WO2024117634A1 - 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2024117634A1
WO2024117634A1 PCT/KR2023/018606 KR2023018606W WO2024117634A1 WO 2024117634 A1 WO2024117634 A1 WO 2024117634A1 KR 2023018606 W KR2023018606 W KR 2023018606W WO 2024117634 A1 WO2024117634 A1 WO 2024117634A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
sub
lens assembly
axis direction
current
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/018606
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김태경
김영호
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220165633A external-priority patent/KR20240081904A/ko
Priority claimed from KR1020220184518A external-priority patent/KR20240102469A/ko
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Publication of WO2024117634A1 publication Critical patent/WO2024117634A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/04—Vertical adjustment of lens; Rising fronts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming

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 has an Image Stabilization (IS) function that corrects or prevents image shaking caused by the user's movement, and automatically adjusts the gap between the image sensor and lens to align the focal length of the lens. It can have an auto focusing (AF) function and a zooming function that increases or decreases the magnification of a distant subject through a zoom lens.
  • IS Image Stabilization
  • AF auto focusing
  • zooming function that increases or decreases the magnification of a distant subject through a zoom lens.
  • the technical problem to be solved by the embodiment of the present invention is to provide a camera actuator and camera device that realizes constant driving force, precise position control, acceleration, etc. by applying current with a phase difference to three coils.
  • the present invention can provide a camera actuator and camera device with improved driving efficiency and suppressed heat generation by the driving coil through three-phase current.
  • embodiments of the present invention can provide a camera actuator and camera device with improved photo taking speed, auto focusing speed, improved posture difference, and improved optics (improved image quality).
  • the technical problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a camera actuator applicable to ultra-slim, ultra-small and high-resolution cameras.
  • a camera actuator and camera module are provided in which the issue of module resolution deterioration that occurs due to intra- or inter-group lens assembly tolerances in high-magnification continuous/fixed zoom cameras is improved.
  • embodiments of the present invention can provide a camera actuator and camera module with reduced performance deviation in the Horizontal/Vertical or Tangential/Sagittal directions.
  • embodiments of the present invention can provide a camera actuator and camera module with improved module resolution and improved lens performance and yield as well as improved balance for each field through tilt or shift correction of the optical axis.
  • 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 module includes a housing; a lens assembly disposed within the housing; a driving unit that moves the lens assembly along the optical axis; It includes a substrate coupled to the housing, and the driving unit includes a driving magnet disposed on the lens assembly. and a driving coil disposed in the housing, wherein the driving coil includes a first sub-coil, a third sub-coil, and a second sub-coil sequentially arranged along the optical axis direction, and the first sub-coil , a current having a predetermined phase difference is applied to the second subcoil and the third subcoil.
  • the third sub-coil may be disposed between the first sub-coil and the second sub-coil.
  • the first sub-coil, the second sub-coil, and the third sub-coil may overlap in the optical axis direction.
  • the first current applied to the first sub-coil has a first phase difference with the third current applied to the third sub-coil
  • the third current has a first phase difference with the second current applied to the second sub-coil. It has a two-phase difference, and the first phase difference and the second phase difference may be the same.
  • the second current has a third phase difference with the first current and may be the same as the first phase difference or the second phase difference.
  • the driving magnet may be horizontally displaced from any one of the first to third sub-coils, and a current may be applied to any one of the first to third sub-coils.
  • control unit that adjusts the current, wherein at least a portion of the control unit may control the current based on a mechanical angle ranging from 0 degrees to 360 degrees corresponding to a stroke of the lens assembly.
  • control unit may shift the phases of each of the first, second, and third currents at the mechanical angle by ⁇ 90 degrees or when the current is not applied.
  • the control unit may apply currents in directions in which at least some of the first to third currents are different from each other in at least one region of the mechanical angle ranging from 0 degrees to 360 degrees.
  • the controller may apply a positive current to a subcoil among the first subcoil, the second subcoil, and the third subcoil that overlaps the lens assembly in the horizontal direction.
  • a camera actuator includes a housing including a fixing assembly; a first lens assembly and a second lens assembly moving in the optical axis direction with respect to the housing; and a driving unit that moves the first lens assembly and the second lens assembly, wherein the first lens assembly is disposed between the second lens assembly and the fixing assembly, and the fixing assembly is positioned with respect to the optical axis direction. It is inclined at a first angle based on at least one of the first direction and the second direction.
  • the first lens assembly may be tilted at a second angle with respect to the optical axis direction based on at least one of a first direction and a second direction.
  • the first angle may have an angle within a predetermined range with respect to the second angle.
  • the first angle may satisfy Equation 1 below.
  • the fixing assembly includes a plurality of lenses disposed therein,
  • the plurality of lenses may contact adjacent lenses.
  • the first angle and the second angle may be the same.
  • the first angle may decrease in response to a decrease in the separation distance between the plurality of lenses.
  • the fixing assembly may have peaks in a tangential (T) direction and a sagittal (S) direction corresponding to a spatial frequency response to movement of the fixing assembly or the second lens assembly in the optical axis direction.
  • the first angle may decrease.
  • the maximum error for the peak of the SFR may be reduced.
  • a camera actuator and a camera device that provide constant driving force, precise position control, acceleration, etc. are implemented by applying a current having a phase difference to three coils.
  • embodiments of the present invention can suppress heat generation by the driving coil and implement a camera actuator and camera device with improved driving efficiency through three-phase current.
  • embodiments of the present invention can implement camera actuators and camera devices with improved photo taking speed, auto focusing speed, improved posture difference, and improved optics (improved image quality).
  • 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.
  • a camera actuator and camera module that improves the issue of module resolution deterioration that occurs due to intra- or inter-group lens assembly tolerances in high-magnification continuous/fixed zoom cameras can be implemented.
  • embodiments of the present invention can implement a camera actuator and camera module with reduced performance deviation in the Horizontal/Vertical or Tangential/Sagittal directions.
  • embodiments of the present invention can implement camera actuators and camera modules with improved module resolution and improved lens performance and yield as well as improved balance for each field through tilt or shift correction of the optical axis.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camera module according to an embodiment
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a camera module according to an embodiment
  • Figure 3 is a view viewed from AA' in Figure 1
  • FIG. 4 is a perspective view of a first camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a first camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 6A is a perspective view of a first camera actuator according to an embodiment
  • Figure 6b is a view viewed from PP' in Figure 6a
  • Figure 6c is a view viewed from QQ' in Figure 6a
  • FIG. 7A is a perspective view of a first camera actuator according to an embodiment
  • Figure 7b is a view viewed from SS' in Figure 7a
  • Figure 7c is an example of movement of the first camera actuator shown in Figure 7b;
  • Figure 8a is a view viewed from RR' in Figure 7a
  • Figure 8b is an example of movement of the first camera actuator shown in Figure 8a;
  • Figure 9 is a perspective view of a second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 10 is an exploded perspective view of a second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 11 is a cross-sectional view taken along line DD' in Figure 9,
  • Figure 14 is a diagram explaining the operation of the second camera actuator according to the embodiment.
  • 15 is a schematic diagram showing a circuit board according to an embodiment
  • 16 is a perspective view of a first lens assembly, a first bonding member, a second bonding member, and a second lens assembly according to an embodiment
  • 17 is a conceptual diagram of a second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 18 is a graph showing the current and driving force applied to the second driving coil in the second camera actuator according to the embodiment.
  • Figure 19 is a diagram showing the three phases of current applied to the second driving coil in the second camera actuator according to the embodiment and the dq axis by dq conversion;
  • 20 is a side view of a second drive coil in a second camera actuator according to an embodiment
  • 21 is a diagram illustrating the movement of the second driving magnet of the second driving unit in the second camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 22 is a diagram showing the current (or driving current) of the second driving coil corresponding to the movement of the second driving magnet in FIG. 21;
  • FIG. 23 is a diagram illustrating the current applied to the second drive coil corresponding to the movement of the second drive magnet of the second drive unit in the second camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 24 is a diagram illustrating the current applied to the second drive coil corresponding to the non-movement of the second drive magnet of the second drive unit in the second camera actuator according to the embodiment
  • 25 is a perspective view of a housing, a first lens assembly, and a second lens assembly in a second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 26 is a view cut along EE' in Figure 25,
  • Figure 27 is a view cut along FF' in Figure 25,
  • FIG. 28 is a diagram showing the positions of a fixing assembly, a first lens assembly, a second lens assembly, and an image sensor in a second camera actuator according to an embodiment
  • 29 is a flowchart of a method of tilting a fixing assembly to a first angle in a second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 30 is a diagram explaining peak detection (or Z value detection) in Figure 29;
  • 31 is a diagram illustrating a method of calculating the first tilted angle of the fixing assembly in the second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 32 is a diagram showing the image range on a chart for calculating the tilted first angle of the fixing assembly in the second camera actuator according to the embodiment
  • Figure 33 is a graph showing SFR in wide, mid, and tele after optical axis alignment (active align) according to movement of the fixed assembly and the second lens assembly;
  • Figure 34 is a graph showing the effect when the fixed assembly is tilted at a first angle to align the optical axis (active align);
  • Figure 35 is a perspective view of a mobile terminal to which a camera module is applied according to an embodiment
  • Figure 36 is a perspective view of a vehicle to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • Figure 1 is a perspective view of a camera module according to an embodiment
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a camera module according to an embodiment
  • Figure 3 is a view viewed from AA' in Figure 1.
  • the camera module 1000 may include a cover (CV), a first camera actuator 1100, a second camera actuator 1200, and a circuit board 1300.
  • the first camera actuator 1100 may be used interchangeably as the first actuator
  • the second camera actuator 1200 may be used interchangeably as the second actuator.
  • the cover CV may cover the first camera actuator 1100 and the second camera actuator 1200.
  • the coupling force between the first camera actuator 1100 and the second camera actuator 1200 can be improved by the cover CV.
  • the cover CV may be made of a material that blocks electromagnetic waves. Accordingly, the first camera actuator 1100 and the second camera actuator 1200 within the cover CV can be easily protected.
  • the first camera actuator 1100 may be an Optical Image Stabilizer (OIS) actuator.
  • OIS Optical Image Stabilizer
  • the first camera actuator 1100 may move the optical member in a direction perpendicular to the optical axis (axis of incident light).
  • the first camera actuator 1100 may include a fixed focal length lens disposed on a predetermined barrel (not shown). Fixed focal length lenses may also be referred to as “single focal length lenses” or “single lenses.”
  • the first camera actuator 1100 can change the path of light.
  • the first camera actuator 1100 may vertically change the optical path through an internal optical member (eg, a prism or mirror).
  • the optical member may change light from the first direction (X-axis direction) to the third direction (Z-axis direction).
  • the optical member may change light from the first axis to the second axis.
  • the first camera actuator 1100 can change the optical path vertically or at a predetermined angle multiple times. Furthermore, the optical path can be additionally changed in the second camera actuator 1200.
  • the second camera actuator 1200 may be placed behind the first camera actuator 1100.
  • the second camera actuator 1200 may be combined with the first camera actuator 1100. And mutual bonding can be achieved in various ways.
  • the second camera actuator 1200 may be a zoom actuator or an auto focus (AF) actuator.
  • the second camera actuator 1200 supports one or more lenses and can perform an auto-focusing function or a zooming function by moving the lenses according to a control signal from a predetermined control unit.
  • one or more lenses move independently or individually along the optical axis direction to
  • the circuit board 1300 may be placed behind the second camera actuator 1200.
  • the circuit board 1300 may be electrically connected to the second camera actuator 1200 and the first camera actuator 1100. Additionally, there may be a plurality of circuit boards 1300. An image sensor, etc. may be mounted on the circuit board 1300. And the circuit board 1300 can be electrically connected to an external device. For example, the circuit board 1300 may be electrically connected to the processor of the mobile terminal.
  • a camera module according to an embodiment may be composed of a single or multiple camera modules.
  • the plurality of camera modules may include a first camera module and a second camera module.
  • the first camera module may include a single or multiple actuators.
  • the first camera module may include a first camera actuator 1100 and a second camera actuator 1200.
  • the second camera module may be placed in a predetermined housing (not shown) and may include an actuator (not shown) capable of driving the lens unit.
  • the actuator may be a voice coil motor, 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.
  • the camera actuator may be referred to as an ‘actuator’.
  • a camera module consisting of a plurality of camera modules can be mounted in various electronic devices such as mobile terminals.
  • an actuator may be a device that moves or tilts a lens or optical member. However, hereinafter, the actuator will be described as including a lens or optical member.
  • the actuator may be called a ‘lens transfer device’, ‘lens transfer device’, ‘optical member transfer device’, ‘optical member transfer device’, etc.
  • the camera module may include a first camera actuator 1100 performing an OIS function, and a second camera actuator 1200 performing a zooming function and an AF function.
  • the second camera actuator 1200 may provide continuous or fixed zoom.
  • Light may be incident into the camera module or the first camera actuator through an opening area located on the upper surface of the first camera actuator 1100. That is, light is incident into the inside of the first camera actuator 1100 along the optical axis direction (e.g., X-axis direction, based on incident light), and the optical path is changed through the optical member (e.g., from the change) may be changed. Then, the light may pass through the second camera actuator 1200 and be incident on one end of the second camera actuator 1200 or an image sensor located on the circuit board (PATH).
  • the Z-axis direction or the third direction is described as the optical axis direction as follows.
  • the bottom refers to one side in the first direction.
  • the first direction is the X-axis direction in the drawing and can be used interchangeably with the second axis direction.
  • the second direction is the Y-axis direction in the drawing and can be used interchangeably with the first axis direction.
  • the second direction is perpendicular to the first direction.
  • the third direction is the Z-axis direction in the drawing, and may be used interchangeably with the third axis direction. And the third direction is a direction perpendicular to both the first and second directions.
  • the third direction (Z-axis direction) corresponds to the direction of the optical axis
  • the first direction (X-axis direction) and the second direction (Y-axis direction) are directions perpendicular to the optical axis.
  • the optical axis direction is the third direction (Z-axis direction), and the description below will be based on this.
  • the inside may be a direction from the cover CV toward the first camera actuator, and the outside may be a direction opposite to the inside. That is, the first camera actuator and the second camera actuator may be located inside the cover (CV), and the cover (CV) may be located outside the first camera actuator or the second camera actuator.
  • the camera module according to the embodiment can change the path of light to improve the spatial limitations of the first camera actuator and the second camera actuator. That is, the camera module according to the embodiment can expand the optical path while minimizing the thickness of the camera module in response to a change in the optical path. Furthermore, it should be understood that the second camera actuator may provide a high range of magnification by controlling focus, etc. in an extended optical path.
  • the camera module according to the embodiment can implement OIS through control of the optical path through the first camera actuator, thereby minimizing the occurrence of decenter or tilt phenomenon and providing the best optical characteristics. I can pay it.
  • the second camera actuator 1200 may include an optical system and a lens driving unit.
  • the second camera actuator 1200 may include at least one of a first lens assembly, a second lens assembly, and a third lens assembly.
  • the second camera actuator 1200 is equipped with a coil and a magnet and can perform a high-magnification zooming function and an autofocus function.
  • the first lens assembly and the second lens assembly may be moving lenses that move through a coil, magnet, and guide pin, and the third lens assembly may be a fixed lens, but the lens assembly is not limited thereto.
  • the third lens assembly may function as a focator to image light at a specific location, and the first lens assembly may function to reimage the image formed in the third lens assembly, which is the condenser, at another location. It can perform a variator function.
  • the distance to the subject or the image distance may change significantly, resulting in a large change in magnification, and the first lens assembly, which is a variable magnification, may play an important role in changing the focal length or magnification of the optical system.
  • the second lens assembly can perform a position compensation function for the image formed by the inverter.
  • the second lens assembly may perform a compensator function to accurately image an image imaged by the first lens assembly, which is a variable sensor, at the actual image sensor position.
  • the first lens assembly and the second lens assembly may be driven by electromagnetic force caused by interaction between a coil and a magnet. The above description can be applied to the lens assembly described later.
  • the first to third lens assemblies may move along the optical axis direction, that is, the third direction. Additionally, the first to third lens assemblies may move in the third direction independently or dependent on each other.
  • the first lens assembly and the second lens assembly can move along the optical axis direction.
  • the third lens assembly may be located at the front end of the first lens assembly or at the rear end of the second lens assembly. And the third lens assembly may not move in the optical axis direction. That is, the third lens assembly may be a fixing unit. Additionally, the first and second lens assemblies may be moving parts.
  • the OIS actuator first camera actuator
  • the AF/Zoom actuator second camera actuator
  • magnetic field interference with the AF/Zoom magnet is prevented when OIS is driven. It can be.
  • the first driving magnet of the first camera actuator 1100 is disposed separately from the second camera actuator 1200, magnetic field interference between the first camera actuator 1100 and the second camera actuator 1200 can be prevented.
  • OIS may be used interchangeably with terms such as hand shake correction, optical image stabilization, optical image correction, and shake correction.
  • the optical member may be tilted along the X-axis or tilted along the Y-axis. Accordingly, the optical path can be easily changed according to the X-axis tilt or Y-axis tilt.
  • FIG. 4 is a perspective view of a first camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a first camera actuator according to an embodiment.
  • the first camera actuator 1100 includes a first housing 1120, a mover 1130, a rotating part 1140, a first driving part 1150, and a first member 1126. ) and a second member 1131a. Furthermore, the first camera actuator 1100 may further include a plate (CP).
  • the first member 1126 may be expressed as ‘housing rigid’, ‘housing additional member’, etc.
  • the second member 1131a may be expressed as ‘mover rigid’, ‘mover additional member’, etc.
  • the mover 1130 may include a holder 1131 and an optical member 1132 seated on the holder 1131.
  • the rotating unit 1140 may include a tilting guide unit 1141, a second magnetic substance 1142, and a first magnetic substance 1143 having the same or different polarities to press the tilting guide unit 1141.
  • the first magnetic material 1143 and the second magnetic material 1142 may have the same polarity on the surfaces facing each other. Accordingly, the first magnetic material 1143 and the second magnetic material 1142 can form a repulsive force for the pressing.
  • the first magnetic material 1143 and the second magnetic material 1142 may be replaced with an elastic member (eg, spring, etc.) for generating a repulsive force.
  • the first driving unit 1150 includes a first driving magnet 1151, a first driving coil 1152, a second Hall sensor unit 1153, a first substrate unit 1154, and a yoke unit 1155. .
  • the first camera actuator 1100 may include a shield can (not shown).
  • the shield can (not shown) may be located on the outermost side of the first camera actuator 1100 to surround the rotating part 1140 and the first driving part 1150, which will be described later.
  • This shield can can block or reduce electromagnetic waves generated from the outside. That is, the shield can (not shown) can reduce the occurrence of malfunctions in the rotating unit 1140 or the first driving unit 1150.
  • the first housing 1120 may be located inside a shield can (not shown). When there is no shield can, the first housing 1120 may be located on the outermost side of the first camera actuator.
  • first housing 1120 may be located inside the first substrate portion 1154, which will be described later.
  • the first housing 1120 may be fastened to or fitted with a shield can (not shown).
  • the first housing 1120 may include a first housing side 1121, a second housing side 1122, a third housing side 1123, and a housing wall (not shown). A detailed explanation of this will be provided later.
  • the first member 1126 may be disposed in the first housing 1120. A portion of the first member 1126 may be penetrated by the second member 1131a. First member 1126 may be disposed within the housing. The first member 1126 may be integrated with or separate from the first housing 1120.
  • the first camera actuator 1100 may further include a plate CP disposed outside the first member 1126.
  • the plate CP can prevent foreign substances from flowing into the second member 1131a or the like penetrating the first member 1126.
  • the plate CP may be made of a magnetic or non-magnetic material.
  • the plate CP when the plate CP is a magnetic material, the plate CP may be magnetic, and magnetic force may not be generated on the first magnetic material 1143 and the second magnetic material 1142 having polarity for pressurization. That is, the generation of magnetic force that interferes with the driving (pressurization) of the first magnetic material 1143 and the second magnetic material 1142 can be reduced.
  • this plate (CP) is a magnetic material, it may be called a magnetic member, magnetic material, cover plate, metal member, metal plate, etc.
  • the mover 1130 includes a holder 1131 and an optical member 1132 seated on the holder 1131.
  • the holder 1131 may be seated in the receiving portion 1125 of the first housing 1120.
  • the holder 1131 is a first holder outer surface to a fourth holder outer surface corresponding to the first housing side 1121, the second housing side 1122, the third housing side 1123, and the first member 1126, respectively. may include.
  • the first to fourth holder outer surfaces correspond to the inner surfaces of each of the first housing side 1121, the second housing side 1122, the third housing side 1123, and the first member 1126. to do or to face.
  • the holder 1131 may include a second member 1131a disposed in the fourth seating groove.
  • the second member 1131a may penetrate the first member 1126 and be coupled to the holder 1131.
  • the second member 1131a and the holder 1131 may be coupled to each other using various joining members or coupling members. A detailed explanation of this will be provided later.
  • the optical member 1132 may be seated on the holder 1131.
  • the holder 1131 may have a seating surface, and the seating surface may be formed by a receiving groove.
  • the optical member 1132 may be made of a mirror or prism.
  • a prism is shown, but as in the above-described embodiment, it may be composed of a plurality of lenses.
  • the optical member 1132 may be composed of a plurality of lenses, prisms, or mirrors.
  • the optical member 1132 may include a reflection portion disposed therein. However, it is not limited to this.
  • the optical member 1132 may reflect light reflected from the outside (eg, an object) into the camera module.
  • the optical member 1132 can change the path of reflected light to improve the spatial limitations of the first camera actuator and the second camera actuator.
  • the camera module may provide a high range of magnification by expanding the optical path while minimizing the thickness.
  • the second member 1131a may be coupled to the holder 1131.
  • the second member 1131a may be disposed outside the holder 1131 and inside the housing.
  • the second member 1131a may be seated in an additional groove located in an area other than the fourth seating groove on the outer surface of the fourth holder 1131.
  • the second member 1131a can be coupled to the holder 1131, and at least a portion of the first member 1126 can be positioned between the second member 1131a and the holder 1131.
  • at least a portion of the first member 1126 may be disposed in the space formed between the second member 1131a and the holder 1131.
  • the second member 1131a can penetrate the hole formed in the first member 1126 (a first through hole and a second through hole to be described later).
  • the second member 1131a may be structured separately from the holder 1131. With this configuration, assembly of the first camera actuator can be easily performed, as will be described later.
  • the second member 1131a may be formed integrally with the holder 1131, but will be described below as a separate structure.
  • the rotating unit 1140 includes a tilting guide unit 1141, a second magnetic substance 1142, and a first magnetic substance 1143 having the same polarity to press the tilting guide unit 1141.
  • the tilting guide unit 1141 may be combined with the mover 1130 and the first housing 1120 described above. Specifically, the tilting guide unit 1141 may be disposed between the holder 1131 and the first member 1126. Accordingly, the tilting guide unit 1141 may be combined with the mover 1130 of the holder 1131 and the first housing 1120. However, unlike the above-described content, in this embodiment, the tilting guide unit 1141 may be disposed between the first member 1126 and the holder 1131. Specifically, the tilting guide unit 1141 may be located between the first member 1126 and the fourth seating groove of the holder 1131. For example, at least a portion of the tilting guide unit 1141 may be located in the fourth seating groove.
  • the second member 1131a, the first member 1126, the tilting guide unit 1141, and the holder 1131 may be arranged in that order.
  • the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143 have a first groove (gr1) formed in the second member 1131a and a second groove (gr2) formed in the first member 1126, respectively (see FIG. 6B below). ) can settle on.
  • the first groove (gr1) and the second groove (gr2) may have different positions from the first and second grooves described in other embodiments described above.
  • first groove (gr1) is located in the second member (1131a) and moves integrally with the holder and the second member (1131a), and the second groove (gr2) corresponds to the first groove (gr1) It is located on the member 1126 and coupled to the first housing 1120. Accordingly, these terms will be used interchangeably for explanation.
  • first groove and the second groove may be grooves as described above.
  • the first groove and the second groove may be replaced in the form of holes.
  • the tilting guide unit 1141 may be disposed adjacent to the optical axis.
  • the actuator according to the embodiment can easily change the optical path according to the first and second axis tilt, which will be described later.
  • the tilting guide unit 1141 may include a first protrusion spaced apart in the first direction (X-axis direction) and a second protrusion spaced apart in the second direction (Y-axis direction). Additionally, the first protrusion PR1 (see FIG. 6B below) and the second protrusion PR2 (see FIG. 6B below) may protrude in opposite directions. A detailed explanation of this will be provided later.
  • the tilting guide unit 114 may include protrusions of various structures, such as integrated protrusion-shaped protrusions or balls joined by a joint member.
  • the second magnetic material 1142 may be located within the second member 1131a. Additionally, the first magnetic material 1143 may be located within the first member 1126.
  • the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143 may have the same polarity.
  • the second magnetic material 1142 may be a magnet having an N pole
  • the first magnetic material 1143 may be a magnet having an N pole.
  • the second magnetic material 1142 may be a magnet having an S pole
  • the first magnetic material 1143 may be a magnet having an S pole.
  • the first pole surface of the first magnetic material 1143 and the second pole surface of the second magnetic material 1142 facing the first pole surface may have the same polarity.
  • the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143 may generate a repulsive force between them due to the above-described polarity.
  • the above-described repulsive force is applied to the second member 1131a or holder 1131 coupled to the second magnetic material 1142 and the first member 1126 or first housing coupled to the first magnetic material 1143 ( 1120).
  • the repulsive force applied to the second member 1131a may be transmitted to the holder 1131 coupled to the second member 1131a.
  • the tilting guide portion 1141 disposed between the second member 1131a and the first member 1126 can be pressed by the repulsive force.
  • the repulsive force can also be transmitted to the housing and mover.
  • the housing and the mover may be pressed against each other by repulsive force.
  • the repulsive force may correspond to the holding force that maintains the position between the housing and the mover. That is, the repulsive force can maintain the tilting guide unit 1141 positioned between the holder 1131 and the first housing 1120 (or the first member 1126). With this configuration, the position between the mover 1130 and the first housing 1120 can be maintained even when the X-axis is tilted or the Y-axis is tilted.
  • the tilting guide portion may be in close contact with the first member 1126 and the holder 1131 by the repulsive force between the first magnetic material 1143 and the second magnetic material 1142.
  • the repulsive force generated by the first magnetic material 1143 or the second magnetic material 1142 may be a holding force for the position between the holder 1131 and the first housing 1120.
  • the first driving unit 1150 includes a first driving magnet 1151, a first driving coil 1152, a first Hall sensor unit 1153, a first substrate unit 1154, and a yoke unit 1155. Details on this will be described later. Additionally, the yoke portion 1155 may be referred to as the ‘first yoke portion’ in the first camera actuator. And the yoke part in the second camera actuator can be called the ‘second yoke part’.
  • the first driving magnet 1151 may include a third magnet 1151a, a fourth magnet 1151b, and a fifth magnet 1151c.
  • the third magnet 1151a and the fourth magnet 1151b may be positioned symmetrically or opposite to each other in the second direction.
  • the fifth magnet 1151c may be located below the mover 1130.
  • the first driving magnet 1151 may be placed on the mover 1130.
  • the first driving coil 1152 may include a third coil 1152a, a fourth coil 1152b, and a fifth coil 1152c.
  • the third coil 1152a and the fourth coil 1152b may be positioned symmetrically or opposite to each other in the second direction.
  • the fifth coil 1152c may be located below the mover 1130.
  • the first driving coil 1152 may be located in the first housing 1120.
  • the first Hall sensor unit 1153 may include a plurality of Hall sensors.
  • the first Hall sensor unit 1153 may include a Hall sensor disposed within the first driving coil 1152 or facing the first driving magnet 1151.
  • the first Hall sensor unit 1153 may include a first Hall sensor 1153a and a second Hall sensor 1153b.
  • the first Hall sensor 1153a may be located in at least one of the third coil and the fourth coil.
  • the second Hall sensor 1153b may be located within the fifth coil.
  • the first substrate portion 1154 may be disposed on the side of the first housing and connected to the first driving coil 1152.
  • the yoke portion 1155 may be located on the side of the first substrate 1154.
  • the yoke portion 1155 may overlap the adjacent first driving coil 1152 in the second direction (Y-axis direction) or the first direction (X-axis direction).
  • FIG. 6A is a perspective view of a first camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 6B is a view viewed along PP' in FIG. 6A
  • FIG. 6C is a view viewed along QQ' in FIG. 6A.
  • the third coil 1152a may be located on the first housing side 1121, and the third magnet 1151a may be located on the outer surface of the first holder 1131. Accordingly, the third coil 1152a and the third magnet 1151a may be positioned opposite to each other. The third magnet 1151a may at least partially overlap the third coil 1152a in the second direction (Y-axis direction).
  • the fourth coil 1152b may be located on the second housing side 1122, and the fourth magnet 1151b may be located on the outer surface of the second holder 1131. Accordingly, the fourth coil 1152b and the fourth magnet 1151b may be positioned opposite to each other. The fourth magnet 1151b may at least partially overlap the fourth coil 1152b in the second direction (Y-axis direction).
  • the third coil 1152a and the fourth coil 1152b overlap in the second direction (Y-axis direction), and the third magnet 1151a and the fourth magnet 1151b overlap in the second direction (Y-axis direction). can be overlapped.
  • the electromagnetic force applied to the outer surface of the holder (outer surface of the first holder and outer surface of the second holder) is located on a parallel axis in the second direction (Y-axis direction), so that the X-axis tilt is accurate and precise. It can be done.
  • the second protrusions PR2a and PR2b of the tilting guide unit 1141 may contact the first member 1126 of the first housing 1120.
  • the second protrusion PR2 may be seated in the second protrusion groove PH2 formed on one side of the first member 1126.
  • the second protrusions PR2a and PR2b may be the reference axis (or rotation axis) of the tilt. Accordingly, the tilting guide unit 1141 and the mover 1130 can move along the second direction.
  • first Hall sensor 1153a may be located on the outside for electrical connection and coupling with the first substrate portion 1154, as described above. However, it is not limited to these locations.
  • the fifth coil 1152c may be located on the third housing side 1123, and the fifth magnet 1151c may be located on the outer surface of the third holder 1131.
  • the fifth coil 1152c and the fifth magnet 1151c may overlap at least partially in the first direction (X-axis direction). Accordingly, the intensity of electromagnetic force between the fifth coil 1152c and the fifth magnet 1151c can be easily controlled.
  • the tilting guide unit 1141 may be located on the outer surface of the fourth holder 1131 as described above. Additionally, the tilting guide unit 1141 may be seated in the fourth seating groove 1131S4a on the outer surface of the fourth holder. As described above, the fourth seating groove 1131S4a may include a first area AR1, a second area AR2, and a third area AR3.
  • a second member 1131a is disposed in the first area AR1, and the second member 1131a may include a first groove gr1 formed on an inner surface. And the second magnetic material 1142 is disposed in the first groove gr1 as described above, and the repulsive force RF2 generated from the second magnetic material 1142 is applied to the fourth magnetic material RF2 of the holder 1131 through the second member 1131a. It can be delivered to the seating groove (1131S4a) (RF2'). Accordingly, the holder 1131 may apply force to the tilting guide unit 1141 in the same direction as the repulsive force RF2 generated by the second magnetic material 1142.
  • a first member 1126 may be disposed in the second area AR2.
  • the first member 1126 may include a second groove (gr2) facing the first groove (gr1). Additionally, the first member 1126 may include a second protruding groove PH2 disposed on a surface corresponding to the second groove gr2.
  • the repulsive force RF1 generated from the first magnetic material 1143 may be applied to the first member 1126. Accordingly, the first member 1126 and the second member 1131a press the tilting guide portion 1141 disposed between the first member 1126 and the holder 1131 through the generated repulsive forces RF1 and RF2'. can do. Accordingly, even after the holder is tilted on the The combination (or position) between the parts 1141 can be maintained.
  • a tilting guide unit 1141 may be disposed in the third area AR3.
  • the tilting guide unit 1141 may include the first protrusion PR1 and the second protrusion PR2.
  • the first protrusion PR1 and the second protrusion PR2 may be disposed on the second surface and the first surface (the surface facing the second surface) of the base, respectively.
  • the first protrusion PR1 and the second protrusion PR2 may be positioned in various ways on opposing surfaces of the base.
  • the base may be a plate.
  • the first protruding groove PH1 may be located in the fourth seating groove 1131S4a. And the first protrusion PR1 of the tilting guide unit 1141 may be accommodated in the first protrusion groove PH1. Accordingly, the first protrusion PR1 may contact the first protrusion groove PH1.
  • the maximum diameter of the first protrusion groove PH1 may correspond to the maximum diameter of the first protrusion PR1. This can be equally applied to the second protrusion groove PH2 and the second protrusion PR2. With this configuration, the first axis tilt based on the first protrusion PR1 and the second axis tilt based on the second protrusion PR2 can easily occur, and the tilt radius can be improved.
  • the front surface 1131aes of the second member 1131a according to the embodiment may be spaced apart from the front surface 1126es of the first member 1126.
  • the front surface 1131aes of the second member 1131a according to the embodiment may be positioned toward the third direction (Z-axis direction) from the front surface 1126es of the first member 1126.
  • the front surface 1131aes of the second member 1131a according to the embodiment may be located inside the front surface 1126es of the first member 1126.
  • the first member 1126 may have a structure that is extended and bent inward. Additionally, a portion of the second member 1131a may be located in a groove formed by the extended and bent structure of the first member 1126 described above.
  • the second member 1131a is located inside the first member 1126, thereby improving space efficiency and achieving miniaturization. Furthermore, even when driving (tilting or rotating the mover 1130) by electromagnetic force is performed, the second member 1131a does not protrude to the outside of the first member 1126, thereby blocking contact with surrounding elements. Accordingly, reliability can be improved.
  • a predetermined space may exist between the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143.
  • the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143 may face each other with the same polarity.
  • FIG. 7A is a perspective view of a first camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 7B is a view viewed from the line SS' in FIG. 7A
  • FIG. 7C is an example of movement of the first camera actuator shown in FIG. 7B.
  • Y-axis tilt may be performed in the first camera actuator according to the embodiment. That is, OIS can be implemented by rotating in the first direction (X-axis direction).
  • the fifth magnet 1151c disposed at the lower part of the holder 1131 forms an electromagnetic force with the fifth coil 1152c to tilt or rotate the mover 1130 based on the second direction (Y-axis direction). You can do it.
  • the repulsive force between the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143 is transmitted to the second member 1131a and the first member 1126, and finally between the first member 1126 and the holder 1131. It may be transmitted to the tilting guide unit 1141 disposed in . Accordingly, the tilting guide unit 1141 may be pressed by the mover 1130 and the first housing 1120 by the above-described repulsive force.
  • the second protrusion PR2 may be supported by the first member 1126.
  • the tilting guide unit 1141 uses the second protrusion PR2 protruding toward the first member 1126 as a reference axis (or rotation axis), that is, based on the second direction (Y-axis direction). It can rotate or tilt. In other words, the tilting guide unit 1141 may rotate or tilt the second protrusion PR2 protruding toward the first member 1126 in the first direction (X-axis direction) about the reference axis (or rotation axis).
  • the mover 1130 is moved to OIS may be implemented by rotating the first angle ⁇ 1 in the axial direction (X1->X1a).
  • the mover 1130 is moved in the OIS may be implemented by rotating (X1->X1b) at a first angle ( ⁇ 1) in the opposite direction.
  • the first angle ⁇ 1 may be ⁇ 1° to ⁇ 3°. However, it is not limited to this.
  • the electromagnetic force can move the mover by generating a force in the described direction, or can move the mover in the described direction even if the force is generated in another direction.
  • the direction of the electromagnetic force described means the direction of the force generated by the magnet and coil to move the mover.
  • the first electromagnetic forces F1A and F1B may act in the third direction or in a direction opposite to the third direction.
  • center MC1 of the second magnetic material 1142 and the center MC2 of the first magnetic material 1143 may be arranged side by side along the third direction (Z-axis direction).
  • the center line TL1 connecting the center MC1 of the second magnetic material 1142 and the center MC2 of the first magnetic material 1143 may be parallel to the third direction (Z-axis direction).
  • the bisector line TL2 that bisects the second protrusion PR2 and corresponds to the third direction (Z-axis direction) may be parallel to the center line TL1 (or the bisector line).
  • the bisector line TL2 may be a line that bisects the second protrusion PR2 in the first direction (X-axis direction), and may be plural.
  • the bisector line TL2 may be spaced apart from the center line TL1 in the first direction (X-axis direction).
  • the bisector line TL2 may be located above the center line TL1.
  • the center MC1 of the second magnetic material 1142 and the center MC2 of the first magnetic material 1143 may be spaced apart in the first direction (X-axis direction).
  • the center MC1 of the second magnetic material 1142 and the center MC2 of the first magnetic material 1143 may not be located on the bisector line TL2.
  • the center MC1 of the second magnetic material 1142 and the center MC2 of the first magnetic material 1143 may be located above the bisector line TL2.
  • the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143 may have different lengths in the first direction (X-axis direction).
  • FIG. 8A is a view viewed from RR' in FIG. 7A
  • FIG. 8B is an example of movement of the first camera actuator shown in FIG. 8A.
  • X-axis tilt may be performed. That is, OIS can be implemented while the mover 1130 tilts or rotates in the Y-axis direction.
  • the third magnet 1151a and the fourth magnet 1151b disposed in the holder 1131 each form electromagnetic force with the third coil 1152a and the fourth coil 1152b and move in the first direction (X).
  • the tilting guide unit 1141 and the mover 1130 can be tilted or rotated based on the axial direction.
  • the repulsive force between the second magnetic material 1142 and the first magnetic material 1143 is transmitted to the first member 1126 and the holder 1131, and is finally disposed between the holder 1131 and the first member 1126. It can be transmitted to the tilting guide unit 1141. Accordingly, the tilting guide unit 1141 may be pressed by the mover 1130 and the first housing 1120 by the above-described repulsive force.
  • OIS can be implemented by rotating the mover 1130 at a second angle ⁇ 2 in the Y-axis direction (Y1->Y1a).
  • OIS can be implemented by rotating the mover 1130 at a second angle ⁇ 2 in the Y-axis direction (Y1->Y1b).
  • the second angle ⁇ 2 may be ⁇ 1° to 3°. However, it is not limited to this.
  • the electromagnetic force generated by the third and fourth magnets 1151a and 1151b and the third and fourth coils 1152a and 1152b may act in the third direction or in a direction opposite to the third direction.
  • electromagnetic force may be generated in the third direction (Z-axis direction) on the left side of the mover 1130, and may act in a direction opposite to the third direction (Z-axis direction) on the right side of the mover 1130.
  • the mover 1130 may rotate based on the first direction. Alternatively, it may move along a second direction.
  • the second actuator moves the mover 1130 in the first direction (X-axis direction) or the second direction (Y-axis direction) by electromagnetic force between the drive magnet in the holder and the drive coil disposed in the first housing.
  • the rotation By controlling the rotation, the occurrence of decenter or tilt phenomenon can be minimized when implementing OIS and the best optical characteristics can be provided.
  • 'Y-axis tilt' means rotating or tilting in the first direction (X-axis direction)
  • 'X-axis tilt' means rotating or tilting in the second direction (Y-axis direction). do.
  • Figure 9 is a perspective view of a second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 10 is an exploded perspective view of a second camera actuator according to an embodiment
  • Figure 11 is a cross-sectional view taken along line DD' in Figure 9
  • Figures 12 and 13 is a diagram explaining each operation of the lens assembly according to the embodiment
  • FIG. 14 is a diagram explaining the operation of the second camera actuator according to the embodiment.
  • the second camera actuator 1200 includes a lens unit 1220, a second housing 1230, a second driver 1250, a base unit 1260, and a second substrate. It may include a portion 1270 and a joining member 1280. Furthermore, the second camera actuator 1200 may further include a second shield can (not shown), an elastic part (not shown), and a joining member (not shown).
  • the second shield can (not shown) is located in one area (e.g., the outermost) of the second camera actuator 1200, and includes components described later (lens unit 1220, second housing 1230, second It may be positioned to surround the driving unit 1250, the base unit 1260, the second substrate unit 1270, and the image sensor.
  • This second shield can (not shown) can block or reduce electromagnetic waves generated externally. Accordingly, the occurrence of malfunctions in the second driving unit 1250 may be reduced.
  • the lens unit 1220 may be located within a second shield can (not shown).
  • the lens unit 1220 may move along a third direction (Z-axis direction or optical axis direction). Accordingly, the above-described AF function or zoom function can be performed.
  • the lens unit 1220 may be located within the second housing 1230. Accordingly, at least a portion of the lens unit 1220 may move along the optical axis or the third direction (Z-axis direction) within the second housing 1230.
  • the lens unit 1220 may include a lens group 1221 and a moving assembly 1222.
  • the lens group 1221 may include at least one lens. Additionally, there may be a plurality of lens groups 1221, but the description below will be based on one lens group.
  • the lens group 1221 is coupled to the moving assembly 1222 and moves in the third direction (Z-axis direction) by electromagnetic force generated from the first magnet 1252a and the second magnet 1252b coupled to the moving assembly 1222. You can.
  • the lens group 1221 may include a first lens group 1221a, a second lens group 1221b, and a third lens group 1221c.
  • the first lens group 1221a, the second lens group 1221b, and the third lens group 1221c may be sequentially arranged along the optical axis direction.
  • the lens group 1221 may further include a fourth lens group 1221d.
  • the fourth lens group 1221d may be disposed behind the third lens group 1221c.
  • the first lens group 1221a may be fixed by combining with the 2-1 housing. In other words, the first lens group 1221a may not move along the optical axis direction.
  • the second lens group 1221b can be combined with the first lens assembly 1222a and move in the third direction or the optical axis direction. Magnification adjustment may be performed by moving the first lens assembly 1222a and the second lens group 1221b.
  • the third lens group 1221c can be combined with the second lens assembly 1222b and move in the third direction or the optical axis direction. Focus adjustment or auto focusing may be performed by moving the third lens group 1221c.
  • the number of lens groups is not limited, and the above-described fourth lens group 1221d may not be present, or additional lens groups other than the fourth lens group 1121d may be disposed.
  • the moving assembly 1222 may include an opening area surrounding the lens group 1221. This moving assembly 1222 is used interchangeably with the lens assembly. And the moving assembly 1222 can be combined with the lens group 1221 in various ways. Additionally, the moving assembly 1222 may include a groove on its side, and may be coupled to the first magnet 1252a and the second magnet 1252b through the groove. A coupling member, etc. may be applied to the groove.
  • the moving assembly 1222 may be coupled with elastic portions (not shown) at the top and rear ends. Accordingly, the moving assembly 1222 moves in the third direction (Z-axis direction) and may be supported by an elastic unit (not shown). That is, the position of the moving assembly 1222 can be maintained in the third direction (Z-axis direction).
  • the elastic portion (not shown) may be made of various elastic elements such as leaf springs.
  • the moving assembly 1222 is located within the second housing 1230 and may include a first lens assembly 1222a and a second lens assembly 1222b.
  • the area where the third lens group is seated in the second lens assembly 1222b may be located at the rear end of the first lens assembly 1222a. In other words, the area where the third lens group 1221c is seated in the second lens assembly 1222b may be located between the image sensor and the area where the second lens group 1221b is seated in the first lens assembly 1222a. there is.
  • the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b may face the first guide part G1 and the second guide part G2, respectively.
  • the first guide part G1 and the second guide part G2 may be located on the first side and the second side of the second housing 1230, which will be described later. A detailed explanation of this will be provided later.
  • a second driving magnet may be seated on the outer surfaces of the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b.
  • a second magnet 1252b may be seated on the outer surface of the second lens assembly 1222b.
  • a first magnet 1252a may be seated on the outer surface of the first lens assembly 1222a.
  • the second housing 1230 may be disposed between the lens unit 1220 and the second shield can (not shown). And the second housing 1230 may be arranged to surround the lens unit 1220.
  • the second housing 1230 may include a 2-1 housing 1231 and a 2-2 housing 1232.
  • the 2-1 housing 1231 is combined with the first lens group 1221a and can also be combined with the first camera actuator described above.
  • the 2-1 housing 1231 may be located in front of the 2-2 housing 1232.
  • the 2-1 housing 1231 may be called the front assembly
  • the 2-2 housing 1232 may be called the second housing.
  • the 2-2 housing 1232 may be located at the rear end of the 2-1 housing 1231.
  • the lens unit 1220 may be seated inside the 2-2 housing 1232.
  • the second housing 1230 (or the 2-2 housing 1232) may have a hole formed on the side.
  • a first coil 1251a and a second coil 1251b may be disposed in the hole.
  • the hole may be located to correspond to the groove of the moving assembly 1222 described above. At this time, there may be a plurality of first coils 1251a and second coils 1251b.
  • the second housing 1230 may include a first side 1232a and a second side 1232b.
  • the first side 1232a and the second side 1232b may be positioned to correspond to each other.
  • the first side 1232a and the second side 1232b may be arranged symmetrically with respect to the third direction.
  • a second driving coil 1251 may be located on the first side 1232a and the second side 1232b.
  • the second substrate portion 1270 may be seated on the outer surfaces of the first side portion 1232a and the second side portion 1232b.
  • the second substrate 1271 may be located on the outer surface of the first side 1232a
  • the second substrate 1272 may be located on the outer surface of the second side 1232b.
  • first guide part G1 and the second guide part G2 are connected to the first side 1232a and the second side 1232b of the second housing 1230 (particularly, the 2-2 housing 1232). It can be located in .
  • the first guide part (G1) and the second guide part (G2) may be positioned to correspond to each other.
  • the first guide part G1 and the second guide part G2 may be positioned opposite to each other based on the third direction (Z-axis direction). Additionally, at least a portion of the first guide part G1 and the second guide part G2 may overlap each other in the second direction (Y-axis direction).
  • the first guide part G1 and the second guide part G2 may include at least one groove (eg, guide groove) or recess. And the first ball (B1) or the second ball (B2) can be seated in the groove or recess. Accordingly, the first ball (B1) or the second ball (B2) can move in the third direction (Z-axis direction) within the guide groove of the first guide portion (G1) or the guide groove of the second guide portion (G2). there is.
  • first ball B1 or the second ball B2 is a rail formed inside the first side 1232a of the second housing 1230 or a rail formed inside the second side 1232b of the second housing 1230. You can move in a third direction along the rail.
  • the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b can move in the third direction.
  • the first ball B1 may be disposed on the upper side of the first lens assembly 1222a or the second lens assembly 1222b.
  • the second ball B2 may be disposed on the lower side of the first lens assembly 1222a or the second lens assembly 1222b.
  • the first ball B1 may be located above the second ball B2. Accordingly, depending on the location, the first ball B1 may at least partially overlap the second ball B2 along the first direction (X-axis direction).
  • first guide part G1 and the second guide part G2 may include first guide grooves GG1a and GG2a facing the first recess RS1. Additionally, the first guide part G1 and the second guide part G2 may include second guide grooves GG1b and GG2b facing the second recess RS2.
  • the first guide grooves (GG1a, GG2a) and the second guide grooves (GG1b, GG2b) may be grooves extending in the third direction (Z-axis direction).
  • the first guide grooves (GG1a, GG2a) and the second guide grooves (GG1b, GG2b) may be grooves of different shapes.
  • the first guide grooves GG1a and GG2a may be grooves with inclined sides
  • the second guide grooves GG1b and GG2b may be grooves with side surfaces perpendicular to the bottom.
  • the second magnet 1252b may be positioned to face the second coil 1251b. Additionally, the first magnet 1252a may be positioned to face the first coil 1251a.
  • the second driving coil 1251 may include a first sub-coil (SC1), a second sub-coil (SC2), and a third sub-coil (SC3).
  • the first sub-coil (SC1), the second sub-coil (SC2), and the third sub-coil (SC3) may be arranged along the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the third sub-coil (SC3) may be disposed between the first sub-coil (SC1) and the second sub-coil (SC2).
  • the first sub-coil (SC1), the third sub-coil (SC3), and the second sub-coil (SC2) may be sequentially arranged in the optical axis direction.
  • the first sub-coil (SC1) may be disposed closest to the first camera actuator among the first sub-coil (SC1), the second sub-coil (SC2), and the third sub-coil (SC3).
  • the second sub-coil (SC2) may be disposed closest to the image sensor among the first sub-coil (SC1), second sub-coil (SC2), and third sub-coil (SC3).
  • the elastic unit may include a first elastic member (not shown) and a second elastic member (not shown).
  • the first elastic member (not shown) may be coupled to the upper surface of the moving assembly 1222.
  • the second elastic member (not shown) may be coupled to the lower surface of the moving assembly 1222.
  • the first elastic member (not shown) and the second elastic member (not shown) may be formed of leaf springs as described above.
  • the first elastic member (not shown) and the second elastic member (not shown) may provide elasticity for movement of the moving assembly 1222.
  • the second driving unit 1250 may provide driving force to move the lens unit 1220 in the third direction (Z-axis direction).
  • This second driving unit 1250 may include a second driving coil 1251 and a second driving magnet 1252.
  • the second driving unit 1250 may further include a second Hall sensor unit.
  • the second Hall sensor unit 1253 includes at least one Hall sensor 1253a and may be located inside or outside the second driving coil 1251.
  • the mobile assembly may move in the third direction (Z-axis direction) using electromagnetic force formed between the second driving coil 1251 and the second driving magnet 1252.
  • the second driving coil 1251 may include a first coil 1251a and a second coil 1251b. Additionally, as described above, at least one of the first coil 1251a and the second coil 1251b may be comprised of a plurality of sub-coils. Additionally, the first coil 1251a and the second coil 1251b may be disposed in a hole formed on the side of the second housing 1230. And the first coil 1251a and the second coil 1251b may be electrically connected to the second substrate portion 1270. Accordingly, the first coil 1251a and the second coil 1251b can receive current, etc. through the second substrate portion 1270.
  • the second driving coil 1251 may be coupled to the second substrate portion 1270 through a yoke or the like. Furthermore, in an embodiment, the second drive coil 1251 is a fixed element together with the second substrate portion 1270. In contrast, the second driving magnet 1252 is a moving element that moves in the optical axis direction (Z-axis direction) together with the first and second assemblies.
  • the second driving magnet 1252 may include a first magnet 1252a and a second magnet 1252b.
  • the first magnet 1252a and the second magnet 1252b may be placed in the above-described groove of the moving assembly 1222 and may be positioned to correspond to the first coil 1251a and the second coil 1251b.
  • the second driving magnet 1252 can be combined with the first and second lens assemblies (or moving assemblies) together with a yoke to be described later.
  • the base unit 1260 may be located between the lens unit 1220 and the image sensor. Components such as a filter may be fixed to the base portion 1260. Additionally, the base portion 1260 may be arranged to surround the image sensor described above. With this configuration, the image sensor is free from foreign substances, etc., so the reliability of the device can be improved. However, this will be removed and explained in some drawings below.
  • the second camera actuator 1200 may be a zoom actuator or an auto focus (AF) actuator.
  • the second camera actuator supports one or more lenses and can perform an auto-focusing function or a zoom function by moving the lenses according to a control signal from a predetermined control unit.
  • the second camera actuator may be a fixed zoom or continuous zoom.
  • the second camera actuator may provide movement of the lens group 1221.
  • the second camera actuator may be comprised of a plurality of lens assemblies.
  • the second camera actuator may include at least one of a third lens assembly (not shown), and a guide pin (not shown) in addition to the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b. .
  • the above-described content may be applied to this.
  • the second camera actuator can perform a high-magnification zooming function through the second driving unit.
  • the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b may be moving lenses that move through a second driving unit and a guide pin (not shown), and the third lens assembly ( (not shown) may be a fixed lens, but is not limited thereto.
  • the image sensor may be located inside or outside the second camera actuator. In an embodiment, as shown, the image sensor may be located outside the second camera actuator. For example, the image sensor may be located on a circuit board. An image sensor can receive light and convert the received light into an electrical signal. Additionally, the image sensor may consist of a plurality of pixels in an array form. And the image sensor may be located on the optical axis.
  • the second substrate portion 1270 may be in contact with the side of the second housing.
  • the second substrate portion 1270 is located on the outer surface (first side) of the first side of the second housing, particularly the 2-2 housing, and the outer surface (second side) of the second side, It can be in contact with the first side and the second side.
  • the second camera actuator may further include a stopper unit.
  • the stopper unit includes a first stopper disposed at one end of the lens barrel 1232 and a second stopper disposed at the other end. The first stopper and the second stopper may be sequentially arranged along the optical axis direction.
  • a plurality of first stoppers may be disposed on the movement path of the first lens assembly and the movement path of the second lens assembly, respectively. For convenience, it will be described as a 1-1 stopper and a 1-2 stopper.
  • a plurality of second stoppers may be disposed on the movement path of the first lens assembly and the movement path of the second lens assembly, respectively. Additionally, it will be described as a 2-1 stopper and a 2-2 stopper.
  • a 1-1 stopper and a 2-1 stopper may be located on the movement path of the first lens assembly.
  • a 1-2 stopper and a 2-2 stopper may be located on the movement path of the second lens assembly.
  • the 1-1 stopper and the 1-2 stopper may overlap in the first direction. Alternatively, the 1-1 stopper and the 1-2 stopper may be shifted in the first direction.
  • the 2-1 stopper and the 2-2 stopper may be positioned offset in the first direction.
  • the distance in the third direction between the 1-1 stopper and the 2-1 stopper may be smaller than the distance between the 1-2 stopper and the 2-2 stopper.
  • the second yoke portion or yoke portion may be disposed outside the driving unit.
  • the yoke portion may be disposed outside the first and second coils.
  • the second yoke portion may include a first yoke and a second yoke.
  • the first yoke and the second yoke may be disposed opposite to each other.
  • the first yoke and the second yoke may be positioned to correspond to each other based on the optical axis.
  • the first yoke may be located adjacent to the first coil 1251a.
  • the second yoke may be located adjacent to the second coil 1251b.
  • a first coil 1251a and a second coil 1251b may be located inside the first yoke and the second yoke. Additionally, the first yoke, the first coil 1251a, the second coil 1251b, and the second yoke may be sequentially arranged in one direction (eg, the first direction).
  • the first yoke may form an attractive force with the first magnet. Additionally, the second yoke may form an attractive force with the second magnet. Accordingly, the postures of the first and second lens assemblies can be maintained.
  • the thickness of the first yoke and the second yoke may vary in some areas. With this configuration, it is possible to prevent magnetic forces generated from the first and second magnets or the first and second coils from influencing other magnets and coils. For example, the first yoke may prevent the magnetic force generated by the first magnet from being applied to the second magnet and the second coil.
  • electromagnetic force will be described below based on one coil.
  • electromagnetic force (DEM1) is generated between the first magnet (1252a) and the first coil (1251a) so that the first lens assembly (1222a) is horizontal to the optical axis, that is, in the third direction (Z-axis direction) or It can move along the rail located on the inner side of the housing through the first ball B1 in the direction opposite to the third direction.
  • the first coil 1251a is comprised of a plurality of sub-coils, and the first lens assembly may move along the optical axis direction by a driving force generated when currents of different phases are applied to the plurality of sub-coils.
  • the electromagnetic force generated based on one coil will be described as described above.
  • the first magnet 1252a may be provided in the first lens assembly 1222a by, for example, a bipolar magnetization method.
  • both the N and S poles of the first magnet 1252a may be positioned to face the first coil 1251a.
  • the N and S poles of the first magnet 1252a may be arranged to correspond to an area in the first coil 1251a where current flows in the X-axis direction or the opposite direction.
  • magnetic force is applied from the N pole of the first magnet 1252a in a direction opposite to the second direction (Y-axis direction), and from the first coil 1251a corresponding to the N pole in the first direction (X-axis direction). If the current DE1 flows in the opposite direction, the electromagnetic force DEM1 may act in the third direction (Z-axis direction) according to the interaction of electromagnetic force (e.g., Fleming's left-hand rule).
  • magnetic force is applied from the S pole of the first magnet 1252a in the second direction (Y-axis direction), and from the first coil 1251a corresponding to the S pole in the first direction (X-axis direction).
  • the electromagnetic force (DEM1) may act in the Z-axis direction according to the interaction of electromagnetic force.
  • the first lens assembly 1222a on which the first magnet 1252a is disposed is Z by electromagnetic force DEM1 according to the direction of the current. It can move in the opposite direction to the axial direction. That is, the second driving magnet can move in the opposite direction of the electromagnetic force applied to the second driving coil. Additionally, the direction of electromagnetic force may change depending on the current of the coil and the magnetic force of the magnet.
  • the first lens assembly 1222a can move along the rail located on the inner surface of the housing through the first ball B1 in the third direction or in a direction parallel to the optical axis direction (both directions).
  • the electromagnetic force (DEM1) can be controlled in proportion to the current (DE1) applied to the first coil (1251a).
  • the first lens assembly 1222a or the second lens assembly 1222b may include a first recess RS1 in which the first ball B1 rests. Additionally, the first lens assembly 1222a or the second lens assembly 1222b may include a second recess RS2 in which the second ball B2 rests.
  • the length of the first recess RS1 may be preset in the optical axis direction (Z-axis direction). Additionally, the length of the second recess RS2 may be preset in the optical axis direction (Z-axis direction). Accordingly, the movement distance of the first ball B1 and the second ball B2 in the optical axis direction within each recess can be adjusted.
  • the first recess (RS1) or the second recess (RS2) may be a stopper for the first and second balls (B1, B2).
  • the second magnet 1252b may be provided in the second lens assembly 1222b by, for example, a bipolar magnetization method.
  • both the N and S poles of the second magnet 1252b may be positioned to face the second coil 1251b. Accordingly, the N and S poles of the second magnet 1252b may be respectively arranged to correspond to an area in the second coil 1251b where current flows in the X-axis direction or the opposite direction.
  • magnetic force DM2 is applied from the N pole of the second magnet 1252b in the second direction (Y-axis direction), and from the second coil 1251b corresponding to the N pole in the first direction (X-axis direction).
  • the electromagnetic force DEM2 may act in the third direction (Z-axis direction) according to the interaction of electromagnetic force (e.g., Fleming's left-hand rule).
  • magnetic force is applied in a direction opposite to the second direction (Y-axis direction) at the S pole of the second magnet 1252b, and in the first direction (X-axis direction) at the second coil 1251b corresponding to the S pole. ), if the current (DE2) flows in the opposite direction, the electromagnetic force (DEM2) can act in the Z-axis direction according to the interaction of electromagnetic force.
  • the second lens assembly 1222b on which the second magnet 1252b is disposed is Z by the electromagnetic force (DEM2) according to the direction of the current. It can move in the opposite direction to the axial direction.
  • the second coil 1251b is composed of a plurality of sub-coils, and the second lens assembly may move along the optical axis direction by the driving force generated when currents of different phases are applied to the plurality of sub-coils.
  • the electromagnetic force generated based on one coil will be described as described above.
  • the direction of electromagnetic force may change depending on the current of the coil and the magnetic force of the magnet.
  • the second lens assembly 1222b can move along the rail located on the inner surface of the second housing through the second ball B2 in a direction parallel to the third direction (Z-axis direction).
  • the electromagnetic force (DEM2) can be controlled in proportion to the current (DE2) applied to the second coil (1251b).
  • the second driving unit moves the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b of the lens unit 1220 along the third direction (Z-axis direction).
  • Shiki can provide driving force (F3A, F3B, F4A, F4B).
  • This second driving unit may include a second driving coil 1251 and a second driving magnet 1252, as described above.
  • the lens unit 1220 can move along the third direction (Z-axis direction) due to the electromagnetic force formed between the second driving coil 1251 and the second driving magnet 1252.
  • the first coil 1251a and the second coil 1251b may be disposed in holes formed on the sides (eg, first side and second side) of the second housing 1230. And the second coil 1251b may be electrically connected to the second substrate portion 1271. The first coil 1251a may be electrically connected to the second substrate 1272. Accordingly, the first coil 1251a and the second coil 1251b may receive a driving signal (eg, current) from a driving driver on the circuit board of the circuit board 1300 through the second substrate portion 1270.
  • a driving signal eg, current
  • the first lens assembly 1222a on which the first magnet 1252a is seated moves in the third direction (Z-axis direction) due to the driving force (F3A, F3B) between the first coil 1251a and the first magnet 1252a. You can move along. Additionally, the second lens group 1221b mounted on the first lens assembly 1222a may also move along the third direction.
  • the second lens assembly (1222b) on which the second magnet (1252b) is seated moves in the third direction (Z-axis direction). You can move along. Additionally, the third lens group 1221c mounted on the second lens assembly 1222b may also move along the third direction.
  • the focal length or magnification of the optical system can be changed by moving the second lens group 1221b and the third lens group 1221c.
  • magnification may be changed by moving the second lens group 1221b.
  • zooming can be achieved.
  • the focus can be adjusted by moving the third lens group 1221c.
  • auto focusing can be achieved.
  • the second camera actuator can be a fixed zoom or continuous zoom.
  • Figure 15 is a schematic diagram showing a circuit board according to an embodiment.
  • the circuit board 1300 may include a first circuit board portion 1310 and a second circuit board portion 1320.
  • the first circuit board portion 1310 is located below the base and can be coupled to the base.
  • an image sensor (IS) may be disposed on the first circuit board portion 1310.
  • the first circuit board unit 1310 and the image sensor IS may be electrically connected. That is, the base is located at the rear of the second camera actuator, and the image sensor and circuit board (first circuit board portion) may be located at the rear of the base.
  • the base may include a filter (e.g., infrared, etc.).
  • the circuit board 1300 may include the image sensor and sensor base described above.
  • the second circuit board portion 1320 may be located on the side of the base.
  • the second circuit board portion 1320 may be located on the first side of the base. Accordingly, the second circuit board portion 1320 is located adjacent to the first coil located adjacent to the first side, so that electrical connection can be easily made. Additionally, the second circuit board portion 1320 may be located on the second side. As such, there may be a plurality of second circuit board units 1320. However, it is not limited to this and may be placed only on either the first side or the second side.
  • the circuit board 1300 may additionally include a fixing board (not shown) located on the side. Accordingly, even if the circuit board 1300 is made of a flexible material, it can be coupled to the base while maintaining rigidity by using a fixed board.
  • the second circuit board portion 1320 of the circuit board 1300 may be located on a side of the second driver 1250.
  • the circuit board 1300 may be electrically connected to the first driving unit and the second driving unit.
  • electrical connections can be made with SMT. However, it is not limited to this method.
  • This circuit board 1300 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 PCB. You can. However, it is not limited to these types.
  • circuit board 1300 may be electrically connected to another camera module within the terminal or a processor of the terminal.
  • the above-described camera actuator and the camera device including it can transmit and receive various signals within the terminal.
  • Figure 16 is a perspective view of a first lens assembly, a first bonding member, a second bonding member, and a second lens assembly according to an embodiment.
  • the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b may be arranged to be spaced apart in the optical axis direction (Z-axis direction). And the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b can move along the optical axis direction (Z-axis direction) by the second driving unit. For example, an auto focus or zoom function may be performed by moving the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b.
  • the first lens assembly 1222a may include a first lens holder LAH1 that holds and couples the second lens group 1221b.
  • the first lens holder LAH1 may be combined with the second lens group 1221b.
  • the first lens holder LAH1 may include a first lens hole LH1 for accommodating the second lens group 1221b. That is, a second lens group 1221b including at least one lens may be disposed in the first lens hole LH1.
  • the first guide part G1 may be spaced apart from one side of the first lens holder LAH1.
  • the first guide part G1 and the first lens holder LAH1 may be sequentially arranged in the second direction (Y-axis direction).
  • the second lens assembly 1222b may include a second lens holder LAH2 holding and combining the third lens group 1221c. Additionally, the second lens holder LAH2 may include a second lens hole LH2 for accommodating the third lens group 1221c. That is, at least one lens may be disposed in the second lens hole LH2.
  • the second guide part G2 may be disposed on the other side of the second lens holder LAH2.
  • the second guide part G2 may be disposed opposite to the first guide part G1.
  • first guide part G1 and the second guide part G2 may overlap at least partially in the second direction (Y-axis direction).
  • the second guide unit G2 and the second lens holder LAH2 may be sequentially arranged in directions opposite to the second direction (Y-axis direction).
  • a first ball and a first coil may be placed in the first guide part G1 as described above, and a second ball and a second coil may be placed in the second guide part G2 as described above. there is.
  • each of the first lens assembly 1222a and the second lens assembly 1222b may include outer surfaces adjacent to each other.
  • the first lens assembly 1222a may include a first outer surface M1
  • the second lens assembly 1222b may include a second outer surface M2.
  • the first outer surface M1 may be a bottom surface of the first lens holder LAH1 based on the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the third outer surface M3, which will be described later, may be the upper surface of the first lens holder LAH1.
  • the second outer surface M2 may be the top surface of the second lens holder LAH2, and the fourth outer surface M4 may be the bottom surface of the second lens holder LAH2.
  • first outer surface M1 and the second outer surface M2 may overlap at least partially in the optical axis direction (Z-axis direction).
  • first to fourth outer surfaces M1 to M4 may at least partially overlap each other in the optical axis direction (Z-axis direction).
  • a joining member may contact at least one of the first outer surface (M1) and the second outer surface (M2).
  • FIG. 17 is a conceptual diagram of a second camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 18 is a graph showing the current and driving force applied to the second driving coil in the second camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 19 is a graph showing the current and driving force applied to the second drive coil in the second camera actuator according to the embodiment.
  • This diagram shows the three phases of current applied to the second driving coil in the second camera actuator and the dq axis by dq conversion.
  • the second camera actuator may further include a control unit (CL).
  • the control unit (CL) transmits a control signal for driving (moving) the camera actuator in response to a control signal received from an external device (e.g., processor of a terminal, etc.) to the driving unit (second driving unit, 1250). can do.
  • an external device e.g., processor of a terminal, etc.
  • the control signal may be a control signal for 2 or 3 phases.
  • the control signal may correspond to a target position of the lens assembly in the second camera actuator.
  • the control signal may correspond to a driving signal (eg, a current applied to the coil) for moving the first lens assembly or the second lens assembly to a position (target position) for zooming or auto focusing.
  • the control signal may correspond to 'input' in the drawing and may include signals corresponding to speed or torque.
  • the input may include target D and target Q in the case of a two-phase signal.
  • the input may include targets U, V, and W in the case of a three-phase signal.
  • the control unit CL may include a first controller P1, a second controller P2, and a driver DR.
  • the first controller (P1) and the second controller (P2) can perform PID control.
  • the first controller (P1) compares the current speed of the second driving magnet detected by the sensor unit (e.g., speed/Hall sensor unit 1253) with the command speed corresponding to the input to determine the current speed (position).
  • a command current can be generated to follow the command speed (position).
  • the first controller P1 controls components (e.g., current) on the d-q axis coordinate system defined by the d-axis parallel to the magnetic flux direction of the second driving magnet on the d-q axis coordinate system and the q-axis perpendicular to the magnetic flux direction of the second driving magnet. component) can be adjusted to generate the d-axis command component (current component) and q-axis command component (current component).
  • the q-axis, etc. sets the maximum distance that the second driving magnet can move in the third or Z-axis direction by the second driving coil (hereinafter, maximum moving distance) to 360 degrees or 2pi (pi).
  • the second controller (P2) PID controls the current current (d-axis and q-axis) based on the d-axis command component and q-axis command component output from the first controller (P1) to control the d-axis command component (e.g., voltage component). ) and q-axis command components (e.g., voltage components) can be generated.
  • d-axis command component e.g., voltage component
  • q-axis command components e.g., voltage components
  • At least one of the first controller (P1) and the second controller (P2) may not be used. That is, the order of control loops for the positions (or speeds, torques) shown may be changed differently from those shown, and not all control loops or controllers may be used.
  • the driver (Dr) can convert the d-q axis rotation coordinate system and the uvw stationary coordinate system into each other.
  • the driver DR may include an SVPWM operator. Accordingly, the driver DR can perform D/Q inverse conversion. And the driver (DR) can generate an SVPWM signal using the signal of the UVW stationary coordinate system output through D/Q inverse conversion. And the driver DR can control the current input to the second driving coil by using the SVPWM signal as an input signal through an inverter, etc.
  • control unit CL may perform D-Q conversion/inverse conversion and space vector modulation to control the three-phase current applied to the second driving coil.
  • control unit CL may control the first current I1, the second current I2, and the third current I3, which are three-phase currents applied to the second driving coil.
  • the first current (I1), the second current (I2), and the third current (I3) may have the same phase difference.
  • the first phase difference ⁇ a between the first current I1 and the second current I2 and the second phase difference ⁇ b between the second current I2 and the third current I3 may be the same.
  • the second phase difference ⁇ b may be equal to the third phase difference ⁇ c between the third current I3 and the first current I1.
  • the driving force F corresponding to the position or stroke of the second driving magnet may be provided at its maximum by the first to third currents I1 to I3 shown. That is, the provision of constant driving force, precise position control, acceleration, etc. can be realized by the first current (I1) to the third current (I3), which are three-phase currents. Accordingly, a second camera actuator with improved driving efficiency can be provided. In addition, it can provide effects of photo taking speed, auto focusing speed, posture difference improvement, and optical improvement (improvement of image quality). Additionally, heat generation by the driving coil can be suppressed through three-phase current.
  • the sensor unit includes a second Hall sensor unit 1253 and can be looped into the first controller (P1) and the second controller (P2). Additionally, the sensor unit may detect the current applied to the second driving coil or the driving force of the second driving magnet. For example, the sensor unit can feed back position, speed, and current in a control loop. In response to the type of sensor unit, the first controller (P1) and the second controller (P2) may additionally include an integrator or differentiator. Furthermore, as described above, the sensed information may be looped back to the first controller or the second controller.
  • the driver DR may transmit or output voltage or current to the second driver 1250.
  • the driver DR may output a direct current component (voltage/current) or an alternating current component (voltage/current) to the second driver 1250.
  • PWM control or constant control can be performed by the inverter.
  • Figure 20 is a side view of the second driving coil in the second camera actuator according to the embodiment
  • Figure 21 is a diagram explaining the movement of the second driving magnet of the second driving part in the second camera actuator according to the embodiment
  • Figure 22 is a diagram showing the current (or driving current) of the second driving coil corresponding to the movement of the second driving magnet in FIG. 21,
  • FIG. 23 is a diagram showing the second driving magnet of the second driving unit in the second camera actuator according to the embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating the application of the second driving coil corresponding to the non-movement of the second driving magnet of the second driving part in the second camera actuator according to the embodiment. This is a diagram explaining electric current.
  • the second driving coil includes a fourth coil 1251a and a fifth coil 1251b.
  • the second driving coil including the fourth coil and the fifth coil will be described.
  • different ranges of current/voltage may be applied to the fourth coil and the fifth coil in response to different strokes of the first and second lens assemblies.
  • the stroke of the first lens assembly may be larger than the stroke of the second lens assembly.
  • the first lens assembly may perform a zoom function, and the second lens assembly may perform auto focusing. Accordingly, the range of current applied to the fourth coil may be different from the range of current applied to the fifth coil.
  • the second driving coils 1251a and 1251b may be composed of a plurality of coils as described above. And the second driving coil 1251a may be composed of at least one winding or turn. Hereinafter, the second driving coil 1251a will be described based on the fact that it consists of a plurality of turns.
  • the second driving coil 1251a may include a first sub-coil (SC1), a second sub-coil (SC2), and a third sub-coil (SC3).
  • SC1 first sub-coil
  • SC2 second sub-coil
  • SC3 third sub-coil
  • the first sub-coil (SC1), the second sub-coil (SC2), and the third sub-coil (SC3) may be arranged along the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the third sub-coil (SC3) may be disposed between the first sub-coil (SC1) and the second sub-coil (SC2).
  • the first sub-coil (SC1), the third sub-coil (SC3), and the second sub-coil (SC2) may be sequentially arranged along the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the length L3 in the optical axis direction (Z-axis direction) of the third sub-coil (SC3) is at least one of the first sub-coil (SC1) and the second sub-coil (SC2) in the optical axis direction (Z).
  • axial direction may be different from or identical to the lengths (L1, L2).
  • the description will be made based on the fact that the lengths are the same. That is, the length L1 of the first subcoil SC1 in the optical axis direction (Z-axis direction) may be the same as the length L2 of the second subcoil SC2 in the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the length L1 of the first subcoil SC1 in the optical axis direction (Z-axis direction) may be different from or the same as the length L2 of the second subcoil SC2 in the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the second driving magnet can move at a similar moving speed regardless of position along the optical axis direction (Z-axis direction) by uniform electromagnetic force.
  • the length L3 in the optical axis direction (Z-axis direction) of the third sub-coil (SC3) is equal to the optical axis direction (Z) of at least one of the first sub-coil (SC1) and the second sub-coil (SC2).
  • axial direction) may be larger than the length (L1, L2).
  • the length H1 of the first sub-coil SC1 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction is the length H2 of the second sub-coil SC2 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction.
  • the length H1 of the first sub-coil SC1 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction is the length H2 of the second sub-coil SC2 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction.
  • the second driving magnet can move at a similar moving speed regardless of position along the optical axis direction (Z-axis direction) by uniform electromagnetic force.
  • the length H1 of the first sub-coil SC1 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction is the length H3 of the third sub-coil SC3 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction.
  • the length H2 of the second sub-coil SC2 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction is the length H3 of the third sub-coil SC3 in the first direction (X-axis direction) or vertical direction. ) may be different or the same as.
  • the second driving magnet 1252a, the second driving coil 1251a, and the second substrate 1271 according to the embodiment may be sequentially arranged along the second direction (Y-axis direction).
  • the second driving magnet 1252a may be coupled to a yoke disposed on the first lens assembly or the second lens assembly side (inside). Additionally, the yoke may be coupled to the side of the first lens assembly or the second lens assembly through a joining member.
  • the bonding member may be made of various materials with bonding or bonding force, and may be, for example, epoxy. Additionally, the yoke can prevent magnetic flux generated from the coupled second driving magnet 1252a from leaking. Accordingly, the yoke may be located on a side of the second driving magnet 1252a that does not face the second driving coil 1251 (or a side opposite to the side facing the second driving coil 1251).
  • the yoke may be located on all surfaces of the second driving magnet 1252a except for the surface facing the second driving coil 1251.
  • the yoke may be in contact with or positioned on a surface (a side surface and a surface opposite to the facing surface) of the second driving magnet 1252a other than the surface facing the second driving coil 1251.
  • the second driving magnet 1252a may be divided into a plurality of areas along the third direction (Z-axis direction).
  • the second driving magnet 1252a may include a first magnet area (MA1), a neutral area (NA), and a second magnet area (MA2) disposed along the third direction (Z-axis direction). .
  • the first magnet area MA1 and the second magnet area MA2 may be spaced apart along the optical axis direction (Z-axis direction). And the neutral area (NA) may be disposed between the first magnet area (MA1) and the second magnet area (MA2). And the neutral area (NA) can be called various expressions such as 'neutral area', 'neutral area', 'neutral area', 'separation area', and 'separation area'.
  • the first magnet area MA1 may have a first polarity.
  • the second magnet area MA2 may have a second polarity.
  • the first polarity and the second polarity may be opposite polarities.
  • the first polarity may be one of the N pole and the S pole
  • the second polarity may be the other one of the N pole and the S pole.
  • polarity refers to the polarity of the side facing the adjacent coil.
  • the first magnet area MA1 and the second magnet area MA2 of the fourth magnet may have a first polarity and a second polarity, respectively, on the side facing the fourth coil.
  • first magnet area (MA1) and the second magnet area (MA2) of the second driving magnet may have various polarity structures depending on the magnetization method.
  • the first magnet area MA1 has one of the N pole and the S pole on the side facing the adjacent second driving coil, and the other of the N pole and the S pole on the side facing the first lens assembly or the second lens assembly. You can have one.
  • the second magnet area MA2 has either an N pole or an S pole on the side facing the adjacent second driving coil, and an N pole or an S pole on the side facing the first lens assembly or the second lens assembly. You can have the other one.
  • the inside may form an S pole and the outside may form an N pole.
  • the inner side may form the N pole and the outer side may form the S pole.
  • force eg, driving force or electromagnetic force, F
  • force may be applied to the second driving coil 1251a in the optical axis direction or in a direction opposite to the optical axis direction. Since the second driving coil 1251a is a fixed component, force F may be applied to the second driving magnet 1252a along the optical axis direction (Z-axis direction). Accordingly, the second driving magnet 1252a and the first lens assembly or the second lens assembly coupled to the second driving magnet 1252a may move along the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the length of the neutral area NA in the optical axis direction may be 5% to 40% of the total length in the optical axis direction of the second driving magnet 1252a.
  • the distance between the two magnets can be maintained through various assembly or coupling structures.
  • the distance between the two magnets may be 5% to 40% of the total length in the optical axis direction of the second driving magnet.
  • the second driving magnet 1252a may at least partially overlap with the second driving coil 1251a in the second direction (Y-axis direction). With this configuration, the second driving magnet 1252a can move along the optical axis direction (Z-axis direction). Additionally, when the second driving magnet 1252a moves, interaction between the second driving magnet 1252a and the second driving coil 1251a can be easily formed.
  • the direction in which the current flows in the first sub-coil (SC1) and the second sub-coil (SC2) may be the same as that in the third sub-coil (SC3). Furthermore, the direction of the current may change depending on the polarity position of the second driving magnet.
  • the second driving magnet 1252a may move from 'center' to 'maximum movement 1' or 'maximum movement 2'.
  • the first magnet area MA1 of the second driving magnet 1252a may overlap the first sub-coil SC1 and the third sub-coil SC3.
  • the area where the first magnet area (MA1) overlaps the first sub-coil (SC1) may have a different or the same size as the area where the first magnet area (MA1) overlaps the third sub-coil (SC3). You can.
  • the second Hall sensor unit may be comprised of at least one Hall sensor.
  • the second Hall sensor unit may be sequentially arranged along the third direction (Z-axis direction).
  • the second Hall sensor unit may overlap the neutral area in the second direction.
  • the second magnet area MA2 may overlap the second sub-coil (SC2) and the third sub-coil (SC3).
  • the second driving magnet 1252a moves maximum in the direction opposite to the third direction (Z-axis direction).
  • the second driving magnet 1252a may not overlap the second sub-coil SC2 in the second direction (Y-axis direction).
  • the second driving magnet 1252a may overlap the first sub-coil (SC1) and/or the third sub-coil (SC3) in the second direction.
  • the second driving magnet may be displaced from any one of the first subcoil (SC1) to the second subcoil (SC2) (e.g., the second subcoil) in the horizontal direction or the second direction (Y-axis direction).
  • current/voltage may be applied to one (second sub-coil). That is, current may be applied to all of the first to third sub-coils SC1 to SC3 to provide driving force or holding force (position maintenance).
  • the second driving magnet 1252a may overlap the second sub-coil (SC2) and the third sub-coil (SC3) in the second direction (Y-axis direction).
  • the second magnet area MA2 may overlap at least a portion of the second sub-coil SC2 and the third sub-coil SC3 in the second direction (Y-axis direction).
  • the area where the second magnet area overlaps the second sub-coil (SC2) may be larger than the area where the second magnet area overlaps the third sub-coil (SC3). Additionally, the first magnet area may overlap the third sub-coil.
  • the area where the second magnet area overlaps the second sub-coil may be different from or the same as the area where the second magnet area overlaps the third sub-coil.
  • the maximum movement distance (MD) of the second driving magnet 1252a may correspond to the length in the optical axis direction of the first and second recesses that accommodate the first ball or second ball in the above-described first lens assembly. Additionally, the maximum movement distance of the second driving magnet 1252a may correspond to the distance that the first magnet area MA1 moves from maximum movement 1 to maximum movement 2 in the optical axis direction (Z-axis direction). Alternatively, the maximum movement distance of the second driving magnet 1252a may correspond to the gap between stoppers that limit movement of the first ball or the second ball in the optical axis direction.
  • the maximum moving distance of the second driving magnet 1252a is the maximum distance that the bobbin can move, and may correspond to the separation distance in the optical axis direction between the stopper located in the optical axis direction with respect to the bobbin and the stopper located in the opposite direction to the optical axis direction. Additionally, the maximum movement distance of the second driving magnet 1252a may correspond to twice the distance moved from the center to maximum movement 1. And the moving distance of the second driving magnet 1252a according to the embodiment may be -4.5 to +4.5 mm based on the center. In detail, the moving distance of the second driving magnet 1252a may be -3 mm to +3 mm based on the center.
  • the moving distance of the second driving magnet 1252a may be -2.5 mm to +2.5 mm based on the center.
  • the moving distance from the center in the direction of the optical axis is referred to as '+', and the direction opposite to the direction of the optical axis is referred to as '-'.
  • the second driving magnet 1252a (or at least one of the first lens assembly and the second lens assembly) according to the embodiment can move in the range of 0 mm to 12 mm along the optical axis direction.
  • the above-mentioned maximum movement distance may correspond to the maximum stroke of the lens assembly in the camera module. Below, the maximum movement distance is explained as 9mm. In the 0mm to 9mm shown, 0mm may correspond to maximum movement 1, and 9mm may correspond to maximum movement 2.
  • either the first magnet area (MA1) or the second magnet area (MA) moves in the second direction (Y-axis direction) at maximum movement 1 or maximum movement 2. It may not overlap with the sub-coil (SC2) or the first sub-coil (SC1). In maximum movement 1 or maximum movement 2, the other of the first magnet area (MA1) and the second magnet area (MA) is connected to the second sub-coil (SC2) or the first sub-coil (SC1) in the second direction (Y-axis direction). ) may not overlap.
  • the maximum driving force can be provided when current corresponding to the point where the stroke (corresponding to the position of the second driving magnet) is 4.5 mm or 180 degrees.
  • the maximum driving force can be provided when the current corresponding to the point where the stroke is 0 mm or 0 degrees ( ⁇ ) is applied.
  • 'Maximum Movement 2' can provide maximum driving force when current corresponding to the point where the stroke is 9 mm or 360 degrees is applied.
  • the first current (I1), the second current (I2), and the third current (I3) each correspond to 0 mm (0 degrees) to 9 mm (360 degrees). may be approved. Conversely, when going from maximum movement 2 to maximum movement 1, the direction of the current may be reversed or the current may be applied from 9 mm to 0 mm.
  • the first current (I1), the second current (I2), and the third current (I3) may have a predetermined phase difference.
  • a current having a predetermined phase difference may be applied to the first to third sub-coils SC1 to SC3.
  • the first to third sub-coils SC1 to SC3 may overlap each other in the third direction or the optical axis direction (Z-axis direction).
  • first to third phase differences may be the same.
  • the first to third phase differences may be 120 degrees.
  • the first current (I1) may be 120 degrees ahead of the third current (I3) in phase.
  • the third current (I3) may be 120 degrees ahead of the second current (I2) in phase.
  • the second current (I2) may be 120 degrees ahead of the first current (I1) in phase.
  • current may be applied to the first to third sub-coils even if the driving magnet and at least one of the first to third sub-coils are displaced in the horizontal direction.
  • the controller may control the current based on a mechanical angle ranging from 0 degrees to 360 degrees, at least a portion of which corresponds to the stroke or position of the lens assembly.
  • the mechanical angle at the center may be 180 degrees.
  • the mechanical angle may change from 0 degrees to 180 degrees.
  • the controller may control the first to third currents I1 to I3 as shown. That is, the control unit can apply the first current I1 as a sine signal at an angle ranging from 0 degrees to 180 degrees (excluding size). And the control unit can apply the third current I3 as a sine signal at an angle of 120 to 300 degrees. And the control unit can apply the second current (I2) as a sine signal at an angle of 240 degrees to 420 degrees (60 degrees).
  • the controller may control the first to third currents to generate driving force with uniformity and maximum efficiency and apply them to the first to third sub-coils.
  • control unit may apply currents in directions in which at least some of the first to third currents I1 to I3 are different from each other in at least one region of the mechanical angle in the range of 0 degrees to 360 degrees. That is, in order to generate a driving force at a specific position of the second driving magnet (or lens assembly), current may flow in a different direction in any one of the first to third sub-coils. That is, the first current (I1) to At least one of the third currents I3 may have a different direction. For example, at 40 degrees, the first current I1 and the second current I2 are positive (+) clockwise (or counterclockwise). flows, and the third current I3 may flow in a negative (-) counterclockwise (or clockwise) direction.
  • control unit may apply a positive current to the sub-coil that overlaps the lens assembly in the horizontal direction among the first sub-coil, second sub-coil, and third sub-coil. You can.
  • the control unit selects the lens assembly (or the second driving magnet) and the second direction (or horizontally) among the first to third currents I1 to I3.
  • the direction of the current (at least one of the first to third currents) flowing in the overlapping sub-coil may be determined. For example, if the polarity of the facing second driving magnet is N, the application may be applied in the positive direction (clockwise, as shown in the drawing).
  • control unit may not apply a current when maintaining the position of the lens assembly (or the second driving magnet) or adjust the phases of each of the first, second, and third currents at the mechanical angle. It can shift ⁇ 90 degrees.
  • the control unit may apply the phases of each of the first, second, and third currents by shifting them by ⁇ 90 degrees. Accordingly, no driving force is applied to the second driving magnet, and the position can be maintained by attractive force or repulsive force. Accordingly, the position can be accurately maintained compared to when current is not applied.
  • the control unit may apply a current corresponding to 2.25 mm or a mechanical angle of 90 degrees, 6.75 mm, or 270 degrees.
  • the first current is applied as 'I1a'
  • the second current is applied as 'I2a'
  • the third current is applied as 'I3a'. It can be approved.
  • I1a can be 90 degrees out of phase with the first current at 4.5mm.
  • I2a can be 90 degrees out of phase with the secondary current at 4.5mm.
  • I3a can be 90 degrees out of phase with the third current at 4.5 mm.
  • the control unit wants to maintain the position of the second driving magnet at 4.5 mm through repulsion
  • the first current is applied as 'I1b'
  • the second current is applied as 'I2b'
  • the third current is applied as 'I3b'.
  • I1b may be 90 degrees out of phase (late or delayed) with the first current at 4.5 mm.
  • I2b can be 90 degrees out of phase (lag or lag) with the secondary current at 4.5mm.
  • I3b can be 90 degrees out of phase (late or delayed) with the third current at 4.5 mm.
  • FIG. 25 is a perspective view of the housing, first lens assembly, and second lens assembly in the second camera actuator according to the embodiment
  • FIG. 26 is a view cut along EE' in FIG. 25
  • FIG. 27 is FF' in FIG. 25
  • 28 is a view showing the positions of the fixing assembly, the first lens assembly, the second lens assembly, and the image sensor in the second camera actuator according to the embodiment.
  • the fixing assembly 1231, the first lens assembly 1222a, and the second lens assembly 1222b may be sequentially arranged along the optical axis direction. . That is, the first lens assembly 1222a may be located between the second lens assembly 1222b and the fixing assembly 1231.
  • the first lens group 1221a (at least one lens) in the fixing assembly 1231, the second lens group 1221b of the first lens assembly 1222a, and the third lens group of the second lens assembly 1222b (1221c) may be arranged sequentially in the optical axis direction. That is, the second lens group 1221b may be located between the first lens group 1221a and the third lens group 1221c.
  • the fixing assembly 1231 is tilted at a first angle ( ⁇ a , ⁇ y ) based on at least one of the first direction (X-axis direction) and the second direction (Y-axis direction) with respect to the optical axis direction.
  • the fixing assembly 1231 may be tilted at a first angle (eg, 1-1 angle) ⁇ a with respect to the optical axis or the central axis in the first direction (X-axis direction).
  • the fixing assembly 1231 may be tilted at a first angle (eg, 1-2 angle) ⁇ y with respect to the optical axis or the central axis based on the second direction (Y-axis direction).
  • the optical axis or central axis may correspond to the center of a lens (first lens group) in the fixed assembly, the center of the fixed assembly (intersection of bisector lines in the first and second directions), or the optical axis/central axis of the image sensor.
  • the first lens assembly 1222a moves in at least one of the first direction (X-axis direction) and the second direction (Y-axis direction) with respect to the optical axis direction (Z-axis direction). It can be inclined or tilted at a second angle ( ⁇ 1y ).
  • the first lens assembly 1222a may be tilted at a second angle (eg, 2-1 angle) with respect to the optical axis or the central axis in the first direction (X-axis direction).
  • the first lens assembly 1222a may be tilted at a second angle (eg, 2-2 angle) ⁇ 1y based on the second direction (Y-axis direction) with respect to the optical axis or the central axis.
  • the second lens assembly 1222b moves in at least one of the first direction (X-axis direction) and the second direction (Y-axis direction) with respect to the optical axis direction (Z-axis direction). It can be inclined or tilted at a third angle.
  • the first angle may have an angle within a predetermined range with respect to the second angle.
  • the 1-1st angle may have an angle within a predetermined range with respect to the 2-1st angle.
  • the 1-2 angle may have an angle within a predetermined range with respect to the 2-2 angle.
  • the first angle may satisfy the second angle and Equation 1 below.
  • the first angle may have an angle range according to Equation 1 in which the second angle is reflected.
  • the within-group tolerance refers to the presence or absence of tolerance between lenses in each lens group of the fixed assembly, first lens assembly, and second lens assembly.
  • 'X' is a case where there is no tolerance between lenses in each lens group of the fixing assembly, the first lens assembly, and the second lens assembly.
  • the tolerance between the plurality of lenses in each lens group of the fixing assembly, the first lens assembly, and the second lens assembly is ⁇ 0.05 degrees in tilt angle and ⁇ 1.5um in decenter.
  • the first lens group disposed inside the fixing assembly includes a plurality of lenses, and the plurality of lenses of the first lens group may contact adjacent lenses.
  • the first angle may be the same as the second angle. That is, the first tilted angle of the fixing assembly and the second tilted angle of the first lens assembly may be parallel or parallel to each other.
  • the range of the first angle of the fixing assembly 1231 may decrease.
  • the first angle may increase or decrease in response to the separation distance between the plurality of lenses in each lens group.
  • the first angle or the range of the first angle may decrease.
  • the average of the range of first angles of the fixation assembly may correspond to the average of the second angles of the first lens assembly.
  • FIG. 29 is a flowchart of a method of tilting the fixing assembly to a first angle in the second camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 30 is a diagram explaining peak detection (or Z value detection) in FIG. 29
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a method of calculating a first tilted angle of the fixing assembly in a second camera actuator according to an embodiment
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a first tilted angle of the fixing assembly in a second camera actuator according to an embodiment.
  • This is a diagram showing the image range on the chart for calculating
  • Figure 33 shows the image range in wide, mid, and tele after optical axis alignment (active align) according to movement of the fixed assembly and the second lens assembly. It is a graph showing the SFR
  • Figure 34 is a graph showing the effect when the optical axis is aligned (actively aligned) by tilting the fixing assembly at a first angle.
  • the method or process sequence of tilting the fixing assembly to the first angle in the second camera actuator includes placing the fixing assembly in the initial position (S310) and moving the fixing assembly or the second lens assembly. (S320), detecting the peak (S330), calculating the first angle (S340), tilting the fixing assembly to the first angle (S350), and the lens barrel (or It may include a step 360 of bonding or combining the housing) and the fixing assembly.
  • the fixed assembly can be placed in the initial position (S310).
  • a first lens assembly and a second lens assembly may be placed within the lens barrel. That is, the first lens assembly and the second lens assembly can be assembled within the lens barrel. And it can be connected by applying a joining member (epoxy) between the fixing assembly and the lens barrel.
  • the fixed assembly or the second lens assembly can be moved (S320). In other words, through focus can be measured.
  • the peak can be detected in the spatial frequency response (SFR) (S330).
  • the fixed assembly and the second lens assembly may be moved a predetermined distance along the optical axis direction.
  • the predetermined distance may be 200um.
  • the peaks of the spatial frequency response may include peaks in the tangential (T) direction and the sagittal (S) direction.
  • the Z value corresponding to the peak of the spatial frequency response (SFR) may correspond to the position of the fixed assembly or the first lens assembly in the Z-axis direction.
  • Zero in the spatial frequency response (SFR) may correspond to the initial position of the fixed assembly or the first lens assembly.
  • Figure 30(a) is a graph of the spatial frequency response (SFR) of the fixation assembly before it is angularly corrected or tilted to a first angle (initial position)
  • Figure 30(b) is a graph of the spatial frequency response (SFR) of the fixation assembly before being tilted to a first angle
  • 30(c) is a graph of the spatial frequency response (SFR) after being tilted by 1 angle (correction value) (optical axis alignment of the fixed assembly)
  • Figure 30(c) is a graph of the housing and image sensor (or circuit board) and optical axis alignment (e.g., module optical axis). This is a graph of the spatial frequency response (SFR) after alignment) has been performed.
  • Figure 30 is a spatial frequency response (SFR) graph for the region of interest (ROI) of the target.
  • ROI region of interest
  • the region of interest is the upper left (LT, Left Top), upper right (RT, Right Top), lower left (LB, Left Bottom) and lower right (RB, Right Bottom) based on the center of the target. It can be located in .
  • Spatial frequency response (SFR) can be obtained from the upper left (LT), left top (RT), left bottom (LB), and right bottom (RB), respectively.
  • tangential (T) corresponds to vertical (V)
  • sagittal (S) corresponds to horizontal (H).
  • Z(T peak)_L means the Z value that is the peak of the tangential on the left.
  • Z(S peak)_L means the Z value that is the sagittal peak on the left.
  • Z(T peak)_R means the Z value that is the peak of tangential on the right.
  • Z(S peak)_R means the Z value that is the sagittal peak on the right.
  • the shift value of the peak in tangential/sagittal or vertical/horizontal may be set to the minimum as the tilt or angle correction is performed to the first angle of the fixed assembly. Accordingly, not only can the resolution balance between surrounding fields be improved, but optical performance can also be improved.
  • the first angle can be calculated (S340).
  • the first angle may satisfy Equation 2 below.
  • Tx Atan[(ave((Z@H -Z@V)/2_LB, (Z@H -Z@V)/2_RB)-ave((Z@H -Z@V)/2_LT, (Z@H -Z@V)/2_RT))/(Y_RB-Y_RT)]
  • Ty Atan[(ave((Z@H -Z@V)/2_LT, (Z@H -Z@V)/2_LB)-ave((Z@H -Z@V)/2_RT, (Z@H -Z@V)/2_RB))/(X_LB-X_RB)]
  • Tx is the first angle (1-1st angle) based on the X-axis direction of the fixing assembly
  • Ty is the first angle (1-1st angle) based on the X-axis direction of the fixing assembly.
  • Atac means arctan or inverse tangent.
  • Ave means average.
  • Ave(a,b) means the average of a and b.
  • Z@H -Z@V/2_LB means the average Z value of spatial frequency response (SFR) in the chart ROI in the lower left (LB).
  • Z@H refers to the horizontal (H) or sagittal (S) Z value corresponding to the peak in SFR.
  • Z@H -Z@V/2_RB means the average of the Z value of the spatial frequency response (SFR) in the chart ROI in the lower right (RB).
  • Z@H refers to the horizontal (H) or sagittal (S) Z value corresponding to the peak in SFR.
  • Z@H -Z@V/2_LT means the average Z value of spatial frequency response (SFR) in the chart ROI in the upper left (LT).
  • Z@H refers to the horizontal (H) or sagittal (S) Z value corresponding to the peak in SFR.
  • Z@H -Z@V/2_RT means the average Z value of spatial frequency response (SFR) in the chart ROI in the upper right (RT).
  • Z@H refers to the horizontal (H) or sagittal (S) Z value corresponding to the peak in SFR.
  • (Y_RB-Y_RT) means the chart's field size in the Y direction or the entire length of the chart ROI in the Y direction. That is, (Y_RB-Y_RT) corresponds to the distance between the lower right and upper right or the distance between the lower left and upper left in the Y-axis direction.
  • (X_LB-X_RB) means the chart's field size in the X direction or the entire length of the chart ROI in the X direction. That is, (X_RB-X_RT) corresponds to the distance between the lower left and lower right or the distance between the upper left and upper right in the X-axis direction.
  • the peaks in the tangential (T) direction and the sagittal (S) direction correspond to each other with respect to the spatial frequency response (SFR) for the sweep in the direction of the optical axis of the fixed assembly or the second lens assembly. It can be.
  • the peaks in the tangential (T) direction and the sagittal (S) direction may correspond to each other for the spatial frequency response (SFR) on the left and right sides, respectively.
  • identical may be a concept that includes an error within 5%.
  • FIG. 31(a) is an SFR illustrating the calculation of Tx in Equation 2 described above.
  • Target Z_L is the Z value (Z(T peak)_L), which is the tangential peak on the left, and the Z value (Z(S), which is the sagittal peak on the left, for the chart ROI. It means the average value between peak)_L).
  • the target Z_L and Tx for each ROI can be calculated.
  • the minimum of Tx for each ROI is min among the first angle ranges in Table 1, and the maximum is max among the first angle ranges in Table 1.
  • the average of Tx for each ROI corresponds to the average of the first angle range in Table 1.
  • Figure 31(b) shows the SFR when the fixing assembly is tilted at the first angle (correction value) (optical axis alignment of the fixing assembly).
  • the fixation assembly has a spatial frequency response (SFR) for sweep in the direction of the optical axis of the fixation assembly or the second lens assembly in the tangential (T) direction and Peaks in the sagittal (S) direction may correspond to each other.
  • the peaks in the tangential (T) direction and the sagittal (S) direction may correspond to each other for the spatial frequency response (SFR) on the left and right sides, respectively.
  • the slopes of the values may be the same.
  • the average Z value of the peak in the tangential (T) direction and the Z value of the peak in the sagittal (S) direction for the spatial frequency response (SFR) on the left and right sides may correspond to or be identical to each other.
  • identical may be a concept that includes an error within 5%.
  • Figure 31(c) shows the SFR after module optical axis alignment.
  • the slopes of the values may be the same.
  • the slope of the Z value in the tangential (T) direction for the spatial frequency response (SFR) on the left and right sides may be 0.
  • the slope of the Z value in the sagittal (S) direction for the spatial frequency response (SFR) on the left and right sides may be 0.
  • FIG. 33(a-1) shows the SFR when the second lens assembly is swept
  • FIG. 33(a-2) shows the SFR when the fixed assembly is swept.
  • the corresponding SFR before AA correction refers to the SFR in the wide state before correction to the first angle
  • the corresponding SFR after AA correction refers to the SFR in each state (wide, mid, tele) after tilting or correcting the fixing assembly at the first angle.
  • Wide means Wide may correspond to the state in which the first lens assembly moves to the second lens assembly or the image sensor along the optical axis direction, or wide refers to the position of the first lens assembly in the near-focal distance state or the minimum magnification state. Tele may correspond to a state in which the first lens assembly is at its maximum movement relative to the fixed assembly or the first camera actuator along the optical axis direction. Mid refers to the position of the assembly and can correspond to the middle between wide and tele.
  • FIG. 33(b-1) shows the SFR when the second lens assembly is swept
  • FIG. 33(b-2) shows the SFR when the fixed assembly is swept.
  • the description of each drawing may be identical to the above.
  • the Y-axis represents the SFR value ratio. For example, 1 means 100%.
  • the X-axis refers to the Z value or the length in the optical axis direction.
  • each dotted or solid line represents the SFR in the tangential (T) (or vertical) direction and the sagittal (S) (or horizontal) direction at the center of RT, RB, LT, LB and ROI.
  • the fixation assembly may be tilted or corrected to a first angle.
  • Tx when AA is corrected (corrected to the first angle of the fixed assembly), Tx may be -0.55 and Ty may be -0.54.
  • Tx In the case of Figure 33(a-2), Tx may be -0.75 and Ty may be -0.64.
  • Tx in the case of (b-1) in FIG. 33, Tx may be -0.06 and Ty may be -0.37.
  • Tx may be -0.08 and Ty may be -0.48.
  • the first angle may decrease when the fixing assembly is moved relative to the movement of the second lens assembly.
  • the maximum error for the peak of the SFR may be reduced.
  • the maximum error for the peak of the spatial frequency response in the tele decreases. You can do it. That is, the error in the Z value between the peaks of SFR in the tangential (T) (or vertical) direction and the sagittal (S) (or horizontal) direction at the center of RT, RB, LT, LB, and ROI is reduced. You can.
  • the maximum error for the peak of the spatial frequency response in the tele can be reduced. . That is, the error in the Z value between the peaks of SFR in the tangential (T) (or vertical) direction and the sagittal (S) (or horizontal) direction at the center of RT, RB, LT, LB, and ROI is reduced. You can.
  • (a-1), (b-1), (c-1), and (d-1) of Figure 34 are MTF graphs before AA correction.
  • the x-axis represents the Z value and the y-axis represents %.
  • OF_H refers to the SFR in the sagittal (S) (or horizontal) direction from the center of the ROI.
  • OF_V refers to the SFR in the tangential (T) (or vertical) direction from the center of the ROI.
  • RT_H, RT_V, RB_H,RB_V, LB_H, LB_V, LT_H, LT_V are the tangential (T) (or vertical, V) direction and sagittal (S) direction at the center of RT, RB, LT, LB and ROI. or Horizonta, Hl) means SFR in the direction.
  • the degradation of resolution performance due to sensitivity at high magnification can be improved. It is difficult to improve module resolution with module AA, and only the balance for each field can be improved, but lens performance and yield can be improved by correcting the first angle of the fixed assembly as in the embodiment (see Table 2). Depending on AA correction, lens yield improvement can be improved in each state (wide, tele).
  • Table 2 are Monte Carlo simulation results.
  • Figure 35 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 camera module 1000 may include a first camera module 1000A and a second camera module 1000B, and OIS along with AF or zoom functions may be implemented by the first camera module 1000A. You can.
  • 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 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 sensor 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 when identification is performed. 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 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.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 렌즈 어셈블리; 상기 렌즈 어셈블리를 광축 방향을 따라 이동시키는 구동부; 상기 하우징과 결합하는 기판;을 포함하고, 상기 구동부는 상기 렌즈 어셈블리에 배치되는 구동 마그넷; 및 상기 하우징에 배치되는 구동 코일;을 포함하고, 상기 구동 코일은 상기 광축 방향을 따라 순차로 배치되는 제1 서브 코일, 제3 서브 코일 및 제2 서브 코일;을 포함하고, 상기 제1 서브 코일, 상기 제2 서브 코일 및 상기 제3 서브 코일은 소정의 위상차를 갖는 전류가 인가되는 카메라 엑추에이터를 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 모듈은 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.
다만, 카메라 모듈 내에서 주밍 및 카메라의 소형화에 맞춰 광학 성능 개선에 대한 요구도 증가하고 있다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 3개의 코일에 위상차를 갖는 전류를 인가하여 일정한 구동력 제공, 정밀 위치 제어, 가속 등이 실현되는 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 3상 전류를 통해 구동 코일에 의한 발열도 억제하고 구동 효율이 향상된 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 사진 촬영 속도, 오토 포커싱 속도, 자세차 개선 및 광학 개선(화질 개선)된 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 엑추에이터를 제공하는 것이다.
또한, 고정 어셈블리가 제1 각도로 틸트 또는 보정됨에 따라 고배율 연속/고정 줌 카매라에서 군내 또는 군간 렌즈 조립 공차에 따라 발생하는 모듈 해상력 저하 이슈가 개선된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 Horizontal/Vertical or Tangential/Sagittal 방향에 대한 성능 편차가 감소된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 광축의 틸트 또는 시프트 보정으로 필드별 균형(balance) 향상뿐만 아니라, 모듈 해상력이 개선되고 렌즈 성능과 수율이 향상된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
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 모듈은 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 렌즈 어셈블리; 상기 렌즈 어셈블리를 광축 방향을 따라 이동시키는 구동부; 상기 하우징과 결합하는 기판;을 포함하고, 상기 구동부는 상기 렌즈 어셈블리에 배치되는 구동 마그넷; 및 상기 하우징에 배치되는 구동 코일;을 포함하고, 상기 구동 코일은 상기 광축 방향을 따라 순차로 배치되는 제1 서브 코일, 제3 서브 코일 및 제2 서브 코일;을 포함하고, 상기 제1 서브 코일, 상기 제2 서브 코일 및 상기 제3 서브 코일은 소정의 위상차를 갖는 전류가 인가된다.
상기 제3 서브 코일은 상기 제1 서브 코일과 상기 제2 서브 코일 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브 코일, 상기 제2 서브 코일 및 상기 제3 서브 코일은 상기 광축 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제1 서브 코일에 인가되는 제1 전류는 상기 제3 서브 코일에 인가되는 제3 전류와의 제1 위상차를 갖고, 상기 제3 전류는 상기 제2 서브 코일에 인가되는 제2 전류와의 제2 위상차를 갖고, 상기 제1 위상차와 상기 제2 위상차는 동일할 수 있다.
상기 제2 전류는 상기 제1 전류와의 제3 위상차를 갖고, 상기 제1 위상차 또는 상기 제2 위상차와 동일할 수 있다.
상기 구동 마그넷이 상기 제1 서브 코일 내지 상기 제3 서브 코일 중 어느 하나와 수평 방향으로 어긋나고, 상기 어느 하나에는 전류가 인가될 수 있다.
상기 전류를 조절하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 적어도 일부가 상기 렌즈 어셈블리의 스트로크에 대응하는 0도 내지 360도의 범위의 기계각을 기반으로 전류를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 렌즈 어셈블리의 위치 유지 시, 상기 전류의 미인가 또는 상기 기계각에서의 제1 전류, 제2 전류 및 제3 전류 각각의 위상을 ±90도 시프트할 수 있다.
상기 제어부는 상기 0도 내지 360도의 범위의 기계각 중 적어도 일 영역에서 상기 제1 전류 내지 상기 제3 전류의 적어도 일부가 서로 상이한 방향으로 전류를 인가할 수 있다.
상기 제어부는 상기 렌즈 어셈블리의 이동 시, 상기 제1 서브 코일, 상기 제2 서브 코일 및 상기 제3 서브 코일 중 상기 렌즈 어셈블리와 수평 방향으로 중첩되는 서브 코일에 대해 양의 전류를 인가할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 고정 어셈블리를 포함하는 하우징; 상기 하우징을 기준으로 광축 방향으로 이동하는 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리; 및 상기 제1 렌즈 어셈블리 및 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 렌즈 어셈블리와 상기 고정 어셈블리 사이에 배치되고, 상기 고정 어셈블리는 상기 광축 방향에 대해 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제1 각도로 기울어진다.
상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 광축 방향에 대해 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제2 각도로 기울어질 수 있다.
상기 제1 각도는 상기 제2 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다.
상기 제1 각도는 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
제2 각도-0.6<제1 각도<제2 각도+0.6
상기 고정 어셈블리는 내부에 배치된 복수의 렌즈를 포함하고,
상기 복수의 렌즈가 인접한 렌즈와 접할 수 있다.
상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 동일할 수 있다.
상기 복수의 렌즈 간의 이격 거리의 감소에 대응하여 상기 제1 각도가 감소할 수 있다.
상기 고정 어셈블리는 상기 고정 어셈블리 또는 상기 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응될 수 있다.
상기 제2 렌즈 어셈블리의 이동 대비 상기 고정 어셈블리의 이동 시, 상기 제1 각도가 감소할 수 있다.
상기 고정 어셈블리 또는 상기 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응되는 경우 텔레(tele) 및 와이드(wide) 중 어느 하나에서 SFR의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 3개의 코일에 위상차를 갖는 전류를 인가하여 일정한 구동력 제공, 정밀 위치 제어, 가속 등이 실현되는 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 구현한다.
또한, 본 발명의 실시예는 3상 전류를 통해 구동 코일에 의한 발열도 억제하고 구동 효율이 향상된 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 사진 촬영 속도, 오토 포커싱 속도, 자세차 개선 및 광학 개선(화질 개선)된 카메라 엑추에이터 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 엑추에이터를 구현할 수 있다.
또한, 고정 어셈블리가 제1 각도로 틸트 또는 보정됨에 따라 고배율 연속/고정 줌 카매라에서 군내 또는 군간 렌즈 조립 공차에 따라 발생하는 모듈 해상력 저하 이슈가 개선된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 Horizontal/Vertical or Tangential/Sagittal 방향에 대한 성능 편차가 감소된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 광축의 틸트 또는 시프트 보정으로 필드별 균형(balance) 향상 뿐만 아니라, 모듈 해상력이 개선되고 렌즈 성능과 수율이 향상된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 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 모듈의 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 3는 도 1에서 AA’로 바라본 도면이고,
도 4는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 6a는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 6b는 도 6a에서 PP’로 바라본 도면이고,
도 6c는 도 6a에서 QQ’로 바라본 도면이고,
도 7a는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 7b는 도 7a에서 SS’로 바라본 도면이고,
도 7c는 도 7b에 도시된 제1 카메라 엑추에이터의 이동의 예시도이고,
도 8a는 도 7a에서 RR’로 바라본 도면이고,
도 8b는 도 8a에 도시된 제1 카메라 엑추에이터의 이동의 예시도이고,
도 9은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 10는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 11은 도 9에서 DD’로 절단된 단면도이고,
도 12 및 도 13는 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 각 구동을 설명하는 도면이고,
도 14은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 구동을 설명하는 도면이고,
도 15는 실시예에 따른 회로 기판을 도시한 개략도이고,
도 16는 실시예에 따른 제1 렌즈 어셈블리, 제1 접합부재, 제2 접합부재 및 제2 렌즈 어셈블리의 사시도이고,
도 17은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 개념도이고,
도 18은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 코일에 인가되는 전류와 구동력을 도시한 그래프이고,
도 19는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 코일에 인가되는 전류의 3상과 dq변환에 의한 dq축을 도시한 도면이고,
도 20은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 코일의 측면도이고,
도 21은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동부의 제2 구동 마그넷의 이동을 설명하는 도면이고,
도 22는 도 21에서 제2 구동 마그넷의 이동에 대응하는 제2 구동 코일의 전류(또는 구동 전류)를 도시한 도면이고,
도 23은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동부의 제2 구동 마그넷의 이동에 대응하는 제2 구동 코일의 인가 전류를 설명하는 도면이고,
도 24는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동부의 제2 구동 마그넷의 비이동에 대응하는 제2 구동 코일의 인가 전류를 설명하는 도면이고,
도 25은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 하우징, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리의 사시도이고,
도 26은 도 25에서 EE'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 27는 도 25에서 FF'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 28은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 일예에 따른 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서의 위치를 도시한 도면이고,
도 29는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트하는 방법에 대한 순서도이고,
도 30는 도 29에서 피크(peak) 검출(또는 Z값 검출)을 설명하는 도면이고,
도 31은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하는 방법을 설명하는 도면이고,
도 32은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하기 위한 차트 상 이미지 범위를 도시한 도면이고,
도 33은 고정 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동에 따른 광축 정렬(active align) 이후 와이드(wide), 미드(mid), 텔레(tele)에서 SFR를 도시한 그래프이고,
도 34는 고정 어셈블리를 제1 각도로 틸트하여 광축 정렬(active align)한 경우의 효과를 나타낸 그래프이고,
도 35는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이고,
도 36은 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 모듈의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 3는 도 1에서 AA’로 바라본 도면이다.
이하 바라본 도면은 해당 절단면으로 절단하여 바라본 도면에 대응한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 커버(CV), 제1 카메라 엑추에이터(1100), 제2 카메라 엑추에이터(1200), 및 회로 기판(1300)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 엑추에이터로, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제2 엑추에이터로 혼용될 수 있다.
커버(CV)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 및 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 덮을 수 있다. 커버(CV)에 의해 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간의 결합력이 개선될 수 있다.
나아가, 커버(CV)는 전자파 차단을 수행하는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 커버(CV) 내의 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 용이하게 보호할 수 있다.
그리고 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 엑추에이터일 수 있다. 예컨대, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광축(입사광의 축)에 대해 수직한 방향으로 광학부재를 이동시킬 수 있다.
제1 카메라 엑추에이터(1100)는 소정의 경통(미도시)에 배치된 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)를 포함할 수 있다. 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)는“단일 초점거리 렌즈” 또는 “단(單) 렌즈”로 칭해질 수도 있다.
제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광의 경로를 변경할 수 있다. 실시예로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 내부의 광학부재(예컨대, 프리즘 또는 미러)를 통해 광 경로를 수직으로 변경할 수 있다. 예컨대, 광학부재는 광을 제1 방향(X축 방향)에서 제3 방향(Z축 방향)으로 변경할 수 있다. 또는 광학부재는 광을 제1 축에서 제2 축으로 변경할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이동 단말기의 두께가 감소하더라도 광 경로의 변경을 통해 이동 단말기의 두께보다 큰 렌즈 구성이 이동 단말기 내에 배치되어 배율, 오토 포커싱(AF), 줌(Zoom) 및 OIS 기능이 수행될 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광 경로를 복수 회 수직 또는 소정의 각도로 변경할 수 있다. 나아가, 광 경로의 변경은 제2 카메라 엑추에이터(1200)에서도 추가적으로 이루어질 수 있다.
제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 후단에 배치될 수 있다. 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 결합할 수 있다. 그리고 상호 간의 결합은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 줌(Zoom) 엑추에이터 또는 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.
그리고 하나 또는 복수의 렌즈는 독립 또는 개별적으로 광축 방향을 따라 이동하여
회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200) 후단에 배치될 수 있다. 회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200) 및 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 회로 기판(1300)은 복수 개일 수 있다. 회로 기판(1300)에는 이미지 센서 등이 실장될 수 있다. 그리고 회로 기판(1300)은 외부의 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 회로 기판(1300)은 이동 단말기의 프로세서와 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈은 단일 또는 복수의 카메라 모듈로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 복수의 카메라 모듈은 제1 카메라 모듈과 제2 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
그리고 제1 카메라 모듈은 단일 또는 복수의 엑추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈은 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
그리고 제2 카메라 모듈은 소정의 하우징(미도시)에 배치되고, 렌즈부를 구동할 수 있는 엑추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 엑추에이터는 보이스 코일 모터, 마이크로 엑추에이터, 실리콘 엑추에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀 방식, 바이 모프 방식, 정전기력 방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 카메라 엑추에이터는 '엑추에이터' 등으로 언급할 수 있다. 또한, 복수 개의 카메라 모듈로 이루어진 카메라 모듈은 이동 단말기 등 다양한 전자 기기 내에 실장될 수 있다. 나아가, 엑추에이터는 렌즈, 광학부재를 이동 또는 틸트 시키는 장치일 수 있다. 다만, 이하에서는 엑추에이터가 렌즈나 광학부재를 포함하는 개념으로 설명한다. 나아가, 엑추에이터는 ‘렌즈 이송 장치, ‘렌즈 이동 장치’, ‘광학부재 이송 장치’, ‘광학부재 이동 장치’ 등으로 불릴 수 있다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈은 OIS 기능을 하는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와, 주밍(zooming) 기능 및 AF 기능을 하는 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 연속 또는 고정된 줌을 제공할 수 있다.
광은 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 상면에 위치한 개구 영역을 통해 카메라 모듈 또는 제1 카메라 엑추에이터 내로 입사될 수 있다. 즉, 광은 광축 방향(예컨대, X축 방향, 입사광 기준)을 따라 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 내부로 입사되고, 광학부재를 통해 광경로가 변경(예컨대, X축 방향에서 Z축 방향으로 변경)으로 변경될 수 있다. 그리고 광은 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 통과하고, 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일단 또는 회로 기판에 위치하는 이미지 센서로 입사될 수 있다(PATH). 본 명세서에서는 이하와 같이 Z축 방향 또는 제3 방향을 광축 방향으로 설명한다.
본 명세서에서, 저면은 제1 방향에서 일측을 의미한다. 그리고 제1 방향은 도면 상 X축 방향이고 제2 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제2 방향은 도면 상 Y축 방향이며 제1 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제2 방향은 제1 방향과 수직한 방향이다. 또한, 제3 방향은 도면 상 Z축 방향이고, 제3 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 그리고 제3 방향은 제1 방향 및 제2 방향에 모두 수직한 방향이다. 여기서, 제3 방향(Z축 방향)은 광축의 방향에 대응하며, 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)은 광축에 수직한 방향이다. 또한, 이하에서 제1,2 카메라 엑추에이터에 대한 설명에서 광축 방향은 제3 방향(Z축 방향)이며 이를 기준으로 이하 설명한다.
또한, 본 명세서에서 내측은 커버(CV)에서 제1 카메라 엑추에이터를 향한 방향일 수 있고, 외측은 내측의 반대 방향일 수 있다. 즉, 제1 카메라 엑추에이터, 제2 카메라 엑추에이터는 커버(CV) 내측에 위치하고, 커버(CV)는 제1 카메라 엑추에이터 또는 제2 카메라 엑추에이터의 외측에 위치할 수 있다.
그리고 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 모듈은 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 모듈은 광의 경로 변경에 대응하여 카메라 모듈의 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 엑추에이터는 확장된 광 경로에서 초점 등을 제어하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈은 제1 카메라 엑추에이터를 통해 광경로의 제어를 통해 OIS를 구현할 수 있으며, 이에 따라 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고, 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.
나아가, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 광학계와 렌즈 구동부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리, 제3 렌즈 어셈블리 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.
또한. 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 코일과 마그넷을 구비하여 고배율 주밍 기능 및 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일, 마그넷과 가이드 핀을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리에서는 피사체와의 거리 또는 상 거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다. 한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다. 이에 제2 렌즈 어셈블리는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리는 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일과 마그넷의 상호작용에 의한 전자기력으로 구동될 수 있다. 상술한 내용은 후술하는 렌즈 어셈블리에 적용될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리 내지 제3 렌즈 어셈블리는 광축 방향 즉, 제3 방향을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제1 렌즈 어셈블리 내지 제3 렌즈 어셈블리는 서로 독립 또는 종속하여 제3 방향으로 이동할 수 있다. 본 발명에서는 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제3 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈 어셈블리의 전단 또는 제2 렌즈 어셈블리의 후단에 위치할 수 있다. 그리고 제3 렌즈 어셈블리는 광축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 즉, 제3 렌즈 어셈블리는 고정부일 수 있다. 또한, 제1,2 렌즈 어셈블리는 이동부일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 OIS용 엑추에이터(제1 카메라 엑추에이터)와 AF/Zoom용 엑추에이터(제2 카메라 엑추에이터)가 배치될 경우, OIS 구동 시, AF/Zoom용 마그넷과의 자계 간섭이 방지될 수 있다. 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 제1 구동 마그넷이 제2 카메라 엑추에이터(1200)와 분리되어 배치되므로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간 자계 간섭이 방지될 수 있다. 본 명세서에서, OIS는 손떨림 보정, 광학식 이미지 안정화, 광학식 이미지 보정, 떨림 보정 등의 용어와 혼용될 수 있다. 특히, 제1 카메라 엑추에이터(1100)에서 광학 부재가 X축 틸트 또는 Y축 틸트될 수 있다. 이에, X축 틸트 또는 Y축 틸트에 따라 광 경로의 변경을 용이하게 수행할 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 하우징(1120), 무버(1130), 회전부(1140), 제1 구동부(1150), 제1 부재(1126) 및 제2 부재(1131a)를 포함할 수 있다. 나아가, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 플레이트(CP)를 더 포함할 수 있다. 제1 부재(1126)는 '하우징 리지드', '하우징 추가부재'등으로 표현될 수 있다. 제2 부재(1131a)는 '무버 리지드', '무버 추가부재' 등으로 표현될 수 있다.
무버(1130)는 홀더(1131) 및 홀더(1131)에 안착하는 광학부재(1132)를 포함할 수 있다.
회전부(1140)는 틸팅 가이드부(1141), 틸팅 가이드부(1141)를 가압하도록 서로 동일 또는 상이한 극성을 갖는 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 자성체(1143)와 제2 자성체(1142)는 서로 마주보는 면의 극성이 동일할 수 있다. 이에, 제1 자성체(1143)와 제2 자성체(1142)는 상기 가압을 위한 척력을 형성할 수 있다. 나아가, 제1 자성체(1143)와 제2 자성체(1142)는 척력을 발생시키기 위한 탄성부재(예, 스프링 등)로 대체될 수 있다.
또한, 제1 구동부(1150)는 제1 구동 마그넷(1151), 제1 구동 코일(1152), 제2 홀 센서부(1153), 제1 기판부(1154) 및 요크부(1155)를 포함한다.
먼저, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 쉴드 캔(미도시됨)을 포함할 수 있다. 쉴드 캔(미도시됨)은 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 최외측에 위치하여 후술하는 회전부(1140)와 제1 구동부(1150)를 감싸도록 위치할 수 있다.
이러한 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 즉, 쉴드 캔(미도시됨)은 회전부(1140) 또는 제1 구동부(1150)에서 오작동의 발생을 감소시킬 수 있다.
제1 하우징(1120)은 쉴드 캔(미도시됨) 내부에 위치할 수 있다. 쉴드 캔이 없는 경우, 제1 하우징(1120)은 제1 카메라 엑추에이터의 최외측에 위치할 수 있다.
또한, 제1 하우징(1120)은 후술하는 제1 기판부(1154) 내측에 위치할 수 있다. 제1 하우징(1120)은 쉴드 캔(미도시됨)과 서로 끼워지거나 맞춰져 체결될 수 있다.
제1 하우징(1120)은 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123) 및 하우징 벽부(미도시됨)를 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
제1 부재(1126)는 제1 하우징(1120)에 배치될 수 있다. 제1 부재(1126)는 제2 부재(1131a)에 의해 일부 영역이 관통될 수 있다. 제1 부재(1126)는 하우징 내에 배치될 수 있다. 제1 부재(1126)는 제1 하우징(1120)과 일체 또는 분리된 구조일 수 있다.
나아가, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 부재(1126)의 외측에 배치되는 플레이트(CP)를 더 포함할 수 있다. 플레이트(CP)는 제1 부재(1126)를 관통하는 제2 부재(1131a) 등으로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 플레이트(CP)는 자성체 또는 비자성체로 이루어질 수 있다.
예컨대, 플레이트(CP)가 자성체인 경우, 플레이트(CP)는 자성을 가져, 가압을 위해 극성을 갖는 제1 자성체(1143) 및 제2 자성체(1142)에 대한 자기력이 발생하지 않을 수 있다. 즉, 제1 자성체(1143) 및 제2 자성체(1142)의 구동(가압)을 방해하는 자기력 발생을 줄일 수 있다. 이러한 플레이트(CP)는 자성체인 경우 자성부재, 자성체, 커버플레이트, 금속부재, 금속플레이트 등으로 불릴 수 있다.
무버(1130)는 홀더(1131) 및 홀더(1131)에 안착하는 광학부재(1132)를 포함한다.
홀더(1131)는 제1 하우징(1120)의 수용부(1125)에 안착할 수 있다. 홀더(1131)는 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제1 부재(1126)에 각각 대응하는 제1 홀더 외측면 내지 제4 홀더 외측면을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 홀더 외측면 내지 제4 홀더 외측면은 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제1 부재(1126) 각각의 내측면과 대응하는 또는 마주할 수 있다.
또한, 홀더(1131)는 제4 안착홈에 배치되는 제2 부재(1131a)를 포함할 수 있다. 제2 부재(1131a)는 제1 부재(1126)를 관통하여 홀더(1131)와 결합할 수 있다. 제2 부재(1131a)와 홀더(1131)는 다양한 접합부재 또는 결합부재에 의해 서로 결합할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
광학부재(1132)는 홀더(1131)에 안착할 수 있다. 이를 위해, 홀더(1131)는 안착면을 가질 수 있으며, 안착면은 수용홈에 의해 형성될 수 있다. 실시예로 광학부재(1132)는 미러(mirror) 또는 프리즘으로 이루어질 수 있다. 이하에서는 프리즘을 기준으로 도시하나, 상술한 실시예에서와 같이 복수 개의 렌즈로 이루어질 수도 있다. 또는 광학부재(1132)는 복수의 렌즈와 프리즘 또는 미러로 이루어질 수 있다. 그리고 광학부재(1132)는 내부에 배치되는 반사부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 광학부재(1132)는 외부(예컨대, 물체)로부터 반사된 광을 카메라 모듈 내부로 반사할 수 있다. 다시 말해, 광학부재(1132)는 반사된 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 이로써, 카메라 모듈은 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
추가적으로, 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 결합할 수 있다. 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)의 외측 및 하우징 내측에 배치될 수 있다. 그리고 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)에서 제4 홀더 외측면에서 제4 안착홈 이외의 영역에 위치한 추가 홈 내에 안착할 수 있다. 이를 통해, 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 결합하고, 제2 부재(1131a)와 홀더(1131) 사이에는 제1 부재(1126)의 적어도 일부가 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 부재(1126)의 적어도 일부는 제2 부재(1131a)와 홀더(1131) 간에 형성된 공간에 배치될 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이, 제2 부재(1131a)는 제1 부재(1126)에 형성된 홀(후술하는 제1 관통홀과 제2 관통홀)을 관통할 수 있다.
또한, 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 분리된 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 후술하는 바와 같이 제1 카메라 엑추에이터의 조립이 용이하게 수행될 수 있다. 또는 제2 부재(1131a)는 홀더(1131)와 일체로 형성될 수 있으나, 이하에서는 분리된 구조로 설명한다.
회전부(1140)는 틸팅 가이드부(1141), 틸팅 가이드부(1141)를 가압하도록 서로 동일한 극성을 갖는 제2 자성체(1142) 및 제1 자성체(1143)를 포함한다.
틸팅 가이드부(1141)는 상술한 무버(1130) 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 구체적으로, 틸팅 가이드부(1141)는 홀더(1131)와 제1 부재(1126) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 틸팅 가이드부(1141)는 홀더(1131)의 무버(1130) 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 다만, 상술한 내용과 달리, 본 실시예에서 틸팅 가이드부(1141)는 제1 부재(1126)와 홀더(1131) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 틸팅 가이드부(1141)는 제1 부재(1126)와 홀더(1131)의 제4 안착홈 사이에 위치할 수 있다. 예컨대, 틸팅 가이드부(1141)의 적어도 일부는 제4 안착홈에 위치할 수 있다.
제3 방향(Z축 방향)으로, 제2 부재(1131a), 제1 부재(1126), 틸팅 가이드부(1141) 및 홀더(1131) 순으로 배치될 수 있다. 또한, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 각각 제2 부재(1131a)에 형성된 제1 홈(gr1)과 제1 부재(1126)에 형성된 제2 홈(gr2, 이하 도 6b 참조)에 안착할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 홈(gr1)과 제2 홈(gr2)은 상술한 다른 실시예에서 설명한 제1,2 홈과 위치가 상이할 수 있다. 다만, 제1 홈(gr1)은 제2 부재(1131a) 내에 위치하며 홀더 및 제2 부재(1131a)와 일체로 이동하며, 제2 홈(gr2)은 제1 홈(gr1)에 대응하여 제1 부재(1126) 상에 위치하여 제1 하우징(1120)과 결합한다. 이에, 본 용어를 혼용하여 설명한다. 나아가, 제1 홈 및 제2 홈은 상술한 바와 같이 홈일 수 있다. 또는, 제1 홈 및 제2 홈은 홀 형태로 대체될 수도 있다.
또한, 틸팅 가이드부(1141)는 광축과 인접하게 배치될 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 엑추에이터는 후술하는 제1,2 축 틸트에 따라 광 경로의 변경을 용이하게 수행할 수 있다.
틸팅 가이드부(1141)는 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치되는 제1 돌출부와 제2 방향(Y축 방향)으로 이격 배치되는 제2 돌출부를 포함할 수 있다. 또한, 제1 돌출부(PR1, 이하 도 6b참조)와 제2 돌출부(PR2, 이하 도 6b참조)는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 틸팅 가이드부(114)는 일체로된 돌기 형상의 돌출부 또는 접합부재에 의해 결합된 볼 등 다양한 구조의 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제2 자성체(1142)는 제2 부재(1131a) 내에 위치할 수 있다. 또한, 제1 자성체(1143)는 제1 부재(1126) 내에 위치할 수 있다.
제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 서로 동일한 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 자성체(1142)는 N극을 갖는 마그넷일 수 있고, 제1 자성체(1143)는 N극을 갖는 마그넷일 수 있다. 또는 반대로 제2 자성체(1142)는 S극을 갖는 마그넷일 수 있고, 제1 자성체(1143)는 S극을 갖는 마그넷일 수 있다. 예컨대, 상술한 바와 같이 제1 자성체(1143)의 제1 극면과 상기 제1 극면과 마주보는 제2 자성체(1142)의 제2 극면은 서로 동일 극성을 가질 수 있다.
제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 상술한 극성에 의해 서로 간에 척력(repulsive force)을 생성할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상술한 척력은 제2 자성체(1142)에 결합된 제2 부재(1131a) 또는 홀더(1131)와 제1 자성체(1143)에 결합된 제1 부재(1126) 또는 제1 하우징(1120)에 가해질 수 있다. 이 때, 제2 부재(1131a)에 가해지는 척력은 제2 부재(1131a)와 결합한 홀더(1131)에 전달될 수 있다. 이로써, 제2 부재(1131a)와 제1 부재(1126) 사이에 배치되는 틸팅 가이드부(1141)가 척력에 의해 가압될 수 있다. 나아가, 상기 척력은 하우징과 무버에도 전달될 수 있다. 이에, 하우징과 무버가 척력에 의해 서로 가압될 수 있다. 다시 말해, 척력은 하우징과 무버 간의 위치를 유지하는 유지력에 대응할 수 있다. 즉, 척력은 틸팅 가이드부(1141)가 홀더(1131)와 제1 하우징(1120)(또는 제1 부재(1126)) 사이에서 위치하는 것을 유지할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, X축 틸트 또는 Y축 틸트 시에도 무버(1130)와 제1 하우징(1120) 간의 위치를 유지할 수 있다. 또한, 틸팅 가이드부는 제1 자성체(1143)와 제2 자성체(1142) 간의 척력에 의해 제1 부재(1126)와 홀더(1131)에 밀착될 수 있다. 다시 말해, 제1 자성체(1143)아 제2 자성체(1142)에 의한 척력은 홀더(1131)와 제1 하우징(1120) 간의 위치에 대한 유지력일 수 있다.
제1 구동부(1150)는 제1 구동 마그넷(1151), 제1 구동 코일(1152), 제1 홀 센서부(1153), 제1 기판부(1154) 및 요크부(1155)를 포함한다. 이에 대한 내용은 후술한다. 또한, 요크부(1155)는 제1 카메라 엑추에이터에서 ‘제1 요크부’로 불릴 수 있다. 그리고 제2 카메라 엑추에이터에서의 요크부는 ‘제2 요크부’로 불릴 수 있다.
나아가, 제1 구동 마그넷(1151)은 제3 마그넷(1151a), 제4 마그넷(1151b) 및 제5 마그넷(1151c)을 포함할 수 있다. 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 제2 방향으로 서로 대칭 또는 대향하게 위치할 수 있다. 제5 마그넷(1151c)은 무버(1130)의 하부에 위치할 수 있다. 제1 구동 마그넷(1151)은 무버(1130)에 배치될 수 있다.
제1 구동 코일(1152)은 제3 코일(1152a), 제4 코일(1152b) 및 제5 코일(1152c)을 포함할 수 있다. 제3 코일(1152a)과 제4 코일(1152b)은 제2 방향으로 서로 대칭 또는 대향하게 위치할 수 있다. 제5 코일(1152c)은 무버(1130)의 하부에 위치할 수 있다. 제1 구동 코일(1152)은 제1 하우징(1120)에 위치할 수 있다.
제1 홀 센서부(1153)는 복수 개의 홀 센서를 포함할 수 있다. 제1 홀 센서부(1153)는 제1 구동 코일(1152) 내에 또는 제1 구동 마그넷(1151)과 마주보도록 배치되는 홀 센서를 포함할 수 있다. 제1 홀 센서부(1153)는 제1 홀 센서(1153a), 제2 홀 센서(1153b)를 포함할 수 있다. 제1 홀 센서(1153a)는 제3 코일 및 제4 코일 중 적어도 하나 내에 위치할 수 있다. 제2 홀 센서(1153b)는 제5 코일 내에 위치할 수 있다.
제1 기판부(1154)는 제1 하우징의 측면에 배치되어 제1 구동 코일(1152)과 연결될 수 있다.
요크부(1155)는 제1 기판(1154)의 측면에 위치할 수 있다. 요크부(1155)는 인접한 제1 구동 코일(1152)과 제2 방향(Y축 방향) 또는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다.
도 6a는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 6b는 도 6a에서 PP’로 바라본 도면이고, 도 6c는 도 6a에서 QQ’로 바라본 도면이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 제3 코일(1152a)은 제1 하우징 측부(1121)에 위치하고, 제3 마그넷(1151a)은 홀더(1131)의 제1 홀더 외측면에 위치할 수 있다. 이에, 제3 코일(1152a)과 제3 마그넷(1151a)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제3 마그넷(1151a)은 제3 코일(1152a)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제4 코일(1152b)은 제2 하우징 측부(1122)에 위치하고, 제4 마그넷(1151b)은 홀더(1131)의 제2 홀더 외측면에 위치할 수 있다. 이에, 제4 코일(1152b)과 제4 마그넷(1151b)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제4 마그넷(1151b)은 제4 코일(1152b)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제3 코일(1152a)과 제4 코일(1152b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되고, 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 홀더의 외측면(제1 홀더 외측면 및 제2 홀더 외측면)에 가해지는 전자기력이 제2 방향(Y축 방향)으로 평행 축 상에 위치하여 X축 틸트가 정확하고 정밀하게 수행될 수 있다.
또한, 틸팅 가이드부(1141)의 제2 돌출부(PR2a, PR2b)는 제1 하우징(1120)의 제1 부재(1126)와 접할 수 있다. 제2 돌출부(PR2)는 제1 부재(1126)의 일측면에 형성된 제2 돌기홈(PH2) 내에 안착할 수 있다. 그리고 X축 틸트를 수행하는 경우, 제2 돌출부(PR2a, PR2b)가 틸트의 기준축(또는 회전축)일 수 있다. 이에, 틸팅 가이드부(1141), 무버(1130)가 제2 방향을 따라 이동할 수 있다.
또한, 제1 홀 센서(1153a)는 상술한 바와 같이 제1 기판부(1154)와 전기적 연결 및 결합을 위해 외측에 위치할 수 있다. 다만, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제5 코일(1152c)은 제3 하우징 측부(1123)에 위치하고, 제5 마그넷(1151c)은 홀더(1131)의 제3 홀더 외측면에 위치할 수 있다. 제5 코일(1152c)과 제5 마그넷(1151c)은 제1 방향(X축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이에 따라, 제5 코일(1152c)과 제5 마그넷(1151c) 간의 전자기력의 세기가 용이하게 제어될 수 있다.
틸팅 가이드부(1141)는 상술한 바와 같이 홀더(1131)의 제4 홀더 외측면 상에 위치할 수 있다. 또한, 틸팅 가이드부(1141)는 제4 홀더 외측면의 제4 안착홈(1131S4a) 내에 안착할 수 있다. 상술한 바와 같이 제4 안착홈(1131S4a)은 제1 영역(AR1), 제2 영역(AR2) 및 제3 영역(AR3)을 포함할 수 있다.
제1 영역(AR1)에는 제2 부재(1131a)가 배치되고, 제2 부재(1131a)는 내측면에 형성된 제1 홈(gr1)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 홈(gr1)에는 상술한 바와 같이 제2 자성체(1142)가 배치되며, 제2 자성체(1142)에서 발생한 척력(RF2)이 제2 부재(1131a)를 통해 홀더(1131)의 제4 안착홈(1131S4a)으로 전달될 수 있다(RF2’). 이에, 홀더(1131)는 제2 자성체(1142)에서 발생한 척력(RF2)과 동일한 방향으로 틸팅 가이드부(1141)로 힘을 가할 수 있다.
제2 영역(AR2)에는 제1 부재(1126)가 배치될 수 있다. 제1 부재(1126)는 제1 홈(gr1)과 마주하는 제2 홈(gr2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 부재(1126)는 제2 홈(gr2)과 대응하는 면에 배치되는 제2 돌기홈(PH2)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 자성체(1143)에서 발생한 척력(RF1)이 제1 부재(1126)에 가해질 수 있다. 이에 따라, 제1 부재(1126)와 제2 부재(1131a)는 발생한 척력(RF1, RF2’)을 통해 제1 부재(1126)와 홀더(1131) 사이에 배치된 틸팅 가이드부(1141)를 가압할 수 있다. 이에, 제3,4 코일(1152a,b) 또는 제5 코일(1152c)로 인가되는 전류에 의해 홀더가 X축 틸트 또는 Y축 틸트된 이후에도 홀더(1131), 제1 하우징(1120) 및 틸팅 가이드부(1141) 간의 결합(또는 위치)이 유지될 수 있다.
제3 영역(AR3)에는 틸팅 가이드부(1141)가 배치될 수 있다. 틸팅 가이드부(1141)는 상술한 바와 같이 제1 돌출부(PR1)와 제2 돌출부(PR2)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 돌출부(PR1)와 제2 돌출부(PR2)는 베이스의 제2 면과 제1 면(제2 면과 마주하는 면)에 각각 배치될 수도 있다. 이와 같이, 이하 설명하는 다른 실시예에서도 제1 돌출부(PR1)와 제2 돌출부(PR2)는 베이스의 마주보는 면 상에 다양하게 위치할 수 있다. 베이스는 플레이트일 수 있다.
제1 돌기홈(PH1)은 제4 안착홈(1131S4a)에 위치할 수 있다. 그리고 제1 돌기홈(PH1)에는 틸팅 가이드부(1141)의 제1 돌출부(PR1)가 수용될 수 있다. 이에, 제1 돌출부(PR1)는 제1 돌기홈(PH1)과 접할 수 있다. 제1 돌기홈(PH1)은 최대 직경이 제1 돌출부(PR1)의 최대 직경에 대응할 수 있다. 이는 제2 돌기홈(PH2)과 제2 돌출부(PR2)에도 동일하게 적용될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 돌출부(PR1)를 기준으로 제1 축 틸트와 제2 돌출부(PR2)를 기준으로 제2 축 틸트가 용이하게 일어날 수 있으며, 틸트의 반경이 향상될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 제2 부재(1131a)의 전면(1131aes)은 제1 부재(1126)의 전면(1126es)과 이격될 수 있다. 특히, 실시예에 따른 제2 부재(1131a)의 전면(1131aes)은 제1 부재(1126)의 전면(1126es)에서 제3 방향(Z축 방향)을 향해 위치할 수 있다. 또는 실시예에 따른 제2 부재(1131a)의 전면(1131aes)은 제1 부재(1126)의 전면(1126es)의 내측에 위치할 수 있다. 이를 위해, 제1 부재(1126)는 내측으로 연장 및 절곡된 구조를 가질 수 있다. 그리고, 제2 부재(1131a)는 일부 영역이 상술한 제1 부재(1126)의 연장 및 절곡된 구조에 의한 홈에 위치할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 제2 부재(1131a)가 제1 부재(1126) 내측에 위치함으로써, 공간 효율을 향상시키고 소형화가 구현될 수 있다. 나아가, 전자기력에 의한 구동(무버(1130)의 틸팅 또는 회전)이 수행되더라도 제2 부재(1131a)가 제1 부재(1126) 외측으로 돌출되지 않아 주위의 소자와의 접촉이 차단될 수 있다. 이에, 신뢰성이 개선될 수 있다.
또한, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143) 사이에는 소정의 이격 공간이 존재할 수 있다. 다시 말해, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 동일 극성으로 서로 대향할 수 있다.
도 7a는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 7b는 도 7a에서 SS'로 바라본 도면이고, 도 7c는 도 7b에 도시된 제1 카메라 엑추에이터의 이동의 예시도이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터에서 Y축 틸트가 수행될 수 있다. 즉, 제1 방향(X축 방향)으로 회전하여 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
실시예로, 홀더(1131)의 하부에 배치되는 제5 마그넷(1151c)은 제5 코일(1152c)과 전자기력을 형성하여 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 무버(1130)를 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
구체적으로, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143) 간의 척력이 제2 부재(1131a) 및 제1 부재(1126)로 전달되고, 최종적으로 제1 부재(1126)와 홀더(1131) 사이에 배치되는 틸팅 가이드부(1141)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 틸팅 가이드부(1141)는 상술한 척력에 의해 무버(1130)와 제1 하우징(1120)에 의해 가압될 수 있다.
또한, 제2 돌출부(PR2)는 제1 부재(1126)에 의해 지지될 수 있다. 이 때, 실시예로 틸팅 가이드부(1141)는 제1 부재(1126)를 향해 돌출된 제2 돌출부(PR2)를 기준축(또는 회전축)으로 즉, 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 회전 또는 틸팅할 수 있다. 다시 말해, 틸팅 가이드부(1141)는 제1 부재(1126)를 향해 돌출된 제2 돌출부(PR2)를 기준축(또는 회전축)으로 제1 방향(X축 방향)으로 회전 또는 틸팅할 수 있다.
예를 들어, 제3 안착홈에 배치된 제5 마그넷(1151c)과 제3 기판 측부 상에 배치된 제5 코일부(1152c) 간의 제1 전자기력(F1A, F1B)에 의해 무버(1130)를 X축 방향으로 제1 각도(θ1) 회전(X1->X1a)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
반대로, 제3 안착홈에 배치된 제5 마그넷(1151c)과 제3 기판 측부 상에 배치된 제5 코일부(1152c) 간의 제1 전자기력(F1A, F1B)에 의해 무버(1130)를 X축 방향의 반대 방향으로 제1 각도(θ1)로 회전(X1->X1b)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
제1 각도(θ1)는 ±1° 내지 ±3°일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 여러 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터에서 전자기력은 기재된 방향으로 힘을 생성하여 무버를 움직이거나, 다른 방향으로 힘을 생성하더라도 기재된 방향으로 무버를 움직일 수 있다. 즉, 기재된 전자기력의 방향은 마그넷과 코일에 의해 발생되어 무버를 움직이는 힘의 방향을 의미한다. 예컨대, 제1 전자기력(F1A, F1B)은 제3 방향 또는 제3 방향의 반대방향으로 작용할 수 있다.
또한, 제2 자성체(1142)의 중심(MC1)과 제1 자성체(1143)의 중심(MC2)은 제3 방향(Z축 방향)을 따라 나란히 배치될 수 있다. 다시 말해, 제2 자성체(1142)의 중심(MC1)과 제1 자성체(1143)의 중심(MC2)을 연결한 중심선(TL1)은 제3 방향(Z축 방향)과 평행할 수 있다.
그리고 제2 돌출부(PR2)를 이등분하고 제3 방향(Z축 방향)에 대응하는 이등분선(TL2)은 중심선(TL1)(또는 이등분선)과 나란할 수 있다. 다시 말해, 이등분선(TL2)은 제2 돌출부(PR2)를 제1 방향(X축 방향)으로 이등분하는 선일 수 있으며, 복수 개일 수 있다.
실시예로, 이러한 이등분선(TL2)은 중심선(TL1)과 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치될 수 있다. 이등분선(TL2)은 중심선(TL1)보다 상부에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제5 코일(1152c) 또는 제5 마그넷(1151c) 간의 이격 거리가 증가하여 홀더는 보다 정확하게 2축 틸트할 수 있다. 나아가, 코일에 전류 인가가 이루어지지 않은 경우에 홀더의 위치를 동일하게 유지할 수 있다.
다른 실시예로, 제2 자성체(1142)의 중심(MC1)과 제1 자성체(1143)의 중심(MC2)은 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 제2 자성체(1142)의 중심(MC1)과 제1 자성체(1143)의 중심(MC2)은 이등분선(TL2) 상에 위치하지 않을 수 있다. 예컨대, 제2 자성체(1142)의 중심(MC1)과 제1 자성체(1143)의 중심(MC2)은 이등분선(TL2) 상부에 위치할 수 있다.
또한, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143)는 제1 방향(X축 방향)으로 길이가 서로 상이할 수 있다.
도 8a는 도 7a에서 RR'로 바라본 도면이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 제1 카메라 엑추에이터의 이동의 예시도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, X축 틸트가 수행될 수 있다. 즉, Y축 방향으로 무버(1130)가 틸팅 또는 회전하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
실시예로, 홀더(1131)에 배치되는 제3 마그넷(1151a) 및 제4 마그넷(1151b)은 각각이 제3 코일(1152a) 및 제4 코일(1152b)과 전자기력을 형성하여 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 틸팅 가이드부(1141) 및 무버(1130)를 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
구체적으로, 제2 자성체(1142)와 제1 자성체(1143) 간의 척력이 제1 부재(1126) 및 홀더(1131)로 전달되며, 최종적으로 홀더(1131)와 제1 부재(1126) 사이에 배치되는 틸팅 가이드부(1141)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 틸팅 가이드부(1141)는 상술한 척력에 의해 무버(1130)와 제1 하우징(1120)에 의해 가압될 수 있다.
예를 들어, 제1 안착홈에 배치된 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제1,2 기판 측부 상에 배치된 제3,4 코일(1152a, 1152b) 간의 제2 전자기력(F2A, F2B)에 의해 무버(1130)를 Y축 방향으로 제2 각도(θ2) 회전(Y1->Y1a)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다. 또한, 제1 안착홈에 배치된 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제1,2 기판 측부 상에 배치된 제3,4 코일(1152a, 1152b) 간의 제2 전자기력(F2A, F2B)에 의해 무버(1130)를 Y축 방향으로 제2 각도(θ2) 회전(Y1->Y1b)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다. 제2 각도(θ2)는 ±1° 내지 3°일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술한 바와 같이 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제3,4 코일(1152a, 1152b)에 의한 전자기력은 제3 방향 또는 제3 방향의 반대 방향으로 작용할 수 있다. 예컨대, 전자기력은 무버(1130)의 좌측부에서 제3 방향(Z축 방향)으로 발생하고, 무버(1130)의 우측부에서 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 작용할 수 있다. 이에, 무버(1130)는 제1 방향을 기준으로 회전할 수 있다. 또는 제2 방향을 따라 이동할 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 제2 엑추에이터는 홀더 내의 구동 마그넷과 제1 하우징에 배치되는 구동 코일 간의 전자기력에 의해 무버(1130)를 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 회전 제어함으로써, OIS 구현 시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고 최상의 광학적 특성을 제공할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 'Y축 틸트'는 제1 방향(X축 방향)으로 회전 또는 틸트하는 것을 의미하고, 'X축 틸트'는 제2 방향(Y축 방향)으로 회전 또는 틸트하는 것을 의미한다.
도 9은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 10는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고, 도 11은 도 9에서 DD’로 절단된 단면도이고, 도 12 및 도 13는 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 각 구동을 설명하는 도면이고, 도 14은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 구동을 설명하는 도면이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 렌즈부(1220), 제2 하우징(1230), 제2 구동부(1250), 베이스부(1260), 제2 기판부(1270) 및 접합부재(1280)를 포함할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제2 쉴드 캔(미도시됨), 탄성부(미도시됨) 및 접합부재(미도시됨)를 더 포함할 수 있다.
제2 쉴드 캔(미도시됨)은 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일 영역(예컨대, 최외측)에 위치하여, 후술하는 구성요소(렌즈부(1220), 제2 하우징(1230), 제2 구동부(1250), 베이스부(1260), 제2 기판부(1270) 및 이미지 센서)를 감싸도록 위치할 수 있다.
이러한 제2 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 제2 구동부(1250)에서 오작동의 발생이 감소할 수 있다.
렌즈부(1220)는 제2 쉴드 캔(미도시됨) 내에 위치할 수 있다. 렌즈부(1220)는 제3 방향(Z축 방향 또는 광축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 이에 따라 상술한 AF 기능 또는 줌 기능이 수행될 수 있다.
또한, 렌즈부(1220)는 제2 하우징(1230) 내에 위치할 수 있다. 이에, 렌즈부(1220)는 적어도 일부가 제2 하우징(1230) 내에서 광축 방향 또는 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 렌즈부(1220)는 렌즈군(1221) 및 이동 어셈블리(1222)를 포함할 수 있다.
먼저, 렌즈군(1221)은 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈군(1221)은 복수 개일 수 있으나, 이하에서는 하나를 기준으로 설명한다.
렌즈군(1221)은 이동 어셈블리(1222)와 결합되어 이동 어셈블리(1222)에 결합된 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)에서 발생한 전자기력에 의해 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
실시예로, 렌즈군(1221)은 제1 렌즈군(1221a), 제2 렌즈군(1221b) 및 제3 렌즈군(1221c)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(1221a), 제2 렌즈군(1221b) 및 제3 렌즈군(1221c)은 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 나아가, 렌즈군(1221)은 제4 렌즈군(1221d)을 더 포함할 수 있다. 제4 렌즈군(1221d)은 제3 렌즈군(1221c) 후단에 배치될 수 있다.
제1 렌즈군(1221a)은 제2-1 하우징과 결합하여 고정될 수 있다. 다시 말해, 제1 렌즈군(1221a)은 광축 방향을 따라 이동하지 않을 수 있다.
제2 렌즈군(1221b)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 결합하여 제3 방향 또는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 및 제2 렌즈군(1221b)의 이동으로 배율 조정이 수행될 수 있다.
제3 렌즈군(1221c)은 제2 렌즈 어셈블리(1222b)와 결합하여 제3 방향 또는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 초점 조정 또는 오토 포커싱이 수행될 수 있다.
다만, 이러한 렌즈군의 개수에 한정되는 것은 아니며 상술한 제4 렌즈군(1221d)이 없거나, 또는 제4 렌즈군(1121d) 이외의 추가 렌즈군 등이 더 배치될 수 있다.
이동 어셈블리(1222)는 렌즈군(1221)을 감싸는 개구 영역을 포함할 수 있다. 이러한 이동 어셈블리(1222)는 렌즈 어셈블리와 혼용하여 사용한다. 그리고 이동 어셈블리(1222)는 렌즈군(1221)과 다양한 방법에 의해 결합될 수 있다. 또한, 이동 어셈블리(1222)는 측면에 홈을 포함할 수 있으며, 상기 홈을 통해 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)과 결합할 수 있다. 상기 홈에는 결합부재 등이 도포될 수 있다.
또한, 이동 어셈블리(1222)는 상단 및 후단에 탄성부(미도시됨)와 결합될 수 있다. 이에, 이동 어셈블리(1222)는 제3 방향(Z축 방향)으로 이동하는데 탄성부(미도시됨)로부터 지지될 수 있다. 즉, 이동 어셈블리(1222)의 위치가 유지되면서 제3 방향(Z축 방향)으로 유지될 수 있다. 탄성부(미도시됨)는 판스프링 등 다양한 탄성 소자로 이루어질 수 있다.
이동 어셈블리(1222)는 제2 하우징(1230) 내에 위치하여, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)를 포함할 수 있다.
제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 제3 렌즈군이 안착하는 영역은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 후단에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 제3 렌즈군(1221c)이 안착하는 영역은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에서 제2 렌즈군(1221b)이 안착하는 영역과 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다.
제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에는 각각 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)와 마주할 수 있다. 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 후술하는 제2 하우징(1230)의 제1 측부와 제2 측부에 위치할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 외측면에는 제2 구동 마그넷이 안착할 수 있다. 예컨대, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 외측면에는 제2 마그넷(1252b)이 안착할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 외측면에는 제1 마그넷(1252a)이 안착할 수 있다.
제2 하우징(1230)은 렌즈부(1220)와 제2 쉴드 캔(미도시됨) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제2 하우징(1230)은 렌즈부(1220)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
제2 하우징(1230)은 제2-1 하우징(1231) 및 제2-2 하우징(1232)을 포함할 수 있다. 제2-1 하우징(1231)은 제1 렌즈군(1221a)과 결합하고, 상술한 제1 카메라 엑추에이터와도 결합할 수 있다. 제2-1 하우징(1231)은 제2-2 하우징(1232)의 전방에 위치할 수 있다. 또는 제2-1 하우징(1231)은 전방 어셈블리이고, 제2-2 하우징(1232)이 제2 하우징으로 불릴 수 있다.
그리고 제2-2 하우징(1232)은 제2-1 하우징(1231)의 후단에 위치할 수 있다. 제2-2 하우징(1232)의 내부에 렌즈부(1220)가 안착할 수 있다.
제2 하우징(1230)(또는 제2-2 하우징(1232))은 측부에 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀에는 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)이 배치될 수 있다. 상기 홀은 상술한 이동 어셈블리(1222)의 홈에 대응하도록 위치할 수 있다. 이 때, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 복수 개일 수 있다.
실시예로, 제2 하우징(1230)(특히, 제2-2 하우징(1232))은 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)를 포함할 수 있다. 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)는 서로 대응하여 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)는 제3 방향을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다. 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)에는 제2 구동 코일(1251)이 위치할 수 있다. 그리고 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)의 외측면에는 제2 기판부(1270)가 안착할 수 있다. 다시 말해, 제1 측부(1232a)의 외측면에는 제2 기판부(1271)가 위치하고, 제2 측부(1232b)의 외측면에는 제2 기판(1272)이 위치할 수 있다.
나아가, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 하우징(1230)(특히, 제2-2 하우징(1232))의 제1 측부(1232a)와 제2 측부(1232b)에 위치할 수 있다.
제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 서로 대응하여 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제3 방향(Z축 방향)을 기준으로 대향하여 위치할 수 있다. 또한 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부가 서로 중첩될 수 있다.
제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 적어도 하나의 홈(예, 가이드홈) 또는 리세스를 포함할 수 있다. 그리고 홈 또는 리세스에는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 안착할 수 있다. 이에, 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)은 제1 가이드부(G1)의 가이드홈 또는 제2 가이드부(G2)의 가이드홈 내에서 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
또는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 제2 하우징(1230)의 제1 측부(1232a) 내측에 형성된 레일 또는 제2 하우징(1230)의 제2 측부(1232b)의 내측에 형성된 레일을 따라 제3 방향으로 이동할 수 있다.
이로써, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 방향으로 이동할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 볼(B1)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 상측부에 배치될 수 있다. 그리고 제2 볼(B2)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 하측부에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 볼(B1)은 제2 볼(B2)의 상부에 위치할 수 있다. 따라서, 위치에 따라, 제1 볼(B1)은 제1 방향(X축 방향)을 따라 제2 볼(B2)과 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제1 리세스(RS1)와 마주하는 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 리세스(RS2)와 마주하는 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)를 포함할 수 있다. 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)와 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 제3 방향(Z축 방향)으로 연장된 홈일 수 있다. 그리고 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)와 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 서로 다른 형사으이 홈일 수 있다. 예컨대, 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)은 측면이 경사진 홈이고, 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 측면이 저면에 수직인 홈일일 수 있다.
제2 마그넷(1252b)은 제2 코일(1251b)과 마주보게 위치할 수 있다. 또한, 제1 마그넷(1252a)은 제1 코일(1251a)과 마주보게 위치할 수 있다.
예컨대, 제1 코일(1251a)과 제2 코일(1251b) 중 적어도 하나는 복수 개의 코일로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 구동 코일(1251)은 제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3)을 포함할 수 있다. 제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3)은 광축 방향(Z축 방향)을 따라 배치될 수 있다. 그리고 제3 서브 코일(SC3)은 제1 서브 코일(SC1) 및 제2 서브 코일(SC2) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1), 제3 서브 코일(SC3) 및 제2 서브 코일(SC2)이 광축 방향으로 순차로 배치될 수 있다. 그리고 제1 서브 코일(SC1)은 제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3) 중에서 제1 카메라 엑추에이터에 가장 인접하게 배치될 수 있다. 그리고 제2 서브 코일(SC2)은 제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3) 중에서 이미지 센서에 가장 인접하게 배치될 수 있다.
탄성부(미도시됨)는 제1 탄성부재(미도시됨) 및 제2 탄성부재(미도시됨)를 포함할 수 있다. 제1 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 상면과 결합될 수 있다. 제2 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 하면과 결합할 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 상술한 바와 같이 판 스프링으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 이동에 대한 탄성을 제공할 수 있다. 다만, 상술한 위치에 한정되는 것은 아니며, 탄성부는 다양한 위치에 배치될 수 있다.
그리고 제2 구동부(1250)는 렌즈부(1220)를 제3 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 구동력을 제공할 수 있다. 이러한 제2 구동부(1250)는 제2 구동 코일(1251) 및 제2 구동 마그넷(1252)을 포함할 수 있다. 나아가, 제2 구동부(1250)는 제2 홀 센서부를 더 포함할 수 있다. 제2 홀 센서부(1253)는 적어도 하나의 홀 센서(1253a)를 포함하고, 제2 구동 코일(1251)의 내측 또는 외측에 위치할 수 있다.
제2 구동 코일(1251) 및 제2 구동 마그넷(1252) 간에 형성된 전자기력으로 이동 어셈블리가 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
제2 구동 코일(1251)은 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b) 중 적어도 하나는 복수 개의 서브 코일로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 하우징(1230)의 측부에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 그리고 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)를 통해 전류 등을 공급받을 수 있다.
그리고 제2 구동 코일(1251)은 요크 등을 통해 제2 기판부(1270)와 결합할 수 있다. 나아가, 실시예에서, 제2 구동 코일(1251)은 제2 기판부(1270)와 함께 고정 요소이다. 이와 달리, 제2 구동 마그넷(1252)은 제1,2 어셈블리와 함께 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하는 이동 요소이다.
제2 구동 마그넷(1252)은 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)을 포함할 수 있다. 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)은 이동 어셈블리(1222)의 상술한 홈에 배치될 수 있으며, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)에 대응하도록 위치할 수 있다. 그리고 제2 구동 마그넷(1252)은 후술하는 요크와 함께 제1,2 렌즈 어셈블리(또는 이동 어셈블리)와 결합할 수 있다.
베이스부(1260)는 렌즈부(1220)와 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다. 베이스부(1260)는 필터 등의 구성요소가 고정될 수 있다. 또한, 베이스부(1260)는 상술한 이미지 센서를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이미지 센서는 이물질 등으로부터 자유로워지므로, 소자의 신뢰성이 개선될 수 있다. 다만 이하 일부 도면에서는 이를 제거하고 설명한다.
또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 줌(Zoom) 엑추에이터 또는 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.
그리고 제2 카메라 엑추에이터는 고정줌 또는 연속줌일 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 렌즈군(1221)의 이동을 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 제2 카메라 엑추에이터는 복수 개의 렌즈 어셈블리로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b) 이외에 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨), 및 가이드 핀(미도시됨) 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다. 이에 대해서는 상술한 내용이 적용될 수 있다. 이에, 제2 카메라 엑추에이터는 제2 구동부를 통해 고배율 주밍 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제2 구동부와 가이드 핀(미도시됨)을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이미지 센서는 제2 카메라 엑추에이터의 내측에 또는 외측에 위치할 수 있다. 실시예로는, 도시한 바와 같이 이미지 센서가 제2 카메라 엑추에이터의 외측에 위치할 수 있다. 예컨대, 이미지 센서는 회로 기판 상에 위치할 수 있다. 이미지 센서는 광을 수신하고, 수광된 광을 전기신호로 변환할 수 있다. 또한, 이미지 센서는 복수 개의 픽셀이 어레이 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 이미지 센서는 광축 상에 위치할 수 있다.
제2 기판부(1270)는 제2 하우징의 측부와 접할 수 있다. 예로, 제2 기판부(1270)는 제2 하우징 특히, 제2-2 하우징의 제1 측부의 외측면(제1 측면) 및 제2 측부의 외측면(제2 측면) 상에 위치하며, 제1 측면 및 제2 측면과 접할 수 있다.
나아가, 제2 카메라 엑추에이터는 스토퍼부를 더 포함할 수 있다. 스토퍼부는 렌즈 배럴(1232)에서 일단에 배치되는 제1 스토퍼 및 타단에 배치되는 제2 스토퍼를 포함한다. 제1 스토퍼와 제2 스토퍼는 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다.
나아가, 제1 스토퍼는 복수 개로, 제1 렌즈 어셈블리의 이동 경로 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 각각 배치될 수 있다. 편의 상, 제1-1 스토퍼, 제1-2 스토퍼로 설명한다. 마찬가지로, 제2 스토퍼는 복수 개로, 제1 렌즈 어셈블리의 이동 경로 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 각각 배치될 수 있다. 또한, 제2-1 스토퍼, 제2-2 스토퍼로 설명한다.
제1 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 제1-1 스토퍼와 제2-1 스토퍼가 위치할 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 제1-2 스토퍼와 제2-2 스토퍼가 위치할 수 있다.
제1-1 스토퍼와 제1-2 스토퍼는 제1 방향으로 중첩될 수 있다. 또는 제1-1 스토퍼와 제1-2 스토퍼는 제1 방향으로 어긋날 수 있다.
그리고 제2-1 스토퍼와 제2-2 스토퍼는 제1 방향으로 어긋나게 위치할 수 있다. 제1-1 스토퍼와 제2-1 스토퍼 간의 제3 방향으로 거리는 제1-2 스토퍼와 제2-2 스토퍼 간의 거리보다 작을 수 있다. 이는 제1 렌즈 어셈블리의 이동 가능 거리(스트로크)가 제2 렌즈 어셈블리의 이동 가능 거리(스트로크)보다 작은 점이 반영된 구성이다.
실시예로, 제2 요크부 또는 요크부는 구동부의 외측에 배치될 수 예컨대, 요크부는 제1,2 코일의 외측에 배치될 수 있다. 제2 요크부는 제1 요크 및 제2 요크를 포함할 수 있다.
제1 요크 및 제2 요크는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 요크 및 제2 요크는 광축을 기준으로 서로 대응하여 위치할 수 있다.
제1 요크는 제1 코일(1251a)에 인접하게 위치할 수 있다. 제2 요크는 제2 코일(1251b)에 인접하게 위치할 수 있다. 제1 요크와 제2 요크 내측에 제1 코일(1251a)과 제2 코일(1251b)이 위치할 수 있다. 또한, 일 방향(예, 제1 방향)으로 제1 요크, 제1 코일(1251a), 제2 코일(1251b) 및 제2 요크가 순차로 배치될 수 있다. 제1 요크는 제1 마그넷과의 인력을 형성할 수 있다. 또한, 제2 요크는 제2 마그넷과의 인력을 형성할 수 있다. 이에, 제1,2 렌즈 어셈블리의 자세 유지가 수행될 수 있다.
나아가, 제1 요크와 제2 요크는 일부 영역에서 두께가 변할 수도 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1,2 마그넷 또는 제1,2 코일로부터 발생하는 자기력 등이 타 마그넷, 코일에 영향이 가해지는 것을 억제할 수 있다. 예컨대, 제1 요크는 제1 마그넷에 의해 발생한 자기력이 제2 마그넷, 제2 코일에 가해지는 것을 억제할 수 있다.
도 12 및 도 13를 참조하면, 이하에서는 전자기력에 대하여 하나의 코일을 기준으로 이하 설명한다. 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 마그넷(1252a)과 제1 코일(1251a)간의 전자기력(DEM1)이 발생하여 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 광축에 수평하게 즉 제3 방향(Z축 방향) 또는 제3 방향에 반대 방향으로 제1 볼(B1)을 통해 하우징 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 다만, 제1 코일(1251a)이 복수 개의 서브 코일로 이루어지고, 복수 개의 서브 코일에 상이한 위상의 전류가 인가됨으로써 발생하는 구동력에 의해 제1 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 다만, 이하에서는 상술한 바와 같이 하나의 코일 기준으로 발생하는 전자기력을 설명한다.
구체적으로, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제1 마그넷(1252a)은 예컨대, 양극 착자 방식에 의해 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에 마련될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 N극과 S극은 모두 제1 코일(1251a)과 마주보도록 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 코일(1251a)에서 전류가 X축 방향 또는 이의 반대 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 제1 마그넷(1252a)의 N극과 S극이 각각 배치될 수 있다.
실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 N극에서 제2 방향(Y축 방향)의 반대 방향으로 자력이 가해지고, N극에 대응하는 제1 코일(1251a)에서 제1 방향(X축 방향)에 반대 방향으로 전류(DE1)가 흐르면 전자기력의 상호 작용(예로, 플레밍의 왼손법칙)에 따라 제3 방향(Z축 방향)으로 전자기력(DEM1)이 작용할 수 있다.
또한, 실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 S극에서 제2 방향(Y축 방향)으로 자력이 가해지고, S극에 대응하는 제1 코일(1251a)에서 제1 방향(X축 방향)으로 전류(DE1)가 흐르면 전자기력의 상호 작용에 따라 Z축 방향으로 전자기력(DEM1)이 작용할 수 있다.
이 때, 제1 코일(1251a)은 제2 하우징의 측부에 고정된 상태이므로, 제1 마그넷(1252a)이 배치된 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 전류 방향에 따라 전 자기력(DEM1)에 의해 Z축 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 제2 구동 마그넷은 제2 구동 코일에 가해지는 전자기력의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 전자기력의 방향은 코일의 전류 및 마그넷의 자기력에 따라 변경될 수 있다.
이에, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제3 방향 또는 광축 방향에 평행한 방향(양 방향)으로 제1 볼(B1)을 통해 하우징의 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 전자기력(DEM1)은 제1 코일(1251a)에 가해지는 전류(DE1)에 비례하여 제어될 수 있다.
제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제1 볼(B1)이 안착하는 제1 리세스(RS1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제2 볼(B2)이 안착하는 제2 리세스(RS2)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(RS1)는 광축 방향(Z축 방향)으로 길이가 기설정될 수 있다. 또한, 제2 리세스(RS2)는 광축 방향(Z축 방향)으로 길이가 기설정될 수 있다. 이에 따라, 제1 볼(B1)과 제2 볼(B2)은 각 리세스 내에서 광축 방향으로 이동거리가 조절될 수 있다. 다시 말해, 제1 리세스(RS1) 또는 제2 리세스(RS2)는 제1,2 볼(B1, B2)에 대한 스토퍼일 수 있다.
그리고 실시예에 따른 카메라 장치에서 제2 마그넷(1252b)은 예컨대, 양극 착자 방식 등에 의해 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에 마련될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 N 극과 S극은 모두 제2 코일(1251b)과 마주보도록 위치할 수 있다. 이에 따라 제2 코일(1251b)에서 전류가 X축 방향 또는 그 반대 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 제2 마그넷(1252b)의 N극과 S극이 각각 배치될 수 있다.
실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 N극에서 제2 방향(Y축 방향)으로 자력(DM2)이 가해지고, N극에 대응하는 제2 코일(1251b)에서 제1 방향(X축 방향)으로 전류(DE2)가 흐르면 전자기력의 상호 작용(예로, 플레밍의 왼손법칙)에 따라 제3 방향(Z축 방향)으로 전자기력(DEM2)이 작용할 수 있다.
또한 실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 S극에서 제2 방향(Y축 방향)에 반대 방향으로 자력이 가해지고, S극에 대응하는 제2 코일(1251b)에서 제1 방향(X축 방향)에 반대 방향으로 전류(DE2)가 흐르면 전자기력의 상호 작용에 따라 Z축 방향으로 전자기력(DEM2)이 작용할 수 있다.
이 때, 제2 코일(1251b)은 제2 하우징의 측부에 고정된 상태이므로, 제2 마그넷(1252b)이 배치된 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 전류 방향에 따라 전 자기력(DEM2)에 의해 Z축 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 다만, 제2 코일(1251b)이 복수 개의 서브 코일로 이루어지고, 복수 개의 서브 코일에 상이한 위상의 전류가 인가됨으로써 발생하는 구동력에 의해 제2 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 다만, 이하에서는 상술한 바와 같이 하나의 코일 기준으로 발생하는 전자기력을 설명한다. 예컨대, 상술한 바와 같이 전자기력의 방향은 코일의 전류 및 마그넷의 자기력에 따라 변경될 수 있다. 이에, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 방향(Z축 방향)에 평행한 방향으로 제2 볼(B2)을 통해 제2 하우징의 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 전자기력(DEM2)은 제2 코일(1251b)에 가해지는 전류(DE2)에 비례하여 제어될 수 있다.
도 14을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치에서 제2 구동부는 렌즈부(1220)의 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)를 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동시키는 구동력(F3A, F3B, F4A, F4B)을 제공할 수 있다. 이러한 제2 구동부는 상술한 바와 같이 제2 구동 코일(1251) 및 제2 구동 마그넷(1252)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 구동 코일(1251) 및 제2 구동 마그넷(1252) 간에 형성된 전자기력으로 렌즈부(1220)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.
이 때, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 하우징(1230)의 측부(예로, 제1 측부와 제2 측부)에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 그리고 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1271)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 코일(1251a)은 제2 기판(1272)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)를 통해 회로 기판(1300)의 회로 기판 상의 구동 드라이버로부터 구동 신호(예로, 전류)를 공급받을 수 있다.
이 때, 제1 코일(1251a)과 제1 마그넷(1252a) 간의 구동력(F3A, F3B)에 의해 제1 마그넷(1252a)이 안착된 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에 안착된 제2 렌즈군(1221b)도 제3 방향을 따라 이동할 수 있다.
그리고 제2 코일(1251b)과 제2 마그넷(1252b) 간의 전자기력(F4A, F4B)에 의해, 제2 마그넷(1252b)이 안착된 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에 안착된 제3 렌즈군(1221c)도 제3 방향을 따라 이동할 수 있다.
이에 따라, 상술한 내용과 같이 제2 렌즈군(1221b)과 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 광학계의 초점거리 또는 배율변화가 이루어질 수 있다. 실시예로, 제2 렌즈군(1221b)의 이동으로 배율 변화가 이루어질 수 있다. 다시 말해, 주밍(zooming)이 이루어질 수 있다. 또한, 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 초점이 조정될 수 있다. 다시 말해, 오토 포커싱(auto focusing)이 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의해, 제2 카메라 엑추에이터는 고정줌 또는 연속줌일 수 있다.
도 15는 실시예에 따른 회로 기판을 도시한 개략도이다.
도 15를 참조하면, 상술한 바와 같이 실시예에 따른 회로기판(1300)은 제1 회로기판부(1310) 및 제2 회로기판부(1320)를 포함할 수 있다. 제1 회로기판부(1310)는 베이스의 하부에 위치하며, 베이스와 결합할 수 있다. 또한, 제1 회로기판부(1310)에는 이미지 센서(IS)가 배치될 수 있다. 그리고 제1 회로기판부(1310)와 이미지 센서(IS)는 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제2 카메라 엑추에이터의 후단에 베이스가 위치하며, 베이스 후단에 이미지센서 및 회로기판(제1 회로기판부)가 위치할 수 있다. 베이스는 필터(예, 적외선 등)를 포함할 수 있다. 회로기판(1300)은 상술한 이미지 센서와 센서 베이스를 포함할 수 있다.
또한, 제2 회로기판부(1320)는 베이스의 측부에 위치할 수 있다. 특히, 제2 회로기판부(1320)는 베이스의 제1 측부에 위치할 수 있다. 이에, 제2 회로기판부(1320)는 제1 측부에 인접하게 위치한 제1 코일과 인접하게 위치하여 전기적 연결이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 제2 회로기판부(1320)는 제2 측부에 위치할 수 있다. 이와 같이, 제2 회로기판부(1320)는 복수 개일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 제1 측부와 제2 측부 중 어느 하나에만 배치될 수도 있다.
나아가, 회로기판(1300)은 측면에 위치한 고정기판(미도시됨)을 추가로 포함할 수 있다. 이에, 회로기판(1300)이 유연 재질로 이루어지더라도 고정기판에 의해 강성을 유지하면서 베이스와 결합할 수 있다.
회로기판(1300)의 제2 회로기판부(1320)는 제2 구동부(1250)의 측부에 위치할 수 있다. 회로기판(1300)은 제1 구동부 및 제2 구동부와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 전기적 연결은 SMT로 이루어질 수 있다. 다만, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니다.
이러한 회로기판(1300)은 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄 회로 기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선 패턴이 있는 회로 기판을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
또한, 회로기판(1300)은 단말기 내의 다른 카메라 모듈 또는 단말기의 프로세서와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 상술한 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치는 단말기 내에서 다양한 신호를 송수신할 수 있다.
도 16는 실시예에 따른 제1 렌즈 어셈블리, 제1 접합부재, 제2 접합부재 및 제2 렌즈 어셈블리의 사시도이다.
도 16를 참조하면, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 광축 방향(Z축 방향)으로 이격 배치될 수 있다. 그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제2 구동부에 의해 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 이동에 의해 오토 포커스(Auto Focus) 또는 줌(Zoom) 기능이 수행될 수 있다.
또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제2 렌즈군(1221b)을 홀딩 및 결합한 제1 렌즈 홀더(LAH1)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 홀더(LAH1)는 제2 렌즈군(1221b)과 결합될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 홀더(LAH1)는 제2 렌즈군(1221b)을 수용하기 위한 제1 렌즈홀(LH1)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 렌즈홀(LH1)에는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군(1221b)이 배치될 수 있다. 제1 가이드부(G1)는 제1 렌즈 홀더(LAH1)의 일측에 이격 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 가이드부(G1)와 제1 렌즈 홀더(LAH1)는 제2 방향(Y축 방향)으로 순차 배치될 수 있다.
그리고 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 렌즈군(1221c)을 홀딩 및 결합한 제2 렌즈 홀더(LAH2)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 렌즈 홀더(LAH2)는 제3 렌즈군(1221c)을 수용하기 위한 제2 렌즈홀(LH2)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 렌즈홀(LH2)에는 적어도 하나의 렌즈가 배치될 수 있다.
제2 가이드부(G2)는 제2 렌즈 홀더(LAH2)의 타측에 배치될 수 있다. 제2 가이드부(G2)는 제1 가이드부(G1)와 대향하여 배치될 수 있다.
실시예로, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 카메라 엑추에이터 내에서 제1,2 렌즈 어셈블리의 이동을 위한 제2 구동부의 공간 효율이 향상되어 제2 카메라 엑추에이터의 소형화가 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 제2 가이드부(G2)와 제2 렌즈 홀더(LAH2)는 제2 방향(Y축 방향)에 반대 방향으로 순차 배치될 수 있다.
제1 가이드부(G1)에는 상술한 바와 같이 제1 볼 및 제1 코일 등이 배치될 수 있고, 제2 가이드부(G2)에는 상술한 바와 같이 제2 볼 및 제2 코일 등이 배치될 수 있다.
실시예로, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b) 각각은 서로 인접한 외측면을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제1 외측면(M1)을 포함하고, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제2 외측면(M2)을 포함할 수 있다. 제1 외측면(M1)은 광축 방향(Z축 방향)을 기준으로 제1 렌즈 홀더(LAH1)의 저면일 수 있다. 그리고 후술하는 제3 외측면(M3)은 제1 렌즈 홀더(LAH1)의 상면일 수 있다. 또한, 제2 외측면(M2)은 제2 렌즈 홀더(LAH2)의 상면이고, 제4 외측면(M4)은 제2 렌즈 홀더(LAH2)의 저면일 수 있다.
그리고 제1 외측면(M1)과 제2 외측면(M2)은 광축 방향(Z축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 실시예로, 제1 외측면(M1) 내지 제4 외측면(M4)은 광축 방향(Z축 방향)으로 서로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
예컨대, 접합부재(미도시됨)는 제1 외측면(M1) 및 제2 외측면(M2) 중 적어도 하나에 접할 수 있다.
도 17은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 개념도이고, 도 18은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 코일에 인가되는 전류와 구동력을 도시한 그래프이고, 도 19는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 코일에 인가되는 전류의 3상과 dq변환에 의한 dq축을 도시한 도면이다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 제2 카메라 엑추에이터는 제어부(CL)를 더 포함할 수 있다. 제어부(CL)는 상술한 바와 같이 외부 장치(예, 단말기의 프로세서 등)로부터 수신한 제어 신호에 대응하여 카메라 엑추에이터의 구동(이동)을 수행하는 제어 신호를 구동부(제2 구동부, 1250)로 송신할 수 있다.
이 때, 제어 신호는 2상 또는 3상을 위한 제어 신호일 수 있다. 예컨대, 제어 신호는 제2 카메라 엑추에이터에서 렌즈 어셈블리의 타겟 위치에 대응할 수 있다. 다시 말해, 제어 신호는 줌 또는 오토 포커싱을 위해 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리를 이동해야 하는 위치(타겟 위치)로 이동시키기 위한 구동 신호(예, 코일에 인가되는 전류)에 대응할 수 있다. 제어 신호는 도면 상 'input'에 대응할 수 있으며, 속도나 토크에 대응한 신호를 포함할 수도 있다. 이로써, input은 2상 신호의 경우 타겟 D 및 타겟 Q를 포함할 수 있다. 또는 input은 3상 신호의 경우 타겟 U,V,W를 포함할 수도 있다.
제어부(CL)는 제1 제어기(P1), 제2 제어기(P2) 및 드라이버(DR)를 포함할 수 있다.
제1 제어기(P1) 및 제2 제어기(P2)는 PID제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 제1 제어기(P1)는 센서부 등(예, 속도/홀 센서부(1253))에서 검출되는 제2 구동 마그넷의 현재속도와 input에 대응한 지령속도를 비교하여 현재속도(위치)가 지령속도(위치)에 추종하도록, 지령전류를 발생시킬 수 있다. 이하에서, 제어 편의성 등을 고려하여, input이 DQ신호인 것을 기준으로 설명한다. 예컨대, 제1 제어기(P1)는 d-q축 좌표계 상의 제2 구동 마그넷의 자속 방향에 평행한 d축과 제2 구동 마그넷의 자속 방향에 직각인 q축으로 정의되는 d-q축 좌표계 상의 성분(예, 전류성분)을 조절하여 d축 지령성분(전류성분)과 q축 지령성분(전류성분)을 발생시킬 수 있다. 이 때, q축 등은 제2 구동 마그넷이 제2 구동 코일에 의해 제3 방향 또는 Z축 방향으로 이동가능한 최대 거리(이하, 최대이동거리)를 360도 또는 2pi(파이)로 설정한다.
제2 제어기(P2)는 제1 제어기(P1)에서 출력되는 d축 지령성분과 q축 지령성분에 근거하여 현재전류(d축 및 q축)을 PID 제어하여 d축 지령성분(예, 전압성분)과 q축 지령성분(예, 전압성분)을 발생시킬 수 있다.
이러한, 제1 제어기(P1) 및 제2 제어기(P2)는 적어도 어느 하나가 사용되지 않을 수 있다. 즉, 도시된 위치(또는 속도, 토크)에 대한 제어 루프의 순서가 도시와 다르게 변경될 수 있으며, 모든 제어 루프 또는 제어기를 사용하지 않을 수 있다.
그리고 드라이버(Dr)는 d-q축 회전좌표계와 uvw 정지좌표계를 서로 변환시킬 수 있다. 예컨대, 드라이버(DR)는 SVPWM연산기를 포함할 수 있다. 이에, 드라이버(DR)는 D/Q 역변환을 수행할 수 있다. 그리고 드라이버(DR)는 D/Q 역변환에 의해 출력되는 UVW 정지좌표계의 신호를 이용하여 SVPWM신호를 발생시킬 수 있다. 그리고 드라이버(DR)는 인버터 등을 통해 SVPWM신호를 입력 신호로 이용하여 제2 구동 코일로 입력되는 전류를 제어할 수 있다.
다시 말해, 제어부(CL)는 제2 구동 코일로 인가되는 3상 전류를 제어하기 위해 D-Q 변환/역변환 및 공간벡터변조을 수행할 수 있다. 실시예로, 제어부(CL)는 제2 구동 코일로 인가되는 3상 전류인 제1 전류(I1), 제2 전류(I2), 및 제3 전류(I3)를 제어할 수 있다. 제1 전류(I1), 제2 전류(I2), 및 제3 전류(I3)는 동일한 위상차를 가질 수 있다. 제1 전류(I1)와 제2 전류(I2) 간의 제1 위상차(θa)와 제2 전류(I2)와 제3 전류(I3) 간의 제2 위상차(θb)는 동일할 수 있다. 그리고 제2 위상차(θb)는 제3 전류(I3)와 제1 전류(I1) 간의 제3 위상차(θc)와 동일할 수 있다. 그리고 제1 전류(I1)는 'U'에 대응하고, 제2 전류(I2)는 'V'에 대응하고, 그리고 제3 전류(I3)는 'W'에 대응한다. 나아가, 제2 구동 마그넷의 위치 또는 스트로크(stroke)에 대응한 구동력(F)은 도시된 제1 전류(I1) 내지 제3 전류(I3)에 의해 최대를 제공할 수 있다. 즉, 3상 전류인 제1 전류(I1) 내지 제3 전류(I3)에 의해 일정한 구동력 제공, 정밀 위치 제어, 가속 등이 실현될 수 있다. 이에, 구동 효율이 향상된 제2 카메라 엑추에이터를 제공할 수 있다. 또한, 사진 촬영 속도, 오토 포커싱 속도, 자세차 개선 및 광학 개선(화질 개선)의 효과를 제공할 수 있다. 그리고 3상 전류를 통해 구동 코일에 의한 발열도 억제할 수 있다.
나아가, 센서부는 제2 홀 센서부(1253)를 포함하며, 제1 제어기(P1)와 제2 제어기(P2)로 루프될 수 있다. 또한, 센서부는 제2 구동 코일로 인가되는 전류나, 제2 구동 마그넷의 구동력 등을 감지할 수 있다. 예컨대, 센서부는 위치, 속도, 전류를 제어 루프에서 피드백할 수 있다. 이러한 센서부의 종류에 대응하여 제1 제어기(P1) 및 제2 제어기(P2)는 적분기 또는 미분기를 추가로 포함할 수 있다. 나아가, 상술한 바와 같이 상기 감지된 정보가 다시 제1 제어기 또는 제2 제어기로 루프될 수 있다.
드라이버(DR)는 제2 구동부(1250)로 전압 또는 전류를 송신 또는 출력할 수 있다. 예컨대, 드라이버(DR)는 직류 성분(전압/전류) 또는 교류 성분(전압/전류)을 제2 구동부(1250)로 출력할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 인버터에 의해 PWM 제어나 constant 제어가 이루어질 수 있다.
도 20은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 코일의 측면도이고, 도 21은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동부의 제2 구동 마그넷의 이동을 설명하는 도면이고, 도 22는 도 21에서 제2 구동 마그넷의 이동에 대응하는 제2 구동 코일의 전류(또는 구동 전류)를 도시한 도면이고, 도 23은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동부의 제2 구동 마그넷의 이동에 대응하는 제2 구동 코일의 인가 전류를 설명하는 도면이고, 도 24는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동부의 제2 구동 마그넷의 비이동에 대응하는 제2 구동 코일의 인가 전류를 설명하는 도면이다.
도 20을 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 코일은 제4 코일(1251a)과 제5 코일(1251b)을 포함한다. 이하에서 제4 코일과 제5 코일을 포함하는 제2 구동 코일로 설명한다. 또한, 제4 코일과 제5 코일은 제1,2 렌즈 어셈블리의 서로 상이한 스트로크에 대응하여 서로 다른 범위의 전류/전압이 인가될 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 어셈블리의 스트로크가 제2 렌즈 어셈블리의 스트로크보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 어셈블리는 줌 기능을 수행하고, 제2 렌즈 어셈블리는 오토 포커싱을 수행할 수 있다. 이에, 제4 코일에 인가되는 전류의 범위는 제5 코일에 인가되는 전류의 범위도 상이할 수 있다. 이러한 실시예에 따른 제2 구동 코일(1251a, 1251b, 이하 '1251a'로 설명함)은 상술한 바와 같이 복수 개의 코일로 이루어질 수 있다. 그리고 제2 구동 코일(1251a)은 적어도 하나 권선 또는 턴(turn)으로 이루어질 수 있다. 이하에서 제2 구동 코일(1251a)은 복수의 턴으로 이루어진 것을 기준으로 설명한다.
실시예로, 제2 구동 코일(1251a)은 제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3)을 포함할 수 있다.
제1 서브 코일(SC1), 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3)은 광축 방향(Z축 방향)을 따라 배치될 수 있다. 제3 서브 코일(SC3)은 제1 서브 코일(SC1)과 제2 서브 코일(SC2) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1), 제3 서브 코일(SC3) 및 제2 서브 코일(SC2)이 광축 방향(Z축 방향)을 따라 순차로 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 제3 서브 코일(SC3)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L3)는 제1 서브 코일(SC1) 및 제2 서브 코일(SC2) 중 적어도 하나의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L1, L2)와 상이하거나 동일할 수 있다. 이하에서는 상기 길이가 서로 동일한 것을 기준으로 설명한다. 즉, 제1 서브 코일(SC1)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L1)는 제2 서브 코일(SC2)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L2)는 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L1)는 제2 서브 코일(SC2)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L2)는 상이 또는 동일할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 구동 마그넷이 균일한 전자기력에 의해 광축 방향(Z축 방향)을 따라 위치에 관계없이 유사한 이동 속도로 이동할 수 있다.
또한, 변형예로, 제3 서브 코일(SC3)의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L3)는 제1 서브 코일(SC1) 및 제2 서브 코일(SC2) 중 적어도 하나의 광축 방향(Z축 방향)으로 길이(L1, L2)보다 클 수 있다.
또한, 제1 서브 코일(SC1)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H1)는 제2 서브 코일(SC2)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H2)와 상이 또는 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 서브 코일(SC1)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H1)는 제2 서브 코일(SC2)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H2)와 동일할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 구동 마그넷이 균일한 전자기력에 의해 광축 방향(Z축 방향)을 따라 위치에 관계없이 유사한 이동 속도로 이동할 수 있다.
또한, 제1 서브 코일(SC1)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H1)는 제3 서브 코일(SC3)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H3)와 상이하거나 동일할 수 있다. 또한, 제2 서브 코일(SC2)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H2)는 제3 서브 코일(SC3)의 제1 방향(X축 방향) 또는 세로 방향으로 길이(H3)와 상이 또는 동일할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 두께 방향 또는 세로 방향으로 길이를 줄여 소형화를 도모하면서, 광축 방향을 따라 각 렌즈 어셈블리의 스트로크를 개선할 수 있다.
실시예에 따른 제2 구동 마그넷(1252a), 제2 구동 코일(1251a) 및 제2 기판부(1271)가 제2 방향(Y축 방향)을 따라 순차로 배치될 수 있다.
제2 구동 마그넷(1252a)은 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리 측(내측)에 배치된 요크와 결합할 수 있다. 또한, 요크는 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 측면과 접합 부재를 통해 결합할 수 있다. 접합 부재는 접합력 또는 결합력이 있는 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 예컨대, 에폭시(epoxy)일 수 있다. 또한, 요크는 결합된 제2 구동 마그넷(1252a)으로부터 생성된 자속이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 요크는 제2 구동 마그넷(1252a)에서 제2 구동 코일(1251)과 마주하지 않는 면(또는 제2 구동 코일(1251)과 마주하는 면의 반대 면)에 위치할 수 있다. 또는, 요크는 제2 구동 마그넷(1252a)에서 제2 구동 코일(1251)과 마주하는 면을 제외한 전체 면에 위치할 수 있다. 예컨대, 요크는 제2 구동 마그넷(1252a)에서 제2 구동 코일(1251)과 마주하는 면을 제외한 면(측면 및 마주하는 면의 반대면)과 접하거나 위치할 수 있다.
도 21을 더 참조하면, 제2 구동 마그넷(1252a)은 제3 방향(Z축 방향)을 따라 복수 개의 영역으로 구획될 수 있다. 실시예로, 제2 구동 마그넷(1252a)은 제3 방향(Z축 방향)을 따라 배치되는 제1 마그넷 영역(MA1), 뉴트럴 영역(NA) 및 제2 마그넷 영역(MA2)을 포함할 수 있다.
제1 마그넷 영역(MA1)과 제2 마그넷 영역(MA2)은 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이격 배치될 수 있다. 그리고 뉴트럴 영역(NA)은 제1 마그넷 영역(MA1)과 제2 마그넷 영역(MA2) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 뉴트럴 영역(NA)은 '중립 영역', '뉴트럴부', '중립부', '이격부', '이격영역' 등 다양한 표현으로 불릴 수 있다.
그리고 제1 마그넷 영역(MA1)은 제1 극성을 가질 수 있다. 또한, 제2 마그넷 영역(MA2)은 제2 극성을 가질 수 있다. 이 때, 제1 극성과 제2 극성은 서로 반대 극성일 수 있다. 예컨대, 제1 극성은 N극 및 S극 중 어느 하나이고, 제2 극성은 N극 및 S극 중 다른 하나일 수 있다. 이 때, 극성은 인접한 코일과 마주하는 면의 극성을 의미한다. 예컨대, 제4 마그넷의 제1 마그넷 영역(MA1) 및 제2 마그넷 영역(MA2)은 제4 코일과 마주하는 면에서 제1 극성과 제2 극성을 각각 가질 수 있다.
나아가, 제2 구동 마그넷의 제1 마그넷 영역(MA1)과 제2 마그넷 영역(MA2)은 착자 방식에 따라 다양한 극성 구조로 이루어질 수 있다. 제1 마그넷 영역(MA1)은 인접한 제2 구동 코일과 마주하는 면에서 N극 및 S극 중 어느 하나를 갖고, 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리와 마주하는 면에서 N극 및 S극 중 다른 하나를 가질 수 있다. 마찬가지로, 제2 마그넷 영역(MA2)은 인접한 제2 구동 코일과 마주하는 면에서 N극 및 S극 중 어느 하나를 갖고, 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리와 마주하는 면에서 N극 및 S극 중 다른 하나를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 마그넷 영역(MA1)에서 내측이 S극을 형성하고 외측이 N극을 형성할 수 있다. 그리고 제2 마그넷 영역(MA2)에서 내측이 N극을 형성하고 외측이 S극을 형성할 수 있다.
예컨대, 제2 구동 코일(1251a)이 광축 방향 또는 광축 방향의 반대 방향으로 힘(예, 구동력 또는 전자기력, F)이 가해질 수 있다. 제2 구동 코일(1251a)은 고정된 구성요소인 바, 제2 구동 마그넷(1252a)에 광축 방향(Z축 방향)을 따라 힘(F)이 가해질 수 있다. 이에, 제2 구동 마그넷(1252a) 및 제2 구동 마그넷(1252a)에 결합된 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리가 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.
또한, 양극 착자의 경우, 뉴트럴 영역(NA)의 광축 방향으로 길이는 제2 구동 마그넷(1252a)의 광축 방향으로 전체 길이의 5% 내지 40%일 수 있다.
나아가, 단극 착자 시, 광축 방향으로 이격된 2개의 마그넷으로 이루어진 제2 마그넷에서, 2개의 마그넷 간의 거리는 다양한 조립 또는 결합 구조를 통해 유지될 수 있다. 마찬가지로, 2개의 마그넷 간의 거리는 제2 구동 마그넷의 광축 방향으로 전체 길이의 5% 내지 40%일 수 있다.
또한, 실시예로, 제2 구동 마그넷(1252a)이 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이동하더라도 제2 구동 코일(1251a)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 구동 마그넷(1252a)이 광축 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 제2 구동 마그넷(1252a)이 이동하는데 있어서, 제2 구동 마그넷(1252a)과 제2 구동 코일(1251a) 간의 상호 작용이 용이하게 형성될 수 있다.
그리고 제1 서브 코일(SC1)과 제2 서브 코일(SC2)에서 전류가 흐르는 방향은 제3 서브 코일(SC3)과 동일할 수 있다. 나아가, 전류의 방향은 제2 구동 마그넷의 극성 위치에 따라 변할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 제2 구동 마그넷(1252a)은 '중앙'에서 '최대이동 1'로 또는 '최대이동 2'로 이동할 수 있다.
여기서, '중앙'의 경우, 제2 구동 마그넷(1252a)의 제1 마그넷 영역(MA1)은 제1 서브 코일(SC1) 및 제3 서브 코일(SC3)과 중첩될 수 있다.
실시예로, 제1 마그넷 영역(MA1)이 제1 서브 코일(SC1)과 중첩되는 영역은 제1 마그넷 영역(MA1)이 제3 서브 코일(SC3)과 중첩되는 영역과 상이하거나 동일한 크기를 가질 수 있다.
나아가, 제2 홀 센서부는 적어도 하나의 홀 센서로 이루어질 수 있다. 제2 홀 센서부는 제3 방향(Z축 방향)을 따라 순차로 배치될 수 있다. 제2 홀 센서부는 뉴트럴 영역과 제2 방향으로 중첩될 수 있다.
또한, 제2 마그넷 영역(MA2)은 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3)과 중첩될 수 있다.
그리고 '최대이동 1'의 경우, 제2 구동 마그넷(1252a)이 제3 방향(Z축 방향)에 반대 방향으로 최대 이동한 경우에 대응할 수 있다. 이 때, 제2 구동 마그넷(1252a)은 제2 서브 코일(SC2)과 제2 방향(Y축 방향) 중첩되지 않을 수 있다. 또는 제2 구동 마그넷(1252a)은 제1 서브 코일(SC1) 및/또는 제3 서브 코일(SC3)과 제2 방향으로 중첩될 수 있다. 이러한 경우에도 제2 구동 마그넷이 제1 서브 코일(SC1) 내지 제2 서브 코일(SC2) 중 어느 하나(예, 제2 서브 코일)와 수평 방향 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 어긋날 수 있다. 이 때, 어느 하나(제2 서브 코일)에는 전류/전압이 인가될 수 있다. 즉, 구동력 또는 유지력(위치 유지)을 제공하기 위해 제1 서브 코일(SC1) 내지 제3 서브 코일(SC3)은 모두 전류가 인가될 수 있다.
그리고 '최대이동 2'의 경우, 제2 구동 마그넷(1252a)이 제3 방향(Z축 방향)으로 최대 이동한 경우에 대응할 수 있다. 또한, 제2 구동 마그넷(1252a)은 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3)과 제2 방향(Y축 방향) 중첩될 수 있다. 특히, 제2 마그넷 영역(MA2)은 제2 서브 코일(SC2) 및 제3 서브 코일(SC3)과 제2 방향(Y축 방향) 중 적어도 일부와 중첩될 수 있다.
실시예로, 제2 마그넷 영역이 제2 서브 코일(SC2)과 중첩되는 영역은 제2 마그넷 영역이 제3 서브 코일(SC3)과 중첩되는 영역보다 클 수 있다. 또한, 제1 마그넷 영역은 제3 서브 코일과 중첩될 수 있다.
또한, 제2 마그넷 영역이 제2 서브 코일과 중첩되는 영역은 제2 마그넷 영역이 제3 서브 코일과 중첩되는 영역과 상이하거나 동일할 수 있다.
또한, 제2 구동 마그넷(1252a)의 최대이동거리(MD)는 상술한 제1 렌즈 어셈블리에 제1 볼 또는 제2 볼을 수용하는 제1,2 리세스의 광축 방향으로 길이에 대응할 수 있다. 또한, 제2 구동 마그넷(1252a)의 최대이동거리는 광축 방향(Z축 방향)으로 제1 마그넷 영역(MA1)이 최대이동 1에서 최대이동 2로 이동한 거리에 대응할 수 있다. 또는 제2 구동 마그넷(1252a)의 최대이동거리는 제1 볼 또는 제2 볼의 광축 방향으로 이동을 제한하는 스토퍼 간의 간격에 대응할 수 있다. 또는 제2 구동 마그넷(1252a)의 최대이동거리는 보빈이 이동할 수 있는 최대거리로, 보빈에 대해 광축 방향에 위치한 스토퍼와 광축 방향의 반대 방향에 위치한 스토퍼 간의 광축 방향으로 이격 거리에 대응할 수 있다. 또한, 제2 구동 마그넷(1252a)의 최대이동거리는 중앙에서 최대이동 1로 이동한 거리의 2배에 대응할 수 있다. 그리고 실시예에 따른 제2 구동 마그넷(1252a)의 이동거리는 중앙을 기준으로 -4.5 내지 +4.5mm일 수 있다. 자세하게, 제2 구동 마그넷(1252a)의 이동거리는 중앙을 기준으로 -3mm에서 +3mm일 수 있다. 더욱 자세하게, 제2 구동 마그넷(1252a)의 이동거리는 중앙을 기준으로 -2.5mm에서 +2.5mm일 수 있다. 여기서, 중앙에서 광축 방향으로 이동 거리를 '+'라하고, 광축 방향에 반대 방향을 '-'라 한다. 이로써, 실시예에 따른 제2 구동 마그넷(1252a)(또는, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 중 적어도 하나)는 광축 방향을 따라 0mm 내지 12mm 범위로 이동할 수 있다. 또한, 상술한 최대이동거리는 카메라 모듈에서 렌즈 어셈블리의 최대 스트로크에 대응할 수 있다. 이하에서는 최대이동거리를 9mm로 설명한다. 그리도 도시된 0mm 내지 9mm에서 0mm는 최대이동 1에 대응하고, 9mm는 최대이동 2에 대응할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서, 최대이동 1 또는 최대이동 2에서 제1 마그넷 영역(MA1) 및 제2 마그넷 영역(MA) 중 어느 하나는 제2 방향(Y축 방향)으로 제2 서브 코일(SC2) 또는 제1 서브 코일(SC1)과 중첩되지 않을 수 있다. 최대이동 1 또는 최대이동 2에서 제1 마그넷 영역(MA1) 및 제2 마그넷 영역(MA) 중 다른 하나는 제2 방향(Y축 방향)으로 제2 서브 코일(SC2) 또는 제1 서브 코일(SC1)과 중첩되지 않을 수 있다.
도 22 및 도 23을 더 살펴보면, '중앙'에서는 stroke(제2 구동 마그넷의 위치에 대응)가 4.5mm 또는 180도인 지점에 대응하는 전류인가시 최대 구동력을 제공할 수 있다. '최대이동 1'에서는 stroke가 0mm 또는 0도(。)인 지점에 대응하는 전류인가시 최대 구동력을 제공할 수 있다. 또한, '최대이동 2'에서는 stroke가 9 mm 또는 360도인 지점에 대응하는 전류인가시 최대 구동력을 제공할 수 있다.
나아가, 최대이동 1에서 최대이동 2로 가는 경우 제1 전류(I1), 제2 전류(I2) 및 제3 전류(I3)는 0mm(0도)에서 9mm(360도)에 대응하는 각 전류가 인가될 수 있다. 반대로 최대이동 2에서 최대이동 1로 가는 경우 전류의 방향이 반대 또는 9mm에서 0mm로 전류가 인가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 전류(I1), 제2 전류(I2) 및 제3 전류(I3)는 소정의 위상차를 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 서브 코일(SC1) 내지 제3 서브 코일(SC3)은 소정의 위상차를 갖는 전류가 인가될 수 있다. 그리고 상기와 같이 제1 서브 코일(SC1) 내지 제3 서브 코일(SC3)은 서로 제3 방향 또는 광축 방향(Z축 방향)으로 중첩될 수 있다.
또한, 제1 위상차 내지 제3 위상차는 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 위상차 내지 제3 위상차는 120도일 수 있다. 이에, 제1 전류(I1)는 제3 전류(I3)보다 위상이 120도 앞설 수 있다. 그리고 제3 전류(I3)는 제2 전류(I2)보다 위상이 120도 앞설 수 있다. 그리고 제2 전류(I2)는 제1 전류(I1)보다 위상이 120도 앞설 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 구동력을 발생시키기 위해서 구동 마그넷과 제1 서브 코일 내지 제3 서브 코일 중 적어도 하나와 수평 방향으로 어긋나더라도 제1 서브 코일 내지 제3 서브 코일에는 전류가 인가될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제어부는 상기 제어부는 적어도 일부가 상기 렌즈 어셈블리의 스트로크 또는 위치에 대응하는 0도 내지 360도의 범위의 기계각을 기반으로 전류를 제어할 수 있다. 도 23에서와 같이, 중앙에서는 기계각이 180도일 수 있다. 이 때, 제2 구동 마그넷이 최대 이동 1(stroke가 0mm 또는 0도인 경우)에서 중앙으로 이동하는 경우, 기계각이 0도에서 180도로 변할 수 있다.
제어부는 도시된 제1 전류(I1) 내지 제3 전류(I3)로 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 제1 전류(I1)를 사인(sine) 신호로, 각도가 0도 내지 180도까지 인가할 수 있다(크기 제외). 그리고 제어부는 제3 전류(I3)를 사인(sine) 신호로 각도가 120도 내지 300도까지 인가할 수 있다. 그리고 제어부는 제2 전류(I2)를 사인(sine) 신호로 각도가 240도 내지 420도(60도)까지 인가할 수 있다. 이러한 제어부의 제1 전류(I1) 내지 제3 전류(I3) 제어에 의하여, 제2 구동 마그넷(1252a) 이 최대이동 1에서 중앙으로 균일하고 최대효율의 구동력으로 이동할 수 있다. 다시 말해, 제어부는 균일하고 최대 효율의 구동력 생성을 위한 제1 전류 내지 제3 전류를 제어하고, 이를 제1 서브 코일 내지 제3 서브 코일로 인가할 수 있다.
실시예로, 제어부는 상기 0도 내지 360도의 범위의 기계각 중 적어도 일 영역에서 제1 전류(I1) 내지 제3 전류(I3)의 적어도 일부가 서로 상이한 방향으로 전류를 인가할 수 있다. 즉, 제2 구동 마그넷(또는 렌즈 어셈블리의 특정 위치에서 구동력을 생성하기 위해서는 제1 서브 코일 내지 제3 서브 코일 중 어느 하나는 다른 방향으로 전류가 흐를 수 있다. 즉, 제1 전류(I1) 내지 제3 전류(I3)는 적어도 하나가 상이한 방향을 가질 수 있다. 예컨대, 40도에서 제1 전류(I1)와 제2 전류(I2)는 양(+)으로 시계 방향(또는 반시계 방향)으로 흐르고, 제3 전류(I3)는 음(-)으로 반시계 방향(또는 시계 방향)으로 흐를 수 있다.
나아가, 제어부는 렌즈 어셈블리(또는 제2 구동 마그넷)의 이동 시, 제1 서브 코일, 제2 서브 코일 및 제3 서브 코일 중 렌즈 어셈블리와 수평 방향으로 중첩되는 서브 코일에 대해 양의 전류를 인가할 수 있다.
예컨대, 렌즈 어셈블리(또는 제2 구동 마그넷)에 구동력을 제공하기 위해서, 제어부는 제1 전류(I1) 내지 제3 전류(I3) 중 렌즈 어셈블리(또는 제2 구동 마그넷)과 제2 방향(또는 수평 방향)으로 중첩되는 서브 코일에 흐르는 전류(제1 전류 내지 제3 전류 중 적어도 하나)의 방향을 결정할 수 있다. 예컨대, 마주하는 제2 구동 마그넷의 극성이 N인 경우 양의 방향(시계 방향, 도면 상)으로 인가될 수 있다.
도 24를 더 살펴보면, 실시예에 따른 제어부는 렌즈 어셈블리(또는 제2 구동 마그넷)의 위치 유지 시, 전류를 미인가하거나, 기계각에서의 제1 전류, 제2 전류 및 제3 전류 각각의 위상을 ±90도 시프트(shift)할 수 있다.
제어부는 제2 구동 마그넷이 특정 위치 또는 특정 기계각에 위치하는 경우, 제1 전류, 제2 전류 및 제3 전류 각각의 위상을 ±90도 시프트하여 인가할 수 있다. 이에, 제2 구동 마그넷에 구동력이 인가되지 않고, 흡인력 또는 척력에 의해 위치가 유지될 수 있다. 이에, 전류의 미인가대비 위치 유지가 정확하게 이루어질 수 있다.
예컨대, 제어부는 제2 구동 마그넷이 4.5mm(기계각 180도)에 위치하는 경우, 2.25mm 또는 기계각 90도나 6.75mm 또는 270도에 대응하는 전류를 인가할 수 있다. 제어부는 제2 구동 마그넷의 위치를 4.5mm에 흡인력을 통해 유지하고자 하는 경우, 제1 전류는 'I1a'로 인가하고, 제2 전류는 'I2a'로 인가하고, 제3 전류를 'I3a'로 인가할 수 있다. I1a는 4.5mm에서의 제1 전류와 위상이 90도 앞설 수 있다. I2a는 4.5mm에서의 제2 전류와 위상이 90도 앞설 수 있다. I3a는 4.5mm에서의 제3 전류와 위상이 90도 앞설 수 있다.
또한, 제어부는 제2 구동 마그넷의 위치를 4.5mm에 척력을 통해 유지하고자 하는 경우, 제1 전류는 'I1b'로 인가하고, 제2 전류는 'I2b'로 인가하고, 제3 전류를 'I3b'로 인가할 수 있다. I1b는 4.5mm에서의 제1 전류와 위상이 90도 뒤질(늦거나 지연될) 수 있다. I2b는 4.5mm에서의 제2 전류와 위상이 90도 뒤질(늦거나 지연될) 수 있다. I3b는 4.5mm에서의 제3 전류와 위상이 90도 뒤질(늦거나 지연될) 수 있다.
도 25은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 하우징, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리의 사시도이고, 도 26은 도 25에서 EE'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 27는 도 25에서 FF'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 28은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 일예에 따른 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서의 위치를 도시한 도면이다.
도 25 내지 도 27를 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리(1231), 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 즉, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)와 고정 어셈블리(1231) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 고정 어셈블리(1231) 내의 제1 렌즈군(1221a, 적어도 하나의 렌즈), 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 제2 렌즈군(1221b), 및 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 제3 렌즈군(1221c)은 광축 방향으로 순차로 배치될 수 있다. 즉, 제2 렌즈군(1221b)은 제1 렌즈군(1221a)과 제3 렌즈군(1221c) 사이에 위치할 수 있다.
나아가, 고정 어셈블리(1231)는 광축 방향에 대해 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향) 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제1 각도(θa, θy)로 기울어질 수 있다. 예컨대, 고정 어셈블리(1231)는 광축 또는 중심축에 대해 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 제1 각도(예, 제1-1 각도)(θa)로 틸트될 수 있다. 또한, 고정 어셈블리(1231)는 광축 또는 중심축에 대해 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 제1 각도(예, 제1-2 각도)(θy)로 틸트될 수 있다. 광축 또는 중심축은 고정 어셈블리 내의 렌즈(제1 렌즈군)의 중심 또는 고정 어셈블리의 중심(제1,2 방향으로 이등분선의 교점) 또는 이미지 센서의 광축/중심축에 대응할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 광축 방향(Z축 방향)에 대해 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향) 중 적어도 하나의 방향으로 제2 각도( θ1y)로 기울여지거나 틸트될 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 광축 또는 중심축에 대해 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 제2 각도(예, 제2-1 각도) 로 틸트될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 광축 또는 중심축에 대해 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 제2 각도(예, 제2-2 각도)(θ1y)로 틸트될 수 있다.
마찬가지로, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 광축 방향(Z축 방향)에 대해 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향) 중 적어도 하나의 방향으로 제3 각도로 기울여지거나 틸트될 수 있다.
실시예로, 제1 각도는 제2 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다. 예컨대, 제1-1 각도는 제2-1 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다. 그리고 제1-2 각도는 제2-2 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다. 제1 각도는 제2 각도와 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
제2 각도-0.6<제1 각도<제2 각도+0.6
군내
공차 여부		 제1 렌즈 어셈블리/제2 렌즈 어셈블리 Tilt
angle (deg)		 고정 어셈블리 제1 각도
 고정 어셈블리 제1 각도(보정 값 또는 보정각)의 범위
제1 렌즈 어셈블리 제2 렌즈 어셈블리 고정 어셈블리 min Max average
X 0 0 0 -0.6 0.6 0
X 0.2 0.2 0.2 -0.4 0.8 0.2
X 0.5 0.5 0.5 -0.1 1.1 0.5
X 0.5 -0.5 0.55 -0.1 1.1 0.5
O 0 0 0.6 -0.6 0.6 0
O 0.2 0.2 0.62 -0.4 0.8 0.2
O 0.2 -0.2 0.62 -0.4 0.8 0.2
O -0.2 0.2 0.22 -0.8 0.4 -0.2
O -0.2 -0.2 0.22 -0.8 0.4 -0.2
O 0.2 -0.2 -0.3 -0.4 0.8 0.2
O -0.2 -0.2 -0.55 -0.8 0.4 -0.2
O 0.3 0 0.6 -0.3 0.9 0.3
결과 a b - a-0.6 a+0.6 a
표 1에서와 같이 제1 각도는 제2 각도가 반영된 상기 수학식 1에 의한 각도 범위를 가질 수 있다. 표 1에서 군내 공차 여부는 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 각각의 렌즈군에서 렌즈 간 공차의 존재 유무이다. 예컨대, 'X'는 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 각각의 렌즈군에서 렌즈 간 공차가 존재하지 않는 경우이다. 또한, 여기서 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 각각의 렌즈군에서 복수의 렌즈 간의 공차는 틸트(tilt) 각도가 ±0.05도 이고, 디센터(decenter)가 ±1.5um이다.렌즈 간 공차가 'X'인 경우, 예컨대 고정 어셈블리 내부에 배치된 제1 렌즈군은 복수의 렌즈를 포함하고, 제1 렌즈군의 복수의 렌즈가 인접한 렌즈 간에 접할 수 있다. 이 때, 제1 각도는 제2 각도와 동일할 수 있다. 즉, 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도와 제1 렌즈 어셈블리의 틸트된 제2 각도는 서로 평행 또는 나란할 수 있다.
나아가, 각 렌즈군 내의 복수의 렌즈 간의 이격 거리(공차)가 감소하면, 고정 어셈블리(1231)의 제1 각도의 범위가 감소할 수 있다. 다시 말해, 각 렌즈군의 복수의 렌즈 간의 이격 거리에 대응하여 제1 각도가 증감할 수 있다. 실시예로, 각 렌즈군의 복수의 렌즈 간 이격 거리가 감소하면, 제1 각도 또는 제1 각도의 범위가 감소할 수 있다.
또한, 고정 어셈블리의 제1 각도의 범위의 평균은 제1 렌즈 어셈블리의 제2 각도의 평균에 대응할 수 있다.
도 29는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트하는 방법에 대한 순서도이고, 도 30는 도 29에서 피크(peak) 검출(또는 Z값 검출)을 설명하는 도면이고, 도 31은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 32은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하기 위한 차트 상 이미지 범위를 도시한 도면이고, 도 33은 고정 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동에 따른 광축 정렬(active align) 이후 와이드(wide), 미드(mid), 텔레(tele)에서 SFR를 도시한 그래프이고, 도 34는 고정 어셈블리를 제1 각도로 틸트하여 광축 정렬(active align)한 경우의 효과를 나타낸 그래프이다.
도 29를 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트하는 방법 또는 공정 순서는 고정 어셈블리를 초기 위치에 배치시키는 단계(S310), 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리 이동(sweep)시키는 단계(S320), 피크(peak)를 검출하는 단계(S330), 제1 각도를 계싼하는 단계(S340), 고정 어셈블리를 제1 각도로 틸트하는 단계(S350) 및 렌즈 배럴(또는 하우징)과 고정 어셈블리를 본딩 또는 결합하는 단계(360)를 포함할 수 있다.
먼저, 고정 어셈블리를 초기 위치에 배치시킬 수 있다(S310). 이전에, 렌즈 배럴 내에 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 배치될 수 있다. 즉, 렌즈 배럴 내에 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 조립될 수 있다. 그리고 고정 어셈블리와 렌즈 배럴 간의 접합부재(에폭시) 도포를 통해 연결될 수 있다.
그리고 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리 이동(sweep)시킬 수 있다(S320). 즉, Through focus를 측정할 수 있다.
그리고 공간 주파수 응답(SFR, Spatial Frequency Response)에서 피크(peak)를 검출할 수 있다(S330). 공간 주파수 응답(SFR)의 피크를 측정함에 있어서 고정 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 소정 거리 이동할 수 있다. 예컨대, 상기 소정 거리는 200um일 수 있다.
그리고 공간 주파수 응답(SFR)의 피크는 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크를 포함할 수 있다. 나아가, 공간 주파수 응답(SFR)의 피크에 대응하는 Z값으로, Z축 방향으로 고정 어셈블리 또는 제1 렌즈 어셈블리의 위치에 대응할 수 있다. 공간 주파수 응답(SFR)에서 0은 고정 어셈블리 또는 제1 렌즈 어셈블리의 초기 위치에 대응할 수 있다.
도 30를 더 살펴보면, 도 30(a)는 고정 어셈블리의 각도 보정 또는 제1 각도로 틸트되기 전(초기 위치)에서 공간 주파수 응답(SFR)의 그래프이고, 도 30(b)는 고정 어셈블리가 제1 각도(보정값)로 틸트된 이후(고정 어셈블리의 광축 정렬) 공간 주파수 응답(SFR)의 그래프이고, 도 30(c)는 하우징과 이미지 센서(또는 회로 기판)과 광축 정렬(예, 모듈 광축 정렬)이 수행된 이후 공간 주파수 응답(SFR)의 그래프이다.
또한, 도 30는 타겟의 관심 영역(ROI, Region Of Interest)에 대한 공간 주파수 응답(SFR) 그래프이다. 타겟의 관심 영역(ROI)은 복수 개일 수 있으나, 이하에서 4개(중심 제외)를 기준으로 설명한다.
도 32을 더 살펴보면, 관심 영역은 타겟의 중심을 기준으로 좌측상부(LT, Left Top), 우측상부(RT, Right Top), 좌측하부(LB, Left Bottom) 및 우측하부(RB, Right Bottom)에 위치할 수 있다. 공간 주파수 응답(SFR)은 좌측상부(LT, Left Top), 우측상부(RT, Right Top), 좌측하부(LB, Left Bottom) 및 우측하부(RB, Right Bottom)에서 각각 얻어질 수 있다. 나아가, tangential(T)는 vertical (V)에 대응하고, sagittal(S)는 horizontal(H)에 대응한다.
그리고 Z(T peak)_L은 왼쪽(Left)에서 tangential의 피크(peak)인 Z값을 의미한다. 그리고 Z(S peak)_L은 왼쪽(Left)에서 sagittal의 피크(peak)인 Z값을 의미한다.
또한, Z(T peak)_R은 오른쪽(Right)에서 tangential의 피크(peak)인 Z값을 의미한다. 그리고 Z(S peak)_R은 오른쪽(Right)에서 sagittal의 피크(peak)인 Z값을 의미한다.
나아가, 모듈 광축 정렬이 수행되고 나면, 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트 또는 각도 보정함에 따라, tangential/sagittal 또는 vertical/horizontal로 피크(peak)의 시프트 값이 최소로 설정될 수 있다. 이에, 주변 필드 간 해상력 균형(blance)이 개선될 뿐만 아니라, 광학 성능도 개선될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 각도 보정 또는 제1 각도로 고정 어셈블리를 틸트하기 위해서는 제1 각도를 계산할 수 있다(S340).
제1 각도는 하기 수학식 2를 만족할 수 있다.
[식 2]
Tx = Atan[(ave((Z@H -Z@V)/2_LB, (Z@H -Z@V)/2_RB)-ave((Z@H -Z@V)/2_LT, (Z@H -Z@V)/2_RT))/(Y_RB-Y_RT)]
Ty = Atan[(ave((Z@H -Z@V)/2_LT, (Z@H -Z@V)/2_LB)-ave((Z@H -Z@V)/2_RT, (Z@H -Z@V)/2_RB))/(X_LB-X_RB)]
여기서, Tx는 고정 어셈블리의 X축 방향을 기준의 제1 각도(제1-1 각도)이고, Ty는 고정 어셈블리의 X축 방향을 기준의 제1 각도(제1-1 각도)이다.
Atac는 arctan 또는 역탄젠트를 의미한다. Ave는 평균을 의미한다. 예컨대, Ave(a,b)는 a와 b의 평균을 의미한다.
(Z@H -Z@V)/2_LB은 좌측하부(LB)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.
(Z@H -Z@V)/2_RB)는 우측하부(RB)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.
(Z@H -Z@V)/2_LT는 좌측상부(LT)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.
(Z@H -Z@V)/2_RT는 우측상부(RT)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.
(Y_RB-Y_RT)는 Y방향으로 차트의 필트 크기 또는 Y방향으로 차트 ROI 전체의 길이를 의미한다. 즉, (Y_RB-Y_RT)는 Y축 방향으로 우측하부와 우측상부 간의 거리 또는 좌측하부와 좌측상부 간의 거리에 대응한다.
(X_LB-X_RB)는 X방향으로 차트의 필트 크기 또는 X방향으로 차트 ROI 전체의 길이를 의미한다. 즉, (X_RB-X_RT)는 X축 방향으로 좌측하부와 우측하부 간의 거리 또는 좌측상부에와 우측상부 간의 거리에 대응한다.
이에, 고정 어셈블리는 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동(sweep)에 대한 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응될 수 있다. 특히, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응할 수 있다. 나아가, 복수의 차트의 ROI의 경우 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 피크의 Z값과 구걸(sagittal, S) 방향으로 피크의 Z값의 평균에 서로 대응 또는 동일할 수 있다. 여기서 동일은 5% 이내의 오차를 포함하는 개념일 수 있다.
도 31을 더 참조할 때, 도 31(a)는 상술한 수학식 2에서 Tx의 산출을 설명하는 SFR이다. 여기서, Target Z_L은 차트 ROI에 대해 왼쪽(Left)에서 tangential의 피크(peak)인 Z값(Z(T peak)_L)과 왼쪽(Left)에서 sagittal의 피크(peak)인 Z값(Z(S peak)_L) 간의 평균값을 의미한다.
그리고 상술한 바와 같이 관심 영역(ROI)이 4개인 경우, 각각의 ROI에 대한 target Z_L과 Tx가 산출될 수 있다. 이 때, 각각의 ROI에 대한 Tx의 최소가 표 1에서 제1 각도의 범위 중 min이고, 최대가 표 1에서 제1 각도의 범위 중 max이다. 그리고 각각의 ROI에 대한 Tx의 평균이 표 1에서 제1 각도의 범위 중 average에 대응한다.
도 31(b)는 고정 어셈블리가 제1 각도(보정값)으로 틸트된 경우(고정 어셈블리의 광축 정렬), SFR이다. 도 31(b)를 더 살펴보면, 상술한 바와 같이, 고정 어셈블리는 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동(sweep)에 대한 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응될 수 있다. 특히, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응할 수 있다.
또한, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 Z값의 기울기와 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 구걸(sagittal, S) 방향으로 Z값의 기울기가 서로 동일할 수 있다.
나아가, 복수의 차트의 ROI의 경우 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 피크의 Z값과 구걸(sagittal, S) 방향으로 피크의 Z값의 평균에 서로 대응 또는 동일할 수 있다. 여기서 동일은 5% 이내의 오차를 포함하는 개념일 수 있다.
도 31(c)는 모듈 광축 정렬 이후 SFR을 도시한다. 예컨대, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 Z값의 기울기와 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 구걸(sagittal, S) 방향으로 Z값의 기울기가 서로 동일할 수 있다. 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 Z값의 기울기가 0일 수 있다. 또한, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 구걸(sagittal, S) 방향으로 Z값의 기울기가 0일 수 있다.
도 33을 더 살펴보면, 동일 카메라 엑추에이터에 대해 도 33(a-1)은 제2 렌즈 어셈블리를 이동(sweep)시키고, 도 33(a-2)는 고정 어셈블리를 이동(sweep)한 경우 SFR을 도시한다. 특히, AA 보정 전에 대응하는 SFR은 제1 각도로 보정하기 전의 와이드(wide) 상태에서 SFR을 의미한다. 그리고 AA 보정 후에 대응하는 SFR은 제1 각도로 고정 어셈블리를 틸트 또는 보정한 후, 각 상태(와이드(wide), 미드(Mid), 텔레(tele)에서의 SFR을 의미한다. 와이드(wide)는 제1 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 제2 렌즈 어셈블리 또는 이미지 센서에 최대 이동한 상태에 대응할 수 있다. 또는 와이드(wide)는 근초점거리 상태 또는 최소 배율 상태에서 제1 렌즈 어셈블리의 위치를 의미한다. 텔레(tele)는 제1 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 고정 어셈블리 또는 제1 카메라 엑추에이터에 최대 이동한 상태에 대응할 수 있다. 또는 텔레(tele)는 원초점거리 상태 또는 최대 배율 상태에서 제1 렌즈 어셈블리의 위치를 의미한다. 미드(Mid)는 와이드와 텔레의 중간에 대응할 수 있다.
또한, 동일 카메라 엑추에이터에 대해 도 33(b-1)은 제2 렌즈 어셈블리를 이동(sweep)시키고, 도 33(b-2)는 고정 어셈블리를 이동(sweep)한 경우 SFR을 도시한다. 각 도면에 대한 설명은 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
그리고 도 33에서 Y축은 SFR값 비율을 의미한다. 예로, 1은 100%를 의미한다. 그리고 X축은 Z값 또는 광축 방향으로 길이를 의미한다. 나아가, 각 점선 또는 실선은 RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR을 의미한다.
도시된 바와 같이, 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트 또는 보정될 수 있다. 도 33에서 (a-1)의 경우 AA 보정 시(고정 어셈블리의 제1 각도로 보정) , Tx가 -0.55, Ty가 -0.54일 수 있다. 도 33(a-2)의 경우 Tx가 -0.75, Ty가 -0.64일 수 있다. 또한, 도 33에서 (b-1)의 경우 Tx가 -0.06, Ty가 -0.37일 수 있다. 그리고 도 33에서 (b-2)의 경우 Tx가 -0.08, Ty가 -0.48일 수 있다.
실시예로, 제2 렌즈 어셈블리의 이동 대비 상기 고정 어셈블리의 이동 시, 상기 제1 각도가 감소할 수 있다.
또한, 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응되는 경우 텔레(tele) 및 와이드(wide) 중 어느 하나에서 SFR의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 있다.
예컨대, 도 33(a-1)에서와 같이 제2 렌즈 어셈블리의 이동(sweep)을 기반으로 한 고정 어셈블리의 제1 각도 보정 후, 텔레(tele)에서 공간 주파수 응답의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 잇다. 즉, RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 감소할 수 있다.
그리고 도 33(a-2)에서와 같이 고정 어셈블리의 이동(sweep)을 기반으로 한 고정 어셈블리의 제1 각도 보정 후, 텔레(tele)에서 공간 주파수 응답의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 잇다. 즉, RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 감소할 수 있다.
나아가, 도 33(a-1), (a-2), (b-1), (b-2)에서와 같이, 고정 어셈블리의 보정 전(AA 보정전)의 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 큰 반면, 고정 어셈블리의 보정 후(AA 보정후)의 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 감소할 수 있다. 다시 말해, 고정 어셈블리를 제1 각도로 보정함에 따라 광학 성능이 개선될 수 있다.
마찬가지로, 도 34를 더 살펴보면, 도 34의 (a-1), (b-1), (c-1), (d-1)은 AA 보정전의 MTF 그래프이다. 이 때, x축은 Z값이고, y축은 %를 나타낸다. 또한, OF_H는 ROI의 중심에서의 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR을 의미한다. OF_V는 ROI의 중심에서 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향으로 SFR을 의미한다. RT_H, RT_V, RB_H ,RB_V, LB_H, LB_V, LT_H, LT_V는 RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical, V) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizonta, Hl) 방향으로 SFR을 의미한다.
이러한 고정 어셈블리의 제1 각도 보정(AA 보정)에 따라, 고배율 시 민감도에 따른 해상력 성능 저하가 개선될 수 있다. 모듈 AA로는 모듈 해상력 개선이 어렵고 필드별 균형(balance) 향상만 가능해지나, 실시예에서와 같이 고정 어셈블리의 제1 각도 보정으로, 렌즈 성능 및 수율 향상이 가능해질 수 있다(표 2 참조). AA 보정에 따라 각 상태(wide, tele)에서 렌즈 수율 향상이 개선될 수 있다. 표 2의 값은 몬테카를로 시뮬레이션 결과이다.
고정 어셈블리 제1 각도 보정(틸트) 전(AA 보정전) 고정 어셈블리 제1 각도 보정(틸트) 후(AA 보정후)
Wide 71.00% 93.00%
Tele 57.00% 66.50%
Total(W+T) 50.50% 63.00%
또한, 도 34를 참조할 때, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 개선된 MTF 성능을 제공할 수 있다. 도 35는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 35에 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 또는 줌 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 36은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도이다.
예를들어, 도 36는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 차량 운전 보조 장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 36를 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.
카메라센서(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. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 렌즈 어셈블리;
    상기 렌즈 어셈블리를 광축 방향을 따라 이동시키는 구동부; 및
    상기 하우징과 결합하는 기판;을 포함하고,
    상기 구동부는 상기 렌즈 어셈블리에 배치되는 구동 마그넷; 및 상기 하우징에 배치되는 구동 코일;을 포함하고,
    상기 구동 코일은 상기 광축 방향을 따라 순차로 배치되는 제1 서브 코일, 제3 서브 코일 및 제2 서브 코일;을 포함하고,
    상기 제1 서브 코일, 상기 제2 서브 코일 및 상기 제3 서브 코일은 소정의 위상차를 갖는 전류가 인가되는 카메라 엑추에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 서브 코일은 상기 제1 서브 코일과 상기 제2 서브 코일 사이에 배치되는 카메라 엑추에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 코일, 상기 제2 서브 코일 및 상기 제3 서브 코일은 상기 광축 방향으로 중첩되는 카메라 엑추에이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 코일에 인가되는 제1 전류는 상기 제3 서브 코일에 인가되는 제3 전류와 제1 위상차를 갖고,
    상기 제3 전류는 상기 제2 서브 코일에 인가되는 제2 전류와 제2 위상차를 갖고,
    상기 제1 위상차와 상기 제2 위상차는 동일한 카메라 엑추에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 전류는 상기 제1 전류와 제3 위상차를 갖고,
    상기 제1 위상차 또는 상기 제2 위상차와 동일한 카메라 엑추에이터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 구동 마그넷이 상기 제1 서브 코일 내지 상기 제3 서브 코일 중 어느 하나와 수평 방향으로 어긋나고,
    상기 어느 하나에는 전류가 인가되는 카메라 엑추에이터.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 전류를 조절하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 적어도 일부가 상기 렌즈 어셈블리의 스트로크에 대응하는 0도 내지 360도의 범위의 기계각을 기반으로 전류를 제어하는 카메라 엑추에이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 렌즈 어셈블리의 위치 유지 시, 상기 전류의 미인가 또는 상기 기계각에서의 제1 전류, 제2 전류 및 제3 전류 각각의 위상을 ±90도 시프트하는 카메라 엑추에이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 0도 내지 360도의 범위의 기계각 중 적어도 일 영역에서 상기 제1 전류 내지 상기 제3 전류의 적어도 일부가 서로 상이한 방향으로 전류를 인가하는 카메라 엑추에이터.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 렌즈 어셈블리의 이동 시, 상기 제1 서브 코일, 상기 제2 서브 코일 및 상기 제3 서브 코일 중 상기 렌즈 어셈블리와 수평 방향으로 중첩되는 서브 코일에 대해 양의 전류를 인가하는 카메라 엑추에이터.
PCT/KR2023/018606 2022-12-01 2023-11-20 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 WO2024117634A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0165633 2022-12-01
KR1020220165633A KR20240081904A (ko) 2022-12-01 2022-12-01 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR1020220184518A KR20240102469A (ko) 2022-12-26 2022-12-26 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR10-2022-0184518 2022-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024117634A1 true WO2024117634A1 (ko) 2024-06-06

Family

ID=91324158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/018606 WO2024117634A1 (ko) 2022-12-01 2023-11-20 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024117634A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150104703A (ko) * 2014-03-06 2015-09-16 주식회사 하이소닉 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터
KR20170143197A (ko) * 2016-06-21 2017-12-29 (주)알비케이이엠디 렌즈 구동장치
KR20190072386A (ko) * 2017-12-15 2019-06-25 삼성전기주식회사 온도보상 기능을 갖는 vcm 방식의 액추에이터 및 위치 제어 장치
KR20220028680A (ko) * 2020-08-31 2022-03-08 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
KR20220094462A (ko) * 2020-12-29 2022-07-06 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150104703A (ko) * 2014-03-06 2015-09-16 주식회사 하이소닉 자동 초점 조절 및 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 액추에이터
KR20170143197A (ko) * 2016-06-21 2017-12-29 (주)알비케이이엠디 렌즈 구동장치
KR20190072386A (ko) * 2017-12-15 2019-06-25 삼성전기주식회사 온도보상 기능을 갖는 vcm 방식의 액추에이터 및 위치 제어 장치
KR20220028680A (ko) * 2020-08-31 2022-03-08 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
KR20220094462A (ko) * 2020-12-29 2022-07-06 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021107524A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2020213994A1 (ko) 카메라 모듈
WO2020076112A1 (ko) 카메라 액추에이터, 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2020071852A1 (ko) 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2022035192A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2022235109A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2021107525A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2020209598A1 (ko) 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2020101232A1 (ko) 카메라 모듈
WO2021242079A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2022234958A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2023018076A1 (ko) 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2020076111A1 (ko) 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2021071277A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2021187773A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2023018143A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2021230557A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2024117634A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2022019632A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2024117641A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2023096286A1 (ko) 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2024196225A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2023239112A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2024144068A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2023239167A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23898165

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1