KR20160005956A - 카메라 렌즈 모듈 - Google Patents

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Abstract

카메라 렌즈 모듈과 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 카메라 렌즈 모듈에 있어서, 떨림보정 캐리어를 실장하는 베이스; 상기 떨림 보정 캐리어에 구비되는 적어도 둘 이상의 자석; 복수의 코일들을 구비하며 상기 자석 각각에 대응되는 코일부; 및 상기 코일들 사이에 위치되는 위치 센서를 포함할 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.

Description

카메라 렌즈 모듈{CAMERA LENS MODULE}
본 발명의 다양한 실시예들은 휴대 가능한 전자 기기에 장착되는 카메라 렌즈 모듈에 관한 것이다.
최근 이동통신 기술의 발전으로 보편화되는 스마트 폰과 같은 휴대 단말기는 소형 및 경량화된 카메라 렌즈 모듈이 등장하여, 휴대 단말기 본체에 적어도 한 개 이상 채용되고 있다.
특히, 최근의 휴대 단말기에는 고용량 고성능의 카메라 렌즈 모듈이 요구되고 있으며, 이로 인해 디지탈 카메라(DSLR) 급에 준하는 다양한 기능을 구비한 카메라 렌즈 모듈의 개발이 활발한 추세에 있다. 휴대 단말기에 실장되는 카메라 렌즈 모듈에 탑재되는 상술한 다양한 기능들로는 자동 초점 기능, 줌 기능 이외에 손떨림 보정기능(stabilizer)이 있다.
손떨림 보정 기능을 구비한 종래 카메라 렌즈 모듈의 일례로, '대한민국 특허출원번호 2010-106811호', '대한민국 특허출원번호 2011-0140262호' 등이 있다. 하지만, 휴대 단말기가 고기능을 요구하는 동시에 소형화도 요구되는 추세라서, 고기능을 제공하기 위한 추가적인 구성들은 더욱 소형화될 필요가 있다.
특히, 손떨림 보정 기능을 구비한 카메라 렌즈 모듈은 손떨림 보정을 위해 적어도 직교하는 둘 이상의 합력을 이용해 정밀한 손떨림 보정을 수행해야 되나, 구동부의 크기나 수를 최소화시켜야 되는 상황에서 정밀하고 신속한 손떨림 보정이 어려운 문제가 있다. 즉, 적어도 두 방향 이상의 합력으로 제어되는 떨림 보정 구동은 합력이 작용하는 과정 중에 제어되어야 하는 범위 보다 더 크게 구동하거나 불필요한 회전이 과도하게 발생하는 문제가 있다. 이는 떨림 보정 구동의 정확도와 속도를 저하시키는 요인으로 정밀하고 신속한 떨림 보정 구동을 수행하기 위해서는 개선되어야 할 문제이다.
즉, 종래의 카메라 렌즈 모듈은 앞서 언급한 다양한 기능을 위한 구동 및 손떨림 보정을 위해 코일에 전류를 인가하면, 상기 코일의 내부 중앙에 위치된 위치 센서가 상기 코일에 의해 유도되는 자기장의 영향으로 구동의 정확도와 속도를 감지하지 못해 카메라 렌즈 모듈의 구동을 정밀하고 신속하게 수행하지 못하는 문제점이 있었다.
결국, 위치 센서를 코일에서 발생되는 자기장의 영향으로부터 벗어나도록 구성하여 코일의 자기장 영향을 최소화시켜 위치 센서의 기능을 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 카메라 렌즈 모듈의 구동력을 높일 수 있는 장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 구동부에 구비된 각각의 코일의 사이에 위치 센서를 구성함으로써, 위치센서가 코일에서 발생되는 자기장의 영향으로부터 벗어나도록 하여 카메라 렌즈 모듈의 구동력을 향상시킬 수 있도록 한 카메라 렌즈 모듈을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 위치센서를 코일에서 발생되는 전기장의 영향으로부터 벗어나도록 구성함으로써, 코일의 자기장으로 인해 위치센서의 오동작을 방지하고, 이로인해 카메라 렌즈 모듈의 성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 카메라 렌즈 모듈를 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 카메라 렌즈 모듈에 있어서, 떨림보정 캐리어를 실장하는 베이스; 상기 떨림 보정 캐리어에 구비되는 적어도 둘 이상의 자석; 복수의 코일들을 구비하며 상기 자석 각각에 대응되는 코일부; 및 상기 코일들 사이에 위치되는 위치 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예 들에 따르면,
코일들의 사이에 위치 센서를 구성함과 동시에 위치센서가 코일에서 발생되는 자기장의 영향으로부터 벗어나도록 구성하여 카메라 렌즈 모듈의 구동력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더불어, 코일의 자기장으로 인해 위치센서의 오동작을 방지하고, 이로인해 카메라 렌즈 모듈의 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 결합 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성을 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성 중 코일 및 위치 센서를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성 중 코일 및 위치 센서를 나타낸 정면도.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 다양한 실시 예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 다양한 실시 예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
여기서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈을 구비한 전자 기기에 대해서 설명하기로 한다. 먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전자 기기의 적용예로는, 다양한 통신 시스템들에 대응되는 통신 프로토콜들에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기(mobile communication terminal)를 비롯하여, 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3(MPEG-1 audio layer-3) 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch))등 모든 정보통신기기와 멀티미디어 기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 기기는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 기기는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 기기는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 기기는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 기기는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 기기는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
더불어, 상기 전자 기기에 적용되는 카메라 렌즈 모듈은 손떨림 보정 기능이 구비된 카메라 렌즈 모듈, 브이씨엠(VCM) 타입 카메라 렌즈 모듈 및 엔코더(Encode) 타입 카메라 렌즈 모듈들 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 카메라 렌즈 모듈은 상기 개시된 카메라 렌즈 모듈을 예들 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 카메라 렌즈 모듈은 구동부에 의해 렌즈 캐리어를 구동시키는 카메라 렌즈 모듈이라면, 다양하게 적용될 수 있다. 여기서 본 실시예에서는 상기 손떨림 보정 기능이 구비된 카메라 렌즈 모듈을 적용하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 결합 상태를 나타낸 사시도 이다.
도 1 및 도 2을 참조하여, 상기 카메라 렌즈 모듈(10)의 구성을 설명하기로 한다. 상기 카메라 렌즈 모듈(10)은 베이스(11)와, 렌즈 배럴 캐리어(14)와, 자동 초점 구동부와, 떨림 보정 캐리어(15)와, 떨림 보정 구동부 및 구름부(100)를 포함한다.
상기 베이스(11)는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)와, 상기 자동 초점 구동부와, 상기 떨림 보정 캐리어와, 상기 떨림 보정 구동부 및 상기 구름부(100)를 구비할 수 있다.
상기 렌즈 배럴 캐리어(14)는 후술하는 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 구동가능하게 지지함과 아울러 상기 베이스(11)내에 실장된다.
상기 자동 초점 구동부는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)를 광축을 따라서 이동시킬 수 있도록 상기 베이스(11)와 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)의 사이에 배치된다.
상기 떨림 보정 캐리어(15)는 렌즈 배럴(13)을 구비하도록 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 상에 놓여진다.
상기 떨림 보정 구동부는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)의 균형 상태를 보정하도록 상기 베이스(11)와 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 사이에 구비된다.
상기 구름부(100)는 광축 수직방향으로 평행하게 상기 떨림 보정 캐리어(15)와 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 사이에 배치되어 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 상에서 구름 동작에 의해 떨림 보정의 구동이 가능하도록 한다.
상기 떨림 보정 구동부는 제 1, 2 떨림 보정 자석들(101, 102), 제 1, 2 떨림 보정 코일들(300, 301)과, 상기 각 떨림 보정 자석들(101, 102)에 대응하는 요크부(103)를 포함한다.
도 3 및 도 4와 같이, 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300,301)들의 사이에는 상기 코일들의 자기장의 영향을 받지 않도록 제 1, 2 위치 센서(300a, 301a)가 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1, 2 위치센서(300a, 301a)는 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300,301)들에서 발생되는 전기장의 영향으로부터 벗어나도록 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300,301)들의 사이내에 배치된다. 따라서 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300,301)들에서 발생되는 자기장으로 인해 제 1, 2 위치센서(300a,301a)의 오동작을 방지할뿐만 아니라, 카메라 렌즈 모듈의 성능 저하를 방지할 수 있다.
다시 말해, 도 3 및 도 5와 같이, 상기 제1 위치 센서(300a)는 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)들의 사이에 배치되고, 상기 제1 떨림 보정 코일(300)들의 사이내에 형성된 공간에 배치된다. 이 상태에서, 상기 제 1 위치 센서(300a)와 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)들은 상기 제1 떨림 보정 자석(101)과 직접적으로 대면하게 배치된다.
또한, 상기 제 2 위치 센서(301a)는 상기 제2 떨림 보정 코일(301)들의 사이에 배치되고, 상기 제 2 떨림 보정 코일(301)들의 사이내에 형성된 공간에 배치된다. 이 상태에서, 상기 제 2 위치 센서(301a)과 상기 제2 떨림 보정 자석(301)들과 직접적으로 대면하게 배치된다. 구체적으로 상기 각각의 제1, 2 위치 센서(300a)(301a)는 각각의 떨림 보정 코일(300)(301)의 사이 공간에 수용되게 장착되어, 상기 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과 대면하게 장착될 수 있다.
더불어, 상기 제 1, 2 위치 센서(300a)(301a)들은 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300,301)들의 사이에 배치될 뿐만 아니라, 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300)(301)들의 외곽 둘레에도 배치될 수 있다.
또한, 앞서 언급한 도 1과 같이, 상기 카메라 렌즈 모듈에는 적어도 하나 이상의 보조 베이스를 포함하고, 상기 보조 베이스는 제 1, 2 보조 베이스(200)(201)로 이루어지고, 상기 제 1, 2 보조 베이스(200)(201)는 상기 제 1 2 떨림 보정 코일(300)(301)들을 지지할 수 있도록 상기 베이스의 각 측면에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300)(301)들은 상기 제 1, 2 보조 베이스(200)(201)의 측면에 구비되어 상기 베이스(11)의 양측면에 장착됨과 동시에 상기 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)들과 대면되게 배치된다.
상기 보조 베이스는 PCB 또는 FPCB와 같은 전기 기판으로서 외부 전원과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 렌즈 배럴 캐리어(14)와 상기 떨림 보정 캐리어(15) 사이에는 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 상기 렌즈 배럴 캐리어 상에서 구름 가능하도록 볼 베어링(104)이 위치한다.
상기 렌즈 배럴 캐리어(14)상에는 상기 각 떨림 보정 자석(101)(102)의 하부에 대응되도록 요크부(103)가 위치한다. 상기 요크부(103)는 상호 이격된 복수의 요크들로 이루어질 수 있다.
상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300)(301)들은 상호 직렬로 연결되고, 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)은 상기 하나의 제 1 떨림 보정 자석(101)에 두개로 분할되어 배치되고, 마찬가지로, 상기 제 2 떨림 보정 코일(301)은 상기 하나의 제 2 떨림 보정 자석(301)에 두개로 분할되어 배치된다. 즉 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300)(301)들은 한쌍으로 배치된다.
앞서 언급한 도 1 및 도 2을 참조하여, 상기 카메라 렌즈 모듈의 구성을 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에는 카메라 렌즈 모듈(10)의 외관만이 보여지기 때문에, 상기 카메라 렌즈 모듈(10)의 베이스(11)와, 보조 베이스(16)와, 외형 케이스(12)와, 회로 기판(P2) 및 렌즈 배럴(13)의 상단만이 보여진다. 상기 도면들에 3차원 X/Y/Z 좌표계가 도시되었는데, 'Z축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 수직 방향으로, 렌즈 배럴(13)이 이동하는 광축을 의미하고, 'X축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 가로 방향(광축의 수직 방향)을 의미하며, 'Y축'은 카메라 렌즈 모듈(10)의 세로 방향(광축의 수직 방향이고, X축의 수직 방향)을 의미한다. 후술하는 자동 초점(AF;Automatic Focus) 구동부는 렌즈 배럴(13)을 광축을 따라서 이동하여 초점을 조절하기 위한 구동힘을 제공하고, 광학식 떨림 보정(OIS;Optical Image Stabilizer) 구동부는 XY 방향으로 떨림 보정 캐리어(도 3에 도시됨)의 광축 수직방향으로 작용하여, 수평방향 균형 상태를 보정하는 구동힘을 제공한다.
앞서 언급한 도 1를 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 이하 설명하는 모듈(10)은 경박단소화를 추구하고, 예컨데 모듈(10)의 내부 장착 공간이 많이 차지하는 구동부(후술하는 자동 초점 구동부와 두개의 떨림 보정 구동부)의 실장 공간을 최적화하며, 특히 모듈의 모서리에 자동 초점 구동부와, 모듈의 측면 영역들 중, 하나의 측면에 떨림 보정 구동부을 구비하고, 다른 측면에 또 다른 떨림 보정 구동부를 각각 배치하여 소형화를 달성한다.
일반적으로 공지의 렌즈 배럴(13)은 원통형이고, 외형 케이스(12)는 다면체 형상, 구체적으로 직육면체나 정육면체 형상인데, 이러한 외형 케이스(12)에 렌즈 배럴(13)이 수용된다.
본 발명의 실시 예에서는 모듈의 외형 케이스(12)의 모서리 영역에 자동 초점 구동부를, 모듈의 외형 케이스의 측면 영역에 제 1,2 떨림 보정 구동부를 설치하여, 모듈에 구성되는 부품의 실장성을 최적화한다. 특히, 본 발명의 실시 예에서는 떨림 보정 캐리어가 렌즈 배럴 캐리어 상에 구름 마찰동작이 가능하게 배치된 상태로, 자동 초점 동작과 떨림 보정 동작이 수행된다.
상기 모듈(10)은 외관이 대략적으로 직육면체 형상으로, 외형 케이스(12)와, 베이스(11)와, 보조 베이스(16)와, 렌즈 배럴(13)과, 적어도 하나의 떨림 보정부(떨림 보정 캐리어와 떨림 보정 구동부 포함) 및 자동 초점 조절부(렌즈 배럴 캐리어와 자동 초점 구동부 포함)와, 하나 이상의 회로 기판(P2,P3)과, 적어도 하나 이상의 렌즈 배럴을 광축을 따라서 가이드하는 가이드 장치를 포함한다.
상기 외형 케이스(12)는 베이스(11)와 결합되어서, 중요 부품들을 수용하면서, 외부로부터 수용된 부품들을 보호하는 하우징 기능을 수행한다. 상기 외형 케이스는 금속 재질로 구성되어서, 쉴드(shield) 기능을 담당할 수 있다. 상기 외형 케이스(12)에서는 미도시된 외부 전원과 전기적으로 연결되기 위하여 두 개의 회로 기판(P2,P3)이 외부로 인출된다.
상기 렌즈 배럴(13)은 원통형으로, 상기 자동초점 구동부에 의해 광축을 따라서 이동하여, 렌즈 초점을 조절한다. 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)는 베이스(11) 상에 완전히 수용되고, 외주면에 평탄한 직사각형의 자석 장착홈(140)이 구비된다. 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)는 한 쌍의 가이드 장치에 의해 광축을 따라서 가이드된다. 상기 한 쌍의 가이드 장치는 공지된 가이드부와 다수개의 볼 베어링(b1)을 각각 포함한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)와 분리 및 결합 가능한 구조 또는 일체형 구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)의 구동 장치는 하나의 자동 초점 구동부와, 두 개의 떨림 보정 구동부를 포함한다. 본 발명에서 상기 자동 초점 구동부는 단일 자동 초점 구동부가 구비되는 것을 일 례로 설명한다. 또한, 상기 떨림 보정 구동부는 광축을 중심으로 자동 초점 구동부가 위치된 일면의 반대편 일면쪽에 상호 이격되게 2개 배치된다. 본 발명에서 떨림 보정 구동부는 제1,2떨림 보정 구동부로 구성되어 렌즈 배럴 케이스의 측면에 장착되는 것을 일 례로 설명하지만, 측면 영역에 한정되지 않고, 모듈 내의 모서리 빈 공간에 실장할 수 있으면, 두 개 이상 설치 변경가능하다.
이하에서는 상기 떨림 보정 구동부의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 상기 떨림 보정 구동부는 떨림 영역들 중, 적어도 둘 이상의 측면 영역에 각각 배치되어, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 손떨림 상태를 보정한다.
이하에서 상기 모듈의 제1,2 측면 영역에 각각 배치되는 제1,2 떨림 보정 구동부를 설명하기로 한다. 상기 ' 제1, 2 측면 영역 ' 이라 함은 상기 자동 초점 구동부의 반대편의 양 측면 영역을 지칭하는 것으로서, 후술하는 제1,2떨림 보정 자석이 장착되는 떨림 보정 캐리어에 있는 양 측면과, 상기 베이스(11)에서 자동 초점 구동부 반대편의 양 측면 영역을 포함하는 공간을 각각 지칭한다.
상기 제 1,2 떨림 보정 구동부는 상기 자동 초점 구동부와 대치하는 제 1, 2 측면 영역에서, 상기 광축을 중심으로 상기 자동 초점 구동부가 배치되는 일면의 반대쪽의 제1,2 측면 영역에 각각 중심 방향쪽으로 대면하게 배치된다. 상기 제 1,2 떨림 보정 구동부는 서로 발생하는 자기장의 상호 간의 합력으로, 상기 광축을 따라서 떨림 보정 캐리어(15)의 균형 상태(XY 축)를 보정한다.
도 1 및 도 3과 같이, 상기 제 1 떨림 보정 구동부는 상기 떨림 보정 캐리어(15) 외면에 구비된 장착홈에 장착되고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 제 1 측면 영역에서 중심방향으로 대면하게 배치되는 제 1 떨림 보정 자석(101)을 포함한다, 또한, 상기 제 1 떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제1 측면 영역에서 중심 방향으로 대면하게 배치되고, 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)과 이격되어 대면하는 제 1 떨림 보정 코일(300)을 포함한다. 또한, 상기 제 1 떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제 1 측면 영역에 배치되고, 상기 제1떨림 보정 코일(300)들의 사이내에 배치되는 제 1 위치 센서(300a)를 포함한다.
상기 제 1 떨림 보정 코일(300)들에 전류를 인가하면, 상기 제1떨림 보정 자석(101)과 제1떨림 보정 코일(300)들로로부터 자기장이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 XY축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다. 이때, 상기 제1위치 센서(300a)는 상기 코일(300)들의 자기장의 영향을 받지 않도록 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)들의 사이내에 배치됨과 동시에 홀 센서로 구성될 수 있다.
도 1 및 도 3과 같이, 상기 제 2 떨림 보정 구동부는 상기 떨림 보정 캐리어(15) 외면에 구비된 장착홈에 장착되고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 제2측면 영역에서 중심방향으로 대면하게 배치되는 제2떨림 보정 자석(102)을 포함한다, 또한, 상기 제2떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제2측면 영역에서 중심 방향으로 대면하게 배치되고, 상기 제2떨림 보정 자석(102)과 이격되어 대면하는 제2떨림 보정 코일(301)을 포함한다. 또한, 상기 제2떨림 보정 구동부는 상기 베이스(11)의 제2측면 영역에 배치되고, 상기 제2떨림 보정 코일(301)들의 사이에 배치되는 제2위치 센서(301a)를 포함한다.
상기 제2떨림 보정 코일(301)들에 전류를 인가하면, 상기 제2떨림 보정 자석(102)과 제2떨림 보정 코일(301)로부터 자기장이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 XY축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다. 이때, 상기 제2위치 센서(301a)는 상기 코일들의 자기장의 영향을 받지 않도록 상기 제 2 떨림 보정 코일(301)들의 사이내에 배치됨과 동시에 홀 센서로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)과, 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일(300,301)에 의해 각각 발생하는 힘의 합력에 의해, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 XY축을 중심으로 렌즈 배럴의 떨림 상태가 보정될 수 있다.
상기 제1 위치 센서(300a)는 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)들의 사이에 배치됨과 동시에 상기 제1측면 영역 내측면에 배치되고, 구체적으로 상기 제1떨림 보정 코일(300) 배면쪽에 배치되어서, 상기 제1 떨림 보정 코일(200)들의 사이내측에서 상기 제1 떨림 보정 자석(101)과 직접적으로 대면하게 배치된다. 또한, 상기 제 2위치 센서(301a)는 상기 제2측면 영역 내측면에 배치되고, 구체적으로 상기 제2떨림 보정 코일(301) 들 배면쪽에 배치되어서,상기 제2 떨림 보정 코일(301)들의 사이내측에서 상기 제2 떨림 보정 자석(102)과 직접적으로 대면하게 배치된다.
상기 자동 초점 구동부는 상호 대면하는 외형 케이스(12) 일면에 결합된 보조 베이스(16)와, 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)의 일측 사이에 배치되어, 상기 렌즈 배럴(13)을 광축을 따라서 이동시키는 구동부이다. 상기 자동 초점 구동부는 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 외주면에 상기 케이스(12) 일면과 평행하게 장착되는 자동 초점 자석(m1)과, 상기 보조 베이스(16)에 배치되되, 상기 자동 초점 자석(m1)과 대면하게 배치되는 자동 초점 코일(c1)과, 상기 자동 초점 코일(c1) 옆에 배치된 구동 아이씨(IC)를 포함한다. 상기 자동 초점 코일(c1)에 전류가 인가되면, 상기 자동 초점 코일(c1)과 자동 초점 자석(m1) 간에 발생하는 자기장에 의해, 상기 렌즈 배럴(13)은 광축을 따라서 이동함으로써, 미 도시된 렌즈와 이미지 센서 간의 초점 거리가 자동으로 조절된다. 자동 초점 위치 센서(h1)는 상기 자동 초점 코일 내부 수용공간에 배치될 수 있으며, 구동 아이씨(IC)에 포함될 수 있다. 상기 자동 초점 위치 센서는 홀 센서를 포함한다.
상기 자동 초점 구동부는 상기 보조 베이스 내면(16)에 배치되는 자동 초점 회로 기판(P3)을 포함하고, 상기 베이스(11) 상면에 배치되는 자동 초점 회로 기판(P3)을 포함한다. 도 1에서 참조부호 'F'는 'IR 필터'를 지칭하며, 참조부호 's'는 '이미지 센서'를 지칭한다. 또한, 참조부호 'S1'는 스토퍼를 각각 지칭한다.
한편, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 렌즈 배럴(13)을 광축 방향으로 수용하기 위한 내부 공간을 가지는 중공형 몸체(150)와, 상기 중공형 몸체(150) 바닥에서 외주 방향으로 돌출되며, 간격지게 배치된 적어도 하나 이상의 제1지지체(151)를 포함한다. 또한, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 렌즈 배럴 캐리어(14)의 개방된 부분에 베이스(11)와 대면하게 장착된다. 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 상기 중공형 몸체(150) 내로 렌즈 배럴(13)이 수용됨으로서, 상기 중공형 몸체(150) 내면은 렌즈 배럴(13) 외주면을 감싸면서, 간극을 가진다. 상기 제 1 지지체(151) 사이는 각각 개방되었는데, 이는 상기 적어도 하나 이상의 요크부(103)가 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)과 직접적으로 대면하게 하여서, 상기 요크부(103)들과 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과의 인력에 의해서, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 자동 초점 캐리어(14) 상에서 중심을 잡아(centering)주게 된다.
한편, 상기 렌즈 배럴 캐리어(14) 상면과 떨림 보정 캐리어(15) 저면 사이에는 떨림 보정 캐리어(15)의 중심 위치를 잡아주는(센터링 제공) 구름부(100)가 구비된다. 상기 구름부(100)는 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과, 적어도 하니 이상의 요크(103)와, 다수개의 볼 베어링(104)을 포함한다. 상기 볼 베어링(b2)은 렌즈 배럴 캐리어(14)와 떨림 보정 캐리어(15) 사이에 간격지게 접하게 배치되어서, 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 지지한다. 상기 요크부(103)들은 상기 렌즈 배럴 캐리어(14)에 대칭으로 배치되며, 상기 제1,2떨림 보정 구동부를 구성하는 제 1, 2 떨림 보정 자석(101)(102)과 각각 대면하게 배치된다. 상기 요크부(103)들은 자성체 재질, 예를 들어 금속 재질로 구성된다. 상기 요크부와 상기 제1,2떨림 보정 자석(101)(102)과의 인력에 의해서, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 볼 베어링(104) 상에서 안정적으로 중심 위치를 잡고, 미세한 구름 동작으로 중심 위치 조절가능하다. 상기 각각의 볼 베어링(104)은 상기 제 1 지지체(151) 저면과, 상기 제 2 지지체(141) 상면 사이에 배치되어 동작한다.
상기 자동 초점 구동부의 상기 자동 초점 코일에 전류가 인가되면, 상기 렌즈 배럴(13)은 광축을 따라서 직선 이동한다. 이때, 상기 렌즈(미도시 됨)와 이미지 센서 간의 초점 거리가 자동으로 조절된다.
다시 말해, 상기 렌즈 배럴(13)이 직선 이동하여 구동력을 발생 할때, 상기 렌즈 배럴(13)과 결합된 상기 떨림 보정 캐리어(15)도 직선이동하고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 한쪽방향으로 회전력을 발생한다. 여기서, X,Y축 합력에 의해 떨림 보정 구동시, 보정 구동력 이외에 불필요한 과도한 회전력이 발생할 수 도 있다. 이를 해소하기 위한 수단으로서, 분할된 상기 제 1, 2 요크 등을 적용할 수 있다. 즉, 상기 회전력은 부수적으로 생성될 수 있는 문제임에도 당연히 발생하는 현상으로 인식될 있다.
이때, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 떨림을 보정하기 위해 상기 제 1 떨림 보정 구동부의 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)에 전류를 인가함에 따라서 상기 제1 떨림 보정 자석(101)과 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)로부터 자기장이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 X축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다.
다시 말해, 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 구동할 때, 상기 렌즈 배럴(13)과 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 함께 회전력을 발생한다. 이때, 상기 제 1 요크(103a)는 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 한쪽 영역(101a)과 대면되어 있으므로, 상기 제 1 요크(103a)와 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 자력에 의해 상기 한쪽방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 회전시킨다. 상기 제 2 요크(103b)는 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 다른 쪽 영역과 대면되어 있으므로, 상기 제 2 요크(103b)와 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)의 자력에 의해 상기 다른쪽 방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 반대로 회전시킨다.
이로인해, 상기 제 1, 2 요크(103a)(103b)는 상기 제 1 떨림 보정 자석(101)과 반응하여 자기장에 의해 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 중심 위치를 잡아준다(센터링 제공)
이때, 상기 제1 위치 센서(300a)는 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)들의 사이에 배치되어 있으므로, 상기 제 1 떨림 보정 코일(300)들의 자기장 영향으로부터 최소화 한다. 이로 인해 상기 제1 위치 센서(300a)는 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 구동 감지를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 자동 초점 구동부의 상기 자동 초점 코일에 전류가 인가되면, 상기 렌즈 배럴(13)은 광축을 따라서 직선이동한다. 이때, 상기 렌즈(미도시 됨)와 이미지 센서 간의 초점 거리가 자동으로 조절된다.
다시 말해, 상기 렌즈 배럴(13)이 직선 이동하여 구동력을 발생할때, 상기 렌즈 배럴(13)과 결합된 상기 떨림 보정 캐리어(15)도 직선이동하고, 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 한쪽방향으로 회전력을 발생한다.
이때, 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 떨림을 보정하기 위해 상기 제 2 떨림 보정 구동부의 상기 제 2 떨림 보정 코일(301)에 전류를 인가함에 따라서 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)과 상기 제 2 떨림 보정 코일(301)로부터 자기장이 발생되고, 이런 힘이 상기 렌즈 배럴(13)의 Y축 떨림 보정을 위한 구동힘이 된다.
다시 말해, 상기 떨림 보정 캐리어(15)가 구동할 때, 상기 렌즈 배럴(13)과 상기 떨림 보정 캐리어(15)는 함께 회전력을 발생한다.
이때, 상기 제 1 요크(103a)는 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 한쪽 영역(102a)과 대면되어 있으므로, 상기 제 1 요크(103a)와 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 자력에 의해 상기 한쪽방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 회전시킨다.
이때. 상기 제 2 요크(103b)는 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 다른 쪽 영역과 대면되어 있으므로, 상기 제 2 요크(103b)와 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)의 자력에 의해 상기 다른쪽 방향으로 상기 떨림 보정 캐리어(15)를 반대로 회전시킨다
이와 같이, 상기 제 1, 2 요크(103a)(103b)는 상기 제 2 떨림 보정 자석(102)과 반응하여 자기장에 의해 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 중심 위치를 잡아준다(센터링 제공)
마찬가지로, 상기 제2 위치 센서(301a)는 상기 제 2 떨림 보정 코일(301)들의 사이에 배치되어 있으므로, 상기 제 1 떨림 보정 코일(301)들의 자기장 영향으로부터 최소화 한다. 이로인해 상기 제2 위치 센서(301a)는 상기 떨림 보정 캐리어(15)의 구동 감지를 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 기존의 카메라 렌즈 모듈은 구동부 및 손떨림 보정을 위해 코일에 전류를 인가하면, 상기 코일의 내부 중앙에 위치된 위치 센서가 상기 코일에 의해 유도되는 자기장의 영향으로 구동의 정확도 및 속도를 감지하기 어려워 카메라 렌즈 모듈의 정밀하고 신속한 구동을 수행하지 못하는 단점이 있었다.
따라서, 본 실시예에서는 제 1, 2 위치 센서를 제 1, 2 떨림 보정 코일들의 사이에 배치함으로써, 전류 인가시 상기 제 1, 2 떨림 보정 코일들의 자기장의 영향으로부터 벗어남과 동시에 위치 센서의 기능을 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 위치 센서들의 오작동을 방지할 수 있고, 이로인해 카메라 렌즈 모듈의 구동 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 카메라 렌즈 모듈은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
베이스 : 11 렌즈 배럴 캐리어 : 14
떨림 보정 캐리어 : 15 구름부 : 100
제 1, 2 떨림 보정 자석 : 101, 102
제 1, 2 떨림 보정 코일 : 300. 301
제 1, 2 위치 센서 : 300a, 301a

Claims (7)

  1. 카메라 렌즈 모듈에 있어서,
    떨림보정 캐리어를 실장하는 베이스;
    상기 떨림 보정 캐리어에 구비되는 적어도 둘 이상의 자석;
    복수의 코일들을 구비하며 상기 자석 각각에 대응되는 코일부;
    상기 코일들 사이에 위치되는 위치 센서를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 카메라 렌즈 모듈은,
    상기 각 코일부를 지지하며, 상기 베이스의 각 측면에 각각 배치되는 적어도 둘 이상의 보조 베이스를 더 포함하고,
    상기 각 자석은 각각의 코일부에 대면하게 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 카메라 렌즈 모듈은,
    상기 떨림 보정 캐리어를 구동 가능하게 지지하며 상기 베이스 내에 실장되는 렌즈 배럴 캐리어;
    상기 떨림 보정 캐리어가 상기 렌즈 배럴 캐리어 상에서 구름 가능하도록 상기 렌즈 배럴 캐리어와 상기 떨림 보정 캐리어 사이에 위치되는 볼 베어링을 더 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 카메라 렌즈 모듈은,
    상기 각 자석의 하부에 대응하는 상기 렌즈 배럴 캐리어 상에 위치된 요크부를 포함하는 카메라 렌즈 모듈.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 요크부는 상호 이격된 복수의 요크들로 이루어지는 카메라 렌즈 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 각 위치 센서는 상기 코일들의 둘레에 배치됨과 아울러 상기 코일들의 자기장의 영향을 받지 않는 위치에 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 각 코일들은 상호 직렬로 연결되고, 상기 코일들은 상기 하나의 자석에 두개로 분할되어 배치되는 카메라 렌즈 모듈.
KR1020140085131A 2014-07-08 2014-07-08 카메라 렌즈 모듈 KR101651458B1 (ko)

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