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KR101804921B1 - Ois 카메라 모듈 - Google Patents

Ois 카메라 모듈 Download PDF

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KR101804921B1
KR101804921B1 KR1020160136263A KR20160136263A KR101804921B1 KR 101804921 B1 KR101804921 B1 KR 101804921B1 KR 1020160136263 A KR1020160136263 A KR 1020160136263A KR 20160136263 A KR20160136263 A KR 20160136263A KR 101804921 B1 KR101804921 B1 KR 101804921B1
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KR
South Korea
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ois
unit
vertex
actuator
magnet
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KR1020160136263A
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English (en)
Inventor
정태훈
한진석
Original Assignee
(주) 엠디펄스
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Publication date
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Priority to CN201611034661.1A priority patent/CN107966868B/zh
Priority to CN202011203094.4A priority patent/CN112269293B/zh
Priority to CN202011202391.7A priority patent/CN112269292B/zh
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Abstract

본 발명의 OIS 카메라 모듈은 렌즈가 설치된 제1 유니트; 상기 제1 유니트가 상기 렌즈의 광축에 수직한 수평 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 제2 유니트; 상기 제2 유니트에 대하여 상기 제1 유니트를 상기 수평 방향을 따라 움직이는 OIS 액추에이터;를 포함하고, 상기 OIS 액추에이터는 상기 수평 방향 상으로 상기 렌즈의 중심을 기준으로 일측에 치우치게 배치될 수 있다.

Description

OIS 카메라 모듈{OIS CAMERA MODULE}
본 발명은 피사체를 촬영하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 광학적 손떨림 보정 수단을 구비한 OIS 카메라 모듈에 관한 것이다.
피사체의 촬영시 렌즈의 초점이 자동으로 조절되는 오토 포커싱(AF : auto focusing) 기능을 갖는 카메라 모듈이 일반적인 디지털 카메라는 물론 핸드폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 기기에 많이 적용되고 있다.
최근에는 오토 포커싱(AF) 기능에 한정되지 않고 손떨림 방지 수단이 채용된 카메라 모듈도 속속 등장하고 있다. 손떨림 방지 수단은 크게 전자식과 광학식으로 구분할 수 있다. 전자적 보정 방식(EIS : Electronic Image Stabilizer)은 이미지 센서에서 출력되는 이미지 신호를 영상 처리하는 방식이다. 광학식 손떨림 보정(OIS : Optical Image Stabilizer) 방식은 이미지 센서나 렌즈 광학계의 위치나 각도를 기구적으로 조절하는 방식이다.
OIS 장치가 장착된 카메라 모듈은 구조가 복잡하여 부피가 커지므로 모바일 기기용으로 채용되기 위해서는 많은 기술적 난관을 극복해야 한다.
한국공개특허공보 제2007-0065195호에는 상 치우침 보정에 대한 장치가 기재되어 있지만 구조적으로 스마트폰과 같은 모바일 기기용으로 소형화가 어렵다.
한국공개특허공보 제2007-0065195호
본 발명은 OIS(Optical Image Stabilizer) 기능을 구현하며 두께나 부피가 소형화된 모바일 기기에 최적화된 OIS 카메라 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 OIS 카메라 모듈은 렌즈가 설치된 제1 유니트; 상기 제1 유니트가 상기 렌즈의 광축에 수직한 수평 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 제2 유니트; 상기 제2 유니트에 대하여 상기 제1 유니트를 상기 수평 방향을 따라 움직이는 OIS 액추에이터;를 포함하고, 상기 OIS 액추에이터는 상기 수평 방향 상으로 상기 렌즈의 중심을 기준으로 일측에 치우치게 배치될 수 있다.
본 발명의 OIS 카메라 모듈은 OIS 액추에이터가 평면상으로 렌즈의 일측에 배치되므로, 렌즈의 타측에 AF 액추에이터 등 다양한 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 또한, AF 액추에이터 측에 OIS 액추에이터가 없으므로 AF 액추에이터와 OIS 액추에이터 간의 자계 간섭이 없어 AF 특성 및 OIS 특성에 유리하다.
또한, 렌즈의 일측에 배치되는 OIS 액추에이터는 제1 유니트 또는 제2 유니트의 꼭지점 부근에 설치될 수 있으므로, 광축 방향 상으로 렌즈의 AF 구동 범위 내에 배치될 수 있다. 따라서, 렌즈의 하측에 OIS 액추에이터가 설치되는 비교 실시예와 비교하여 OIS 카메라 모듈에서 크게 문제시되는 전체 두께 증가가 방지될 수 있다.
또한, 수평 방향 구동력의 극대화를 위해 이용되는 마그네트의 개수 증가에도 불구하고 OIS 코일의 개수는 1개로 유지되므로, 전기 신호가 흐르는 저항이 추가로 증가되지 않는다. 따라서, 소모 전력을 줄일 수 있으며, 전자기력에 영향을 미치는 OIS 코일의 온도 변화율이 감소될 수 있다. 또한, 마그네트의 개수 증가로 인해 전자기력이 증가하므로, 저전력 구동이 가능해진다.
OIS 홀 센서와 OIS 코일 사이에 OIS 마그네트가 배치되므로, OIS 코일의 영향을 받지 않는 위치에 OIS 홀 센서가 배치된다. 따라서, OIS 홀 센서에 가해지는 OIS 코일의 전자기적 노이즈가 차폐된다.
OIS 코일을 사이에 두고 서로 대면되는 2개의 마그네트는 N극과 S극이 반대로 마주보게 서로 평행하게 배치될 수 있다. 마그네트의 자화 방향이 OIS 코일을 사이에 두고 상하로 구성되므로 외부 누설 자기가 최소화되고, 수평 방향 구동력이 배가될 수 있다.
석션 마그네트의 교체/석션 요크의 교체에 의해 무빙 포스의 변화 없이 최적의 마찰력을 설정하는 노멀 포스 제어가 가능하다.
석션 마그네트, 석션 요크가 포함된 흡착부에 의해 제1 유니트가 제2 유니트로부터 이탈되지 않으면서, 제1 유니트가 수평 방향을 따라 움직일 수 있는 환경이 마련될 수 있다.
흡착에 의해 제1 유니트의 수평 방향 이동이 제한되지 않도록, 제1 유니트와 제2 유니트의 사이에는 흡착에 의해 일측과 타측이 각각 제1 유니트와 제2 유니트에 접촉되는 볼이 개재될 수 있다.
다양한 운동 자유도를 갖는 볼에 지지되는 제1 유니트에 방향성을 부여하기 위해 제1 유니트 또는 제2 유니트에는 볼이 설정 방향으로 움직이게 하는 OIS 레일이 형성될 수 있다.
OIS 액추에이터에 의해 생성된 수평 방향 구동력은 설정 방향을 따라 제1 유니트을 움직이기 위한 것일 수 있다. 현실적으로, OIS 액추에이터에서 생성된 수평 방향 구동력은 설정 방향과 다른 방향을 향하는 백터 성분을 포함할 수 있다. 설정 방향을 따라 연장되는 OIS 레일에 따르면, 설정 방향을 향하는 롤링 프릭션(rolling friction)과 설정 방향에 수직한 방향으로 인가되는 슬라이딩 프릭션(sliding friction)의 마찰력 차이로 인해 OIS 볼의 움직임이 설정 방향으로 전환될 수 있다. 다시 말해, 설정 방향을 따라 연장되는 OIS 레일에 의해 볼의 움직임이 설정 방향을 따라서만 이루어지므로, OIS 액추에이터에 의해 생성된 수평 방향 구동력은 결과적으로 설정 방향을 정확하게 추종하게 된다.
본 발명의 OIS 카메라 모듈에 따르면, 제1 유니트의 두께가 가운데 부분과 가장자리 부분에서 서로 다를 수 있다. 신뢰성이 필요한 가운데 부분은 두께를 증가시키고, 다른 부재의 설치가 요구되는 가장자리 부분은 두께를 감소시켜 다른 부재가 용이하게 설치될 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 일 예로, 제1 유니트의 가장자리에 대면하게 배치되는 OIS 액추에이터의 마그네트, AF 액추에이터의 AF 마그네트의 크기를 증가시키거나, 광축 방향을 따라 복수로 배치되는 AF 볼 간의 간격을 증가시킬 수 있으므로, 회전 모멘트 감소 효과로 인해 틸트가 개선될 수 있다.
본 발명의 OIS 볼은 제1 유니트의 이동시 마찰을 최소화하여 OIS 구동 전력을 줄이고 제1 유니트가 광축에 대하여 일정한 높이를 유지한 상태로 수평 방향으로만 자유 이동 가능하게 지지하므로 OIS 제어 정확도를 크게 높일 수 있다.
탄성체로 제1 유니트를 탄력적으로 지지하는 경우에 비하여, 본 발명의 OIS 볼은 OIS 구동시 마찰 부하를 이상적으로 0에 가깝게 감소시켜 구동 전력을 줄일 수 있으며, 위치 오차를 줄일 수 있어 제1 유니트 또는 렌즈가 광축 방향에 대하여 기울어지는 스큐(skew)가 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 OIS 카메라 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 OIS 카메라 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 OIS 카메라 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 OIS 카메라 모듈을 밑에서 바라본 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 OIS 액추에이터를 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 1의 B-B'단면을 나타낸 개략도이다.
도 7은 제2 유니트의 저면도이다.
도 8은 제2 유니트의 평면도이다.
도 9는 제1 유니트의 저면도이다.
도 10은 포켓부 및 OIS 레일의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 OIS 카메라 모듈은 커버(190), 제1 유니트(110, 140), 제2 유니트(130), OIS 액추에이터(131, 132, 135)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 '수평 방향'은 광축(z축)에 수직한 방향인 x축 방향, y축 방향, x축과 y축의 대각 방향 등을 말한다. 이를 확장하여, 광축에 수직은 아니지만 광축의 측면 방사상을 향하되 광축에 경사진 방향도 근사적으로 '수평 방향'으로 정의한다.
커버(190) 또는 제2 유니트(130)는 이미지 센서에 대면되는 것으로, OIS 카메라 모듈의 외관을 형성하고, 모바일 기기 등의 외부 기기에 OIS 카메라 모듈이 조립될 때 조립 기반을 제공하며, 하중이나 외력을 지지할 수 있다. 제2 유니트(130)는 커버(190)에 의해 완전하게 덮이거나, 커버(190)에 의해 덮이고 남은 나머지 부분이 OIS 카메라 모듈의 외관을 형성할 수 있다.
고정된 요소인 커버(190) 또는 제2 유니트(130)에 대하여 이동되는 요소인 제1 유니트(110, 140)가 정의될 수 있다.
제1 유니트(110, 140)에는 렌즈가 설치될 수 있다. 하나 이상의 렌즈가 보빈부(120)에 설치되는 경우, 제1 유니트(110, 140)에는 보빈부(120)가 설치될 수 있다.
광이 입사하는 광축의 일측을 제1 측이라고 하고, 이미지 센서(미도시) 방향으로 광이 나가는 광축의 타측을 제2 측이라고 정의할 때, 제1 유니트(110, 140)는 제1 측에 마련되는 상부 유니트(110)와 제2 측에 마련되는 하부 유니트(140)가 서로 결합된 것일 수 있다.
보빈부(120)에는 렌즈가 설치되는 렌즈 구멍(129)이 형성될 수 있으며, 제1 유니트(110, 140)에는 렌즈 구멍(129)에 대면되는 통공(119)이 형성될 수 있다.
제1 유니트(110, 140)에는 렌즈가 장착되는 보빈부(120)가 광축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
제1 유니트(110, 140)는 OIS 구동시 제2 유니트(130)에 대하여 광축에 수직한 수평 방향을 따라 이동할 수 있다.
AF 구동시 보빈부(120) 또는 렌즈가 제1 유니트(110, 140)에 대하여 렌즈의 광축 방향을 따라 이동 가능하고, OIS 구동시 제1 유니트(110, 140)가 제2 유니트(130)에 대하여 수평 방향을 따라 이동 가능하다. 따라서, 렌즈는 제2 유니트(13)를 기준으로 광축 방향 이동은 물론 수평 방향의 이동이 가능하다. 렌즈의 광축 방향 구동력은 AF 액추에이터(123, 125)로부터 제공되고, 렌즈의 수평 방향 구동력은 OIS 액추에이터로부터 제공될 수 있다.
오토 포커싱(AF)시, 렌즈는 제1 유니트(110, 140) 및 제2 유니트(130)에 대하여 광축 방향으로 이동될 수 있다. 렌즈의 광축 방향 구동력은 AF 액추에이터에 의해 발생하며, AF 액추에이터는 OIS 액추에이터의 동작 여부에 독립적일 수 있다.
제2 유니트(130)에는 제1 유니트(110, 140)가 렌즈의 광축에 수직한 수평 방향을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다. OIS 액추에이터는 제2 유니트(130)에 대하여 제1 유니트(110, 140)를 수평 방향을 따라 움직이는 수평 방향 구동력을 생성할 수 있다.
OIS 카메라 모듈의 소형화 및 정확한 AF 구동과 OIS 구동이 가능하도록, OIS 액추에이터는 수평 방향 상으로 렌즈의 중심을 기준으로 일측에 치우치게 배치될 수 있다.
선명한 화상을 획득하기 위해 OIS 카메라 모듈은 제1 유니트(110, 140)에 대하여 렌즈의 광축 방향을 따라 렌즈를 움직이는 AF 액추에이터를 포함할 수 있다.
AF 액추에이터와 OIS 액추에이터는 자기력에 의해 움직이는 마그네트와 코일을 포함할 수 있으며, 해당 자기력은 상호 간섭될 수 있다.
AF 액추에이터는 수평 방향 상으로 렌즈의 중심을 기준으로 OIS 액추에이터의 배치 위치에 반대되는 렌즈의 타측에 치우치게 배치될 수 있다. AF 액추에이터와 OIS 액추에이터가 서로 반대되는 위치에 배치되므로, 자기력이 상호 간섭될 가능성이 최소화될 수 있다.
본 발명의 OIS 카메라 모듈은 제1 유니트(110, 140)가 수평 방향을 따라 이동하도록 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130)의 사이에 개재되는 OIS 볼(20)이 마련될 수 있다. 구체적으로, OIS 볼(20)은 제1 측에 마련된 상부 유니트(110)와 제2 유니트(130)의 사이에 개재될 수 있다. OIS 볼(20)이 제1 측에 배치되므로, OIS 동작이 안정적으로 이루어질 수 있다.
OIS 볼(20)은 OIS 액추에이터에 의해 제2 유니트(130)에 대하여 제1 유니트(110, 140)가 수평 방향을 따라 움직일 때, 제1 유니트(110, 140)의 광축 방향 움직임을 제한하면서 수평 방향 이동을 허용할 수 있다.
제1 유니트(110, 140)가 제2 유니트(130)로부터 광축 방향을 따라 이탈하는 현상은 제1 유니트(110, 140) 및 제2 유니트(130)를 덮는 커버(190)에 의해 방지될 수 있다. 그러나, 제1 유니트(110, 140)가 커버(190)에 접촉된 상태를 유지하면, 마찰력에 의해 수평 방향 구동력이 커지고, 제어 정확도가 떨어질 수 있다.
제1 유니트(110, 140)가 커버(190)로부터 이격되고, OIS 볼(20)을 통해 제2 유니트(130)에 밀착되도록 OIS 카메라 모듈은 흡착부를 포함할 수 있다.
흡착부는 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130)가 OIS 볼(20)에 접촉되도록, 광축 방향을 따라 제2 유니트(130)에 제1 유니트(110, 140)를 흡착시키거나 잡아당길 수 있다.
흡착부에는 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130) 중 어느 하나에 설치되는 석션 마그네트(133)(suction magnet), 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130) 중 나머지 하나에 설치되고 석션 마그네트(133)의 자기력에 의해 석션 마그네트(133)에 흡착되는 석션 요크(116)(suction yoke)가 마련될 수 있다. 제1 유니트(110, 140)의 수평 방향 이동에 상관없이 일정한 흡착력이 발생되도록, 수평 방향 상으로 석션 요크(116)는 석션 마그네트(133)보다 길게 연장될 수 있다.
일 예로, 석션 요크(116)는 제2 유니트(130)에 대면되는 상부 유니트(110)의 일면에 배치될 수 있다. 상부 유니트(110)의 일면에는 석션 요크(116)가 장착되는 돌기 또는 홀 형상의 제1 장착부(114)가 마련될 수 있으며, 석션 요크(116)에는 제1 장착부(114)에 끼워지는 홀 또는 돌기 형상의 제2 장착부(115)가 형성될 수 있다. 제1 장착부(114) 및 제2 장착부(115)에 의해 다양한 자력을 갖거나 다양한 형상을 갖는 석션 요크(116)가 용이하게 교체될 수 있다.
석션 마그네트(133)는 상부 유니트(110)에 대면되는 제2 유니트(130)의 일면에 배치될 수 있다. 제2 유니트(130)의 일면에는 석션 마그네트(133)가 수용되는 홈 형상의 삽입부(134)가 마련될 수 있다. 삽입부(134)를 통해 다양한 자기력을 갖는 석션 마그네트(133)가 교체 가능하게 제2 유니트(130)에 설치될 수 있다.
한편, 평면상으로 OIS 액추에이터, AF 액추에이터, OIS 볼(20), 흡착부 중 적어도 2개가 동일한 위치에 형성되면, OIS 카메라 모듈의 전체 두께가 증가할 수 있다.
두께의 소형화를 위해 OIS 액추에이터, AF 액추에이터, OIS 볼(20), 흡착부는 평면상으로 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 유니트(110, 140) 및 제2 유니트(130)는 평면상으로 시계 방향을 따라 순서대로 제1 꼭지점, 제1 변, 제2 꼭지점, 제2 변, 제3 꼭지점, 제3 변, 제4 꼭지점, 제4 변이 순서대로 형성된 사각형 형상으로 형성될 수 있다.
제2 유니트(130)가 개시된 도 8을 참조하면, 제1 꼭지점은 우상의 꼭지점, 제1 변은 우변, 제2 꼭지점은 우하의 꼭지점, 제2 변은 하변, 제3 꼭지점은 좌하의 꼭지점, 제3 변은 좌변, 제4 꼭지점은 좌상의 꼭지점, 제4 변은 상변일 수 있다.
렌즈의 중심 O를 기준으로 OIS 액추에이터는 제1 꼭지점, 제1 변, 제2 꼭지점 중 적어도 하나의 부근에 배치될 수 있다. OIS 보정을 위해 2개의 OIS 액추에이터가 마련된 경우, 어느 하나는 제1 꼭지점 부근에 배치되고, 나머지 하나는 제2 꼭지점 부근에 배치될 수 있다. 제1 꼭지점 부근과 제2 꼭지점 부근은 원형의 렌즈가 배치되는 구조에서 여유 공간이 되므로, 제1 유니트(110, 140) 또는 제2 유니트(130)의 크기 증가 없이 OIS 액추에이터가 설치될 수 있다.
렌즈의 중심 O를 기준으로 OIS 액추에이터가 일측에 치우쳐서 배치되므로, 나머지 제2 변, 제3 꼭지점, 제3 변, 제4 꼭지점, 제4 변에는 다른 부재가 설치되는 여유 공간이 형성될 수 있다.
이때, AF 액추에이터는 제3 변 측에 배치될 수 있다. 2개의 OIS 액추에이터가 제1 꼭지점과 제2 꼭지점에 배치되면, 제3 변 측에 배치된 AF 액추에이터와 자기력적으로 대칭되므로 자기력의 상호 간섭이 최소화될 수 있다.
OIS 액추에이터가 일측에만 배치되는 경우, OIS 액추에이터가 렌즈의 하측에 4개 배치되는 비교 실시예와 대비하여 OIS 액추에이터의 설치 개수가 감소될 수 있다. 따라서, 제1 유니트(110, 140)의 수평 방향 구동력이 충분하게 생성되지 못할 수 있다.
수평 방향 구동력이 충분하게 생성되도록, 본 발명의 OIS 액추에이터는 특수한 구조를 취할 수 있다.
도 5는 본 발명의 OIS 액추에이터를 나타낸 개략도이고, 도 6은 도 1의 B-B'단면을 나타낸 개략도이다.
OIS 액추에이터는 자기력에 의해 서로 상대 이동하는 제1 OIS 부재 및 제2 OIS 부재를 포함할 수 있다.
제1 OIS 부재는 광축 방향을 따라 서로 이격된 위치에 복수로 배치되며, 복수개의 제1 OIS 부재는 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130) 중 어느 하나에 함께 고정될 수 있다.
제2 OIS 부재는 복수의 제1 OIS 부재의 사이에 개재되며 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130) 중 나머지 하나에 고정될 수 있다.
제1 OIS 부재와 제2 OIS 부재 중 어느 하나는 마그네트를 포함하며, 제1 OIS 부재와 제2 OIS 부재 중 나머지 하나는 코일을 포함할 수 있다.
일 예로, OIS 액추에이터에는 제1 유니트(110, 140)에 고정되고 광축 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치된 제1 마그네트(131) 및 제2 마그네트(132)가 마련될 수 있다. 제1 마그네트(131)와 제2 마그네트(132)는 제1 OIS 부재에 해당할 수 있다.
OIS 액추에이터에는 제2 유니트(130)에 고정되고 제1 마그네트(131)와 제2 마그네트(132)의 사이에 배치되는 OIS 코일(135)이 마련될 수 있다. OIS 코일(135)은 제2 OIS 부재에 해당할 수 있다.
제1 마그네트(131)와 제2 마그네트(132)가 제2 유니트(130)에 설치되고, OIS 코일(135)이 제1 유니트(110, 140)에 설치되어도 OIS 기능에는 별다른 무리가 없다. 다만, 제2 유니트(130)에 OIS 코일(135)이 설치된 실시예와 비교하여 OIS 코일(135)에 OIS 제어 신호를 인가하는 구조가 복잡해질 수 있다.
하나의 OIS 코일(135)의 위아래에 각각 제1 마그네트(131)와 제2 마그네트(132)가 배치되므로, 마그네트의 자기력 증가에 의해 수평 방향 구동력이 세질 수 있다. 특히, 제1 마그네트(131)의 N극과 제2 마그네트(132)의 S극이 대면하고, 제1 마그네트(131)의 S극과 제2 마그네트(132)의 N극이 대면하게 제1 마그네트(131)와 제2 마그네트(132)가 배치되면, 마그네트로부터 발생된 자기력이 2배가 되고 수평 방향 구동력이 극대화될 수 있다.
제1 마그네트(131)는 상부 유니트(110)에 형성된 홈 형상의 제1 수용부(113)에 장착될 수 있으며, 제2 마그네트(132)는 하부 유니트(140)에 형성된 제2 수용부(미도시)에 장착될 수 있다.
제2 유니트(130)에는 제2 마그네트(132)에 대면하게 배치되는 OIS 홀 센서(151)가 마련될 수 있다. OIS 홀 센서(151)는 OIS 구동시 제1 유니트(110, 140)와 함께 이동되는 제2 마그네트(132)의 자기력 변화를 감지할 수 있다. 제2 유니트(130)에 설치된 OIS 홀 센서(151)에서 감지된 제2 마그네트(132)의 자기력 변화는 제1 유니트(110, 140)의 수평 방향 변위에 비례하므로, OIS 홀 센서(151)에서 측정된 신호는 OIS 코일(135)의 피드백 신호로 입력될 수 있다.
OIS 홀 센서(151)와 OIS 코일(135)의 사이에 배치되는 제2 마그네트(132)에 의해 OIS 홀 센서(151)로 전파되는 OIS 코일(135)의 자기력이 차폐될 수 있다. 또한, OIS 홀 센서(151)는 대면하게 배치된 제2 마그네트(132)의 변위를 정확하게 파악할 수 있다.
광축에 수직한 제1 축을 따라 수평 방향 구동력을 제공하는 제1 OIS 액추에이터와 광축에 수직한 제2 축을 따라 수평 방향 구동력을 제공하는 제2 OIS 액추에이터가 마련될 수 있다. 이때, 제1 축, 제2 축은 도 8 상에서 각각 x축, y축이거나 ⓐ축, ⓑ축일 수 있다.
OIS 홀 센서(151)는 광축에 수직한 제1 축 및 제2 축에 대한 이동량을 독립적으로 감지하기 위해 제1 OIS 액추에이터에 마련된 제2 마그네트(132)의 이동량을 감지하여 제1 OIS 액추에이터의 OIS 코일(135)에 피드백하는 제1 OIS 홀 센서(151), 제2 OIS 액추에이터에 마련된 제2 마그네트(132)의 이동량을 감지하여 제2 OIS 액추에이터의 OIS 코일(135)에 피드백하는 제2 OIS 홀 센서(151)를 포함할 수 있다.
OIS 홀 센서(151)는 제2 유니트(130)에 직접 설치되거나, 별도의 OIS 모니터링 기판(150)에 설치되고 OIS 모니터링 기판(150)과 함께 상기 제2 유니트(130)에 설치될 수 있다. OIS 모니터링 기판(150)에는 OIS 액추에이터와 제1 단자부(153)를 연결하는 패턴, AF 액추에이터와 제2 단자부(154)를 연결하는 패턴이 마련될 수 있다.
제2 유니트(130)에는 OIS 모니터링 기판(150)을 사이에 두고 적외선 필터 등이 설치되는 필터 설치부(170)가 체결될 수 있다. 필터 설치부(170)는 이미지 센서에 직접 대면할 수 있다.
OIS 모니터링 기판(150)에는 이미지 센서가 장착된 단말기에 전기적으로 연결되며 OIS 제어 신호를 주고받는 제1 단자부(153)가 마련될 수 있다. OIS 모니터링 기판(150)에는 단말기와 AF 제어 신호를 주고받는 제2 단자부(154)가 추가로 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, OIS 액추에이터가 제2 유니트(130)의 일측에 배치되므로, 제1 단자부(153) 역시 제2 유니트(130)의 일측에 배치될 수 있다. 또한, AF 액추에이터가 제2 유니트(130)의 타측에 배치되므로, 제2 단자부(154) 역시 제2 유니트(130)의 타측에 배치될 수 있다. 제1 단자부(153)와 제2 단자부(154)가 서로 다른 측에 배치되므로, 각 단자부는 단말기에 용이하게 연결될 수 있다.
제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130) 중 어느 하나에는 OIS 볼(20)의 일측이 지지되는 포켓부(137)가 마련될 수 있다. 제2 유니트(130)와 제2 유니트(130) 중 나머지 하나에는 OIS 볼(20)의 타측이 지지되는 OIS 레일(117)이 마련될 수 있다.
포켓부(137)는 OIS 볼(20)의 이탈이 방지되도록 수평 방향 상으로 사방이 벽(138)으로 막힌 홈을 포함할 수 있다. OIS 볼(20)의 이탈 위험이 없는 경우 포켓부(137)는 주변 사방이 개방된 평판 형상으로 형성되어도 무방하다.
OIS 레일(117)은 설정 방향을 따라 연장될 수 있다. 이때의 설정 방향은 ⓐ축 또는 ⓑ축에 일치할 수 있다.
도 10은 포켓부(137) 및 OIS 레일(117)의 단면을 나타낸 개략도이다.
OIS 레일(117)에는 OIS 볼(20)에 점 접촉되게 광축 방향에 기울어진 2개의 벽면이 마련될 수 있다. 일 예로, OIS 레일(117)의 단면은 'V'자 홈 형상으로 형성될 수 있다.
OIS 레일(117)은 OIS 볼(20)의 위치에 무관하게 OIS 볼(20)에 2점 접촉될 수 있다.
도 2로 돌아가서, 제1 유니트(110, 140)의 상부 유니트(110)의 가운데에는 렌즈에 대면되는 통공(119)이 형성될 수 있다.
상부 유니트(110)의 가운데 부분은 통공으로 인해 평면상으로 얇게 형성될 수 있다. 따라서, 외력에 취약한 문제가 있다. 본 발명에 따르면, 상기 제1 유니트(110, 140)의 가장자리 부분 d1은 상기 제1 유니트(110, 140)의 가운데 부분 d2에 단차를 갖게 형성될 수 있다.
단차로 인해 제1 유니트(110, 140)의 가장자리 부분 d1과 제2 유니트(130) 사이의 간격은 제1 유니트(110, 140)의 가운데 부분 d2와 제2 유니트(130) 간의 간격보다 크게 형성될 수 있다.
단차로 인해 가운데 부분 d2의 두께를 충분하게 두껍게 해서 부족한 내구도를 보충할 수 있으며, 충분한 내구도가 보장되는 가장자리 부분 d1의 두께를 줄여서 OIS 볼(20), AF 액추에이터, OIS 액추에이터 등의 설치 공간을 충분하게 확보할 수 있다.
AF 액추에이터에는 AF 마그네트(123)와 AF 코일(125)이 마련될 수 있다. 이때, AF 코일(125)에 AF 제어 신호를 인가하는 AF 기판(127)이 AF 액추에이터와 함께 제1 유니트(110, 140)에 설치될 수 있다.
AF 기판(127)은 AF 액추에이터, 구체적으로 AF 코일(125)에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 OIS 카메라 모듈에는 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130)에 연결되고, 제2 유니트(130)에 대해서 제1 유니트(110, 140)를 수평 방향 상의 초기 위치로 복귀시키는 복수의 OIS 서스펜션(136)이 마련될 수 있다. 이때, AF 기판(127)에는 AF 기판(127)의 제1 면에 설치되는 제1 단자(71)와 AF 기판(127)의 제2 면에 설치되는 제2 단자(72)가 마련될 수 있다.
또한, 복수의 OIS 서스펜션(136)은 제1 유니트의 움직임을 가이드해서 제1 유니트가 수평 방향을 따라 직선 운동하도록 가이드할 수 있다. OIS 서스펜션(136)은 OIS 구동시 제1 유니트에 수평 방향을 따라 움직이는 직진성을 부여할 수 있다.
OIS 서스펜션(136)은 제2 유니트(130)에 대하여 제1 유니트(110, 140)를 탄성 지지하는 동시에 AF 기판(127)과 제2 유니트(130)를 전기적으로 연결하는 판 스프링 또는 와이어 스프링을 포함할 수 있다.
AF 액추에이터와 제어부 사이를 흐르는 전기 신호의 종류는 복수이므로, 이에 맞춰 OIS 서스펜션(136) 역시 복수로 마련될 수 있다.
복수의 OIS 서스펜션(136) 중 일부 OIS 서스펜션(136)의 단부는 AF 기판(127)의 제1 면에 대면하게 배치되고, 나머지 OIS 서스펜션(136)의 단부는 AF 기판(127)의 제2 면에 대면하게 배치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, AF 기판(127)의 크기를 소형화할 수 있으며, 복수의 OIS 서스펜션(136)의 설치 자유도가 증가하므로 각 OIS 서스펜션(136)을 대칭적으로 배치할 수 있는 장점이 있다.
일 예로, AF 기판(127)에는 4개의 단자가 마련될 수 있다. 이때, 2개의 단자는 제1 면에 배치되고, 나머지 2개는 제2 면에 배치될 수 있다.
AF 기판(127)에는 코일 및 AF 홀 센서(126)가 마련될 수 있다. 이때, 코일의 구동을 위한 제1 (+) 단자, 제1 (-) 단자가 필요하다. AF 홀 센서(126)의 구동을 위해서 제2 (+) 단자, 제2 (-) 단자가 필요하다. 또한, AF 홀 센서(126)의 감지 신호를 수신받기 위해 제1 신호 단자, 제2 신호 단자가 필요하다. 따라서, 총 6개의 단자가 요구된다. 이때, 기판에 마련된 신호 처리부의 신호 처리에 의해 제1 (-) 단자, 제2 (-) 단자, 제2 신호 단자를 하나로 형성할 수 있으므로, AF 기판(127)에는 총 4개의 단자만 마련되면 충분하다.
도 7에는 AF 기판(127)에 마련된 4개의 단자에 각각 연결되기 위해 ①, ②, ③, ④ 4개의 OIS 서스펜션(136)이 마련되고 있다. 각 OIS 서스펜션(136)은 제2 유니트(130)와 AF 기판(127)의 각 단자를 전기적으로 연결할 수 있다.
복수의 OIS 서스펜션(136)은 렌즈의 중심 O에 점대칭되거나, ⓐ축 또는 ⓑ축에 선대칭되게 배치될 수 있다. 이때, ⓐ축 또는 ⓑ축을 기준으로 제2 유니트(130)에 연결되는 OIS 서스펜션(136)의 레그(leg)(연장선)의 스타팅 포인트와 레그가 대칭으로 배칭되므로, OIS 서스펜션(136)으로부터 유발될 수 있는 모멘트가 최소화될 수 있다.
도 8은 제2 유니트(130)의 평면도이고, 도 9는 제1 유니트(110, 140)의 저면도이다.
제1 유니트(110, 140), 일 예로 상부 유니트(110) 또는 하부 유니트(140)는 단말기 등의 공간 활용성을 극대화하기 위해 사각형 형상으로 형성될 수 있다.
OIS 액추에이터는 제1 유니트(110, 140)의 대각선 방향 ⓐ 또는 ⓑ를 따라 제1 유니트(110, 140)를 움직이는 수평 방향 구동력을 생성할 수 있다.
제1 유니트(110, 140)가 수평 방향을 따라 이동하도록 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130)의 사이에 개재되는 OIS 볼(20)이 마련될 때, 제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130) 중 적어도 하나에는 OIS 볼(20)의 움직임을 가이드하는 OIS 레일(117)이 마련될 수 있다. 도면에는 제1 유니트(110, 140)의 상부 유니트(110)에 OIS 레일(117)이 형성된다.
OIS 레일(117)은 OIS 볼(20)이 대각선 방향을 따라 움직이도록 대각선 방향 ⓐ 또는 ⓑ를 따라 연장될 수 있다.
제1 유니트(110, 140) 및 제2 유니트(130) 중 적어도 하나는 평면상으로 시계 방향을 따라 제1 꼭지점, 제2 꼭지점, 제3 꼭지점, 제4 꼭지점이 순서대로 형성된 사각형 형상으로 형성될 수 있다.
OIS 액추에이터는 제1 꼭지점 및 제2 꼭지점 부근에 각각 형성될 수 있다.
제1 꼭지점과 제3 꼭지점을 연결하는 제1 가상선 ⓐ, 제2 꼭지점과 제4 꼭지점을 연결하는 제2 가상선 ⓑ를 가정할 때, 제1 꼭지점 부근에 배치된 제1 OIS 액추에이터는 제1 가상선 ⓐ를 따라 제1 유니트(110, 140)를 움직이는 제1 수평 방향 구동력을 제공할 수 있다. 제2 꼭지점 부근에 배치된 제2 OIS 액추에이터는 제2 가상선 ⓑ를 따라 제1 유니트(110, 140)를 움직이는 제2 수평 방향 구동력을 제공할 수 있다.
제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 이상 동작에 의해 제1 수평 방향 구동력의 방향이 제1 가상선 ⓐ와 달라지거나, 제2 수평 방향 구동력의 방향이 제2 가상선 ⓑ와 달라질 수 있다. 각 수평 방향 구동력의 방향이 달라지면 정밀한 OIS 제어가 불가능하므로, 각 수평 방향 구동력의 방향을 제1 가상선 ⓐ와 제2 가상선 ⓑ로 보정하는 보정 수단이 마련될 수 있다. 이때의 보정 수단으로 OIS 레일(117)이 이용될 수 있다.
제1 유니트(110, 140)와 제2 유니트(130) 중 적어도 하나에는 제1 가상선 ⓐ를 따라 연장되는 제1 OIS 레일(117), 제2 가상선 ⓑ를 따라 연장되는 제2 OIS 레일(117)이 마련될 수 있다.
OIS 볼(20)은 제1 OIS 레일(117) 및 제2 OIS 레일(117)에 각각 설치될 수 있다.
제1 수평 방향 구동력의 방향은 제1 OIS 레일(117)에 의해 제1 가상선 ⓐ로 제한되고, 제2 수평 방향 구동력의 방향은 제2 OIS 레일(117)에 의해 제2 가상선 ⓑ로 제한될 수 있다.
이상의 OIS 액추에이터 및 OIS 레일(117)에 따르면, 제1 유니트(110, 140)는 대각 방향 ⓐ 또는 ⓑ를 따라 움직임이 정확하게 제어될 수 있다.
렌즈에 대면하게 배치되고 렌즈를 통과한 이미지가 획득되는 이미지 센서가 마련될 때, 이미지 센서는 제1 가상선 ⓐ에 평행한 일변과 제2 가상선 ⓑ에 평행한 타변을 갖는 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이미지 센서가 제1 유니트(110, 140) 또는 제2 유니트(130)의 대각 방향을 따라 배치되므로, 대각 방향을 따라 제1 유니트(110, 140)를 움직이는 OIS 액추에이터는 기존의 x축 제어, y축 제어와 유사하게 제1 유니트(110, 140)를 제어할 수 있다.
그런데, 이미지 센서는 OIS 카메라 모듈에 설치되는 요소가 아니라, OIS 카메라 모듈이 장착되는 단말기에 내장되는 요소일 수 있다. 이 경우, 이미지 센서는 단말기의 공간 활용성을 개선하는 방향으로 설치될 수 있으며, 대체로 제1 유니트(110, 140) 또는 제2 유니트(130)에 매칭되는 형태로 배치될 수 있다.
이때, 이미지 센서에 대한 OIS 제어 신호는 x축 좌표와 y축 좌표에 근거해서 생성되므로, 해당 OIS 제어 신호가 x축, y축의 대각선 좌표를 이용하는 OIS 액추에이터에 직접 적용되면 곤란하다.
이미지 센서가 제1 꼭지점과 제2 꼭지점을 연결하는 제1 변 및 제2 꼭지점과 제3 꼭지점을 연결하는 제2 변을 따라 연장될 때, OIS 액추에이터를 제어하는 제어부(미도시)에는 제1 면 상의 좌표와 제2 변 상의 좌표가 포함된 OIS 제어 신호가 입력될 수 있다.
제어부는 OIS 제어 신호에 포함된 제1 변 상의 좌표(도면에서는 y축 좌표)와 제2 변 상의 좌표(도면에서는 x축 좌표)를 제1 가상선 ⓐ 상의 좌표와 제2 가상선 ⓑ 상의 좌표로 변환해서 OIS 액추에이터를 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 평면상으로 렌즈를 기준으로 일측에만 배치되는 OIS 액추에이터로 인해 특수한 구조의 AF 액추에이터가 별다른 무리없이 OIS 액추에이터와 함께 마련될 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, OIS 카메라 모듈에는 제1 유니트(110, 140), 제1 유니트(110, 140)에 대해 광축 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 보빈부(120)가 마련될 수 있다.
보빈부(120)에는 렌즈(미도시)가 고정 설치될 수 있다. 렌즈가 경통 내에 설치된 경우 보빈부(120)에는 경통이 고정 설치될 수 있다. 광축이란 피사체에서 카메라 모듈로 입사되는 광 화상이 직진하는 가상의 축을 말하며, 도시된 바에 의하면 z축이 광축이 된다.
본 발명의 OIS 카메라 모듈은 보빈부(120)가 광축 방향으로 이동되는 전력의 소모를 줄이고, 경사 틸트를 방지하기 보빈부(120)와 제1 유니트(110, 140)의 사이에 개재되는 복수의 AF 볼(10)을 포함할 수 있다.
복수의 AF 볼(10) 중 일부를 포함하는 제1 볼 배열부는 제1 유니트(110, 140)에 대해 보빈부(120)가 광축 방향으로 이동될 때 광축 방향을 따라 직선 주행될 수 있다.
복수의 AF 볼(10) 중 나머지를 포함하는 제2 볼 배열부는 보빈부(120)의 타측에 배열되고 제1 볼 배열부와 마찬가지로 광축 방향을 따라 직선 주행될 수 있다.
광축에 수직한 수평 방향 상으로 서로 다른 위치에 배치된 제1 볼 배열부 및 제2 볼 배열부에 따르면, 제1 유니트(110, 140)에 대하여 광축을 회전축으로 하는 보빈부(120)의 회전 자유도가 제한될 수 있다.
각 볼 배열부에는 광축 방향으로 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 AF 볼(10)이 마련될 수 있다. 광축 방향으로 서로 다른 위치에 배치된 복수의 볼에 따르면, 광축에 수직하고 제1 볼 배열부와 제2 볼 배열부를 가로지르는 가상선을 가정할 때 이 가상선을 회전축으로 하는 보빈부(120)의 회전 자유도가 억제될 수 있다. 앞에서 설명된 제1 유니트(110, 140)의 상부 유니트(110)에 의한 d1, d2의 단차로 인해 광축 방향을 따라 각 AF 볼(10) 간의 간격을 크게 할 수 있으므로, 보다 확실하게 회전 자유도가 제한될 수 있다.
각 볼 배열부에 배치된 복수의 AF 볼(10) 간의 거리가 일정하게 유지되도록 볼 배열부에는 광축 방향으로 각 AF 볼(10) 간의 거리를 일정하게 유지하는 볼 리테이너(30)가 마련될 수 있다.
보빈부(120)와 제1 유니트(110, 140)의 사이에 AF 볼(10)이 배치되고 AF 볼(10)의 구름 접촉을 통해 보빈부(120)와 제1 유니트(110, 140)가 광축 방향으로 상대 이동되는 방식에 따르면, 탄성 부재의 탄성력이 작용하지 않으므로 해당 탄성력을 극복하는데 필요한 전력이 요구되지 않는다. 따라서, 전력 소모가 감소될 수 있다. 또한, 보빈부(120)의 위치와 상관없이 동일한 전력에 의해 보빈부(120)가 이동될 수 있으므로, 보빈부(120)의 위치 제어가 용이하다.
다만, 많은 자유도를 갖는 볼의 특성상 탄성 부재를 사용하는 방식과 비교하여 볼의 자유도를 규제하는 수단이 추가되어야 한다.
수평 방향으로 서로 다른 위치에 배치된 제1 볼 배열부와 제2 볼 배열부가 서로 가까워지거나 멀어지는 문제를 해소하기 위해 본 발명의 OIS 카메라 모듈은 볼 거리 유지부(미도시)를 구비할 수 있다.
아울러, 본 발명의 OIS 카메라 모듈에는 x축 방향(제1 방향)을 따라 보빈부(120)를 제1 유니트(110, 140)로 흡인하는 흡인부가 마련될 수 있다.
흡인부의 흡인력에 따르면, 보빈부(120)와 제1 유니트(110, 140)는 서로 밀착되므로 제1 유니트(110, 140)로부터 보빈부(120)가 멀어지는 문제가 방지될 수 있다. 다만, 보빈부(120)와 제1 유니트(110, 140) 사이에 개재된 볼 배열부로 인해 물리적으로 밀착되지는 못하고, 보빈부(120)와 제1 유니트(110, 140)는 제2 방향 상으로 일정한 간격을 유지할 수 있다.
각 볼 배열부가 제2 방향을 따라 제1 유니트(110, 140) 또는 보빈부(120)로부터 이탈되지 않도록, 제1 유니트(110, 140)에 대면되는 보빈부(120)의 일면과, 보빈부(120)에 대면되는 제1 유니트(110, 140)의 일면에는 광축 방향을 따라 연장되는 홈 형상의 AF 레일이 각각 형성될 수 있다. 도면에는 제1 유니트(110, 140)를 구성하는 상부 유니트(110)와 하부 유니트(140) 중 상부 유니트(110)에 AF 레일이 형성되고 있다.
제1 볼 배열부를 가이드하기 위해 제1 유니트(110, 140)와 보빈부(120)에 1개씩 총 2개의 레일 마련되며, 제2 볼 배열부를 가이드하기 위해 제2 유니트(130)와 보빈부(120)에 1개씩 총 2개의 레일이 마련될 수 있다. 따라서, 전체적으로 제1 유니트(110, 140)에 2개의 레일이 형성되고, 제2 유니트(130)에 2개의 레일이 형성될 수 있다.
각 레일의 공차 등에 발생되는 광축 중심의 보빈부(120)의 회전 틸트가 방지되도록, 4개의 레일 중 하나는 AF 볼(10)에 1점 지지되는 제1 레일(111)을 형성할 수 있으며, 나머지 3개는 AF 볼(10)에 2점 지지되는 제2 레일(121)을 형성할 수 있다.
일 예로, 제1 레일(111)은 '1' 단면 형상으로 형성되고, 제2 레일(121)은 'V' 단면 형상으로 형성될 수 있다.
흡인부에는 보빈부(120)에 설치된 AF 마그네트(123), 제1 유니트(110, 140)에 설치되고 AF 마그네트(123)의 인력이 작용되는 AF 요크(128)가 마련될 수 있다.
AF 요크(128)에서 AF 마그네트(123)에 대면되는 면에는 AF 기판(127), AF 코일(125)이 마련될 수 있다. AF 요크(128)는 상부 유니트(110)의 측면에 형성된 요크 설치부(118)에 설치될 수 있다.
AF 코일(125)은 AF 기판(127)에서 AF 마그네트(123)에 대면되는 면에 설치될 수 있다. AF 코일(125)은 AF 기판(127)에 인가된 전기 신호에 의해 AF 마그네트(123)와 상호 작용하는 자력을 생성하고, 자력에 의해 보빈부(120)를 광축 방향으로 움직일 수 있다. AF 제어 신호가 소통되는 도선이 고리 형상을 감긴 AF 코일(125)의 중앙 공간에는 광축 방향으로 AF 마그네트(123)의 변위를 감지하는 AF 홀 센서(126)가 마련될 수 있다.
AF 코일(125)의 중앙 공간은 AF 코일(125)에서 생성된 자력이 상쇄되는 지점이므로, AF 코일(125)의 중앙 공간에 배치된 AF 홀 센서(126)에는 AF 마그네트(123)의 자력만 인가될 수 있다. AF 홀 센서(126)는 AF 마그네트(123)의 자력 변화를 감지하고, AF 마그네트(123)와 함께 움직이는 보빈부(120) 및 렌즈의 광축 방향 위치를 파악하는데 이용될 수 있다.
AF 요크(128)는 AF 코일(125)에서 형성된 자력이 외부로 누설되는 것을 방지하는 동시에 AF 기판(127)과 AF 코일(125)의 지지 수단이 될 수 있다. 또한, AF 요크(128)는 AF 마그네트(123)의 인력이 작용되는 자성체를 포함할 수 있다.
AF 요크(128)를 잡아당기는 AF 마그네트(123)의 자력은 AF 요크(128)가 고정된 제1 유니트(110, 140)에 대해 AF 마그네트(123)가 고정된 보빈부(120)를 흡인하는 흡인력으로 작용할 수 있다.
한편, 볼 거리 유지부는 보빈부(120) 또는 제1 유니트(110, 140)에 일체로 형성될 수 있다. 일 예로, 도면에는 보빈부(120)와 볼 거리 유지부가 일체로 형성되고 있다. 보빈부(120)에서 2개의 AF 레일을 연결하는 벽면이 볼 거리 유지부가 될 수 있다.
10...AF 볼 20...OIS 볼
30...볼 리테이너 71...제1 단자
72...제2 단자 110, 140...제1 유니트
110...상부 유니트 111...제1 레일
113...제1 수용부 114...제1 장착부
115...제2 장착부 116...석션 요크
117...OIS 레일 118...요크 설치부
119...통공 120...보빈부
123, 125...AF 액추에이터 123...AF 마그네트
125...AF 코일 126...AF 홀 센서
127...AF 기판 128...AF 요크
129...렌즈 구멍 130...제2 유니트
131, 132, 135...OIS 액추에이터
131...제1 마그네트 132...제2 마그네트
133...석션 마그네트 134...삽입부
135...OIS 코일 136...OIS 서스펜션
137...포켓부 138...벽
140...하부 유니트 150...OIS 모니터링 기판
153...제1 단자부 154...제2 단자부
170...필터 설치부 190...커버

Claims (18)

  1. 렌즈가 설치된 제1 유니트;
    상기 제1 유니트가 상기 렌즈의 광축에 수직한 수평 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 제2 유니트;
    상기 제2 유니트에 대하여 상기 제1 유니트를 상기 수평 방향을 따라 움직이는 OIS 액추에이터;
    상기 제1 유니트가 상기 수평 방향을 따라 이동하도록 상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트의 사이에 개재되는 OIS 볼;
    상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트가 상기 OIS 볼에 접촉되도록, 상기 광축 방향을 따라 상기 제2 유니트에 상기 제1 유니트를 흡착시키는 흡착부;를 포함하고,
    상기 흡착부에는 상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트 중 어느 하나에 설치되는 석션 마그네트, 상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트 중 나머지 하나에 설치되고 상기 석션 마그네트의 자기력에 의해 상기 석션 마그네트에 흡착되는 석션 요크가 마련되며,
    상기 수평 방향 상으로 상기 석션 요크는 상기 석션 마그네트보다 길게 연장되는 OIS 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유니트에 대하여 상기 렌즈의 광축 방향을 따라 상기 렌즈를 움직이는 AF 액추에이터;를 포함하고,
    상기 AF 액추에이터는 상기 수평 방향 상으로 상기 렌즈의 중심을 기준으로 상기 OIS 액추에이터의 배치 위치에 반대되는 타측에 치우치게 배치되며,
    상기 렌즈를 기준으로 서로 반대되는 위치에 배치된 상기 OIS 액추에이터 및 상기 AF 액추에이터는 상기 광축 방향 상으로 상기 렌즈가 이동 가능한 AF 이동 범위 내에 배치되는 OIS 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유니트에 대하여 상기 렌즈의 광축 방향을 따라 상기 렌즈를 움직이는 AF 액추에이터;를 포함하고,
    상기 제1 유니트 및 상기 제2 유니트는 평면상으로 시계 방향을 따라 순서대로 제1 꼭지점, 제1 변, 제2 꼭지점, 제2 변, 제3 꼭지점, 제3 변, 제4 꼭지점, 제4 변이 순서대로 형성된 사각형 형상으로 형성되며,
    상기 OIS 액추에이터는 상기 제1 꼭지점, 상기 제1 변, 상기 제2 꼭지점 중 적어도 하나의 부근에 배치되고,
    상기 AF 액추에이터는 상기 제3 변 측에 배치되며,
    상기 OIS 볼은 상기 제1 꼭지점, 상기 제2 꼭지점, 상기 제3 꼭지점, 상기 제4 꼭지점에 인접하게 배치되고,
    상기 흡착부는 상기 제2 변 및 상기 제4 변 측에 배치되는 OIS 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 OIS 액추에이터에는 상기 제1 유니트에 고정되고 상기 광축 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치된 제1 마그네트 및 제2 마그네트, 상기 제2 유니트에 고정되고 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트의 사이에 배치되는 OIS 코일이 마련되고,
    상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 상기 제1 마그네트의 N극과 상기 제2 마그네트의 S극이 대면하고, 상기 제1 마그네트의 S극과 상기 제2 마그네트의 N극이 대면하게 배치되는 OIS 카메라 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 유니트에는 상기 제2 마그네트에 대면하게 배치되는 OIS 홀 센서가 마련되고,
    상기 OIS 홀 센서와 상기 OIS 코일의 사이에 배치되는 상기 제2 마그네트에 의해 상기 OIS 홀 센서로 전파되는 상기 OIS 코일의 자기력이 차폐되는 OIS 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 OIS 액추에이터는 자기력에 의해 서로 상대 이동하는 제1 OIS 부재 및 제2 OIS 부재를 포함하고,
    상기 제1 OIS 부재는 상기 광축 방향을 따라 서로 이격된 위치에 복수로 배치되며 상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트 중 어느 하나에 고정되고,
    상기 제2 OIS 부재는 복수의 상기 제1 OIS 부재의 사이에 개재되며 상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트 중 나머지 하나에 고정되고,
    상기 제1 OIS 부재와 상기 제2 OIS 부재 중 어느 하나는 마그네트를 포함하며,
    상기 제1 OIS 부재와 상기 제2 OIS 부재 중 나머지 하나는 코일을 포함하는 OIS 카메라 모듈.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트 중 어느 하나에는 상기 OIS 볼의 일측이 지지되는 포켓부가 마련되며,
    상기 제2 유니트와 상기 제2 유니트 중 나머지 하나에는 상기 OIS 볼의 타측이 지지되는 OIS 레일이 마련되고,
    상기 포켓부는 사방이 벽으로 막힌 홈을 포함하며,
    상기 OIS 레일은 설정 방향을 따라 연장되고,
    상기 OIS 레일에는 상기 OIS 볼에 점 접촉되게 상기 광축 방향에 기울어진 2개의 벽면이 마련되며,
    상기 OIS 레일은 상기 OIS 볼의 위치에 무관하게 상기 OIS 볼에 2점 접촉되는 OIS 카메라 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유니트의 가운데에는 상기 렌즈에 대면되는 통공이 형성되고,
    상기 제1 유니트의 가장자리 부분은 상기 제1 유니트의 가운데 부분에 단차를 갖게 형성되며,
    단차로 인해 상기 제1 유니트의 가장자리 부분과 상기 제2 유니트 사이의 간격은 상기 제1 유니트의 가운데 부분과 상기 제2 유니트 간의 간격보다 크게 형성된 OIS 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유니트에 대하여 상기 렌즈의 광축 방향을 따라 상기 렌즈를 움직이는 AF 액추에이터;
    상기 제1 유니트에 설치되고, 상기 AF 액추에이터에 전기적으로 연결된 AF 기판;
    상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트에 연결되고, 상기 제2 유니트에 대해서 상기 제1 유니트를 상기 수평 방향 상의 초기 위치로 복귀시키거나 상기 제1 유니트의 움직임을 가이드해서 상기 제1 유니트가 상기 수평 방향을 따라 직선 운동하도록 가이드하는 복수의 OIS 서스펜션;을 포함하고,
    상기 AF 기판에는 상기 AF 기판의 제1 면에 설치되는 제1 단자와 상기 AF 기판의 제2 면에 설치되는 제2 단자가 마련되며,
    상기 OIS 서스펜션은 상기 AF 기판과 상기 제2 유니트를 전기적으로 연결하며,
    복수의 상기 OIS 서스펜션 중 일부 OIS 서스펜션의 단부는 상기 제1 면에 대면하게 배치되고,
    복수의 상기 OIS 서스펜션 중 나머지 OIS 서스펜션의 단부는 상기 제2 면에 대면하게 배치되는 OIS 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    복수의 상기 OIS 서스펜션은 상기 렌즈의 중심에 점대칭되게 배치되는 OIS 카메라 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유니트는 사각형 형상으로 형성되고,
    상기 OIS 액추에이터는 상기 제1 유니트의 대각선 방향을 따라 상기 제1 유니트를 움직이는 수평 방향 구동력을 생성하는 OIS 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트 중 적어도 하나에는 상기 OIS 볼의 움직임을 가이드하는 OIS 레일이 마련되며,
    상기 OIS 레일은 상기 OIS 볼이 상기 대각선 방향으로 움직이도록 상기 대각선 방향을 따라 연장되는 OIS 카메라 모듈..
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유니트 또는 상기 제2 유니트는 평면상으로 시계 방향을 따라 제1 꼭지점, 제2 꼭지점, 제3 꼭지점, 제4 꼭지점이 순서대로 형성된 사각형 형상으로 형성되며,
    상기 OIS 액추에이터는 상기 제1 꼭지점 및 상기 제2 꼭지점 부근에 각각 형성되고,
    상기 제1 꼭지점과 상기 제3 꼭지점을 연결하는 제1 가상선, 상기 제2 꼭지점과 상기 제4 꼭지점을 연결하는 제2 가상선을 가정할 때,
    상기 제1 꼭지점 부근에 배치된 제1 OIS 액추에이터는 상기 제1 가상선을 따라 상기 제1 유니트를 움직이는 제1 수평 방향 구동력을 제공하며,
    상기 제2 꼭지점 부근에 배치된 제2 OIS 액추에이터는 상기 제2 가상선을 따라 상기 제1 유니트를 움직이는 제2 수평 방향 구동력을 제공하는 OIS 카메라 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 유니트와 상기 제2 유니트 중 적어도 하나에는 상기 제1 가상선을 따라 연장되는 제1 OIS 레일, 상기 제2 가상선을 따라 연장되는 제2 OIS 레일이 마련되고,
    상기 OIS 볼은 상기 제1 OIS 레일 및 상기 제2 OIS 레일에 각각 설치되며,
    상기 제1 수평 방향 구동력의 방향은 상기 제1 OIS 레일에 의해 상기 제1 가상선으로 제한되고,
    상기 제2 수평 방향 구동력의 방향은 상기 제2 OIS 레일에 의해 상기 제2 가상선으로 제한되는 OIS 카메라 모듈.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 렌즈에 대면하게 배치되고 상기 렌즈를 통과한 이미지가 획득되는 이미지 센서;를 포함하고,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 가상선에 평행한 일변과 상기 제2 가상선에 평행한 타변을 갖는 사각형 형상으로 형성되는 OIS 카메라 모듈.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 렌즈에 대면하게 배치되고 상기 렌즈를 통과한 이미지가 획득되는 이미지 센서;
    상기 OIS 액추에이터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 꼭지점과 상기 제2 꼭지점을 연결하는 제1 변 및 상기 제2 꼭지점과 상기 제3 꼭지점을 연결하는 제2 변을 따라 연장되며,
    상기 제어부에는 상기 제1 변 상의 좌표와 상기 제2 변 상의 좌표가 포함된 OIS 제어 신호가 입력되고,
    상기 제어부는 상기 OIS 제어 신호에 포함된 상기 제1 변 상의 좌표와 상기 제2 변 상의 좌표를 상기 제1 가상선 상의 좌표와 상기 제2 가상선 상의 좌표로 변환해서 상기 OIS 액추에이터를 제어하는 OIS 카메라 모듈.
  18. 제1항에 있어서,
    광이 입사되는 상기 광축의 일측을 제1 측이라고 하고, 이미지 센서 방향으로 광이 나가는 상기 광축의 타측을 제2 측이라고 정의할 때,
    상기 제1 유니트는 상기 제1 측에 마련되는 상부 유니트와 상기 제2 측에 마련되는 하부 유니트가 서로 결합된 것이며,
    상기 OIS 볼은 상기 제1 측에 마련된 상기 상부 유니트와 상기 제2 유니트의 사이에 개재되는 OIS 카메라 모듈.
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