KR20170029986A - 렌즈 구동장치, 카메라 모듈 및 광학기기 - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 하우징; 상기 하우징의 내측에 이동가능하게 위치하는 보빈; 상기 보빈에 위치하는 제1코일; 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과의 대향하는 마그넷; 및 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과 이격되도록 배치되는 센싱 코일을 포함하는 렌즈 구동장치에 관한 것이다.
본 실시예를 통해, 센싱 코일이 오토 포커스 동작을 감지함으로써 부품 개수 절감, 조립 공정 감소 등을 통해 원가를 절감할 수 있다.

Description

렌즈 구동장치, 카메라 모듈 및 광학기기{Lens driving device, camera module and optical apparatus}
본 실시예는 렌즈 구동장치, 카메라 모듈 및 광학기기에 관한 것이다.
초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 모듈은 기존의 일반적인 카메라 모듈에 사용되었던 VCM(Voice Coil Motor) 등의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련된 연구가 활발히 진행되어 왔다.
스마트폰과 같은 소형 전자제품에 실장되는 카메라 모듈의 경우, 사용 도중에 빈번하게 카메라 모듈에 충격을 받을 수 있으며, 촬영하는 동안 사용자의 손떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있다. 이와 같은 점을 감안하여, 최근에는 손떨림 보정 기능을 카메라 모듈에 적용하는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다. 또한, 오토 포커스 피드백 제어를 위해 보빈의 위치를 감지할 수 있는 센싱부의 기술 개발이 요구되고 있다.
본 실시예는, 부품 개수 절감, 조립 공정 감소 등을 통해 원가를 절감할 수 있고 소형화가 가능한 렌즈 구동장치를 제공하고자 한다.
또한, 작동 신뢰성을 향상시킨 렌즈 구동장치를 제공하고자 한다.
나아가, 상기 렌즈 구동장치를 포함하는 카메라 모듈 및 광학기기를 제공하고자 한다.
본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는, 하우징; 상기 하우징의 내측에 이동가능하게 위치하는 보빈; 상기 보빈에 위치하는 제1코일; 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과의 대향하는 마그넷; 및 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과 이격되도록 배치되는 센싱 코일을 포함할 수 있다.
상기 센싱 코일은, 상기 보빈의 위치 또는 이동을 감지할 수 있다.
상기 제1코일에 임펄스 전류를 인가하는 전류 인가부를 더 포함할 수 있다.
상기 센싱 코일의 전압을 감지하는 전압 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 센싱 코일에는, 상기 센싱 코일과 상기 제1코일의 거리에 따라 변경되는 전압이 유도될 수 있다.
상기 센싱 코일은, 상기 하우징의 상단을 따라 배치되며 폐곡선 형태를 가질 수 있다.
상기 하우징의 하측에 위치하며, 상기 하우징을 이동가능하게 지지하는 베이스; 및 상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷과의 대향하는 제2코일을 더 포함할 수 있다.
상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷의 위치를 감지하는 위치 감지센서를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 상부와 상기 보빈의 상부를 탄성적으로 연결하는 상측 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징을 상기 베이스에 대하여 탄성적으로 지지하는 지지부재를 더 포함하며, 상기 지지부재는 상기 상측 탄성부재와 일체로 형성될 수 있다.
상기 지지부재는, 측방으로 연장형성되며 말단이 상기 하우징의 공간부에 도포된 댐핑부재에 수용되는 댐핑 연결부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 지지부재와 대향하는 면의 적어도 일부가 내측으로 함몰되어 형성되는 도피 홈을 포함할 수 있다.
상기 상측 탄성부재는 한 쌍으로 구비되며, 각각이 상기 제1코일과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 하우징의 하부와 상기 보빈의 하부를 탄성적으로 연결하는 하측 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징 및 상기 보빈을 내측에 수용하는 커버부재를 더 포함하며, 상기 보빈은, 상기 보빈의 상면으로부터 상측으로 연장되며, 상기 커버부재와 광축 방향으로 오버랩되는 제1스토퍼; 및 상기 보빈의 외주면으로부터 외측으로 연장되며, 적어도 일부가 광축 방향으로 상기 하우징과 오버랩되는 제2스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 하우징 및 상기 보빈을 내측에 수용하며, 상기 베이스와 결합되는 커버부재를 더 포함하며, 상기 하우징은, 상기 하우징의 상면으로부터 상측으로 연장되며, 상기 커버부재와 광축 방향으로 오버랩되는 제3스토퍼; 및 상기 하우징의 하면으로부터 하측으로 연장되며, 상기 베이스와 광축 방향으로 오버랩되는 제4스토퍼를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈은, 하우징; 상기 하우징의 내측에 이동가능하게 위치하는 보빈; 상기 보빈에 위치하는 제1코일; 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과의 대향하는 마그넷; 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과 이격되도록 배치되는 센싱 코일; 상기 제1코일에 임펄스 전류를 인가하는 전류 인가부; 및 상기 센싱 코일의 전압을 감지하는 전압 감지부를 포함할 수 있다.
상기 전압 감지부에 의해 감지된 센싱 코일의 전압값에 따라 상기 제1코일에 인가되는 전원을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 하측에 위치하며, 상기 하우징을 이동가능하게 지지하는 베이스; 상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷과의 대향하는 제2코일; 및 상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷의 위치를 감지하는 위치 감지센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 위치 감지센서에 의해 감지된 마그넷의 위치에 따라 상기 제2코일에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.
상기 보빈을 상기 하우징에 대하여 이동가능하게 지지하는 탄성부재; 및 상기 하우징을 상기 베이스에 대하여 이동가능하게 지지하는 지지부재를 더 포함하며, 상기 탄성부재 및 상기 지지부재는 일체로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 광학기기는, 하우징; 상기 하우징의 내측에 이동가능하게 위치하는 보빈; 상기 보빈에 위치하는 제1코일; 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과의 대향하는 마그넷; 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과 이격되도록 배치되는 센싱 코일; 상기 제1코일에 임펄스 전류를 인가하는 전류 인가부; 및 상기 센싱 코일의 전압을 감지하는 전압 감지부를 포함할 수 있다.
본 실시예를 통해, 카메라 모듈의 높이를 낮추어 소형화가 가능하며, 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상측 탄성부재의 일부를 절곡하여 구성한 일체화된 지지부재를 통해 복수 매의 렌즈들이 설치된 하우징을 탄력 지지할 수 있어 조립성이 향상된다.
또한, 지지부재에서 발생되는 미세 진동 또는 공진을 줄일 수 있는 댐핑부가 마련되므로 보다 안정적인 손떨림 보정 제어가 가능하다.
또한, 센싱 코일이 오토 포커스 동작을 감지함으로써 부품 개수 절감, 조립 공정 감소 등을 통해 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에서 커버부재를 제거한 도면이다.
도 4는 보빈의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 하우징의 사시도 및 배면 사시도이다.
도 7은 보빈과 하측 탄성부재가 결합된 하우징의 배면 사시도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 상측 탄성부재의 최초 상태를 도시한 평면도이다.
도 9는 상측 탄성부재를 제1 및 제2상측 탄성부재로 분리한 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 도 3의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 실시예에 따른 베이스, 회로기판 및 제2코일을 도시한 도면이다.
도 13은 회로기판에 결합된 제2코일의 결합 관계를 도시한 평면도이다.
도 14는 베이스의 바닥면을 도시한 도면이다.
도 15는 도 3의 I-I' 단면도이다.
도 16은 도 3의 II-II' 단면도, 그리고,
도 17은 도 3의 III-III' 단면도 이다.
도 18은 센싱 코일과 관련 구성을 도시하는 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서 사용되는 "광축 방향"은, 렌즈 구동 유닛에 결합된 상태의 렌즈 모듈의 광축 방향으로 정의한다. 한편, “광축 방향”은 상하 방향, z축 방향 등과 혼용될 수 있다.
이하에서 사용되는 "오토 포커스 기능"은, 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로서 피사체에 대한 초점을 맞추는 기능으로 정의한다. 한편, "오토 포커스"는 "AF(Auto Focus)"와 혼용될 수 있다.
이하에서 사용되는 "손떨림 보정 기능"은, 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈 모듈을 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트시키는 기능으로 정의한다. 한편, "손떨림 보정"은 "OIS(Optical Image Stabilization)"과 혼용될 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 광학기기의 구성을 설명한다.
본 실시예에 따른 광학기기는, 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.
본 실시예에 따른 광학기기는, 본체(미도시)와, 상기 본체의 일면에 배치되어 정보를 디스플레이하는 디스플레이부(미도시)와, 상기 본체에 설치되어 영상 또는 사진을 촬영하며 카메라 모듈(미도시)을 갖는 카메라(미도시)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 설명한다.
카메라 모듈은, 렌즈 구동장치(미도시), 렌즈 모듈(미도시), 적외선 차단 필터(미도시), 인쇄회로기판(미도시), 이미지 센서(미도시), 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈은, 한 개 이상의 렌즈(미도시)와, 한 개 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 다만, 렌즈 모듈의 일 구성이 렌즈 배럴로 한정되는 것은 아니며, 한 개 이상의 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 가능하다. 렌즈 모듈은, 렌즈 구동장치에 결합되어 렌즈 구동장치과 함께 이동할 수 있다. 렌즈 모듈은, 일례로서 렌즈 구동장치의 내측에 결합될 수 있다. 렌즈 모듈은, 일례로서 렌즈 구동장치과 나사 결합될 수 있다. 렌즈 모듈은, 일례로서 렌즈 구동장치과 접착제(미도시)에 의해 결합될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈을 통과한 광은 이미지 센서에 조사될 수 있다.
적외선 차단 필터는 이미지 센서에 적외선 영역의 광이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 적외선 차단 필터는 일례로서 렌즈 모듈과 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다. 적외선 차단 필터는 베이스(210)와는 별도로 구비되는 홀더 부재(미도시)에 위치할 수 있다. 다만, 적외선 필터는 베이스(210)의 중앙부에 형성되는 중공홀(510)에 장착될 수도 있다. 적외선 필터는, 일례로서 필름 재질 또는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 한편, 적외선 필터는, 일례로서 촬상면 보호용 커버유리, 커버 글래스와 같은 평판 형상의 광학적 필터에 적외선 차단 코팅 물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
인쇄회로기판은 렌즈 구동장치를 지지할 수 있다. 인쇄회로기판에는 이미지 센서가 실장될 수 있다. 일례로서, 인쇄회로기판의 상면 내측에는 이미지 센서가 위치하고, 인쇄회로기판의 상면 외측에는 센서홀더(미도시)가 위치할 수 있다. 센서홀더의 상측에는 렌즈 구동장치가 위치할 있다. 또는, 인쇄회로기판의 상면 외측에 렌즈 구동장치가 위치하고, 인쇄회로기판의 상면 내측에 이미지 센서가 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 렌즈 구동장치의 내측에 수용된 렌즈 모듈을 통과한 광이 인쇄회로기판에 실장되는 이미지 센서에 조사될 수 있다. 인쇄회로기판은 렌즈 구동장치에 전원을 공급할 수 있다. 한편, 인쇄회로기판에는 렌즈 구동장치를 제어하기 위한 제어부가 위치할 수 있다.
이미지 센서는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 이미지 센서는 렌즈 모듈과 광축이 일치되도록 위치할 수 있다. 이를 통해, 이미지 센서는 렌즈 모듈을 통과한 광을 획득할 수 있다. 이미지 센서는 조사되는 광을 영상으로 출력할 수 있다. 이미지 센서는, 일례로서 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID일 수 있다. 다만, 이미지 센서의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 제어부는 렌즈 구동장치의 외측에 위치할 수 있다. 다만, 제어부는 렌즈 구동장치의 내측에 위치할 수도 있다. 제어부는 렌즈 구동장치를 이루는 구성 각각에 대하여 공급하는 전류의 방향, 세기 및 진폭 등을 제어할 수 있다. 제어부는 렌즈 구동장치를 제어하여 카메라 모듈의 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 즉, 제어부는 렌즈 구동장치를 제어하여 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시키거나 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트(tilt) 시킬 수 있다. 나아가, 제어부는 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능의 피드백(Feedback) 제어를 수행할 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 구성를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 개략적인 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 1에서 커버부재를 제거한 도면, 도 4는 보빈의 사시도, 도 5 및 도 6은 하우징의 사시도 및 배면 사시도, 도 7은 보빈과 하측 탄성부재가 결합된 하우징의 배면 사시도, 도 8은 본 실시예에 따른 상측 탄성부재의 최초 상태를 도시한 평면도, 도 9는 상측 탄성부재를 제1 및 제2상측 탄성부재로 분리한 상태를 도시한 도면, 도 10은 도 3의 A 부분을 확대한 도면, 도 11 및 도 12는 본 실시예에 따른 베이스, 회로기판 및 제2코일을 도시한 도면, 도 13은 회로기판에 결합된 제2코일의 결합 관계를 도시한 평면도, 도 14는 베이스의 바닥면을 도시한 도면, 도 15는 도 3의 I-I' 단면도, 도 16은 도 3의 II-II' 단면도, 도 17은 도 3의 III-III' 단면도, 및 도 18은 센싱 코일 관련 구성을 도시하는 구성도이다.
한편, 도 1 내지 도 17에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축은 광축에 대하여 수직한 평면을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향(z축 방향)은 제1방향, x축 방향은 제2방향, y축 방향은 제3방향이라고 지칭할 수 있다.
스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 손떨림 보정장치란 정지화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미한다. 또한, 오토 포커스 장치는 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상 시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정장치와 오토 포커스 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 본 실시예의 경우 복수 매의 렌즈들로 구성된 광학모듈을 광축에 대해 평행한 방향으로 움직이거나, 광축에 대해 수직인 면에 대하여 움직여 이와 같은 오토 포커스 동작과 손떨림 보정 동작을 수행할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 제1렌즈 구동장치(100)와 제2렌즈 구동장치(200)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1렌즈 구동장치(100)는 오토 포커스용 렌즈 구동장치가고, 제2렌즈 구동장치(200)는 손떨림 보정용 렌즈 구동장치일 수 있다.
제1렌즈 구동장치(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 보빈(110), 제1코일(120), 마그넷(130), 하우징(140)을 포함할 수 있다.
보빈(110)은 하우징(140)의 내부 공간에 광축에 대해 평행한 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(110)의 외주면에는 제1코일(120)이 설치되어 마그넷(130)과 전자기적 상호작용할 수 있다. 또한, 보빈(110)은 상측 및 하측 탄성부재(150)(160)에 의해 탄성 지지되며, 광축에 평행한 제1방향으로 움직여 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
보빈(110)은, 도시하지는 않았으나 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴(미도시)을 포함할 수 있다. 다만, 보빈(110)에 렌즈가 직접 수용되고 별도의 렌즈배럴은 생략될 수 있다. 렌즈배럴은 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합될 수 있다. 일례로서, 보빈(110)의 내주면에 암 나사산을 형성하고, 렌즈배럴의 외주면에는 암 나사산에 대응되는 수 나사산을 형성하여 이들의 나사 결합으로 렌즈배럴을 보빈(110)에 결합할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 또는, 렌즈배럴 없이 상기 한 장 이상의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 렌즈배럴에 결합되는 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성될 수도 있다.
한편, 보빈(110)은 제1스토퍼(111) 및/또는 제2스토퍼(112)를 포함할 수 있다. 제1스토퍼(111)는 상측 스토퍼라 호칭될 수 있으며, 제2스토퍼(112)는 하측 스토퍼라 호칭될 수 있다.
제1스토퍼(111)는 보빈(110)이 오토 포커스 기능을 위해 광축에 평행한 방향인 제1방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)의 몸체 상측면이 도 1 및 도 15에 도시된 커버부재(300)의 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1스토퍼(111)는 상측 탄성부재(150)의 설치 위치를 가이드 하는 역할을 함께 수행할 수도 있다. 본 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1스토퍼(111)는 복수 개가 상측으로 제1높이(h1)로 돌출 형성될 수 있는데, 적어도 4개가 다각 기둥의 형태로 돌출 형성될 수 있다. 또한, 제1스토퍼(111)는 보빈(110)의 중심에 대해 대칭 구조로 마련될 수 있다. 또는, 도시된 바와 같이 다른 부품들과의 간섭이 배제된 비대칭 구조로 마련될 수도 있다.
제2스토퍼(112)는 보빈(110)이 오토 포커스 기능을 위해 광축에 평행한 방향인 제1방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)의 몸체 바닥면이 도 2 및 도 16의 단면도에 도시된 베이스(210) 및 회로기판(250)의 상부면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 제2스토퍼(112)는 보빈(110)의 모서리 부분에 원주 방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 하우징(140)에는 상기 제2스토퍼(112)와 대응되는 위치에 안착홈(146)이 형성될 수 있다.
제2스토퍼(112)와 안착홈(146)의 바닥면(146a)(도 5 참조)이 접촉된 상태가 초기위치로 구성되면, 오토 포커스 기능은 종래의 보이스 코일 모터에서의 단 방향 제어와 같이 전류가 제1코일(120)에 공급될 때 보빈(110)이 상승하고, 전류가 오프 될 때 보빈(120)이 하강하는 동작을 통해 오토 포커스 기능이 구현될 수 있다.
만일, 제2스토퍼(112)와 안착홈(146)의 바닥면(146a)이 일정 거리 이격된 위치가 초기위치로 구성되면, 오토 포커스 기능은 종래의 보이스 코일 모터에서의 양방향 제어와 같이 전류의 방향에 따라 제어되며, 보빈(110)을 광축에 평행한 상측 또는 하측 방향으로 움직이는 동작을 통해 오토 포커스 기능이 구현될 수도 있다. 예를 들면, 정방향 전류가 인가 되면 보빈(110)이 상측으로 이동할 수 있으며, 역방향 전류가 인가되면 보빈(110)이 하측으로 이동할 수 있다.
한편, 제2스토퍼(112)와 대응되는 하우징(140)의 안착홈(146)은 오목하게 형성되되, 제2스토퍼(112)의 제1폭(w1) 보다 큰 제2폭(w2)을 가지도록 형성되어, 안착홈(146)의 내부에서 제2스토퍼(112)가 회전하는 것을 제한할 수 있다. 그러면, 보빈(110)이 광축 방향이 아닌 광축을 중심으로 회전하는 방향으로 힘을 받더라도, 제2스토퍼(112)가 보빈(110)의 회전을 방지할 수 있다.
또한, 보빈(110)의 상부면과 하부면에는 복수 개의 상측 지지돌기(113)와 하측 지지돌기(114)(도 7 참조)가 돌출 형성될 수 있다.
상측 지지돌기(113)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형상, 또는 각 기둥 형상으로 마련될 수 있으며, 상측 탄성부재(150)의 내측 프레임(151)과 보빈(110)을 결합 및 고정할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 내측 프레임(151)의 상측 지지돌기(113)와 대응되는 위치에는 제1통공(151a)이 형성될 수 있다. 이때, 상측 지지돌기(113)와 제1통공(151a)은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착부재로 고정되는 것도 가능하다. 또한, 상측 지지돌기(113)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 복수 개가 마련될 수 있다. 이때, 각각의 상측 지지돌기(113)들 사이의 거리는 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있는 범위 내에서 적절히 배치될 수 있다. 즉, 보빈(110)의 중심에 대해 대칭으로 각각의 상측 지지돌기(113)들이 일정한 간격으로 배치될 수도 있고, 이들의 간격이 일정하지는 않으나, 보빈(110)의 중심을 지나는 특정 가상선에 대하여 대칭이 되도록 형성될 수도 있다.
하측 지지돌기(114)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기한 상측 지지돌기(113)와 같이 원통형상 또는 각기둥형상으로 마련될 수 있으며, 하측 탄성부재(160)의 내측 프레임(161)과 보빈(110)을 결합 및 고정할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 내측 프레임(161)의 상기 하측 지지돌기(114)와 대응되는 위치에는 제2통공(161a)이 형성될 수 있다. 이때, 하측 지지돌기(114)와 제2통공(161a)은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착부재로 고정되는 것도 가능하다. 또한, 하측 지지돌기(114)는 도 7에 도시된 바와 복수 개가 마련될 수 있다. 이때, 각각의 하측 지지돌기(114)들 사이의 거리는 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있는 범위 내에서 적절히 배치될 수 있다. 즉, 보빈(110)의 중심에 대해 대칭으로 각각의 하측 지지돌기(114)들이 일정한 간격으로 배치될 수도 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 하측 지지돌기(114)의 개수는 상측 지지돌기(113)의 개수보다 적게 마련될 수 있다. 이는 상측 탄성부재(150)와 하측 탄성부재(160)의 형상에 따른 것이다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상측 탄성부재(150)는 제1코일(120)에 전류를 인가하기 위한 단자 역할을 하기 위해 각각이 서로 전기적으로 연결되지 않도록 이격된 2분할 구조로 형성되어야 하므로, 충분한 수의 상측 지지돌기(113)가 마련되어, 상측 탄성부재(150)와 보빈(110)이 불완전하게 결합되는 것을 방지할 필요가 있다. 반면, 하측 탄성부재(160)는 도 6에 도시된 바와 같이 한 몸으로 구성되므로 상측 탄성부재(150)에 비해 적은 개수의 하측 지지돌기(114) 만으로도 안정적인 결합이 가능하다. 또한, 실시예와 반대로, 하측 탄성부재(160)가 제1코일(120)에 전류를 인가하기 위한 단자 역할을 하도록 서로 절연되어 이격된 2분할 구조를 형성될 수도 있으며, 이 경우 상측 탄성부재(150)는 한 몸으로 구성될 수 있다.
또한, 보빈(110)의 상측 외주면에는 2개의 권선돌기(115)가 마련될 수 있다. 권선돌기(115)에는 제1코일(120)의 양 끝단이 각각 권선될 수 있으며, 이 곳에서 상측 탄성부재(150)에 마련된 한 쌍의 솔더부(157)와 솔더링 등으로 통전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 권선돌기(115)는 보빈(110)의 중심에 대하여 좌우 대칭되는 위치에 한 쌍이 배치될 수 있다. 또한, 솔더부(157)와 권선돌기(115)에 권선된 제1코일(120)의 솔더링 결합은, 상측 탄성부재(150)의 내측 프레임(151)이 보빈(110)의 상측면에 들뜸 없이 단단하게 결합될 수 있도록 하는 역할도 수행한다. 또한, 권선돌기(115)의 끝단에는 걸림턱(115a)이 형성되어, 권선된 제1코일(120)의 양 끝선이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제1코일(120)은 보빈(110)의 외주면에 삽입 결합되는 링 형상의 코일블록으로 마련될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 코일을 직접 보빈(110)의 외주면에 권선할 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 제1코일(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 대략 8각 형상으로 형성될 수 있다. 이는 상기 보빈(110)의 외주면의 형상에 대응되는 것으로, 보빈(110) 또한 8각 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 제1코일(120)은 적어도 4면은 평면으로 마련될 수 있고, 이들 면을 연결하는 모서리 부분은 라운드면 또는 평면으로 구성될 수 있다. 이때, 평면으로 형성된 부분은 마그넷(130)과 대응되는 면이 되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1코일(120)과 대응되는 마그넷(130)의 면은 제1코일(120)의 곡률과 같은 곡률을 가질 수 있다. 즉, 제1코일(120)이 직선이면, 대응되는 마그넷(130)의 면은 직선일 수 있으며, 제1코일(120)이 곡면이면, 대응되는 마그넷(130)의 면은 곡면일 수 있다. 또한, 제1코일(120)이 곡면이더라도 대응되는 마그넷(130)의 면은 평면일 수 있으며, 그 반대일수도 있다.
제1코일(120)은 보빈(110)을 광축에 평행한 방향으로 움직여 오토 포커스 기능을 수행하도록 하기 위한 것으로, 전류가 공급되면 마그넷(130)과의 전자기적 상호 작용을 통해 이동할 수 있으며, 보빈(110)을 일체로 이동시킬 수 있다.
한편, 제1코일(120)은 마그넷(130)과 대응되게 구성될 수 있는데, 도시된 바와 같이 마그넷(130)이 단일 몸체로 구성되어 제1코일(120)과 마주보는 면 전체가 동일한 극성을 가지도록 마련되면, 제1코일(120) 또한 마그넷(130)과 대응되는 면이 동일한 극성을 가지도록 구성될 수 있다. 한편, 도시하지는 않았으나, 만일 마그넷(130)이 광축에 수직한 면으로 2분할 되어 제1코일(120)과 마주보는 면이 2개 또는 그 이상으로 구분될 경우, 제1코일(120) 역시 분할된 마그넷(130)과 대응되는 개수로 분할 구성되는 것도 가능하다.
마그넷(130)은 제1코일(120)과 대응되는 위치에 설치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 마그넷(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(140)의 제1코일(120)과 대응되는 위치에 설치될 수 있다.
마그넷(130)은 한 몸으로 구성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 제1코일(120)을 마주보는 면을 N극, 바깥쪽 면은 S극이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 상기한 바와 같이, 광축에 수직한 평면으로 2분할 되어 구성될 수도 있다.
마그넷(130)은 적어도 2개 이상이 설치될 수 있으며, 본 실시예에 따르면 4개가 설치될 수 있다. 이때, 마그넷(130)은 일정 폭을 가지는 직육면체 형상으로 구성되어, 넓은 면이 하우징(140)의 측면에 각각 1개씩 설치될 수 있다. 이때, 서로 마주보는 마그넷(130)은 서로 평행하게 설치될 수 있다. 또한, 마그넷(130)은 제1코일(120)과 마주보게 배치될 수 있다. 이때, 마그넷(130)과 제1코일(120)의 서로 마주보는 면은 서로 평행이 되도록 평면 배치될 수 있다. 그러나, 이를 한정하는 것은 아니며, 설계에 따라 마그넷(130)과 제1코일(120) 중 어느 하나만이 평면이고, 다른 한 쪽은 곡면으로 구성될 수도 있다. 또는, 제1코일(120)과 마그넷(130)의 마주보는 면은 모두가 곡면일 수도 있으며, 이때, 제1코일(120)과 마그넷(130)의 마주보는 면의 곡률은 같게 형성될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이 마그넷(130)이 육면체 형상으로 마련되면, 복수 개의 마그넷(130)들 중 한 쌍은 제2방향으로 평행하게 배치되고, 다른 한 쌍은 제3방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같은 배치 구조에 따라 후술할 손떨림 보정을 위한 하우징(140)의 이동 제어가 가능하다.
하우징(140)은 대략 사각형상으로 형성될 수 있으며, 본 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 대략 팔각 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 하우징(140)은 제1면(141)과 제2면(142)을 포함할 수 있다. 제1면(141)은 마그넷(130)이 설치되는 면이고 제2면(142)은 지지부재(220)가 배치되는 면이 될 수 있다.
제1면(141)은 평평하게 형성될 수 있는데, 본 실시예에 따르면 마그넷(130)과 대응되는 면적 또는 그보다 크게 형성될 수 있다. 이때, 마그넷(130)은 제1면(141)의 안쪽 면에 형성된 마그넷 안착부(141a)에 고정될 수 있다. 마그넷 안착부(141a)는 마그넷(130)의 크기와 대응되는 요홈으로 형성될 수 있으며, 마그넷(130)과 적어도 4면이 마주보게 배치될 수 있다. 이때, 마그넷 안착부(141a)의 바닥면, 즉 제2코일(230)을 마주보는 면을 개구(141b)로 형성하여 마그넷(130)의 바닥면이 제2코일(230)과 직접 마주보도록 형성될 수 있다. 한편, 마그넷(130)은 마그넷 안착부(141a)에 접착제로 고정될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 양면 테이프와 같은 접착부재 등이 사용될 수도 있다. 또는, 마그넷 안착부(141a)를 도 5와 같이 오목한 요홈으로 형성하는 대신, 마그넷(130)의 일부가 노출 또는 끼워질 수 있는 윈도우 형태의 장착공으로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 제1면(141)의 상부면에는 마그넷(130) 고정을 위한 에폭시 등의 접착부재가 주입되는 접착제 주입공(141c)이 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 접착제 주입공(141c)은 테이퍼진 원통형으로 마련되어, 하우징(140)의 노출된 상부면을 통해 접착제를 주입할 수 있다.
하우징(140)의 상부면에는 복수 개의 제3스토퍼(143)가 돌출 형성될 수 있다. 이때, 제3스토퍼(143)는 상측 스토퍼로 호칭될 수 있다. 제3스토퍼(143)는 후술할 커버부재(300)와 하우징(140) 몸체의 충돌을 방지하기 위한 것으로, 외부 충격 발생 시 하우징(140)의 상부면이 커버부재(300)의 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제3스토퍼(143)는 상측 탄성부재(150)의 설치 위치를 가이드하는 역할도 수행할 수 있는데, 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 상측 탄성부재(150)의 제3스토퍼(143)와 대응되는 위치에는 대응되는 형상의 가이드 홈(155)이 형성될 수 있다.
한편, 제1면(141)은 커버부재(300)의 측면과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 제1면(141)은 제2면(142)보다 큰 면을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 제2면(142)에는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일정 깊이를 가지는 도피 홈(142a)이 오목하게 형성될 수 있다. 이때, 도피 홈(142a)의 바닥면은 오픈된 개구를 형성하도록 하여, 지지부재(220)의 하측부의 고정부가 하우징(140)과 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도피 홈(142a)의 상측은 도 6에 도시된 바와 같이 단차부(142b)를 구성하여 후술할 지지부재(220)의 상측부의 안쪽을 지지할 수 있다.
또한, 하우징(140)의 상측에는 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상측 탄성부재(150)의 외측 프레임(152)이 결합되는 복수 개의 상측 프레임 지지 돌기(144)가 돌출 형성될 수 있다. 이때, 상측 프레임 지지돌기(144)는 상기한 상측 지지돌기(113)의 개수보다 많은 개수로 형성될 수 있다. 이는 외측 프레임(152)의 길이가 내측 프레임(151)의 길이보다 길기 때문이다. 한편, 상측 프레임 지지돌기(144)와 대응되는 외측 프레임(152)에는 대응되는 형상의 제3통공(152a)이 형성될 수 있으며, 이 곳에서 접착제 또는 열 융착으로 고정될 수 있다.
또한, 하우징(140)의 하측에는 하측 탄성부재(160)의 외측 프레임(162)이 결합되는 복수 개의 하측 프레임 지지 돌기(145)가 돌출 형성될 수 있다. 이때, 하측 프레임 지지돌기(145)는 상기한 하측 지지돌기(114)의 개수보다 많은 개수로 형성될 수 있다. 이는 하측 탄성부재(160)의 외측 프레임(162)의 길이가 내측 프레임(161)의 길이보다 길기 때문이다. 한편, 하측 프레임 지지돌기(145)와 대응되는 외측 프레임(162)에는 대응되는 형상의 제4통공(162a)이 형성될 수 있으며, 이 곳에서 접착제 또는 열 융착으로 고정될 수 있다.
또한, 하우징(140)의 하측에는 제4스토퍼(147)가 돌출 형성될 수 있다. 이때, 제4스토퍼(147)는 하측 스토퍼로 호칭될 수 있다. 제4스토퍼(147)는 하우징(140)의 바닥면이 후술할 베이스(210) 및/또는 회로기판(150)과 충돌하는 것을 방지한다. 또한, 제4스토퍼(147)는 초기 상태 및 정상 동작 중에는 베이스(210) 및/또는 회로기판(150)과 일정 거리 이격 상태를 유지할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 하우징(140)은 아래쪽으로는 베이스(210)와 이격 되고, 상측으로는 커버부재(300)와 이격되어 상하 간섭 없이 지지부재(220)에 의해 광축 방향 높이가 유지될 수 있다. 따라서, 하우징(140)은 광축에 수직한 평면에서 전후좌후 방향인 제2및 제3방향으로 쉬프팅 동작을 수행할 수도 있다.
한편, 보빈(110)의 광축과 평행한 방향으로 상승 및/또는 하강 동작은 상측 및 하측 탄성부재(150)(160)에 의해 탄력적으로 지지될 수 있다. 상측 탄성부재(150)와 하측 탄성부재(160)는 판 스프링으로 마련될 수 있다.
상측 및 하측 탄성부재(150)(160)는, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 보빈(110)과 결합되는 내측 프레임(151)(161)과, 하우징(140)과 결합되는 외측 프레임(152)(162)과, 내측 프레임(151)(161)과 외측 프레임(152)(162)을 연결하는 연결부(153)(163)를 포함할 수 있다. 연결부(153)(163)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 연결부(153)(163)의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 광축에 평행한 제1방향으로의 상승 및/또는 하강 동작이 탄성 지지될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상측 탄성부재(150)는 도 9에 도시된 바와 같이, 2분할된 제1상측 탄성부재(150a)와 제2상측 탄성부재(150b)로 분리될 수 있다. 이러한 2분할 구조를 통해 상측 탄성부재(150)는 제1상측 탄성부재(150a)와 제2상측 탄성부재(150b)는 서로 다른 극성의 전원을 인가 받을 수 있다. 즉, 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 내측 프레임(151)과 외측 프레임(152)이 각각 보빈(110)과 하우징(140)에 결합된 후, 제1코일(120)의 양 끝선이 권선되는 한 쌍의 권선돌기(115)와 대응되는 위치에 마련된 솔더부(157)를 마련하여, 솔더부(157)에서 납땜 등과 같은 통전성 연결을 수행하여 서로 다른 극성의 전원을 인가받을 수 있다. 이때, 상측 탄성부재(150)의 외측 프레임(152)에 적어도 2개의 절단편(154)을 구비하여, 한 몸으로 제작되어 조립이 끝난 상측 탄성부재(150)를 2분할된 구조로 형성할 수 있다. 이때, 절단편(154)의 양 끝단(154a)(154b)은 절단이 용이하도록 외측 프레임(152)의 폭 보다 얇게 구성할 수 있다. 이와 같이 양 끝단(154a)(154b)를 구성하면 조립 작업자가 상측 탄성부재(150)의 외측 프레임(152)의 절단 위치를 시각적으로 분명하게 확인할 수 있으며, 절단 툴 등을 이용하여 보다 편리하게 절단할 수 있다. 또한, 실시예와 다르게, 절단편(154)을 형성하지 않고, 서로 분리된 제1상측 탄성부재와 제2상측 탄성부재를 별개로 형성한 후 각각 보빈(110)과 하우징(140)에 결합할 수도 있다.
한편, 본 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이 상측 탄성부재(150)의 모서리 부분에는 지지부재(220)가 일체로 형성되어, 조립 전 또는 후 단계에서 광축에 평행한 방향으로 절곡(bending)될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 별도 부재로 형성되어 결합되는 것도 가능하다. 또한, 지지부재(220)가 별도 부재로 형성되는 경우, 판 스프링, 코일 스프링, 서스펜션 와이어 등으로 형성될 수 있으며, 탄성지지 할 수 있는 부재라면 어느 것이든 사용 가능하다.
한편, 상측 및 하측 탄성부재(150)(160)와 보빈(110) 및 하우징(140)은 열 융착 및/또는 접착제 등을 이용한 본딩 작업 등을 통해 조립될 수 있다. 이때, 조립 순서에 따라 열 융착 고정 후 접착제를 이용한 본딩으로 고정 작업을 마무리 할 수 있다.
예컨대, 첫 번째로 보빈(110)과 하측 탄성부재(160)의 내측 프레임(161)을 조립하고, 두 번째로 하우징(140)과 하측 탄성부재(160)의 외측 프레임(162)을 조립할 경우, 보빈(110)의 하측 지지돌기(114) 및 이와 결합되는 제2통공(161a), 하우징(140)의 하측 프레임 지지 돌기(145)와 결합되는 제4통공(162a)은 열 융착 고정될 수 있다. 세 번째로, 보빈(110)과 상측 탄성부재(150)의 내측 프레임(151)을 먼저 조립할 경우, 보빈(110)의 상측 지지돌기(113) 및 이와 결합되는 제1통공(151a)은 열 융착 고정될 수 있다. 그 후 네 번째로 하우징(140)과 상측 탄성부재(150)의 외측 프레임(152)을 고정할 경우, 하우징(140)의 상측 프레임 지지돌기(144)와 결합되는 제3통공(152a)은 에폭시 등과 같은 접착제 도포를 통해 본딩 결합될 수 있다. 그러나 이러한 조립 순서는 변경될 수 있으며, 즉, 첫 번째에서 세 번째까지의 조립 공정은 열 융착으로, 가장 마지막 네 번째 단계의 고정 시 본딩을 수행하면 된다. 이는 열 융착 시 뒤틀리는 등 변형을 수반할 수 있어 마지막 단계에서는 본딩을 통해 이를 보완할 수 있다.
특히, 상기한 바와 같이 상측 탄성부재(150)는 2분할 구조로 마련되므로, 상측 지지돌기(113)의 개수를 하측 지지돌기(114)의 개수보다 많이 형성하여 상측 탄성부재(150)가 분리될 경우 발생될 수 있는 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
제2렌즈 구동장치(200)는 손떨림 보정용 렌즈 구동장치으로, 제1렌즈 구동장치(100), 베이스(210), 지지부재(220), 제2코일(230), 위치 감지센서(240)를 포함할 수 있으며, 회로기판(250)을 더 포함할 수도 있다.
제1렌즈 구동장치(100)는 상기한 바와 같이 구성될 수 있으며, 상기한 구성 이외에 다른 형태의 오토 포커스 기능을 구현한 광학계로 대체되는 것도 가능하다. 즉, 보이스 코일 모터 방식의 오토 포커스 액츄에이터를 사용하는 대신 단렌즈 무빙 액츄에이터 또는 굴절률 가변 방식의 액츄에이터를 이용하는 광학모듈로 구성되는 것도 가능하다. 즉, 제1렌즈 구동장치(100)는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있는 광학 액츄에이터라면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 다만, 제2코일(230)과 대응되는 위치에 마그넷(130)이 설치될 필요가 있다.
베이스(210)는 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 대략 사각 형상으로 마련될 수 있으며, 네 모서리에 지지부재(220)가 고정될 수 있다. 베이스(210)에는 커버부재(300)를 접착 고정할 때, 접착제를 주입하기 위한 제1홈부(211)가 복수 개 마련될 수 있다. 제1홈부(211)는 회로기판(250)의 단자면(250a)과 마주보지 않는 면 측에 적어도 1개 이상 형성될 수 있다.
베이스(210)의 단자면(250a)과 마주보는 면에는 단자면(250a)과 대응되는 크기의 단자면 지지홈(210a)이 형성될 수 있다. 이 단자면 지지홈(210a)은 베이스(210)의 외주면으로부터 일정 깊이 안쪽으로 오목하게 형성되어, 단자면(250a)이 외측으로 돌출되지 않도록 하거나 돌출되는 양을 조절할 수 있다.
또한, 베이스(210)의 둘레면에는 단턱(210b)이 형성되어, 단턱(210b)의 상측에 결합되는 커버부재(300)를 가이드 할 수 있으며, 또한, 커버부재(300)의 단부가 면 접촉하도록 결합될 수 있다. 이때, 단턱(210b)과 커버부재(300)의 단부는 접착제 등에 의해 접착 고정 및 실링 될 수 있다.
베이스(210)의 상부면에는 복수 개의 가이드 돌기(212)가 돌출 형성될 수 있다. 가이드 돌기(210)는 제1가이드 돌기(212a) 및/또는 제2가이드 돌기(212b)로 마련될 수 있다. 제1 및/또는 제2가이드 돌기(212a)(212b)는 필요에 따라 설계 배치될 수 있다, 또한, 안쪽에 배치되는 제1가이드 돌기(212a)는 회로기판(250)의 설치 위치를 가이드 할 수 있으며, 제2가이드 돌기(212b)는 제2코일(230)의 내주면을 가이드 할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제2코일(230)은 총 4개가 마련되므로, 가이드 돌기(212)는 제1 및 제2가이드 돌기(212a)(212b)를 포함하여 각각 8개가 마련될 수 있다. 즉, 제1 및 제2가이드 돌기(212a)(212b)는 각각 2개가 한 쌍이 되어 회로기판(250)과 제2코일(230)을 가이드 할 수 있다. 또한, 제1 및 제2가이드 돌기(212a)(212b)는 설계에 따라 1개가 형성되어 회로기판(250) 및/또는 제2코일(230)을 가이드 할 수도 있다.
또한, 베이스(210)의 상부면에는 모서리 부분에 지지부재(220)가 삽입될 수 있는 지지부재 안착홈(214)이 오목하게 형성될 수 있다. 지지부재 안착홈(214)에는 접착제가 도포되어 지지부재(220)가 움직이지 않도록 고정할 수 있다. 지지부재 안착홈(214)에 지지부재(220)의 끝단이 삽입되어 고정될 수 있다.
또한, 베이스(210)의 상부면에는 감지센서(240)가 배치될 수 있는 감지센서 안착홈(215)이 마련될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 감지센서 안착홈(215)은 총 2개가 마련되어 있어, 감지센서(240)가 감지센서 안착홈(215)에 배치되어 제1렌즈 구동장치(100)이 상기한 제2방향과 제3방향으로 움직이는 정도를 감지할 수 있다. 이를 위해 감지센서 안착홈(215)과 베이스(210)의 중심을 연결하는 가상의 선들이 이루는 각도는 90도가 되도록 2개의 감지센서 안착홈(215)을 배치할 수 있다.
감지센서 안착홈(215)의 적어도 한 면에는 테이퍼진 경사면(215a)을 형성하며, 감지센서(240)의 조립을 위한 에폭시 주입 등이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 감지센서 안착홈(215)에 별도의 에폭시 등이 주입되지 않을 수도 있으나, 에폭시 등을 주입하여 감지센서(240)를 고정시킬 수도 있다. 감지센서 안착홈(215)의 위치는 제2코일(230)의 중앙 또는 중앙부근에 배치될 수 있다. 또는, 제2코일(230)의 중심과 감지센서(240)의 중심을 일치시킬 수도 있다.
한편, 베이스(210)의 하면에는 도 14에 도시된 바와 같이, 필터가 설치되는 안착부가 형성될 수도 있다. 필터는 적외선 차단 필터일 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 베이스(210) 하부에 별도 센서홀더에 필터가 배치될 수도 있다. 또한, 후술하겠지만, 베이스(210)의 하면에는 이미지 센서가 실장 된 센서기판이 결합되어 카메라 모듈을 구성할 수도 있다.
지지부재(220)는 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상측 탄성부재(150)의 네 모서리 부분에 일체로 구성된 상태에서 조립 단계에서 절곡 되어 베이스(210)에 결합될 수 있다. 지지부재(220)의 끝단이 지지부재 안착홈(214)에 삽입되어 에폭시 등 접착부재로 고정될 수 있다
본 실시예에 따른 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)의 모서리 부분에 형성되므로, 총 4개가 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 각 모서리 마다 2개씩 8개로 구성되는 것도 가능하다.
본 실시예의 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 연결되는 연결부(221), 탄성 변형부(222, 223), 고정부(224), 댐핑 연결부(225)를 포함할 수 있으며, 4개의 지지부재(220)들 중 적어도 2개에는 단자부(226)를 포함할 수 있다.
연결부(221)는 상측 탄성부재(150)의 모서리면과 연결되는 곳으로 중앙에는 통공(221a)이 형성되어, 통공(221a)의 좌우 측에서 절곡 작업을 수행할 수 있도록 하여, 작은 힘으로도 지지부재(220)를 절곡하여 형성할 수 있다. 또한, 연결부(221)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 통공(221a)이 형성되지 않더라도 절곡이 가능하도록 하는 형상이면 어느 것이든 가능하다. 또한, 지지부재(220)가 상측 탄성부재(150)와 별도부재로 형성되는 경우에는, 연결부(221)는 지지부재(220)와 상측 탄성부재(150)가 전기적으로 연결되는 부분일 수 있다.
탄성 변형부(222,223)는 적어도 1회 이상 구부러진 형상으로 마련되어, 일정 형태의 패턴을 형성할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 탄성변형부는 제1 및 제2탄성 변형부(222)(223) 및 댐핑 연결부(225)를 가운데에 개재한 상태로 형성될 수 있으며, 또한 상호 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 예컨대, 도 10과 같이, 제1탄성 변형부(222)가 4번의 절곡을 통해 광축에 평행한 방향으로 직선부가 형성되는 N자 형상으로 마련될 경우, 제2탄성 변형부(223) 또한 이와 대응되게 형성될 수 있다. 상기한 N자 형상은 일 예일 뿐이며, 그 외에도 지그재그 형상 등 다양한 패턴을 가지도록 구성하는 것도 가능하다. 이때, 제1 및 제2탄성 변형부(222)(223)를 구분하지 않고 하나로만 구성할 수도 있고, 이러한 패턴 없이 서스펜션 와이어의 형태로만 구성하는 것도 가능하다.
상기한 탄성 변형부(222,223)는 하우징(140)이 광축에 수직한 평면인 제2및 제3방향으로 움직일 때, 하우징(140)이 움직이는 방향으로 미세하게 탄성 변형될 수 있다. 그러면, 하우징(140)은 광축과 평행한 방향인 제1방향에 대해서는 거의 위치 변화 없이 광축과 수직한 평면인 제2및 제3방향으로만 움직일 수 있어 손떨림 보정의 정확도를 높일 수 있다. 이는 탄성 변형부(222)(223)가 길이방향으로 늘어날 수 있는 특성을 활용한 것이다.
고정부(224)는 지지부재(220)의 단부에 마련될 수 있다, 또한, 탄성 변형부(222,223)의 폭 보다 넓은 플레이트 형상으로 마련될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 좁거나 대응되는 폭을 가질 수도 있다. 고정부(224)는 베이스(210)의 지지부재 안착홈(214)에 삽입될 수 있으며, 에폭시 등과 같은 접착부재에 의해 고정 결합될 수 있다. 그러나, 이를 한정하는 것은 아니며, 지지부재 안착홈(214)을 고정부(224)와 대응되도록 하여 이들을 끼워 맞춤 결합할 수도 있다.
댐핑 연결부(225)는 탄성 변형부(222)(223)의 중간에 배치될 수 있으며, 하우징(140)에 형성된 격벽(227)을 통해 형성된 공간부에 끝단이 배치될 수 있다. 또한, 댐핑 연결부(225)는 연결부(221)와 고정부(224) 사이의 지지부재(220) 어느 위치에도 배치될 수 있다.
상기 공간부는 도시된 바와 같이 바닥면과 격벽(227) 및 하우징(140)의 측벽으로 3면으로 형성될 수 있으며, 상기 공간부에 배치된 댐핑 연결부(225)에는 댐핑을 위한 실리콘(S)이 도포될 수 있다. 이때, 실리콘(S) 도포 단계에서 상기한 3면이 하측에 위치하도록 하우징(140)을 기울인 후에 상기 실리콘(S)을 도포하여 상기 실리콘(S)이 흘러내리지 않도록 할 수 있다. 또한, 실리콘(S)는 겔(GEL) 상태를 유지하도록 하여, 댐핑 연결부(225)를 완전히 고정하지 않는다. 따라서 댐핑 연결부(225)는 상기 탄성 변형부(222,223)의 움직임에 따라 조금씩 움직일 수 있도록 하며, 탄성 변형부(222,223)를 통해 전달되는 미세 진동을 흡수한다.
본 실시예에 따르면, 상기 댐핑 연결부(225)는 후크 형태로 구성되어, 끝단이 격벽(227)을 넘도록 구성될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 직선으로 형성되어 상기 공간부 측에 배치되는 것도 가능하다.
한편, 상기한 바와 같이 상측 탄성부재(150)는 2분할 구조로 서로 다른 극성의 전원을 인가 받는 제1 및 제2상측 탄성부재(150a)(150b)로 구분될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2상측 탄성부재(150a)(150b)에 전원 공급을 위한 단자부(226)가 마련될 수 있다. 단자부(226)는 양(+)극 또는 음(-)극 전원을 인가 받으면 되므로, 4개의 지지부재(220) 중 2군데에만 형성될 수 있다.
단자부(226)는 도 10에 도시된 바와 같이, 고정부(224)로부터 연장 형성된 판 형상의 부재가 적어도 1번 절곡 되어 형성될 수 있다. 단자부(226)는 회로기판(250)에 마련된 패드(256)와 솔더링 등과 같은 방법으로 통전 가능하게 연결될 수 있다. 이를 위해 단자부(226)와 패드(256)는 면과 면이 서로 마주보게 배치될 수 있다. 이때, 단자부(226)와 패드(256)는 면 접촉될 수도 있고, 도시된 바와 같이 일정 거리 이격 되어 그 사이에 땜납과 같은 통전성 부재가 개재될 수도 있다. 단자부(226)와 패드(256)의 결합을 통해 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150) 측으로 극성이 다른 전원을 공급함과 아울러, 지지부재(220)의 베이스(210) 측 고정력을 향상시킬 수 있다.
제2코일(230)은 하우징(140)에 고정되는 마그넷(130)과 대향 하도록 배치될 수 있다. 일례로서, 제2코일(230)은 마그넷(130)의 외측에 배치될 수 있다. 또는, 제2코일(230)은 마그넷(130)의 하측에 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제2코일(230)은 4개면 각각에 총 4개 설치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 제2방향용 1개, 제3방향용 1개 등 2개만이 설치되는 것도 가능하고, 4개 이상 설치될 수도 있다.
또한, 제2코일(230)은 도넛 형상으로 와이어를 권선하여 구성할 수 있으며, 도 13에 도시된 바와 같이 시선(231)과 종선(232)이 각각 회로기판(250)에 형성된 단자(252)에 통전 가능하게 연결될 수 있다.
제2코일(230)은 베이스(210)의 상측에 배치되는 회로기판(250)의 상부면에 설치될 수 있다. 그러나, 이를 한정하는 것은 아니며, 제2코일(230)은 베이스(210)와 밀착 배치될 수도 있고, 일정 거리 이격 배치될 수도 있으며, 별도 기판에 형성되어 이 기판을 상기 회로기판(250)에 적층 연결할 수도 있다. 본 실시예에 따르면, 제2코일(230)은 상기한 바와 같이, 베이스(210)의 상부면에 돌출 형성된 제1 및 제2가이드 돌기(215a)(215b)에 의해 설치 위치가 가이드 될 수 있다.
감지센서(240)는 제2코일(230)의 중심에 배치되어, 하우징(140)의 움직임을 감지할 수 있다. 감지센서(240)는 홀 센서로 마련될 수 있으며, 자기력 변화를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 감지센서(240)는 도 12 및 도 17의 단면도에 도시된 바와 같이 회로기판(250)의 하면에 실장 될 수 있으며, 실장된 감지센서(240)는 베이스(210)에 형성된 감지센서 안착홈(215)에 삽입 배치될 수 있다. 회로기판(240)의 하면은 제2코일(230)이 배치된 면의 반대면 일 수 있다.
회로기판(250)은 베이스(210)의 상부면에 결합되며, 상기한 바와 같이 제1가이드 돌기(212a)에 의해 설치 위치가 가이드 될 수 있다. 회로기판(250)에는 적어도 1개의 절곡된 단자면(250a)이 형성될 수 있다. 실시예는 회로기판이 2개의 절곡 된 단자면(250a)을 형성할 수 있다. 단자면(250a)에는 복수 개의 단자들(251)이 배치되어, 외부 전원을 인가 받아 제1 및 제2코일(120)(230)에 전류를 공급할 수 있다. 단자면(250a)에 형성된 단자들의 개수는 제어가 필요한 구성요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다. 한편, 본 실시예에 따르면, 회로기판은 FPCB로 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 회로기판(250)의 단자 구성 등을 베이스(210)의 표면에 표면전극 방식 등을 이용하여 직접 형성하는 것도 가능하다.
또한, 회로기판(250)에는 제2코일(230)의 시선(231) 또는 종선(232) 중 어느 하나가 통과하기 위한 도피 홈(254)이 마련될 수 있다. 도피 홈(254)은 제2코일(230)의 시선(231) 및 종선(232) 중 제2코일(230)의 내측면에서 인출되는 선이 통과하기 위한 공간을 형성할 수 있다. 제2코일(230)의 내측면은 제2코일(230)과 회로기판(250)이 접촉하는 면일 수 있다. 즉, 도 13에 도시된 바와 같이 제2코일(230)의 시선(231)과 종선(232) 중 어느 하나는 제2코일(230)의 바닥면 측에서 인출될 수 있다. 그런데, 시선(231)이 만일 제2코일(230)의 외주면에서 인출될 경우, 종선(232)은 제2코일(230)의 내주면에서 인출될 수 있다. 이때, 종선(232) 또한 제2코일(230)의 바닥면에서 인출되므로, 제2코일(230)의 내주면에서 바깥쪽으로 인출할 경우, 제2코일(230)의 바닥면을 통과해야 한다. 이와 같이 종선(232)을 제2코일(230)의 바닥면으로 인출하면, 종선의 두께로 인해 제2코일(230)이 수평 하게 설치되지 못할 수도 있다. 따라서 제2코일(230)을 항상 바닥면 전체가 장착 위치의 전체 면에 면 접촉할 수 있도록 회로기판(250)에 도피 홈(254)을 일정 형상으로 구성하여, 이 도피 홈(254)의 높이만큼의 공간부를 제2코일(230)의 끝단 부근의 바닥면 측에 형성한다. 그러면, 상기 종선(232)은 공간부를 통과하여 제2코일(230)의 바깥쪽으로 인출될 수 있다.
회로기판(250)에는 지지부재(220)에 마련된 단자부(226)와 통전 가능하게 연결되는 패드(256)가 모서리 부근에 설치될 수 있다. 패드(256)는 회로기판(250)의 모서리의 각진 부분의 상부면에 형성된 것으로, 통전성 재질로 마련되어, 미도시된 회로기판(250) 내부의 전기회로와 연결될 수 있으며, 제1코일(120)의 인출선 2개 각각이 연결될 수 있다. 한편, 회로기판(250)의 4군데의 모서리 중 2군데에는 패드(256)가 형성될 수 있으며, 나머지 2군데에는 패드(256)가 형성되지 않을 수 있다. 패드(256)가 형성되지 않은 모서리 부분은 각진 형태를 유지할 수도 있으나, 도 12 등에 도시된 바와 같이 모따기 되어 형성되는 것도 가능하다.
한편, 감지센서(240)는 회로기판(250)을 사이에 두고 제2코일(230)의 중심 측에 배치될 수 있다. 즉, 감지센서(240)는 제2코일(230)과 직접 연결되는 것이 아니며, 회로기판(250)을 기준으로 상부면에는 제2코일(230)이, 하부면에는 감지센서(240)가 설치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 감지센서(240)와 제2코일(230) 및 마그넷(130)은 서로 동일 축에 배치되는 것이 좋다.
이와 같은 구성에 따라, 제2코일(230)은 마그넷(130)과의 상호 작용을 통해, 상기한 제2및 제3방향으로 하우징(140)을 움직여, 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
커버부재(300)는 대략 상자 형태로 마련될 수 있으며, 상기한 제1 및 제2렌즈 구동장치(100)(200)를 감쌀 수 있다. 이때, 도 1 등에 도시된 바와 같이 커버부재(300)의 제1홈부(211)와 대응되는 위치에는 제2홈부(310)가 형성되어, 제1 및 제2홈부(211)(310)의 결합을 통해 일정 면적의 요홈부가 형성될 수 있다. 이 요홈부에는 점도를 갖는 접착부재가 도포될 수 있다. 즉, 상기 요홈부에 도포된 접착부재는 상기 요홈부를 통해 커버부재(300)와 베이스(210)의 서로 마주보는 면들 사이의 갭(gap)을 메우어, 커버부재(300)가 베이스(210)와 결합되면서 실링 할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 커버부재(300)의 회로기판(250)의 단자면(250a)과 대응되는 면에는 단자면(250a)에 형성된 복수 개의 단자들(251)과 간섭되지 않도록 제3홈부(320)가 형성될 수 있다. 제3홈부(320)는 단자면(250a)과 마주보는 면 전체에 오목하게 형성되어, 이 제3홈부(320) 안쪽으로 접착부재를 도포하여 커버부재(300)와 베이스(210) 및 회로기판(250)을 실링 할 수 있다.
한편, 상기한 제1 내지 제3홈부(211)(310)(320)는 베이스(210)와 커버부재(300)에 각각 형성되었으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 이와 유사한 형상으로 베이스(210)에만 형성되거나, 커버부재(300)에만 형성되도록 구성될 수도 있다.
한편, 도 14에 도시된 바와 같이, 베이스(210) 하부에 요홈부를 형성하여, 이 곳에 이미지 센서와 인쇄회로기판을 결합하고, 보빈(110)에 렌즈배럴을 조립하여 카메라 모듈을 구성할 수도 있다. 또는, 베이스(210) 하부에 별도의 구성된 이미지 센서 홀더를 더 포함할 수도 있다. 또는, 베이스를 하측으로 연장 형성하여 바닥면 측에 이미지 센서가 실장 된 카메라모듈기판을 직접 결합할 수도 있다, 또한, 상기한 카메라 모듈은 휴대폰 등 모바일 기기 등에 적용 가능하다.
이상과 같은 구성에 따르면, 마그넷(130)을 공용하여 제1 및 제2렌즈 구동장치(100)(200)의 오토 포커스 동작과 손떨림 보정 동작을 구현할 수 있기 때문에, 부품수를 줄일 수 있고, 하우징(140)의 무게를 줄여 응답성을 향상시킬 수 있다. 물론, 오토 포커스용 마그넷와 손떨림보정용 마그넷를 별개로 구성할 수도 있다.
또한, 지지부재(220)를 상측 탄성부재(150)와 한 몸으로 구성하여 절곡하여 구성할 수 있어 부품수를 줄일 수 있으며, 조립성이 향상될 수 있다.
또한, 지지부재(220)로 전달되는 외부 미세진동을 실리콘(S)을 이용하여 흡수하므로, 보다 정밀한 손떨림 보정 제어가 가능하다.
본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는, 센싱 코일(400), 전류 인가부(미도시), 및 전압 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
센싱 코일(400)은, 하우징(140)에 위치할 수 있다. 센싱 코일(400)은, 하우징(140)의 상단을 빙 둘러 위치할 수 있다. 센싱 코일(400)은, 하우징(140)의 상단을 따라 위치할 수 있다. 또는, 센싱 코일(400)은, 하우징(140)의 외주면에 형성되는 코일 수용홈(148)에 삽입되어 고정될 수 있다. 센싱 코일(400)은, 하우징(140)의 외주면에 내측으로 함몰되어 형성되는 코일 수용홈(148)에 직권선되어 배치될 수 있다. 코일 수용홈(148)은 내측에 위치하는 마그넷(130)과 수평방향으로 오버랩되지 않도록 하우징(140)의 상부에 위치할 수 있다. 센싱 코일(400)은, 일례로서 폐곡선 형태일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 센싱 코일(400)은, 제1코일(120)과 이격되어 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 제1코일(120)에 전원이 인가되면 센싱 코일(400)에 유도 전압이 발생될 수 있다. 센싱 코일(400)에는, 센싱 코일(400)과 제1코일(120)의 거리에 따라 변경되는 전압이 유도될 수 있다. 즉, 센싱 코일(400)에 유도되는 전압은 가변될 수 있다. 본 실시예에서는, 이와 같은 특징을 이용하여 센싱 코일(400)에 유도되는 전압을 측정하는 것만으로 보빈(110)의 움직임 및/또는 위치를 감지할 수 있다. 이렇게 감지된 보빈(110)의 움직임 및/또는 위치는 오토 포커스 피드백 기능을 위해 사용될 수 있다.
센싱 코일(400)은, 회로기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 센싱 코일(400)은, 상측 탄성부재(150) 및 지지부재(220)를 통해 회로기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상측 탄성부재(150)는 복수로 분리되어 구비될 수 있다. 센싱 코일(400)은 회로기판(250)과 전기적으로 연결되며, 이를 통해 센싱 코일(400)에서 유도되는 전압이 측정될 수 있다. 일례로서, 상측 탄성부재(150)는, 4개로 분리되어 구비될 수 있는데, 이때 2개는 센싱 코일(400)과 전기적으로 연결되고 나머지 2개는 제1코일(120)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상측 탄성부재(150)는, 복수로 구비되어 센싱 코일(400) 및 제1코일(120)을 회로기판(250)과 통전시킬 수 있다.
센싱 코일(400)은, 제1코일(120)과 수평방향으로 오버랩되지 않도록 위치할 수 있다. 한편, 센싱 코일(400)은, 마그넷(130)과 수평방향으로 오버랩되지 않도록 위치할 수 있다. 즉, 센싱 코일(400)은, 상호간 대향하는 제1코일(120) 및 마그넷(130)과 오버랩되지 않도록 배치되어 제1코일(120)과 마그넷(130) 사이의 전자기적 상호작용에 미치는 영향이 최소화될 수 있다.
전류 인가부는, 제1코일(120)에 임펄스 전류를 인가할 수 있다. 즉, 전류 인가부는, 제1코일(120)에 임펄스 전류와 같은 고주파의 전류를 인가할 수 있다. 이때, 제1코일(120)에 인가되는 임펄스 전류는 보빈(110)의 이동에는 영향을 미치지 않고 센싱 코일(400)에 전압을 유도할 수 있다. 즉, 전류 인가부는, 제1코일(120)에 임펄스 전류를 인가함으로써 보빈(110)의 오토 포커스 구동에는 영향을 미치지 않으면서 센싱 코일(400)에 유도 전압을 발생시킬 수 있다. 전류 인가부는, 제1코일(120)에 대한 고주파 전류의 공급을 기설정된 간격에 의할 수 있다.
전압 감지부는 센싱 코일(400)에 유도된 전압을 감지할 수 있다. 즉, 전압 감지부가 센싱 코일(400)에 유도된 전압을 감지하고 감지된 값이 제어부로 송출되어 제어부에서는 보빈(110)의 위치를 판별할 수 있다.
도 18을 참조하면, 제1코일(120)에 전류를 인가하는 Driver IC(410)가 도시되고 있다. Driver IC(410)는 제1코일(120)에 구동 전류를 인가하는 구동 전류 인가부(미도시)와 앞서 설명한 전류 인가부를 포함할 수 있다. 즉, Driver IC(410)를 통해 구동 전류 및 임펄스 전류가 제1코일(120)에 인가되면 제1코일(120)과 함께 보빈(110)이 이동하며 센싱 코일(400)에는 전압이 유도된다. 센싱 코일(400)에 유도된 전압은 전압 감지부에 의해 감지되어 광학기기의 제어부로 전달되고 상기 제어부는 보빈(110)의 위치를 산출하여 보빈(110)에 대한 추가적인 이동을 수행할 것인지 여부를 결정한다. 이와 같은 과정은 실시간으로 발생될 수 있으며, 오토 포커스 피드백 기능으로 호칭될 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 작동을 설명한다.
먼저, 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 기능을 설명한다. 제1코일(120)에 전원이 공급되면, 제1코일(120)과 마그넷(130) 사이의 전자기적 상호작용에 의해 제1코일(120)이 마그넷(130)에 대하여 이동을 수행하게 된다. 이때, 제1코일(120)이 결합된 보빈(110)은 제1코일(120)과 일체로 이동하게 된다. 즉, 렌즈 모듈이 내측에 결합된 보빈(110)이 하우징(140)에 대하여 상하 방향으로 이동하게 된다. 보빈(110)의 이와 같은 이동은, 이미지 센서에 대하여 렌즈 모듈이 가까워지도록 이동하거나 멀어지도록 이동하는 결과가 되므로 피사체에 대한 포커스 조절이 수행되는 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 기능의 보다 정밀한 실현을 위해 오토 포커스 피드백이 적용될 수 있다. 하우징(140)에 장착된 센싱 코일(400)에는 제1코일(120)에 인가되는 임펄스 전류에 의해 전압이 유도된다. 한편, 제1코일(120)에 구동 전류가 인가되어 보빈(110)이 하우징(140)에 대하여 상대적인 이동을 수행하면, 센싱 코일(400)에 유도되는 전압의 값은 변경될 수 있다. 이때, 제1코일(120)에 대한 임펄스 전류의 공급은 기설정된 간격에 의할 수 있다. 한편, 전압 감지부는 센싱 코일(400)에 유도되는 전압값을 감지하여 제어부로 송신한다. 제어부는 수신한 전압값을 통해 보빈(210)에 대한 추가적인 이동을 수행할지 여부를 결정하게 된다. 이와 같은 과정은 실시간으로 발생되므로 오토 포커스 피드백을 통해 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 기능은 보다 정밀하게 수행될 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈의 손떨림 보정 기능을 설명한다. 제2코일(230)에 전원이 공급되면 제2코일(230)과 마그넷(130) 사이의 전자기적 상호작용에 의해 마그넷(130)이 제2코일(230)에 대하여 이동을 수행하게 된다. 이때, 마그넷(130)이 결합된 하우징(140)은 마그넷(130)과 일체로 이동하게 된다. 즉, 하우징(140)이 베이스(210)에 대하여 수평 방향으로 이동하게 된다. 한편, 이때 하우징(140)이 베이스(210)에 대하여 틸트(tilt)가 유도될 수도 있다. 하우징(140)의 이와 같은 이동은, 이미지 센서에 대하여 렌즈 모듈이 이미지 센서가 놓여있는 방향과 평행한 방향(렌즈 모듈의 광축과 수직한 방향)으로 이동하는 결과가 되므로 손떨림 보정 기능이 수행되는 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 손떨림 보정 기능의 보다 정밀한 실현을 위해 손떨림 보정 피드백이 적용될 수 있다. 베이스(210)에 장착되며 홀센서로 구비되는 한 쌍의 위치 감지센서(240)는, 하우징(140)에 고정된 마그넷(130)의 자기장을 감지한다. 한편, 하우징(140)이 베이스(210)에 대한 상대적인 이동을 수행하면, 위치 감지센서(240)에서 감지되는 자기장의 양이 변화하게 된다. 한 쌍의 위치 감지센서(240)는, 이와 같은 방식으로 하우징(140)의 수평방향(x축 및 y축 방향)의 이동량 또는 위치를 감지하여 감지값을 제어부로 송신한다. 제어부는 수신한 감지값을 통해 하우징(140)에 대한 추가적인 이동을 수행할지 여부를 결정하게 된다. 이와 같은 과정은 실시간으로 발생되므로 손떨림 보정 피드백을 통해 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 손떨림 보정 기능은 보다 정밀하게 수행될 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 조립순서를 설명한다.
먼저, 센싱 코일(400)이 권선된 하우징(140)과 마그넷(130)을 접착한다. 이후, 베이스(210) 상면에 본드를 도포하고 그 위에 위치 감지센서(240) 및 제2코일(230)이 내장된 회로기판(250)을 조립한다. 이후, 오토 포커스 동작을 위한 하측 탄성부재(160)를 보빈(110)의 하부와 하우징(140)의 하부에 조립한다. 이후, 오토 포커스 동작 및 손떨림 보정 동작용 상측 탄성부재(150)를 보빈(110)의 상부와 하우징(140)의 상부에 조립한다. 이후, 베이스(210) 위에 보빈(110)과 하우징(140)을 동심과 높이를 맞춰서 올려놓고 상측 탄성부재(150)와 일체로 형성되는 지지부재(220)를 절곡하여 베이스(210)에 고정한다. 이후, 커버부재(300)를 베이스(210)에 조립함으로써 렌즈 구동장치의 조립이 완료될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100; 제1렌즈 구동장치 110; 보빈
120; 제1코일 130; 마그넷
140; 하우징 150; 상측 탄성부재
160; 하측 탄성부재 200; 제2렌즈 구동장치
210; 베이스 220; 지지부재
230; 제2코일 240; 감지센서
250; 회로기판 300; 커버부재
400: 센싱 코일 410: Driver IC

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내측에 이동가능하게 위치하는 보빈;
    상기 보빈에 위치하는 제1코일;
    상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과의 대향하는 마그넷; 및
    상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과 이격되도록 배치되는 센싱 코일을 포함하는 렌즈 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일은, 상기 보빈의 위치 또는 이동을 감지하는 렌즈 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1코일에 임펄스 전류를 인가하는 전류 인가부를 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일의 전압을 감지하는 전압 감지부를 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일에는, 상기 센싱 코일과 상기 제1코일의 거리에 따라 변경되는 전압이 유도되는 렌즈 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일은, 상기 하우징의 상단을 따라 배치되며 폐곡선 형태를 갖는 렌즈 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 하측에 위치하며, 상기 하우징을 이동가능하게 지지하는 베이스; 및
    상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷과의 대향하는 제2코일을 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷의 위치를 감지하는 위치 감지센서를 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 하우징의 상부와 상기 보빈의 상부를 탄성적으로 연결하는 상측 탄성부재; 및
    상기 하우징을 상기 베이스에 대하여 탄성적으로 지지하는 지지부재를 더 포함하며,
    상기 지지부재는 상기 상측 탄성부재와 일체로 형성되는 렌즈 구동장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지부재는, 측방으로 연장형성되며 말단이 상기 하우징의 공간부에 도포된 댐핑부재에 수용되는 댐핑 연결부를 포함하는 렌즈 구동장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 지지부재와 대향하는 면의 적어도 일부가 내측으로 함몰되어 형성되는 도피 홈을 포함하는 렌즈 구동장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 상측 탄성부재는 한 쌍으로 구비되며, 각각이 상기 제1코일과 전기적으로 연결되는 렌즈 구동장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 하부와 상기 보빈의 하부를 탄성적으로 연결하는 하측 탄성부재를 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 보빈을 내측에 수용하는 커버부재를 더 포함하며,
    상기 보빈은,
    상기 보빈의 상면으로부터 상측으로 연장되며, 상기 커버부재와 광축 방향으로 오버랩되는 제1스토퍼; 및
    상기 보빈의 외주면으로부터 외측으로 연장되며, 적어도 일부가 광축 방향으로 상기 하우징과 오버랩되는 제2스토퍼를 포함하는 렌즈 구동장치.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 보빈을 내측에 수용하며, 상기 베이스와 결합되는 커버부재를 더 포함하며,
    상기 하우징은,
    상기 하우징의 상면으로부터 상측으로 연장되며, 상기 커버부재와 광축 방향으로 오버랩되는 제3스토퍼; 및
    상기 하우징의 하면으로부터 하측으로 연장되며, 상기 베이스와 광축 방향으로 오버랩되는 제4스토퍼를 포함하는 렌즈 구동장치.
  16. 하우징;
    상기 하우징의 내측에 이동가능하게 위치하는 보빈;
    상기 보빈에 위치하는 제1코일;
    상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과의 대향하는 마그넷;
    상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과 이격되도록 배치되는 센싱 코일;
    상기 제1코일에 임펄스 전류를 인가하는 전류 인가부; 및
    상기 센싱 코일의 전압을 감지하는 전압 감지부를 포함하는 카메라 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전압 감지부에 의해 감지된 센싱 코일의 전압값에 따라 상기 제1코일에 인가되는 전원을 제어하는 제어부를 더 포함하는 카메라 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 하우징의 하측에 위치하며, 상기 하우징을 이동가능하게 지지하는 베이스;
    상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷과의 대향하는 제2코일; 및
    상기 베이스에 위치하며, 상기 마그넷의 위치를 감지하는 위치 감지센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 위치 감지센서에 의해 감지된 마그넷의 위치에 따라 상기 제2코일에 인가되는 전원을 제어하는 카메라 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 보빈을 상기 하우징에 대하여 이동가능하게 지지하는 탄성부재; 및
    상기 하우징을 상기 베이스에 대하여 이동가능하게 지지하는 지지부재를 더 포함하며,
    상기 탄성부재 및 상기 지지부재는 일체로 형성되는 카메라 모듈.
  20. 하우징;
    상기 하우징의 내측에 이동가능하게 위치하는 보빈;
    상기 보빈에 위치하는 제1코일;
    상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과의 대향하는 마그넷;
    상기 하우징에 위치하며, 상기 제1코일과 이격되도록 배치되는 센싱 코일;
    상기 제1코일에 임펄스 전류를 인가하는 전류 인가부; 및
    상기 센싱 코일의 전압을 감지하는 전압 감지부를 포함하는 광학기기.
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