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特表2025-500498カメラアクチュエータ、レンズ移送装置、及びこれを含むカメラ装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-01-09
(54)【発明の名称】カメラアクチュエータ、レンズ移送装置、及びこれを含むカメラ装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 7/04 20210101AFI20241226BHJP
   G03B 30/00 20210101ALI20241226BHJP
   G02B 7/08 20210101ALI20241226BHJP
   H04N 23/50 20230101ALI20241226BHJP
【FI】
G02B7/04 E
G03B30/00
G02B7/08 A
H04N23/50
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024538359
(86)(22)【出願日】2022-12-14
(85)【翻訳文提出日】2024-07-05
(86)【国際出願番号】 KR2022020316
(87)【国際公開番号】W WO2023121123
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】10-2021-0186291
(32)【優先日】2021-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517099982
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100159259
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 実
(72)【発明者】
【氏名】チョン チェ フン
(72)【発明者】
【氏名】イ チュン テク
【テーマコード(参考)】
2H044
5C122
【Fターム(参考)】
2H044BE01
2H044BE09
2H044BE18
2H044DA01
2H044DA02
5C122FB08
5C122GE11
5C122HA82
(57)【要約】
本発明の実施形態は、ハウジングと、前記ハウジングを基準として光軸方向に移動する第1レンズアセンブリ及び第2レンズアセンブリと、前記第1レンズアセンブリを移動させる第1駆動部、及び前記第2レンズアセンブリを移動させる第2駆動部を含む光学駆動部と、前記第1駆動部に隣接する第1ホールセンサ、及び第2レンズアセンブリに隣接する第2ホールセンサと、を含み、前記第1ホールセンサ及び前記第2ホールセンサは、少なくとも一部が前記光軸方向に垂直な方向に互いに重畳していないカメラ装置を開示する。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、
前記ハウジングを基準として光軸方向に移動する第1レンズアセンブリ及び第2レンズアセンブリと、
前記第1レンズアセンブリを移動させる第1駆動部、及び前記第2レンズアセンブリを移動させる第2駆動部を含む光学駆動部と、
前記第1駆動部に隣接する第1ホールセンサ、及び第2レンズアセンブリに隣接する第2ホールセンサと、を含み、
前記第1ホールセンサ及び前記第2ホールセンサは、少なくとも一部が前記光軸方向に垂直な方向に互いに重畳していない、カメラ装置。
【請求項2】
記第1ホールセンサの面積は、前記第2ホールセンサと水平方向に重畳する面積との比が1:0.5以下である、請求項1に記載のカメラ装置。
【請求項3】
前記第1駆動部は、第1コイルと、前記第1コイルと対向する第1マグネットと、を含み、
前記第2駆動部は、第2コイルと、前記第2コイルと対向する第2マグネットと、を含む、請求項1に記載のカメラ装置。
【請求項4】
前記第1レンズアセンブリ及び前記第2レンズアセンブリが前記光軸方向に最大移動した場合、前記第1ホールセンサは前記第1マグネットと対向し、前記第2ホールセンサは前記第2マグネットと対向する、請求項3に記載のカメラ装置。
【請求項5】
前記第1レンズアセンブリ及び前記第2レンズアセンブリが前記光軸方向に最大移動した場合、前記第1ホールセンサと前記第2ホールセンサとの間の最小距離は、前記第1コイルと前記第2コイルとの水平方向における最大距離よりも大きい、請求項3に記載のカメラ装置。
【請求項6】
前記第1コイルと前記第2コイルは、光軸を基準として対称に配置される、請求項3に記載のカメラ装置。
【請求項7】
画像センサを含み、
前記第2レンズアセンブリは、前記第1レンズアセンブリよりも前記画像センサに近く配置される、請求項1に記載のカメラ装置。
【請求項8】
前記第2ホールセンサは、前記第1ホールセンサよりも前記画像センサにさらに隣接して配置される、請求項7に記載のカメラ装置。
【請求項9】
前記第1コイルは、前記光軸方向に互いに重畳するように配置される第1サブコイル及び第2サブコイルを含み、
前記第2コイルは、前記光軸方向に互いに重畳するように配置される第3サブコイル及び第4サブコイルを含む、請求項3に記載のカメラ装置。
【請求項10】
前記第1サブコイルは、前記第3サブコイルと光軸を基準として対向して配置され、
前記第2サブコイルは、前記第4サブコイルと前記光軸を基準として対向して配置される、請求項9に記載のカメラ装置。
【請求項11】
前記第1ホールセンサは、前記第1サブコイル内に配置され、
前記第2ホールセンサは、前記第4サブコイル内に配置される、請求項10に記載のカメラ装置。
【請求項12】
前記第2レンズアセンブリの前記光軸方向への移動距離が前記第1レンズアセンブリの前記光軸方向への移動距離よりも大きい、請求項1に記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラアクチュエータ及びこれを含むカメラ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
カメラは、被写体の写真や動画像を撮影する装置であり、携帯用デバイス、ドローン、車両などに搭載されている。カメラ装置又はカメラモジュールは、画像の品質を高めるために、ユーザの動きによる画像のぶれを補正及び防止する手ぶれ補正(Image Stabilization、IS)機能、画像センサとレンズとの間隔を自動調整してレンズの焦点距離を調整するオートフォーカス(Auto Focusing、AF)機能、ズームレンズ(zoom lens)を通じて遠距離の被写体の倍率を増加又は減少させて撮影するズーム(zooming)機能を有し得る。
【0003】
一方、画像センサは、高画素になるほど解像度が高くなり、画素(Pixel)のサイズが小くなるが、画素が小さくなるほど、同一の時間内に受け入れる光の量が減少するようになる。そのため、高画素のカメラであるほど、暗い環境でシャッタースピードが遅くなることで発生する手ぶれによる画像のぶれがさらにひどくなる可能性がある。手ぶれ補正(IS)技術の代表的な例として、光の経路を変えることで動きを補正する技術である光学式手ぶれ補正(optical image stabilizer、OIS)技術がある。
【0004】
一般的なOIS技術によれば、ジャイロセンサ(gyrosensor)などによりカメラの動きを検出し、検出した動きに基づいてレンズをチルト又は移動させるか、又はレンズと画像センサを含むカメラ装置をチルト又は移動させることができる。レンズ又はレンズと画像センサを含むカメラ装置がOISのためにチルト又は移動する場合、レンズ又はカメラ装置の周囲にチルト又は移動のための空間をさらに確保する必要がある。
【0005】
一方、OIS用のアクチュエータは、レンズの周囲に配置され得る。このとき、OIS用のアクチュエータは、光軸Zに対して垂直な2つの軸、すなわち、X軸のチルトを担当するアクチュエータと、Y軸のチルトを担当するアクチュエータとを含み得る。
【0006】
ただし、超薄型及び超小型のカメラ装置のニーズによっては、OIS用のアクチュエータを配置するための空間上の制約が大きく、レンズ又はレンズと画像センサを含むカメラ装置自体がOISのためにチルト又は移動ができる十分な空間を確保しにくい場合がある。また、高画素のカメラであるほど、受光される光の量を増やすためにレンズのサイズが大きくなることが好ましいが、OIS用のアクチュエータが占める空間によりレンズのサイズを大きくするには限界がある場合がある。
【0007】
また、カメラ装置内にズーム機能、AF機能及びOIS機能が全て含まれる場合、OIS用のマグネットとAF用又はZoom用のマグネットが互いに近接して配置され、磁界干渉が発生するという問題もある。
【0008】
また、カメラ装置内において、AF、ズームのためのカメラアクチュエータは、性能を向上させるためにロングストロークを提供しているが、隣接するマグネット、コイル間の磁界干渉が発生するという問題が存在する。
【0009】
また、ホールセンサに対する磁界干渉(例えば、クロストーク、cross talk)によって、レンズアセンブリの位置を正確に測定しにくいという問題が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明が解決しようとする技術的課題は、AF/ZOOM時にロングストローク(長い移動距離)を提供する駆動部を有するカメラアクチュエータ及びカメラ装置を提供することである。
【0011】
また、本発明は、ホールセンサに対してクロストークが発生する磁界を極力遮断することにより、レンズアセンブリの動きを正確に検出するカメラアクチュエータ及びカメラ装置を提供することである。
【0012】
また、本発明は、対向するマグネット、コイル、ホールセンサの間の磁界干渉を最小化したカメラアクチュエータ及びカメラ装置を提供することができる。
【0013】
実施形態で解決しようとする課題はこれらに限定されるものではなく、以下で説明する課題の解決手段や実施形態から把握できる目的や効果も含まれると言えるでろう。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明の実施形態に係るカメラ装置は、ハウジングと、前記ハウジングを基準として光軸方向に移動する第1レンズアセンブリ及び第2レンズアセンブリと、前記第1レンズアセンブリを移動させる第1駆動部、及び前記第2レンズアセンブリを移動させる第2駆動部を含む光学駆動部と、前記第1駆動部に隣接する第1ホールセンサ、及び第2レンズアセンブリに隣接する第2ホールセンサと、を含み、前記第1ホールセンサ及び前記第2ホールセンサは、少なくとも一部が前記光軸方向に垂直な方向に互いに重畳していない。
【0015】
前記第1ホールセンサの面積は、前記第2ホールセンサと前記水平方向に重畳する面積との比が1:0.5以下であり得る。
【0016】
前記第1駆動部は、第1コイルと、前記第1コイルと対向する第1マグネットと、を含み、前記第2駆動部は、第2コイルと、前記第2コイルと対向する第2マグネットと、を含み得る。
【0017】
前記第1レンズアセンブリ及び前記第2レンズアセンブリが前記光軸方向に最大移動した場合、前記第1ホールセンサは前記第1マグネットと対向し、前記第2ホールセンサは前記第2マグネットと対向し得る。
【0018】
前記第1レンズアセンブリ及び前記第2レンズアセンブリが前記光軸方向に最大移動した場合、前記第1ホールセンサと前記第2ホールセンサとの間の最小距離は、前記第1コイルと前記第2コイルとの水平方向における最大距離よりも大きくてもよい。
【0019】
前記第1コイルと前記第2コイルは、光軸を基準として対称に配置され得る。
【0020】
画像センサを含み、前記第2レンズアセンブリは、前記第1レンズアセンブリよりも前記画像センサに近く配置され得る。
【0021】
前記第2ホールセンサは、前記第1ホールセンサよりも前記画像センサにさらに隣接して配置され得る。
【0022】
前記第1コイルは、前記光軸方向に互いに重畳するように配置される第1サブコイル及び第2サブコイルを含み、前記第2コイルは、前記光軸方向に互いに重畳するように配置される第3サブコイル及び第4サブコイルを含み得る。
【0023】
前記第1サブコイルは、前記第3サブコイルと光軸を基準として対向して配置され、前記第2サブコイルは、前記第4サブコイルと前記光軸を基準として対向して配置され得る。
【0024】
前記第1ホールセンサは、前記第1サブコイル内に配置され、前記第2ホールセンサは、前記第4サブコイル内に配置され得る。
【0025】
前記第2レンズアセンブリの前記光軸方向への移動距離が前記第1レンズアセンブリの前記光軸方向への移動距離よりも大きくてもよい。
【発明の効果】
【0026】
本発明は、AF/ZOOM時にロングストローク(長い移動距離)を提供する駆動部を有するカメラアクチュエータ及びカメラ装置を提供することができる。
【0027】
また、本発明は、ホールセンサに対してクロストークが発生する磁界を極力遮断することにより、レンズアセンブリの動きを正確に検出するカメラアクチュエータ及びカメラ装置を提供することができる。
【0028】
また、本発明は対向するマグネット、コイル、ホールセンサの間の磁界干渉を最小化したカメラアクチュエータ及びカメラ装置を提供することができる。
【0029】
本発明の多様かつ有益な利点と効果は、上述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0030】
図1】実施形態に係るカメラ装置の斜視図である。
【0031】
図2】実施形態に係るカメラ装置の分解斜視図である。
【0032】
図3図1でAA’に沿って切断した断面図である。
【0033】
図4】実施形態に係る第1カメラアクチュエータの分解斜視図である。
【0034】
図5】第1シールド缶及び基板が除去された実施形態に係る第1カメラアクチュエータの斜視図である。
【0035】
図6a図5でBB’に沿って切断した断面図である。
【0036】
図6b図5でCC’に沿って切断した断面図である。
【0037】
図7a】他の実施形態に係る第1カメラアクチュエータの分解斜視図である。
【0038】
図7b】他の実施形態に係る第1カメラアクチュエータの断面図である。
【0039】
図7c】他の実施形態に係る第1カメラアクチュエータの他の断面図である。
【0040】
図8】実施形態に係る第2カメラアクチュエータの斜視図である。
【0041】
図9】実施形態に係る第2カメラアクチュエータの分解斜視図である。
【0042】
図10a図8でDD’に沿って切断した断面図である。
【0043】
図10b】実施形態に係る第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部を示す斜視図である。
【0044】
図10c】第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部の第1の状態を示す図である。
【0045】
図10d】第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部の第2の状態を示す図である。
【0046】
図10e】第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部の第3の状態を示す図である。
【0047】
図10f】第2カメラアクチュエータにおいて、第1レンズアセンブリと第2レンズアセンブリの最大移動状態を示す図である。
【0048】
図10g-10h】第1駆動部において、コイルとマグネットの移動による一例を示す図である。
【0049】
図11】第1レンズアセンブリの駆動に関する分解斜視図である。
【0050】
図12】第2レンズアセンブリの駆動に関する分解斜視図である。
【0051】
図13】実施形態に係る第2カメラアクチュエータの駆動を説明する図である。
【0052】
図14】実施形態に係る回路基板を示す概略図である。
【0053】
図15】実施形態に係る第2カメラアクチュエータの一部構成の斜視図である。
【0054】
図16】実施形態に係る第1光学駆動コイル、第1光学駆動マグネット及びヨークを示す図である。
【0055】
図17】実施形態に係る第2駆動部によって第1光学駆動マグネットの移動を説明する図である。
【0056】
図18】実施形態に係る第2及び第3レンズアセンブリの移動を説明する図である。
【0057】
図19】本発明の実施形態に係るカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【0058】
図20図19の位置センサ部の詳細構成を示すブロック図である。
【0059】
図21】本発明の実施形態に係るセンサユニットの接続関係を説明するための図である。
【0060】
図22】本発明の他の実施形態に係るセンサユニットの接続関係を説明するための図である。
【0061】
図23】実施形態に係るセンサユニット、ドライバー、駆動コイル及び駆動マグネットの構成図である。
【0062】
図24】実施形態に係るカメラ装置が適用された移動端末の斜視図である。
【0063】
図25】実施形態に係るカメラ装置が適用された車両の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0064】
本発明は様々な変更を加えることができ、様々な実施形態をとり得るため、特定の実施形態を図面に例示して説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物及び代替物を含むものと理解すべきである。
【0065】
第1、第2などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するために使用できるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は、ある構成要素を他の構成要素から区別するためにのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく、第2構成要素は第1構成要素と呼ばれてもよく、同様に第1構成要素が第2構成要素と呼ばれてもよい。及び/又はという用語は、複数の関連する記載項目の組み合わせ又は複数の関連する記載項目のいずれかを含む。
【0066】
ある構成要素が他の構成要素に「連結」又は「接続」されていると言われた場合には、他の構成要素に直接的に連結又は接続されていてもよいが、それらの間にまた他の構成要素が存在してもよいものと理解すべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」又は「直接接続」されていると言われた場合には、それらの間にまた他の構成要素が存在しないものと理解すべきである。
【0067】
本出願で使用された用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであり、本発明を限定することを意図するものではない。単数の表現は、文脈上明らかに別段の指示がない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解すべきである。
【0068】
他に定義されない限り、技術的や科学的な用語を含む本明細書で使用された全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同一の意味を有している。一般に使用される辞書で定義されている用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、本出願で明らかに定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味で解釈されない。
【0069】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明するが、図面符号に関わらず同一又は対応する構成要素は同一の参照番号を付し、これについての重複する説明は省略する。
【0070】
図1は、実施形態に係るカメラ装置の斜視図であり、図2は、実施形態に係るカメラ装置の分解斜視図であり、図3は、図1でAA’に沿って切断した断面図である。
【0071】
図1及び図2を参照すると、実施形態に係るカメラ装置1000は、カバーCV、第1カメラアクチュエータ1100、第2カメラアクチュエータ1200、及び回路基板1300からなり得る。ここで、第1カメラアクチュエータ1100は「第1アクチュエータ」と、第2カメラアクチュエータ1200は「第2アクチュエータ」と混用することができる。
【0072】
カバーCVは、第1カメラアクチュエータ1100及び/又は第2カメラアクチュエータ1200を覆うことができる。カバーCVによって、第1カメラアクチュエータ1100と第2カメラアクチュエータ1200との結合力を向上させることができる。
【0073】
さらに、カバーCVは、電磁波を遮断する材料からなり得る。これにより、カバーCV内の第1カメラアクチュエータ1100及び第2カメラアクチュエータ1200を容易に保護することができる。
【0074】
また、第1カメラアクチュエータ1100は、OIS(Optical Image Stabilizer)アクチュエータであり得る。
【0075】
実施形態によって、第1カメラアクチュエータ1100は、光の経路を変更することができる。実施形態によって、第1カメラアクチュエータ1100は、内部の光学部材(例えば、ミラー又はプリズム)により光経路を垂直に変更することができる。このような構成により、移動端末の厚さが減少した場合であっても、光経路を変更することで厚さが薄くなったレンズの構成が移動端末内に配置されるため、倍率、オートフォーカス(AF)及びOIS機能を果たすことができる。
【0076】
第1カメラアクチュエータ1100は、光経路を第1方向から第3方向に変更することができる。本明細書における光軸方向は、第3方向又はZ軸方向であり、画像センサに提供される光の進行方向に対応する。
【0077】
さらに、第1カメラアクチュエータ1100は、所定の鏡筒(図示せず)に配置されたレンズを含み得る。また、レンズは、固定焦点距離レンズ(fixed focal length lens)を含み得る。固定焦点距離レンズ(fixed focal length lens)は、「単焦点距離レンズ」又は「単レンズ」とも呼ばれる。
【0078】
第2カメラアクチュエータ1200は、第1カメラアクチュエータ1100の後端に配置され得る。第2カメラアクチュエータ1200は、第1カメラアクチュエータ1100と結合し得る。また、相互間の結合は多様な方式によって行われ得る。
【0079】
また、第2カメラアクチュエータ1200は、ズーム(Zoom)アクチュエータ又はAF(Auto Focus)アクチュエータであり得る。例えば、第2カメラアクチュエータ1200は、1つ又は複数のレンズを支持し、所定の制御部の制御信号によってレンズを動かしてオートフォーカス機能又はズーム機能を果たすことができる。
【0080】
回路基板1300は、第2カメラアクチュエータ1200の後端に配置され得る。回路基板1300は、第2カメラアクチュエータ1200及び第1カメラアクチュエータ1100と電気的に接続し得る。また、回路基板1300は複数であってもよい。
【0081】
このような回路基板1300は、第2カメラアクチュエータ1200の第2ハウジングと接続され、画像センサが設けられ得る。さらに、回路基板1300には、フィルタを含むベース部が安着し得る。これについての説明は後述する。
【0082】
実施形態に係るカメラ装置は、単一又は複数のカメラ装置から構成され得る。例えば、複数のカメラ装置は、第1カメラ装置及び第2カメラ装置を含み得る。また、上述したように、カメラ装置は「カメラモジュール」、「カメラデバイス」、「撮像装置」、「撮像モジュール」、「撮像機器」などと混用することができる。さらに、カメラアクチュエータは、光学部材、レンズなどを移動させる構成を意味する。カメラアクチュエータは、光学部材、レンズなどを含んでもよく含んでいなくてもよい。以下、カメラアクチュエータがレンズを含むということを基準として説明する。また、カメラアクチュエータは、「レンズ移動装置」又は「レンズ移送装置」、「光学部材移動装置」、「ズームレンズ移送装置」などと混用することができる。第1カメラアクチュエータは「第1レンズ移送装置」と、第2カメラアクチュエータは「第2レンズ移送装置」とそれぞれ混用することができる。さらに、アクチュエータは、レンズなどの光学部材を動かす装置であるが、本明細書ではレンズを含む装置として説明する。
【0083】
また、第1カメラ装置は、単一又は複数のアクチュエータを含み得る。例えば、第1カメラ装置は、第1カメラアクチュエータ1100及び第2カメラアクチュエータ1200を含み得る。
【0084】
また、第2カメラ装置は、所定のハウジング(図示せず)に配置され、レンズ部を駆動できるアクチュエータ(図示せず)を含み得る。アクチュエータは、ボイスコイルモータ、マイクロアクチュエータ、シリコンアクチュエータなどであり、静電方式、サーマル方式、バイモルフ方式、静電気力方式などの多様な方式が適用され得るが、これらに限定されるものではない。また、本明細書におけるカメラアクチュエータは、アクチュエータなどと称する場合がある。また、複数のカメラ装置からなるカメラ装置は、移動端末などの多様な電子機器内に搭載され得る。
【0085】
図3を参照すると、実施形態に係るカメラ装置は、OIS機能を果たす第1カメラアクチュエータ1100と、ズーム(zooming)機能及びAF機能を果たす第2カメラアクチュエータ1200と、を含み得る。
【0086】
光は、第1カメラアクチュエータ1100の上面に位置する開口領域を介してカメラ装置内に入射され得る。すなわち、光は、光軸方向(例えば、X軸方向)に沿って第1カメラアクチュエータ1100の内部に入射され、光学部材により光経路が垂直方向(例えば、Z軸方向)に変更され得る。また、光は、第2カメラアクチュエータ1200を通過し、第2カメラアクチュエータ1200の一端に位置する画像センサISに入射され得る(PATH)。
【0087】
本明細書において、底面は、第1方向における一側を意味する。また、第1方向は、図面上のX軸方向であり、第2軸方向などと混用することができる。第2方向は、図面上のY軸方向であり、第1軸方向などと混用することができる。第2方向は、第1方向と垂直な方向である。また、第3方向は、図面上のZ軸方向であり、第3軸方向などと混用することができる。第1方向及び第2方向の両方に垂直な方向である。ここで、第3方向(Z軸方向)は光軸の方向に対応し、第1方向(X軸方向)と第2方向(Y軸方向)は光軸に垂直な方向であり、第2カメラアクチュエータによってチルトされ得る。これについての詳しい説明は後述する。また、以下の第2カメラアクチュエータ1200についての説明において、光軸方向は光経路に対応し、第3方向(Z軸方向)であり、これを基準に以下で説明する。
【0088】
また、このような構成により、実施形態に係るカメラ装置は、光の経路を変更することにより、第1カメラアクチュエータ及び第2カメラアクチュエータの空間的限界を改善することができる。すなわち、実施形態に係るカメラ装置は、光の経路変更に対応してカメラ装置の厚さを最小化することで光経路を確張することができる。さらに、第2カメラアクチュエータは、拡張された光経路で焦点などを制御することで高い範囲の倍率を提供できることも理解すべきである。
【0089】
また、実施形態に係るカメラ装置は、第1カメラアクチュエータにより光経路うを制御することでOISを実現でき、これにより、ディセンタ(decenter)やチルト(tilt)現状の発生を最小化し、最良の光学的特性を得ることができる。
【0090】
さらに、第2カメラアクチュエータ1200は、光学系とレンズ駆動部を含み得る。例えば、第2カメラアクチュエータ1200には、第1レンズアセンブリ、第2レンズアセンブリ、第3レンズアセンブリ、及びガイドピンのうちの少なくとも1つ以上が配置され得る。
【0091】
さらに、第2カメラアクチュエータ1200は、コイルとマグネットを備え、高倍率ズーム(zooming)機能を果たすことができる。
【0092】
例えば、第1レンズアセンブリ及び第2レンズアセンブリは、コイル、マグネット、及びガイドピンを通じて移動する移動レンズ(moving lens)であり、第3レンズアセンブリは、固定レンズであり得るが、これらに限定されるものではない。例えば、第3レンズアセンブリは、光を特定の位置に結像する集光子(focator)の機能を果たすことができ、第1レンズアセンブリは、集光子である第3レンズアセンブリで結像された像を他の箇所に再結像させる変倍子(variator)機能を果たすことができる。一方、第1レンズアセンブリでは、被写体との距離又は像距離が多く変わり、倍率の変化が大きい状態である場合があり、変倍子である第1レンズアセンブリは、光学系の焦点距離又は倍率の変化に重要な役割を果たすことができる。一方、変倍子である第1レンズアセンブリで結像される像点は、位置によってやや差があり得る。これにより、第2レンズアセンブリは、変倍子によって結像された像に対する位置補償機能を果たすことができる。例えば、第2レンズアセンブリは、変倍子である第1レンズアセンブリで結像された像点を実際に画像センサ位置に正確に結像させる役割を果たす補償子(compensator)機能を果たすことができる。例えば、第1レンズアセンブリ及び第2レンズアセンブリは、コイルとマグネットとの相互作用による電磁力で駆動され得る。上述した内容は後述するレンズアセンブリに適用することができる。
【0093】
一方、本発明の実施形態によって、OIS用のアクチュエータとAF又はZoom用のアクチュエータが配置される場合、OISの駆動時にAF又はZoom用のマグネットとの磁界干渉を防止することができる。第1カメラアクチュエータ1100の第2光学駆動マグネットが第2カメラアクチュエータ1200と分離して配置されるため、第1カメラアクチュエータ1100と第2カメラアクチュエータ1200との間の磁界干渉を防止することができる。本明細書において、OISは、手ぶれ補正、光学式画像安定化、光学式画像補正、ぶれ補正などの用語と混用することができる。
【0094】
図4は、実施形態に係る第1カメラアクチュエータの分解斜視図である。
【0095】
図4を参照すると、実施形態に係る第1カメラアクチュエータ1100は、第1シールド缶(図示せず)、第1ハウジング1120、ムーバー1130、回転部1140、及び第2光学駆動部1150を含む。
【0096】
ムーバー1130は、ホルダー1131と、ホルダー1131に安着する光学部材1132とを含み得る。また、回転部1140は、チルトガイド部1141、チルトガイド部1141と互いに結合力を有する第1磁性体1142、及びチルトガイド部1141内に位置する第2磁性体1143を含む。また、第2光学駆動部1150は、第2光学駆動マグネット1151、第2光学駆動コイル1152、第4ホールセンサ部1153、及び第1基板部1154を含む。
【0097】
第1シールド缶(図示せず)は、第1カメラアクチュエータ1100の最外側に位置し、後述する回転部1140と第2光学駆動部1150を取り囲むように位置し得る。
【0098】
このような第1シールド缶(図示せず)は、外部から発生した電磁波が遮断又は低減することができる。これにより、回転部1140又は第2光学駆動部1150における誤作動の発生を減少させることができる。
【0099】
第1ハウジング1120は、第1シールド缶(図示せず)の内部に位置し得る。また、第1ハウジング1120は、後述する第1基板部1154の内側に位置し得る。第1ハウジング1120は、第1シールド缶(図示せず)と互いに嵌合されたり、係合して締結され得る。
【0100】
第1ハウジング1120は、複数のハウジング側部からなり得る。複数のハウジング側部は、第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、第3ハウジング側部1123、及び第4ハウジング側部1124を含み得る。
【0101】
第1ハウジング側部1121と第2ハウジング側部1122は、互いに対向するように配置され得る。また、第3ハウジング側部1123と第4ハウジング側部1124は、第1ハウジング側部1121と第2ハウジング側部1122との間に配置され得る。
【0102】
第3ハウジング側部1123は、第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、及び第4ハウジング側部1124と接し得る。また、第3ハウジング側部1123は、第1ハウジング1120で下側部として底面を含み得る。
【0103】
また、第1ハウジング側部1121は、第1ハウジングホール1121aを含み得る。第1ハウジングホール1121aには、後述する第3コイル1152aが位置し得る。
【0104】
また、第2ハウジング側部1122は、第2ハウジングホール1122aを含み得る。また、第2ハウジングホール1122aには、後述する第4コイル1152bが位置し得る。
【0105】
第3コイル1152aと第4コイル1152bは、第1基板部1154と結合し得る。実施形態によって、第3コイル1152aと第4コイル1152bは、第1基板部1154と電気的に接続されて電流が流れ得る。このような電流は、第1カメラアクチュエータがX軸を基準としてチルトできる電磁力の要素である。
【0106】
また、第3ハウジング側部1123は、第3ハウジングホール1123aを含み得る。第3ハウジングホール1123aには、後述する第5コイル1152cが位置し得る。第5コイル1152cは、第1基板部1154と結合し得る。また、第5コイル1152cは、第1基板部1154と電気的に接続されて電流が流れ得る。このような電流は、第1カメラアクチュエータがY軸を基準としてチルトできる電磁力の要素である。
【0107】
第4ハウジング側部1124は、第1ハウジング溝1124aを含み得る。第1ハウジング溝1124aと対向する領域に後述する第1磁性体1142が配置され得る。これにより、第1ハウジング1120は、チルトガイド部1141と磁力などによって結合し得る。
【0108】
また、実施形態に係る第1ハウジング溝1124aは、第4ハウジング側部1124の内側面又は外側面に位置し得る。これにより、第1磁性体1142も第1ハウジング溝1124aの位置に対応するように配置され得る。
【0109】
また、第1ハウジング1120は、第1から第4ハウジング側部1121から1224により形成される収容部1125を含み得る。収容部1125にはムーバー1130が位置し得る。
【0110】
ムーバー1130は、ホルダー1131と、ホルダー1131に安着する光学部材1132とを含む。
【0111】
ホルダー1131は、第1ハウジング1120の収容部1125に安着し得る。ホルダー1131は、第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、第3ハウジング側部1123、及び第4ハウジング側部1124にそれぞれ対応する第1プリズム外側面から第4プリズム外側面を含み得る。
【0112】
第4ハウジング側部1124と対向する第4プリズム外側面には、第2磁性体1143が安着できる安着溝が配置され得る。
【0113】
光学部材1132は、ホルダー1131に安着し得る。このため、ホルダー1131は安着面を有し、安着面は収容溝により形成され得る。光学部材1132は、内部に配置される反射部を含み得る。ただし、これに限定されない。また、光学部材1132は、外部(例えば、物体)から反射された光をカメラ装置の内部へ反射し得る。つまり、光学部材1132は、反射された光の経路を変更することにより、第1カメラアクチュエータ及び第2カメラアクチュエータの空間的限界を改善することができる。これにより、カメラ装置は、厚さを最小化して光経路を確張することで高い範囲の倍率を提供できることも理解すべきである。
【0114】
回転部1140は、チルトガイド部1141、チルトガイド部1141と互いに結合力を有する第1磁性体1142、及びチルトガイド部1141内に位置する第2磁性体1143を含む。
【0115】
チルトガイド部1141は、上述したムーバー1130及び第1ハウジング1120と結合し得る。チルトガイド部1141は、内部に位置するさらなる磁性体(図示せず)を含み得る。
【0116】
また、チルトガイド部1141は、光軸と隣接するように配置され得る。これにより、実施形態に係るアクチュエータは、後述する第1及び第2軸チルトに応じて光経路の変更を容易に行うことができる。
【0117】
チルトガイド部1141は、第1方向(X軸方向)に離隔配置される第1突出部と、第2方向(Y軸方向)に離隔配置される第2突出部とを含み得る。また、第1突出部及び第2突出部は互いに反対方向に突出し得る。これについての詳しい説明は後述する。
【0118】
また、第1磁性体1142は複数のヨークを含み、複数のヨークは、チルトガイド部1141を基準として対向するように位置し得る。実施形態によって、第1磁性体1142は、対向する複数のヨークからなり得る。また、チルトガイド部1141は、複数のヨークの間に位置し得る。
【0119】
第1磁性体1142は、上述したように、第1ハウジング1120内に位置し得る。また、上述したように、第1磁性体1142は、第4ハウジング側部1124の内側面又は外側面に安着し得る。例えば、第1磁性体1142は、第4ハウジング側部1124の外側面に形成された溝に安着し得る。或いは、第1磁性体1142は、上述した第1ハウジング溝1124aに安着し得る。
【0120】
また、第2磁性体1143はムーバー1130、特にホルダー1131の外側面に位置し得る。このような構成により、チルトガイド部1141は、内部の第2磁性体1143と第1磁性体1142との間の磁力による結合力により、第1ハウジング1120及びムーバー1130と容易に結合することができる。本発明において、第1磁性体1142と第2磁性体1143の位置は互いに移動し得る。
【0121】
第2光学駆動部1150は、第2光学駆動マグネット1151、第2光学駆動コイル1152、第4ホールセンサ部1153、及び第1基板部1154を含む。
【0122】
第2光学駆動マグネット1151は、複数のマグネットを含み得る。実施形態によって、第2光学駆動マグネット1151は、第3マグネット1151a、第4マグネット1151b、及び第5マグネット1151cを含み得る。
【0123】
第3マグネット1151a、第4マグネット1151b、及び第5マグネット1151cは、それぞれホルダー1131の外側面に位置し得る。また、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bは互いに対向するように位置し得る。また、第5マグネット1151cは、ホルダー1131の外側面のうちの底面上に位置し得る。これについての詳しい説明は後述する。
【0124】
第2光学駆動コイル1152は、複数のコイルを含み得る。実施形態によって、第2光学駆動コイル1152は、第3コイル1152a、第4コイル1152b、及び第5コイル1152cを含み得る。
【0125】
第3コイル1152aは、第3マグネット1151aと対向するように位置し得る。これにより、第3コイル1152aは、上述したように、第1ハウジング側部1121の第1ハウジングホール1121aに位置し得る。
【0126】
また、第4コイル1152bは、第4マグネット1151bと対向するように位置し得る。これにより、第4コイル1152bは、上述したように、第2ハウジング側部1122の第2ハウジングホール1122aに位置し得る。
【0127】
第3コイル1152aは、第4コイル1152bと対向するように位置し得る。すなわち、第3コイル1152aは、第4コイル1152bと第1方向(X軸方向)を基準として対称に位置し得る。これは、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bにも同様に適用される。すなわち、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bは、第1方向(X軸方向)を基準として対称に位置し得る。また、第3コイル1152a、第4コイル1152b、第3マグネット1151a、及び第4マグネット1151bは、第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重畳するように配置され得る。このような構成により、第3コイル1152aと第3マグネット1151aとの間の電磁力と、第4コイル1152bと第4マグネット1151bとの間の電磁力により、X軸チルトが一側に傾くことなく正確に行われ得る。
【0128】
第5コイル1152cは、第5マグネット1151cと対向するように位置し得る。これにより、第5コイル1152cは、上述したように、第3ハウジング側部1123の第3ハウジングホール1123aに位置し得る。第5コイル1152cは、第5マグネット1151cと電磁力を発生することで、ムーバー1130及び回転部1140を第1ハウジング1120を基準としてY軸チルトを行うことができる。
【0129】
ここで、X軸チルトとは、X軸を基準としてチルトされることを意味し、Y軸チルトとは、Y軸を基準としてチルトされることを意味する。
【0130】
第4ホールセンサ部1153は、複数のホールセンサを含み得る。ホールセンサは、後述する「センサユニット」に対応し、これと混用する。実施形態によって、第4ホールセンサ部1153は、第3ホールセンサ1153a、第4ホールセンサ1153b、及び第5ホールセンサ1153cを含み得る。
【0131】
第3ホールセンサ1153aは、第3コイル1152aの内側に位置し得る。また、第4ホールセンサ1153bは、第3ホールセンサ1153aと第1方向(X軸方向)及び第3方向(Z軸方向)に対称に配置され得る。また、第4ホールセンサ1153bは、第4コイル1152bの内側に位置し得る。
【0132】
第3ホールセンサ1153aは、第3コイル1152aの内側で磁束変化を検出することができる。また、第4ホールセンサ1153bは、第4コイル1152bで磁束変化を検出することができる。これにより、第3及び第4マグネット1151a、1151bと第3及び第4ホールセンサ1153a、1153bとの間の位置センシングを行うことができる。実施形態に係る第1カメラアクチュエータは、例えば、第3及び第4ホールセンサ1153a、1153bを通じて位置を検出し、より正確なX軸チルトを制御することができる。
【0133】
また、第5ホールセンサ1153cは、第5コイル1152cの内側に位置し得る。第5ホールセンサ1153cは、第5コイル1152cの内側で磁束変化を検出することができる。これにより、第5マグネット1151cと第5ホールセンサ1153bcとの間の位置センシングを行うことができる。実施形態に係る第1カメラアクチュエータは、これによりY軸チルトを制御することができる。このような第1から第5ホールセンサは少なくとも1つ以上であり得る。
【0134】
第1基板部1154は、第2光学駆動部1150の下部に位置し得る。第1基板部1154は、第2光学駆動コイル1152及び第4ホールセンサ部1153と電気的に接続し得る。例えば、第1基板部1154は、第2光学駆動コイル1152及び第4ホールセンサ部1153とSMTにより結合し得る。ただし、このような方式に限定されるものではない。
【0135】
第1基板部1154は、第1シールド缶(図示せず)と第1ハウジング1120との間に位置し、第1シールド缶及び第1ハウジング1120と結合し得る。結合方式は、上述したように多様になされ得る。また、上記結合を通じて、第2光学駆動コイル1152と第4ホールセンサ部1153が第1ハウジング1120の外側面内に位置し得る。
【0136】
このような第1基板部1154は、硬性印刷回路基板(Rigid PCB)、軟性印刷回路基板(Flexible PCB)、硬軟性印刷回路基板(RigidFlexible PCB)など、電気的に接続できる配線パターンのある回路基板を含み得る。ただし、このような種類に限定されるものではない。
【0137】
図5は、第1シールド缶及び基板が除去された実施形態に係る第1カメラアクチュエータの斜視図であり、図6aは、図5でBB’に沿って切断した断面図であり、図6bは、図5でCC’に沿って切断した断面図である。
【0138】
図5は、シールド缶及び基板が除去された実施形態に係る第1カメラアクチュエータの斜視図であり、図6aは、図5でBB’に沿って切断した断面図であり、図6bは、図5でCC’に沿って切断した断面図である。
【0139】
図5から図6bを参照すると、第3コイル1152aは、第1ハウジング側部1121に位置し得る。
【0140】
また、第3コイル1152aと第3マグネット1151aは、互いに対向して位置し得る。第3マグネット1151aは、第3コイル1152aと第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重畳し得る。
【0141】
また、第4コイル1152bは、第2ハウジング側部1122に位置し得る。これにより、第4コイル1152bと第4マグネット1151bは、互いに対向して位置し得る。第4マグネット1151bは、第4コイル1152bと第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重畳し得る。
【0142】
また、第3コイル1152aと第4コイル1152bは、第2方向(Y軸方向)に重畳し、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bは、第2方向(Y軸方向)に重畳し得る。このような構成により、ホルダーの外側面(第1ホルダー外側面及び第2ホルダー外側面)に加えられる電磁力が第2方向(Y軸方向)に平行な軸上に位置し、X軸チルトが正確かつ精密に行われ得る。
【0143】
また、第4ホルダー外側面には第1収容溝(図示せず)が位置し得る。また、第1収容溝には第1突出部PR1a、PR1bが配置され得る。これにより、X軸チルトを行う場合、第1突出部PR1a、PR1bがチルトの基準軸(又は回転軸)であり得る。これにより、チルトガイド部1141、ムーバー1130が左右に移動し得る。
【0144】
第2突出部PR2は、上述したように、第4ハウジング側部1124の内側面の溝に安着し得る。また、Y軸チルトを行う場合、第2突出部PR2をY軸チルトの基準軸としてチルトガイド部及びムーバーが回転し得る。
【0145】
実施形態によれば、このような第1突出部及び第2突出部によって、OISが行われ得る。
【0146】
図6aを参照すると、Y軸チルトが行われ得る。すなわち、第1方向(X軸方向)に回転してOISを実現することができる。
【0147】
実施形態によって、ホルダー1131の下部に配置される第5マグネット1151cは、第5コイル1152cと電磁力を形成して、第1方向(X軸方向)にムーバー1130をチルト又は回転させることができる。
【0148】
具体的に、チルトガイド部1141は、第1ハウジング1120内の第1磁性体1142及びムーバー1130内の第2磁性体1143によって、第1ハウジング1120及びムーバー1130と結合し得る。また、第1突出部PR1は、第1方向(X軸方向)に離隔して第1ハウジング1120によって支持され得る。
【0149】
また、チルトガイド部1141は、ムーバー1130に向かって突出した第2突出部PR2を基準軸(又は回転軸)として回転又はチルトすることができる。すなわち、チルトガイド部1141は、第2突出部PR2を基準軸としてY軸チルトを行うことができる。
【0150】
例えば、第3安着溝に配置された第5マグネット1151cと、第3基板側部上に配置された第5コイル1152cとの間の第1電磁力F1A、F1Bによって、ムーバー1130をX軸方向に第1角度θ1で回転(X1->X1a又はX1b)することでOISを実現することができる。第1角度θ1は、±1゜~±3゜であり得る。ただし、これに限定されない。
【0151】
以下、いくつかの実施形態に係る第1カメラアクチュエータにおいて、電磁力は、記載された方向に力を生成してムーバーを動かすか、他の方向に力を生成しても記載された方向にムーバーを動かすことができる。すなわち、記載された電磁力の方向とは、マグネットとコイルによって発生されてムーバーを動かす力の方向を意味する。
【0152】
図6bを参照すると、X軸チルトが行われ得る。すなわち、第2方向(Y軸方向)に回転してOISを実現することができる。
【0153】
Y軸方向にムーバー1130がチルト又は回転(又はX軸チルト)することでOISを実現することができる。
【0154】
実施形態によって、ホルダー1131に配置される第3マグネット1151a及び第4マグネット1151bは、それぞれが第3コイル1152a及び第4コイル1152bと電磁力を形成して、第2方向(Y軸方向)にチルトガイド部1141及びムーバー1130をチルト又は回転させることができる。
【0155】
チルトガイド部1141は、第1突出部PR1を基準軸(又は回転軸)として第2方向に回転又はチルト(X軸チルト)することができる。
【0156】
例えば、第1安着溝に配置された第3及び第4マグネット1151a、1151bと、第1及び第2基板側部上に配置された第3及び第4コイル1152a、1152bとの間の第2電磁力F2A、F2Bによって、ムーバー1130をY軸方向に第2角度θ2で回転(Y1->Y1a又はY1b)することでOISを実現することができる。第2角度θ2は±1゜~±3゜であり得る。ただし、これに限定されない。
【0157】
また、上述したように、第3及び第4マグネット1151a、1151bと第3及び第4コイル1152a、1152bによる電磁力は、第3方向又は第3方向とは反対方向に作用し得る。例えば、電磁力は、ムーバー1130の左側部で第3方向(Z軸方向)に発生し、ムーバー1130の右側部で第3方向(Z軸方向)とは反対方向に作用し得る。これにより、ムーバー1130は、第1方向を基準として回転することができる。或いは、第2方向に沿って移動し得る。
【0158】
このように、実施形態に係る第1カメラアクチュエータは、ホルダー内の第2光学駆動マグネットと、ハウジングに配置される第2光学駆動コイルとの間の電磁力により、チルトガイド部1141及びムーバー1130を第1方向(X軸方向)又は第2方向(Y軸方向)に回転制御することで、OISを実現する際にディセンタ(decent)やチルト(tilt)現状の発生を最小化し、最良の光学的特性を提供することができる。また、上述したように「Y軸チルト」は、第1方向(X軸方向)に回転又はチルトすることに対応し、「X軸チルト」は、第2方向(Y軸方向)に回転又はチルトすることに対応する。
【0159】
図7aは、他の実施形態に係る第1カメラアクチュエータの分解斜視図であり、図7bは、他の実施形態に係る第1カメラアクチュエータの断面図であり、図7cは、他の実施形態に係る第1カメラアクチュエータの他の断面図である。
【0160】
図7aから図7cを参照すると、他の実施形態に係る第1カメラアクチュエータ1100は、第1ハウジング1120、ムーバー1130、回転部1140、第2光学駆動部1150、第1部材1126、及び第2部材1131aを含む。
【0161】
ムーバー1130は、ホルダー1131、及びホルダー1131に安着する光学部材1132を含み得る。また、ムーバー1130は、ハウジング1120内に配置され得る。また、回転部1140は、チルトガイド部1141、チルトガイド部1141を加圧するように互いに異なる極性を有する第2磁性体1142、及び第1磁性体1143を含み得る。第1磁性体1143及び第2磁性体1142は、互いにサイズが異なり得る。実施形態によって、第1磁性体1143は、前記第2磁性体1142よりも大きくてもよい。例えば、第1磁性体1143と第2磁性体1142は、光軸方向又は第3方向(Z軸方向)で長さは同一であり、第1方向及び第2方向で面積が異なり得る。このとき、第1磁性体1143の面積は、第2磁性体1142の面積よりも大きくてもよい。また、第2光学駆動部1150は、第2光学駆動マグネット1151、第2光学駆動コイル1152、ホールセンサ部1153、第1基板部1154、及びヨーク部1155を含む。
【0162】
まず、第1カメラアクチュエータ1100は、シールド缶(図示せず)を含み得る。シールド缶(図示せず)は、第1カメラアクチュエータ1100の最外側に位置し、後述する回転部1140と第2光学駆動部1150を取り囲むように位置し得る。
【0163】
このようなシールド缶(図示せず)は、外部から発生した電磁波が遮断又は低減することができる。すなわち、シールド缶(図示せず)は、回転部1140又は第2光学駆動部1150における誤作動の発生を低減することができる。
【0164】
第1ハウジング1120は、シールド缶(図示せず)の内部に位置し得る。シールド缶のない場合、第1ハウジング1120は、第1カメラアクチュエータの最外側に位置し得る。
【0165】
また、第1ハウジング1120は、後述する第1基板部1154の内側に位置し得る。第1ハウジング1120は、シールド缶(図示せず)と互いに嵌合されたり、係合して締結され得る。
【0166】
第1ハウジング1120は、第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、第3ハウジング側部1123、及び第4ハウジング側部1124を含み得る。これについての詳しい説明は後述する。
【0167】
第1部材1126は、第1ハウジング1120に配置され得る。第1部材1126は、第2部材1131aとハウジングとの間に配置され得る。第1部材1126は、ハウジング内に配置され、又はハウジングの一側に位置し得る。これについての説明は後述する。
【0168】
ムーバー1130は、ホルダー1131、及びホルダー1131に安着する光学部材1132を含む。
【0169】
ホルダー1131は、第1ハウジング1120の収容部1125に安着し得る。ホルダー1131は、第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、第3ハウジング側部1123、及び第1部材1126にそれぞれ対応する第1ホルダー外側面から第4ホルダー外側面を含み得る。例えば、第1ホルダー外側面から第4ホルダー外側面は、第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、第3ハウジング側部1123、及び第1部材1126のそれぞれの内側面と対応又は対向し得る。
【0170】
また、ホルダー1131は、第4安着溝に配置される第2部材1131aを含み得る。これについての詳しい説明は後述する。
【0171】
光学部材1132は、ホルダー1131に安着し得る。このため、ホルダー1131は安着面を有し、安着面は収容溝により形成され得る。実施形態によって、光学部材1132は、ミラー(mirror)又はプリズムからなり得る。以下では、プリズムを基準として図示するが、上述した実施形態のように、複数のレンズから構成され得る。或いは、光学部材1132は、複数のレンズとプリズム又はミラーからなり得る。また、光学部材1132は、内部に配置される反射部を含み得る。ただし、これに限定されない。
【0172】
また、光学部材1132は、外部(例えば、物体)から反射された光をカメラモジュールの内部に反射し得る。つまり、光学部材1132は、反射された光の経路を変更することにより、第1カメラアクチュエータ及び第2カメラアクチュエータの空間的限界を改善することができる。これにより、カメラモジュールは、厚さを最小化して光経路を確張することで高い範囲の倍率を提供できることも理解すべきである。
【0173】
さらに、第2部材1131aは、ホルダー1131と結合し得る。第2部材1131aは、ホルダー1131の外側及びハウジングの内側に配置され得る。また、第2部材1131aは、ホルダー1131において、第4ホルダー外側面で第4安着溝以外の領域に位置する追加の溝内に安着し得る。これにより、第2部材1131aはホルダー1131と結合し、第2部材1131aとホルダー1131との間には第1部材1126の少なくとも一部が位置し得る。例えば、第1部材1126の少なくとも一部は、第2部材1131aとホルダー1131との間に形成された空間を貫通することができる。
【0174】
また、第2部材1131aは、ホルダー1131と分離された構造からなり得る。このような構成により、後述するように第1カメラアクチュエータの組み立てが容易に行われ得る。或いは、第2部材1131aは、ホルダー1131と一体に形成され得るが、以下では分離された構造として説明する。
【0175】
回転部1140は、チルトガイド部1141、チルトガイド部1141を加圧するように互いに異なる極性を有する第2磁性体1142、及び第1磁性体1143を含む。
【0176】
チルトガイド部1141は、上述したムーバー1130及び第1ハウジング1120と結合し得る。具体的に、チルトガイド部1141は、ホルダー1131と第1部材1126との間に配置され得る。これにより、チルトガイド部1141は、ホルダー1131のムーバー1130及び第1ハウジング1120と結合し得る。ただし、上述した内容とは異なり、本実施形態において、チルトガイド部1141は、第1部材1126とホルダー1131との間に配置され得る。具体的に、チルトガイド部1141は、第1部材1126とホルダー1131の第4安着溝との間に位置し得る。
【0177】
また、第2磁性体1142及び第1磁性体1143は、それぞれ第2部材1131aに形成された第1溝gr1と第1部材1126に形成された第2溝gr2に安着し得る。本実施形態によって、第1溝gr1と第2溝gr2は、上述した他の実施形態で説明した第1及び第2溝とは位置が異なり得る。ただし、第1溝gr1は、第2部材1131a内に位置し、ホルダーと一体に移動し、第2溝gr2は、第1溝gr1に対応して第1部材1126上に位置し、第1ハウジング1120と結合する。しただって、本用語を混用して説明する。
【0178】
また、チルトガイド部1141は、光軸と隣接するように配置され得る。これにより、他の実施形態に係るアクチュエータは、後述する第1及び第2軸チルトに応じて光経路の変更を容易に行うことができる。
【0179】
チルトガイド部1141は、第1方向(X軸方向)に離隔配置される第1突出部と、第2方向(Y軸方向)に離隔配置される第2突出部とを含み得る。また、第1突出部及び第2突出部は、互いに反対方向に突出し得る。これについての詳しい説明は後述する。第1突出部は、ムーバーに向かって突出し得る。また、第1突出部は、ベースから光軸方向又は第3方向(Z軸方向)に延び得る。また、第2突出部は、第1突出部とは反対方向に突出し得る。すなわち、第2突出部は、光軸方向とは反対方向又は第3方向(Z軸方向)とは反対方向に延び得る。また、第2突出部は、第1部材1126又はハウジング1120に向かって延び得る。
【0180】
また、上述したように、第2磁性体1142は、第2部材1131a内に位置し得る。また、第1磁性体1143は、第1部材1126内に位置し得る。
【0181】
第2磁性体1142及び第1磁性体1143は、互いに同一の極性を有し得る。例えば、第2磁性体1142はN極を有するマグネットであり、第1磁性体1143もN極を有するマグネットであり得る。或いは、逆に第2磁性体1142はS極を有するマグネットであり、第1磁性体1143もS極を有するマグネットであり得る。
【0182】
例えば、第1磁性体1143の第1極面、及び前記第1極面と対向する第2磁性体1142の第2極面は、互いに同一の極性を有し得る。
【0183】
第2磁性体1142及び第1磁性体1143は、上述した極性によって、互いの間に斥力(replusive force)を生成することができる。このような構成により、上述した斥力は、第2磁性体1142に結合された第2部材1131a、又はホルダー1131と第1磁性体1143に結合された第1部材1126、又は第1ハウジング1120に加えられ得る。このとき、第2部材1131aに加えられる斥力は、第2部材1131aと結合したホルダー1131に伝達され得る。これにより、第2部材1131aと第1部材1126との間に配置されるチルトガイド部1141が斥力により加圧され得る。すなわち、斥力は、チルトガイド部1141がホルダー1131と第1ハウジング1120(又は第1部材1126)との間に位置することを維持することができる。このような構成により、X軸チルト又はY軸チルト時にも、ムーバー1130と第1ハウジング1120との間の位置を維持することができる。また、チルトガイド部は、第1磁性体1143と第2磁性体1142との間の斥力により、第1部材1126とホルダー1131に密着し得る。チルトガイド部1141は、ムーバー1130のチルトをガイドすることができる。
【0184】
第2光学駆動部1150は、第2光学駆動マグネット1151、第2光学駆動コイル1152、ホールセンサ部1153、第1基板部1154、及びヨーク部1155を含む。これに対する内容は、本実施形態で説明した内容を除いては上述した内容を同様に適用することができる。
【0185】
第3コイル1152aは、第1ハウジング側部1121に位置し、第3マグネット1151aは、ホルダー1131の第1ホルダー外側面1131S1に位置し得る。これにより、第3コイル1152aと第3マグネット1151aは、互いに対向して位置し得る。第3マグネット1151aは、第3コイル1152aと第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重畳し得る。
【0186】
また、第4コイル1152bは、第2ハウジング側部1122に位置し、第4マグネット1151bは、ホルダー1131の第2ホルダー外側面1131S2に位置し得る。これにより、第4コイル1152bと第4マグネット1151bは、互いに対向して位置し得る。第4マグネット1151bは、第4コイル1152bと第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重畳し得る。
【0187】
また、第3コイル1152aと第4コイル1152bは、第2方向(Y軸方向)に重畳し、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bは、第2方向(Y軸方向)に重畳し得る。
【0188】
このような構成により、ホルダーの外側面(第1ホルダー外側面及び第2ホルダー外側面)に加えられる電磁力が第2方向(Y軸方向)に平行な軸上に位置し、X軸チルトが正確かつ精密に行われ得る。
【0189】
また、チルトガイド部1141の第2突出部PR2a、PR2bは、第1ハウジング1120の第1部材1126と接し得る。第2突出部PR2は、第1部材1126の一側面に形成された第2突起溝PH2内に安着し得る。また、X軸チルトを行う場合、第2突出部PR2a、PR2bがチルトの基準軸(又は回転軸)であり得る。これにより、チルトガイド部1141及びムーバー1130が第2方向に沿って移動し得る。
【0190】
また、第3ホールセンサ1153aは、上述したように、第1基板部1154と電気的に接続及び結合するために外側に位置し得る。ただし、このような位置に限定されるものではない。
【0191】
また、第2コイル1152cは、第3ハウジング側部1123に位置し、第5マグネット1151cは、ホルダー1131の第3ホルダー外側面1131S3に位置し得る。第2コイル1152cと第5マグネット1151cは、第1方向(X軸方向)に少なくとも一部重畳し得る。これにより、第2コイル1152cと第5マグネット1151cとの間の電磁力の強度を容易に制御することができる。
【0192】
チルトガイド部1141は、上述したように、ホルダー1131の第4ホルダー外側面1131S4上に位置し得る。また、チルトガイド部1141は、第4ホルダー外側面の第4安着溝1131S4a内に安着し得る。上述したように、第4安着溝1131S4aは、第1領域、第2領域、及び第3領域を含み得る。
【0193】
第1領域には第2部材1131aが位置し得る。すなわち、第1領域は、第2部材1131aと第1方向(X軸方向)に重畳し得る。特に、第1領域は、第2部材1131aの部材ベース部が位置する領域であり得る。このとき、第1領域は、第4ホルダー外側面1131S4上に位置し得る。すなわち、第1領域は、第4安着溝1131S4aの上部に位置する領域に対応し得る。この場合、第1領域は、第4安着溝1131S4a内の一領域でなくてもよい。
【0194】
第2領域には第1部材1126が位置し得る。すなわち、第2領域は、第1部材1126と第1方向(X軸方向)に重畳し得る。
【0195】
また、第2領域は、第1領域のように、第4ホルダー外側面1131S4上に位置し得る。すなわち、第2領域は、第4安着溝1131S4aの上部に位置する領域に対応し得る。
【0196】
第3領域にはチルトガイド部が位置し得る。特に、第3領域にはチルトガイド部のベースが位置し得る。すなわち、第3領域は、チルトガイド部(例えば、ベース)と第1方向(X軸方向)に重畳し得る。
【0197】
第1領域には第2部材1131aが配置され、第2部材1131aは、内側面に形成された第1溝gr1を含み得る。また、第1溝gr1には、上述したように、第2磁性体1142が配置され、第2磁性体1142で発生した斥力RF2が第2部材1131aを通じてホルダー1131の第4安着溝1131S4aに伝達され得る(RF2’)。このため、ホルダー1131は、第2磁性体1142で発生した斥力RF2と同一の方向にチルトガイド部1141に力を加えることができる。
【0198】
第2領域には第1部材1126が配置され得る。第1部材1126は、第1溝gr1と対向する第2溝gr2を含み得る。また、第1部材1126は、第2溝gr2と対応する面に配置される第2突起溝PH2を含み得る。また、第1磁性体1143で発生した斥力RF1が第1部材1126に加えられ得る。これにより、第1部材1126と第2部材1131aは、発生した斥力RF1、RF2’により、第1部材1126とホルダー1131との間に配置されたチルトガイド部1141を加圧し得る。これにより、第1及び第2コイル、又は第2コイル1152cに印加される電流により、ホルダーがX軸チルト又はY軸チルトされた後にも、ホルダー1131、第1ハウジング1120及びチルトガイド部1141の間の結合を維持することができる。
【0199】
第3領域にはチルトガイド部1141が配置され得る。チルトガイド部1141は、上述したように、第1突出部PR1と第2突出部PR2を含み得る。このとき、第1突出部PR1と第2突出部PR2は、ベースの第2面1141bと第1面1141aにそれぞれ配置され得る。このように、以下で説明する他の実施形態においても、第1突出部PR1と第2突出部PR2は、ベースの対向する面上に多様に位置し得る。
【0200】
第1突起溝PH1は、第4安着溝1131S4aに位置し得る。また、第1突起溝PH1には、チルトガイド部1141の第1突出部PR1が収容され得る。これにより、第1突出部PR1は、第1突起溝PH1と接することができる。第1突起溝PH1は、最大直径が第1突出部PR1の最大直径に対応し得る。これは、第2突起溝PH2と第2突出部PR2にも同様に適用することができる。すなわち、第2突起溝PH2は、最大直径が第2突出部PR2の最大直径に対応し得る。また、このため、第2突出部PR2は、第2突起溝PH2と接することができる。このような構成により、第1突出部PR1を基準とする第1軸チルトと、第2突出部PR2を基準とする第2軸チルトとが生じやすくなり、チルトの半径を向上することができる。
【0201】
また、チルトガイド部1141が第3方向(Z軸方向)に第2部材1131a及び第1部材1126と並んで配置され、チルトガイド部1141が光学部材1132と第1方向(X軸方向)に重畳し得る。より具体的に、実施形態において、第1突出部PR1が第1方向(X軸方向)に光学部材1132と重畳し得る。さらに、第1突出部PR1は、少なくとも一部が第2コイル1152c又は第5マグネット1151cと第1方向(X軸方向)に重畳し得る。すなわち、実施形態に係るカメラアクチュエータにおいて、チルトの中心軸である各突出部がムーバー1130の重心に隣接するように位置し得る。これにより、チルトガイド部がホルダーの重心に隣接するように位置し得る。これにより、実施形態に係るカメラアクチュエータは、ホルダーをチルトさせるモーメント値を最小化でき、ホルダーをチルトさせるためにコイル部などに印加される電流の消費量も最小化できるため、電力消費量及び素子の信頼性を向上させることができる。
【0202】
さらに、第2磁性体1142及び第1磁性体1143は、第2コイル1152c又は光学部材1132と第1方向(X軸方向)に重畳していない場合もある。つまり、実施形態において、第2磁性体1142及び第1磁性体1143は、第2コイル1152c又は光学部材1132と第3方向(Z軸方向)に離隔配置され得る。これにより、第2コイル1152cは、第2磁性体1142及び第1磁性体1143から伝達される磁力を最小化することができる。これにより、実施形態に係るカメラアクチュエータは、上下駆動(Y軸チルト)を容易に行うことができ、消費電力を最小化することができる。
【0203】
さらに、上述したように、第2コイル1152cの内側に位置する第4ホールセンサ1153bは、磁束変化を検出し、これにより、第5マグネット1151cと第4ホールセンサ1153bとの間の位置センシングを行うことができる。このとき、第4ホールセンサ1153bは、第2磁性体1142及び第1磁性体1143から形成された磁場の影響によりオフセット電圧が変更され得る。
【0204】
実施形態に係る第1カメラアクチュエータは、第3方向に第2部材1131a、第2磁性体1142、第1磁性体1143、第1部材1126、チルトガイド部1141、及びホルダー1131の順に配置され得る。ただし、第2磁性体は第2部材内に位置し、第1磁性体は第1部材内に位置するため、第2部材、第1部材、チルトガイド部、及びホルダーの順に配置され得る。
【0205】
また、実施形態において、第2磁性体1142及び第1磁性体1143は、ホルダー1131(又は光学部材1132)から第3方向への離隔距離が、チルトガイド部1141間の離隔距離に比べて大きくてもよい。これにより、ホルダー1131の下部の第4ホールセンサ1153bも第2磁性体1142及び第1磁性体1143と所定距離だけ離隔配置され得る。これにより、第4ホールセンサ1153bは、第2磁性体1142及び第1磁性体1143から形成された磁場の影響が最小化され、ホール電圧が正または負に集中して飽和されることを防止することができる。すなわち、このような構成により、ホール電極は、ホールキャリブレーション(Hall Calibration)が行われ得る範囲を有することができる。さらに、温度もホールセンサの電極に影響され、温度に応じてカメラレンズの解像力が可変するが、実施形態においては、ホール電圧が正または負に集中することを防止し、レンズの解像力に対する補償もこれに対応して行われるため、解像力の低下を容易に防止することができる。
【0206】
また、第4ホールセンサ1153bの出力(すなわち、ホール電圧)に対するオフセット(offset)を補償するための回路設計も容易に行われ得る。
【0207】
また、実施形態によれば、チルトガイド部1141は、ホルダー1131の第4ホルダー外側面と対比して一部の領域が第4ホルダー外側面の外側に位置し得る。
【0208】
チルトガイド部1141は、第1突出部PR1及び第2突出部PR2を除いては、ベースを基準として第4安着溝1131S4a内に安着し得る。つまり、ベースの第3方向(Z軸方向)での長さは、第4安着溝1131S4aの第3方向(Z軸方向)での長さよりも小さくてもよい。このような構成により、小型化を容易に図ることができる。
【0209】
また、チルトガイド部1141は、第3方向(Z軸方向)での最大長さが第4安着溝1131S4aの第3方向(Z軸方向)での長さよりも大きくてもよい。これにより、上述したように、第2突出部PR2の末端が第4ホルダー外側面と第1部材1126との間に位置し得る。すなわち、第2突出部PR2は、少なくとも一部がホルダー1131よりも第3方向(Z軸方向)とは反対方向に位置し得る。つまり、ホルダー1131は、第2突出部PR2の末端(第2突起溝と接する部分)で、第3方向(Z軸方向)に所定距離離隔し得る。
【0210】
このような構成により、第2部材1131aが第1部材1126の内側又は取り囲むように位置することで、空間効率を向上させ、小型化を実現することができる。さらに、電磁力による駆動(ムーバー1130のチルト又は回転)が行われても、第2部材1131aが第1部材1126の外側に突出しないため、周りの素子との接触を遮断することができる。これにより、信頼性を向上させることができる。
【0211】
また、第2磁性体1142と第1磁性体1143との間には、所定の離隔空間が存在し得る。つまり、第2磁性体1142及び第1磁性体1143は、同一の極性をもって互いに対向し得る。
【0212】
図8は、実施形態に係る第2カメラアクチュエータの斜視図であり、図9は、実施形態に係る第2カメラアクチュエータの分解斜視図であり、図10aは、図8でDD’に沿って切断した断面図であり、図10bは、実施形態に係る第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部を示す斜視図であり、図10cは、第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部の第1の状態を示す図であり、図10dは、第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部の第2の状態を示す図であり、図10eは、第2カメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動部、移動アセンブリ、第1及び第2ガイド部の第3の状態を示す図であり、図10fは、第2カメラアクチュエータにおいて、第1レンズアセンブリと第2レンズアセンブリの最大移動状態を示す図であり、図10g及び図10hは、第1駆動部において、コイルとマグネットの移動による一例を示す図である。
【0213】
図8から図10aを参照すると、実施形態に係る第2カメラアクチュエータ1200(又はカメラ装置又はズームレンズ移送装置又はズームレンズ移動装置又はレンズ移送装置)は、レンズ部1220、第2ハウジング1230、第1光学駆動部1250、ベース部1260、第2基板部1270、及び接合部材1280を含み得る。さらに、第2カメラアクチュエータ1200は、第2シールド缶(図示せず)、弾性部(図示せず)、及び接合部材(図示せず)をさらに含み得る。
【0214】
また、後述するように、レンズ群が光軸方向に沿って移動し得る。また、レンズ群は、レンズアセンブリと結合して共に光軸方向に沿って移動し得る。このとき、第2カメラアクチュエータは、レンズ群と共に光軸方向に移動する移動部と、移動部とは異なり、光軸方向に沿って移動せずに相対的に固定された固定部と、を含み得る。本実施形態において、移動部は、レンズアセンブリ(例えば、第1及び第2レンズアセンブリ)及び第1光学駆動マグネット(第1及び第2駆動マグネット)を含み得る。また、固定部は、第2ハウジング、第2基板部、第1光学駆動コイル、及びホールセンサを含み得る。さらに、移動部と固定部のいずれか一方に駆動マグネットが配置され、他方に駆動コイルが配置され得る。このような説明に対応して、後述するレンズアセンブリの移動距離は移動部の移動距離に対応し得る。
【0215】
第2シールド缶(図示せず)は、第2カメラアクチュエータ1200の一領域(例えば、最外側)に位置し、後述する構成要素(レンズ部1220、第2ハウジング1230、第1光学駆動部1250、ベース部1260、第2基板部1270、及び画像センサIS)を取り囲むように位置し得る。
【0216】
このような第2シールド缶(図示せず)は、外部から発生した電磁波を遮断又は低減することができる。これにより、第1光学駆動部1250における誤作動の発生を減少させることができる。
【0217】
レンズ部1220は、第2シールド缶(図示せず)内に位置し得る。レンズ部1220は、第3方向(Z軸方向又は光軸方向)に沿って移動し得る。これにより、上述したAF機能又はズーム機能を果たすことができる。
【0218】
また、レンズ部1220は、第2ハウジング1230内に位置し得る。これにより、レンズ部1220は、少なくとも一部が第2ハウジング1230内で光軸方向又は第3方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。
【0219】
具体的に、レンズ部1220は、レンズ群1221及び移動アセンブリ1222を含み得る。
【0220】
まず、レンズ群1221は、少なくとも1つ以上のレンズを含み得る。また、レンズ群1221は、複数であってもよいが、以下では1つを基準として説明する。
【0221】
レンズ群1221は、移動アセンブリ1222と結合され、移動アセンブリ1222に結合された第1マグネット1252a及び第2マグネット1252bで発生した電磁力により第3方向(Z軸方向)に移動し得る。
【0222】
実施形態によって、レンズ群1221は、第1レンズ群1221a、第2レンズ群1221b及び第3レンズ群1221cを含み得る。第1レンズ群1221a、第2レンズ群1221b、及び第3レンズ群1221cは、光軸方向に沿って順に配置され得る。さらに、レンズ群1221は、第4レンズ群1221dをさらに含み得る。第4レンズ群1221dは、第3レンズ群1221cの後端に配置され得る。
【0223】
第1レンズ群1221aは、第2-1ハウジングと結合して固定され得る。つまり、第1レンズ群1221aは、光軸方向に沿って移動しなくてもよい。
【0224】
第2レンズ群1221bは、第1レンズアセンブリ1222aと結合して第3方向又は光側方向に移動し得る。第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズ群1221bの移動により倍率調整を行うことができる。
【0225】
第3レンズ群1221cは、第2レンズアセンブリ1222bと結合して第3方向又は光軸方向に移動し得る。第3レンズ群1221の移動により焦点調整又はオートフォーカスを行うことができる。
【0226】
ただし、このようなレンズ群の数に限定されず、上述した第4レンズ群1221dがないか、又は第4レンズ群1121d以外の追加のレンズ群などがさらに配置され得る。
【0227】
移動アセンブリ1222は、レンズ群1221を取り囲む開口領域を含み得る。このような移動アセンブリ1222は、レンズアセンブリと混用することができる。移動アセンブリ1222又はレンズアセンブリは、第2ハウジング1230内で光軸方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。また、移動アセンブリ1222は、レンズ群1221と多様な方法によって結合し得る。また、移動アセンブリ1222は、側面に溝を含み、前記溝を通じて第1マグネット1252a及び第2マグネット1252bと結合し得る。前記溝には、結合部材などが 塗布され得る。
【0228】
また、移動アセンブリ1222は、上端及び後端に弾性部(図示せず)と結合し得る。これにより、移動アセンブリ1222は、第3方向(Z軸方向)に移動するが、弾性部(図示せず)から支持され得る。すなわち、移動アセンブリ1222の位置が維持されつつ、第3方向(Z軸方向)に維持され得る。弾性部(図示せず)は、板バネなどの多様な弾性素子からなり得る。
【0229】
移動アセンブリ1222は、第2ハウジング1230内に位置し、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bを含み得る。
【0230】
第2レンズアセンブリ1222bで第3レンズ群が安着する領域は、第1レンズアセンブリ1222aの後端に位置し得る。つまり、第2レンズアセンブリ1222bで第3レンズ群1221cが安着する領域は、第1レンズアセンブリ1222aで第2レンズ群1221bが安着する領域と画像センサとの間に位置し得る。
【0231】
第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bは、それぞれ第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2と対向し得る。第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、後述する第2ハウジング1230の第1側部と第2側部に位置し得る。
【0232】
また、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bの外側面には、第1光学駆動マグネットが安着し得る。例えば、第2レンズアセンブリ1222bの外側面には、第2マグネット1252bが安着し得る。第1レンズアセンブリ1222aの外側面には、第1マグネット1252aが安着し得る。本明細書において、第1レンズアセンブリ1222aは「第1ボビン」と混用することができる。第2レンズアセンブリ1222bは「第2ボビン」と混用することができる。
【0233】
第2ハウジング1230は、レンズ部1220と第2シールド缶(図示せず)と間に配置され得る。また、第2ハウジング1230は、レンズ部1220を取り囲むように配置され得る。
【0234】
第2ハウジング1230は、第2-1ハウジング1231及び第2-2ハウジング1232を含み得る。第2-1ハウジング1231は、第1レンズ群1221aと結合し、上述した第1カメラアクチュエータとも結合し得る。第2-1ハウジング1231は、第2-2ハウジング1232の前方に位置し得る。
【0235】
また、第2-2ハウジング1232は、第2-1ハウジング1231の後端に位置し得る。第2-2ハウジング1232の内部にレンズ部1220が安着し得る。
【0236】
第2ハウジング1230(又は第2-2ハウジング1232)は、側部にホールが形成され得る。前記ホールには、第1コイル1251a及び第2コイル1251bが配置され得る。前記ホールは、上述した移動アセンブリ1222の溝に対応するように位置し得る。このとき、第1コイル1251a及び第2コイル1251bは複数であってもよい。
【0237】
実施形態によって、第2ハウジング1230(特に、第2-2ハウジング1232)は、第1側部1232a及び第2側部1232bを含み得る。第1側部1232a及び第2側部1232bは、互いに対応して位置し得る。例えば、第1側部1232a及び第2側部1232bは、第3方向を基準として対称に配置され得る。第1側部1232a及び第2側部1232bには、第1光学駆動コイル1251が位置し得る。また、第1側部1232a及び第2側部1232bの外側面には、第2基板部1270が安着し得る。つまり、第1側部1232aの外側面には第1基板が位置し、第2側部1232bの外側面には第2基板が位置し得る。
【0238】
さらに、第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、第2ハウジング1230(特に、第2-2ハウジング1232)の第1側部1232a及び第2側部1232bに位置し得る。
【0239】
第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、互いに対応して位置し得る。例えば、第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、第3方向(Z軸方向)を基準として対向して位置し得る。また、第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部が互いに重畳し得る。
【0240】
第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、少なくとも1個の溝(例えば、ガイド溝)又はリセスを含み得る。また、溝又はリセスには、第1ボールB1又は第2ボールB2が安着し得る。これにより、第1ボールB1又は第2ボールB2は、第1ガイド部G1のガイド溝又は第2ガイド部G2のガイド溝内で第3方向(Z軸方向)に移動し得る。
【0241】
或いは、第1ボールB1又は第2ボールB2が、第2ハウジング1230の第1側部1232aの内側に形成されたレール、又は第2ハウジング1230の第2側部1232bの内側に形成されたレールに沿って第3方向に移動し得る。
【0242】
これにより、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bは、第3方向又は光軸方向に移動し得る。このとき、第2レンズアセンブリ1222bは、第1レンズアセンブリ1222aよりも画像センサに隣接して又は近く配置され得る。
【0243】
実施形態によれば、第1ボールB1は、第1レンズアセンブリ1222aに接触し得る。第2ボールB2は、第2レンズアセンブリ1222bに接触し得る。そのため、位置によって、第1ボールB1は、第1方向(X軸方向)に沿って第2ボールB2と少なくとも一部重畳し得る。ただし、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bの位置によって互いに重畳していない場合もある。
【0244】
また、第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、第1リセスRS1と対向する第1ガイド溝GG1a、GG2aを含み得る。また、第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、第2リセスRS2と対向する第2ガイド溝GG1b、GG2bを含み得る。第1ガイド溝GG1a、GG2aと第2ガイド溝GG1b、GG2bは、第3方向(Z軸方向)に延びる溝であってもよい。また、第1ガイド溝GG1a、GG2aと第2ガイド溝GG1b、GG2bは、互いに異なる形状の溝であってもよい。例えば、第1ガイド溝GG1a、GG2aは側面が傾斜した溝であり、第2ガイド溝GG1b、GG2bは側面が底面に垂直な溝であってもよい。
【0245】
また、第1ガイド溝GG1a、GG2a又は第2ガイド溝GG1b、GG2bは複数であってもよい。また、複数のガイド溝内には、直径が少なくとも一部異なる複数のボールが位置し得る。
【0246】
第2マグネット1252bは、第2コイル1251bと対向するように位置し得る。また、第1マグネット1252aは、第1コイル1251aと対向するように位置し得る。
【0247】
例えば、第1コイル1251aと第2コイル1251bのうちの少なくとも一方は、複数のコイルからなり得る。例えば、第1光学駆動コイル1251は、第1サブコイルSC1、第2サブコイルSC2を含み得る。第1サブコイルSC1、第2サブコイルSC2は、光軸方向(Z軸方向)に沿って配置され得る。例えば、第1サブコイルSC1と第2サブコイルSC2が光軸方向に順に配置され得る。また、第1サブコイルSC1は、第1サブコイルSC1及び第2サブコイルSC2のうちで第1カメラアクチュエータに最も隣接するように配置され得る。本実施形態によって、第2カメラアクチュエータ又は第1光学駆動部は、第1駆動部及び第2駆動部を含み得る。第1駆動部は、第1レンズアセンブリ1222aを光軸方向に沿って移動させる駆動力を提供することができる。第1駆動部は、第1コイル1251a及び第1マグネット1252aを含み得る。また、第1駆動部は、第1駆動コイル及び第1駆動マグネットを含み得る。これにより、第1コイル1251aは「第1駆動コイル」と混用して説明する。また、第1マグネット1252aは「第1駆動マグネット」と混用して説明する。
【0248】
また、第2駆動部は、第2レンズアセンブリ1222bを光軸方向に沿って移動させる駆動力を提供することができる。第2駆動部は、第2コイル1251b及び第2マグネット1252bを含み得る。
【0249】
また、第2駆動部は、第2駆動コイル及び第2駆動マグネットを含み得る。これにより、第2コイル1251bは「第2駆動コイル」と混用して説明する。また、第2マグネット1252bは「第2駆動マグネット」と混用して説明する。以下、これを基準として説明する。
【0250】
弾性部(図示せず)は、第1弾性部材(図示せず)及び第2弾性部材(図示せず)を含み得る。第1弾性部材(図示せず)は、移動アセンブリ1222の上面と結合し得る。第2弾性部材(図示せず)は、移動アセンブリ1222の下面と結合し得る。また、第1弾性部材(図示せず)と第2弾性部材(図示せず)は、上述したように板バネで形成され得る。また、第1弾性部材(図示せず)と第2弾性部材(図示せず)は、移動アセンブリ1222の移動に対する弾性を提供することができる。ただし、上述した位置に限定されず、弾性部は多様な位置に配置され得る。
【0251】
また、第1光学駆動部1250は、レンズ部1220を第3方向(Z軸方向)に移動させる駆動力を提供することができる。このような第1光学駆動部1250は、第1光学駆動コイル1251及び第1光学駆動マグネット1252を含み得る。第1光学駆動コイル1251と第1光学駆動マグネット1252は、互いに対向するように位置し得る。例えば、第1駆動コイル1251aと第1駆動マグネット1252aは、互いに対向するように位置し得る。また、第2駆動コイル1251bと第2駆動マグネット1252Bは、互いに対向するように位置し得る。第1駆動コイル1251aは、第2ハウジング内で第2方向に沿って一側に配置され、第2駆動コイル1251aは、第2ハウジング内で第2方向に沿って他側に配置され得る。
【0252】
さらに、第1光学駆動部1250は、第3ホールセンサ部をさらに含み得る。第3ホールセンサ部1253は、少なくとも1個の第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bを含み、第1光学駆動コイル1251の内側又は外側に位置し得る。
【0253】
第1光学駆動コイル1251及び第1光学駆動マグネット1252の間に形成された電磁力により移動アセンブリが第3方向(Z軸方向)に移動し得る。
【0254】
第1光学駆動コイル1251は、第1コイル1251a及び第2コイル1251bを含み得る。また、上述したように、第1コイル1251a及び第2コイル1251bは、複数のサブコイルからなり得る。また、第1コイル1251a及び第2コイル1251bは、第2ハウジング1230の側部に形成されたホール内に配置され得る。また、第1コイル1251a及び第2コイル1251bは、第2基板部1270と電気的に接続し得る。これにより、第1コイル1251a及び第2コイル1251bは、第2基板部1270を通じて電流などの供給を受けることができる。
【0255】
また、第1光学駆動コイル1251は、ヨークなどを通じて第2基板部1270と結合し得る。
【0256】
また、実施形態によって、第1光学駆動コイル1251は、第2基板部1270と共に固定要素である。これとは異なり、第1光学駆動マグネット1252は、第1及び第2アセンブリと共に光軸方向(Z軸方向)に移動する移動要素である。
【0257】
第1光学駆動マグネット1252は、第1マグネット1252a及び第2マグネット1252bを含み得る。
【0258】
また、第1マグネット1252aは、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aと対向し得る。第2マグネット1252bは、第3サブコイルSC1b及び第4サブコイルSC2bと対向し得る。第1サブコイルSC1aは、第3サブコイルSC1bと第2方向に重畳するように位置し得る。第2サブコイルSC2aは、第4サブコイルSC2bと第2方向に重畳するように位置し得る。このように、第1マグネット1252aと第2マグネット1252bは、互いに同様に2つのサブコイルと対向するように配置され得る。本明細書においては、第1駆動コイル又は第1コイルSC1a、SC1b、第2駆動コイル又は第2コイルSC2a、SC2bを基準として説明する。ただし、明細書内において、第2レンズアセンブリを駆動する駆動コイルに対しては、第3サブコイル、第4サブコイルとも呼ばれる。
【0259】
第1駆動コイル1251aは、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aを含み得る。また、第2駆動コイル1251bは、第3サブコイルSC1b及び第4サブコイルSC2bを含み得る。
【0260】
また、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aは、光軸方向(Z軸方向)に沿って並んで配置され得る。また、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aは、光軸方向に互いに離隔配置され得る。第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aは、互いに並列に接続し得る。例えば、第1サブコイルSC1aの一端及び他端のいずれか一方は、第2サブコイルSC2aの一端及び他端のいずれか一方と1個のノードにより接続し得る。また、第1サブコイルSC1aの一端及び他端のいずれか他方は、第2サブコイルSC2aの一端及び他端のいずれか他方と他のノードにより接続し得る。すなわち、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aに印加される電流は、各サブコイルに分配され得る。これにより、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aは、電気的に並列に接続され、発熱を減少させることができる。
【0261】
また、第1駆動コイルSC1a、SC2aと対向する第1駆動マグネット1252aの一面の極性は、第2駆動コイルSC1b、SC2bと対向する第2駆動マグネット1252bの一面の極性と同一であってもよい。例えば、第1駆動マグネット1252aの内側面と第2駆動マグネット1252bの内側面は、N極及びS極のいずれか一方(例えば、N極)を有し得る。第1駆動マグネット1252aの外側面と第2駆動マグネット1252bの外側面は、N極及びS極のいずれか他方(例えば、S極)を有し得る。ここで、内側面は光軸を基準として光軸に隣接する側面であり、外側面は光軸から遠い側面であり得る。
【0262】
また、第3サブコイルSC1b及び第4サブコイルSC2bは、光軸方向(Z軸方向)に沿って並んで配置され得る。また、第3サブコイルSC1b及び第4サブコイルSC2bは、光軸方向に互いに離隔配置され得る。
【0263】
第3サブコイルSC1b及び第4サブコイルSC2bは、互いに並列に接続し得る。例えば、第3サブコイルSC1bの一端及び他端のいずれか一方は、第4サブコイルSC2bの一端及び他端のいずれか一方と1個のノードにより接続し得る。
【0264】
第1マグネット1252a及び第2マグネット1252bは、移動アセンブリ1222の上述した溝に配置され、第1コイル1251a及び第2コイル1251bに対応するように位置し得る。また、第1光学駆動マグネット1252は、後述するヨークと共に第1及び第2レンズアセンブリ(又は移動アセンブリ)と結合し得る。
【0265】
また、第1マグネット1252aは、第1光学駆動コイル(例えば、第1コイル)と対向する第1面BSF1に第1極を有し得る。また、第1マグネット1252aは、第1面BSF1とは反対面の第2面BSF2に第2極を有し得る。第2マグネット1252bは、第2光学駆動コイル(例えば、第2コイル)と対向する第1面BSF1に第1極を有し得る。また、第2マグネット1252bは、第1面BSF1とは反対面の第2面BSF2に第2極を有し得る。第1極は、N極及びS極のいずれか一方であり得る。また、第2極は、N極及びS極のいずれか他方であり得る。
【0266】
ベース部1260は、レンズ部1220と画像センサISとの間に位置し得る。ベース部1260は、フィルタなどの構成要素が固定され得る。また、ベース部1260は、上述した画像センサを取り囲むように配置され得る。このような構成により、画像センサは異物などから自由となるので、素子の信頼性を向上させることができる。ただし、以下の一部の図面ではこれを除去して説明する。
【0267】
また、第2カメラアクチュエータ1200は、ズーム(Zoom)アクチュエータ又はAF(Auto Focus)アクチュエータであり得る。例えば、第2カメラアクチュエータは、1つ又は複数のレンズを支持し、所定の制御部の制御信号によってレンズを動かすることで、オートフォーカス機能又はズーム機能を果たすことができる。
【0268】
また、第2カメラアクチュエータは、固定ズーム又は連続ズームであり得る。例えば、第2カメラアクチュエータは、レンズ群1221の移動を提供することができる。
【0269】
さらに、第2カメラアクチュエータは、複数のレンズアセンブリからなり得る。例えば、第2カメラアクチュエータは、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222b以外に、第3レンズアセンブリ(図示せず)、及びガイドピン(図示せず)のうちの少なくとも1つ以上が配置され得る。これに対しては上述した内容を適用することができる。これにより、第2カメラアクチュエータは、第1光学駆動部を通じて高倍率ズーム機能を果たすことができる。例えば、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bは、第1光学駆動部とガイドピン(図示せず)を通じて移動する移動レンズ(moving lens)であり、第3レンズアセンブリ(図示せず)は、固定レンズであり得るが、これに限定されるものではない。例えば、第3レンズアセンブリ(図示せず)は、光を特定の位置に結像する集光子(focator)の機能を果たすことができ、第1レンズアセンブリは、集光子である第3レンズアセンブリ(図示せず)で結像された像を他の箇所に再結像させる変倍子(variator)機能を果たすことができる。一方、第1レンズアセンブリでは、被写体との距離又は像距離が多く変わり、倍率の変化が大きい状態である場合があり、変倍子である第1レンズアセンブリは、光学系の焦点距離又は倍率の変化に重要な役割を果たすことができる。一方、変倍子である第1レンズアセンブリで結像される像点は、位置によってやや差があり得る。これにより、第2レンズアセンブリは、変倍子によって結像された像に対する位置補償機能を果たすことができる。例えば、第2レンズアセンブリは、変倍子である第2レンズアセンブリ1222bで結像された像点を実際に画像センサ位置に正確に結像させる役割を果たす補償子(compensator)機能を果たすことができる。ただし、以下の図面を基準として本実施形態の構成について説明する。
【0270】
画像センサは、第2カメラアクチュエータの内側又は外側に位置し得る。実施形態においては、図示のように、画像センサが第2カメラアクチュエータの外側に位置し得る。例えば、画像センサは、回路基板上に位置し得る。画像センサは、光を受信し、受光した光を電気信号に変換し得る。また、画像センサは、複数のピクセルがアレイの形態からなり得る。また、画像センサは、光軸上に位置し得る。
【0271】
第2基板部1270は、第2ハウジングの側部と接し得る。例えば、第2基板部1270は、第2ハウジング、特に第2-2ハウジングの第1側部の外側面(第1側面)及び第2側部の外側面(第2側面)上に位置し、第1側面及び第2側面と接し得る。
【0272】
また、第2カメラアクチュエータ1200は、第2-2ハウジング1232(又は第2ハウジング)の上部及び下部の少なくとも一方に配置される第1ハウジングヨークHY1及び第2ハウジングヨークHY2を含み得る。
【0273】
第1ハウジングヨークHY1及び第2ハウジングヨークHY2は、第2-2ハウジング1232の上面及び下面の外側に位置し得る。これにより、第1ハウジングヨークHY1及び第2ハウジングヨークHY2は、第1コイル1251a、第2コイル1251b、第1マグネット1252a、及び第2マグネット1252bによって発生する磁力が、対向する要素に伝達されることを遮断することができる。例えば、第1ハウジングヨークHY1及び第2ハウジングヨークHY2により、第1コイル1251a及び第1マグネット1252aによって発生する磁力が第2コイル1251b及び第2マグネット1252bに向かって伝達される量を減らすことができる。
【0274】
図10bを参照すると、第1レンズアセンブリ1222aは、第2ハウジング内で光軸方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。第2レンズアセンブリ1222bは、第2ハウジング内で光軸方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。
【0275】
第1レンズアセンブリ1222aの上面には、第1マークMK1が位置し得る。第2レンズアセンブリ1222bの上面には、第2マークMK2が位置し得る。第1マークMK1は、複数であってもよい。第2マークMK2は、複数であってもよい。複数の第1マークMK1は、光軸方向に沿って並んで配置され得る。複数の第2マークMK2は、光軸方向に沿って並んで配置され得る。また、第1マークMK1及び第2マークMK2は、ビジョン(vision)検査によって認識することができる。これにより、第1マークMK1及び第2マークMK2によって第1レンズアセンブリ1222a、第2レンズアセンブリ1222bの位置を認識することができる。また、第1マークMK1及び第2マークMK2を認識することで、光軸方向に沿う第1レンズアセンブリ1222a、第2レンズアセンブリ1222bの移動が正確に行われることを正確に検査することができる。
【0276】
第1コイル1251aは、外側の基板ヨークによって回路基板と容易に結合することができる。第2コイル1251bは、外側の基板ヨークによって回路基板と容易に結合することができる。
【0277】
また、第1レンズアセンブリ1222aは、隣接する基板ヨークによって定められた位置に戻ることができる。すなわち、第1レンズアセンブリ1222aは、基板ヨークによる復元力により特定の位置に移動し得る。
【0278】
また、第2レンズアセンブリ1222bは、隣接する基板ヨークによって定められた位置に戻ることができる。すなわち、第2レンズアセンブリ1222bは、基板ヨークによる復元力により特定の位置に移動し得る。
【0279】
図10cを参照すると、第1の状態で、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、水平方向に重畳し得る。第1ホールセンサ1253aは、第1サブコイルSC1a内に配置され、第2ホールセンサ1253bは、第3サブコイルSC1bに配置され得る。第2サブコイルSC2a及び第4サブコイルSC2bには、ホールセンサが配置されていない場合もある。さらに、互いに対向する第1サブコイルSC1a及び第3サブコイルSC1bに複数のホールセンサが配置されることで、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは水平方向(Y軸方向)に重畳し得る。
【0280】
また、以下、多様な状態及び実施形態に係る第2カメラアクチュエータ及びカメラ装置において、第1ストッパSTP1と第2ストッパSTP2は、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bの光軸方向への移動を遮断することができる。すなわち、第1ストッパST1と第2ストッパSTP2の光軸方向への離隔距離が第1レンズアセンブリ1222a又は第2レンズアセンブリ1222bの光軸方向への移動範囲以下であり得る。第1ストッパSTP1は、第2ストッパSTP2に比べて第1カメラアクチュエータに隣接して配置され得る。また、第2ストッパSTP2は、第1ストッパSTP1に比べて画像センサに隣接するように位置し得る。
【0281】
図10dを参照すると、第2の状態で、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、水平方向に少なくとも一部重畳していない場合もある。例えば、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、水平方向にずれ、互いに重畳していない場合もある。具体的に、第1ホールセンサ1253aは、第1サブコイルSC1a内に配置され、第2ホールセンサ1253bは、第4サブコイルSC2bに配置され得る。第2サブコイルSC2aと第3サブコイルSC1bには、ホールセンサが配置されていない場合もある。さらに、互いに対向しない第1サブコイルSC1aと第4サブコイルSC2bに複数のホールセンサが配置されることで、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、水平方向(Y軸方向)に重畳していない場合もある。
【0282】
図10eを参照すると、第3の状態で、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、水平方向に重畳し得る。第1ホールセンサ1253aは、第2サブコイルSC2a内に配置され、第2ホールセンサ1253bは、第4サブコイルSC2bに配置され得る。第1サブコイルSC1a及び第3サブコイルSC1bには、ホールセンサが配置されていない場合もある。さらに、互いに対向する第2サブコイルSC2a及び第4サブコイルSC2bに複数のホールセンサが配置されることで、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、水平方向(Y軸方向)に重畳し得る。
【0283】
【表1】
【0284】
表1を参照すると、第1の状態では、第1マグネット及び第1レンズアセンブリが第1ホールセンサと水平方向(Y軸方向)に重畳する。また、第2マグネット及び第2レンズアセンブリが第2ホールセンサと水平方向(Y軸方向)に重畳していない。また、第1レンズアセンブリの移動(第1マグネットの動き)があるとき、第2レンズアセンブリ及び第2マグネットが第2ホールセンサと水平方向に重畳していない場合もある。これにより、第1マグネットによって発生した磁力が第2ホールセンサに多数提供され、第2マグネット又は第2レンズアセンブリの移動がない場合であっても、第2ホールセンサの変化が比較的大きく存在する。
【0285】
これとは異なり、第2マグネットの動き(第2レンズアセンブリの動きに対応)がある場合であっても、第2マグネットによって発生した磁力が第1マグネット又は第1レンズアセンブリにより一部遮断され、第1ホールセンサの変化が比較的大きくない。
【0286】
第2の状態では、第1マグネット及び第1レンズアセンブリが第1ホールセンサと水平方向(Y軸方向)に重畳する。また、第2マグネット及び第2レンズアセンブリが第2ホールセンサと水平方向(Y軸方向)に重畳する。
【0287】
また、第1レンズアセンブリの移動(第1マグネットの動き)がある場合、第2レンズアセンブリ及び第2マグネットが第2ホールセンサと水平方向に重畳しているため、第1マグネットによって発生した磁力が第2マグネット又は第2レンズアセンブリにより一部遮断され、第2ホールセンサの変化が比較的大きくない。
【0288】
これとは異なり、第2レンズアセンブリの移動(第2マグネットの動き)がある場合であっても、第2マグネットによって発生した磁力が第1マグネット又は第1レンズアセンブリにより一部遮断され、第1ホールセンサの変化が比較的大きくない。
【0289】
第3の状態では、第1マグネット及び第1レンズアセンブリが第1ホールセンサと水平方向(Y軸方向)に重畳していない。また、第2マグネット及び第2レンズアセンブリが第2ホールセンサと水平方向(Y軸方向)に重畳する。
【0290】
また、第1レンズアセンブリの移動(第1マグネットの動き)がある場合であっても、第1マグネットによって発生した磁力が第2マグネット又は第2レンズアセンブリにより一部遮断され、第2ホールセンサの変化が比較的大きくない。
【0291】
ただし、第1レンズアセンブリ及び第1マグネットが第1ホールセンサと水平方向に重畳していない場合もある。これにより、第2マグネットによって発生した磁力が第1ホールセンサに多数提供され、第1マグネット又は第1レンズアセンブリの移動がない場合であっても、第1ホールセンサの変化が比較的大きく存在する。
【0292】
図10fを参照すると、実施形態に係る第2カメラアクチュエータ及びカメラ装置において、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、少なくとも一部が光軸に垂直な方向(例えば、水平方向(Y軸方向))に重畳していない場合もある。
【0293】
例えば、第1ホールセンサ1253aの面積に対する、第2ホールセンサ1253bと水平方向(Y軸方向)に重畳する面積の比が1:0.5以下であり得る。すなわち、図示のように、4個の第1ホールセンサ1253aは2個以下で、4個の第2ホールセンサ1253bのうちの2個と水平方向に重畳し得る。すなわち、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、少なくとも一部が互いに水平方向に対してずれて配置され得る。このような構成により、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bが互いに対向しないマグネット、すなわち第2マグネット1252bと第1マグネット1252aから発生した磁力に対して影響力を減少させることができる。これにより、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bによる第1レンズアセンブリと第2レンズアセンブリの位置検出を正確に行うことができる。
【0294】
さらに、本実施形態によって、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bが光軸方向(Z軸方向)に最大移動した場合(dmax)、第2レンズアセンブリ1222bが第2ストッパSTP2と接することができる。また、第1レンズアセンブリ1222aが第1ストッパSTP1と接することができる。
【0295】
さらに、前記最大移動状態(dmaxを有する)で、第1ホールセンサ1253aは第1マグネット1252aと対向し、第2ホールセンサ1252bは第2マグネット1252bと対向し得る。また、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bが光軸方向(Z軸方向)に最大移動(最大離隔状態、dmax)している場合、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bとの間の最小距離daは、第1コイル1251aと第2コイル1251bとの間の水平方向(Y軸方向)での最大距離dcoilよりも大きくてもよい。
【0296】
また、本実施形態によって、第1コイル1251aと第2コイル1251bは、光軸を基準として対称に配置され得る。また、第1ホールセンサ1253aは、第1コイル1251a内において、第2コイル1251b(又は第2ホールセンサ)よりも第1カメラアクチュエータに隣接するように位置し得る。また、第2ホールセンサ1253bは、第2コイル1251b内において、第1コイル1251a(又は第1ホールセンサ1253a)よりも画像センサに隣接して配置され得る。これにより、第2レンズアセンブリ1222bが第1レンズアセンブリ1222aよりも画像センサに隣接して配置されるため、第1及び第2ホールセンサの配置はこのような構造に対応することができる。
【0297】
以下、実施形態に係る第2カメラアクチュエータにおいては、上述したように、あるレンズアセンブリの移動に対して他のレンズアセンブリのマグネット(又はコイル)による磁力影響を抑制することができる。これにより、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bに(及ぶ)隣接するマグネット以外のマグネットなどからの磁力の影響、すなわちクロストーク(cross talk)を低減することができる。
【0298】
また、図10g及び図10hを参照すると、固定部であるコイルを基準として移動部であるマグネットが光軸方向に沿って移動し得る。本図面では1個のコイルを基準として説明する。ただし、上述したように、コイルは、複数のサブコイルからなってもよく、これについての説明は図16及び図17で後述する。さらに、1個のコイル(又はサブコイル)に対して、マグネットは、1個のコイル(又はサブコイル)の光軸方向での長さ内で移動範囲(stroke)を有し得る。また、複数の第1ホールセンサ1253aは、第1コイル1251aの内側ホール内に位置し、第1マグネット1252aの移動による磁力を検出することができる。以下、第1コイル1251a、第1マグネット1252a、及び第1ホールセンサ1253aを基準として説明する。ただし、これらの内容は、第2コイル、第2マグネット、第2ホールセンサに同様に適用することができる。
【0299】
図示のように、第1マグネット1252aは、光軸方向に所定の長さRG2を有し得る。このとき、第1マグネット1252aは、第1コイル1251aにおいて、内側ホールの光軸方向での長さよりも小さな長さの移動範囲(stroke)RG1を有し得る。これにより、第1マグネットの最大移動範囲RG3は、第1マグネット1252aの移動範囲RG1と、第1マグネット1252aの光軸方向での長さRG2との和に対応し得る。
【0300】
さらに、第1マグネット1252aの光軸方向に移動によって、第1マグネット1252aがストローク又は移動可能な領域だけ、第1マグネット1252aと第1コイル1251aの内側ホールとが互いに重畳していない場合もある。また、前記第1マグネット1252aと第1コイル1251aの内側ホールとの間の非重畳領域GR1に少なくとも1個のホールセンサ1253aが位置し得る。このとき、非重畳領域GR1に配置された少なくとも1個のホールセンサは、以下「非重畳ホールセンサ」と混用する。
【0301】
このような非重畳ホールセンサは、第1マグネット1252aと水平方向に重畳していないため、第1マグネット1252aによる磁力以外の磁力(例えば、第2マグネット、第2コイルなど)を第1マグネット1252aによって遮断しにくい場合がある。
【0302】
また、非重畳ホールセンサは、第1マグネット1252aの移動によって変更され得る。すなわち、上述した第1マグネットの長さ、移動範囲、最大移動範囲などが変更され得る。ただし、光軸方向に沿って第1マグネットの長さ、移動範囲、最大移動範囲のサイズは同一であってもよい。例えば、第1マグネット1252a又は第1レンズアセンブリの移動に対応して、第1マグネット1252aは、光軸方向で所定の長さRG2’を有し得る。このとき、第1マグネット1252aは、第1コイル1251aで内側ホールの光軸方向での長さよりも小さな長さの移動範囲(stroke)RG1’を有し得る。これにより、第1マグネットの最大移動範囲RG3’は、第1マグネット1252aの移動範囲RG1’と第1マグネット1252aの光軸方向での長さRG2’との和に対応し得る。
【0303】
また、非重畳領域GR2は、光軸方向に沿って最外側に位置するホールセンサと重畳する領域であり得る。このように、上述したように、第1マグネットの移動によって非重畳領域も変わり得る。
【0304】
さらに、第1マグネット又は第1レンズアセンブリの移動に対応して、互いに異なる第1ホールセンサ1253aと第1マグネット1252aに磁力の遮蔽が行われ得る。これにより、上述した実施形態に係る第2カメラアクチュエータで両側に配置された第1ホールセンサと第2ホールセンサに対して、第1及び第2マグネットを配置することにより、互いに反対側に配置された第1及び第2マグネットからの磁力の影響(クロストーク、cross talk)を抑制することができる。これにより、第1及び第2レンズアセンブリの移動に対する正確な駆動を行うことができる。
【0305】
図11は、第1レンズアセンブリの駆動に関する分解斜視図であり、図12aは、第2レンズアセンブリの駆動に関する分解斜視図である。
【0306】
図11及び図12を参照して、電磁力に対して1個のコイルを基準として以下で説明する。実施形態に係るカメラ装置において、第1マグネット1252aと第1コイル1251aとの間の電磁力DEM1が発生し、第1レンズアセンブリ1222aが光軸に対して水平に、すなわち第3方向(Z軸方向)又は第3方向とは反対方向に第1ボールB1を通じてハウジングの内側面に位置するレールに沿って移動し得る。このとき、第1マグネット1252aと第2マグネット1252bは、第1及び第2サブコイルの縁部と対向する領域まで移動しない。これにより、第1サブコイルと第2サブコイルとが隣接する領域の電流の流れを基準として電磁力が形成される。
【0307】
具体的に、実施形態に係るカメラ装置において、第1マグネット1252aは、例えば単極着磁方式によって第1レンズアセンブリ1222aに設けられ得る。例えば、実施形態において、第1マグネット1252aの外側面と対向する面(第1面)がS極であり得る。また、第1マグネット1252aの外側面は、第1コイル1251aと対向する面であり得る。また、第1面とは反対の面がN極であり得る。このため、N極とS極の一方の極のみが第1コイル1251aと対向するように位置し得る。ここで、第1マグネット1252aの外側面がS極であることを基準として説明する。さらに、第1コイル1251aは、複数のサブコイルからなり、複数のサブコイルにおける電流は互いに反対方向に流れ得る。すなわち、第1サブコイルSC1aで第2サブコイルSC2aと隣接する領域で、電流は「DE1」と同一に流れ得る。
【0308】
つまり、第1サブコイルSC1aの第1領域及び第2サブコイルSC2aの第2領域は、電流の方向が同一であってもよい。第1サブコイルSC1aの第1領域は、光軸方向と垂直な方向(第2方向)に第1駆動マグネット1252aと重畳し、光軸方向と垂直に配置された(例えば、第1方向に沿って配置された)領域である。第2サブコイルSc2aの第2領域は、光軸方向と垂直な方向(第2方向)に第1駆動マグネット1252aと重畳し、光軸方向と垂直に配置された(例えば、第1方向に沿って配置された)領域である。
【0309】
また、図示のように、実施形態で第1マグネット1252aのS極で第2方向(Y軸方向)に磁力が加えられ、第1コイル1251aで第1方向(X軸方向)に電流DE1が流れると、電磁力の相互作用(例えば、フレミングの左手の法則)により第3方向(Z軸方向)に電磁力DEM1が作用し得る。
【0310】
このとき、第1コイル1251aは、第2ハウジングの側部に固定された状態であるため、第1マグネット1252aが配置された第1レンズアセンブリ1222aが電流の方向に応じて電磁力DEM1によってZ軸方向とは反対方向に移動し得る。すなわち、第1光学駆動マグネットは、第1光学駆動コイルに加えられる電磁力とは反対方向に移動し得る。また、電磁力の方向は、コイルの電流及びマグネットの磁力によって変更され得る。
【0311】
このため、第1レンズアセンブリ1222aは、第3方向又は光軸方向に平行な方向(両方向)に第1ボールB1を通じてハウジングの内側面に位置するレールに沿って移動し得る。このとき、電磁力DEM1は、第1コイル1251aに加えられる電流DE1に比例して制御することができる。
【0312】
第1レンズアセンブリ1222a又は第2レンズアセンブリ1222bは、第1ボールB1が安着する第1リセスRS1を含み得る。また、第1レンズアセンブリ1222a又は第2レンズアセンブリ1222bは、第2ボールB2が安着する第2リセスRS2を含み得る。第1リセスRS1及び第2リセスRS2は複数であってもよい。第1リセスRS1は、光軸方向(Z軸方向)に長さが予め設定されていてもよい。また、第2リセスRS2は、光軸方向(Z軸方向)に長さが予め設定されていてもよい。これにより、第1ボールB1と第2ボールB2は、各リセス内における光軸方向への移動距離を調節し得る。つまり、第1リセスRS1又は第2リセスRS2は、第1及び第2ボールB1、B2に対するストッパであり得る。
【0313】
また、実施形態に係るカメラ装置において、第2マグネット1252bは、例えば、単極着磁方式などによって第2レンズアセンブリ1222bに設けられ得る。
【0314】
また、第1マグネット1252aの外側面は、第1コイル1251aと対向する面であり得る。また、第1面とは反対の面がN極であり得る。これにより、N極とS極のうちの一方の極のみが第1コイル1251aと対向するように位置し得る。ここで、第1マグネット1252aの外側面がS極であることを基準として説明する。さらに、第1コイル1251aは、複数のサブコイルからなり、複数のサブコイルで電流は互いに反対方向に流れ得る。すなわち、第1サブコイルSC1aにおいて、第2サブコイルSC2aと隣接する領域で、電流は「DE1」と同一に流れ得る。
【0315】
例えば、実施形態において、第2マグネット1252bのN極とS極のうちのいずれか一方は、いずれも第2コイル1251bと対向するように位置し得る。また、実施形態において、第2マグネット1252bの外側面と対向する面(第1面)がS極であり得る。或いは、第1面はN極であり得る。以下では、図示のように、第1面がN極であることを基準として説明する。
【0316】
さらに、第2コイル1251bは、複数のサブコイルからなり、複数のサブコイルで電流は互いに反対方向に流れ得る。すなわち、第4サブコイルSC1bで第3サブコイルSC2bと隣接する領域で、電流は「DE2」と同一に流れ得る。
【0317】
実施形態において、第2マグネット1252bの第1面(N極)で第2方向(Y軸方向)に磁力DM2が加えられ、N極に対応する第2コイル1251bで第1方向(X軸方向)に電流DE2が流れると、電磁力の相互作用(例えば、フレミングの左手の法則)により第3方向(Z軸方向)に電磁力DEM2が作用し得る。
【0318】
このとき、第2コイル1251bは、第2ハウジングの側部に固定された状態であるため、第2マグネット1252bが配置された第2レンズアセンブリ1222bが電流の方向に応じて電磁力DEM2によってZ軸方向とは反対方向に移動し得る。例えば、上述したように、電磁力の方向は、コイルの電流及びマグネットの磁力によって変更され得る。これにより、第2レンズアセンブリ1222bは、第3方向(Z軸方向)に平行な方向に第2ボールB2を通じて第2ハウジングの内側面に位置するレールに沿って移動し得る。このとき、電磁力DEM2は、第2コイル1251bに加えられる電流DE2に比例して制御することができる。
【0319】
図13は、実施形態に係る第2カメラアクチュエータの駆動を説明する図である。
【0320】
図13を参照すると、実施形態に係るカメラ装置において、第1光学駆動部は、レンズ部1220の第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bを第3方向(Z軸方向)に沿って移動させる駆動力F3A、F3B、F4A、F4Bを提供することができる。このような第1光学駆動部は、上述したように、第1光学駆動コイル1251及び第1光学駆動マグネット1252を含み得る。また、第1光学駆動コイル1251及び第1光学駆動マグネット1252の間に形成された電磁力により、レンズ部1220が第3方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。
【0321】
このとき、第1コイル1251a及び第2コイル1251bは、第2ハウジング1230の側部(例えば、第1側部と第2側部)に形成されたホール内に配置され得る。また、第2コイル1251bは、第1基板と電気的に接続し得る。第1コイル1251aは、第2基板と電気的に接続し得る。これにより、第1コイル1251a及び第2コイル1251bは、第2基板部1270を通じて回路基板1300の駆動ドライバーから駆動信号(例えば、電流)の供給を受けることができる。
【0322】
このとき、第1コイル1251a及び第1マグネット1252aの間の電磁力F3A、F3Bによって、第1マグネット1252aが安着した第1レンズアセンブリ1222aが第3方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。また、第1レンズアセンブリ1222aに安着した第2レンズ群1221bも第3方向に沿って移動し得る。
【0323】
また、第2コイル1251b及び第2マグネット1252bの間の電磁力F4A、F4Bによって、第2マグネット1252bが安着した第2レンズアセンブリ1222bが第3方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。また、第2レンズアセンブリ1222bに安着した第3レンズ群1221cも第3方向に沿って移動し得る。
【0324】
これにより、上述した内容のように、第2レンズ群1221bと第3レンズ群1221cの移動により、光学系の焦点距離又は倍率が変化し得る。実施形態によって、第2レンズ群1221bの移動により倍率が変化し得る。つまり、ズーム(zooming)が行われ得る。また、第3レンズ群1221cの移動により焦点が調整され得る。つまり、オートフォーカス(auto focusing)が行われ得る。このような構成により、第2カメラアクチュエータは、固定ズーム又は連続ズームであり得る。
【0325】
さらに、第1ホールセンサ1253a、第2ホールセンサ1253bは、第1サブコイル及び第2サブコイルの少なくともいずれか一方に配置され得る。例えば、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、第2方向に重畳し得る。或いは、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、第2方向に重畳していない場合もある。或いは、第1ホールセンサ1253a及び第2ホールセンサ1253bは、第2方向に一部重畳し得る。
【0326】
図14は、実施形態に係る回路基板を示す概略図である。
【0327】
図14を参照すると、上述したように、実施形態に係る回路基板1300は、第1回路基板部1310及び第2回路基板部1320を含み得る。第1回路基板部1310は、ベースの下部に位置し、ベースと結合し得る。また、第1回路基板部1310には、画像センサISが配置され得る。また、第1回路基板部1310と画像センサISは、電気的に接続し得る。
【0328】
また、第2回路基板部1320は、ベースの側部に位置し得る。特に、第2回路基板部1320は、ベースの第1側部に位置し得る。これにより、第2回路基板部1320は、第1側部に隣接するように位置した第1コイルと隣接して位置し、電気的接続が容易に行われ得る。
【0329】
さらに、回路基板1300は、側面に位置する固定基板(図示せず)をさらに含み得る。これにより、回路基板1300がフレキシブルな材料からなっている場合であっても、固定基板によって剛性を維持しながらベースに結合することができる。
【0330】
回路基板1300の第2回路基板部1320は、第1光学駆動部1250の側部に位置し得る。回路基板1300は、第2光学駆動部及び第1光学駆動部と電気的に接続し得る。例えば、電気的接続はSMTで行われ得る。ただし、このような方式に限定されるものではない。
【0331】
このような回路基板1300は、硬性印刷回路基板(Rigid PCB)、軟性印刷回路基板(Flexible PCB)、硬軟性印刷回路基板(Rigid Flexible PCB)など、電気的に接続できる配線パターンがある回路基板を含み得る。ただし、このような種類に限定されるものではない。
【0332】
また、回路基板1300は、端末内の他のカメラモジュール又は端末のプロセッサと電気的に接続し得る。これにより、上述したカメラアクチュエータ及びこれを含むカメラ装置は、端末内で多様な信号を送受信することができる。
【0333】
図15は、実施形態に係る第2カメラアクチュエータの一部構成の斜視図である。
【0334】
図15を参照すると、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bは、光軸方向(Z軸方向)に離隔配置され得る。また、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bは、第1光学駆動部によって光軸方向(Z軸方向)に沿って移動し得る。例えば、第1レンズアセンブリ1222a及び第2レンズアセンブリ1222bの移動によって、オートフォーカス(Auto Focus)又はズーム(Zoom)機能を果たすことができる。
【0335】
また、第1レンズアセンブリ1222aは、第2レンズ群1221bを保持及び結合した第1レンズホルダーLAH1を含み得る。第1レンズホルダーLAH1は、第2レンズ群1221bと結合し得る。また、第1レンズホルダーLAH1は、第2レンズ群1221bを収容するための第1レンズホールLH1を含み得る。すなわち、第1レンズホールLH1には、少なくとも1個のレンズを含む第2レンズ群1221bが配置され得る。第1ガイド部G1は、第1レンズホルダーLAH1の一側に離隔配置され得る。例えば、第1ガイド部G1と第1レンズホルダーLAH1は、第2方向(Y軸方向)に順次配置され得る。
【0336】
また、第2レンズアセンブリ1222bは、第3レンズ群1221cを保持及び結合した第2レンズホルダーLAH2を含み得る。また、第2レンズホルダーLAH2は、第3レンズ群1221cを収容するための第2レンズホールLH2を含み得る。すなわち、第2レンズホールLH2には、少なくとも1個のレンズが配置され得る。
【0337】
第2ガイド部G2は、第2レンズホルダーLAH2の他側に配置され得る。第2ガイド部G2は、第1ガイド部G1と対向して配置され得る。
【0338】
実施形態によって、第1ガイド部G1及び第2ガイド部G2は、第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重畳し得る。このような構成により、第2カメラアクチュエータ内で第1及び第2レンズアセンブリの移動のための第1光学駆動部の空間効率が向上し、第2カメラアクチュエータの小型化が容易になされ得る。
【0339】
また、第2ガイド部G2と第2レンズホルダーLAH2は、第2方向(Y軸方向)とは反対方向に順次配置され得る。
【0340】
第1ガイド部G1には、上述したように、第1ボール及び第1コイルなどが配置され、第2ガイド部G2には、上述したように、第2ボール及び第2コイルなどが配置され得る。
【0341】
また、実施形態によれば、第1及び第2レンズアセンブリ1222a、1222bのそれぞれは、側面に配置されたヨークYK1、YK2を含み得る。
【0342】
第1ヨークYK1は、第1レンズアセンブリ1222aの側面に位置し得る。第2ヨークYK2は、第2レンズアセンブリ1222bの側面に位置し得る。このような第1ヨークYK1及び第2ヨークYK2は、少なくとも一部が外側に延び得る。これにより、第1ヨークYK1は、第1マグネット1252aの側面の少なくとも一部を取り囲み得る。図示のように、第1ヨークYK1は、第1マグネット1252aの内側面及び側面の一部を取り囲む多様な構造からなり得る。例えば、第1ヨークYK1は、分割された部材からなり、各分割された部材が第1マグネット1252aの内側面及び側面に位置し得る。これにより、単極着磁された第1光学駆動マグネットとヨークとの結合力を向上させることができる。同様に、第2ヨークYK2は、第2マグネット1252bの側面の少なくとも一部を取り囲み得る。図示のように、第2ヨークYK2は、第2マグネット1252bの内側面及び側面の一部を取り囲む多様な構造からなり得る。例えば、第2ヨークYK2は、分割された部材からなり、各分割された部材が第2マグネット1252bの内側面及び側面に位置し得る。
【0343】
さらに、ヨークは、第1光学駆動マグネットだけでなく、第1光学駆動コイルに対しても互いに結合するように位置し得る。
【0344】
また、複数のボールがレンズアセンブリの外側面に位置し得る。上述したように、第1ボールB1は、第1レンズアセンブリ1222aの外側面に位置し得る。第2ボールB2は、第2レンズアセンブリ1222bの外側面に位置し得る。
【0345】
第1ボールB1と第2ボールB2は複数であってもよい。例えば、第1ボールB1は複数で、第1レンズアセンブリ1222aの1個のリセスに光軸方向(Z軸方向)に沿って並んで配置され得る。また、第2ボールB2は複数で、第2レンズアセンブリ1222bの1個のリセスに光軸方向(Z軸方向)に沿って並んで配置され得る。
【0346】
例えば、第2ボールB2は、第1サブボールB2a、第2サブボールB2b、及び第3サブボールB2cを含み得る。第1サブボールB2a、第2サブボールB2b、及び第3サブボールB2cは、光軸方向に沿って並んで配置され得る。これにより、第1サブボールB2a、第2サブボールB2b、及び第3サブボールB2cは、光軸方向に互いに少なくとも一部重畳し得る。
【0347】
また、第1サブボールB2a及び第2サブボールB2bは、複数のボールのうちの縁部に位置し得る。第3サブボールB2cは、第1サブボールB2aと第2サブボールB2bとの間に位置し得る。
【0348】
複数のボールは互いに直径が同一であるか異なり得る。例えば、第1サブボールB2a、第2サブボールB2b、及び第3サブボールB2cは、少なくとも一部が互いに直径R1、R3、R2が同一であってもよい。また、第1サブボールB2a、第2サブボールB2b、及び第3サブボールB2cは、互いに直径R1、R3、R2が異なり得る。
【0349】
実施形態によって、縁部に位置するボール(第1及び第2サブボール)の直径R1、R3は、複数のボールのうちで内側に位置するボール(第3サブボール)の直径R2よりも小さくてもよい。例えば、第1サブボールB2a及び第2サブボールB2bの直径R1、R3は、第3サブボールB2cの直径R2よりも小さくてもよい。このような構成により、複数のボールによるレンズアセンブリの移動が一側に偏ることなく正確に行われ得る。
【0350】
また、上述したように、第1光学駆動マグネットは複数であり、第1マグネットと第2マグネットからなり得る。また、第1マグネットと第2マグネットは、互いに対向して同一の極が外側に配置され得る。すなわち、第1マグネットの第1面(外側面)及び第2マグネットの第1面(外側面)は、第1極を有し得る。また、第1マグネットの第2面(内側面)及び第2マグネットの第2面(内側面)は、第2極を有し得る。
【0351】
図16は、実施形態に係る第1光学駆動コイル、第1光学駆動マグネット及びヨークを示す図であり、図17は、実施形態に係る第1光学駆動部によって第1光学駆動マグネットの移動を説明する図であり、図18は、実施形態に係る第2及び第3レンズアセンブリの移動を説明する図である。
【0352】
図16から図18を参照すると、第1サブコイルSC1aの光軸方向(Z軸方向)での長さW5は、前記第2サブコイルSC2aの光軸方向(Z軸方向)での長さW6と同一であってもよい。このような構成により、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aによる駆動力の制御を容易に行うことができる。
【0353】
また、第1光学駆動コイルの光軸方向(Z軸方向)での全体長さW1(又は最大長さ)は、第1光学駆動マグネット1252aの光軸方向(Z軸方向)での長さW2(最大長さ)よりも大きくてもよい。このような構成により、第1光学駆動マグネットによるストロークを最大に行うことができる。さらに、単極着磁の第1光学駆動マグネットによるロングストロークを行うことができる。
【0354】
また、実施形態によって、光軸方向での第1レンズアセンブリの最大移動距離MDは、第1サブコイルSC1aのホール(又は中空部)の短軸方向(第1方向)での長さW10よりも大きく、第1サブコイルSC1aのホール(又は中空部の長軸方向(光軸方向又は第3方向)での長さW3よりも小さいか又は同一であってもよい。
【0355】
また、第1レンズアセンブリの最大移動距離MDは、第2サブコイルSC2aのホール(又は中空部)の短軸方向(第1方向)での長さよりも大きく、第2サブコイルSC2aのホール(又は中空部の長軸方向(光軸方向又は第3方向)での長さW4よりも小さいか又は同一であってもよい。
【0356】
また、実施形態によって、光軸方向での第2レンズアセンブリの最大移動距離MD3は、第3サブコイルSC1bのホール(又は中空部)の短軸方向(第1方向)での長さよりも大きく、第3サブコイルSC1bのホール(又は中空部の長軸方向(光軸方向又は第3方向)での長さよりも小さいか又は同一であってもよい。
【0357】
また、第1レンズアセンブリの最大移動距離MD3は、第4サブコイルSC2bのホール(又は中空部)の短軸方向(第1方向)での長さよりも大きく、第4サブコイルSC2bのホール(又は中空部の長軸方向(光軸方向又は第3方向)での長さよりも小さいか又は同一であってもよい。
【0358】
さらに、第1サブコイルSC1aの内部ホールの光軸方向での長さW3と、第2サブコイルSC2aの内部ホールの光軸方向での長さW4とは同一であってもよい。
【0359】
また、駆動マグネット1252aの光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、第1サブコイルSC1aの内部ホールの光軸方向での長さW3よりも大きくてもよい。また、駆動マグネット1252aの光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、第2サブコイルSC2aの内部ホールの光軸方向での長さW4よりも大きくてもよい。これにより、第1光学駆動マグネットは、第1光学駆動コイルの光軸方向での全体長さ内で光軸に沿って移動することができる。
【0360】
第1駆動マグネットの短軸方向(又は第1方向)での最大長さ(又は幅)W11は、第1駆動コイルの短軸方向(又は第1方向)での最大長さ(又は幅)W12よりも小さくてもよい。このとき、第1駆動コイルの短軸方向(又は第1方向)での最大長さは、第1駆動コイルの第1方向に離隔した最外郭の間の距離に対応し得る。
【0361】
また、実施形態によって、第1光学駆動コイルのいずれかのコイルの中空部(又は孔)は、光軸方向での長さが短軸方向又は第1方向での長さよりも大きくてもよい。例えば、第1サブコイルSC1aのホール(又は中空部の長軸方向(光軸方向又は第3方向)での長さW3は、第1サブコイルSC1aのホール(又は中空部)の短軸方向(第1方向)での長さW10よりも大きくてもよい。また、サブコイルの中空部での横長(又は横)は、縦長(又は縦)よりも大きくてもよい。
【0362】
また、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、各サブコイル(第1サブコイルから第4サブコイル)の中空部(又は孔)のいずれかの光軸方向での長さW3、W4よりも大きくてもよい。
【0363】
第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの他側までの長さ又は範囲W7よりも小さくてもよい。ここで、サブコイルに対する一側及び他側とは、光軸方向に沿って互いに反対となる方向の端部を意味する。
【0364】
第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの一側までの長さ又は範囲W8よりも小さくてもよい。
【0365】
さらに、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの一側までの長さ又は範囲W9よりも小さくてもよい。
【0366】
第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2(最大長さ)は、第1サブコイルSC1aの光軸方向(Z軸方向)での長さW5よりも小さくてもよい。
【0367】
このような構成により、レンズアセンブリの光軸方向に沿って移動する際に逆起電力が発生せず、ロングストロークを実現することができる。
【0368】
第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さ(最大長さ)W2は、対応する第1駆動コイルの光軸方向での最大長さW1の0.6倍以下であり得る。好ましくは、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さ(最大長さ)W2は、対応する第1駆動コイルの光軸方向での最大長さW1の0.55倍以下であり得る。さらに好ましくは、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さ(最大長さ)W2は、対応する第1駆動コイルの光軸方向での最大長さW1の0.5倍以下であり得る。これにより、カメラ装置は、逆起電力が最小化した状態でロングストロークを提供することができる。
【0369】
光軸方向での第1レンズアセンブリの最大移動距離MDは、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さ(最大長さ)W2よりも小さくてもよい。例えば、光軸方向での第1レンズアセンブリの最大移動距離MDは、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さ(最大長さ)W2の0.66倍以上から0.92倍以下であり得る。好ましくは、光軸方向での第1レンズアセンブリの最大移動距離MDは、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さ(最大長さ)W2の0.7倍以上から0.90倍以下であり得る。さらに好ましくは、光軸方向での第1レンズアセンブリの最大移動距離MDは、第1光学駆動マグネット(又は第1及び第2駆動マグネット)の光軸方向(Z軸方向)での長さ(最大長さ)W2の0.74倍以上から0.88倍以下であり得る。これにより、逆起電力の発生を極力抑制することができる。
【0370】
また、実施形態によって、第1光学駆動コイルの光軸方向(Z軸方向)での全体長さW1(又は最大長さ)は、18mm~20mmであり得る。さらに、第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、8mm~12mmであり得る。また、第1サブコイルSC1aのホール(又は中空部の長軸方向(光軸方向又は第3方向)での長さW3は、5.6mm~8.7mmであり得る。また、第2サブコイルSC2aのホール(又は中空部の長軸方向(光軸方向又は第3方向)での長さW4は、5.6mm~8.7mmであり得る。
【0371】
第1サブコイルSC1aの光軸方向(Z軸方向)での長さW5は、8mm~10mmであり得る。ただし、上述したように、第1サブコイルSC1aの光軸方向(Z軸方向)での長さW5は、第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2よりも大きいか又は同一であってもよい。
【0372】
また、第2サブコイルSC2aの光軸方向(Z軸方向)での長さW6は、8mm~10mmであり得る。ただし、上述したように、第2サブコイルSC2aの光軸方向(Z軸方向)での長さW5は、第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2よりも大きいか又は同一であってもよい。
【0373】
第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの他側までの長さW7は、13.6mm~20.7mmであり得る。
【0374】
また、第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの一側までの長さ又は範囲W8は、8mm~12mmであり得る。また、第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの一側までの長さ又は範囲W8は、第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2以上であり得る。
【0375】
第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの一側までの長さ又は範囲W9は、8mm~12mmであり得る。第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの一側までの長さ又は範囲W9は、第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2以上であり得る。
【0376】
また、実施形態によって、第1光学駆動マグネットの単極着磁によって、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aは、互いに異なる方向に電流が流れ得る。例えば、第1サブコイルSC1aでは、時計回り及び反時計回りのいずれか一方向に電流が流れ、第2サブコイルSC2aでは、時計回り及び反時計回りのいずれか他方向に電流が流れ得る。
【0377】
さらに、第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、レンズアセンブリの光軸方向への移動距離MD2、MD3よりも大きくてもよい。すなわち、第1光学駆動マグネットの光軸方向(Z軸方向)での長さW2は、第1レンズアセンブリの最大移動距離又は第2レンズアセンブリの最大移動距離よりも大きくてもよい。このような構成により、光軸方向への移動に対する駆動力を安全に提供することができる。
【0378】
第1光学駆動マグネット(例えば、第1マグネット1252a)は、光軸方向(Z軸方向)において、第1サブコイルSC1aの内部ホールの一側から第2サブコイルSC2aの内部ホールの他側までの範囲W7で移動し得る。すなわち、第1光学駆動マグネットは、光軸方向において、第1光学駆動コイル内のホールの光軸方向での最大移動距離(又は移動範囲)(MD)内で移動し得る。
【0379】
また、レンズアセンブリは、上述したように複数であり、複数のレンズアセンブリうちで後端に配置されたレンズアセンブリが、前端に配置されたレンズアセンブリよりも光軸方向への移動距離がさらに大きくてもよい。
【0380】
例えば、第1レンズアセンブリ1222aは、光軸方向(Z軸方向)への移動距離MD2が、第2レンズアセンブリ1222bの光軸方向(Z軸方向)への移動距離MD3よりも小さくてもよい。つまり、第2レンズアセンブリ1222bの光軸方向への移動距離が、第1レンズアセンブリの光軸方向への移動距離よりも大きくてもよい。第1レンズアセンブリ1222aは、第2レンズアセンブリ1222bの前端に位置し得る。
【0381】
また、実施形態に係るカメラアクチュエータにおいて、第1光学駆動マグネット1252aは「中央」から「最大移動1」又は「最大移動2」に移動し得る。ここで、「中央」の場合、第1光学駆動マグネット1252aは、第2方向に第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aと重畳し得る。つまり、第1サブコイルSC1a及び第2サブコイルSC2aは、第1光学駆動マグネットといずれも対向し得る。
【0382】
また、実際に電磁力による駆動力を提供する第1方向に延びるコイルである点から、第1サブコイルSC1aと第1光学駆動マグネット1252aとが重畳する領域は、第2サブコイルSC2aと第1光学駆動マグネット1252aとが重畳する領域と互いに同一であり得る。これにより、逆起電力の発生が最小化され、ロングストロークを実現することができる。
【0383】
また、「最大移動1」の場合、第1光学駆動マグネット1252aが第3方向(Z軸方向)とは反対方向に最大移動した場合に対応し得る。このとき、第1光学駆動マグネット1252aは、第2サブコイルSC2aよりも第1サブコイルSC1aと重畳する領域がさらに大きくてもよい。さらに、第1光学駆動マグネット1252aは、第1サブコイルSC1aの内部ホールと少なくとも一部重畳し得る。より具体的に、第1光学駆動マグネット1252aは、第1サブコイルSC1aの内部ホールの縁部と所定の離隔距離GP2だけ光軸方向に離隔し得る。このような構成により、第1サブコイルSC1aの端部で発生する逆起電力を低減することができる。例えば、第1光学駆動マグネット1252aは、第1サブコイルSC1aの光軸方向とは反対方向での端部と第2方向(Y軸方向)に重畳していない領域まで最大ストロークで移動し得る。
【0384】
また、「最大移動2」の場合、第1光学駆動マグネット1252aが第3方向(Z軸方向)に最大移動した場合に対応し得る。このとき、第1光学駆動マグネット1252aは、第1サブコイルSC1aよりも第2サブコイルSC2aと重畳する領域がさらに大きくてもよい。さらに、第1光学駆動マグネット1252aは、第2サブコイルSC2aの内部ホールと少なくとも一部重畳し得る。より具体的に、第1光学駆動マグネット1252aは、第2サブコイルSC2aの内部ホールの縁部と所定の離隔距離GP1だけ光軸方向に離隔し得る。このような構成により、第2サブコイルSC2aの端部で発生する逆起電力を低減することができる。例えば、第1光学駆動マグネット1252aは、第2サブコイルSC2aの光軸方向での端部と第2方向(Y軸方向)に重畳していない領域まで最大ストロークで移動し得る。
【0385】
このため、第1光学駆動マグネット1252aの光軸方向での長さが小さい場合であっても、単極着磁及び複数の第1光学駆動コイルの電流の方向により、カメラアクチュエータのロングストロークを効率的に実現することができる。
【0386】
また、第1光学駆動マグネット1252aの最大移動距離は、上述した第1レンズアセンブリに第1ボール又は第2ボールを収容する第1及び第2リセスの光軸方向での長さに対応し得る。また、第1光学駆動マグネット1252aの最大移動距離は、光軸方向(Z軸方向)に第1光学駆動マグネット1252aが最大移動1から最大移動2に移動した距離に対応し得る。或いは、第1光学駆動マグネット1252aの最大移動距離は、第1ボール又は第2ボールの光軸方向への移動を制限するストッパ間の間隔に対応し得る。或いは、第1光学駆動マグネット1252aの最大移動距離は、ボビンが移動できる最大距離であり、ボビンに対して光軸方向に位置するストッパと光軸方向とは反対方向に位置するストッパとの間の光軸方向への離隔距離に対応し得る。
【0387】
また、第1光学駆動マグネット1252aの最大移動距離は、中央から最大移動1に移動した距離の2倍に対応し得る。また、実施形態に係る第1光学駆動マグネット1252aの移動距離は、中央を基準として-4mm~+4mmであり得る。詳しくは、第1光学駆動マグネット1252aの移動距離は、中央を基準として-3.8mm~+3.8mmであり得る。さらに詳しくは、第1光学駆動マグネット1252aの移動距離は、中央を基準として-3.5mm~+3.5mmであり得る。ここで、中央から光軸方向への移動距離を「+」とし、光軸方向とは反対方向を「-」とする。これにより、実施形態に係る第1光学駆動マグネット1252a(又は、第1レンズアセンブリ及び第2レンズアセンブリのうちの少なくとも一方)は、光軸方向に沿って0mm~12mmの範囲で移動し得る。また、上述した最大移動距離は、カメラモジュールにおけるレンズアセンブリの最大ストロークに対応し得る。
【0388】
上述したように、実施形態に係る第3ハウジングヨークは、第1マグネットと第2マグネットによって生成された磁力が反対側に移動することを抑制することができる。
【0389】
図19は、本発明の実施形態に係るカメラ装置の構成を示すブロック図であり、図20は、図19の位置センサ部の詳細構成を示すブロック図である。
【0390】
図19を参照すると、カメラ装置は、画像センサ110、画像信号処理部120、ディスプレイ部130、第1レンズ駆動部140、第2レンズ駆動部150、第1位置センサ部160、第2位置センサ部170、格納部180、及び制御部190を含み得る。
【0391】
画像センサ110は、上述したように、レンズを通じて映された被写体の光学像を処理する。このため、画像センサ110は、レンズを通じて取得された画像を前処理することができる。また、画像センサ110は、前処理された画像を電気的データに変換して出力することができる。
【0392】
このような画像センサ110は、上述した画像センサISに対応する。また、画像センサ110は、複数の光検出器がそれぞれの画素として集積された形態であり、被写体の画像情報を電気的データに変換して出力する。画像センサ110は、入力される光量を蓄積し、その蓄積された光量によってレンズで撮影された画像を垂直同期信号に合わせて出力する。このとき、画像取得は、被写体からの反射光を電気的な信号に変換する画像センサ110によって行われる。一方、画像センサ110を用いてカラー画像を得るためにはカラーフィルタが必要であり、例えば、CFA(Color Filter Array)フィルタを用いることができる。CFAは、1ピクセル当たりに1個のカラーを表す光のみを通過させ、規則的に配列された構造を有し、配列構造によって様々な形態を有する。
【0393】
画像信号処理部120は、画像センサ110を通じて出力される画像をフレームごとに処理する。このとき、画像信号処理部120は、ISP(Image Signal Processor)とも呼ばれる。
【0394】
このとき、画像信号処理部120は、レンズシェーディング補償部(図示せず)を含み得る。レンズシェーディング補償部は、画像の中心と縁領域の光量に異なって現れるレンズシェーディング現象を補償するためのブロックであり、後述する制御部190からレンズシェーディング設定値を入力され、画像の中心と縁領域の色を補償する。
【0395】
さらに、レンズシェーディング補償部は、照明の種類によって異に設定されたシェーディング変数を受信し、受信された変数に合わせて画像のレンズシェーディングを処理することもできる。これにより、レンズシェーディング補償部は、照明の種類によってシェーディングの程度を異ならせて適用してレンズシェーディング処理を行うことができる。一方、レンズシェーディング補償部は、画像に発生する飽和現象を防止するために、画像の特定の領域に適用される自動露出加重値によって異に設定されたシェーディング変数を受信し、受信された変数に合わせて画像のレンズシェーディングを処理することもできる。さらに具体的には、レンズシェーディング補償部は、映像信号の中心領域に対して自動露出加重値が適用されることによって、映像信号の縁領域に発生する明るさの変化を補償する。すなわち、照明により映像信号の飽和が発生すると、同心円状に光の強度が中央から外郭に行くほど減少するので、レンズシェーディング補償部は、映像信号の縁信号を増幅することにより、中心に対する明るさを補償する。
【0396】
一方、画像信号処理部120は、画像センサ110を通じて取得される画像の鮮明度を測定することができる。すなわち、画像信号処理部120は、画像センサ110を通じて取得される画像の焦点精度を確認するために、画像の鮮明度を測定することができる。鮮明度は、フォーカスレンズの位置によって取得される画像に対してそれぞれ測定し得る。
【0397】
ディスプレイ部130は、後述する制御部190の制御によって撮影された画像を表示し、写真を撮影する際に必要な設定画面や、ユーザが動作を選択するための画面を表示する。これは、他のモバイル端末又は移動端末に提供され得る。
【0398】
第1レンズ駆動部140は、上述した第1光学駆動部1150(図4を参照)に対応し得る。すなわち、第1レンズ駆動部140は、制御部190から受信した制御信号に対応して第3から第5コイル及び第3から第5マグネットの間で電磁的相互作用が行われ得る。また、このような相互作用によってOISが行われ得る。
【0399】
第2レンズ駆動部150は、上述した第2光学駆動部1250(図8を参照)に対応し得る。すなわち、第2レンズ駆動部150は、制御部190から受信した制御信号に対応して第1及び第2コイル及び第1及び第2マグネットの間で電磁的相互作用が行われ得る。また、このような相互作用によってズーム又はAFが行われ得る。
【0400】
例えば、フォーカスレンズを光軸方向に移動し得る。
【0401】
第1位置センサ部160は、上述した第1カメラアクチュエータの複数のホールセンサを含み、それによってムーバー又は光学部材の位置を検出する。すなわち、第1位置センサ部160は、ムーバーに配置された第1光学駆動部の位置を検出することができる。これは、第1ムーバー又は光学部材の位置を制御するためである。また、第1位置センサ部160は、ムーバー又は光学部材を移動させるための位置データを提供する。
【0402】
第2位置センサ部170は、上述した第2カメラアクチュエータの複数のホールセンサを含み、それによってレンズアセンブリ又は駆動マグネット又はレンズ部1220(図9を参照)の位置を検出する。すなわち、第2位置センサ部170は、レンズ部1220に隣接する第2光学駆動部の位置を検出することができる。これは、レンズ部の位置を制御するためである。また、第2位置センサ部170は、レンズ部を移動させるための位置データを提供する。
【0403】
格納部180は、カメラ装置の動作に必要なデータを格納する。特に、格納部180には、被写体との距離に応じたズーム位置及びフォーカス位置に対する情報が格納され得る。すなわち、フォーカス位置は、被写体の焦点を正確に合わせるためのフォーカスレンズの位置であり得る。また、フォーカス位置は、ズームレンズに対するズーム位置及び被写体との距離に応じて変化し得る。そのため、格納部180は、距離に応じたズーム位置、及びズーム位置に対応するフォーカス位置に対するデータを格納する。
【0404】
制御部190は、カメラ装置全体の動作を制御する。特に、制御部190は、自動焦点機能を提供するために、第1位置センサ部160及び第2位置センサ部170を制御することができる。さらに、制御部190は、後述するドライバーDRを含み得る。また、駆動部は、上述したように、ホールセンサから駆動マグネットの位置を検出し、駆動コイルに電流を提供することができる。すなわち、カメラ装置又はレンズ駆動装置における駆動部は、制御部190、第1及び第2レンズ駆動部を含む概念であり得る。
【0405】
制御部190は、第1位置センサ部160によりムーバー又は光学部材の位置を検出する。好ましくは、制御部190は、ムーバー又は光学部材を目標位置に移動させるために、第1位置センサ部160によりムーバー又は光学部材の現在位置を検出する。
【0406】
また、制御部190は、第1位置センサ部160によりムーバー又は光学部材の現在位置が検出されると、ムーバー又は光学部材の現在位置を基準としてムーバー又は光学部材を目標位置に移動させるための制御信号を前記第1レンズ駆動部140に供給する。
【0407】
また、制御部190は、第2位置センサ部170によりレンズ部の位置を検出する。制御部190は、レンズ部を目標位置に移動させるために、第2位置センサ部170によりレンズ部の現在位置を検出する。
【0408】
また、制御部190は、第2位置センサ部170によりレンズ部の現在位置が検出されると、レンズ部の現在位置を基準としてレンズ部を目標位置に移動させるための制御信号を第2レンズ駆動部150に供給することができる。
【0409】
このとき、制御部190には、第1位置センサ部160及び第2位置センサ部170により、それぞれのセンサ部を構成する複数のセンサユニットで検出した検出信号の差動信号が入力され得る。
【0410】
本発明において、第1位置センサ部160及び第2位置センサ部170のそれぞれは、複数のセンサユニット(上述した「ホールセンサ」に対応する)を含む。また、複数のセンサユニットは、それぞれの設置位置で検出動作を行う。すなわち、複数のセンサユニットは、ムーバーの位置、レンズ部の位置などを検出することができる。このとき、本発明においては、複数のセンサユニットにより取得された検出信号の差動信号を用いて、ムーバー又は光学部材及びレンズ部の位置をそれぞれ検出することができる。
【0411】
このとき、制御部190には、複数のセンサユニットで検出した信号がそれぞれ入力されることで、これに対する差動信号に基づいてムーバー又は光学部材や第2レンズアセンブリ又は駆動マグネットの位置を検出することができる。
【0412】
しかし、上記のような構造の場合、所定のセンサユニットに増幅器及びアナログ-デジタル変換器が配置されなければならない。また、制御部190には、所定のセンサユニットと接続されたアナログ-デジタル変換器と接続される複数の接続端子が備えられ得る。
【0413】
本発明においては、フロント-エンド段で前記差動信号に対するデジタルデータを取得し、それによって、前記制御部190に、取得された前記デジタルデータを入力できるようにする。
【0414】
言い替えれば、本発明においては、第1位置センサ部160及び第2位置センサ部170でデジタルデータを取得し、それによって、前記制御部190には、取得された前記デジタルデータのみ入力することができる。以下、第2位置センサ部170、第2レンズ駆動部150、及び制御部190(ドライバーを含む)について具体的に説明する。
【0415】
第2位置センサ部170のセンサユニットは、互いに同一の構成を含み、それによって前記制御部190にそれぞれ接続し得る。第1位置センサ部160にも適用することができるが、特に長い移動距離(又はロングストローク)を提供する場合には複数のホールセンサが求められるため、これを行う第2カメラアクチュエータに後述する内容を適用することができる。すなわち、第2位置センサ部170に対するセンサユニット(又はホールセンサ)と制御部(又はドライバーDR)を基準として説明する。
【0416】
図20を参照すると、第1及び第2位置センサ部160、170のそれぞれは、複数のセンサユニット210と、増幅器220と、アナログ-デジタル変換器230とを含む。
【0417】
複数のセンサユニット210は、位置検出のためのセンサを含む。好ましくは、複数のセンサユニット210は、複数のホール(hall)センサであり、ホールセンサは、第2カメラアクチュエータで説明したホールセンサに対応し得る。以下、ホールセンサは、上述した第1ホールセンサ及び第2ホールセンサに対応し得る。すなわち、以下では、第2カメラアクチュエータのホールセンサから第1及び第2レンズアセンブリ又は第1及び第2マグネットの位置を検出し、これに対応して第1及び第2コイルに提供する電流を調節する内容について説明する。
【0418】
複数のホールセンサは、第1サブコイル及び第2サブコイルのうちの少なくとも一方内に位置し得る。例えば、複数のホールは、第1サブコイル内に配置され得る。或いは、複数のホールは、第2サブコイル内に配置され得る。或いは、複数のホールのうちの一部は第1サブコイル内に配置され、残りの一部は第2サブコイル内に配置され得る。例えば、少なくとも3個以上のホールセンサは、それぞれ第1サブコイル又は第2サブコイル内に多様な組み合わせにより位置し得る。さらに、3個以上のホールセンサの位置は、第2駆動コイルにも同様に適用することができる。すなわち、3個以上のホールセンサは、第3サブコイルと第4サブコイル内でそれぞれ多様な数で配置され得る。
【0419】
例えば、1個のホールセンサは第1サブコイルに配置され、2個のホールセンサは第2サブコイル内に位置し得る。また、2個のホールセンサは第3サブコイルに配置され、1個のホールセンサは第4サブコイル内に位置し得る。
【0420】
さらに、複数のホールセンサ(又はセンサユニット)は3個以上であり、直列に接続された2個のホールセンサ単位で並列に接続し得る。これについての説明は後述する。
【0421】
変形例として、複数のセンサユニット210は、複数の誘導コイルを含み得る。
【0422】
複数のセンサユニット210は、各アクチュエータにおいて、同一の軸移動又は軸チルトに対するセンサの間で互いに接続され、また前記センサは、増幅器(amp)220と接続し得る。複数のセンサユニット210の接続構造については以下でさらに詳しく説明する。
【0423】
本発明においては、複数のセンサユニット210を互いに接続し、センサユニットの少なくとも1個の端子である出力端子を増幅器220に接続することができる。センサユニットが複数の場合、最外側又は最外側に接続されたセンサユニット210が増幅器220に接続し得る。これにより、増幅器220には、所定のセンサユニットで検出した検出信号に対する和の信号が入力され得る。所定のセンサユニットが有するセンシング範囲の和で表現され、これにより、増幅器220に入力される複数のセンサユニット210に対するセンシング範囲は、単一のセンサユニットと比較して拡張され得る。
【0424】
増幅器220は、非反転端子(+)及び反転端子(-)を含み得る。また、増幅器220は、非反転端子(+)に入力される信号と、反転端子(-)に入力される信号とを差動増幅してアナログ-デジタル変換器230に出力する。本明細書において、アナログ-デジタル変換器230は「変換器」と混用する。すなわち、複数のセンサユニット210に対する出力信号は、mV、Vの大きさを有し、これは、アナログ-デジタル変換器230の入力範囲と比率が合わない大きさである可能性がある。したがって、増幅器220は、アナログ-デジタル変換器230の入力範囲に合わせるために、非反転端子(+)及び反転端子(-)を通じて入力される信号を差動増幅して出力する。
【0425】
アナログ-デジタル変換器230は、増幅器220からアナログ信号を受信し、それによって受信した前記アナログ信号をデジタル信号に変換して出力することができる。好ましくは、アナログ-デジタル変換器230は、増幅器220からアナログ信号を入力され、これを複数のビットのデジタル信号に出力することができる。このとき、アナログ-デジタル変換器230の出力信号は0と1の値で表現することができる。
【0426】
このとき、本発明の実施形態における複数のセンサユニット210は、複数のホールセンサで構成され得る。以下、複数のセンサユニット210がホールセンサで構成される場合、それぞれのホールセンサの相互接続関係について説明する。
【0427】
図21は、本発明の実施形態に係るセンサユニットの接続関係を説明するための図であり、図22は、本発明の他の実施形態に係るセンサユニットの接続関係を説明するための図であり、図23は、実施形態に係るセンサユニット、ドライバー、駆動コイル及び駆動マグネットの構成図である。
【0428】
図21を参照すると、実施形態に係るレンズ駆動装置は、駆動マグネットの1個のマグネット(第1マグネット又は第2マグネット)の磁界をセンシングするN個のセンサ(或いは、ホールセンサ又はセンサユニット)を含み得る。このとき、駆動部(又はドライバー)は、複数のセンサ(N個)の出力を受信し、これにより第1コイル(又は第2コイル)に印加される電流を制御することができる。
【0429】
本明細書において、Nは3以上の自然数であり得る。また、実施形態によって、Nが奇数の場合、N個のセンサは、(N-1)/2個の直列接続を有するように接続し得る。また、Nが偶数の場合、N個のセンサは、N/2個の直列接続を有するように接続し得る。本明細書では、Nが3又は4である場合を基準として説明する。さらに、センサは、上述したホールセンサ又はセンサユニットと対応する。
【0430】
図示のように、第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は、互いに直列に接続し得る。また、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は、互いに直列に接続し得る。第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は、第1グループセンサ210GAを形成する。第1グループセンサ210GAは、「第1グループセンサユニット」又は「第1グループホールセンサ」であり得る。また、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は、第2グループセンサ210GBを形成する。第2グループセンサ210GBは、「第2グループセンサユニット」又は「第2グループホールセンサ」であり得る。
【0431】
直列に接続された第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は、第1増幅器220Aに接続し得る。また、直列に接続された第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は、第2増幅器220Bに接続し得る。また、第1増幅器220Aと第2増幅器220Bでそれぞれ増幅された信号は選択部MPに提供され得る。例えば、選択部MPは、マルチプレクサ(multiplexier)であり得る。例えば、選択部MPは、充填部(例えば、コンデンサ)を通じて第1グループセンサと第2グループセンサから出力された信号を変換器230に提供することができる。変換器230を通じて第1グループセンサと第2グループセンサから出力された信号のそれぞれをデジタル信号に変換することができる。また、制御部190又はドライバーDRは、変換された前記デジタル信号を受信して駆動マグネット(例えば、第1マグネット)の位置を検出することができる。さらに、検出した駆動マグネットの位置を通じてレンズ部(例えば、第1レンズアセンブリ又は第2レンズアセンブリ)の位置を検出することができる。制御部190は、これに対応して、レンズ部の移動距離に応じて駆動コイルに印加される電流を制御することができる。
【0432】
図22を参照すると、上述したように、実施形態に係るレンズ駆動装置は、駆動マグネットの1個のマグネット(第1マグネット又は第2マグネット)の磁界をセンシングするN個のセンサ(或いは、ホールセンサ又はセンサユニット)を含み得る。このとき、駆動部(又はドライブ)は、複数のセンサ(N個)の出力を受信し、これにより第1コイル(又は第2コイル)に印加される電流を制御することができる。また、後述する説明を除き、上述した内容を全て同様に適用することができる。
【0433】
図示のように、第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は、互いに直列に接続し得る。また、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は、互いに直列に接続し得る。第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は、第1グループセンサ210GAを形成する。第1グループセンサ210GAは、「第1グループセンサユニット」又は「第1グループホールセンサ」であり得る。また、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は、第2グループセンサ210GBを形成する。第2グループセンサ210GBは、「第2グループセンサユニット」又は「第2グループホールセンサ」であり得る。
【0434】
直列に接続された第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は、増幅器220に接続し得る。また、直列に接続された第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は、増幅器220に接続し得る。例えば、第1グループセンサ210GAと第2グループセンサ210GBは、同一の増幅器に並列に接続し得る。すなわち、第1グループセンサ210GAと第2グループセンサ210GBの統合出力値(例えば、和又は平均)が増幅器220に提供され得る。また、増幅器で増幅された信号は、選択部に提供されるか、選択部がない場合には変換器230に提供され得る。また、変換器230を通じて第1グループセンサと第2グループセンサから出力された信号をデジタル信号に変換し得る。また、制御部190又はドライバーは、変換された前記デジタル信号を受信して駆動マグネット(例えば、第1マグネット)の位置を検出することができる。さらに、検出した駆動マグネットの位置を通じてレンズ部(例えば、第1レンズアセンブリ又は第2レンズアセンブリ)の位置を検出することができる。制御部190は、これに対応して、レンズ部の移動距離に応じて駆動コイルに印加される電流を制御することができる。
【0435】
図23を参照すると、本実施形態に係るカメラアクチュエータにおいて、上述したN個のセンサは、第1光学駆動マグネット1252の磁界をセンシングする第4ホールセンサ部1253に対応する。また、第4ホールセンサ部1253は、複数のホールセンサ(又は位置センサ)として第1センサ210Aから第4センサ210Dを含み得る。さらに、本明細書におけるホールセンサは、「センサ」、「位置センサ」とも呼ばれる。各ホールセンサは、第1検出信号出力端子、第2検出信号出力端子、第1電源端子、及び第2電源端子を含み得る。
【0436】
第1電源端子を介して電圧信号(又は電流信号)がホールセンサに印加され得る。また、第2電源端子を介してドライバーDR(或いは、駆動部又は制御部)から孔バイアス信号が印加され得る。第1検出信号出力端子と第2検出信号出力端子は、ホールセンサで検出した磁力に対する出力信号に対応し得る。例えば、互いに異なる極性の範囲であり得る。
【0437】
また、駆動部は、ドライバーDRを含む制御部を含み得る。これにより、駆動部は、第1センサ210Aから第4センサ210Dの出力を受信し、第1コイルに印加される電流を制御することができる。ここで、受信された第1センサ210Aから第4センサ210Dの出力は、変換器230で出力又は変換されたデジタル信号であって、駆動マグネットである第1マグネットの位置に対応する信号であり得る。
【0438】
4個のセンサ210Aから210Dのうち、第3ホールセンサ210Aと第4ホールセンサ210Bは直列に接続し得る。また、第5ホールセンサ210Cと第1ホールセンサ210Dは直列に接続し得る。
【0439】
さらに、N個のセンサ、すなわち4個のセンサは、光軸方向に沿って順に並んで配置され得る。また、第3ホールセンサ210Aの第1電源端子と第4ホールセンサ210Bの第1電源端子は、同一のノードを形成するか並列に接続され、入力電圧(VAnalog)の印加を受けることができる。また、第3ホールセンサ210Aの第2電源端子と第4ホールセンサ210Bの第2電源端子は、同一のノードを形成するか並列に接続され、バイアス電源(CH1 Hall Bias)の印加を受けることができる(又は印加され得る)。以下、第1及び第2ホールセンサについての説明は、図20の第1実施形態の場合、上述した内容を同様に適用することができる。
【0440】
また、第5ホールセンサ210Cの第1電源端子と第1ホールセンサ210Dの第1電源端子は、同一のノードを形成するか並列に接続され、入力電圧(VAnalog)の印加を受けることができる。また、第5ホールセンサ210Cの第2電源端子と第1ホールセンサ210Dの第2電源端子は、同一のノードを形成するか並列に接続され、バイアス電源(CH2 Hall Bias)の印加を受けることができる。
【0441】
また、第5ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は、駆動部又はドライバーDRの入力チャンネルに接続し得る。例えば、駆動部又はドライバーDRは、第1入力チャンネルIC1と第2入力チャンネルIC2を含み得る。第1入力チャンネルIC1と第2入力チャンネルIC2のそれぞれは、増幅器のそれぞれの一端子(非反転端子及び反転端子のいずれか一方)に対応し得る。また、第5ホールセンサ210Cと第1ホールセンサ210Dは、第2入力チャンネルIC2と接続し得る。また、第1及び第2ホールセンサ210A、210Bは、第1入力チャンネルIC1と接続し得る。
【0442】
例えば、第5ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は、第2増幅器220Bの一端子(非反転端子及び反転端子のいずれか一方)に接続し得る。また、第1ホールセンサ210Dの第2検出信号出力端子は、第2増幅器220Bの他の端子(非反転端子及び反転端子のいずれか他方)に接続し得る。すなわち、第2入力チャンネルIC2の第2入力信号は、第2増幅器220Bに入力されて増幅され得る。第2入力信号は、第5ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子と第1ホールセンサ210Dの第2検出信号出力端子とから出力される信号であり得る。
【0443】
さらに、第1増幅器220A及び第2増幅器220Bで増幅された信号が選択部MPでスイチング又はサンプリングされて変換器230に提供され得る。
【0444】
また、選択部(例えば、マルチプレクサ)によって選択された第1入力信号又は第2入力信号は、変換器230に提供され得る。これにより、第1増幅器220A及び第2増幅器220Bで増幅された信号のそれぞれがデジタル信号に変換され得る。
【0445】
このため、制御部又は駆動部は、変換器230で変換された第1入力信号又は第2入力信号によって駆動マグネット(例えば、第1コイル)に印加される電流を調節することができる。制御部は、変換された前記デジタル信号から第1光学駆動マグネット1252の位置を検出し、駆動マグネット又は駆動マグネットが結合されたレンズ部(又はレンズアセンブリ)の位置を検出して所望の移動だけの電流を駆動コイル1251に提供することができる。このように、それぞれの増幅器を用いるため、信号のノイズ低減効果を改善することができる。また、本実施形態及び後述する内容で1個の駆動マグネットに対応する複数のセンサは、隣接するか又は隣接していないホールセンサ間で互いに直列に接続し得る。一例として、隣接するホールセンサ間の接続は、電気的設計を容易にすることができる。
【0446】
図24は、実施形態に係るカメラ装置が適用された移動端末の斜視図である。
【0447】
図24を参照すると、実施形態の移動端末1500は、後面に提供されたカメラ装置1000、フラッシュモジュール1530、自動焦点装置1510を含み得る。
【0448】
カメラ装置1000は、画像撮影機能及び自動焦点機能を含み得る。例えば、カメラ装置1000は、画像を用いた自動焦点機能を含み得る。
【0449】
カメラ装置1000は、撮影モード又はビデオ通話モードで画像センサによって得られる停止映像又は動画像の画像フレームを処理する。
【0450】
処理された画像フレームは、所定のディスプレイ部に表示されるか、メモリに格納され得る。移動端末のボディの前面にもカメラ(図示せず)が配置され得る。
【0451】
例えば、カメラ装置1000は、第1カメラ装置1000Aと第2カメラ装置1000Bを含み、第1カメラ装置1000AによってAF又はズーム機能と共にOISを実現することができる。また、第2カメラ装置1000BによってAF、ズーム及びOIS機能を果たすことができる。このとき、第1カメラ装置1000Aは、上述した第1カメラアクチュエータ及び第2カメラアクチュエータの両方を含むため、光経路を変更することによりカメラ装置の小型化が容易になされ得る。
【0452】
フラッシュモジュール1530は、内部に光を発光する発光素子を含み得る。フラッシュモジュール1530は、移動端末のカメラ作動又はユーザの制御によって作動することができる。
【0453】
自動焦点装置1510は、発光部として表面光放出レーザ素子のパッケージのうちのいずれかを含み得る。
【0454】
自動焦点装置1510は、レーザを用いた自動焦点機能を含み得る。自動焦点装置1510は、カメラ装置1000の画像を用いた自動焦点機能が低下する条件、例えば、10m以下の近接又は暗い環境で主に用いることができる。
【0455】
自動焦点装置1510は、垂直共振器面発光レーザ(VCSEL)半導体素子を含む発光部と、フォトダイオードのような光エネルギーを電気エネルギーに変換する受光部とを含み得る。
【0456】
図25は、実施形態に係るカメラ装置が適用された車両の斜視図である。
【0457】
例えば、図25は、実施形態に係るカメラ装置1000が適用された車両運転補助装置を備える車両の外観図である。
【0458】
図25を参照すると、実施形態の車両700は、動力源によって回転する輪13FL、13FR、所定のセンサを備え得る。センサは、カメラセンサ2000であり得るが、これに限定されるものではない。
【0459】
カメラ2000は、実施形態に係るカメラ装置1000が適用されたカメラセンサであり得る。実施形態の車両700は、前方映像又は周辺映像を撮影するカメラセンサ2000により映像情報を取得することができ、映像情報を用いて車線未識別状況を判断し、未識別時に仮想車線を生成することができる。
【0460】
例えば、カメラセンサ2000は、車両700の前方を撮影して前方映像を取得し、プロセッサ(図示せず)は、このような前方映像に含まれたオブジェクトを分析して映像情報を取得することができる。
【0461】
例えば、カメラセンサ2000が撮影した映像に車線、隣接車両、走行妨害物、及び間接道路表示物に該当する中央分離帯、縁石、街路樹などのオブジェクトが撮影された場合、プロセッサは、このようなオブジェクトを検出して映像情報に含めることができる。このとき、プロセッサは、カメラセンサ2000により検出したオブジェクトとの距離情報を取得し、映像情報をさらに補足することができる。
【0462】
映像情報は、映像に撮影されたオブジェクトに関する情報であり得る。このようなカメラセンサ2000は、画像センサと映像処理モジュールを含み得る。
【0463】
カメラセンサ2000は、画像センサ(例えば、CMOS又はCCD)によって得られる停止映像又は動画像を処理することができる。
【0464】
映像処理モジュールは、画像センサを通じて取得された停止映像又は動画像を加工して必要な情報を抽出し、抽出された情報をプロセッサに伝達することができる。
【0465】
このとき、カメラセンサ2000は、オブジェクトの測定精度を向上させ、車両700とオブジェクトとの距離などの情報をさらに確保できるようにステレオカメラを含み得るが、これに限定されるものではない。
【0466】
以上、実施形態を中心として説明してきたが、これは単に例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を逸脱しない範囲で以上に例示されていない種々の変形と応用が可能であることが分かるであろう。例えば、実施形態に具体的に現れた各構成要素は変形して実施することができるものである。また、このような変形と応用に係る相違点は、添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6a
図6b
図7a
図7b
図7c
図8
図9
図10a
図10b
図10c
図10d
図10e
図10f
図10g
図10h
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
【国際調査報告】