KR20240052402A - 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

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KR20240052402A
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

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

Description

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

Claims (20)

  1. 고정부;
    상기 고정부 상에 배치되는 무빙 플레이트;
    상기 무빙 플레이트 상에 배치되는 제1 이동부;
    상기 제1 이동부를 제1 축 및 제2 축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 틸팅시키는 제1 구동부;
    상기 무빙 플레이트와 상기 제1 이동부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및
    상기 무빙 플레이트와 상기 고정부 사이에 배치되는 제2 볼부; 를 포함하고
    상기 제1 구동부는 상기 제1 이동부에 배치되는 제1 코일 및 상기 고정부에 배치되는 제1 마그넷;을 포함하는 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이동부는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서와 결합하는 기판부를 포함하는 카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 이동부 내에 배치되는 제2 이동부; 및
    상기 제2 이동부를 광축 방향으로 이동시키는 제2 구동부; 를 포함하고,
    상기 제2 구동부는 상기 제1 이동부에 배치되는 제2 코일 및 상기 제2 이동부에 배치되는 제2 마그넷;을 포함하고,
    상기 기판부는 상기 이미지 센서가 결합되는 제1 기판부 및 상기 제1 코일과 제2 코일이 배치되는 제2 기판부를 포함하는 카메라 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판부는 상기 이미지 센서가 배치되는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연결되어 커넥터 또는 단자가 배치되는 연장부;를 포함하는 카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 기판부는 상기 제1 기판부와 연결되고 상기 제1 코일이 배치되는 제1 기판 및 상기 제2 코일이 배치되는 제2 기판을 포함하는 카메라 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 코일은 제1 단위코일과 제2 단위코일을 포함하고,
    상기 제1 기판은 상기 제1 단위코일이 배치되는 제1 단위기판 및 상기 제2 단위코일이 배치되는 제2 단위기판을 포함하는 카메라 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 센서 베이스;를 포함하는 카메라 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 제1 이동부를 수용하는 커버;를 포함하고,
    상기 커버는 상기 제1 마그넷이 결합하는 제1 커버 및 상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버를 포함하는 카메라 장치.
  9. 커버;
    상기 커버 내에 배치되는 무빙 플레이트;
    상기 무빙 플레이트 상에 배치되는 기판부;
    상기 기판부에 배치되는 이미지 센서;
    상기 이미지 센서 상에 배치되는 홀더;
    상기 홀더 내에 배치되는 보빈;
    상기 커버에 배치되는 제1 마그넷;
    상기 보빈에 배치되는 제2 마그넷;
    상기 기판부에 배치되고 상기 제1 마그넷과 대향하는 제1 코일과 상기 제2 마그넷과 대향하는 제2 코일;
    상기 무빙 플레이트와 상기 커버 사이에 배치되는 제1 볼부; 및
    상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 제2 볼부;를 포함하는 카메라 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 볼부는 제2 축 방향으로 배치되고,
    상기 제2 볼부는 제1 축 방향으로 배치되는 카메라 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 볼부와 상기 제2 볼부는 상기 무빙 플레이트와 일체로 형성되는 카메라 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 볼부와 상기 제2 볼부 각각은 상부와 하부로 볼록한 카메라 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 볼부와 상기 제2 볼부는 상기 무빙 플레이트의 상면과 하면 각각에 형성된 홈에 배치되는 카메라 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 기판부는 상기 이미지 센서가 결합되는 제1 기판부 및 상기 제1 코일과 제2 코일이 배치되는 제2 기판부를 포함하고,
    상기 제1 기판부는 상기 이미지 센서가 배치되는 몸체부; 및 상기 몸체부와 연결되어 커넥터 또는 단자가 배치되는 연장부;를 포함하고,
    상기 연장부와 상기 홀더 사이에 배치되는 클램프;를 포함하는 카메라 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 커버는 상기 제1 마그넷이 결합하는 제1 커버 및 상기 제1 커버와 결합하는 제2 커버를 포함하고,
    상기 제1 커버는 외측으로 돌출되어 상기 연장부가 배치되는 돌출부를 포함하는 카메라 장치.
  16. 고정부;
    상기 고정부 상에 배치되고, 기판부; 상기 기판부에 배치되는 이미지 센서; 상기 이미지 센서 상에 배치되는 홀더; 및 상기 홀더 내에 배치되는 보빈;을 포함하는 촬상 모듈;
    상기 고정부와 상기 촬상 모듈 사이에 배치되는 무빙 플레이트;
    상기 무빙 플레이트와 상기 고정부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및
    상기 무빙 플레이트와 상기 촬상 모듈 사이에 배치되는 제2 볼부; 를 포함하는 카메라 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 고정부에 배치되는 요크;를 포함하고,
    상기 촬상 모듈은 상기 무빙 플레이트와 상기 기판부 사이에 배치되는 센서 베이스;
    상기 센서 베이스에 배치되는 홀딩 마그넷;을 포함하는 카메라 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 홀딩 마그넷과 상기 요크는 광축 방향으로 중첩되는 카메라 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 고정부에 배치되는 제1 마그넷;
    상기 보빈에 배치되는 제2 마그넷;
    상기 기판부에 배치되고 상기 제1 마그넷과 대향하는 제1 코일과 상기 제2 마그넷과 대향하는 제2 코일;을 포함하는 카메라 장치.
  20. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 무빙 플레이트;
    상기 무빙 플레이트 상에 배치되어 광축 방향에 수직한 방향으로 이동하는 이동부;
    상기 무빙 플레이트와 상기 이동부 사이에 배치되는 제1 볼부; 및
    상기 무빙 플레이트와 상기 하우징 사이에 배치되는 제2 볼부;를 포함하고,
    상기 이동부는 기판부 및 상기 기판부에 배치되는 코일;을 포함하는 카메라 장치.
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