KR20200124413A - Camera module actuator - Google Patents

Camera module actuator Download PDF

Info

Publication number
KR20200124413A
KR20200124413A KR1020190047695A KR20190047695A KR20200124413A KR 20200124413 A KR20200124413 A KR 20200124413A KR 1020190047695 A KR1020190047695 A KR 1020190047695A KR 20190047695 A KR20190047695 A KR 20190047695A KR 20200124413 A KR20200124413 A KR 20200124413A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ball
optical unit
housing
rail
receiving portion
Prior art date
Application number
KR1020190047695A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이환휘
Original Assignee
자화전자(주)
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
Application filed by 자화전자(주) filed Critical 자화전자(주)
Priority to KR1020190047695A priority Critical patent/KR20200124413A/en
Publication of KR20200124413A publication Critical patent/KR20200124413A/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03B5/02—Lateral adjustment of lens
    • 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
    • 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
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
    • H04N5/23287—
    • 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
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

Disclosed is a camera actuator for slimness of a camera module. The camera module actuator according to the present invention, comprises: an optical unit having a magnet coupled to an outer surface thereof; a housing for accommodating the optical unit, and having a coil disposed at a position corresponding to the magnet; and a plurality of balls interposed between the optical unit and the housing, and supporting a two-dimensional plane motion of the optical unit in the housing by interaction of the coil and the magnet. A first ball rail and a first ball accommodating unit are formed in the housing, and a second ball rail and a second ball accommodating unit are formed in the optical unit to respectively correspond to the first ball rail and the first ball accommodating unit. The first ball rail is formed in a first direction and the second ball rail is formed in a second direction orthogonal to the first direction, and one of the balls is interposed between the first and second ball rails corresponding to each other, and between first and second ball accommodating grooves. According to the present invention, in case that the optical unit is configured to perform a plane motion with respect to a two-axial direction orthogonal to an optical axis, miniaturization and slimness of the camera actuator can be achieved with a structure of omitting an existing middle guide, which is an essential component.

Description

카메라 액추에이터{Camera module actuator}Camera module actuator

본 발명은 손 떨림 보정 기능을 갖는 카메라 모듈에 탑재되는 카메라 액추에이터에 관한 것으로, 특히 손 떨림 보정을 위한 구동력을 발생시키는 카메라 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a camera actuator mounted on a camera module having a hand shake correction function, and more particularly, to a camera actuator that generates a driving force for hand shake correction.

최근의 스마트 폰과 같은 휴대용 단말기(이하, '모바일' 이라 함)는 그 기술의 고도화에 발맞춰 기존의 단순 전화 기능에서 벗어나, 음악, 영화, TV, 게임 등 다양한 기능을 실행할 수 있는 멀티 컨버젼스로 진화하고 있으며, 멀티 컨버젼스로의 전개를 이끌어 가는 요소 중의 하나가 바로 카메라 렌즈 모듈(Camera Lens Module)이다.Portable terminals such as recent smartphones (hereinafter referred to as'mobile') are in line with the advancement of the technology, moving away from the existing simple phone function, and with multi-convergence that can execute various functions such as music, movies, TV, and games. One of the elements that is evolving and leading the development of multi-convergence is the Camera Lens Module.

모바일에 탑재되는 카메라 렌즈 모듈은, 사용자 요구에 의한 고화소 및 고기능 중심으로의 최근 트랜드에 부합하기 위해 자동 초점(Auto Focus) 기능과 광학 줌(Optical zoom) 기능 등과 같이 다양한 부가 기능을 갖춘 구조로 변화되고 있다. 특히 손 떨림 보정(Optical Image Stabilizer) 기술을 모바일 크기에 구현하려는 시도가 최근 다각도로 진행되고 있다. The camera lens module mounted on the mobile is changed to a structure equipped with various additional functions such as an auto focus function and an optical zoom function in order to meet the recent trend of focusing on high pixels and high functions according to user demand. Has become. In particular, attempts to implement Optical Image Stabilizer technology in mobile sizes have recently been conducted from various angles.

손 떨림 보정 기술은 카메라 모듈을 구성하는 렌즈 조립체의 초점을 손 떨림에 대항하는 방향으로 움직이도록 자동 제어하여 촬상 이미지의 해상도를 최적으로 유지시키는 기술이다. 이러한 손 떨림 보정기술을 구현하기 위해 모바일, 캠코더 등에 적용되는 카메라 모듈에는 손 떨림 보정용 액추에이터가 탑재된다.The image stabilization technology is a technology that optimally maintains the resolution of a captured image by automatically controlling the focus of the lens assembly constituting the camera module to move in a direction against the hand shake. In order to implement such camera shake correction technology, camera modules applied to mobiles and camcorders are equipped with actuators for hand shake correction.

손 떨림 보정 엑츄에이터로서 자기장과 전기장의 상호작용을 이용하는 VCM(Voice Coil Motor) 타입이 잘 알려져 있다. VCM 타입은 일반적으로, 대면 배치되는 코일과 마그네트로 자기회로를 구성하고, 자기회로가 발생시키는 전자기력으로 렌즈를 실장한 광학 유니트를 광축과 수직인 평면 상에서 2축 방향으로 이동시켜 떨림에 대응하도록 구성된다.A VCM (Voice Coil Motor) type that uses the interaction of a magnetic field and an electric field as a hand shake correction actuator is well known. In general, the VCM type consists of a magnetic circuit with a coil and a magnet arranged face to face, and an optical unit mounted with a lens is moved in two directions on a plane perpendicular to the optical axis by electromagnetic force generated by the magnetic circuit to respond to vibration. do.

손 떨림 보정 기능의 기본적인 원리는, 렌즈를 탑재한 광학 유니트를 손 떨림에 의해 발생된 구동 변위의 상대적인 방향으로 이동시켜 광축과 이미지센서에 수신되는 광의 입사 경로를 일치시키는 것이다. 이를 위해서는 렌즈를 실장한 광학 유니트가 광축과 수직한 평면 상에서 2축 방향으로 평면운동을 할 수 있도록 가이드하는 구성이 필요하다.The basic principle of the image stabilization function is to match the optical axis with the incident path of light received by the image sensor by moving the optical unit equipped with the lens in the relative direction of the driving displacement caused by the hand shake. For this, it is necessary to guide the optical unit on which the lens is mounted so that it can move in the two-axis direction on a plane perpendicular to the optical axis.

종래의 카메라 모듈에서 광학 유니트를 광축과 수직한 평면 상에서 평면운동을 할 수 있도록 가이드하는 구성 중 하나가 미들 가이드(Middle guide)이다. 미들 가이드는 일반적으로 광학 유니트가 상기 하우징에 대해 2축 방향으로 평면운동을 할 수 있도록 상기 광학 유니트와 이를 수용하는 하우징 사이에 볼을 매개로 개재된다. In a conventional camera module, one of the configurations that guides the optical unit in a plane perpendicular to the optical axis is a middle guide. The middle guide is generally interposed between the optical unit and a housing that accommodates the optical unit through a ball so that the optical unit can make a plane motion in a biaxial direction with respect to the housing.

도 1은 미들 가이드가 적용된 종래 카메라 액추에이터의 분리 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 카메라 액추에이터의 결합 단면을 개략 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a conventional camera actuator to which a middle guide is applied, and FIG. 2 is a view schematically showing a cross-section of the camera actuator shown in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 카메라 액추에이터에 적용되는 미들 가이드(70)는, 하우징(60)에 대해 광축과 직교하는 제1 방향을 따라 직선운동을 할 수 있도록 하우징(60)의 바닥부 위에 탑재되며, 미들 가이드(70) 위에는 광학계를 구성하는 광학 유니트(80)가 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 직선운동을 할 수 있도록 구성된다.1 and 2, the middle guide 70 applied to the conventional camera actuator is the bottom of the housing 60 so as to perform a linear motion in a first direction orthogonal to the optical axis with respect to the housing 60. It is mounted on the top, and on the middle guide 70, the optical unit 80 constituting the optical system is configured to perform linear motion along a second direction orthogonal to the first direction.

하우징(60)에 대하여 미들 가이드(70)가 제1 방향을 따라 직선운동을 할 수 있도록 하우징(60)과 미들 가이드(70)에는 대응되어 쌍을 이루도록 복수의 제1 방향 볼 가이드(74)가 형성되며, 미들 가이드(70)에 대하여 광학 유니트(80)가 제2 방향을 따라 직선운동을 할 수 있도록 미들 가이드(70)와 광학 유니트(80)에는 서로 대응되어 쌍을 이루도록 복수의 제2 방향 볼 가이드(72)가 형성된다.A plurality of first direction ball guides 74 are provided to form a pair corresponding to the housing 60 and the middle guide 70 so that the middle guide 70 can linearly move in the first direction with respect to the housing 60. Is formed, and the middle guide 70 and the optical unit 80 correspond to each other so that the optical unit 80 can linearly move in the second direction with respect to the middle guide 70 to form a pair. A ball guide 72 is formed.

하우징(60) 및 미들 가이드(70)의 하부면에 서로 쌍을 이루도록 구비되는 복수의 제1 방향 볼 가이드(74)에는 제1 방향을 따라 볼 홈(부호 생략)이 형성되며, 미들 가이드(70)과 광학 유니트(80)에 서로 쌍을 이루도록 구비되는 복수의 제2 방향 볼 가이드(72)에는 제2 방향을 따라 볼 홈(부호 생략)이 형성된다. 그리고 제1 방향 볼 가이드들(74)과 제2 방향 볼 가이드들(72) 사이에 볼(B)이 하나씩 개재된다.Ball grooves (not shown) are formed along the first direction in the plurality of first direction ball guides 74 provided to form a pair on the lower surface of the housing 60 and the middle guide 70, and the middle guide 70 ) And the plurality of second direction ball guides 72 provided to form a pair with each other in the optical unit 80, a ball groove (not shown) is formed along the second direction. In addition, one ball B is interposed between the first direction ball guides 74 and the second direction ball guides 72.

각각의 볼(B)은 하우징(60)에 대한 미들 가이드(70)의 직선운동 또는 미들 가이드(70)에 대한 광학 유니트의 직선운동 시 쌍을 이루도록 대응되는 볼 가이드(70)의 볼 홈을 따라 구름운동을 하면서 안정적인 선형적 거동이 일어나도록 유도하며, 제1 방향과 제2 방향으로 형성되는 볼 홈 사이에서 하우징(60)에 대한 광학 유니트(80)의 회전을 억제하는 역할도 한다. Each ball (B) is along the ball groove of the corresponding ball guide 70 so as to form a pair during linear motion of the middle guide 70 with respect to the housing 60 or the linear motion of the optical unit with respect to the middle guide 70 It induces stable linear behavior while rolling, and also serves to suppress the rotation of the optical unit 80 with respect to the housing 60 between the ball grooves formed in the first direction and the second direction.

이와 같은 구성의 종래 손 떨림 보정용 카메라 액추에이터는, 제1 방향 자기회로(미도시)가 발생시키는 제1 방향 구동력과 제2 방향 자기회로(미도시)가 발생시키는 제2 방향 구동력 중 적어도 하나의 구동력에 의하여, 광학 유니트(80)가 하우징(60) 내에서 제1 방향 또는 제2 방향으로 변위되거나, 제1 방향 및 제2 방향으로 변위됨으로써 손 떨림에 대응하게 된다.The conventional camera actuator for correcting hand shake with such a configuration includes at least one of a first direction driving force generated by a first direction magnetic circuit (not shown) and a second direction driving force generated by a second direction magnetic circuit (not shown). Accordingly, the optical unit 80 is displaced in the first direction or the second direction in the housing 60 or in the first direction and the second direction, thereby responding to hand shake.

그러나 이처럼 하우징 내 광학 유니트의 2축 방향 움직임을 구현하기 위해 미들 가이드를 사용하는 종래의 손 떨림 보정용 카메라 액추에이터 방식은, 미들 가이드가 차지하는 공간만큼 카메라 모듈의 크기가 커질 수 밖에 없는 구조이어서 소형화 및 슬림화 달성이 어렵다는 단점이 있다. 즉 구조적으로 슬림하고 콤팩트한 크기로 제품을 구현해내기 어렵다는 문제가 있다.However, in the conventional camera actuator method for camera shake correction that uses a middle guide to realize the two-axis movement of the optical unit in the housing, the size of the camera module is inevitably increased as much as the space occupied by the middle guide, making it compact and slim. The drawback is that it is difficult to achieve. That is, there is a problem that it is difficult to implement a product with a structurally slim and compact size.

또한, 하우징에 대한 미들 가이드 직선운동, 미들 가이드에 대한 광학 유니트의 직선운동이 전적으로 볼의 구름운동에 의해 이루어지는 구성이므로, 자기회로가 발생시키는 구동력에 대해 빠른 응답 특성을 보이기는 하나, 구름운동의 특성상 구동력이 제거되면 원하는 위치에서 바로 정지되지 않고 관성에 의해 원치 않는 위치까지 이동되는 문제가 있다.In addition, since the linear motion of the middle guide with respect to the housing and the linear motion of the optical unit with respect to the middle guide are made entirely by the rolling motion of the ball, it shows a fast response to the driving force generated by the magnetic circuit, but Due to its characteristics, when the driving force is removed, there is a problem that it is not stopped immediately at a desired position, but is moved to an undesired position by inertia.

이러한 문제를 해결하기 위하여 도 1 및 도 2와 같은 구성, 즉 하우징과 광학 유니트 사이에 미들 가이드를 구성하고, 하우징과 미들 가이드, 미들 가이드와 광학 유니트 사이에서 구름운동을 하도록 볼을 채택하는 구성의 경우 일정 점성을 갖는 구리스를 도포하여 구름운동을 일정 수준으로 억제시키고 있는 실정이다. In order to solve this problem, the structure as shown in Figs. 1 and 2, that is, a middle guide is configured between the housing and the optical unit, and a ball is adopted to perform rolling movement between the housing and the middle guide, and the middle guide and the optical unit. In this case, the rolling motion is suppressed to a certain level by applying grease having a certain viscosity.

한국공개특허 제10-2018-0116965호(공개일 2018.10.26)Korean Patent Publication No. 10-2018-0116965 (Publication date 2018.10.26)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 미들 가이드가 생략된 구조로서, 미들 가이드가 차지하던 공간만큼 카메라 모듈의 전체적인 크기를 줄일 수 있으며, 따라서 슬림하고 콤팩트한 크기로 제품(카메라 모듈)을 구현해낼 수 있고, 고정밀 제어가 가능한 카메라 액추에이터를 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is a structure in which the middle guide is omitted, and the overall size of the camera module can be reduced as much as the space occupied by the middle guide, and thus a product (camera module) can be implemented with a slim and compact size. It is intended to provide a camera actuator capable of high-precision control.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시 예에 따르면, According to an embodiment of the present invention as a means of solving the problem,

외면부에 마그네트가 결합된 광학 유니트;An optical unit with a magnet coupled to the outer surface thereof;

상기 광학 유니트를 수용하며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징; 및A housing accommodating the optical unit and having a coil disposed at a position corresponding to the magnet; And

상기 광학 유니트와 하우징 사이에 개재되며, 상기 코일과 마그네트의 상호 작용에 의한 하우징 내 광학 유니트의 2차원 평면운동을 지지하는 복수의 볼;을 포함하며,A plurality of balls interposed between the optical unit and the housing and supporting the two-dimensional plane motion of the optical unit in the housing due to the interaction between the coil and the magnet,

상기 하우징에는 적어도 하나 이상의 제1 볼 레일과 제1 볼 수용부가 형성되고,At least one or more first ball rails and a first ball receiving portion are formed in the housing,

상기 광학 유니트에는 상기 제1 볼 레일과 제1 수용부 각각에 대응하여 제2 볼 레일과 제2 볼 수용부가 형성되며, The optical unit is provided with a second ball rail and a second ball receiving portion corresponding to each of the first ball rail and the first receiving portion,

상기 제 1 볼 레일은 제1 방향으로 형성되고 제2 볼 레일은 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 형성되며,The first ball rail is formed in a first direction and the second ball rail is formed in a second direction orthogonal to the first direction,

서로 대응되는 제1 볼 레일과 제2 볼 레일의 사이 및 제1 볼 수용홈과 제2 볼 수용홈 사이에 상기 볼이 하나씩 개재되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터를 제공한다.It provides a camera actuator, characterized in that one of the balls is interposed between the first ball rail and the second ball rail corresponding to each other and between the first ball receiving groove and the second ball receiving groove.

여기서 상기 광학 유니트는, 광축과 직교하는 2축 방향에 대하여 평면운동을 할 수 있도록 상기 하우징 내에 설치되는 떨림보정 캐리어와, 상기 떨림보정 캐리어 내에 장착되는 렌즈배럴로 구성될 수 있다.Herein, the optical unit may include a vibration correction carrier installed in the housing so as to perform a plane motion in a two-axis direction perpendicular to the optical axis, and a lens barrel mounted in the vibration correction carrier.

또한, 상기 하우징의 바닥부 네 모서리 영역 중 두 개의 전방 모서리 영역 각각에 제1 볼 레일이 형성되고 나머지 두 개의 후방 모서리 영역 각각에 제1 볼 수용부가 형성되며, 상기 제1 볼 레일과 제1 볼 수용부 각각에 대응되도록 상기 광학 유니트의 저면부 네 모서리 영역에 상기 제2 볼 레일과 제2 볼 수용부가 형성될 수 있다.In addition, a first ball rail is formed in each of two front corner regions of the four corner regions of the bottom of the housing, and a first ball receiving part is formed in each of the remaining two rear corner regions, and the first ball rail and the first ball The second ball rail and the second ball receiving part may be formed in four corner regions of the bottom of the optical unit to correspond to each of the receiving parts.

또한, 상기 하우징의 바닥부 네 모서리 영역 중 대각선 방향으로 대향되는 두 개의 모서리 영역 각각에 제1 볼 레일이 형성되고 대각선 방향으로 대향되는 다른 두 개의 모서리 영역 각각에 제1 볼 수용부가 형성되며, 상기 제1 볼 레일과 제1 볼 수용부 각각에 대응되도록 상기 광학 유니트의 저면부 네 모서리 영역에 상기 제2 볼 레일과 제2 볼 수용부가 형성될 수 있다.In addition, a first ball rail is formed in each of two corner regions facing in a diagonal direction among four corner regions of the bottom of the housing, and a first ball receiving portion is formed in each of the other two corner regions facing in a diagonal direction. The second ball rail and the second ball receiving portion may be formed in four corner regions of the bottom of the optical unit to correspond to each of the first ball rail and the first ball receiving portion.

또한, 상기 제1 볼 레일은 제1 방향을 따라 형성되는 제1 볼 구동홈을 포함하고, 상기 제2 볼 레일은 제2 방향을 따라 형성되는 제2 볼 구동홈을 포함하며, 상기 제1 볼 구동홈과 제2 볼 구동홈의 교차점에 상기 볼이 개재될 수 있다.In addition, the first ball rail includes a first ball driving groove formed along a first direction, and the second ball rail includes a second ball driving groove formed along a second direction, and the first ball The ball may be interposed at an intersection of the driving groove and the second ball driving groove.

또한, 상기 제1 볼 구동홈과 제2 볼 구동홈의 홈 면에 구리스(Grease)가 도포될 수 있다.In addition, grease may be applied to the groove surfaces of the first ball driving groove and the second ball driving groove.

또한, 상기 제1 볼 수용부와 제2 볼 수용부에 상기 볼이 정해진 범위 안에서 자유롭게 이동 가능하도록 수용될 수 있다.In addition, the first ball receiving portion and the second ball receiving portion may be accommodated so that the ball can move freely within a predetermined range.

또한, 상기 마그네트와 코일은, 상기 하우징에 대해 광학 유니트가 광축과 수직인 제1 방향을 따라 평면운동을 할 수 있도록 구동력을 발생시키는 두 쌍의 제1 마그네트와 제1 코일, 그리고 상기 하우징에 대해 광학 유니트가 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 평면운동을 할 수 있도록 구동력을 발생시키는 한 쌍의 제2 마그네트와 제2 코일로 구성될 수 있다.In addition, the magnet and the coil are two pairs of first magnets and a first coil for generating a driving force so that the optical unit can move in a plane along a first direction perpendicular to the optical axis with respect to the housing, and the housing. The optical unit may be composed of a pair of second magnets and a second coil that generate driving force so that the optical unit can perform a plane motion in a second direction orthogonal to the first direction.

또한 본 발명에 따른 카메라 액추에이터는, 상기 하우징의 외면 일부를 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 가요성 회로기판;을 더 포함할 수 있다.In addition, the camera actuator according to the present invention may further include a flexible circuit board that covers a part of the outer surface of the housing and applies current to the coil.

본 발명의 실시 예에 따르면, 광학 유니트와 하우징 각각에 서로 대응되어 마주하도록 설치되는 볼 레일의 방향이 서로 다르며 그 사이에서 볼이 개재됨으로써, 볼과 하우징, 볼과 광학 유니트의 사이에 일반적인 구름운동이 아닌 미끄럼(Slip) 거동이 발생하며, 이로 인해 하우징에 대한 광학 유니트의 2차원 평면운동이 볼의 회전 없이 구현되어 구동력 해지 시 원하는 정치 위치로 정확하게 제어될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the directions of the ball rails installed to correspond to and face each other in the optical unit and the housing are different from each other, and the balls are interposed therebetween, so that a general rolling motion between the ball and the housing and the ball and the optical unit In addition, a slip behavior occurs, and as a result, the two-dimensional plane motion of the optical unit with respect to the housing is implemented without rotation of the ball, so that when the driving force is released, the desired stationary position can be accurately controlled.

더욱이, 본 발명에 따른 카메라 액추에이터는 미들 가이드가 생략된 구성으로써 카메라 모듈을 보다 슬림하고 콤팩트한 크기로 구현할 수 있다는 장점이 있다. 즉 미들 가이드가 생략됨에 따라 종래 기술에서 미들 가이드가 차지하던 공간만큼 카메라 모듈의 전체적인 크기를 줄일 수 있어서 최근 모바일 기기의 슬림화 및 소형화 추세에 맞춰 시장의 요구를 충족시킬 수 있다. Moreover, the camera actuator according to the present invention has an advantage in that the middle guide is omitted, and thus the camera module can be implemented in a slimmer and compact size. That is, as the middle guide is omitted, the overall size of the camera module can be reduced as much as the space occupied by the middle guide in the prior art, thereby satisfying the market demand in accordance with the recent trend of slimming and miniaturization of mobile devices.

도 1은 미들 가이드가 적용된 종래 카메라 액추에이터의 분리 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 카메라 액추에이터의 결합 단면을 개략 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 카메라 액추에이터의 결합 사시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 평면 투시도.
도 6은 본 발명의 주요부를 확대 도시한 요부 확대 사시도.
도 7은 제1 방향 떨림 보정 시 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 작동 상태도.
도 8은 제2 방향 떨림 보정 시 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 작동 상태도1 is an exploded perspective view of a conventional camera actuator to which a middle guide is applied.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-section of the camera actuator shown in FIG. 1;
3 is an exploded perspective view of a camera actuator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of the camera actuator shown in FIG. 3.
5 is a plan perspective view of a camera actuator according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an enlarged perspective view of the main part showing an enlarged main part of the present invention.
7 is a diagram illustrating an operation state of a camera actuator according to an exemplary embodiment of the present invention when correcting a first direction vibration.
8 is an operational state diagram of a camera actuator according to an embodiment of the present invention when correcting for a second direction shake

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에서 "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.In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features or It is to be understood that the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude the possibility of preliminary exclusion.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "... unit", "... unit", "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. I can.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same drawing reference numerals are assigned to the same components, and redundant descriptions thereof will be omitted. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하 본 발명을 설명함에 있어 설명의 편의를 위해 3축 방향 좌표계를 사용하여 설명하기로 하되, 도면에서 Z축은 광축 방향으로 정의하며, X 축(제1 방향)은 광축 방향인 상기 Z축과 직교하는 손 떨림 보정 방향, 그리고 Y축(제2 방향)은 동평면 상에서 상기 X축과 직교하는 다른 손 떨림 보정 방향으로 정의하여 설명하기로 한다.In the following description of the present invention, it will be described using a three-axis coordinate system for convenience of explanation, but in the drawing, the Z axis is defined as the optical axis direction, and the X axis (first direction) is orthogonal to the Z axis, which is the optical axis direction. The hand shake correction direction and the Y-axis (second direction) will be described by defining another hand-shake correction direction orthogonal to the X-axis on the same plane.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 카메라 액추에이터의 결합 사시도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 평면 투시도이며, 도 6은 본 발명의 주요부를 확대 도시한 사시도로서, 제1 볼 레일과 제2 볼 레일 부분을 확대 도시한 도면이다. 3 is an exploded perspective view of a camera actuator according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a combined perspective view of the camera actuator shown in FIG. 3. And Figure 5 is a plan perspective view of the camera actuator according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a perspective view showing an enlarged main part of the present invention, a view showing an enlarged view of the first ball rail and the second ball rail.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터(1)는 크게, 광학 유니트(10) 및 상기 광학 유니트(10)를 수용하는 하우징(20)으로 구성될 수 있다. 광학 유니트(10)는 그 외면부에 마그네트(M1, M2)가 결합되며, 상기 마그네트(M1, M2)와 대응되는 위치의 하우징(20)에는 코일(C1, C2)이 배치될 수 있다. 3 to 6, a camera actuator 1 according to an embodiment of the present invention may be largely composed of an optical unit 10 and a housing 20 accommodating the optical unit 10. In the optical unit 10, magnets M1 and M2 are coupled to an outer surface thereof, and coils C1 and C2 may be disposed in the housing 20 at a position corresponding to the magnets M1 and M2.

여기서 마그네트(M1, M2)와 코일(C1, C2)은 손 떨림 보정을 위한 구동력을 발생시키는 자기회로(40L, 40R, 42)를 구성한다.Here, the magnets M1 and M2 and the coils C1 and C2 constitute magnetic circuits 40L, 40R and 42 that generate driving force for correcting hand shake.

코일(C1, C2)은 하우징(20)의 외면 일부를 감싸도록 구성되는 가요성 회로기판(50)에 실장되거나 전기적으로 연결될 수 있다. 코일(C1, C2)은 가요성 회로기판(50)으로부터 전원을 인가 받아 전기장을 발생시키고, 코일(C1, C2)이 발생시킨 전기장과 마그네트(M1, M2) 자기장의 상호 작용에 의하여 떨림 보정을 위한 구동력이 발생될 수 있다.The coils C1 and C2 may be mounted on or electrically connected to the flexible circuit board 50 configured to surround a part of the outer surface of the housing 20. The coils C1 and C2 generate an electric field by receiving power from the flexible circuit board 50, and vibration correction is performed by the interaction of the electric field generated by the coils C1 and C2 and the magnetic field of the magnets M1 and M2. Driving force for can be generated.

코일과 마그네트 간 상호 작용에 의한 상기 구동력에 의하여 광학 유니트(10)가 광축과 수직한 평면에 대하여 하우징(20) 내에서 2차원 평면운동을 할 수 있다. The optical unit 10 may perform a two-dimensional plane motion within the housing 20 with respect to a plane perpendicular to the optical axis by the driving force caused by the interaction between the coil and the magnet.

마그네트(M1, M2)와 코일(C1, C2)은 바람직하게, 하우징(20)에 대해 광학 유니트(10)가 광축과 수직인 제1 방향을 따라 평면운동을 할 수 있도록 떨림 보정 구동력을 발생시키는 두 개의 제1 자기회로(40L, 40R)와, 하우징(20)에 대해 광학 유니트(10)가 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 평면운동을 할 수 있도록 떨림 보정 구동력을 발생시키는 하나의 제2 자기회로(42) 구성될 수 있다. Magnets (M1, M2) and coils (C1, C2) are preferably, generating a vibration correction driving force so that the optical unit 10 can move in a plane along the first direction perpendicular to the optical axis with respect to the housing 20. Two first magnetic circuits 40L and 40R, and one for generating a vibration correction driving force so that the optical unit 10 can make a plane motion in a second direction orthogonal to the first direction with respect to the housing 20. The second magnetic circuit 42 may be configured.

두 개의 제1 자기회로(40L, 40R)는 광학 유니트(10)의 일측과 타측에 각각 배치되는 제1 마그네트(M1) 및 제1 마그네트(M1) 각각에 마주하도록 하우징(20) 측에 배치되는 제1 코일(C1)로 구성될 수 있다. 그리고 하나의 제2 자기회로(42)는 광학 유니트(10)의 다른 일측에 배치되는 제2 마그네트(M2) 및 이와 대응되도록 하우징(20) 측에 배치되는 제2 코일(C2)로 구성될 수 있다. 물론 이와 같은 배치구조에 한정되는 것은 아니다. The two first magnetic circuits 40L and 40R are disposed on the housing 20 side to face each of the first magnet M1 and the first magnet M1 respectively disposed on one side and the other side of the optical unit 10. It may be composed of a first coil (C1). In addition, one second magnetic circuit 42 may be composed of a second magnet M2 disposed on the other side of the optical unit 10 and a second coil C2 disposed on the housing 20 side corresponding thereto. have. Of course, it is not limited to such an arrangement structure.

예를 들어, 도 5를 기준으로 X축 방향(제1 방향)에 대하여 대향되는 2개의 자기회로를 구성하고, Y축 방향(제2 방향)에 대해서도 대향되는 2개의 자기회로를 구성하도록, 총 4쌍의 마그네트와 코일을 육면체 구조의 광학 유니트(10) 각 측면부 및 이에 대응되는 하우징(20)에 배치시키는 것을 비롯해, 광학 유니트(10)나 하우징(20)의 크기나 형상, 사양에 따른 필요 구동력에 맞춰 다양한 변경이 있을 수 있다.For example, to configure two magnetic circuits facing each other in the X-axis direction (first direction) and two magnetic circuits facing each other in the Y-axis direction (second direction), the total It is necessary according to the size, shape, and specifications of the optical unit 10 or housing 20, including arranging 4 pairs of magnets and coils on each side of the optical unit 10 having a hexahedral structure and the corresponding housing 20 Various modifications can be made to suit the driving force.

광학 유니트(10)는 떨림보정 캐리어(14)와 렌즈배럴(12)을 포함한다. 떨림보정 캐리어(14)는 광축과 직교하는 2축 방향에 대하여 평면운동을 할 수 있도록 하우징(20) 내에 설치될 수 있으며, 렌즈배럴(12)은 상기 떨림보정 캐리어(14) 내에 장착되며 그 내부에 광축 방향으로 정렬되는 복수의 렌즈들을 수용할 수 있다. 여기서 렌즈들은 카메라의 설계에 따라 필요한 수만큼 적층될 수 있다.The optical unit 10 includes a vibration correction carrier 14 and a lens barrel 12. The vibration correction carrier 14 may be installed in the housing 20 so as to perform a plane motion in a two-axis direction orthogonal to the optical axis, and the lens barrel 12 is mounted in the vibration correction carrier 14 and is A plurality of lenses arranged in the optical axis direction may be accommodated. Here, the lenses may be stacked as many times as necessary according to the design of the camera.

광학 유니트(10)와 하우징(20) 사이에는 복수의 볼(30a, 30b)이 개재될 수 있다. 볼(30a, 30b)은 광학 유니트(10)와 하우징(20) 사이에서 상기 코일(C1, C2)과 마그네트(M1, M2)의 상호 작용에 의한 하우징(20) 내 광학 유니트(10)의 2차원 평면운동(XY 평면에서의 2축 방향 평면운동)을 지지하는 역할을 한다. 또한 하우징(20)과 광학 유니트(10)가 기구적으로 맞닿지 않도록 이격시키는 역할을 한다.A plurality of balls 30a and 30b may be interposed between the optical unit 10 and the housing 20. Balls (30a, 30b) are two of the optical unit (10) in the housing (20) by the interaction of the coils (C1, C2) and magnets (M1, M2) between the optical unit (10) and the housing (20). It serves to support the dimensional plane motion (two-axis plane motion in the XY plane). In addition, it serves to separate the housing 20 and the optical unit 10 to prevent mechanical contact.

하우징(20)에는 적어도 하나 이상의 제1 볼 레일(26)과 제1 볼 수용부(28)가 형성될 수 있다. 그리고 광학 유니트(10)에는 상기 제1 볼 레일(26)과 제1 수용부 각각에 대응하여 제2 볼 레일(16)과 제2 볼 수용부(18)가 형성될 수 있다. 제1 볼 레일(26)은 제1 방향(도면의 X축 방향)으로 형성될 수 있으며, 제2 볼 레일(16)은 제1 방향과 직교하는 제2 방향(도면의 Y축 방향)으로 형성될 수 있다. At least one or more first ball rails 26 and a first ball receiving part 28 may be formed in the housing 20. In addition, a second ball rail 16 and a second ball receiving part 18 may be formed in the optical unit 10 to correspond to each of the first ball rail 26 and the first receiving part. The first ball rail 26 may be formed in a first direction (X-axis direction in the drawing), and the second ball rail 16 is formed in a second direction (Y-axis direction in the drawing) orthogonal to the first direction. Can be.

대응되는 제1 볼 레일(26)과 제2 볼 레일(16)의 사이에는 볼(이하, 상기 볼 수용부 사이에 개재되는 볼(30b)과의 구분을 위해 '제1 볼(30a)'이라 함)이 하나씩 개재될 수 있다. 또한 서로 대응되는 제1 볼 수용부(28)과 제2 볼 수용부(18) 사이에도 볼(30a, 30b)(이하, 상기 볼 레일 사이에 개재되는 볼(30a)과의 구분을 위해 '제2 볼(30b)'이라 한다)이 하나씩 개재될 수 있다. A ball between the corresponding first ball rail 26 and the second ball rail 16 (hereinafter, referred to as'first ball 30a' to distinguish it from the ball 30b interposed between the ball receiving portions) Ha) can be interposed one by one. In addition, the balls 30a and 30b between the first ball receiving portions 28 and the second ball receiving portions 18 corresponding to each other (hereinafter, referred to as'referred to distinguish between the balls 30a interposed between the ball rails 2 balls (30b)') may be interposed one by one.

제1 볼 레일(26)과 제2 볼 레일(16) 사이에 개재되는 제1 볼(30a)은 전술한 제1 및 제2 자기회로(40L, 40R, 42)가 발생시키는 떨림 보정 구동력에 의해 광학 유니트(10)가 하우징(20)에 대해 2차원 평면운동을 할 때 상기 제1 볼 레일(26)과 제2 볼 레일(16) 사이에서 상대적으로 미끄럼(Slip) 운동을 하고, 제2 볼(30b)은 제1 볼 수용부(28)과 제2 볼 수용부(18) 사이에서 자유롭게 구름운동을 하면서 광학 유니트(10)의 평면운동을 가이드한다.The first ball 30a interposed between the first ball rail 26 and the second ball rail 16 is generated by the vibration correction driving force generated by the first and second magnetic circuits 40L, 40R, and 42 described above. When the optical unit 10 performs a two-dimensional plane motion with respect to the housing 20, it relatively slides between the first ball rail 26 and the second ball rail 16, and the second ball Reference numeral 30b guides the plane movement of the optical unit 10 while freely rolling between the first ball receiving portion 28 and the second ball receiving portion 18.

제1 볼 레일(26)과 제2 볼 레일(16) 각각에는, 제1 방향과 제2 방향을 따라 제1 볼 구동홈(260)과 제2 볼 구동홈(160)이 형성될 수 있으며, 평면에서 봤을 때 제1 볼 구동홈(260)과 제2 볼 구동홈(160)이 상호 교차하는 교차점에 제1 볼(30a)이 개재될 수 있다. 이에 따라 광학 유니트(10)가 하우징(20)에 대해 2차원 평면운동을 할 때 제1 볼(30a)과 하우징(20), 제1 볼(30a)과 광학 유니트(10) 사이에는 미끄럼(Slip) 거동이 발생할 수 있다.In each of the first ball rail 26 and the second ball rail 16, a first ball driving groove 260 and a second ball driving groove 160 may be formed along a first direction and a second direction, When viewed in a plan view, the first ball 30a may be interposed at an intersection where the first ball driving groove 260 and the second ball driving groove 160 cross each other. Accordingly, when the optical unit 10 performs a two-dimensional plane motion with respect to the housing 20, there is a slip between the first ball 30a and the housing 20, and the first ball 30a and the optical unit 10. ) Behavior may occur.

제1 볼 구동홈(260)과 제2 볼 구동홈(160)은 V홈일 수 있다. 제1 볼(30a)의 일부는 제1 볼 구동홈(260)의 일부와 접하며 다른 일부는 제2 볼 구동홈(160) 일부에 접하되, 제1 볼 레일(26)과 제2 볼 레일(16)을 소정거리 이격시킬 수 있는 크기로 제1 볼(30a)이 형성될 수 있다. 그리고 제1 볼 구동홈(260)과 제2 볼 구동홈(160)의 홈 면에는 마모 및 마찰 소음 저감을 위한 윤활제로서 구리스(Grease)가 도포될 수 있다.The first ball driving groove 260 and the second ball driving groove 160 may be V grooves. A part of the first ball 30a is in contact with a part of the first ball driving groove 260 and another part is in contact with a part of the second ball driving groove 160, but the first ball rail 26 and the second ball rail ( The first balls 30a may be formed to have a size that can separate 16) a predetermined distance. In addition, grease may be applied to the groove surfaces of the first ball driving groove 260 and the second ball driving groove 160 as a lubricant for reducing wear and friction noise.

제1 볼 수용부(28) 및 제2 볼 수용부(18)은 정해진 범위 안에서 상기 제2 볼(30b)이 자유롭게 구름운동을 할 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 볼 수용부(28)과 제2 볼 수용부(18) 각각은 제2 볼(30b)의 하단과 상단의 정점이 점접촉되는 면이 고른 평평한 구름면(부호 생략)을 포함할 수 있으며, 따라서 제2 볼(30b)은 하우징(20)에 대해 광학 유니트(10)가 2차원 평면운동을 할 때 상기 구름면을 따라 상대적으로 구름운동을 할 수 있다.The first ball receiving portion 28 and the second ball receiving portion 18 may be configured so that the second ball 30b can freely roll within a predetermined range. Each of the first ball receiving portion 28 and the second ball receiving portion 18 may include a flat rolling surface (not shown) where the top and bottom ends of the second ball 30b are in point contact. Therefore, the second ball 30b may relatively roll along the rolling surface when the optical unit 10 performs a two-dimensional plane movement with respect to the housing 20.

도면의 예시와 같이, 평면 모양이 사각형인 액추에이터 구성에서, 미끄럼(Slip) 거동이 발생되는 부분(볼 레일)의 개수가 구름운동이 일어나는 부분(볼 수용홈)의 개수보다 많으면, 광학 유니트(10)와 하우징(20) 사이의 마찰력이 커져 보다 큰 구동력을 필요로 하며, 반대로 볼 수용홈의 개수가 많으면 광학 유니트(10)의 2차원 평면운동이 지나치게 원활해져 제어의 정확도가 오히려 떨어질 수 있다.As shown in the drawing, in the actuator configuration having a rectangular planar shape, if the number of parts (ball rails) where the slip behavior occurs is greater than the number of parts (ball receiving grooves) where the rolling movement occurs, the optical unit 10 ) And the housing 20 increases the frictional force and requires a greater driving force. Conversely, when the number of ball receiving grooves is large, the two-dimensional plane motion of the optical unit 10 becomes too smooth, and the accuracy of control may be rather degraded.

도면의 예시와 같이 평면 모양이 사각형인 액추에이터 구성에서는, 하우징(20)의 바닥부(22) 각 모서리 및 이에 대응되는 광학 유니트(10)의 저면부 각 모서리에 볼 레일(16, 26)과 볼 수용홈(18, 28)을 두 쌍씩 구성함으로써, 마찰력 과다로 인한 구동 성능 저하 및 지나치게 원활한 평면운동으로 인해 제어가 곤란해지는 문제가 유발되지 않도록 하는 것이 바람직하다. In the actuator configuration having a rectangular planar shape as illustrated in the drawing, ball rails 16 and 26 and ball rails 16 and 26 are provided at each corner of the bottom 22 of the housing 20 and at each corner of the bottom of the optical unit 10 corresponding thereto. By configuring the receiving grooves (18, 28) by two pairs, it is preferable not to cause a problem in which control is difficult due to a decrease in driving performance due to excessive frictional force and an excessively smooth plane motion.

예를 들어 도 5의 도시와 같이, 하우징(20)의 바닥부(22) 네 모서리 영역 중 두 개의 전방 모서리 영역 각각에 제1 볼 레일(26)을, 나머지 두 개의 후방 모서리 영역 각각에 제1 볼 수용부(28)가 형성되도록 구성될 수 있다. 그리고 제1 볼 레일(26)과 제1 볼 수용부(28) 각각에 대응되도록 광학 유니트(10)의 저면부 네 모서리 영역에 제2 볼 레일(16)과 제2 볼 수용부(18)가 형성되도록 구성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, a first ball rail 26 is provided in each of two front corner regions of the four corner regions of the bottom 22 of the housing 20, and a first ball rail 26 is provided in each of the remaining two rear corner regions. The ball receiving portion 28 may be configured to be formed. In addition, the second ball rail 16 and the second ball receiving part 18 are provided in the four corner areas of the bottom of the optical unit 10 so as to correspond to the first ball rail 26 and the first ball receiving part 28, respectively. It can be configured to be formed.

다른 예로서 도 6과 같이, 하우징(20)의 바닥부(22) 네 모서리 영역 중 대각선 방향으로 대향되는 두 개의 모서리 영역 각각에 제1 볼 레일(26)을 형성하고, 대각선 방향으로 대향되는 다른 두 개의 모서리 영역 각각에 제1 볼 수용부(28)를 형성하며, 제1 볼 레일(26)과 제1 볼 수용부(28) 각각에 대응되도록 광학 유니트(10)의 저면부 네 모서리 영역에 제2 볼 레일(16)과 제2 볼 수용부(18)를 형성시킬 수도 있다.As another example, as shown in FIG. 6, a first ball rail 26 is formed in each of two corner regions facing diagonally among four corner regions of the bottom portion 22 of the housing 20, and A first ball receiving portion 28 is formed in each of the two corner areas, and in the four corner areas of the bottom of the optical unit 10 so as to correspond to the first ball rail 26 and the first ball receiving portion 28, respectively. The second ball rail 16 and the second ball receiving portion 18 may be formed.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 작동에 대해 간단히 살펴보기로 한다. Hereinafter, the operation of the camera actuator according to an embodiment of the present invention configured as described above will be briefly described.

도 7은 제1 방향 떨림 보정 시 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 작동 상태도이다.7 is a diagram illustrating an operation state of a camera actuator according to an exemplary embodiment of the present invention when correcting a first direction vibration.

도 7을 참조하면, 정지상태, 즉 전원이 인가되지 않은 상태에서 광학 유니트(10)는, X축 방향(제1 방향)에 대하여 대향되는 2개의 자기회로(40L, 40R) 사이의 힘의 균형에 의하여 하우징(20) 바닥부(22) 상의 XY 평면 상에서 제1 방향 또는 제2 방향 중 어느 한 방향으로 편심되지 않고 그 중심이 광축에 일치하는 상태를 유지하도록 정렬될 수 있다.Referring to FIG. 7, the optical unit 10 in a stopped state, that is, in a state in which power is not applied, balances the force between two magnetic circuits 40L and 40R opposite to the X-axis direction (first direction). Accordingly, it may be aligned so that the center of the housing 20 is not eccentric in either the first direction or the second direction on the XY plane on the bottom portion 22 of the housing 20 and the center thereof coincides with the optical axis.

그 상태(광축 정렬된 정지상태)에서 가요성 회로기판(50)을 통해 어느 한 쪽의 제1 방향 자기회로(40L 또는 40R)의 코일(C1)에 전원이 입력되면, 해당 코일(C1) 및 대응되는 마그네트(M1) 사이의 상호작용으로 광학 유니트(10)를 제1 방향(X축 방향)으로 진퇴시키는 힘이 발생하며, 이로 인해 광학 유니트(10)가 제1 방향으로 움직임으로써 제1 방향 떨림에 대응되는 보정이 이루어지는 것이다. When power is input to the coil C1 of one of the first directional magnetic circuits 40L or 40R through the flexible circuit board 50 in that state (the stop state aligned with the optical axis), the corresponding coil C1 and The interaction between the corresponding magnets M1 generates a force that advances and retreats the optical unit 10 in the first direction (X-axis direction), and this causes the optical unit 10 to move in the first direction, thereby causing the first direction. Correction corresponding to the shaking is made.

이와 같은 제1 방향 떨림 보정 시 미도시된 홀 센서가 코일(C1)에 대한 마그네트(M1)의 거리 변화를 센싱할 수 있다. 이 경우 구동 IC는 홀 센서의 센싱정보로부터 광학 유니트(10)의 제1 방향 위치 변화를 실시간으로 인식하며, 초기 위치 대비 인식된 위치 값에 기초하여 제1 방향 자기회로를 피드백 제어함으로써 제1 방향 떨림 보정이 정확하고 정밀하게 구현될 수 있다. When correcting the vibration in the first direction, an unillustrated Hall sensor may sense a change in the distance of the magnet M1 with respect to the coil C1. In this case, the driving IC recognizes the position change in the first direction of the optical unit 10 in real time from the sensing information of the Hall sensor, and feedback-controls the first direction magnetic circuit based on the recognized position value compared to the initial position. Shake correction can be implemented accurately and precisely.

이러한 제1 방향 떨림 보정 시 하우징(20)의 제1 볼 레일(26)과 광학 유니트(10)의 제2 볼 레일(16) 사이의 제1 볼(30a)은 제1 볼 구동홈(260)을 따라 상대적으로 미끄럼(Slip) 운동을 하고, 제1 볼 수용부(28)과 제2 볼 수용부(18) 사이에 개재된 제2 볼(30b)은 구름운동을 함으로써, XY 평면 상에서의 하우징(20)에 대한 상기 광학 유니트(10)의 제1 방향 직선운동이 흔들림이나 회전 없이 안정적으로 구현될 수 있다. When correcting such a first-direction vibration, the first ball 30a between the first ball rail 26 of the housing 20 and the second ball rail 16 of the optical unit 10 is a first ball driving groove 260 The second ball 30b interposed between the first ball receiving part 28 and the second ball receiving part 18 performs a relatively sliding movement along the line, and thus the housing on the XY plane The linear motion of the optical unit 10 relative to (20) in the first direction may be stably implemented without shaking or rotation.

도 8은 제2 방향 떨림 보정 시 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 액추에이터의 작동 상태도이다.8 is a diagram illustrating an operation state of a camera actuator according to an exemplary embodiment of the present invention when correcting a second direction vibration.

도 8을 참조하면, 제2 방향 떨림 보정은 방향만 다를 뿐 기본적인 원리는 제1 방향 떨림 보정과 동일하다. 즉 제2 방향 자기회로의 코일(C2)에 전원이 입력되면, 해당 코일(C2)과 마그네트(M2)의 상호작용으로 광학 유니트(10)를 제2 방향(Y축 방향)으로 진퇴시키는 힘이 발생하고, 그 힘에 의해 광학 유니트(10)가 제2 방향으로 움직임으로써 제2 방향 떨림 보정이 구현되는 것이다. Referring to FIG. 8, the second direction shake correction differs only in the direction, but the basic principle is the same as the first direction shake correction. That is, when power is input to the coil C2 of the second direction magnetic circuit, the force to advance and retreat the optical unit 10 in the second direction (Y-axis direction) due to the interaction of the coil C2 and the magnet M2 Occurs, and the optical unit 10 moves in the second direction by the force, so that the second direction vibration correction is implemented.

이와 같은 제2 방향 떨림 보정 시에도, 미도시된 홀 센서가 코일(C2)에 대한 마그네트(M2)의 거리 변화를 센싱할 수 있다. 이 경우 구동 IC는 홀 센서의 센싱정보로부터 광학 유니트(10)의 제2 방향 위치 변화를 실시간으로 인식하며, 초기 위치 대비 인식된 위치 값에 기초하여 제2 방향 자기회로를 피드백 제어함으로써 제1 방향 떨림 보정이 정확하고 정밀하게 구현될 수 있다. Even when correcting the vibration in the second direction, an unillustrated Hall sensor may sense a change in the distance of the magnet M2 with respect to the coil C2. In this case, the driving IC recognizes the position change in the second direction of the optical unit 10 in real time from the sensing information of the Hall sensor, and feedback-controls the second direction magnetic circuit based on the recognized position value compared to the initial position. Shake correction can be implemented accurately and precisely.

제2 방향 떨림 보정 시에는 하우징(20)의 제1 볼 레일(26)과 광학 유니트(10)의 제2 볼 레일(16) 사이의 제1 볼(30a)이 제2 볼 구동홈(160)을 따라 상대적으로 미끄럼(Slip) 운동을 하고, 제1 볼 수용부(28)과 제2 볼 수용부(18) 사이에 개재된 제2 볼(30b)은 구름운동을 함으로써, 마찬가지로 XY 평면 상에서의 하우징(20)에 대한 광학 유니트(10)의 제2 방향 직선운동이 흔들림이나 Z축을 중심으로하는 회전 없이 안정적으로 구현될 수 있다.When compensating for vibration in the second direction, the first ball 30a between the first ball rail 26 of the housing 20 and the second ball rail 16 of the optical unit 10 is moved to the second ball driving groove 160. The second ball 30b interposed between the first ball receiving portion 28 and the second ball receiving portion 18 performs a relatively sliding motion along the line, and is similarly in the XY plane. The linear motion of the optical unit 10 in the second direction relative to the housing 20 may be stably implemented without shaking or rotation around the Z axis.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 광학 유니트와 하우징 각각에 서로 대응되어 마주하도록 설치되는 볼 레일의 방향이 서로 다르며 그 사이에서 볼이 개재됨으로써, 볼과 하우징, 볼과 광학 유니트의 사이에서 직선운동을 가이드하는 부재가 일반적인 구름운동이 아닌 미끄럼(Slip) 거동을 하며, 이에 따라 하우징에 대한 광학 유니트의 2차원 평면운동이 정확하게 구현될 수 있다. According to the embodiment of the present invention described above, the directions of the ball rails installed to correspond to and face each other in the optical unit and the housing are different from each other, and the balls are interposed therebetween, so that between the ball and the housing, the ball and the optical unit The member guiding the linear motion performs a slip behavior rather than a general rolling motion, and accordingly, the two-dimensional plane motion of the optical unit with respect to the housing can be accurately implemented.

더욱이, 본 발명에 따른 카메라 액추에이터는 미들 가이드가 생략된 구성으로써 카메라 모듈을 보다 슬림하고 콤팩트한 크기로 구현할 수 있다는 장점이 있다. 즉 미들 가이드가 생략됨에 따라 종래 기술에서 미들 가이드가 차지하던 공간만큼 카메라 모듈의 전체적인 크기를 줄일 수 있어서 최근 모바일 기기의 슬림화 및 소형화 추세에 맞춰 시장의 요구를 충족시킬 수 있다.Moreover, the camera actuator according to the present invention has an advantage in that the middle guide is omitted, and thus the camera module can be implemented in a slimmer and compact size. That is, as the middle guide is omitted, the overall size of the camera module can be reduced as much as the space occupied by the middle guide in the prior art, thereby satisfying the market demand in accordance with the recent trend of slimming and miniaturization of mobile devices.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only specific embodiments according thereto have been described. However, it should be understood that the present invention is not limited to a particular form mentioned in the detailed description, but rather, it is understood to include all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. Should be.

1 : 액추에이터
10 : 광학 유니트
12 : 렌즈배럴
14 : 떨림 보정 캐리어
20 : 하우징
22 : 바닥부
16, 26 : 볼 레일
18, 28 : 볼 수용부
30 : 볼
40L, 40R : 제1 자기회로
42 : 제2 자기회로
50 : 가요성 회로기판
160, 260 : 볼 구동홈
M1, M2 : 마그네트
C1, C2 : 코일1: actuator
10: optical unit
12: lens barrel
14: shake correction carrier
20: housing
22: bottom
16, 26: ball rail
18, 28: ball receiving part
30: ball
40L, 40R: first magnetic circuit
42: second magnetic circuit
50: flexible circuit board
160, 260: ball driving groove
M1, M2: Magnet
C1, C2: coil

Claims (9)

외면부에 마그네트가 결합된 광학 유니트;
상기 광학 유니트를 수용하며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징; 및
상기 광학 유니트와 하우징 사이에 개재되며, 상기 코일과 마그네트의 상호 작용에 의한 하우징 내 광학 유니트의 2차원 평면운동을 지지하는 복수의 볼;을 포함하며,
상기 하우징에는 적어도 하나 이상의 제1 볼 레일과 제1 볼 수용부가 형성되고,
상기 광학 유니트에는 상기 제1 볼 레일과 제1 수용부 각각에 대응하여 제2 볼 레일과 제2 볼 수용부가 형성되며,
상기 제 1 볼 레일은 제1 방향으로 형성되고 제2 볼 레일은 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 형성되며,
서로 대응되는 제1 볼 레일과 제2 볼 레일의 사이 및 제1 볼 수용홈과 제2 볼 수용홈 사이에 상기 볼이 하나씩 개재되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터.
An optical unit with a magnet coupled to the outer surface thereof;
A housing accommodating the optical unit and having a coil disposed at a position corresponding to the magnet; And
A plurality of balls interposed between the optical unit and the housing and supporting the two-dimensional plane motion of the optical unit in the housing due to the interaction between the coil and the magnet,
At least one or more first ball rails and a first ball receiving portion are formed in the housing,
The optical unit is provided with a second ball rail and a second ball receiving portion corresponding to each of the first ball rail and the first receiving portion,
The first ball rail is formed in a first direction and the second ball rail is formed in a second direction orthogonal to the first direction,
A camera actuator, wherein one of the balls is interposed between the first ball rail and the second ball rail corresponding to each other, and between the first ball receiving groove and the second ball receiving groove.
 제 1 항에 있어서,
상기 광학 유니트는,
광축과 직교하는 2축 방향에 대하여 평면운동을 할 수 있도록 상기 하우징 내에 설치되는 떨림보정 캐리어와,
상기 떨림보정 캐리어 내에 장착되는 렌즈배럴로 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터.
The method of claim 1,
The optical unit,
A vibration correction carrier installed in the housing so as to perform a plane motion with respect to two axes orthogonal to the optical axis;
Camera actuator, characterized in that consisting of a lens barrel mounted in the vibration correction carrier.
 제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 바닥부 네 모서리 영역 중 두 개의 전방 모서리 영역 각각에 제1 볼 레일이 형성되고 나머지 두 개의 후방 모서리 영역 각각에 제1 볼 수용부가 형성되며,
상기 제1 볼 레일과 제1 볼 수용부 각각에 대응되도록 상기 광학 유니트의 저면부 네 모서리 영역에 상기 제2 볼 레일과 제2 볼 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터.
The method of claim 1,
A first ball rail is formed in each of two front corner regions of the four corner regions of the bottom of the housing, and a first ball receiving part is formed in each of the remaining two rear corner regions,
The camera actuator, wherein the second ball rail and the second ball receiving portion are formed in four corner regions of the bottom of the optical unit so as to correspond to each of the first ball rail and the first ball receiving portion.
 제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 바닥부 네 모서리 영역 중 대각선 방향으로 대향되는 두 개의 모서리 영역 각각에 제1 볼 레일이 형성되고 대각선 방향으로 대향되는 다른 두 개의 모서리 영역 각각에 제1 볼 수용부가 형성되며,
상기 제1 볼 레일과 제1 볼 수용부 각각에 대응되도록 상기 광학 유니트의 저면부 네 모서리 영역에 상기 제2 볼 레일과 제2 볼 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터.
The method of claim 1,
A first ball rail is formed in each of the two corner regions facing diagonally among the four corner regions of the bottom of the housing, and a first ball receiving portion is formed in each of the other two corner regions facing diagonally,
The camera actuator, wherein the second ball rail and the second ball receiving portion are formed in four corner regions of the bottom of the optical unit so as to correspond to each of the first ball rail and the first ball receiving portion.
 제 1 항에 있어서,
상기 제1 볼 레일은 제1 방향을 따라 형성되는 제1 볼 구동홈을 포함하고,
상기 제2 볼 레일은 제2 방향을 따라 형성되는 제2 볼 구동홈을 포함하며,
상기 제1 볼 구동홈과 제2 볼 구동홈의 교차점에 상기 볼이 개재되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터.
The method of claim 1,
The first ball rail includes a first ball driving groove formed along a first direction,
The second ball rail includes a second ball driving groove formed along a second direction,
The camera actuator, characterized in that the ball is interposed at an intersection of the first ball driving groove and the second ball driving groove.
 제 5 항에 있어서,
상기 제1 볼 구동홈과 제2 볼 구동홈의 홈 면에 구리스(Grease)가 도포되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터.
The method of claim 5,
A camera actuator, characterized in that grease is applied to the groove surfaces of the first ball driving groove and the second ball driving groove.
 제 1 항에 있어서,
상기 제1 볼 수용부와 제2 볼 수용부 사이에 상기 볼이 정해진 범위 안에서 자유롭게 이동 가능하도록 수용되는 것을 특징으로 하는 카메라 액추에이터.
The method of claim 1,
A camera actuator, characterized in that the ball is accommodated between the first ball receiving portion and the second ball receiving portion so that the ball can be moved freely within a predetermined range.
 제 1 항에 있어서,
상기 마그네트와 코일은,
상기 하우징에 대해 광학 유니트가 광축과 수직인 제1 방향을 따라 평면운동을 할 수 있도록 구동력을 발생시키는 두 쌍의 제1 마그네트와 제1 코일,
그리고 상기 하우징에 대해 광학 유니트가 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 평면운동을 할 수 있도록 구동력을 발생시키는 한 쌍의 제2 마그네트와 제2 코일로 구성되는 것을
The method of claim 1,
The magnet and coil,
Two pairs of first magnets and a first coil for generating driving force so that the optical unit can move in a plane along a first direction perpendicular to the optical axis with respect to the housing,
And it is composed of a pair of second magnets and a second coil for generating a driving force so that the optical unit can perform a plane motion in a second direction perpendicular to the first direction with respect to the housing.
 제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 외면 일부를 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 가요성 회로기판;을 더 포함하는 카메라 액추에이터.The method of claim 1,
A camera actuator further comprising a flexible circuit board surrounding a part of the outer surface of the housing and applying current to the coil.
KR1020190047695A 2019-04-24 2019-04-24 Camera module actuator KR20200124413A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190047695A KR20200124413A (en) 2019-04-24 2019-04-24 Camera module actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190047695A KR20200124413A (en) 2019-04-24 2019-04-24 Camera module actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200124413A true KR20200124413A (en) 2020-11-03

Family

ID=73197891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190047695A KR20200124413A (en) 2019-04-24 2019-04-24 Camera module actuator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200124413A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220129732A (en) * 2021-03-17 2022-09-26 자화전자(주) Middle guide-free actuator
KR20220148664A (en) * 2021-04-29 2022-11-07 재영솔루텍 주식회사 Camera module capable of optical image stabilization
EP4155797A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-29 Largan Digital Co., Ltd. Camera module, electronic device and vehicle device
KR20230106342A (en) * 2022-01-06 2023-07-13 삼성전기주식회사 Sensor actuator and camera moduel including the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180116965A (en) 2017-04-18 2018-10-26 자화전자(주) Camera module actuator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180116965A (en) 2017-04-18 2018-10-26 자화전자(주) Camera module actuator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220129732A (en) * 2021-03-17 2022-09-26 자화전자(주) Middle guide-free actuator
KR20220148664A (en) * 2021-04-29 2022-11-07 재영솔루텍 주식회사 Camera module capable of optical image stabilization
EP4155797A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-29 Largan Digital Co., Ltd. Camera module, electronic device and vehicle device
KR20230106342A (en) * 2022-01-06 2023-07-13 삼성전기주식회사 Sensor actuator and camera moduel including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11586051B2 (en) Optical image stabilizing module and camera module including the same
KR101725442B1 (en) Camera lens module
KR20200124413A (en) Camera module actuator
EP2938063B1 (en) Camera module with mechanical image stabilization
KR20180116965A (en) Camera module actuator
KR102497828B1 (en) Camera module
US10866394B2 (en) Optical system
KR20160102804A (en) Optical Image Stabilizer device and Camera module containing the same
US11703658B2 (en) Camera module having reflective element and electronic device
KR101999358B1 (en) Camera lens module
KR20150117236A (en) Camera lens module
CN114355550A (en) Camera module and electronic device including the same
KR20190087801A (en) Lens assembly and Camera module comprising the same
KR101999361B1 (en) Camera lens module
KR101579586B1 (en) Camera lens module
KR20180015966A (en) Actuator for zoom lens
CN114531523A (en) Optical anti-shake camera module
CN108732715B (en) Optical system
KR102385206B1 (en) Middle guide of camera actuator and Camera actuator containing the same
KR20200144349A (en) Camera actuator
CN215682428U (en) Zoom driving actuator
KR20220056722A (en) Camera actuator and Camera module containing the same
KR20220030723A (en) Camera actuator and Camera module containing the same
KR20210034400A (en) Camera actuator and Compact camera containing the same
US11985405B2 (en) Camera module

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application