploded perspective view of a substrate module for an image sensor of a camera device according to the present embodiment.
  • 9B is a cross-sectional view taken along line C-C of a state in which a substrate module for an image sensor of the camera device of FIG. 9A is coupled.
  • 9C is a cross-sectional view taken from D-D of a state in which a substrate module for an image sensor of the camera device of FIG. 9A is coupled.
  • FIG. 10 and 11 are exploded perspective views of a part of the camera device according to the present embodiment viewed from a different direction from that of FIG. 9A.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of an image sensor module of the camera device according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the image sensor module of the camera device according to the present embodiment, as viewed from a different direction from that of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a plan view of an image sensor substrate according to an embodiment.
  • 15 is a view for explaining x-axis direction shift driving through some configurations of the camera device according to the present embodiment.
  • 16 is a view for explaining y-axis direction shift driving through some configurations of the camera device according to the present embodiment.
  • 17 is a view for explaining z-axis rotational driving through some configurations of the camera device according to the present embodiment.
  • 18A is a view showing a magnet disposed on a substrate holder along with an x-axis and a y-axis.
  • 18 (b) is a view showing the substrate holder, the magnet and the coil with the z-axis rotational driving.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a magnetic flow and a Lorentz force between a magnet and a coil of the camera device according to the present embodiment.
  • 20 is a diagram illustrating a connection relationship between a driver IC and a gyro sensor according to an embodiment.
  • 21 is a diagram for explaining an operation of a driver IC according to an embodiment.
  • 22 is a perspective view of an optical device according to the present embodiment.
  • FIG. 23 is a block diagram of the optical device shown in FIG. 22 .
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it can be combined with A, B, and C. It may contain one or more of all possible combinations.
  • terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.
  • top (above) or under (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
  • FIG. 1 is a view showing a camera module according to a comparative example.
  • a camera module having an OIS (Optical Image Stabilizer) function and an AF (Auto Focusing) function requires at least two spring plates.
  • the camera module according to the comparative example may have two spring plates.
  • the camera module according to the comparative example requires an elastic member such as at least six springs in the spring plate.
  • a camera module according to a comparative example includes an optical system including a lens assembly, an infrared filter unit at the other end, and a sensor unit. That is, the camera module according to the comparison includes the lens barrel 10 , the lens assembly 20 , the first elastic member 31 , the second elastic member 32 , the first housing 41 , the second housing 42 , It includes an infrared cut filter unit 50 , a sensor unit 60 , a circuit board 80 , and driving units 71 , 72 , 74 .
  • the lens barrel 10 is connected to the first housing 41 . That is, the lens barrel 10 is connected to the first housing 41 through the first elastic member 31 . That is, the lens barrel 10 is movably connected to the first housing 41 by the first elastic member 31 .
  • the first elastic member 31 includes a plurality of springs (not shown).
  • the first elastic member 31 connects between the lens barrel 10 and the first housing 41 at a plurality of points of the lens barrel 10 .
  • the second elastic member 32 is connected to the first housing 41 and a second housing 42 accommodating the first housing 41 .
  • the second elastic member 32 movably fixes the first housing 41 to the second housing 42 .
  • the second elastic member 32 includes a plurality of springs.
  • the second elastic member 32 includes a plate spring.
  • the first elastic member 31 supports the lens barrel 10 and relatively moves the lens barrel 10 in a vertical direction (Z-axis direction) with respect to the sensor unit 60 .
  • the first elastic member 31 includes at least four or more springs.
  • the second elastic member 32 while supporting the lens barrel 10 , the second elastic member 32 relatively moves the lens barrel 10 in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) with respect to the sensor unit 60 .
  • the second elastic member 32 includes at least two or more springs.
  • the camera module according to the comparative example requires at least six elastic members such as springs.
  • the camera module according to the comparative example requires two spring plates for supporting the elastic member as described above.
  • the camera module according to the comparative example requires an additional member such as an elastic wire for fixing the Z-axis of the lens barrel 10 . Therefore, the camera module according to the comparative example has a complicated spring structure for moving the lens barrel in the X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the camera module according to the comparative example in order to couple the elastic member to the lens barrel 10 , it is necessary to manually bond each elastic member. Accordingly, the camera module according to the comparative example has a complicated manufacturing process and takes a lot of manufacturing time.
  • the camera module according to the comparative example provides the tilt function of the lens barrel 10, it is difficult to actually correct the tilt of the image. That is, even if the lens barrel 10 rotates with respect to the sensor unit 60, since there is no change in the image incident on the sensor unit 60, it is difficult to correct the tilt of the image, and furthermore, the tilt function itself is unnecessary. .
  • An 'optical axis direction' used below is defined as an optical axis direction of a lens and/or an image sensor coupled to the lens driving device.
  • the 'vertical direction' used below may be a direction parallel to the optical axis direction.
  • the vertical direction may correspond to the 'z-axis direction'.
  • the 'horizontal direction' used below may be a direction perpendicular to the vertical direction. That is, the horizontal direction may be a direction perpendicular to the optical axis. Accordingly, the horizontal direction may include an 'x-axis direction' and a 'y-axis direction'.
  • the 'autofocus function' used below is to automatically focus on the subject by adjusting the distance from the image sensor by moving the lens in the optical axis direction according to the distance of the subject so that a clear image of the subject can be obtained on the image sensor. defined as a function. Meanwhile, 'auto focus' may correspond to 'AF (Auto Focus)'.
  • the 'hand shake correction function' used below is defined as a function of moving a lens and/or an image sensor to offset vibration (movement) generated in the image sensor by an external force. Meanwhile, 'hand shake correction' may correspond to 'OIS (Optical Image Stabilization)'.
  • FIG. 2 is a perspective view of the camera device according to this embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2
  • FIG. 5 is a part of the camera device according to this embodiment
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a partial configuration of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 7 is a bottom perspective view of a partial configuration of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 9A is an exploded perspective view of a substrate module for an image sensor of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 9B is a state in which the substrate module for an image sensor of the camera device of FIG. 9A is coupled
  • C-C is a cross-sectional view viewed from
  • FIG. 9C is a cross-sectional view viewed from D-D in a state in which the image sensor substrate module of the camera device of FIG. 9A is coupled
  • FIGS. 10 and 11 are FIGS. 9A and 9A and It is an exploded perspective view seen from a different direction
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of the image sensor module of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. It is a perspective view
  • FIG. 14 is a plan view of an image sensor substrate according to an embodiment
  • FIG. 14 is a plan view of an image sensor substrate according to an embodiment
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the x-axis direction shift driving through some configurations of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. It is a view for explaining y-axis direction shift driving through some configurations of the camera device according to the present embodiment
  • FIG. 17 is a view for explaining z-axis rotational driving through some configurations of the camera device according to the present embodiment.
  • ) is a view showing the magnet disposed on the substrate holder along with the x-axis and y-axis
  • (b) of FIG. 18 is a diagram showing the substrate holder, the magnet and the coil with z-axis rotational driving
  • FIG. 19 is It is a diagram illustrating a magnetic flow and a Lorentz force between a magnet and a coil of the camera device according to the present embodiment.
  • the camera device 100A may include a camera module.
  • the camera device 100A may include a lens driving device.
  • the lens driving device may be a voice coil motor (VCM).
  • VCM voice coil motor
  • the lens driving device may be a lens driving motor.
  • the lens driving device may be a lens driving actuator.
  • the lens driving device may include an AF module.
  • the lens driving device may include an OIS module.
  • the camera device may include a lens module 210 .
  • the lens module 210 may include a lens and a lens barrel.
  • the lens module 210 may include one or more lenses and a lens barrel capable of accommodating one or more lenses.
  • one configuration of the lens module 210 is not limited to the lens barrel, and any holder structure capable of supporting one or more lenses may be used.
  • the lens module 210 is coupled to the first actuator 220 to move.
  • the lens module 210 may be coupled to the inside of the first actuator 220 as an example. Accordingly, the lens module 210 may move inside the first actuator 210 in response to the movement of the first actuator 210 .
  • the lens module 210 may be screw-coupled to the first actuator 220 .
  • the lens module 210 may be coupled to the first actuator 220 by an adhesive (not shown). Meanwhile, the light passing through the lens module 210 may be irradiated to the image sensor. Meanwhile, the lens module 210 may include, for example, a five-element lens, but is not limited thereto.
  • the camera device may include an actuator.
  • the camera device may include a first actuator 220 for shifting the lens module 210 .
  • the first actuator 220 may be an AF module.
  • the first actuator 220 may move the lens module 210 in the vertical direction (clearly, the optical axis direction). That is, the first actuator 220 may perform the autofocus function by moving the lens module 210 in the optical axis direction.
  • the second actuator may drive the image sensor module 440 .
  • the second actuator may shift or rotate the image sensor module 440 .
  • the second actuator may move the image sensor module 440 .
  • the second actuator may move the image sensor module 440 in a first direction perpendicular to the optical axis, move the image sensor module 440 in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction, and rotate the image sensor module 440 based on the optical axis.
  • the first direction may be an x-axis direction
  • the second direction may be a y-axis direction
  • the optical axis may be a z-axis direction.
  • the first actuator 220 and the second actuator may include a driving unit to respectively move the lens module 210 and the image sensor module 440 . That is, the first actuator 220 may include a first driving unit (described later). In addition, the second actuator may include a second driving unit (to be described later). Each of the first and second driving units may include a coil and a magnet. In addition, the coil and the magnet may generate mutual electromagnetic force to drive the lens module 210 and the image sensor module 440 , respectively.
  • the lens module 210 in one embodiment may include a solid lens.
  • the first actuator 220 may include a first driving unit including a coil and a magnet for moving the lens module 210 of the solid lens.
  • the image sensor module 440 may be coupled to the second actuator.
  • the second actuator may be composed of a fixed part (to be described later) and a moving part (to be described later).
  • the moving part of the second actuator may be connected to the fixing part through a wire (to be described later).
  • the moving part of the second actuator may move with respect to the fixed part by the electromagnetic force of the second driving part.
  • the movement of the fixing part may include movement of the fixing part in the first direction, movement in the second direction, and movement in the optical axis direction.
  • the image sensor module 440 may be coupled to the moving part of the second actuator.
  • the image sensor module 440 may include an image sensor 444 .
  • the image sensor 440 may be any one of a charge coupled device (CCD), a metal oxide semi-conductor (MOS), a CPD, and a CID.
  • the image sensor 444 may be rotated about an x-axis, a y-axis, and a z-axis.
  • the image sensor 444 may move about an x-axis, a y-axis, and a z-axis.
  • the image sensor 444 may be tilted about an x-axis, a y-axis, and a z-axis.
  • the image sensor module 440 is coupled to the moving part of the second actuator, and when the moving part of the second actuator moves relative to the fixed part of the second actuator, the second actuator together with the moving part of the second actuator. 2 It is possible to move relative to the fixed part of the actuator. As a result, the hand-shake correction function may be performed.
  • the lens module may be moved using the first actuator 220 to perform the AF function, and the camera shake correction function may be performed through the second actuator.
  • the second actuator may perform both the AF function and the camera shake correction function.
  • the camera device performs a handshake correction function and/or an autofocus function by moving the image sensor module 440 relative to the lens module 210 .
  • the size of the image sensor 440 is also increasing.
  • the size of the lens module 210 and the parts of the actuator for shifting the lens module 210 also increase. Due to this, as the weight of the lens module 210 itself, as well as the weight of other actuator parts for shifting the lens module 210 increases, it is difficult to stably shift the lens module 210 using the existing VCM technology. It is unreasonable and there are many problems in terms of reliability.
  • AF is performed using the first actuator 220 that implements the lens shift method
  • OIS is performed using the second actuator that implements the image sensor shift method, thereby improving the reliability of the camera device.
  • 5-axis hand shake there is a 5-axis hand shake in the hand shake in the camera device.
  • 5-axis hand shake there are two hand shakes that shake at an angle, two hand shakes that shake with a shift, and one hand shake that shakes with rotation.
  • 4-axis handshake correction is possible with the lens shift method, and it is impossible to correct hand shake shaking due to rotation.
  • hand shake caused by rotation must be corrected by rotation of the optical module, and even if the lens module 210 is rotated, the incident optical path is maintained as it is.
  • the sensor shift method is applied to enable 5-axis handshake correction, and the reliability problem of the lens shift method according to the camera technology development as described above can be solved.
  • a plurality of actuators are provided, and the lens module 210 and the image sensor are respectively moved using the plurality of actuators to perform AF and OIS.
  • the camera device 100A may include a holder 110 .
  • the holder 110 may be disposed on the lower surface of the first substrate 150 .
  • the holder 110 may include a protrusion to fit into the groove of the first substrate 150 .
  • the holder 110 may be disposed on the upper surface of the second substrate 120 .
  • the first substrate 150 may be a fixing part of the second actuator. That is, the first substrate 150 may maintain a fixed state even when the image sensor 444 moves. That is, the image sensor 444 may move relative to the first substrate 150 .
  • the holder 110 may be disposed between the first substrate 150 and the second substrate 120 .
  • a lens module 210 may be disposed in the holder 110 .
  • An optical module may be disposed on the holder 110 .
  • the holder 110 may be coupled to the housing 600 .
  • the second substrate 120 may be a component of a second actuator electrically connected to the image sensor 444 .
  • the second substrate 120 has one end connected to the third substrate 430 , and thus may receive an image signal transmitted from the image sensor 444 coupled to the third substrate 430 .
  • the second substrate 120 may have the other end connected to the first substrate 150 , and thus may transmit an image signal provided from the image sensor 444 to the outside. That is, the second substrate 120 may transmit the image signal obtained from the image sensor 444 to the main substrate.
  • the first substrate 150 may connect the camera module and the main substrate of the external device. Specifically, the first substrate 150 may connect the second substrate 120 of the camera module and the main substrate of the optical device (eg, a portable terminal).
  • the optical device eg, a portable terminal
  • the first substrate 150 may be disposed inside the camera device and connected to the second substrate 120 of the second actuator, and the remaining portion may be disposed outside the camera device and connected to the main board of the optical device.
  • the holder 110 may include a step 111 .
  • the step 111 may be formed around the insertion portion 112 of the holder 110 .
  • a lens module 210 may be disposed on the step 111 .
  • the step 111 may support a lower surface of a part of the lens module 210 . Through this, it is possible to prevent the lens module 210 from being displaced downward while seated on the step 111 .
  • the holder 110 may include an insert 112 .
  • the insertion part 112 may be a hollow hole.
  • the insert 112 may be an opening.
  • the lens module 210 may be disposed in the insertion part 112 . A part of the lens module 210 may extend below the step 111 through the insertion part 112 .
  • the holder 110 may include a first hole 113 .
  • the first hole 113 may be formed to expose a portion of the second substrate 120 to be coupled to the wire 510 .
  • the holder 110 may include a second hole 114 .
  • the second hole 114 may be formed to expose the sensor 520 coupled to the second substrate 120 .
  • the second hole 114 may be plural.
  • the number of second holes 114 may be four.
  • the holder 110 may include a first groove 115 .
  • the first groove 115 may be formed to expose a portion of the second substrate 120 to be coupled to the wire 510 .
  • the first groove 115 may be formed on a side surface of the holder 110 .
  • the first grooves 115 may be formed on both sides of the holder 110 , respectively.
  • the number of first grooves 115 may be plural.
  • the first groove 115 may include two grooves respectively disposed on opposite side surfaces of the holder 110 .
  • the holder 110 may include a second groove 116 .
  • the second groove 116 may be formed in a shape corresponding to the protrusion of the housing 600 to be matched with the protrusion of the housing 600 . However, the second groove 116 may not be provided in a shape corresponding to the protrusion of the housing 600 .
  • the second groove 116 may be formed on a side surface of the holder 110 .
  • the second groove 116 may be formed on each of both sides of the holder 110 .
  • the second groove 116 may be plural. For example, the number of second grooves 116 may be three.
  • the second groove 116 may include two grooves disposed on one side of the holder 110 , and may be formed as one groove in which the two grooves are connected as one on the other side.
  • the camera device 100A may include a second substrate 120 .
  • the second substrate 120 may be disposed on the holder 110 .
  • the second substrate 120 may be disposed on the lower surface of the holder 110 .
  • the upper surface of the second substrate 120 may be in contact with the lower surface of the holder 110 .
  • the second substrate 120 and the holder 110 may be a fixing part of the second actuator. That is, the positions of the second substrate 120 and the holder 110 may be fixed even when the image sensor 444 moves.
  • the second substrate 120 may be disposed under the first substrate 150 .
  • the second substrate 120 may be coupled to the wire 510 .
  • the second substrate 120 may be a rigid flexible PCB (RFPCB).
  • the second substrate 120 may include first to fourth corners.
  • the second substrate 120 may be a component of a second actuator that is coupled to the third substrate 430 on which the image sensor 444 is disposed, and moves the position of the third substrate 430 .
  • the second substrate 120 may include a fourth open region 121 .
  • the fourth open region 121 may be formed in the center of the second substrate 120 .
  • the fourth open region 121 may be a hollow hole passing through the upper and lower surfaces of the second substrate 120 .
  • the fourth open region 121 may be an opening.
  • the fourth open area 121 of the second substrate 120 may be aligned with the image sensor 444 disposed below and the lens module 210 disposed above the optical axis OA.
  • the fourth open region 121 includes an image sensor 444 disposed below, a first open region 433 of the third substrate 430 , and a second open region 424 of the reinforcing member 420 . , may be aligned with the third open area 411 of the substrate holder 410 on the optical axis OA.
  • the lens module 210 may be disposed in the fourth open area 121 .
  • the fourth open region 121 of the second substrate 120 may be formed to have a greater width than the insertion portion 112 of the holder 110 .
  • the second substrate 120 may include a coupling part.
  • the second substrate 120 may be coupled to the wire 510 at the coupling part. That is, the second substrate 120 may include a lead pattern unit coupled to the wire 510 .
  • the second substrate 120 may include a second lead pattern part 122 electrically connected to one end of the wire 510 .
  • the second lead pattern portion 122 of the second substrate 120 and the wire 510 may be coupled through soldering.
  • the second lead pattern part 122 may be a part in which a solder resistor is opened to be electrically connected to the wire 510 .
  • a third insertion hole 123 into which a wire is inserted may be formed in the second lead pattern part 122 and the second substrate 120 .
  • one end of the wire 510 may be inserted into the second lead pattern part 122 and the third insertion hole 123 of the second substrate 120 .
  • one end of the wire 510 penetrates through the second lead pattern part 122 and the second substrate 120 and may protrude above the surface of the second lead pattern part 122, and solder (shown in the figure). not) to be electrically connected to the second lead pattern part 122 .
  • a portion of the third insertion hole 123 may be formed on the second substrate 120 , and the remaining portion may be formed on the second lead pattern portion 122 .
  • a portion of the third insertion hole formed on the second lead pattern part 122 may be filled with solder as the wire 510 protruding from the surface of the second lead pattern part 122 is soldered.
  • the second board 120 may include a connector 124 .
  • the connector 124 may be electrically connected to the first board 150 .
  • a connector corresponding to the connector 124 of the second board 120 may be disposed on the first board 150 .
  • the connector 124 may include a port for electrically connecting to an external device.
  • the second substrate 120 may include a terminal 125 .
  • the terminal 125 may be formed on the lower surface of the second substrate 120 .
  • the terminal 125 may be electrically connected to the coil 310 .
  • the terminal 125 may be coupled to a pair of lead wires of the coil 310 by soldering or Ag epoxy.
  • the terminal 125 may include a plurality of terminals.
  • the terminal 125 may include a total of eight terminals, two for each of four coils.
  • the second substrate 120 generates a magnetic field in the third substrate 430 using the coil 310 , and allows the position of the third substrate 430 to be moved by the generated magnetic field.
  • the second substrate 120 is electrically connected to the lower third substrate 430 through the wire 510 .
  • the third substrate 430 may move relative to the first substrate 150 and the second substrate 120 through the wire 510 .
  • the second substrate 120 may be fixedly coupled to the holder 110 , and the third substrate 430 may move relative to the second substrate 120 .
  • the movement of the third substrate 430 may be achieved by a magnetic force generated from the coil 310 connected to the terminal 125 . This will be described below.
  • the camera device 100A may include a lens module 210 .
  • the lens module 210 may be disposed in the holder 110 .
  • the lens may be disposed at a position corresponding to the image sensor 444 .
  • the lens module 210 may include at least one lens.
  • the lens module 210 may include a plurality of lenses.
  • the lens module 210 may include five lenses.
  • the lens module 210 may include first to fifth lenses 211 , 212 , 213 , 214 , and 215 .
  • the lens module 210 may include a barrel 216 .
  • a plurality of lenses may be disposed within the barrel 216 .
  • the lens module 210 may include a hole 217 .
  • An optical module may be disposed in the hole 217 of the lens module 210 .
  • the hole 217 of the lens module 210 may be formed to pass through the lens module 210 in the horizontal direction between the plurality of lenses. Through this, the optical axis of the plurality of lenses and the optical axis of the optical module may be aligned.
  • the hole 217 of the lens module 210 may be formed between the second lens 212 and the third lens 213 .
  • the camera device 100A may include an optical module.
  • the optical module may perform an image stabilization (OIS) function.
  • the optical module may perform an auto focus (AF) function.
  • the optical module may be arranged in alignment with the plurality of lenses and image sensors 444 .
  • the optical module may be disposed between the plurality of lenses.
  • the optical module may be disposed between the second lens 212 and the third lens 213 .
  • the optical module may include a first actuator 220 .
  • the camera device 100A may include a first actuator 220 .
  • the first actuator 220 may use a silicon wafer to move a moving lens to perform an autofocus function and/or an image stabilization function.
  • the first actuator 220 may be connected to the substrate 221 for the lens.
  • the substrate 221 for the lens may include a terminal 222 .
  • the terminal 222 may include a plurality of terminals.
  • the terminal 222 may include six terminals.
  • the terminal 222 of the substrate 221 for the lens may be connected to the terminal 150a of the first substrate 150 .
  • the first actuator 220 of FIG. 8 shows an example of one structure of the actuator, and the first actuator 220 may drive the lens module 210 in a VCM method.
  • the camera device 100A may include a coil 310 . That is, the second actuator that moves the image sensor 444 may include the coil 310 .
  • the coil 310 may be disposed on the second substrate 120 .
  • the coil 310 may be electrically connected to the second substrate 120 .
  • the coil 310 may be disposed to face the magnet 320 disposed below.
  • an electric field may be formed around the coil 310 .
  • one of the coil 310 and the magnet 320 may move relative to the other through electromagnetic interaction between the coil 310 and the magnet 320 .
  • the coil 310 may also be a component of the fixing part of the second actuator.
  • the coil 310 may include four coils. At least three coils among the four coils may be independently energized. In the first embodiment, the coil 310 may be controlled by three channels. Alternatively, in the second embodiment, the coil 310 may be controlled by four channels. The four coils 310 may be electrically isolated from each other. Any one of a forward current and a reverse current may be selectively applied to each of the four coils 310 . In this embodiment, only three of the four coils are electrically isolated, and one coil may be electrically connected to the other coil. Alternatively, all four coils may be electrically isolated.
  • the coil 310 and the magnet 320 should be driven as one pair in the z-axis center rotation driving, but in the case of controlling four coils with three channels as in the second embodiment.
  • two pairs of the coil 310 and the magnet 320 may be driven in the z-axis rotational driving.
  • the coil 310 may include first to fourth coils 311 , 312 , 313 , and 314 .
  • the first coil 311 may be disposed to face the first magnet 321 .
  • the second coil 312 may be disposed to face the second magnet 322 .
  • the third coil 313 may be disposed to face the third magnet 323 .
  • the fourth coil 314 may be disposed to face the fourth magnet 324 .
  • the first coil 311 may be disposed at a first corner of the second substrate 120 .
  • the second coil 312 may be disposed at the second corner of the second substrate 120 .
  • the third coil 313 may be disposed at the third corner of the second substrate 120 .
  • the fourth coil 314 may be disposed at the fourth corner of the second substrate 120 .
  • the first coil 311 and the third coil 313 are disposed on the first diagonal direction of the second substrate 120
  • the second coil 312 and the fourth coil 314 are formed on the second substrate 120 . It may be disposed in the second diagonal
  • the first coil 311 and the third coil 313 may be disposed to be elongated in the first direction
  • the second coil 312 and the fourth coil 314 may be disposed to be elongated in the second direction.
  • the first direction and the second direction may be vertical.
  • the long side of the first coil 311 and the long side of the third coil 313 may be disposed parallel to each other.
  • the long side of the second coil 312 and the long side of the fourth coil 314 may be disposed parallel to each other.
  • the long side of the first coil 311 and the long side of the second coil 312 may not be parallel to each other.
  • the long side of the first coil 311 and the long side of the second coil 312 may be arranged such that virtual extension lines are perpendicular to each other.
  • the arrangement direction of the first coil 311 and the arrangement direction of the second coil 312 may be orthogonal to each other.
  • current may be independently applied to at least three of the first to fourth coils 311 , 312 , 313 , and 314 .
  • the first to fourth coils 311 , 312 , 313 , and 314 may be electrically isolated from each other.
  • the camera device 100A may include a magnet 320 .
  • the magnet 320 may be disposed on the substrate holder 410 .
  • the magnet 320 may be disposed at a corner of the substrate holder 410 .
  • the magnets 320 may be respectively disposed at four corners of the substrate holder 410 .
  • the magnet 320 may face the coil 310 .
  • the magnet 320 may electromagnetically interact with the coil 310 .
  • the magnet 320 may move through electromagnetic interaction with the coil 310 . That is, when a current is applied to the coil 310 , the magnet 320 may move.
  • the magnet 320 may be a flat magnet having a flat plate shape. In this embodiment, the coil 310 is fixed and the magnet 320 can move.
  • the arrangement positions of the coil 310 and the magnet 320 may be interchanged.
  • the magnet 320 and the substrate holder 410 may be moving parts of the second actuator. That is, the magnet 320 and the substrate holder 410 may move together with the image sensor 444 when the image sensor 444 moves.
  • the magnet 320 may include a plurality of magnets.
  • the magnet 320 may include four magnets.
  • the magnet 320 may include first to fourth magnets 321 , 322 , 323 , and 324 .
  • the first magnet 321 may face the first coil 311 .
  • the first magnet 321 may be disposed at the first corner 410e of the substrate holder 410 .
  • the second magnet 322 may face the second coil 312 .
  • the second magnet 322 may be disposed at the second corner 410f of the substrate holder 410 .
  • the third magnet 323 may face the third coil 313 .
  • the third magnet 323 may be disposed at the third corner 410g of the substrate holder 410 .
  • the fourth magnet 324 may face the fourth coil 314 .
  • the fourth magnet 324 may be disposed at the fourth corner 410h of the substrate holder 410 .
  • Each of the plurality of magnets may be disposed perpendicularly to an adjacent magnet and may be disposed parallel to the magnets disposed in a diagonal direction.
  • a polarity of a surface of the first magnet 321 facing the coil 310 may be different from a portion close to the first side and a portion close to the second side.
  • the polarity of the surface of the second magnet 322 opposite to the coil 310 may be different between a portion close to the third side and a portion close to the fourth side.
  • a polarity of a surface of the third magnet 323 facing the coil 310 may be different from a portion close to the first side and a portion close to the second side.
  • a polarity of a surface of the fourth magnet 324 facing the coil 310 may be different from a portion close to the third side and a portion close to the fourth side.
  • first magnet 321 and the third magnet 323 may be disposed in the same direction
  • second magnet 322 and the fourth magnet 324 may be disposed in the same direction
  • the first magnet 321 may be vertically disposed with the second magnet 322 .
  • Polarities of the first to fourth magnets 321 , 322 , 323 , and 324 may be the same as inner portions.
  • the polarities of the first to fourth magnets 321 , 322 , 323 , and 324 may be the same as the outer portions.
  • the polarity of each of the first to fourth magnets 321 , 322 , 323 , and 324 may be formed as an N pole at an inner portion.
  • the polarity of each of the first to fourth magnets 321 , 322 , 323 , and 324 may be formed as an S pole at an outer portion thereof. However, as a modification, the polarity of each of the first to fourth magnets 321 , 322 , 323 , 324 may have an inner portion formed as an S pole and an outer portion formed as an N pole.
  • the second magnet 322 and the fourth magnet 324 each have an electromagnetic interaction.
  • the image sensor 444 coupled to the substrate holder 410 may be moved (shifted) in the x-axis direction. That is, the second coil 312 and the second magnet 322 , and the fourth coil 314 and the fourth magnet 324 may be used to shift the image sensor 444 in the x-axis direction.
  • the second coil 312 and the second magnet 322 may be the first x-axis shift driver X2
  • the fourth coil 314 and the fourth magnet 324 may be the second x-axis shift driver X1. .
  • the first magnet 321 and the third magnet 323 have electromagnetic interactions with each other, respectively.
  • the image sensor 444 coupled to the substrate holder 410 may be moved (shifted) in the y-axis direction. That is, the first coil 311 , the first magnet 321 , and the third coil 313 and the third magnet 323 may be used for the y-axis direction shift driving of the image sensor 444 .
  • the first coil 311 and the first magnet 321 may be a 1 y-axis shift driving unit Y1
  • the third coil 313 and the third magnet 323 may be a 2 y-axis shift driving unit Y2 . .
  • FIG. 17 illustrates a case in which the coil 310 is controlled by four channels, and when the coil 310 is controlled by three channels, the first coil 311 and the third coil 313 or The image sensor 444 may be rolled through the second coil 312 and the fourth coil 314 . This is because if there is a coil bundled by one channel among the first coil 311 and the third coil 313 and the second coil 312 and the fourth coil 314, it is impossible to apply a current in the opposite direction.
  • a forward current is applied to the first coil 311, and through this, the first coil 311 moves the first magnet 321 in the first direction (shown in FIG. 17).
  • a forward current is applied to the second coil 312, through which the second coil 312 pushes the second magnet 322 in the second direction (refer to b of FIG. 17) and the third coil
  • a reverse current is applied to (313), and through this, the third coil 313 pushes the third magnet 323 in the third direction (see c in FIG. 17) and a reverse current is applied to the fourth coil 314, and Through this, the fourth coil 314 pushes the fourth magnet 324 in the fourth direction (see d of FIG.
  • the first to fourth directions may correspond to a clockwise direction with respect to the center of the substrate holder 410 .
  • the magnetic force flow of the magnet 320 is as shown in FIG. 18 .
  • FIG. 18 it can be confirmed that there is a magnetic force line passing perpendicular to the coil 310 , and when a current is applied to the coil 310 in this state, the coil 310 becomes a magnet according to the Lorentz force. You can move about (320).
  • the camera device 100A may include a substrate holder 410 that is one component of the substrate module.
  • the substrate holder 410 may be disposed to be spaced apart from the holder 110 .
  • the substrate holder 410 is a part that moves together with the magnet 320 when a current is applied to the coil 310 and may be a mover.
  • the substrate holder 410 may be a sensor PCB holder.
  • the substrate holder 410 may be shifted in the x-axis direction.
  • the substrate holder 410 may be shifted in the y-axis direction.
  • the substrate holder 410 may be rotated about a z-axis (optical axis). Accordingly, the substrate holder 410 may be a moving part of the second actuator.
  • the substrate holder 410 may include a third open region 411 .
  • the third open area 411 may be a hollow hole.
  • the third open region 411 may be an opening.
  • the third open region 411 includes the fourth open region 121 of the second substrate 120 , the image sensor 444 , the first open region 433 of the third substrate 430 , and the reinforcing member ( It may be aligned with the second open area 424 of the 420 on the optical axis OA.
  • the substrate holder 410 may include a magnet receiving groove 412 .
  • the groove 412 may be formed in the upper surface of the substrate holder 410 .
  • the magnet accommodating groove 412 may accommodate at least a portion of the magnet 320 .
  • the magnet 320 may be disposed in the magnet receiving groove 412 of the substrate holder 410 .
  • the magnet accommodating groove 412 may be formed in a shape corresponding to the magnet 320 . However, the depth of the magnet accommodating groove 412 may be smaller than the thickness in the corresponding direction of the magnet 320 . In this case, a part of the magnet 320 disposed in the magnet accommodating groove 412 may protrude from the substrate holder 410 .
  • the magnet receiving groove 412 may include a plurality of grooves.
  • the magnet accommodating groove 412 may be formed in a number corresponding to the number of the magnets 320 .
  • the magnet receiving groove 412 may include four grooves.
  • the magnet accommodating groove 412 of the substrate holder 410 may be replaced with a coil accommodating groove, and accordingly, a coil may be disposed instead of the magnet accommodating groove.
  • a magnet may be disposed on the driving substrate facing the coil disposed on the substrate holder 410 .
  • the substrate holder 410 may include a second insertion hole 413 through which a wire passes.
  • the second insertion hole 413 may be formed through the substrate holder 410 in a direction parallel to the optical axis.
  • a wire 510 may be inserted into the second insertion hole 413 .
  • the wire 510 may pass through the second insertion hole 413 .
  • the second insertion hole 413 may include a plurality of holes.
  • the number of second insertion holes 413 may be formed to correspond to the number of wires 510 .
  • the second insertion hole 413 may include 20 holes. That is, the wire 510 in the embodiment may be composed of 20. Accordingly, the second insertion hole 413 may include 20 holes to allow the 20 wires 510 to pass therethrough, respectively.
  • the number of the wire 510 or the second insertion hole 413 may be smaller than the number of terminals of the image sensor 444 , which will be described later.
  • the image sensor 444 may include 36 terminals.
  • the number of wires 510 may be less than the number of terminals of the image sensor 444 . Accordingly, a portion of the length of the image sensor 444 may not be electrically connected to the wire 510 .
  • the second insertion hole 413 of the substrate holder 410 may be aligned with the third insertion hole 123 of the second substrate 120 in a vertical direction. That is, the wire 510 may pass through the third insertion hole 123 of the second substrate 120 and the second insertion hole 413 of the substrate holder 410 in common.
  • the number of the third insertion holes 123 may be the same as the number of the wires 510 and the second insertion holes 413 .
  • the substrate holder 410 may include a first protrusion 414 .
  • the first protrusion 414 may be formed on the lower surface of the substrate holder 410 .
  • the first protrusion 414 may be inserted into the first hole 421 of the reinforcing member 420 and the hole 431-1 of the third substrate 430 .
  • the first protrusion 414 may be formed in a shape corresponding to the first hole 421 of the reinforcing member 420 and the hole 431-1 of the third substrate 430 .
  • the first protrusion 414 may include a plurality of protrusions.
  • the first protrusion 414 may include four protrusions. The four protrusions may be respectively formed at four corners of the substrate holder 410 .
  • the substrate holder 410 may include a second protrusion 415 .
  • the second protrusion 415 may be formed on the lower surface of the substrate holder 410 .
  • the second protrusion 415 may be spaced apart from the first protrusion 414 .
  • the second protrusion 415 may extend from a side surface of the substrate holder 410 .
  • a lower surface of the second protrusion 415 may be disposed lower than a lower surface of the reinforcing plate 445 of the image sensor module 440 .
  • the second protrusion 415 may include a plurality of protrusions.
  • the second protrusion 415 may include four protrusions. The four protrusions may be respectively formed at four corners of the substrate holder 410 .
  • the substrate holder 410 may include a guide protrusion 416 .
  • the guide protrusion 416 may be formed on the lower surface of the substrate holder 410 .
  • the guide protrusion 416 may guide an assembly position of the image sensor module 440 .
  • the guide protrusion 416 may contact the cover 441 of the image sensor module 440 .
  • the guide protrusion 416 may contact four side surfaces of the cover 441 of the image sensor module 440 .
  • the substrate holder 410 may include a plurality of side surfaces.
  • the substrate holder 410 may include four sides.
  • the substrate holder 410 may include first to fourth sides.
  • the substrate holder 410 may include a first side and a second side disposed opposite to each other, and a third side and a fourth side disposed opposite to each other between the first side and the second side.
  • the substrate holder 410 may include corners formed between a plurality of side surfaces.
  • the substrate holder 410 may include a plurality of corners.
  • the substrate holder 410 may include four corners.
  • the substrate holder 410 may include first to fourth corners.
  • the first corner of the substrate holder 410 may be disposed between the first side and the third side.
  • the second corner of the substrate holder 410 may be disposed between the third side and the second side.
  • the third corner of the substrate holder 410 may be disposed between the second side and the fourth side.
  • the fourth corner of the substrate holder 410 may be disposed between the fourth side and the first side. That is, the substrate holder 410 may include four side surfaces and four corners respectively disposed between the four side surfaces.
  • second insertion holes 413 through which the wire 510 passes may be formed in the four side surfaces
  • grooves 412 into which magnets are inserted may be formed in the four corners.
  • the camera device 100A may include a reinforcing member 420 .
  • the reinforcing member 420 may be formed of a SUS.
  • the reinforcing member 420 may reinforce the third substrate 430 .
  • the reinforcing member 420 may be coupled to the third substrate 430 .
  • the reinforcing member 420 may be adhered to the third substrate 430 by an adhesive.
  • the reinforcing member 420 may be disposed on a lower surface of the substrate holder 410 .
  • the reinforcing member 420 may include a first coupling hole 421 .
  • the first coupling hole 421 may be coupled to the first protrusion 414 of the substrate holder 410 .
  • the reinforcing member 420 may include a second coupling hole 422 .
  • An adhesive may be applied to the second coupling hole 422 .
  • the second coupling hole 422 may be formed in a protruding portion of the reinforcing member 420 .
  • the second coupling hole 422 may include a plurality of holes.
  • the second coupling holes 422 may be formed in a total of 16, two in each of the four corners of the reinforcing member 420 , two in eight protruding portions in total.
  • the reinforcing member 420 may include a protrusion 423 .
  • the protrusion 423 may be formed to protrude inward from a corner of the reinforcing member 420 .
  • a space in which the first coupling hole 421 is formed may be secured in the reinforcing member 420 through the protrusion 423 .
  • a first coupling hole 421 may be formed in the protrusion 423 .
  • the reinforcing member 420 may include a second open area 424 .
  • the second open area 424 includes the fourth open area 121 of the second substrate 120 , the image sensor 444 , the first open area 433 of the third substrate 430 , and the substrate holder 410 . It may be aligned with the third open area 411 of the optical axis OA.
  • the camera device 100A may include a third substrate 430 .
  • the third substrate 430 may be disposed on the lower surface of the substrate holder 410 .
  • the third substrate 430 may be coupled to the reinforcing member 420 .
  • the third substrate 430 may be coupled to the image sensor module 440 .
  • the third substrate 430 may be an image sensor mounting substrate on which an image sensor is mounted.
  • the third substrate 430 is provided in a state of being suspended from the lower portion of the second substrate 120 depending on a wire, and may move with respect to the second substrate 120 by the coil and the magnet.
  • the substrate holder 410 , the third substrate 430 , and the image sensor module 440 are disposed under the second substrate 120 .
  • the structure in which the second substrate 120 , the substrate holder 410 , the third substrate 430 and the image sensor module 440 are combined may be referred to as a second actuator or a sensor driving device.
  • the second substrate 120 and the substrate holder 410 may be fixed parts.
  • the third substrate 430 may be a moving part.
  • the second substrate 120 and the third substrate 430 are electrically connected to each other by a wire 510 .
  • the length of the wire 510 is greater than the sum of the thickness of the second substrate 120 , the thickness of the substrate holder 410 , the thickness of the reinforcing member 420 , and the thickness of the third substrate 430 .
  • the substrate holder 410 disposed under the second substrate 120 is positioned to be spaced apart from the second substrate 120 by a predetermined distance.
  • the substrate holder 410 , the third substrate 430 , and the image sensor module 440 may be fixed at positions spaced apart from the second substrate 120 by a wire 510 at a predetermined distance. That is, the substrate holder 410 , the third substrate 430 , and the image sensor module 440 may be supported by the wire 510 and disposed under the second substrate 120 in a flying structure.
  • the third substrate 430 may include an insulating layer 431 .
  • the insulating layer 431 may be coupled to the lower surface of the substrate holder 410 .
  • the insulating layer 431 may be coupled to the reinforcing member 420 .
  • the insulating layer 431 may be coupled to the image sensor module 440 .
  • the insulating layer 431 may include a coupling hole 431-1.
  • the coupling hole 431-1 may be coupled to the first protrusion 414 of the substrate holder 410 .
  • the insulating layer 431 may include a protrusion 431 - 2 .
  • the protrusion 431 - 2 may be formed to protrude inward from a corner of the insulating layer 431 .
  • a space in which the coupling hole 431-1 is formed may be secured through the protrusion 431-2.
  • a coupling hole 431-1 may be formed in the protrusion 431-2.
  • the insulating layer 431 may include a first open region 433 .
  • the first open area 433 includes the fourth open area 121 of the second substrate 120 , the image sensor 444 disposed below, the second open area 424 of the reinforcing member 420 , and the third open area 411 of the substrate holder 410 and the optical axis OA.
  • the third substrate 430 may include an insulating layer 431 and a first lead pattern part 432 disposed on the insulating layer 431 .
  • the first lead pattern part 432 may be electrically connected to a terminal of the image sensor 444 .
  • a plurality of first lead pattern units 432 may be formed.
  • the first lead pattern part 432 may include a total of 20 terminal parts. That is, the number of terminals of the first lead pattern part 432 may correspond to the number of wires 510 .
  • the first lead pattern part 432 includes the 1-1 lead pattern part 432a disposed in the first region of the insulating layer 431 and the second region facing the first region of the insulating layer 431 .
  • the 1-2 lead pattern part 432b disposed in It may include a 1-4 th lead pattern part 432d disposed in a fourth region facing the third region 431 .
  • each of the 1-1 to 1-4 lead pattern portions 432a , 432b , 432c and 432d includes a first pattern portion 432-1 disposed on the insulating layer 431 , a wire 510 and It may include a coupled second pattern portion 432-2, and a connection portion 432-3 connecting the first pattern portion 432-1 and the second pattern portion 432-2.
  • a hole through which the wire 510 passes may be formed in the second pattern part 432 - 2 .
  • the second pattern part 432 - 2 may be coupled to the wire 510 by soldering.
  • the connection part 432 - 3 may include a bent portion.
  • the connection part 432 - 3 may be bent a plurality of times in one direction.
  • the connection part 432 - 3 may have elasticity.
  • the first lead pattern part 432 may have elasticity.
  • the first pattern part 432-1 may be electrically connected to the image sensor module. That is, the first pattern part 432 may be a mounting pad for mounting the image sensor 444 or the image sensor module.
  • the second pattern part 432 - 2 may be a bonding pad electrically connected to the wire 510 . That is, the second pattern portion 432 - 2 may be a soldering pad that is soldered to the wire 510 . To this end, the second pattern part 432 - 2 may include a first insertion hole through which the wire 510 passes. In addition, the first insertion hole may be aligned in a vertical direction with a second insertion hole formed in the substrate holder and a third insertion hole formed in the driving substrate.
  • connection part 432-3 may connect the first pattern part 432-1 and the second pattern part 432-2 to each other.
  • the connection part 432 - 3 may include a plurality of bent bent parts.
  • the connecting portions 432 - 3 of each of the first lead pattern portions 432a , 432b , 432c and 432d may be bent in the same direction.
  • the connection part 432 - 3 of each of the first lead pattern parts 432a , 432b , 432c , and 432d may include a clockwise bent part. That is, the connection part 432 - 3 may be bent in a direction corresponding to the rotation direction of the image sensor module in the z-axis direction.
  • connection part 432 - 3 can minimize the damage applied to the first lead pattern part 432 when it rotates in the z-axis direction, and thus the first lead pattern part 432 is generated. cracks or separation from the insulating layer can be prevented.
  • an adhesive member (not shown) may be disposed between the insulating layer 431 and the first lead pattern part 432 .
  • An adhesive member may be interposed between the insulating layer 431 and the first lead pattern part 432 to prevent separation of the first lead pattern part 432 on the insulating layer 431 .
  • the adhesive member may include an adhesive for curing.
  • the first lead pattern part 432 is a wire that transmits an electrical signal, and may be formed of a metal material having high electrical conductivity.
  • the first lead pattern part 432 is selected from among gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper (Cu), and zinc (Zn). It may be formed of at least one metallic material.
  • the first lead pattern part 432 is formed from among gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper (Cu), and zinc (Zn) having excellent bonding strength. It may be formed of a paste or solder paste including at least one selected metal material.
  • the first lead pattern part 432 serves as a wiring for transmitting an electrical signal, and moves the third substrate 430 with respect to the second substrate 120 in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions. It may be formed of a metallic material having possible elasticity. To this end, the first lead pattern part 432 may be formed of a metal material having a tensile strength of 1000 MPa or more.
  • the first lead pattern part 432 may be a binary alloy or a ternary alloy including copper.
  • the first lead pattern part 432 may be a binary alloy of copper (Cu)-nickel (Ni).
  • the first lead pattern part 432 may be a binary alloy of copper (Cu)--tin (Sn).
  • the first lead pattern part 432 may be a binary alloy of copper (Cu)-beryllium (Be).
  • the first lead pattern part 432 may be a binary alloy of copper (Cu)-cobalt (Co).
  • the first lead pattern part 432 may be a ternary alloy of copper (Cu)-nickel (Ni)-tin (Sn).
  • the first lead pattern part 432 may be a ternary alloy of copper (Cu)-beryllium (Be)-cobalt (Co).
  • the first lead pattern part 432 may be formed of an alloy such as iron (Fe), nickel (Ni), zinc, etc. having good electrical properties while having an elastic force capable of acting as a spring.
  • the first lead pattern portion 432 may be surface-treated with a plating layer including a metal material such as gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), and the like, and thus electrical conductivity may be improved.
  • the first lead pattern unit 432 is a typical printed circuit board manufacturing process additive process (Additive process), subtractive process (Subtractive Process), MSAP (Modified Semi Additive Process) and SAP (Semi Additive Process) ) is possible with the method.
  • the third substrate 430 will be described in more detail with reference to FIGS. 11B and 11C .
  • first lead pattern portions 432a , 432b , 432c , and 432d are disposed in each region of the insulating layer 431 .
  • the arrangement positions of the first lead pattern parts 432a, 432b, 432c, and 432d may be aligned on the same vertical or horizontal extension line.
  • the 1-1 lead pattern part 432a and the 1-2 th lead pattern part 432b may be respectively disposed on the first and second regions of the insulating layer 431 facing each other.
  • the arrangement positions of the 1-1 lead pattern part 432a and the 1-2 th lead pattern part 432b may be aligned on the same horizontal extension line.
  • the 1-1 lead pattern part 432a and the 1-2 th lead pattern part 432b may have a symmetrical structure to each other.
  • the 1-3 th lead pattern part 432c and the 1-4 th lead pattern part 432d may be respectively disposed on the third and fourth regions of the insulating layer 431 facing each other.
  • the arrangement positions of the 1-3 lead pattern parts 432c and the 1-4 lead pattern parts 432d may be aligned on the same vertical extension line.
  • the 1-3 th lead pattern part 432c and the 1-4 th lead pattern part 432d may have a symmetrical structure.
  • the first pattern part 432-1 includes a mounting part 432-11 on which the image sensor 444 or the image sensor module 440 is mounted, and an extension part extending from the mounting part 432-11. 432-12).
  • the mounting unit 432-11 may have a flat rectangular pad shape so that the image sensor 444 or the image sensor module 440 is stably mounted.
  • the extension part 432 - 12 may extend from the mounting part 432 - 11 to be connected to the connection part 432 - 3 .
  • the extension part 432 - 12 may be bent from the mounting part 432 - 11 . Accordingly, the center line of the extension portion 432 - 12 may be spaced apart from the center line of the mounting portion 432 - 11 by a third interval d3 .
  • the extension part 432-12 may include a buffer pattern part for a buffer role in the region A connected to the connection part 432-3.
  • the buffer pattern portion may have a shape in which the width gradually decreases in the direction in which the connection portion 432 - 3 is disposed. That is, the extension portion 432-12 includes a bent portion bent and extended from the mounting portion 432-11, and a buffer portion of a region extending from the bent portion and gradually decreasing in width as the distance from the bent portion increases.
  • the buffer unit can solve problems such as pattern breakage caused by the pattern width difference between the first pattern unit 432-1 and the connecting unit 432-3, and stably the connecting unit 432-3 and the mounting unit ( 432-11) can be connected.
  • the buffer part may not overlap the insulating layer in a vertical direction.
  • the center of the second pattern portion 432-2 and the center of the first pattern portion 432-1 may be disposed on the same vertical or horizontal extension line. That is, the center of the second pattern part 432-2 and the center of the first pattern part 432-1 may be aligned on the same vertical or horizontal line.
  • the first pattern part 432-1 may include an extension portion 432-12 bent from the mounting portion 432-11. According to this, the wire 510 connected to the second pattern part 432-2 and the terminal of the image sensor 444 disposed on the first pattern part 432-1 are aligned on the same vertical or horizontal line. , and thus the accuracy of the moving position of the image sensor 444 may be improved.
  • the first pattern part 432-1 of the first lead pattern part 432 is disposed on the insulating layer 431
  • the second pattern part 432-2 and the connecting part 432-3 are the insulating layer 431 .
  • a flying lead pattern portion extending in a horizontal direction from the layer 431 . That is, the first pattern portion 432-1 is disposed at a position overlapping the insulating layer 431 in the vertical direction.
  • the second pattern portion 432 - 2 and the connection portion 432 - 3 are disposed at positions that do not overlap the insulating layer 431 in a vertical direction. That is, the insulating layer 431 may be disposed under the first pattern part 432-1, and the insulating layer 431 may be disposed under the second pattern part 432-2 and the connection part 432-3. it may not be
  • the camera device 100A may include an image sensor module 440 .
  • the image sensor module 440 may be coupled to the substrate holder 410 .
  • the image sensor module 440 may be fixed to the substrate holder 410 .
  • the image sensor module 440 may move integrally with the substrate holder 410 .
  • the image sensor module 440 may include a cover 441 , a filter 442 , a fourth substrate 443 , an image sensor 444 , and a reinforcing plate 445 .
  • any one or more of the cover 441 , the filter 442 , the fourth substrate 443 , the image sensor 444 , and the reinforcing plate 445 of the image sensor module 440 may be omitted.
  • the image sensor module 440 may include a cover 441 .
  • the cover 441 may cover the filter 442 and the image sensor 444 .
  • the cover 441 may include an upper plate part and a side wall part.
  • the cover 441 may include a hole 441a.
  • the hole 441a may be a hollow hole.
  • the hole 441a may be an opening.
  • the cover 441 may include a protrusion 441b.
  • the protrusion 441b may protrude from the lower surface of the cover 441 .
  • the protrusion 441b may be inserted into the second hole 443b of the substrate 4430 and the hole 445a of the reinforcing plate 445 .
  • the image sensor module 440 may include a filter 442 .
  • the filter 442 may serve to block light of a specific frequency band from being incident on the image sensor 444 in light passing through the lens module 210 .
  • the filter 442 may be disposed to be parallel to the x-y plane.
  • the filter 442 may be disposed between the lens module 210 and the image sensor 444 .
  • the filter 442 may be disposed between the cover 441 and the fourth substrate 443 .
  • the filter 442 may be disposed in the hole 441a of the cover 441 .
  • Filter 442 may include an infrared filter.
  • the infrared filter may absorb or reflect infrared rays incident to the infrared filter.
  • the image sensor module 440 may include a fourth substrate 443 .
  • the fourth substrate 443 may be a substrate for mounting the image sensor 444 in the form of a package.
  • the fourth board 443 may include a printed circuit board (PCB).
  • the fourth substrate 443 may include a circuit board.
  • An image sensor 444 may be disposed on the fourth substrate 443 .
  • the fourth substrate 443 may be coupled to the third substrate 430 .
  • the fourth substrate 443 may include a first hole 443a having a shape and size corresponding to that of the image sensor 444 .
  • the image sensor 444 may be inserted into the first hole 443a of the fourth substrate 443 .
  • the fourth substrate 443 may include a second hole 443b.
  • the protrusion 441b of the cover 441 may be inserted into the second hole 443b of the fourth substrate 443 .
  • the fourth substrate 443 may include a terminal 443c.
  • the terminal 443c of the fourth substrate 443 may be disposed at each of the four side ends on the lower surface of the fourth substrate 443 .
  • the terminal 443c of the fourth substrate 443 may be connected to the first lead pattern portion 432 of the third substrate 430 . More specifically, the terminal 443c of the fourth substrate 443 may be connected to the first pattern portion 432-1 of the first lead pattern portion 432 of the third substrate 430 .
  • the fourth substrate 443 may include a groove 443d.
  • the grooves 443d of the fourth substrate 443 may be formed in each of the four corners of the fourth substrate 443 .
  • the first protrusion 414 of the substrate holder 410 may be avoided by the groove 443d of the fourth substrate 443 .
  • the image sensor module 440 may include an image sensor 444 .
  • the image sensor 444 may be coupled to the substrate holder 410 .
  • the image sensor 444 may move integrally with the substrate holder 410 .
  • the image sensor 444 is not directly coupled to the substrate holder 410 , but the fourth substrate 443 to which the image sensor 444 is coupled may be coupled to the substrate holder 410 .
  • the image sensor 444 may be coupled directly to the substrate holder 410 .
  • the image sensor 444 may be arranged in alignment with the optical module.
  • the image sensor 444 may have a configuration in which light passing through the lens and filter 442 is incident to form an image.
  • the image sensor 444 may be mounted on the fourth substrate 443 .
  • the image sensor 444 may be electrically connected to the fourth substrate 443 .
  • the image sensor 444 may be coupled to the fourth substrate 443 by a surface mounting technology (SMT).
  • the image sensor 444 may be coupled to the fourth substrate 443 by flip chip technology.
  • the image sensor 444 may be disposed so that the lens and the optical axis coincide. That is, the optical axis of the image sensor 444 and the optical axis of the lens may be aligned.
  • the image sensor 444 may convert light irradiated to the effective image area of the image sensor 444 into an electrical signal.
  • the image sensor 444 may be any one of a charge coupled device (CCD), a metal oxide semi-conductor (MOS), a CPD, and a CID.
  • CCD charge coupled device
  • MOS metal oxide semi-conductor
  • the image sensor 444 may be rotated about the x-axis, the y-axis, and the z-axis.
  • the image sensor 444 may move about an x-axis, a y-axis, and a z-axis.
  • the image sensor 444 may be tilted about an x-axis, a y-axis, and a z-axis.
  • the image sensor module 440 may include a reinforcing plate 445 .
  • the reinforcing plate 445 may be disposed on the lower surface of the image sensor 444 and the fourth substrate 443 .
  • the reinforcing plate 445 may be formed of SUS.
  • the reinforcing plate 445 may reinforce the image sensor 444 and the fourth substrate 443 .
  • the reinforcing plate 445 may include a hole 445a.
  • the hole 445a may be coupled to the protrusion 441b of the cover 441 .
  • the reinforcing plate 445 may include a groove 445b.
  • the grooves 445b may be formed in each of the four corners of the reinforcing plate 445 .
  • the groove 445b may be formed by recessing a corner of the reinforcing plate 445 inward.
  • the camera device 100A may include a wire 510 .
  • the wire 510 may connect the second substrate 120 and the third substrate 430 .
  • the wire 510 may have elasticity.
  • the wire 510 may be an elastic member.
  • the wire 510 may be a wire spring. At this time, in a state where the wire 510 is spaced apart from the second substrate 120 and the third substrate 430 by a predetermined distance, the second lead pattern portion 122 of the second substrate 120 and the third substrate The first lead pattern portion 432 of the 430 may be electrically connected.
  • the wire 510 may be formed of metal.
  • the wire 510 may be electrically connected to the image sensor 444 .
  • the wire 510 may be used as a conductive line of the image sensor 444 .
  • One end of the wire 510 may be coupled to the second substrate 120 , and the other end of the wire 510 may be coupled to the first lead pattern unit 432 .
  • the wire 510 may elastically support the movement of the substrate holder 410 .
  • the wire 510 may include a plurality of wires.
  • the plurality of wires may include a number of wires corresponding to the number of terminals of the image sensor 444 .
  • the plurality of wires may include a total of 20 wires, 6 between adjacent corners among the four corners of the substrate holder.
  • the camera device 100A may include a sensor 520 .
  • the sensor 520 may be disposed on the upper surface of the second substrate 120 .
  • the sensor 520 may include a Hall sensor (Hall IC).
  • the sensor 520 may detect a magnetic force of the magnet 320 .
  • the movement of the image sensor 444 may be detected in real time through the magnetic force of the magnet 320 detected by the sensor 520 . Through this, OIS feedback control may be possible.
  • the sensor 520 may include a plurality of sensors.
  • the sensor 520 may include three sensors.
  • the x-axis direction movement, the y-axis direction movement, and the z-axis rotation of the image sensor 444 may all be sensed through the three sensors.
  • the sensor 520 may include first to third sensors.
  • the first sensor may face the first magnet 321
  • the second sensor may face the second magnet 322
  • the third sensor may face the third magnet 323 .
  • the camera device 100A may include a housing 600 .
  • the housing 600 may be coupled to the holder 110 .
  • the housing 600 may provide a space therein through coupling with the holder 110 .
  • the exterior of the camera device 100A may be formed by the housing 600 and the holder 110 .
  • the housing 600 may accommodate components such as a coil 310 and a magnet 320 therein.
  • the housing 600 may include a shield can.
  • the housing 600 may include a sidewall 610 .
  • the sidewall 610 may include a plurality of sidewalls.
  • the sidewall 610 may include four sidewalls.
  • the housing 600 may include a lower portion 620 .
  • the lower portion 620 may extend inwardly from the lower end of the sidewall 610 .
  • the lower portion 620 may include a hole.
  • the lower surface of the housing 600 may be formed by a separate lower plate 630 .
  • the lower plate 630 may be understood as one configuration or a separate configuration of the housing 600 .
  • the lower plate 630 may include a groove 631 engaged with the protrusion 622 protruding from the lower surface of the lower portion 620 of the housing 600 .
  • the camera device 100A may include a first substrate 150 .
  • the first substrate 150 may be electrically connected to the coil 310 .
  • the first substrate 150 may include a terminal 150a coupled to the terminal 222 of the first actuator 220 .
  • the first substrate 150 may include a hole through which the lens module 210 passes.
  • the camera device 100A may include a connector 190 .
  • the connector 190 may be electrically connected to the first board 150 .
  • the connector 190 may include a port for electrically connecting to an external device.
  • the camera device 100A may include a motion sensor.
  • the motion sensor may be mounted on the first substrate 150 .
  • the motion sensor may be electrically connected to the controller through a circuit pattern provided on the first substrate 150 .
  • the motion sensor may output rotational angular velocity information due to the movement of the camera device 100A.
  • the motion sensor may include any one or more of a 2-axis gyro sensor, a 3-axis gyro sensor, and an angular velocity sensor.
  • the camera device 100A may include a controller.
  • the control unit may be disposed on the first substrate 150 .
  • the controller may be electrically connected to the coil 310 .
  • the controller may individually control the direction, intensity, and amplitude of the current supplied to the first to fourth coils 311 , 312 , 313 , 314 .
  • the controller may control the current applied to the coil 310 and the current applied to the first actuator 220 to perform the autofocus function and/or the handshake correction function. Furthermore, the controller may perform autofocus feedback control and/or handshake correction feedback control.
  • the camera device 100A may be applied to a mobile camera. That is, it can be distinguished from a camera device for digital camera application.
  • the driving force of the VCM is relatively lowered, so there is a problem in that the consumption current consumed to implement the three operations (X-Shift, Y-Shift, Z-Rotation (Roll)) increases. .
  • the magnet 320 and the coil 310 positioned at an angle may be assembled in the same direction.
  • a Lorentz force in the same direction may be generated, and when the z-axis rotation is driven, two pairs of rotational forces may be generated by a force in the opposite direction.
  • the present embodiment since the four coils located at the corners require independent current input, a system can be provided in which the power terminal of the coil 310 is separated to control the four coils. That is, the present embodiment may include a diagonal arrangement of magnets in the same magnetic flux direction and an individual current input structure of four coils.
  • This embodiment may include two pairs of turning force generating structures (increasing rotational moment). With a structure that generates two pairs of torque, it can generate a higher rotational moment than before, and can reduce total current consumption when operating in three modes: X-Shift, Y-Shift, and Z-Rotation (Roll). have.
  • camera shake correction for the image sensor 444 and camera shake correction for a corresponding lens may be performed together.
  • hand shake correction when hand shake correction is performed only with the first actuator 220 , positive distortion may occur at the edge of the image obtained from the image sensor 444 .
  • negative distortion when only the image sensor 444 is moved to perform handshake correction, negative distortion may occur at the edge of the image obtained from the image sensor 444 .
  • distortion occurring at the edge of the image may be minimized by performing handshake correction for the image sensor 444 and handshake correction at the first actuator 220 together.
  • the hand shake correction function may be performed on the lens side through the first actuator 220 and the image sensor 444 may be moved accordingly.
  • the first actuator 220 may provide only the AF function and may perform the OIS function by moving the image sensor 444 .
  • the second substrate 120 , the third substrate 430 , and the fourth substrate 443 may include a wire 510 electrically connecting them to each other.
  • the second lead pattern part 122 is formed on the second substrate 120 .
  • a first lead pattern portion 432 is formed on the third substrate 430 .
  • An image sensor 444 is mounted on the fourth substrate 443 .
  • the second lead pattern part 122 and the first lead pattern part 432 are interconnected through a wire 510 .
  • terminal 443c of the fourth substrate 443 is connected to the first lead pattern portion 432 of the third substrate 430 .
  • first lead pattern portion 432 of the third substrate 430 and the second lead pattern portion 122 of the second substrate 120 are aligned in the optical axis direction.
  • first lead pattern portion 432 of the third substrate 430 and the terminal 443c of the fourth substrate 443 are aligned in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • the wire 510 may be composed of 20.
  • the first lead pattern portion 432 of the third substrate 430 may also include 20 lead patterns.
  • the second lead pattern part 122 of the second substrate 120 may also include 20 lead patterns.
  • 20 terminals 443c of the fourth board 443 may be formed.
  • the terminal 443c of the fourth substrate 443 may be 1:1 connected to one end of the first lead pattern portion 432 of the third substrate 430 .
  • one end of the wire 510 may be 1:1 connected to the other end of the first lead pattern part 432 of the third substrate 430 .
  • the other end of the wire 510 may be connected 1:1 with the second lead pattern portion 122 of the second substrate 120 .
  • the image sensor 444 may include a plurality of connection pins.
  • the number of connection pins of the image sensor 444 may be greater than the number of the wires 510 , the first lead pattern part 432 , the second lead pattern part 122 , and the terminal 443c . .
  • the image sensor 444 may include at least 24 or more connection pins.
  • the image sensor 444 may include at least 30 or more connection pins.
  • the image sensor 444 may include at least 36 or more connection pins.
  • connection pins of the image sensor 444 of one specification are shown in Table 1.
  • five second lead pattern portions 122 in the second substrate 120 may be disposed at four side end portions with respect to the central opening area. That is, the second lead pattern part 122 is formed in a first area and a second area facing each other in a first direction with the opening area of the second substrate 120 interposed therebetween, and in a second direction perpendicular to the first direction. Five each may be disposed in the third region and the fourth region facing each other.
  • first lead pattern portions 432 of the third substrate 430 may be respectively disposed at four side end portions with respect to the central opening area. That is, the first lead pattern part 432 is formed in a first area and a second area facing each other in a first direction with the opening area of the third substrate 430 interposed therebetween, and in a second direction perpendicular to the first direction. Five each may be disposed in the third region and the fourth region facing each other.
  • terminals 443c of the fourth substrate 443 may be respectively disposed at four side end portions with respect to the central opening area. That is, the terminal 443c includes a first region and a second region facing each other in a first direction with the opening region of the fourth substrate 443 interposed therebetween, and a second region facing each other in a second direction perpendicular to the first direction. Five each may be arranged in the third and fourth zero areas.
  • lead pattern portions or terminals disposed at the same position on each substrate may be connected to each other.
  • the terminal disposed on the uppermost side of the first region among the terminals 443c of the fourth substrate 443 is the uppermost side of the first region among the first lead pattern portions 432 of the third substrate 430 . It may be connected to the first lead pattern portion disposed on the .
  • the first lead pattern portion disposed on the uppermost portion of the first region may be included in the second lead pattern portion 122 of the second substrate 120 . It may be connected to the second lead pattern portion disposed on the uppermost portion of the first region of the second substrate 120 .
  • the arrangement of the terminals 443c of the fourth substrate 443 substantially corresponds to the arrangement of the first lead pattern portions 432 of the third substrate 430 , and they are also arranged on the second substrate 120 . It corresponds to the arrangement of the second lead pattern part 122 of
  • the arrangement of the second lead pattern unit 122 of the second substrate 120 and the arrangement of the first lead pattern unit 432 of the third substrate 430 correspond to the arrangement of the terminals 443c to be described below. placement can be made.
  • a general image sensor has a total of 36 connection pins.
  • the fourth board 443 should include the 36 connection pins and terminals for connection.
  • the terminal 443c is formed on the fourth substrate 443 to be connected to only 20 connection pins among 36 connection pins existing in the image sensor 444 .
  • it may be achieved by removing terminals connected to unnecessary connection pins among the connection pins.
  • the unnecessary connection pins are simply removed, noise may occur with respect to the signal transmitted from the image sensor 444 or a problem may occur in signal transmission reliability.
  • the influence of noise on the image signal can be minimized through the arrangement design for the 20 terminals, and thus reliability can be improved.
  • connection pins There are a total of 10 digital ground (for MIPI line) among the 36 connection pins. This is to minimize the generation of noise in the image signal due to a connection pin such as a power signal in the transmission of the image signal. Accordingly, the digital ground (for MIPI line) is used to block noise.
  • ten digital grounds are integrated into one, and accordingly, through the arrangement design of the terminals 443c of the fourth board 443 connected to each connection pin, ten digital grounds (for MIPI lines) to have substantially the same level of noise influence as it is present.
  • the ground for power includes an analog ground (AGND, VSSH) and a digital ground (VSSL).
  • AGND analog ground
  • VSSL digital ground
  • connection pins include pins for adding or verifying additional functions.
  • connection pins for additional functions or verification.
  • 'SLASEL' is a connection pin for changing the slave address
  • 'TENABLE' is a pin for test enable
  • 'TESTOUT' is a pin for image sensor monitoring
  • 'FSTROBE' is a pin for flash light control.
  • pin and 'XVS' is a pin for synchronization when using two image sensors.
  • the five connection pins ('SLASEL', 'TENABLE', 'TESTOUT', FSTROBE', 'XVS') and The connected terminal 443c is removed.
  • the terminals 443c are arranged within a range that does not affect each other.
  • the number of terminals 443c may be 20. That is, in the embodiment, a terminal 443c electrically connected to 20 connection pins among the connection pins provided in the image sensor 444 , a first lead pattern part 432 , and a second lead pattern part 122 may be included.
  • connection pins provided in the image sensor 444 the connection pins electrically connected to the first substrate 150 , the second substrate 120 , the third substrate 430 , and the fourth substrate 443 are first to It may include a twentieth connection pin.
  • the first to twentieth connection pins include a data output pin for transmitting an image signal according to a Mobile Industry Processor Interface (MIPI) protocol, a power supply pin for supplying power, an analog ground pin for a ground for the power, and the data output
  • the pin may include a digital ground pin for grounding the data transmission line, and a communication pin for communication with the master.
  • MIPI Mobile Industry Processor Interface
  • the image sensor 444 may output an image signal through four channels. Accordingly, among the first to twentieth connection pins of the image sensor 444 , data output pins of 4 channels may be included in order to transmit image signals through 4 channels.
  • the image sensor 444 may transmit the image signal through transmission of the differential signal.
  • the data output pins of the four channels each include a positive pin and a negative pin. Accordingly, a total of eight data output pins may be included among the first to twentieth connection pins of the image sensor 444 . That is, the eight data output pins are image signal output pins, and may also be referred to as MIPI pins.
  • the image sensor 444 may transmit a clock signal for the image signal transmitted through the eight data output pins. Accordingly, a clock output pin for an image signal may be included among the first to twentieth connection pins of the image sensor 444 . In this case, the clock signal of the image signal may also be transmitted using a differential voltage. Accordingly, two clock output pins may be included among the first to twentieth connection pins of the image sensor 444 .
  • the image sensor 444 may receive power through three power supply lines. Accordingly, among the first to twentieth connection pins of the image sensor 444 , three power pins may be included to receive power.
  • the first to twentieth connection pins of the image sensor 444 may include a first analog power supply pin (VDDH in Table 1), a second analog power supply pin (VDDM in Table 1), and a digital power supply pin (Table 1). VDDL of 1).
  • the first analog power supply pin may be a pin for receiving power of 2.8V.
  • the second analog power supply pin may be a pin for receiving power of 1.8V.
  • the digital power supply pin may be a pin for receiving power of 1.05V.
  • a ground pin may be included among the first to twentieth connection pins of the image sensor 444 .
  • the image sensor 444 may include a first ground pin (VSSH in Table 1) for the ground of the analog power supply. Also, the image sensor 444 may include a ground (GND in Table 1) for the MIPI line.
  • the communication pin may be a pin for transmitting a signal for operational reliability.
  • the communication pin may include a pin that performs a synchronization sequence for an initial operation.
  • the communication pin may include a pin transmitting data for initial synchronization (SDA in Table 1) and a clock transmitting pin (SCL in Table 1).
  • the communication pin may include a master clock pin (INCK in Table 1) that transmits a clock from the master to the image sensor 444 .
  • the communication pin may include a reset pin (XCLR in Table 1) for resetting the image sensor 444 .
  • the communication pin may include a monitoring pin (GPO in Table 1) for monitoring the image sensor 444 .
  • the image sensor 444 includes a plurality of connection pins, among which only 20 connection pins may be connected to the terminal 443c of the fourth board 443 .
  • the 20 connection pins may include 8 image signal output pins, 2 image signal clock output pins, 3 power signal input pins, 2 ground pins, and 5 communication pins.
  • the eight image signal output pins include first to fourth image signal transfer pins.
  • the first to fourth image signal transfer pins include a first sub image signal transfer pin and a second sub image signal transfer pin for differential signal transfer, respectively.
  • the first to fourth image signal transfer pins include a 1-1 image signal transfer pin, a 1-2 image signal transfer pin, a 2-1 image signal transfer pin, a 2-2 image signal transfer pin, It may include a 3-1 image signal transfer pin, a 3-2 image signal transfer pin, a 4-1 image signal transfer pin, and a 4-4 image signal transfer pin.
  • the clock output pins for the two image signals are pins for outputting clock signals for the image signals output through the eight image signal output pins.
  • two clock output pins for the image signal are also configured for differential signal transmission.
  • the power signal input pin includes a first analog power input pin, a second analog power input pin, and a digital power input pin.
  • the ground pin includes a first ground pin for a ground for a power signal and a second ground pin for a ground of a line for outputting the image signal.
  • the communication pin includes a monitoring pin for monitoring the status of the image sensor 444 , two synchronization communication pins for initial synchronization, one reset pin for reset, and a mask clock input pin for clock input of the master. .
  • the terminals 443c included on the fourth board 443 are respectively connected to the 20 connection pins.
  • the 20 connection pins there are connection pins that are strong against noise, and there are connection pins that are weak to noise or have high importance that should not contain noise.
  • the arrangement of the terminals 443c connected to the 20 connection pins is arranged in consideration of the above-mentioned matters, thereby solving the reliability problem caused by the reduction of the ground pins.
  • an open area is formed in the center of the fourth substrate 443 .
  • One surface of the fourth substrate 443 includes a first region 443-1 and a second region 443-2 disposed to face each other in the first direction with the open region interposed therebetween.
  • one surface of the fourth substrate 443 includes a third region 443-3 and a fourth region 443-4 disposed to face each other in the second direction with the open region interposed therebetween.
  • terminals are respectively disposed in the first to fourth regions 443-1, 443-2, 443-3, and 443-4.
  • first to fifth terminals 443-11 , 443-12 , 443-13 , 443-14 , and 443-15 are disposed in the first region 443 - 1 of the fourth substrate 443 .
  • sixth to tenth terminals 443-21 , 443-22 , 443-23 , 443-24 , and 443-25 are disposed in the second region 443 - 2 of the fourth substrate 443 .
  • eleventh to fifteenth terminals 443-31 , 443-32 , 443-33 , 443-34 , and 443-35 are disposed in the third region 443 - 3 of the fourth substrate 443 .
  • sixteenth to twentieth terminals 443-41 , 443-42 , 443-43 , 443-44 , and 443-45 are disposed in the fourth region 443 - 4 of the fourth substrate 443 . .
  • the terminal connected to the image signal output pin is disposed away from the terminal connected to the power signal input pin. This is to prevent noise from being included in the image signal by the power signal, and noise may be included in the power signal.
  • the terminal connected to the clock signal output pin for the image signal is disposed away from the terminal connected to the power signal input pin. This is to prevent noise from being included in the clock signal by the power signal, and noise may be included in the power signal.
  • each connection pin the terminals connected to the differential signal pins of the same signal are arranged adjacent to each other. This is because the differential signal pins of the same signal must be disposed adjacent to each other to have the effect of differential signal transmission.
  • a terminal connected to a connection pin having the lowest voltage level and generating no noise is arranged. This is to increase the reliability of the clock signal because the clock signal transmitted through the clock signal output pin is the most important in the reliability of the image signal transmission.
  • Terminals connected to the image signal output pin are respectively disposed in adjacent regions. This is to ensure that the image signals are arranged adjacent to each other and to minimize the length of a transmission path of the image signal to improve the quality of the image signal.
  • terminals of different channels are spaced apart from each other. This is to minimize mutual interference with respect to each image signal.
  • the first region 443 - 1 may include a terminal connected to an image signal output pin.
  • the first region 443-1 is connected to the two-channel image signal output pin.
  • the terminals may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the first terminal 443-11 may be connected to a 1-1 image signal output pin of the image sensor 444 .
  • the second terminal 443 - 12 may be connected to the 1-2 image signal output pin of the image sensor 444 .
  • the fourth terminal 443-14 may be a 2-1 image signal output pin.
  • the fifth terminal 443-15 may be a 2-2 image signal output pin. That is, a terminal connected to an image signal output pin transmitting a differential signal of the same signal is disposed adjacent to each other, and a terminal connected to an image signal output pin transmitting a differential signal of a different signal is disposed apart from each other.
  • the third terminal 443-13 located between the second terminal 443-12 and the fourth terminal 443-14 may be connected to a pin other than the image signal output pin and the power signal input pin. have.
  • the third terminal 443-13 may be connected to a monitoring pin.
  • the monitoring pin transmits a signal having a voltage level of about 1.6V, and accordingly, the third terminal 443-13 is connected to the monitoring pin having a lower voltage level than other pins.
  • a terminal connected to a power signal input pin may be disposed in the second region 443 - 2 . That is, the terminal connected to the power signal input pin should be far away from the terminal connected to the image signal output pin or the clock signal output pin, and accordingly, the second area 443 is spaced apart from the first area 443-1. -2) includes the power signal input pin.
  • the power signal input pin cannot be disposed in the second region 443 - 2 . Accordingly, a power signal input pin and a portion of a communication pin may be disposed in the second region 443 - 2 .
  • the sixth to tenth terminals 443-21, 443-22, 443-23, 443-24, and 443-25 may be connected to a power signal input pin and a communication pin.
  • the sixth terminals 443 - 21 may be connected to one of synchronization communications.
  • the sixth terminals 443 - 21 may be connected to a clock communication pin (SCL in Table 1) of the I2C communication line.
  • the seventh terminals 443 - 22 may be connected to a data communication pin (SDA in Table 1) of the I2C communication line.
  • the eighth terminals 443 - 23 may be connected to a reset pin for transmitting a reset signal.
  • the ninth terminals 443 - 24 may be connected to a first analog power input pin (eg, VDDH of Table 1 having 2.8V).
  • a second analog power input pin eg, VDDM of Table 1 having 1.8V
  • VDDM VDDM of Table 1 having 1.8V
  • the terminals connected to the clock communication pin of the I2C communication line, the data communication pin of the I2C communication line, and the reset pin are disposed in the second area 443 - 2 which is the same area as the terminal connected to the power input pin.
  • the communication speed of a signal transmitted through the clock communication pin of the I2C communication line and the data communication pin of the I2C communication line is as low as 200K to 400K, and thus has strong noise characteristics.
  • the signal transmitted through the clock communication pin of the I2C communication line and the data communication pin of the I2C communication line has a voltage level of 1.8V and has a higher voltage level than other signals.
  • a terminal connected to an image signal output pin, a clock signal output pin, and a clock signal input pin may be disposed in the third region 443 - 3 .
  • a terminal connected to an image signal output pin is disposed in an area adjacent to the first area 443 - 1 of the third area 443 - 3 .
  • the eleventh terminals 443 - 31 may be connected to a 3-1 th image signal output pin.
  • the twelfth terminals 443 - 32 may be connected to a 3 - 2 image signal output pin.
  • the fourteenth terminals 443-34 may be connected to a first clock signal output pin (CKP in Table 1).
  • the fifteenth terminals 443-35 may be connected to the second clock signal output pin (CKN in Table 1).
  • the thirteenth terminals 443-33 are connected to the master clock input pin (INCK in Table 1) having the lowest voltage level among the communication pins. That is, terminals connected to the clock signal output pin, the master clock input pin, and the monitoring pin may be disposed around the terminals connected to the image signal output pins as described above. In this case, the terminals connected to the image signal output pins should be spaced apart from the terminals connected to the clock signal output pins. Accordingly, a terminal connected to the master clock input pin or a terminal connected to a monitoring pin may be disposed between the terminals connected to the image signal output pins.
  • the monitoring pin transmits a signal with a voltage level of 1.6V
  • the master clock input pin transmits a signal with a voltage level of 1.17V.
  • the terminal connected to the relatively low master clock input pin is disposed between the terminal connected to the image signal output pin and the terminal connected to the clock signal output pin. Accordingly, in the embodiment, the quality of a signal transmitted through the clock signal output pin can be improved, and reliability can be secured accordingly.
  • Terminals connected to an image signal output pin, a power signal input pin, and a ground pin may be disposed in the fourth region 443 - 4 .
  • a terminal connected to an image signal output pin is disposed in an area adjacent to the first area 443 - 1 of the fourth area 443 - 4 .
  • the sixteenth terminals 443-41 may be connected to a 4-1 th image signal output pin.
  • the seventeenth terminals 443 - 42 may be connected to a 4 - 2 image signal output pin.
  • the twentieth terminals 443 - 45 may be connected to a power signal input pin.
  • the twentieth terminals 443-45 may be connected to a digital power input pin (VDDL in Table 1).
  • the fourth region 443 - 4 includes both a terminal connected to an image signal output pin and a terminal connected to a power signal input pin.
  • a terminal connected to the ground pin is disposed between them.
  • the eighteenth terminals 443 - 43 may be connected to a second ground pin for a ground of the image signal output line.
  • the nineteenth terminals 443 to 44 may be connected to a first ground pin for a ground for a power signal.
  • the terminals are individually divided into first to twentieth terminals.
  • the terminals may be classified according to types.
  • a terminal connected to an image signal output pin of the image sensor 444 among the terminals may be referred to as first terminals.
  • the first terminals may be divided into a 1-1 terminal, a 1-2 terminal, a 1-3 terminal, and a 1-4 terminal according to an area in which the first terminals are disposed.
  • each of the 1-1 terminal, 1-2 terminal, 1-3 terminal, and 1-4 terminal may include two terminals.
  • a terminal connected to a monitoring pin of the image sensor 444 may be referred to as a second terminal.
  • a terminal connected to a clock signal output pin of the image sensor may be referred to as a third terminal.
  • a terminal connected to the master clock input pin of the image sensor may be referred to as a fourth terminal.
  • a terminal connected to a power input pin of the image sensor may be referred to as a fifth terminal.
  • a terminal connected to an initial synchronization communication pin of the image sensor may be referred to as a sixth terminal
  • a terminal connected to a reset pin of the image sensor may be referred to as a seventh terminal.
  • a terminal connected to a ground pin of the image sensor may be referred to as an eighth terminal.
  • the eighth terminal includes one 8-1 terminal for the ground of the power input through the 5-1 terminal and one 8-2 terminal for the ground of the plurality of first terminals. may include
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a connection relationship between a driver IC and a gyro sensor according to an embodiment
  • FIG. 21 is a diagram for explaining an operation of the driver IC according to the embodiment.
  • the embodiment includes a plurality of actuators for OIS and AF of the camera device.
  • driver ICs to control the operation of the plurality of actuators.
  • the first driver IC 270 for controlling the operation of the first actuator 220 is included.
  • a second driver IC 914 for controlling the operation of the second actuator is included.
  • the first driver IC 270 and the second driver IC 914 may receive gyro data from the gyro sensor 717 for feedback control.
  • the first driver IC 270 is based on the received gyro data and the position information of the lens module 210 obtained through a first position sensor (eg, a sensor magnet or a hall sensor, not shown), A first driving unit (not shown) may be controlled.
  • controlling the first driving unit eg, a coil unit constituting the first actuator
  • the generated output signal may vary according to an embodiment.
  • the output signal may include an output signal for controlling the intensity or direction of the current applied to the coil unit of the first actuator.
  • the second driver IC 914 may control the second driver based on the received gyro data and the position information of the image sensor module acquired through a second position sensor (not shown). In this case, controlling the second driver may correspond to outputting an output signal from the second driver IC 914 to the second driver.
  • the output signal may include a control signal for controlling the intensity or direction of a current applied to a coil unit constituting the second driving unit of the second actuator.
  • the driver ICs receive gyro data from different gyro sensors. This is because even if there are a plurality of driver ICs, information required for feedback control in the plurality of driver ICs is different from each other.
  • a driver IC performing OIS receives gyro data through a 6-axis gyro sensor
  • a driver IC performing AF receives gyro data through a 3-axis gyro sensor.
  • the gyro sensor 717 for acquiring one 6-axis gyro data is commonly connected to the first driver IC 270 and the second driver IC 914 .
  • the first driver IC 270 and the second driver IC 914 may share gyro data acquired through one gyro sensor 717 .
  • the first driver IC 270 and the second driver IC 914 perform feedback control using the same gyro data obtained through one gyro sensor 717 .
  • the gyro sensor 717 in the embodiment may support a dual interface. That is, the gyro sensor 717 supports a dual interface, and thus may be connected to the first driver IC 270 through the first interface unit and to the second driver IC 914 through the second interface unit.
  • the gyro sensor 717 may simultaneously transmit the acquired gyro data to the first driver IC 270 and the second actuator through the first and second interface units.
  • the gyro sensor 717 and the first driver IC 270 and the second driver IC 914 may exchange information with each other through SPI communication.
  • the first and second interface units of the gyro sensor 717 may include a plurality of terminals for SPI communication.
  • a master for proactively controlling the gyro sensor 717 among the first driver IC 270 and the second driver IC 914 may be set.
  • the driver IC set as the master may control the gyro sensor 717 to perform a series of control operations until gyro data is acquired from the gyro sensor 717 .
  • the first driver IC 270 may be set as a master.
  • the embodiment is not limited thereto, and the second driver IC 914 instead of the first driver IC 270 may be set as a master to control a series of operations of the gyro sensor 717 .
  • the first driver IC 270 is set as a master will be described.
  • the first driver IC 270 and the gyro sensor 717 may be interconnected through a first interface unit.
  • the first interface unit may interconnect the first driver IC 270 and the gyro sensor 717 with four wires or conductive lines.
  • the second driver IC 914 and the gyro sensor 717 may be interconnected through a second interface unit.
  • the second interface unit may interconnect the second driver IC 914 and the gyro sensor 717 with three wires or conductive lines.
  • the first interface unit may include pins such as ADO, CS, SCL, and SDA.
  • ADO may be a bus corresponding to MOSI in SPI communication. That is, the ADO may be a bus corresponding to an output from a master or an input to a slave.
  • the ADO may be a bus for providing a control signal from the first driver IC 270 to the gyro sensor 717 .
  • CS may be a bus corresponding to chip select.
  • the SCL may be a bus for providing a clock signal.
  • the SDA may be a data bus for providing gyro data.
  • the first interface unit may connect the first driver IC 270 and the gyro sensor 717 through four wires or conductive lines including ADO, CS, SCL, and SDA.
  • the first interface unit may additionally include a bus corresponding to INT1.
  • the INT1 may be an option pin for removing noise from a communication line between the first driver IC 270 and the gyro sensor 717 .
  • the second interface unit may include pins such as SDIO, SCLK, and CS.
  • the SDIO may be a data bus for providing gyro data. That is, the gyro data acquired through the gyro sensor 717 may be transmitted to the second driver IC 914 through a bus corresponding to the SDIO.
  • SCLK may be a bus for providing a clock signal.
  • CS may be a bus corresponding to chip select.
  • the second interface unit may connect the second driver IC 914 and the gyro sensor 717 through three wires such as SDIO, SCLK, and CS. However, the second interface unit may additionally include a bus corresponding to INT2.
  • the INT2 may be an option pin for removing noise from a communication line between the second driver IC 914 and the gyro sensor 717 .
  • the gyro sensor 717 supports a dual interface, and thus can be connected to a driver IC set as a master by 4 wires, and is connected to other driver ICs by 3 wires to build an SPI communication system can do.
  • the first driver IC 270 set as the master may set a register of the gyro sensor 717 through the ADO and provide an activation signal to the gyro sensor 717 .
  • the register setting may include communication and interrupt related settings.
  • the register setting may include a power-on related setting of the gyro sensor 717 , an accelerator related setting, and an environment setting (configure).
  • the first driver IC 270 may provide a timing signal to the second driver IC 914 .
  • the timing signal may include information on a reading timing of the gyro data acquired by the gyro sensor 717 . That is, the gyro sensor 717 does not always acquire gyro data for feedback control, but acquires gyro data based on an activation signal provided from the first driver IC 270 , for example, an initial setting waiting time. do. Accordingly, the gyro data read by the second driver IC 914 may not always have a normal value. Accordingly, the first driver IC 270 may be connected to the second driver IC 914 through a specific port to provide the timing signal.
  • the first driver IC 270 may output the timing signal through an EIRQ for signal monitoring.
  • the second driver IC 914 may receive the output timing signal through a GPIO.
  • the EIRQ pin included in the first driver IC 270 and the GPIO included in the second driver IC 914 may be interconnected to output or receive the timing signal.
  • the first driver IC 270 is set as the master of the gyro sensor 717 , and thus may provide a register setting and activation signal of the gyro sensor 717 .
  • the activation signal may be a signal for an initial operation of the gyro sensor 717 .
  • the activation signal may include a dual operation command of the gyro sensor 717 , and may include an initialization setting waiting time of the gyro sensor 717 .
  • the gyro sensor 717 may start an operation according to an activation signal provided from the first driver IC 270 .
  • the gyro sensor 717 may start an operation after the initial setting waiting time is reflected, and the gyro data obtained accordingly may be provided to the first driver IC 270 and the second driver IC 914 . have.
  • the first driver IC 270 may output a control signal based on the gyro data provided from the gyro sensor 717 and the position information of the lens module 210 .
  • the position information of the lens module 210 may be information obtained through the first position sensor.
  • the first driver IC 270 may output a control signal for adjusting the position of the lens module based on the gyro data and the position information of the lens module 210 .
  • the second driver IC 914 may receive gyro data provided from the gyro sensor 717 .
  • the second driver IC 914 may receive a timing signal from the first driver IC 270 .
  • the second driver IC 914 may determine the reading timing of the gyro data based on the received timing signal.
  • the first actuator 220 and the second actuator may be operated using the gyro data acquired at the same location. This may improve the operation reliability of AF and OIS according to an embodiment.
  • the first driver IC 270 of the first actuator 220 and the second driver IC 914 of the second actuator may receive gyro data from different gyro sensors.
  • the gyro sensors that respectively provide gyro data to the first and second driver ICs may be respectively mounted at different positions on a substrate included in the camera device.
  • additional settings for data correction between them must be made.
  • the first and second driver ICs may perform AF and OIS based on different gyro data according to an error in data acquired for each gyro sensor.
  • the first driver IC 270 and the second driver IC 914 are operated using one gyro sensor 717 . Accordingly, in the embodiment, the operation reliability of OIS and AF by the first driver IC 270 and the second driver IC 914 may be improved.
  • the first actuator 200 and the second actuator may be operated by gyro data acquired at the same time. This may achieve synchronization of operations of AF and OIS according to an embodiment.
  • the first driver IC 270 of the first actuator 200 and the second driver IC 914 of the second actuator 200 may receive gyro data from different gyro sensors.
  • an error may occur with respect to an acquisition time of the gyro data acquired from each sensor according to an error of each sensor. And, this may act as a factor that reduces the reliability of OIS and AF of the camera device.
  • the first driver IC 270 and the second driver IC 914 are operated using one gyro sensor 717, the first driver IC 270 and the second driver It is possible to synchronize the operation of the IC 914 . Accordingly, in the embodiment, errors in OIS and AF caused by the first driver IC 270 and the second driver IC 914 may be removed, and thus operation reliability may be improved.
  • FIG. 22 is a perspective view of the optical device according to the present embodiment
  • FIG. 23 is a configuration diagram of the optical device shown in FIG.
  • the optical device is any one of a cell phone, a mobile phone, a smart phone, a portable smart device, a digital camera, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player), and a navigation device can be
  • the type of optical device is not limited thereto, and any device for taking an image or photo may be included in the optical device.
  • the optical device may include a body 1250 .
  • the body 1250 may have a bar shape.
  • the main body 1250 may have various structures such as a slide type, a folder type, a swing type, a swivel type, in which two or more sub-bodies are coupled to be relatively movable.
  • the body 1250 may include a case (casing, housing, and cover) forming an exterior.
  • the body 1250 may include a front case 1251 and a rear case 1252 .
  • Various electronic components of an optical device may be embedded in a space formed between the front case 1251 and the rear case 1252 .
  • a display 1151 may be disposed on one surface of the body 1250 .
  • a camera 1121 may be disposed on one or more surfaces of one surface of the body 1250 and the other surface disposed opposite to the one surface.
  • the optical device may include a wireless communication unit 1110 .
  • the wireless communication unit 1110 may include one or more modules that enable wireless communication between the optical device and the wireless communication system or between the optical device and the network in which the optical device is located.
  • the wireless communication unit 1110 includes any one or more of a broadcast reception module 1111 , a mobile communication module 1112 , a wireless Internet module 1113 , a short-range communication module 1114 , and a location information module 1115 . can do.
  • the optical device may include an A/V input unit 1120 .
  • the A/V (Audio/Video) input unit 1120 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include any one or more of a camera 1121 and a microphone 1122 .
  • the camera 1121 may include the camera device according to the present embodiment.
  • the optical device may include a sensing unit 1140 .
  • the sensing unit 1140 is for controlling the operation of the optical device by sensing the current state of the optical device, such as the opening/closing state of the optical device, the position of the optical device, the presence or absence of user contact, the orientation of the optical device, acceleration/deceleration of the optical device, etc.
  • a sensing signal can be generated.
  • the optical device is in the form of a slide phone, it is possible to sense whether the slide phone is opened or closed.
  • it may be responsible for sensing functions related to whether the power supply unit 1190 supplies power, whether the interface unit 1170 is coupled to an external device, and the like.
  • the optical device may include an input/output unit 1150 .
  • the input/output unit 1150 may be configured to generate an input or output related to visual, auditory, or tactile sense.
  • the input/output unit 1150 may generate input data for controlling the operation of the optical device, and may output information processed by the optical device.
  • the input/output unit 1150 may include any one or more of a keypad unit 1130 , a display 1151 , a sound output module 1152 , and a touch screen panel 1153 .
  • the keypad unit 1130 may generate input data in response to a keypad input.
  • the display 1151 may output an image captured by the camera 1121 .
  • the display 1151 may include a plurality of pixels whose color changes according to an electrical signal.
  • the display 1151 may be a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, or a three-dimensional display. (3D display) may include at least one of.
  • the sound output module 1152 outputs audio data received from the wireless communication unit 1110 in a call signal reception, a call mode, a recording mode, a voice recognition mode, or a broadcast reception mode, or stored in the memory unit 1160 . Audio data can be output.
  • the touch screen panel 1153 may convert a change in capacitance generated due to a user's touch on a specific area of the touch screen into an electrical input signal.
  • the optical device may include a memory unit 1160 .
  • a program for processing and control of the controller 1180 may be stored in the memory unit 1160 .
  • the memory unit 1160 may store input/output data, for example, any one or more of a phone book, a message, an audio, a still image, a photo, and a moving image.
  • the memory unit 1160 may store an image captured by the camera 1121 , for example, a photo or a video.
  • the optical device may include an interface unit 1170 .
  • the interface unit 1170 serves as a passage for connecting to an external device connected to the optical device.
  • the interface unit 1170 may receive data from an external device, receive power and transmit it to each component inside the optical device, or transmit data inside the optical device to the external device.
  • the interface unit 1170 includes a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, a port for connecting a device equipped with an identification module, and an audio I/O (Input/Output) It may include any one or more of a port, a video input/output (I/O) port, and an earphone port.
  • the optical device may include a controller 1180 .
  • the controller 1180 may control the overall operation of the optical device.
  • the controller 1180 may perform related control and processing for voice call, data communication, video call, and the like.
  • the controller 1180 may include a multimedia module 1181 for playing multimedia.
  • the multimedia module 1181 may be provided within the controller 1180 or may be provided separately from the controller 1180 .
  • the controller 1180 may perform a pattern recognition process capable of recognizing a handwriting input or a drawing input performed on the touch screen as characters and images, respectively.
  • the optical device may include a power supply unit 1190 .
  • the power supply unit 1190 may receive external power or internal power under the control of the controller 1180 to supply power required for operation of each component.
  • the image sensor in order to implement the OIS and AF functions of the camera module, is relatively moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions with respect to the lens barrel instead of moving the conventional lens barrel. Accordingly, the camera module according to the embodiment may remove a complicated spring structure for implementing the OIS and AF functions, and thus the structure may be simplified. In addition, by moving the image sensor according to the embodiment relative to the lens barrel, it is possible to form a stable structure compared to the conventional one.
  • the terminal part electrically connected to the image sensor has a spring structure, and floats and is disposed in a position that does not overlap in the vertical direction with the insulating layer. Accordingly, the camera module may move the image sensor with respect to the lens barrel while stably elastically supporting the image sensor.
  • the X-axis direction shift, Y-axis direction shift, and Z-axis rotation corresponding to hand shake may be performed with respect to the image sensor.
  • For hand-shake correction may be performed together, and through this, a more improved hand-shake correction function may be provided.
  • the overall height of the camera device may be reduced by using the internal space of the second actuator that moves the image sensor relative to the lens barrel to embed electrical elements necessary for the camera circuit.
  • the camera assembly process can be simplified.
  • the reliability of the camera device can be improved.
  • the first actuator and the second actuator are operated using a gyro sensor supporting a 6-axis (eg, 3-axis accelerometer and 3-axis gyroscope) dual interface.
  • the first actuator and the second actuator need to receive gyro data from the gyro sensor in order to implement the autofocus function and the handshake correction function.
  • the gyro data obtained from one gyro sensor supporting the dual interface is provided to the first and second actuators.
  • the mutual compensation operations of the autofocus function and the handshake correction function can be synchronized. reliability can be improved.
  • the accuracy of the autofocus function and the handshake correction function may be improved.

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Abstract

실시 예에 따른 카메라 장치는 복수의 연결 핀을 포함하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서가 배치되는 영역에 오픈 영역이 형성되고, 상기 이미지 센서의 복수의 연결 핀과 연결되는 단자를 포함하는 기판을 포함하고, 상기 이미지 센서의 연결 핀의 개수는, 상기 기판의 단자의 개수보다 많고, 상기 기판의 일면은, 상기 오픈 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 마주보는 제1 영역 및 제2 영역과, 상기 오픈 영역을 사이에 두고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 마주보는 제3 영역 및 제4 영역을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 영역에 각각 배치되는 단자들의 수는 동일하다.

Description

카메라 장치
실시 예는 카메라 장치에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 장치가 있다. 한편, 최근의 카메라 장치에는 촬영자의 손떨림에 의해 영상이 흔들리는 현상을 방지하는 손떨림 보정 기능이 적용되고 있다.
다만, 종래의 손떨림 보정 모듈에서 사용되는 x축/y축 방향 렌즈 시프트는 다양한 종류의 떨림을 보정하는데 한계가 있다.
본 실시예는 x축 방향 시프트, y축 방향 시프트 및 z축 중심의 회전에 대한 손떨림 보정이 가능한 카메라 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 실시 예는 렌즈를 통한 손떨림 보정과 이미지 센서를 통한 손떨림 보정이 함께 수행되는 카메라 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 실시 예는 자동 초점 기능이나, 손떨림 보상 기능을 제공하기 위한 스프링 구조를 간소화할 수 있는 카메라 장치를 제공할 수 있도록 한다.
또한, 실시 예는 이미지 센서의 이동을 위해 필요한 와이어의 개수를 획기적으로 줄일 수 있는 카메라 장치를 제공할 수 있도록 한다.
또한, 본 실시 예는 자동 초점 기능을 위한 제1 액추에이터 및 상기 제1 액추에이터와 별개로 구성된 손떨림 보상 기능을 위한 제2 액추에이터를 포함하는 카메라 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 실시 예는 하나의 자이로 센서를 통해 획득된 자이로 데이터를 기반으로 복수의 액추에이터를 구동시켜, 상기 복수의 액추에이터의 동작을 동기화시킬 수 있는 카메라 장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예는 복수의 액추에이터를 포함하는 장치에서, 동일 위치 및 동일 시점에 획득한 자이로 데이터를 이용하여 상기 복수의 액추에이터의 구동 조건이 결정될 수 있도록 한 카메라 장치를 제공하고자 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 복수의 연결 핀을 포함하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서가 배치되는 영역에 오픈 영역이 형성되고, 상기 이미지 센서의 복수의 연결 핀과 연결되는 단자를 포함하는 기판을 포함하고, 상기 이미지 센서의 연결 핀의 개수는, 상기 기판의 단자의 개수보다 많고, 상기 기판의 일면은, 상기 오픈 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 마주보는 제1 영역 및 제2 영역과, 상기 오픈 영역을 사이에 두고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 마주보는 제3 영역 및 제4 영역을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 영역에 각각 배치되는 단자들의 수는 동일하다.
또한, 상기 기판은, 상기 이미지 센서의 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 복수의 제1 단자들을 포함하고, 상기 복수의 제1 단자들은 상기 기판의 제1 내지 제4 영역 중 동일 영역 내에서 서로 이격되어 배치되거나, 상기 기판의 제1 내지 제4 영역 중 이웃하는 다른 영역에 상호 인접하게 배치된다.
또한, 상기 복수의 제1 단자들은, 상기 제1 영역에 서로 이격되어 배치되는 제1-1 단자 및 제1-2 단자와, 상기 제3 영역 중 상기 제1 영역과 인접한 위치에 배치되는 제1-3 단자와, 상기 제4 영역 중 상기 제1 영역과 인접한 위치에 배치되는 제1-4 단자를 포함한다.
또한, 상기 기판은 상기 이미지 센서의 모니터링 핀과 연결되는 제2 단자를 포함하고, 상기 동일 영역에 배치된 제1-1 단자 및 제1-2 사이에는 상기 제2 단자가 배치된다.
또한, 상기 기판은 상기 이미지 센서의 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 복수의 제3 단자를 포함하고, 상기 복수의 제3 단자는, 상기 제3 영역에 상기 제1-3 단자와 이격되어 배치된다.
또한, 상기 기판은 상기 이미지 센서의 마스터 클럭 입력 핀과 연결되는 제4 단자를 포함하고, 상기 제1-3 단자와 상기 제3 단자 사이에는 상기 제4 단자가 배치되며, 상기 제4 단자의 신호 전압 레벨은 상기 제2 단자의 신호 전압 레벨보다 낮다.
또한, 상기 기판은 상기 이미지 센서의 전원 입력 핀과 연결되는 복수의 제5 단자들을 포함하고, 상기 복수의 제5 단자는 상기 제1 영역과 마주보는 상기 제3 영역에 배치되는 제5-1 단자와, 상기 제4 영역에 상기 제1-4 단자와 이격되어 배치되는 제5-2 단자를 포함하고, 상기 제5-1 단자의 전원 입력 레벨은, 상기 제5-2 단자의 전원 입력 레벨보다 크다.
또한, 상기 기판은 상기 이미지 센서의 초기 동기화 통신 핀과 연결되는 제6 단자와, 상기 이미지 센서의 리셋 핀과 연결되는 제7 단자를 포함하고, 상기 제6 단자 및 상기 제7 단자는 상기 제5-1 단자와 함께 상기 제2 영역에 배치된다.
또한, 상기 제6 및 제7 단자의 각각의 신호 전압 레벨은, 상기 제2 단자 및 상기 제4 단자의 각각의 신호 전압 레벨보다 크다.
또한, 상기 기판은 상기 이미지 센서의 그라운드 핀과 연결되는 제8 단자를 포함하고, 상기 제8 단자는 상기 제1-4 단자 및 상기 제5-2 단자 사이에 배치된다.
또한, 상기 제8 단자는 상기 제5-1 단자를 통해 입력되는 전원의 그라운드를 위한 1개의 제8-1 단자와, 상기 복수의 제1 단자들의 그라운드를 위한 1개의 제8-2 단자를 포함한다.
한편, 실시 예에 따른 카메라 장치는 제2 기판 및 상기 제2 기판에 배치되는 코일 및 제1 리드 패턴부를 포함하는 고정부; 상기 고정부와 일정 간격 이격되어 배치되고 이미지 센서를 포함하는 이동부; 및 상기 이동부와 상기 고정부 사이에 배치되는 와이어부를 포함하고, 상기 와이어부는 일단이 상기 제1 리드 패턴부와 연결되고, 타단이 상기 이동부에 연결되어 상기 이동부를 탄성 지지하며, 상기 이동부는, 상기 이미지 센서 기판을 포함한다.
이때, 상기 와이어부는 복수 개의 와이어를 포함하고, 상기 복수 개의 와이어의 개수는 상기 이미지 센서에 포함된 입력 핀의 개수보다 작다.
또한, 상기 이동부는 제2 리드 패턴부를 포함하고, 상기 와이어부의 타단은 상기 제2 리드 패턴부와 연결되며, 상기 제2 리드 패턴부의 개수는 상기 이미지 센서에 포함된 입력 핀의 개수보다 작다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 제1 액추에이터; 제2 액추에이터; 및 상기 제1 및 제2 액추에이터에 자이로 데이터를 출력하는 자이로 센서를 포함하고, 상기 제1 액추에이터는 오토 포커싱(Auto focusing) 및 OIS(Optical Image Stabilizer) 중 적어도 하나의 기능을 수행하고, 상기 제2 액추에이터는 OIS 및 오토 포커싱 중 적어도 하나의 기능을 수행하며, 상기 자이로 센서는, 상기 제1 액추에이터와 연결되는 제1 인터페이스부 및 상기 제2 액추에이터와 연결되는 제2 인터페이스부를 포함하고, 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터는, 상기 제1 인터페이스부 및 상기 제2 인터페이스부를 통해 상기 자이로 센서에 공통 연결된다.
또한, 상기 제1 액추에이터는 상기 자이로 센서의 상기 제1 인터페이스부와 연결되는 제1 드라이버 IC를 포함하고, 상기 제2 액추에이터는 상기 자이로 센서의 상기 제2 인터페이스부와 연결되는 제2 드라이버 IC를 포함한다.
또한, 상기 카메라 장치는 이미지 센서를 포함하고, 상기 제2 액추에이터는 상기 자이로 데이터에 기반하여 상기 이미지 센서의 위치를 이동시키는 제2 구동부를 포함하고, 상기 제2 드라이버 IC는 상기 자이로 데이터에 기반하여 상기 제2 구동부에 제어신호를 출력한다.
또한, 상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC 중 어느 하나는 마스터로 설정되고, 상기 마스터로 설정된 드라이버 IC는 다른 드라이버 IC에 상기 자이로 데이터의 리딩을 위한 타이밍 신호를 제공한다.
또한, 상기 제2 액추에이터는 마그넷 홀더, 상기 마그넷 홀더와 결합되는 마그넷부, 상기 마그넷 홀더 위에 배치되고 제1 리드 패턴부를 포함하는 제1 기판을 포함하는 고정부; 상기 고정부와 일정 간격 이격되어 배치되고 이미지 센서를 포함하는 이동부; 및 상기 이동부와 상기 고정부 사이에 배치되는 와이어부를 포함하고, 상기 와이어부는 일단이 상기 제1 리드 패턴부와 연결되고 타단이 상기 이동부와 연결되어 상기 이동부를 탄성 지지한다.
또한, 상기 이동부는 제2 리드 패턴부를 포함하고, 상기 와이어부의 타단은 상기 제2 리드 패턴부와 연결된다.
또한, 상기 제2 리드 패턴부는 몸체부와, 상기 와이어부의 타단과 결합되는 결합부와, 상기 몸체부와 상기 결합부를 연결하는 연결부를 포함한다.
또한, 상기 제1 리드 패턴부는 복수의 제1 리드 패턴을 포함하고, 상기 제2 리드 패턴부는 복수의 제2 리드 패턴을 포함하고, 상기 와이어부는 복수의 와이어를 포함하고, 상기 복수의 와이어의 개수는 상기 복수의 제1 리드 패턴의 개수 및 상기 복수의 제2 리드 패턴의 각각의 개수와 같거나 적다.
또한, 상기 이동부는 상기 제2 리드 패턴부가 배치되는 절연층을 포함하고, 상기 결합부는 상기 절연층과 광축 방향 내에서 중첩되지 않도록 배치된다.
또한, 상기 이동부는, 상기 마그넷부와 대향되는 코일부가 배치되고, 제1 패드부를 포함하는 제2 기판; 상기 제2 기판과 상기 제2 리드 패턴부 사이에 배치되고 상기 제1 패드부와 연결되는 제2 패드부와 상기 제2 리드 패턴부와 전기적으로 연결되는 제3 패드부를 포함하는 제3 기판을 포함한다.
또한, 상기 제2 액추에이터는 상기 제2 기판과 상기 제2 리드 패턴부 사이에 배치되는 기판 홀더를 포함한다.
또한, 상기 제2 액추에이터는 상기 이미지 센서가 배치되는 센서 기판을 포함하고, 상기 제3 기판은 상기 센서기판이 배치되는 개구를 포함한다.
한편, 실시 예에 따른 카메라 장치는 렌즈 모듈; 이미지 센서; 상기 렌즈 모듈의 상태를 변화시키는 제1 액추에이터; 상기 이미지 센서의 상태를 변화시키는 제2 액추에이터; 및 상기 렌즈 모듈의 상태 및 상기 이미지 센서의 상태 변화를 위한 자이로 데이터를 획득하는 자이로 센서를 포함하고, 상기 제1 액추에이터는, 제1 드라이버 IC를 포함하고, 상기 제2 액추에이터는, 제2 드라이버 IC를 포함하고, 상기 자이로 센서는 상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC에 각각 연결되는 듀얼 인터페이스를 포함한다.
실시 예에 따르면, 카메라 모듈의 OIS 및 AF 기능을 구현하기 위해서, 종래의 렌즈 배럴을 이동시키는 대신에 이미지 센서를 렌즈 배럴에 대하여 X축, Y축 및 Z 축 방향으로 상대 이동시킨다. 이에 따라, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 OIS 및 AF 기능을 구현하기 위한 복잡한 스프링 구조를 제거할 수 있으며, 이에 따른 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 이미지센서를 렌즈 배럴에 대해 상대 이동시킴에 따라 기존 대비 안정적인 구조를 형성할 수 있다.
또한, 실시 예에 따르면 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 단자부가 스프링 구조를 가지도록 하면서, 절연층과 수직 방향 내에서 오버랩되지 않은 위치에서 부유하며 배치되도록 한다. 이에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서를 안정적으로 탄성 지지하면서, 렌즈 배럴에 대해 상기 이미지 센서를 이동시킬 수 있다.
상기와 같은 실시 예에 의하면, 이미지 센서에 대해 손떨림과 대응하는 X축 방향 시프트, Y축 방향 시프트 및 Z축 중심의 회전이 수행될 수 있으며, 이에 따라 이미지 센서에 대한 손떨림 보정과 대응하는 렌즈에 대한 손떨림 보정이 함께 수행될 수 있으며, 이를 통해, 보다 향상된 손떨림 보정 기능을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 이미지 센서를 렌즈 배럴에 대해 상대 이동시키는 제2 액추에이터의 내부 공간을 활용하여 카메라 회로에 필요한 전기 소자들을 내장함으로써, 카메라 장치의 전체적인 높이를 축소시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 카메라 회로 부품과 제2 액추에이터의 부품을 일체화하여 융합함으로써, 카메라 조립 공정을 간소화할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 이미지 센서와 연결되는 단자의 수를 획기적으로 줄일 수 있다. 이때, 실시 예에 의하면, 이미지 센서와 연결되는 단자들의 배치를 상호 간의 간섭을 최소화할 수 있도록 함으로써, 상기 단자의 수를 줄여도 기존과 유사한 수준의 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 이미지 센서와 연결되는 단자의 수를 줄임으로써, 이미지 센서의 시프트를 위해 필요한 부품 수를 감소할 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기와 같은 부품 수의 감소에 의해, 제품 단가를 절감할 수 있으며, 카메라 장치의 전체적인 높이를 축소시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 렌즈 시프트 방식을 구현하는 제1 액추에이터를 이용하여 AF를 수행하고, 이미지 센서 시프트 방식을 구현하는 제2 액추에이터를 이용하여 OIS를 수행함으로써, 카메라 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 6축(예를 들어, 3축 가속도계와 3축 자이로스코프) 듀얼 인터페이스를 지원하는 자이로 센서를 이용하여 제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 동작이 이루어지도록 한다. 구체적으로, 제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 구현하기 위해서는 자이로 센서로부터 자이로 데이터를 제공받아야 한다. 이때, 실시 예에서는 듀얼 인터페이스를 지원하는 하나의 자이로 센서로부터 획득한 자이로 데이터가 제1 및 제2 액추에이터로 제공되도록 한다. 이에 따르면, 실시 예에서는 동일 시점 및 동일 위치에서 획득한 자이로 데이터에 기반하여 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 동작이 이루어짐에 따라 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능의 상호 보상 동작을 동기화시킬 수 있으며, 이에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시 예에서는 동일 시점 및 동일 위치에서 획득한 자이로 데이터에 기반하여 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 동작이 이루어짐에 따라 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 비교 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 분해 사시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 분해사시도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 저면사시도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 사시도이다.
도 9a는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 이미지 센서용 기판 모듈의 분해사시도이다.
도 9b는 도 9a의 카메라 장치의 이미지 센서용 기판 모듈이 결합된 상태를 C-C에서 바라본 단면도이다.
도 9c는 도 9a의 카메라 장치의 이미지 센서용 기판 모듈이 결합된 상태를 D-D에서 바라본 단면도이다.
도 10과 도 11은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 도 9a와 다른 방향에서 바라본 분해사시도이다.
도 12는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 이미지 센서 모듈의 분해사시도이다.
도 13은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 이미지 센서 모듈의 도 12와 다른 방향에서 바라본 분해사시도이다.
도 14는 실시 예에 따른 이미지 센서 기판의 평면도이다.
도 15는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 x축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이다.
도 16은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 y축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이다.
도 17은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 z축 중심 회전 구동을 설명하는 도면이다.
도 18의 (a)는 기판 홀더에 배치된 마그네트를 x축 및 y축과 함께 도시한 도면이다.
도 18의 (b)는 기판 홀더, 마그네트 및 코일을 z축 방향 회전 구동과 함께 도시한 도면이다.
도 19는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 마그네트와 코일 사이의 자기력 흐름(magnetic flow)과 로렌츠 힘(Lorentz Force)을 도시한 도면이다.
도 20은 실시 예에 따른 드라이버 IC와 자이로 센서의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 21은 실시 예에 따른 드라이버 IC의 동작을 설명하는 도면이다.
도 22는 본 실시예에 따른 광학기기의 사시도이다.
도 23은 도 22에 도시된 광학기기의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합중 하나 이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함핛 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 비교 예에 따른 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.
OIS(Optical Image Stabilizer) 기능 및 AF(Auto Focusing) 기능을 구비한 카메라 모듈은 적어도 2개의 스프링 플레이트가 요구된다.
비교 예에 따른 카메라 모듈은 스프링 플레이트가 2개일 수 있다. 비교 예에 따른 카메라 모듈은 스프링 플레이트에 최소 6개의 스프링과 같은 탄성 부재가 요구된다.
도 1을 참조하면, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리, 적외선 타단 필터부 및 센서부를 포함하는 광학계를 포함한다. 즉, 비교 에에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10), 렌즈 어셈블리(20), 제1 탄성 부재(31), 제2 탄성 부재(32), 제1 하우징(41), 제2 하우징(42), 적외선 차단 필터부(50), 센서부(60), 회로 기판(80) 및 구동부(71, 72, 74)를 포함한다.
이때, 렌즈 배럴(10)은 제1 하우징(41)과 연결된다. 즉, 렌즈 배럴(10)은 제1 하우징(41)에 제1 탄성 부재(31)를 통해 연결된다. 즉, 렌즈 배럴(10)은 제1 하우징(41)에 제1 탄성 부재(31)에 의해 유동 가능하도록 연결된다. 이때, 제1 탄성부재(31)는 복수의 스프링(도시하지 않음)을 포함한다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(31)는 렌즈 배럴(10)의 복수의 지점에서, 상기 렌즈 배럴(10)과 제1 하우징(41) 사이를 연결한다.
제2 탄성 부재(32)는 상기 제1 하우징(41) 및 상기 제1 하우징(41)을 수용하는 제2 하우징(42)에 연결된다. 상기 제2 탄성 부재(32)는 상기 제 1 하우징(41)을 상기 제 2 하우징(42)에 유동 가능하도록 고정시킨다. 상기 제 2 탄성 부재(32)는 복수의 스프링을 포함한다. 자세하게, 상기 제2 탄성 부재(32)는 판형 스프링을 포함한다.
이때, 제1 탄성 부재(31)는 렌즈 배럴(10)을 지지하면서, 상기 렌즈 배럴(10)을 센서부(60)에 대해 수직 방향(Z축 방향)으로 상대 이동시킨다. 이를 위해, 제1 탄성 부재(31)는 적어도 4개 이상의 스프링을 포함한다.
또한, 제2 탄성 부재(32)는 렌즈 배럴(10)을 지지하면서, 상기 렌즈 배럴(10)을 센서부(60)에 대해 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로 상대 이동시킨다. 이를 위해, 제2 탄성 부재(32)는 적어도 2개 이상의 스프링을 포함한다.
상기와 같이, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10)이 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동함에 따라 OIS 및 AF가 이루어진다. 이를 위해, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 적어도 6개의 스프링과 같은 탄성 부재가 필요하다. 또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 상기와 같은 탄성 부재를 지지하기 위한 2개의 스프링 플레이트가 필요하다. 또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10)의 Z축을 고정하는 탄성 와이어와 같은 추가적인 부재가 필요하다. 따라서, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴을 X축, Y축 및 Z축으로 이동시키기 위한 스프링 구조물이 복잡하다.
또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 탄성 부재를 렌즈 배럴(10)과 결합시키기 위해, 수작업으로 각각의 탄성 부재를 본딩하는 작업을 진행해야 한다. 이에 따라, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 제조 공정이 복잡하면서 제조 시간이 많이 소요된다.
또한, 비교 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴(10)의 틸트 기능을 제공하기는 하나, 실질적으로 이미지에 대한 틸트 보정은 어려운 구조이다. 즉, 렌즈 배럴(10)이 센서부(60)에 대해 회전한다 하더라도, 센서부(60)에 입사되는 이미지에는 변화가 없기 때문에 이미지에 대한 틸트 보정이 어려운 형태이며, 나아가 틸트 기능 자체가 불필요했다.
이하에서는, 실시 예에 따른 이미지 센서용 기판, 카메라 모듈 및 이들을 포함하는 카메라 장치에 대해 설명한다.
이하에서 사용되는 '광축(Optical Axis) 방향'은 렌즈 구동 장치에 결합되는 렌즈 및/또는 이미지 센서의 광축 방향으로 정의한다.
이하에서 사용되는 '수직방향'은 광축 방향과 평행한 방향일 수 있다. 수직방향은 'z축 방향'과 대응할 수 있다. 이하에서 사용되는 '수평방향'은 수직방향과 수직한 방향일 수 있다. 즉, 수평방향은 광축에 수직한 방향일 수 있다. 따라서, 수평방향은 'x축 방향'과 'y축 방향'을 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 '오토 포커스 기능'는 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈를 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의한다. 한편, '오토 포커스'는 'AF(Auto Focus)'와 대응할 수 있다.
이하에서 사용되는 '손떨림 보정 기능'은 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈 및/또는 이미지 센서를 이동시키는 기능으로 정의한다. 한편, '손떨림 보정'은 'OIS(Optical Image Stabilization)'와 대응할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A에서 바라본 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B에서 바라본 단면도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 분해 사시도이고, 도 6은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 분해사시도이고, 도 7은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 저면사시도이고, 도 8은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 사시도이고, 도 9a는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 이미지 센서용 기판 모듈의 분해사시도이고, 도 9b는 도 9a의 카메라 장치의 이미지 센서용 기판 모듈이 결합된 상태를 C-C에서 바라본 단면도이고, 도 9c는 도 9a의 카메라 장치의 이미지 센서용 기판 모듈이 결합된 상태를 D-D에서 바라본 단면도이고, 도 10과 도 11은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성의 도 9a와 다른 방향에서 바라본 분해사시도이고, 도 12는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 이미지 센서 모듈의 분해사시도이고, 도 13은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 이미지 센서 모듈의 도 12와 다른 방향에서 바라본 분해사시도이고, 도 14는 실시 예에 따른 이미지 센서 기판의 평면도이고, 도 15는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 x축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이고, 도 16은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 y축 방향 시프트 구동을 설명하는 도면이고, 도 17은 본 실시예에 따른 카메라 장치의 일부 구성을 통해 z축 중심 회전 구동을 설명하는 도면이고, 도 18의 (a)는 기판 홀더에 배치된 마그네트를 x축 및 y축과 함께 도시한 도면이고, 도 18의 (b)는 기판 홀더, 마그네트 및 코일을 z축 방향 회전 구동과 함께 도시한 도면이고, 도 19는 본 실시예에 따른 카메라 장치의 마그네트와 코일 사이의 자기력 흐름(magnetic flow)과 로렌츠 힘(Lorentz Force)을 도시한 도면이다.
카메라 장치(100A)는 카메라 모듈(camera module)을 포함할 수 있다. 카메라 장치(100A)는 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 렌즈 구동 모터일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 렌즈 구동 액추에이터일 수 있다. 렌즈 구동 장치는 AF 모듈을 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치는 OIS 모듈을 포함할 수 있다.
먼저, 실시 예의 카메라 장치의 전체적인 구조에 대해 설명하기로 한다.
카메라 장치는 렌즈 모듈(210)을 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(210)은 렌즈 및 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 한개 이상의 렌즈 및 한 개 이상의 렌즈를 수용할 수 있는 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 다만, 렌즈 모듈(210)의 일 구성이 렌즈 배럴로 한정되는 것은 아니며, 한 개 이상의 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 가능하다. 렌즈 모듈(210)은 제1 액추에이터(220)에 결합되어 이동할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 일례로써, 제1 액추에이터(220)의 내측에 결합될 수 있다. 이에 따라, 렌즈 모듈(210)은 상기 제1 액추에이터(210)의 내측에서, 상기 제1 액추에이터(210)의 움직임에 대응하여 이동할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 제1 액추에이터(220)와 나사 결합될 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 일례로서 제1 액추에이터(220)와 접착제(미도시)에 의해 결합될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈(210)을 통과한 광은 이미지 센서에 조사될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈(210)은 일 예로 5매 렌즈를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
카메라 장치는 액추에이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 카메라 장치는 렌즈 모듈(210)을 시프트시키기 위한 제1 액추에이터(220)를 포함할 수 있다. 상기 제1 액추에이터(220)는 AF 모듈일 수 있다. 제1 액추에이터(220)은 상기 렌즈 모듈(210)을 상하 방향(명확하게, 광축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 즉, 제1 액추에이터(220)는 상기 렌즈 모듈(210)를 광축 방향으로 이동시켜 오토 포커스 기능을 수행시킬 수 있다.
제2 액추에이터는 이미지 센서 모듈(440)를 구동할 수 있다. 제2 액추에이터는 이미지 센서 모듈(440)을 시프트 또는 회전시킬 수 있다. 제2 액추에이터는 이미지 센서 모듈(440)을 이동시킬 수 있다. 제2 액추에이터는 이미지 센서 모듈(440)을 광축에 수직한 제1 방향으로 이동시키고, 상기 광축과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동시키고, 상기 광축으로 기준으로 회전시킬 수 있다. 이때, 상기 제1 방향은 x축 방향이고, 상기 제2 방향은 y축 방향이고, 광축은 z축 방향일 수 있다.
한편, 제1 액추에이터(220) 및 제2 액추에이터는 렌즈 모듈(210) 및 이미지 센서 모듈(440)을 각각 이동시키기 위해, 구동부를 포함할 수 있다. 즉, 제1 액추에이터(220)는 제1 구동부(추후 설명)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 액추에이터는 제2 구동부(추후 설명)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 구동부 각각은 코일 및 마그네트를 포함할 수 있다. 그리고 상기 코일과 마그네트는 상호간의 전자기력을 발생시켜, 상기 렌즈 모듈(210) 및 이미지 센서 모듈(440)을 각각 구동시킬 수 있다. 일 실시 예에서의 렌즈 모듈(210)은 고체 렌즈를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 액추에이터(220)는 고체 렌즈의 렌즈 모듈(210)을 이동시키기 위한 코일 및 마그네트를 포함하는 제1 구동부를 포함할 수 있다.
이미지 센서 모듈(440)은 제2 액추에이터에 결합될 수 있다. 바람직하게, 제2 액추에이터는 고정부(추후 설명) 및 이동부(추후 설명)로 구성될 수 있다. 그리고, 제2 액추에이터의 이동부는 와이어(추후 설명)를 통해 상기 고정부에 연결될 수 있다. 제2 액추에이터의 이동부는 제2 구동부의 전자기력에 의해 상기 고정부에 대해 이동할 수 있다. 여기에서, 고정부가 이동한다는 것은 상기 고정부의 제1 방향으로의 이동, 제2 방향으로의 이동 및 광축 방향으로의 이동을 모두 포함할 수 있다.
그리고, 이미지 센서 모듈(440)은 상기 제2 액추에이터의 이동부에 결합될 수 있다. 이미지 센서 모듈(440)은 이미지 센서(444)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(440)는 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID 중 어느 하나일 수 있다.
본 실시 예에서 이미지 센서(444)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 회전될 수 있다. 이미지 센서(444)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 이동될 수 있다. 이미지 센서(444)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 틸트될 수 있다.
즉, 이미지 센서 모듈(440)은 제2 액추에이터의 이동부에 결합되며, 상기 제2 액추에이터의 이동부가 상기 제2 액추에이터의 고정부에 대해 상대 이동할 때, 상기 제2 액추에이터의 이동부와 함께 상기 제2 액추에이터의 고정부에 대해 상대 이동할 수 있다. 이 결과, 손떨림 보정 기능이 수행될 수 있다.
상기와 같이, 실시 예에서는 제1 액추에이터(220)를 이용하여 렌즈 모듈을 이동시켜 AF 기능을 수행하고, 제2 액추에이터를 통해 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있다. 이와 다르게, 제2 액추에이터가 AF 기능 및 손떨림 보정 기능을 모두 수행할 수도 있다.
본 실시 예에서의 카메라 장치는 렌즈 모듈(210)에 대해 이미지 센서 모듈(440)을 상대 이동시켜 손떨림 보정 기능 및/또는 오토 포커스 기능을 수행한다.
즉, 최근 카메라 기술이 발전됨에 따라 이미지 해상도가 증가하고 있으며, 이에 의해 이미지 센서(440)의 사이즈도 커지고 있다. 이때, 이미지 센서(440)의 사이즈가 커지는 상황에서 렌즈 모듈(210)의 사이즈 및 렌즈 모듈(210)을 시프트시키기 위한 액추에이터의 부품도 커지고 있다. 이로 인해, 렌즈 모듈(210)의 자체 무게 뿐 아니라, 렌즈 모듈(210)을 시프트하기 위한 다른 액추에이터 부품들의 무게가 증가함에 따라, 기존의 VCM 기술을 이용하여 렌즈 모듈(210)을 안정적으로 시프트하기에는 무리가 있고, 신뢰성 측면에서도 많은 문제가 발생하고 있다.
이에 따라, 본 실시 예에서는 렌즈 시프트 방식을 구현하는 제1 액추에이터(220)를 이용하여 AF를 수행하고, 이미지 센서 시프트 방식을 구현하는 제2 액추에이터를 이용하여 OIS를 수행함으로써, 카메라 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.
더 나아가, 카메라 장치에서의 손떨림에는 5축 손떨림이 존재한다. 예를 들어, 5축 손떨림은 각도로 떨리는 2개의 손떨림과, 시프트로 떨리는 2개의 손떨림과 회전으로 떨리는 1개의 손떨림이 존재한다. 이때, 렌즈 시프트 방식으로는 4축 손떨림 보정만이 가능하고, 회전으로 떨리는 손떨림에 대해서는 보정이 불가능하다. 이는, 회전으로 발생하는 손떨림에 대해서는 광학 모듈의 회전으로 보정을 해야 하는데, 렌즈 모듈(210)을 회전시킨다 하더라도 입사되는 광로는 그대로 유지되며, 이에 따라 렌즈 시프트 방식으로는 5축 손떨림 보정이 불가능하다. 따라서, 본 실시 예에서는 센서 시프트 방식을 적용하여 5축 손떨림 보정이 가능하도록 하면서, 상기 설명한 바와 같은 카메라 기술 발전에 따른 렌즈 시프트 방식에 대한 신뢰성 문제를 해결할 수 있도록 한다.
따라서, 실시 예에서는 복수의 액추에이터를 구비하고, 상기 복수의 액추에이터를 이용하여 렌즈 모듈(210) 및 이미지 센서를 각각 이동시켜 AF 및 OIS를 수행할 수 있도록 한다.
이하에서는 실시 예의 카메라 장치(100A)를 구성하는 각각의 구성요소에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
카메라 장치(100A)는 홀더(110)를 포함할 수 있다. 홀더(110)는 제1 기판(150)의 하면에 배치될 수 있다. 홀더(110)는 제1 기판(150)의 홈에 형합되기 위한 돌기를 포함할 수 있다. 홀더(110)는 제2 기판(120)의 상면에 배치될 수 있다.
여기에서, 상기 제1 기판(150)는 제2 액추에이터의 고정부일 수 있다. 즉, 상기 제1 기판(150)은 이미지 센서(444)의 이동 시에도 고정된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 이미지 센서(444)는 상기 제1 기판(150)에 대해 상대 이동할 수 있다.
홀더(110)는 제1 기판(150)과 제2 기판(120) 사이에 배치될 수 있다. 홀더(110)에는 렌즈 모듈(210)이 배치될 수 있다. 홀더(110)에는 광학모듈이 배치될 수 있다. 홀더(110)는 하우징(600)과 결합될 수 있다. 이때, 상기 제2 기판(120)은 이미지 센서(444)와 전기적으로 연결되는 제2 액추에이터의 일 구성일 수 있다. 제2 기판(120)은 일단이 제3 기판(430)과 연결되고, 그에 따라 제3 기판(430)에 결합된 이미지 센서(444)로부터 전송되는 이미지 신호를 수신할 수 있다. 또한, 제2 기판(120)은 타단이 제1 기판(150)과 연결되고, 그에 따라 상기 이미지 센서(444)로부터 제공되는 이미지 신호를 외부로 전송할 수 있다. 즉, 제2 기판(120)은 이미지 센서(444)로부터 획득한 이미지 신호를 메인 기판으로 전달할 수 있다.
이를 위해, 제1 기판(150)은 카메라 모듈과 외부장치의 메인 기판 사이를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제1 기판(150)은 카메라 모듈의 제2 기판(120)과 광학기기(예를 들어, 휴대 단말기)의 메인 기판 사이를 연결할 수 있다.
이를 위해, 제1 기판(150)의 카메라 장치 내부에 배치되어 제2 액추에이터의 제2 기판(120)과 연결되고, 나머지 일부는 카메라 장치의 외부에 배치되어 광학기기의 메인 기판과 연결될 수 있다.
홀더(110)는 단차(111)를 포함할 수 있다. 단차(111)는 홀더(110)의 삽입부(112)의 둘레에 형성될 수 있다. 단차(111)에는 렌즈 모듈(210)이 배치될 수 있다. 단차(111)는 렌즈 모듈(210)의 일부의 하면을 지지할 수 있다. 이를 통해, 렌즈 모듈(210)이 단차(111)에 안착된 상태에서 하측으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
홀더(110)는 삽입부(112)을 포함할 수 있다. 삽입부(112)는 중공홀일 수 있다. 삽입부(112)은 개구(opening)일 수 있다. 삽입부(112)에는 렌즈 모듈(210)이 배치될 수 있다. 렌즈 모듈(210)의 일부는 삽입부(112)를 통해 단차(111)의 아래로 연장될 수 있다.
홀더(110)는 제1홀(113)을 포함할 수 있다. 제1홀(113)은 와이어(510)와 결합되기 위한 제2 기판(120)의 일부분을 노출하기 위해 형성될 수 있다. 제1홀(113)은 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 제1홀(113)은 2개일 수 있다.
홀더(110)는 제2홀(114)을 포함할 수 있다. 제2홀(114)은 제2 기판(120)에 결합되는 센서(520)를 노출하기 위해 형성될 수 있다. 제2홀(114)은 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 제2홀(114)은 4개일 수 있다.
홀더(110)는 제1홈(115)을 포함할 수 있다. 제1홈(115)은 와이어(510)와 결합되기 위한 제2 기판(120)의 일 부분을 노출하기 위해 형성될 수 있다. 제1홈(115)은 홀더(110)의 측면에 형성될 수 있다. 제1홈(115)은 홀더(110)의 양측면에 각각 형성될 수 있다. 제1홈(115)은 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 제1홈(115)은 홀더(110)의 서로 마주보는 양측면에 각각 배치되는 2개의 홈을 포함할 수 있다.
홀더(110)는 제2홈(116)을 포함할 수 있다. 제2홈(116)은 하우징(600)의 돌기와 대응하는 형상으로 형성되어 하우징(600)의 돌기와 형합될 수 있다. 다만, 제2홈(116)은 하우징(600)의 돌기와 대응하는 형상으로 구비되지 않을 수 있다. 제2홈(116)은 홀더(110)의 측면에 형성될 수 있다. 제2홈(116)은 홀더(110)의 양측면 각각에 형성될 수 있다. 제2홈(116)은 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 제2홈(116)은 3개일 수 있다. 제2홈(116)은 홀더(110)의 일측면에 배치되는 2개의 홈을 포함하고, 타측면에는 2개의 홈이 하나로 연결된 형태의 1개의 홈으로 형성될 수 있다.
카메라 장치(100A)는 제2 기판(120)을 포함할 수 있다. 제2 기판(120)은 홀더(110)에 배치될 수 있다. 제2 기판(120)은 홀더(110)의 하면에 배치될 수 있다. 제2 기판(120)의 상면은 홀더(110)의 하면에 접촉될 수 있다. 여기에서, 제2 기판(120)과 홀더(110)는 제2 액추에이터의 고정부일 수 있다. 즉, 상기 제2 기판(120)과 상기 홀더(110)는 상기 이미지 센서(444)의 이동 시에도 위치가 고정될 수 있다.
제2 기판(120)은 제1 기판(150)의 아래에 배치될 수 있다. 제2 기판(120)은 와이어(510)와 결합될 수 있다. 제2 기판(120)은 RFPCB(rigid flexible PCB)일 수 있다. 제2 기판(120)은 제1 내지 제4코너를 포함할 수 있다. 이때, 제2 기판(120)은 이미지 센서(444)가 배치되는 제3 기판(430)과 결합되고, 상기 제3 기판(430)을 위치를 이동시키는 제2 액추에이터의 일 구성일 수 있다.
제2 기판(120)은 제4 오픈 영역(121)을 포함할 수 있다. 제4 오픈 영역(121)은 제2 기판(120)의 중심부에 형성될 수 있다. 제4 오픈 영역(121)은 제2 기판(120)의 상면 및 하면을 관통하는 중공홀일 수 있다. 제4 오픈 영역(121)은 개구(opening)일 수 있다. 상기 제2 기판(120)의 제4 오픈 영역(121)은 하부에 배치되는 이미지 센서(444) 및 상부에 배치되는 렌즈 모듈(210)과 광축(OA) 상에서 정렬될 수 있다.
바람직하게, 제4 오픈 영역(121)은 하부에 배치되는 이미지 센서(444), 상기 제3 기판(430)의 제1 오픈 영역(433), 보강 부재(420)의 제2 오픈 영역(424), 기판 홀더(410)의 제3 오픈 영역(411)과 광축(OA) 상에서 정렬될 수 있다.제4 오픈 영역(121)에는 렌즈 모듈(210)이 배치될 수 있다. 제2 기판(120)의 제4 오픈 영역(121)은 홀더(110)의 삽입부(112)보다 큰 폭으로 형성될 수 있다.
제2 기판(120)은 결합부를 포함할 수 있다. 제2 기판(120)은 결합부에서 와이어(510)와 결합될 수 있다. 즉, 제2 기판(120)은 와이어(510)와 결합되는 리드패턴부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(120)은 와이어(510)의 일단과 전기적으로 연결되는 제2 리드 패턴부(122)를 포함할 수 있다. 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122)와 와이어(510)는 솔더링(soldering)을 통해 결합될 수 있다. 제2 리드 패턴부(122)는 와이어(510)와 전기적으로 연결되기 위해 솔더레지스터가 오픈된 부분일 수 있다. 제2 리드 패턴부(122) 및 제2 기판(120)에는 와이어가 삽입되는 제3 삽입 홀(123)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 와이어(510)의 일단은 상기 제2 리드 패턴부(122) 및 상기 제2 기판(120)의 제3 삽입 홀(123)에 삽입될 수 있다. 바람직하게, 와이어(510)의 일단은 상기 제2 리드 패턴부(122) 및 상기 제2 기판(120)을 관통하여 상기 제2 리드 패턴부(122)의 표면 위로 돌출될 수 있으며, 솔더(도시하지 않음)에 의해 상기 제2리드 패턴부(122)와 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 제3 삽입 홀(123)의 일부는 상기 제2 기판(120)에 형성될 수 있고, 나머지 일부는 제2 리드 패턴부(122) 상에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 리드 패턴부(122) 상에 형성된 제3 삽입 홀의 일부는 상기 제2 리드 패턴부(122)의 표면 위로 돌출된 와어어(510)를 솔더링함에 따라 솔더로 채워질 수 있다.
제2 기판(120)은 커넥터(124)를 포함할 수 있다. 커넥터(124)는 제1 기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 기판(150)에는 제2 기판(120)의 커넥터(124)와 대응하는 커넥터가 배치될 수 있다. 커넥터(124)는 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 포함할 수 있다.
제2 기판(120)은 단자(125)를 포함할 수 있다. 단자(125)는 제2 기판(120)의 하면에 형성될 수 있다. 단자(125)는 코일(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 단자(125)는 코일(310)의 한 쌍의 인출선과 솔더링 또는 Ag 에폭시에 의해 결합될 수 있다. 단자(125)는 복수의 단자를 포함할 수 있다. 단자(125)는 4개의 코일에 2개씩 총 8개의 단자를 포함할 수 있다. 제2 기판(120)은 상기 코일(310)을 이용하여 상기 제3 기판(430)에 자기장을 발생시키고, 상기 발생시킨 자기장에 의해 상기 제3 기판(430)의 위치가 이동될 수 있도록 한다.
즉, 제2 기판(120)은 와이어(510)를 통해 하부의 상기 제3 기판(430)과 전기적으로 연결된다. 또한, 제3 기판(430)은 상기 와이어(510)를 통해 상기 제1 기판(150) 및 제2 기판(120)에 대해 상대 이동할 수 있다.
다시 말해서, 제2 기판(120)은 홀더(110)에 고정된 상태로 결합되고, 상기 제3 기판(430)은 상기 제2 기판(120)에 대해 상대 이동할 수 있다. 상기 제3 기판(430)의 이동은 상기 단자(125)에 연결된 코일(310)로부터 발생하는 자기력에 의해 달성될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 설명하기로 한다.
카메라 장치(100A)는 렌즈 모듈(210)을 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 홀더(110)에 배치될 수 있다. 렌즈는 이미지 센서(444)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 5매 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 제1 내지 제5렌즈(211, 212, 213, 214, 215)를 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 배럴(216)을 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 배럴(216) 내에 배치될 수 있다. 렌즈 모듈(210)은 홀(217)을 포함할 수 있다. 렌즈 모듈(210)의 홀(217)에는 광학모듈이 배치될 수 있다. 렌즈 모듈(210)의 홀(217)은 복수의 렌즈 사이에 렌즈 모듈(210)을 수평방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 복수의 렌즈의 광축과 광학모듈의 광축이 얼라인될 수 있다. 렌즈 모듈(210)의 홀(217)은 제2 렌즈(212)와 제3 렌즈(213) 사이에 형성될 수 있다.
카메라 장치(100A)는 광학모듈을 포함할 수 있다. 광학모듈은 손떨림 보정(OIS) 기능을 수행할 수 있다. 광학모듈은 오토 포커스(AF) 기능을 수행할 수 있다. 광학모듈은 복수의 렌즈 및 이미지 센서(444)와 얼라인되어 배치될 수 있다. 광학모듈은 복수의 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 광학모듈은 제2 렌즈(212)와 제3 렌즈(213) 사이에 배치될 수 있다. 광학모듈은 제1 액추에이터(220)를 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 카메라 장치(100A)는 제1 액추에이터(220)를 포함할 수 있다. 제1 액추에이터(220)는 실리콘 웨이퍼를 사용하여 무빙 렌즈를 이동시켜 오토 포커스 기능 및/또는 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있다.
제1 액추에이터(220)는 렌즈용 기판(221)과 연결될 수 있다. 렌즈용 기판(221)은 단자(222)를 포함할 수 있다. 단자(222)는 복수의 단자를 포함할 수 있다. 단자(222)는 6개의 단자를 포함할 수 있다. 렌즈용 기판(221)의 단자(222)는 제1 기판(150)의 단자(150a)와 연결될 수 있다. 도 8의 제1 액추에이터(220)는 액추에이터의 일 구조의 예를 나타낸 것이며, 상기 제1 액추에이터(220)는 VCM 방식으로 렌즈 모듈(210)을 구동할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 코일(310)을 포함할 수 있다. 즉, 이미지 센서(444)를 이동시키는 제2 액추에이터는 코일(310)을 포함할 수 있다.
코일(310)은 제2 기판(120)에 배치될 수 있다.
코일(310)은 제2 기판(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 코일(310)은 하부에 배치된 마그네트(320)와 마주보게 배치될 수 있다. 코일(310)에 전류가 인가되면 코일(310)의 주변에는 전기장이 형성될 수 있다. 코일(310)에 전류가 인가되면 코일(310)과 마그네트(320)의 전자기적 상호작용을 통해 코일(310)과 마그네트(320) 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 상대적으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 코일(310)도 제2 액추에이터의 고정부의 일 구성일 수 있다.
코일(310)은 4개의 코일을 포함할 수 있다. 4개의 코일 중 적어도 3개의 코일에는 독립적으로 전류가 인가될 수 있다. 제1 실시예에서 코일(310)은 3개의 채널(channel)로 제어될 수 있다. 또는, 제2 실시예로 코일(310)은 4개의 채널로 제어될 수 있다. 4개의 코일(310)은 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 4개의 코일(310) 각각에는 정방향 전류 및 역방향 전류 중 어느 하나가 선택적으로 인가될 수 있다. 본 실시예에서 4개의 코일 중 3개만 전기적으로 분리되고 1개의 코일은 다른 하나의 코일과 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 4개의 코일 모두가 전기적으로 분리될 수 있다. 4개의 코일 중 3개만 전기적으로 분리되는 경우 코일(310)로부터 3쌍 총 6개의 인출선이 나오며, 4개의 코일 모두가 전기적으로 분리되는 경우 코일(310)로부터 4쌍 총 8개의 인출선이 나올 수 있다.
본 실시예의 제1 실시예와 같이 3채널로 4개의 코일을 제어하는 경우 z축 중심 회전 구동에서 코일(310)과 마그네트(320) 1쌍으로 구동해야 하지만, 제2 실시예와 같이 4채널로 4개의 코일을 제어하는 경우 z축 중심 회전 구동에서 코일(310)과 마그네트(320) 2쌍으로 구동할 수 있다.
코일(310)은 제1 내지 제4코일(311, 312, 313, 314)을 포함할 수 있다. 제1코일(311)은 제1마그네트(321)와 대향하게 배치될 수 있다. 제2코일(312)은 제2마그네트(322)와 대향하게 배치될 수 있다. 제3코일(313)은 제3마그네트(323)와 대향하게 배치될 수 있다. 제4코일(314)은 제4마그네트(324)와 대향하게 배치될 수 있다. 제1코일(311)은 제2 기판(120)의 제1코너에 배치될 수 있다. 제2코일(312)은 제2 기판(120)의 제2코너에 배치될 수 있다. 제3코일(313)은 제2 기판(120)의 제3코너에 배치될 수 있다. 제4코일(314)은 제2 기판(120)의 제4코너에 배치될 수 있다. 제1코일(311)과 제3코일(313)은 제2 기판(120)의 제1대각방향 상에 배치되고 제2코일(312)과 제4코일(314)은 제2 기판(120)의 제2대각방향 상에 배치될 수 있다.
본 실시예에서 제1코일(311)과 제3코일(313)은 제1방향으로 길게 배치되고, 제2코일(312)과 제4코일(314)은 제2방향으로 길게 배치될 수 있다. 이때, 제1방향과 제2방향은 수직일 수 있다. 제1코일(311)의 장변과 제3코일(313)의 장변은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제2코일(312)의 장변과 제4코일(314)의 장변은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제1코일(311)의 장변과 제2코일(312)의 장변은 서로 평행하지 않게 배치될 수 있다. 이때, 제1코일(311)의 장변과 제2코일(312)의 장변은 가상의 연장선이 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 제1코일(311)의 배치 방향과 제2코일(312)의 배치 방향은 직교할 수 있다.
본 실시예에서 제1 내지 제4코일(311, 312, 313, 314) 중 적어도 3개의 코일에는 독립적으로 전류가 인가될 수 있다. 제1 내지 제4코일(311, 312, 313, 314)은 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
카메라 장치(100A)는 마그네트(320)를 포함할 수 있다. 마그네트(320)는 기판 홀더(410)에 배치될 수 있다. 마그네트(320)는 기판 홀더(410)의 코너에 배치될 수 있다. 마그네트(320)는 기판 홀더(410)의 4개의 코너에 각각 배치될 수 있다. 마그네트(320)는 코일(310)과 대향할 수 있다. 마그네트(320)는 코일(310)과 전자기적 상호작용할 수 있다. 마그네트(320)는 코일(310)과의 전자기적 상호작용을 통해 이동할 수 있다. 즉, 코일(310)에 전류가 인가되면 마그네트(320)가 이동할 수 있다. 마그네트(320)는 평판(flat plate) 형상을 갖는 평판 마그네트일 수 있다. 본 실시예에서는 코일(310)이 고정되고 마그네트(320)가 이동할 수 있다. 다만, 변형 예로서 코일(310)과 마그네트(320)의 배치 위치가 서로 바뀔 수 있다. 이때, 마그네트(320) 및 기판 홀더(410)는 제2 액추에이터의 이동부일 수 있다. 즉, 상기 마그네트(320) 및 기판 홀더(410)는 이미지 센서(444)의 이동 시에, 상기 이미지 센서(444)와 함께 이동할 수 있다.
마그네트(320)는 복수의 마그네트를 포함할 수 있다. 마그네트(320)는 4개의 마그네트를 포함할 수 있다. 마그네트(320)는 제1 내지 제4마그네트(321, 322, 323, 324)를 포함할 수 있다. 제1마그네트(321)는 제1코일(311)과 대향할 수 있다. 제1마그네트(321)는 기판 홀더(410)의 제1코너(410e)에 배치될 수 있다. 제2마그네트(322)는 제2코일(312)과 대향할 수 있다. 제2마그네트(322)는 기판 홀더(410)의 제2코너(410f)에 배치될 수 있다. 제3마그네트(323)는 제3코일(313)과 대향할 수 있다. 제3마그네트(323)는 기판 홀더(410)의 제3코너(410g)에 배치될 수 있다. 제4마그네트(324)는 제4코일(314)과 대향할 수 있다. 제4마그네트(324)는 기판 홀더(410)의 제4코너(410h)에 배치될 수 있다. 복수의 마그네트 각각은 인접한 마그네트와 수직으로 배치되고 대각 방향에 배치된 마그네트와 평행하게 배치될 수 있다.
제1마그네트(321)의 코일(310)과 대향하는 면의 극성은 제1측면에 가까운 부분과 제2측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다. 제2마그네트(322)의 코일(310)과 대향하는 면의 극성은 제3측면에 가까운 부분과 제4측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다. 제3마그네트(323)의 코일(310)과 대향하는 면의 극성은 제1측면에 가까운 부분과 제2측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다. 제4마그네트(324)의 코일(310)과 대향하는 면의 극성은 제3측면에 가까운 부분과 제4측면에 가까운 부분이 서로 다를 수 있다. 즉, 제1마그네트(321)와 제3마그네트(323)가 동일 방향으로 배치되고, 제2마그네트(322)와 제4마그네트(324)가 동일 방향으로 배치될 수 있다. 제1마그네트(321)는 제2마그네트(322)와 수직으로 배치될 수 있다. 제1 내지 제4마그네트(321, 322, 323, 324)의 극성은 내측 부분끼리 같을 수 있다. 제1 내지 제4마그네트(321, 322, 323, 324)의 극성은 외측 부분끼리 같을 수 있다. 제1 내지 제4마그네트(321, 322, 323, 324) 각각의 극성은 내측 부분이 N극으로 형성될 수 있다. 제1 내지 제4마그네트(321, 322, 323, 324) 각각의 극성은 외측 부분이 S극으로 형성될 수 있다. 다만, 변형례로 제1 내지 제4마그네트(321, 322, 323, 324) 각각의 극성은 내측 부분이 S극으로 형성되고 외측 부분이 N극으로 형성될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제2코일(312)과 제4코일(314)에 동일한 방향의 전류가 인가되면 각각 제2마그네트(322)와 제4마그네트(324)와의 전자기적 상호작용을 통해 기판 홀더(410)에 결합된 이미지 센서(444)가 x축 방향으로 이동(시프트)될 수 있다. 즉, 제2코일(312)과 제2마그네트(322) 및 제4코일(314)과 제4마그네트(324)는 이미지 센서(444)의 x축 방향 시프트 구동에 사용될 수 있다. 이때, 제2코일(312)과 제2마그네트(322)는 제1x축 시프트 구동부(X2)이고 제4코일(314)과 제4마그네트(324)는 제2x축 시프트 구동부(X1)일 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제1코일(311)과 제3코일(313)에 동일한 방향의 전류가 인가되면 각각 제1마그네트(321)와 제3마그네트(323)와의 전자기적 상호작용을 통해 기판 홀더(410)에 결합된 이미지 센서(444)가 y축 방향으로 이동(시프트)될 수 있다. 즉, 제1코일(311)과 제1마그네트(321) 및 제3코일(313)과 제3마그네트(323)는 이미지 센서(444)의 y축 방향 시프트 구동에 사용될 수 있다. 이때, 제1코일(311)과 제1마그네트(321)는 제1y축 시프트 구동부(Y1)이고 제3코일(313)과 제3마그네트(323)는 제2y축 시프트 구동부(Y2)일 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제1코일(311)과 제3코일(313)에 반대 방향의 전류가 인가되고 제2코일(312)과 제4코일(314)에 반대 방향의 전류가 인가되고 이때 제1코일(311)에 인가되는 전류와 제2코일(312)에 인가되는 전류에 의해 마그네트(320)가 회전되는 방향이 같다면 기판 홀더(410)에 결합된 이미지 센서(444)가 z축을 중심으로 회전(롤링, rolling)될 수 있다. 도 17에 도시된 실시예는 코일(310)이 4채널로 제어되는 경우를 도시한 것이며, 코일(310)이 3채널로 제어되는 경우라면 제1코일(311)과 제3코일(313) 또는 제2코일(312)과 제4코일(314)을 통해서 이미지 센서(444)를 롤링할 수 있다. 제1코일(311)과 제3코일(313) 및 제2코일(312)과 제4코일(314) 중 1개의 채널로 묶인 코일이 있다면 반대 방향으로 전류를 인가할 수 없기 때문이다.
도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제1코일(311)에 정방향 전류가 인가되고 이를 통해 제1코일(311)이 제1마그네트(321)를 제1방향(도 17의 a 참조)으로 밀어내고 제2코일(312)에 정방향 전류가 인가되고 이를 통해 제2코일(312)이 제2마그네트(322)를 제2방향(도 17의 b 참조)으로 밀어내고 제3코일(313)에 역방향 전류가 인가되고 이를 통해 제3코일(313)이 제3마그네트(323)를 제3방향(도 17의 c 참조)으로 밀어내고 제4코일(314)에 역방향 전류가 인가되고 이를 통해 제4코일(314)이 제4마그네트(324)를 제4방향(도 17의 d 참조)으로 밀어냄으로써 기판 홀더(410)에 결합된 이미지 센서(444)가 z축 중심으로 회전(도 17의 e 참조)될 수 있다. 이때, 제1 내지 제4방향은 기판 홀더(410)의 중심을 기준으로 시계 방향에 대응할 수 있다.
본 실시예에서 마그네트(320)의 자기력 흐름(Magnetic Flow)는 도 18에 도시된 바와 같다. 도 18을 참조하면 코일(310)에 대해 수직으로 지나가는 자기력 선이 존재함을 확인할 수 있으며, 본 상태에서 코일(310)에 전류가 인가되면 로렌츠 힘(Lorentz Force)에 따라 코일(310)이 마그네트(320)에 대하여 이동할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 기판 모듈의 일 구성인 기판 홀더(410)를 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)는 홀더(110)와 이격되어 배치될 수 있다. 기판 홀더(410)는 코일(310)에 전류가 인가되면 마그네트(320)와 함께 이동하는 부분으로 가동자(mover)일 수 있다. 또한, 기판 홀더(410)는 센서 PCB 홀더(Sensor PCB holder)일 수 있다. 기판 홀더(410)는 x축 방향으로 시프트될 수 있다. 기판 홀더(410)는 y축 방향으로 시프트될 수 있다. 기판 홀더(410)는 z축(광축) 중심으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 기판 홀더(410)는 제2 액추에이터의 이동부일 수 있다.
기판 홀더(410)는 제3오픈 영역(411)을 포함할 수 있다. 제3오픈 영역(411)은 중공홀일 수 있다. 제3오픈 영역(411)은 개구(opening)일 수 있다. 바람직하게, 제3오픈 영역(411)은 제2 기판(120)의 제4 오픈 영역(121), 이미지 센서(444), 제3 기판(430)의 제1 오픈 영역(433), 보강 부재(420)의 제2 오픈 영역(424)과 광축(OA) 상에서 정렬될 수 있다
기판 홀더(410)는 마그네트 수용 홈(412)을 포함할 수 있다. 홈(412)은 기판 홀더(410)의 상면에 형성될 수 있다. 마그네트 수용 홈(412)은 마그네트(320)의 적어도 일부를 수용할 수 있다.
마그네트(320)는 기판 홀더(410)의 마그네트 수용 홈(412)에 배치될 수 있다. 마그네트 수용 홈(412)은 마그네트(320)와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 마그네트 수용 홈(412)의 깊이는 마그네트(320)의 대응하는 방향으로의 두께보다 작을 수 있다. 이 경우, 마그네트 수용 홈(412)에 배치된 마그네트(320)의 일부가 기판 홀더(410)로부터 돌출될 수 있다. 마그네트 수용 홈(412)은 복수의 홈을 포함할 수 있다. 마그네트 수용 홈(412)은 마그네트(320)의 개수와 대응하는 개수로 형성될 수 있다. 마그네트 수용 홈(412)은 4개의 홈을 포함할 수 있다. 다만, 기판 홀더(410)의 상기 마그네트 수용 홈(412)은 코일 수용 홈으로 대체될 수 있으며, 이에 따라 상기 마트네트 대신에 코일이 배치될 수 있다. 이때, 상기 기판 홀더(410)애 베치된 코일과 마주보는 구동 기판 상에는 마그네트가 배치될 수 있다.
기판 홀더(410)는 와이어가 관통되는 제2 삽입 홀(413)을 포함할 수 있다. 제2 삽입 홀(413)은 기판 홀더(410)에 광축과 평행한 방향으로 관통 형성될 수 있다. 제2 삽입 홀(413)에는 와이어(510)가 삽입될 수 있다. 와이어(510)는 제2 삽입 홀(413)을 통과할 수 있다. 제2 삽입 홀(413)은 복수의 홀을 포함할 수 있다. 제2 삽입 홀(413)은 와이어(510)의 개수와 대응하는 개수로 형성될 수 있다. 제2 삽입 홀(413)은 20개의 홀을 포함할 수 있다. 즉, 실시 예에서의 와이어(510)는 20개로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 삽입 홀(413)은 상기 20개의 와이어(510)가 각각 통과될 수 있도록, 20개의 홀을 포함할 수 있다. 이때, 상기 와이어(510)나상기 제2 삽입 홀(413)은 추후 설명한 이미지 센서(444)의 단자의 수보다 적을 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(444)는 36개의 단자를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 와이어(510)는 상기 이미지 센서(444)의 단자의 수보다 적은 20개로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이미지 센서(444)의 단주 중 일부는 상기 와이어(510)와 전기적으로 연결되지 않을 수 있다.
상기 기판 홀더(410)의 제2 삽입 홀(413)은 제2 기판(120)의 제3 삽입 홀(123)과 수직 방향 내에서 정렬될 수 있다. 즉, 와이어(510)는 상기 제2 기판(120)의 제3 삽입 홀(123) 및 상기 기판 홀더(410)의 제2 삽입 홀(413)을 공통으로 관통할 수 있다. 상기 제3 삽입 홀(123)의 개수는 상기 와이어(510) 및 상기 제2 삽입 홀(413)의 개수와 동일할 수 있다.
기판 홀더(410)는 제1돌기(414)를 포함할 수 있다. 제1돌기(414)는 기판 홀더(410)의 하면에 형성될 수 있다. 제1돌기(414)는 보강부재(420)의 제1홀(421)과 제3 기판(430)의 홀(431-1)에 삽입될 수 있다. 제1돌기(414)는 보강부재(420)의 제1홀(421) 및 제3 기판(430)의 홀(431-1)과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 제1돌기(414)는 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 제1돌기(414)는 4개의 돌기를 포함할 수 있다. 4개의 돌기는 기판 홀더(410)의 4개의 코너에 각각 형성될 수 있다.
기판 홀더(410)는 제2돌기(415)를 포함할 수 있다. 제2돌기(415)는 기판 홀더(410)의 하면에 형성될 수 있다. 제2돌기(415)는 제1돌기(414)와 이격될 수 있다. 제2돌기(415)는 기판 홀더(410)의 측면으로부터 연장될 수 있다. 제2돌기(415)의 하면은 이미지 센서 모듈(440)의 보강판(445)의 하면보다 낮게 배치될 수 있다. 제2돌기(415)는 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 제2돌기(415)는 4개의 돌기를 포함할 수 있다. 4개의 돌기는 기판 홀더(410)의 4개의 코너에 각각 형성될 수 있다.
기판 홀더(410)는 가이드 돌기(416)를 포함할 수 있다. 가이드 돌기(416)는 기판 홀더(410)의 하면에 형성될 수 있다. 가이드 돌기(416)는 이미지 센서 모듈(440)의 조립 위치를 가이드할 수 있다. 가이드 돌기(416)는 이미지 센서 모듈(440)의 커버(441)와 접촉할 수 있다. 가이드 돌기(416)는 이미지 센서 모듈(440)의 커버(441)의 4개의 측면과 접촉할 수 있다.
기판 홀더(410)는 복수의 측면을 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)는 4개의 측면을 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)는 제1 내지 제4측면을 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)는 서로 반대편에 배치되는 제1측면 및 제2측면과, 제1측면과 상기 제2측면 사이에 서로 반대편에 배치되는 제3측면 및 제4측면을 포함할 수 있다.
기판 홀더(410)는 복수의 측면 사이에 형성되는 코너를 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)는 복수의 코너를 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)는 4개의 코너를 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)는 제1 내지 제4코너를 포함할 수 있다. 기판 홀더(410)의 제1코너는 제1측면과 제3측면 사이에 배치될 수 있다. 기판 홀더(410)의 제2코너는 제3측면과 제2측면 사이에 배치될 수 있다. 기판 홀더(410)의 제3코너는 제2측면과 제4측면 사이에 배치될 수 있다. 기판 홀더(410)의 제4코너는 제4측면과 제1측면 사이에 배치될 수 있다. 즉, 기판 홀더(410)는 4개의 측면 및 상기 4개의 측면 사이에 각각 배치되는 4개의 코너를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 4개의 측면에는 와이어(510)가 통과하는 제2 삽입 홀(413)이 형성되고, 상기 4개의 코너에는 마그네트가 삽입되는 홈(412)이 형성될 수 있다.
카메라 장치(100A)는 보강부재(420)를 포함할 수 있다. 보강부재(420)는 서스(SUS)로 형성될 수 있다. 보강부재(420)는 제3 기판(430)를 보강할 수 있다. 보강부재(420)는 제3 기판(430)와 결합될 수 있다. 보강부재(420)는 제3 기판(430)와 접착제에 의해 접착될 수 있다. 보강부재(420)는 기판 홀더(410)의 하면에 배치될 수 있다.
보강부재(420)는 제1 결합 홀(421)을 포함할 수 있다. 제1 결합 홀(421)은 기판 홀더(410)의 제1돌기(414)와 결합될 수 있다. 보강부재(420)는 제2 결합 홀(422)을 포함할 수 있다. 제2 결합 홀(422)에는 접착제가 도포될 수 있다. 제2 결합 홀(422)은 보강부재(420)의 돌출된 부분에 형성될 수 있다. 제2 결합 홀(422)은 복수의 홀을 포함할 수 있다. 제2 결합 홀(422)은 보강부재(420)의 4개의 각 코너에 2개씩 총 8개의 돌출된 부분에 2개씩 총 16개로 형성될 수 있다.
보강부재(420)는 돌출부(423)를 포함할 수 있다. 돌출부(423)는 보강부재(420)의 코너에서 내측으로 돌출 형성될 수 있다. 보강부재(420)에는 돌출부(423)를 통해 제1 결합 홀(421)이 형성될 공간이 확보될 수 있다. 돌출부(423)에는 제1 결합 홀(421)이 형성될 수 있다.
보강부재(420)는 제2 오픈 영역(424)을 포함할 수 있다. 제2 오픈 영역(424)은 제2 기판(120)의 제4 오픈 영역(121), 이미지 센서(444), 제3 기판(430)의 제1 오픈 영역(433) 및, 기판 홀더(410)의 제3 오픈 영역(411)과 광축(OA) 상에서 정렬될 수 있다.
카메라 장치(100A)는 제3 기판(430)을 포함할 수 있다. 제3 기판(430)는 기판 홀더(410)의 하면에 배치될 수 있다. 제3 기판(430)은 보강부재(420)와 결합될 수 있다. 제3 기판(430)은 이미지 센서 모듈(440)과 결합될 수 있다. 제3 기판(430)은 이미지 센서가 장착되는 이미지 센서 장착기판일 수 있다. 제3 기판(430)은 와이어에 의지하여 제2 기판(120) 하부에 매달린 상태로 구비되며, 상기 코일 및 마그네트에 의해 상기 제2 기판(120)에 대해 이동할 수 있다.
즉, 제2 기판(120) 아래에는 기판 홀더(410), 제3 기판(430) 및 이미지 센서 모듈(440)이 배치된다.
여기에서, 제2 기판(120), 기판 홀더(410), 제3 기판(430) 및 이미지 센서 모듈(440)이 결합된 구조를 제2 액추에이터 또는 센서 구동장치라고 할 수 있다. 또한, 이 중에서 제2 기판(120)과 기판 홀더(410)는 고정부일 수 있다. 또한, 제3 기판(430)은 이동부일 수 있다.
이때, 상기 제2 기판(120)과 상기 제3 기판(430)은 와이어(510)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 여기에서, 상기 와이어(510)의 길이는 제2 기판(120)의 두께, 기판 홀더(410)의 두께, 보강 부재(420)의 두께 및 제3 기판(430)의 두께를 모두 합한 것보다 클 수 있다. 이에 따라, 제2 기판(120) 아래에 배치되는 기판 홀더(410)는 상기 제2 기판(120)과 일정 간격 이격된 위치에 놓인다. 그리고, 기판 홀더(410), 제3 기판(430) 및 이미지 센서 모듈(440)은 와이어(510)에 의해 상기 제2 기판(120)과 일정 간격 이격된 위치에서 고정될 수 있다. 즉, 기판 홀더(410), 제3 기판(430) 및 이미지 센서 모듈(440)는 와이어(510)에 의해 지지되어, 상기 제2 기판(120) 하부에 플라잉된 구조로 배치될 수 있다.
제3 기판(430)은 절연층(431)을 포함할 수 있다. 절연층(431)은 기판 홀더(410)의 하면에 결합될 수 있다. 절연층(431)은 보강부재(420)에 결합될 수 있다. 절연층(431)은 이미지 센서 모듈(440)과 결합될 수 있다. 절연층(431)은 결합 홀(431-1)을 포함할 수 있다. 결합 홀(431-1)은 기판 홀더(410)의 제1돌기(414)에 결합될 수 있다. 절연층(431)은 돌출부(431-2)를 포함할 수 있다. 돌출부(431-2)는 절연층(431)의 코너에서 내측으로 돌출 형성될 수 있다. 돌출부(431-2)를 통해 결합 홀(431-1)이 형성될 공간이 확보될 수 있다. 돌출부(431-2)에는 결합 홀(431-1)이 형성될 수 있다.
또한, 절연층(431)은 제1 오픈 영역(433)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 제1 오픈 영역(433)은 제2 기판(120)의 제4 오픈 영역(121), 하부에 배치되는 이미지 센서(444), 보강 부재(420)의 제2 오픈 영역(424), 및 기판 홀더(410)의 제3 오픈 영역(411)과 광축(OA) 상에서 정렬될 수 있다.
제3 기판(430)은 절연층(431) 및 상기 절연층(431) 상에 배치되는 제1 리드 패턴부(432)를 포함할 수 있다.
제1 리드 패턴부(432)는 이미지 센서(444)의 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 리드 패턴부(432)는 복수 개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 총 20개의 단자부를 포함할 수 있다. 즉, 제1 리드 패턴부(432)의 단자 개수는 와이어(510)의 개수에 대응될 수 있다.
이때, 제1 리드 패턴부(432)는 절연층(431)의 제1영역에 배치되는 제1-1 리드 패턴부(432a)와, 절연층(431)의 제1영역과 마주보는 제2 영역에 배치되는 제1-2 리드 패턴부(432b)와, 절연층(431)의 제1 및 제2 영역 사이의 제3 영역에 배치되는 제1-3 리드 패턴부(432c)와, 절연층(431)의 제3영역과 마주보는 제4 영역에 배치되는 제1-4 리드 패턴부(432d)를 포함할 수 있다.
또한, 제1-1 내지 제1-4 리드 패턴부(432a, 432b, 432c, 432d) 각각은 절연층(431) 상에 배치되는 제1패턴부(432-1)와, 와이어(510)와 결합되는 제2패턴부(432-2)와, 제1패턴부(432-1)와 제2패턴부(432-2)를 연결하는 연결부(432-3)를 포함할 수 있다. 제2패턴부(432-2)에는 와이어(510)가 통과하는 홀이 형성될 수 있다. 제2패턴부(432-2)는 와이어(510)와 솔더링에 의해 결합될 수 있다. 연결부(432-3)는 밴딩된 부분을 포함할 수 있다. 연결부(432-3)는 일 방향으로 복수회 절곡될 수 있다. 연결부(432-3)는 탄성을 가질 수 있다. 제1 리드 패턴부(432)는 탄성을 가질 수 있다.
제1패턴부(432-1)는 이미지 센서 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제1패턴부(432)는 이미지 센서(444) 또는 이미지 센서 모듈을 실장하기 위한 실장 패드일 수 있다.
제2패턴부(432-2)는 와이어(510)와 전기적으로 연결되는 본딩 패드일 수 있다. 즉, 제2패턴부(432-2)는 와이어(510)와 솔더링되는 솔더링 패드일 수 있다. 이를 위해, 제2 패턴부(432-2)는 상기 와이어(510)가 통과하는 제1 삽입 홀을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 삽입 홀은 상기 기판 홀더 내에 형성되는 제2 삽입 홀 및 상기 구동 기판에 형성되는 제3 삽입 홀과 수직 방향 내에서 정렬될 수 있다.
연결부(432-3)는 제1 패턴부(432-1) 및 제2 패턴부(432-2)를 서로 연결할 수 있다. 이를 위해, 연결부(432-3)는 복수의 절곡되는 절곡부를 포함할 수 있다. 이때, 각각의 제1 리드 패턴부(432a, 432b, 432c, 432d)의 연결부(432-3)는 서로 동일한 방향으로 절곡될 수 있다. 예를 들어, 도 11b에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 리드 패턴부(432a, 432b, 432c, 432d)의 연결부(432-3)는 시계 방향으로 회전하는 절곡 부분을 포함할 수 있다. 즉, 연결부(432-3)는 이미지 센서 모듈의 z축 방향으로의 회전 방향에 대응하는 방향으로 절곡될 수 있다. 이에 따라, 연결부(432-3)는 상기 z축 방향으로의 회전 시에 상기 제1 리드 패턴부(432)에 가해지는 데미지를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 제1 리드 패턴부(432)에 발생하는 크랙이나 절연층으로부터의 이탈을 방지할 수 있다. 한편, 실시 예에서는 절연층(431) 및 제1 리드 패턴부(432) 사이에 접착부재(도시하지 않음)가 배치될 수 있다. 접착 부재는 절연층(431) 상에서 상기 제1 리드 패턴부(432)의 이탈을 방지하기 위해, 상기 절연층(431)과 상기 제1 리드 패턴부(432) 사이에 개재될 수 있다. 상기 접착 부재는 경화용 접착제 등을 포함할 수 있다.
한편, 제1 리드 패턴부(432)는 전기적 신호를 전달하는 배선으로, 전기 전도성이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 리드 패턴부(432)는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 리드 패턴부(432)는 본딩력이 우수한 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu), 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질을 포함하는 페이스트 또는 솔더 페이스트로 형성될 수 있다.
바람직하게, 제1 리드 패턴부(432)는 전기적 신호를 전달하는 배선 역할을 하면서, 상기 제2 기판(120)에 대해 상기 제3 기판(430)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동 가능한 탄성력을 가지는 금속 물질로 형성될 수 있다. 이를 위해, 제1 리드 패턴부(432)는 1000MPa 이상의 인장 강도를 가지는 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 구리를 포함하는 2원계 합금 또는 3원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 구리(Cu)-니켈(Ni)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 구리(Cu)--주석(Sn)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 구리(Cu)-베릴륨(Be)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 구리(Cu)-코발트(Co)의 2원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 구리(Cu)- 니켈(Ni)-주석(Sn)의 3원계 합금일 수 있다. 예를 들어, 제1 리드 패턴부(432)는 구리(Cu)-베릴륨(Be)-코발트(Co)의 3원계 합금일 수 있다. 또한 상기 금속 물질 이외에도, 상기 제1 리드 패턴부(432)는 스프링 역할이 가능한 탄성력을 가지면서 전기 특성이 좋은 철(Fe), 니켈(Ni), 아연 등의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 리드 패턴부(432)는 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd) 등과 같은 금속물질을 포함한 도금층으로 표면처리될 수 있으며, 이에 따른 전기 전도도를 향상시킬 수 있다.
한편, 제1 리드 패턴부(432)는 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하다.
도11b 및 도11c를 참조하여, 제3 기판(430)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 절연층(431)의 각 영역에는 제1 리드 패턴부(432a, 432b, 432c, 432d)가 배치된다.
이때, 상기 제1 리드 패턴부(432a, 432b, 432c, 432d)의 배치 위치는 동일한 수직 연장선 또는 수평 연장선 상에서 정렬될 수 있다.
예를 들어, 제1-1 리드 패턴부(432a) 및 제1-2 리드 패턴부(432b)는 절연층(431)의 서로 마주보는 제1 및 2 영역 상에 각각 배치될 수 있다. 제1-1 리드 패턴부(432a) 및 제1-2 리드 패턴부(432b)의 배치 위치는 동일한 수평 연장선 상에서 정렬될 수 있다. 예를 들어, 제1-1 리드 패턴부(432a) 및 제1-2 리드 패턴부(432b)는 서로 대칭 구조를 가질 수 있다.
또한, 제1-3 리드 패턴부(432c) 및 제1-4 리드 패턴부(432d)는 절연층(431)의 서로 마주보는 제3 및 4 영역 상에 각각 배치될 수 있다. 제1-3 리드 패턴부(432c) 및 제1-4 리드 패턴부(432d)의 배치 위치는 동일한 수직 연장선 상에서 정렬될 수 있다. 제1-3 리드 패턴부(432c) 및 제1-4 리드 패턴부(432d)는 서로 대칭 구조를 가질 수 있다.
한편, 제1 패턴부(432-1)는 상기 이미지 센서(444) 또는 이미지 센서 모듈(440)이 실장되는 실장부(432-11) 및 상기 실장부(432-11)로부터 연장되는 연장부(432-12)를 포함할 수 있다. 이때, 실장부(432-11)는 이미지 센서(444) 또는 이미지 센서 모듈(440)가 안정적으로 실장되도록 평면이 사각 패드 형상을 가질 수 있다. 연장부(432-12)는 상기 실장부(432-11)로부터 연장되어 연결부(432-3)와 연결될 수 있다.
이때, 연장부(432-12)는 실장부(432-11)로부터 절곡될 수 있다. 이에 따라, 상기 연장부(432-12)의 중심선은 실장부(432-11)의 중심선으로부터 제3 간격(d3)만큼 이격될 수 있다.
또한, 연장부(432-12)는 상기 연결부(432-3)와 연결되는 영역(A)에 완충 역할을 위한 완충 패턴부를 포함할 수 있다. 상기 완충 패턴부는 상기 연결부(432-3)가 배치된 방향으로 갈수록 폭이 점차 감소하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 연장부(432-12)는 상기 실장부(432-11)로부터 절곡되어 연장되는 절곡부와, 상기 절곡부로부터 연장되고 상기 절곡부로부터 멀어질수록 폭이 점차 감소하는 영역의 완충부를 포함할 수 있다. 상기 완충부는 제1 패턴부(432-1) 및 연결부(432-3)의 패턴 폭 차이에 의해 발생하는 패턴 끊어짐과 같은 문제를 해결할 수 있으며, 안정적으로 상기 연결부(432-3)와 실장부(432-11) 사이를 연결할 수 있다.
또한, 상기 완충부는 절연층과 수직 방향 내에서 오버랩 되지 않을 수 있다. 이를 통해 상기 기판이 X축, Y축 및 Z축의 이동뿐 아니라, 틸트될 경우 상기 연결부와 상기 패턴부가 연결되는 지점이 상기 절연층상에 존재 하지 않고, 절연층 외부에 형성됨으로 인해 상기 연결부와 상기 패턴부의 폭차이로 인해 발생하는 패턴 끊어짐을 효율적으로 감소 시킬 수 있다.
한편, 제2패턴부(432-2)의 중심과 상기 제1패턴부(432-1)의 중심은 서로 동일한 수직 연장선 또는 수평 연장선 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2패턴부(432-2)의 중심과 상기 제1패턴부(432-1)의 중심은 동일 수직선 또는 수평선 상에서 정렬될 수 있다, 이를 위해, 상기 제1패턴부(432-1)는 상기 실장부(432-11)로부터 절곡되는 연장부(432-12)를 포함할 수 있다. 이에 따르면, 상기 제2패턴부(432-2)에 연결되는 와이어(510) 및 상기 제1패턴부(432-1) 상에 배치되는 이미지 센서(444)의 단자가 서로 동일 수직선 또는 수평선 상에서 정렬될 수 있으며, 이에 따라 상기 이미지 센서(444)의 이동 위치에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
한편, 제1 리드 패턴부(432)의 제1패턴부(432-1)는 절연층(431) 상에 배치되고, 제2패턴부(432-2) 및 연결부(432-3)는 상기 절연층(431)으로부터 수평방향으로 연장되는 플라잉 리드 패턴부이다. 즉, 제1패턴부(432-1)는 절연층(431)과 수직 방향 내에서 오버랩되는 위치에 배치된다. 그리고, 제2 패턴부(432-2) 및 연결부(432-3)는 절연층(431)과 수직 방향 내에서 오버랩되지 않는 위치에 배치된다. 즉, 제1패턴부(432-1) 아래에는 절연층(431)이 배치될 수 있고, 제2패턴부(432-2) 및 연결부(432-3)의 아래에는 절연층(431)이 배치되지 않을 수 있다.
한편, 카메라 장치(100A)는 이미지 센서 모듈(440)를 포함할 수 있다. 이미지 센서 모듈(440)은 기판 홀더(410)에 결합될 수 있다. 이미지 센서 모듈(440)은 기판 홀더(410)에 고정될 수 있다. 이미지 센서 모듈(440)은 기판 홀더(410)와 일체로 이동할 수 있다. 이미지 센서 모듈(440)은 커버(441), 필터(442), 제4 기판(443), 이미지 센서(444) 및 보강판(445)을 포함할 수 있다. 다만, 이미지 센서 모듈(440)의 커버(441), 필터(442), 제4 기판(443), 이미지 센서(444) 및 보강판(445) 중 어느 하나 이상이 생략될 수 있다.
이미지 센서 모듈(440)은 커버(441)를 포함할 수 있다. 커버(441)는 필터(442)와 이미지 센서(444)를 덮을 수 있다. 커버(441)는 상판부와 측벽부를 포함할 수 있다. 커버(441)는 홀(441a)을 포함할 수 있다. 홀(441a)은 중공홀일 수 있다. 홀(441a)은 개구(opening)일 수 있다. 커버(441)는 돌기(441b)를 포함할 수 있다. 돌기(441b)는 커버(441)의 하면으로부터 돌출될 수 있다. 돌기(441b)는 기판(4430의 제2홀(443b)과 보강판(445)의 홀(445a)에 삽입될 수 있다.
이미지 센서 모듈(440)은 필터(442)를 포함할 수 있다. 필터(442)는 렌즈 모듈(210)을 통과하는 광에서 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(444)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 필터(442)는 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다. 필터(442)는 렌즈 모듈(210)과 이미지 센서(444) 사이에 배치될 수 있다. 필터(442)는 커버(441)와 제4 기판(443) 사이에 배치될 수 있다. 변형 예로, 필터(442)는 커버(441)의 홀(441a)에 배치될 수 있다. 필터(442)는 적외선 필터를 포함할 수 있다. 적외선 필터는 적외선 필터로 입사되는 적외선을 흡수 또는 반사할 수 있다.
이미지 센서 모듈(440)은 제4 기판(443)을 포함할 수 있다. 제4 기판(443)은 이미지 센서(444)를 패키지 형태로 실장하기 위한 기판일 수 있다. 제4 기판(443)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 제4 기판(443)은 회로기판을 포함할 수 있다. 제4 기판(443)에는 이미지 센서(444)가 배치될 수 있다. 제4 기판(443)은 제3 기판(430)에 결합될 수 있다. 제4 기판(443)에는 이미지 센서(444)와 대응되는 형상과 크기의 제1홀(443a)을 포함할 수 있다. 제4 기판(443)의 제1홀(443a)에 이미지 센서(444)가 삽입 배치될 수 있다. 제4 기판(443)은 제2홀(443b)을 포함할 수 있다. 제4 기판(443)의 제2홀(443b)에는 커버(441)의 돌기(441b)가 삽입될 수 있다. 제4 기판(443)은 단자(443c)를 포함할 수 있다. 제4 기판(443)의 단자(443c)는 제4 기판(443)의 하면에 4개의 측단부 각각에 배치될 수 있다. 제4 기판(443)의 단자(443c)는 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)와 연결될 수 있다. 보다 명확하게, 제4 기판(443)의 단자(443c)는 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)의 제1패턴부(432-1)와 연결될 수 있다.
제4 기판(443)은 홈(443d)을 포함할 수 있다. 제4 기판(443)의 홈(443d)은 제4 기판(443)의 4개의 코너 각각에 형성될 수 있다. 제4 기판(443)의 홈(443d)에 의해 기판 홀더(410)의 제1돌기(414)가 회피될 수 있다.
이미지 센서 모듈(440)은 이미지 센서(444)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(444)는 기판 홀더(410)에 결합될 수 있다. 이미지 센서(444)는 기판 홀더(410)와 일체로 이동할 수 있다. 다만, 이미지 센서(444)가 기판 홀더(410)에 직접 결합되지 않고 이미지 센서(444)가 결합된 제4 기판(443)이 기판 홀더(410)에 결합될 수 있다. 변형례로, 이미지 센서(444)가 기판 홀더(410)에 직접 결합될 수 있다. 이미지 센서(444)는 광학모듈과 얼라인되어 배치될 수 있다. 이미지 센서(444)는 렌즈와 필터(442)를 통과한 광이 입사하여 이미지가 결상되는 구성일 수 있다. 이미지 센서(444)는 제4 기판(443)에 실장될 수 있다. 이미지 센서(444)는 제4 기판(443)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 이미지 센서(444)는 제4 기판(443)에 표면 실장 기술(SMT, Surface Mounting Technology)에 의해 결합될 수 있다. 다른 예로, 이미지 센서(444)는 제4 기판(443)에 플립 칩(flip chip) 기술에 의해 결합될 수 있다. 이미지 센서(444)는 렌즈와 광축이 일치되도록 배치될 수 있다. 즉, 이미지 센서(444)의 광축과 렌즈의 광축은 얼라인먼트(alignment) 될 수 있다. 이미지 센서(444)는 이미지 센서(444)의 유효화상 영역에 조사되는 광을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이미지 센서(444)는 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID 중 어느 하나일 수 있다.
본 실시예에서 이미지 센서(444)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 회전될 수 있다. 이미지 센서(444)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 이동될 수 있다. 이미지 센서(444)는 x축, y축 및 z축을 중심으로 틸트될 수 있다.
이미지 센서 모듈(440)은 보강판(445)을 포함할 수 있다. 보강판(445)은 이미지 센서(444)와 제4 기판(443)의 하면에 배치될 수 있다. 보강판(445)은 서스(SUS)로 형성될 수 있다. 보강판(445)은 이미지 센서(444)와 제4 기판(443)을 보강할 수 있다. 보강판(445)은 홀(445a)을 포함할 수 있다. 홀(445a)은 커버(441)의 돌기(441b)와 결합될 수 있다. 보강판(445)은 홈(445b)을 포함할 수 있다. 홈(445b)은 보강판(445)의 4개의 코너 각각에 형성될 수 있다. 홈(445b)은 보강판(445)의 코너가 내측으로 함몰되어 형성될 수 있다.
카메라 장치(100A)는 와이어(510)를 포함할 수 있다. 와이어(510)는 제2 기판(120)과 제3 기판(430)를 연결할 수 있다. 와이어(510)는 탄성을 가질 수 있다. 와이어(510)는 탄성부재일 수 있다. 와이어(510)는 와이어 스프링일 수 있다. 이때, 와이어(510)는 제2 기판(120)과 제3 기판(430) 사이를 일정 간격 이격시킨 상태에서, 상기 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122)와 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)를 전기적으로 연결할 수 있다.
와이어(510)는 금속으로 형성될 수 있다. 와이어(510)는 이미지 센서(444)와 전기적으로 연결될 수 있다. 와이어(510)는 이미지 센서(444)의 도전라인으로 사용될 수 있다. 와이어(510)의 일측 단부는 제2 기판(120)에 결합되고 와이어(510)의 타측 단부는 제1 리드 패턴부(432)에 결합될 수 있다. 와이어(510)는 기판 홀더(410)의 이동을 탄성적으로 지지할 수 있다.
와이어(510)는 복수의 와이어를 포함할 수 있다. 복수의 와이어는 이미지 센서(444)의 단자의 개수와 대응하는 개수의 와이어를 포함할 수 있다. 복수의 와이어는 기판 홀더의 4개의 코너 중 인접한 코너 사이에 6개씩 총 20개의 와이어를 포함할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 센서(520)를 포함할 수 있다. 센서(520)는 제2 기판(120)의 상면에 배치될 수 있다. 센서(520)는 홀센서(Hall IC)를 포함할 수 있다. 센서(520)는 마그네트(320)의 자기력을 감지할 수 있다. 센서(520)에서 감지된 마그네트(320)의 자기력을 통해 이미지 센서(444)의 이동이 실시간으로 파악될 수 있다. 이를 통해, OIS 피드백(feedback) 제어가 가능할 수 있다.
센서(520)는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 센서(520)는 3개의 센서를 포함할 수 있다. 3개의 센서를 통해 이미지 센서(444)의 x축 방향 이동, y축 방향 이동, z축 중심 회전이 모두 감지될 수 있다. 센서(520)는 제1 내지 제3센서를 포함할 수 있다. 제1센서는 제1마그네트(321)와 대향하고, 제2센서는 제2마그네트(322)와 대향하고, 제3센서는 제3마그네트(323)와 대향할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 하우징(600)을 포함할 수 있다. 하우징(600)은 홀더(110)와 결합될 수 있다. 하우징(600)은 홀더(110)와의 결합을 통해 내부에 공간을 제공할 수 있다. 하우징(600)과 홀더(110)에 의해 카메라 장치(100A)의 외관이 형성될 수 있다. 하우징(600)은 내부에 코일(310), 마그네트(320) 등과 같은 구성을 수용할 수 있다. 하우징(600)은 쉴드캔(shield can)을 포함할 수 있다.
하우징(600)은 측벽(610)을 포함할 수 있다. 측벽(610)은 복수의 측벽을 포함할 수 있다. 측벽(610)은 4개의 측벽을 포함할 수 있다. 하우징(600)은 하부(620)를 포함할 수 있다. 하부(620)는 측벽(610)의 하단으로부터 내측으로 연장될 수 있다. 하부(620)는 홀을 포함할 수 있다. 하우징(600)의 하면은 별도의 하판(630)에 의해 형성될 수 있다. 하판(630)은 하우징(600)의 일구성 도는 별도의 구성으로 이해될 수 있다. 하판(630)은 하우징(600)의 하부(620)의 하면으로부터 돌출되는 돌기(622)와 형합되는 홈(631)을 포함할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 제1 기판(150)을 포함할 수 있다. 제1 기판(150)은 코일(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 기판(150)은 제1 액추에이터(220)의 단자(222)와 결합되는 단자(150a)를 포함할 수 있다. 제1 기판(150)은 렌즈 모듈(210)이 통과하는 홀을 포함할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 커넥터(190)를 포함할 수 있다. 커넥터(190)는 제1 기판(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터(190)는 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 포함할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 모션 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서는 제1 기판(150)에 실장될 수 있다. 모션 센서는 제1 기판(150)에 제공되는 회로 패턴을 통하여 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 모션 센서는 카메라 장치(100A)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보를 출력할 수 있다. 모션 센서는 2축 자이로 센서(Gyro Sensor), 3축 자이로 센서 및 각속도 센서 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
카메라 장치(100A)는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 제1 기판(150)에 배치될 수 있다. 제어부는 코일(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부는 제1 내지 제4코일(311, 312, 313, 314)에 공급하는 전류의 방향, 세기 및 진폭 등을 개별적으로 제어할 수 있다. 제어부는 코일(310)에 인가되는 전류와 제1 액추에이터(220)에 인가되는 전류를 제어하여 오토 포커스 기능 및/또는 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있다. 나아가, 제어부는 오토 포커스 피드백 제어 및/또는 손떨림 보정 피드백 제어를 수행할 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 장치(100A)는 모바일 카메라 적용을 위한 것일 수 있다. 즉, 디지털 카메라 적용을 위한 카메라 장치와는 구분될 수 있다. 모바일 카메라 적용을 위해 소형화 할 경우 상대적으로 VCM의 구동 힘이 저하되기 때문에 3가지 동작(X-Shift, Y-Shift, Z-Rotation(Roll))을 구현하기 위해서 소모되는 소비전류가 커지는 문제가 있다.
기판 홀더(410)의 각 모서리(코너)에 마그네트(320)와 코일(310)을 90도 회전 배치하여 대각에 위치한 마그네트(320)와 코일(310)은 동일 방향으로 조립될 수 있다. 이 경우, 이미지 센서(444)를 시프트 구동 하는 경우에 동일 방향의 로렌츠 힘을 발생시키고, z축 회전 구동 시에는 반대방향의 힘으로 2쌍의 돌림힘을 발생시킬 수 있다.
본 실시예에서는 모서리(코너)에 위치한 4개의 코일은 서로 독립적인 전류입력이 필요하므로 코일(310)의 전원 단자를 분리하여 4개 채널(Chanel)로 제어하는 시스템을 가질 수 있다. 즉, 본 실시예는 동일 자속 방향 마그네트 대각 배치 구조와 4개 코일 개별 전류입력 구조를 포함할 수 있다.
본 실시예는 2쌍의 돌림힘 발생 구조(회전 모멘트 증가)를 포함할 수 있다. 2쌍의 돌림힘을 발생시키는 구조로, 기존 대비 높은 회전 모멘트를 발생시킬 수 있으며, X-Shift, Y-Shift, Z-Rotation(Roll) 3가지 Mode 구동 시 전체(Total) 소모 전류를 감소시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 장치에 대한 시뮬레이션(simulation) 결과는 아래와 같다. '회전 모멘트 = 돌림힘 * 돌림힘 간 거리 = (전자기력 * 입력전류) * 마그네트(320)의 중심간 거리'일 때, 본 실시예에 따른 카메라 장치(100A)의 코일(310)에 50mA를 입력전류로 인가하면 {(0.094mN/mA x 50mA) x 12.14mm} x 2 = 114.1 mN.mm의 회전 모멘트가 발생됨을 확인하였다.
본 실시예에서는 이미지 센서(444)에 대한 손떨림 보정과 대응하는 렌즈에 대한 손떨림 보정이 함께 수행될 수 있다. 일례로, 제1 액추에이터(220)만으로 손떨림 보정을 수행하는 경우 이미지 센서(444)에서 얻어지는 이미지의 가장자리에서 양(+)의 왜곡이 발생할 수 있다. 한편, 이미지 센서(444)만 이동시켜 손떨림 보정을 수행하는 경우 이미지 센서(444)에서 얻어지는 이미지의 가장자리에서 음(-)의 왜곡이 발생할 수 있다. 본 실시 예에서는 이미지 센서(444)에 대한 손떨림 보정과 제1 액추에이터(220)에서의 손떨림 보정을 함께 수행하여 이미지의 가장자리에서 발생되는 왜곡이 최소화될 수 있다. 본 실시 예는 제1 액추에이터(220)를 통해 렌즈 측에서 손떨림 보정 기능을 수행하고 이미지 센서(444)도 대응하도록 이동시킬 수 있다. 이를 통해, 렌즈와 이미지 센서(444)가 일체로 이동하는 방식인 모듈 이동 방식에 상응하는 수준의 손떨림 보정을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시 예에서도 제1 액추에이터(220)는 AF 기능만 제공하고 이미지 센서(444)의 이동을 통해 OIS 기능을 수행할 수도 있다.
이하에서는, 실시 예에 따른 제2 기판(120), 제3 기판(430), 제4 기판(443) 및 이를 서로 전기적으로 연결하는 와이어(510)를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 제2 기판(120)에는 제2 리드 패턴부(122)가 형성된다. 그리고, 제3 기판(430)에는 제1 리드 패턴부(432)가 형성된다. 상기 제4 기판(443)에는 이미지 센서(444)가 실장된다. 또한, 상기 제2 리드 패턴부(122)와 상기 제1 리드 패턴부(432)는 와이어(510)를 통해 상호 연결된다.
또한, 상기 제4 기판(443)의 단자(443c)는 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)와 연결된다.
이에 따라, 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)와 상기 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122)는 광축 방향으로 정렬되어 배치된다. 또한, 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)와 상기 제4 기판(443)의 단자(443c)는 광축방향과 수직한 방향으로 정렬되어 배치된다.
이때, 상기 실시 예에서, 상기 와이어(510)는 20개로 구성될 수 있다.
따라서, 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)도 20개의 리드 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122)도 20개의 리드 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제4 기판(443)의 단자(443c)도 20개로 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제4 기판(443)의 단자(443c)는 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)의 일단과 1:1로 연결될 수 있다.
또한, 와이어(510)의 일단은 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)의 타단과 1:1로 연결될 수 있다.
또한, 와이어(510)의 타단은 상기 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122)와 1:1로 연결될 수 있다.
한편, 실시 예에서, 이미지 센서(444)는 다수 개의 연결 핀을 포함할 수 있다. 이때, 상기 이미지 센서(444)의 연결 핀의 수는 상기 와이어(510), 상기 제1 리드 패턴부(432), 제2 리드 패턴부(122) 및 상기 단자(443c)의 수보다 클 수 있다.
예를 들어, 상기 이미지 센서(444)는 적어도 24개 이상의 연결 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(444)는 적어도 30개 이상의 연결 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(444)는 적어도 36개 이상의 연결 핀을 포함할 수 있다.
이하에서는, 일 사양의 이미지 센서(444)의 연결 핀의 개수 및 이의 기능은 표 1과 같다.
NO Symbol 기능
1 VDDH 제1 아날로그 전원 공급 핀(2.8V)
2 VDDM 제2 아날로그전원 공급 핀(1.8V)
3 VSSL 디지털 그라운드(전원용)
4 VDDL 제1 디지털 전원 공급 핀(1.05V)
5 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
6 D3P 제3-1 이미지 신호 출력 핀
7 D3N 제3-2 이미지 신호 출력 핀
8 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
9 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
10 D1P 제1-1 이미지 신호 출력 핀
11 D1N 제1-2 이미지 신호 출력 핀
12 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
13 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
14 CKP 제1-1 클럭 신호 출력 핀
15 CKN 제1-2 클럭 신호 출력 핀
16 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
17 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
18 D2P 제2-1 이미지 신호 출력 핀
19 D2N 제2-2 이미지 신호 출력 핀
20 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
21 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
22 D4P 제4-1 이미지 신호 출력 핀
23 D4N 제4-2 이미지 신호 출력 핀
24 GND 디지털 그라운드(MIPI 라인용)
25 VSSH 아날로그 그라운드(전원용)
26 XCLR 디지털 입력 핀(CHIP CLEAR)
27 SDA 디지털 I/O(I2C 핀)
28 SCL 디지털 I/O(I2C 핀)
29 INCK 디지털 입력 핀(CLOCK INPUT)
30 GPO MONITOR SIGNAL OUT 핀
31 SLASEL I2C 슬레이브 주소 변경 핀
32 TENABLE TEST ENABLE 핀
33 TESTOUT MONITOR SIGNAL OUT 핀
34 FSTROBE 디지털 출력 핀(FLASH STROBE)
35 XVS 디지털 I/O(DUAL SYNC)
36 AGND 아날로그 그라운드
표 1의 설명에 앞서, 제2 기판(120)에서의 제2 리드 패턴부(122)는 중앙의 개구 영역을 중심으로 4개의 측단부에 각각 5개씩 배치될 수 있다. 즉, 제2 리드 패턴부(122)는 제2 기판(120)의 개구 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 서로 마주보는 제1 영역 및 제2 영역, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 서로 마주보는 제3 영역 및 제4 영영역에 각각 5개씩 배치될 수 있다.
또한, 제3 기판(430)에서의 제1 리드 패턴부(432)는 중앙의 개구 영역을 중심으로 4개의 측단부에 각각 5개씩 배치될 수 있다. 즉, 제1 리드 패턴부(432)는 제3 기판(430)의 개구 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 서로 마주보는 제1 영역 및 제2 영역, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 서로 마주보는 제3 영역 및 제4 영영역에 각각 5개씩 배치될 수 있다.
또한, 제4 기판(443)의 단자(443c)는 중앙의 개구 영역을 중심으로 4개의 측단부에 각각 5개씩 배치될 수 있다. 즉, 단자(443c)는 제4 기판(443)의 개구 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 서로 마주보는 제1 영역 및 제2 영역, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 서로 마주보는 제3 영역 및 제4 영영역에 각각 5개씩 배치될 수 있다.
그리고, 각각의 기판에서 동일 위치에 배치되는 리드 패턴부 또는 단자들은 서로 연결될 수 있다.
예를 들어, 제4 기판(443)의 단자(443c) 중 제1 영역의 최상측에 배치된 단자는, 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432) 중 제1 영역의 최상측에 배치된 제1 리드 패턴부와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432) 중 제1 영역의 최상측에 배치된 제1 리드 패턴부는, 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122) 중 제2 기판(120)의 제1 영역의 최상측에 배치된 제2 리드 패턴부와 연결될 수 있다.
따라서, 상기 제4 기판(443)의 단자(443c)의 배치는, 실질적으로 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)의 배치에 대응되고, 또한 이들은 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122)의 배치에 대응된다.
이하에서는, 상기 제4 기판(443)의 단자(443c)의 배치에 대해 설명하기로 한다. 그리고, 아래에 설명되는 단자(443c)의 배치에 대응되게 상기 제2 기판(120)의 제2 리드 패턴부(122)의 배치 및 상기 제3 기판(430)의 제1 리드 패턴부(432)의 배치가 이루어질 수 있을 것이다.
상기 표 1에서와 같이 일반적인 이미지 센서에는 총 36개의 연결 핀이 존재한다.
따라서, 상기 제4 기판(443)에는 상기 36개의 연결 핀과 연결을 위한 단자가 존재해야 한다.
이때, 실시 예에서는 상기 이미지 센서(444)에 존재하는 36개의 연결 핀 중 20개의 연결 핀과만 연결되도록 상기 제4 기판(443)에 단자(443c)를 형성한다. 이때, 36개의 단자를 20개로 줄이기 위해서는, 상기 연결 핀 중 불필요한 연결 핀과 연결되는 단자를 제거함에 의해 달성될 수 있다. 이때, 상기 불필요한 연결 핀을 단순 제거한다면, 상기 이미지 센서(444)에서 전달되는 신호에 대한 노이즈 발생이나 신호 전달 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 실시 예에서는 상기 20개의 단자에 대한 배치 설계를 통해 상기 이미지 신호에 대한 노이즈 영향을 최소화하고, 이에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 36개의 연결 핀 중 디지털 그라운드(MIPI 라인용)은 총 10개이다. 이는, 이미지 신호의 전달에 있어, 전원 신호와 같은 연결 핀에 의해 상기 이미지 신호에 노이즈가 발생하는 것을 최소화하기 위함이며, 이에 따라 상기 디지털 그라운드(MIPI 라인용)를 이용하여 노이즈를 차단하였다.
다만, 실시 예에서는 10개의 디지털 그라운드(MIPI 라인용)를 1개로 통합하고, 이에 따라 각각의 연결 핀과 연결되는 제4 기판(443)의 단자(443c)의 배치 설계를 통해, 10개의 디지털 그라운드(MIPI 라인용)가 존재하는 것과 실질적으로 동일한 수준의 노이즈 영향도를 가질 수 있도록 한다.
또한, 상기 36개의 연결 핀 중 전원용 그라운드는 총 3개이다. 즉, 전원용 그라운드는 아날로그 그라운드(AGND, VSSH), 디지털 그라운드(VSSL)를 포함한다. 또한, 실시 예에서는 이를 1개로 줄이면서, 상기 단자(443c)의 배치에 따라 상기 전원 그라운드를 1개만 사용하여도 전원 신호에 의한 노이즈 영향을 최소화할 수 있도록 한다.
또한, 상기 36개의 연결 핀에는 부가 기능 추가나 검증을 위한 핀이 포함된다. 예를 들어, 2개의 이미지 센서를 동시에 사용하는 경우에 있어서의 동기화를 위한 연결 핀이나, 다양한 검증 또는 기능 제공을 위한 연결 핀이 존재한다.
즉, 상기 36개의 연결 핀 중 부가 기능 또는 검증을 위한 연결 핀은 'SLASEL', 'TENABLE', 'TESTOUT', FSTROBE', 'XVS' 등이 존재한다. 여기에서, 'SLASEL'는 슬레이브 주소 변경을 위한 연결 핀이고, 'TENABLE'는 테스트 이네이블을 위한 핀이며, 'TESTOUT'는 이미지 센서의 모니터링을 위한 핀이며, 'FSTROBE'는 플래쉬 라이트 컨트롤을 위한 핀이고, 'XVS'는 2개의 이미지 센서의 사용시 동기화를 위한 핀이다. 이에 따라, 실시 예에서는 'GPO' 연결 핀을 이용하여 이미지 센서의 상태 모니터링이 가능하기 때문에, 상기 5개의 연결 핀('SLASEL', 'TENABLE', 'TESTOUT', FSTROBE', 'XVS')과 연결되는 단자(443c)를 제거하도록 한다.
이에 따라, 기존에는 이미지 센서의 36개의 연결 핀과 연결을 위해, 제4 기판(443)에는 36개의 단자가 필요하였다. 이와 다르게, 실시 예에서는 상기 36개의 연결 핀 중 9개의 디지털 그라운드 연결 핀, 1개의 아날로그 그라운드 연결 핀 및 6개의 부가/검증을 위한 연결 핀과 연결되는 단자는 제거하고, 이에 따라 나머지 20개의 연결 핀과 연결되는 단자(443c)만을 제4 기판(443)에 형성하도록 한다.
이때, 상기 20개의 단자(443c)의 배치에 따라, 이미지 신호에 노이즈가 포함될 수 있고, 동기화 오류로 인한 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 실시 예에서는 이러한 문제를 최소화하기 위해, 상호 간에 영향을 주지 않는 범위 내에서, 상기 단자(443c)를 배치하도록 한다.
실시 예에서의 단자(443c)는 20개일 수 있다. 즉, 실시 예에서는 이미지 센서(444)에 구비된 연결 핀 중 20개의 연결 핀하고 전기적으로 연결되는 단자(443c), 제1 리드 패턴부(432) 및 제2 리드 패턴부(122)를 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서(444)에 구비된 연결 핀 중 제1 기판(150), 제2 기판(120), 제3 기판(430) 및 제4 기판(443)과 전기적으로 연결되는 연결 핀은 제1 내지 제20 연결 핀을 포함할 수 있다.
제1 내지 제20 연결 핀에는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 프로토콜에 따른 이미지 신호를 전달하는 데이터 출력 핀과, 전원 공급을 위한 전원 공급 핀, 상기 전원에 대한 그라운드를 위한 아날로그 그라운드 핀, 상기 데이터 출력 핀의 데이터 전송 라인에 대한 그라운드를 위한 디지털 그라운드 핀, 마스터와의 통신을 위한 통신 핀을 포함할 수 있다.
이미지 센서(444)는 4개의 채널을 통해 이미지신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 이미지 센서(444)의 상기 제1 내지 제20 연결 핀 중에는, 4개의 채널을 통해 이미지 신호를 전달하기 위해, 4채널의 데이터 출력 핀을 포함할 수 있다.
이때, 이미지 센서(444)는 차동 신호의 전송을 통해 상기 이미지 신호를 전달할 수 있다. 따라서, 상기 4채널의 데이터 출력 핀은 각각 포지티브(positive) 핀과, 네거티브(nagative) 핀을 포함한다. 따라서, 이미지 센서(444)의 제1 내지 제20 연결 핀 중에는 총 8개의 데이터 출력 핀을 포함할 수 있다. 즉, 상기 8개의 데이터 출력 핀은 이미지 신호 출력 핀이며, MIPI 핀이라고도 할 수 있다.
또한, 이미지 센서(444)는 상기 8개의 데이터 출력 핀을 통해 전달되는 이미지 신호에 대한 클럭 신호를 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 이미지 센서(444)의 제1 내지 제20 연결 핀 중에는 이미지 신호에 대한 클럭 출력 핀을 포함할 수 있다. 이때, 상기 이미지 신호의 클럭 신호도 차동 전압을 이용하여 전송될 수 있다. 따라서, 이미지 센서(444)의 제1 내지 제20 연결 핀 중에는 2개의 클럭 출력 핀을 포함할 수 있다.
또한, 이미지 센서(444)는 3개의 전원 공급 라인을 통해 전원을 공급받을 수 있다. 이에 따라, 이미지 센서(444)의 제1 내지 제20 연결 핀 중에는 전원 수신을 위해, 3개의 전원 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(444)의 제1 내지 제20 연결 핀은 제1 아날로그 전원 공급 핀(표 1의 VDDH), 제2 아날로그 전원 공급 핀(표1의 VDDM) 및 디지털 전원 공급 핀(표 1의 VDDL)을 포함할 수 있다. 상기 제1 아날로그 전원 공급 핀은 2.8V의 전원을 제공받기 위한 핀일 수 있다. 상기 제2 아날로그 전원 공급 핀은 1.8V의 전원을 제공받기 위한 핀일 수 있다. 또한, 상기 디지털 전원 공급 핀은 1.05V의 전원을 제공받기 위한 핀일 수 있다.
또한, 이미지 센서(444)의 제1 내지 제20 연결 핀 중에는 그라운드 핀을 포함할 수 있다. 이미지 센서(444)는 아날로그 전원의 그라운드를 위한 제1 그라운드 핀(표1의 VSSH)을 포함할 수 있다. 또한, 이미지 센서(444)는 상기 MIPI 라인용 그라운드(표1의 GND)를 포함할 수 있다.
또한, 이미지 센서(444)의 제1 내지 제20 연결 핀 중에는 마스터와의 통신을 위한 통신 핀을 포함한다. 상기 통신 핀은 동작 신뢰성을 위한 신호 전달을 위한 핀일 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 핀은 초기 동작을 위해 동기화 시퀀스를 진행하는 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 핀은 초기 동기화를 위한 데이터를 전달하는 핀(표 1에서의 SDA) 및 클럭을 전달 핀(표 1에서의 SCL)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신 핀은 마스터에서 이미지 센서(444)로 클럭을 전달하는 마스터 클럭 핀(표 1에서의 INCK)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신 핀은 이미지 센서(444)의 리셋을 위한 리셋 핀(표 1에서의 XCLR)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신 핀은 이미지 센서(444)의 모니터링을 위한 모니터링 핀(표 1에서의 GPO)을 포함할 수 있다.
상기와 같이, 이미지 센서(444)에는 다수의 연결 핀을 포함하고 있으며, 이 중 20개의 연결 핀만이 제4 기판(443)의 단자(443c)와 연결될 수 있다.
그리고, 상기 20개의 연결 핀에는, 8개의 이미지 신호 출력 핀, 2개의 이미지 신호에 대한 클럭 출력 핀, 3개의 전원 신호 입력 핀, 2개의 그라운드 핀, 5개의 통신 핀을 포함할 수 있다.
상기 8개의 이미지 신호 출력 핀은, 제1 내지 제4 이미지 신호 전달 핀을 포함한다. 그리고, 상기 제1 내지 제4 이미지 신호 전달 핀은 각각 차동 신호 전달을 위해, 제1 서브 이미지 신호 전달 핀, 제2 서브 이미지 신호 전달 핀을 포함한다.
따라서, 상기 제1 내지 제4 이미지 신호 전달 핀은, 제1-1 이미지 신호 전달 핀, 제1-2 이미지 신호 전달 핀, 제2-1 이미지 신호 전달 핀, 제2-2 이미지 신호 전달 핀, 제3-1 이미지 신호 전달 핀, 제3-2 이미지 신호 전달 핀, 제4-1 이미지 신호 전달 핀 및 제4-4 이미지 신호 전달 핀을 포함할 수 있다.
상기 2개의 이미지 신호에 대한 클럭 출력 핀은, 상기 8개의 이미지 신호 출력 핀을 통해 출력되는 이미지 신호에 대한 클럭 신호를 출력하는 핀이다. 또한, 상기 이미지 신호에 대한 클럭 출력 핀도, 차동 신호 전달을 위해 2개로 구성된다.
또한, 상기 전원 신호 입력 핀은 제1 아날로그 전원 입력 핀, 제2 아날로그 전원 입력 핀, 및 디지털 전원 입력 핀을 포함한다.
또한, 상기 그라운드 핀은 전원 신호에 대한 그라운드를 위한 제1 그라운드 핀과, 상기 이미지 신호 출력을 위한 라인의 그라운드를 위한 제2 그라운드 핀을 포함한다.
또한, 상기 통신 핀은 이미지 센서(444)의 상태 모니터링을 위한 모니터링 핀, 초기 동기화를 위한 2개의 동기화 통신 핀, 리셋을 위한 1개의 리셋 핀, 마스터의 클럭 입력을 위한 마스크 클럭 입력 핀을 포함한다.
이때, 실시 예에서는 제4 기판(443) 상에 포함된 단자(443c)가 상기 20개의 연결 핀과 각각 연결된다. 여기에서, 상기 20개의 연결 핀 중에는 노이즈에 강한 연결 핀도 존재하고, 노이즈에 약하거나 노이즈가 포함되서는 안되는 중요도 높은 연결 핀도 존재한다.
따라서, 실시 예에서는 상기 20개의 연결 핀과 연결되는 단자(443c)의 배치를 상기와 같은 사항을 고려하여 배치함으로써, 그라운드 핀을 줄임에 따라 발생하는 신뢰성 문제를 해결하도록 한다.
도 14에서와 같이, 제4 기판(443)은 중앙에 오픈 영역이 형성된다.
상기 제4 기판(443)의 일면은 상기 오픈 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 마주보며 배치되는 제1 영역(443-1) 및 제2 영역(443-2)를 포함한다. 또한, 제4 기판(443)의 일면은 상기 오픈 영역을 사이에 두고 제2 방향으로 마주보며 배치되는 제3 영역(443-3) 및 제4 영역(443-4)을 포함한다.
그리고, 상기 제1 내지 제4 영역(443-1, 443-2, 443-3, 443-4)에는 각각 5개의 단자가 배치된다.
예를 들어, 제4 기판(443)의 제1 영역(443-1)에는 제1 내지 제5 단자(443-11, 443-12, 443-13, 443-14, 443-15)가 배치된다. 예를 들어, 제4 기판(443)의 제2 영역(443-2)에는 제6 내지 제10 단자(443-21, 443-22, 443-23, 443-24, 443-25)가 배치된다. 예를 들어, 제4 기판(443)의 제3 영역(443-3)에는 제11 내지 제15 단자(443-31, 443-32, 443-33, 443-34, 443-35)가 배치된다. 예를 들어, 제4 기판(443)의 제4 영역(443-4)에는 제16 내지 제20 단자(443-41, 443-42, 443-43, 443-44, 443-45)가 배치된다.
여기에서, 실시 예에서는, 단자 배치에 있어, 다음과 같은 사항을 고려한다.
(1) 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자는 전원 신호 입력 핀과 연결되는 단자와 멀리 배치한다. 이는, 상기 전원 신호에는 노이즈가 포함될 수 있고, 상기 전원 신호에 의해 상기 이미지 신호에 노이즈가 포함되는 것을 방지하기 위함이다.
(2) 이미지 신호에 대한 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 단자는 상기 전원 신호 입력 핀과 연결되는 단자와 멀리 배치한다. 이는, 상기 전원 신호에는 노이즈가 포함될 수 있고, 상기 전원 신호에 의해 상기 클럭 신호에 노이즈가 포함되는 것을 방지하기 위함이다.
(3) 각각의 연결 핀에서 동일 신호의 차동 신호 핀과 연결되는 단자는 서로 이웃하게 배치한다. 이는, 서로 동일한 신호의 차동 신호 핀은 서로 인접하게 배치되어야 차동 신호 전송에 의한 효과를 가질 수 있기 때문이다.
(4) 가장 중요도가 높은 이미지 신호에 대한 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 단자 주위에는, 가장 낮은 전압 레벨을 가지면서 노이즈 발생이 없는 연결 핀과 연결되는 단자를 배치한다. 이는, 이미지 신호의 전송의 신뢰성에 있어, 상기 클럭 신호 출력 핀을 통해 전달되는 클럭 신호가 가장 중요하며, 이에 따라 상기 클럭 신호의 신뢰성을 높이기 위함이다.
(5) 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자들은 서로 인접한 영역에 각각 배치한다. 이는, 상기 이미지 신호가 서로 이웃하게 배치되도록 하고, 상기 이미지 신호의 전달 경로의 길이를 최소화하여 이미지 신호의 품질을 향상시키기 위함이다.
(6) 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자들 중 서로 다른 채널의 단자들은 상호 이격되도록 한다. 이는, 각각의 이미지 신호에 대한 상호 간의 간섭을 최소화하기 위함이다.
이에 따라, 제1 영역(443-1)에는 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 고려 사항 중 (2)번, (3)번, (5)번 및 (6)번의 고려 사항에 의해, 상기 제1 영역(443-1)에는 2채널의 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자가 서로 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 단자(443-11)는 이미지 센서(444)의 제1-1 이미지 신호 출력 핀과 연결될 수 있다. 또한, 제2 단자(443-12)는 이미지 센서(444)의 제1-2 이미지 신호 출력 핀과 연결될 수 있다. 또한, 제4 단자(443-14)는 제2-1 이미지 신호 출력 핀일 수 있다. 또한, 제5 단자(443-15)는 제2-2 이미지 신호 출력 핀일 수 있다. 즉, 서로 동일한 신호의 차동 신호를 전달하는 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자는 서로 이웃하게 배치하고, 서로 다른 신호의 차동 신호를 전달하는 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자는 이격되어 배치한다.
이에 따라, 상기 제2 단자(443-12)와 상기 제4 단자(443-14) 사이에 위치한 제3 단자(443-13)는 이미지 신호 출력 핀과 전원 신호 입력 핀이 아닌 다른 핀과 연결될 수 있다. 이때, 상기 각각의 이미지 신호 출력 핀을 통해 전달되는 이미지 신호의 노이즈 저감을 위해, 상기 제3 단자(443-13)는 모니터링 핀과 연결될 수 있다. 상기 모니터링 핀은 1.6V 정도의 전압 레벨을 가지고 신호를 전달하며, 이에 따라 상기 제3 단자(443-13)는 다른 핀 대비 전압 레벨이 낮은 상기 모니터링 핀과 연결되도록 한다.
상기 제2 영역(443-2)에는 전원 신호 입력 핀과 연결되는 단자가 배치될 수 있다. 즉, 상기 전원 신호 입력 핀과 연결되는 단자는 이미지 신호 출력 핀이나 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 단자와 멀리 떨어져 있어야 하며, 이에 따라 상기 제1 영역(443-1)과 이격된 제2 영역(443-2)에 전원 신호 입력 핀을 포함한다. 다만, 상기 고려 사항을 모두 만족하기 위해서는, 상기 제2 영역(443-2)에 전원 신호 입력 핀만을 배치할 수 없다. 따라서, 상기 제2 영역(443-2)에는 전원 신호 입력 핀과 통신 핀의 일부가 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제6 단자 내지 제10 단자(443-21, 443-22, 443-23, 443-24, 443-25)는 전원 신호 입력 핀 및 통신 핀과 연결될 수 있다.
예를 들어, 제6 단자(443-21)는 동기화 통신 중 1개와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제6 단자(443-21)는 I2C 통신 라인의 클럭 통신 핀(표 1의 SCL)과 연결될 수 있다. 제7 단자(443-22)는 I2C 통신 라인의 데이터 통신 핀(표 1의 SDA)과 연결될 수 있다. 또한, 제8 단자(443-23)는 리셋 신호 전달을 위한 리셋 핀과 연결될 수 있다. 또한, 제9 단자(443-24)는 제1 아날로그 전원 입력 핀(예를 들어, 2.8V를 가지는 표 1의 VDDH)과 연결될 수 있다. 또한, 제10 단자(443-25)는 제2 아날로그 전원 입력 핀(예를 들어, 1.8V를 가지는 표1의 VDDM)이 배치될 수 있다.
이때, 상기 I2C 통신 라인의 클럭 통신 핀, I2C 통신 라인의 데이터 통신 핀 및 리셋 핀과 연결되는 단자들은 상기 전원 입력 핀과 연결되는 단자와 동일 영역인 제2 영역(443-2)에 배치된다.
이는, 상기 I2C 통신 라인의 클럭 통신 핀과 I2C 통신 라인의 데이터 통신 핀을 통해 전달되는 신호의 통신 속도는 200K 내지 400K 정도로 낮으며, 이에 따라 노이즈 특성에 강하기 때문이다. 또한, 이는 상기 I2C 통신 라인의 클럭 통신 핀과 I2C 통신 라인의 데이터 통신 핀을 통해 전달되는 신호는 1.8V의 전압 레벨을 가지며, 다른 신호 대비 전압 레벨이 높기 때문이다.
상기 제3 영역(443-3)에는 이미지 신호 출력 핀과, 클럭 신호 출력 핀 및 클럭 신호 입력 핀과 연결되는 단자가 배치될 수 있다.
즉, 상기 고려 사항들을 고려하여, 상기 제3 영역(443-3) 중 상기 제1 영역(443-1)과 인접한 영역에 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자를 배치한다. 예를 들어, 상기 제11 단자(443-31)는 제3-1 이미지 신호 출력 핀과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제12 단자(443-32)는 제3-2 이미지 신호 출력 핀과 연결될 수 있다. 또한, 상기 제14 단자(443-34)는 제1 클럭 신호 출력 핀(표1에서의 CKP)과 연결될 수 있다. 또한, 제15단자(443-35)는 제2 클럭 신호 출력 핀(표1에서의 CKN)과 연결될 수 있다. 이때, 상기 고려 사항에서도 기재한 바와 같이, 이미지 신호의 전송 신뢰성을 확보하기 위해서는, 상기 제1 클럭 신호 출력 핀과 제2 클럭 신호 출력 핀을 통해 전달되는 신호의 신뢰성이 확보되어야 한다.
따라서, 상기 제13 단자(443-33)는 상기 통신 핀 중 가장 낮은 전압 레벨을 가진 마스터 클럭 입력 핀(표 1에서의 INCK)과 연결되도록 한다. 즉, 상기 이미지 신호 출력 핀들과 연결되는 단자들 주위에는 상기 설명한 바와 같이 클럭 신호 출력 핀, 마스터 클럭 입력 핀 및 모니터링 핀과 연결되는 단자가 배치될 수 있다. 이때, 상기 이미지 신호 출력 핀들과 연결되는 단자는 상기 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 단자와 이격되어야 한다. 따라서, 상기 이미지 신호 출력 핀들과 연결되는 단자들 사이에는 상기 마스터 클럭 입력 핀과 연결되는 단자나 모니터링 핀과 연결되는 단자가 배치될 수 있다. 이때, 상기 모니터링 핀은 1.6V의 전압 레벨을 가지고 신호를 전달하고, 상기 마스터 클럭 입력 핀은 1.17V의 전압 레벨을 가지고 신호를 전달한다. 이에 따라, 상대적으로 낮은 마스터 클럭 입력 핀과 연결되는 단자를 상기 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자 및 상기 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 단자 사이에 배치한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 클럭 신호 출력 핀을 통해 전달되는 신호의 품질을 향상시킬 수 있고, 이에 따른 신뢰성을 확보할 수 있다.
상기 제4 영역(443-4)에는 이미지 신호 출력 핀과, 전원 신호 입력 핀과, 그라운드 핀과 연결되는 단자들이 배치될 수 있다.
즉, 상기 고려 사항들을 고려하여, 상기 제4 영역(443-4) 중 상기 제1 영역(443-1)과 인접한 영역에 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자를 배치한다. 예를 들어, 상기 제16 단자(443-41)는 제4-1 이미지 신호 출력 핀과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제17 단자(443-42)는 제4-2 이미지 신호 출력 핀과 연결될 수 있다. 또한, 상기 제20 단자(443-45)는 전원 신호 입력 핀과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제20 단자(443-45)는 디지털 전원 입력 핀(표1에서의 VDDL)과 연결될 수 있다. 이때, 상기 제4 영역(443-4)에는 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자 및 전원 신호 입력 핀과 연결되는 단자가 모두 포함된다. 이에 따라, 이들 사이의 노이즈 영향을 최소화하기 위해, 실시 예에서는 이들 사이에 그라운드 핀과 연결되는 단자를 배치한다. 예를 들어, 상기 제18 단자(443-43)는 이미지 신호 출력 라인의 그라운드를 위한 제2 그라운드 핀과 연결될 수 있다. 또한, 상기 제19 단자(443-44)는 전원 신호에 대한 그라운드를 위한 제1 그라운드 핀과 연결될 수 있다. 상기와 같이, 실시 예에서는 상기 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 제16 단자(443-41)와 상기 전원 신호 입력 핀과 연결되는 제20 단자(443-45)가 동일 영역 내에 배치된다 하더라도, 이들 사이에 제1 그라운드 핀 및 제2 그라운드 핀과 연결되는 단자들을 연속 배치함에 따라, 노이즈 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 상기에서는 단자들을 개별적으로 구분하여 제1 내지 제20 단자로 구분하였다.
이와 다르게, 상기 단자들을 종류별로 구분할 수도 있다.
예를 들어, 상기 단자들 중 이미지 센서(444)의 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 단자를 제1 단자들로 칭할 수도 있다.
이에 따라, 상기 제1 단자들은 배치되는 영역에 따라, 제1-1 단자, 제1-2 단자, 제1-3 단자 및 제1-4 단자로 구분될 수 있다. 또한, 상기 제1-1 단자, 제1-2 단자, 제1-3 단자 및 제1-4 단자들은 각각 2개의 단자로 구성될 수 있다.
또한, 상기 단자들 중 상기 이미지 센서(444)의 모니터링 핀과 연결되는 단자를 제2 단자라고도 할 수 있다.
또한, 상기 단자들 중 상기 이미지 센서의 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 단자를 제3 단자라고도 할 수 있다.
또한, 상기 단자들 중 상기 이미지 센서의 마스터 클럭 입력 핀과 연결되는 단자를 제4 단자라 할 수 있다.
또한, 상기 단자들 중 상기 이미지 센서의 전원 입력 핀과 연결되는 단자를 제5 단자라 할 수 있다.
또한, 상기 단자들 중 상기 이미지 센서의 초기 동기화 통신 핀과 연결되는 단자를 제6 단자라 할 수 있고, 상기 이미지 센서의 리셋 핀과 연결되는 단자를 제7 단자라 할 수 있다.
또한, 상기 단자들 중 상기 이미지 센서의 그라운드 핀과 연결되는 단자를 제8 단자라 할 수 있다. 이에 따라, 상기 제8 단자는 상기 제5-1 단자를 통해 입력되는 전원의 그라운드를 위한 1개의 제8-1 단자와, 상기 복수의 제1 단자들의 그라운드를 위한 1개의 제8-2 단자를 포함할 수 있다.
도 20은 실시 예에 따른 드라이버 IC와 자이로 센서의 연결 관계를 나타낸 도면이고, 도 21은 실시 예에 따른 드라이버 IC의 동작을 설명하는 도면이다.
실시 예에서는 카메라 장치의 OIS 및 AF를 위해 복수의 액추에이터를 포함한다.
그리고, 상기 복수의 액추에이터의 동작을 제어하기 위해 복수의 드라이버 IC를 포함한다.
즉, 실시 예에서는 제1 액추에이터(220)의 동작을 제어하기 위한 제1 드라이버 IC(270)를 포함한다. 또한, 실시 예에서는 제2 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 제2 드라이버 IC(914)를 포함한다.
이때, 상기 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)는 피드백 제어를 위해 자이로 센서(717)로부터 자이로 데이터를 수신할 수 있다.
그리고 제1 드라이버 IC(270)는 상기 수신한 자이로 데이터와, 제1 위치 센서(예를 들어, 센서 마그넷 또는 홀 센서, 미도시)를 통해 획득한 렌즈 모듈(210)의 위치 정보에 기반하여, 제1 구동부(미도시)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 제1 구동부(예를 들어, 제1 액추에이터를 구성하는 코일부)를 제어한다는 것은, 상기 제1 드라이버 IC(270)에서 제1 구동부로 출력 신호를 출력하는 것에 대응할 수 있다. 다만, 실시 예에 따라 상기 발생하는 출력 신호는 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 실시 예에서, 상기 출력 신호는 제1 액추에이터의 코일부에 인가되는 전류의 세기 또는 전류의 방향을 제어하기 위한 출력 신호를 포함할 수 있다.
또한, 제2 드라이버 IC(914)는 상기 수신한 자이로 데이터와, 제2 위치 센서(미도시)를 통해 획득한 이미지 센서 모듈의 위치 정보에 기반하여, 제2 구동부를 제어할 수 있다. 이때, 상기 제2 구동부를 제어한다는 것은 상기 제2 드라이버 IC(914)에서 제2 구동부로 출력 신호를 출력한다는 것에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 출력 신호는 상기 제2 액추에이터의 제2 구동부를 구성하는 코일부에 인가되는 전류의 세기 또는 전류의 방향을 제어하기 위한 제어신호를 포함할 수 있다.
한편, 일반적으로 카메라 장치에 내에 복수의 드라이버 IC가 포함되는 경우, 상기 드라이버 IC는 서로 다른 자이로 센서로부터 자이로 데이터를 수신한다. 이는, 상기 드라이버 IC가 복수 개 존재한다고 하여도, 상기 복수의 드라이버 IC에서 피드백 제어를 위해 필요로 하는 정보는 서로 다르기 때문이다.
이에 따라, 일반적으로 OIS를 수행하는 드라이버 IC는 6축 자이로 센서를 통해 자이로 데이터를 수신하고, AF를 수행하는 드라이버 IC는 3축 자이로 센서를 통해 자이로 데이터를 수신한다.
이와 다르게, 실시 예에서는 하나의 6축 자이로 데이터를 획득하는 자이로 센서(717)가 상기 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)에 공통 연결되도록 한다. 그리고 상기 제1 드라이버 IC(270) 및 상기 제2 드라이버 IC(914)는 하나의 자이로 센서(717)를 통해 획득된 자이로 데이터를 공유할 수 있도록 한다. 예를 들어, 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)는 하나의 자이로 센서(717)를 통해 획득한 동일한 자이로 데이터를 이용하여 피드백 제어를 수행한다.
이를 위해 실시 예에서의 상기 자이로 센서(717)는 듀얼 인터페이스를 지원할 수 있도록 한다. 즉, 자이로 센서(717)는 듀얼 인터페이스를 지원하며, 이에 따라 제1 인터페이스부를 통해 제1 드라이버 IC(270)와 연결되고, 제2 인터페이스부를 통해 제2 드라이버 IC(914)와 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 자이로 센서(717)는 자이로 데이터가 획득되면, 상기 제1 및 제2 인터페이스부를 통해 상기 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 액추에이터에 상기 획득한 자이로 데이터를 동시에 전송할 수 있다.
상기 자이로 센서(717)와 상기 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)는 SPI 통신을 통해 상호 간의 정보를 교환할 수 있다.
예를 들어, 자이로 센서(717)의 제1 및 제2 인터페이스부는 SPI 통신을 위한 복수의 단자를 포함할 수 있다.
이때, 실시 예에서, 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914) 중 상기 자이로 센서(717)를 주도적으로 제어하기 위한 마스터가 설정될 수 있다. 상기 마스터로 설정된 드라이버 IC는 상기 자이로 센서(717)를 제어하여, 상기 자이로 센서(717)로부터 자이로 데이터가 획득되기까지의 일련의 제어 동작을 할 수 있다. 이때, 도면 상에 도시된 바와 같이 상기 제1 드라이버 IC(270)가 마스터로 설정될 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 드라이버 IC(270)가 아닌 상기 제2 드라이버 IC(914)가 마스터로 설정되어 상기 자이로 센서(717)의 일련의 동작을 제어할 수 있다. 이하에서는 상기 제1 드라이버 IC(270)가 마스터로 설정된 경우에 대해 설명하기로 한다.
상기 제1 드라이버 IC(270)와 상기 자이로 센서(717)는 제1 인터페이스부를 통해 상호 연결될 수 있다. 상기 제1 인터페이스부는 4개의 wire 또는 도전 라인으로 상기 제1 드라이버 IC(270)와 상기 자이로 센서(717)를 상호 연결할 수 있다.
또한, 제2 드라이버 IC(914)와 상기 자이로 센서(717)는 제2 인터페이스부를 통해 상호 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 인터페이스부는 3개의 wire 또는 도전라인으로 상기 제2 드라이버 IC(914)와 상기 자이로 센서(717)를 상호 연결할 수 있다.
상기 제1 인터페이스부는 ADO, CS, SCL 및 SDA와 같은 핀을 포함할 수 있다. ADO는 SPI 통신에서 MOSI에 해당하는 버스일 수 있다. 즉, ADO는 마스터로부터의 출력 또는 슬레이브로의 입력에 해당하는 버스일 수 있다. 예를 들어, ADO는 상기 제1 드라이버 IC(270)에서 상기 자이로 센서(717)로 제어신호를 제공하기 위한 버스일 수 있다. 그리고, CS는 칩 셀렉트에 해당하는 버스일 수 있다. 상기 SCL은 클럭신호를 제공하기 위한 버스일 수 있다. SDA는 자이로 데이터를 제공하기 위한 데이터 버스일 수 있다. 상기와 같이, 제1 인터페이스부는 ADO, CS, SCL 및 SDA를 포함하는 4개의 wire 또는 도전 라인을 통해 제1 드라이버 IC(270)와 자이로 센서(717)를 연결할 수 있다. 다만, 제1 인터페이스부는 INT1에 해당하는 버스를 추가로 구비할 수 있다. 상기 INT1은 상기 제1 드라이버 IC(270)와 상기 자이로 센서(717)의 통신 라인에서 노이즈를 제거하기 위한 옵션 핀일 수 있다.
상기 제2 인터페이스부는 SDIO, SCLK, CS와 같은 핀을 포함할 수 있다. 상기 SDIO는 자이로 데이터를 제공하기 위한 데이터버스일 수 있다. 즉, 자이로 센서(717)를 통해 획득한 자이로 데이터는 상기 SDIO에 해당하는 버스를 통해 상기 제2 드라이버 IC(914)로 전달될 수 있다. SCLK는 클럭 신호를 제공하기 위한 버스일 수 있다. CS는 칩 셀렉트에 해당하는 버스일 수 있다. 상기 제2 인터페이스부는 SDIO, SCLK, CS와 같은 3개의 wire를 통해 상기 제2 드라이버 IC(914)와 상기 자이로 센서(717)를 연결할 수 있다. 다만, 제2 인터페이스부는 INT2에 해당하는 버스를 추가로 구비할 수 있다. 상기 INT2는 상기 제2 드라이버 IC(914)와 상기 자이로 센서(717)의 통신 라인에서 노이즈를 제거하기 위한 옵션 핀일 수 있다.
상기와 같이, 자이로 센서(717)는 듀얼 인터페이스를 지원하며, 이에 따라 마스터로 설정된 드라이버 IC와 4개의 wire로 연결될 수 있고, 이 이외의 다른 드라이버 IC와 3개의 wire로 연결되어 SPI 통신 시스템을 구축할 수 있다.
한편, 상기 자이로 센서(717)는 듀얼로 동작하기 위한 다양한 레지스터가 설정되어야 하며, 동작 시작을 위한 활성화 신호(enable)를 제공 받아야 한다.
이에 따라, 마스터로 설정된 상기 제1 드라이버 IC(270)는 상기 ADO를 통해 상기 자이로 센서(717)의 레지스터 설정하고, 상기 자이로 센서(717)로 활성화 신호를 제공할 수 있다. 상기 레지스터 설정은 통신 및 인터럽트 관련 설정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 레지스터 설정은 자이로 센서(717)의 파워 온 관련 설정, 액셀(accel) 관련 설정 및 환경 설정(configure)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 드라이버 IC(270)는 제2 드라이버 IC(914)에 타이밍 신호를 제공할 수 있다. 상기 타이밍 신호는 상기 자이로 센서(717)에서 획득한 자이로 데이터의 리딩 시점에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 자이로 센서(717)는 항상 피드백 제어를 위한 자이로 데이터를 획득하는 것이 아니라, 제1 드라이버 IC(270)에서 제공되는 활성화 신호, 예를 들어, 초기 설정 대기 시간에 기반하여 자이로 데이터를 획득한다. 이에 따라, 상기 제2 드라이버 IC(914)에서 리딩한 자이로 데이터는 항상 정상값을 가지지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 드라이버 IC(270)는 특정 포트를 통해 상기 제2 드라이버 IC(914)와 연결되어 상기 타이밍 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 드라이버 IC(270)는 신호 모니터링을 위한 EIRQ를 통해 상기 타이밍 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 드라이버 IC(914)는 GPIO를 통해 상기 출력된 타이밍 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 드라이버 IC(270)에 포함된 EIRQ 핀과 상기 제2 드라이버 IC(914)에 포함된 GPIO는 상호 연결되어 상기 타이밍 신호를 출력 또는 수신할 수 있다.
이하에서는 상기 제1 드라이버 IC(270), 제2 드라이버 IC(914) 및 자이로 센서(717)의 동작에 대해 설명하기로 한다.
우선적으로, 제1 드라이버 IC(270)는 상기 자이로 센서(717)의 마스터로 설정되고, 그에 따라 상기 자이로 센서(717)의 레지스터 세팅 및 활성화 신호를 제공할 수 있다. 상기 활성화 신호는 상기 자이로 센서(717)의 초기 동작을 위한 신호일 수 있다. 예를 들어, 상기 활성화 신호는 상기 자이로 센서(717)의 듀얼 동작 명령을 포함할 수 있으며, 상기 자이로 센서(717)의 초기화 설정 대기 시간을 포함할 수 있다. 상기 자이로 센서(717)는 상기 제1 드라이버 IC(270)로부터 제공되는 활성화 신호에 따라 동작을 시작할 수 있다. 바람직하게, 상기 자이로 센서(717)는 상기 초기화 설정 대기 시간 반영 후에 동작을 개시할 수 있고, 이에 따라 획득한 자이로 데이터를 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)로 제공할 수 있다.
제1 드라이버 IC(270)는 상기 자이로 센서(717)로부터 제공되는 자이로 데이터와 렌즈 모듈(210)의 위치 정보를 기반으로 제어신호를 출력할 수 있다. 이때, 상기 렌즈 모듈(210)의 위치 정보는 제1 위치 센서를 통해 획득한 정보일 수 있다. 그리고, 제1 드라이버 IC(270)는 상기 자이로 데이터 및 상기 렌즈 모듈(210)의 위치 정보를 기반으로 상기 렌즈 모듈의 위치 조정을 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 제2 드라이버 IC(914)는 상기 자이로 센서(717)로부터 제공되는 자이로 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 제2 드라이버 IC(914)는 상기 제1 드라이버 IC(270)로부터 타이밍 신호를 제공받을 수 있다. 그리고 제2 드라이버 IC(914)는 상기 수신한 타이밍 신호를 기반으로 상기 자이로 데이터의 리딩 시점을 결정할 수 있다.
이에 따르면, 실시 예에서는 동일한 위치에서 획득한 자이로 데이터를 이용하여 제1 액추에이터(220) 및 제2 액추에이터의 동작이 이루어질 수 있다. 이는, 실시 예에 따른 AF 및 OIS의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 액추에이터(220)의 제1 드라이버 IC(270)와, 제2 액추에이터의 제2 드라이버 IC(914)가 서로 다른 자이로 센서로부터 자이로 데이터를 수신할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1 및 제2 드라이버 IC로 자이로 데이터를 각각 제공하는 자이로 센서는 카메라 장치에 포함된 기판의 서로 다른 위치에 각각 장착될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 자이로 센서가 서로 다른 위치에 장착됨에 따라 이들 사이의 데이터 보정을 위한 추가 설정을 해야만 한다. 또한, 상기 추가 설정을 했다 하더라도, 자이로 센서별로 획득되는 데이터의 오차에 따라 상기 제1 및 제2 드라이버 IC는 서로 다른 자이로 데이터를 기반으로 AF 및 OIS가 수행될 수 있다. 이는, 카메라 장치의 OIS 및 AF의 신뢰성을 감소시키는 요인으로 작용할 수 있다. 이와 다르게, 실시 예에서는 하나의 자이로 센서(717)를 이용하여 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)의 동작이 이루어진다. 이에 따라, 실시 예에서는 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)에 의한 OIS 및 AF의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서는 서로 동일 시점에 획득한 자이로 데이터에 의해 제1 액추에이터(200) 및 제2 액추에이터의 동작이 이루어질 수 있다. 이는, 실시 예에 따른 AF 및 OIS의 동작의 동기화를 달성할 수 있다.
예를 들어, 제1 액추에이터(200)의 제1 드라이버 IC(270)와, 제2 액추에이터의 제2 드라이버 IC(914)가 서로 다른 자이로 센서로부터 자이로 데이터를 수신할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 복수의 자이로 센서의 동작 타이밍을 동일하게 설정하였다하더라도, 센서별로 가지는 오차에 따라 각각의 센서에서 획득되는 자이로 데이터의 획득 시점에 대한 오차가 발생할 수 있다. 그리고, 이는 카메라 장치의 OIS 및 AF의 신뢰성을 감소시키는 요인으로 작용할 수 있다. 이와 다르게, 실시 예에서는 하나의 자이로 센서(717)를 이용하여 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)의 동작이 이루어짐에 따라, 상기 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)의 동작을 동기화시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 제1 드라이버 IC(270) 및 제2 드라이버 IC(914)에 의한 OIS 및 AF의 오차를 제거할 수 있고, 이에 따른 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 광학기기를 도면을 참조하여 설명한다.
도 22는 본 실시예에 따른 광학기기의 사시도이고, 도 23은 도 22에 도시된 광학기기의 구성도이다.
광학기기는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 및 네비게이션 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 광학기기의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 광학기기에 포함될 수 있다.
광학기기는 본체(1250)를 포함할 수 있다. 본체(1250)는 바(bar) 형태일 수 있다. 또는, 본체(1250)는 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다. 본체(1250)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버)를 포함할 수 있다. 예컨대, 본체(1250)는 프론트 케이스(1251)와 리어 케이스(1252)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(1251)와 리어 케이스(1252)의 사이에 형성된 공간에는 광학기기의 각종 전자 부품이 내장될 수 있다. 본체(1250)의 일면에는 디스플레이(1151)가 배치될 수 있다. 본체(1250)의 일면과 일면의 반대편에 배치되는 타면 중 어느 하나 이상의 면에는 카메라(1121)가 배치될 수 있다.
광학기기는 무선 통신부(1110)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(1110)는 광학기기와 무선 통신시스템 사이 또는 광학기기와 광학기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(1110)는 방송 수신 모듈(1111), 이동통신 모듈(1112), 무선 인터넷 모듈(1113), 근거리 통신 모듈(1114) 및 위치 정보 모듈(1115) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
광학기기는 A/V 입력부(1120)를 포함할 수 있다. A/V(Audio/Video) 입력부(1120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로 카메라(1121) 및 마이크(1122) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 카메라(1121)는 본 실시예에 따른 카메라 장치를 포함할 수 있다.
광학기기는 센싱부(1140)를 포함할 수 있다. 센싱부(1140)는 광학기기의 개폐 상태, 광학기기의 위치, 사용자 접촉 유무, 광학기기의 방위, 광학기기의 가속/감속 등과 같이 광학기기의 현 상태를 감지하여 광학기기의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 광학기기가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(1190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(1170)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당할 수 있다.
광학기기는 입/출력부(1150)를 포함할 수 있다. 입/출력부(1150)는 시각, 청각 또는 촉각과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 구성일 수이다. 입/출력부(1150)는 광학기기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 광학기기에서 처리되는 정보를 출력할 수 있다.
입/출력부(1150)는 키 패드부(1130), 디스플레이(1151), 음향 출력 모듈(1152), 및 터치 스크린 패널(1153) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 키 패드부(1130)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다. 디스플레이(1151)는 카메라(1121)에서 촬영된 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이(1151)는 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이(1151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 음향 출력 모듈(1152)은 콜(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(1110)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(1160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 터치 스크린 패널(1153)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.
광학기기는 메모리부(1160)를 포함할 수 있다. 메모리부(1160)에는 제어부(1180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수 있다. 또한, 메모리부(1160)는 입/출력되는 데이터 예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 및 동영상 중 어느 하나 이상을 저장할 수 있다. 메모리부(1160)는 카메라(1121)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.
광학기기는 인터페이스부(1170)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(1170)는 광학기기에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(1170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 광학기기 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 광학기기 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다. 인터페이스부(1170)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
광학기기는 제어부(1180)를 포함할 수 있다. 제어부(controller, 1180)는 광학기기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(1180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 제어부(1180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(1181)을 포함할 수 있다. 멀티미디어 모듈(1181)은 제어부(1180) 내에 제공될 수도 있고, 제어부(1180)와 별도로 제공될 수도 있다. 제어부(1180)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 수행할 수 있다.
광학기기는 전원 공급부(1190)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(1190)는 제어부(1180)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
실시 예에 따르면, 카메라 모듈의 OIS 및 AF 기능을 구현하기 위해서, 종래의 렌즈 배럴을 이동시키는 대신에 이미지 센서를 렌즈 배럴에 대하여 X축, Y축 및 Z 축 방향으로 상대 이동시킨다. 이에 따라, 실시 예에 따른 카메라 모듈은 OIS 및 AF 기능을 구현하기 위한 복잡한 스프링 구조를 제거할 수 있으며, 이에 따른 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 이미지센서를 렌즈 배럴에 대해 상대 이동시킴에 따라 기존 대비 안정적인 구조를 형성할 수 있다.
또한, 실시 예에 따르면 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 단자부가 스프링 구조를 가지도록 하면서, 절연층과 수직 방향 내에서 오버랩되지 않은 위치에서 부유하며 배치되도록 한다. 이에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서를 안정적으로 탄성 지지하면서, 렌즈 배럴에 대해 상기 이미지 센서를 이동시킬 수 있다.
상기와 같은 실시 예에 의하면, 이미지 센서에 대해 손떨림과 대응하는 X축 방향 시프트, Y축 방향 시프트 및 Z축 중심의 회전이 수행될 수 있으며, 이에 따라 이미지 센서에 대한 손떨림 보정과 대응하는 렌즈에 대한 손떨림 보정이 함께 수행될 수 있으며, 이를 통해, 보다 향상된 손떨림 보정 기능을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 이미지 센서를 렌즈 배럴에 대해 상대 이동시키는 제2 액추에이터의 내부 공간을 활용하여 카메라 회로에 필요한 전기 소자들을 내장함으로써, 카메라 장치의 전체적인 높이를 축소시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 카메라 회로 부품과 제2 액추에이터의 부품을 일체화하여 융합함으로써, 카메라 조립 공정을 간소화할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 렌즈 시프트 방식을 구현하는 제1 액추에이터를 이용하여 AF를 수행하고, 이미지 센서 시프트 방식을 구현하는 제2 액추에이터를 이용하여 OIS를 수행함으로써, 카메라 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 6축(예를 들어, 3축 가속도계와 3축 자이로스코프) 듀얼 인터페이스를 지원하는 자이로 센서를 이용하여 제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 동작이 이루어지도록 한다. 구체적으로, 제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 구현하기 위해서는 자이로 센서로부터 자이로 데이터를 제공받아야 한다. 이때, 실시 예에서는 듀얼 인터페이스를 지원하는 하나의 자이로 센서로부터 획득한 자이로 데이터가 제1 및 제2 액추에터로 제공되도록 한다. 이에 따르면, 실시 예에서는 동일 시점 및 동일 위치에서 획득한 자이로 데이터에 기반하여 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 동작이 이루어짐에 따라 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능의 상호 보상 동작을 동기화시킬 수 있으며, 이에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시 예에서는 동일 시점 및 동일 위치에서 획득한 자이로 데이터에 기반하여 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 동작이 이루어짐에 따라 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 복수의 연결 핀을 포함하는 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서가 배치되는 영역에 오픈 영역이 형성되고, 상기 이미지 센서의 복수의 연결 핀과 연결되는 단자를 포함하는 기판을 포함하고,
    상기 이미지 센서의 연결 핀의 개수는, 상기 기판의 단자의 개수보다 많고,
    상기 기판의 일면은,
    상기 오픈 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 마주보는 제1 영역 및 제2 영역과,
    상기 오픈 영역을 사이에 두고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 마주보는 제3 영역 및 제4 영역을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 영역에 각각 배치되는 단자들의 수는 동일한
    카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은, 상기 이미지 센서의 이미지 신호 출력 핀과 연결되는 복수의 제1 단자들을 포함하고,
    상기 복수의 제1 단자들은 상기 기판의 제1 내지 제4 영역 중 동일 영역 내에서 서로 이격되어 배치되거나, 상기 기판의 제1 내지 제4 영역 중 이웃하는 다른 영역에 상호 인접하게 배치되는
    카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 단자들은,
    상기 제1 영역에 서로 이격되어 배치되는 제1-1 단자 및 제1-2 단자와,
    상기 제3 영역 중 상기 제1 영역과 인접한 위치에 배치되는 제1-3 단자와,
    상기 제4 영역 중 상기 제1 영역과 인접한 위치에 배치되는 제1-4 단자를 포함하는
    카메라 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판은 상기 이미지 센서의 모니터링 핀과 연결되는 제2 단자를 포함하고,
    상기 동일 영역에 배치된 제1-1 단자 및 제1-2 사이에는 상기 제2 단자가 배치되는
    카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판은 상기 이미지 센서의 클럭 신호 출력 핀과 연결되는 복수의 제3 단자를 포함하고,
    상기 복수의 제3 단자는, 상기 제3 영역에 상기 제1-3 단자와 이격되어 배치되는
    카메라 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기판은 상기 이미지 센서의 마스터 클럭 입력 핀과 연결되는 제4 단자를 포함하고,
    상기 제1-3 단자와 상기 제3 단자 사이에는 상기 제4 단자가 배치되며,
    상기 제4 단자의 신호 전압 레벨은 상기 제2 단자의 신호 전압 레벨보다 낮은
    카메라 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기판은 상기 이미지 센서의 전원 입력 핀과 연결되는 복수의 제5 단자들을 포함하고,
    상기 복수의 제5 단자는 상기 제1 영역과 마주보는 상기 제3 영역에 배치되는 제5-1 단자와,
    상기 제4 영역에 상기 제1-4 단자와 이격되어 배치되는 제5-2 단자를 포함하고,
    상기 제5-1 단자의 전원 입력 레벨은, 상기 제5-2 단자의 전원 입력 레벨보다 큰
    카메라 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판은 상기 이미지 센서의 초기 동기화 통신 핀과 연결되는 제6 단자와, 상기 이미지 센서의 리셋 핀과 연결되는 제7 단자를 포함하고,
    상기 제6 단자 및 상기 제7 단자는 상기 제5-1 단자와 함께 상기 제2 영역에 배치되는
    카메라 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제6 및 제7 단자의 각각의 신호 전압 레벨은, 상기 제2 단자 및 상기 제4 단자의 각각의 신호 전압 레벨보다 큰
    카메라 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기판은 상기 이미지 센서의 그라운드 핀과 연결되는 제8 단자를 포함하고,
    상기 제8 단자는 상기 제1-4 단자 및 상기 제5-2 단자 사이에 배치되는
    카메라 장치.
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