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KR20150128265A - 렌즈 구동장치 - Google Patents

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KR20150128265A
KR20150128265A KR1020140055364A KR20140055364A KR20150128265A KR 20150128265 A KR20150128265 A KR 20150128265A KR 1020140055364 A KR1020140055364 A KR 1020140055364A KR 20140055364 A KR20140055364 A KR 20140055364A KR 20150128265 A KR20150128265 A KR 20150128265A
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KR
South Korea
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bobbin
housing
magnet
groove
sensing
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KR1020140055364A
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KR102230966B1 (ko
Inventor
이성민
박상옥
손병욱
이준택
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 실시예는 렌즈 구동장치에 관한 것으로서, 상세하게는 보빈의 공간 효율성을 향상시키면서 렌즈의 광축 방향 변위량을 피드백하여 렌즈의 초점 정렬시간을 단축시킬 수 있는 렌즈 구동장치에 관한 것이다.
구체적으로, 본 실시예는, 구동용 마그네트를 지지하는 중공기둥 형상의 하우징과; 적어도 한 장 이상의 렌즈가 내측에 설치되고, 외주면에는 상기 구동용 마그네트의 내측에 배치되는 코일이 구비되며, 상기 구동용 마그네트와 상기 코일 간의 전자기적 상호작용에 의해 상기 하우징의 내부에서 광축에 평행한 제1 방향으로 이동하는 보빈과; 상기 보빈의 상기 제1 방향으로의 제1 변위값을 판단하는 변위 감지부;를 포함하는 렌즈 구동장치에 관한 것이다.

Description

렌즈 구동장치{LENS MOVING APPARATUS}
본 실시예는 렌즈 구동장치에 관한 것으로서, 상세하게는 보빈의 공간 효율성을 향상시키면서 렌즈의 광축 방향 변위량을 피드백하여 렌즈의 초점 정렬시간을 단축시킬 수 있는 렌즈 구동장치에 관한 것이다.
최근 들어, 초소형 디지털 카메라가 내장된 휴대폰, 스마트폰, 태블릿PC, 노트북 등의 IT 제품의 개발이 활발히 진행되고 있다.
종래의 초소형 디지털 카메라가 내장되는 IT제품의 경우, 외부광을 디지털 이미지 또는 디지털 영상으로 변환하는 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 렌즈 구동장치가 내장되어 있다.
그러나, 종래의 초소형 디지털 카메라는 자동 초점 기능을 수행하기 위해서 자동 초점 시간이 많이 소요되는 문제점이 존재하여 왔다.
따라서, 본 실시예의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 렌즈 구동장치를 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 실시예의 목적은 렌즈의 자동 초점 시간을 단축할 수 있는 렌즈 구동장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 실시예의 목적은 렌즈를 렌즈의 초점거리에 보다 정확하고 빠르게 위치시킬 수 있는 렌즈 구동장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 실시예의 목적은 자동 초점 기능을 향상시키면서 동시에 렌즈 구동장치의 공간효율성 및 내구성을 향상시킨 렌즈 구동장치를 제공하는 것이다.
본 실시예의 일 실시예에 따르면, 본 실시예는, 구동용 마그네트를 지지하는 중공기둥 형상의 하우징과; 외주면에는 상기 구동용 마그네트의 내측에 배치되는 코일이 구비되며, 상기 구동용 마그네트와 상기 코일 간의 전자기적 상호작용에 의해 상기 하우징의 내부에서 광축에 평행한 제1 방향으로 이동하는 보빈과; 상기 보빈의 상기 제1 방향으로의 제1 변위값을 판단하는 변위 감지부;를 포함하는 렌즈 구동장치를 제공할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 하우징의 일측면에 설치되는 인쇄회로기판;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 변위 감지부는, 상기 보빈에 구비되는 센싱용 마그네트와, 상기 하우징에서 상기 센싱용 마그네트에 대응되는 위치에 구비되는 위치 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 하우징의 마주하는 양측면 각각에는 제1 및 제2 구동용 마그네트가 각각 구비되고, 상기 하우징에서 상기 양측면에 직각인 일측면 또는 상기 양측면 이외의 면에는 위치 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 하우징의 마주하는 양측면 각각에는 제1 및 제2 구동용 마그네트가 구비되고, 상기 하우징에서 상기 양측면에 직각인 일측면 또는 상기 양측면 이외의 면에는 제3 구동용 마그네트와 상기 제3 구동용 마그네트와 소정거리 이격되어 배치되는 위치 감지센서가 구비되며, 상기 하우징에서 상기 일측면에 마주하는 타측면에는 제4 구동용 마그네트가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 일측면에 구비되는 상기 구동용 마그네트와 상기 타측면에 구비되는 상기 구동용 마그네트는 상기 하우징의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 보빈은, 상기 센싱용 마그네트를 수용하도록 상기 보빈의 외주면에 소정 깊이 내측방향으로 형성되는 수용홈을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 수용홈은 적어도 일부가 상기 코일의 내측에 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 수용홈은, 상기 센싱용 마그네트의 일면이 지지되는 내측면과 상기 코일이 구비되는 상기 외주면 사이의 깊이가 상기 센싱용 마그네트의 두께 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 수용홈은 상기 보빈의 하부면 및 상부면 중 하나의 면에서 상기 수용홈에 연통되는 개구를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 수용홈은, 상기 센싱용 마그네트의 일면이 지지되는 내측면과, 접착제가 주입될 수 있도록 상기 내측면보다 소정 깊이 더 내측으로 오목하게 형성된 접착용 홈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 접착용 홈은, 상기 보빈의 상하 두께방향으로 상기 센싱용 마그네트의 길이보다 길게 형성되는 제1 추가홈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 수용홈은 상기 보빈의 하부면 및 상부면 중 하나의 면에서 상기 수용홈에 연통되는 개구를 구비하고, 상기 접착용 홈은, 상기 개구로부터 상기 보빈의 내측방향으로 소정 깊이 형성된 제2 추가홈을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 보빈은, 상기 수용홈이 형성된 외주면과 마주하는 외주면에서 상기 보빈의 중심을 기준으로 상기 수용홈과 대칭된 위치에 상기 보빈의 외주면에 소정 깊이 내측방향으로 형성되는 추가 수용홈과, 상기 추가 수용홈 내에 수용되며, 상기 자력 센싱부재와 동일한 중량을 가지는 중량균형부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 내측 프레임은 상기 보빈과 결합되고, 외측 프레임은 상기 하우징과 결합되는 상측 탄성부재 및 하측 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
전술한 과제해결수단의 의하면, 본 실시예는 렌즈의 광축 방향 변위량을 피드백하여 광축 방향으로의 렌즈의 위치를 재조절함으로써 렌즈의 초점 정렬시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 실시예는 이동체인 보빈에 구비되는 센싱용 마그네트와 고정체인 하우징에 구비되는 위치 감지센서 사이의 간격을 최소화할 수 있고, 이로 인해 렌즈의 광축 방향 변위량을 보다 정확하게 감지할 수 있으므로 렌즈를 렌즈의 초점거리에 보다 정확하고 빠르게 위치시킬 수 있다.
또한, 본 실시예는 센싱용 마그네트를 보빈 내부에 구비하고 위치 감지센서를 하우징 내부에 구비함으로써, 변위 감지부의 장착을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않으므로 카메라모듈(특히, 보빈)의 공간효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시예의 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 개략적인 사시도이고,
도 2는 본 실시예의 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 개략적인 분해 사시도이고,
도 3은 도 1에서 커버부재를 제거한 렌즈 구동장치의 개략적인 사시도이고,
도 4는 도 3의 개략적인 평면도이고,
도 5는 본 실시예의 일 실시예에 따른 하우징의 개략적인 사시도이고,
도 6은 도 5와는 다른 각도에서 바라본 하우징의 개략적인 사시도이고,
도 7은 본 실시예의 일 실시예에 따른 하우징의 개략적인 저면 사시도이고,
도 8은 본 실시예의 일 실시예에 따른 하우징의 개략적인 분해 사시도이고,
도 9는 본 실시예의 일 실시예에 따른 상측 탄성부재의 개략적인 평면도이고,
도 10은 본 실시예의 일 실시예에 따른 하측 탄성부재의 개략적인 평면도이고,
도 11은 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈의 개략적인 사시도이고,
도 12는 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈의 개략적인 저면 사시도이고,
도 13은 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈의 개략적인 분해 사시도이고,
도 14는 도 13의 부분 확대 사시도이고,
도 15는 도 13의 부분 확대 저면도이고,
도 16은 본 실시예의 일 실시예에 따른 수용홈의 개략적인 부분 확대 사시도이고,
도 17은 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈의 개략적인 종단면도이다.
이하, 본 실시예의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 할 수 있다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 할 수 있다. 또한, 본 실시예을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 할 수 있다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
참고로, 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 제1 방향, x축 방향은 제2 방향, y축 방향은 제3 방향이라고 지칭할 수 있다.
도 1은 본 실시예의 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치(100)의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 실시예의 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치(100)의 개략적인 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에서 커버부재(300)를 제거한 렌즈 구동장치(100)의 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3의 개략적인 평면도이고, 도 5는 본 실시예의 일 실시예에 따른 하우징(140)의 개략적인 사시도이고, 도 6은 도 5와는 다른 각도에서 바라본 하우징(140)의 개략적인 사시도이고, 도 7은 본 실시예의 일 실시예에 따른 하우징(140)의 개략적인 저면 사시도이고, 도 8은 본 실시예의 일 실시예에 따른 하우징(140)의 개략적인 분해 사시도이고, 도 9는 본 실시예의 일 실시예에 따른 상측 탄성부재(150)의 개략적인 평면도이고, 도 10은 본 실시예의 일 실시예에 따른 하측 탄성부재(160)의 개략적인 평면도이다.
본 실시예에 따른 렌즈 구동장치(100)는 카메라 모듈에서 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 조절하여 이미지 센서가 상기 렌즈의 초점 거리에 위치되도록 하는 장치이다. 즉, 상기 렌즈 구동장치(100)는 오토 포커싱 기능을 수행하는 장치이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치(100)는, 커버부재(300), 상측 탄성부재(150), 보빈(110), 상기 보빈(110)에 구비되는 코일(120), 하우징(140), 상기 하우징(140)에 구비되는 구동용 마그네트(130) 및 인쇄회로기판(170), 하측 탄성부재(160), 베이스(210) 및 상기 보빈(110)의 광축 방향(즉, 제1 방향)의 변위량을 판단하는 변위 감지부를 포함할 수 있다.
커버부재(300)는 전체적으로 상자 형태를 구비하고, 상기 베이스(210)의 상부에 결합되도록 구성될 수 있다. 상기 커버부재(300)는 상기 베이스(210)와 함께 형성된 수용공간 내에 상측 탄성부재(150), 보빈(110), 상기 보빈(110)에 구비되는 코일(120), 하우징(140), 상기 하우징(140)에 구비되는 구동용 마그네트(130) 및 인쇄회로기판(170)을 수용할 수 있다.
상기 커버부재(300)는, 상부면에 보빈(110)에 결합되는 렌즈가 외부광에 노출될 수 있도록 하는 개구부를 구비할 수 있다. 또한, 추가적으로, 상기 개구부에는 광투과성 물질로 구성된 윈도우가 구비될 수 있고, 이로 인해 카메라 모듈의 내부에 먼지나 수분 등의 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 커버부재(300)는 하부에서 제1 홈부(310)를 포함할 수 있다. 이때, 후술하겠지만, 상기 베이스(210)는 상기 커버부재(300)와 상기 베이스가 결합될 때 상기 제1 홈부(310)와 맞닿는 부분(즉, 제1 홈부(310)와 대응되는 위치)에서 제2 홈부(211)를 구비할 수 있다. 상기 커버부재(300)와 상기 베이스가 결합시 제1 홈부(310)와 제2 홈부(211)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 상기 커버부재(300)와 상기 베이스(210)의 사이를 밀봉할 수 있으며, 또한, 상기 커버부재와 상기 베이스가 결합되면서 측면이 밀폐될 수 있다.
또한, 커버부재(300)에서 상기 인쇄회로기판(170)의 단자면과 대응되는 면에는 상기 단자면에 형성된 복수 개의 단자들과 간섭되지 않도록 제3 홈부(320)가 형성될 수 있다. 제3 홈부(320)는 상기 단자면과 마주보는 면 전체에 오목하게 형성될 수 있으며, 이 제 3 홈부 안쪽으로 상기 접착부재를 도포하여 커버부재(300)와 베이스(210) 및 인쇄회로기판(170)을 밀봉할 수 있으며, 또한, 상기 커버부재와 상기 베이스가 결합되면서 측면이 밀폐될 수 있다.
한편, 상기 제1 홈부(310) 내지 상기 제3 홈부(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.
상기 베이스(210)는 전체적으로 사각 형상으로 마련될 수 있으며, 상기 커버부재(300)와 결합하여 보빈(110) 및 하우징(140)의 수용공간을 형성할 수 있다.
상기 베이스(210)의 하부 테두리를 둘러싸도록 외측방향으로 소정 두께 돌출된 단턱부가 구비될 수 있다. 상기 단턱부의 상기 소정 두께는 상기 커버부재(300)의 측면 두께와 동일하며, 상기 커버부재(300)가 상기 베이스(210)에 결합될 때, 상기 커버부재(300)의 측면은 상기 단턱부의 상부 또는 측면에 안착 또는 접촉 또는 배치 또는 결합될 수 있다. 이로 인해, 상기 단턱부의 상측에 결합되는 커버부재(300)를 가이드할 수 있으며, 또한, 상기 커버부재(300)의 단부가 면 접촉하도록 결합될 수 있으며, 상기 커버부재의 단부는 밑면 또는 측면을 포함할 수 있다. 이때, 상기 단턱부와 커버부재(300)의 단부는 접착제 등에 의해 접착 고정 및 밀봉될 수 있다.
상기 단턱부에는, 상기 커버부재(300)의 제1 홈부(310)와 대응되는 위치에 제2 홈부(211)가 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 제2 홈부(211)는 상기 커버부재(300)의 제1 홈부(310)와 결합하여 요홈부를 형성하며, 접착부재가 충진되는 공간을 형성할 수 있다.
상기 베이스(210)는 중앙부근에서 개구부를 구비할 수 있다. 상기 개구부는 상기 카메라모듈에 배치된 이미지 센서의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스(210)는 네 개의 모서리 부분에서 상부 방향으로 소정 높이 직각으로 돌출된 네 개의 가이드부재(216)를 포함할 수 있다. 상기 가이드 부재는 다각기둥 형상을 구비할 수 있다. 상기 가이드부재(216)는 후술할 하우징(140)의 하부 가이드홈(148)에 삽입 또는 체결 또는 결합될 수 있다. 이렇게, 상기 가이드부재(216)와 상기 하부 가이드홈(148)로 인해, 상기 베이스(210)부의 상부에 하우징(140)이 안착 또는 배치될 때, 상기 베이스(210) 상의 하우징(140)의 결합 위치를 가이드할 수 있고, 동시에 하우징(140)이 렌즈 구동장치(100)의 작동과정 중 진동 등으로 인해 또는 결합과정 중 작업자의 실수로 인해 장착되어야 할 기준위치에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(140)은 전체적으로 중공기둥 형상(예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 중공 사각기둥 형상)을 구비할 수 있다. 상기 하우징(140)은 적어도 2개 이상의 구동용 마그네트(130)와 인쇄회로기판(170)을 지지하도록 구성되고, 내부에 보빈(110)이 상기 하우징(140)에 대해 제1 방향으로 이동가능하도록 상기 보빈(110)을 수용할 수 있다.
상기 하우징(140)은 네 개의 평평한 측면을 구비할 수 있다. 상기 하우징(140)의 측면은 구동용 마그네트(130)와 대응되는 면적 또는 그보다 크게 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 마주하는 양측면 각각에는 구동용 마그네트(130)가 안착 또는 배치 또는 고정되는 마그네트용 관통공(141a) 또는 홈이 구비될 수 있다. 상기 마그네트용 관통공(141a) 또는 홈은 상기 구동용 마그네트(130)에 대응되는 크기 및 형상을 가질 수 있으며, 또한 가이드를 할 수 있는 형상을 갖는 것도 가능하다. 상기 마그네트용 관통공(141a) 각각에는 제1 구동용 마그네트(131) 및 제2 구동용 마그네트(132), 즉 총 2개의 구동용 마그네트(130)가 장착될 수 있다.
그리고, 상기 하우징(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 상기 양측면에 직각인 일측면 또는 상기 양측면 이외의 면에는 후술할 위치 감지센서(180)가 삽입 또는 배치 또는 고정 또는 안착되는 센서용 관통공(141b)이 구비될 수 있다. 상기 센서용 관통공(141b)은 후술할 위치 감지센서(180)에 대응되는 크기 및 형상을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 일측면에서는, 인쇄회로기판(170)이 장착 또는 배치 또는 가고정 또는 고정될 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 장착용 돌출부(149)가 구비될 수 있다. 상기 장착용 돌출부(149)는 후술하는 인쇄회로기판(170)에 형성된 장착용 관통구(173)에 삽입되며, 이때 상기 장착용 관통구(173)와 상기 장착용 돌출부(149)는 형상끼워맞춤 방식 또는 억지끼워맞춤 방식으로 결합되는 것이 바람직하다 할 수 있으나, 단순 가이드 기능만을 할 수도 있다.
여기서, 상기 하우징(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 상기 일측면에 대향하는 타측면은 평평한 평면으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(140)의 추가 실시예로서, 상기 하우징(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 마주하는 양측면 각각에는 구동용 마그네트(130)가 안착 또는 배치 또는 고정되는 제1 및 제2 마그네트용 관통공(141a)(141a')이 구비될 수 있다. 그리고, 상기 하우징(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 상기 양측면에 직각인 일측면 또는 상기 양측면 이외의 면에는 제3 마그네트용 관통공과 상기 제3 마그네트용 관통공과 소정거리 이격되어 형성되는 센서용 관통공(141b)이 구비될 수 있다. 게다가, 상기 하우징(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 상기 일측면에 마주하는 타측면에는 제4 마그네트용 관통공이 구비될 수 있다.
즉, 상기 하우징(140)의 네 개의 측면(141)에는 네 개의 마그네트용 관통공과 하나의 센서용 관통공(141b)이 구비될 수 있다.
이때, 상기 제1 마그네트용 관통공(141a) 및 상기 제2 마그네트용 관통공(141a')은 동일한 크기 및 동일한 형상을 구비하고, 하우징(140)의 측면의 측방향 길이 전체에 (거의) 동일한 측방향 길이를 가진다. 반면, 상기 제3 마그네트용 관통공 및 상기 제4 마그네트용 관통공은 동일한 크기 및 동일한 형상을 구비하고, 상기 제1 마그네트용 관통공(141a) 및 상기 제2 마그네트용 관통공(141a')보다 측방향 길이가 작게 형성될 수 있다. 이는, 상기 제3 마그네트용 관통공이 형성되는 일측면에는 센서용 관통공(141b)이 형성되어야 하므로, 센서용 관통공(141b)을 위한 공간을 확보하기 위함이다.
당연하겠지만, 상기 제1 마그네트용 관통공 내지 상기 제4 마그네트용 관통공 각각에는 제1 구동용 마그네트(131) 내지 제4 구동용 마그네트 각각이 안착 또는 배치 또는 고정될 수 있다. 이때, 마찬가지로, 상기 제1 구동용 마그네트(131) 및 상기 제2 구동용 마그네트(132)는 서로 동일한 크기 및 형상을 구비하고, 하우징(140)의 측면의 측방향 길이 전체에 거의 동일한 측방향 길이를 가진다. 그리고, 상기 제3 구동용 마그네트 및 상기 제4 구동용 마그네트는 동일한 크기 및 동일한 형상을 구비하고, 상기 제1 구동용 마그네트(131) 및 상기 제2 구동용 마그네트(132)보다 측방향 길이가 작게 형성될 수 있다.
여기서, 바람직하게는, 상기 제3 마그네트 관통공과 상기 제4 마그네트 관통공은 상기 하우징(140)의 중심을 기준으로 서로 일직선 상에 대칭되게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제3 구동용 마그네트(130)와 상기 제4 구동용 마그네트(130)는 상기 하우징(140)의 중심을 기준으로 서로 일직선 상에 대칭되게 배치될 수 있다. 만약, 제3 구동용 마그네트(130)와 제4 구동용 마그네트(130)가 상기 하우징(140)의 중심과 무관하게 일측에 편향된 채로 서로 대향되게 배치되는 경우 상기 보빈(110)의 코일(120)에 전자기력이 상기 일측에 편향되게 작용하므로 보빈(110)이 틸트될 가능성이 존재하기 때문이다. 다시 말하면, 상기 제3 구동용 마그네트(130)와 상기 제4 구동용 마그네트(130)는 상기 하우징(140)의 중심을 기준으로 서로 일직선 상에 대칭되게 배치함으로써, 보빈(110) 및 코일(120)에 편향되지 않은 전자기력을 가할 수 있어, 보빈(110)의 제1 방향 이동을 용이하고 정확하게 할 수 있도록 가이드할 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(140)의 상부면에는 복수 개의 제1 스토퍼(143)가 돌출 형성될 수 있다. 제1 스토퍼(143)는 상기 커버부재(300)와 하우징(140) 몸체의 충돌을 방지하기 위한 것으로, 외부 충격 발생 시 하우징(140)의 상부면이 커버부재(300)의 상부 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1 스토퍼(143)는 상측 탄성부재(150)의 설치 위치를 가이드하는 역할도 수행할 수 있는데, 이를 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 상측 탄성부재(150)의 제1 스토퍼(143)와 대응되는 위치에는 대응되는 형상의 가이드 홈(155)이 형성될 수 있다.
또한, 하우징(140)의 상측에는 상측 탄성부재(150)의 외측 프레임(152)이 결합되는 복수 개의 상측 프레임 지지돌기(144)가 돌출 형성될 수 있다. 한편, 후술하겠지만, 상기 상측 프레임 지지돌기(144)와 대응되는 상측 탄성부재(150)의 외측 프레임(152)에는 대응되는 형상의 제1 통공(152a) 또는 홈이 형성될 수 있으며, 이 곳에서 접착제 또는 융착으로 고정될 수 있으며, 융착은 열융착 또는 초음파 융착 등을 포함할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(140)의 하측에는 하측 탄성부재(160)의 외측 프레임(162)이 결합되는 복수 개의 하측 프레임 지지돌기(147)가 돌출 형성될 수 있다. 한편, 상기 하측 프레임 지지돌기(147)와 대응되는 하측 탄성부재(160)의 외측 프레임(162)에는 대응되는 형상의 삽입홈(162a) 또는 홀이 형성될 수 있으며, 이 곳에서 접착제 또는 융착으로 고정될 수 있으며, 융착은 열융착 또는 초음파 융착 등을 포함할 수 있다.
상기 구동용 마그네트(130)는 마그네트용 관통공(141a)에 접착제로 고정될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 양면 테이프와 같은 접착부재 등이 사용될 수도 있다. 또는, 변형 실시예로서, 상기 마그네트용 관통공(141a) 대신 하우징(140)의 내측면에는 요홈 형상의 마그네트 안착부가 형성될 수 있고, 상기 마그네트 안착부는 구동용 마그네트(130)의 크기 및 형상과 대응되는 크기 및 형상을 구비할 수 있다.
상기 구동용 마그네트(130)는 보빈(110)에 구비되는 코일(120)과 대응되는 위치에 설치될 수 있다. 또한, 상기 구동용 마그네트(130)는 한 몸으로 구성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 보빈(110)의 코일(120)을 마주보는 면을 N극, 바깥쪽 면은 S극이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 상기 구동용 마그네트(130)는 광축에 수직한 평면으로 2분할되어 구성될 수도 있다.
상기 구동용 마그네트(130)는 일정 폭을 가지는 직육면체 형상으로 구성되어, 상기 마그네트용 관통공(141a) 또는 홈에 안착되어 상기 구동용 마그네트(130)의 넓은 면이 하우징(140)의 측면 중 일부를 형성할 수 있다. 이때, 서로 마주보는 구동용 마그네트(130)들은 서로 평행하게 설치될 수 있다. 또한, 상기 구동용 마그네트(130)는 상기 보빈(110)의 코일(120)과 마주보게 배치될 수 있다. 이때, 상기 구동용 마그네트(130)와 상기 보빈(110)의 코일(120)의 서로 마주보는 면은 서로 평행이 되도록 평면 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 설계에 따라 구동용 마그네트(130)과 보빈(110)의 코일(120) 중 어느 하나만이 평면이고, 다른 한 쪽은 곡면으로 구성될 수도 있다. 또는 보빈(110)의 코일(120)과 구동용 마그네트(130)의 마주보는 면은 모두가 곡면일 수도 있으며, 이때, 보빈(110)의 코일(120)과 구동용 마그네트(130)의 마주보는 면의 곡률은 같게 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 하우징(140)의 일측면에는 센서용 관통공(141b) 또는 홈이 구비되고, 상기 센서용 관통공(141b)에는 위치 감지센서(180)가 삽입 또는 배치 또는 안착되며, 상기 위치 감지센서(180)는 솔더링 또는 납땜 방식으로 인쇄회로기판(170)의 일면에 전기적으로 결합되어 있다. 바꿔 말하면, 상기 인쇄회로기판(170)은 하우징의 네 개의 측면(141) 중에서 상기 센서용 관통공(141b) 또는 홈이 구비되는 일측면의 외측면에 고정 또는 지지 또는 배치될 수 있다.
상기 위치 감지센서(180)는 후술할 보빈(110)의 센싱용 마그네트(190)와 함께 상기 보빈(110)의 상기 제1 방향으로의 제1 변위값을 판단하는 변위 감지부가 될 수 있다. 이를 위하여, 상기 위치 감지센서(180) 및 상기 센서용 관통공(141b) 또는 홈은 상기 센싱용 마그네트(190)의 위치에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 위치 감지센서(180)는 보빈(110)의 센싱용 마그네트(190)에서 방출되는 자기력 변화를 감지하는 센서일 수 있다. 또한, 상기 위치 감지센서(180)는 홀센서(Hall sensor)일 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서 본 실시예는 홀센서에 제한되지 않으며 자기력 변화를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능하며, 자기력 이외에 위치를 감지할 수 있는 센서라면 어느 것이든 가능하며, 예를 들어, 포토리플렉터 등을 이용한 방식도 가능하다.
상기 인쇄회로기판(170)은 하우징(140)의 일측면에 결합 또는 배치되며, 상기한 바와 같이 장착용 관통구(173) 또는 홈을 구비할 수 있다. 이로 인해, 상기 인쇄회로기판(170)은 하우징(140)의 일측면에 구비된 장착용 돌출부(149)에 의해 설치 위치가 가이드될 수 있다.
그리고, 상기 인쇄회로기판(170)은 복수 개의 단자(171)들이 배치되어, 외부 전원을 인가 받아 상기 보빈(110)의 코일(120) 및 위치 감지센서(180)에 전류를 공급할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(170)에 형성된 단자(171)들의 개수는 제어가 필요한 구성요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다. 한편, 본 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(170)은 FPCB로 마련될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(170)은 상기 변위 감지부에서 감지된 상기 제1 변위값에 기초하여 상기 코일(120)의 인가전류량을 재조절하는 제어부를 포함할 수 있으며,즉, 제어부는 상기 인쇄회로기판(170) 상에 실장되어 있다. 또한, 다른 실시예는 상기 제어부가 상기 인쇄회로기판(170)에 실장되지 않고 별도의 다른 기판에 실장될 수 있으며, 이는 카메라모듈의 이미지센서가 실장되는 기판일 수 있으며 또는 별도 다른 기판일 수도 있다.
상기 홀센서에 의해 탐지된 마그넷플럭스(즉, 자속밀도) 변화에 대한 홀전압차에 기초하여 액츄에이터 구동거리를 캘리브레이션을 추가로 할 수 있다.
보빈(110)은 제1 축 방향으로 고정된 하우징(140)에 대해 제1 축 방향으로 왕복이동 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 보빈(110)의 제1 축 방향 이동으로 인해 오토 포커싱 기능이 실행될 수 있다.
보빈(110)에 대해서는, 이하에서 도면을 참고하여 보다 구체적으로 기술하기로 할 수 있다.
한편, 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 상기 보빈(110)의 광축 방향으로 상승 및/또는 하강 동작을 탄력적으로 지지할 수 있다. 상측 탄성부재(150)와 하측 탄성부재(160)는 판 스프링으로 마련될 수 있다.
도 2 내지 도 4, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 보빈(110)과 결합되는 내측 프레임(151)(161)과 하우징(140)과 결합되는 외측 프레임(152)(162) 및 내측 프레임(151)(161)과 외측 프레임(152)(162)을 연결하는 연결부(153)(163)를 포함할 수 있다.
상기 연결부(153)(163)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 상기 연결부(153)(163)의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 광축방향의 제 1 방향으로의 상승 및/또는 하강 동작이 탄력적으로(또는 탄성적으로) 지지될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상측 탄성부재(150)는 외측 프레임(152)에서 복수 개의 제1 통공(152a)을 구비하고, 내측 프레임(151)에서 복수 개의 제2 통공(151a)을 구비할 수 있다.
상기 제1 통공(152a)은 상기 하우징(140)의 상부면에 구비되는 상측 프레임 지지돌기(144)와 결합하고, 상기 제2 통공(151a) 또는 홈은 후술할 보빈(110)의 상부면에 구비되는 상측 지지돌기와 결합할 수 있다. 즉, 상기 외측 프레임(152)은 제1 통공(152a)을 통하여 하우징(140)에 고정 및 결합되고, 상기 내측 프레임(151)은 제2 통공(151a) 또는 홈을 통하여 보빈(110)에 고정 및 결합될 수 있다.
상기 연결부(153)는 상기 내측 프레임(151)이 상기 외측 프레임(152)에 대해 제1 방향으로 소정 범위 탄성적으로 변형가능하도록 상기 내측 프레임(151)과 상기 외측 프레임(152)을 연결할 수 있다.
상기 상측 탄성부재(150)의 내측 프레임(151) 및 외측 프레임(152) 중 적어도 하나 이상에는 보빈(110)의 코일(120) 및 인쇄회로기판(170) 중 적어도 하나 이상과 전기적으로 연결되는 단자부를 적어도 하나 이상 구비할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 하측 탄성부재(160)는 외측 프레임(162)에서 복수 개의 삽입홈(162a) 또는 홀을 구비하고, 내측 프레임(161)에서 복수 개의 제3 통공(161a) 또는 홈을 구비할 수 있다.
상기 삽입홈(162a) 또는 홀은 상기 하우징(140)의 하부면에 구비되는 하측 프레임 지지돌기(147)와 결합하고, 상기 제3 통공(161a) 또는 홈은 후술할 보빈(110)의 하부면에 구비되는 하측 지지돌기(114)와 결합할 수 있다. 즉, 상기 외측 프레임(162)은 삽입홈(162a) 또는 홀을 통하여 하우징(140)에 고정 및 결합되고, 상기 내측 프레임(161)은 제3 통공(161a) 또는 홈을 통하여 보빈(110)에 고정 및 결합될 수 있다.
상기 연결부(163)는 상기 내측 프레임(161)이 상기 외측 프레임(162)에 대해 제1 방향으로 소정 범위 탄성적으로 변형가능하도록 상기 내측 프레임(161)과 상기 외측 프레임(162)을 연결할 수 있다.
상기 하측 탄성부재(160)는 도 10에 도시된 바와 같이 서로 분리된 제1 하측 탄성부재(160a)와 제2 하측 탄성부재(160b)를 포함할 수 있다. 이러한 2분할 구조를 통해 하측 탄성부재(160)는 제1 하측 탄성부재(160a)와 제2 하측 탄성부재(160b)는 서로 다른 극성의 전원 또는 서로 다른 전원을 인가 받을 수 있다. 즉, 상기 내측 프레임(161)과 외측 프레임(162)이 각각 보빈(110)과 하우징(140)에 결합된 후, 보빈(110)에 배치된 코일(120)의 양 끝선과 대응되는 상기 내측 프레임의 위치에 솔더부를 마련하여, 상기 솔더부에서 납땜 등과 같은 통전성 연결을 수행하여 서로 다른 극성의 전원 또는 서로 다른 전원을 인가 받을 수 있다. 또한, 제1 하측 탄성부재가 상기 코일의 양끝선 중 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 코일의 양끝선 중 다른 하나와 제2 하측 탄성부재가 전기적으로 연결되어, 외부로부터 전류 및/또는 전압을 인가받을 수 있다.
한편, 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(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.
변형 실시예로서, 상기 상측 탄성부재(150)가 2분할 구조로 구성되고, 상기 하측 탄성부재(160)가 일체형 구조로 구성될 수 있다.
상기 하측 탄성부재(160)의 내측 프레임(161) 및 외측 프레임(162) 중 적어도 하나 이상에는 보빈(110)의 코일(120) 및 인쇄회로기판(170) 중 적어도 하나 이상과 전기적으로 연결되는 단자부가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
도 11은 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈(110)의 개략적인 사시도이고, 도 12는 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈(110)의 개략적인 저면 사시도이고, 도 13은 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈(110)의 개략적인 분해 사시도이고, 도 14는 도 13의 부분 확대 사시도이고, 도 15는 도 13의 부분 확대 저면도이고, 도 16은 본 실시예의 일 실시예에 따른 수용홈(117)의 개략적인 부분 확대 사시도이고, 도 17은 본 실시예의 일 실시예에 따른 보빈(110)의 개략적인 종단면도이다.
도 11 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(110)은 상기 하우징(140)의 내부 공간에 광축 방향으로 왕복 이동가능하게 설치될 수 있다. 보빈(110)의 외주면에는 후술할 코일(120)이 설치되어 상기 하우징(140)의 구동용 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용이 가능하여, 코일(120)과 구동용 마그네트(130)의 전자기적 상호 작용으로 인해 보빈(110)을 제1 방향으로 왕복이동시킬 수 있다. 또한, 상기 보빈(110)은 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)에 의해 탄력적으로(또는 탄성적으로) 지지되어, 광축 방향인 제1 방향으로 움직여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다.
상기 보빈(110)은 도시하지는 않았으나, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴(미도시)을 포함할 수 있으나, 상기 렌즈배럴은 후술할 카메라모듈의 구성부품으로 상기 렌즈 구동장치의 필수구성요소가 아닐 수 있다. 상기 렌즈배럴을 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합 가능하다. 예컨대, 상기 보빈(110) 내주면에 암 나사산을 형성하고, 상기 렌즈배럴의 외주면에는 상기 나사산에 대응되는 수 나사산을 형성하여 이들의 나사 결합으로 렌즈배럴을 보빈(110)에 결합할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 보빈(110)의 내주면에 나사산을 형성하지 않고, 상기 렌즈배럴을 상기 보빈(110)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정할 수도 있다. 또는, 렌즈배럴 없이 상기 한 장 이상의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 상기 렌즈배럴에 결합되는 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.
또한, 보빈(110)의 상부면과 하부면에는 복수 개의 상측 지지돌기(113)와 복수 개의 하측 지지돌기(114)가 돌출 형성될 수 있다.
상측 지지돌기는 도 11에 도시된 바와 같이, 원통형상 또는 각기둥 형상으로 마련될 수 있으며, 상측 탄성부재(150)의 내측 프레임(151)과 보빈(110)을 결합 및 고정할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 상측 탄성부재(150)의 내측 프레임(151)의 상기 상측 지지돌기와 대응되는 위치에는 제2 통공(151a) 또는 홈이 형성될 수 있다. 이때, 상측 지지돌기와 제2 통공(151a) 또는 홈은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착부재로 고정되는 것도 가능하다. 또한, 상측 지지돌기는 복수 개가 마련될 수 있다. 이때, 각각의 상측 지지돌기들 사이의 거리는 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있는 범위 내에서 적절히 배치될 수 있다. 즉, 보빈(110)의 중심에 대해 대칭으로 각각의 상측 지지돌기들이 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 12에 도시된 바와 같이, 상기한 상측 지지돌기와 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, 하측 탄성부재(160)의 상기 내측 프레임(161)의 상기 하측 지지돌기(114)와 대응되는 위치에는 제3 통공(161a) 또는 홈이 형성될 수 있다. 이때, 하측 지지돌기(114)와 제3 통공(161a) 또는 홈은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착부재로 고정되는 것도 가능하다. 또한, 하측 지지돌기(114)는 도 12에 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.
그리고, 상기 보빈(110)의 상부면과 하부면에는, 상측 탄성부재(150)의 연결부(153) 및 하측 탄성부재(160)의 연결부(163)에 대응되는 위치에 상측 도피홈(112) 및 하측 도피홈(118)이 형성되어 있다.
상기 상측 도피홈(112)과 상기 하측 도피홈(118)이 구비됨으로써, 보빈(110)이 하우징(140)에 대해 제1 방향으로 이동할 때 연결부(153)(163)와 보빈(110)과의 공간적 간섭을 제거하여 연결부(153)(163)의 탄성변형을 보다 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기 상측 도피홈의 위치는 실시예처럼 하우징의 모서리에 배치될 수도 있으나, 탄성부재의 연결부 형상 및/또는 위치에 따라 측면에 배치될 수도 있다.
또한, 상기 보빈(110)의 외주면에는, 코일(120)이 설치되는 코일용 안착홈(116)이 구비될 수 있으나, 안착부만이 구비될 수도 있다.
상기 코일(120)은 상기 보빈(110)의 외주면 또는 상기 코일용 안착홈(116) 또는 안착부에 삽입 결합되는 링 형상의 코일블록으로 마련될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 코일(120)을 직접 보빈(110)의 외주면 또는 상기 코일용 안착홈(116) 또는 안착부에 권선할 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 코일(120)은 도 13에 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, 상기 코일(120)은 적어도 4면은 직선으로 마련될 수 있고, 이들 면을 연결하는 모서리 부분은 라운드 또는 직선으로 구성될 수 있다. 이때, 직선으로 형성된 부분은 상기 구동용 마그네트(130)와 대응되는 면이 되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 코일(120)과 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 상기 코일(120)의 곡률과 같은 곡률을 가질 수 있다. 즉, 상기 코일(120)이 직선이면, 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 직선일 수 있으며, 상기 코일(120)이 곡선이면, 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 곡선일 수 있으며, 또한, 같은 곡률을 가질 수도 있다. 또한, 상기 코일(120)이 곡선이더라도 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 직선일 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.
상기 코일(120)은 보빈(110)을 광축 방향으로 움직여 오토 포커스 기능을 수행하도록 하기 위한 것으로, 전류가 공급되면 구동용 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용을 통해 전자기력을 형성할 수 있으며, 형성된 전자기력이 보빈(110)을 움직일 수 있다.
한편, 상기 코일(120)은 구동용 마그네트(130)와 대응되게 구성될 수 있는데, 도시된 바와 같이 구동용 마그네트(130)가 단일 몸체로 구성되어 코일(120)과 마주보는 면 전체가 동일한 극성을 가지도록 마련되면, 상기 코일(120) 또한 구동용 마그네트(130)와 대응되는 면이 동일한 극성을 가지도록 구성될 수 있다. 한편, 도시하지는 않았으나, 만일 구동용 마그네트(130)가 광축에 수직한 면으로 2분할 되어 코일(120)과 마주보는 면이 2개 또는 그 이상으로 구분될 경우, 상기 코일(120) 역시 분할된 구동용 마그네트(130)와 대응되는 개수로 분할 구성되는 것도 가능하다.
그리고, 상기 보빈(110)은 전술한 하우징(140)의 위치 감지센서(180)와 함께 변위 감지부에 포함되는 센싱용 마그네트(190)를 구비할 수 있다. 상기 센싱용 마그네트(190)는 상기 보빈(110)에 고정 또는 배치 또는 결합될 수 있다. 이로 인해, 상기 센싱용 마그네트(190)는 상기 보빈(110)의 제1 방향 이동시에 상기 보빈(110)과 동일한 변위량만큼 상기 제1 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 센싱용 마그네트(190)는 한 몸으로 구성될 수 있으며, 보빈(110)의 상부 방향이 N극, 보빈(110)의 하부 방향이 S극이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 상기 센싱용 마그네트(190)는 광축에 수직한 평면으로 2분할되어 구성될 수도 있다.
여기서, 도 13 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(110)은 상기 보빈(110)의 외주면에서 상기 센싱용 마그네트(190)를 수용하기 위한 수용홈(117)을 구비할 수 있다.
상기 수용홈(117)은 보빈(110)의 외부면에서부터 소정 깊이 보빈(110)의 내측 방향으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 수용홈(117)은 상기 수용홈(117)의 적어도 일부 이상이 상기 코일(120)의 내측에 위치되도록 상기 보빈(110)의 일측면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 수용홈(117)은 적어도 일부 이상이 코일용 안착홈(116)보다 더 보빈(110)의 내측 방향으로 소정 깊이 오목하게 형성될 수 있다. 이렇게, 수용홈(117)을 보빈(110)의 내측 방향으로 형성함으로써, 센싱용 마그네트(190)를 보빈(110)의 내부에 수용할 수 있고, 이로 인해 센싱용 마그네트(190)를 위한 별도의 설치공간을 확보할 필요가 없으므로 보빈(110)의 공간효율성을 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 수용홈(117)은 상기 하우징(140)의 위치 감지센서(180)의 위치에 대응되는 위치(또는 상기 위치 감지센서(180)와 대향하는 위치)에 배치될 수 있다. 이로 인해, 센싱용 마그네트(190)와 위치 감지센서(180) 사이의 거리가 코일(120)의 두께와 코일(120)과 위치 감지센서(180) 사이의 이격거리 또는 여기에 코일과 위치 감지센서 사이의 거리를 더 포함하여 그 거리로 최소화할 수 있으므로, 위치 감지센서(180)의 자력 감지 정확도를 향상시킬 수 있다.
상기 수용홈(117)은 상기 보빈(110)의 하부면 및 상부면 중 하나의 면에서 상기 수용홈(117)에 연통되는 개구(119)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 수용홈(117)은 보빈(110)의 하부면 중 일부가 개방되어 개구(119)를 형성하고 상기 개구(119)는 상기 수용홈(117)의 입구를 형성할 수 있다. 상기 개구(119)를 통하여 센싱용 마그네트(190)가 삽입 또는 배치 또는 고정될 수 있으며, 이를 통하여 분리될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 수용홈(117)은, 상기 센싱용 마그네트(190)의 일면이 지지되는 내측면과, 접착제가 주입될 수 있도록 상기 내측면보다 소정 깊이 더 내측으로 오목하게 형성된 접착용 홈(117b)을 포함할 수 있다.
상기 내측면은 상기 보빈(110)의 중심을 향하는 내측 방향으로 위치하는 일면으로서, 상기 센싱용 마그네트(190)가 직육면체 형상을 가지는 경우 상기 센싱용 마그네트(190)의 넓은 면이 접촉 또는 안착되는 면이다.
상기 접착용 홈(117b)은 상기 내측면 중 일부분을 상기 보빈(110)의 중심을 향하는 내측 방향으로 더 깊게 오목하게 형성된 홈일 수 있다. 상기 접착용 홈(117b)은 바람직하게는 상기 개구(119)에서부터 상기 센싱용 마그네트(190)의 일면이 접촉 또는 안착 또는 배치되는 보빈(110)의 내부 일면까지 형성될 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 상기 접착용 홈(117b)은 상기 보빈(110)의 상하 두께방향으로 상기 센싱용 마그네트(190)의 길이보다 길게 형성되는 제1 추가홈(117c)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 추가홈(117c)은 상기 센싱용 마그네트(190)의 이면이 접촉 또는 안착 또는 배치되는 보빈(110)의 내부 일면보다 더 깊이 오목하게 형성되는 접착용 홈(117b)의 연장부이다. 상기 제1 추가홈(117c)을 구비함으로써, 접착제가 개구(119)를 통하여 접착용 홈(117b)에 주입될 때 제1 추가홈(117c)에서부터 접착제가 충진되어 접착용 홈(117b) 내부를 충진하므로, 접착제가 접착용 홈(117b)에서 오버 플로우되어 센싱용 마그네트(190)와 수용홈(117) 사이의 틈새를 따라 코일(120)에까지 유동하는 것을 방지할 수 있으므로, 센싱용 마그네트(190)의 결합과정 중 렌즈 구동장치(100)의 불량 발생률을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 접착용 홈(117b)은 상기 개구(119)로부터 상기 보빈(110)의 중심을 향하는 내측방향으로 소정 깊이 형성된 제2 추가홈(117a)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 추가홈(117a)은 상기 개구(119)의 부근에서 상기 내측면보다 상기 보빈(110)의 중심을 향하는 내측방향으로 더 깊게 형성될 수 있다. 상기 제2 추가홈(117a)은 상기 접착용 홈(117b)과 연통되어 있다. 다시 말해서, 상기 제2 추가홈(117a)은 상기 접착용 홈(117b)의 연장부이다. 이렇게, 상기 제2 추가홈(117a)을 구비함으로써, 접착제가 제2 추가홈(117a)를 통하여 접착용 홈(117b)에 주입될 수 있으므로 상기 개구(119) 근처에서 접착제가 오버 플로우되어 코일(120) 등 보빈(110)의 다른 구성에 점착되는 것을 방지할 수 있으므로, 센싱용 마그네트(190)의 결합과정 중 렌즈 구동장치(100)의 불량 발생률을 감소시킬 수 있다.
또한, 변형 실시예로서, 상기 제2 추가홈(117a)은 접착용 홈(117b) 없이 단독으로 상기 보빈(110)에 구비될 수 있다. 이 경우, 접착제를 제2 추가홈(117a)에 주입하여 보빈(110)과 센싱용 마그네트(190)를 결합 및 고정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접착용 홈(117b)은 상기 제1 추가홈(117c) 및 상기 제2 추가홈(117a) 중 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 즉, 상기 접착용 홈(117b)은 상기 제1 추가홈(117c)만 구비하거나, 또는 상기 제2 추가홈(117a)만 구비할 수 있다.
변형 실시예로서, 상기 수용홈은, 상기 센싱용 마그네트의 일면(즉, 넓은 면)이 지지되는 내측면과 상기 코일이 구비되는 상기 외주면(즉, 코일용 안착홈 표면) 사이의 깊이가 상기 센싱용 마그네트의 두께 이하일 수 있다. 이로 인해, 상기 센싱용 마그네트는 코일의 권취로 인한 코일의 내측 가압력으로 수용홈 내에 고정될 수 있다. 이 경우, 접착제를 사용할 필요가 없다.
추가 실시예로서, 도면에 도시되지 않았지만, 상기 보빈(110)은, 상기 수용홈(117)이 형성된 외주면과 마주하는 외주면에서 상기 보빈(110)의 중심을 기준으로 상기 수용홈(117)과 대칭된 위치에 상기 보빈(110)의 외주면에 형성되는 추가 수용홈(117)과, 상기 추가 수용홈(117)에 수용되는 중량균형부재를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 추가 수용홈(117)은 상기 수용홈(117)이 형성된 외주면과 마주하는 외주면에서 상기 보빈(110)의 중심을 기준으로 상기 수용홈(117)과 일직선으로 대칭된 위치에서 소정 깊이 보빈(110)의 내측방향으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 중량균형부재는 상기 추가 수용홈(117) 내에 고정 및 결합되며, 상기 자력 센싱부재와 동일한 중량을 가진다.
이렇게, 상기 추가 수용홈(117)과 상기 중량균형부재를 구비함으로써, 수용홈(117)과 센싱용 마그네트(190)의 구비로 인한 보빈(110)의 수평방향 무게 불균형을 중량균형부재의 장착으로 보상할 수 있다.
바람직하게는, 상기 추가 수용홈(117)은 상기 접착용 홈(117b), 상기 제1 추가홈(117c) 및 상기 제2 추가홈(117a) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 바의 의하면, 본 실시예는 렌즈의 광축 방향 변위량을 피드백하여 광축 방향으로의 렌즈의 위치를 재조절함으로써 렌즈의 초점 정렬시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 실시예는 이동체인 보빈에 구비되는 센싱용 마그네트와 고정체인 하우징에 구비되는 위치 감지센서 사이의 간격을 최소화할 수 있고, 이로 인해 렌즈의 광축 방향 변위량을 보다 정확하게 감지할 수 있으므로 렌즈를 렌즈의 초점거리에 보다 정확하게 위치시킬 수 있다.
또한, 본 실시예는 센싱용 마그네트를 보빈 내부에 구비하고 위치 감지센서를 하우징 내부에 구비함으로써, 변위 감지부의 장착을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않으므로 카메라모듈(특히, 보빈)의 공간효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 렌즈 구동장치에 렌즈를 결합하고, 하부에 이미지센서 및 이미지센서가 배치된 인쇄회로기판을 더 포함하여 카메라모듈을 구성할 수 있으며, 상기 렌즈 구동장치의 베이스와 상기 이미지센서가 배치된 인쇄회로기판과 결합할 수 있다.
또한, 상기 카메라모듈에는 카메라모듈 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 변위 감지부에서 감지된 전류 변화값에 기초하여 계산된 제1 변위값과 피사체와 렌즈 사이의 거리에 따른 렌즈의 초점거리를 비교할 수 있다. 이후, 상기 카메라모듈제어부는 상기 제1 변위값 또는 렌즈의 현재위치와 렌즈의 초점거리가 대응되지 않는 경우 보빈(110)의 코일(120)에 인가되는 전류량을 재조절하여, 상기 보빈(110)을 상기 제1 방향으로 제2 변위량만큼 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 변위 감지부는, 고정체인 하우징(140)에 고정 결합된 위치 감지센서(180)가 이동체인 보빈(110)에 고정 결합된 센싱용 마그네트(190)의 제1 방향 이동에 따라 상기 센싱용 마그네트(190)에서 방출되는 자기력의 변화를 감지하여, 감지된 자기력의 변화량에 기초하여 출력되는 전류 변화량에 근거하여 별도의 드라이버 IC 또는 상기 카메라모듈제어부에서 보빈(110)의 현재위치 또는 제1 변위량을 계산 또는 판단할 수 있으며. 이렇게 변위 감지부에 의해 계산 또는 판단된 보빈(110)의 현재위치 또는 제1 변위량은 인쇄회로기판(170)의 제어부로 전달되어 제어부가 오토 포커싱을 위한 보빈(110)의 위치를 재결정하여 코일(120)의 인가전류량을 조절할 수 있다.
이상에서 본 실시예의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 실시예는 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 실시예의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 실시예의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 실시예의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 할 수 있다.
100 : 렌즈 구동장치
110 : 보빈
120 : 코일
130 : 구동용 마그네트
140 : 하우징
150 : 상측 탄성부재
160 : 하측 탄성부재
170 : 인쇄회로기판
180 : 위치 감지센서
190 : 센싱용 마그네트
210 : 베이스
300 : 커버부재

Claims (15)

  1. 구동용 마그네트를 지지하는 중공기둥 형상의 하우징과;
    외주면에는 상기 구동용 마그네트의 내측에 배치되는 코일이 구비되며, 상기 구동용 마그네트와 상기 코일 간의 전자기적 상호작용에 의해 상기 하우징의 내부에서 광축에 평행한 제1 방향으로 이동하는 보빈과;
    상기 보빈의 상기 제1 방향으로의 제1 변위값을 판단하는 변위 감지부;를 포함하는 렌즈 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 일측면에 설치되는 인쇄회로기판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변위 감지부는,
    상기 보빈에 구비되는 센싱용 마그네트와,
    상기 하우징에서 상기 센싱용 마그네트에 대응되는 위치에 구비되는 위치 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 마주하는 양측면 각각에는 제1 및 제2 구동용 마그네트가 각각 구비되고,
    상기 하우징에서 상기 양측면에 직각인 일측면 또는 상기 양측면 이외의 면에는 위치 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 마주하는 양측면 각각에는 제1 및 제2 구동용 마그네트가 구비되고,
    상기 하우징에서 상기 양측면에 직각인 일측면 또는 상기 양측면 이외의 면에는 제3 구동용 마그네트와 상기 제3 구동용 마그네트와 소정거리 이격되어 배치되는 위치 감지센서가 구비되며,
    상기 하우징에서 상기 일측면에 마주하는 타측면에는 제4 구동용 마그네트가 구비되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 일측면에 구비되는 상기 구동용 마그네트와 상기 타측면에 구비되는 상기 구동용 마그네트는 상기 하우징의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 보빈은, 상기 센싱용 마그네트를 수용하도록 상기 보빈의 외주면에 소정 깊이 내측방향으로 형성되는 수용홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수용홈은 적어도 일부가 상기 코일의 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수용홈은, 상기 센싱용 마그네트의 일면이 지지되는 내측면과 상기 코일이 구비되는 상기 외주면 사이의 깊이가 상기 센싱용 마그네트의 두께 이하인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 수용홈은 상기 보빈의 하부면 및 상부면 중 하나의 면에서 상기 수용홈에 연통되는 개구를 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 수용홈은,
    상기 센싱용 마그네트의 일면이 지지되는 내측면과,
    접착제가 주입될 수 있도록 상기 내측면보다 소정 깊이 더 내측으로 오목하게 형성된 접착용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 접착용 홈은, 상기 보빈의 상하 두께방향으로 상기 센싱용 마그네트의 길이보다 길게 형성되는 제1 추가홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 수용홈은 상기 보빈의 하부면 및 상부면 중 하나의 면에서 상기 수용홈에 연통되는 개구를 구비하고,
    상기 접착용 홈은, 상기 개구로부터 상기 보빈의 내측방향으로 소정 깊이 형성된 제2 추가홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 보빈은,
    상기 수용홈이 형성된 외주면과 마주하는 외주면에서 상기 보빈의 중심을 기준으로 상기 수용홈과 대칭된 위치에 상기 보빈의 외주면에 소정 깊이 내측방향으로 형성되는 추가 수용홈과,
    상기 추가 수용홈 내에 수용되며, 상기 자력 센싱부재와 동일한 중량을 가지는 중량균형부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  15. 제1항에 있어서,
    내측 프레임은 상기 보빈과 결합되고, 외측 프레임은 상기 하우징과 결합되는 상측 탄성부재 및 하측 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
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