WO2024080761A1 - 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

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WO2024080761A1
WO2024080761A1 PCT/KR2023/015668 KR2023015668W WO2024080761A1 WO 2024080761 A1 WO2024080761 A1 WO 2024080761A1 KR 2023015668 W KR2023015668 W KR 2023015668W WO 2024080761 A1 WO2024080761 A1 WO 2024080761A1
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disposed
unit
coil
substrate
magnet
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PCT/KR2023/015668
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English (en)
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이성국
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엘지이노텍 주식회사
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    • H04N23/682Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
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    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
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    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a camera actuator and a camera module including the same.
  • a camera is a device that takes photos or videos of a subject, and is mounted on portable devices, drones, vehicles, etc.
  • the camera module or camera device has an Image Stabilization (IS) function that corrects or prevents image shaking caused by the user's movement, and automatically adjusts the distance between the image sensor and the lens to adjust the focal length of the lens. It can have an Auto Focusing (AF) function that aligns the camera, and a zooming function that increases or decreases the magnification of a distant subject through a zoom lens.
  • IS Image Stabilization
  • AF Auto Focusing
  • IS image stabilization
  • OIS optical image stabilization
  • the movement of the camera is detected through a gyro-sensor, etc., and the lens can be tilted or moved based on the detected movement, or the camera module including the lens and image sensor can be tilted or moved. You can.
  • a lens or a camera module including a lens and an image sensor is tilted or moved for OIS, additional space for tilting or movement needs to be secured around the lens or camera module.
  • actuators for OIS can be placed around the lens.
  • the actuator for OIS may include two axes perpendicular to the optical axis Z, that is, an actuator responsible for X-axis tilting and an actuator responsible for Y-axis tilting.
  • image distortion occurs when the actuator for OIS moves the lens excluding the image sensor.
  • distorted shapes exist at edges or corners.
  • the technical problem to be solved by the embodiment of the present invention is to provide a camera actuator and camera module that prevents image distortion and enables high-wide-angle shake correction by rotating or moving the image sensor, lens, and substrate together.
  • the embodiment of the present invention enables correction of high optical bandwidth by moving or tilting all components except the housing, and mechanically corrects the image, so less current is consumed and less load compared to moving the lens or sensor during image processing.
  • Camera actuators and camera modules can be provided.
  • an embodiment of the present invention can provide a camera actuator that generates low heat and a camera module including the same as the substrate, lens, and image sensor move together.
  • the technical problem to be solved by embodiments of the present invention is to provide a camera actuator applicable to ultra-slim, ultra-small and high-resolution cameras.
  • the problem to be solved in the embodiment is not limited to this, and also includes purposes and effects that can be understood from the means of solving the problem or the embodiment described below.
  • a camera actuator includes a housing; a moving plate disposed within the housing; a moving part disposed on the moving plate and moving in a direction perpendicular to the optical axis; a first ball unit disposed between the moving plate and the moving unit; and a second ball portion disposed between the moving plate and the housing, wherein the moving portion includes a substrate portion and a coil disposed on the substrate portion.
  • the moving unit includes a sensor base disposed on the moving plate; a holder disposed on the substrate; and a bobbin disposed within the holder.
  • the substrate portion may be disposed on the sensor base.
  • It may include a first magnet disposed in the housing, and a yoke disposed in the housing, and a second magnet disposed in the holder.
  • the sensor base may include a first groove in which the first ball unit is placed, and the housing may include a second groove in which the second ball unit is placed.
  • the bobbin may move along the optical axis direction.
  • the bobbin may move in response to movement of the moving part.
  • the housing includes a first housing side and a second housing side facing each other; and a third housing side and a fourth housing side facing each other, wherein the third housing side and the fourth housing side may be disposed between the first housing side and the second housing side.
  • the first housing side includes a protrusion protruding outward; and an inner groove formed by the protrusion.
  • the height of the protrusion may be smaller than the maximum height of the side of the first housing.
  • the substrate portion includes a first region; It may include a second area extending upward from the first area and a third area extending outward from the first area.
  • the third area may include a first bent portion bent in the optical axis direction, a second bent portion bent outward from the first bent portion, and a third bent portion bent in a direction perpendicular to the optical axis direction. there is.
  • It may include a clamp disposed within the inner groove.
  • the clamp may be spaced apart from the substrate in the optical axis direction or in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • It may include a second magnet disposed on the bobbin, and the coil may include a first coil and a second coil disposed in the second area, and the second coil may face the second magnet.
  • the second area may be disposed between the first coil and the first magnet.
  • It may include an image sensor disposed on the substrate.
  • It may include a shaft disposed on the holder.
  • the shaft may include a magnetic material and form an attractive force with the second magnet.
  • the second magnet may be disposed between the second coil and the shaft.
  • a camera device includes a fixing part; a moving plate disposed on the fixing unit; a first moving unit disposed on the moving plate; a first driving unit that tilts the first moving unit relative to at least one of a first axis and a second axis; a first ball part disposed between the moving plate and the first moving part; and a second ball part disposed between the moving plate and the fixing part; and the first driving unit includes a first coil disposed on the first moving unit and a first magnet disposed on the fixed unit.
  • the first moving part may include an image sensor and a substrate part coupled to the image sensor.
  • the second driving unit includes a second coil disposed on the first moving unit and a second magnet disposed on the second moving unit
  • the substrate unit includes a first substrate unit to which the image sensor is coupled. and a second substrate portion on which the first coil and the second coil are disposed.
  • the first substrate portion includes a body portion on which the image sensor is disposed; and an extension part connected to the body part and on which a connector or terminal is disposed.
  • the second substrate portion may be connected to the first substrate portion and include a first substrate on which the first coil is disposed and a second substrate on which the second coil is disposed.
  • the first coil includes a first unit coil and a second unit coil
  • the first substrate includes a first unit substrate on which the first unit coil is disposed and a second unit substrate on which the second unit coil is disposed. can do.
  • It may include a sensor base disposed between the moving plate and the substrate portion.
  • the fixing part may include a cover that accommodates the first moving part, and the cover may include a first cover coupled to the first magnet and a second cover coupled to the first cover.
  • the camera device includes a cover; a moving plate disposed within the cover; a substrate portion disposed on the moving plate; an image sensor disposed on the substrate; a holder disposed on the image sensor; a bobbin disposed within the holder; a first magnet disposed on the cover; a second magnet disposed on the bobbin; a first coil disposed on the substrate and facing the first magnet and a second coil facing the second magnet; a first ball portion disposed between the moving plate and the cover; and a second ball part disposed between the moving plate and the substrate part.
  • the first ball part may be arranged in the second axis direction, and the second ball part may be arranged in the first axis direction.
  • the first ball part and the second ball part may be formed integrally with the moving plate.
  • Each of the first ball part and the second ball part may be convex at the top and bottom.
  • the first ball part and the second ball part may be disposed in grooves formed on the upper and lower surfaces of the moving plate, respectively.
  • the substrate portion includes a first substrate portion on which the image sensor is coupled and a second substrate portion on which the first coil and the second coil are disposed, and the first substrate portion includes a body portion on which the image sensor is disposed. and an extension part connected to the body and on which a connector or terminal is disposed, and a clamp disposed between the extension part and the holder.
  • the cover includes a first cover coupled to the first magnet and a second cover coupled to the first cover, and the first cover may include a protrusion that protrudes outward and on which the extension portion is disposed.
  • the camera device includes a fixing part; disposed on the fixing part, a substrate part; an image sensor disposed on the substrate; a holder disposed on the image sensor; and a bobbin disposed within the holder; an imaging module including a bobbin; a moving plate disposed between the fixing unit and the imaging module; a first ball portion disposed between the moving plate and the fixing portion; and a second ball unit disposed between the moving plate and the imaging module; Includes.
  • the imaging module includes a sensor base disposed between the moving plate and the substrate portion. It may include a holding magnet disposed on the sensor base.
  • the holding magnet and the yoke may overlap in the optical axis direction.
  • a first magnet disposed on the fixing unit a second magnet disposed on the bobbin; It may include a first coil disposed on the substrate and facing the first magnet, and a second coil facing the second magnet.
  • the technical problem to be solved by the embodiment of the present invention is to implement a camera actuator and camera module that prevents image distortion and enables high-wide-angle shake correction by rotating or moving the image sensor, lens, and substrate together.
  • the embodiment of the present invention enables correction of high optical bandwidth by moving or tilting all components except the housing, and mechanically corrects the image, so less current is consumed and less load compared to moving the lens or sensor during image processing.
  • Camera actuators and camera modules can be implemented.
  • embodiments of the present invention can implement a low-heat camera actuator and a camera module including the same as the substrate, lens, and image sensor move together.
  • the technical problem to be solved by the embodiment of the present invention is to implement a camera actuator applicable to ultra-slim, ultra-small and high-resolution cameras.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module including a camera actuator according to an embodiment
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a camera actuator according to an embodiment
  • Figure 3 is another perspective view of Figure 2
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the housing and moving plate in the camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the combination or assembly of the housing and the moving plate in FIG. 4;
  • Figure 6 is an exploded perspective view of the sensor base and the substrate portion in the camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the coupling or assembly between the sensor base and the substrate portion in FIG. 5;
  • Figure 8 is an exploded perspective view of a holder and a filter in a camera actuator according to an embodiment
  • Figure 9 is a diagram explaining the combination or assembly between the holder and the filter in Figure 8.
  • Figure 10 is an exploded perspective view of the bobbin in the camera actuator according to the embodiment.
  • Figure 11 is a diagram explaining the combination or assembly between the bobbin and the second magnet in Figure 10;
  • FIG. 12 is a diagram explaining the assembly of a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 13 is a diagram explaining the operation of a camera actuator according to an embodiment
  • Figure 14 is an exploded view of the moving part and the fixed part during one operation in the camera actuator according to the embodiment
  • Figure 15 is a view taken along line AA' in Figure 1,
  • Figure 16 is a view taken along line BB' in Figure 1;
  • Figure 17 is a perspective view of Figure 16
  • Figure 18 is a perspective view of the substrate portion in the camera actuator according to the embodiment.
  • Figure 19a is a perspective view different from Figure 18,
  • Figure 19b is a perspective view of a moving plate according to an embodiment
  • Figure 19c is another perspective view of a moving plate according to an embodiment
  • Figure 19d is a view showing the lower surface of the sensor base of the moving part according to the embodiment.
  • Figure 19e is a view showing the inner bottom surface of the fixing part (or housing) according to an embodiment
  • Figure 20 is a view taken along line CC' in Figure 1;
  • Figure 21 is a side view of the camera actuator according to the embodiment, excluding the cover and housing;
  • Figure 22 is a diagram illustrating the holding force for different drives in the camera actuator according to the embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram explaining another operation in a camera actuator according to an embodiment
  • Figure 24 is a view taken along line DD' in Figure 23,
  • Figure 25 is a view cut along EE' in Figure 23
  • 26 is a plurality of perspective views of a holder in a camera actuator according to an embodiment
  • Figure 27 is a perspective view of a mobile terminal to which a camera module is applied according to an embodiment
  • Figure 28 is a perspective view of a vehicle to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module including a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 3 is another perspective view of FIG. 2 .
  • a camera module may include a camera actuator 1000. Additionally, the camera module according to the embodiment may further include a camera actuator 1000 and a lens that moves or is transported by the camera actuator 1000.
  • camera actuator can be used interchangeably with ‘lens transfer device’, ‘lens driving device’, and ‘lens moving device’.
  • the camera module may be used interchangeably with a camera device, camera device, imaging device, imaging device, imaging module, etc.
  • the camera actuator 1000 may be an Auto Focus (AF) and/or Optical Image Stabilizer (OIS) actuator.
  • the actuator 1000 may be an actuator that realizes both AF and OIS.
  • the camera actuator 1000 according to the embodiment may be a zoom actuator that additionally performs movement of an additional movable lens group.
  • the camera actuator 1000 may be a voice coil motor, micro actuator, silicon actuator, etc., and may be applied in various ways such as electrostatic method, thermal method, bimorph method, and electrostatic force method, but is not limited thereto.
  • electrostatic method thermal method
  • bimorph method thermo-morph method
  • electrostatic force method electrostatic force method
  • OIS can be used interchangeably with terms such as hand shake correction, optical image stabilization, optical image correction, and shake correction.
  • the camera actuator 1000 and camera device include a housing 1110, a moving plate 1120, a sensor base 1130, a substrate 1140, a holder 1150, It may include a bobbin 1160 and a cover 1170.
  • the housing 1110 may be located below the camera actuator 1000.
  • the housing 1110 may have a cavity.
  • the housing 1110 may have various shapes.
  • a moving plate 1120, a sensor base 1130, a substrate portion 1140, a holder 1150, and a bobbin 1160, which will be described later, may be located in the cavity of the housing 1110.
  • the moving plate 1120, sensor base 1130, substrate 1140, holder 1150, and bobbin 1160 may be sequentially arranged along the optical axis direction.
  • the bottom surface corresponds to the optical axis direction in the first direction.
  • the first direction is the X-axis direction in the drawing.
  • the first direction (X-axis direction) may be parallel to the incident direction of light incident on the image sensor.
  • the first direction may correspond to a direction perpendicular to the image sensor or a direction from the image sensor toward the filter FT or lens LS.
  • the camera actuator 1000 may include a lens LS disposed within the bobbin 1160.
  • the second direction is the Y-axis direction in the drawing, and may be a direction perpendicular to the first direction (X-axis direction).
  • the third direction is the Z-axis direction in the drawing and is perpendicular to the first and second directions. Accordingly, the moving plate 1120, sensor base 1130, substrate 1140, holder 1150, and bobbin 1160 may be sequentially arranged along the optical axis direction. Alternatively, the moving plate 1120, sensor base 1130, substrate 1140, holder 1150, and bobbin 1160 may be sequentially arranged upward within the housing 1110.
  • the bobbin 1160 may move along the optical axis, or may tilt or rotate in a direction perpendicular to the optical axis. A detailed explanation of this will be provided later.
  • the housing 1110 may be a 'fixing part', a 'fixing member', or a 'fixing element' in the camera actuator 1000. That is, the housing 1110 may not move or rotate in the direction of the optical axis or in a direction perpendicular to the optical axis. Accordingly, components connected or coupled to the housing 1110 may not move or rotate in the direction of the optical axis or in a direction perpendicular to the optical axis. However, the second ball part B2 seated in the second groove of the housing 1110 may rotate in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • the moving plate 1120 may be located on the bottom of the cavity of the housing 1110.
  • the moving plate 1120 may be disposed within the housing 1110.
  • the moving plate 1120 may rotate in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • a first ball part (B1) and a second ball part (B2) may be located in the moving plate 1120.
  • the first ball unit (B1) and the second ball unit (B2) may include at least one ball.
  • One of the first ball part (B1) and the second ball part (B2) may be positioned to overlap along one of the second direction (Y-axis direction) and the third direction (Z-axis direction).
  • the other of the first ball part B1 and the second ball part B2 may be positioned to overlap along the other one of the second direction (Y-axis direction) and the third direction (Z-axis direction).
  • the first ball portion B1 and the second ball portion B2 may be arranged side by side in directions that intersect each other or are perpendicular to each other.
  • rotation, axis rotation, or tilt may be performed in any one of the second direction and the third direction by the first ball unit B1. Additionally, rotation, axis rotation, or tilt may be performed in the other one of the second direction and the third direction by the second ball unit B2.
  • the first ball part (B1) may be disposed between the moving plate 1120 and the moving part disposed on the upper part of the moving plate 1120.
  • the moving part (MP in FIG. 14) may include a moving plate 1120, a sensor base 1130, a substrate part 1140, a holder 1150, and a bobbin 1160.
  • the moving part (MP in FIG. 14) may include a substrate 1140, a bobbin 1160, and coils C1 and C2 connected to the substrate 1140.
  • the moving part may rotate or move in a direction perpendicular to the optical axis direction. That is, the OIS function can be realized.
  • the moving part MP (FIG. 14) may include a moving plate 1120.
  • the moving parts excluding the moving plate 1120 may rotate or move.
  • the moving part including the moving plate 1120 may rotate or move. Accordingly, the following description will be based on the fact that the moving part includes the moving plate 1120.
  • the camera device may be described as including a fixing unit 1110, a camera module (or imaging module), and a moving plate 1120.
  • the camera module may correspond to the moving part described above. That is, the camera module or imaging module is disposed on the fixing unit, and includes a substrate portion 1140, an image sensor (IS) disposed on the substrate portion, a holder 1150 disposed on the image sensor, and a bobbin 1160 disposed within the holder. ) may include.
  • the moving plate 1120 may be disposed between the fixed part and the camera module (or imaging module).
  • the first ball unit B1 may be disposed between the moving plate and the fixed unit, and the second ball unit may be disposed between the moving plate and the camera module (or imaging module).
  • the camera device may include a fixed part (housing, 1110), a moving plate 1120, and a first moving part.
  • the moving plate 1120 may be placed on the fixed part as described above.
  • the first moving part may be disposed on the moving plate.
  • the moving unit may include a first moving unit and a second moving unit.
  • the first moving part may include a component that moves by the OIS function.
  • the second moving part may include a component that moves by the AF function.
  • the first moving unit may include a sensor base 1130 and a substrate 1140.
  • the second moving part may include a holder 1150 and a bobbin 1160.
  • the camera device may include a driving unit that moves or rotates the moving parts (the first moving part and the second moving part).
  • the driving unit may include a magnet and a coil.
  • the driving unit may include a first magnet (M1), a second magnet (M2), a first coil (C1), and a second coil (C2).
  • the driving unit may include a first driving unit that moves, tilts, or rotates the first moving unit based on at least one axis of the first axis and the second axis.
  • the first axis may correspond to the Y-axis (or Z-axis) in the second direction (or third direction).
  • the second axis may correspond to the Z-axis (or Y-axis) in the third direction (or second direction).
  • the first driving unit may include a first magnet (M1) and a first coil (C1). Additionally, the first driving unit may include a first coil (C1) disposed in the first moving portion and a first magnet (M1) disposed in the fixed portion (housing). Additionally, the first moving unit may be tilted based on at least one of the first axis and the second axis by the first driving unit. And moving along an axis may mean moving or shifting in the axial direction. And movement toward an axis or tilt (or rotation) about an axis means rotational movement of a component or member.
  • the second moving unit may be disposed within the first moving unit.
  • the second moving unit may move along the optical axis direction within the first moving unit.
  • the driving unit may include a second driving unit that moves the second moving unit in the optical axis direction.
  • This second driving unit may include a second coil (C2) and a second magnet (M2).
  • the second coil C2 may be disposed on the first moving part.
  • the second coil C2 may be disposed on the substrate.
  • the second magnet M2 may be disposed on the second moving part.
  • the second magnet M2 may be disposed on the bobbin 1160.
  • the first moving part may be comprised of an image sensor and a substrate part coupled to the image sensor, as described above.
  • This substrate portion 1140 may include a first substrate portion and a second substrate portion. A detailed explanation of this is provided in Figures 6 and 7.
  • the sensor base 1130 may be placed on the moving plate 1120.
  • the first ball part B1 may be located between the sensor base 1130 and the moving plate 1120. Additionally, the first ball part B1 may be located between the first moving part and the moving plate 1120.
  • the sensor base 1130 is located on the moving plate 1120 and may include a holding magnet (HM).
  • the holding magnet (HM) may form an attractive force with the yoke (YK) within the housing 1110. Accordingly, even when the movable part moves, the position of the movable part within the housing 1110, which is a fixed part, can be maintained within a predetermined range.
  • the second ball part B2 may be located between the housing 1110 and the moving plate 1120. Additionally, the second ball part B2 may be disposed between the moving plate 1120 and the fixing part (housing, 1110).
  • the substrate unit 1140 may be located on the sensor base 1130.
  • the substrate unit 1140 may include a circuit board with a wiring pattern that can be electrically connected, such as a rigid printed circuit board (Rigid PCB), a flexible printed circuit board (Flexible PCB), or a rigid flexible printed circuit board (RigidFlexible PCB). .
  • a rigid printed circuit board Rigid PCB
  • Flexible PCB Flexible printed circuit board
  • RigidFlexible PCB rigid flexible printed circuit board
  • RigidFlexible PCB rigid flexible printed circuit board
  • the substrate portion 1140 may include coils C1 and C2. And the substrate portion 1140 may be electrically connected to the coils C1 and C2. Furthermore, the substrate unit 1140 may include a connector connected to an external device. In addition, a control unit and a driver element (driver ic0) may be mounted on the substrate 1140. Accordingly, the driver element of the substrate 1140 provides a signal that is adjusted by the current applied to the coil in response to the signal received from the external device. Furthermore, various circuit elements may be mounted on the substrate 1140. For example, a position detection sensor (gyro sensor, gs) may be mounted on the substrate 1140.
  • the holder 1150 may be located on the substrate portion 1140.
  • the holder 1150 may be coupled to the bobbin 1160 disposed inside the holder 1150 for an auto focusing (AF) function.
  • AF auto focusing
  • the position between the holder 1150 and the bobbin 1160 can be maintained within a predetermined range due to the attractive force between the second magnet M2 and the shaft SH. That is, even if the bobbin 1160 moves along the optical axis direction by the second magnet and the second coil, the bobbin 1160 may not be separated from the holder 1150.
  • the attractive force between the second magnet M2 and the shaft SH may form a position holding force between the bobbin 1160 and the holder 1150.
  • the shaft SH may be placed on the holder 1150.
  • a filter FT may be further disposed in the holder 1150.
  • the filter FT can suppress the inflow of foreign substances into the image sensor IS mounted on the substrate 1140. Accordingly, the filter FT may be located above the image sensor IS.
  • the filter FT may have the same or different size from the image sensor IS.
  • the size of the filter FT may vary depending on the effective area of the image sensor IS.
  • the bobbin 1160 can accommodate the lens LS as described above. Accordingly, the bobbin 1160 may move in the direction of the optical axis or in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the cover 1170 may be located in an area (eg, outermost) of the camera actuator 1000 to surround or cover the moving part and/or the fixed part.
  • the cover 1170 can block or reduce electromagnetic waves generated externally. Accordingly, errors in OIS and AF operations caused by devices mounted on the substrate unit 1140 can be reduced. Additionally, the cover 1170 may be fitted or aligned with the lower housing 1110 and fastened to each other.
  • the camera actuator 1000 includes an image sensor (IS), a filter (FT), a first magnet (M1), a second magnet (M2), a first coil (C1), and a second coil (C2). , clamp (CL), shaft (SH), etc. It should be understood that the camera actuator 1000 may further include other components described later in addition to the components described above.
  • first magnet M1 may be placed in the housing 1110.
  • yoke (YK) may be placed in the housing 1110.
  • the second magnet M2 may be placed in the holder 1150.
  • the clamp CL may be disposed within the housing 1110.
  • the image sensor IS may receive light passing through the lens LS and convert the optical signal into an electrical signal.
  • An image sensor (IS) may include various elements that perform this.
  • the housing 1110 can be used interchangeably with 'base', 'fixing part', 'first cover', 'lower member', 'lower support member', and 'support member'.
  • the cover may include a first cover and a second cover.
  • the first cover may correspond to the housing 1110.
  • the first magnet may be coupled to the first cover 1110.
  • the moving plate 1120 may be located within the first cover or cover.
  • the second cover may correspond to the cover 1170 described above. That is, the camera device according to the embodiment may be described as including a cover including a housing 1110 (first cover) and a cover 1170 (second cover).
  • holder 1150 may be named ‘housing’, ‘housing assembly’, etc.
  • a camera device may include a base 1110 and a holder 1150.
  • the bobbin 1160 may be named 'lens carrier', 'lens transfer unit', 'lens transfer member', etc.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the housing and the moving plate in the camera actuator according to the embodiment
  • Figure 5 is a diagram explaining the combination or assembly of the housing and the moving plate in Figure 4,
  • a moving plate 1120 may be located in the housing 1110.
  • the housing 1110 may include a first housing side 1110a, a second housing side 1110b, a third housing side 1110c, and a fourth housing side 1110d in addition to the bottom or lower side. .
  • the first housing side 1110a and the second housing side 1110b may be arranged to face each other. Additionally, the third housing side 1110c and the fourth housing side 1110d may be disposed between the first housing side 1110a and the second housing side 1110b.
  • the third housing side portion 1110c and the fourth housing side portion 1110d may be positioned to face each other.
  • the third housing side portion 1110c and the fourth housing side portion 1110d may be in contact with the first housing side portion 1110a and the second housing side portion 1110b, respectively.
  • the first housing side portion 1110a and the second housing side portion 1110b overlap in the second direction (Y-axis direction) and may be spaced apart from each other.
  • the third housing side portion 1110c and the fourth housing side portion 1110d overlap in the third direction (Z-axis direction) and may be spaced apart from each other.
  • the housing 1110 may include a second groove PH2 in which the second ball portion is disposed on the bottom or the inner surface of the lower portion. That is, the second ball part can be seated in the second groove PH2.
  • a coupling member eg, grease, etc.
  • the second ball unit can easily tilt, rotate, or move in the second groove PH2.
  • the first housing side portion 1110a may include a protrusion 1110ap protruding outward.
  • the first cover 1110 may include a protrusion 1110ap that protrudes outward and on which an extension of the substrate portion is disposed. That is, the housing 1110 may include a protrusion 1110ap whose side or outer surface protrudes or extends outward.
  • the housing 1110 has an inner groove 1110ag formed by the protrusion 1110ap. It can be included. That is, the cavity may partially protrude outward due to the protrusion 1110ap of the first housing side 1110a.
  • the above-described clamp and substrate portion 1140 may be located in this inner groove 1110ag.
  • the substrate portion 1140 extends outward by the inner groove 1110ap and can be easily connected to an external device. Furthermore, an increase in the size of the camera actuator can be easily suppressed by the substrate portion extending outward through the inner groove 1110ap. That is, miniaturization of the camera actuator according to the embodiment can be implemented.
  • the height of the protrusion 1110ap may be smaller than the maximum height of the first housing side 1110a.
  • a first magnet M1 may be disposed in the housing 1110. Additionally, a first magnet M1 may be located on the cover or the first cover. The first magnet M1 may include a first sub-magnet M1a and a second sub-magnet M1b extending in directions perpendicular to each other.
  • the first sub-magnet M1a may be disposed on any side other than the first housing side 1110a.
  • the first sub-magnet M1a may be disposed on the second housing side 1110b.
  • the second sub-magnet M1b may be disposed on either the third housing side 1110c or the fourth housing side 1110d. That is, the first sub-magnet M1a and the second sub-magnet M1b may not overlap in the second or third direction.
  • the first sub-magnet M1a and the second sub-magnet M1b may be arranged to be offset in the second or third direction.
  • the housing 1110 may include a yoke groove (Ykh) disposed on the bottom.
  • the yoke groove (Ykh) may be located between the plurality of second grooves (Ph2). Accordingly, the attractive force between the housing 1110 and the sensor base may be largely formed in the center of the moving plate. As a result, the efficiency of the attractive force, coupling force, or holding force between the moving part and the housing 1110 can be improved.
  • the moving part can receive force (attractive force) downward
  • the housing can receive force (attractive force) upward.
  • the moving plate can be pressed by the housing and the moving part (eg, sensor base).
  • the second housing side portion 1110b may include a first magnet groove 1110bh.
  • either the third housing side 1110c or the fourth housing side 1110d may include a second magnet groove 1110ch.
  • the third housing side 1110c may include a second magnet groove 1110ch.
  • the yoke (YK) may be seated in the yoke groove (Ykh) in the housing 1110. Additionally, the first sub-magnet M1a may be seated in the first magnet groove 1110bh. And the second sub-magnet (M1b) can be seated in the second magnet groove (1110ch).
  • the second ball part (B2) can be seated in the second groove (PH2).
  • the second ball unit B2 may include a 2-1 ball B2a and a 2-2 ball B2b.
  • a yoke (YK) may be located in the area between the 2-1 ball (B2a) and the 2-2 ball (B2b).
  • the moving plate 1120 may be located in the housing 1110.
  • the moving plate 1120 may include a plate hole 1120h corresponding to a yoke (YK) or a yoke groove (Ykh).
  • YK yoke
  • Ykh yoke groove
  • the plate hole 1120h may overlap the yoke groove (Ykh) or yoke (YK) in the optical axis direction.
  • the first ball part (B1) may be located on the moving plate 1120.
  • the first ball unit B1 may include a 1-1 ball B1a and a 1-2 ball B1b.
  • the 1-1 ball B1a and the 1-2 ball B1b may overlap along the third direction (Z-axis direction) or the second axis and may be spaced apart from each other.
  • the 2-1 ball B2a and the 2-2 ball B2b may overlap along the second direction (Y-axis direction) and be spaced apart from each other.
  • center of the moving plate 1120 may correspond to or be different from the intersection point between the extension line connecting the plurality of first ball units B1 and the extension line connecting the plurality of second ball units B2.
  • the moving plate may be made of a first ball part and a second ball part integrally.
  • the moving plate may be structured to have a plate and protrusions (corresponding to cheek portions) protruding upwards and downwards on both sides of the plate.
  • the protrusion may correspond to some shape of a sphere.
  • the protrusion may be semicircular or hemispherical in shape.
  • the first ball part and the second ball part may be disposed in grooves formed on the upper and lower surfaces of the moving plate, respectively.
  • the first ball part may be disposed in a groove disposed on the upper surface of the moving plate.
  • the second ball part may be disposed in a groove disposed on the lower surface of the moving plate.
  • the holding magnet described later may be placed adjacent to the yoke (YK).
  • the holding magnet may overlap with the yoke (YK) in the optical axis direction. Accordingly, as described above, the coupling force between the sensor base and the housing can be further improved.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the sensor base and the substrate portion in the camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 7 is a view explaining the coupling or assembly between the sensor base and the substrate portion in FIG. 5.
  • the sensor base 1130 may include a base protrusion 1130p protruding downward.
  • the base protrusion 1130p may be located on the lower surface of the sensor base 1130.
  • the sensor base 1130 may include a first groove (PH1) disposed on the lower surface. There may be at least one first groove PH1 corresponding to the number of first balls.
  • the above-described second groove may also correspond to the number of second balls.
  • the first ball and the base protrusion 1130p or the holding magnet HM may overlap in a direction perpendicular to the optical axis direction (eg, the third direction or the Z-axis direction).
  • the holding magnet (HM) may be located on the base protrusion (1130p).
  • the distance between the holding magnet (HM) and the above-mentioned yoke can be reduced.
  • the base protrusion 1130p may overlap the plate hole in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the attractive force between the holding magnet (HM) and the yoke can be further improved. That is, the coupling force or holding force between the moving part and the housing can be improved.
  • the sensor base 1130 may include a base hole or groove 1130h. Through the base groove 1130, space for circuit elements (gyro sensors, etc.) located at the bottom of the substrate 1140 can be secured.
  • the substrate unit 1140 may be located on the sensor base 1130.
  • the substrate portion 1140 may be coupled to the sensor base 1130 through a coupling member or contact member.
  • the substrate portion 1140 may be coupled to the sensor base 1130 in various ways.
  • the substrate portion 1140 may include a first region 1140a, a second region 1140b, and a third region 1140c.
  • An image sensor may be placed in the first area 1140a.
  • the second area 1140b may extend upward from the first area 1140a.
  • the second area 1140b may overlap the first magnet and the second magnet in the second or third direction.
  • the third area 1140c may extend outward from the first area 1140a.
  • the third area 1140c may include at least one bent part.
  • a connector (CN) may be located at the end.
  • the substrate unit 1140 may be electrically connected to an external electronic device through a connector CN. A detailed explanation of this will be provided later.
  • the first area 1140a may be made of a rigid printed circuit board (Rigid PCB).
  • the second area 1140b and the third area 1140c may be made of a flexible printed circuit board (Flexible PCB) or a rigid-flexible printed circuit board (Rigid-Flexible PCB).
  • the first coil C1 and the second coil C2 may be located in the second area 1140b.
  • the moving part may move or rotate in a direction perpendicular to the optical axis direction by a signal (eg, current) applied to the first coil C1. That is, the OIS function can be realized. And the moving part can move along the optical axis direction by a signal (eg, current) applied to the second coil C2. That is, the AF function can be realized.
  • the first coil C1 may include a first sub-coil C1a and a second sub-coil C1b.
  • the first sub-coil C1a may be positioned to correspond to either the first sub-magnet or the second sub-magnet described above.
  • the second sub-coil C1b may be positioned to correspond to the other one of the first sub-magnet and the second sub-magnet.
  • the first sub coil C1a may correspond to the first sub magnet.
  • the first sub coil C1a may overlap the first sub magnet in the second direction.
  • the second sub-coil C1b may be positioned to correspond to the second sub-magnet.
  • the second sub-coil C1b may overlap the second sub-magnet in a third direction.
  • the substrate 1140 may be seated on the sensor base 1130 after the holding magnet (HM) is mounted on the sensor base 1130.
  • the first coil C1 and the second coil C2 may be mounted before or after the substrate portion 1140 is seated on the sensor base 1130.
  • the gyro sensor gs may be mounted on the substrate 1140 before or after the substrate 1140 is seated on the sensor base 1130.
  • the first moving part may be comprised of an image sensor and a substrate part coupled to the image sensor.
  • the substrate portion 1140 may include a first substrate portion and a second substrate portion.
  • An image sensor may be mounted on the first substrate portion.
  • the first substrate portion may include a body portion on which an image sensor is placed and an extension portion connected to the body portion and on which a connector or terminal is disposed. That is, the first substrate portion may include the above-described first area 1140a and third area 1140c.
  • the body portion may correspond to the first area 1140a described above.
  • the extension part may correspond to the third area 1140c described above.
  • a first coil and a second coil may be disposed in the second substrate portion. That is, the second substrate portion may correspond to the above-described second area 1140b.
  • the second substrate unit is connected to the first substrate unit and may include a first substrate on which the first coil C1 is disposed and a second substrate on which the second coil is disposed. That is, the second area 1140b may include a first substrate on which the first coil C1 is disposed and a second substrate on which the second coil C2 is disposed.
  • the first coil C1 may include a first unit coil and a second unit coil. That is, the first unit coil may correspond to the first sub-coil C1a. And the second unit coil may correspond to the second sub-coil (C1b). Additionally, the first unit coil and the second unit coil may generate a driving force that causes the first moving part to tilt or rotate based on the axes that intersect each other.
  • first substrate or the second region may include a first unit substrate on which the first unit coil is disposed and a second unit substrate on which the second unit coil is disposed.
  • the first unit substrate and the second unit substrate may not overlap at least partially in the first or second direction. Additionally, the first unit substrate and the second unit substrate may be shifted in the first or second direction.
  • the extension directions of the first unit substrate and the second unit substrate or the extension directions of the long sides of the first and second unit coils may be perpendicular to or intersect each other.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a holder and a filter in a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 9 is a view explaining the combination or assembly between the holder and the filter in FIG. 8.
  • the holder 1150 may include a holder hole 1150h.
  • the holder hole 1150h may be located in the center of the holder 1150.
  • the holder hole 1150h may be positioned to correspond to the filter FT or the image sensor IS.
  • the holder 1150 may include a receiving groove in which the bobbin is accommodated. Accordingly, a bobbin, which will be described later, may be located in the holder 1150.
  • the filter FT may be positioned to overlap the holder hole 1150h in the optical axis direction or the first direction (X-axis direction). That is, the filter FT can cover the holder hole 1150h. Accordingly, it is possible to prevent foreign substances from entering the image sensor below the holder 1150 through the holder hole 1150h.
  • the holder 1150 may include a holder groove 1150g located on the side.
  • the holder groove 1150g may correspond to the position of the second coil.
  • a second magnet may be located on the holder groove (1150g) side. That is, the strength of the electromagnetic force generated by the second magnet and the second coil can be further improved through the holder groove (1150g).
  • the first coil disposed on the substrate may face the first magnet.
  • the second magnet and the second coil may face each other. In other words, since there is no obstacle between the second magnet and the second coil due to the holder groove 1150g, the strength of the electromagnetic force generated by the second coil and the second magnet can increase.
  • the shaft 1151 may be located on the holder 1150.
  • the shaft 1151 may be a shaft extending along the optical axis direction. The shaft may be located adjacent to the holder groove (1150g).
  • the holder 1150 may be combined or assembled with the shaft 1151 and the filter (FT).
  • the filter FT may be made of glass.
  • the shaft 1151 may include a magnetic material. Accordingly, an attractive force may be formed between the shaft 1151 and the second magnet. In other words, a coupling force or holding force may be formed between the holder 1150 and the bobbin. Accordingly, even if the bobbin moves along the optical axis direction, the bobbin can move within the holder 1150.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a bobbin in a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 11 is a view explaining the coupling or assembly between the bobbin and the second magnet in FIG. 10.
  • the bobbin 1160 may be located in the holder 1150.
  • the bobbin 1160 may include a carrier groove 1160g formed on the side.
  • the carrier groove 1160g may be located adjacent to the second magnet M2 mounted on the side. That is, the second magnet M2 may be located in the bobbin 1160.
  • a shaft may be located in the carrier groove 1160g. At this time, the second magnet M2 may overlap the shaft in a direction perpendicular to the optical axis (eg, third direction).
  • the bobbin 1160 may include a carrier hole 1160h.
  • the above-described lens may be located in the carrier hole 1160h.
  • Figure 12 is a diagram explaining the assembly of a camera actuator according to an embodiment.
  • the sensor base 1130, the substrate portion 1140, the holder 1150, and the bobbin 1160 may be located or mounted in the housing 1110 on which the moving plate 1120 is mounted. Accordingly, the moving part may be assembled or mounted on the housing 1110, which is the fixed part. And a clamp (CL) may be located in the inner groove of the housing 1110. In an embodiment, the clamp CL may be disposed between the extension part (third area) and the holder. After the clamp CL is placed in the inner groove, the cover 1170 may cover the outside of the housing 1110.
  • the cover 1170 may also include a cover groove 1170g disposed on one side. The cover groove 1170g may be located corresponding to the position of the third area of the substrate portion 1140. That is, a space in which the substrate portion 1140 extends outward may be formed through the cover groove 1170g.
  • FIG. 13 is a diagram explaining one operation of a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 14 is an exploded view of the moving part and the fixed part during one operation of the camera actuator according to the embodiment.
  • the moving unit MP moves in a direction perpendicular to the optical axis direction (X-axis direction) (second direction or third direction) or in a direction perpendicular to the optical axis direction (X-axis direction). It can be rotated based on
  • the moving part MP may rotate (Yaw) in a direction perpendicular to the optical axis direction (eg, the second direction). Additionally, the moving part MP may rotate (pitch) in a direction perpendicular to the optical axis direction (eg, third direction).
  • the moving plate can also rotate. More specifically, since the second ball part (B2) seated in the housing 1110 is disposed along the second direction (Y-axis direction) or the first axis, the moving plate 1120 is rotated (Yaw) based on the second direction. It can also rotate.
  • the moving plate may not rotate. More specifically, since the first ball unit B1 disposed between the moving plate 1120 and the sensor base 1130 is disposed in the third direction (Z-axis direction), it is subject to rotation (Pitch) based on the third direction. For this reason, the moving plate 1120 may not rotate.
  • This rotation can be implemented by electromagnetic force between the first magnet M1 and the first coil of the substrate unit 1140.
  • the substrate unit 1140 may rotate (yaw, pitch) by electromagnetic force generated at the position of the first coil in the direction of the optical axis or in a direction opposite to the direction of the optical axis.
  • FIG. 15 is a view taken along the line AA' in FIG. 1
  • FIG. 16 is a view taken along the line BB' in FIG. 1
  • FIG. 17 is a perspective view of FIG. 16
  • FIG. 18 is a view showing the substrate in the camera actuator according to the embodiment.
  • FIG. 19A is a perspective view different from FIG. 18,
  • FIG. 19B is a perspective view of a moving plate according to an embodiment
  • FIG. 19C is another perspective view of a moving plate according to an embodiment
  • FIG. 19D is a moving plate according to an embodiment.
  • This is a diagram showing the lower surface of the sensor base
  • Figure 19e is a diagram showing the inner bottom surface of the fixing part (or housing) according to an embodiment.
  • the substrate portion 1140 may include a first region 1140a, a second region 1140b, and a third region 1140c.
  • the first area 1140a may overlap the image sensor IS and the filter FT in the optical axis direction or the first direction (X-axis direction).
  • first coil C1 and the first magnet M1 may overlap in the second direction (Y-axis direction). Additionally, a position sensor (eg, Hall sensor) may be placed inside the coil according to the embodiment.
  • a position sensor eg, Hall sensor
  • first coil C1 and the first magnet M1 may overlap the bobbin 1160 and the holder 1150 in the second direction.
  • the holding magnet (HM) may overlap the yoke (YK) in the optical axis direction or the first direction (X-axis direction). Furthermore, a yoke (YK) and a holding magnet (HM) may be located between adjacent second ball portions (B2). In an embodiment, the adjacent second ball portion B2 may overlap the yoke YK and the holding magnet HM in the second direction (Y-axis direction).
  • the second region 1140b may extend upward from the first region 1140a.
  • the third area 1140c may extend outward from the first area 1140a.
  • the third area 1140c may extend in the second direction (Y-axis direction).
  • the third area 1140c is a first bent part BP1 adjacent to the outside of the first area 1140a and bent in the optical axis direction, connected to one end of the first bent part BP1 and bent outward. It may include a second bent part BP2 and a third bent part BP3 connected to one end of the second bent part BP2 and bent in a direction perpendicular to the optical axis direction (second or third direction). there is.
  • the substrate portion 140 can be easily extended upward through the first bent portion BP1 without further increasing the length of the substrate portion 140 in the first direction.
  • the second bent portion BP2 may be located between the upper and lower surfaces of the camera actuator.
  • the first bent portion BP1 may also be located between the upper and lower surfaces of the camera actuator. That is, the tilting or moving substrate portion can be extended outward while maintaining the miniaturization of the camera actuator.
  • a clamp CL may be located in the inner groove 1110ag.
  • the clamp CL may be disposed spaced apart (gap1, gap2) from the substrate portion 1140 in the first direction (X-axis direction), the second direction (Y-axis direction), or the third direction.
  • the clamp CL may be spaced apart from the substrate portion 1140 in the optical axis direction or in a direction perpendicular to the optical axis direction. That is, for tilting or rotation of the moving part, the area (third area) containing the flexible circuit board in the substrate unit 1140 may have at least one bent portion. At this time, the clamp CL can maintain the shape of the bent portion (the first bent portion or the second bent portion).
  • This clamp (CL) may be an injection molded product made of non-magnetic material or resin.
  • the first coil C1 may be located in the second area 1140b. Additionally, the second coil C2 may also be located in the second area 1140b. Furthermore, Hall sensors HS1 and HS2 may also be located in the second area 1140b. Additionally, the image sensor IS may be located on the first area 1140a. And the gyro sensor gs may be located below the first area 1140a. For example, the gyro sensor gs and the image sensor may be disposed on opposite sides (eg, upper and lower surfaces) of the first area 1140a. In addition, the moving plate 1120 may include a groove formed on the side to minimize the overlap area with the gyro sensor gs in the optical axis direction. For example, the base groove 1130h and the moving plate 1120 may be at least partially shifted in the optical axis direction.
  • the gyro sensor gs and the image sensor IS may be located on different sides of the first area 1140a. Accordingly, space efficiency can be improved. That is, the camera actuator according to the embodiment can easily provide space for movement or tilt of the substrate portion 1140 and elements mounted on the substrate portion (gyro sensor, image sensor, coil, hall sensor, and other circuit elements).
  • the moving plate 1120 may include a plate hole 1120h located in the center. The plate hole 1120h may at least partially overlap the base protrusion 1130p in the optical axis direction (X-axis direction).
  • the base protrusion 1130p may penetrate at least a portion of the plate hole 1120h. Furthermore, the moving plate 1120 may include an inwardly concave groove 1120g at the edge. Accordingly, the weight of the moving plate 91120 can be reduced and space for placement of elements mounted on the sensor base 1130 or the lower part of the substrate 1140 can be easily secured.
  • a first seating groove 1120ah spaced apart in the third direction may be located on the upper surface 1120a of the moving plate 1120.
  • the first seating groove 1120ah may be arranged to face the plate hole 1120h.
  • the plurality of first seating grooves 1120ah may be arranged symmetrically with respect to the center of the plate hole 1120h.
  • the first ball part (B1) can be seated in the first seating groove (1120ah).
  • the first ball portion B1 and the first seating groove 1120ah may be coupled to each other using a joining member (eg, epoxy, grease), etc.
  • the bisecting point between the first seating grooves 1120ah may correspond to the center of the moving plate or plate hole. Accordingly, rotation accuracy can be improved.
  • the first seating groove 1120ah may overlap along the third direction.
  • the plurality of first seating grooves 1120ah may be arranged to be spaced apart from each other in the third direction.
  • a second seating groove 1120bh may be located on the lower surface 1120b of the moving plate 1120.
  • the second seating groove 1120bh may be arranged to face the plate hole 1120h.
  • the plurality of second seating grooves 1120bh may be arranged symmetrically with respect to the center of the plate hole 1120h.
  • the second ball part (B2) can be seated in the second seating groove (1120bh).
  • the second ball portion B2 and the second seating groove 1120bh may be coupled to each other using a joining member (eg, epoxy, grease), etc.
  • the bisecting point between the second seating grooves 1120bh may correspond to the center of the moving plate or plate hole. Accordingly, rotation accuracy can be improved.
  • the plurality of second seating grooves 1120bh may be arranged to be spaced apart from each other in the second direction (Y-axis direction).
  • the second seating grooves 1120bh may overlap each other in the second direction (Y-axis direction).
  • the holding magnet (HM) can be seated in the groove formed on the base protrusion (1130p).
  • the sensor base 1130 may include a first groove (PH1) disposed on the lower surface. There may be at least one first groove PH1 corresponding to the number of first balls. The first groove PH1 may contact the first ball. Furthermore, the first groove PH1 may overlap along the third direction corresponding to the first ball. The first groove PH1 may be arranged side by side along the third direction. The first groove PH1 may contact the first ball portion B1 at at least some points. Furthermore, the first groove PH1 may have various structures. For example, the first groove PH1 may have at least one surface (bottom surface or inclined surface) corresponding to the number of contact points with the first ball. For example, the first groove PH1 may have one bottom surface BS and a plurality of inclined surfaces CS. As the number of inclined surfaces CS increases, the contact point between the first groove PH1 and the first ball portion B1 may also increase.
  • a yoke groove may be formed on the bottom of the inner surface of the fixing part or housing 1110.
  • a yoke can be placed in the yoke home (Ykh).
  • the yoke groove (Ykh) may at least partially overlap the base protrusion (1130p) in the optical axis direction. Accordingly, manpower can be improved.
  • a second groove PH2 may be formed on the bottom of the inner surface of the fixing part.
  • the second groove PH2 may be arranged side by side in the second direction (Y-axis direction).
  • the second grooves PH2 are spaced apart from each other in the second direction and may overlap in the second direction.
  • a yoke groove (YKh) may be disposed between the spaced apart second grooves (PH2).
  • the center of the yoke groove (YKh) may be located on the bisector of the second groove (PH2).
  • the second groove PH2 may also include a second groove (PH2).
  • the second groove PH2 may have at least one surface (bottom surface or inclined surface) corresponding to the number of contact points with the first ball.
  • the second groove PH2 may have one bottom surface and a plurality of inclined surfaces. As the number of inclined surfaces increases, the contact point between the second groove PH2 and the second ball portion B2 may also increase.
  • FIG. 20 is a view taken along line CC' in FIG. 1, and FIG. 21 is a side view of the camera actuator according to the embodiment, excluding the cover and housing.
  • a temperature sensor TS may be further mounted on the substrate portion 1140.
  • the temperature sensor TS may be disposed below the first area 1140a in the substrate portion 1140.
  • the sensor base 1130 may further include grooves or recesses to secure space for the temperature sensor TS.
  • the holder 1150 disposed on the sensor base 1130 has a bottom surface of the holder 1150 with a groove 1150IG to reduce contact with the circuit element disposed on the first region 1140a of the substrate portion 1140. ) may include. Accordingly, reliability degradation due to contact or high temperature between the circuit elements on the substrate portion 1140 and the holder 1150 can be reduced.
  • the holder may further include a groove on the lower surface to secure a predetermined distance from the circuit elements (eg, capacitors, etc.) on the first area in the optical axis direction. Accordingly, interference between the circuit element and the holder can be minimized.
  • the circuit elements eg, capacitors, etc.
  • the weight of the camera actuator can be realized through the groove formed in the holder 1150 or the sensor base 1130.
  • the sensor base 1130 may have a double step to secure space for the third area 1140c of the substrate 1140. That is, the sensor base 1130 may further include a groove connected to the base hole 1130h. With this configuration, when the substrate portion 1140 is tilted, impact between the sensor base 1130 and the flexible third region 1140c can be prevented or reduced.
  • the third area 1140c and the gyro sensor gs may overlap in the optical axis direction. Accordingly, space efficiency for circuit elements can be improved.
  • clamp CL may overlap the third area 1140c in the second direction.
  • FIG. 22 is a diagram explaining a holding force for another drive in a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 23 is a diagram explaining another drive in a camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 24 is cut at DD' in FIG. 23. It is a view as seen
  • FIG. 25 is a view as seen by cutting along EE' in FIG. 23.
  • the bobbin 1160 can move along the optical axis direction.
  • the shaft 1151 disposed in the holder 1150 may be located adjacent to the second magnet M2 disposed in the bobbin 1160.
  • the shaft 1151 and the second magnet M2 may overlap in the third direction.
  • the shaft 1151 and the second magnet M2 may form an attractive force with each other. Accordingly, the coupling force (eg, attractive force) between the holder 1150 coupled to the shaft 1151 and the bobbin 1160 coupled to the second magnet M2 can be maintained. That is, even if the bobbin 1160 moves along the optical axis direction in the holder 1150, the bobbin 1160 and the holder 1150 can remain coupled to each other.
  • the second magnet M2 may be disposed between the second coil C2 and the shaft 1151. That is, the second magnet M2 may face the second coil C2. At this time, the second magnet M2 may be located inside the second coil C2. At this time, the inside may correspond to a direction toward the optical axis, and the outside may correspond to a direction opposite to the inside.
  • the substrate portion (particularly, the second region) may be located outside the second coil. Accordingly, the substrate portion, the second coil C2, and the second magnet M2 may be sequentially located inside. Additionally, in an embodiment, the second area 1140b may be located between the first coil C1 and the first magnet M1. Additionally, the second coil C1 may also be located inside the second area 1140b. At this time, the first coil (C1) and the first magnet (M1) may be spaced apart from each other. Additionally, the second area 1140b or the substrate portion 91140 may be located between the first coil C1 and the first magnet M1.
  • first coil C1 and the first magnet M1 may overlap in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the second area 1140b or the substrate portion 91140 may be located between the Hall sensor and the first magnet M1.
  • the first magnet M1 may be located outside the second area 1140b and the first coil C1.
  • the second area 1140b may be located outside the first coil C1.
  • 26 is a plurality of perspective views of a holder in a camera actuator according to an embodiment.
  • the holder 1150 may include a shaft hole or groove in which the shaft 1151 is seated. This shaft groove may be located adjacent to the holder groove (1150g). Accordingly, the attractive force between the second magnet and the shaft may increase.
  • Figure 27 is a perspective view of a mobile terminal to which a camera module is applied according to an embodiment.
  • the mobile terminal 1500 of the embodiment may include a camera module 1000, a flash module 1530, and an autofocus device 1510 provided at the rear.
  • the camera module 1000 may include an image capture function and an autofocus function.
  • the camera module 1000 may include an autofocus function using an image.
  • the camera module 1000 processes image frames of still or moving images obtained by an image sensor in shooting mode or video call mode.
  • the processed image frame can be displayed on a certain display unit and stored in memory.
  • a camera (not shown) may also be placed on the front of the mobile terminal body.
  • the camera module 1000 may include a first camera module 1000A and a second camera module 1000B, and OIS along with AF function may be implemented by the first camera module 1000A. .
  • the flash module 1530 may include a light emitting element inside that emits light.
  • the flash module 1530 can be operated by operating the camera of the mobile terminal or by user control.
  • the autofocus device 1510 may include one of the packages of surface light emitting laser devices as a light emitting unit.
  • the autofocus device 1510 may include an autofocus function using a laser.
  • the autofocus device 1510 can be mainly used in conditions where the autofocus function using the image of the camera module 1000 is degraded, for example, in close proximity of 10 m or less or in dark environments.
  • the autofocus device 1510 may include a light emitting unit including a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) semiconductor device, and a light receiving unit such as a photo diode that converts light energy into electrical energy.
  • a light emitting unit including a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) semiconductor device
  • a light receiving unit such as a photo diode that converts light energy into electrical energy.
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • Figure 28 is a perspective view of a vehicle to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • Figure 28 is an external view of a vehicle equipped with a vehicle driving assistance device to which the camera module 1000 according to an embodiment is applied.
  • the vehicle 700 of the embodiment may be provided with wheels 13FL and 13FR that rotate by a power source and a predetermined sensor.
  • the sensor may be a camera sensor (2000), but is not limited thereto.
  • the camera 2000 may be a camera sensor to which the camera module 1000 according to the embodiment is applied.
  • the vehicle 700 of the embodiment may acquire image information through a camera sensor 2000 that captures a front image or surrounding image, determines the lane identification situation using the image information, and generates a virtual lane upon identification. can do.
  • the camera sensor 2000 may acquire a front image by photographing the front of the vehicle 700, and a processor (not shown) may acquire image information by analyzing objects included in the front image.
  • the processor detects these objects. This can be included in the video information. At this time, the processor can further supplement the image information by obtaining distance information to the object detected through the camera sensor 2000.
  • Image information may be information about an object captured in an image.
  • This camera sensor 2000 may include an image sensor and an image processing module.
  • the camera sensor 2000 can process still images or moving images obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD).
  • an image sensor eg, CMOS or CCD.
  • the image processing module can process still images or moving images obtained through an image sensor, extract necessary information, and transmit the extracted information to the processor.
  • the camera sensor 2000 may include, but is not limited to, a stereo camera to improve measurement accuracy of the object and secure more information such as the distance between the vehicle 700 and the object.

Landscapes

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  • Studio Devices (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예는 고정부; 상기 고정부 상에 배치되는 무빙 플레이트; 상기 무빙 플레이트 상에 배치되는 제1 이동부; 상기 제1 이동부를 제1 축 및 제2 축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 틸팅시키는 제1 구동부; 상기 무빙 플레이트와 상기 제1 이동부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및 상기 무빙 플레이트와 상기 고정부 사이에 배치되는 제2 볼부; 를 포함하고 상기 제1 구동부는 상기 제1 이동부에 배치되는 제1 코일 및 상기 고정부에 배치되는 제1 마그넷;을 포함하는 카메라 장치를 개시한다.

Description

카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
본 발명의 실시예는 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라는 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 장치이며, 휴대용 디바이스, 드론, 차량 등에 장착되고 있다. 카메라 모듈 또는 카메라 장치는 영상의 품질을 높이기 위하여 사용자의 움직임에 의한 이미지의 흔들림을 보정하거나 방지하는 영상 안정화(Image Stabilization, IS) 기능, 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커싱(Auto Focusing, AF) 기능, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 주밍(zooming) 기능을 가질 수 있다.
한편, 이미지 센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지게 되는데, 화소가 작아질수록 동일한 시간 동안 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서, 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림 현상이 더욱 심하게 나타날 수 있다. 영상 안정화(IS) 기술 중 대표적인 것으로 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술인 광학식 영상 안정화(optical image stabilizer, OIS) 기술이 있다.
일반적인 OIS 기술에 따르면, 자이로 센서(gyro-sensor) 등을 통해 카메라의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임을 바탕으로 렌즈를 틸팅 또는 이동시키거나 렌즈와 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈을 틸팅 또는 이동시킬 수 있다. 렌즈 또는 렌즈와 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈이 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 경우, 렌즈 또는 카메라 모듈 주변에 틸팅 또는 이동을 위한 공간이 추가적으로 확보될 필요가 있다.
한편, OIS를 위한 엑추에이터는 렌즈 주변에 배치될 수 있다. 이때, OIS를 위한 엑추에이터는 광축 Z에 대하여 수직하는 두 축, 즉 X축 틸팅을 담당하는 엑추에이터와 Y축 틸팅을 담당하는 엑추에이터를 포함할 수 있다. 이 때, OIS를 위한 엑추에이터가 이미지 센서를 제외하고 렌즈를 이동시키는 경우 이미지 왜곡이 발생한다. 특히, 가장자리 또는 코너에서 왜곡 형상이 존재한다.
또한, 이미지 센서와 렌즈가 분리되어 어느 하나만 틸트하므로 고광각의 흔들림 보정이 어려운 문제가 존재한다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 이미지 센서와 렌즈, 기판이 같이 회전 또는 이동하여 이미지의 왜곡이 없고 고광각의 흔들림 보정이 가능한 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 하우징을 제외한 구성요소가 모두 이동 또는 틸트함에 따라 고광대역의 보정이 가능하며 기구적으로 이미지를 보정하므로 영상 처리시에 렌즈나 센서 이동 대비 소모 전류가 적고 부하가 적은 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 기판부, 렌즈, 이미지 센서가 같이 이동함에 따라 저발열의 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 엑추에이터를 제공하는 것이다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 무빙 플레이트; 상기 무빙 플레이트 상에 배치되어 광축 방향에 수직한 방향으로 이동하는 이동부; 상기 무빙 플레이트와 상기 이동부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및 상기 무빙 플레이트와 상기 하우징 사이에 배치되는 제2 볼부;를 포함하고, 상기 이동부는 기판부 및 상기 기판부에 배치되는 코일;을 포함한다.
상기 이동부는, 상기 무빙 플레이트 상부에 배치되는 센서 베이스; 상기 기판부에 배치되는 홀더; 및 상기 홀더 내에 배치되는 보빈;를 포함할 수 있다.
상기 기판부는 상기 센서 베이스 상에 배치될 수 있다.
상기 하우징에 배치되는 제1 마그넷;를 포함하고, 상기 하우징에 배치되는 요크;를 포함하고, 상기 홀더에 배치되는 제2 마그넷;을 포함할 수 있다.
상기 센서 베이스는 상기 제1 볼부가 배치되는 제1 홈;을 포함하고, 상기 하우징은 상기 제2 볼부가 배치되는 제2 홈;을 포함할 수 있다.
상기 보빈은 상기 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 보빈은 상기 이동부의 이동에 대응하여 이동할 수 있다.
상기 하우징은 서로 마주하는 제1 하우징 측부와 제2 하우징 측부; 및 서로 마주하는 제3 하우징 측부와 제4 하우징 측부;를 포함하고, 상기 제3 하우징 측부와 상기 제4 하우징 측부는 상기 제1 하우징 측부와 상기 제2 하우징 측부 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 하우징 측부는 외측으로 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부에 의해 형성된 내측홈;을 포함할 수 있다.
상기 돌출부의 높이는 상기 제1 하우징 측부의 최대 높이보다 작을 수 있다.
상기 하우징에 배치되는 제1 마그넷;를 포함하고, 상기 제1 마그넷은 상기 제2 하우징 측부에 배치되는 제1 서브 마그넷과 상기 제3 하우징 측부 및 상기 제4 하우징 측부 중 어느 하나에 배치되는 제2 서브 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 하우징에 배치되는 요크;를 포함하고, 상기 센서 베이스에 배치되는 홀딩 마그넷;을 포함하고, 상기 홀딩 마그넷과 상기 요크는 상기 광축 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 기판부는 제1 영역; 상기 제1 영역에서 상부로 연장되는 제2 영역 및 상기 제1 영역에서 외측으로 연장되는 제3 영역;을 포함할 수 있다.
상기 제3 영역은 광축 방향으로 절곡되는 제1 절곡부, 상기 제1 절곡부에서 외측으로 절곡되는 제2 절곡부, 및 상기 광축 방향에 수직한 방향으로 절곡되는 제3 절곡부;를 포함할 수 있다.
상기 내측홈 내에 배치되는 클램프;를 포함할 수 있다.
상기 클램프는 상기 기판부와 상기 광축 방향 또는 상기 광축 방향에 수직한 방향으로 이격 배치될 수 있다.
상기 보빈에 배치되는 제2 마그넷을 포함하고, 상기 코일은 상기 제2 영역에 배치되는 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고, 상기 제2 코일은 상기 제2 마그넷과 마주할 수 있다.
상기 제2 영역은 상기 제1 코일과 상기 제1 마그넷 사이에 배치될 수 있다.
상기 기판부에 배치되는 이미지 센서;를 포함할 수 있다.
상기 홀더에 배치되는 샤프트;를 포함할 수 있다.
상기 홀더에 배치되는 제2 마그넷;을 포함하고, 상기 샤프트는 자성체를 포함하고 상기 제2 마그넷과 인력을 형성할 수 있다.
상기 제2 마그넷은 상기 제2 코일과 상기 샤프트 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 장치는 고정부; 상기 고정부 상에 배치되는 무빙 플레이트; 상기 무빙 플레이트 상에 배치되는 제1 이동부; 상기 제1 이동부를 제1 축 및 제2 축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 틸팅시키는 제1 구동부; 상기 무빙 플레이트와 상기 제1 이동부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및 상기 무빙 플레이트와 상기 고정부 사이에 배치되는 제2 볼부; 를 포함하고 상기 제1 구동부는 상기 제1 이동부에 배치되는 제1 코일 및 상기 고정부에 배치되는 제1 마그넷;을 포함한다.
상기 제1 이동부는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서와 결합하는 기판부를 포함할 수 있다.
상기 제1 이동부 내에 배치되는 제2 이동부; 및 상기 제2 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부; 를 포함하고, 상기 제2 구동부는 상기 제1 이동부에 배치되는 제2 코일 및 상기 제2 이동부에 배치되는 제2 마그넷;을 포함하고, 상기 기판부는 상기 이미지 센서가 결합되는 제1 기판부 및 상기 제1 코일과 제2 코일이 배치되는 제2 기판부를 포함할 수 있다.
상기 제1 기판부는 상기 이미지 센서가 배치되는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연결되어 커넥터 또는 단자가 배치되는 연장부;를 포함할 수 있다.
상기 제2 기판부는 상기 제1 기판부와 연결되고 상기 제1 코일이 배치되는 제1 기판 및 상기 제2 코일이 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다.
상기 제1 코일은 제1 단위코일과 제2 단위코일을 포함하고, 상기 제1 기판은 상기 제1 단위코일이 배치되는 제1 단위기판 및 상기 제2 단위코일이 배치되는 제2 단위기판을 포함할 수 있다.
상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 센서 베이스;를 포함할 수 있다.
상기 고정부는 상기 제1 이동부를 수용하는 커버;를 포함하고, 상기 커버는 상기 제1 마그넷이 결합하는 제1 커버 및 상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버를 포함할 수 있다.
실시예로 카메라 장치는 커버; 상기 커버 내에 배치되는 무빙 플레이트; 상기 무빙 플레이트 상에 배치되는 기판부; 상기 기판부에 배치되는 이미지 센서; 상기 이미지 센서 상에 배치되는 홀더; 상기 홀더 내에 배치되는 보빈; 상기 커버에 배치되는 제1 마그넷; 상기 보빈에 배치되는 제2 마그넷; 상기 기판부에 배치되고 상기 제1 마그넷과 대향하는 제1 코일과 상기 제2 마그넷과 대향하는 제2 코일; 상기 무빙 플레이트와 상기 커버 사이에 배치되는 제1 볼부; 및 상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 제2 볼부;를 포함한다.
상기 제1 볼부는 제2 축 방향으로 배치되고, 상기 제2 볼부는 제1 축 방향으로 배치될 수 있다.
상기 제1 볼부와 상기 제2 볼부는 상기 무빙 플레이트와 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 볼부와 상기 제2 볼부 각각은 상부와 하부로 볼록할 수 있다.
상기 제1 볼부와 상기 제2 볼부는 상기 무빙 플레이트의 상면과 하면 각각에 형성된 홈에 배치될 수 있다.
상기 기판부는 상기 이미지 센서가 결합되는 제1 기판부 및 상기 제1 코일과 제2 코일이 배치되는 제2 기판부를 포함하고, 상기 제1 기판부는 상기 이미지 센서가 배치되는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연결되어 커넥터 또는 단자가 배치되는 연장부;를 포함하고, 상기 연장부와 상기 홀더 사이에 배치되는 클램프;를 포함할 수 있다.
상기 커버는 상기 제1 마그넷이 결합하는 제1 커버 및 상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버를 포함하고, 상기 제1 커버는 외측으로 돌출되어 상기 연장부가 배치되는 돌출부를 포함할 수 있다.
실시예로 카메라 장치는 고정부; 상기 고정부 상에 배치되고, 기판부; 상기 기판부에 배치되는 이미지 센서; 상기 이미지 센서 상에 배치되는 홀더; 및 상기 홀더 내에 배치되는 보빈;을 포함하는 촬상 모듈; 상기 고정부와 상기 촬상 모듈 사이에 배치되는 무빙 플레이트; 상기 무빙 플레이트와 상기 고정부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및 상기 무빙 플레이트와 상기 촬상 모듈 사이에 배치되는 제2 볼부; 를 포함한다.
상기 고정부에 배치되는 요크;를 포함하고, 상기 촬상 모듈은 상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 센서 베이스; 상기 센서 베이스에 배치되는 홀딩 마그넷;을 포함할 수 있다.
상기 홀딩 마그넷과 상기 요크는 광축 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 고정부에 배치되는 제1 마그넷; 상기 보빈에 배치되는 제2 마그넷; 상기 기판부에 배치되고 상기 제1 마그넷과 대향하는 제1 코일과 상기 제2 마그넷과 대향하는 제2 코일;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 이미지 센서와 렌즈, 기판이 같이 회전 또는 이동하여 이미지의 왜곡이 없고 고광각의 흔들림 보정이 가능한 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 하우징을 제외한 구성요소가 모두 이동 또는 틸트함에 따라 고광대역의 보정이 가능하며 기구적으로 이미지를 보정하므로 영상 처리시에 렌즈나 센서 이동 대비 소모 전류가 적고 부하가 적은 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 기판부, 렌즈, 이미지 센서가 같이 이동함에 따라 저발열의 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 엑추에이터를 구현할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터를 포함하는 카메라 모듈의 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에 대한 분해 사시도이고,
도 3은 도 2의 다른 사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 하우징과 무빙 플레이트의 분해 사시도이고,
도 5는 도 4에서 하우징과 무빙 플레이트의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이고,
도 6은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 센서 베이스와 기판부에 대한 분해 사시도이고,
도 7은 도 5에서 센서 베이스와 기판부 간의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 홀더와 필터의 분해 사시도이고,
도 9는 도 8에서 홀더와 필터 간의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이고,
도 10은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 보빈의 분해 사시도이고,
도 11은 도 10에서 보빈과 제2 마그넷 간의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이고,
도 12는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터의 조립을 설명하는 도면이고,
도 13은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터의 일 구동을 설명하는 도면이고,
도 14는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 일 구동 시 이동부와 고정부를 분해한 도면이고,
도 15는 도 1에서 AA'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 16은 도 1에서 BB'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 17은 도 16의 사시도이고,
도 18은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 기판부의 사시도이고,
도 19a는 도 18과 다른 사시도이고,
도 19b는 실시예에 따른 무빙 플레이트의 일 사시도이고,
도 19c는 실시예에 따른 무빙 플레이트의 다른 사시도이고,
도 19d는 실시예에 따른 이동부의 센서 베이스의 하면을 도시한 도면이고,
도 19e는 실시예에 따른 고정부(또는 하우징)의 내측 바닥면을 도시한 도면이고,
도 20은 도 1에서 CC'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 21은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 커버와 하우징을 제외한 측면도이고,
도 22는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 다른 구동을 위한 유지력을 설명하는 도면이고,
도 23은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 다른 구동을 설명하는 도면이고,
도 24는 도 23에서 DD'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 25는 도 23에서 EE'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 26은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 홀더에 대한 복수의 사시도이고,
도 27는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이고,
도 28은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터를 포함하는 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에 대한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 다른 사시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈은 카메라 엑추에이터(1000)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 카메라 모듈은 카메라 엑추에이터(1000) 및 카메라 엑추에이터(1000)에 의해 이동하거나 이송되는 렌즈를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 렌즈 없이 카메라 엑추에이터(1000)를 기준으로 설명한다. 나아가, 카메라 엑추에이터는 '렌즈 이송 장치', '렌즈 구동 장치', '렌즈 이동 장치' 등과 혼용될 수 있다. 나아가, 카메라 모듈은 카메라 장치, 카메라 디바이스, 촬상 장치, 촬상 디바이스, 촬상 모듈 등과 혼용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터(1000)는 AF(Auto Focus) 및/또는 OIS(Optical Image Stabilizer) 엑추에이터일 수 있다. 예컨대, 엑추에이터(1000)는 AF 및 OIS를 모두 실현하는 엑추에이터일 수 있다. 또한, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터(1000)는 추가적인 이동 렌즈군의 이동을 추가적으로 수행하는 줌(zoom) 엑추에이터일 수도 있다.
그리고 실시예에 따른 카메라 엑추에이터(1000)는 보이스 코일 모터, 마이크로 엑추에이터, 실리콘 엑추에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀 방식, 바이 모프 방식, 정전기력방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 마그넷, 코일을 이용한 엑추에이터로 설명한다.
또한, OIS는 손떨림 보정, 광학식 이미지 안정화, 광학식 이미지 보정, 떨림 보정 등의 용어와 혼용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 더 살펴보면, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터(1000) 및 카메라 장치는 하우징(1110), 무빙 플레이트(1120), 센서 베이스(1130), 기판부(1140), 홀더(1150), 보빈(1160) 및 커버(1170)를 포함할 수 있다.
하우징(1110)은 카메라 엑추에이터(1000)에서 하부에 위치할 수 있다. 하우징(1110)은 캐비티(cavity)를 가질 수 있다. 예컨대, 하우징(1110)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 하우징(1110)의 캐비티에는 후술하는 무빙 플레이트(1120), 센서 베이스(1130), 기판부(1140), 홀더(1150), 보빈(1160)이 위치할 수 있다. 무빙 플레이트(1120), 센서 베이스(1130), 기판부(1140), 홀더(1150), 보빈(1160)은 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 여기서, 저면은 제1 방향에서 광축 방향에 대응한다. 그리고 제1 방향은 도면 상 X축 방향이다. 제1 방향(X축 방향)은 이미지 센서로 입사되는 광의 입사 방향과 나란할 수 있다. 여기서, 제1 방향(X축 방향)은 이미지 센서에 수직한 방향 또는 이미지 센서에서 필터(FT) 또는 렌즈(LS)를 향한 방향에 대응할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 카메라 엑추에이터(1000)는 보빈(1160) 내에 배치되는 렌즈(LS)를 포함할 수도 있다. 그리고 제2 방향은 도면 상 Y축 방향이며, 제1 방향(X축 방향)과 수직한 방향일 수 있다. 또한, 제3 방향은 도면 상 Z축 방향이며, 제1 방향 및 제2 방향에 수직한 방향이다. 이에, 무빙 플레이트(1120), 센서 베이스(1130), 기판부(1140), 홀더(1150), 보빈(1160)은 순차로 광축 방향을 따라 배치될 수 있다. 또는 무빙 플레이트(1120), 센서 베이스(1130), 기판부(1140), 홀더(1150), 보빈(1160)은 하우징(1110) 내에서 상부를 향해 순차로 배치될 수 있다.
또한, 보빈(1160)은 광축 방향을 따라 이동하거나, 광축에 수직한 방향으로 틸트 또는 회전할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
그리고 하우징(1110)은 카메라 엑추에이터(1000)에서 '고정부', '고정부재', '고정요소'일 수 있다. 즉, 하우징(1110)은 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동하거나 회전하지 않을 수 있다. 이에 따라, 하우징(1110)과 연결 또는 결합된 구성요소도 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동하거나 회전하지 않을 수 있다. 단, 하우징(1110)의 제2 홈에 안착하는 제2 볼부(B2)는 광축 방향에 수직한 방향으로 회전할 수 있다.
무빙 플레이트(1120)는 하우징(1110)의 캐비티의 저면 상에 위치할 수 있다. 무빙 플레이트(1120)는 하우징(1110) 내에 배치될 수 있다. 무빙 플레이트(1120)는 광축 방향에 수직한 방향으로 회전할 수 있다.
무빙 플레이트(1120)에는 제1 볼부(B1)와 제2 볼부(B2)가 위치할 수 있다. 제1 볼부(B1)와 제2 볼부(B2)는 적어도 하나의 볼을 포함할 수 있다. 제1 볼부(B1)와 제2 볼부(B2) 중 어느 하나는 제2 방향(Y축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향) 중 어느 하나를 따라 중첩되게 위치할 수 있다. 또한, 제1 볼부(B1)와 제2 볼부(B2) 중 다른 하나는 제2 방향(Y축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향) 중 다른 하나를 따라 중첩되게 위치할 수 있다. 제1 볼부(B1)와 제2 볼부(B2)는 서로 교차하는 또는 서로 수직한 방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 이에, 제1 볼부(B1)에 의해 제2 방향 및 제3 방향 중 어느 하나의 방향에 대해 회전 또는 축회전 또는 틸트가 수행될 수 있다. 그리고 제2 볼부(B2)에 의해 제2 방향 및 제3 방향 중 다른 하나의 방향에 대해 회전 또는 축회전 또는 틸트가 수행될 수 있다.
제1 볼부(B1)는 무빙 플레이트(1120)와 무빙 플레이트(1120) 상부에 배치되는 이동부 사이에 배치될 수 있다. 이동부(도 14에서 MP)는 무빙 플레이트(1120), 센서 베이스(1130), 기판부(1140), 홀더(1150) 및 보빈(1160)을 포함할 수 있다. 특히, 이동부(도 14에서 MP)는 기판부(1140), 보빈(1160) 및 기판부(1140)에 연결된 코일(C1, C2)을 포함할 수 있다. 이동부는 광축 방향에 수직한 방향으로 회전 또는 이동할 수 있다. 즉, OIS 기능이 실현될 수 있다. 나아가, 이동부(MP, 도 14)는 무빙 플레이트(1120)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 볼부(B1)를 기준으로 회전이 이루어지는 경우 무빙 플레이트(1120)를 제외한 이동부가 회전 또는 이동할 수 있다. 제2 볼부(B2)를 기준으로 회전이 이루어지는 경우 무빙 플레이트(1120)를 포함한 이동부가 회전 또는 이동할 수 있다. 이에, 이하에서는 이동부가 무빙 플레이트(1120)를 포함하는 것을 기준으로 설명한다.
또한, 실시예에 따르면 카메라 장치는 고정부(1110), 카메라 모듈(또는 촬상 모듈) 및 무빙 플레이트(1120)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 이 때, 카메라 모듈은 상술한 이동부에 대응할 수 있다. 즉, 카메라 모듈 또는 촬상 모듈은 고정부 상에 배치되고, 기판부(1140), 기판부에 배치되는 이미지 센서(IS), 이미지 센서 상에 배치되는 홀더(1150) 및 홀더 내에 배치되는 보빈(1160)을 포함할 수 있다. 나아가, 무빙 플레이트(1120)는 고정부와 카메라 모듈(또는 촬상 모듈) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 볼부(B1)는 무빙 플레이트와 고정부 사이에 배치되고, 제2 볼부는 무빙 플레이트와 카메라 모듈(또는 촬상 모듈 사이에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 카메라 장치는 고정부(하우징, 1110), 무빙 플레이트(1120) 및 제1 이동부를 포함할 수 있다. 무빙 플레이트(1120)는 상술한 바와 같이 고정부 상에 배치될 수 있다. 그리고 제1 이동부는 무빙 플레이트 상에 배치될 수 있다. 특히, 이동부는 제1 이동부와 제2 이동부를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 이동부는 OIS 기능에 의해 움직이는 구성요소를 포함할 수 있다. 그리고 제2 이동부는 AF 기능에 의해 움직이는 구성요소를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 이동부는 센서 베이스(1130), 기판부(1140)를 포함할 수 있다. 그리고 제2 이동부는 홀더(1150)와 보빈(1160)을 포함할 수 있다.
나아가, 실시예에 따른 카메라 장치는 이동부(제1 이동부와 제2 이동부)를 이동 또는 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다. 구동부는 마그넷과 코일을 포함할 수 있다. 실시예로, 구동부는 제1 마그넷(M1), 제2 마그넷(M2), 제1 코일(C1), 제2 코일(C2)을 포함할 수 있다. 또한, 구동부는 제1 이동부를 제1 축 및 제2 축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 이동 또는 틸팅 또는 회전시키는 제1 구동부를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 축은 제2 방향(또는 제3 방향)으로 Y축(또는 Z축)에 대응할 수 있다. 제2 축은 제3 방향(또는 제2 방향)으로 Z축(또는 Y축)에 대응할 수 있다. 그리고 제1 구동부는 제1 마그넷(M1)과 제1 코일(C1)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 구동부는 제1 이동부에 배치되는 제1 코일(C1)과 고정부(하우징)에 배치되는 제1 마그넷(M1)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 구동부에 의해 제1 이동부는 제1 축 및 제2 축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 틸팅될 수 있다. 그리고 축을 따라 이동하는 것은 축 방향으로 이동 또는 시프트하는 의미일 수 있다. 그리고 축으로 이동 또는 축을 기준으로 틸트(또는 회전)은 구성요소 또는 부재의 회전이동을 의미한다.
또한, 제2 이동부는 제1 이동부 내에 배치될 수 있다. 제2 이동부는 제1 이동부 내에서 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 구동부는 제2 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부를 포함할 수 있다. 이러한 제2 구동부는 제2 코일(C2)과 제2 마그넷(M2)을 포함할 수 있다. 제2 코일(C2)은 제1 이동부에 배치될 수 있다. 특히, 제2 코일(C2)은 기판부에 배치될 수 있다. 그리고 제2 마그넷(M2)은 제2 이동부에 배치될 수 있다. 실시예로, 제2 마그넷(M2)은 보빈(1160)에 배치될 수 있다.
나아가, 제1 이동부는 상술한 바와 같이 이미지 센서 및 이미지 센서와 결합하는 기판부로 이루어질 수 있다. 이러한 기판부(1140)는 제1 기판부와 제2 기판부를 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 6,7에서 설명한다.
센서 베이스(1130)는 무빙 플레이트(1120) 상에 배치될 수 있다. 센서 베이스(1130)와 무빙 플레이트(1120) 사이에는 제1 볼부(B1)가 위치할 수 있다. 또한, 제1 이동부와 무빙 플레이트(1120) 사이에 제1 볼부(B1)가 위치할 수 있다. 센서 베이스(1130)는 무빙 플레이트(1120) 상부에 위치하고 홀딩 마그넷(HM)을 포함할 수 있다. 홀딩 마그넷(HM)은 하우징(1110) 내의 요크(YK)와 인력을 형성할 수 있다. 이에, 이동부의 이동에도 이동부가 고정부인 하우징(1110) 내에서 위치를 소정의 범위내에서 유지할 수 있다. 이와 달리, 제2 볼부(B2)는 하우징(1110)과 무빙 플레이트(1120) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제2 볼부(B2)는 무빙 플레이트(1120)와 고정부(하우징, 1110) 사이에 배치될 수 있다.
기판부(1140)는 센서 베이스(1130) 상에 위치할 수 있다. 기판부(1140)는 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄 회로 기판(RigidFlexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선 패턴이 있는 회로 기판을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
기판부(1140)는 코일(C1, C2)을 포함할 수 있다. 그리고 기판부(1140)는 코일(C1, C2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 나아가, 기판부(1140)는 외부 디바이스와 연결되는 커넥터를 포함할 수 있다. 또한, 기판부(1140)에는 제어부, 드라이버 소자(driver ic0가 실장될 수 있다. 이에, 기판부(1140)의 드라이버 소자는 외부 디바이스로부터 수신한 신호에 대응하여 코일에 인가되는 전류가 조절하는 신호를 출력할 수 있다. 나아가, 기판부(1140)는 다양한 회로 소자가 실장될 수 있다. 예컨대, 기판부(1140)에는 위치 감지 센서(자이로 센서, gs)가 실장될 수 있다.
홀더(1150)는 기판부(1140) 상에 위치할 수 있다. 홀더(1150)는 오토 포커싱(AF) 기능을 위해, 홀더(1150)의 내측에 배치된 보빈(1160)과 결합할 수 있다. 이 때, 후술하는 바와 같이 제2 마그넷(M2)과 샤프트(SH)간의 인력에 의해, 홀더(1150)와 보빈(1160) 간의 위치가 소정 범위 내로 유지될 수 있다. 즉, 보빈(1160)이 제2 마그넷과 제2 코일에 의해 광축 방향을 따라 이동하더라도 보빈(1160)이 홀더(1150)로부터 이탈되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제2 마그넷(M2)과 샤프트(SH) 간의 인력이 보빈(1160)과 홀더(1150) 간의 위치 유지력을 형성할 수 있다. 이 때, 샤프트(SH)는 홀더(1150)에 배치될 수 있다.
또한, 홀더(1150)에는 필터(FT)가 더 배치될 수 있다. 필터(FT)는 기판부(1140)에 실장된 이미지 센서(IS)로 이물질 유입을 억제할 수 있다. 이에, 필터(FT)는 이미지 센서(IS) 상부에 위치할 수 있다.
필터(FT)는 이미지 센서(IS)와 크기가 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 이미지 센서(IS)의 유효 영역에 따라 필터(FT)의 크기가 변할 수 있다.
보빈(1160)은 상술한 바와 같이 렌즈(LS)를 수용할 수 있다. 이에, 보빈(1160)은 광축 방향 또는 광축에 수직한 방향으로 이동할 수 있다.
커버(1170)는 카메라 엑추에이터(1000)에서 일 영역(예컨대, 최외측)에 위치하여 이동부 및/또는 고정부를 감싸거나 덮을 수 있다. 커버(1170)는 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 이에, 기판부(1140)에 실장된 소자에 의한 OIS, AF의 동작의 오류가 줄어들 수 있다. 또한, 커버(1170)는 하부의 하우징(1110)과 서로 끼워지거나 맞춰져 체결될 수 있다.
나아가, 카메라 엑추에이터(1000)는 상술한 바와 같이 이미지 센서(IS), 필터(FT), 제1 마그넷(M1), 제2 마그넷(M2), 제1 코일(C1), 제2 코일(C2), 클램프(CL), 샤프트(SH) 등을 포함할 수 있다. 카메라 엑추에이터(1000)는 상술한 구성요소 이외 후술하는 다른 구성요소도 더 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
또한, 제1 마그넷(M1)은 하우징(1110)에 배치될 수 있다. 그리고 요크(YK)는 하우징(1110)에 배치될 수 있다. 제2 마그넷(M2)은 홀더(1150)에 배치될 수 있다. 클램프(CL)는 하우징(1110) 내에 배치될 수 있다.
또한, 이미지 센서(IS)는 렌즈(LS)를 통과한 광을 수신하여 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 이미지 센서(IS)는 이를 수행하는 다양한 소자를 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 카메라 엑추에이터 또는 카메라 장치에서 하우징(1110)은 '베이스', '고정부', '제1 커버', '하부부재', '하부지지부재', '지지부재'와 혼용할 수 있다. 예컨대, 실시예에서 커버는 제1 커버와 제2 커버를 포함할 수 있다. 제1 커버는 하우징(1110)에 대응할 수 있다. 이에, 제1 커버(1110)에는 제1 마그넷이 결합할 수 있다. 이에, 무빙 플레이트(1120)가 제1 커버 또는 커버 내에 위치할 수 있다.
그리고 제2 커버는 상술한 커버(1170)에 대응할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 장치가 하우징(1110)(제1 커버)과 커버(1170)(제2 커버)를 포함한 커버를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
나아가, 홀더(1150)는 '하우징', '하우징 어셈블리' 등으로 명명될 수 있다. 예컨대, 실시예에 따른 카메라 장치는 베이스(1110)와 홀더(1150)를 포함할 수 있다. 나아가, 보빈(1160)은 '렌즈 캐리어', '렌즈 이송부', '렌즈 이송부재' 등으로 명명할 수도 있다.
도 4는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 하우징과 무빙 플레이트의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에서 하우징과 무빙 플레이트의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이고,
도 4 및 도 5를 참조하면, 하우징(1110)에 무빙 플레이트(1120)가 위치할 수 있다. 실시예로, 하우징(1110)은 하부 또는 하측부 이외에 제1 하우징 측부(1110a), 제2 하우징 측부(1110b), 제3 하우징 측부(1110c) 및 제4 하우징 측부(1110d)를 포함할 수 있다.
제1 하우징 측부(1110a)와 제2 하우징 측부(1110b)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제3 하우징 측부(1110c)와 제4 하우징 측부(1110d)는 제1 하우징 측부(1110a)와 제2 하우징 측부(1110b) 사이에 배치될 수 있다.
제3 하우징 측부(1110c)와 제4 하우징 측부(1110d)는 서로 마주보게 위치할 수 있다. 제3 하우징 측부(1110c)와 제4 하우징 측부(1110d)는 각각이 제1 하우징 측부(1110a) 및 제2 하우징 측부(1110b)와 접할 수 있다. 예컨대, 제1 하우징 측부(1110a)와 제2 하우징 측부(1110b)는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되며 서로 이격 배치될 수 있다. 제3 하우징 측부(1110c)와 제4 하우징 측부(1110d)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩되며 서로 이격 배치될 수 있다.
먼저 하우징(1110)은 저면 또는 하부의 내측면에 제2 볼부가 배치되는 제2 홈(PH2)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 홈(PH2)에는 제2 볼부가 안착할 수 있다. 예컨대, 제2 홈(PH2)에는 제2 볼부가 안착하기 위한 결합부재(예, 그리스 등)가 위치할 수 있다. 이에, 제2 볼부가 제2 홈(PH2)에서 용이하게 틸트 또는 회전 또는 이동할 수 있다.
제1 하우징 측부(1110a)는 외측으로 돌출된 돌출부(1110ap)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 제1 커버(1110)는 외측으로 돌출되어 기판부의 연장부가 배치되는 돌출부(1110ap)를 포함할 수 있다. 즉, 하우징(1110)은 어느 하나의 측부 또는 외측면이 외측으로 돌출 또는 연장된 돌출부(1110ap)를 포함할 수 있다 또한, 하우징(1110)은 돌출부(1110ap)에 의해 형성된 내측홈(1110ag)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 하우징 측부(1110a)의 돌출부(1110ap)에 의해 캐비티는 외측으로 일부 돌출될 수 있다. 이러한 내측홈(1110ag)에는 상술한 클램프와 기판부(1140)가 위치할 수 있다. 다시 말해, 내측홈(1110ap)에 의해 기판부(1140)는 외측으로 연장되어 외부 디바이스와 용이하게 연결될 수 있다. 나아가, 내측홈(1110ap)을 통해 외측으로 연장되는 기판부에 의해 카메라 엑추에이터의 크기 증가가 용이하게 억제될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터의 소형화가 구현될 수 있다.
나아가, 돌출부(1110ap)의 높이는 제1 하우징 측부(1110a)의 최대 높이보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 기판부가 외측으로 연장되는 공간을 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 보다 컴팩트한 카메라 엑추에이터를 제공할 수 있다.
나아가, 하우징(1110)에는 제1 마그넷(M1)이 배치될 수 있다. 또한, 커버 또는 제1 커버에는 제1 마그넷(M1)이 위치할 수 있다. 제1 마그넷(M1)은 서로 수직한 방향으로 연장된 제1 서브 마그넷(M1a)과 제2 서브 마그넷(M1b)을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에서, 제1 서브 마그넷(M1a)은 제1 하우징 측부(1110a)를 제외한 어느 하나의 측부에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 마그넷(M1a)은 제2 하우징 측부(1110b)에 배치될 수 있다. 그리고 제2 서브 마그넷(M1b)은 제3 하우징 측부(1110c)와 제4 하우징 측부(1110d) 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 즉, 제1 서브 마그넷(M1a)과 제2 서브 마그넷(M1b)은 제2 방향 또는 제3 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 서브 마그넷(M1a)과 제2 서브 마그넷(M1b)은 제2 방향 또는 제3 방향으로 어긋나게 배치될 수 있다.
나아가, 하우징(1110)은 저면에 배치된 요크홈(Ykh)을 포함할 수 있다. 요크홈(Ykh)은 복수의 제2 홈(Ph2) 사이에 위치할 수 있다. 이에, 하우징(1110)과 센서 베이스 간의 인력이 무빙 플레이트의 중앙부에 크게 형성될 수 있다. 이로써, 이동부와 하우징(1110) 간의 인력 또는 결합력 또는 유지력의 효율이 향상될 수 있다. 다시 말해, 무빙 플레이트를 사이에 두고 이동부는 하측으로 힘(인력)을 받고, 하우징은 상부로 힘(인력)을 받을 수 있다. 다시 말해, 무빙 플레이트는 하우징과 이동부(예, 센서 베이스)에 의해 가압될 수 있다.
나아가, 제2 하우징 측부(1110b)는 제1 마그넷홈(1110bh)을 포함할 수 있다. 그리고 제3 하우징 측부(1110c) 및 제4 하우징 측부(1110d) 중 어느 하나는 제2 마그넷홈(1110ch)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 제3 하우징 측부(1110c)는 제2 마그넷홈(1110ch)을 포함할 수 있다.
먼저, 하우징(1110)에서 요크홈(Ykh)에 요크(YK)가 안착할 수 있다. 또한, 제1 마그넷홈(1110bh)에는 제1 서브 마그넷(M1a)이 안착할 수 있다. 그리고 제2 마그넷홈(1110ch)에는 제2 서브 마그넷(M1b)이 안착할 수 있다.
그리고 제2 홈(PH2)에는 제2 볼부(B2)가 안착할 수 있다. 제2 볼부(B2)는 제2-1 볼(B2a)과 제2-2 볼(B2b)을 포함할 수 있다. 제2-1 볼(B2a)과 제2-2 볼(B2b) 사이 영역에 요크(YK)가 위치할 수 있다.
그리고 무빙 플레이트(1120)가 하우징(1110)에 위치할 수 있다. 무빙 플레이트(1120)는 요크(YK) 또는 요크홈(Ykh)에 대응하는 플레이트홀(1120h)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 요크(YK)와 후술하는 홀딩 마그넷 간의 결합력이 더욱 향상될 수 있다. 나아가, 이동부의 경량화가 이루어질 수 있다. 또한, 플레이트홀(1120h)은 광축 방향으로 요크홈(Ykh) 또는 요크(YK)와 중첩될 수 있다.
그리고 무빙 플레이트(1120)에 제1 볼부(B1)가 위치할 수 있다. 제1 볼부(B1)는 제1-1 볼(B1a)과 제1-2 볼(B1b)을 포함할 수 있다. 제1-1 볼(B1a)과 제1-2 볼(B1b)은 제3 방향(Z축 방향) 또는 제2 축을 따라 중첩되고 서로 이격 배치될 수 있다. 제2-1 볼(B2a)과 제2-2 볼(B2b)은 제2 방향(Y축 방향)을 따라 중첩되고 서로 이격 배치될 수 있다.
나아가, 무빙 플레이트(1120)의 중심은 복수의 제1 볼부(B1)를 연결한 연장선과 복수의 제2 볼부(B2)를 연결한 연장선 간의 교차점과 대응하거나 상이할 수 있다.
다른 예로, 무빙 플레이트는 제1 볼부와 제2 볼부가 일체로 이루어질 수 있다. 예컨대, 무빙 플레이트는 플레이트 및 플레이트의 양면에 상부/하부로 돌출된 돌출부(볼부에 대응)를 갖는 구조로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 돌출부는 구의 일부 형상에 대응할 수 있다. 예컨대, 돌출부는 반원 또는 반구 형상일 수 있다. 그리고 제1 볼부와 제2 볼부는 무빙 플레이트의 상면과 하면에 각각 형성된 홈에 배치될 수 있다. 제1 볼부는 무빙 플레이트의 상면에 배치된 홈에 배치될 수 있다. 그리고 제2 볼부는 무빙 플레이트의 하면에 배치된 홈에 배치될 수 있다.
또한, 후술하는 홀딩 마그넷은 요크(YK)와 인접하게 배치될 수 있다. 홀딩 마그넷은 요크(YK)와 광축 방향으로 중첩될 수 있다. 이에, 상술한 바와 같이 센서 베이스와 하우징 간의 결합력이 더욱 향상될 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 센서 베이스와 기판부에 대한 분해 사시도이고, 도 7은 도 5에서 센서 베이스와 기판부 간의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 센서 베이스(1130)는 하부로 돌출된 베이스 돌기(1130p)를 포함할 수 있다. 베이스 돌기(1130p)는 센서 베이스(1130)의 하면에 위치할 수 있다. 그리고 센서 베이스(1130)는 하면에 배치된 제1 홈(PH1)을 포함할 수 있다. 제1 홈(PH1)은 제1 볼의 개수에 대응하여 적어도 하나이상일 수 있다. 마찬가지로 상술한 제2 홈도 제2 볼의 개수에 대응할 수 있다. 제1 홈(PH1)은 제1 볼의 개수에 대응하여 복수 개로 이루어질 수 있으며, 복수개의 제1 홈(PH1) 사이에 베이스 돌기(1130p)가 위치할 수 있다. 이에, 인접한 제1 볼 사이에 베이스 돌기(1130p) 또는 홀딩 마그넷(HM)이 위치할 수 있다. 이에, 제1 볼과 베이스 돌기(1130p) 또는 홀딩 마그넷(HM)은 광축 방향에 수직한 방향(예, 제3 방향 또는 Z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 홀딩 마그넷(HM)은 베이스 돌기(1130p)에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 홀딩 마그넷(HM)과 상술한 요크 간의 거리가 줄어들 수 있다. 특히, 베이스 돌기(1130p)는 플레이트홀과 광축에 수직한 방향으로 중첩될 수 있다. 이로써, 홀딩 마그넷(HM)과 요크 간의 인력이 더욱 향상될 수 있다. 즉, 이동부와 하우징 간의 결합력 또는 유지력이 향상될 수 있다.
나아가, 센서 베이스(1130)는 베이스홀 또는 홈(1130h)을 포함할 수 있다. 베이스홈(1130)을 통해 기판부(1140)의 하부에 위치하는 회로 소자(자이로 센서 등)의 공간을 확보할 수 있다.
그리고 기판부(1140)는 센서 베이스(1130) 상에 위치할 수 있다. 기판부(1140)는 센서 베이스(1130)와 결합부재 또는 접부부재 등을 통해 서로 결합할 수 있다. 또는 기판부(1140)는 센서 베이스(1130)와 다양한 방식에 의해 서로 체결될 수 있다.
기판부(1140)는 제1 영역(1140a), 제2 영역(1140b) 및 제3 영역(1140c)을 포함할 수 있다. 제1 영역(1140a)은 이미지 센서가 배치될 수 있다.
그리고 제2 영역(1140b)은 제1 영역(1140a)에서 상부로 연장될 수 있다. 제2 영역(1140b)은 제1 마그넷 및 제2 마그넷과 제2 방향 또는 제3 방향으로 중첩될 수 있다.
그리고 제3 영역(1140c)은 제1 영역(1140a)에서 외측으로 연장될 수 있다. 제3 영역(1140c)은 적어도 하나의 절곡부를 포함할 수 있다. 그리고 단부에 커넥터(CN)가 위치할 수 있다. 기판부(1140)는 커넥터(CN)를 통해 외부의 전자 디바이스와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
제1 영역(1140a)은 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB)로 이루어질 수 있다. 제2 영역(1140b) 및 제3 영역(1140c)은 연성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄 회로 기판(Rigid-Flexible PCB)로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 영역(1140b)에는 제1 코일(C1)과 제2 코일(C2)이 위치할 수 있다. 제1 코일(C1)에 인가되는 신호(예, 전류)에 의해 이동부는 광축 방향에 수직한 방향으로 이동 또는 회전할 수 있다. 즉, OIS 기능이 실현될 수 있다. 그리고 제2 코일(C2)에 인가되는 신호(예, 전류)에 의해 이동부는 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 즉, AF 기능이 실현될 수 있다. 이를 위해, 제1 코일(C1)은 제1 서브 코일(C1a)과 제2 서브 코일(C1b)을 포함할 수 있다. 제1 서브 코일(C1a)은 상술한 제1 서브 마그넷 및 제2 서브 마그넷 중 어느 하나와 대응하여 위치할 수 있다. 제2 서브 코일(C1b)은 제1 서브 마그넷 및 제2 서브 마그넷 중 다른 하나와 대응하여 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(C1a)은 제1 서브 마그넷과 대응할 수 있다. 제1 서브 코일(C1a)은 제1 서브 마그넷과 제2 방향으로 중첩될 수 있다. 제2 서브 코일(C1b)은 제2 서브 마그넷과 대응하여 위치할 수 있다. 제2 서브 코일(C1b)은 제2서브 마그넷과 제3 방향으로 중첩될 수 있다.
센서 베이스(1130)와 기판부(1140) 간의 결합 또는 조립의 경우, 센서 베이스(1130)에 홀딩 마그넷(HM)이 실장된 후 센서 베이스(1130)에 기판부(1140)가 안착할 수 있다. 제1 코일(C1) 및 제2 코일(C2)은 기판부(1140)가 센서 베이스(1130)에 안착하기 전 또는 후에 실장될 수 있다. 나아가, 기판부(1140)가 센서 베이스(1130)에 안착하기 전 또는 후에 자이로 센서(gs)가 기판부(1140)에 실장될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제1 이동부는 이미지 센서 및 이미지 센서와 결합하는 기판부로 이루어질 수 있다.
그리고 기판부(1140)는 제1 기판부와 제2 기판부를 포함할 수 있다. 제1 기판부는 이미지 센서가 실장될 수 있다. 구체적으로, 제1 기판부는 이미지 센서가 배치되는 몸체부 및 몸체부와 연결되어 커넥터 또는 단자가 배치되는 연장부를 포함할 수 있다. 즉, 제1 기판부는 상술한 제1 영역(1140a) 및 제3 영역(1140c)을 포함할 수 있다. 나아가, 몸체부는 상술한 제1 영역(1140a)에 대응할 수 있다. 그리고 연장부는 상술한 제3 영역(1140c)에 대응할 수 있다.
제2 기판부는 제1 코일과 제2 코일이 배치될 수 있다. 즉, 제2 기판부는 상술한 제2 영역(1140b)에 대응할 수 있다.
이에, 제2 기판부는 제1 기판부와 연결되고 제1 코일(C1)이 배치되는 제1 기판 및 제2 코일이 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다. 즉, 제2 영역(1140b)은 제1 코일(C1)이 배치되는 제1 기판과 제2 코일(C2)이 배치되는 제2 기판을 포함할 수 있다.
제1 코일(C1)은 제1 단위코일과 제2 단위코일을 포함할 수 있다. 즉, 제1 단위코일은 제1 서브 코일(C1a)에 대응할 수 있다. 그리고 제2 단위코일은 제2 서브 코일(C1b)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 단위코일과 제2 단위코일은 서로 교차하는 축을 기준으로 제1 이동부가 틸트 또는 회전하는 구동력을 생성할 수 있다.
나아가, 제1 기판 또는 제2 영역은 제1 단위코일이 배치되는 제1 단위기판과 제2 단위코일이 배치되는 제2 단위기판을 포함할 수 있다. 제1 단위기판과 제2 단위기판은 제1 방향 또는 제2 방향으로 적어도 일부 중첩되지 않을 수 있다. 또한, 제1 단위기판과 제2 단위기판은 제1 방향 또는 제2 방향으로 어긋날 수 있다. 제1 단위기판과 제2 단위기판은 연장 방향 또는 제1,2 단위코일이 장변의 연장 방향이 서로 수직 또는 교차할 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 홀더와 필터의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에서 홀더와 필터 간의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 홀더(1150)는 홀더홀(1150h)을 포함할 수 있다. 홀더홀(1150h)은 홀더(1150)의 중앙에 위치할 수 있다. 홀더홀(1150h)은 필터(FT) 또는 이미지 센서(IS)와 대응하게 위치할 수 있다. 나아가, 홀더(1150)는 보빈이 수용되는 수용홈을 포함할 수 있다. 이에, 후술하는 보빈이 홀더(1150)에 위치할 수 있다. 필터(FT)는 홀더홀(1150h)과 광축 방향 또는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩되도록 위치할 수 있다. 즉, 필터(FT)는 홀더홀(1150h)을 덮을 수 있다. 이에, 홀더홀(1150h)을 통해 홀더(1150) 하부의 이미지 센서로 이물질이 유입됨을 억제할 수 있다.
홀더(1150)는 측부에 위치하는 홀더홈(1150g)을 포함할 수 있다. 홀더홈(1150g)은 제2 코일의 위치에 대응할 수 있다. 그리고 홀더홈(1150g) 측에 제2 마그넷이 위치할 수 있다. 즉, 홀더홈(1150g)을 통해 제2 마그넷과 제2 코일에 의해 발생하는 전자기력의 세기가 더욱 향상될 수 있다. 이 때, 기판부에 배치되는 제1 코일은 제1 마그넷과 대향할 수 있다. 또한, 제2 마그넷과 제2 코일은 대향할 수 있다. 다시 말해, 홀더홈(1150g)에 의해 제2 마그넷과 제2 코일 사이에 장애물이 존재하지 않아 제2 코일과 제2 마그넷에 의해 발생하는 전자기력의 세기가 증가할 수 있다. 나아가, 홀더(1150)에 샤프트(1151)가 위치할 수 있다. 샤프트(1151)는 광축 방향을 따라 연장된 샤프트(shaft)일 수 있다. 샤프트(shaft)는 홀더홈(1150g)에 인접하게 위치할 수 있다.
홀더(1150)는 샤프트(1151) 및 필터(FT)와 결합 또는 조립될 수 있다. 필터(FT)는 글래스(glass)로 이루어질 수 있다. 샤프트(1151)는 자성체를 포함할 수 있다. 이에, 샤프트(1151)와 제2 마그넷 간의 인력이 형성될 수 있다. 다시 말해, 홀더(1150)와 보빈 간의 결합력 또는 유지력이 형성될 수 있다. 이에, 보빈이 광축 방향을 따라 이동하더라도 보빈이 홀더 내(1150) 내에서 이동할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 보빈의 분해 사시도이고, 도 11은 도 10에서 보빈과 제2 마그넷 간의 결합 또는 조립을 설명하는 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 보빈(1160)은 홀더(1150)에 위치할 수 있다. 보빈(1160)은 측부에 형성된 캐리어홈(1160g)을 포함할 수 있다. 캐리어홈(1160g)은 측부에 실장된 제2 마그넷(M2)과 인접하게 위치할 수 있다. 즉, 제2 마그넷(M2)은 보빈(1160)에 위치할 수 있다. 나아가, 캐리어홈(1160g)에는 샤프트가 위치할 수 있다. 이 때, 제2 마그넷(M2)은 샤프트와 광축에 수직한 방향(예, 제3 방향)으로 중첩될 수 있다.
나아가, 보빈(1160)은 캐리어홀(1160h)을 포함할 수 있다. 캐리어홀(1160h)에는 상술한 렌즈가 위치할 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터의 조립을 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 무빙 플레이트(1120)가 실장된 하우징(1110)에 센서 베이스(1130), 기판부(1140), 홀더(1150) 및 보빈(1160)이 위치하거나 실장될 수 있다. 이에, 고정부인 하우징(1110)에 이동부가 조립 또는 실장될 수 있다. 그리고 하우징(1110)의 내측홈에 클램프(CL)가 위치할 수 있다. 실시예로, 클램프(CL)는 연장부(제3 영역)과 홀더 사이에 배치될 수 있다. 클램프(CL)가 내측홈에 배치된 후 커버(1170)가 하우징(1110)의 외측을 감쌀 수 있다.커버(1170)도 일측에 배치된 커버홈(1170g)을 포함할 수 있다. 커버홈(1170g)은 기판부(1140)의 제3 영역의 위치에 대응하여 위치할 수 있다. 즉, 커버홈(1170g)을 통해 기판부(1140)가 외측으로 연장되는 공간이 형성될 수 있다.
도 13은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터의 일 구동을 설명하는 도면이고, 도 14는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 일 구동 시 이동부와 고정부를 분해한 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 이동부(MP)는 광축 방향(X축 방향)에 수직한 방향(제2 방향 또는 제3 방향)으로 또는 수직한 방향(제2 방향 또는 제3 방향)을 기준으로 회전할 수 있다.
예를 들어, 이동부(MP)는 광축 방향에 수직한 방향(예, 제2 방향)으로 회전(Yaw)할 수 있다. 또한, 이동부(MP)는 광축 방향에 수직한 방향(예, 제3 방향)으로 회전(Pitch)할 수 있다.
또한, 회전(Yaw)의 경우 무빙 플레이트도 회전할 수 있다. 보다 구체적으로, 하우징(1110)에 안착한 제2 볼부(B2)가 제2 방향(Y축 방향) 또는 제1 축을 따라 배치되므로 제2 방향을 기준으로한 회전(Yaw)에 대해서 무빙 플레이트(1120)도 회전할 수 있다.
그리고 회전(Pitch)의 경우 무빙 플레이트는 회전하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 무빙 플레이트(1120)와 센서 베이스(1130) 사이에 배치된 제1 볼부(B1)가 제3 방향(Z축 방향)으로 배치되므로, 제3 방향을 기준으로한 회전(Pitch)에 대해서는 무빙 플레이트(1120)가 회전하지 않을 수 있다.
이러한 회전(Yaw, Pitch)은 제1 마그넷(M1)과 기판부(1140)의 제1 코일 간의 전자기력에 의해 구현될 수 있다. 기판부(1140)는 제1 코일의 위치에서 광축 방향 또는 광축 방향에 반대 방향으로 발생한 전자기력에 의해 회전(Yaw, Pitch)할 수 있다.
도 15는 도 1에서 AA'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 16은 도 1에서 BB'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 17은 도 16의 사시도이고, 도 18은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 기판부의 사시도이고, 도 19a는 도 18과 다른 사시도이고, 도 19b는 실시예에 따른 무빙 플레이트의 일 사시도이고, 도 19c는 실시예에 따른 무빙 플레이트의 다른 사시도이고, 도 19d는 실시예에 따른 이동부의 센서 베이스의 하면을 도시한 도면이고, 도 19e는 실시예에 따른 고정부(또는 하우징)의 내측 바닥면을 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 기판부(1140)는 제1 영역(1140a), 제2 영역(1140b) 및 제3 영역(1140c)을 포함할 수 있다. 이 대, 제1 영역(1140a)은 이미지 센서(IS), 필터(FT)와 광축 방향 또는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다.
나아가, 제1 코일(C1)과 제1 마그넷(M1)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 코일의 내측에는 위치 감지 센서(예, 홀센서)가 배치될 수 있다.
또한, 제1 코일(C1), 제1 마그넷(M1)(특히, 제1 서브 코일과 제1 서브 마그넷)은 제2 방향으로 보빈(1160) 및 홀더(1150)와 중첩될 수 있다.
홀딩 마그넷(HM)은 요크(YK)와 광축 방향 또는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 나아가, 인접한 제2 볼부(B2) 사이에 요크(YK)와 홀딩 마그넷(HM)이 위치할 수 있다. 실시예로, 인접한 제2 볼부(B2)는 요크(YK) 및 홀딩 마그넷(HM)과 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다.
그리고 기판부(1140)에서 제2 영역(1140b)은 제1 영역(1140a)에서 상부로 연장될 수 있다. 그리고 제3 영역(1140c)은 제1 영역(1140a)에서 외측으로 연장될 수 있다. 실시예로, 제3 영역(1140c)은 제2 방향(Y축 방향)으로 연장될 수 있다.
실시예에 따른 제3 영역(1140c)은 제1 영역(1140a)의 외측에 인접하고 광축 방향으로 절곡되는 제1 절곡부(BP1), 제1 절곡부(BP1)의 일단과 연결되고 외측으로 절곡되는 제2 절곡부(BP2) 및 제2 절곡부(BP2)의 일단과 연결되고 광축 방향에 수직한 방향(제2 방향 또는 제3 방향)으로 절곡되는 제3 절곡부(BP3)를 포함할 수 있다.
먼저, 기판부(1140)가 OIS 기능에 의해 광축에 수직한 방향으로 이동 또는 틸트 또는 회전하더라도, 제3 절곡부(BP3)를 통해 형상 변형 또는 신뢰성 저하가 억제될 수 있다.
그리고 제1 절곡부(BP1)를 통해 기판부(140)의 제1 방향으로 길이를 더욱 증가시키지 않고 기판부를 용이하게 상부측으로 연장시킬 수 있다. 또한, 제2 절곡부(BP2)는 카메라 엑추에이터의 상면과 하면 사이에 위치할 수 있다. 제1 절곡부(BP1)도 카메라 엑추에이터의 상면과 하면 사이에 위치할 수 있다. 즉, 카메라 엑추에이터의 소형화를 유지하면서도 틸팅 또는 이동하는 기판부를 외측으로 연장할 수 있다.
또한, 내측홈(1110ag)에는 클램프(CL)가 위치할 수 있다. 클램프(CL)는 기판부(1140)와 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향) 또는 제3 방향으로 모두 이격(gap1, gap2) 배치될 수 있다. 다시 말해, 클램프(CL)는 기판부(1140)와 광축 방향 또는 광축 방향에 수직한 방향으로 이격 배치될 수 있다. 즉, 이동부의 틸팅 또는 회전을 위해 기판부(1140)에서 연성회로기판을 갖는 영역(제3 영역)은 적어도 하나의 절곡 부분을 가질 수 있다. 이 때, 클램프(CL)는 이러한 절곡 부분(제1 절곡부 또는 제2 절곡부)의 형상을 유지할 수 있다. 이러한 클램프(CL)는 비자성체 또는 수지 등으로 이루어진 사출물일 수 있다.
도 18 및 도 19a를 더 살펴보면, 제1 코일(C1)은 제2 영역(1140b)에 위치할 수 있다. 또한, 제2 코일(C2)도 제2 영역(1140b)에 위치할 수 있다. 나아가, 홀 센서(HS1, HS2)도 제2 영역(1140b)에 위치할 수 있다. 또한, 이미지 센서(IS)는 제1 영역(1140a) 상에 위치할 수 있다. 그리고 자이로 센서(gs)는 제1 영역(1140a) 하부에 위치할 수 있다. 예컨대, 자이로 센서(gs)와 이미지 센서는 제1 영역(1140a)에서 서로 반대면(예, 상부면과 하부면)에 각각 배치될 수 있다. 그리고 무빙 플레이트(1120)는 자이로 센서(gs)와 광축 방향으로 중첩 영역을 최소화하기 위해, 측부에 형성된 홈을 포함할 수 있다. 예컨대, 베이스홈(1130h)과 무빙 플레이트(1120)는 광축 방향으로 적어도 일부 어긋날 수 있다.
나아가, 자이로 센서(gs)와 이미지 센서(IS)는 제1 영역(1140a)의 서로 다른 면에 위치할 수 있다. 이에, 공간 효율이 향상될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 기판부(1140) 및 기판부에 실장된 소자(자이로 센서, 이미지 센서, 코일, 홀센서, 기타 회로 소자)의 이동 또는 틸트를 위한 공간을 용이하게 제공할 수 있다.도 19a 내지 도 19e를 더 참조하면, 무빙 플레이트(1120)는 중앙에 위치하는 플레이트홀(1120h)을 포함할 수 있다. 플레이트홀(1120h)은 베이스 돌기(1130p)와 광축 방향(X축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
베이스 돌기(1130p)는 플레이트홀(1120h)의 적어도 일부 영역을 관통할 수 있다. 나아가, 무빙 플레이트(1120)는 가장자리에 내측으로 오목한 그루브(1120g)를 포함할 수 있다. 이에, 무빙 플레이트91120)의 경량화 및 센서 베이스(1130) 또는 기판부(1140)의 하부에 실장된 소자의 배치 공간이 용이하게 확보될 수 있다.
나아가, 무빙 플레이트(1120)의 상면(1120a)에는 제3 방향(Z축 방향)으로 이격 배치된 제1 안착홈(1120ah)이 위치할 수 있다. 제1 안착홈(1120ah)은 플레이트홀(1120h)을 기준으로 대향하여 배치될 수 있다. 또는 복수의 제1 안착홈(1120ah)은 플레이트홀(1120h)의 중심을 기준으로 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 제1 안착홈(1120ah)에는 제1 볼부(B1)가 안착할 수 있다. 제1 볼부(B1)와 제1 안착홈(1120ah)은 접합부재(예, 에폭시, 그리스) 등에 의해 서로 결합할 수 있다. 또한, 제1 안착홈(1120ah) 간의 이등분지점은 무빙 플레이트 또는 플레이트홀의 중심에 대응할 수 있다. 이에, 회전의 정확도가 향상될 수 있다. 그리고 제1 안착홈(1120ah)은 제3 방향을 따라 중첩될 수 있다. 그리고 복수의 제1 안착홈(1120ah)은 제3 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다.
또한, 무빙 플레이트(1120)의 하면(1120b)에는 제2 안착홈(1120bh)이 위치할 수 있다. 제2 안착홈(1120bh)은 플레이트홀(1120h)을 기준으로 대향하여 배치될 수 있다. 또는 복수의 제2 안착홈(1120bh)은 플레이트홀(1120h)의 중심을 기준으로 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 제2 안착홈(1120bh)에는 제2 볼부(B2)가 안착할 수 있다. 제2 볼부(B2)와 제2 안착홈(1120bh)은 접합부재(예, 에폭시, 그리스) 등에 의해 서로 결합할 수 있다. 또한, 제2 안착홈(1120bh) 간의 이등분지점은 무빙 플레이트 또는 플레이트홀의 중심에 대응할 수 있다. 이에, 회전의 정확도가 향상될 수 있다. 그리고 복수의 제2 안착홈(1120bh)은 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 이격 배치될 수 있다. 나아가, 제2 안착홈(1120bh)은 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 중첩될 수 있다.
그리고 홀딩 마그넷(HM)은 베이스 돌기(1130p)에 형성된 홈에 안착할 수 있다. 그리고 센서 베이스(1130)는 하면에 배치된 제1 홈(PH1)을 포함할 수 있다. 제1 홈(PH1)은 제1 볼의 개수에 대응하여 적어도 하나이상일 수 있다. 제1 홈(PH1)은 제1 볼과 접촉할 수 있다. 나아가, 제1 홈(PH1)은 제1 볼과 대응하여 제3 방향을 따라 중첩될 수 있다. 제1 홈(PH1)은 제3 방향을 따라 나란히 배치될 수 있다. 제1 홈(PH1)은 제1 볼부(B1)와 적어도 일부 지점에서 접촉할 수 있다. 나아가, 제1 홈(PH1)은 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 홈(PH1)은 제1 볼과의 접촉 지점의 개수에 대응하여 적어도 하나의 면(저면 또는 경사면)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 홈(PH1)은 하나의 저면(BS)과 복수의 경사면(CS)을 가질 수 있다. 경사면(CS)의 개수가 증가하면 제1 홈(PH1)과 제1 볼부(B1) 간의 접촉 지점도 증가할 수 있다.
나아가, 고정부 또는 하우징(1110)의 내측면 중 저면에는 요크홈(Ykh)이 형성될 수 있다. 요크홈(Ykh)에는 요크가 배치될 수 있다. 나아가, 요크홈(Ykh)은 베이스 돌기(1130p)와 광축 방향으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이에, 인력이 향상될 수 있다. 나아가, 고정부의 내측면 중 저면에는 제2 홈(PH2)이 형성될 수 있다. 제2 홈(PH2)은 제2 방향(Y축 방향)으로 나란하게 배치될 수 있다. 제2 홈(PH2)은 제2 방향으로 서로 이격 배치되며, 제2 방향으로 중첩될 수 있다. 이격된 제2 홈(PH2) 사이에 요크홈(YKh)이 배치될 수 있다. 제2 홈(PH2)의 이등분선 상에 요크홈(YKh)의 중심이 위치할 수 있다.
나아가, 제2 홈(PH2)도 포함할 수 있다. 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 홈(PH2)은 제1 볼과의 접촉 지점의 개수에 대응하여 적어도 하나의 면(저면 또는 경사면)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 홈(PH2)은 하나의 저면과 복수의 경사면을 가질 수 있다. 경사면의 개수가 증가하면 제2 홈(PH2)과 제2 볼부(B2) 간의 접촉 지점도 증가할 수 있다.
도 20은 도 1에서 CC'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 21은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 커버와 하우징을 제외한 측면도이다.
도 20 및 도 21을 더 살펴보면, 기판부(1140)에는 온도 센서(TS) 등이 더 실장될 수 있다. 이 때, 기판부(1140)에서 제1 영역(1140a)의 하부로 온도 센서(TS)가 배치될 수 있다. 그리고 온도 센서(TS)가 위치하기 위한 공간을 확보하기 위해 센서 베이스(1130)는 홈 또는 리세스 등을 더 포함할 수 있다.
나아가, 센서 베이스(1130) 상에 배치된 홀더(1150)는 기판부(1140)의 제 영역(1140a) 상에 배치된 회로 소자와의 접촉을 줄이기 위해, 홀더(1150)의 하면은 홈(1150IG)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 기판부(1140) 상의 회로 소자와 홀더(1150) 간의 접촉이나 고온에 의한 신뢰성 저하를 줄일 수 있다.
나아가, 홀더는 제1 영역 상의 회로 소자(예, 캐패시터 등)와 광축 방향으로 소정의 이격 거리를 확보하기 위해 하면에 홈을 더 포함할 수 있다. 이에, 회로 소자와 홀더 간의 간섭이 최소화될 수 있다.
나아가, 홀더(1150)나 센서 베이스(1130)에 형성된 홈을 통해 카메라 엑추에이터의 경량화가 구현될 수 있다.
나아가, 센서 베이스(1130)는 기판부(1140)의 제3 영역(1140c)에 대한 공간확보를 위해 이중 단차를 가질 수 있다. 즉, 센서 베이스(1130)는 베이스홀(1130h)에 연결된 홈을 더 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 기판부(1140)의 틸트 시 유연한 제3 영역(1140c)에 대한 센서 베이스(1130)와의 충격이 방지 또는 줄어들 수 있다.
또한, 제3 영역(1140c)과 자이로 센서(gs)는 광축 방향으로 중첩될 수 있다. 이에, 회로 소자를 위한 공간 효율이 향상될 수 있다.
그리고 클램프(CL)는 제3 영역(1140c)과 제2 방향으로 중첩될 수 있다.
도 22는 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 다른 구동을 위한 유지력을 설명하는 도면이고, 도 23은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 다른 구동을 설명하는 도면이고, 도 24는 도 23에서 DD'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 25는 도 23에서 EE'로 절단하여 바라본 도면이다.
도 22 내지 도 25를 참조하면, 보빈(1160)은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 홀더(1150)에 배치된 샤프트(1151)는 보빈(1160) 내에 배치된 제2 마그넷(M2)과 인접하게 위치할 수 있다. 상술한 바와 같이 샤프트(1151)와 제2 마그넷(M2)은 제3 방향으로 중첩될 수 있다. 그리고 샤프트(1151)와 제2 마그넷(M2)은 서로 인력을 형성할 수 있다. 이에, 샤프트(1151)와 결합된 홀더(1150)와 제2 마그넷(M2)과 결합된 보빈(1160) 간의 결합력(예, 인력)이 유지될 수 있다. 즉, 보빈(1160)이 홀더(1150)에서 광축 방향을 따라 이동하더라도 보빈(1160)과 홀더(1150)는 서로 결합을 유지할 수 있다.
제2 마그넷(M2)은 제2 코일(C2)과 샤프트(1151) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제2 마그넷(M2)은 제2 코일(C2)과 마주할 수 있다. 이 때, 제2 마그넷(M2)은 제2 코일(C2)의 내측에 위치할 수 있다. 이 때, 내측은 광축을 향한 방향이고, 외측은 내측의 반대 방향에 대응할 수 있다.
또한, 기판부(특히, 제2 영역)은 제2 코일의 외측에 위치할 수 있다. 이에, 기판부, 제2 코일(C2) 및 제2 마그넷(M2)이 순차로 내측에 위치할 수 있다. 또한, 실시예로, 제2 영역(1140b)은 제1 코일(C1)과 제1 마그넷(M1) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제2 코일(C1)도 제2 영역(1140b)의 내측에 위치할 수 있다. 이 때, 제1 코일(C1)과 제1 마그넷(M1)은 서로 이격 배치될 수 있다. 그리고 제2 영역(1140b) 또는 기판부91140)가 제1 코일(C1)과 제1 마그넷(M1) 사이에 위치할 수 있다.
또한, 제1 코일(C1)과 제1 마그넷(M1)은 광축에 수직한 방향으로 중첩될 수 있다. 나아가, 제2 영역(1140b) 또는 기판부91140)가 홀 센서와 제1 마그넷(M1) 사이에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 마그넷(M1)은 제2 영역(1140b) 및 제1 코일(C1)의 외측에 위치할 수 있다. 그리고 제2 영역(1140b)은 제1 코일(C1)의 외측에 위치할 수 있다.
도 26은 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 홀더에 대한 복수의 사시도이다.
도 26을 참조하면, 홀더(1150)는 샤프트(1151)가 안착하는 샤프트홀 또는 홈을 포함할 수 있다. 이러한 샤프트홈은 홀더홈(1150g)에 인접하게 위치할 수 있다. 이에, 제2 마그넷과 샤프트 간의 인력이 증가할 수 있다.
도 27는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬모듈(1530), 자동초점장치(1510)를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(1000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다.
처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 이동단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)을 포함할 수 있고, 제1 카메라 모듈(1000A)에 의해 AF 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.
플래쉬모듈(1530)은 내부에 광을 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 플래쉬모듈(1530)은 이동단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
자동초점장치(1510)는 발광부로서 표면 광 방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
자동초점장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 자동초점장치(1510)는 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다.
자동초점장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
도 28은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도이다.
예를들어, 도 28는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 차량 운전 보조 장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 28를 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 센서는 카메라센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 카메라 센서일 수 있다. 실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라센서(2000)는 차량(700)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행방해물, 및 간접 도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다. 이때, 프로세서는 카메라센서(2000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다.
영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다. 이러한 카메라센서(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다.
카메라센서(2000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상을 처리할 수 있다.
영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지 영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.
이때, 카메라센서(2000)는 오브젝트의 측정 정확도를 향상시키고, 차량(700)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 고정부;
    상기 고정부 상에 배치되는 무빙 플레이트;
    상기 무빙 플레이트 상에 배치되는 제1 이동부;
    상기 제1 이동부를 제1 축 및 제2 축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 틸팅시키는 제1 구동부;
    상기 무빙 플레이트와 상기 제1 이동부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및
    상기 무빙 플레이트와 상기 고정부 사이에 배치되는 제2 볼부; 를 포함하고
    상기 제1 구동부는 상기 제1 이동부에 배치되는 제1 코일 및 상기 고정부에 배치되는 제1 마그넷;을 포함하는 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이동부는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서와 결합하는 기판부를 포함하는 카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 이동부 내에 배치되는 제2 이동부; 및
    상기 제2 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부; 를 포함하고,
    상기 제2 구동부는 상기 제1 이동부에 배치되는 제2 코일 및 상기 제2 이동부에 배치되는 제2 마그넷;을 포함하고,
    상기 기판부는 상기 이미지 센서가 결합되는 제1 기판부 및 상기 제1 코일과 제2 코일이 배치되는 제2 기판부를 포함하는 카메라 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판부는 상기 이미지 센서가 배치되는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연결되어 커넥터 또는 단자가 배치되는 연장부;를 포함하는 카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 기판부는 상기 제1 기판부와 연결되고 상기 제1 코일이 배치되는 제1 기판 및 상기 제2 코일이 배치되는 제2 기판을 포함하는 카메라 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 코일은 제1 단위코일과 제2 단위코일을 포함하고,
    상기 제1 기판은 상기 제1 단위코일이 배치되는 제1 단위기판 및 상기 제2 단위코일이 배치되는 제2 단위기판을 포함하는 카메라 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 센서 베이스;를 포함하는 카메라 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 제1 이동부를 수용하는 커버;를 포함하고,
    상기 커버는 상기 제1 마그넷이 결합하는 제1 커버 및 상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버를 포함하는 카메라 장치.
  9. 커버;
    상기 커버 내에 배치되는 무빙 플레이트;
    상기 무빙 플레이트 상에 배치되는 기판부;
    상기 기판부에 배치되는 이미지 센서;
    상기 이미지 센서 상에 배치되는 홀더;
    상기 홀더 내에 배치되는 보빈;
    상기 커버에 배치되는 제1 마그넷;
    상기 보빈에 배치되는 제2 마그넷;
    상기 기판부에 배치되고 상기 제1 마그넷과 대향하는 제1 코일과 상기 제2 마그넷과 대향하는 제2 코일;
    상기 무빙 플레이트와 상기 커버 사이에 배치되는 제1 볼부; 및
    상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 제2 볼부;를 포함하는 카메라 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 볼부는 제2 축 방향으로 배치되고,
    상기 제2 볼부는 제1 축 방향으로 배치되는 카메라 장치.
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