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KR102264881B1 - 듀얼 msm 소자를 구비한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈 - Google Patents

듀얼 msm 소자를 구비한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈 Download PDF

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KR102264881B1
KR102264881B1 KR1020190142595A KR20190142595A KR102264881B1 KR 102264881 B1 KR102264881 B1 KR 102264881B1 KR 1020190142595 A KR1020190142595 A KR 1020190142595A KR 20190142595 A KR20190142595 A KR 20190142595A KR 102264881 B1 KR102264881 B1 KR 102264881B1
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KR
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msm
msm element
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mobile terminal
actuator
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KR1020190142595A
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노종석
니키타 갑둘린
Original Assignee
중앙대학교 산학협력단
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Publication date
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Abstract

본 발명은 듀얼 MSM 소자를 구비한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈에 관한 것으로, 능동 소자의 수를 단지 두 개로 최소화한 간단한 구조만으로도 매우 신속한 자동 초점 및 광학식 손떨림 보정이 가능하며 전력소비가 적고 별도의 센서를 구비하지 않고서도 경통의 위치와 틸팅각도를 실시간 모니터링 가능하도록 한 것이다.
이러한 본 발명은 휴대단말기 카메라용 액추에이터의 경우, 휴대단말기에 고정되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 설치되어 렌즈 장착된 렌즈 경통을 지지하는 MSM 소자; 및 상기 MSM 소자 인근에 설치되어 상기 MSM 소자에 자기장을 제공하면서 상기 MSM 소자의 길이를 신축 변형시켜주는 인덕터;를 포함하며, 상기 MSM 소자의 신축 변형에 의해 상기 렌즈 경통을 변위시키는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 MSM 소자를 구비한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈{ACTUATOR FOR MOBILE TERMINAL CAMERA WITH DUAL MSM ELEMENTS AND CAMERA MODULE FOR MOBILE TERMINAL WITH SAME}
본 발명은 휴대단말기 카메라용 액추에이터에 관한 것으로, 특히 능동 소자의 수를 단지 두 개로 최소화한 간단한 구조만으로도 매우 신속한 자동 초점 및 광학식 손떨림 보정이 가능하며 전력소비가 적고 별도의 센서를 구비하지 않고서도 렌즈 경통의 위치와 틸팅각도를 실시간 모니터링 가능하도록 한 듀얼 MSM 소자를 구비한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈에 관한 것이다.
피사체의 촬영시 렌즈의 초점을 자동으로 조절하는 자동초점(AF: Auto focusing) 기능을 갖는 카메라모듈이 일반적인 디지털 카메라는 물론 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 기기에 적용되고 있으며, 최근에는 자동초점(Auto Focusing: AF) 기능에 더해 손떨림 보정(Optical Image Stabilization: OIS) 기능이 채용된 카메라모듈도 속속 등장하고 있다.
전통적으로 자동초점 및 손떨림 보정 기능은 기존 카메라모듈에서 별도의 액추에이터로 수행되기 때문에 카메라모듈 설계를 복잡하게 하고 크기와 가격을 증가시킨다. 가장 중요한 점으로 카메라모듈의 높이가 극히 얇은 스마트폰을 구현하는데 커다란 제약으로 작용하였다.
종래에는 각 축을 따라 움직임을 제어하기 위해 특수한 액추에이터가 필요하였다. 예컨대, 보이스코일 모터(VCM) 기술을 사용하는 기존 OIS의 경우, 각 자유도 (DOF)에는 특수한 VCM이 필요하므로 두 개의 DOF OIS에 대해 두 개의 VCM이 필요하였다. 세 개의 DOF를 제어하기 위해서는 별도의 자동초점용 액추에이터가 사용되어 세 개의 DOF 제어를 위한 세 개의 액추에이터가 필요하였다.
자동초점의 경우 VCM 또는 스테핑 모터(STM)와 같이 전자기 모터가 일반적으로 사용된다. 이들은 높은 에너지 소비를 특징으로 하며, 표유자계(stray magnetic field)를 생성하고 카메라모듈의 무게를 증가시키는 영구자석(PM)을 수용해야 하였다. 하지만 VCM에 의한 자동초점으로는 OIS 기능을 수행 할 수 없다는 문제점이 있었다.
VCM은 OIS을 위해 가장 일반적으로 사용되고 있는 액추에이터이다. VCM OIS에는 필요한 DOF를 제어하기 위해 여러 개의 VCM 모터를 수용해야하는 등의 단점이 있었다. 또한, VCM OIS는 영구자석으로 인한 표유자계를 증가시키고, 무게를 증가시키며, VCM의 현재 위치를 유지시키기 위한 스프링으로 인해 기계적 안정성이 감소되어 OIS의 기계적 공진 주파수를 낮추는 바람직하지 않은 특성이 나타난다. 또한 VCM OIS는 자동초점 기능을 수행할 수 없다는 문제점도 있다.
더욱이 VCM OIS는 경통의 위치를 모니터링하기 위해 VCM 당 두 개 이상의 홀 센서가 필요하였다. 이로 인해 카메라모듈의 가격, 크기 및 무게가 증가되는 문제점이 있었다.
전술된 것처럼, 종래기술에 따르면 단일 액추에이터로 자동초점 및 손떨림 보정 기능을 모두 수행 할 수 없었으며, 일정한 위치를 유지하기 위해 많은 양의 에너지를 소비하는 문제점이 있었다. 또한, 각 DOF 마다 별도의 액추에이터가 필요하므로 자동초점을 위한 DOF와 손떨림 보정을 위한 두 개의 DOF를 위한 카메라모듈을 구현하기 위해서는 적어도 세 개의 액추에이터를 필요로 하였다.
또한, VCM과 같은 기존 액추에이터는 영구자석이 필요하여 액추에이터의 무게와 크기를 증가 시키면서 바람직하지 않은 표유자계를 생성시키는 문제점이 있었다. VCM의 경우 실시간 위치 추적을 위하여 VCM 당 최소 2 개의 홀 센서가 필요하므로 구성 및 무게가 증가하는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 제2015-0054795호(2015.05.20)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 능동 소자의 수를 단지 두 개로 최소화한 간단한 구조만으로도 매우 신속한 자동 초점 및 광학식 손떨림 보정이 가능하며 전력소비가 적고 별도의 센서를 구비하지 않고서도 렌즈 경통의 위치와 틸팅각도를 실시간 모니터링 가능하도록 한 듀얼 MSM 소자를 구비한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터는, 휴대단말기 카메라용 액추에이터에 있어서, 휴대단말기에 고정되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 설치되어 렌즈 장착된 렌즈 경통을 지지하는 MSM(Magnetic Shape Memory: 자기 형상 기억) 소자; 및 상기 MSM 소자 인근에 설치되어 상기 MSM 소자에 자기장을 제공하면서 상기 MSM 소자의 길이를 신축 변형시켜주는 인덕터;를 포함하며, 상기 MSM 소자의 신축 변형에 의해 상기 렌즈 경통을 변위시키는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 MSM 소자는 상기 렌즈 경통에 대하여 서로 이격된 일지점과 타지점을 각각 지지하는 제1MSM 소자와 제2MSM 소자로 구비되고, 상기 제1MSM 소자와 상기 제2MSM 소자를 각각 담당하여 자기장을 제공하면서 신축 변형시켜주는 제1인덕터 및 제2인덕터로 구비되며, 초기상태에서 이루어지는 제1MSM 소자의 신축 변형량과 제2MSM 소자의 신축 변형량의 조합에 의해 상기 렌즈 경통의 전진 및 후퇴 동작, 상기 렌즈 경통의 일방향 틸팅 및 타방향 틸팅 동작이 이루어지고, 이를 통해 카메라의 자동초점 및 손떨림 보정 기능을 구현하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자와 제2MSM 소자는 상기 렌즈 경통을 중심으로 하여 일측과 타측으로 대칭된 위치에서 전후방향이 동일하게 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 전방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통의 일측 선단부에 틸팅 가능하도록 결합되며, 상기 제2MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 전방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통의 타측 선단부에 틸팅 가능하도록 결합된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제1MSM 소자와 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 전방이나 후방으로 치우치거나 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서 제1MSM 소자와 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 전진하도록 제어되고, 상기 초기상태에서 제1MSM 소자와 제2MSM 소자의 축소 변형에 의해 렌즈 경통이 후퇴하도록 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제1MSM 소자와 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 전방이나 후방으로 치우치거나 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 일측으로 틸팅하도록 제어되고, 상기 제1MSM의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 타측으로 틸팅하도록 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자와 제2MSM 소자는 상기 렌즈 경통을 중심으로 하여 일측과 타측으로 대칭된 위치에서 전후방향이 반대로 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 전방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통에 틸팅 가능하도록 결합되며, 상기 제2MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 전면벽에 고정되고 선단부는 후방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통에 틸팅 가능하도록 결합된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 경통에 대한 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 결합을 위해, 상기 렌즈 경통을 지지하는 홀더, 상기 제1MSM 소자의 선단부에 결합된 상태로 상기 홀더의 일지점에 핀결합되는 제1이동체 및 상기 제2MSM 소자의 선단부에 결합된 상태로 상기 홀더의 타지점에 핀결합되는 제2이동체가 중간 매개체로 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자 각각의 자유단인 선단부에 접촉하여 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자가 축소 변형되는 방향으로 프리스트레스를 가하는 제1스프링 및 제2스프링이 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자와 제2MSM 소자는 상기 렌즈 경통을 중심으로 하여 일측과 타측으로 대칭된 위치에 설치되되, 상기 제1MSM 소자는 전측부 제1MSM 소자와 후측부 제1MSM 소자가 전측과 후측에서 서로 마주하여 결합된 형태로 구비되고, 상기 제2MSM 소자는 전측부 제2MSM 소자와 후측부 제2MSM 소자가 전측과 후측에서 서로 마주하여 결합된 형태로 구비되며, 상기 제1인덕터는 전측부 제1MSM 소자를 담당하는 전측부 제1인덕터와, 후측부 제1MSM 소자를 담당하는 후측부 제1인덕터로 구분하여 구비되며, 상기 제2인덕터는 전측부 제2MSM 소자를 담당하는 전측부 제2인덕터와, 후측부 제2MSM 소자를 담당하는 후측부 제2인덕터로 구분하여 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 경통에 대한 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 결합을 위해, 상기 렌즈 경통을 지지하는 홀더, 상기 전측부 제1MSM 소자와 상기 후측부 제1MSM 소자 사이에 결합된 상태로 상기 홀더의 일지점에 핀결합되는 제1이동체 및 상기 전측부 제2MSM 소자와 상기 후측부 제2MSM 소자 사이에 결합된 상태로 상기 홀더의 타지점에 핀결합되는 제2이동체가 중간 매개체로 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전측부 제1MSM 소자와 후측부 제1MSM 소자, 상기 전측부 제2MSM 소자와 상기 후측부 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 전방이나 후방으로 치우치거나 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서, 상기 전측부 제1MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제1MSM 소자의 신장 변형과, 상기 전측부 제2MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 전진하도록 제어되고, 상기 초기상태에서 상기 전측부 제1MSM 소자의 신장 변형 및 상기 후측부 제1MSM 소자의 축소 변형과, 상기 전측부 제2MSM 소자의 신장 변형 및 상기 후측부 제2MSM 소자의 축소 변형에 의해 렌즈 경통이 후퇴하도록 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전측부 제1MSM 소자와 후측부 제1MSM 소자, 상기 전측부 제2MSM 소자와 상기 후측부 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서, 상기 전측부 제2MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 일측으로 틸팅하도록 제어되고, 상기 전측부 제1MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제1MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 타측으로 틸팅하도록 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자 및 상기 제2MSM 소자에 대한 저항값 측정에 의해 신축 변형된 길이정보를 취득하고, 이를 통해 별도의 센서 없이도 상기 렌즈 경통의 현재 위치 및 틸팅각을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 소재는, 단결정 페라이트 Ni-Mn-Ga 합금이나 Ni-Mn-X 합금(X=In, Sn 및 Sb 중 어느 하나임)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 소재는 다공성 합금인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 인덕터는 페라이트 코어(Ferromagnetic Core)에 코일이 권선된 페라이트 코어 인덕터인 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 휴대단말기용 카메라모듈은, 전술된 액추에이터; 상기 케이싱 내부에서 상기 액추에이터에 의해 지지된 상태로 변위되는 렌즈 경통; 및 상기 렌즈 경통에 장착된 렌즈에 대응하여 상기 케이싱 내측 후면벽에 설치된 이미지 센서;를 더 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈은 단지 제1MSM 소자와 제2MSM 소자만으로 자동 초점 및 광학식 손떨림 보정이 모두 가능하며 빠른 응답특성과 포지셔닝 정확도를 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1MSM 소자와 제2MSM의 형상 기억 효과에 의한 유지력을 이용하여 자동초점과 손떨림 보정 영역의 에너지 소비를 50%까지 줄일 수 있으므로 전력소비를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1MSM소자와 제2MSM 소자의 스마트한 자체 감지 기능에 의해 자신의 변형된 상태를 감지하는 것이 가능하므로 별도의 센서를 구비하지 않고서도 렌즈 경통의 위치와 틸팅각도를 실시간 모니터링 가능하며, 이로써 카메라모듈의 무게를 줄이고 구성을 단순화할 수 있으며 위치제어를 단순화하여 효율적인 움직임이 가능해진다.
도록 한 듀얼 MSM 소자를 구비한 휴대단말기 카메라용 액추에이터 및 이를 구비한 휴대단말기용 카메라모듈에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터와 이를 포함하는 휴대단말기용 카메라모듈의 단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터의 주요부에 대한 참고용 모델링
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터를 포함하는 카메라 시스템의 구성도
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 의한 카메라용 액추에이터의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 5는 본 발명의 제1변형실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터와 이를 포함하는 휴대단말기용 카메라모듈의 단면도
도 6은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터와 이를 포함하는 휴대단말기용 카메라모듈의 단면도
도 7은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터의 주요부에 대한 참고용 모델링
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실 시예들에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실 시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
<실시예>
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터와 이를 포함하는 휴대단말기용 카메라모듈의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터의 주요부에 대한 참고용 모델링이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터를 포함하는 카메라 시스템의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 카메라용 액추에이터는 케이싱(110), 경통(120b)을 감싸 지지하는 홀더(130), 제1이동체(140a) 및 제2이동체(140b), 제1스프링(150a) 및 제2스프링(150b), 제1MSM 소자(160a) 및 제2MSM 소자(160b), 제1인덕터(170a) 및 제2인덕터(170b)를 포함하여 이루어진다. 이같은 본 발명의 경우 능동 소자로서 두 개의 MSM(Magnetic Shape Memory: 자기 형상 기억) 소자를 구비하는 간단한 구조만으로도 매우 신속하게 자동 초점 및 광학식 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있고, 전력소비를 최소화하는 것은 물론, 추가적인 센서 없이도 렌즈(120a) 혹은 렌즈 경통(120b)의 위치 및 틸팅각도를 실시간으로 모니터링할 수 있게 된다.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 카메라용 액추에이터에 대해 보다 자세히 설명하기로 한다.
상기 케이싱(110)은 휴대단말기에 고정되며 내부에는 렌즈가 장착된 렌즈 경통(120b), 이미지 센서(120c), 제1MSM 소자(160a) 및 제2MSM 소자(160b), 제1이동체(140a) 및 제2이동체(140b), 제1스프링(150a) 및 제2스프링(150b), 제1인덕터(170a) 및 제2인덕터(170b)가 설치되는 공간을 제공한다.
상기 제1MSM 소자(160a) 및 제2MSM 소자(160b)는 상기 경통(120b)을 지지하면서 진퇴 및 틸팅시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)는 도 1에 도시된 것처럼 상기 케이싱(110) 내부에서 렌즈 경통(120b)을 중심으로 하여 일측과 타측(도면에서는 좌편과 우편)으로 대칭된 위치에서 전후방향이 동일하게 설치된다. 상기 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 모두 후단부가 케이싱(110)의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 자유단으로서 전방을 향한 상태에서 렌즈 경통(120b)의 일측과 타측에 각각 틸팅 가능하도록 결합된다. 상기 제1MSM 소자(160a) 및 제2MSM 소자(160b)는 능동 소자로서 5개의 층이나 7개의 층으로 이루어진 단결정 페라이트 Ni-Mn-Ga 합금으로 만들어질 수도 있고, Ni-Mn-X 합금(단, X=In, Sn, Sb 중 어느 하나)이나 Ni-Mn계 MSM 합금, 또는 다공성 MSM 합금이나 다결정질 MSM 합금으로도 구현될 수 있다. 이같은 소재로 이루어진 제1MSM 소자(160a) 및 제2MSM 소자(160b는 각각 저항값 측정에 의해 변형된 길이정보를 취득하는 것이 가능하며 이처럼 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 각각의 길이를 산출하게 되면 이로부터 렌즈 경통(120b)의 현재 위치와 틸팅각도를 산출하는 것이 가능하다. 이처럼 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 기반의 액추에이터의 경우 별도로 여러 개의 센서를 구비하지 않더라도 렌즈 경통(120b)의 변위 상태에 따른 위치와 틸팅각도를 실시간으로 파악하고 자동초점과 손떨림 보상을 위한 정밀한 제어가 가능해지는 것이다.
상기 홀더(130)와 제1이동체(140a) 및 제2이동체(140b)의 경우 렌즈 경통(120b)에 대한 제1MSM 소자(160a) 및 제2MSM 소자(160b)의 결합을 위한 중간 매개체로 구비된다. 상기 홀더(130)는 렌즈 경통(120b)에 대응하여 전면을 제외한 나머지 외측 대부분을 감싸 지지하는 부재로 구비되며 도면과 같이 전면이 개방된 사각 박스나 원통형 용기 형상을 갖는 부재로 도시될 수 있다. 상기 제1이동체(140a)는 제1MSM 소자(160a)의 선단부에 결합된 상태로 상기 홀더(130)의 일측 선단부와 핀(141a) 결합되며, 제2이동체(140b)는 제2MSM 소자(160b)의 선단부에 결합된 상태로 홀더(130)의 타측 선단부와 핀(141b) 결합된다.
상기 제1스프링(150a)과 제2스프링(150b)은 상기 제1MSM 소자(160a)가 축소 변형되는 방향으로 프리스트레스를 부여하기 위한 것으로 각각 케이싱(110)의 내측 전면벽에 지지된 상태에서 제1이동체(140a)와 제2이동체(140b)를 후방으로 탄성지지하는 한편, 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)가 축소되는 방향인 후방을 향하여 프리스트레스를 부여한다. 이같은 제1스프링(150a) 및 제2스프링(150b)이 구비되면 제1이동체(140a) 및 제2이동체(140b)가 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)의 선단부에 매우 안정적으로 결합된 상태를 유지하도록 돕는 것은 물론 상기 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)가 축소되는 방향으로 프리스트레스를 제공하여 신장 변형된 상태에서 보다 원활하게 원형을 복원하도록 돕게 된다.
상기 제1인덕터(170a) 및 제2인덕터(170b)는 각각 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 인근에 설치되어 자기장을 제공하면서 MSM 소자의 길이를 신축 변형시켜주는 역할을 한다. 여기서 상기 제1인덕터(170a)는 제1페라이트 코어(171)(Ferromagnetic Core)에 제1코일(172)이 권선된 페라이트 코어 인덕터로 구비되고, 제2인덕터(170b) 역시 제2페라이트 코어(173)(Ferromagnetic Core)에 제2코일(174)이 권선된 페라이트 코어 인덕터로 구비된다.
위와 같은 구성에 따라 제1코일(172)과 제2코일(174)에 설정된 초기 전류를 흘려주면 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)가 전방과 후방으로 치우치거나 기울지 않고 초기상태를 유지하게 된다. 이같은 초기상태에서 제1코일(172)과 제2코일(174)에 전류량을 증가시켜 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)에 자기장을 추가적으로 인가하여 주면 상기 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 신장되면서 도 4a와 같이 렌즈 경통(120b)이 틸팅 없이 직진 형태로 후퇴전진하게 된다. 반면, 초기상태에서 제1코일(172)에 전류량을 감소시켜 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)로부터는 자기장을 전부 또는 부분적으로 회수하면 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)는 축소되면서 도 4b와 같이 렌즈 경통(120b)이 틸팅 없이 직진 형태로 후퇴하게 된다.
또한, 초기상태에서 제2코일(174)에 대한 전류량을 증가시켜 제2MSM 소자(160b)에 자기장을 증가시켜 주면 제2MSM 소자(160b)가 신장되면서 도 4c와 같이 렌즈 경통(120b)이 일측으로(도면에서는 좌편) 틸팅하게 된다. 반대로, 초기상태에서 제1코일(172)에 대한 전류량을 증가시켜 제1MSM 소자(160a)에 자기장을 증가시켜 주면 제1MSM 소자(160a)가 신장하면서 도 4c와 같이 렌즈 경통(120b)이 일측으로(도면에서는 좌편) 틸팅하고, 제1코일(172)에 대한 전류량을 증가시켜 제1MSM 소자(160a)에 자기장을 증가시켜 주면 제1MSM 소자(160a)가 신장되면서 도 4d와 같이 렌즈 경통(120b)이 타측으로(도면에서는 좌편) 틸팅하게 된다.
여기서, 렌즈 경통(120b)의 틸팅동작을 위하여 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 중 어느 하나만을 신장시키는 것이 아니라 반대편 소자는 축소시킴으로써 렌즈 경통(120b)의 틸팅동작 시 전체적인 밸런스를 유리하는 할 수 있다.
도 4a 도 4b와 같은 렌즈 경통(120b)의 진퇴동작은 이미지 센서(120c)와의 거리를 변화시키면서 자동초점 기능을 구현하게 해주면, 도 4c, 도 4d와 같은 렌즈 경통(120b)의 틸팅동작은 손떨림 보정 기능을 구현하게 해준다. 이같은 자동초점과 손떨림 보정의 경우 제어기(180)가 자동초점 레퍼런스와 손떨림 레퍼런스에 따라 제1코일(172)과 제2코일(174)에 흐르는 전류량을 적절히 조절하여 이루어진다.
위와 같이, 구성된 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터의 경우 도 1에 도시된 것처럼 렌즈가 장착된 렌즈 경통(120b)과, 상기 렌즈 경통(120b)에 장착된 렌즈에 대응하여 케이싱(110) 내측 후면벽에 설치된 이미지 센서(120c)를 포함하며 휴대단말기용 카메라모듈을 구성하며, 도 2에 도시된 것처럼 본 발명의 실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터(A)에 더해서 자동초점 레퍼런스와 손떨림 보정 레퍼런스를 제공하는 데이터베이스(미도시됨)와 이들 자동초점 레퍼런스와 손떨림 보정 레퍼런스에 따라 제1코일(172)과 제2코일(174)에 흐르는 전류량을 조절하여 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)의 신축량을 제어하는 제어기(180)가 포함되어 카메라 시스템을 구성하게 된다. 상기 제어기(180)와 데이터베이스의 경우 휴대단말기의 제어기(180)와 데이터베이스를 공유하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 휴대단말기용 카메라모듈은 MSM 소자의 배치를 달리함으로써 다양한 변형실시예가 가능하다. 아래에서는 이같은 변형실시예에 대해 설명하기로 한다.
<제1변형실시예>
도 5는 본 발명의 제1변형실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터와 이를 포함하는 휴대단말기용 카메라모듈의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1변형실시예에 의한 카메라용 액추에이터는 변형 전 실시예와 비교하여 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 가 동일한 전후방향으로 설치되지 않고 서로 다른 전후방향으로 설치된 구성을 특징으로 한다. 즉, 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)는 도 5에 도시된 것처럼 케이싱(110) 내부에서 렌즈 경통(120b)을 중심으로 대칭된 위치에서 전후방향을 반대로 하여 설치된다. 상기 제1MSM 소자(160a)는 후단부가 케이싱(110)의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 자유단으로서 전방을 향한 상태에서 렌즈 경통(120b)의 일측 선단부에 틸팅 가능하도록 결합된다. 상기 제2MSM 소자(160b)는 후단부가 케이싱(110)의 내측 전면벽에 고정되고 선단부는 자유단으로서 후방을 향한 상태에서 렌즈 경통(120b)의 타측 후단부에 틸팅 가능하도록 결합된다. 그리고 상기 제1이동체(140a)는 제1MSM 소자(160a)의 선단부에 결합된 상태로 상기 홀더(130)의 일측 선단부와 핀(141a) 결합되며, 제2이동체(140b)는 제2MSM 소자(160b)의 선단부에 결합된 상태로 홀더(130)의 타측 후단부와 핀(141b) 결합된다.
상기 제1스프링(150a)은 케이싱(110)의 내측 전면벽에 지지된 상태에서 제1제1MSM 소자(160a)가 축소되는 방향인 후방을 향하여 프리스트레스를 부여한다. 상기 제2스프링(150b)은 케이싱(110)의 내측 후면벽에 지지된 상태에서 제2MSM 소자(160b)가 축소되는 방향인 전방을 향하여 프리테스트를 부여한다.
위와 같은 제1변형실시예의 구성에 따르면, 제1코일(172)과 제2코일(174)에 설정된 초기 전류를 흘려주면 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b)가 어느 한편으로 치우치거나 기울지 않고 초기상태를 유지하게 된다. 이같은 초기상태에서 제1코일(172)에 전류량을 증가시켜 제1MSM 소자(160a)에는 자기장을 추가적으로 인가하고 상기 제2코일(174)에는 전류량을 감소시켜 제2MSM 소자(160b)로부터는 자기장을 회수하여 주면 상기 제1MSM 소자(160a)는 신장되는 반면 제2MSM 소자(160b)는 축소되면서 렌즈 경통(120b)이 틸팅 없이 직전 형태로 전진하게 된다. 반면, 초기상태에서 제1코일(172)에 전류량을 감소시켜 제1MSM 소자(160a)로부터는 자기장을 회수하고 상기 제2코일(174)에는 전류량을 증가시켜 제2MSM 소자(160b)에는 자기장을 추가적으로 인가해 주면 상기 제1MSM 소자(160a)는 축소되는 반면 제2MSM 소자(160b)는 신장되면서 렌즈 경통(120b)이 틸팅 없이 직전 형태로 후퇴하게 된다.
또한, 상기와 같은 초기상태에서 제1코일(172)이나 제2코일(174) 중 어느 하나에 전류량을 감소시켜 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 중 어느 하나로부터 자기장을 회수하면 제1MSM 소자(160a)나 제2MSM 소자(160b) 중 어느 하나가 축소되면서 렌즈 경통(120b)이 일측으로(도면에서는 좌편) 틸팅하게 된다. 반면, 초기상태에서 제1코일(172)이나 제2코일(174)에 대한 전류량을 증가시켜 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 중 어느 하나에 자기장을 증가시켜 주면 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 중 어느 하나가 신장되면서 렌즈 경통(120b)이 타측으로(도면에서는 우편) 틸팅하게 된다.
여기서, 제1코일(172)과 제2코일(174) 중 어느 하나에만 전류량을 감소시키거나 증가시키는 것이 아니라 제1코일(172)과 제2코일(174) 모두에 대하여 전류량을 감소시키거나 증가시킴으로써 제1MSM 소자(160a)와 제2MSM 소자(160b) 모두를 축소시켜 주거나 신장시켜주어도 상기 렌즈 경통(120b)의 틸팅이 이루어지며, 이 경우 틸팅동작 시 전체적인 밸런스를 유리하는 데에는 더 유리하다.
<제2변형실시예>
도 6은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터와 이를 포함하는 휴대단말기용 카메라모듈의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 휴대단말기 카메라용 액추에이터의 주요부에 대한 참고용 모델링이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2변형실시예에 의한 카메라용 액추에이터는 변형 전 실시예와 비교하여 능동 소자인 MSM 소자가 경통을 중심으로 일측과 타측에 두 개씩 네 개 배치되는 대신 MSM 소자에 대하여 프리스트레스를 부여하던 스프링을 제거한 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 제1MSM 소자와 제2MSM 소자는 상기 렌즈 경통(120b)을 중심으로 하여 일측과 타측으로 대칭된 위치에 설치되되, 상기 제1MSM 소자는 전측부 제1MSM 소자(160a-1)와 후측부 제1MSM 소자(160a-2)가 전측과 후측에서 서로 마주하여 결합된 형태로 구비되고, 상기 제2MSM 소자는 전측부 제2MSM 소자(160b-1)와 후측부 제2MSM 소자(160b-2)가 전측과 후측에서 서로 마주하여 결합된 형태로 구비된다. 이에 따라 상기 제1인덕터는 전측부 제1MSM 소자(160a-1)를 담당하는 전측부 제1인덕터(171a,172a)와, 후측부 제1MSM 소자(160a-2)를 담당하는 후측부 제1인덕터(171b,172b)로 구분하여 구비되며, 상기 제2인덕터는 전측부 제2MSM 소자(160b-1)를 담당하는 전측부 제2인덕터(173a,174a)와, 후측부 제2MSM 소자(160b-2)를 담당하는 후측부 제2인덕터(173b,174b)로 구분하여 구비된다.
그리고, 상기 렌즈 경통(120b)에 대한 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 결합을 위해 중간에 설치되었던 중간 매개체로서 홀더(130)의 구성에는 변함이 없으나, 제1이동체(141a)의 경우 전측부 제1MSM 소자(160a-1)와 후측부 제1MSM 소자(160a-2) 사이에 결합된 상태로 홀더(130)의 일지점에 핀결합되며, 제2이동체(141b)의 경우 전측부 제2MSM 소자(160b-1)와 후측부 제2MSM 소자(160b-2) 사이에 결합된 상태로 홀더(130)의 타지점에 핀결합된다.
이같은 제2변형실시예에 따르면, 초기상태 기준으로 렌즈 경통(120b)이 전진하기 위해서는 렌즈 경통(120b)의 일측에서 전측부 제1MSM 소자(160a-1)의 축소 변형 및 후측부 제1MSM 소자(160a-2)의 신장 변형이 이루어지고, 동시에 전측부 제2MSM 소자(160b-1)의 축소 변형 및 후측부 제2MSM 소자(160b-2)의 신장 변형이 이루어지도록 제어된다. 렌즈 경통(120b)이 후퇴하기 위해서는 전측부 제1MSM 소자(160a-1)의 신장 변형 및 후측부 제1MSM 소자(160a-2)의 축소 변형이 이루어지고, 동시에 전측부 제2MSM 소자(160b-1)의 신장 변형 및 후측부 제2MSM 소자(160b-2)의 축소 변형이 이루어지도록 제어된다.
한편, 초기상태 기준으로 렌즈 경통(120b)이 일측으로 틸팅되기 위해서는 전측부 제2MSM 소자(160b-1)의 축소 변형 및 후측부 제2MSM 소자(160b-2)의 신장 변형이 이루어지도록 제어되고(렌즈 경통(120b)의 반대편에 위치한 일측에서 전측부 제1MSM 소자(160a-1)의 신장 변형 및 후측부 제1MSM 소자(160a-2)의 축소 변형으로도 일측 틸팅이 가능), 렌즈 경통(120b)이 타측으로 틸팅되기 위해서는 전측부 제1MSM 소자(160a-1)의 축소 변형 및 후측부 제1MSM 소자(160a-2)의 신장 변형이 이루어지도록 제어된다(렌즈 경통(120b)의 반대편에 위치한 타측에서 전측부 제2MSM 소자(160b-1)의 신장 변형 및 후측부 제2MSM 소자(160b-2)의 축소 변형으로도 타측 틸팅이 가능).
이같은 본 발명의 제2변형실시예에서 중요한 점으로 케이싱(110)의 공간 제약을 고려하여 제1MSM 소자나 제2MSM 소자의 전체 전후길이가 늘어나지 않으면서도 렌즈 경통(120b)의 진퇴동작과 틸팅동작이 이루어져야 한다. 이를 위해 일측과 타측에서 각각 전측부 MSM 소자와 후측부 MSM 소자 중 어느 한편이 신장되면 다른 한편은 동일한 양만큼 축소되도록 제어되는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 케이싱 120a : 렌즈
120b : 렌즈 경통 120c : 이미지 센서
130 : 홀더 140a : 제1이동체
140b : 제2이동체 150a : 제1스프링
150b : 제2스프링 160a : 제1MSM 소자
160b : 제2MSM 소자 170a : 제1인덕터
170b : 제2인덕터 171 : 제1페라이트 코어
172 : 제1코일 173 : 제2페라이트 코어
174 : 제2코일 180 : 제어기

Claims (20)

  1. 휴대단말기 카메라용 액추에이터에 있어서,
    휴대단말기에 고정되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 설치되어 렌즈 장착된 렌즈 경통을 지지하는 MSM(Magnetic Shape Memory: 자기 형상 기억) 소자; 및 상기 MSM 소자 인근에 설치되어 상기 MSM 소자에 자기장을 제공하면서 상기 MSM 소자의 길이를 신축 변형시켜주는 인덕터;를 포함하며,
    상기 MSM 소자의 신축 변형에 의해 상기 렌즈 경통을 변위시키되, 상기 MSM 소자는 상기 렌즈 경통에 대하여 서로 이격된 일지점과 타지점을 각각 지지하는 제1MSM 소자와 제2MSM 소자로 구비되고, 상기 제1MSM 소자와 상기 제2MSM 소자를 각각 담당하여 자기장을 제공하면서 신축 변형시켜주는 제1인덕터 및 제2인덕터로 구비되며,
    초기상태에서 이루어지는 제1MSM 소자의 신축 변형량과 제2MSM 소자의 신축 변형량의 조합에 의해 상기 렌즈 경통의 전진 및 후퇴 동작, 상기 렌즈 경통의 일방향 틸팅 및 타방향 틸팅 동작이 이루어지고, 이를 통해 카메라의 자동초점 및 손떨림 보정 기능을 구현하며,
    상기 제1MSM 소자와 제2MSM 소자는 상기 렌즈 경통을 중심으로 하여 일측과 타측으로 대칭된 위치에서 전후방향이 동일하게 설치되며,
    상기 제1MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 전방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통의 일측 선단부에 틸팅 가능하도록 결합되며, 상기 제2MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 전방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통의 타측 선단부에 틸팅 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    제1MSM 소자와 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 전방이나 후방으로 치우치거나 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서 제1MSM 소자와 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 전진하도록 제어되고, 상기 초기상태에서 제1MSM 소자와 제2MSM 소자의 축소 변형에 의해 렌즈 경통이 후퇴하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  6. 제5항에 있어서,
    제1MSM 소자와 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 전방이나 후방으로 치우치거나 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 일측으로 틸팅하도록 제어되고, 상기 제1MSM의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 타측으로 틸팅하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  7. 휴대단말기 카메라용 액추에이터에 있어서,
    휴대단말기에 고정되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 설치되어 렌즈 장착된 렌즈 경통을 지지하는 MSM(Magnetic Shape Memory: 자기 형상 기억) 소자; 및 상기 MSM 소자 인근에 설치되어 상기 MSM 소자에 자기장을 제공하면서 상기 MSM 소자의 길이를 신축 변형시켜주는 인덕터;를 포함하며,
    상기 MSM 소자의 신축 변형에 의해 상기 렌즈 경통을 변위시키되, 상기 MSM 소자는 상기 렌즈 경통에 대하여 서로 이격된 일지점과 타지점을 각각 지지하는 제1MSM 소자와 제2MSM 소자로 구비되고, 상기 제1MSM 소자와 상기 제2MSM 소자를 각각 담당하여 자기장을 제공하면서 신축 변형시켜주는 제1인덕터 및 제2인덕터로 구비되며,
    초기상태에서 이루어지는 제1MSM 소자의 신축 변형량과 제2MSM 소자의 신축 변형량의 조합에 의해 상기 렌즈 경통의 전진 및 후퇴 동작, 상기 렌즈 경통의 일방향 틸팅 및 타방향 틸팅 동작이 이루어지고, 이를 통해 카메라의 자동초점 및 손떨림 보정 기능을 구현하며,
    상기 제1MSM 소자와 제2MSM 소자는 상기 렌즈 경통을 중심으로 하여 일측과 타측으로 대칭된 위치에서 전후방향이 반대로 설치된 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 후면벽에 고정되고 선단부는 전방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통에 틸팅 가능하도록 결합되며, 상기 제2MSM 소자는 후단부가 상기 케이싱의 내측 전면벽에 고정되고 선단부는 후방을 향한 상태에서 상기 렌즈 경통에 틸팅 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  9. 휴대단말기 카메라용 액추에이터에 있어서,
    휴대단말기에 고정되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 설치되어 렌즈 장착된 렌즈 경통을 지지하는 MSM(Magnetic Shape Memory: 자기 형상 기억) 소자; 및 상기 MSM 소자 인근에 설치되어 상기 MSM 소자에 자기장을 제공하면서 상기 MSM 소자의 길이를 신축 변형시켜주는 인덕터;를 포함하며,
    상기 MSM 소자의 신축 변형에 의해 상기 렌즈 경통을 변위시키되, 상기 MSM 소자는 상기 렌즈 경통에 대하여 서로 이격된 일지점과 타지점을 각각 지지하는 제1MSM 소자와 제2MSM 소자로 구비되고, 상기 제1MSM 소자와 상기 제2MSM 소자를 각각 담당하여 자기장을 제공하면서 신축 변형시켜주는 제1인덕터 및 제2인덕터로 구비되며,
    초기상태에서 이루어지는 제1MSM 소자의 신축 변형량과 제2MSM 소자의 신축 변형량의 조합에 의해 상기 렌즈 경통의 전진 및 후퇴 동작, 상기 렌즈 경통의 일방향 틸팅 및 타방향 틸팅 동작이 이루어지고, 이를 통해 카메라의 자동초점 및 손떨림 보정 기능을 구현하며,
    상기 렌즈 경통에 대한 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 결합을 위해, 상기 렌즈 경통을 지지하는 홀더, 상기 제1MSM 소자의 선단부에 결합된 상태로 상기 홀더의 일지점에 핀결합되는 제1이동체 및 상기 제2MSM 소자의 선단부에 결합된 상태로 상기 홀더의 타지점에 핀결합되는 제2이동체가 중간 매개체로 더 설치된 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자 각각의 자유단인 선단부에 접촉하여 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자가 축소 변형되는 방향으로 프리스트레스를 가하는 제1스프링 및 제2스프링이 더 설치된 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  11. 휴대단말기 카메라용 액추에이터에 있어서,
    휴대단말기에 고정되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 설치되어 렌즈 장착된 렌즈 경통을 지지하는 MSM(Magnetic Shape Memory: 자기 형상 기억) 소자; 및 상기 MSM 소자 인근에 설치되어 상기 MSM 소자에 자기장을 제공하면서 상기 MSM 소자의 길이를 신축 변형시켜주는 인덕터;를 포함하며,
    상기 MSM 소자의 신축 변형에 의해 상기 렌즈 경통을 변위시키되, 상기 MSM 소자는 상기 렌즈 경통에 대하여 서로 이격된 일지점과 타지점을 각각 지지하는 제1MSM 소자와 제2MSM 소자로 구비되고, 상기 제1MSM 소자와 상기 제2MSM 소자를 각각 담당하여 자기장을 제공하면서 신축 변형시켜주는 제1인덕터 및 제2인덕터로 구비되며,
    초기상태에서 이루어지는 제1MSM 소자의 신축 변형량과 제2MSM 소자의 신축 변형량의 조합에 의해 상기 렌즈 경통의 전진 및 후퇴 동작, 상기 렌즈 경통의 일방향 틸팅 및 타방향 틸팅 동작이 이루어지고, 이를 통해 카메라의 자동초점 및 손떨림 보정 기능을 구현하며,
    상기 제1MSM 소자와 제2MSM 소자는 상기 렌즈 경통을 중심으로 하여 일측과 타측으로 대칭된 위치에 설치되되,
    상기 제1MSM 소자는 전측부 제1MSM 소자와 후측부 제1MSM 소자가 전측과 후측에서 서로 마주하여 결합된 형태로 구비되고, 상기 제2MSM 소자는 전측부 제2MSM 소자와 후측부 제2MSM 소자가 전측과 후측에서 서로 마주하여 결합된 형태로 구비되며,
    상기 제1인덕터는 전측부 제1MSM 소자를 담당하는 전측부 제1인덕터와, 후측부 제1MSM 소자를 담당하는 후측부 제1인덕터로 구분하여 구비되며, 상기 제2인덕터는 전측부 제2MSM 소자를 담당하는 전측부 제2인덕터와, 후측부 제2MSM 소자를 담당하는 후측부 제2인덕터로 구분하여 구비된 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 렌즈 경통에 대한 상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 결합을 위해, 상기 렌즈 경통을 지지하는 홀더, 상기 전측부 제1MSM 소자와 상기 후측부 제1MSM 소자 사이에 결합된 상태로 상기 홀더의 일지점에 핀결합되는 제1이동체 및 상기 전측부 제2MSM 소자와 상기 후측부 제2MSM 소자 사이에 결합된 상태로 상기 홀더의 타지점에 핀결합되는 제2이동체가 중간 매개체로 더 설치된 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전측부 제1MSM 소자와 후측부 제1MSM 소자, 상기 전측부 제2MSM 소자와 상기 후측부 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 전방이나 후방으로 치우치거나 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서, 상기 전측부 제1MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제1MSM 소자의 신장 변형과, 상기 전측부 제2MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 전진하도록 제어되고, 상기 초기상태에서 상기 전측부 제1MSM 소자의 신장 변형 및 상기 후측부 제1MSM 소자의 축소 변형과, 상기 전측부 제2MSM 소자의 신장 변형 및 상기 후측부 제2MSM 소자의 축소 변형에 의해 렌즈 경통이 후퇴하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전측부 제1MSM 소자와 후측부 제1MSM 소자, 상기 전측부 제2MSM 소자와 상기 후측부 제2MSM 소자에 의해 상기 렌즈 경통이 어느 한편으로 틸팅되지 않은 초기상태에서, 상기 전측부 제2MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제2MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 일측으로 틸팅하도록 제어되고, 상기 전측부 제1MSM 소자의 축소 변형 및 상기 후측부 제1MSM 소자의 신장 변형에 의해 렌즈 경통이 타측으로 틸팅하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  15. 제1항, 제7항, 제9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1MSM 소자 및 상기 제2MSM 소자에 대한 저항값 측정에 의해 신축 변형된 길이정보를 취득하고, 이를 통해 별도의 센서 없이도 상기 렌즈 경통의 현재 위치 및 틸팅각을 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  16. 제1항, 제7항, 제9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 소재는, 단결정 페라이트 Ni-Mn-Ga 합금이나 Ni-Mn-X 합금(X=In, Sn 및 Sb 중 어느 하나임)인 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1MSM 소자 및 제2MSM 소자의 소재는 다공성 합금인 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  18. 제1항, 제7항, 제9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인덕터는 페라이트 코어(Ferromagnetic Core)에 코일이 권선된 페라이트 코어 인덕터인 것을 특징으로 하는 휴대단말기 카메라용 액추에이터.
  19. 제1항, 제7항, 제9항 및 제11항 중 어느 한 항의 액추에이터;
    상기 케이싱 내부에서 상기 액추에이터에 의해 지지된 상태로 변위되는 렌즈 경통; 및
    상기 렌즈 경통에 장착된 렌즈에 대응하여 상기 케이싱 내측 후면벽에 설치된 이미지 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 카메라모듈.
  20. 제19항의 카메라모듈이 장착된 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
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