KR20200055240A

KR20200055240A - 엑추에이터

Info

Publication number: KR20200055240A
Application number: KR1020180138617A
Authority: KR
Inventors: 장영배
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-05-21
Also published as: JP7485665B2; JP2022509604A; EP3883232B1; KR102638527B1; CN116866717A; US12069354B2; EP3883232A1; EP3883232A4; US20220014653A1; CN113243102A; US20240364989A1; CN113243102B; CN116866716A; WO2020101232A1

Abstract

실시예는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
실시예에 따른 엑추에이터는, 이미지 센서가 배치되는 제1 회로기판과, 상기 제1 회로기판 상에 배치되는 제1 하우징과, 상기 제1 하우징 내에 배치되는 렌즈 어셈블리와, 자이로 센서가 배치되며 상기 제1 하우징의 제1 측부에 배치되는 제2 회로기판; 및 상기 렌즈 어셈블리를 구동하는 제3 회로기판을 포함할 수 있다.
상기 제3 회로기판은 상기 제1 하우징의 상기 제1 측부 상에 배치되고 상기 렌즈 어셈블리를 구동하는 제1 코일이 배치되는 제1 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 코일은 광축 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 회로기판과 오버랩될 수 있다.

Description

엑추에이터{Actuator}

실시예는 엑추에이터, 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈은 피사체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며, 휴대폰 등의 이동단말기, 노트북, 드론, 차량 등에 장착되고 있다.

엑추에이터는 카메라모듈 내 렌즈를 상하좌우로 이동시키며 빠르게 초점을 맞추는 기능의 제품이며, 초슬림 또는 초박형 이슈와 저 소비전력, 저비용이 엑추에이터에서의 주요 기술적 이슈이다.

이러한 카메라 모듈은 모바일 카메라 모듈 또는 차량용 카메라 모듈 등으로 적용되고 있다.

모바일 카메라 모듈은 스마트 폰, 태블릿 PC 등 모바일 기기에서 사진 촬영 및 저장을 위한 필수 부품이다. 이러한 모바일 카메라 모듈은 렌즈로 들어오는 빛을 이미지 센서를 이용해 전기 신호로 변환시키고, 소프트웨어를 통해 기기 디스플레이에 출력한 후 사용자가 감상하고 보관할 수 있도록 한다.

또한 모바일 카메라 모듈은 피사체인 사람의 얼굴 표정 및 손동작 등 물체의 움직임을 감지해 디지털기기를 작동시킬 수도 있어 입력장치로까지 활용영역을 넓혀가고 있다.

이러한 모바일 카메라 모듈에서는 초소형, 초박형 이슈와 더불어 손떨림 보정 또는 광각 광학계 등의 고성능 모듈 구현의 기술적 이슈가 있다.

다음으로, 차량용 카메라 모듈은 차량 주위나 차량 내부 영상을 디스플레이에 전송해 주기 위한 제품으로 주로 주차보조 및 주행보조 시스템에 사용될 수 있다.

또한 차량용 카메라 모듈은 차량 주위의 차선, 차량 등을 감지해 관련 데이터를 수집 및 전송함으로써, ECU에서 경고를 하거나 차량 제어가 가능하다.

한편, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스에는 초소형 모바일 카메라 모듈이 내장되며, 이러한 모바일 카메라 모듈은 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus) 기능을 수행할 수 있다.

최근 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다.

또한 최근 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(Image Stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다. 이러한 IS기술에는 광학적 영상 흔들림 방지(Optical Image Stabilizer, OIS)기술과 이미지 센서를 이용한 흔들림 방지기술 등이 있다.

OIS기술은 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술이며, 이미지 센서를 이용한 흔들림 방지기술은 기계적인 방식과 전자적인 방식으로 움직임을 보정하는 기술인데, OIS기술이 더 많이 채용되고 있다.

한편, 이미지센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가 작아지는데, 화소가 작아지면 동일한 시간에 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서는 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림이 더욱 심하게 나타난다.

이에 따라 어두운 야간이나 동영상에서 고 화소 카메라를 이용하여 변형 없는 이미지를 촬영하기 위해 OIS 기능은 최근 필수적으로 채용되고 있다.

한편, OIS 기술은 카메라의 렌즈나 이미지센서를 움직여 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 방식인데, 특히 OIS 기술은 자이로 센서(gyro sensor)를 통해 카메라의 움직임을 감지하고 이를 바탕으로 렌즈나 이미지 센서가 움직여야 할 거리를 계산하게 된다.

예를 들어, OIS 보정 방식은 렌즈 이동 방식과 모듈 틸팅(Tilting) 방식이 있다. 렌즈 이동 방식은 이미지센서의 중심과 광축을 재정렬하기 위해 카메라모듈 내에 있는 렌즈만 이동시킨다. 반면, 모듈 틸팅 방식은 렌즈와 이미지센서를 포함한 전체 모듈을 움직이는 방식이다.

특히 모듈 틸팅 방식은 렌즈이동 방식에 비해 보정범위가 더 넓으며 렌즈와 이미지센서 사이의 초점거리가 고정되어 있기 때문에 이미지의 변형을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

한편, 렌즈 이동 방식의 경우 렌즈의 위치와 이동을 감지하기 위해 홀 센서(Hall sensor)를 사용한다. 반면, 모듈 틸팅방식에서는 모듈의 이동을 감지하기 위해 포토리플렉터(Photo reflector)를 사용한다. 그러나 두 방식 모두 카메라 사용자의 이동을 감지하기 위해서는 자이로 센서(gyro sensor)를 사용한다.

OIS 컨트롤러는 사용자의 이동을 보상하기 위해 렌즈 또는 모듈이 이동해야 할 위치를 예측하는데 자이로 센서가 인식한 데이터를 이용한다.

도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈(10)을 나타낸 도면이다.

종래의 OIS 기술이 채용된 카메라 모듈(10)은 액추에이터(11) 내에 렌즈부(12)가 장착되며, 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 위해 기계적 구동장치가 필요하기 때문에 구조가 복잡하다.

또한 종래기술에서는 회로기판(13)에 구동소자(16)나 자이로 센서(15) 등이 장착되어야 하므로 초소형 카메라 모듈을 구현하는데 한계가 있었다.

특히 도 1에서와 같이, 종래 OIS 기술이 채용된 카메라 모듈(10) 구조에서는 자이로 센서(15)나 구동소자(16)를 카메라 모듈(10)의 수평 방향으로 배치하게 되므로 전체 카메라 모듈의 사이즈가 증가하게 되어 초소형 카메라 모듈의 구현에 어려움이 있다.

또한 종래기술에서 회로기판(13)은 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB)(13a)과 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB)(13b)을 포함하고, 자이로 센서(15) 등은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB)(31b)에 배치될 수 있다. 그런데 OIS 구동에서의 데이터의 정밀도를 높이기 위해서 자이로 센서의 평탄도가 중요하나, 요구되는 정밀도 수준에 도달하기 어려운 문제가 있다.

또한 종래기술에 의하면 자이로 센서가 카메라 모듈(10)과 이격되어 배치됨에 따라 사용자의 이동에 따른 카메라 모듈의 이동 정도를 정확하게 감지하기 어려운 점이 있었다. 예를 들어, 사용자에 의해 자이로 센서(15)를 중심으로 카메라 모듈(10)이 회전이동하게 되는 경우, 자이로 센서(15)의 이동의 정도와 액추에이터(11)나 렌즈부(12)가 이동되는 정도의 차이가 크게 되어 각가속도 데이터의 정밀도가 떨어지는 문제가 있다.

또한 최근 기술추세에 따라 초슬림, 초소형의 카메라 모듈이 요구되는데, 초소형 카메라 모듈에서는 OIS 구동을 위한 공간제약이 있게 되어 일반적인 대형 카메라에서 적용되는 OIS 기능이 구현되기 어려운 문제가 있고, OIS 구동 적용 시 초슬림, 초소형의 카메라 모듈을 구현하지 못하는 문제가 있다.

또한 종래 OIS 기술에서는 제한된 카메라 모듈의 사이즈 내에서, 고체 렌즈 어셈블리의 측면에 OIS 구동부가 배치됨에 따라 OIS 대상이 되는 렌즈의 사이즈 제한이 있어 광량 확보를 어렵게 하는 문제가 있다.

특히 카메라 모듈에서 최상의 광학적 특성을 내기 위해서는 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 통해 OIS 구현시 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞아야 하는데, 종래 OIS 기술에서는 렌즈군간 구면 중심이 광축에서 이탈하는 디센터(decent)나 렌즈 기울어짐 현상인 틸트(tilt) 발생시 화각이 변하거나 초점이탈이 발생하여 화질이나 해상력에 악영향을 주는 문제가 발생하고 있다.

또한 종래 OIS 기술에서는 OIS 구동과 동시에 AF 또는 Zoom 구현이 가능한데, 카메라 모듈의 공간상의 제약과 기존 OIS 기술의 구동부 위치로 인해 OIS용 마그넷과 AF 또는 Zoom용 마그넷이 근접하게 배치되어 자계 간섭을 일으켜 OIS 구동이 제대로 되지 않아 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상을 유발하는 문제가 있다.

또한 종래 OIS 기술은 렌즈이동이나 모듈의 틸팅을 위해 기계적 구동장치가 필요하기 때문에 구조가 복잡하며 소비전력이 높아지는 문제가 있다.

실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 초소형, 초슬림형 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 자이로 센서의 평탄도를 높게 확보함으로써 자이로 센서의 높은 정밀도를 확보할 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 카메라 모듈의 자이로 센서의 배치와 관련하여, 자이로 센서가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각 가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시킬 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능하도록 하는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, OIS 구현시, AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하고자 함이다.

실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 내용에 한정되지 않으며, 발명의 설명으로부터 파악되는 것을 포함한다.

실시예에 따른 액추에이터는 이미지 센서가 배치되는 제1 회로기판(414)과, 상기 제1 회로기판 상에 배치되는 제1 하우징(20)과, 상기 제1 하우징 내에 배치되는 렌즈 어셈블리와, 자이로 센서가 배치되며 상기 제1 하우징의 제1 측부(22a)에 배치되는 제2 회로기판(412) 및 상기 제1 하우징의 상기 제1 측부(22a) 상에 배치되고 상기 렌즈 어셈블리를 구동하는 제1 코일(142b)이 배치되는 제1 영역(413a)을 갖는 제3 회로기판(413)을 포함하고 상기 제1 코일(142b)은 광축 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 회로기판(412)과 오버랩될 수 있다.

실시예는 상기 제2 회로기판과 연결되고 커넥터가 배치되는 제4 회로기판(411)을 포함할 수 있다.

상기 제3 회로기판(413)은 상기 제1 하우징의 제3 측부(22c)에 배치되고 제2 코일(412a)이 배치되는 제3 영역(413c)과 상기 제1 하우징의 상기 제1 측부와 상기 제3 측부 사이에 연결되는 제2 측부(22b)에 배치되는 제2 영역(413b)을 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징의 제1 측부(22a)는 상기 제2 회로기판(412)이 배치되는 제1 단(22a1)과 상기 제3 회로기판의 상기 제1 영역이 배치되는 제2 단(22a2)을 포함하고, 상기 제 1단과 상기 제2 단에 의해 단차(22as)가 형성될 수 있다.

상기 제1 하우징의 상기 제1 측부는 홀(22ah)을 포함하고 상기 제1 코일(142b)은 상기 홀(22ah)에 삽입될 수 있다.

실시예는 내부에 상기 제1 하우징이 배치되는 쉴드 커버를 포함하고, 상기 쉴드 커버는 상기 자이로 센서가 배치되는 홈을 가질 수 있다.

실시예는 상기 제1 하우징 상부에 배치되는 제2 하우징과, 상기 제2 하우징에 배치되는 프리즘 및 상기 하우징과 상기 프리즘 사이에 배치되는 OIS 유닛을 포함할 수 있다.

실시예는 상기 OIS 유닛을 구동하는 제3 코일이 배치되며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 배치되고 상기 제2 회로기판과 연결되는 제5 회로기판을 포함할 수 있다.

상기 OIS 유닛은 렌즈 유닛과, 쉐이퍼 유닛 및 상기 쉐이퍼 유닛에 결합되며 상기 렌즈 유닛을 구동하는 마그넷을 포함할 수 있다.

상기 제2 하우징은 제2 홀을 포함하고, 상기 제3 코일은 상기 제2 홀에 삽입될 수 있다.

상기 제5 회로기판은 상기 제1 하우징의 상기 제2 측부와, 상기 제2 측부와 마주보는 제4 측부에 배치되는 영역과 상기 제2 하우징의 두개의 측부에 배치되는 영역을 포함할 수 있다.

상기 제2 하우징은 상기 렌즈 유닛의 일부가 배치되는 제3 홀을 구비할 수 있다.

상기 이미지 센서, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 렌즈유닛, 상기 프리즘은 광축 방향으로 오버랩 될 수 있다.

또한 실시예에 따른 엑추에이터는, 렌즈 어셈블리를 수납하는 제1 하우징(20)와, 상기 제1 하우징(20)의 측벽에 배치되는 제2 회로기판(412) 및 상기 제2 회로기판(412) 상에 배치되는 자이로 센서(151)를 포함할 수 있다.

상기 제2 회로기판(412)은 광축에 수직한 수평 좌표평면에서 수직 축 방향으로 연장배치될 수 있다.

또한 실시예에 따른 엑추에이터는, 상기 제1 하우징(20)의 바깥쪽 면에 쉴드 커버(510)을 더 포함할 수 있다.

상기 쉴드 커버(510)는, 소정의 지지브라켓(513)을 포함하며, 상기 지지브라켓(513)에 상기 제2 회로기판(412)이 배치되는 가이드 홈(513R)을 포함할 수 있다.

상기 지지브라켓(513)의 가이드 홈(513R)에 상기 제2 회로기판(412)이 고정 배치됨에 따라 상기 자이로 센서(151)의 평탄도를 1° 이내로 확보할 수 있다.

실시예는 상기 엑추에이터의 일측에 배치된 제2 엑추에이터를 더 포함하고, 상기 엑추에이터는 AF 또는 줌 액추에이터이며, 상기 제2 엑추에이터는 OIS 액추에이터일 수 있다.

상기 자이로 센서(151)는, 상기 제2 엑추에이터와 이격되어 상기 엑추에이터 측면에 수직하게 배치될 수 있다.

또한 실시예에 따른 엑추에이터는, 주밍 기능을 하는 제1 엑추에이터(100) 및 상기 제1 엑추에이터(100)의 일측에 배치되며 OIS 기능을 하는 제2 엑추에이터(200)를 포함할 수 있다.

상기 제2 엑추에이터(200)는, 제2 하우징(210)과, 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하며 상기 제2 하우징(210) 상에 배치되는 OIS 유닛(220) 및 상기 제2 하우징(210) 상에 배치되는 제2 구동부(72C)를 포함할 수 있다.

상기 쉐이퍼 유닛(222)은, 쉐이퍼 바디(222a)와, 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 결합되는 돌출부(222b) 및 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 배치되는 렌즈 유닛(222c)을 포함할 수 있다.

상기 렌즈 유닛(222c)은 광의 경로를 변경하는 프리즘 기능도 할 수 있다.

상기 제2 엑추에이터(200)는, 상기 OIS 유닛(220) 상에 배치되는 프리즘 유닛(230)을 포함할 수 있다.

상기 제2 엑추에이터(200)의 상기 렌즈 유닛(222c)은, 투광성 지지부(222c2)투광성 지지부(222c2)제2 투광성 지지부(미도시)가변형 프리즘 또는 액체 렌즈를 포함할 수 있다.

실시예는 상기 제2 엑추에이터(200)의 상기 제1 구동부(72M)은, 상기 돌출부(222)와 결합되는 마그넷을 포함하고, 상기 제2 구동부(72C)는 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 결합되는 코일을 포함할 수 있다.

상기 제2 엑추에이터(200)에서의 상기 돌출부(222)는, 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 일측으로 각각 연장되는 제1 돌출부(222b1)와 제2 돌출부(222b2)를 포함할 수 있다.

상기 제1 돌출부(222b1)의 끝단인 제1 지지부(b1e)와 상기 제2 돌출부(222b2)의 끝단인 제2 지지부(b2e)는 서로 이격될 수 있다.

실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서부와 상기 이미지 센서부의 일측에 배치되는 상기 엑추에이터를 포함할 수 있다.

실시예는 초소형, 초박형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 실시예에 의하면 수평좌표축(x축) 방향에 수직하며 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치된 회로기판 상에 자이로 센서(151)를 배치함에 따라 엑추에이터의 크기를 제1 하우징의 수평 폭 수준으로 크기를 제어함에 따라 초소형, 초박형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 구현할 수 있다.

예를 들어, 종래 내부기술에서는 엑추에이터에서 수평좌표축(x축) 방향으로 연장 배치되는 회로기판 상에 자이로 센서가 배치되었는데, 해당 회로기판의 수평 폭은 약 3~4mm에 이르렀으며, 실시예는 이러한 회로기판의 수평 폭을 줄임으로써 약 25% 이상의 수평 영역을 감소시킬 수 있으므로 초소형, 초박형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 지지브라켓(513)의 가이드 홈(513R)에 자이로 센서(151)가 배치되는 회로기판이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(151)의 평탄도를 높게 확보함으로써 자이로 센서의 높은 정밀도를 확보하면서 초소형 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예의 카메라 모듈에서는 쉴드 커버(510)에 지지브라켓(513)이 구비하며, 지지브라켓(513)에 회로기판이 배치되는 가이드 홈(513R)을 포함함으로써 지지브라켓(513)의 가이드 홈(513R)에 회로기판이 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(151)의 평탄도를 높게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과와 더불어 초소형 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

또한 카메라 모듈의 자이로 센서의 배치와 관련하여, 자이로 센서(151)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각 가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키고, 또한 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예와 같이 쉴드 커버(510)에 지지브라켓(513)이 구비되며, 지지브라켓(513)에 회로기판이 배치되는 가이드 홈(513R)을 포함함으로써 지지브라켓(513)의 가이드 홈(513R)에 회로기판이 견고하게 고정 배치됨에 따라, 자이로 센서(151)가 카메라 모듈과 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 열이 많이 발생하는 이미지 센서로부터 이격배치시킴으로써 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키면서 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

한편, 종래기술에서는 자이로 센서가 렌즈부와 이격되어 배치됨에 따라 사용자의 이동에 따라 렌즈부의 이동정도와 자이로 센서가 감지하는 이동정도의 오차가 발생하는 기술적 문제가 있었다. 예를 들어, 자이로 센서를 중심으로 카메라 모듈이 회전이동하게 되는 경우, 자이로 센서의 이동의 정도와 렌즈부가 이동되는 정도의 차이가 크게 되어 각가속도 데이터의 정밀도가 떨어지는 문제가 있다.

그런데 실시예에서는 자이로 센서가 렌즈부가 배치되는 제1 하우징의 측면에 밀착 배치됨에 따라 사용자의 이동에 따른 렌즈부의 이동 정도와 자이로 센서가 감지하는 이동정보의 오차가 현저하게 줄어들게 됨에 따라 자이로 센서의 각가속도의 정밀도를 매우 향상시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면, 쉴드 커버(510)의 차폐효과와 더불어, 지지브라켓(513)에 의해 EMI, EMC 등의 차폐의 복합적 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 따른 엑추에이터 및 카메라 모듈은, 주밍 시 렌즈 디센터(decenter)나 기울어짐(tilt) 발생의 문제를 해결하여 복수의 렌즈군들 간의 얼라인(align)이 잘 맞추어 화각이 변하거나 초점이탈 발생을 방지하여 화질이나 해상력에 현저히 향상시키는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면, 주밍(zooming) 시 마찰 토크 발생의 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 가이드 핀이 위치하는 제1 구동 하우징의 상측 영역에서 제1 핀 가이드부와 제2 핀 가이드부 외의 영역은 제거함으로써 제1 구동 하우징의 무게를 줄임으로써 마찰 토크를 감소시켜 마찰 저항을 저감함으로써 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.

이에 따라 실시예에 의하면 주밍(zooming) 시, 마찰 토크를 최소화하면서도 렌즈의 디센터(decent)나 렌즈 틸트(tilt) 발생을 방지하여 화질이나 해상력을 현저히 향상시킬 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면, 컴팩트한 카메라 모듈에서도 주밍 기능이 원활히 수행될 수 있는 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 실시예에 의하면 홀 센서를 제1 코일 내부 영역에 배치하여 홀 센서가 차지하는 영역을 줄임으로써 컴팩트한 카메라 모듈의 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.

또한, 실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 OIS 유닛(220)을 프리즘 유닛(230) 하측의 공간을 활용하고 상호 중첩되도록 배치함으로써 초슬림, 초소형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 프리즘 유닛(230) 하측에 OIS 유닛(220)을 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 제2 하우징(210) 상에 안정적으로 배치되는 OIS 유닛(220)을 구비하고, 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(222cp)을 구비하는 렌즈 유닛(222c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 OIS 구현시, AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 OIS 구현시, 제1 엑추에이터(100)와 분리된 제2 엑추에이터(200)에 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 배치함으로써 제1 엑추에이터(100)의 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)과 코일 구동부인 제2 구동부(72C)를 통해 쉐이퍼 유닛(222)을 구동하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 프리즘 유닛(230)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 고정형 프리즘(232)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있고, 상대적으로 렌즈 유닛(222c)과 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190P)의 거리를 멀게 확보할 수 있다. 이에 따라 가변형 프리즘(222cp)에서 소정의 각(Θ)의 기울기 변경에 따라 영상평면(190P) 상에서 반영되는 제1 거리(D1δ)를 넓게 확보할 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 폭 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 쉐이퍼 유닛(222)의 제1 돌출부(222b1)와 제2 돌출부(222b2)가 이격되고, 제3 돌출부(222b3)와 제4 돌출부(222b4)가 각각 서로 이격되는 경우, 각 돌출부 부분의 x축 또는 y축 이동시 다른 돌출부에 영향을 덜 미치게 될 수 있어 각 축방향 구동시 목표 값(ideal)에 비해 발생되는 오차변화량이 현저히 감소하여 성능이 개선되는 효과가 있다(도 22 참조).

또한 실시예는 제2 하우징(210)에 지그 홀(ZH)을 구비할 수 있고, 제2 엑추에이터(200) 조립 공정시 제2 하우징(210)의 지그 홀(ZH)에 소정의 지그를 견고히 결합한 상태에서 조립공정을 진행할 수 있다. 이때 상기 지그는 상기 지그 홀(ZH)을 관통하여 제2 하우징(210) 상측으로 도출될 수 있고, 돌출된 지그 상에 쉐이퍼 유닛(222)이 견고히 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 지그는 쉐이퍼 바디의 제1 내지 제4 돌출부(222b1, 222b2, 222b3, 222b4)와 수직 방향으로 오버랩 되도록 배치될 수 있다. 이후 쉐이퍼 유닛(222) 상에 제1 구동부(72M), 제2 구동부(72C) 등이 견고하게 결합될 수 있으며 Tilt 발생을 현저히 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다(이상 도 26b 참조).

실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 내용에 한정되지 않으며, 발명의 설명으로부터 파악되는 것을 포함한다.

도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈을 나타낸 도면.
도 2는 실시예의 카메라 모듈을 나타낸 사시도.
도 3a는 도 2에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 캔이 제거된 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 실시예의 카메라 모듈의 평면도.
도 4a는 도 3a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터의 제1 방향에서의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터에서 제1 하우징의 일부가 제거된 사시도.
도 5a는 도 4a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터의 제2 방향에서의 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터의 분해 사시도.
도 6은 도 5a에 도시된 실시예에서 제1 엑추에이터에서 제1 하우징 바디, 제1 커버, 제2 커버가 제거된 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 실시예에서 제1 엑추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리와 제1 구동부의 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 실시예에서 제1 엑추에이터에서 제1 마그넷과 제1 코일부 간의 상호 작용 예시도.
도 9는 도 7에 도시된 제1 엑추에이터의 부분 사시도.
도 10은 도 9에 도시된 제1 엑추에이터에서 스트로크(Stroke)에 따른 홀 센서(Hall sensor) Linearity를 나타낸 그래프.
도 11a는 도 3a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터의 상세 사시도.
도 11b는 도 11a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터의 평면도.
도 11c는 도 11a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터에서 제1 하우징이 제거된 사시도.
도 11d는 도 11c에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터에서 제1 하우징이 제거된 사시도의 저면도.
도 11e는 도 11a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터에서 제1 하우징의 사시도.
도 12a는 도 2에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 캔의 사시도.
도 12b는 도 12a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 캔의 저면 사시도.
도 13은 도 12b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 캔의 부분 확대도.
도 14a는 도 3a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 엑추에이터의 제1 방향에서의 사시도.
도 14b는 도 3a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제2 엑추에이터의 제2 방향에서의 사시도.
도 15는 도 14b에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터의 제1 회로기판과 코일부의 사시도.
도 16a는 도 14b에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터의 부분 분해 사시도.
도 16b는 도 14b에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터에서 제1 회로기판이 제거된 사시도.
도 17a는 도 16a에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터의 영상흔들림 제어유닛의 분해사시도.
도 17b는 도 17a에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터의 영상흔들림 제어유닛의 결합사시도.
도 17c는 도 17a에 도시된 영상흔들림 제어유닛에서 제1 구동부의 분해 사시도.
도 18은 도 17a에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터의 쉐이퍼 유닛의 사시도.
도 19는 도 18에 도시된 쉐이퍼 유닛의 A1-A1' 선을 따른 렌즈 유닛의 단면도.
도 20a 내지 도 20b는 실시예의 제2 엑추에이터의 작동 예시도.
도 21a는 실시예의 제2 엑추에이터의 제1 작동 예시도.
도 21b는 실시예의 제2 엑추에이터의 제2 작동 예시도.
도 22는 실시예의 제2 엑추에이터의 제1 쉐이퍼 유닛의 사시도.
도 23은 실시예의 제2 엑추에이터의 제2 쉐이퍼 유닛의 사시도.
도 24는 실시예에 따른 제2 엑추에이터의 제3 작동 예시도.
도 25a는 실시예에 따른 제2 엑추에이터의 제2 쉐이퍼 유닛의 구현시 변화량 특성.
도 25b는 실시예에 따른 제2 엑추에이터의 제1 쉐이퍼 유닛의 구현시 변화량 특성.
도 26a는 실시예에 따른 제2 엑추에이터의 제1 단면도.
도 26b는 실시예에 따른 제2 엑추에이터의 저면도.
도 27은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.

(제1 실시예)

도 2는 실시예의 카메라 모듈(1000)을 나타낸 사시도이며, 도 3a는 도 2에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000)에서 쉴드 커버(510)가 제거된 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000)의 평면도이다.

도 2를 참조하면, 실시예의 카메라 모듈(1000)은 단일 또는 복수의 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)을 포함할 수 있다. 상기 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)은 소정의 쉴드 커버(510)에 의해 커버될 수 있다.

도 2, 도 3a 및 도 3b를 함께 참조하면, 실시예에서 상기 제1 카메라 모듈(1000A)은 단일 또는 복수의 엑추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 제1 카메라 모듈(1000A)은 제1 엑추에이터(100)와 제2 엑추에이터(200)를 포함할 수 있다.

상기 제1 엑추에이터(100)는 제1군의 회로기판(410)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 엑추에이터(200)는 제2 군의 회로기판(420)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 카메라 모듈(1000B)은 제3 군의 회로기판(430)에 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 제1 엑추에이터(100)는 Zoom 액추에이터 또는 AF(Auto Focus) 액추에이터일 수 있고, 제1군의 회로기판(410)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 엑추에이터(100)는 소정의 구동부를 통해 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 렌즈를 상하로 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.

상기 제2 엑추에이터(200)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있고, 제2군의 회로기판(420)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2군의 회로기판(420)은 상기 제1군의 회로기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 상기 제2 카메라 모듈(1000B)은 소정의 경통(미도시)에 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)가 배치될 수 있으며, 제3 군의 회로기판(430)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)는 “단일 초점거리 렌즈” 또는 “단(單) 렌즈”로 칭해질 수도 있다.

상기 제2 카메라 모듈(1000B)은 소정의 하우징(미도시)에 렌즈부를 구동할 수 있는 액추에이터(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 액추에이터는 보이스코일 모터, 마이크로 액츄에이터, 실리콘 액츄에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀방식, 바이모프 방식, 정전기력방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.

이하 도 4a 내지 도 11b의 도면을 참조하여 실시예에 따른 제1 엑추에이터(100)의 특징을 상술하기로 하며, 도 14a 이하의 도면을 참조하여 제2 엑추에이터(200)의 특징을 기술하기로 한다.

우선 도 4a는 도 3a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터(100)의 제1 방향에서의 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터(100)에서 제1 하우징(20)의 일부가 제거된 사시도이다.

또한 도 5a는 도 4a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터(100)의 제2 방향에서의 사시도이고, 도 5b 도 5a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터(100)의 분해 사시도이다.

예를 들어, 도 4a은 제1 엑추에이터(100)에서 자이로 센서(151)를 포함한 소자부(150)가 정면에 보이는 사시도이고, 도 5a는 제1 엑추에이터(100)에서 자이로 센서(151)가 배면에 배치된 사시도이다.

도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b에 도시된 x-y-z 축 방향에서, z축은 광축(optic axis) 방향 또는 이와 평행방향을 의미하며, xz평면은 지면을 나타내며, x축은 지면(xz평면)에서 z축과 수직인 방향을 의미하고, y축은 지면과 수직방향을 의미할 수 있다.

도 4a와 도 4b를 참조하면, 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터(100)는 제1 하우징(20)과, 제1 하우징(20) 외측에 배치되는 제1군의 회로기판(410) 및 소자부(150)를 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징(20)은 제1 하우징 바디(22)와, 제1 하우징 바디(22)의 일측에 배치되는 제1 커버(21)와 타측에 배치되는 제2 커버(22)를 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징(20)의 재질은 플라스틱, 유리계열의 에폭시, 폴리카보네이트, 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.

실시예에서 제1 하우징(20)은 이물방지, 잡광차단, 핀 고정, 렌즈 고정을 위해 줌 모듈 전체를 감싸는 마스터 배럴(Master Barrel) 구조로 설계할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 커버(21), 상기 제2 커버(22)는 상기 제1 하우징 바디(22)와 형상끼워 맞춤 또는 접착제에 의해 결합될 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 제1군의 회로기판(410)은 단일 또는 복수의 회로기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1군의 회로기판(410)은 제4 회로기판(411), 제2 회로기판(412), 제3 회로기판(413) 및 제1 회로기판(414)을 포함할 수 있다.

상기 제2 회로기판(412)은 제4 회로기판(411)과 전기적으로 연결되며, 움직임을 감지하는 자이로 센서(151), 제1 전자소자(152), 제2 전자소자(153)가 배치될 수 있다. 상기 제1 전자소자(152)는 구동회로소자(Driver IC)일 수 있으며, 상기 제2 전자소자(153)는 EEPROM일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제3 회로기판(413)은 렌즈부를 구동하는 구동부와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제1 회로기판(414) 에는 이미지 센서(190)(도 4b 참조)가 배치될 수 있다.

다음으로 도 4b를 참조하면, 상기 제1 하우징 바디(22)에 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120), 제3 렌즈군(130) 등의 각종 광학계들이 배치되고, 광축 방향 방향으로 제1 하우징 바디(20)의 제1 일측면은 상기 제1 커버(21)와 결합되며, 타측면은 상기 제2 커버(22)와 결합될 수 있다. 상기 제2 커버(22) 방향에 소정의 이미지 센서부(190)가 배치될 수 있다.

다음으로 도 5b를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 커버(21), 상기 제2 커버(22)는 가이드 핀(50)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 핀(50)은 광축에 평행하게 이격되어 배치된 제1 가이드 핀(51), 제2 가이드 핀(52)을 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드 핀(51)과 상기 제2 가이드 핀(52)의 일단은 상기 제1 커버(21)와 타단은 상기 제2 커버(22)와 결합되어 고정될 수 있다.

실시예에서 상기 제1 커버(21)는 제1 커버 바디(미도시)에서 상기 제1 하우징 바디(22) 방향으로 돌출되며 대각선 방향으로 배치되는 제1 훅(hook)(미도시), 제2 훅(미도시)을 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 하우징 바디(22)는 상기 제1 훅과 제2 훅에 대응되는 위치에 제1 훅 결합부(26a1)와 제2 훅 결합부(26a2)가 배치되며, 제1 훅 결합부(26a1)와 제2 훅 결합부(26a2) 각각에 제1 구멍(26h1)과 제2 구멍(26h2)이 배치될 수 있다.

상기 제1 커버(21)의 제1 훅과 제2 훅은 각각 제1 하우징 바디(22)의 제1 구멍(26h1) 및 제2 구명(26h2)과 결합될 수 있다. 더불어, 접착제를 사용하여 제1 커버(21)가 제1 하우징 바디(22)에 안정적으로 결합될 수도 있다.

또한 상기 제1 커버(21)는 상기 제1 가이드 핀(51), 상기 제2 가이드 핀(52)과 각각 결합되는 제1 핀 결합부(미도시), 제2 핀 결합부(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 가이드 핀(51) 및 제2 가이드 핀(52)이 각각 삽입되어 결합될 수 있다.

또한 제1 커버(21)에는 제3 렌즈군(130)이 배치될 수 있다. 상기 제3 렌즈군(130)은 고정형 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 하우징 바디(22) 내측에는 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(도 6 참조)가 배치될 수 있다.

실시예에 의하면, 상기 제1 하우징 바디(22)의 바닥면에는 제1 렌즈 어셈블리(110), 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)가 이동하는 바닥 홈(미도시)이 광축(z) 방향으로 평행하게 형성될 수 있다. 상기 바닥 홈은 렌즈의 외주 형상에 따라 아래로 오목한 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

계속하여 도 5b를 참조하면, 실시예는 상기 제1 하우징의 바디(20)의 양측에 제3 구동부(141)와 제4 구동부(142)(도 6 참조)가 배치될 수 있다.

다음으로, 도 6은 도 5a에 도시된 실시예에서 제1 엑추에이터(100)에서 제1 하우징 바디(22), 제1 커버(21), 제2 커버(22)가 제거된 사시도이며, 렌즈 자체는 생략된 도면이다.

도 6과 도 5a를 함께 참조하면, 실시예에서 제1 엑추에이터(100)는 제1 하우징 바디(22)에 광학계와 렌즈 구동부가 배치될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제1 엑추에이터(100)는 제1 하우징 바디(22)에 제1 렌즈 어셈블리(110), 제2 렌즈 어셈블리(120), 제3 렌즈군(130), 가이드 핀(50) 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다. 상기 제3 구동부(141)와 상기 제4 구동부(142)는 상기 제1 하우징 바디(22)의 외측에 배치될 수 있으며, 이를 통해 고배율 주밍 기능을 수행할 수 있다.

한편, 상기 제1 렌즈 어셈블리(110), 상기 제2 렌즈 어셈블리(120), 상기 제3 렌즈군(130), 상기 이미지 센서부 등은 광학계로 분류될 수 있다.

또한 상기 제3 구동부(141), 제4 구동부(142), 가이드 핀(50) 등은 렌즈 구동부로 분류될 수 있으며, 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)도 렌즈 구동부 기능을 겸비할 수 있다. 상기 제3 구동부(141)와 제4 구동부(142)는 코일과 요크를 구비한 구동부일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6을 참조하면, 상기 가이드 핀(50)은 이동되는 렌즈 어셈블리의 가이드 기능을 수행할 수 있으며, 단수 또는 복수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 가이드 핀(50)은 제1 가이드 핀(51), 제2 가이드 핀(52)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 가이드 핀(pin)(50)은 로드(rod) 또는 샤프트(shaft)로 명명될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에서 소정의 프리즘이 상기 제3 렌즈군(130) 측에 배치될 수 있고, 소정의 이미지 센서부(190)는 상기 제2 커버(22) 측에 배치될 수 있다. 상기 프리즘도 광학계에 포함될 수 있다.

실시예에서 프리즘은 입사광을 평행 광으로 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘은 입사광의 광경로를 렌즈 군의 중심축에 평행한 광축(z축)으로 변경시켜 입사광을 평행 광으로 변경시킬 수 있다. 이후 평행 광은 제3 렌즈군(130), 제1 렌즈 어셈블리(110) 및 제2 렌즈 어셈블리(120)를 통과하여 이미지 센서부(190)에 입사되어 영상이 촬상될 수 있다.

상기 프리즘은 삼각기둥 형상을 갖는 광학부재일 수 있다. 또한 실시예는 프리즘 대신 또는 외에 반사판 또는 반사경을 채용할 수 있다.

또한 실시예는 이미지 센서부(190)가 광축에 수직한 방향에 배치되지 않는 경우, 렌즈 군을 통과한 광이 이미지 센서부로 촬상되기 위해 추가 프리즘(미도시)을 구비할 수 있다.

실시예에서 이미지 센서부(190)는 평행 광의 광축 방향에 수직하게 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서부는 소정의 제1 회로기판(414) 상에 배치된 고체 촬상소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서부(190)는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지센서나 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서를 포함할 수 있다.

이하 실시예의 설명에서 이동 렌즈군(moving lens group)이 2개인 경우로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 이동 렌즈군은 3개, 4개 또는 5개 이상일 수 있다. 또한 광축 방향(z)은 렌즈군들이 정렬된 방향과 동일하거나 이와 평행한 방향을 의미할 수 있다.

계속하여 도 5b 및 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 제1 엑추에이터(100)는 주밍 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제3 구동부(141), 제4 구동부(142)와 가이드 핀(50)을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈군(130)(도 5 참조)은 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이때 상기 제3 렌즈군(130)은 평행 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator) 기능을 수행할 수 있다.

다음으로, 제1 렌즈 어셈블리(110)는 집광자인 제3 렌즈군(130)에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상 시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리(110)에서는 피사체와의 거리 또는 상거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리(110)는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다.

한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다.

이에 제2 렌즈 어셈블리(120)는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리(120)는 변배자인 제1 렌즈 어셈블리(110)에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서부 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다.

실시예에서 액츄에이터는 무버(mover)와 고정부를 포함할 수 있다. 상기 무버는 고정부에 대응되는 개념으로 이동부로 칭해질 수 있다. 예를 들어, 상기 무버는 가이드 핀(50)을 통해 이동되는 제1, 제2 렌즈 어셈블리(110, 120)를 의미할 수 있다. 반면, 고정부는 이동되지 않는 제1 하우징(20), 가이드 핀(50), 제3 구동부(141), 제4 구동부(142) 등을 의미할 수 있다.

계속하여 도 6을 참조하면, 실시예에서 상기 가이드 핀(50)은 광축(z축)에 평행하게 하나 이상 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 핀(50)은 광축 방향에 평행하게 이격 배치된 제1 가이드 핀(51)과 제2 가이드 핀(52)을 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드 핀(51)과 상기 제2 가이드 핀(52)은 상기 제1 하우징의 제1 커버(21) 및 제2 커버(22)에 결합되어(도 5 참조) 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)의 이동 가이드 기능을 할 수 있다. 상기 가이드 핀(50)은 플라스틱, 유리계열의 에폭시, 폴리카보네이트, 금속 또는 복합재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다

다음으로, 실시예에서 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제2 렌즈 어셈블리(120)는 각각 제3 구동부(141)와 제4 구동부(142)와 상호작용에 의한 전자기력으로 구동될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제3 구동부(141)와 제4 구동부(142)는 코일과 요크를 구비한 구동부일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 구동부(141)는 제2 요크(141a)와 제2 코일부(141b)를 구비할 수 있으며, 상기 제4 구동부(142)는 제1 요크(142a)와 제1 코일부(142b)를 구비할 수 있다.

또한 실시예의 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 하우징(112), 제1 렌즈군(미도시), 제1 마그넷(116) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제1 하우징(112)은 제1 렌즈군(미도시)이 수용되는 제1 렌즈 하우징(112a)과 상기 제1 마그넷(116)이 수용되는 제1 구동부 하우징(112b)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈 하우징은 렌즈 배럴(lens barrel)로 칭할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 제1 하우징(112)은 제1 구동부 하우징(112b) 내측의 제1 마그넷(116) 아래에 제1-2 요크(미도시)를 더 구비하여 제1 마그넷(116)의 자력이 제1 하우징 바디(22) 내측으로 영향을 미치는 것을 차단할 수 있다.

또한 실시예의 제2 렌즈 어셈블리(120)는 제2 하우징(122), 제2 렌즈군(미도시), 제2 마그넷(126) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제2 하우징(122)은 제2 렌즈군(미도시)이 수용되는 제2 렌즈 하우징(122a)과 상기 제2 마그넷(126)이 수용되는 제2 구동부 하우징(122b)을 포함할 수 있다. 또한 제2 렌즈 하우징(122a)은 제1 가이드 핀(51)에 끼워지는 제5 핀 가이드부(122p5)를 포함할 수 있다.

또한 상기 제2 하우징(122)은 제2 구동부 하우징(122b) 내측의 제2 마그넷(126) 아래에 제2-2 요크(미도시)를 더 구비하여 제2 마그넷(126)의 자력이 제1 하우징 바디(22) 내측으로 영향을 미치는 것을 차단할 수 있다.

이하 도 7 및 도 8을 참조하여 제1 렌즈 어셈블리(110)를 중심으로 설명하기로 한다.

도 7은 도 6도시된 실시예에 따른 제1 엑추에이터(100)에서 제1 렌즈 어셈블리(110)와 제3 구동부(141)의 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 실시예에 따른 제1 엑추에이터(100)에서 제1 마그넷(116)과 제2 코일부(141b)간의 상호 작용 예시이다.

도 7을 참조하면, 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)는 제1 렌즈 하우징(112a)과 제1 구동부 하우징(112b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 렌즈 하우징(112a)은 배럴(barrel) 또는 경통 기능을 하며, 제1 렌즈군(미도시)이 장착될 수 있다. 상기 제1 렌즈군(미도시)은 이동 렌즈군(moving lens group)일 수 있으며, 단일 또는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)의 제2 하우징(122)도 제2 렌즈 하우징(122a)과 제2 구동부 하우징(122b)을 포함할 수 있다.

다음으로, 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 구동부 하우징(112b)에는 제1 마그넷(116)이 배치될 수 있다.

상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 제1 마그넷(116)는 마그넷 구동부일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 마그넷(116)는 영구자석인 제1 마그넷(magnet)을 포함할 수 있다. 또한 상기 제2 렌즈 어셈블리(120)의 제2 구동부(126)도 마그넷 구동부일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

잠시 도 8을 참조하여 실시예에 따른 제1 엑추에이터(100)에서 제1 마그넷(116)과 제2 코일부(141b)간의 전자기력(DEM)이 발행되는 상호 작용을 설명하기로 한다.

도 8과 같이, 실시예에 따른 제1 엑추에이터(100)에서 제1 마그넷(116)의 착자 방식은 수직 착자 방식일 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제1 마그넷(116)의 N극(116N)과 S극(116S)은 모두 제2 코일부(141b)와 마주보도록 착자될 수 있다. 이에 따라 제2 코일부(141b)에서 전류가 지면에 수직한 y축 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 제1 마그넷(116)의 N극(116N)과 S극(116S)이 각각 배치될 수 있다.

도 8을 참조하면, 실시예에서 제1 마그넷(116)의 N극(116N)에서 x축에 반대 방향으로 자력(DM)이 가해지고, N극(116N)에 대응하는 제2 코일부(141b) 영역에서 y축에 방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z축 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다.

또한 실시예에서 제1 마그넷(126)의 S극(116S)에서 x축 방향으로 자력(DM)이 가해지고, S극(116S)에 대응하는 제2 코일부(141b)에서 지면에 수직한 y축 반대방향으로 전류(DE)가 흐르면 플레밍의 왼손법칙에 따라 z축 방향으로 전자기력(DEM)이 작용하게 된다.

이때 제2 코일부(141b)를 포함하는 제3 구동부(141)는 고정된 상태이므로, 제1 마그넷(116)이 배치된 무버인 제1 렌즈 어셈블리(110)가 전류 방향에 따라 전자기력(DEM)에 의해 z축의 방향에 평행한 방향으로 전후 이동될 수 있다. 전자기력(DEM)은 제2 코일부(141b)에 가해지는 전류(DE)에 비례하여 제어될 수 있다.

마찬가지로 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 마그넷(126)과 제1 코일부(142b)간의 전자기력(DEM)이 발생하여 제2 렌즈 어셈블리(120)를 광 축에 수평하게 이동할 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 실시예에서 상기 제1 구동부 하우징(112b)은 하나 이상의 핀 가이드부(112p)를 구비함으로써 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)를 광축방향으로 가이드 할 수 있다. 실시예에서 핀 가이드부(112p)는 상기 제1 핀 가이드부(112p1)와 상기 제2 핀 가이드부(112p2)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 구동부 하우징(112b)은 상측으로 돌출된 제1 핀 가이드부(112p1)를 포함하며, 상기 제1 핀 가이드부(112p1)에 제1 가이드 홀(112h1)이 배치될 수 있다.

또한 상기 제1 구동부 하우징(112b)은, 상측으로 돌출되며 상기 제1 핀 가이드부(112p1)와 이격배치 된 제2 핀 가이드부(112p2)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 핀 가이드부(112p2)에 제2 가이드 홀(112h2)이 배치될 수 있다.

실시예에 의하면 제1 가이드 핀(51)이 제1 핀 가이드부(112p1)와 제2 핀 가이드부(112p2)의 제1, 제2 가이드 홀(112h1, 112h2)에 끼워져서 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)를 광축 방향에 평행하게 정밀 가이드 할 수 있다.

이를 통해 실시예에 의하면 제1 하우징(112)의 제1 핀 가이드부(112p1)와 제2 핀 가이드부(112p2)에서 제1 가이드 핀(51)과 접촉함으로써 상호간의 접촉 면적으로 최소화하여 마찰 저항을 방지할 수 있다. 이에 따라 실시예에 의하면 주밍(zooming) 시 마찰 토크 발생을 방지하여 구동력의 향상, 소비전력의 감소 등의 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 제1 구동부 하우징(112b)의 무게를 줄임으로써 마찰 토크를 감소시켜 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 가이드 핀(51)이 위치하는 제1 구동부 하우징(112b) 상측 영역에서 제1 핀 가이드부(112p1)와 제2 핀 가이드부(112p2) 외의 영역은 제거함으로써 제1 구동부 하우징(112b)의 무게를 줄임으로써 마찰 저항을 저감함으로써 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.

계속하여 도 7을 참조하면, 제1 렌즈 하우징(112a)은 측면으로 돌출된 하나 이상의 핀 가이드부(112p)를 구비함으로써 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)의 광축방향으로의 이동을 가이드 함과 동시에 상하 측으로 렌즈부의 기울어짐을 방지하여 중심축 틀어짐을 방지할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 렌즈 하우징(112a)은 측면으로 돌출된 제3 핀 가이드부(112p3)를 포함하며, 상기 제3 핀 가이드부(112p3)에 제1 가이드 홈(112r1)이 배치될 수 있다.

실시예에 의하면 제3 핀 가이드부(112p3)의 제1 가이드 홈(r1)에 제2 가이드 핀(52)이 끼워져서 상기 제1 렌즈 어셈블리(110)를 광축방향에 평행하게 정밀 가이드 할 수 있다.

이에 따라 실시예에 의하면 제1 렌즈 하우징(112a) 중 제3 핀 가이드부(112p3)에서 제2 가이드 핀(52)을 지지 함으로써 상하 측으로 렌즈부의 기울어짐을 방지하여 중심축 틀어짐을 방지할 수 있다.

또한 실시예에 의하면 제1 렌즈 하우징(112a) 중 제3 핀 가이드부(112p3)에서 제2 가이드 핀(52)과 접함으로써 마찰면적으로 최소화하여 마찰 저항을 방지하여 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 제1 렌즈 하우징(112a)의 무게를 줄임으로써 마찰 토크를 감소시켜 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면, 제2 가이드 핀(52)이 위치하는 제1 렌즈 하우징(112a) 측면 영역에서 제3 핀 가이드부(112p3) 외의 영역은 제거함으로써 제1 렌즈 하우징(112a)의 무게를 줄임으로써 마찰 토크를 저감함으로써 주밍(zooming) 시 구동력의 향상, 소비전력의 감소 및 제어특성 향상 등의 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 9는 도 7에 도시된 제1 엑추에이터(100)의 부분 사시도이다. 실시예에 따른 제1 엑추에이터(100)에서 제3 구동부(141)는 상기 제2 코일부(141b) 내부에 제1 홀 센서(143a)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 제1 홀 센서(143a)를 제2 코일부(141b) 내부 영역에 배치하여 홀 센서가 차지하는 영역을 줄임으로써 컴팩트한 카메라 모듈의 구현이 가능하다.

또한 실시예에 의하면, 별도의 센싱 마그넷(Sensing Magnet)을 사용하지 않고 제1 구동 마그넷(Magnet)(116)을 공통으로 사용하여 컴팩트한 카메라 모듈 구현이 가능한 특별한 기술적 특징이 있다.

이에 따라 실시예에 의하면, 컴팩트한 카메라 모듈에서도 주밍 기능이 원활히 수행될 수 있는 기술적 효과가 있다.

다음으로 도 10은 도 9에 도시된 제1 카메라 모듈(1000)의 스트로크(Stroke)에 따른 홀 센서(Hall sensor) Linearity를 나타낸 그래프이다.

도 10에 의하면, 실시에 따른 제1 엑추에이터(100)에서 렌즈 어셈블리의 스트로크(Stroke)가 약 4mm일 경우 Hall Linearity가 매우 우수함을 알 수 있다.

이에 따라 실시예에 의하면 제1 홀 센서(143a)를 제1 구동 마그넷(116)의 중심에 두어 1개의 제1 홀 센서만(143a)으로도 렌즈의 위치 측정의 신뢰도를 매우 향상시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 11a는 실시예의 제1 엑추에이터(100)을 상세 사시도이며, 도 11b는 도 11a에 도시된 실시예의 제1 엑추에이터(100)의 평면도이다.

실시예의 제1 엑추에이터(100)의 제1군의 회로기판(410)은 단일 또는 복수의 회로기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1군의 회로기판(410)은 제4 회로기판(411), 제2 회로기판(412), 제3 회로기판(413) 및 제1 회로기판(414) 및 제1 연결기판(411C), 제2 연결기판(412C)을 포함할 수 있다.

상기 제2 회로기판(412)은 움직임을 감지하는 자이로 센서(151), 제1 전자소자(152), 제2 전자소자(153)가 배치될 수 있다. 상기 제1 전자소자(152)는 구동회로소자(Driver IC)일 수 있으며, 상기 제2 전자소자(153)는 EEPROM일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제3 회로기판(413)은 렌즈부를 구동하는 구동부와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제1 회로기판(414)에는 이미지 센서(190)가 배치될 수 있다.

상기 제4 회로기판(411)과 제2 회로기판(412)은 제1 연결기판(411c)에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 회로기판(412)과 제1 회로기판(414)은 제2 연결기판(412c)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

실시예에서 제1군의 회로기판(410)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 모든 기판을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 회로기판 내지 제4 회로기판(414, 412, 413, 411)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB)일 수 있으며, 제1, 제2 연결기판(411c, 412c)은 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB) 또는 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 11a와 도 11b를 참조하면, 실시예의 제1 엑추에이터(100)는 자이로 센서(151)를 채용함으로써 움직임을 검출하여 렌즈를 움직여 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 OIS 기술을 구현할 수 있다.

카메라 모듈의 움직임은 크게 축을 따라 움직이는 선형 움직임과, 축을 중심으로 회전하는 회전 움직임을 포함할 수 있다.

우선, 상기 선형 움직임은, 도 11a에서와 같이, 카메라 모듈의 수평좌표축(x축) 방향의 움직임과, 카메라 모듈의 수직좌표축(y축) 방향의 움직임과, 카메라 모듈의 전후 방향으로 배치된 광축(z축) 방향의 움직임을 포함할 수 있다.

다음으로 회전 움직임은, 도 11a에서와 같이, 제1 엑추에이터(100)의 수평좌표축(x축)을 회전축으로 하여 상하방향의 회전 움직임을 의미하는 피치(pitch)와, 제1 엑추에이터(100)의 수직좌표축(y축)을 회전축으로 하여 좌우방향의 회전 움직임을 의미하는 요(yaw)와, 제1 엑추에이터(100)의 전후방향으로 지나는 광축(z축)을 회전축으로 한 회전 움직임을 의미하는 롤(roll)을 포함할 수 있다.

실시예에서 자이로 센서(151)는 2차원의 이미지 프레임에서 큰 움직임을 나타내는 피치(pitch)와 요(yaw)의 두 가지 회전 움직임 양을 검출하는 2축 자이로 센서를 채용할 수 있고, 더욱 정확한 손떨림 보정을 위해 피치(pitch), 요(yaw) 및 롤(roll)의 움직임 양을 모두 검출하는 3축 자이로 센서를 채용할 수도 있다. 상기 자이로 센서(151)에 의해 검출된 피치, 요, 롤에 해당하는 움직임은, 손떨림 보정 방식 및 보정 방향에 따라 적절한 물리량으로 변환될 수 있다.

실시예에 상기 제4 회로기판(411)은 제1 엑추에이터(100)의 수평좌표축(x축) 방향으로 연장배치될 수 있으며, 상기 제2 회로기판(412)은 상기 수평좌표축(x축) 방향에 수직한 y축 방향으로 배치될 수 있다. 이때 상기 제2 회로기판(412)은 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.

이를 통해, 실시예에 의하면 자이로 센서(151)가 상기 제2 회로기판(412) 상에 배치됨으로써 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 비공개 내부기술에서 카메라 모듈의 수평좌표축(x축) 방향으로 제1군의 회로기판(410)의 길이가 약 15mm를 차지함에 따라 초소형 카메라 모듈을 구현하는데 한계가 있었다.

그런데, 도 11a 및 도 11b와 같이 수평좌표축(x축) 방향에 수직하며 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치된 제2 회로기판(412) 상에 자이로 센서(151)를 배치함에 따라 제1 엑추에이터(100)의 크기를 제1 하우징(20)의 수평 폭 수준으로 크기를 제어함에 따라 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 종래 내부기술에서 수평좌표축(x축) 방향으로 연장 배치되며 자이로 센서가 배치되던 회로기판 영역인 약 3~4mm 이상(약 25% 이상) 영역을 감소시킬 수 있으므로 초소형 카메라 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.

실시예에 의하면, 자이로 센서(151)가 수평좌표축(x축) 방향에 수직하며 광축(z축) 방향에 수평한 방향으로 연장되어 배치된 제2 회로기판(412) 상에 자이로 센서(151)를 배치함에 따라, 자이로 센서(151)의 중심 축은 수평좌표축(x축) 방향에 수평하되 광축(z축) 방향에 수직할 수 있다.

이에 따라 실시예에서 자이로 센서(151)의 측정데이터에 있어서 피치 움직임은 롤로, 롤의 움직임은 피치로 상호 대체하여 제어할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또는 자이로 센서(151)의 측정데이터 설계에에 있어서 피치 움직임은 피치로, 롤의 움직임은 롤로 설정할 수도 있다.

그런데 실시예에서는 자이로 센서(151)가 렌즈부가 배치되는 제1 엑추에이터(100)의 제1 하우징(20)의 측면에 밀착 배치됨에 따라 사용자의 이동에 따른 렌즈부의 이동정도와 자이로 센서가 감지하는 이동정보의 오차가 현저하게 줄어들게 됨에 따라 자이로 센서의 각가속도의 정밀도를 매우 향상시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 11c는 도 11a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터에서 제1 하우징이 제거된 사시도이며, 도 11d는 도 11c에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터에서 제1 하우징이 제거된 사시도의 저면도이다. 또한 도 11e는 도 11a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 제1 엑추에이터에서 제1 하우징의 사시도이며, 구체적으로 제1 하우징 바디(22)에 대한 상세 사시도이다.

도 11c 내지 도 11e를 참조하면, 실시예에 따른 액추에이터는 이미지 센서(190)가 배치되는 제1 회로기판(414)과, 상기 제1 회로기판(414) 상에 배치되는 제1 하우징(20)과, 상기 제1 하우징(20) 내에 배치되는 렌즈 어셈블리(110,120)와, 자이로 센서(151)가 배치되며 상기 제1 하우징(20)의 제1 측부(22a)에 배치되는 제2 회로기판(412) 및 상기 렌즈 어셈블리를 구동하는 제3 회로기판(413)을 포함할 수 있다.

도 11e를 참조하면, 상기 제1 하우징(20)의 제1 하우징 베이스(22)는 제1 측부(22a) 제2 측부(22b) 및 제3 측부(22c)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 하우징의 제1 측부(22a)는 상기 제2 회로기판(412)이 배치되는 제1 단(22a1)과 상기 제3 회로기판의 상기 제1 영역(413a)이 배치되는 제2 단(22a2)을 포함하고, 상기 제 1단(22a1)과 상기 제2 단(22a2)에 의해 단차(22as)가 형성될 수 있다.

상기 제1 하우징(20)의 상기 제1 측부(22a)는 홀(22ah)을 포함하고 상기 제1 코일(142b)은 상기 홀(22ah)에 견고히 삽입될 수 있다.

다시 도 11c를 참조하면, 상기 제3 회로기판(413)은 상기 제1 하우징의 상기 제1 측부(22a) 상에 배치되고 상기 렌즈 어셈블리를 구동하는 제1 코일(142b)이 배치되는 제1 영역(413a)을 구비할 수 있다.

또한 상기 제1 코일(142b)은 광축 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 회로기판(412)과 오버랩될 수 있다.

도 11d를 참조하면, 실시예는 상기 제2 회로기판(412)과 연결되고 커넥터(411c)가 배치되는 제4 회로기판(411)을 포함할 수 있다.

도 11c를 참조하면, 상기 제3 회로기판(413)은 상기 제1 하우징의 제3 측부(22c)에 배치되고 제2 코일(412a)이 배치되는 제3 영역(413c)과 상기 제1 하우징의 상기 제1 측부(22a)와 상기 제3 측부(22c) 사이에 연결되는 제2 측부(22b)에 배치되는 제2 영역(413b)을 포함할 수 있다.다음으로 도 12a는 도 2에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000)에서 쉴드 커버(510)의 사시도이며, 도 12b는 도 12a에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 커버(510)의 저면 사시도이고, 도 13은 도 12b에 도시된 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 캔의 부분(510P) 확대도이다.

실시예의 카메라 모듈(1000)은, 각 카메라 모듈의 제1 하우징 바깥쪽 면에 쉴드 커버(510)이 추가로 설치될 수 있다. 상기 쉴드 커버(510)은 커버 하우징으로 칭해질 수도 있다.

상기 쉴드 커버(510)는 제1 엑추에이터(100)에 대응하는 제1 쉴드 영역(510A), 제2 엑추에이터(200)에 대응하는 제2 쉴드 영역(510B) 및 제2 카메라 모듈(1000B)에 대응하는 제3 쉴드 영역(510C)을 포함할 수 있다.

상기 쉴드 커버(510)는 스틸(SUS) 등의 금속재질 등으로 형성되어, 카메라 모듈로 유입 및 유출되는 전자기파를 차폐할 수 있으며, 또한 카메라 모듈로의 이물질의 유입을 방지할 수 있다.

제1 쉴드 영역(510A)의 하단에는 제1군의 회로기판(410)이 배치되는 제1 리세스(511a)를 구비할 수 있다. 제2 쉴드 영역(510B)의 하단에는 제2군의 회로기판(420)이 배치되는 제2 리세스(511b)를 구비할 수 있다.

다음으로, 도 13을 참조하면, 실시예의 카메라 모듈에서 쉴드 커버(510)에는 지지브라켓(513)이 구비되며, 지지브라켓(513)에 자이로 센서(151)가 배치되는 가이드 홈(513R)을 포함할 수 있다.

이에 따라 상기 지지브라켓(513)의 가이드 홈(513R)에 자이로 센서(151)가 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(151)의 평탄도를 높게 확보할 수 있다.

예를 들어, 실시예와 같이 상기 지지브라켓(513)의 가이드 홈(513R)에 자이로 센서(151)가 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(151)의 평탄도를 약 1° 이내로 매우 정밀하게 확보할 수 있다.

종래기술에서는 자이로 센서의 중심을 광축 방향에 평행한 방향이 아닌 수직한 방향으로 배치하는 시도를 하지 못했으며, 특히 자이로 센서에서는 평탄도가 그 데이터의 정밀도에서 중요하므로, 자이로 센서의 중심을 광축 방향에 수평하지 않는 방향으로 배치하는 시도가 어려웠다.

그런데, 실시예의 카메라 모듈에서는 쉴드 커버(510)에 지지브라켓(513)이 구비하며, 지지브라켓(513)에 상기 자이로 센서(151)가 배치되는 가이드 홈(513R)을 포함함으로써 자이로 센서(151)를 견고하게 고정 배치됨에 따라 자이로 센서(151)의 평탄도를 높게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과와 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다. 상기 가이드 홈(513R)은 리세스로 칭해질 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 카메라 모듈의 자이로 센서의 배치와 관련하여, 자이로 센서가 카메라 모듈과 멀어질수록 각가속도 오차확률이 높아지는 문제가 있으며, 가까울수록 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율 또한 높아지는 기술적 모순이 있는 상황이다.

그런데, 실시예와 같이 쉴드 커버(510)에 지지브라켓(513)이 구비되며, 지지브라켓(513)에 상기 자이로 센서(151)가 배치되는 가이드 홈(513R)을 포함함으로써 자이로 센서(151)가 견고하게 고정 배치됨으로써 자이로 센서(151)가 카메라 모듈의 구동부, 렌즈부와 근접 배치하여 각가속도의 정밀도를 향상시킴과 동시에 열이 많이 발생하는 이미지 센서(190)로부터 이격배치시킴으로써 온도 드리프트(Drift)에 의한 오차율을 낯 춤으로써 자이로 센서의 정밀도를 현저히 향상시키면서 더불어 초소형 카메라 모듈을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.

또한 종래기술에서는 자이로 센서가 렌즈부와 이격되어 배치됨에 따라 사용자의 이동에 따라 렌즈부의 이동정도와 자이로 센서가 감지하는 이동정도의 오차가 발생하는 기술적 문제가 있었다.

예를 들어, 자이로 센서를 중심으로 카메라 모듈이 회전이동하게 되는 경우, 자이로 센서의 이동의 정도와 렌즈부가 이동되는 정도의 차이가 크게 되어 각가속도 데이터의 정밀도가 떨어지는 문제가 있었다.

반면, 실시예에서는 자이로 센서가 렌즈부가 배치되는 제1 하우징(20)의 측면에 밀착 배치됨에 따라 사용자의 이동에 따른 렌즈부의 이동정도와 자이로 센서가 감지하는 이동정보의 오차가 매우 줄어들게 됨에 따라 자이로 센서의 각가속도의 정밀도를 현저히 향상시킬 수 있다.

또한 실시예에 의하면, 쉴드 커버(510)의 차폐효과와 더불어, 지지브라켓(513)에 의해 EMI, EMC, 노이즈 등의 차폐의 복합적 기술적 효과도 있다.

다음으로 도 14a 내지 도 26b를 참조하여 제2 엑추에이터(200)를 설명하기로 한다. 상기 제2 엑추에이터(200)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 액추에이터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

우선 도 14a는 도 3a에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000A)에서 제2 엑추에이터(200)에 대한 제1 방향 사시도이며, 도 14b는 도 3a에 도시된 실시예의 카메라 모듈(1000A)에서 제2 엑추에이터(200)에 대한 제2 방향 사시도이다.

도 14a와 도 14b를 참조하면, 실시예의 제2 엑추에이터(200)는 제2 하우징(210)과, 상기 제2 하우징(210) 상에 배치되는 OIS 유닛(220)과, 상기 OIS 유닛(220) 상에 배치되는 프리즘 유닛(230)과, 제2 회로기판(250)과 전기적으로 연결되는 제2 구동부(72C)(도 15 참조)를 포함할 수 있다.

이를 통해 실시예에 의하면 제2 하우징(210) 상에 배치되는 OIS 유닛(220)을 구비함으로써 초슬림, 초소형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 프리즘 유닛(230) 하측에 OIS 유닛(220)을 배치함으로써 OIS 구현시 광학계의 렌즈 어셈블리에서 렌즈의 사이즈 제한을 해소하여 충분한 광량 확보가 가능한 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 제2 하우징(210) 상에 안정적으로 배치되는 OIS 유닛(220)을 구비하고, 이후 설명되는 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(222cp)을 구비하는 렌즈 유닛(222c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 OIS 구현시, 제1 카메라 액추에어터(100)와 분리된 제2 엑추에이터(200)에 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 배치함으로써 제1 엑추에이터(100)의 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 가변형 프리즘(222cp)을 구비하는 렌즈 유닛(222c)을 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.

이하의 도면을 참조하여 실시예의 제2 엑추에이터(200)를 좀 더 상술하기로 한다.

도 15는 도 14b에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터(200)의 제2 회로기판(250)과 제2 구동부(72C)의 사시도이며, 도 16a는 도 14b에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터(200)의 부분 분해 사시도이고, 도 16b는 도 14b에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터에서 제2 회로기판(250)이 제거된 사시도이다.

우선 도 15를 참조하면 제2 회로기판(250)은 소정의 전원부(미도시)와 연결되어 제2 구동부(72C)에 전원을 인가할 수 있다. 상기 제2 회로기판(250)은 경성 인쇄회로기판(Rigid PCB), 연성 인쇄회로기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄회로기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선패턴이 있는 회로기판을 포함할 수 있다.

상기 제2 구동부(72C)는 단일 또는 복수의 단위 구동부를 포함할 수 있고, 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 구동부(72C)는 제5 단위 구동부(72C1), 제6 단위 구동부(72C2), 제7 단위 구동부(72C3) 및 제8 단위 구동부(미도시)을 포함할 수 있다.

또한 상기 제2 구동부(72C)는 홀 센서(미도시)를 더 포함하여 이후 설명되는 제1 구동부(72M)(도 16a 참조)의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 제5 단위 구동부(72C1)에 제1 홀 센서(미도시) 및 제7 단위 구동부(72C3)에 제2 홀 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

실시예에 의하면 제2 하우징(210) 상에 안정적으로 배치되는 OIS 유닛(220)을 구비하고, 코일 구동부인 제2 구동부(72C)와 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 통해 가변형 프리즘을 구비하는 렌즈 유닛(222c)을 통해 OIS 구현함으로써 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.

또한 실시예에 의하면 기존의 복수의 고체 렌즈를 이동시키는 것과 달리 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)와 코일 구동부인 제2 구동부(72C)를 통해 쉐이퍼 유닛(222)을 구동하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능한 기술적 효과가 있다.

다음으로 도 16a와 도 16b를 참조하면, 실시예의 제2 엑추에이터(200)는 제2 하우징(210)과, 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하며 상기 제2 하우징(210) 상에 배치되는 OIS 유닛(220)과, 상기 제2 하우징(210) 상에 배치되는 제2 구동부(72C)와, 상기 OIS 유닛(220) 상에 배치되며 고정형 프리즘(232)을 포함하는 프리즘 유닛(2230)을 포함할 수 있다.

도 16a를 참조하면, 상기 제2 하우징(210)은 하우징 바디(212)에 광이 통과할 수 있는 소정의 개구부(212H)를 구비하며, 상기 하우징 바디(212)의 상측으로 연장되며 상기 제2 구동부(72C)가 배치되는 구동부 홀(214H)를 포함하는 하우징 측부(214P)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 하우징(210)은 상기 하우징 바디(212)의 상측으로 연장되며 제2 구동부(72C)가 배치되는 제1 구동부 홀(214H1)를 포함하는 제1 하우징 측부(214P1)와 제2 구동부(72C)가 배치되는 제2 구동부 홀(214H2)를 포함하는 제2 하우징 측부(214P2)를 포함할 수 있다.

실시예에 의하면 상기 하우징 측부(214P)에 제2 구동부(72C)가 배치됨으로써 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)와 함께 전자기력을 통해 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 쉐이퍼 유닛(222)을 구동하여 OIS 구현함으로써 저소비전력으로 OIS 구현이 가능하다.

또한 실시예에 의하면 하우징 측부(214P)에 안정적으로 고정되는 제2 구동부(72C)와 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 통해 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 제어하여 OIS 구현함으로써 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.

다음으로, 상기 고정형 프리즘(232)은 직각 프리즘일 수 있으며, 상기 OIS 유닛(220)의 제1 구동부(72M) 내측에 배치될 수 있다. 또한 실시예는 상기 고정형 프리즘(232) 상측에 소정의 프리즘 커버(234)를 배치하여 상기 고정형 프리즘(232)이 상기 제2 하우징(210)과 밀착 결합될 수 있도록 하여 제2 엑추에이터(200)에서 프리즘 틸트(Prism Tilt) 방지 및 디센터(Decenter) 발생 없는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에 의하면 OIS 유닛(220)을 프리즘 유닛(230) 하측의 공간을 활용하고 상호 중첩되도록 배치함으로써 초슬림, 초소형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

특히 실시예에 의하면 프리즘 유닛(230)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

예를 들어, 잠시 도 20b를 참조하면, 고정형 프리즘(232)에 의해 변경된 광선의 제2 이동경로(L1a)가 가변형 프리즘(222cp)에서 변경되어 제3 이동경로(L1b)로 변경될 수 있다.

이때, 실시예에 의하면 고정형 프리즘(232)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있고, 상대적으로 렌즈 유닛(222c)과 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190P)의 거리를 멀게 확보할 수 있다.

이에 따라 가변형 프리즘(222cp)에서 소정의 각(Θ)의 기울기 변경에 따라 영상평면(190P) 상에서 반영되는 제1 거리(D1δ)를 넓게 확보할 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 폭 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

한편, 실시예에 의하면 도 11a와 도 11b와 같이 제1 엑추에이터(100)에 자이로 센서(151)를 배치함으로써 카메라 모듈의 움직임을 검출하여 가변형 프리즘(222cp)의 소정의 각(Θ)의 기울기 변경에 따라 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 OIS 기술을 구현할 수 있다.

그런데 실시예에서는 자이로 센서(251)가 렌즈부가 배치되는 제1 하우징(20)의 측면에 밀착 배치됨에 따라 사용자의 이동에 따른 렌즈부의 이동정도와 자이로 센서가 감지하는 이동정보의 오차가 현저하게 줄어들게 됨에 따라 자이로 센서의 각가속도의 정밀도를 매우 향상시킬 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 17a는 도 16a에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터(200)의 OIS 유닛(220)의 분해사시도이며, 도 17b는 도 17a에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터의 OIS 유닛(220)의 결합사시도이고, 도 17c는 도 17a에 도시된 OIS 유닛(220)에서 제1 구동부(72M)의 분해 사시도이다.

도 17a와 도 17b를 참조하면, 실시예에서 OIS 유닛(220)은 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함할 수 있다.

상기 쉐이퍼 유닛(222)은, 광이 통과할 수 있는 홀을 포함하는 쉐이퍼 바디(222a)와 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 제1 수직방향에서 결합되는 돌출부(222b)를 포함할 수 있다.

또한 상기 쉐이퍼 유닛(222)은, 상기 제1 수직방향의 반대방향인 제2 수직방향의 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 배치되며 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 포함할 수 있다.

이에 따라 실시예에 의하면 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하는 OIS 유닛(220)을 통해, 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 통해 OIS 구현을 통해 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.

구체적으로 도 17a와 도 17b를 참조하면, 상기 제1 구동부(72M)는, 상기 돌출부(222b)와 결합되는 단일 또는 복수의 마그넷 프레임(72MH1, 72MH2)과, 상기 마그넷 프레임(72MH1, 72MH2)에 배치되는 단위 구동부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 구동부(72M)는, 제1 마그넷 프레임(72MH1)과, 제2 마그넷 프레임(72MH2)을 포함하고, 상기 제1 마그넷 프레임(72MH1)에는 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)가 배치될 수 있고, 상기 제2 마그넷 프레임(72MH2)에는 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)가 배치될 수 있다.

상기 제1 내지 제4 단위 구동부(72M1, 72M2, 72M3, 72M4) 각각은 제1 내지 제4 마그넷을 포함할 수 있다.

도 17c는 도 17a에 도시된 OIS 유닛(220)에서 제1 구동부(72M)의 분해 사시도이다.

실시예에서 상기 제1 구동부(72M)는 상기 제1, 제2 마그넷 프레임(72MH1, 72MH2)에 배치되는 요크(72MY)를 더 포함하여 자기장의 간섭을 차단할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 구동부(72M)의 제1 마그넷 프레임(72MH1)은 프레임 홈(72MR)을 구비하고, 상기 프레임 홈(72MR)에 요크(72MY)가 배치될 수 있다. 이후 요크(72MY) 상에 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)가 각각 배치될 수 있다.

이때, 상기 요크(72MY)는 요크 돌출부(72MYP)를 구비하여 쉐이퍼 유닛(222)의 돌출부(222b)와 견고히 결합할 수 있다.

다음으로 도 18은 도 17a에 도시된 실시예의 제2 엑추에이터의 쉐이퍼 유닛(222)의 사시도이다.

도 18을 참조하면, 상기 쉐이퍼 유닛(222)은, 광이 통과할 수 있는 개구를 포함하는 쉐이퍼 바디(222a)와 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 측면으로 연장되며 상기 제1 구동부(72M)와 제1 수직방향에서 결합되는 돌출부(222b) 및 상기 제1 수직방향의 반대방향인 제2 수직방향의 상기 쉐이퍼 바디(222a)에 배치되며 가변형 프리즘(222cp)을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 실시예에서 상기 쉐이퍼 유닛(222)은 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 양측으로 각각 연장되는 복수의 마그넷 지지부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 쉐이퍼 유닛(222)은 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 제1 측으로 분기되어 연장되는 제1 돌출부(222b1)와 제2 돌출부(222b2)를 포함하고, 제2 측으로 분기되어 연장되는 제3 돌출부(222b3)와 제4 돌출부(222b4)를 포함할 수 있다.

상기 제1 구동부(72M)는 상기 제1 돌출부 내지 제4 돌출부(222b1, 222b2, 222b3, 222b4)에 각각 결합되는 제1 내지 제4 단위 구동부(72M1, 72M2, 72M3, 72M4)를 포함할 수 있다.

도 18을 참조하면, 실시예에서 상기 쉐이퍼 유닛(222)은 상기 마그넷 지지부에 결합홈(222bh)을 포함하여 마그넷 프레임과 결합될 수 있다. 이를 통해 도 17b와 같은 OIS 유닛(220)이 결합될 수 있다.

실시예에 의하면 쉐이퍼 유닛(222)에 제1 구동부(72M)가 견고히 결합된 상태에서 가변형 프리즘을 구비하는 렌즈 유닛(222c)의 광로 제어를 통해 OIS 구현함에 따라 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 19는 도 18에 도시된 쉐이퍼 유닛(222)의 A1-A1' 선을 따른 렌즈 유닛(222c)의 단면도이다.

도 19를 참조하면, 실시예에서 상기 렌즈 유닛(222c)은, 투광성 지지부(222c2)와, 소정의 수용 공간을 구비하여 상기 투광성 지지부(222c2) 상에 배치되는 브라켓(222cb)과, 상기 브라켓(222cb)의 수용 공간에 배치되는 가변형 프리즘(222cp)과, 상기 가변형 프리즘(222cp) 상에 배치되는 플렉시블 플레이트(222cm) 및 상기 플렉시블 플레이트(222cm) 상에 배치되는 제2 투광성 지지부(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 투광성 지지부(222c2)와 상기 제2 투광성 지지부(미도시)는 투광성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 지지부(222c2)와 상기 제2 투광성 지지부는 유리(glass)로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 투광성 지지부(222c2)와 상기 제2 투광성 지지부는 중공의 원형 링 형상 또는 각형 링 형상일 수 있다.

상기 제2 투광성 지지부(미도시)의 사이즈는 상기 브라켓(222cb)의 수용 공간의 사이즈보다 작게 형성될 수 있다.

상기 가변형 프리즘(222cp)은 상기 투광성 지지부(222c2), 상기 지지브라켓(222cb) 및 상기 플렉시블 플레이트(222cm)에 의해 만들어지는 공간에 배치되는 광학적 액체를 포함할 수 있거나 웨지 프리즘을 포함할 수 있다.

실시예에서 가변형 프리즘(222cp)이 채용하는 광학적 액체로는 투명하며, 형광성이 낮고, 유독성이 없는 물질을 채용할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 광학적 액체는 Chlorofluorocarbon (CFC) component 등을 채용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 브라켓(222cb)은 신축성 재질 또는 비 신축성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 브라켓(222cb)은 탄성막 재질이거나 금속재질 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 플렉시블 플레이트(222cm)은 제1 구동부(72M)의 이동에 따라 쉐이퍼 바디(222a)에 의해 소정의 힘을 받는 경우 도 20b에서와 같이 유연한 탄성재질의 특성으로 플렉시블 플레이트(222cm)의 일부가 상측 또는 하측으로 이동하고, 가변형 프리즘(222cp)의 형태가 가변성이 있게 될 수 있다.

예를 들어, 상기 플렉시블 플레이트(222cm)은 RO(reverse osmosis) 멤브레인, NF(nano filtration) 멤브레인, UF(ultra-filtration) 멤브레인, MF(micro filtration) 멤브레인 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, RO 멤브레인은 약 1 내지 15 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이고, NF 멤브레인은 약 10 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이며, UF 멤브레인은 약 15 내지 200 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인이고, MF 멤브레인은 약 200 내지 1000 옹스트롱의 포어 사이즈를 가지는 멤브레인일 수 있다.

실시예에 의하면 제2 하우징(210) 상에 안정적으로 배치되는 OIS 유닛(220)을 구비하고, 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(222cp)을 구비하는 렌즈 유닛(222c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.

다음으로 도 20a 내지 도 20b는 실시예의 제1 엑추에이터(100)의 작동 예시도이다.

예를 들어, 도 20a는 실시예의 OIS 액추에이터의 작동 전의 예시도이고, 도 20b는 실시예의 OIS 액추에이터의 작동 후 예시도이다.

넓은 의미에서 실시예에서 프리즘은 소정의 광선의 경로를 변경하는 고정형 프리즘(232)과 상기 고정형 프리즘(232)의 아래에 배치되며, 상기 고정형 프리즘(232)으로부터 출사된 광선의 경로를 변경하는 가변형 프리즘(222cp)을 포함할 수 있다.

도 20a와 도 20b를 참조하면, 실시예의 제2 엑추에이터(200)는 제1 구동부(72M)와 제2 구동부(72C)를 통해 가변형 프리즘(222cp)의 형태를 변경하여 광 이동경로를 제어할 수 있다.

예를 들어, 실시예에서 제2 엑추에이터(200)는 마그넷 구동부인 제1 구동부(72M)를 통해 상기 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ)을 변경하여 상기 광선의 경로를 제어할 수 있다.

예를 들어, 도 20a를 참조하면, 입사된 광선(L1)은 고정형 프리즘(232)에 의해 제2 이동경로(L1a)로 변경 되나 가변형 프리즘(222cp)에서는 광 경로가 변경되지 않는다.

반면, 도 20b를 참조하면, 고정형 프리즘(232)에 의해 변경된 광선의 제2 이동경로(L1a)가 가변형 프리즘(222cp)에서 변경되어 제3 이동경로(L1b)로 변경될 수 있다.

예를 들어, 상기 플렉시블 플레이트(222cm)은 제1 구동부(72M)의 이동에 따라 쉐이퍼 바디(222a)에 의해 소정의 힘을 받는 경우 제2 투광성 지지부(미도시)가 힘을 전달받게 되고, 그 힘이 플렉시블 플레이트(222cm)에 전달되며, 플렉시블 플레이트(222cm)의 유연한 탄성재질의 특성으로 일부가 상측 또는 하측으로 이동하고, 가변형 프리즘(222cp)의 형태가 가변성이 있게 될 수 있다.

예를 들어, 쉐이퍼 바디(222a)의 좌측 상단이 제1 단위 구동부(72M1)에 의해 제2 방향의 힘(F2)을 받고, 쉐이퍼 바디(222a)의 우측 상단이 제2 단위 구동부(72M2)에 의해 제1 방향의 힘(F1)을 받음에 따라 가변될 수 있고, 쉐이퍼 바디(222a)의 이동에 따라 제2 투광성 지지부(미도시)가 힘을 전달받게 되고 이 힘에 의해 플렉시블 플레이트(222cm)는 소정의 각(Θ)의 기울기로 가변될 수 있다.

이하 도 20b를 참조하여 실시예에서 제1 구동부(72M)를 통해 가변형 프리즘(222cp)의 모양을 변형하여 광선의 경로를 제어하는 영상 흔들림 방지장치를 좀 더 상술하기로 한다.

우선 실시예에 의하면, 손떨림 발생에 따라 제1 엑추에이터(100)에 구비된 제1 렌즈어셈블리(미도시)의 영상평면(190P) 상에서 제1 거리(D1δ) 만큼의 측면으로 영상이 이동이 필요할 수 있다.

이때, D1은 가변형 프리즘(222cp)에서 제1 렌즈어셈블리의 영상평면(190P) 까지의 거리이며, δ는 가변형 프리즘(222cp)의 색수차이고, Θ는 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각일 수 있다.

즉, 실시예에 의하면 가변형 프리즘(222cp)의 변경될 꼭지각(Θ)을 산출 후, 제1 구동부(72M)를 통해 상기 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ)을 변경하여 상기 광선의 경로를 제3 경로(L1b)로 제어할 수 있다.

이때, 가변형 프리즘(222cp)의 색수차(δ)와 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ) 사이에는, δ=(n-1)XΘ의 관계가 성립될 수 있다(단, n은 관심대역의 중심파장에 대한 가변형 프리즘(222cp)의 굴절률).

실시예에 의하면 프리즘 유닛(230)과 가변형 프리즘을 포함하는 렌즈 유닛(222c)을 매우 근접하게 배치시킬 수 있으므로 렌즈 유닛(222c)에서 광로 변경을 미세하게 하더라도 실제 이미지센서부에서는 광로 변경을 넓게 확보할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 21a는 실시예의 제2 엑추에이터의 제1 작동 예시도이다.

예를 들어, 도 21a은 도 14b에 도시된 실시예에 따른 제2 엑추에이터(200)에서 z축 방향에서 바라본 제1 작동 예시도이다.

도 21a를 참조하면, 제2 구동부(72C)에 제2 회로기판(250)을 통해 전원이 인가되어 각 코일을 통하여 전류가 흐르며, 이에 따라 제2 구동부(72C)와 제1 구동부(72M) 사이에 전자기력이 제1 방향(F1) 또는 제2 방향(F2)으로 발생할 수 있고, 상기 이동되는 제1 구동부(72M)에 의해 플렉시블 플레이트(222cm)가 소정 각도로 틸팅될 수 있고 이에 따라 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ)이 제어될 수 있다.

예를 들어, 도 21a를 참조하면, 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)는 제5 단위 구동부(72C1)와 제6 단위 구동부(72C2) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있으며, 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)는 제7 단위 구동부(72C3)와 제8 단위 구동부(72C4) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있다.

이때, 제5 단위 구동부(72C1)와 제6 단위 구동부(72C2)에서 제1 방향의 전류(C1)가 흐르게 되면 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있다. 한편, 제7 단위 구동부(72C3)와 제8 단위 구동부(72C4)에서 제1 방향의 전류(C1)가 흐르게 되면 제2 방향의 반대방향인 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있다.

이에 따라 플렉시블 플레이트(222cm)에 대해, 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)에서는 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있으며, 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)에서는 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있고, 이를 통해 소정의 제1 각도로 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ)을 변형하여 광의 경로를 변경 제어할 수 있다.

다음으로 도 21b은 실시예의 제2 엑추에이터(200)의 제2 작동 예시도이다.

예를 들어, 도 21b은 도 14b에 도시된 실시예에 따른 제2 엑추에이터(200)에서 z축 방향에서 바라본 제2 작동 예시도이다.

예를 들어, 제2 구동부(72C)에 전원이 인가되어 각 코일을 통하여 전류가 흐르며, 이에 따라 제2 구동부(72C)와 제1 구동부(72M) 사이에 전자기력이 제1 방향(F1) 또는 제2 방향(F2)으로 발생할 수 있고, 플렉시블 플레이트(222cm)는 소정 각도로 틸팅될 수 있다.

예를 들어, 도 21b를 참조하면, 제1 단위 구동부(72M1)와 제2 단위 구동부(72M2)는 제5 단위 구동부(72C1)와 제6 단위 구동부(72C2) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있으며, 제3 단위 구동부(72M3)와 제4 단위 구동부(72M4)는 제7 단위 구동부(72C3)와 제8 단위 구동부(72C4) 방향으로 자력의 방향이 발생할 수 있도록 배치될 수 있다.

이때, 제5 단위 구동부(72C1)와 제7 단위 구동부(72C3)에 제1 방향의 전류(C1)가 흐르게 되고, 제6 단위 구동부(72C2)와 제8 단위 구동부(72C4)에 제2 방향의 전류(C2)가 흐르게 될 수 있다.

이에 따라 제1 단위 구동부(72M1)와 제4 단위 구동부(72M4)에서는 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있으며, 제2 단위 구동부(72M2)와 제3 단위 구동부(72M3)에서는 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있다.

이에 따라 가변형 프리즘(222cp)의 플렉시블 플레이트(222cm)에 대해, 제1 단위 구동부(72M1)와 제4 단위 구동부(72M4)에서는 제2 방향으로 힘(F2)이 가해질 수 있으며, 제2 단위 구동부(72M2)와 제3 단위 구동부(72M3)에서는 제1 방향으로 힘(F1)이 가해질 수 있고, 이를 통해 소정의 제2 각도로 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ)을 변형하여 광의 경로를 변경 제어할 수 있다.

실시예에 의하면 제1 엑추에이터(100)에 자이로 센서(151)를 배치함으로써 카메라 모듈의 움직임을 검출하여 가변형 프리즘(222cp)의 소정의 각(Θ)의 기울기 변경에 따라 광로(Optical path)를 수정함으로써 화질을 보정하는 OIS 기술을 구현할 수 있다.

또한 실시예에 의하면 제2 하우징(210) 상에 안정적으로 배치되는 OIS 유닛(220)을 구비하고, 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하여 가변형 프리즘(222cp)을 구비하는 렌즈 유닛(222c)을 통해 OIS 구현시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하여 최상의 광학적 특성을 낼 수 있는 기술적 효과가 있다.

다음으로 도 22는 실시예의 제2 엑추에이터(200)의 제1 쉐이퍼 유닛(222A)의 상세 사시도이다.

도 22를 참조하면, 상기 제1 쉐이퍼 유닛(222A)은, 광이 통과할 수 있는 개구부(222ah)를 포함하는 쉐이퍼 바디(222a)와 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 측면으로 연장되는 돌출영역을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 쉐이퍼 유닛(222A)은 렌즈 유닛(222c) 상에 배치되고, 제1 측면 및 상기 제1 측면과 대응되는 제2 측면을 포함하는 쉐이퍼 바디(222a)와 상기 쉐이퍼 바디(222a)의 상기 제1 측면에서 돌출되는 제1 돌출영역(b12)과 상기 쉐이퍼 바디의 상기 제2 측면으로부터 돌출되는 제2 돌출영역(b34)을 포함할 수 있다.

상기 제1 돌출영역(b12)은 상기 제1 측면의 일면에서 돌출되는 제1 돌출부(222b1)와 상기 제1 측면의 타면에서 돌출되고 상기 제1 돌출부(222b1)와 이격되는 제2 돌출부(222b2)를 포함할 수 있다.

상기 제2 돌출영역(b34)은 상기 제2 측면의 일면에서 돌출되는 제3 돌출부(222b3)와 상기 제2 측면의 타면에서 돌출되고 상기 제3 돌출부(222b3)와 이격되는 제4 돌출부(222b4)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 돌출부(222b1)는 쉐이퍼 바디(222a)에서 제1 측으로 연장되는 제1 연장부(b1p)와, 제1 지지부(b1e) 및 상기 제1 지지부(b1e)에 배치되는 제1 결합홈(bh1)을 포함할 수 있다.

또한 상기 제2 돌출부(222b2)는 쉐이퍼 바디(222a)에서 제1 측으로 상기 제1 연장부(b1p)와 분기되어 연장되는 제2 연장부(b2p)와, 제2 지지부(b2e) 및 상기 제2 지지부(b2e)에 배치되는 제2 결합홈(b2h)을 포함할 수 있다.

상기 제1 결합홈(222bh1)과 상기 제2 결합홈(b2h)에는 제1 및 제2 단위 구동부(72M1, 72M2)가 결합될 수 있다.

또한, 상기 제3 돌출부(222b3)는 쉐이퍼 바디(222a)에서 제2 측으로 연장되는 제3 연장부(b3p)와, 제3 지지부(b3e) 및 상기 제3 지지부(b3e)에 배치되는 제3 결합홈(b3h)을 포함할 수 있다.

또한 상기 제4 돌출부(222b4)는 쉐이퍼 바디(222a)에서 제2 측으로 상기 제3 연장부(b3p)와 분기되어 연장되는 제4 연장부(b4p)와, 제4 지지부(b4e) 및 상기 제4 지지부(b4e)에 배치되는 제4 결합홈(b4h)을 포함할 수 있다.

상기 제3 결합홈(b3h)과 상기 제4 결합홈(b4h)에는 제3 및 제4 단위 구동부(72M3, 72M4)가 결합될 수 있다.

이때 도 22를 참조하면, 실시예에서 상기 제1 돌출부(222b1)의 끝단인 제1 지지부(b1e)와 상기 제2 돌출부(222b2)의 끝단인 제2 지지부(b2e)는 서로 제2 이격거리(D2)로 이격되어 배치될 수 있다.

또한 도 22를 참조하면, 실시예에서 상기 제3 돌출부(222b3)의 끝단인 제3 지지부(b3e)와 상기 제4 돌출부(222b4)의 끝단인 제4 지지부(b4e)는 서로 제2 이격거리(D2)로 이격되어 배치될 수 있다.

한편, 도 23은 실시예의 제2 엑추에이터(200)의 제2 쉐이퍼 유닛(222B)의 사시도이다.

도 23을 참조하면, 실시예에서 상기 제2 쉐이퍼 유닛(222B)은 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 양측으로 각각 연장되는 복수의 마그넷 지지부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2쉐이퍼 유닛(222)은 상기 쉐이퍼 바디(222a)에서 제1 측으로 분기되어 연장되는 제1 돌출부(222b1)와 제2 돌출부(222b2)를 포함하고, 제2 측으로 분기되어 연장되는 제3 돌출부(222b3)와 제4 돌출부(222b4)를 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 돌출부(222b1)는 쉐이퍼 바디(222a)에서 제1 측으로 연장되는 제1 연장부(b1p)와, 제1-2 지지부(b1q) 및 상기 제1-2 지지부(b1q)에 배치되는 제1 결합홈(bh1)을 포함할 수 있다.

또한 상기 제2 돌출부(222b2)는 쉐이퍼 바디(222a)에서 제1 측으로 상기 제1 연장부(b1p)와 분기되어 연장되는 제2 연장부(b2p)와, 제2-2 지지부(b2q) 및 상기 제2-2 지지부(b2q)에 배치되는 제2 결합홈(b2h)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 돌출부(222b3)는 쉐이퍼 바디(222a)에서 제2 측으로 연장되는 제3 연장부(b3p)와, 제3-2 지지부(b3q) 및 상기 제3-2 지지부(b3q)에 배치되는 제3 결합홈(b3h)을 포함할 수 있다.

또한 상기 제4 돌출부(222b4)는 바디에서 제2 측으로 상기 제3 연장부(b3p)와 분기되어 연장되는 제4 연장부(b4p)와, 제4-2 지지부(b4q) 및 상기 제4-2 지지부(b4q)에 배치되는 제4 결합홈(b4h)을 포함할 수 있다.

이때 도 23을 참조하면, 실시예에서 상기 제1 돌출부(222b1)의 끝단인 제1-2 지지부(b1q)와 상기 제2 돌출부(222b2)의 끝단인 제2-2 지지부(b2q)는 서로 연결될 수 있다.

또한 도 23을 참조하면, 실시예에서 상기 제3 돌출부(222b3)의 끝단인 제3-2 지지부(b3q)와 상기 제4 돌출부(222b4)의 끝단인 제4-2 지지부(b4q)는 서로 연결될 수 있다.

도 24는 실시예에 따른 제2 엑추에이터(200)의 작동 예시도이며, 도 24에서의 x축 방향과 y축 방향은 앞서 도시된 방향과 같거나 다를 수 있다.

도 24를 참조하면 제2 구동부(72C)에 전원이 인가되어 각 코일을 통하여 전류가 흐르게 되면, 제2 구동부(72C)와 제1 구동부(72M) 사이에 전자기력이 제1 방향 또는 제2 방향으로 발생할 수 있고, 전자기력에 의해 이동되는 제1 구동부(72M)에 의해 플렉시블 플레이트(222cm)가 소정 각도로 틸팅되어 가변형 프리즘(222cp)의 꼭지각(Θ)이 제어될 수 있다.

이때, 도 25a는 실시예에 따른 제2 엑추에이터(200)의 제2 쉐이퍼 유닛(222B)의 구현 시 특성이고, 도 25b는 실시예에 따른 제2 엑추에이터(200)의 제1 쉐이퍼 유닛(222A)의 구현 시 특성이다.

실시예에서 제2 쉐이퍼 유닛(222B)을 이용한 비공개 내부 실험에 의하면, 도 25a와 같이, 제1-2 지지부(b1q)와 제2-2 지지부(b2q)는 서로 연결되고, 제3-2 지지부(b3q)와 상기 제4-2 지지부(b4q)는 서로 연결되는 경우, 각 축방향 구동시 목표 값(ideal)에 비해 변화량이 오차 범위에서 발생하고 있다.

한편, 실시예에서 제1 쉐이퍼 유닛(222A)을 이용한 비공개 실험에 의하면, 도 25b와 같이, 제1 지지부(b1e)와 제2 지지부(b2e)가 서로 제2 이격거리(D2)로 이격되거나, 제3 지지부(b3e)와 상기 제4 지지부(b4e)가 서로 제2 이격거리(D2)로 이격되는 경우, 각 축방향 구동시 목표 값(ideal)에 비해 변화량이 현저히 감소하여 현저한 성능 개선 효과가 도출되었다.

즉, 실시예에서 제1 돌출부(222b1)와 제2 돌출부(222b2)가 이격되고, 제3 돌출부(222b3)와 제4 돌출부(222b4)가 각각 서로 이격되는 경우, 각 돌출부 부분의 x축 또는 y축 이동시 다른 돌출부에 영향을 덜 미치게 될 수 있어 각 축방향 구동시 목표 값(ideal)에 비해 발생되는 오차변화량이 현저히 감소하여 성능이 개선되는 특별한 기술적 효과가 있다.

다음으로, 도 26a는 실시예에 따른 제2 엑추에이터(200)의 제1 단면도이며, 도 26b는 실시예에 따른 제2 엑추에이터(200)의 저면측 사시도이다.

도 26a와 도 26b를 참조하면, 실시예의 제2 엑추에이터(200)는 제2 하우징(210)과, 쉐이퍼 유닛(222)과 제1 구동부(72M)를 포함하며 상기 제2 하우징(210) 상에 배치되는 OIS 유닛(220)과, 상기 제2 하우징(210) 상에 배치되는 제2 구동부(72C)와, 상기 OIS 유닛(220) 상에 배치되는 2리즘 유닛(230)을 포함할 수 있다.

비공개 내부 기술에 의하면, 쉐이퍼 유닛(222)이 제2 하우징(210) 상에서 견고히 지지되지 못하는 경우, 렌즈 유닛(222c)과 프리즘 유닛(230) 등에서 틸트(Tilt)가 발생되는 기술적 문제가 연구되었다.

이에 실시예는 제2 하우징(210)에 지그 홀(ZH)을 구비할 수 있고, 제2 엑추에이터(200) 조립 공정시 제2 하우징(210)의 지그 홀(ZH)에 소정의 지그(미도시)를 견고히 결합한 상태에서 조립공정을 진행할 수 있다.

상기 지그 홀(ZH)은 복수로 구비될 수 있으며, 제1, 제2, 제3, 제4 지그 홀(ZH1, ZH2, ZH3, ZH4)을 포함할 수 있다. 상기 지그도 제1, 제2, 제3, 제4 지그를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 하우징(210)은 쉐이퍼 바디의 제1 내지 제4 돌출부(222b1, 222b2, 222b3, 222b4)와 수직 방향으로 오버랩 되도록 형성되는 제1 내지 제4 지그 홀(ZH1, ZH2, ZH3, ZH4)을 포함 할 수 있다.

상기 제2 하우징(210)은 상기 제1 내지 제4 지그 홀(ZH1, ZH2, ZH3, ZH4) 사이에 형성되는 광이 통과할 수 있는 개구부(212H)를 포함할 수 있다.

이때 상기 지그는 상기 지그 홀(ZH)을 관통하여 제2 하우징(210) 상측으로 도출될 수 있고, 돌출된 지그 상에 쉐이퍼 유닛(222)이 견고히 배치될 수 있다.

상기 제1 내지 제4 지그는 쉐이퍼 바디의 제1 내지 제4 돌출부(222b1, 222b2, 222b3, 222b4)와 수직 방향으로 오버랩 되도록 배치될 수 있다.

이후 쉐이퍼 유닛(222) 상에 제1 구동부(72M), 제2 구동부(72C) 등이 견고하게 결합될 수 있으며 Tilt 발생을 현저히 방지할 수 있는 특별한 기술적 효과가 있다.

실시예에 의하면 초슬림, 초소형의 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

다음으로 도 27은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.

도 27에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동 단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬 모듈(1530), 자동 초점 장치(1510)를 포함할 수 있다.

상기 카메라 모듈(1000)은 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 카메라 모듈(1000)은 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.

상기 카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 상기 이동 단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)를 포함할 수 있고, 상기 제1 카메라 모듈(1000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(1000A)는 AF 또는 줌 기능을 하는 제1 엑추에이터와 OIS 기능을 하는 제2 엑추에이터를 포함할 수 있다.

상기 플래쉬 모듈(1530)은 그 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(1530)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.

상기 자동 초점 장치(1510)는 발광부로서 표면 광방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.

상기 자동 초점 장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 상기 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 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 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

이미지 센서가 배치되는 제1 회로기판;
상기 제1 회로기판 상에 배치되는 제1 하우징;
상기 제1 하우징 내에 배치되는 렌즈 어셈블리;
자이로 센서가 배치되며 상기 제1 하우징의 제1 측부에 배치되는 제2 회로기판; 및
상기 제1 하우징의 상기 제1 측부 상에 배치되고 상기 렌즈 어셈블리를 구동하는 제1 코일이 배치되는 제1 영역을 갖는 제3 회로기판을 포함하고 상기 제1 코일은 광축 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 회로기판과 오버랩되는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제2 회로기판과 연결되고 커넥터가 배치되는 제4 회로기판을 포함하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제3 회로기판은 상기 제1 하우징의 제3 측부에 배치되고 제2 코일이 배치되는 제3 영역과 상기 제1 하우징의 상기 제1 측부와 상기 제3 측부 사이에 연결되는 제2 측부에 배치되는 제2 영역을 포함하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1 하우징의 제1 측부는 상기 제2 회로기판이 배치되는 제1 단과 상기 제3 회로기판의 상기 제1 영역이 배치되는 제2 단을 포함하고, 상기 제 1단과 상기 제2 단에 의해 단차가 형성된 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1 하우징의 상기 제1 측부는 홀을 포함하고 상기 제1 코일은 상기 홀에 삽입되는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,
내부에 상기 제1 하우징이 배치되는 쉴드 커버를 포함하고,
상기 쉴드 커버는 상기 자이로 센서가 배치되는 홈을 갖는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1 하우징 상부에 배치되는 제2 하우징;
상기 제2 하우징에 배치되는 프리즘; 및
상기 하우징과 상기 프리즘 사이에 배치되는 OIS 유닛을 포함하는 카메라 모듈.
제7 항에 있어서,
상기 OIS 유닛을 구동하는 제3 코일이 배치되며
상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 배치되고 상기 제2 회로기판과 연결되는 제5 회로기판을 포함하는 카메라 모듈.
제7 항에 있어서,
상기 OIS 유닛은
렌즈 유닛;
쉐이퍼 유닛; 및
상기 쉐이퍼 유닛에 결합되며 상기 렌즈 유닛을 구동하는 마그넷이 배치되는 카메라 모듈.
제8 항에 있어서,
상기 제2 하우징은 제2 홀을 포함하고,
상기 제3 코일은 상기 제2 홀에 삽입되는 카메라 모듈.
제8 항에 있어서,
상기 제5 회로기판은 상기 제1 하우징의 상기 제2 측부와, 상기 제2 측부와 마주보는 제4 측부에 배치되는 영역과 상기 제2 하우징의 두개의 측부에 배치되는 영역을 포함하는 카메라 모듈.
제9 항에 있어서,
상기 제2 하우징은 상기 렌즈 유닛의 일부가 배치되는 제3 홀을 갖는 카메라 모듈.
제9 항에 있어서,
상기 이미지 센서, 상기 렌즈 어셈블리, 상기 렌즈유닛, 상기 프리즘은 광축 방향으로 오버랩 되는 카메라 모듈.