KR20240102469A

KR20240102469A - 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20240102469A
Application number: KR1020220184518A
Authority: KR
Inventors: 김태경
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2022-12-26
Filing date: 2022-12-26
Publication date: 2024-07-03

Abstract

본 발명의 실시예는 고정 어셈블리를 포함하는 하우징; 상기 하우징을 기준으로 광축 방향으로 이동하는 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리; 및 상기 제1 렌즈 어셈블리 및 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 렌즈 어셈블리와 상기 고정 어셈블리 사이에 배치되고, 상기 고정 어셈블리는 상기 광축 방향에 대해 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제1 각도로 기울어진 카메라 엑추에이터를 개시한다.

Description

카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈{CAMERA ACTUATOR AND CAMERA MODULE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라는 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 장치이며, 휴대용 디바이스, 드론, 차량 등에 장착되고 있다. 카메라 모듈은 영상의 품질을 높이기 위하여 사용자의 움직임에 의한 이미지의 흔들림을 보정하거나 방지하는 영상 안정화(Image Stabilization, IS) 기능, 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커싱(Auto Focusing, AF) 기능, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 주밍(zooming) 기능을 가질 수 있다.

다만, 카메라 모듈 내에서 주밍을 함에 있어서 광학 성능 개선에 대한 요구도 증가하고 있다.

본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는 고정 어셈블리가 제1 각도로 틸트 또는 보정됨에 따라 고배율 연속/고정 줌 카매라에서 군내 또는 군간 렌즈 조립 공차에 따라 발생하는 모듈 해상력 저하 이슈가 개선된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예는 Horizontal/Vertical or Tangential/Sagittal 방향에 대한 성능 편차가 감소된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 광축의 틸트 또는 시프트 보정으로 필드별 균형(balance) 향상뿐만 아니라, 모듈 해상력이 개선되고 렌즈 성능과 수율이 향상된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 엑추에이터를 제공하는 것이다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 고정 어셈블리를 포함하는 하우징; 상기 하우징을 기준으로 광축 방향으로 이동하는 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리; 및 상기 제1 렌즈 어셈블리 및 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 렌즈 어셈블리와 상기 고정 어셈블리 사이에 배치되고, 상기 고정 어셈블리는 상기 광축 방향에 대해 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제1 각도로 기울어진다.

상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 광축 방향에 대해 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제2 각도로 기울어질 수 있다.

상기 제1 각도는 상기 제2 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다.

상기 제1 각도는 하기 식 1을 만족할 수 있다.

[식 1]

제2 각도-0.6<제1 각도<제2 각도+0.6

상기 고정 어셈블리는 내부에 배치된 복수의 렌즈를 포함하고,

상기 복수의 렌즈가 인접한 렌즈와 접할 수 있다.

상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 동일할 수 있다.

상기 복수의 렌즈 간의 이격 거리의 감소에 대응하여 상기 제1 각도가 감소할 수 있다.

상기 고정 어셈블리는 상기 고정 어셈블리 또는 상기 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응될 수 있다.

상기 제2 렌즈 어셈블리의 이동 대비 상기 고정 어셈블리의 이동 시, 상기 제1 각도가 감소할 수 있다.

상기 고정 어셈블리 또는 상기 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응되는 경우 텔레(tele) 및 와이드(wide) 중 어느 하나에서 SFR의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 고정 어셈블리가 제1 각도로 틸트 또는 보정됨에 따라 고배율 연속/고정 줌 카매라에서 군내 또는 군간 렌즈 조립 공차에 따라 발생하는 모듈 해상력 저하 이슈가 개선된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 구현한다.

또한, 본 발명의 실시예는 광축의 틸트 또는 시프트 보정으로 필드별 균형(balance) 향상뿐만 아니라, 모듈 해상력이 개선되고 렌즈 성능과 수율이 향상된 카메라 엑추에이터 및 카메라 모듈을 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 카메라 엑추에이터를 구현할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 3는 도 1에서 AA’로 바라본 도면이고,
도 4은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 6은 도 4에서 DD’로 바라본 도면이고,
도 7 및 도 8는 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 각 구동을 설명하는 도면이고,
도 9은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 구동을 설명하는 도면이고,
도 10은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 하우징, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리의 사시도이고,
도 11은 도 10에서 EE'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 12는 도 10에서 FF'로 절단하여 바라본 도면이고,
도 13은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 일예에 따른 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서의 위치를 도시한 도면이고,
도 14는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트하는 방법에 대한 순서도이고,
도 15는 도 14에서 피크(peak) 검출(또는 Z값 검출)을 설명하는 도면이고,
도 16은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하는 방법을 설명하는 도면이고,
도 17은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하기 위한 차트 상 이미지 범위를 도시한 도면이고,
도 18은 고정 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동에 따른 광축 정렬(active align) 이후 와이드(wide), 미드(mid), 텔레(tele)에서 SFR를 도시한 그래프이고,
도 19는 고정 어셈블리를 제1 각도로 틸트하여 광축 정렬(active align)한 경우의 효과를 나타낸 그래프이고,
도 20는 실시예에 따른 회로 기판을 도시한 개략도이고,
도 21는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이고,
도 22은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 3는 도 1에서 AA’로 바라본 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 커버(CV), 제1 카메라 엑추에이터(1100), 제2 카메라 엑추에이터(1200), 및 회로 기판(1300)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 엑추에이터로, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제2 엑추에이터로 혼용될 수 있다.

커버(CV)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 및 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 덮을 수 있다. 커버(CV)에 의해 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간의 결합력이 개선될 수 있다.

나아가, 커버(CV)는 전자파 차단을 수행하는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 커버(CV) 내의 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 용이하게 보호할 수 있다.

그리고 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 엑추에이터일 수 있다. 예컨대, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광축(입사광의 축)에 대해 수직한 방향으로 광학부재를 이동시킬 수 있다.

제1 카메라 엑추에이터(1100)는 소정의 경통(미도시)에 배치된 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length lens)를 포함할 수 있다. 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length lens)는“단일 초점거리 렌즈” 또는 “단(單) 렌즈”로 칭해질 수도 있다.

제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광의 경로를 변경할 수 있다. 실시예로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 내부의 광학부재(예컨대, 프리즘 또는 미러)를 통해 광 경로를 수직으로 변경할 수 있다. 예컨대, 광학부재는 광을 제2 방향(Y축 방향)에서 제3 방향(Z축 방향)으로 변경할 수 있다. 또는 광학부재는 광을 제1 축에서 제2 축으로 변경할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이동 단말기의 두께가 감소하더라도 광 경로의 변경을 통해 이동 단말기의 두께보다 큰 렌즈 구성이 이동 단말기 내에 배치되어 배율, 오토 포커싱(AF), 줌(Zoom) 및 OIS 기능이 수행될 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광 경로를 복수 회 수직 또는 소정의 각도로 변경할 수 있다.

제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 후단에 배치될 수 있다. 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 결합할 수 있다. 그리고 상호 간의 결합은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 줌(Zoom) 엑추에이터 또는 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.

그리고 하나 또는 복수의 렌즈는 독립 또는 개별적으로 광축 방향을 따라 이동하여

회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200) 후단에 배치될 수 있다. 회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200) 및 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 회로 기판(1300)은 복수 개일 수 있다.

실시예에 따른 카메라 모듈은 단일 또는 복수의 카메라 모듈로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 복수의 카메라 모듈은 제1 카메라 모듈과 제2 카메라 모듈을 포함할 수 있다.

그리고 제1 카메라 모듈은 단일 또는 복수의 엑추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈은 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다.

그리고 제2 카메라 모듈은 소정의 하우징(미도시)에 배치되고, 렌즈부를 구동할 수 있는 엑추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 엑추에이터는 보이스 코일 모터, 마이크로 엑추에이터, 실리콘 엑추에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀 방식, 바이 모프 방식, 정전기력 방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 카메라 엑추에이터는 엑추에이터 등으로 언급할 수 있다. 또한, 복수 개의 카메라 모듈로 이루어진 카메라 모듈은 이동 단말기 등 다양한 전자 기기 내에 실장될 수 있다. 나아가, 엑추에이터는 렌즈, 광학부재를 이동 또는 틸트 시키는 장치일 수 있다. 다만, 이하에서는 엑추에이터가 렌즈나 광학부재를 포함하는 개념으로 설명한다. 나아가, 엑추에이터는 ‘렌즈 이송 장치, ‘렌즈 이동 장치’, ‘광학부재 이송 장치’, ‘광학부재 이동 장치’ 등으로 불릴 수 있다.

도 3을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈은 OIS 기능을 하는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와, 주밍(zooming) 기능 및 AF 기능을 하는 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다.

광은 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 상면에 위치한 개구 영역을 통해 카메라 모듈 또는 제1 카메라 엑추에이터 내로 입사될 수 있다. 즉, 광은 1차로 광축 방향(예컨대, Y축 방향, 입사광 기준)을 따라 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 내부로 입사되고, 광학부재를 통해 광경로가 수직 방향(예컨대, Z축 방향)으로 변경될 수 있다. 그리고 광은 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 통과하고, 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일단에 위치하는 이미지 센서(IS)로 입사될 수 있다(PATH). 본 명세서에서는 이하와 같이 Z축 방향 또는 제3 방향을 광축 방향으로 설명한다.

본 명세서에서, 저면은 제2 방향에서 일측을 의미한다. 그리고 제2 방향은 도면 상 Y축 방향이고 제2 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제1 방향은 도면 상 X축 방향이며 제1 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제1 방향은 제2 방향과 수직한 방향이다. 또한, 제3 방향은 도면 상 Z축 방향이고, 제3 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 그리고 제3 방향은 제2 방향 및 제1 방향에 모두 수직한 방향이다. 여기서, 제3 방향(Z축 방향)은 광축의 방향에 대응하며, 제2 방향(Y축 방향)과 제1 방향(X축 방향)은 광축에 수직한 방향이다. 또한, 이하에서 제1, 제2 카메라 엑추에이터에 대한 설명에서 광축 방향은 제3 방향(Z축 방향)이며 이를 기준으로 이하 설명한다.

또한, 본 명세서에서 내측은 커버(CV)에서 제1 카메라 엑추에이터를 향한 방향일 수 있고, 외측은 내측의 반대 방향일 수 있다. 즉, 제1 카메라 엑추에이터, 제2 카메라 엑추에이터는 커버(CV) 내측에 위치하고, 커버(CV)는 제1 카메라 엑추에이터 또는 제2 카메라 엑추에이터의 외측에 위치할 수 있다.

그리고 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 모듈은 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 모듈은 광의 경로 변경에 대응하여 카메라 모듈의 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 엑추에이터는 확장된 광 경로에서 초점 등을 제어하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.

또한, 실시예에 따른 카메라 모듈은 제1 카메라 엑추에이터를 통해 광경로의 제어를 통해 OIS를 구현할 수 있으며, 이에 따라 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고, 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.

나아가, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 광학계와 렌즈 구동부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리, 제3 렌즈 어셈블리 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.

또한. 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 코일과 마그넷을 구비하여 고배율 주밍 기능 및 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.

예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일, 마그넷과 가이드 핀을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리에서는 피사체와의 거리 또는 상 거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다. 한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다. 이에 제2 렌즈 어셈블리는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리는 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일과 마그넷의 상호작용에 의한 전자기력으로 구동될 수 있다. 상술한 내용은 후술하는 렌즈 어셈블리에 적용될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리 내지 제3 렌즈 어셈블리는 광축 방향 즉, 제3 방향을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제1 렌즈 어셈블리 내지 제3 렌즈 어셈블리는 서로 독립 또는 종속하여 제3 방향으로 이동할 수 있다. 본 발명에서는 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제3 렌즈 어셈블리는 제1 렌즈 어셈블리의 전단 또는 제2 렌즈 어셈블리의 후단에 위치할 수 있다. 그리고 제3 렌즈 어셈블리는 광축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 즉, 제3 렌즈 어셈블리는 고정부일 수 있다. 또한, 제1,2 렌즈 어셈블리는 이동부일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따라 OIS용 엑추에이터와 AF/Zoom용 엑추에이터가 배치될 경우, OIS 구동 시, AF/Zoom용 마그넷과의 자계 간섭이 방지될 수 있다. 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 제1 구동 마그넷이 제2 카메라 엑추에이터(1200)와 분리되어 배치되므로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간 자계 간섭이 방지될 수 있다. 본 명세서에서, OIS는 손떨림 보정, 광학식 이미지 안정화, 광학식 이미지 보정, 떨림 보정 등의 용어와 혼용될 수 있다.

특히, 제1 카메라 엑추에이터(1100)에서 광학 부재(RM)가 X축 틸트 또는 Y축 틸트될 수 있다. 이에, X축 틸트 또는 Y축 틸트에 따라 광 경로의 변경을 용이하게 수행할 수 있다.

광학 부재(RM)는 제1 카메라 엑추에이터의 홀더 등에 안착할 수 있다. 실시예로 광학 부재(RM)는 미러(mirror) 또는 프리즘으로 이루어질 수 있다. 이하에서는 프리즘을 기준으로 도시하나, 상술한 실시예에서와 같이 복수 개의 렌즈로 이루어질 수도 있다. 또는 광학 부재(RM)는 복수의 렌즈와 프리즘 또는 미러로 이루어질 수 있다. 그리고 광학 부재(RM)는 내부에 배치되는 반사부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 카메라 엑추에이터(1100)에서 VCM 등의 구동에 의해, 광학 부재(RM)가 X축 틸트 또는 Y축 틸트될 수 있다. 즉, X축 방향 또는 Y축 방향을 기준으로 광학 부재(RM)가 틸팅 또는 회전하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다.

도 4은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고, 도 6은 도 4에서 DD’로 바라본 도면이고, 도 7 및 도 8는 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 각 구동을 설명하는 도면이고, 도 9은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 구동을 설명하는 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 렌즈부(1220), 하우징(1230), 구동부(1250), 베이스부(1260), 기판부(1270), 접합부재(1280) 스토퍼부(ST) 및 요크부(YK)를 포함할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 쉴드 캔(미도시됨), 탄성부(미도시됨) 및 접합부재(미도시됨)를 더 포함할 수 있다.

쉴드 캔(미도시됨)은 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일 영역(예컨대, 최외측)에 위치하여, 후술하는 구성요소(렌즈부(1220), 하우징(1230), 구동부(1250), 베이스부(1260), 기판부(1270))를 감싸도록 위치할 수 있다.

이러한 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 구동부(1250)에서 오작동의 발생이 감소할 수 있다.

렌즈부(1220)는 쉴드 캔(미도시됨) 내에 위치할 수 있다. 렌즈부(1220)는 제3 방향(Z축 방향 또는 광축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 이에 따라 상술한 AF 기능 및 줌 기능이 수행될 수 있다.

또한, 렌즈부(1220)는 하우징(1230) 내에 위치할 수 있다. 이에, 렌즈부(1220)는 적어도 일부가 하우징(1230) 내에서 광축 방향 또는 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.

구체적으로, 렌즈부(1220)는 렌즈군(1221) 및 이동 어셈블리(1222)를 포함할 수 있다.

먼저, 렌즈군(1221)은 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈군(1221)은 복수 개일 수 있으나, 이하에서는 하나를 기준으로 설명한다.

렌즈군(1221)은 이동 어셈블리(1222)와 결합되어 이동 어셈블리(1222)에 결합된 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)에서 발생한 전자기력에 의해 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.

실시예로, 렌즈군(1221)은 제1 렌즈군(1221a), 제2 렌즈군(1221b) 및 제3 렌즈군(1221c)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(1221a), 제2 렌즈군(1221b) 및 제3 렌즈군(1221c)은 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 나아가, 렌즈군(1221)은 제4 렌즈군(1221d)을 더 포함할 수 있다. 제4 렌즈군(1221d)은 제3 렌즈군(1221c) 후단에 배치될 수 있다.

제1 렌즈군(1221a)은 고정 어셈블리(또는 고정 어셈블리)과 결합하여 고정될 수 있다. 다시 말해, 제1 렌즈군(1221a)은 광축 방향을 따라 이동하지 않을 수 있다. 고정 어셈블리는 하기의 이동 어셈블리와 달리 고정된 어셈블리이다.

제2 렌즈군(1221b)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 결합하여 제3 방향 또는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 및 제2 렌즈군(1221b)의 이동으로 배율 조정이 수행될 수 있다.

제3 렌즈군(1221c)은 제2 렌즈 어셈블리(1222b)와 결합하여 제3 방향 또는 광축 방향으로 이동할 수 있다. 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 초점 조정 또는 오토 포커싱이 수행될 수 있다.

다만, 이러한 렌즈군의 개수에 한정되는 것은 아니며 상술한 제4 렌즈군(1221d)이 없거나, 또는 제4 렌즈군(1121d) 이외의 추가 렌즈군 등이 더 배치될 수 있다.

이동 어셈블리(1222)는 렌즈군(1221)을 감싸는 개구 영역을 포함할 수 있다. 이러한 이동 어셈블리(1222)는 렌즈 어셈블리와 혼용하여 사용한다. 그리고 이동 어셈블리(1222)는 렌즈군(1221)과 다양한 방법에 의해 결합될 수 있다. 또한, 이동 어셈블리(1222)는 측면에 홈을 포함할 수 있으며, 상기 홈을 통해 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)과 결합할 수 있다. 상기 홈에는 결합부재 등이 도포될 수 있다.

또한, 이동 어셈블리(1222)는 상단 및 후단에 탄성부(미도시됨)와 결합될 수 있다. 이에, 이동 어셈블리(1222)는 제3 방향(Z축 방향)으로 이동하는데 탄성부(미도시됨)로부터 지지될 수 있다. 즉, 이동 어셈블리(1222)의 위치가 유지되면서 제3 방향(Z축 방향)으로 유지될 수 있다. 탄성부(미도시됨)는 판스프링 등 다양한 탄성 소자로 이루어질 수 있다.

이동 어셈블리(1222)는 하우징(1230) 내에 위치하여, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)를 포함할 수 있다.

제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 제3 렌즈군이 안착하는 영역은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 후단에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 제3 렌즈군(1221c)이 안착하는 영역은 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에서 제2 렌즈군(1221b)이 안착하는 영역과 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다.

제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 각각이 렌즈 배럴의 내측에 안착할 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에서 볼이 배치되는 리세스는 제1 측부와 마주하게 위치할 수 있다. 그리고 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 볼이 배치되는 리세스는 제2 측부와 마주하게 위치할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 외측면에는 구동 마그넷이 안착할 수 있다. 예컨대, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 외측면에는 제2 마그넷(1252b)이 안착할 수 있다. 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 외측면에는 제1 마그넷(1252a)이 안착할 수 있다.

하우징(1230)은 렌즈부(1220)와 쉴드 캔(미도시됨) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 하우징(1230)은 렌즈부(1220)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.

하우징(1230)은 고정 어셈블리(1231) 및 렌즈 배럴(1232)을 포함할 수 있다. 고정 어셈블리(1231)는 제1 렌즈군(1221a)과 결합하고, 상술한 제1 카메라 엑추에이터와도 결합할 수 있다. 고정 어셈블리(1231)는 렌즈 배럴(1232)의 전방에 위치할 수 있다.

그리고 렌즈 배럴(1232)은 고정 어셈블리(1231)의 후단에 위치할 수 있다. 렌즈 배럴(1232)의 내부에 렌즈부(1220)가 안착할 수 있다.

하우징(1230)(또는 렌즈 배럴(1232))은 측부에 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀에는 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)이 배치될 수 있다. 상기 홀은 상술한 이동 어셈블리(1222)의 홈에 대응하도록 위치할 수 있다.

리고 다른 예로, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 리세스(제1,2 볼이 안착하는 안착홈)와 마주하는 제1,2 가이드홈이 제1 측부에 위치할 수 있다. 그리고 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 리세스와 마주하는 제1,2 가이드홈이 제2 측부에 위치할 수 있다. 이 때, 제1,2 가이드홈을 포함한 별도의 부재(예, 가이드부)가 렌즈 배럴(1232)과 결합된 구조일 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 제1,2 가이드홈이 렌즈 배럴(1232)에 형성된 일체형 구조를 기준으로 설명한다. 나아가, 다른 예에서와 같이, 제1 가이드부와 제2 가이드부는 서로 대응하여 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 가이드부와 제2 가이드부는 제3 방향(Z축 방향)을 기준으로 대향하여 위치할 수 있다. 또한 제1 가이드부와 제2 가이드부는 제1 방향(X축 방향)으로 적어도 일부가 서로 중첩될 수 있다.

제1 가이드부와 제2 가이드부는 적어도 하나의 홈(예, 가이드홈) 또는 리세스를 포함할 수 있다. 그리고 홈 또는 리세스에는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 안착할 수 있다. 이에, 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)은 제1 가이드부의 가이드홈 또는 제2 가이드부의 가이드홈 내에서 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.

또는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 하우징(1230)의 제1 측부(1232a) 내측에 형성된 레일 또는 하우징(1230)의 제2 측부(1232b)의 내측에 형성된 레일을 따라 제3 방향으로 이동할 수 있다.

이로써, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 방향으로 이동할 수 있다.

실시예에 따르면, 제1 볼(B1)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 상측부에 배치될 수 있다. 그리고 제2 볼(B2)은 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 하측부에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 볼(B1)은 제2 볼(B2)의 상부에 위치할 수 있다. 따라서, 위치에 따라, 제1 볼(B1)은 제2 방향(Y축 방향)을 따라 제2 볼(B2)과 적어도 일부 중첩될 수 있다.

또한, 렌즈 배럴(1232)은 제1 리세스와 마주하는 제1 가이드홈(GG1a, GG2a, 도 7,8 참조)을 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 배럴(1232)은 제2 리세스와 마주하는 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)를 포함할 수 있다. 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)와 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 제3 방향(Z축 방향)으로 연장된 홈일 수 있다. 그리고 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)와 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 서로 다른 형상의 홈일 수 있다. 예컨대, 제1 가이드홈(GG1a, GG2a)은 측면이 경사진 홈이고, 제2 가이드홈(GG1b, GG2b)은 측면이 저면에 수직인 홈일 수 있다.

제1 측부에는 제1 마그넷과 제1 코일이 위치할 수 있다. 그리고 제2 측부에는 제2 마그넷과 제2 코일이 위치할 수 있다. 그리고 제2 마그넷(1252b)은 제2 코일(1251b)과 마주보게 위치할 수 있다. 또한, 제1 마그넷(1252a)은 제1 코일(1251a)과 마주보게 위치할 수 있다.

탄성부(미도시됨)는 제1 탄성부재(미도시됨) 및 제2 탄성부재(미도시됨)를 포함할 수 있다. 제1 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 상면과 결합될 수 있다. 제2 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 하면과 결합할 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 상술한 바와 같이 판 스프링으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 이동 어셈블리(1222)의 이동에 대한 탄성을 제공할 수 있다. 다만, 상술한 위치에 한정되는 것은 아니며, 탄성부는 다양한 위치에 배치될 수 있다.

그리고 구동부(1250)는 렌즈부(1220)를 제3 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 구동력을 제공할 수 있다. 이러한 구동부(1250)는 구동 코일(1251) 및 구동 마그넷(1252)을 포함할 수 있다. 나아가, 구동부(1250)는 홀 센서부를 더 포함할 수 있다. 홀 센서부(1253)는 적어도 하나의 홀 센서(1253a)를 포함하고, 구동 코일(1251)의 내측 또는 외측에 위치할 수 있다.

구동 코일(1251) 및 구동 마그넷(1252) 간에 형성된 전자기력으로 이동 어셈블리가 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.

구동 코일(1251)은 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)을 포함할 수 있다. 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 하우징(1230)의 측부에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 그리고 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 기판부(1270)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 기판부(1270)를 통해 전류 등을 공급받을 수 있다.

구동 마그넷(1252)은 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)을 포함할 수 있다. 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)은 이동 어셈블리(1222)의 상술한 홈에 배치될 수 있으며, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)에 대응하도록 위치할 수 있다.

베이스부(1260)는 렌즈부(1220)와 이미지 센서(IS) 사이에 위치할 수 있다. 베이스부(1260)는 필터 등의 구성요소가 고정될 수 있다. 또한, 베이스부(1260)는 상술한 이미지 센서를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이미지 센서는 이물질 등으로부터 자유로워지므로, 소자의 신뢰성이 개선될 수 있다. 다만 이하 일부 도면에서는 이를 제거하고 설명한다. 다만, 이러한 구조에 한정되지 않을 수 있다.

또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 줌(Zoom) 엑추에이터 및 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 및 줌 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다.

그리고 제2 카메라 엑추에이터는 고정줌 또는 연속줌일 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 렌즈군(1221)의 이동을 제공할 수 있다.

뿐만 아니라, 제2 카메라 엑추에이터는 복수 개의 렌즈 어셈블리로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b) 이외에 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨), 및 가이드 핀(미도시됨) 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다. 이에 대해서는 상술한 내용이 적용될 수 있다. 이에, 제2 카메라 엑추에이터는 구동부를 통해 고배율 주밍 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 구동부와 가이드 핀(미도시됨)을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리에서는 피사체와의 거리 또는 상거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다. 한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다. 이에 제2 렌즈 어셈블리는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리는 변배자인 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다. 다만, 이하의 도면을 기준으로 본 실시예의 구성에 대해 설명한다.

이미지 센서는 제2 카메라 엑추에이터의 내측에 또는 외측에 위치할 수 있다. 실시예로는, 도시한 바와 같이 이미지 센서가 제2 카메라 엑추에이터의 외측에 위치할 수 있다. 예컨대, 이미지 센서는 회로 기판 상에 위치할 수 있다. 이미지 센서는 광을 수신하고, 수광된 광을 전기신호로 변환할 수 있다. 또한, 이미지 센서는 복수 개의 픽셀이 어레이 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 이미지 센서는 광축 상에 위치할 수 있다.

기판부(1270)는 하우징의 측부와 접할 수 있다. 예로, 기판부(1270)는 하우징 특히, 렌즈 배럴의 제1 측부의 외측면(제1 측면) 및 제2 측부의 외측면(제2 측면) 상에 위치하며, 제1 측면 및 제2 측면과 접할 수 있다.

스토퍼부(ST)는 렌즈 배럴(1232)에서 일단에 배치되는 제1 스토퍼(ST1) 및 타단에 배치되는 제2 스토퍼(ST2)를 포함한다. 제1 스토퍼(ST1)와 제2 스토퍼(ST2)는 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다.

나아가, 제1 스토퍼(ST1)는 복수 개로, 제1 렌즈 어셈블리의 이동 경로 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 각각 배치될 수 있다. 편의 상, 제1-1 스토퍼(ST1a), 제1-2 스토퍼(ST1b)로 설명한다. 마찬가지로, 제2 스토퍼(ST2)는 복수 개로, 제1 렌즈 어셈블리의 이동 경로 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 각각 배치될 수 있다. 또한, 제2-1 스토퍼(ST2a), 제2-2 스토퍼(ST2b)로 설명한다.

제1 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 제1-1 스토퍼(ST1a)와 제2-1 스토퍼(ST2a)가 위치할 수 있다. 제2 렌즈 어셈블리의 이동 경로 상에 제1-2 스토퍼(ST1b)와 제2-2 스토퍼(ST2b)가 위치할 수 있다.

제1-1 스토퍼(ST1a)와 제1-2 스토퍼(ST1b)는 제1 방향으로 중첩될 수 있다. 또는 제1-1 스토퍼(ST1a)와 제1-2 스토퍼(ST1b)는 제1 방향으로 어긋날 수 있다.

그리고 제2-1 스토퍼(ST2a)와 제2-2 스토퍼(ST2b)는 제1 방향으로 어긋나게 위치할 수 있다. 제1-1 스토퍼(ST1a)와 제2-1 스토퍼(ST2a) 간의 제3 방향으로 거리는 제1-2 스토퍼(ST1b)와 제2-2 스토퍼(ST2b) 간의 거리보다 작을 수 있다. 이는 제1 렌즈 어셈블리의 이동 가능 거리(스트로크)가 제2 렌즈 어셈블리의 이동 가능 거리(스트로크)보다 작은 점이 반영된 구성이다.

실시예로, 제2 요크부 또는 요크부(YK)는 구동부의 외측에 배치될 수 예컨대, 요크부(YK)는 제1,2 코일의 외측에 배치될 수 있다. 제2 요크부(YK)는 제1 요크(YK1) 및 제2 요크(YK2)를 포함할 수 있다.

제1 요크(YK1) 및 제2 요크(YK2)는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 요크(YK1) 및 제2 요크(YK2)는 광축을 기준으로 서로 대응하여 위치할 수 있다.

제1 요크(YK1)는 제1 코일(1251a)에 인접하게 위치할 수 있다. 제2 요크(YK2)는 제2 코일(1251b)에 인접하게 위치할 수 있다. 제1 요크(YK1)와 제2 요크(YK2) 내측에 제1 코일(1251a)과 제2 코일(1251b)이 위치할 수 있다. 또한, 일 방향(예, 제1 방향)으로 제1 요크(YK1), 제1 코일(1251a), 제2 코일(1251b) 및 제2 요크(YK2)가 순차로 배치될 수 있다. 제1 요크(YK1)는 제1 마그넷과의 인력을 형성할 수 있다. 또한, 제2 요크(YK2)는 제2 마그넷과의 인력을 형성할 수 있다. 이에, 제1,2 렌즈 어셈블리의 자세 유지가 수행될 수 있다.

나아가, 제1 요크(YK1)와 제2 요크(YK2)는 일부 영역에서 두께가 변할 수도 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1,2 마그넷 또는 제1,2 코일로부터 발생하는 자기력 등이 타 마그넷, 코일에 영향이 가해지는 것을 억제할 수 있다. 예컨대, 제1 요크(YK1)는 제1 마그넷에 의해 발생한 자기력이 제2 마그넷, 제2 코일에 가해지는 것을 억제할 수 있다.

도 7 및 도 8를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 마그넷(1252a)과 제1 코일 (1251a)간의 전자기력(DEM1)이 발생하여 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 광축에 수평하게 즉 제3 방향(Z축 방향) 또는 제3 방향에 반대 방향으로 제1 볼(B1) 및 제2 볼(B2)을 통해 하우징 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다.

구체적으로, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제1 마그넷(1252a)은 예컨대, 수직 착자 방식에 의해 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에 마련될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 N극과 S극은 모두 제1 코일(1251a)과 마주보도록 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 코일(1251a)에서 전류가 Y축 방향 또는 이의 반대 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 제1 마그넷(1252a)의 N극과 S극이 각각 배치될 수 있다.

실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 N극에서 제2 방향(Y축 방향)으로 자력이 가해지고(S극은 반대 방향), N극 기준으로 제1 코일(1251a)에서 제1 방향(X축 방향)에 반대 방향으로 전류(DE1)가 흐르면 전자기력의 상호 작용(예로, 플레밍의 왼손법칙)에 따라 제3 방향(Z축 방향)으로 전자기력(DEM1)이 작용할 수 있다.

또한, 실시예에서 제1 마그넷(1252a)의 S극에서 제2 방향(Y축 방향)의 반대 방향으로 자력이 가해지고, S극에 대응하는 제1 코일(1251a)에서 제1 방향(X축 방향)으로 전류(DE1)가 흐르면 전자기력의 상호 작용에 따라 Z축 방향으로 전자기력(DEM1)이 작용할 수 있다.

이 때, 제1 코일(1251a)은 하우징의 측부에 고정된 상태이므로, 제1 마그넷(1252a)이 배치된 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 전류 방향에 따라 전 자기력(DEM1)에 의해 Z축 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 구동 마그넷은 구동 코일에 가해지는 전자기력의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 전자기력의 방향은 코일의 전류 및 마그넷의 자기력에 따라 변경될 수 있다.

이에, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제3 방향 또는 광축 방향에 평행한 방향(양 방향)으로 제1 볼(B1) 및 제2 볼(B2)을 통해 하우징의 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 전자기력(DEM1)은 제1 코일(1251a)에 가해지는 전류(DE1)에 비례하여 제어될 수 있다.

제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제1 볼(B1)이 안착하는 제1 리세스를 포함할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a) 또는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제2 볼(B2)이 안착하는 제2 리세스를 포함할 수 있다. 제1 리세스는 광축 방향(Z축 방향)으로 길이가 기설정될 수 있다. 또한, 제2 리세스는 광축 방향(Z축 방향)으로 길이가 기설정될 수 있다. 이에 따라, 제1 볼(B1)과 제2 볼(B2)은 각 리세스 내에서 광축 방향으로 이동거리가 조절될 수 있다. 다시 말해, 제1 리세스 또는 제2 리세스는 제1,2 볼(B1, B2)에 대한 스토퍼일 수 있다.

그리고 실시예에 따른 카메라 모듈에서 제2 마그넷(1252b)은 예컨대, 수직 착자 방식 등에 의해 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에 마련될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 N 극과 S극은 모두 제2 코일(1251b)과 마주보도록 위치할 수 있다. 이에 따라 제2 코일(1251b)에서 전류가 Y축 방향 또는 그 반대 방향으로 흐르는 영역에 대응하도록 제2 마그넷(1252b)의 N극과 S극이 각각 배치될 수 있다.

실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 N극에서 제2 방향(Y축 방향)의 반대 방향으로 자력(DM2)이 가해지고, N극에 대응하는 제2 코일(1251b)에서 제1 방향(X축 방향)으로 전류(DE2)가 흐르면 전자기력의 상호 작용(예로, 플레밍의 왼손법칙)에 따라 제3 방향(Z축 방향)으로 전자기력(DEM2)이 작용할 수 있다.

또한 실시예에서 제2 마그넷(1252b)의 S극에서 제2 방향(Y축 방향)으로 자력이 가해지고, S극에 대응하는 제2 코일(1251b)에서 제1 방향(X축 방향)에 반대 방향으로 전류(DE2)가 흐르면 전자기력의 상호 작용에 따라 Z축 방향으로 전자기력(DEM2)이 작용할 수 있다.

이 때, 제2 코일(1251b)은 하우징의 측부에 고정된 상태이므로, 제2 마그넷(1252b)이 배치된 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 전류 방향에 따라 전 자기력(DEM2)에 의해 Z축 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 예컨대, 상술한 바와 같이 전자기력의 방향은 코일의 전류 및 마그넷의 자기력에 따라 변경될 수 있다. 이에, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 제3 방향(Z축 방향)에 평행한 방향으로 제2 볼(B2)을 통해 하우징의 내측면에 위치한 레일을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 전자기력(DEM2)은 제2 코일(1251b)에 가해지는 전류(DE2)에 비례하여 제어될 수 있다.

도 9을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈에서 구동부는 렌즈부(1220)의 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)를 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동시키는 구동력(F3A, F3B, F4A, F4B)을 제공할 수 있다. 이러한 구동부는 상술한 바와 같이 구동 코일(1251) 및 구동 마그넷(1252)을 포함할 수 있다. 그리고 구동 코일(1251) 및 구동 마그넷(1252) 간에 형성된 전자기력으로 렌즈부(1220)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다.

이 때, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 하우징(1230)의 측부(예로, 제1 측부와 제2 측부)에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 그리고 제2 코일(1251b)은 제1 기판(1271)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 코일(1251a)은 제2 기판(1272)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 기판부(1270)를 통해 회로 기판(1300)의 회로 기판 상의 구동 드라이버로부터 구동 신호(예로, 전류)를 공급받을 수 있다.

이 때, 제1 코일(1251a)과 제1 마그넷(1252a) 간의 전자기력(F3A, F3B)에 의해 제1 마그넷(1252a)이 안착된 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)에 안착된 제2 렌즈군(1221b)도 제3 방향을 따라 이동할 수 있다.

그리고 제2 코일(1251b)과 제2 마그넷(1252b) 간의 전자기력(F4A, F4B)에 의해, 제2 마그넷(1252b)이 안착된 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 제3 방향(Z축 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에 안착된 제3 렌즈군(1221c)도 제3 방향을 따라 이동할 수 있다.

이에 따라, 상술한 내용과 같이 제2 렌즈군(1221b)과 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 광학계의 초점거리 또는 배율변화가 이루어질 수 있다. 실시예로, 제2 렌즈군(1221b)의 이동으로 배율 변화가 이루어질 수 있다. 다시 말해, 주밍(zooming)이 이루어질 수 있다. 또한, 제3 렌즈군(1221c)의 이동으로 초점이 조정될 수 있다. 다시 말해, 오토 포커싱(auto focusing)이 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의해, 제2 카메라 엑추에이터는 고정줌 또는 연속줌일 수 있다.

도 10은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 하우징, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리의 사시도이고, 도 11은 도 10에서 EE'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 12는 도 10에서 FF'로 절단하여 바라본 도면이고, 도 13은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 일예에 따른 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리 및 이미지 센서의 위치를 도시한 도면이다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리(1231), 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 광축 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 즉, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 제2 렌즈 어셈블리(1222b)와 고정 어셈블리(1231) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 고정 어셈블리(1231) 내의 제1 렌즈군(1221a, 적어도 하나의 렌즈), 제1 렌즈 어셈블리(1222a)의 제2 렌즈군(1221b), 및 제2 렌즈 어셈블리(1222b)의 제3 렌즈군(1221c)은 광축 방향으로 순차로 배치될 수 있다. 즉, 제2 렌즈군(1221b)은 제1 렌즈군(1221a)과 제3 렌즈군(1221c) 사이에 위치할 수 있다.

나아가, 고정 어셈블리(1231)는 광축 방향에 대해 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향) 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제1 각도(

_a,

_y)로 기울어질 수 있다. 예컨대, 고정 어셈블리(1231)는 광축 또는 중심축에 대해 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 제1 각도(예, 제1-1 각도)(

_a)로 틸트될 수 있다. 또한, 고정 어셈블리(1231)는 광축 또는 중심축에 대해 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 제1 각도(예, 제1-2 각도)(

_y)로 틸트될 수 있다. 광축 또는 중심축은 고정 어셈블리 내의 렌즈(제1 렌즈군)의 중심 또는 고정 어셈블리의 중심(제1,2 방향으로 이등분선의 교점) 또는 이미지 센서의 광축/중심축에 대응할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제1 렌즈 어셈블리(1222a)가 광축 방향(Z축 방향)에 대해 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향) 중 적어도 하나의 방향으로 제2 각도(

_1y)로 기울여지거나 틸트될 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 광축 또는 중심축에 대해 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 제2 각도(예, 제2-1 각도) 로 틸트될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 광축 또는 중심축에 대해 제2 방향(Y축 방향)을 기준으로 제2 각도(예, 제2-2 각도)(

_1y)로 틸트될 수 있다.

마찬가지로, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 제2 렌즈 어셈블리(1222b)가 광축 방향(Z축 방향)에 대해 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향) 중 적어도 하나의 방향으로 제3 각도로 기울여지거나 틸트될 수 있다.

실시예로, 제1 각도는 제2 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다. 예컨대, 제1-1 각도는 제2-1 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다. 그리고 제1-2 각도는 제2-2 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 가질 수 있다. 제1 각도는 제2 각도와 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.

[수학식 1]

제2 각도-0.6<제1 각도<제2 각도+0.6

군내 공차 여부	제1 렌즈 어셈블리/제2 렌즈 어셈블리 Tilt angle (deg)		고정 어셈블리 제1 각도	고정 어셈블리 제1 각도(보정 값 또는 보정각)의 범위
			고정 어셈블리 제1 각도	고정 어셈블리 제1 각도(보정 값 또는 보정각)의 범위
	제1 렌즈 어셈블리	제2 렌즈 어셈블리	고정 어셈블리	min	Max	average
X	0	0	0	-0.6	0.6	0
X	0.2	0.2	0.2	-0.4	0.8	0.2
X	0.5	0.5	0.5	-0.1	1.1	0.5
X	0.5	-0.5	0.55	-0.1	1.1	0.5
O	0	0	0.6	-0.6	0.6	0
O	0.2	0.2	0.62	-0.4	0.8	0.2
O	0.2	-0.2	0.62	-0.4	0.8	0.2
O	-0.2	0.2	0.22	-0.8	0.4	-0.2
O	-0.2	-0.2	0.22	-0.8	0.4	-0.2
O	0.2	-0.2	-0.3	-0.4	0.8	0.2
O	-0.2	-0.2	-0.55	-0.8	0.4	-0.2
O	0.3	0	0.6	-0.3	0.9	0.3
결과	a	b	-	a-0.6	a+0.6	a

표 1에서와 같이 제1 각도는 제2 각도가 반영된 상기 수학식 1에 의한 각도 범위를 가질 수 있다. 표 1에서 군내 공차 여부는 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 각각의 렌즈군에서 렌즈 간 공차의 존재 유무이다. 예컨대, 'X'는 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 각각의 렌즈군에서 렌즈 간 공차가 존재하지 않는 경우이다. 또한, 여기서 고정 어셈블리, 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리 각각의 렌즈군에서 복수의 렌즈 간의 공차는 틸트(tilt) 각도가 ±0.05도 이고, 디센터(decenter)가 ±1.5um이다.렌즈 간 공차가 'X'인 경우, 예컨대 고정 어셈블리 내부에 배치된 제1 렌즈군은 복수의 렌즈를 포함하고, 제1 렌즈군의 복수의 렌즈가 인접한 렌즈 간에 접할 수 있다. 이 때, 제1 각도는 제2 각도와 동일할 수 있다. 즉, 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도와 제1 렌즈 어셈블리의 틸트된 제2 각도는 서로 평행 또는 나란할 수 있다.

나아가, 각 렌즈군 내의 복수의 렌즈 간의 이격 거리(공차)가 감소하면, 고정 어셈블리(1231)의 제1 각도의 범위가 감소할 수 있다. 다시 말해, 각 렌즈군의 복수의 렌즈 간의 이격 거리에 대응하여 제1 각도가 증감할 수 있다. 실시예로, 각 렌즈군의 복수의 렌즈 간 이격 거리가 감소하면, 제1 각도 또는 제1 각도의 범위가 감소할 수 있다.

또한, 고정 어셈블리의 제1 각도의 범위의 평균은 제1 렌즈 어셈블리의 제2 각도의 평균에 대응할 수 있다.

도 14는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트하는 방법에 대한 순서도이고, 도 15는 도 14에서 피크(peak) 검출(또는 Z값 검출)을 설명하는 도면이고, 도 16은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 17은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 틸트된 제1 각도를 산출하기 위한 차트 상 이미지 범위를 도시한 도면이고, 도 18은 고정 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리의 이동에 따른 광축 정렬(active align) 이후 와이드(wide), 미드(mid), 텔레(tele)에서 SFR를 도시한 그래프이고, 도 19는 고정 어셈블리를 제1 각도로 틸트하여 광축 정렬(active align)한 경우의 효과를 나타낸 그래프이다.

도 14를 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터에서 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트하는 방법 또는 공정 순서는 고정 어셈블리를 초기 위치에 배치시키는 단계(S310), 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리 이동(sweep)시키는 단계(S320), 피크(peak)를 검출하는 단계(S330), 제1 각도를 계싼하는 단계(S340), 고정 어셈블리를 제1 각도로 틸트하는 단계(S350) 및 렌즈 배럴(또는 하우징)과 고정 어셈블리를 본딩 또는 결합하는 단계(360)를 포함할 수 있다.

먼저, 고정 어셈블리를 초기 위치에 배치시킬 수 있다(S310). 이전에, 렌즈 배럴 내에 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 배치될 수 있다. 즉, 렌즈 배럴 내에 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 조립될 수 있다. 그리고 고정 어셈블리와 렌즈 배럴 간의 접합부재(에폭시) 도포를 통해 연결될 수 있다.

그리고 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리 이동(sweep)시킬 수 있다(S320). 즉, Through focus를 측정할 수 있다.

그리고 공간 주파수 응답(SFR, Spatial Frequency Response)에서 피크(peak)를 검출할 수 있다(S330). 공간 주파수 응답(SFR)의 피크를 측정함에 있어서 고정 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 소정 거리 이동할 수 있다. 예컨대, 상기 소정 거리는 200um일 수 있다.

그리고 공간 주파수 응답(SFR)의 피크는 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크를 포함할 수 있다. 나아가, 공간 주파수 응답(SFR)의 피크에 대응하는 Z값으로, Z축 방향으로 고정 어셈블리 또는 제1 렌즈 어셈블리의 위치에 대응할 수 있다. 공간 주파수 응답(SFR)에서 0은 고정 어셈블리 또는 제1 렌즈 어셈블리의 초기 위치에 대응할 수 있다.

도 15를 더 살펴보면, 도 15(a)는 고정 어셈블리의 각도 보정 또는 제1 각도로 틸트되기 전(초기 위치)에서 공간 주파수 응답(SFR)의 그래프이고, 도 15(b)는 고정 어셈블리가 제1 각도(보정값)로 틸트된 이후(고정 어셈블리의 광축 정렬) 공간 주파수 응답(SFR)의 그래프이고, 도 15(c)는 하우징과 이미지 센서(또는 회로 기판)과 광축 정렬(예, 모듈 광축 정렬)이 수행된 이후 공간 주파수 응답(SFR)의 그래프이다.

또한, 도 15는 타겟의 관심 영역(ROI, Region Of Interest)에 대한 공간 주파수 응답(SFR) 그래프이다. 타겟의 관심 영역(ROI)은 복수 개일 수 있으나, 이하에서 4개(중심 제외)를 기준으로 설명한다.

도 17을 더 살펴보면, 관심 영역은 타겟의 중심을 기준으로 좌측상부(LT, Left Top), 우측상부(RT, Right Top), 좌측하부(LB, Left Bottom) 및 우측하부(RB, Right Bottom)에 위치할 수 있다. 공간 주파수 응답(SFR)은 좌측상부(LT, Left Top), 우측상부(RT, Right Top), 좌측하부(LB, Left Bottom) 및 우측하부(RB, Right Bottom)에서 각각 얻어질 수 있다. 나아가, tangential(T)는 vertical (V)에 대응하고, sagittal(S)는 horizontal(H)에 대응한다.

그리고 Z(T peak)_L은 왼쪽(Left)에서 tangential의 피크(peak)인 Z값을 의미한다. 그리고 Z(S peak)_L은 왼쪽(Left)에서 sagittal의 피크(peak)인 Z값을 의미한다.

또한, Z(T peak)_R은 오른쪽(Right)에서 tangential의 피크(peak)인 Z값을 의미한다. 그리고 Z(S peak)_R은 오른쪽(Right)에서 sagittal의 피크(peak)인 Z값을 의미한다.

나아가, 모듈 광축 정렬이 수행되고 나면, 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트 또는 각도 보정함에 따라, tangential/sagittal 또는 vertical/horizontal로 피크(peak)의 시프트 값이 최소로 설정될 수 있다. 이에, 주변 필드 간 해상력 균형(blance)이 개선될 뿐만 아니라, 광학 성능도 개선될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 각도 보정 또는 제1 각도로 고정 어셈블리를 틸트하기 위해서는 제1 각도를 계산할 수 있다(S340).

제1 각도는 하기 수학식 2를 만족할 수 있다.

[수학식 2]

Tx = Atan[(ave((Z@H -Z@V)/2_LB, (Z@H -Z@V)/2_RB)

- ave((Z@H -Z@V)/2_LT, (Z@H -Z@V)/2_RT))/(Y_RB-Y_RT)]

Ty = Atan[(ave((Z@H -Z@V)/2_LT, (Z@H -Z@V)/2_LB)

- ave((Z@H -Z@V)/2_RT, (Z@H -Z@V)/2_RB))/(X_LB-X_RB)]

여기서, Tx는 고정 어셈블리의 X축 방향을 기준의 제1 각도(제1-1 각도)이고, Ty는 고정 어셈블리의 X축 방향을 기준의 제1 각도(제1-1 각도)이다.

Atac는 arctan 또는 역탄젠트를 의미한다. Ave는 평균을 의미한다. 예컨대, Ave(a,b)는 a와 b의 평균을 의미한다.

(Z@H -Z@V)/2_LB은 좌측하부(LB)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.

(Z@H -Z@V)/2_RB)는 우측하부(RB)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.

(Z@H -Z@V)/2_LT는 좌측상부(LT)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.

(Z@H -Z@V)/2_RT는 우측상부(RT)의 차트 ROI에서 공간 주파수 응답(SFR)의 Z값의 평균를 의미한다. 특히, Z@H는 SFR에서 피크에 대응하는 horizontal(H) 또는 sagittal(S)의 Z값을 의미한다.

(Y_RB-Y_RT)는 Y방향으로 차트의 필트 크기 또는 Y방향으로 차트 ROI 전체의 길이를 의미한다. 즉, (Y_RB-Y_RT)는 Y축 방향으로 우측하부와 우측상부 간의 거리 또는 좌측하부와 좌측상부 간의 거리에 대응한다.

(X_LB-X_RB)는 X방향으로 차트의 필트 크기 또는 X방향으로 차트 ROI 전체의 길이를 의미한다. 즉, (X_RB-X_RT)는 X축 방향으로 좌측하부와 우측하부 간의 거리 또는 좌측상부에와 우측상부 간의 거리에 대응한다.

이에, 고정 어셈블리는 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동(sweep)에 대한 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응될 수 있다. 특히, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응할 수 있다. 나아가, 복수의 차트의 ROI의 경우 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 피크의 Z값과 구걸(sagittal, S) 방향으로 피크의 Z값의 평균에 서로 대응 또는 동일할 수 있다. 여기서 동일은 5% 이내의 오차를 포함하는 개념일 수 있다.

도 16을 더 참조할 때, 도 16(a)는 상술한 수학식 2에서 Tx의 산출을 설명하는 SFR이다. 여기서, Target Z_L은 차트 ROI에 대해 왼쪽(Left)에서 tangential의 피크(peak)인 Z값(Z(T peak)_L)과 왼쪽(Left)에서 sagittal의 피크(peak)인 Z값(Z(S peak)_L) 간의 평균값을 의미한다.

그리고 상술한 바와 같이 관심 영역(ROI)이 4개인 경우, 각각의 ROI에 대한 target Z_L과 Tx가 산출될 수 있다. 이 때, 각각의 ROI에 대한 Tx의 최소가 표 1에서 제1 각도의 범위 중 min이고, 최대가 표 1에서 제1 각도의 범위 중 max이다. 그리고 각각의 ROI에 대한 Tx의 평균이 표 1에서 제1 각도의 범위 중 average에 대응한다.

도 16(b)는 고정 어셈블리가 제1 각도(보정값)으로 틸트된 경우(고정 어셈블리의 광축 정렬), SFR이다. 도 16(b)를 더 살펴보면, 상술한 바와 같이, 고정 어셈블리는 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동(sweep)에 대한 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응될 수 있다. 특히, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 서로 대응할 수 있다.

또한, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 Z값의 기울기와 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 구걸(sagittal, S) 방향으로 Z값의 기울기가 서로 동일할 수 있다.

나아가, 복수의 차트의 ROI의 경우 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 피크의 Z값과 구걸(sagittal, S) 방향으로 피크의 Z값의 평균에 서로 대응 또는 동일할 수 있다. 여기서 동일은 5% 이내의 오차를 포함하는 개념일 수 있다.

도 16(c)는 모듈 광축 정렬 이후 SFR을 도시한다. 예컨대, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 Z값의 기울기와 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 구걸(sagittal, S) 방향으로 Z값의 기울기가 서로 동일할 수 있다. 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 자오(tangential, T) 방향으로 Z값의 기울기가 0일 수 있다. 또한, 좌측/우측 각각에서 공간 주파수 응답(SFR)에 대해 구걸(sagittal, S) 방향으로 Z값의 기울기가 0일 수 있다.

도 18을 더 살펴보면, 동일 카메라 엑추에이터에 대해 도 18(a-1)은 제2 렌즈 어셈블리를 이동(sweep)시키고, 도 18(a-2)는 고정 어셈블리를 이동(sweep)한 경우 SFR을 도시한다. 특히, AA 보정 전에 대응하는 SFR은 제1 각도로 보정하기 전의 와이드(wide) 상태에서 SFR을 의미한다. 그리고 AA 보정 후에 대응하는 SFR은 제1 각도로 고정 어셈블리를 틸트 또는 보정한 후, 각 상태(와이드(wide), 미드(Mid), 텔레(tele)에서의 SFR을 의미한다. 와이드(wide)는 제1 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 제2 렌즈 어셈블리 또는 이미지 센서에 최대 이동한 상태에 대응할 수 있다. 또는 와이드(wide)는 근초점거리 상태 또는 최소 배율 상태에서 제1 렌즈 어셈블리의 위치를 의미한다. 텔레(tele)는 제1 렌즈 어셈블리가 광축 방향을 따라 고정 어셈블리 또는 제1 카메라 엑추에이터에 최대 이동한 상태에 대응할 수 있다. 또는 텔레(tele)는 원초점거리 상태 또는 최대 배율 상태에서 제1 렌즈 어셈블리의 위치를 의미한다. 미드(Mid)는 와이드와 텔레의 중간에 대응할 수 있다.

또한, 동일 카메라 엑추에이터에 대해 도 18(b-1)은 제2 렌즈 어셈블리를 이동(sweep)시키고, 도 18(b-2)는 고정 어셈블리를 이동(sweep)한 경우 SFR을 도시한다. 각 도면에 대한 설명은 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

그리고 도 18에서 Y축은 SFR값 비율을 의미한다. 예로, 1은 100%를 의미한다. 그리고 X축은 Z값 또는 광축 방향으로 길이를 의미한다. 나아가, 각 점선 또는 실선은 RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR을 의미한다.

도시된 바와 같이, 고정 어셈블리의 제1 각도로 틸트 또는 보정될 수 있다. 도 18에서 (a-1)의 경우 AA 보정 시(고정 어셈블리의 제1 각도로 보정) , Tx가 -0.55, Ty가 -0.54일 수 있다. 도 18(a-2)의 경우 Tx가 -0.75, Ty가 -0.64일 수 있다. 또한, 도 18에서 (b-1)의 경우 Tx가 -0.06, Ty가 -0.37일 수 있다. 그리고 도 18에서 (b-2)의 경우 Tx가 -0.08, Ty가 -0.48일 수 있다.

실시예로, 제2 렌즈 어셈블리의 이동 대비 상기 고정 어셈블리의 이동 시, 상기 제1 각도가 감소할 수 있다.

또한, 고정 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응되는 경우 텔레(tele) 및 와이드(wide) 중 어느 하나에서 SFR의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 있다.

예컨대, 도 18(a-1)에서와 같이 제2 렌즈 어셈블리의 이동(sweep)을 기반으로 한 고정 어셈블리의 제1 각도 보정 후, 텔레(tele)에서 공간 주파수 응답의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 잇다. 즉, RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 감소할 수 있다.

그리고 도 18(a-2)에서와 같이 고정 어셈블리의 이동(sweep)을 기반으로 한 고정 어셈블리의 제1 각도 보정 후, 텔레(tele)에서 공간 주파수 응답의 피크에 대한 최대 오차가 감소할 수 잇다. 즉, RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 감소할 수 있다.

나아가, 도 18(a-1), (a-2), (b-1), (b-2)에서와 같이, 고정 어셈블리의 보정 전(AA 보정전)의 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 큰 반면, 고정 어셈블리의 보정 후(AA 보정후)의 SFR의 피크 간의 Z값의 오차가 감소할 수 있다. 다시 말해, 고정 어셈블리를 제1 각도로 보정함에 따라 광학 성능이 개선될 수 있다.

마찬가지로, 도 19를 더 살펴보면, 도 19의 (a-1), (b-1), (c-1), (d-1)은 AA 보정전의 MTF 그래프이다. 이 때, x축은 Z값이고, y축은 %를 나타낸다. 또한, OF_H는 ROI의 중심에서의 구걸(sagittal, S)(또는 Horizontal) 방향으로 SFR을 의미한다. OF_V는 ROI의 중심에서 자오(tangential, T)(또는 vertical) 방향으로 SFR을 의미한다. RT_H, RT_V, RB_H ,RB_V, LB_H, LB_V, LT_H, LT_V는 RT, RB, LT, LB 및 ROI의 중심에서의 자오(tangential, T)(또는 vertical, V) 방향 및 구걸(sagittal, S)(또는 Horizonta, Hl) 방향으로 SFR을 의미한다.

이러한 고정 어셈블리의 제1 각도 보정(AA 보정)에 따라, 고배율 시 민감도에 따른 해상력 성능 저하가 개선될 수 있다. 모듈 AA로는 모듈 해상력 개선이 어렵고 필드별 균형(balance) 향상만 가능해지나, 실시예에서와 같이 고정 어셈블리의 제1 각도 보정으로, 렌즈 성능 및 수율 향상이 가능해질 수 있다(표 2 참조). AA 보정에 따라 각 상태(wide, tele)에서 렌즈 수율 향상이 개선될 수 있다. 표 2의 값은 몬테카를로 시뮬레이션 결과이다.

	고정 어셈블리 제1 각도 보정(틸트) 전(AA 보정전)	고정 어셈블리 제1 각도 보정(틸트) 후(AA 보정후)
Wide	71.00%	93.00%
Tele	57.00%	66.50%
Total(W+T)	50.50%	63.00%

또한, 도 19를 참조할 때, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터는 개선된 MTF 성능을 제공할 수 있다. 도 20는 실시예에 따른 회로 기판을 도시한 개략도이다.

도 20를 참조하면, 상술한 바와 같이 실시예에 따른 회로기판(1300)은 제1 회로기판부(1310) 및 제2 회로기판부(1320)를 포함할 수 있다. 제1 회로기판부(1310)는 베이스의 하부에 위치하며, 베이스와 결합할 수 있다. 또한, 제1 회로기판부(1310)에는 이미지센서(IS)가 배치될 수 있다. 그리고 제1 회로기판부(1310)와 이미지센서(IS)는 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제2 카메라 엑추에이터의 후단에 베이스가 위치하며, 베이스 후단에 이미지센서 및 회로기판(제1 회로기판부)가 위치할 수 있다. 베이스는 필터(예, 적외선 등)를 포함할 수 있다. 회로기판(1300)은 상술한 이미지 센서와 센서 베이스를 포함할 수 있다.

또한, 제2 회로기판부(1320)는 베이스의 측부에 위치할 수 있다. 특히, 제2 회로기판부(1320)는 베이스의 제1 측부에 위치할 수 있다. 이에, 제2 회로기판부(1320)는 제1 측부에 인접하게 위치한 제1 코일과 인접하게 위치하여 전기적 연결이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 제2 회로기판부(1320)는 제2 측부에 위치할 수 있다. 이와 같이, 제2 회로기판부(1320)는 복수 개일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 제1 측부와 제2 측부 중 어느 하나에만 배치될 수도 있다.

나아가, 회로기판(1300)은 측면에 위치한 고정기판(미도시됨)을 추가로 포함할 수 있다. 이에, 회로기판(1300)이 유연 재질로 이루어지더라도 고정기판에 의해 강성을 유지하면서 베이스와 결합할 수 있다.

회로기판(1300)의 제2 회로기판부(1320)는 구동부(1250)의 측부에 위치할 수 있다. 회로기판(1300)은 제1 구동부 및 구동부와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 전기적 연결은 SMT로 이루어질 수 있다. 다만, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니다.

이러한 회로기판(1300)은 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄 회로 기판(Rigid Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선 패턴이 있는 회로 기판을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.

또한, 회로기판(1300)은 단말기 내의 다른 카메라 모듈 또는 단말기의 프로세서와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 상술한 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 단말기 내에서 다양한 신호를 송수신할 수 있다.

도 21는 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기의 사시도이다.

도 21에 도시된 바와 같이, 실시예의 이동단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 모듈(1000), 플래쉬모듈(1530), 자동초점장치(1510)를 포함할 수 있다.

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

카메라 모듈(1000)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다.

처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 이동단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.

예를 들어, 카메라 모듈(1000)은 제1 카메라 모듈(1000A)과 제2 카메라 모듈(1000B)을 포함할 수 있고, 제1 카메라 모듈(1000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.

플래쉬모듈(1530)은 내부에 광을 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 플래쉬모듈(1530)은 이동단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.

자동초점장치(1510)는 발광부로서 표면 광 방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.

자동초점장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 자동초점장치(1510)는 카메라 모듈(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다.

자동초점장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.

도 22은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 차량의 사시도이다.

예를들어, 도 22는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 차량 운전 보조 장치를 구비하는 차량의 외관도이다.

도 22를 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 센서는 카메라센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)이 적용된 카메라 센서일 수 있다. 실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.

예를 들어, 카메라센서(2000)는 차량(700)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 카메라센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행방해물, 및 간접 도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다. 이때, 프로세서는 카메라센서(2000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다.

영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다. 이러한 카메라센서(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다.

카메라센서(2000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상을 처리할 수 있다.

영상 처리 모듈은 이미지센서를 통해 획득된 정지 영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.

이때, 카메라센서(2000)는 오브젝트의 측정 정확도를 향상시키고, 차량(700)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

고정 어셈블리를 포함하는 하우징;
상기 하우징을 기준으로 광축 방향으로 이동하는 제1 렌즈 어셈블리 및 제2 렌즈 어셈블리; 및
상기 제1 렌즈 어셈블리 및 상기 제2 렌즈 어셈블리를 이동시키는 구동부;를 포함하고,
상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 제2 렌즈 어셈블리와 상기 고정 어셈블리 사이에 배치되고,
상기 고정 어셈블리는 상기 광축 방향에 대해 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제1 각도로 기울어진 카메라 엑추에이터.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈 어셈블리는 상기 광축 방향에 대해 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 기준으로 제2 각도로 기울어진 카메라 엑추에이터.
제2항에 있어서,
상기 제1 각도는 상기 제2 각도에 대해 소정 범위 내의 각도를 갖는 카메라 엑추에이터.
제3항에 있어서,
상기 제1 각도는 하기 식 1을 만족하는 카메라 엑추에이터.
[식 1]
제2 각도-0.6<제1 각도<제2 각도+0.6
제2항에 있어서,
상기 고정 어셈블리는 내부에 배치된 복수의 렌즈를 포함하고,
상기 복수의 렌즈가 인접한 렌즈와 접하는 카메라 엑추에이터.
제5항에 있어서,
상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 동일한 카메라 엑추에이터.
제5항에 있어서,
상기 복수의 렌즈 간의 이격 거리의 감소에 대응하여 상기 제1 각도가 감소하는 카메라 엑추에이터.
제1항에 있어서,
상기 고정 어셈블리는 상기 고정 어셈블리 또는 상기 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응되는 카메라 엑추에이터.
제8항에 있어서,
상기 제2 렌즈 어셈블리의 이동 대비 상기 고정 어셈블리의 이동 시, 상기 제1 각도가 감소하는 카메라 엑추에이터.
제8항에 있어서,
상기 고정 어셈블리 또는 상기 제2 렌즈 어셈블리의 광축 방향으로 이동에 대한 공간 주파수 응답에 대해 자오(tangential, T) 방향 및 구걸(sagittal, S) 방향의 피크가 대응되는 경우 텔레(tele) 및 와이드(wide) 중 어느 하나에서 SFR의 피크에 대한 최대 오차가 감소하는 카메라 엑추에이터.