JP2017510841A - レンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュール - Google Patents

レンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュール Download PDF

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Abstract

【課題】【解決手段】実施例によるレンズ駆動装置は、少なくとも一つのレンズが装着された移動部と、移動部をレンズの光軸方向に移動させるように互いに対面して相互作用する第1コイル及び駆動用マグネットと、移動部の光軸方向への位置を感知する位置センサー又は位置センサーが含まれたドライバーと、位置センサー又はドライバーと対向して配置された両極着磁マグネットとを含み、両極着磁マグネットは、位置センサーと向かい合い、第1極性を有する第1側面、及び位置センサーと向かい合い、光軸方向に平行な方向に第1側面に対して離隔するか接するように配置され、第1側面と反対の第2極性を有する第2側面を含み、第1側面の光軸方向への長さは第2側面の光軸方向の長さ以上であることができる。【選択図】図8

Description

実施例はレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールに関するものである。
近年、超小型デジタルカメラが内蔵された携帯電話、スマートフォン、タブレットPC、ノートブック型PCなどのIT製品の開発が活発に進行されている。よって、デジタルカメラを有するカメラモジュールは自動焦点(auto focusing)、シャッター、振れ改善又はズーム機能などの多様な機能を提供することが要求されるとともに、高画素化、小型化の趨勢にある。
一方、既存のカメラモジュールは、オートフォーカシング機能及び手の震え補正機能を果たすことができるレンズ駆動装置を含むことができる。レンズ駆動装置は多様に構成することができるもので、ボイスコイルユニットモーターを一般的に多く使う。ボイスコイルユニットモーターは、ハウジングに固定されたマグネットとレンズバレルが結合されたボビンの外周面に巻線されたコイルユニットの電磁気的相互作用によって動作してオートフォーカシング機能を果たすことができる。このようなボイスコイルモーター方式のアクチュエータモジュールは、上下に移動するボビンが下側及び上側弾性部材によって弾支されたままで光軸に平行な方向に往復移動することができる。
既存の超小型デジタルカメラが内蔵されたIT製品の場合、イメージセンサーとレンズの間の間隔を調節してレンズの焦点距離を整列するレンズ駆動装置が内蔵されている。このような既存の超小型デジタルカメラは自動焦点機能を果たすために自動焦点時間が長くかかる問題点が存在して来た。したがって、自動焦点時間を縮めるための多角的な努力がなされて来たが、電磁気力の不安定、磁気力によるレンズバレルの偏心などによってレンズ駆動装置の性能を低下させることがある。
また、既存のカメラモジュールの場合、レンズの焦点位置を知るために、レンズの光軸方向に垂直な方向に向かい合うホールセンサー(Hall sensor)(図示せず)とセンサー用マグネット(図示せず)が配置されることができる。この場合、ホールセンサーはセンサー用マグネットの磁場を感知し、これに相応する電圧を出力する。ホールセンサーから出力される電圧によって光軸方向へのレンズの位置を把握することができるが、光軸方向へのレンズの移動があったにもかかわらず、ホールセンサーがこれを正確に感知することができなくてレンズの位置を把握するのに限界がある。
一実施例は、ボビンの位置情報のフィードバックを受けることができるレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールを提供する。
他の実施例は、レンズの自動焦点時間を縮めることができるレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールを提供する。また、レンズをレンズの焦点距離により正確で早く位置させることができるレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールを提供する。また、自動焦点機能を向上させるとともに空間効率性及び耐久性を向上させたレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールを提供する。
さらに他の実施例は、レンズの位置を正確に把握して制御することができるレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールを提供する。
一実施例によるレンズ駆動装置は、少なくとも一枚以上のレンズが取り付けられ、外周面にコイルユニットが配置されるボビン;前記コイルユニットと対応する位置に駆動用マグネットが取り付けられるハウジング部材;前記ボビンの上面と下面にそれぞれ一端が結合され、前記ボビンのレンズの光軸方向に平行な方向への動きを弾力的に支持する上側及び下側弾性部材;及び前記ボビンの光軸に平行な方向への動きを感知する感知ユニットを含み、前記感知ユニットは、前記ボビンの外周面に取り付けられるセンシングマグネット;及び前記ハウジング部材の側壁に取り付けられ、前記センシングマグネットと向かい合う内側面に位置感知センサーが配置された回路基板を含むことができる。
例えば、前記レンズ駆動装置は、前記ハウジング部材を取り囲むカバー部材をさらに含み、前記カバー部材は前記センシングマグネットと対応する面に設けられたウィンドウを含むことができる。前記カバー部材は金属素材で形成されることができる。
例えば、前記ボビンは、前記センシングマグネットが装着され、外周面に突設されたマグネット装着部を含むことができる。前記マグネット装着部は、前記コイルユニットと干渉しない位置に配置されることができる。前記マグネット装着部は、前記コイルユニットより上側に配置されることができる。
例えば、前記駆動用マグネットは、前記ハウジング部材の互いに向かい合う2面に互いに平行に配置されることができる。前記センシングマグネットと前記駆動用マグネットは対面しないように互いに異なる面に配置されることができる。
例えば、前記位置感知センサーはホールセンサーであり、前記回路基板は外部に露出されるように取り付けられた複数の端子を含むことができる。
また、一実施例によるカメラモジュールは、イメージセンサー;前記イメージセンサーが実装されたプリント基板;及び前記一実施例によるレンズ駆動装置を含むことができる。
また、他の実施例によるレンズ駆動装置は、駆動用マグネットを支持する中空柱状のハウジング部材;外周面には前記駆動用マグネットと向かい合うコイルが取り付けられ、前記駆動用マグネットと前記コイルの間の電磁気的相互作用によって前記ハウジング部材の内部で光軸に平行な第1方向に移動するボビン;及び前記ボビンの前記第1方向に第1変位値を感知する感知ユニットを含むことができる。
例えば、前記レンズ駆動装置は、前記ハウジング部材の一側面に取り付けられる回路基板をさらに含むことができる。
例えば、前記感知ユニットは、前記ボビンに装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されるセンシングマグネット;及び前記ハウジング部材において前記センシングマグネットに対応する位置に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置される変位感知部を含むことができる。前記ハウジング部材の向かい合う両側面には第1及び第2駆動用マグネットがそれぞれ装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置され、前記ハウジング部材において前記両側面に直角な一側面又は前記両側面以外の面には前記変位感知部が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されることができる。
例えば、前記ハウジング部材の向かい合う両側面のそれぞれには第1及び第2駆動用マグネットが装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置され、前記ハウジング部材において前記両側面に直角な一側面又は前記両側面以外の面には第3駆動用マグネット及び前記第3駆動用マグネットから所定距離だけ隔たって配置される前記変位感知部が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置され、前記ハウジング部材において前記一側面に向かい合う他側面には第4駆動用マグネットが装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されることができる。前記第3駆動用マグネットと前記第4駆動用マグネットは、前記ハウジング部材の中心を基準にして互いに対称状に配置されることができる。
例えば、前記ボビンは、前記センシングマグネットを収容するように前記ボビンの外周面に所定深さに内側方向に形成された収容溝を含むことができる。前記収容溝の少なくとも一部は前記コイルの内側に位置することができる。前記ボビンの前記収容溝において前記センシングマグネットの一面が支持される内側面と前記コイルが取り付けられる前記外周面の間の深さが前記センシングマグネットの厚さ以下であることができる。
例えば、前記収容溝は、前記ボビンの下面及び上面のいずれか一面において前記収容溝に連通する開口を含むことができる。
例えば、前記収容溝は、前記センシングマグネットの一面が支持される内側面;及び接着剤が注入されることができるように前記内側面より所定深さにもっと内側に凹設された接着用溝をさらに含むことができる。前記収容溝は、前記接着用溝から伸びた第1付加溝をさらに含み、前記接着用溝と前記第1付加溝が一緒になす長さは前記ボビンの上下厚さ方向に前記センシングマグネットの長さより長いことができる。
例えば、前記収容溝は、前記ボビンの下面及び上面のいずれか一面において前記収容溝に連通する開口;及び前記接着用溝から伸び、前記開口から前記ボビンの内側方向に所定深さに形成された第2付加溝をさらに含むことができる。
例えば、前記ボビンは、前記収容溝が形成された外周面と向い合う外周面において前記ボビンの中心を基準にして前記収容溝と対称する位置に前記ボビンの外周面に所定深さに内側方向に形成される付加収容溝;及び前記付加収容溝内に収容され、前記センシングマグネットと同一の重量を有する重量均衡部材をさらに含むことができる。
例えば、前記レンズ駆動装置は、上側弾性部材;及び下側弾性部材をさらに含み、前記上側及び下側弾性部材のそれぞれの内側フレームは前記ボビンと結合され、前記上側及び下側弾性部材のそれぞれの外側フレームは前記ハウジング部材と結合されることができる。
また、他の実施例によるカメラモジュールは、イメージセンサー;前記イメージセンサーが実装されたプリント基板;及び前記他の実施例によるレンズ駆動装置を含むことができる。
また、さらに他の実施例によるレンズ駆動装置は、少なくとも一つのレンズが装着された移動部;前記移動部を前記レンズの光軸方向に移動させるように互いに対面して相互作用する第1コイル及び駆動用マグネット;前記移動部の前記光軸方向への位置を感知する位置センサー又は前記位置センサーが含まれたドライバー;及び前記位置センサー又は前記ドライバーと対向して配置された両極着磁マグネットを含み、前記両極着磁マグネットは、前記位置センサーと向かい合い、第1極性を有する第1側面;及び前記位置センサーと向かい合い、前記光軸方向に平行な方向に前記第1側面に対して離隔するか接するように配置され、前記第1側面と反対の第2極性を有する第2側面を含み、前記第1側面の前記光軸方向の長さは前記第2側面の前記光軸方向の長さ以上であることができる。
例えば、前記第1極性はS極、前記第2極性はN極であることができる。あるいは、前記第1極性はN極、前記第2極性はS極であることができる。
例えば、前記両極着磁マグネットは、互いに隔たって配置された第1及び第2センシングマグネット;及び前記第1及び第2センシングマグネットの間に配置される非磁性体隔壁を含むことができる。前記第1及び第2センシングマグネットは、前記光軸方向に平行な方向に互いに隔たって配置されることができる。前記第1及び第2センシングマグネットは、前記着磁方向に互いに隔たって配置されることができる。前記第1側面は、前記第2側面の上に位置することができる。あるいは、前記第2側面は前記第1側面の上に位置することができる。
例えば、前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期状態で、前記位置センサーの中間高さは前記第1側面の上端部から前記着磁方向に伸びた仮想の水平面上に位置することができる。
例えば、前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期に、前記位置センサーの中間高さは前記着磁方向に前記第1側面の第1地点と一致することができる。
例えば、前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期に、前記位置センサーの中間高さは前記着磁方向に前記非磁性体隔壁と一致することができる。
例えば、前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期に、前記位置センサーの中間高さは前記着磁方向に前記第1地点より高い第2地点と一致することができる。前記第2地点と前記第1地点との間の差は下記の通りであることができる。
Figure 2017510841
ここで、H2は前記第2地点の高さ、H1は前記第1地点の高さ、ΔDは前記移動部の上側変位幅から下側変位幅を引き算した値、Dは前記移動部の変位幅を意味する。
例えば、前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期に、前記位置センサーの中間高さは前記第2側面と一致することができる。前記レンズを前記光軸方向に最も高く移動させた位置で、前記位置センサーの中間高さは前記第2側面の下端部の下側地点と一致することができる。
例えば、前記第1地点は前記第1側面の中間高さに相当することができる。
例えば、前記第1及び第2側面は、前記位置センサーと向かい合う前記第1及び第2センシングマグネットの側面にそれぞれ相当することができる。
例えば、前記第1及び第2側面は、前記位置センサーと向かい合う前記第1又は第2センシングマグネットの側面に相当することができる。
例えば、前記非磁性体隔壁は、空隙又は非磁性体物質を含むことができる。
例えば、前記移動部は、前記光軸の一方向に移動するか、あるいは前記光軸の両方向に移動することができる。
例えば、さらに他の実施例によるレンズ駆動装置は、前記駆動用マグネットを支持する固定部をさらに含み、前記第1及び第2センシングマグネットは前記移動部に結合、接触、支持、固定、仮固定、挿入又は定着され、前記位置センサーは前記固定部に結合、接触、支持、仮固定、挿入又は定着されることができる。
例えば、さらに他の実施例によるレンズ駆動装置は、前記駆動用マグネットを支持する固定部をさらに含み、前記第1及び第2センシングマグネットは前記固定部に結合、接触、支持、固定、仮固定、挿入又は定着され、前記位置センサーは前記移動部に結合、接触、支持、固定、仮固定、挿入又は定着されることができる。
例えば、前記磁場の強度は7ビット〜12ビットでコード化されることができる。前記非磁性体隔壁の長さは前記両極着磁マグネットの前記光軸方向に平行な方向への長さの10%以上又は50%以下であることができる。前記両極着磁マグネットの前記光軸方向に平行な方向への長さは前記移動部の移動可能な幅の1.5倍以上であることができる。前記位置センサーの中間高さは前記第1及び第2側面のいずれか一方に偏ることができる。
また、さらに他の実施例によるカメラモジュールは、イメージセンサー;イメージセンサーが実装された回路基板;及び前記さらに他の実施例によるレンズ駆動装置を含むことができる。
実施例によるレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールは、ボビンの外側面にセンシングマグネットを取り付け、センシングマグネットの位置をホールセンサーのような変位感知部で感知することができるので、オートフォーカシング動作中のボビンの位置を正確に把握することができ、偶数のマグネットを互いに向かい合うように配置してボビンの光軸方向への動きを制御するので、第1コイルに作用する電磁気力のバランスを良好に保つことができ、センシングマグネットと対応する部分のカバー部材にウィンドウを形成することで、センシングマグネットとカバー部材の間の引力によるボビンの先行運動特性が低下することを防止することができる。
特に、実施例によるレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールは、レンズの光軸方向変位量をフィードバックして光軸方向へのレンズの位置を再調節することによってレンズの焦点整列時間を縮めることができ、センシングマグネットと変位感知部の間の間隔を最小化することができ、これによってレンズの光軸方向変位量をより正確に感知することができるので、レンズをレンズの焦点距離により正確で早く位置させることができ、センシングマグネットをボビンの外側面に取り付けるので、組立工程が簡単であり、特に、移動体であるボビンにセンシングマグネットを装着、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置し、固定体であるハウジング部材に変位感知部を装着、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置することにより、センシングマグネットと変位感知部の装着、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置のための付加の空間を必要としないので、カメラモジュール(特に、ボビン)の空間効率性を向上させることができ、線形的に変わる強度を有する磁場を感知することができるように、位置センサーと両極着磁マグネットを配置することにより、レンズの光軸方向への移動を正確に感知することができる。
第1実施例によるカメラモジュールの概略的な斜視図を示す。 図1に示したカメラモジュールの分解斜視図を示す。 図2に示したボビンの斜視図を示す。 図1に示したカメラモジュールの正面図を示す。 図4に示したカメラモジュールをI−I’線に沿って切断した平面図を示す。 図1に示したカメラモジュールから回路基板を除去したレンズ駆動装置の正面図を示す。 第2実施例によるレンズ駆動装置の概略的な斜視図を示す。 図7に例示したレンズ駆動装置の実施例による概略的な分解斜視図を示す。 図7からカバーカンを除去したレンズ駆動装置の実施例による概略的な斜視図を示す。 他の実施例によるハウジング部材の概略的な平面斜視図である。 他の実施例によるハウジング部材の概略的な底面斜視図である。 他の実施例による駆動用マグネット、ハウジング部材、第1回路基板及び変位感知部の概略的な分解斜視図を示す。 一実施例による上側弾性部材の平面斜視図を示す。 一実施例による下側弾性部材の平面斜視図を示す。 他の実施例によるボビンの平面斜視図を示す。 他の実施例によるボビンの底面斜視図を示す。 他の実施例によるボビン、第1コイル、変位感知部及びセンシングマグネットの分解斜視図を示す。 他の実施例によるボビン、第1コイル、第1及び第2駆動用マグネット、変位感知部及びセンシングマグネットの概略的な底面図を示す。 第3実施例によるレンズ駆動装置の概略的な斜視図である。 図19に示したレンズ駆動装置の概略的な分解斜視図である。 図19からカバー部材を除去したレンズ駆動装置の概略的な斜視図である。 図21の概略的な平面図である。 さらに他の実施例による駆動マグネット、ハウジング部材及び変位感知部の概略的な斜視図である。 図23とは違う角度から見た駆動マグネット、ハウジング部材及び第1回路基板の概略的な斜視図である。 さらに他の実施例による駆動マグネット、ハウジング部材及び第1回路基板の概略的な底面斜視図である。 さらに他の実施例による駆動マグネット、ハウジング部材、第1回路基板及び変位感知部の概略的な分解斜視図である。 他の実施例による上側弾性部材の概略的な平面図である。 他の実施例による下側弾性部材の概略的な平面図である。 さらに他の実施例によるボビンの概略的な斜視図である。 さらに他の実施例によるボビン及びセンシングマグネットの概略的な底面斜視図である。 さらに他の実施例によるボビン、第1コイル及びセンシングマグネットの概略的な分解斜視図である。 実施例によるボビンとセンシングマグネットが結合された後の部分拡大斜視図である。 実施例によるボビンとセンシングマグネットが結合された後の部分拡大底面図である。 実施例によるボビンの収容溝を説明するための部分拡大斜視図である。 さらに他の実施例によるボビン、第1コイル及びセンシングマグネットの概略的な縦断面図である。 第4−1実施例によるレンズ駆動装置の概略的な断面図を示す。 図36に示した両極着磁マグネットの実施例による断面図を示す。 図36に示した両極着磁マグネットの実施例による断面図を示す。 図36に示したレンズ駆動装置の動作を説明するためのグラフである。 図36に示したレンズ駆動装置が光軸方向に移動した形態を示す。 第4実施例によるレンズ駆動装置において第1コイルに供給される電流による移動部の変位を示すグラフである。 第4−2実施例によるレンズ駆動装置の断面図を示す。 第4−3実施例によるレンズ駆動装置の断面図を示す。 図42に示した両極着磁マグネットの実施例による断面図を示す。 図42に示した両極着磁マグネットの実施例による断面図を示す。 第4−4実施例によるレンズ駆動装置の断面図を示す。 第4−5実施例によるレンズ駆動装置の断面図を示す。 第4−6実施例によるレンズ駆動装置の断面図を示す。 図45及び図46に示したレンズ駆動装置において第1コイルに供給される電流による移動部の変位を示すグラフである。 移動部の光軸方向への移動距離によって位置センサーで感知される磁場の強度を位置センサーと両極着磁マグネットの対向する形態別に示すグラフである。 位置センサーで感知される磁場の強度別の変位を示すグラフである。 位置センサーで感知される磁場の強度別の変位を示すグラフである。 比較例のレンズ駆動装置の移動部の移動距離による磁場の強度変化を説明するためのグラフである。 実施例によるレンズ駆動装置において移動部の移動による位置センサーで感知される磁場の変化を示すグラフである。
以下、実施例を添付図面に基づいて当該分野の通常の知識を有する者が容易に実施することができるように説明することができる。添付図面において構成に表記した図面符号は他の図でも同一構成を表記するときにできるだけ同一図面符号を使っていることに気をつけることができる。また、実施例の説明において、関連の公知の機能又は公知の構成についての具体的な説明が実施例の要旨を不必要にあいまいにすると判断される場合には、その詳細な説明を省略することができる。そして、図面に開示したある特徴は容易な説明のために拡大又は縮小又は単純化したものであり、図面及びその構成要素が必ず適切な比率で示されてはいない。しかし、当業者であればこのような詳細事項を易しく理解することができる。
以下、図1〜図51に例示した実施例は直交座標系(x、y、z)を用いて説明するが、実施例はこれに限られない。すなわち、実施例は他の座標系を用いて説明することができるのは言うまでもない。各図において、x軸とy軸は光軸に対して垂直な平面を意味するもので、便宜上光軸方向であるz軸方向は第1方向、x軸方向は第2方向、y軸方向は第3方向と呼ぶことができる。また、第1方向は垂直方向、第2及び第3方向のそれぞれは水平方向であることができる。
第1実施例
図1は第1実施例によるカメラモジュール1000の概略的な斜視図を示し、図2は図1に示したカメラモジュール1000の分解斜視図を示し、図3は図2に示したボビン30の斜視図を示し、図4は図1に示したカメラモジュール1000の正面図を示し、図5は図4に示したカメラモジュール1000をI−I’線に沿って切断した平面図を示し、図6は図1に示したカメラモジュール1000から回路基板80を除去したレンズ駆動装置1000−1の正面図を示す。
図1及び図2に示したように、第1実施例によるカメラモジュール1000は、レンズ駆動装置1000−1、プリント基板10、イメージセンサー11及びレンズ32aを含むことができる。レンズ駆動装置1000−1は、ベース20、ボビン30、コイルユニット(又は、コイル)31、レンズバレル32、ハウジング部材(又は、ハウジング)40、駆動用マグネット41、上側弾性部材51(又は、上部弾性部材)、下側弾性部材(又は、下部弾性部材)52、カバー部材(又は、カバーカン)60、感知ユニット及び回路基板80を含むことができる。ここで、レンズバレル32はカメラモジュール1000の構成部品であって、レンズ駆動装置1000−1の必須構成要素ではないこともできる。
カバー部材60がカメラモジュール1000の外形を形成することもでき、図示のように、後述する駆動用マグネット41を支持するハウジング部材40がカバー部材60の内側にさらに配置されることもできる。
ベース20はカバー部材60と結合されることができる。
ボビン30はカバー部材60の内部空間に光軸に平行な方向に往復移動可能に取り付けられることができる。ボビン30の外周面にコイルユニット31が取り付けられることができる。
ボビン30は内部に少なくとも一つのレンズ32aが取り付けられるレンズバレル32を含むことができる。レンズバレル32は、図2に示したように、ボビン30の内部に螺合可能に形成されることもできる。しかし、これを限定するのではなく、図示しなかったが、レンズバレル32がボビン30の内側に螺合以外の方法で直接固定されるか、あるいはレンズバレル32なしに一枚以上のレンズ32aがボビン30と一体に形成されることもできる。レンズ32aは一枚で構成されることもでき、二枚又はそれ以上のレンズが光学系をなすように構成されることもできる。
ボビン30の上部及び下部に上側及び下側弾性部材51、52がそれぞれ取り付けられることができる。上側弾性部材51の一端はボビン30に連結され、上側弾性部材51の他端はカバー部材60又はハウジング部材40と結合されることができる。例えば、上側弾性部材51はハウジング部材40の上面又は下面と結合されることができる。下側弾性部材52の一端はボビン30に連結され、下側弾性部材52の他端はベース20の上面と結合されることができる。また、ベース20には、下側弾性部材52と結合するための突起が形成されることができる。下側弾性部材52において突起と対応する位置にはホール(hole)又は凹部(recess)が形成されることにより、突起とホール又は凹部の結合によって下側弾性部材52が固定されることができ、回転が防止されることができる。また、堅固な固定のために接着剤などが加わることもできる。
一方、上側弾性部材51は、図2に示したように、一体的に構成され、下側弾性部材52は2分割構造に、つまり二つのスプリングに分割され、相異なる極性の電源を受けることができる。すなわち、ターミナル(又は、ターミナル部材)(図示せず)を介して印加された電源は下側弾性部材52の二つのスプリングに伝達され、この電源はボビン30に巻線されたコイルユニット31に印加されることができる。このために、下側弾性部材52とコイルユニット31はソルダリングなどで通電可能に連結されることができる。すなわち、下側弾性部材52の二つのスプリングとコイルユニット31の両端がソルダリングなどで電気的に連結されることができる。しかし、実施例はこれに限定されるものではなく、反対に上側弾性部材51が2分割構造に形成され、下側弾性部材52が一体的に構成されることもできる。
上側及び下側弾性部材51、52によって、光軸方向にボビン30の両方向移動が支持されることができる。すなわち、ボビン30はベース20から一定距離だけ隔たっているため、ボビン30の初期位置を中心に上側及び下側に移動制御されることができる。また、ボビン30の初期位置がベース20の上面になり、ボビン30の初期位置から上側にのみ移動制御されることができる。
一方、コイルユニット31はボビン30の外周面に結合されるリング状のコイルブロックからなることができる。しかし、これを限定するものではなく、コイルが直接ボビン30の外周面に巻線されることによってコイルユニット31が具現されることもできる。コイルユニット31は、図3に示したように、ボビン30の下面に近接した位置に取り付けられることができ、ボビン30の形状によって平面と曲面を含むことができる。
あるいは、コイルブロックからなったコイルユニット31は多角形であることができ、例えば八角形であることができる。コイルユニット31は曲面なしに皆平面に形成されることができる。これは対向して配置される駆動用マグネット41との電磁気的作用を考慮したものである。駆動用マグネット41においてコイルユニット31と対向する面が平面であれば、駆動用マグネット41と対向するコイルユニット31の面も平面である場合に電磁気力を極大化することができるからである。しかし、これに限定されず、設計仕様によって駆動用マグネット41の面とコイルユニット31の面はいずれも曲面又は平面、あるいは一方は曲面、他方は平面に構成することもできる。
また、ボビン30は、コイルユニット31がボビン30の外周面に結合できるように、平面と対応する面に平たく形成された第1面と曲面と対応する面に丸く形成された第2面とを含むことができるが、第2面も平たく形成された面であることができる。この際、第2面の上側には後述するインナーヨーク61と対応する凹溝33が形成されることができ、コイルユニット31は凹溝33の下側に配置されることができる。しかし、実施例はこれに限られない。すなわち、コイルユニット31の一部が凹溝33の近くにまで配置されることができる。しかし、これを限定するものではなく、インナーヨーク61の代わりに別のヨークが設けられて取り付けられることもできる。
ハウジング部材40は略六面体状のフレームからなることができる。ハウジング部材40の上面と下面には、それぞれ上側及び下側弾性部材51、52が結合されるための結合構造が設けられることができ、各面には駆動用マグネット41が取り付けられることができる。この際、図2のように、駆動用マグネット41が取り付けられる装着孔(又は、マグネット用貫通孔)42aが形成されることもできるが、これを限定するものではなく、装着孔42aなしにハウジング部材40の内周面に駆動用マグネット41が直接接着固定されることもできる。このように、駆動用マグネット41がハウジング部材40に直接固定される場合、駆動用マグネット41はハウジング部材40の側面又は角部に直接接合固定されることもできる。
また、ハウジング部材40は、装着孔42aの外に、通孔42bをさらに含むことができる。通孔42bは図示のように一対が向かい合うように形成されることができるが、これを限定するものではない。すなわち、後述するセンシングマグネット70と向かい合うハウジング部材40の壁面にセンシングマグネット70の大きさより大きく通孔42bを形成することもできる。この際、通孔42bは方形であることもでき、円形又は多角形に形成されることもできる。あるいは、既存に四つの装着孔42aを有するハウジング部材40をそのまま使い、二つの装着孔42aには駆動用マグネット41を取り付け、残り二つの中で少なくとも一つを通孔42bに使うこともできる。
また、実施例とは異なり、レンズ駆動装置1000−1はハウジング部材40を別に含まずにカバー部材60のみを含むことができる。カバー部材60は鉄のような強磁性体である金属材からなることができる。また、カバー部材60は、ボビン30を全部取り囲むように、上側から見たときに多角形に設けられることができる。この際、カバー部材60は図1のように方形であることもでき、図示とは異なり、八角形に形成されることもできる。また、上側から見たとき、カバー部材60が八角形である場合、ハウジング部材40の角部に配置される駆動用マグネット41の形状が上側から見たときに台形であれば、ハウジング部材40の角部から放出する磁場を最小化することができる。
カバー部材60は収容溝と対応する位置にインナーヨーク61が一体に形成されることができる。実施例によると、インナーヨーク61の一側面はコイルユニット31から一定距離だけ離隔し、インナーヨーク61の他側面はボビン30から一定距離だけ離隔するように配置されることができる。また、インナーヨーク61はハウジング部材40の4角部に形成されることができる。インナーヨーク61はハウジング部材40の上面から内側に、光軸に平行な方向に折り曲げられることができる。インナーヨーク61には、図示しなかったが、折曲部に近接した位置に逃避溝が形成されることもできる。このような逃避溝は一対で又は対称状に形成されることができる。逃避溝が形成された折曲部はしぼり区間を形成する。この逃避溝の形成区間によって、ボビン30の上下移動の際、インナーヨーク61とボビン30の干渉が最小化することができる。すなわち、ボビン30の上下方移動の際、インナーヨーク61のエッジ部の干渉によるボビン30の一部破損現象を防止することができる。インナーヨーク61の末端は基準位置で凹溝33の底面から一定距離だけ隔たって配置される必要がある。これは、ボビン30の往復移動の際、最高位置でインナーヨーク61の末端が凹溝33の底面と接触及び干渉しないようにするためである。また、インナーヨーク61の末端は、ボビン30が設計仕様(design specification)以外の区間まで移動することを規制するストッパーの機能をすることもできる。また、別のハウジング部材40がない場合、駆動用マグネット41はカバー部材60の側面又はエッジ部に直接接合固定されることもできる。また、駆動用マグネット41の磁化方向はボビン30に向かう方向とカバー部材60に向かう方向になることができる。しかし、これを限定するものではなく、設計によって磁化方向が変更されることもできる。
一方、第1実施例によるレンズ駆動装置1000−1の感知ユニットは、ボビン30の動きを感知する役目を遂行することができる。このために、感知ユニットはセンシングマグネット70及び位置感知センサー(又は、変位感知部)82を含むことができる。ここで、位置感知センサー82は回路基板80に取り付けられることができる。
センシングマグネット70は駆動用マグネット41に比べて小さくて薄く構成されることができ、図示のように、正方形に設けられることができる。しかし、これを限定するものではなく、長方形、三角形、多角形、円形などに多様に構成可能である。
センシングマグネット70はボビン30の外周面に取り付けられることができる。実施例によると、ボビン30に設けられたマグネット装着部72に接着剤などで固定されることができる。この際、マグネット装着部72はボビン30の外周面から突設されるリブ状のガイドを含むことができるが、これに限定されなく、センシングマグネット70が配置されることができる溝部が形成されることもできる。リブ状のガイドは、図3のように、下側に開口部を有することができ、センシングマグネット70の少なくとも3面を取り囲むように設けられることができる。この際、マグネット装着部72のガイドの突出高さはセンシングマグネット70の厚さと対応するか低いか高く形成されることができる。したがって、接着剤などでセンシングマグネット70をマグネット装着部72に固定すれば、ガイドの外側にセンシングマグネット70が突出するか突出しないことができる。
一方、センシングマグネット70はコイルユニット31と干渉しない位置に配置されることができる。すなわち、図3のように、ボビン30の下側にコイルユニット31が取り付けられれば、センシングマグネット70はコイルユニット31の上側に配置されることができる。これは、コイルユニット31がボビン30の光軸方向への昇降動作に影響を及ぼさないようにするためである。
また、センシングマグネット70は、図2に示したように、駆動用マグネット41と向かい合わないように配置されることができる。すなわち、駆動用マグネット41は二つが対をなして設けられ、互いに平行になるとともに向かい合うように配置される。この際、ハウジング部材40が方形に設けられる場合、駆動用マグネット41が取り付けられる2面と向かい合う位置にはセンシングマグネット70が取り付けられていない。例えば、図2を参照すると、駆動用マグネット41は第2方向であるx軸方向に向かい合うように配置され、センシングマグネット70は第2方向とは違う第3方向であるy軸方向に取り付けられることができる。
このように、センシングマグネット70を駆動用マグネット41と向かい合わないように配置する理由は、センシングマグネット70の磁気力の変化が駆動用マグネット41の磁気力と干渉することを防止して、位置感知センサー82が正確にボビン30の動きをフィードバックすることができるようにするためである。
回路基板80は、図2に示したように、ボビン30、ハウジング部材40又はカバー部材60の少なくとも一つの側壁と対応して配置されることができる。実施例の場合、シールドカンの役目をするカバー部材60が設けられることができる。回路基板80はカバー部材60の側壁に密着して配置されることができる。また、回路基板80はカバー部材60の外側面又は内側面に接触して固定されることができ、カバー部材60のウィンドウ90より大きく形成されることができる。また、回路基板80は、後述するイメージセンサー11が実装されるプリント基板10と電気的に連結されるように一端に配置された端子81を含むことができる。また、回路基板80を介してコイルユニット31に電流が印加されるために、コイルユニット31が回路基板80に直接電気的に連結されるか、あるいはコイルユニット31が下側弾性部材52の2分割された二つのスプリングに連結され、その二つのスプリングが回路基板80に電気的に連結されることができる。このように、コイルユニット31は回路基板80を介してプリント基板10と電気的に連結されることができる。電気的に連結する方法は、ソルダリング、伝導性エポキシ、Agエポキシなどの多様な方法が可能である。
この際、回路基板80の内側面にホールセンサー(Hall sensor)のような位置感知センサー82が配置されるので、位置感知センサー82は外部に露出しないことができる。また、位置感知センサー82と対応するカバー部材60の側壁にはウィンドウ90が設けられ、ハウジング部材40にも通孔42bが形成されることができる。したがって、位置感知センサー82はウィンドウ90を通過してセンシングマグネット70から一定距離だけ隔たるように配置されることができる。この際、ハウジング部材40に形成された通孔42bは、駆動用マグネット41が取り付けられるための装着部42aと対応形状に形成されることもでき、センシングマグネット70より大きな幅及び高さを有する通孔に形成されることもできる。
また、回路基板80には複数の端子81が設けられることができる。この端子81は位置感知センサー82の感知信号を出力しながらコイルユニット31に電流を印加する役目をすることができる。
前述した第1実施例によるカメラモジュール1000又はレンズ駆動装置1000−1の場合、ボビン30の光軸方向への動きをセンシングマグネット70によってフィードバックされることができるので、オートフォーカシング動作に必要な時間を縮めることができる。
また、ボビン30にコイルユニット31が巻線された状態で動作し、ボビン30の外壁に薄くて軽いセンシングマグネット70を付着し、センシングマグネット70の磁気力を感知することができる位置感知センサー82をカメラモジュール1000の一側壁面に密着配置して構成することにより、応答特性の低下のおそれなしにより精密で速かにオートフォーカシング機能をすることができる。
また、位置感知センサー82の中心とセンシングマグネット70の中心は一致することができ、センシングマグネット70の縦長(二つに磁化した部分)は位置感知センサー82の感知部分より長く形成されることができる。また、位置感知センサー82と対向するセンシングマグネット70の面が二つの部分に磁化することによって位置の感知が可能である。
また、通孔42b及び/又はウィンドウ90の縦長はボビン30の上下方向に移動するセンシングマグネット70の空間及び/又は位置感知センサー82の大きさより大きく形成されることができる。
また、位置感知センサー82は、ザイロセンサー、角速度センサー、加速度センサー、フォトリフレクターなど、位置を感知することができるセンサーであればいずれも可能である。
また、プリント基板10にイメージセンサー11が実装されることができ、プリント基板10はカメラモジュール1000の底面を形成することができる。
ベース20は、ハウジング部材40と結合されることができる。ベース20にはプリント基板10との通電のためにターミナル部材が別に取り付けられることができる。あるいは、このようなターミナル部材は表面電極などを用いてベース20と一体に形成されることもできる。
第2実施例
図7は第2実施例によるレンズ駆動装置2000の概略的な斜視図を示し、図8は図7に例示したレンズ駆動装置2000の実施例による概略的な分解斜視図を示し、図9は図7からカバーカン102を除去したレンズ駆動装置2000の実施例による概略的な斜視図を示す。
第2実施例によるレンズ駆動装置2000は、カメラモジュールにおいてレンズ(図示せず)とイメージセンサー(図示せず)の間の距離を調節して、イメージセンサーがレンズの焦点距離に位置するようにする装置である。すなわち、レンズ駆動装置2000はオートフォーカシング機能をする装置である。
図7〜図9に例示したように、第2実施例によるレンズ駆動装置2000は、カバーカン102、ボビン110A、第1コイル120、駆動用マグネット130、ハウジング部材140、上側弾性部材150A、下側弾性部材160A、第1回路基板170A、変位感知部(又は、位置感知センサー)180、センシングマグネット182A及びベース190を含むことができる。ここで、カバーカン102、ボビン110A、第1コイル120、駆動用マグネット130、ハウジング部材140、上側弾性部材150A、下側弾性部材160A、第1回路基板170A、変位感知部180、センシングマグネット182A及びベース190は図2に示したカバー部材60、ボビン30、コイルユニット31、駆動用マグネット41、ハウジング部材40、上側弾性部材51、下側弾性部材52、回路基板80、位置感知センサー82、センシングマグネット70及びベース20とそれぞれ同一機能をすることができる。したがって、第1実施例による構成要素60、30、31、41、40、51、52、80、82、70、20についての説明は第2実施例による構成要素102、110A、120、130、140、150A、160A、170A、180、182A、190にも適用することができる。また、第2実施例による構成要素102、110A、120、130、140、150A、160A、170A、180、182A、190についての説明は第1実施例による構成要素60、30、31、41、40、51、52、80、82、70、20にも適用することができる。
カバーカン102は全体的に箱状になることができ、ベース190の上部に装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、結合又は配置されるように構成されることができる。カバーカン102がベース190に装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、結合又は配置されてなる収容空間内にボビン110A、第1コイル120、駆動用マグネット130、ハウジング部材140、上側弾性部材150A、下側弾性部材160A、第1回路基板170A、変位感知部180及びセンシングマグネット182Aが収容されることができる。
カバーカン102は、上面に、ボビン110Aに結合されるレンズ(図示せず)が外部光に露出するようにする開口部101を含むことができる。また、さらに、開口部101には光透過性物質からなったウィンドウが設けられることができ、これによってカメラモジュールの内部にほこりや水分などの異物が侵透することを防止することができる。
カバーカン102は下部に形成された第1溝部104を含み、ベース190は上部に形成された第2溝部192を含むことができる。この際、後述するように、カバーカン102がベース190に装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、結合又は配置されるとき、第1溝部104と接する部分(すなわち、第1溝部104と対応する位置)に第2溝部192が形成されることができる。第1溝部104と第2溝部192の接触又は配置又は結合によって一定面積の凹溝部が形成されることができる。この凹溝部には粘度を有する接着部材、例えばエポキシが注入塗布されることができる。すなわち、凹溝部に塗布された接着部材は凹溝部を通じてカバーカン102とベース190の対向面の間のギャップ(gap)を埋め、カバーカン102がベース190に装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、結合又は配置されてカバーカン102とベース190の間を密封することができ、またカバーカン102がベース190に装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、結合又は配置されて側面が密閉又は結合されることができる。
また、カバーカン102は第3溝部106をさらに含むことができる。ここで、第3溝部106は第1回路基板170Aの端子面と対応する面に形成され、端子面に形成された複数の端子171とカバーカン102が互いに干渉しないようにする。第3溝部106は第1回路基板170Aの端子面と向かい合う面の全部にわたって凹設されることができ、この第3溝部106の内側に接着部材を塗布することで、カバーカン102、ベース190及び第1回路基板170Aを密封又は結合することができる。
第1溝部104及び第3溝部106はカバーカン102に形成され、第2溝部192はベース190に形成できるが、実施例はこれに限られない。すなわち、他の実施例によると、第1〜第3溝部104、192、106はベース190にのみ形成されるか、あるいはカバーカン102にのみ形成されることもできる。
また、前述したカバーカン102の素材は金属を含むことができるが、実施例はカバーカン102の素材に限られない。また、カバーカンは磁性材からなることもできる。
ベース190は全体的に方形に形成されることができ、ベース190の下部周縁部を取り囲むように外側方向に所定厚さだけ突出した段差部を含むことができる。段差部は連続した帯状又は中間に一部断続的な帯状であることができる。段差部の所定厚さはカバーカン102の側面の厚さと同一であり、カバーカン102がベース190に装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、結合又は配置されるとき、カバーカン102の側面はベース190の段差部の上部又は側面に装着、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されることができる。これにより、段差部の上側に結合されるカバーカン102が段差部によってガイドされることができ、さらにカバーカン102の端部が段差部に面接触するように結合されることができる。ここで、カバーカン102の端部は底面又は側面を含むことができる。この際、段差部とカバーカン102の端部は接着剤などによって接着固定又は結合又は密封されることができる。
段差部には、カバーカン102の第1溝部104と対応する位置に、第2溝部192が形成されることができる。前述したように、第2溝部192はカバーカン102の第1溝部104と結合して凹溝部をなし、接着部材が充填される空間を形成することができる。
カバーカン102と同様に、ベース190は中央付近に開口部を含むことができる。開口部はカメラモジュールに配置されたイメージセンサーの位置に対応する位置に形成されることができる。
また、ベース190は四つの角部から上方に所定高さだけ直角に突出した四つのガイド部材194を含むことができる。ガイド部材194は多角柱状を有することができる。ガイド部材194は、後述するハウジング部材140の下部ガイド溝148に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されることができる。このように、ガイド部材194及び下部ガイド溝148により、ベース190の上部にハウジング部材140が装着、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されるとき、ベース190上のハウジング部材140の結合などの位置がガイドされることができ、結合面積を増加させることができ、さらにハウジング部材140がレンズ駆動装置2000の作動過程中に振動などによって、あるいは結合過程中に作業者の間違いによって装着すべき基準位置から離脱することを防止することができる。
図10は他の実施例によるハウジング部材140の概略的な平面斜視図を示し、図11は他の実施例によるハウジング部材140の概略的な底面斜視図を示し、図12は他の実施例による駆動用マグネット130、ハウジング部材140、第1回路基板170A及び変位感知部180の概略的な分解斜視図を示し、図13は上側弾性部材150Aの平面斜視図を示し、図14は下側弾性部材160Aの平面斜視図を示す。
図10〜図12を参照すると、ハウジング部材140は全体的に中空柱状(例えば、図示のように、中空四角柱状)であることができる。ハウジング部材140は少なくとも二つ以上の駆動用マグネット130と第1回路基板170Aを支持する形状を有し、内部にボビン110Aがハウジング部材140に対して第1方向であるz軸方向に移動できるようにボビン110Aを収容することができる。
ハウジング部材140は四つの平たい側面141を含むことができる。ハウジング部材140の側面141は駆動用マグネット130と対応する面積に、あるいはそれより大きく形成されることができる。
図12に示したように、ハウジング部材140の四つの側面141の中で向かい合う第1両側面のそれぞれには駆動用マグネット130が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されることができるマグネット用貫通孔(又は、凹部)141a、141a’が形成されることができる。マグネット用貫通孔141a、141a’は駆動用マグネット130に対応する大きさ及び/又は形状を有することができ、また駆動用マグネット130をガイドすることができる形状を有することも可能である。第1及び第2マグネット用貫通孔141a、141a’のそれぞれには駆動用マグネット130の一つ(以下、‘第1駆動用マグネット131’)及び他の一つ(以下、‘第2駆動用マグネット132’)がそれぞれ装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されることができる。実施例の場合、全部二つの駆動用マグネット130のみが示されているが、実施例はこれに限られない。すなわち、四つの駆動用マグネット130が配置されることができるのは言うまでもない。
前述した駆動用マグネット130の種類はフェライト(ferrite)、アルニコ(alnico)、希土類磁石などに大別することができ、磁気回路の形態によって内磁型(Ptype)と外磁型(F−type)に分類することができる。実施例はこのような駆動用マグネット130の種類に限られない。
そして、ハウジング部材140の四つの側面141の中で第1両側面に直角な一側面又は第1両側面以外の面には後述する変位感知部180が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されるセンサー用貫通孔141b又は溝(図示せず)が形成されることができる。センサー用貫通孔141bは後述する変位感知部180に対応する大きさ及び形状を有し、第1及び第2マグネット用貫通孔141a、141a’から所定距離だけ隔たって形成されることができる。センサー用貫通孔141bは、ハウジング部材140の側面141の中で、第1回路基板170Aが装着、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置された側面に形成されることができる。
また、ハウジング部材140の一側面には、第1回路基板170Aが装着、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置できるようにする少なくとも一つ以上の装着用突出部149が設けられることができる。
装着用突出部149は第1回路基板170Aに形成された装着用貫通口173に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる。この際、装着用貫通口173と装着用突出部149は形状嵌め合わせ方式又は締まりばめ方式で接触又は結合されることもできるが、これら173、149は、第1回路基板170Aがハウジング部材140に装着、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることを単純にガイドすることもできる。
ここで、ハウジング部材140の4側面141の中で一側面に対向する他側面は平面に構成されることができるが、これに限定されるものではない。
たとえ図示されてはいないが、ハウジング部材140の第1両側面に直角な第2両側面には第3及び第4マグネット用貫通孔がさらに配置されることもできる。
この際、第1マグネット用貫通孔141a及び第2マグネット用貫通孔141a’は同一の大きさ及び形状を有し、ハウジング部材140の第1両側面の横方向への全長と(ほぼ)同一の横方向への長さを有することができる。一方、第3マグネット用貫通孔及び第4マグネット用貫通孔は互いに同一の大きさ及び形状を有するが、第1マグネット用貫通孔141a及び第2マグネット用貫通孔141a’より横方向長さが小さく形成されることができる。これは、第3又は第4マグネット用貫通孔が形成される第2両側面にセンサー用貫通孔141bが形成されなければならないため、センサー用貫通孔141bのための空間を確保するためである。
第1駆動用マグネット131及び第2駆動用マグネット132は互いに同一の大きさ及び形状を有し、ハウジング部材140の第1両側面の横方向全長とほぼ同一の横方向長さを有することは前述したようである。そして、第3及び第4マグネット用貫通孔(図示せず)にそれぞれ装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる第3及び第4駆動用マグネット(図示せず)は互いに同一の大きさ及び形状を有することができ、第1駆動用マグネット131及び第2駆動用マグネット132より横方向長さが小さく形成されることができる。
ここで、第1及び第2マグネット貫通孔141a、141a’と同様に、第3及び第4マグネット貫通孔はハウジング部材140の中心を基準にして互いに一直線上に対称状に配置されることができる。すなわち、第3及び第4駆動用マグネット(図示せず)はハウジング部材140の中心を基準にしてあるいは中心を基準にして互いに一直線上に対称状に配置されることができる。
第1及び第2駆動用マグネット131、132又は第3及び第4駆動用マグネットがハウジング部材140の中心と無関係に一側に偏向したままで互いに対向するように配置される場合、ボビン110Aの第1コイル120に電磁気力が一側に偏向して作用するので、ボビン110Aが傾く可能性が存在することができる。言い換えれば、第1及び第2駆動用マグネット131、132と同様に、第3及び第4駆動用マグネットをハウジング部材140の中心を基準にして互いに一直線上に対称状に配置することにより、ボビン110A及び第1コイル120に偏向しない電磁気力を加えることができるので、ボビン110Aの第1方向に容易で正確に移動することができるようにガイドすることができる。
以下、説明の便宜上、第1実施例によるレンズ駆動装置2000は第1及び第2駆動用マグネット131、132のみを有するものと仮定するが、第3及び第4駆動用マグネットをさらに含む場合にも下記の説明は適用可能である。
ハウジング部材140の上面には複数の第1ストッパー143が突設されることができる。第1ストッパー143はカバーカン102とハウジング部材140の本体の衝突を防止するためのもので、外部衝撃の発生の際、ハウジング部材140の上面がカバーカン102の上部内側面に直接衝突することを防止することができる。また、第1ストッパー143は上側弾性部材150Aの設置位置をガイドする役目もすることができる。例えば、図9及び図13を参照すると、上側弾性部材150Aにおいて第1ストッパー143と対応する位置に対応形状のガイド溝155が形成されることができる。
また、ハウジング部材140の上側には上側弾性部材150Aの外側フレーム152が挿入、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置される複数の上側フレーム支持突起144が突設されることができる。上側フレーム支持突起144と対応する上側弾性部材150Aの外側フレーム152には対応形状の第1通孔(又は、凹部)152aが形成されることができる。上側フレーム支持突起144は第1通孔152aに挿入、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置された後、接着剤又は融着によって固定されることができ、融着は熱融着又は超音波融着などを含むことができる。
また、ハウジング部材140の下側には下側弾性部材160Aの外側フレーム162が結合される複数の下側フレーム支持突起147が突設されることができる。下側フレーム支持突起147はハウジング部材140の下側の4コーナーにそれぞれ形成されることができる。一方、図14を参照すると、下側フレーム支持突起147と対応する位置に下側弾性部材160Aの外側フレーム162には、下側フレーム支持突起147に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる締結部(又は、挿入凹部、又はホール)162aが形成されることができ、これは接着剤又は融着で固定されることができ、融着は熱融着又は超音波融着などを含むことができる。
また、ハウジング部材140はヨークの機能をすることができるヨークハウジング部材であることができる。ヨークハウジング部材の構造においては、上側弾性部材150Aがヨークの上面の内側面から隔たるように形成することができる。これは、ボビン110Aの上方への動きとヨークとの干渉がないようにするためである。
あるいは、ヨーク(図示せず)そのものがハウジング部材140の役目をすることもできる。この場合、ヨークがベース190に結合されることができ、上側弾性部材150Aはヨークの下部に又はヨークの内部に配置されることができる。
他の実施例によると、ヨークの上部に別のカバーがさらに配置されることもできる。この場合、上側弾性部材150Aはヨークの上部に配置されるかあるいはヨークとカバーの間に配置されることができ、上側弾性部材150Aはカバー又はヨークに結合されることができる。
一方、駆動用マグネット130:131、132はマグネット用貫通孔141a、141a’にそれぞれ接着剤で固定されることができるが、これを限定するものではなく、両面テープのような接着部材などを使うこともできる。あるいは、変形実施例として、図示のもととは異なり、第1及び第2マグネット用貫通孔141a、141a’の代わりにハウジング部材140の内側面には凹溝状のマグネット定着部(図示せず)が形成されることができ、マグネット定着部は駆動用マグネット130の大きさ及び形状と対応する大きさ及び形状を有することができる。
駆動用マグネット130はボビン110Aの外周面に位置する第1コイル120と向かい合う位置に取り付けられることができる。また、駆動用マグネット130は図示のように別個に構成されることもでき、図示のもととは異なり一体に構成されることができる。実施例によると、ボビン110Aの第1コイル120と向かい合う面がN極、外側面がS極になるように駆動用マグネット130を配置することができる。しかし、これを限定するものではなく、反対に構成することも可能である。
また、駆動用マグネット130は光軸に垂直な平面によって2分割されるように構成されることもできる。すなわち、駆動用マグネット130は両極着磁マグネットであって、光軸に垂直な平面において非磁性体隔壁(図示せず)を挟んで向かい合うように配置された第1マグネット(図示せず)及び第2マグネット(図示せず)からなることができる。ここで、非磁性体隔壁は空気であることもでき、非磁性物質であることもできる。第1及び第2マグネットは互いに反対極性を有するように配置されることができるが、実施例はこれに限られずに多様な形態を有することもできる。両極着磁マグネットについては図37a、図37b、図43a及び図43bで詳細に後述する。
第1及び第2駆動用マグネット131、132は一定の幅を有する直方体状に構成され、第1及び第2マグネット用貫通孔141a、141a’にそれぞれ定着され、第1及び第2駆動用マグネット131、132の広い面又は一部面がハウジング部材140の側面(外側面又は内側面)の一部をなすこともできる。また、第1及び第2駆動用マグネット131、132はハウジング部材140の側面に配置されるとともに前述したヨークの内側面に配置又は結合されることもでき、ハウジング部材140なしにヨークの内側面に結合又は固定されることもできる。この際、互いに向かい合う駆動用マグネット131、132は互いに平行に配設されることができる。また、駆動用マグネット130とボビン110Aの第1コイル120の互いに対向面は互いに平行になるように平面的に配置されることができる。しかし、これを限定するものではなく、設計によっては駆動用マグネット130とボビン110Aの第1コイル120のいずれか一方のみが平面に、他方は曲面に構成されることもできる。あるいは、ボビン110Aの第1コイル120と駆動用マグネット130の対向面はいずれも曲面であることもできる。この際、ボビン110Aの第1コイル120と駆動用マグネット130の対向面の曲率は同一に形成されることができる。
また、前述したように、ハウジング部材140の一側面にはセンサー用貫通孔141b又は溝が設けられ、センサー用貫通孔141b又は溝には変位感知部180が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置され、変位感知部180はソルダリング又は半田付け方式で第1回路基板170Aの一面に電気的に結合されることができる。言い換えれば、第1回路基板170Aはハウジング部材140の4側面141の中でセンサー用貫通孔141b又は溝が設けられた一側面の外側面に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる。
また、感知ユニットは、ボビン110Aの第1方向に第1変位値を感知/判断することができる。このために、感知ユニットは変位感知部180及びセンシングマグネット182Aを含むことができる。変位感知部180及びセンサー用貫通孔141b又は溝はセンシングマグネット182Aの位置に対応する位置に配置されることができる。図示のように、センシングマグネット182Aは、磁場の強度を増加させるため、上下に二つに分割された両極着磁マグネットに具現されることができるが、実施例はこれに限られない。
変位感知部180は、ボビン110Aのセンシングマグネット182Aから放出される磁気力の変化を感知するセンサーであることができる。例えば、変位感知部180はホールセンサーであることができるが、実施例はこれに限られない。他の実施例によると、磁気力変化を感知することができるセンサーであればホールセンサー以外にどのものでも変位感知部180として用いることができ、磁気力の外に位置を感知することができるセンサーであればいずれでも可能であり、例えばフォトリフレクターなどを用いた方式も可能である。変位感知部180がホールセンサーで具現される場合、ホールセンサーによって探知されたマグネットフラックス(すなわち、磁束密度)の変化に対するホール電圧差に基づいてアクチュエータの駆動距離に対するキャリブレーションがさらに遂行されることができる。例えば、変位感知部180がホールセンサーで具現される場合、ホールセンサー180は複数のピンを有することができる。例えば、複数のピンは第1及び第2ピンを含むことができる。第1ピンは電圧と接地にそれぞれ連結される第1−1及び第1−2ピンを含むことができ、第2ピンはセンシングされた結果を出力する第2−1及び第2−2ピンを含むことができる。ここで、第2−1及び第2−2ピンを介して出力されるセンシングされた結果は電流形態であることができるが、実施例は信号の形態に限られない。第1回路基板170Aはホールセンサー180に連結されて第1−1及び第1−2ピンに電源を供給し、第2−1及び第2−2ピンから信号を受信する役目をする。
第1回路基板170Aはハウジング部材140の一側面に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる。この際、第1回路基板170Aは前述したように装着用貫通口173又は溝を含むことにより、ハウジング部材140の一側面に形成された装着用突出部149によって設置位置がガイドされることができる。装着用突出部149は一つ又は複数形成されることができ、二つ以上形成される場合、第1回路基板170Aの配置位置をガイドすることがもっと易しくなることができる。
そして、第1回路基板170Aは、複数の端子171が配置され、外部電源を受けてボビン110Aの第1コイル120及び変位感知部180に必要な電流を供給することができる。第1回路基板170Aに形成された端子171の数は制御が必要な構成要素の種類によって増減することができる。例えば、第1回路基板170Aの複数の端子171は外部電源を受ける電源端子及びI2C通信端子を含むことができる。ここで、電源端子の一つは供給電圧と連結される端子であり、電源端子の他の一つは接地と連結される端子であることができる。
また、図9及び図12を参照すると、第1回路基板170Aには少なくとも一つのピン172が設けられることができる。ピン172の数は四つであることもでき、四つより多いかあるいは少ないことができる。例えば、四つのピン172はテストピン、ホール(hole)ピン、VCM+ピン及びVCM−ピンであることができるが、実施例はこのようなピンの種類に限られない。ここで、テストピンはレンズ駆動装置2000の性能を評価するために使われるピンであることができる。ホールピンは変位感知部180から出力されるデータを引き出すために使われるピンであることができる。VCM+ピン及びVCM−ピンは変位感知部180からフィードバックを受けなかった状態でレンズ駆動装置2000の性能を評価するために使われるピンであることができる。
実施例によると、第1回路基板170AはFPCBで構成されることができる。前述した例において、レンズ駆動装置2000が変位感知部180を含むと説明したが、場合によっては、変位感知部180は省略することができる。
また、前述した例において、第1回路基板170Aはハウジング部材140の外側面に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されるものと説明したが、実施例はこれに限られない。すなわち、他の実施例によると、レンズ駆動装置2000が変位感知部180を含まない場合、第1回路基板170Aはハウジング部材140の外側面の代わりにハウジング部材140の下側に位置することもできる。
図15は他の実施例による図8に示したボビン110Aの平面斜視図を示し、図16は他の実施例による図8に示したボビン110Aの底面斜視図を示す。
図10、図11及び図13〜図16を参照すると、上側弾性部材150A及び下側弾性部材160Aはボビン110Aの光軸方向への上昇及び/又は下降の動作を弾力的に支持することができる。上側弾性部材150Aと下側弾性部材160Aはリーフスプリングで構成されることができるが、実施例は上側及び下側弾性部材150A、160Aのそれぞれの形状に限られない。
上側弾性部材150Aは、ボビン110Aと結合される内側フレーム151、ハウジング部材140と結合される外側フレーム152、及び内側フレーム151と外側フレーム152を連結する連結部153を含むことができる。
また、下側弾性部材160Aは、ボビン110Aと結合される内側フレーム161、ハウジング部材140と結合される外側フレーム162、及び内側フレーム161と外側フレーム162を連結する連結部163を含むことができる。
連結部153、163は少なくとも一回以上折り曲げられて一定形状のパターンを形成することができる。連結部153、163の位置変化及び微細変形によってボビン110Aは光軸方向である第1方向への上昇及び/又は下降の動作が弾力的に(又は弾性的に)支持されることができる。
一実施例によると、図13に示したように、上側弾性部材150Aは外側フレーム152に複数の第1通孔152aを含み、内側フレーム151に複数の第2通孔151aを含むことができる。
第1通孔152aはハウジング部材140の上面に形成された上側フレーム支持突起144と結合し、第2通孔151aはボビン110Aの上面に形成された上側支持突起113と結合することができる。
上側支持突起113については後に詳細に説明する。すなわち、外側フレーム152は第1通孔152aを通じてハウジング部材140に装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、配置又は結合され、内側フレーム151は第2通孔151aを通じてボビン110Aに装着、定着、接触、固定、仮固定、支持、配置又は結合されることができる。
上側弾性部材150Aの連結部153は、内側フレーム151が外側フレーム152に対して第1方向に所定範囲で弾性的に変形できるように内側フレーム151と外側フレーム152を連結することができる。
上側弾性部材150Aの内側フレーム151又は外側フレーム152の少なくとも一方にはボビン110Aの第1コイル120又は第1回路基板170Aの少なくとも一つと電気的に連結される端子部を少なくとも一つ以上含むことができる。
図14を参照すると、下側弾性部材160Aは外側フレーム162に形成された複数の締結部162aを含み、内側フレーム161に形成された複数の第3通孔(又は、凹部)161aを含むことができる。
前述したように、締結部162aはハウジング部材140の下面に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができ、第3通孔161aは図16に示したボビン110Aの下面に形成された下側支持突起114と接触、結合、固定、仮固定されることができる。すなわち、外側フレーム162は締結部162aを介してハウジング部材140に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができ、内側フレーム161は第3通孔161aを通じてボビン110Aに装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる。
下側弾性部材160Aの連結部163は、内側フレーム161が外側フレーム162に対して第1方向に所定範囲で弾性的に変形できるように内側フレーム161と外側フレーム162を連結することができる。
下側弾性部材160Aは、互いに分離された第1下側弾性部材160aと第2下側弾性部材160bを含むことができる。このような2分割構造により、下側弾性部材160Aの第1下側弾性部材160aと第2下側弾性部材160bは相異なる極性の電源又は相異なる電流を受けることができる。すなわち、内側フレーム161と外側フレーム162がそれぞれボビン110Aとハウジング部材140に結合された後、ボビン110Aに配置された第1コイル120の両端と対応する内側フレーム161の位置にソルダー部を設け、ソルダー部で半田付けなどの通電性連結を遂行することにより、相異なる極性の電源又は相異なる電流を受けることができる。また、第1下側弾性部材160aが第1コイル120の両端の一端に電気的に連結され、第1コイル120の両端の他端に第2下側弾性部材160bが電気的に連結されることにより、外部から電流及び/又は電圧を受けることができる。このために、下側弾性部材160Aの内側フレーム161及び外側フレーム162の少なくとも一つ以上はボビン110Aの第1コイル120又は第1回路基板170Aの少なくとも一つと電気的に連結される端子部を少なくとも一つ含むことができる。第1コイル120の両端はボビン110Aを基準にして互いに反対側に配置されることができ、あるいは互いに同一側に隣り合って配置されることもできる。
一方、上側弾性部材150A及び下側弾性部材160Aとボビン110A及びハウジング部材140は熱融着及び/又は接着剤などによるボンディング作業などによって組み立てられることができる。この際、組立て手順によって、熱融着固定の後、接着剤によるボンディングで固定作業を仕上げることができる。
他の実施例として、上側弾性部材150Aが図14に例示したように2分割構造に構成され、下側弾性部材160Aが図13に例示したように一体型構造に構成されることもできる。
図17は他の実施例によるボビン110A、第1コイル120、変位感知部180及びセンシングマグネット182Aの分解斜視図を示し、図18は他の実施例によるボビン110A、第1コイル120、第1及び第2駆動用マグネット131、132、変位感知部180及びセンシングマグネット182Aの概略的な底面図を示す。
ボビン110Aはハウジング部材140の内部空間に光軸方向に往復移動可能に取り付けられることができる。ボビン110Aの外周面には第1コイル120が取り付けられ、ハウジング部材140の駆動用マグネット130と電磁気的に作用してボビン110Aを第1方向に往復移動させることができる。
また、ボビン110Aが光軸方向である第1方向に動いてオートフォーカシング機能をするように、上側弾性部材150A及び下側弾性部材160Aによってボビン110Aは弾力的に(又は弾性的に)支持されることができる。
ボビン110Aは、図示しなかったが、内部に少なくとも一つ以上のレンズが装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる。例えば、ボビン110Aは、内部に少なくとも一つのレンズが取り付けられるレンズバレル(図示せず)を含むことができる。レンズバレルは後述するカメラモジュールの構成部品であって、レンズ駆動装置の必須構成要素ではないことができる。レンズバレルをボビン110Aの内側に多様な方式で結合することができる。例えば、ボビン110Aの内周面に雌ネジ部を形成し、レンズバレルの外周面には雌ネジ部に対応する雄ネジ部を形成し、これらの螺合によってレンズバレルをボビン110Aに結合することができる。しかし、これを限定するものではなく、ボビン110Aの内周面にネジ部を形成せず、レンズバレルをボビン110Aの内側に螺合以外の方法で直接固定することもできる。
あるいは、レンズバレルなしに一枚以上のレンズがボビン110Aと一体に形成されることもできる。レンズバレルに結合されるレンズは一枚でなることもでき、二つ又はそれ以上のレンズが光学系をなすように構成することもできる。
また、ボビン110Aの上面と下面には複数の上側支持突起113と複数の下側支持突起114がそれぞれ突設されることができる。上側支持突起113は、図15に示したように、円筒状又は多角柱状に形成されることができ、上側弾性部材150Aの内側フレーム151とボビン110Aを結合、固定、仮固定、接触又は支持することができる。実施例によると、上側弾性部材150Aの内側フレーム151の上側支持突起113と対応する位置に第2通孔151aが形成されることができる。この際、上側支持突起113と第2通孔151aは熱融着で固定されることもでき、エポキシなどの接着部材で固定されることもできる。また、上側支持突起113は複数が設けられることができる。この際、それぞれの上側支持突起113の間の距離は周辺部品との干渉を避けることができる範囲内で適宜設定されることができる。すなわち、ボビン110Aの中心に対して対称にそれぞれの上側支持突起113が一定の間隔で配置されることもでき、これらの間隔が一定ではないが、ボビン110Aの中心を通過する特定の仮想線に対して対称になるように形成されることもできる。
下側支持突起114は、図16に示したように、上側支持突起113と同様に円筒状又は多角柱状に形成されることができ、下側弾性部材160Aの内側フレーム161とボビン110Aを結合、固定、仮固定、接触又は支持することができる。実施例によると、下側弾性部材160Aの内側フレーム161においてボビン110Aの下側支持突起114と対応する位置に第3通孔161aが形成されることができる。この際、下側支持突起114と第3通孔161aは熱融着で固定されることもでき、エポキシなどの接着部材で固定されることもできる。また、下側支持突起114は、図16に示したように、複数が設けられることができる。この際、それぞれの下側支持突起114の間の距離は周辺部品との干渉を避けることができる範囲内で適宜設定されることができる。すなわち、ボビン110Aの中心に対して対称にそれぞれの下側支持突起114が一定の間隔で配置されることもできる。
そして、ボビン110Aの上面と下面には、上側弾性部材150Aの連結部153及び下側弾性部材160Aの連結部163に対応する位置に、上側逃避溝112及び下側逃避溝118がそれぞれ形成されることができる。
上側逃避溝112と下側逃避溝118が設けられることにより、ボビン110Aがハウジング部材140に対して第1方向に移動するとき、連結部153、163とボビン110Aとの空間的干渉が除去され、連結部153、163がより容易に弾性変形することができるようにする。また、上側逃避溝112又は下側逃避溝118の位置は、図15又は図16に例示したように、ボビン110の角部に配置されることもできるが、弾性部材の連結部の形状及び/又は位置によって側面に配置されることもできる。
また、ボビン110Aの外周面には、第1コイル120が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されるコイル用定着溝(又は、コイル用定着部)116が設けられることができるが、実施例はこれに限られない。すなわち、他の実施例によると、第1コイル120はボビン110Aの外周面に直接装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置される代わりに、ボビン110Aの外周形状と同一の形状を有するコイルリング(図示せず)がボビン110Aの外周面に隣接して装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置され、第1コイル120はコイルリングに装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることもできる。
第1コイル120はボビン110Aの外周面又はコイル用定着溝116に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されるリング状のコイルブロックでなることができるが、これを限定するものではなく、第1コイル120を直接ボビン110Aの外周面又はコイル用定着溝116に巻線することもできる。前もって巻線された第1コイル120を装着又は挿入又は配置する場合、ボビン110Aの上部又は下部から装着又は挿入又は配置することができる。
実施例によると、第1コイル120は、図17に示したように、略八角形に形成されることができる。これはボビン110Aの外周面の形状に対応する形状であり、ボビン110Aも八角形を有することができる。また、第1コイル120の少なくとも4面(又は、少なくとも22面)は直線状に設けられることができ、これら面を連結する角部は曲線状又は直線状に具現されることができる。この際、直線状に形成された部分は駆動用マグネット130と対応する面であることができる。また、第1コイル120と対応する駆動用マグネット130の面は第1コイル120の曲率と同一の曲率を有することができる。すなわち、第1コイル120が直線状であれば、対応する駆動用マグネット130の面は直線状であることができ、第1コイル120が曲線状であれば、対応する駆動用マグネット130の面は曲線状であることができ、その上、同一の曲率を有することもできる。また、第1コイル120が曲線状であっても、対応する駆動用マグネット130の面は直線状であることができ、その反対であることもできる。
第1コイル120はボビン110Aを光軸方向に動かしてオートフォーカス機能をするためのもので、電流が供給されれば、駆動用マグネット130と電磁気的に相互作用して電磁気力を生成することができ、生成された電磁気力がボビン110Aを動かすことができるのは前述したようである。
一方、第1コイル120は駆動用マグネット130と対応するように構成されることができる。図示のように、駆動用マグネット130が単一本体からなって、第1コイル120と向かい合う面全部が同一極性を有するように設けられれば、第1コイル120も駆動用マグネット130と対応する面が同一極性を有するように構成されることができる。一方、図示しなかったが、駆動用マグネット130が光軸に垂直な面によって2分割されて、第1コイル120と向かい合う面が二つ又はそれ以上に分割される場合、第1コイル120も分割された駆動用マグネット130と対応する数に分割されて構成されることも可能である。
一方、レンズ駆動装置2000はセンシングマグネット182Aをさらに含むことができる。センシングマグネット182Aはボビン110Aに装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されることができる。これにより、センシングマグネット182Aは、ボビン110Aの第1方向への移動の際、ボビン110Aと同一の変位量だけ第1方向に移動することができる。また、センシングマグネット182Aはボビン110Aと一体に構成されることができ、ボビン110Aの上方がN極、ボビン110Aの下方がS極になるように配置されることができる。しかし、これを限定するものではなく、反対に構成することも可能である。
また、センシングマグネット182Aは光軸に垂直な平面によって2分割された両極着磁マグネットで具現されることもできる。両極着磁マグネットについては、図37a及び図37bと図43a及び図43bで詳細に後述する。
図15〜図18に例示したように、ボビン110Aはボビン110Aの外周面にセンシングマグネット182Aを収容するための収容溝117をさらに含むことができる。
収容溝117は、ボビン110Aの外部面から所定の深さにボビン110Aの内側方向に形成されることができる。具体的に、収容溝117は、収容溝117の少なくとも一部以上が第1コイル120の内側に位置するようにボビン110Aの一側面に形成されることができる。
また、収容溝117は少なくとも一部以上がコイル用定着溝116よりもボビン110Aの内側方向に所定の深さに凹むように形成されることができる。このように、収容溝117をボビン110Aの内側方向に形成することにより、センシングマグネット182Aをボビン110Aの内部に収容することができ、これによりセンシングマグネット182Aのための付加の設置空間を確保する必要がないので、ボビン110Aの空間効率性を向上させることができる。
特に、収容溝117はハウジング部材140の変位感知部180の位置に対応する位置、又は変位感知部180と対向する位置に配置されることができる。これにより、変位感知部180とセンシングマグネット182Aは同一軸上に整列されることができる。
センシングマグネット182Aと変位感知部180の間の距離(d)が第1コイル120の厚さ及び第1コイル120と変位感知部180の間の離隔距離の和に最小化することができるので、変位感知部180の磁力感知正確度を向上させることができる。
より具体的に、図15〜図18に例示したように、収容溝117は、センシングマグネット182Aの一面が支持される内側面と、接着剤が注入されるように内側面より所定の深さだけもっと内側に凹設された接着用溝117bとを含むことができる。
収容溝117の内側面はボビン110Aの中心に向かう内側方向に位置する一面であって、センシングマグネット182Aが直方体状を有する場合、センシングマグネット182Aの広い面が接触又は定着される面である。
収容溝117の接着用溝117bは内側面の一部をボビン110Aの中心に向かう内側方向にもっと深く形成してなる溝であることができる。接着用溝117bは、センシングマグネット182Aの一面が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されるボビン110Aの内部一面まで形成されることができる。
他の実施例として、収容溝117においてセンシングマグネット182Aの一面(すなわち、広い面)が支持される内側面から第1コイル120が設けられる外周面(すなわち、コイル用定着溝116の表面)の間の深さがセンシングマグネット182Aの厚さ以下であることができる。したがって、センシングマグネット182Aは、第1コイル120の巻取による第1コイル120の内側加圧力によって収容溝117内に固定されることができる。この場合、接着剤を使わなくてもよい。
付加の実施例として、図面に示されていないが、ボビン110Aは、収容溝117が形成された外周面と向かい合う外周面において、ボビン110Aの中心を基準にして収容溝117と対称する位置にボビン110Aの外周面に形成される付加収容溝117と、付加収容溝117に収容される重量均衡部材とをさらに含むことができる。
実施例によると、センシングマグネット182Aは省略することもできる。この場合、駆動用マグネット130をセンシングマグネット182Aの代わりに使うこともできる。
前述したように、変位感知部180で感知した結果を用いることで、実施例はレンズの光軸方向変位量をフィードバックして光軸方向へのレンズの位置を再調節することによってレンズの焦点整列時間を縮めることができる。
また、実施例は移動部(又は、移動体)であるボビン110Aに装着、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置されるセンシングマグネット182Aと固定部(又は、固定体)であるハウジング部材140に装着、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置される変位感知部180の間の間隔を最小化することができ、よってレンズの光軸方向変位量をより正確に感知することができるので、レンズをレンズの焦点距離により正確に位置させることができる。
また、実施例は、センシングマグネット182Aをボビン110Aの内部に装着、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置させ、変位感知部180をハウジング部材140の内部に装着、定着、接触、固定、仮固定、結合、支持又は配置させることにより、センシングマグネット182A又は変位感知部180の少なくとも一つの装着のための付加の空間を必要としないので、カメラモジュール(特に、ボビン)の空間効率性を向上させることができる。
第3実施例
図19は第3実施例によるレンズ駆動装置3000の概略的な斜視図、図20は図19に示したレンズ駆動装置3000の概略的な分解斜視図、図21は図19からカバー部材(又は、カバーカン)102を除去したレンズ駆動装置3000の概略的な斜視図、図22は図21の概略的な平面図、図23はさらに他の実施例による駆動マグネット130、ハウジング部材(又は、ハウジング)140及び変位感知部180の概略的な斜視図、図24は図23とは違う角度から見た駆動マグネット180、ハウジング部材140及び第1回路基板170Bの概略的な斜視図、図25はさらに他の実施例による駆動マグネット130、ハウジング部材140及び第1回路基板170Bの概略的な底面斜視図、図26はさらに他の実施例による駆動マグネット130、ハウジング部材140、第1回路基板170B及び変位感知部180の概略的な分解斜視図、図27は他の実施例による上側弾性部材150Bの概略的な平面図、図28は他の実施例による下側弾性部材160bの概略的な平面図である。
第3実施例によるレンズ駆動装置3000は第2実施例によるレンズ駆動装置2000と同様にオートフォーカシング機能をする装置である。
図19〜図22に示したように、第3実施例によるレンズ駆動装置3000は、カバー部材102、ボビン110B、第1コイル120、駆動用マグネット130、ハウジング部材140、上側弾性部材150B、下側弾性部材160B、第1回路基板(又は、プリント基板)170B、ボビン110Bの光軸方向(すなわち、第1方向)の変位量を判断する感知ユニット及びベース190を含むことができる。また、感知ユニットは、変位感知部(又は、位置感知センサー)180及びセンシングマグネット182Bを含むことができる。ここで、カバー部材102、ボビン110B、第1コイル120、駆動用マグネット130、ハウジング部材140、上側弾性部材150B、下側弾性部材160B、第1回路基板170B、変位感知部180、センシングマグネット182B及びベース190は第2実施例によるレンズ駆動装置2000のカバーカン102、ボビン110A、第1コイル120、駆動用マグネット130、ハウジング部材140、上側弾性部材150A、下側弾性部材160A、第1回路基板170A、変位感知部180、センシングマグネット182B及びベース190にそれぞれ相当し、同一の機能をするので、同一部分に対しては同一参照符号を付け、重複する説明を省略し、相違点のみを説明する。
図13及び図27を比較すると分かるように、内側フレーム151に形成された第2通孔151aの数が違うことを除けば、上側弾性部材150Bは上側弾性部材150Aと同一である。
また、図14に示した下側弾性部材160Aの場合、電気的に2分割された第1及び第2下側弾性部材160a、160bの内側フレーム161が電気的絶縁性を有する部材165によって互いに連結されている。あるいは、第1及び第2下側弾性部材160a、160bが空間的に互いに離隔することができるように、部材165は省略することもできる。したがって、第1及び第2下側弾性部材160a、160bのそれぞれの素材が伝導性物質の場合、第1及び第2下側弾性部材160a、160bは電気的に互いに離隔することができる。一方、図28に示した下側弾性部材160bの場合、電気的に2分割された第1及び第2下側弾性部材160a、160bの内側フレーム161が互いに分離されている。これを除けば、下側弾性部材160bは下側弾性部材160Aと同一である。
また、図9と図21を比較すると分かるように、ピン172の位置及び相互連結形態が違うことを除けば、第1回路基板170Bは第1回路基板170Aと同一であり、実施例はこのようなピン172の位置及び連結形態に限られない。すなわち、図9及び図21に示したものとは違い、ピン172の位置及び連結形態は多様であることができる。
また、図17に示したセンシングマグネット182Aは上下に二つに分割された構造を有する一方、図20に示したセンシングマグネット182Bは一体型の構造を有する。これを除けば、センシングマグネット182Bはセンシングマグネット182Aと同一である。
図29はさらに他の実施例によるボビン110Bの概略的な斜視図、図30はさらに他の実施例によるボビン110B及びセンシングマグネット182Bの概略的な底面斜視図、図31はさらに他の実施例によるボビン110B、第1コイル120及びセンシングマグネット182Bの概略的な分解斜視図、図32はボビン110Bとセンシングマグネット182Bが結合された後の部分拡大斜視図、図33はボビン110Bとセンシングマグネット182Bが結合された後の部分拡大底面図、図34は実施例によるボビン110Bの収容溝117を説明するための部分拡大斜視図、図35はさらに他の実施例によるボビン110B、第1コイル120及びセンシングマグネット182Bの概略的な縦断面図である。
図15及び図16と図29及び図30を比較すると分かるように、上部構造の一部形態に違いがあることを除けば、ボビン110Bはボビン110Aと同一である。また、レンズバレル(図示せず)がボビン110Aに結合されることについての前述した説明はレンズバレル(図示せず)がボビン110Bに結合される場合にも適用することができる。
また、図31〜図35は図15〜図18に示した収容溝117をより詳細に説明している。
以下、図31〜図35に基づいて収容溝117を次のようにより詳細に説明する。この際、図15〜図18に示した収容溝117及び接着用溝117bについて前述した説明は図31〜図35にも適用することができるので、重複する説明を省略する。この際、図31〜図35はボビン110Bを主として説明するが、図31及び図35についての以下の説明はボビン110Aにも適用することができるのは言うまでもない。
収容溝117はボビン110Bの下面及び上面のいずれか一面に収容溝117と連通する開口119を含むことができる。例えば、図35に示したように、ボビン110Bの下面の一部が開放して開口119を形成し、開口119は収容溝117の入口を形成することができる。開口119を通じてセンシングマグネット182Bが挿入又は配置又は固定されることができ、開口119を通じてセンシングマグネット182Bが分離されることもできる。
接着用溝117bは、好ましくは、開口119からセンシングマグネット182Bの一面が接触又は定着又は配置されるボビン110Bの内部一面まで形成されることができる。
図35に示したように、収容溝117は第1付加溝117cをさらに含むことができる。第1付加溝117cはセンシングマグネット182Bの裏面が接触、定着又は配置されるボビン110Bの内部一面よりも深く凹設され、接着用溝117bから伸びる部分である。接着用溝117bと第1付加溝117cが一緒になす長さはボビン110Bの上下厚さ方向(例えば、z軸方向)へのセンシングマグネット182Bの長さより長い。第1付加溝117cが形成されることにより、接着剤が開口119を通じて接着用溝117bに注入されるとき、第1付加溝117cから接着剤が接着用溝117bの内部を充填するようになる。したがって、接着剤が接着用溝117bからオーバーフローしてセンシングマグネット182Bと収容溝117の間の隙間に沿って第1コイル120にまで流動することを防止することができる。したがって、センシングマグネット182Bの結合過程中のレンズ駆動装置2000、3000の不良発生率を減少させることができる。
また、収容溝117は第2付加溝117aをさらに含むことができる。第2付加溝117aは開口119からボビン110Bの中心に向かう内側方向に所定の深さに形成され、接着用溝117bから伸びて配置されることができる。すなわち、第2付加溝117aは開口119の付近で内側面よりボビン110Bの中心に向かう内側方向にもっと深く形成される部分であることができる。第2付加溝117aは接着用溝117bと連通している。すなわち、前述したように、第2付加溝117aは接着用溝117bの延長部である。このように、第2付加溝117aが配置されることにより、接着剤が第2付加溝117aを通じて接着用溝117bに注入されることができるので、開口119の付近で接着剤がオーバーフローして第1コイル120などのボビン110Bの他の構成に粘着することを防止することができる。したがって、センシングマグネット182Bの結合過程中のレンズ駆動装置2000、3000の不良発生率を減少させることができる。
また、変形実施例として、第2付加溝117aは接着用溝117bなしに単独でボビン110Bに形成されることができる。この場合、接着剤を第2付加溝117aに注入してボビン110Bとセンシングマグネット182Bを結合及び固定することができる。
また、第1付加溝117c又は第2付加溝117aの少なくとも一つが接着用溝117bから伸びて配置されることができる。すなわち、第1付加溝117cのみが接着用溝117bから伸びて形成されるかあるいは第2付加溝117aのみが接着用溝117bから伸びて形成されることができる。このように、ボビン110Bの収容溝117は、接着用溝117b、第1付加溝117c又は第2付加溝117aの少なくとも一つを含むことができる。
付加の実施例として、図示されていないが、ボビン110Bは、収容溝117が形成された外周面と対向する外周面においてボビン110Bの中心を基準にして収容溝117と対称する位置に形成される付加収容溝117と、付加収容溝117に収容される重量均衡部材とをさらに含むことができる。
すなわち、付加収容溝117は、収容溝117が形成された外周面と対向する外周面においてボビン110Bの中心を基準にして収容溝117と一直線上に対称する位置に所定の深さにボビン110Bの内側方向に形成されることができる。そして、重量均衡部材は付加収容溝117内に固定及び結合され、磁力センシング部材(例えば、センシングマグネット182B)と同一の重量を有することができる。このように、付加収容溝117と重量均衡部材が設けられることにより、収容溝117とセンシングマグネット182Bの形成によるボビン110Bの水平方向への重さ不均衡を補償することができる。
また、付加収容溝117は、接着用溝117b、第1付加溝117c又は第2付加溝117aの少なくとも一つ以上を含むことができる。
前述した第2及び第3実施例によるレンズ駆動装置2000、3000によると、レンズの光軸方向変位量をフィードバックして光軸方向へのレンズの位置を再調節することによってレンズの焦点整列時間を縮めることができる。
また、前述した第2及び第3実施例によるレンズ駆動装置2000、3000によると、移動体であるボビン110A、110Bに装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されるセンシングマグネット182A、182Bと固定体であるハウジング部材140に設けられる変位感知部180との間の間隔を最小化することができる。したがって、レンズの光軸方向変位量をより正確に感知することができるので、レンズをレンズの焦点距離により正確に位置させることができる。
また、第2及び第3実施例によるレンズ駆動装置2000、3000によると、センシングマグネット182A、182Bをボビン110A、110Bの内部に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置し、変位感知部180をハウジング部材140の内部に設けることにより、感知ユニットの装着のための付加の空間を必要としないので、カメラモジュール(特に、ボビン)の空間効率性を向上させることができる。
また、第2及び第3実施例のレンズ駆動装置2000、3000にレンズを結合し、下部にイメージセンサー及びイメージセンサーが配置された第2回路基板(又は、プリント基板)をさらに含んでカメラモジュールを構成することができ、レンズ駆動装置2000、3000のベース190とイメージセンサーが配置された第2回路が結合することができる。
第4実施例
以下、第4実施例によるレンズ駆動装置200A〜200Fの構成及び動作について次のように添付図面に基づいて説明する。
図36は第4−1実施例によるレンズ駆動装置200Aの概略的な断面図を示す。
図36に示したレンズ駆動装置200Aは、固定部210、移動部220、下部及び上部スプリング230、240、両極着磁マグネット(又は、2極着磁マグネット)250及び位置センサー260(又は、位置検出乃至位置検出センサーを含むドライバー)を含むことができる。
固定部210は、下部212、側部214及び上部216を含むことができる。レンズ駆動装置200Aの移動部220が光軸の一方向に移動するとき、固定部210の下部212は初期の静止状態にある移動部220を支持することができ、あるいは上部及び/又は下部スプリング240、230によって固定部210の下部212から一定距離だけ隔たった状態で初期の静止状態で移動部220が支持されることもできる。
また、固定部210の側部214は下部スプリング230及び上部スプリング240を支持する役目をすることができるが、固定部210の下部212及び/又は上部216が下部及び/又は上部スプリング230、240を支持することもできる。例えば、固定部210は前述した第1、第2及び第3レンズ駆動装置1000−1、2000、3000において駆動用マグネット41、130を支持するハウジング部材40、140に相当することもでき、ヨークに相当することもでき、カバーカン60、102に相当することもでき、ベース20、190に相当することもできる。
移動部220は少なくとも一つのレンズ(図示せず)が装着されることができる。例えば、移動部220は前述した第1、第2及び第3レンズ駆動装置1000−1、2000、3000においてボビン30、110A、110Bに相当することができるが、実施例はこれに限られない。
たとえ図示されていないが、レンズ駆動装置200Aは第1コイル及び駆動用マグネットをさらに含むことができる。レンズ駆動装置200Aに含まれる第1コイルと駆動用マグネットは移動部220をレンズの光軸方向であるz軸方向に移動させるように互いに対面するように配置されて相互作用する。
例えば、第1コイル及び駆動用マグネットは前述した第1、第2及び第3レンズ駆動装置1000−1、2000、3000の第1コイル31、120及び駆動用マグネット41、130にそれぞれ相当することができるが、実施例はこれに限られない。
図36の場合、移動部220は光軸の一方向(すなわち、+z軸方向)に移動することができるものとして示されているが、後述するように、他の実施例による移動部220は光軸の両方向(すなわち、+z軸方向又は−z軸方向)に移動することができる。
一方、位置センサー260は移動部220の光軸方向であるz軸方向への第1変位値を感知することができる。位置センサー260は両極着磁マグネット250の磁場をセンシングし、センシングされた磁場の強度に比例するレベルを有する電圧を出力することができる。
線形的に変わる強度の磁場を位置センサー260が感知することができるように、両極着磁マグネット250は光軸方向に垂直な着磁方向であるy軸方向に位置センサー260と対向して配置されることができる。
例えば、位置センサー260は前述した第1、第2及び第3レンズ駆動装置1000−1、2000、3000の変位感知部82、180に相当し、両極着磁マグネット250は前述した第1、第2及び第3レンズ駆動装置1000−1、2000、3000のセンシングマグネット70、182A、182Bに相当することができるが、実施例はこれに限られない。両極着磁マグネット250の種類はフェライト(ferrite)、アルニコ(alnico)、希土類磁石などに大別することができ、磁気回路の形態によって内磁型(Ptype)と外磁型(F−type)に分類することができる。実施例このような両極着磁マグネット250の種類に限られない。
実施例によると、両極着磁マグネット250は位置センサー260と向かい合う側面を含むことができる。ここで、側面は第1側面252及び第2側面254を含むことができる。第1側面252は第1極性を有する面であり、第2側面254は第1極性と反対の第2極性を有する面であり得る。第2側面254は光軸方向に平行な方向であるz軸方向に第1側面252に対して離隔するか接するように配置されることができる。この際、第1側面252の光軸方向の第1長さ(L1)は第2側面254の光軸方向の第2長さ(L2)以上であるか第2側面254の光軸方向の第2長さ(L2)より大きいことができる。また、両極着磁マグネット250において、第1極性を有する第1側面252の第1磁束密度が第2極性を有する第2側面254の第2磁束密度より大きいことができる。
第1極性はS極、第2極性はN極であることができ、これとは反対に第1極性はN極、第2極性はS極であることもできる。
図37a及び図37bは図36に示した両極着磁マグネット250の実施例250A、250Bの断面図をそれぞれ示す。
図37aを参照すると、両極着磁マグネット250Aは第1及び第2センシングマグネット250A−1、250A−2を含むことができ、また非磁性体隔壁250A−3をさらに含むことができる。図37bを参照すると、両極着磁マグネット250Bは第1及び第2センシングマグネット250B−1、250B−2を含むことができ、また非磁性体隔壁250B−3をさらに含むことができる。
図37aに示した第1及び第2センシングマグネット250A−1、250A−2は互いに離隔するか接するように配置されることができ、図37bに示した第1及び第2センシングマグネット250B−1、250B−2も互いに離隔するか接するように配置されることができる。
一実施例によると、図37aに示したように、第1及び第2センシングマグネット250A−1、250A−2は光軸方向に平行な方向(すなわち、z軸方向)に互いに離隔するか接するように配置されることもできる。
あるいは、他の実施例によると、図37bに示したように、第1及び第2センシングマグネット250B−1、250B−2は着磁方向(すなわち、y軸方向)に離隔するか接するように配置されることもできる。
図36に示した両極着磁マグネット250は図37aに示した構造を有するマグネットとして図示されているが、図37bに示した構造を有するマグネットに取り替えられることもできる。
また、図37aに示した非磁性体隔壁250A−3は第1及び第2センシングマグネット250A−1、250A−2の間に配置されることができ、図37bに示した非磁性体隔壁250B−3は第1及び第2センシングマグネット250B−1、250B−2の間に配置されることができる。非磁性体隔壁250A−3、250B−3は実質的に磁性を持っていない部分であって、極性がほとんどない区間を含むことができ、また空気で満たされるか非磁性体物質を含むことができる。
また、非磁性体隔壁250A−3、250B−3の第3長さ(L3)は両極着磁マグネット250A、250Bの光軸方向に平行な方向への全長(LT)の5%以上又は50%以下であることができる。
図38は図36に示したレンズ駆動装置200Aの動作を説明するためのグラフであり、横軸は光軸方向又は光軸方向に平行な方向であるz軸方向に移動部220が移動した距離を示すことができ、縦軸は位置センサー260でセンシングされた磁場を示すこともでき、位置センサー260から出力される出力電圧を示すこともできる。位置センサー260は磁場の強度に比例するレベルを有する電圧を出力することができる。
図36に示したように、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、すなわちレンズを装着した移動部220が移動しないで固定された初期状態で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は第1側面252の上端部251から着磁方向であるy軸方向に伸びた仮想の水平面(HS1)上に位置するかあるいは仮想の水平面(HS1)より高い地点に位置することができる。この場合、図38を参照すると、位置センサー260で感知可能な磁場の強度は‘0’に近いが‘0’ではない値(BO)であることができる。このような初期状態で、レンズを装着し、単方向である+z軸方向に移動可能な移動部220は最も低く位置する。
図39は図36に示したレンズ駆動装置200Aが光軸方向に移動した形態を示す。
図40は第4実施例によるレンズ駆動装置において第1コイルに供給される電流による移動部220の変位を示すグラフであり、横軸は第1コイルに供給される電流を示し、縦軸は変位を示す。
前述した図面を参照すると、第1コイルに供給される電流の強度を増加させることにより、図39に示したように、移動部220は+z軸方向に距離(z=z1)まで昇降することができる。この場合、図38を参照すると、位置センサー260で感知可能な磁場の強度はB1であることができる。
その後、第1コイルに提供される電流の強度を減少させるか第1コイルへの電流供給を遮断する場合、移動部220は、図36に示したように、初期の位置に下降することができる。移動部220が図36に示した位置から図39に示した位置に昇降運動するためには、移動部220の電気力(electric force)が下部及び上部スプリング230、240のスプリング力(mechanical force)より大きくなければならない。
また、移動部220が図39に示したように最も高く上昇した地点から図36に示した元の初期位置に復帰するためには、電気力が下部及び上部スプリング230、240のスプリング力以下でなければならない。すなわち、移動部220が+z軸方向に上昇した後、下部及び上部スプリング230、240の復元力によって元の位置に戻ることができる。
ここで、下部スプリング230は第1及び第2下部スプリング232、234を含み、上部スプリング240は第1及び第2上部スプリング242、244を含むことができる。ここで、下部スプリング230は第1及び第2下部スプリング232、234の二つに分離されているものとして示されているが、実施例はこれに限られない。すなわち、第1及び第2下部スプリング232、234は一体に形成されることもできる。同様に、上部スプリング240は第1及び第2上部スプリング242、244の二つに分離されているものとして図示されているが、実施例はこれに限られない。すなわち、第1及び第2上部スプリング242、244は一体に形成されることもできる。
例えば、下部スプリング230は前述した第1、第2及び第3レンズ駆動装置1000−1、2000、3000の下側弾性部材52、160A、160Bに相当し、上部スプリング240は前述した第1、第2及び第3レンズ駆動装置1000−1、2000、3000の上側弾性部材51、150A、150Bに相当することができるが、実施例はこれに限られない。
図36及び図39に例示したように、位置センサー260の中間高さ(z=zh)が第1及び第2側面252、254のいずれか一方に偏る場合、位置センサー260で感知される磁場は第1及び第2極性のいずれか一極性のみを有する。よって、第1又は第2極性の磁場の強度が線形的に変わる場合、位置センサー260は線形的に変わる第1又は第2極性を有する磁場を感知することができる。図38を参照すると、第1移動部220が図36に示したように最も低い地点から図39に示したように最も高い位置に移動する間、位置センサー260で感知される磁場の強度変化は線形的であることが分かる。
図38及び図40を参照すると、図36に示したレンズ駆動装置200Aの移動部220が移動可能な最大変位(D1)はz1であることが分かる。
図41は第4−2実施例によるレンズ駆動装置200Bの断面図を示す。
図36に示したレンズ駆動装置200Aとは違い、図41に示したレンズ駆動装置200Bの場合、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)が着磁方向であるy軸方向に第1側面252の第1地点を眺めることができる。ここで、第1地点は第1側面252の上端部251と下端部の間の一地点、例えば第1側面252の中間高さであることができる。
移動部220が移動する前の状態で、図41に示したレンズ駆動装置200Bの両極着磁マグネット250は図36に示したレンズ駆動装置200Aの両極着磁マグネット250より一定距離(z2−zh)だけ高く位置することができる。この場合、図38を参照すると、位置センサー260で感知される第1極性を有する磁場の最低値はB0より大きいB2であることができる。
図41に示したレンズ駆動装置200Bにおいて、第1コイルに電流を印加することにより、移動部220は図39に示したレンズ駆動装置200Aのように最も高い高さ(z1)まで上昇することができる。この際、移動部220の最高の上昇高さは下部スプリング230と上部スプリング240の弾性係数を調節して変更することもできる。
図41に示したレンズ駆動装置200Bの場合にも図36及び図39に示したレンズ駆動装置200Aと同様に、位置センサー260でセンシングされる磁場の強度はB2からB1まで線形的に変わることが分かる。
図40を参照すると、図41に示したレンズ駆動装置200Bの移動部220が移動可能な最大変位(D1)はz1−z2であることが分かる。
図42は第4−3実施例によるレンズ駆動装置200Cの断面図を示す。
図36、図39又は図41に示したレンズ駆動装置200A、200Bの場合、第1側面252は第2側面254上に位置する。一方、図42に示したレンズ駆動装置200Cの場合、第2側面254は第1側面252上に位置することができる。このように、両極着磁マグネット250の側面で長い第2側面252が短い第1側面254より下側に配置されることを除けば、図42に示したレンズ駆動装置200Cは図36又は図41に示したレンズ駆動装置200A、200Bと同様であるので、同一の参照符号を付け、重複する部分についての説明を省略する。
図43a及び図43bは図42に示した両極着磁マグネット250の実施例250C、250Dによる断面図をそれぞれ示す。
図43aを参照すると、両極着磁マグネット250Cは第1及び第2センシングマグネット250C−1、250C−2を含み、あるいは非磁性体隔壁250C−3をさらに含むことができる。図43bを参照すると、両極着磁マグネット250Dは第1及び第2センシングマグネット250D−1、250D−2を含み、あるいは非磁性体隔壁250D−3をさらに含むことができる。
図43aに示した第1及び第2センシングマグネット250C−1、250C−2は互いに離隔するか接するように配置されることができ、図43bに示した第1及び第2センシングマグネット250D−1、250D−2は互いに離隔するか接するように配置されることができる。
一実施例によると、図43aに示したように、第1及び第2センシングマグネット250C−1、250C−2は光軸方向に平行な方向(すなわち、z軸方向)に互いに離隔するか接するように配置されることもできる。
あるいは、他の実施例によると、図43bに示したように、第1及び第2センシングマグネット250D−1、250D−2は着磁方向(すなわち、y軸方向)に離隔するか接するように配置されることもできる。
図42に示した両極着磁マグネット250は図43aに示した構造を有するマグネットとして図示されているが、図43bに示した構造を有するマグネットに取り替えられることもできる。
また、図43aに示したように、非磁性体隔壁250C−3は第1及び第2センシングマグネット250C−1、250C−2の間に配置されることができ、図43bに示したように、非磁性体隔壁250D−3は第1及び第2センシングマグネット250D−1、250D−2の間に配置されることができる。非磁性体隔壁250C−3、250D−3は実質的に磁性を持っていない部分であり、極性がほとんどない区間を含むことができ、また空気で満たされるか非磁性体物質を含むことができる。
また、非磁性体隔壁250C−3、250C−3の第3長さ(L3)は両極着磁マグネット250C、250Cの光軸方向に平行な方向への全長(LT)の5%以上又は50%以下であることができる。
図38及び図42を参照すると、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は着磁方向であるy軸方向に非磁性体隔壁250C−3(又は、第1側面252と第2側面254の間の空間)と対向するかあるいは一致することができる。これは、位置センサー260の中間高さ(z=zh)から着磁方向であるy軸方向に伸びる仮想の水平面(HS2)上に第1側面252の上端部253が位置することを意味することができる。あるいは、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は上端部253と第2側面254の間の地点に位置することもできる。
このように、移動部220が移動せずに停止した状態で、図42に示したように両極着磁マグネット250と位置センサー260が配置される場合、位置センサー260で感知される第1極性を有する磁場の強度は‘0’であることができる。
図37a及び図43aにそれぞれに示したように、第1側面252は位置センサー260と向かい合う第1センシングマグネット250A−1、250C−1の側面に相当することができる。また、図37a及び図43aにそれぞれに示したように、第2側面254は位置センサー260と向かい合う第2センシングマグネット250A−2、250C−2の側面に相当することができる。
あるいは、図37b又は図43bにそれぞれに示したように、第1及び第2側面252、254は位置センサー260と向かい合う第1センシングマグネット250B−1、250D−1の側面に相当することができる。
図44は第4−4実施例によるレンズ駆動装置200Dの断面図を示す。
図44を参照すると、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は着磁方向であるy軸方向に第1側面252の第1地点を眺めることができる。ここで、第1地点は第1側面252の上端部と下端部の間の一地点、例えば第1側面252の中間高さであることができる。
移動部220が移動する前の状態で、図44に示したレンズ駆動装置200Dの両極着磁マグネット250は図42に示したレンズ駆動装置200Cの両極着磁マグネット250より距離(z2−zh)だけ高く位置することができる。この場合、図38を参照すると、位置センサー260で感知される第1極性を有する磁場の最低強度はB2であることができる。
図44に示したレンズ駆動装置200Dの第1コイルに電流を印加することにより、移動部220はレンズ駆動装置200Aのように最高の高さ(z1)まで上がることができる。この際、移動部220の最大上昇高さは機構的なストッパーによって調節可能である。あるいは、移動部220の最大上昇高さは下部スプリング230と上部スプリング240の弾性係数を調節して変更することができる。
図44に示したレンズ駆動装置200Dの場合にも図36及び図39に示したレンズ駆動装置200Aと同様に、位置センサー260で感知される第1極性を有する磁場の強度の変化はB2からB1まで線形的であることが分かる。
図40を参照すると、図44に示したレンズ駆動装置200Dの移動部220が移動可能な最大変位(D1)はz1−z2であることが分かる。
前述した図36、図39、図41、図42、図44に示したレンズ駆動装置200A、200B、200C、200Dにおいて、移動部220は光軸の一方向、すなわち初期位置から+z軸方向にのみ移動することができる。しかし、実施例はこれに限られない。すなわち、他の実施例によると、レンズ駆動装置は、第1コイルに電流が印加されることによって光軸の両方向、すなわち初期位置から+z軸方向又は−z軸方向に移動することができる。このような実施例によるレンズ駆動装置の構成及び動作を詳細に説明すると次のようである。
図45は第4−5実施例によるレンズ駆動装置200Eの断面図を示す。
前述したレンズ駆動装置200A、200Bとは違い、図45に示したレンズ駆動装置200Eは初期位置から+z軸方向又は−z軸方向に移動することができる。したがって、下部及び上部スプリング230、240によって移動部220が空中に浮かんでいる形状を有する。これを除けば、図45に示したレンズ駆動装置200Eの構成要素は前述したレンズ駆動装置200A、200Bのそれぞれの構成要素と同一であるので、それぞれの構成要素についての重複する詳細な説明を省略する。
図45を参照すると、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、すなわち移動部220が移動せずに静止している状態で位置センサー260の中間高さ(z=zh)は着磁方向に第1側面252の第1地点を眺めることができる。ここで、第1地点は第1側面252の上端部と下端部の間の一地点、例えば第1側面252の中間高さであることができる。
図46は第4−6実施例によるレンズ駆動装置200Fの断面図を示す。
図42及び図44に示した前述したレンズ駆動装置200C、200Dと違い、図46に示したレンズ駆動装置200Fは+z軸方向又は−z軸方向に移動することができる。したがって、下部及び上部スプリング230、240によって移動部220が空中に浮かんでいる形状を有する。これを除けば、図46に示したレンズ駆動装置200Fの構成要素は前述したレンズ駆動装置200C、200Dのそれぞれの構成要素と同一であるので、それぞれの構成要素に対する重複する詳細な説明を省略する。
図46を参照すると、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は着磁方向に第1側面252の第1地点を眺めることができる。ここで、第1地点は第1側面252の上端部と下端部の間の一地点、例えば第1側面252の中間高さであることができる。
図45又は図46に示したレンズ駆動装置200E、200Fにおいて、移動部220の上昇及び下降運動は図38と同様であり得る。したがって、図38を参照して図45及び図46に示したレンズ駆動装置200E、200Fの動作を説明すれば次のようである。
レンズ駆動装置200E、200Fにおいて、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、すなわち移動部220が昇降又は下降せずに止まった状態又は初期位置で、位置センサー260と両極着磁マグネット250が図45及び図46に示したように配置される場合、位置センサー260で感知される第1極性の磁場はB3になることができる。移動部220が昇降又は下降せずに止まった状態又は初期位置で、位置センサー260で感知される初期磁場値は位置センサー260と両極着磁マグネット250の間の離隔距離など、これら260、250の設計値によって変更又は調整可能である。
図47は図45及び図46に示したレンズ駆動装置200E、200Fにおいて、第1コイルに供給される電流による移動部220の変位を示すグラフであり、横軸は第1コイルに供給される電流を示し、縦軸は変位を示す。また、縦軸を基準にして横軸の右側は正電流又は正方向電流又は+電流を意味することができ、横軸の左側は逆電流又は逆方向電流又は−電流を意味することができる。
移動部220が図45又は図46のように移動せずに止まった状態又は初期位置で、第1コイルに印加される正電流の強度を増加させることにより、移動部220は+z軸方向に距離(z=z4)まで昇降することができる。この場合、図38を参照すると、位置センサー260で感知される磁場の強度はB3からB4まで増加することができる。
あるいは、移動部220が図45又は図46のように移動せずに止まった状態又は初期位置で、第1コイルに印加される逆電流の強度を増加させるか、あるいは+z軸方向に移動した後、第1コイルに供給される正電流を減少させる場合、移動部220は下降移動することができる。この場合、図38を参照すると、位置センサー260で感知される磁場の強度はB3からB5まで減少するかあるいはB4からB3に向かって減少することができる。
このように、図45又は図46に例示したレンズ駆動装置200E、200Fの位置センサー260で感知される第1極性を有する磁場の強度はB5からB4の間で線形的に変わることが分かる。
図47を参照すると、移動部200が前述したように両方向に移動可能な状況で、移動部220の上側変位幅(D3)と下側変位幅(D2)は同一であることもでき、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)より大きいこともできる。
上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)と同一である場合、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は着磁方向であるy軸方向に前述した第1地点と一致することができる。しかし、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)より大きい場合、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態又は初期位置で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は着磁方向であるy軸方向に前述した第1地点より高い第2地点を眺めることができる。すなわち、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)と同一でなく、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)より大きい場合、両極着磁マグネット250に対する位置センサー260の高さは相対的に高いことができる。
この場合、第2地点と第1地点との間の差は次の式1の通りであることができる。
Figure 2017510841
ここで、H2は第2地点の高さ、H1は第1地点の高さ、ΔDは移動部220の上側変位幅(D3)から下側変位幅(D2)を引き算した値、Dは移動部220の変位幅(D2+D3)を意味することができる。
図48は移動部220の光軸方向への移動距離によって位置センサー260で感知される磁場(又は、出力電圧)の強度を位置センサー260と両極着磁マグネット250−1、250−2の対向する形態別に示すグラフであり、縦軸は磁場(又は、出力電圧)の強度を示し、横軸は光軸方向への移動部220の移動距離を示す。
図48に示したグラフの場合、位置センサー260と対向する両極着磁マグネット250の構造は図37aに示した第1及び第2センシングマグネット250A−1、250A−2に相当する。しかし、図37aに示した第1及び第2センシングマグネット250A−1、250A−2の代わりに図37bに示した第1及び第2センシングマグネット250B−1、250B−2又は図43aに示した第1及び第2センシングマグネット250C−1、250C−2又は図43bに示した第1及び第2センシングマグネット250D−1、250D−2を位置センサー260と対向させて配置する場合にも、図48についての下記の説明が適用可能であるのは言うまでもない。
図48を参照すると、前述したように、位置センサー260で感知されて線形的に変わる強度を有する磁場は第1極性、例えばS極の磁場272であることができる。しかし、実施例はこれに限られない。すなわち、他の実施例によると、位置センサー260で感知されて線形的に変わる強度を有する磁場は第2極性、例えばN極の磁場274であることができる。
位置センサー260で感知される線形的に変わる強度を有する磁場が第1極性ではなくて第2極性であるN極の磁場274の場合、図48を参照すると、レンズを光軸方向であるz軸方向に移動する前の初期状態又は初期位置で、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は第2側面254の第1地点を眺めることができる。ここで、第1地点は第2側面254の上端部と下端部の間の一地点、例えば第2側面254の中間高さであることができる。その後、レンズを光軸方向である+z軸方向に最も高く移動させるとき、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は第2側面254の下端部より低い地点と一致することができる。
また、S極の磁場272が線形である第1区間BP1がN極の磁場274が線形である第2区間BP2より大きい。これは、S極性を有する第1側面252の第1長さ(L1)がN極性を有する第2側面254の第2長さ(L2)より長いからである。しかし、第2長さ(L2)より長い第1長さ(L1)を有する第1側面252がN極性を有し、第1長さ(L1)より短い第2長さ(L2)を有する第2側面254がS極性を有する場合、図48に示した参照符号272はN極性の磁場に相応し、274はS極性の磁場に相応することができる。たとえ図示されていないが、前記のように極が変更される場合、Y軸の極性は反対になることができる。
図49a及び図49bは位置センサー260で感知される磁場の強度別変位を示すグラフであり、各グラフにおいて、横軸は磁場を示し、縦軸は変位を示す。
図48に示した第2区間BP2より大きい線形区間を有する第1区間BP1の磁場を感知することができるように位置センサー260と両極着磁マグネット250を配置させる場合、図49aに示したように感知された磁場の変化が微細な場合にも変位を認識することができる。しかし、相対的に、図48に示した第1区間BP1より小さな線形区間を有する第2区間BP2の磁場を感知することができるように位置センサー260と両極着磁マグネット250を配置する場合、図49bに示したように、感知された磁場の変化が微細な場合、微細な変位を認識することができる程度が図49aの場合より小さい。すなわち、図49aと図49bは傾きが互いに異なることができる。したがって、図49aに示したように第2区間BP2より大きな第1区間BP1の磁場を位置センサー260が感知することができるように、位置センサー260と両極着磁マグネット250を配置する場合、ずっと高い解像度で変位を感知することができる。すなわち、磁場の強度が変わる線形区間が広いほどコード化した磁場に対する変位の変化を正確にチェックすることができる。
また、実施例によると、位置センサー260で感知され、線形的に変わる大きさを有する磁場の強度は7ビット〜12ビットでコード化されることができる。この場合、制御部(図示せず)はルックアップテーブル(図示せず)を含み、移動部220の変位を位置センサー260によって精密に制御することができる。ルックアップテーブルには、磁場の強度別コード値を変位にマッチさせて記憶することができる。例えば、図38を参照すると、最小磁場(B0)から最大磁場(B1)までの磁場の強度は変位(z)とマッチされて7ビット〜12ビットでコード化することができる。したがって、移動部220の変位を制御しようとする場合、該当のコード値を探し、制御部は探されたコード値にマッチする位置に移動部220を光軸方向に移動させることができる。このような制御部はイメージセンサー内に配置されるか含まれることができるか、あるいはイメージセンサーが実装される第1回路基板に配置されるか含まれることができる。
また、前述したレンズ駆動装置200A〜200Fにおいて、両極着磁マグネット250の光軸方向に平行なz軸方向への長さ(LT)は移動部220の移動可能な幅、すなわち最大変位の1.5倍以上であることができる。例えば、図36及び図39を参照すると、移動部220の移動可能な幅である最大変位がz1であるので、両極着磁マグネット250の長さ(LT)は1.5*z1以上であることができる。
また、前述したレンズ駆動装置200A〜200Fにおいては、固定部210に位置センサー260が結合、接触、支持、仮固定、挿入又は定着され、移動部220に両極着磁マグネット250が結合、接触、支持、固定、仮固定、挿入又は定着される場合を例として説明した。しかし、実施例はこれに限られない。
すなわち、他の実施例によると、移動部220に位置センサー260が結合、接触、支持、仮固定、挿入又は定着され、固定部210に両極着磁マグネット250が結合、接触、支持、固定、仮固定、挿入又は定着されることもできる。この場合、前述した説明が適用されることができる。
図50は比較例のレンズ駆動装置の移動部220の移動距離による磁場強度の変化を説明するためのグラフであり、横軸は移動距離を示し、縦軸は磁場の強度を示す。
両極着磁マグネット250の第1及び第2側面252、254のいずれか一方に近いように位置センサー260が配置されていなくて光軸方向への第1及び第2長さ(L1、L2)が互いに同一である場合、移動部220の移動によって位置センサー260で感知される磁場の変化は図50に示したようであり得る。この際、図50を参照すると、位置センサー260で感知される磁場は相互領域(MZ:mutual zone)を中心にして極性が反対になる。この際、相互領域(MZ)とは、移動部220が移動するにもかかわらず位置センサー260で感知された磁場の強度が‘0’に固定された領域である。このような相互領域(MZ)はソフトウェア的にも処理することができないことがあり得る。したがって、位置センサー260は相互領域(MZ)で磁場の強度を‘0’にのみ感知するしかないため、この区間(MZ)で移動する移動部220の移動距離を正確に測定及び制御することができない。
しかし、実施例によると、両極着磁マグネット250の第1長さ(L1)を第2長さ(L2)より長く形成し、線形的に変わる強度の第1極性の磁場を位置センサー260が感知するようにするため、前述した比較例と同様な問題を前もって防止することができる。よって、レンズ駆動装置200A〜200Fの設計マージン及び信頼性を向上させることができる。
図51は実施例によるレンズ駆動装置において、移動部220の移動による位置センサー260で感知される磁場の変化を示すグラフであり、横軸は移動距離を示し、縦軸は磁場を示す。
前述した非磁性体隔壁250A−1、250C−1の第3長さ(L3)を両極着磁マグネット250の全長(LT)の50%以下に減らす場合、図51に示したように、相互領域(MZ)がほぼ除去されることができる。この際、位置センサー260の中間高さ(z=zh)は両極着磁マグネット250の中間高さと一致することができる。この場合、第1極性の磁場282の強度変化と第2極性の磁場284が強度変化はほぼ線形的に変わることができる。したがって、位置センサー260は移動部220の移動によって線形的に強度が変わる第1極性の磁場282と第2極性の磁場284のいずれも感知することができるため、第1及び第2極性の中で一つの極性のみを有する線形的に変わる強度を有する磁場を位置センサー260が感知するときより相対的に高い解像度を有することができる。
また、非磁性体隔壁250A−1、250C−1の第3長さ(L3)を両極着磁マグネット250の全長(LT)の10%以上にする場合、磁場の相互領域(MZ)と線形区間が明確に分離され、位置センサー260が第1及び第2極性のいずれか一極性を持って線形的に変わる強度を有する磁場のみを感知することができる。
一方、前述した第1〜第4実施例によるレンズ駆動装置1000−1、2000、3000、200A〜200Fは多様な分野の携帯電話のようなモバイル器機などのカメラモジュール(例えば、第1実施例の場合、参照符号‘1000’)に適用可能である。
第2〜第4実施例のカメラモジュールは、前述した第2〜第4実施例によるレンズ駆動装置2000、3000、200A〜200Fと、第2〜第4レンズ駆動装置2000、3000、200A〜200Fに装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置されたレンズと、下部のイメージセンサー(図示せず)と、イメージセンサーが配置された第2回路基板(図示せず)(又は、メーン回路基板)と、光学系とを含むことができる。
この際、第2〜第4実施例によるカメラモジュールは、ボビン110A、110B又は移動部220と結合されるレンズバレルをさらに含むことができる。レンズバレルは前述したようであり、第2回路基板はイメージセンサーが実装される部分からカメラモジュールの底面を形成することができる。また、光学系は、イメージセンサーに画像を伝達する少なくとも一枚以上のレンズを含むことができる。
また、前述した第1〜第4実施例によるカメラモジュールは、カメラモジュール制御部(又は、制御部)(図示せず)をさらに含むことができる。この場合、変位感知部82、180又は位置センサー260で感知された電流変化値乃至コード値に基づいて計算された第1変位値と被写体とレンズの間の距離によるレンズの焦点距離を比較することができる。その後、カメラモジュール制御部は、第1変位値又はレンズの現在位置とレンズの焦点距離が対応しない場合、ボビン30、110A、110B又は移動部220の第1コイル31、120に印加される電流量乃至コード値を再調節することにより、ボビン30、110A、110B又は移動部220を第1方向に第2変位量だけ移動させることができる。また、固定体であるハウジング部材40、140又は固定部210に固定結合された変位感知部82、180又は位置センサー260が移動体であるボビン30、110A、110B又は移動部220に固定結合されたセンシングマグネット70、182A、182B又は両極着磁マグネット250の第1方向移動によってセンシングマグネット70、182A、182B又は両極着磁マグネット250から放出される磁場(又は、磁気力)の強度の変化を感知し、感知された磁場の強度の変化量に基づいて出力される電流変化量乃至マッピングされているコード値に基づいて別個のドライバーIC又はカメラモジュール制御部でボビン30、110A、110B又は移動部220の現在位置又は第1変位量を計算又は判断することができる。このように、変位感知部82、180又は位置センサー260を用いて計算又は判断されたボビン30、110A、110B又は移動部220の現在位置又は第1変位量は第1回路基板80、170A、170Bのカメラモジュール制御部に伝達され、カメラモジュール制御部がオートフォーカシングのためのボビン30、110A、110B又は移動部220の位置を再決定して第1コイル31、120の印加電流量を調節することができるようにする。すなわち、コード値を維持することができるようにする。ここで、印加された電流量は形態及び状況によって違う値が出力されることができ、第1コイル31、120の印加電流量が調節されることができる。
例えば、図9及び図12を参照すると、カメラモジュール制御部は第1回路基板170Aに含まれ、変位感知部180で感知された第1変位値に基づいて第1コイル120の印加電流量を再調節することができる。例えば、カメラモジュール制御部はホールセンサー180の第2−1及び第2−2ピンから信号を受信することができる。カメラモジュール制御部は第1回路基板170A上に実装されることができる。あるいは、他の実施例によると、カメラモジュール制御部は第1回路基板170Aに実装されずに別個の基板に実装されることもできる。ここで、別個の基板とは、カメラモジュールにおいてイメージセンサー(図示せず)が実装される第2回路基板(図示せず)であることができ、あるいは別個の基板であることもできる。例えば、第2回路基板は図2に示したイメージセンサー11が実装されたプリント基板10であり得る。
一方、光学系には、オートフォーカシング機能と手の震え補正機能をすることができるアクチュエータモジュールが取り付けられることができる。オートフォーカシング機能を行うアクチュエータモジュールは多様に構成されることができ、ボイスコイルユニットモーターが一般的に多く使われる。前述した実施例によるレンズ駆動装置1000−1、2000、3000、200A〜200Fはオートフォーカシング機能を行うアクチュエータモジュールに相当することができる。しかし、実施例はオートフォーカシング機能を行うアクチュエータモジュールにだけ限られなく、オートフォーカシング機能と手の震え補正機能を全て行うアクチュエータモジュールにも適用可能である。
たとえ図示されていないが、前述したオートフォーカシング機能を行うレンズ駆動装置1000−1、2000、3000、200A〜200Fに第2コイル(図示せず)、支持部材(図示せず)及び複数の感知部(図示せず)を付け加える場合、レンズ駆動装置1000−1、2000、3000、200A〜200Fはオートフォーカシング機能だけではなく手の震え補正機能も行うことができる。ここで、駆動用マグネット41、130の底面が第2コイルと直接向かい合うように第2コイルを配置し、複数の感知部のそれぞれは例えばホールセンサーで具現されることができ、複数の感知部のそれぞれと第2コイルと駆動用マグネット41、130は互いに同一軸上に配置されることができる。したがって、第2コイルは駆動用マグネット41、130との相互作用によって第2及び/又は第3方向にハウジング部材40、140を動かして手の震え補正を行うことができる。
この際、ベース20、190の上面には支持部材が配置されることで、第1方向に垂直な方向に動くハウジング部材40、140の水平動作を弾力的に(又は弾性的に)支持することができる。また、ベース20、190はハウジング部材40、140の下側を支持することができる。
第1〜第4実施例のカメラモジュールは赤外線遮断フィルター(図示せず)をさらに含むことができる。赤外線遮断フィルターは、イメージセンサーに赤外線領域の光が入射することを遮断する役目をする。この場合、ベース190において、イメージセンサーと対応する位置に赤外線遮断フィルターが取り付けられることができ、ホルダー部材(図示せず)と結合されることができる。また、ベース190はホルダー部材の下側を支持することができる。
また、第2〜第4実施例によるカメラモジュールにおいて、ベース190には第2回路基板(図示せず)との通電のために別個のターミナル部材が取り付けられることもでき、このようなターミナル部材は表面電極などを用いてベース190と一体に形成することも可能である。
一方、第1〜第4実施例によるレンズ駆動装置1000−1、2000、3000、200A〜200Fのベース20、190はイメージセンサー(例えば、第1実施例によるレンズ駆動装置の場合、参照符号‘11’に相当する)を保護するセンサーホルダーの機能をすることができる。この場合、ベース20、190の側面に沿って下方に突出部が形成されることもできる。しかし、これは必須の構成ではなく、図示しなかったが、別個のセンサーホルダーがベース20、190の下部に配置されてその役目を行うように構成することもできる。
前述した第1〜第4実施例によるレンズ駆動装置1000−1、2000、3000、200A〜200Fのいずれか一実施例についての説明は、他の実施例の説明と相反しない限り、その他の実施例にも準用することができるのは言うまでもない。
以上で実施例を中心に説明したが、これはただ例示であるだけ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この実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で以上に例示しなかった色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、実施例に具体的に示したそれぞれの構成要素は変形実施することができるものである。そして、このような変形と応用に関連した相違点は添付の請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものに解釈されなければならないであろう。
発明の実施のための形態
発明の実施のための形態は前述した“発明の実施のための最善の形態”で充分に説明された。
実施例によるレンズ駆動装置及びこれを含むカメラモジュールは携帯電話(又は、セルファーフォン)、スマートフォンなどのモバイル器機などに適用されることもでき、ノートブック型パーソナルコンピュータ、タブレットPC、カメラフォン、PDA、スマート、トイ(toy)などの種々のマルチメディア分野、ひいては監視カメラやビデオテープレコーダーの情報端末などの画像入力器機などに適用可能な技術である。

Claims (20)

  1. 少なくとも一枚以上のレンズが取り付けられ、外周面にコイルユニットが配置されるボビン;
    前記コイルユニットと対応する位置に駆動用マグネットが取り付けられるハウジング部材;
    前記ボビンの上面と下面にそれぞれ一端が結合され、前記ボビンのレンズ光軸方向に平行な方向への動きを弾力的に支持する上側及び下側弾性部材;及び
    前記ボビンの光軸に平行な方向への動きを感知する感知ユニットを含み、
    前記感知ユニットは、
    前記ボビンの外周面に取り付けられるセンシングマグネット;及び
    前記ハウジング部材の側壁に取り付けられ、前記センシングマグネットと向かい合う内側面に位置感知センサーが配置された回路基板を含む、レンズ駆動装置。
  2. 前記ボビンは、前記センシングマグネットが装着され、外周面に突設されたマグネット装着部を含む、請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記マグネット装着部は前記コイルユニットと干渉しない位置に配置された、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記マグネット装着部は前記コイルユニットより上側に配置された、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記駆動用マグネットは前記ハウジング部材の向かい合う二つ面に互いに平行に配置され、
    前記センシングマグネットと前記駆動用マグネットは対面しないように互いに異なる面に配置された、請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  6. 駆動用マグネットを支持する中空柱状のハウジング部材;
    外周面には前記駆動用マグネットと向かい合うコイルが取り付けられ、前記駆動用マグネットと前記コイルの間の電磁気的相互作用によって前記ハウジング部材の内部で光軸に平行な第1方向に移動するボビン;及び
    前記ボビンの前記第1方向に第1変位値を感知する感知ユニットを含む、レンズ駆動装置。
  7. 前記感知ユニットは、
    前記ボビンに装着、挿入、定着、接触、結合、固定、仮固定、支持又は配置されるセンシングマグネット;及び
    前記ハウジング部材において前記センシングマグネットに対応する位置に装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置される変位感知部を含む、請求項6に記載のレンズ駆動装置。
  8. 前記ハウジング部材の向かい合う両側面には第1及び第2駆動用マグネットがそれぞれ装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置され、
    前記ハウジング部材において前記両側面に直角な一側面又は前記両側面以外の面には前記変位感知部が装着、挿入、定着、接触、結合、固定、支持又は配置される、請求項7に記載のレンズ駆動装置。
  9. 前記ボビンは、
    前記センシングマグネットを収容するように前記ボビンの外周面に所定深さに内側方向に形成された収容溝を含む、請求項7に記載のレンズ駆動装置。
  10. 前記収容溝は、
    前記センシングマグネットの一面が支持される内側面;及び
    接着剤が注入されることができるように前記内側面より所定深さにもっと内側に凹設された接着用溝をさらに含む、請求項9に記載のレンズ駆動装置。
  11. 前記収容溝は、前記接着用溝から伸びた第1付加溝をさらに含み、
    前記接着用溝と前記第1付加溝が一緒になす長さは前記ボビンの上下厚さ方向に前記センシングマグネットの長さより長い、請求項10に記載のレンズ駆動装置。
  12. 前記収容溝は、
    前記ボビンの下面及び上面のいずれか一面に前記収容溝に連通するように設けられた開口;及び
    前記接着用溝から伸び、前記開口から前記ボビンの内側方向に所定深さに形成された第2付加溝をさらに含む、請求項10に記載のレンズ駆動装置。
  13. 前記ボビンは、
    前記収容溝が形成された外周面と対向する外周面において前記ボビンの中心を基準にして前記収容溝と対称する位置に前記ボビンの外周面に所定深さに内側方向に形成される付加収容溝;及び
    前記付加収容溝内に収容され、前記センシングマグネットと同一の重量を有する重量均衡部材をさらに含む、請求項9に記載のレンズ駆動装置。
  14. 少なくとも一つのレンズが装着された移動部;
    前記移動部を前記レンズの光軸方向に移動させるように互いに対面して相互作用する第1コイル及び駆動用マグネット;
    前記移動部の前記光軸方向への位置を感知する位置センサー又は前記位置センサーが含まれたドライバー;及び
    前記位置センサー又は前記ドライバーと対向して配置された両極着磁マグネットを含み、
    前記両極着磁マグネットは、
    前記位置センサーと向かい合い、第1極性を有する第1側面;及び
    前記位置センサーと向かい合い、前記光軸方向に平行な方向に前記第1側面に対して離隔するか接するように配置され、前記第1側面と反対の第2極性を有する第2側面を含み、
    前記第1側面の前記光軸方向への長さは前記第2側面の前記光軸方向の長さ以上である、レンズ駆動装置。
  15. 前記両極着磁マグネットは、
    互いに隔たって配置された第1及び第2センシングマグネット;及び
    前記第1及び第2センシングマグネットの間に配置される非磁性体隔壁を含む、請求項14に記載のレンズ駆動装置。
  16. 前記第1側面は前記第2側面の上に位置し、
    前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期状態で、前記位置センサーの中間高さは前記第1側面の上端部から前記着磁方向に伸びた仮想の水平面上に位置する、請求項15に記載のレンズ駆動装置。
  17. 前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期に、前記位置センサーの中間高さは前記着磁方向に前記第1側面の第1地点と一致する、請求項16に記載のレンズ駆動装置。
  18. 前記レンズを前記光軸方向に移動する前の初期に、前記位置センサーの中間高さは前記着磁方向に前記第1地点より高い第2地点と一致する、請求項17に記載のレンズ駆動装置。
  19. 前記第2地点と前記第1地点との間の差は下記の通りである、請求項18に記載のレンズ駆動装置。
    Figure 2017510841
    (ここで、H2は前記第2地点の高さ、H1は前記第1地点の高さ、ΔDは前記移動部の上側変位幅から下側変位幅を引き算した値、Dは前記移動部の変位幅を意味する。)
  20. イメージセンサー;
    イメージセンサーが実装された回路基板;及び
    請求項1に記載の前記レンズ駆動装置を含む、カメラモジュール。
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