以下、実施例は添付図面及び実施例についての説明によって明らかになるであろう。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターン又は構造物が基板、各層(膜)、領域、パッド又はパターンの“上(on)”に又は”下(under)”に形成されると記載される場合、“上(on)”と“下(under)”は“直接(directly)”又は“他の層を介して(indirectly)”形成されることを全て含む。また、各層の上又は下に対する基準は図面を基準として説明する。
図面において、大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張するかあるいは省略するかあるいは概略的に示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさをそのまま反映するものではない。また、同一の参照番号は図面の説明の全般にわたって同一の要素を示す。
スマートフォン又はタブレットPCなどのモバイルデバイスの小型カメラモジュールに適用される手振れ補正装置とは、静止画像の撮影時に使用者の手振れに起因した振動によって、撮影されたイメージの外郭線がはっきりと形成できないことを防止するように構成された装置を意味する。
また、オートフォーカシング装置は、被写体の画像の焦点を自動でイメージセンサー面に結像させる装置である。このような手振れ補正装置とオートフォーカシング装置は多様に構成することができる。実施例の場合、複数枚のレンズでなった光学モジュールを光軸に平行な方向に動かすか、光軸に垂直な面に対して動かすことで、このようなオートフォーカシング動作と手振れ補正動作を行うことができる。
図1は実施例によるレンズ駆動装置100の概略的な斜視図を示し、図2は図1に示したレンズ駆動装置100の分解斜視図を示し、図3は図1のレンズ駆動装置100からカバー部材300を除去した斜視図を示し、図4は図3に示したレンズ駆動装置の平面図を示し、図16は図3に示したレンズ駆動装置のAB断面図を示し、図17は図3に示したレンズ駆動装置のCD断面図を示す。
図1〜図17においては直交座標系(x、y、z)を使うことができる。図面において、x軸とy軸によってなるxy平面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(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方向に定義することができる。
図1〜図4、及び図16〜図17を参照すると、レンズ駆動装置100は、カバー部材300、上側弾性部材150、ボビン110、第1コイル120、ハウジング140、マグネット130、下側弾性部材160、弾性支持部材220a〜220d、第1位置センサー180、第2コイル230、第2回路基板250、ベース210及び第2及び第3位置センサー240a、240bを含む。
ボビン110、第1コイル120、マグネット130、ハウジング140、上側弾性部材150、下側弾性部材160、及び弾性支持部材220a〜220dは第1レンズ駆動ユニット100を成すことができ、また第1位置センサー180をさらに含むことができる。第1レンズ駆動ユニット100はオートフォーカス用であってもよい。
また、第1レンズ駆動ユニット100、第2コイル230、第2回路基板250、及びベース210は第2レンズ駆動ユニット200を成すことができ、また第1及び第2位置センサー240a、240bをさらに含むことができる。第2レンズ駆動ユニット200は手振れ補正用であってもよい。
まず、カバー部材300について説明する。
カバー部材300は、ベース210とともに形成する収容空間内に、上側弾性部材150、ボビン110、第1コイル120、ハウジング140、マグネット130、下側弾性部材160、弾性支持部材220a〜220d、第2コイル230、及び第2回路基板250を収容する。
カバー部材300は全体的に箱状であってもよく、カバー部材330の下部はベース210の上部と結合することができる。
カバー部材300は、ボビン110と結合するレンズ(図示せず)を外部光に露出させる開口部310を上面に備えることができる。また、カメラモジュールの内部にほこりや水分などの異物が浸透することを防止するために、カバー部材300の開口部310には透光性素材でなったウィンドウ(Window)を備えることができる。
次に、ボビン110について説明する。
ボビン110は後述するハウジング140の内側に配置され、光軸に平行な方向、例えば第1方向に移動可能である。
ボビン110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取り付けられるレンズバレル(lens barrel、図示せず)を含むことができるが、レンズバレルは後述するカメラモジュールの構成であってもよく、レンズ駆動装置100の必須構成要素ではなくてもよい。
レンズバレルはボビン110の内側に多様な方式で結合することができる。
図5は図2に示したボビン110の第1斜視図を示し、図6は図2に示したボビン110の第2斜視図を示す。
図5及び図6を参照すると、ボビン110はレンズ又はレンズバレル(図示せず)の装着のために中空101を有する構造であってもよい。中空101の形状はレンズ又はレンズバレルの形状によって決定されることができる。例えば、中空101は、円形、楕円形、又は多角形であってもよい。
例えば、ボビン110の内周面に形成される雌ネジ部119とレンズバレルの外周面に形成される雄ネジ部の結合によってレンズバレルがボビン110に結合することができる。しかし、これに限定するものではなく、レンズバレルをボビン110の内側に螺合以外の方法で直接固定することもできる。若しくは、レンズバレルなしに一枚以上のレンズがボビン110と一体に形成されることができる。
ボビン110は、上面に形成される少なくとも一つの上側支持突起113、及び下面に形成される少なくとも一つの下側支持突起114(図7参照)を備えることができる。
ボビン110の上側支持突起113は上側弾性部材150の内側フレーム151と結合されることができ、よってボビン110が上側弾性部材150に結合及び固定されることができる。
ボビン110の上側支持突起113は、中央突起113a、第1上側突起113b、及び第2上側突起113cを含むことができる。
第1上側突起113bは中央突起113aの一側に中央突起113aから第1距離だけ離隔して配置され、第2上側突起113cは中央突起113aの他側に中央突起113aから第2距離だけ離隔して配置されることができる。
例えば、第1距離及び第2距離は同一であってもよく、第1上側突起113bと第2上側突起113cは中央突起113aを基準として左右対称に配置されることができるが、これに限定されるものではなく、上側弾性部材150が内側フレーム151の形状によって左右非対称であってもよい。
中央突起113a、第1上側突起113b、及び第2上側突起113cのそれぞれは角柱形であってもよいが、これに限定されるものではなく、他の実施例においては円筒形であってもよい。
後述する上側弾性部材150の内側フレーム151は中央突起113aと第1上側突起113bの間、及び中央突起113aと第2上側突起113cの間に結合されることができ、これにより内側フレーム151がボビンの上部と結合することができる。ボビン110の上側支持突起113と内側フレーム151は熱融着又はエポキシなどの接着部材によって互いに固定されることができる。
ボビン110が光軸を中心に回転する方向に力を受けても、第1上側突起113b、及び第2上側突起113cはボビン110が回転することを防止するストッパーの役目をすることができる。
ボビン110の上側支持突起113の数は複数であってもよく、互いに離隔してボビン110の上面上に配置されることができる。
ボビン110の上側支持突起113が複数であるとき、ボビン110の複数の上側支持突起113は、周辺部品との干渉を避けるために、互いに離隔して配置されることができる。例えば、ボビン110の中心を通る仮想線に対して対称状に上側支持突起113が一定の間隔で配置されることができる。若しくは、隣接した上側支持突起113の間隔が一定ではないが、ボビン110の中心を通る仮想線に対して対称になるように上側支持突起113が配置されることができる。
ボビン110の下側支持突起114は円筒形又は角柱形であってもよく、1個以上であってもよい。ボビン110の下側支持突起114は下側弾性部材160の内側フレーム161と結合することができ、よってボビン110が下側弾性部材150に結合及び固定されることができる。
ボビン110の下側支持突起114が複数であるとき、ボビン110の下側支持突起114はボビン110の中心を通る仮想線に対して対称的に一定の間隔又は一定でない間隔で配置されることができる。
ボビン110の外周面の上側と下側の間にはマグネット130と対応する大きさのマグネット装着凹部116が設けられることができる。
マグネット装着凹部116の位置はマグネット130の配置位置によってボビン110の外周面に設けられることができ、マグネット装着凹部116の数はマグネットの数と同一の数でボビン110の外周面に設けられることができる。
例えば、互いに離隔する4個のマグネット装着凹部116がボビン110の外周面に設けられることができ、互いに向き合うマグネット装着凹部は二対であってもよい。また、互いに向き合うある一対のマグネット装着凹部116と他の一対のマグネット装着凹部は互いに直交してもよい。
マグネット装着凹部116は底及び側壁でなる凹状であってもよく、側壁の一部が開放した構造であってもよい。例えば、マグネット装着凹部116はマグネット130を挿入することができるように上部側壁が開放する凹状であってもよいが、これに限定されるものではなく、他の実施例でハウジング140のマグネット装着部は側壁一部が開放していない凹んでいる凹部構造を有することができる。
ボビン110は、第1方向に移動するとき、上側弾性部材150の連結部153とボビン110との空間的干渉を排除し、連結部153の弾性変形をより容易にするために、上側弾性部材150の連結部153に対応して外周面110aの上部に上側逃避溝112を備えることができる。
上側逃避溝112は隣り合う2個のマグネット装着凹部の間に位置するボビン110の外周面110aの上部に形成されることができる。例えば、ボビン110は、外周面110aの上部に互いに離隔して形成される4個の上側逃避溝112を含むことができる。
また、ボビン110が第1方向に移動するとき、下側弾性部材160の連結部163とボビン110との空間的干渉を排除し、連結部163の弾性変形をより容易にするために、下側弾性部材160の連結部163に対応して外周面の下部に下側逃避溝118を備えることができる。
下側逃避溝118は隣り合う2個のマグネット装着凹部の間に位置するボビン110の外周面110aの下部に形成されることができる。例えば、ボビン110は、外周面110aの下部に互いに離隔して形成される4個の下側逃避溝118を含むことができる。
隣り合う2個のマグネット装着凹部の間に位置するボビン110の外周面110aはボビン110の中空101の中心からボビン110の外周面方向にふくらんでいる曲面であってもよい。
次に、マグネット130について説明する。
マグネット130は、後述する第1コイル120と対応するように、ボビン110の外周面110a上に配置される。例えば、マグネット130はボビン110のマグネット装着凹部116内に配置されることができる。
マグネット130は接着剤又は両面テープなどの接着部材によってボビン110のマグネット装着凹部116に固定されることができる。
マグネット130の数は1個以上であってもよい。例えば、図2に示したように、4個のマグネットが互いに離隔してボビン110の外周面上に配置されることができる。
マグネット130は直方体形であってもよいが、これに限定されるものではなく、他の実施例においては台形であってもよい。
マグネット130は広い面がボビン110の外周面と向き合うようにマグネット装着凹部116内に配置されることができ、向き合うマグネット130は平行に配置されることができる。
また、マグネット130は後述する第1コイル120と向き合うように配置されることができる。
マグネット130と第1コイル120の対向面は互いに平行に配置されることができる。しかし、これに限定するものではなく、マグネット130と第1コイル120の対向面のいずれか一つのみが平面であってもよく、他の一つは曲面であってもよい。若しくは、第1コイル120とマグネット130の対向面はいずれも曲面であってもよい。この際、第1コイル120とマグネット130の対向面の曲率は同一であっても良い。
マグネット130と第1コイル120は互いに対応するように構成されることができる。
マグネット130が単一体でなり、第1コイル120と向き合う面の全部が同じ極性を有するように配置されれば、第1コイル120もマグネット130と対応する面が同じ極性を有するように構成されることができる。
例えば、マグネット130は、第1コイル120と向き合う面はN極、N極の反対面はS極となるように配置することができる。しかし、これに限定するものではなく、マグネット130の極性を反対に構成することも可能である。
他の実施例においては、マグネット130が光軸に垂直な面によって2分割され、第1コイル120と向き合う面が2個又はそれ以上に分割される場合、第1コイル120も分割されたマグネット130と対応する数に分割構成されることも可能である。
次に、ハウジング140について説明する。
ハウジング140は第1コイル120を支持し、光軸に平行な第1方向に移動することができるように内部にボビン110を収容する。
図7は図2に示したハウジング140の第1斜視図、図8は図2に示したハウジング140の第2斜視図を示す。
図7及び図8を参照すると、ハウジング140は全体的に中空柱状であってもよい。例えば、ハウジング140は、多角形(例えば、四角形又は八角形)の中空201を備えることができる。
ハウジング140は中空201を有する上端部710、及び上端部710の下面と連結される複数の支持部720−1〜720−4を含むことができる。
支持部720−1〜720−4は互いに離隔し、隣り合う2個の支持部の間にはボビン110の外周面に装着されるマグネット130を露出させる開口部701が形成されることができる。
ハウジング140の上端部710は四角形であってもよく、複数の支持部720−1〜720−4は互いに離隔して配置されることができる。
ハウジング140の支持部720−1〜720−4は角柱形であってもよいが、これに限定されるものではない。
ハウジング140は4個の支持部720−1〜720−4を備えることができ、支持部の少なくとも一対は向き合うように配置されることができる。
例えば、ハウジング140の支持部720−1〜720−4はボビン110の逃避溝112、118に対応するように配置されることができる。
また、例えば、ハウジング140の支持部720−1〜720−4は隣り合う2個のマグネット装着凹部の間に位置するボビン110の外周面110aに対応するように配置されることができる。
また、例えば、ハウジング140の支持部720−1〜720−4は上端部710の4角部のそれぞれに対応するかあるいは整列するように配置されることができる。
ハウジング140の支持部720−1〜720−4のそれぞれの外周面730は、第2方向に平行な第1側面730−1、第3方向に平行な第2側面730−2、及び前記第1側面と前記第2側面の間に配置される第3側面730−3を含むことができる。第1〜第3側面720−1〜720−3のそれぞれは平面であってもよい。
ハウジング140の支持部720−1〜720−4のそれぞれの第3側面730−3と第1側面730−1が成す第1角度、及び第3側面730−3と第2側面720−2が成す第2角度は鈍角であってもよく、第1角度と第2角度は同一であってもよい。
ハウジング140の支持部720−1〜720−4のそれぞれの第3側面730−3の面積は第1及び第2側面730−1、730−2のそれぞれの面積より広くてもよいが、これに限定されるものではない。
ハウジング140の支持部720−1〜720−4のそれぞれの内周面740は、ハウジング140の中空201の中心からハウジング140の支持部720−1〜720−4の外周面730の方向にふくらんでいる曲面であってもよい。
ハウジング140の干渉なしにボビン110がハウジング140内で第1方向に容易に移動することができるようにするために、ハウジング140の支持部720−1〜720−4のそれぞれの内周面740はボビンの外周面の曲面と対応又は一致する曲面を有することができる。
後述する第1コイル120を支持するために、ハウジング140の支持部720−1〜720−4は第1及び第2側面720−1、720−2の下部から突出する段突部731、732を備えることができる。
ハウジング140は、カバー部材300との衝突を防止するために、上面から突出する少なくとも一つの第1ストッパー143を備えることができる。すなわち、ハウジング140の第1ストッパー143は、外部衝撃の発生時、ハウジング140の上端部710がカバー部材300の内側面に直接衝突することを防止することができる。
例えば、第1ストッパー143はハウジング140の上端部710の上面から突出することができ、ハウジング140の支持部720−1〜720−4に対応するか整列して配置されることができる。
第1ストッパー143の数は複数であってもよく、複数の第1ストッパーは互いに離隔して配置されることができる。例えば、少なくとも一対の第1ストッパーは向き合うように配置されることができる。
第1ストッパー143は円筒形又は多角柱形であってもよく、2個以上に分割されることができる。例えば、第1ストッパー143は2分割されることができ、分割された2個の第1ストッパー143a、143bは既設定の距離だけ離隔して配置されることができる。また、ハウジング140の第1ストッパー143は上側弾性部材150の設置位置をガイドする役目をすることができる。
ハウジング140は、カバー部材300と衝突を防止するために、上端部710の側面から突出する少なくとも一つの第2ストッパー146を備えることができる。すなわち、ハウジング140の第2ストッパー146は、外部衝撃の発生時にハウジング140の上端部710の側面がカバー部材300の内側面に直接衝突することを防止することができる。
ハウジング140は、上側弾性部材150の外側フレーム152との結合のために、上端部710の上面から突出する少なくとも一つの上側フレーム支持突起144をさらに備えることができる。
ハウジング140の上側フレーム支持突起144の数は複数であってもよく、ハウジング140の複数の上側フレーム支持突起144はハウジング140の上端部710の上面上に互いに離隔して配置されることができる。
例えば、上側支持突起144は第1ストッパー143から離隔し、ハウジング140の角部に隣接して配置されることができる。
また、ハウジング140は、下側弾性部材160の外側フレーム162との結合のために、支持部720−1〜720−4のそれぞれの下面から突出する少なくとも一つの下側フレーム支持突起145を備えることができる。
下側フレーム支持突起145は円筒形又は多角柱形であってもよく、支持部720−1〜720−4のそれぞれの下面中央に整列されることができるが、これに限定されるものではない。他の実施例においては、ハウジング140の下側フレーム支持突起145の数は複数であってもよい。
ハウジング140の上端部710は、中空201に隣り合い、上面との間に段差d1を有する緩衝支持部741を備えることができる。緩衝支持部741には後述するダンパー(damper)が配置又は塗布されることができる。
例えば、ハウジング140の上端部710の上面740は緩衝支持部741及び外側支持部742を含むことができ、緩衝支持部741と外側支持部742の間には第1方向に段差d1が存在することができる。
外側支持部742はハウジング140の側面に隣り合い、上側弾性部材150の外側フレーム152と対応するか一致する形状であってもよく、上側弾性部材150の外側フレーム152を支持することができる。
緩衝支持部741は外側支持部742から下方に陥没した溝形であってもよく、外側支持部742との間に段差d1を有することができる。
緩衝支持部741は、ハウジング140の支持部720−1〜720−4のそれぞれに対応して位置する第1部分S1、及び上側弾性部材の折曲部151aに対応して第1部分S1の間に位置する第2部分S2を含むことができる。
緩衝支持部741の第1部分S1は上側弾性部材150の連結部153、及びボビン110の上側逃避溝112と垂直方向に整列されることができる。
ボビン110の移動時に発振現象を防止するために、緩衝支持部741と上側弾性部材150の連結部153の間にはダンパーが塗布されることができる。
緩衝支持部741の第2部分S2は、上側弾性部材150の内側フレーム151の折曲部151aとの空間的干渉を排除するための逃避溝750を備えることができる。空間的干渉を避けるために、逃避溝750の長さは折曲部151aの長さと同一であってもよく、それより長くてもよい。
ハウジング140は、上端部710の側面の角部に弾性支持部材220a〜220dが通過する貫通溝751を備えることができる。
貫通溝751はハウジング140の上端部を貫くことができ、ハウジング140の上端部710の側面から陥没し、側面方向に開口(opening)することができるが、これに限定されるものではなく、他の実施例においてはハウジング140の上端部710の上面と下面のみを貫くホール構造であってもよい。
貫通溝751は、貫通溝751に挿入された弾性支持部材220a〜220d部分がハウジング140の側面外に露出されないほどの深みを有することができる。貫通溝751は弾性支持部材220a〜220dをガイドするか支持する役目をすることができる。
ハウジング140は、上端部710の側面に第1位置センサー用溝141bを備えることができる。第1位置センサー用溝141bは第1位置センサー180に対応する大きさ及び形状を有することができる。
例えば、第1位置センサー用溝141bはハウジング140の支持部720−1〜720−4の間に位置する上端部710の側面に形成されることができる。
次に、第1位置センサー190について説明する。
第1位置センサー190はハウジング140に配置される。例えば、第1位置センサー190はハウジング140の第1位置センサー用溝141b内に配置されることができる。第1位置センサー190はソルダリング又は半田付け方式で第1回路基板170に電気的に連結される。
例えば、第1位置センサー190は第1回路基板170の第1端子面170aと電気的に連結されることができる。
第1位置センサー190はマグネット130から放出される磁場の変化を感知するセンサーであってもよく、ボビン110が第1方向に移動することによるマグネット130の磁場の変化を感知することができる。第1位置センサー190はマグネット130に対応するように配置されることができる。
例えば、第1位置センサー190はホールセンサー(Hall sensor)、及びホールセンサーからデータを受けて外部のコントローラーとプロトコル(protocol)によるデータ通信、例えばI2C通信を行うドライバーを含むことができる。若しくは、他の実施例において、第1位置センサー190はホールセンサー単独で具現されることもできる。
次に、第1コイル120について説明する。
第1コイル120はハウジング140の外周面上に配置される。
第1コイル120はハウジング140の支持部720−1〜720−4の外周面730上に配置されることができる。
例えば、第1コイル120はハウジング140の支持部720−1〜720−4の第1〜第3側面730−1〜730−3上に配置されるリング(ring)形コイルブロックであってもよいが、これに限定されるものではない。
第1コイル120のリング形状はハウジング140の支持部720−1〜720−4の外周面730の形状に対応する多角形、例えば8角形であってもよい。例えば、第1コイル120のリング形状において、少なくとも4個の面は直線であってもよく、4個の面を連結する角部はラウンド又は直線であってもよい。
第1コイル120はハウジング140の開口部701を通じてマグネット130と直接向き合うことができる。すなわち、マグネット130と第1コイル120の間にはハウジング140の少なくとも一部が配置されないこともあり、開口部701を通じて第1コイル120とマグネット130は向き合うことができる。
次に、上側弾性部材150及び下側弾性部材160について説明する。
図9は図2の上側弾性部材150及び下側弾性部材の斜視図を示し、図10は図2のボビン110と上側弾性部材150の結合斜視図を示し、図11は図2のボビン110と下側弾性部材160の結合斜視図を示し、図12は図2のボビン110、ハウジング140、及び上側弾性部材150の斜視図を示し、図13は図2のボビン110、ハウジング、上側弾性部材150、及び第1回路基板170の結合斜視図を示す。
図9〜図13を参照すると、上側弾性部材150及び下側弾性部材160のそれぞれはボビン110及びハウジング140と結合することができる。例えば、上側弾性部材150はボビン110の一端(例えば、上部)、及びハウジング140の一端(例えば、上部)と結合することができ、下側弾性部材160はボビン110の他端(例えば、下部)、及びハウジング140の他端(例えば、下部)と結合することができる。
上側弾性部材150、及び下側弾性部材160は光軸に平行な第1方向に上昇及び下降の動作を行うようにボビン110を弾性で支持することができる。
上側弾性部材150は、ボビン110と結合する内側フレーム151、ハウジング140と結合する外側フレーム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。
下側弾性部材160は、ボビン110と結合する内側フレーム161、ハウジング140と結合する外側フレーム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。上側弾性部材150と下側弾性部材160はリーフスプリングの形態であってもよい。
上側及び下側弾性部材150、160のそれぞれの連結部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第1方向へのボビン110の上昇及び/又は下降の動作が弾性力によって支持されることができる。連結部153、163は、内側フレーム151、161が外側フレーム152、162に対して所定範囲で弾性的に変形可能であるように内側フレーム151、161と外側フレーム152、162を連結することができる。
上側弾性部材150の内側フレーム151は、ボビン110の中空101又は/及びハウジング140の中空201に対応する中空を備えることができる。上側弾性部材150の外側フレーム152は内側フレーム151の周りに配置される多角形のリング形状であってもよい。
上側弾性部材150の内側フレーム151には、ボビン110の上側支持突起113と結合する折曲部151aを有することができる。
折曲部151aは内側フレーム151の中心から内側フレーム151の外周面方向にふくらんでいる湾曲形状であってもよい。
図9に示したように、折曲部151aは、第1部分911、第2部分912、及び第1部分911と第2部分912の間に位置する第3部分913を含むことができる。
上側弾性部材150の折曲部151aの第1及び第2部分911、912はボビン110の中央突起113aと第1上側突起113bの間、及び中央突起113aと第2上側突起113cの間に結合されることができる。上側弾性部材150の折曲部151aの第3部分913の内周面はボビン110の中央突起113aの外周面に接することができる。
ボビン110の上側支持突起113と上側弾性部材150の折曲部151aは熱融着で固定されるか又はエポキシなどの接着部材で固定されることができる。
上側弾性部材150の外側フレーム152には、ハウジング140の上側フレーム支持突起144と結合する通孔152aが設けられることができる。ハウジング140の上側フレーム支持突起144と上側弾性部材150の第1通孔152aは熱融着で固定されるかあるいはエポキシなどの接着部材で固定されることができる。
上側弾性部材150の外側フレーム152には、ハウジング140の第1ストッパー143と結合する第1ガイド孔153を備えることができる。
上側弾性部材150のガイド孔153は、ハウジング140の第1ストッパー143と対応する位置、例えば外側フレーム152の角部に隣接して形成されることができる。
例えば、上側弾性部材150の外側フレーム152には分割された第1ストッパー143a、143bのそれぞれに対応する第1ガイド孔153a、153bが形成されることができ、第1ガイド孔153a、153bは互いに離隔することができる。
下側弾性部材160の内側フレーム161は、ボビン110の中空101又は/及びハウジング140の中空201に対応する中空を備えることができる。
下側弾性部材160の外側フレーム162は内側フレーム161の周りに配置される多角形のリング形状であってもよい。
下側弾性部材160は、相異なる極性を有する電源を受けるために、2分割されることができる。下側弾性部材160は、互いに電気的に分離される第1下側弾性部材150a及び第2下側弾性部材150bを含むことができる。
下側弾性部材160の内側フレーム161及び外側フレーム162のそれぞれは電気的に分離されるように2分割されることができる。
例えば、第1及び第2下側弾性部材160a、160bのそれぞれは分割された2個の内側フレームのいずれか一つ、分割された2個の外側フレームのいずれか一つ、及び両者を連結する連結部を含むことができる。
下側弾性部材160の内側フレーム161には、ボビン110の下側支持突起114と結合する通孔161aが設けられることができる。ボビン110の下側支持突起114と下側弾性部材150の通孔161aは熱融着で固定されるかあるいはエポキシなどの接着部材で固定されることができる。
下側弾性部材160の外側フレーム162には、ハウジング140の支持部720−1〜720−4の下側フレーム支持突起145と結合する挿入溝162aを備えることができる。
ハウジング140の下側フレーム支持突起145と下側弾性部材160の挿入溝162aは熱融着で固定されるかあるいはエポキシなどの接着部材で固定されることができる。
下側弾性部材160は第1コイル120と電気的に連結されることができる。
第1コイル120の始線は第1下側弾性部材160aに電気的に連結されることができ、第1コイル120の縦線は第2下側弾性部材160bに電気的に連結されることができる。
例えば、第1下側弾性部材160aの内側フレームの一端には半田付け又はソルダリングなどによって第1コイル120の始線が電気的に連結される第1ボンディング部169aを備えることができる。また、第2下側弾性部材160bの内側フレームの一端には第1コイル120の縦線が電気的に連結される第2ボンディング部169bを備えることができる。
下側弾性部材160は第1回路基板170と電気的に連結される。例えば、第1及び第2下側弾性部材160a、160bのそれぞれの外側フレーム162は半田付け又はソルダリングなどによって第1回路基板170と電気的に連結されるパッド部165a、165bを備えることができる。
下側弾性部材160のパッド部165a、165bは第1回路基板170の第1端子面170aに形成される第1端子175−1〜175−n(n>1の自然数)の中で対応する端子と電気的に連結されることができる。第1コイル120は第1及び第2下側弾性部材160a、160bを介して第1回路基板170と電気的に連結されることができる。
上側弾性部材150の内側フレーム151の通孔151aとボビン110の上側支持突起113の間の結合、及び下側弾性部材160の内側フレーム161の通孔161aとボビン110の下側支持突起114の間の結合によって、ボビン110は上側及び下側弾性部材150、160の内側フレーム151、161に固定されることができる。
また、上側弾性部材150の外側フレーム152の通孔152aとハウジング140の上側フレーム支持突起144の間の結合、及び下側弾性部材160の外側フレーム162の挿入溝162aとハウジング140の下側フレーム支持突起145の間の結合によって、ハウジング140は上側及び下側弾性部材150、160の外側フレーム152、162に固定されることができる。
他の実施例においては、下側弾性部材160を2分割せず、上側弾性部材150と下側弾性部材160のそれぞれを第1回路基板170と電気的に連結することもできる。
実施例においては、下側弾性部材160が2分割され、上側弾性部材150は分割されないが、これに限定されるものではない。他の実施例においては、下側弾性部材160は分割されず、上側弾性部材150を2分割し、2分割された上側弾性部材を第1回路基板170と電気的に連結することにより、第1コイル120に相異なる極性を有する電源を供給することができる。
さらに他の実施例においては、上側及び下側弾性部材150、160を分割せず、第1コイル120の始線を上側弾性部材150と連結し、第1コイル120の縦線を下側弾性部材160と連結し、上側及び下側弾性部材150を第1回路基板と電気的に連結することにより、第1コイル120に相異なる極性を有する電源を供給することができる。
さらに他の実施例においては、上側及び下側弾性部材150、160を分割せず、第1回路基板170と電気的に連結しないし、第1コイル120と第2回路基板250を電気的に直接連結し、弾性支持部材220a〜220dによって第1回路基板170と第2回路基板250を電気的に連結することにより、第1コイル120に相異なる極性を有する電源を供給することができる。
次に、第1回路基板170について説明する。
第1回路基板170は上側弾性部材150上に配置される。
図15は図2に示した第1回路基板170の斜視図を示す。
図15を参照すると、第1回路基板170は、上側弾性部材150の外側フレーム152上に配置される第1上面部170b、及び第1上面部170bから下方に折り曲げられる第1端子面170aを含むことができる。
第1回路基板170の第1上面部170bは上側弾性部材150の外側フレーム152と対応又は一致する形状であってもよく、上側弾性部材150の外側フレーム152の上面に接触することができる。例えば、第1回路基板170の第1上面部170bは中空710−1を有するリング(ring)形であってもよく、第1回路基板170の上面部170bの外周面は四角形であってもよい。
第1回路基板170は、ハウジング140の上側支持突起144と結合する通孔171を第1上面170bに備えることができる。ハウジング140の上側支持突起144と第1回路基板170の通孔171は熱融着又はエポキシなどの接着部材で固定されることができる。
第1回路基板170はハウジング140の第1ストッパー143と結合する第2ガイド孔172を備えることができる。ここで、第2ガイド孔172は第1回路基板170を貫く貫通孔の形態であってもよい。
ハウジング140の第1ストッパー143は、上側弾性部材150の外側フレーム152の第1ガイド孔153及び第1回路基板170の第2ガイド孔172と一緒に結合することができる。
第1回路基板170の第2ガイド孔172はハウジング140の第1ストッパー143と対応する位置、例えば第1回路基板170の第1上面170bの角部に隣接して形成されることができる。
例えば、第1回路基板170の第1上面170bには分割された第1ストッパー143a、143bに対応する第2ガイド孔172a、172bが形成されることができ、第2ガイド孔172a、172bは互いに離隔することができる。
第1回路基板170は、弾性支持部材220a〜220dの一端が電気的に連結される第1パッド174a〜174dを第1上面170bに備えることができる。
例えば、第1回路基板170の第1パッド174a〜174dは弾性支持部材220a〜220dが挿入される凹部又は貫通ホールを備えることができる。
ソルダリング又は半田付けによって第1回路基板170の第1パッド174a〜174dのそれぞれは弾性支持部材220a〜220dの中で対応するいずれか一つの一端と電気的に連結されることができる。
例えば、第1回路基板170の第1パッド174a〜174dのそれぞれは第1回路基板170の第1上面170bの角部と第2ガイド孔172a、172bの間に配置されることができる。
第1回路基板170の第1端子面170aは第1上面部170bから下側に垂直に折り曲げられることができ、外部から電気的信号が入力される複数の第1端子(terminals)又は第1ピン(pins)175−1〜175−n(n>1の自然数)を含むことができる。
例えば、第1位置センサー190との電気的連結を容易にするするために、第1回路基板170の第1端子面170aは第1位置センサー用溝141bが設けられるハウジング140の上端部710の側面側に折り曲げられることができる。したがって、第1位置センサー用溝141b内に配置された第1位置センサー190は第1回路基板170の第1端子面170aと密着することができる。
複数の端子175−1〜175−n(n>1の自然数)は、外部から電源を受けて第1位置センサー190に供給する端子、第1位置センサー190の出力を出力する端子、又は/及び第1位置センサー190のテストのための端子を含むことができる。第1回路基板170に形成される端子175−1〜175−n(n>1の自然数)の個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。
第1回路基板170は、第1パッド174a〜174dと複数の端子175−1〜175−n(n>1の自然数)を電気的に連結する配線又は配線パターンを含むことができる。
第1位置センサー190はソルダリング又は半田付け方式で第1回路基板170の第1端子面170aに形成される複数の端子175−1〜175−n(n>1の自然数)の少なくとも一つと電気的に連結されることができ、第1位置センサー190の具現形態によって電気的に連結される端子の数が決定されることができる。
他の実施例においては、第1回路基板170と上側弾性部材150が一体に具現されることができる。例えば、第1回路基板170を省略し、上側弾性部材150が耐熱性、耐化学性、及び耐屈曲性を有する薄いフィルム、及び回路配線のための銅箔パターンを積層した構造を含むことができる。
さらに他の実施例においては、第1回路基板170と下側弾性部材160を一体に具現することができる。例えば、第1回路基板170を省略し、下側弾性部材160をフレキシブルフィルム、及び銅箔パターンを積層した構造を含むように具現することができる。
次に、ベース210、第2回路基板250、及び第2コイル230について説明する。
図14は図2に示したベース210、第2回路基板250、及び第2コイル230の分解斜視図を示す。
図14を参照すると、ベース210は、ボビン110の中空101又は/及びハウジング140の中空201に対応する中空を備え、カバー部材300と一致又は対応する形状、例えば四角形であってもよい。
ベース210はハウジング140の支持部720−1〜720−4を支持することができる。ベース210は上面から陥没し(recessed)、ハウジング140の支持部720−1〜720−4の下側フレーム支持突起145を挿入又は支持する装着溝213を備えることができる。
例えば、ベース210の装着溝213はハウジング140の第2側壁142に対応してベース210の上面に形成されることができる。
ハウジング140の下側フレーム支持突起145の挿入を容易にするために、装着溝213の側面の一部はベース210の中空を通じて露出されることができる。すなわち、ベース210の装着溝213の側面のうちベース210の中空に向かう面は開放することができる。
ハウジング140の下側フレーム支持突起145はベース210の装着溝213に挿入されることができ、エポキシなどの接着部材によって装着溝213に固定されることができる。
ベース210は、第2回路基板250の端子面250aを支持するために、側面から一定深みだけ内側に凹むように形成される端子面支持溝210aを側面に備えることができる。
端子面支持溝210aはベース210の側面の少なくとも一つに形成されることができ、ベース210の外周面外に突出しないか、ベース210の外周面外に突出する程度を調節するように第2回路基板250の端子面250aを装着させる役目をすることができる。
また、ベース210は、上面から陥没し、第2位置センサー240aが配置される第2位置センサー装着溝215a、及び第3位置センサー240bが配置される第3位置センサー装着溝215bを備えることができる。
第2位置センサー装着溝とベース210の中心を連結する第1仮想線と第3位置センサー装着溝215a、215bとベース210の中心を連結する第2仮想線は互いに交差することができ、交差する第1及び第2仮想線が成す角度は90度であってもよいが、これに限定されるものではない。
第2及び第3位置センサー装着溝215a、215bはベース210の側面外に露出又は開放することができ、ベース210の中空に連通することができるが、これに限定されるものではない。他の実施例において、第2及び第3位置センサー装着溝は上面から陥没した凹部の形態であってもよい。
第2及び第3位置センサー装着溝215a、215bはベース210の上面の側辺の中央に位置することができる。例えば、第1及び第2位置センサー装着溝215a、215bは第2コイル230の中央又は中央付近に対応又は整列されることができ、第2コイル230の中心と位置センサー装着溝215a、215bに配置される第2及び第3位置センサー240a、240bの中心は互いに整列されることができるが、これに限定されるものではない。
第2及び第3位置センサー装着溝215a、215b内に配置された第2及び第3位置センサー240a、240bの上面とベース210の上面は同一平面上に位置することができるが、これに限定されるものではない。
また、ベース210は外周面の下部から突出する段突部210bをさらに含むことができる。ベース210とカバー部材300の結合の際、ベース210の段突部210bの上部はカバー部材300をガイドすることができ、カバー部材300の下部と接触することができる。段突部210bとカバー部材300の端部は接着剤などによって接着固定及びシールされることができる。
ベース210は、第2回路基板250を固定するために、上面から突出する結合突起212aを備えることができる。
結合突起212aはベース210の角部に隣接した上面上に配置されることができる。例えば、結合突起212aはベース210の角部と装着溝213の間に位置することができるが、これに限定されるものではない。結合突起212aの数は2個以上であってもよく、向き合うように配置されることができるが、これに限定されるものではない。
イメージセンサーが実装されたプリント基板がベース210の下面と結合してカメラモジュールを構成することもできる。
次に、第2及び第3位置センサー240a、240bについて説明する。
第2及び第3位置センサー240a、240bは第2回路基板250の下側に配置される。例えば、第2及び第3位置センサー240a、240bはベース210の位置センサー装着溝215a、215b内に配置されることができ、ハウジング140が第2方向又は/及び第3方向に移動することを感知することができる。
第2及び第3位置センサー240a、240bはマグネット130から放出される磁場の変化を感知することができる。例えば、第2及び第3位置センサー240a、240bはホールセンサー(Hall sensor)であってもよいが、これに限定されるものではなく、磁場の変化を感知することができるセンサーであればどのものでも使用可能である。
第2及び第3位置センサー240a、240bは第2コイル230の中心と整列されるように配置されることができるが、これに限定されるものではない。
第2及び第3位置センサー240a、240bは半田付け又はソルダリングなどによって第2回路基板250と電気的に連結されることができる。
次に、第2回路基板250を説明する。
第2回路基板250を基準として、上面には第2コイル230が、下面には位置センサー240a、240bが配置されることができる。位置センサー240a、240b、第2コイル230及びマグネット130は同一軸上に配置されることができるが、これに限定されるものではない。
第2回路基板250はベース210の上面上に配置され、ボビン110の中空101、ハウジング140の中空201又は/及びベース210の中空に対応する中空を備えることができる。第2回路基板250の外周面の形状はベース210の上面と一致又は対応する形状、例えば四角形であってもよい。
第2回路基板250は、上面から折り曲げられ、外部から電気的信号を受信する複数の端子(terminals)又はピン(pins)が形成される少なくとも一つの第2端子面250aを備えることができる。
例えば、第2回路基板250は、端子面250aに第2コイル用端子、第2及び第3位置センサー用端子、及び第1回路基板用端子を含むことができる。
第2コイル用端子は第2コイル230a〜230dを駆動するための信号が入力される端子であってもよい。例えば、4個の第2コイル230a〜230dのそれぞれを独立的に駆動するために必要な第2コイル用端子の数は全部で8個であってもよい。若しくは、第2方向用コイル230a、230b及び第3方向用コイル230c、230dを独立的に駆動するために必要な第2コイル用端子の数は全部で4個であってもよい。
第2コイル用端子は第2回路基板250の配線パターンを介して第2回路基板250のパッド253と電気的に連結されることができる。
第2位置センサー用端子は2個の入力端子及び2個の出力端子を含むことができ、第3位置センサー用端子は2個の入力端子及び2個の出力端子を含むことができる。ただ、第2位置センサー及び第3位置センサーは2個の入力端子を共通して使うことができるので、第2及び第3位置センサー用端子の数は全部で6個であってもよい。
第1回路基板用端子は第1回路基板170と電気的に連結される端子であってもよい。第1回路基板170は第1コイル120及び第1位置センサー190が電気的に連結されるので、第1回路基板用端子は第1コイル120及び第1位置センサー190のための端子を含むことができる。
例えば、第1位置センサー190がホールセンサー、及びI2C通信を行うドライバーを含む場合には、第1電源(VCC)、第2電源(GND)、同期用クロック信号(SCL)、及びデータビット情報(SDA)のための4個の端子が必要であり得る。
第1位置センサー190がホールセンサー及びドライバー一体型の場合には、第1回路基板用端子は全部で4個であってもよい。
例えば、第1位置センサー190がホールセンサー単独で具現される場合には、4個のホールセンサー用電源端子が必要であるため、第1回路基板用端子は全部で4個であってもよい。
例えば、上側及び下側弾性部材150、160が分割されていなく、第1回路基板170、第2回路基板250、及び弾性支持部材220a〜220dによって第1コイル120に電源を供給し、第1位置センサー190がホールセンサー単独で具現される場合には、第1回路基板用端子は全部で6個であってもよい。
第2回路基板250の第1回路基板用端子は後述する弾性支持部材220a〜220dによって第1回路基板170と電気的に連結されることができる。
第2回路基板250はフレキシブルプリント回路基板(FPCB)であってもよいが、これに限定するものではなく、ベース210の表面に表面電極方式などで回路基板の端子を構成することもできる。
第2回路基板250は、第2コイル230の始線又は縦線が電気的に接続される少なくとも一つの端子又はパッドを備えることができる。
例えば、第2回路基板250は、第2方向用第2コイル230a、230bの始線が電気的に接続される第1端子、第2方向用第2コイル230a、230bの縦線が電気的に接続される第2端子、第3方向用第2コイル230c、230dの始線が電気的に接続される第3端子、及び第3方向用第2コイル230c、230dの縦線が電気的に接続される第4端子を含むことができる。
第2回路基板250は、ベース210の結合突起212aと結合する通孔251を備えることができる。回路基板250の通孔251は複数であってもよく、互いに向き合うように配置されることができる。
例えば、通孔251は第2回路基板250の第1端子と第3端子の間、及び第2端子と第4端子の間に配置されることができる。
第2回路基板250は、弾性支持部材220a〜220dの一端が連結される第2パッド252a〜252dを備えることができる。例えば、第2パッド252a〜252dは、弾性支持部材220a〜220dの一端が挿入可能な溝又は貫通ホールを備えることができる。
第2パッド252a〜252dのそれぞれは第2回路基板250の角部に隣接して配置されることができるが、これに限定されるものではない。
第2パッド252a〜252dは、第2回路基板250に形成される配線パターンによって、端子面251a、251bに設けられる複数のピンと電気的に連結されることができる。
次に、第2コイル230について説明する。
第2コイル230a〜230dはマグネット130と対応又は対向して第2回路基板250の上面上に配置される。
図14で、第2コイル230a〜230dは第2回路基板250の上面上に配置されるが、これに限定されるものではなく、他の実施例においては、第2回路基板250とは別個の回路基板内にコイルが含まれる構造であってもよく、ベース210と密着して配置されることもでき、ベース210から一定距離だけ離隔して配置されることもできる。
第2コイル230a〜230dはマグネット130と同一軸上に整列されることができるが、これに限定されるものではない。他の実施例においては、第2コイル230a〜230dはボビンの中空101とハウジング140の中空201を通る仮想の中心軸からマグネット130の離隔距離より大きな離隔距離を有するように配置されることもでき、同じ離隔距離を有するように配置されることもできる。
第2コイル230a〜230dは第2回路基板250の上面上に互いに離隔して全部で4個が取り付けられることができる。例えば、第2コイル230a〜230dは第2方向に平行に整列される第2方向用第2コイル230a、230b、及び第3方向に平行に整列される第3方向用第2コイル230c、230dを含むことができる。
他の実施例は1個の第2方向用第2コイル、及び1個の第3方向用第2コイルを含む第2コイルを備えることもでき、さらに他の実施例は3個以上の第2方向用第2コイル、及び3個以上の第3方向用第2コイルを含むことができる。
また、第2コイル230a〜230dはリング(ring)又はドーナツ形状に巻線されたワイヤ状であってもよく、第2回路基板250と電気的に連結されることができる。
例えば、第2コイル230a〜230dは第2回路基板250の端子と電気的に連結されることができる。
次に、弾性支持部材220a〜220dについて説明する。
弾性支持部材220a〜220dは第1回路基板170と第2回路基板250を電気的に連結する。
第1回路基板170の第1上面部は1個以上の第1角部領域を含み、第2回路基板250の第2上面第1角部領域と対応する1個以上の第2角部領域を含むことができる。弾性支持部材220a〜220dの少なくとも一つは第1角部領域及び第2角部領域の間に配置されることができる。
第1角部領域は第1回路基板170の第1上面の角部から既設定の距離以内の領域であってもよく、第2角部領域は第2回路基板250の第2上面から既設定の距離以内の領域であってもよい。
例えば、第1パッド174a〜174dは第1回路基板170の第1角部領域に設けられることができ、第2パッド252a〜252dは第2回路基板250の第2角部領域に設けられることができる。
例えば、弾性支持部材220a〜220dの一端は第1回路基板170の第1パッド174a〜174dと電気的に連結されることができ、他端は第2回路基板250の第2パッド252a〜252dに電気的に連結されることができ、第2回路基板250の第2パッド252a〜252dは、第2回路基板250の配線パターンによって、端子面250aに設けられた第1回路基板用端子と電気的に連結されることができる。
図2のレンズ駆動装置は、互いに向き合う弾性支持部材220a〜220dを含むことができる。図13で、それぞれの第1回路基板170の第1角部領域及び第2回路基板250の第2角部領域を連結する弾性支持部材の数は1個であってもよい。
弾性支持部材220a〜220dはハウジング140の中心又はハウジング140の中空201の中心を基準として第1方向に垂直な第2及び第3方向に点対称であってもよい。
弾性支持部材220a〜220dの数は第1回路基板用端子の数より多くてもよく、同一であってもよい。
例えば、第1位置センサー190がホールセンサー及びドライバー一体型の場合、弾性支持部材220a〜220dの数は4個以上であってもよい。また、第1位置センサー190がホールセンサー単独で具現される場合、弾性支持部材220a〜220dの数は6個以上であってもよい。
第2回路基板250の第2パッド252a〜252dは第2回路基板250の第2端子面250aに形成される第1回路基板用端子と電気的に連結されることができる。
弾性支持部材220a〜220dは第2回路基板250と第1回路基板170の間の電気的信号が移動する通路の役目をすることができ、ベース210に対してハウジング140を弾性で支持することができる。
弾性支持部材220a〜220dは上側弾性部材150とは別個の部材で形成されることができ、弾性で支持することができる部材、例えばリーフスプリング(leaf spring)、コイルスプリング(coil spring)、サスペンションワイヤなどで具現されることができる。また、他の実施例において、弾性支持部材220a〜220dは上側弾性部材と一体に形成されることができる。
図18は他の実施例によるレンズ駆動装置の平面図を示し、図19は図18に示したレンズ駆動装置の斜視図を示す。図18及び図19はカバー部材300が省略された図である。
図18及び図19を参照すると、図2に示したレンズ駆動装置100は4個の弾性支持部材を備えるが、図19に示した弾性支持部材220−1〜220−6は全部で6個であってもよい。弾性部材の数を除き、図2に示したレンズ駆動装置100についての説明は図18に示した実施例に同様に適用することができる。
弾性支持部材220−1〜220−6はハウジング140の中心又はハウジング140の中空201の中心を基準として第1方向に垂直な第2及び第3方向に点対称であってもよい。
例えば、弾性支持部材220−1〜220−6は、ハウジング140の中心又はハウジング140の中空201の中心を基準として第1方向に垂直な第2方向に点対称である第1弾性支持部材220−1、220−4、及びハウジング140の中心を基準として第1方向及び第2方向に垂直な第3方向に点対称である第2弾性支持部材220−2、220−3、220−5、220−6を含むことができる。
第1弾性支持部材220−1、220−4と第2弾性支持部材220−2、220−3、220−5、220−6の数は互いに異なることができる。例えば、第2弾性支持部材220−2、220−3、220−5、220−6の数が第1弾性支持部材220−1、220−4の数より多くてもよい。
ボビン110に対する弾性支持部材220−1〜220−6の第2方向及び第3方向への弾性力を対称的に又は等しくするために、ボビン110に対する第1弾性支持部材220−1、220−4の弾性力の和とボビン110に対する第2弾性支持部材220−2、220−3、220−5、220−6の弾性力の和は同一であってもよい。
例えば、第2弾性支持部材220−2、220−3、220−5、220−6の数が第1弾性支持部材220−1、220−4の数より多いので、第2弾性支持部材220−2、220−3、220−5、220−6の弾性係数は第1弾性支持部材220−1、220−4の弾性係数の1/2であってもよい。
図20はさらに他の実施例によるレンズ駆動装置の平面図を示し、図21は図20に示したレンズ駆動装置の斜視図を示す。図20及び図21はカバー部材300が省略された図である。弾性部材の数を除き、図2に示したレンズ駆動装置100についての説明は図20に示した実施例に同様に適用することができる。
図20及び図21を参照すると、弾性支持部材220−1’〜220−8’の数は全部で8個であってもよい。弾性支持部材220−1’〜220−8’は、ハウジング140の中心を基準として第1方向に垂直な第2方向に点対称である第1弾性支持部材220−1、220−2、220−5’、220−6’、及びハウジング140の中心を基準として第1方向及び第2方向に垂直な第3方向に点対称である第2弾性支持部材220−3’、220−4’、220−7’、220−8’を含むことができる。
第1弾性支持部材220−1’、220−4’と第2弾性支持部材220−2’、220−3’、220−5’、220−6’の数は同一であり、第1及び第2弾性支持部材220−1’〜220−8’の少なくとも一つは第1回路基板170と第2回路基板250を電気的に連結することができる。また、第1及び第2弾性支持部材220−1’〜220−8’の弾性係数は互いに同一であっても良い。
図22は他の実施例によるレンズ駆動装置200の分解斜視図を示し、図23はカバー部材300を除去した図22のレンズ駆動装置200の結合斜視図を示す。図2及び図3と同一の図面符号は同一構成を示し、同一構成については説明を簡略にするか省略する。
図22及び図23を参照すると、レンズ駆動装置200は、カバー部材300、上側弾性部材150、ボビン110、第1コイル1120、ハウジング140、第1マグネット1130、下側弾性部材160、弾性支持部材220a〜220d、第1位置センサー180、第2マグネット185、第2コイル230、第2回路基板250、ベース210及び第2及び第3位置センサー240a、240bを含む。
図2のレンズ駆動装置100は駆動用マグネット130のみを含むが、図22のレンズ駆動装置200は駆動用の第1マグネット1130及びセンシング用の第2マグネット185を含むことができる。
また、レンズ駆動装置100の駆動用マグネット130はボビン110の外周面に配置されるが、これに対応するレンズ駆動装置200の第1マグネット1130はハウジング140に配置されることができる。
また、レンズ駆動装置100の第1コイル120はハウジング140に配置されるが、レンズ駆動装置200の第1コイル1120はボビン1110の外周面に配置されることができる。
図24は図22の上側弾性部材150、第2マグネット185、及びボビン1110の結合斜視図を示す。
図22〜図24を参照すると、ボビン1110の外周面には第2マグネット185と対応する大きさを有するマグネット装着凹部116が設けられることができる。
第2マグネット装着凹部116の位置は第2マグネット185の配置位置及び第1コイル1120の配置位置によって決定されることができる。
例えば、第1コイル1120がボビン1110の外周面の第1領域P1に位置する場合、マグネット装着凹部116はボビン1110の外周面110aの第2領域P2に位置することができる。一方、第1コイル1120がボビン110の外周面110aの第2領域P2に位置する場合、マグネット装着凹部116はボビン1110の外周面110aの第1領域P1に位置することができる。
ここで、ボビン1110の外周面110aの第1領域P1はボビン110の外周面110aのベースライン115−1の下側に位置する領域であってもよく、ボビン1110の外周面110aの第2領域P2はボビン1110の外周面110aのベースライン115−1の上側に位置する領域であってもよい。ボビン1110の外周面110aのベースライン115−1はボビン1110の外周面110aの下端から基準距離だけ離隔する線であってもよく、基準距離はボビン1110の外周面110aの上端と下端間の距離の2/3〜1/2の距離であってもよいが、これに限定されるものではない。
第2マグネット185について説明する。
第2マグネット185は第1位置センサー190とともにボビン1110の第1方向への変位値(又は位置)を感知又は判断することができる。第2マグネット185は磁場の強度を増加させるために2分割されることができるが、これに限定されるものではない。
光軸に垂直な方向において第2マグネット185は第1コイル1120と互いにオーバーラップしないようにボビン1110の外周面上に配置されることができる。
第2マグネット185はボビン1110の外周面110aに形成されるマグネット装着凹部116内に配置されることができ、マグネット装着凹部116の位置は前述したようであり、第2マグネット185は光軸に垂直な方向に第1コイル1120と互いにオーバーラップしなくてもよい。
第2マグネット185はエポキシなどの接着部材によってマグネット装着凹部116に固定されることができるが、これに限定されるものではなく、第2マグネット185はマグネット装着凹部116に挿入されて固定されることもできる。
前述した実施例において、第2マグネット185はボビン1110の外周面110aに配置され、第1位置センサー190はハウジング140の外周面に配置されるが、他の実施例においてはその反対であってもよい。
例えば、他の実施例において、第1位置センサー190はボビン1110に配置されることができ、第2マグネット185はハウジング140に配置されることができる。この場合、ボビン1110の外周面に表面電極(図示せず)が形成され、第1位置センサー190は表面電極(図示せず)を介して電流を受けることができる。
第1コイル1120はボビン1110の外周面110aに配置される。例えば、第2マグネット185とオーバーラップしないように、第1コイル1120はボビン1110の外周面110aの第1領域P1に配置されることができる。
第1コイル1120は光軸を中心に回転する方向にボビン110の外周面を取り囲むように巻線されることができる。
他の実施例において、第1コイル120は複数のコイルブロックを含むことができ、コイルブロックのそれぞれはリング(ring)形状であってもよい。この際、コイルブロックのそれぞれは第1面115aの中で対応するいずれか一つに配置されることができ、多角形、例えば8角形又は円形であってもよい。例えば、コイルブロックのそれぞれのリング形状は、少なくとも4面が直線であってもよく、4面を連結する角部はラウンド又は直線であってもよい。
図24に示したように、第1コイル1120と第2マグネット185が光軸に垂直な方向又は水平方向にオーバーラップしないように、第1コイル1120は第2マグネット185の下側に配置されることができる。
図25は図22のボビン1110と第1マグネット1130が装着されたハウジング140と結合された上側弾性部材150の斜視図を示す。
図22〜図25を参照すると、第1マグネット1130は第1コイル1120と対応するようにハウジング140の外周面上に配置される。例えば、第1マグネット1130はハウジング140の支持部720−1〜720−4上に配置されることができる。例えば、第1マグネット130は支持部720−1〜720−4の第1及び第2側面720−1、720−2上に配置されることができる。
第1マグネット1130は接着剤又は両面テープなどの接着部材によってハウジング140の支持部720−1〜720−4に固定されることができる。
第1マグネット1130の数は1個以上であってもよい。例えば、4個の第1マグネットが互いに離隔してハウジング140の支持部720−1〜720−4の第1及び第2側面720−1、720−2上に配置されることができる。
前述したボビン1110、第1コイル1120、第1マグネット1130、及び第2マグネット185に関連して図2に示したレンズ駆動装置100と違う点を除き、図2に示したレンズ駆動装置100についての説明は図22に示した実施例200に同様に適用することができる。
図26は他の実施例によるレンズ駆動装置の斜視図を示す。図26に示したレンズ駆動装置からカバー部材300は省略される。
図23に示した実施例200と比較するとき、図26に示した実施例は第1ダンパーDA1、第2ダンパーDA2、及び第3ダンパーDA3をさらに含むことができる。さらに他の実施例においては、第1ダンパーDA1、第2ダンパーDA2及び第3ダンパーDA3のいずれか一つを含むかあるいは二つ以上の組合せを含むことができる。
第1ダンパーDA1は弾性支持部材220a〜220dの一端と第1回路基板170が電気的に連結される部分上に設けられることができる。例えば、第1ダンパーDA1は弾性支持部材220a〜220dの一端と第1回路基板170の第1パッド174a〜174dがボンディングされる部分上に塗布されることができる。
第2ダンパーDA2は弾性支持部材220a〜220dの他端と第2回路基板250が電気的にボンディングされる部分上に設けられることができる。例えば、第2ダンパーDA2は弾性支持部材220a〜220dの他端と第2回路基板250の第2パッド252a〜252dがボンディングされる部分上に塗布されることができる。
第3ダンパーDA3はハウジング140の貫通溝751と貫通溝751に挿入された弾性支持部材220a〜220dの間に設けられることができる。このようなダンパーDA1〜DA3はボビン110の移動時の発振現象を防止することができる。
図27はさらに他の実施例によるレンズ駆動装置の斜視図を示すもので、図27はカバー部材300が省略された図である。
図27に示した上側弾性部材150Pは、図2又は図22に示した上側弾性部材150及び第1回路基板170が一体化して具現されたものであってもよい。
図27に示した上側弾性部材150Pは、弾性支持体の役目をする内側フレーム151、外側フレーム152、及び連結部153を含むことができる。上側弾性部材150Pの形状は前述した上側弾性部材150で説明したものが同様に適用されることができる。
図27に示した上側弾性部材150Pは、弾性支持部材220a〜220dの一端と電気的に連結される回路パターンを含むことができる。例えば、上側弾性部材150Pの外側フレーム152には、弾性支持部材220a〜220dのそれぞれの一端と電気的に連結される配線が形成されることができる。
また、上側弾性部材150Pは、外側フレーム152の一端から下方に折り曲げられる端子面150PAを備えることができる。上側弾性部材150Pの端子面150PAは、外部から電気的信号が入力される複数の端子又はピンを含むことができる。上側弾性部材150Pの端子面は前述した第1回路基板170の端子面170aと同様な役目をすることができる。
図28は実施例によるレンズ駆動装置100、200のオートフォーカシング及び手振れ補正を説明するための概念図を示す。coil1は第2コイル230aであってもよく、coil3は第2コイル230bであってもよく、coil2は第2コイル230cであってもよく、coil4は第2コイル230dであってもよい。
図28を参照すると、可動部(moving part)60は初期位置で第2回路基板250及びベース210から離隔して上部に位置することができる。
ここで、初期位置は上側及び下側弾性部材150、160がただ可動部60の重さのみによって弾性的に変形されることによって可動部60が置かれる位置であってもよい。
例えば、初期位置は約0.5°〜1.5°を償うことができる移動距離に設定することが好ましく、これをレンズの焦点距離に換算すれば、レンズの焦点距離が約50μm〜150μmである可動部60の位置であってもよい。
AF可動部60はボビン110、1110、及びボビン110、1110に装着される構成を含むことができ、AF固定部はハウジング140及びハウジング140に装着される構成を含むことができる。
例えば、図2で、AF可動部60は、マグネット130、ボビン110、及びボビン110に装着されるレンズ(図示せず)を含むことができ、AF固定部はハウジング140、カバー部材300、ベース210、第2コイル230a〜230d、及び第2回路基板250を含むことができる。
若しくは、図22で、AF可動部は、ボビン110、1110、第1コイル1120及び第2マグネット185を含むことができ、AF固定部は、ハウジング140、第1マグネット1130、カバー部材300、ベース210、第2コイル230a〜230d、及び第2回路基板250を含むことができる。
また、図2で、手振れ補正のためのOIS可動部は、AF可動部、上側及び下側弾性部材150、160、第1回路基板170、及び第1位置センサー190を含むことができ、OIS固定部は、ハウジング140、カバー部材300、ベース210、第2回路基板250、及び第2コイル230a〜230dを含むことができる。
図22で、OIS可動部は、AF可動部、上側及び下側弾性部材150、160、第1回路基板170、及び第1位置センサー190を含むことができ、OIS固定部は、ハウジング140、カバー部材300、ベース210、及び第2コイル230a〜230dを含むことができる。
AF動作は、マグネット130、1130と第1コイル120、1120の間の電磁気力によって初期位置を基準として第1方向、例えば上方(+Z軸方向)と下方(−Z軸方向)に可動部を移動させることである。例えば、第1コイル120、120に流れる電流の方向を制御することにより、オートフォーカシングを遂行することができる。よって、実施例は小型化が可能であり、少ない電磁気力で可動部60を所望の位置に移動させることができる。
例えば、初期位置を基準として上方及び下方にオートフォーカシングを遂行するために、ボビン110とベース210が互いに離隔することができる。
OIS動作は、ジャイロセンサーによって測定される値に基づき、マグネット130、1130と第2コイル230a〜230dの間に発生する電磁気力によって可動部60を−X軸方向、+X軸方向、−Y軸方向、又は+Y軸方向に移動させることである。
OIS動作のために、4本の第2コイル230a〜230dのそれぞれを独立的に駆動することができる。例えば、4本の第2コイル230a〜230dのそれぞれに流れる電流の方向を独立的に制御することにより、可動部60をX軸及び/又はY軸に移動させることができる。これにより、実施例は自由な方向へのイメージ補正が可能である。
図29は第1実施例による第2コイル230a〜230dの制御による可動部60の移動方向を示す。
図29を参照すると、表で、0は駆動しないことを意味することができ、1は駆動することを意味することができる。例えば、0は電流を印加しないことを意味することができ、1は可動部60から第2コイル方向に電磁気力が作用するように第2コイルに電流を印加することを意味することができる。
図29を参照すると、4本の第2コイル230a〜230dを独立的に駆動することにより、可動部60は+X方向、−X方向、+Y方向、−Y方向、X+Y+方向、X−Y+方向、X+Y−方向、及びX−Y−方向のいずれか一方向に移動するか、あるいはX軸及びY軸方向に移動しないことができる。
また、第1コイル120及び第2コイル230a〜230dを同時に駆動させることにより、オートフォーカシング及びOIS動作を同時に遂行することができる。例えば、第1コイル120、及び第2コイル230a〜230dに提供される信号のレベルを調節してオートフォーカシング及びOIS動作を同時に遂行することができる。
図30は第2実施例による第2コイル230a〜230dの制御による可動部60の移動方向を示す。
図30を参照すると、互いに向き合う2本の第2コイル230aと230b及び230cと230dを電気的に連結し、電気的に連結される二対の第2コイル230aと230b及び230cと230dを独立的に駆動することができる。0は駆動しないこと、+と−は駆動電流の方向が互いに反対であることを意味することができる。
図29と比較すると、図30では2本の第2コイルを連結したので、可動部60にもっと大きな力が作用することができる。また、第1コイル120及び第2コイル230a〜230dを同時に駆動することにより、オートフォーカシング及びOIS動作を同時に遂行することができる。例えば、第1コイル120、及び第2コイル230a〜230dに提供される信号のレベルを調節してオートフォーカシング及びOIS動作を同時に遂行することができる。
図31は第1コイル120に印加される電流の強度による可動部60の位置を示す。
図31を参照すると、第1コイル120に印加される電流の強度及び方向を制御することにより、初期位置0を基準として上方及び下方に可動部60を移動させることができる。
例えば、初期位置0を基準として可動部60の上方への移動距離(例えば、200μm)が可動部60の下方への移動距離(例えば、100μm)より大きくなることができる。これは、使用者が一番多く使用する領域帯である50cm以上の領域で電流及び電圧の消耗値が最小になるようにするためである。ここで、上方への移動距離は初期位置0から可動部60の上側ストッパーまでの距離であってもよく、下方への移動距離は初期位置0から可動部60の下側ストッパーまでの距離であってもよい。
実施例によるカメラモジュールは、前述したレンズ駆動装置100、200、ボビン110、1110に結合されるレンズバレル、イメージセンサー、及びプリント基板を含むことができる。この際、イメージセンサーはプリント基板に実装されることができ、プリント基板はカメラモジュールの底面を形成することができる。
実施例によるカメラモジュールは、イメージセンサーと対応するベースの一領域に配置される赤外線遮断フィルターをさらに含むことができる。ベース210にはカメラモジュールのプリント基板との通電のために別個のターミナル部材が設けられることもでき、表面電極などによってターミナルをベース210と一体に形成することも可能である。一方、ベース210はイメージセンサー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210の側面に沿って下方にイメージセンサーを保護するための突出部が形成されることもできる。しかし、このような突出部は必須構成ではなく、他の実施例においては別個のセンサーホルダーがベース210の下部に配置されてその役目をするように構成することもできる。
また、実施例によるカメラモジュールは、レンズの焦点を制御することができる焦点制御部をさらに含むことができる。便宜上、前述したレンズ駆動装置100、200を参照して焦点制御部を説明するが、実施例はこれに限られない。すなわち、実施例による焦点制御部は前述したレンズ駆動装置とは違う構成を有するレンズ駆動装置にも適用されて自動焦点機能をすることができるのは言うまでもない。
図32a〜図32dはオートフォーカシング動作のための一実施例による駆動アルゴリズムを示す。
図32aの横軸は焦点距離を示し、縦軸は光軸に平行な方向、例えば+Z軸方向及び−Z軸方向への変位を示す。図32b〜図32dの横軸は時間を示し、縦軸は変位を示す。
図32aに示したように、被写体に対する最適の焦点距離がF1であると仮定するとき、F1を探す方法は次のようであり得る。
図32bを参照して第1方法を説明する。
−Z軸方向に最大限移動可能な第1地点P1まで可動部60を移動させる。ついで、第1地点P1から+Z軸方向に最大限移動可能な第2地点P2まで可動部60を既設定の速度で移動させながら被写体に対する撮影を遂行し、撮影されたイメージの中で最適のイメージに対応する最適の焦点距離を探す。
図32cを参照して第2方法を説明する。
+Z軸方向に最大限移動可能な第2地点P2まで可動部60を移動させる。ついで、第2地点P2から−Z軸方向に最大限移動可能な第1地点P1まで可動部60を既設定の速度で移動させながら被写体に対する撮影を遂行し、撮影されたイメージの中で最適のイメージに対応する最適の焦点距離を探す。
図32dを参照して第3方法を説明する。
+Z軸方向及び−Z軸方向のいずれか一方向に最初位置0から第1距離d1まで可動部60を移動させながら被写体に対する撮影を遂行する。ついで、可動部60を最初位置0に移動させる。
ついで、最初位置0から第2距離(d2)まで可動部60を移動させながら被写体に対する撮影を遂行する。この時、最初位置0から第2距離(d2)までの可動部60の移動方向は最初位置0から第1距離d1までの可動部60の移動方向と反対方向であってもよい。
ついで、第2距離(d2)である地点から最初位置0まで可動部60を移動させながら撮影を遂行する。撮影されたイメージの中で最適のイメージに対応する最適の焦点距離を探す。
図33aは実施例による焦点制御部400の構成ブロック図を示し、図33bは図33aに示した焦点制御部400によって行われる自動焦点制御方法の一実施例のフローチャートである。
図33a及び図33bを参照すると、焦点制御部400は、被写体の情報によって第1コイル120、1120とマグネット130、1130の相互作用を制御し、光軸に平行な第1方向に第1移動量(又は、第1変位量)だけボビン110、1110を移動させることによって自動焦点機能をすることができる。このために、焦点制御部400は、情報獲得部410、ボビン位置検索部420及び移動量調節部430を含むことができる。
情報獲得部410は被写体情報を獲得することができる(S210)。
ここで、被写体情報とは、被写体と少なくとも一つのレンズ(図示せず)の間の距離、被写体とイメージセンサーの間の距離、被写体の位置、又は被写体の位相の少なくとも一つを含むことができる。
被写体情報は多様な方法で獲得することができる。
一実施例によると、二つのカメラを用いて被写体情報を獲得することができる。他の実施例によると、レーザー(Laser)を用いて被写体情報を得ることができる。例えば、大韓民国特許公開第1989−0008573にはレーザーを用いて対象物の距離を測定する方法が開示されている。
さらに他の実施例によると、センサーを用いて被写体情報を得ることができる。
例えば、アメリカ特許(第US2013/0033572号)にはイメージセンサーを用いてカメラと被写体の間の距離を獲得する方法が開示されている。
ボビン位置検索部420は、情報獲得部410で獲得された被写体情報に対応する焦点の合うボビン110、1110の位置を探すことができる(S220)。
例えば、ボビン位置検索部420は、データ抽出部422及びルックアップテーブル(LUT:Look Up Table)424を含むことができる。
ルックアップテーブル424は、被写体情報別に焦点が合うボビン110、1110の位置をマッピングして保存することができる。
例えば、被写体とレンズの間の距離別に最適の焦点を有するようにするボビン110、1110の位置を前もって求めてルックアップテーブル324の形態として保存することができる。
すなわち、ルックアップテーブル324は、S230段階で第1移動量だけボビン110、1110を移動させる前、第1位置センサー190を用いて生成することができる。
例えば、第1位置センサー190で感知された電流変化値又はコード値に基づいて計算された変位値がボビン110、1110の位置に相当する。よって、被写体とレンズの間の距離である被写体情報別に焦点が合ったときのボビン110、1110の位置を測定してルックアップテーブル424を生成することができる。この時、測定されたボビン110、1110の位置はコード化されてルックアップテーブル424に保存されることができる。
データ抽出部422は、情報獲得部410で獲得された被写体情報を受け、被写体情報に対応する焦点の合うボビン110、1110の位置をルックアップテーブル424から抽出し、抽出されたボビン110、1110の位置を移動量調節部430に出力することができる。
前述したように、ボビン110、1110の位置がコードされてルックアップテーブル424に保存されている場合、データ抽出部422は被写体情報に対応するコード値をルックアップテーブル424で探すことができる。
S220段階の後、移動量調節部430はボビン位置検索部420で探された位置にボビン110、1110を第1移動量(又は、第1変位量)だけ移動させることができる(S230)。
例えば、移動量調節部430は、第1コイル120、1120に印加される電流量又はコード値を調節して、ボビン110、1110を第1方向に第1移動量だけ移動させることができる。このために、ボビン110、1110の位置別電流量は前もって決定されることができる。
例えば、ボビン1110が第1方向に移動することにより、第1位置センサー190はボビン1110に結合された第2マグネット185から放出される磁気力の変化を感知することができ、感知された磁気力の変化量に基づいて、出力される電流変化量を検出することができる。
そして、移動量調節部430は、第1位置センサー190によって検出された電流変化量に基づいてボビン110、1110の現在位置を計算又は判断することができ、このように計算又は判断されたボビン110、1110の現在位置を参照して、ボビン110、1110を焦点の合う位置に第1移動量だけ移動させるための印加電流量を決定することができる。
図34a及び図34bは比較例による自動焦点機能を説明するためのグラフであり、図34aで横軸は焦点値を示し、縦軸は変位を示し、図34bで横軸は電流(又は時間)を示し、縦軸は変位(又はコード)を示す。
図35a及び図35bは実施例による自動焦点機能を説明するためのグラフであり、図35aで横軸は焦点値を示し、縦軸は変位を示し、図35bで横軸は電流(又は、時間)を示し、縦軸は変位(又は、コード)を示す。
図34a及び図34bを参照すると、第1基準焦点距離(Infinity)から第2基準焦点距離(Macro)まで第1コイル120、1120に印加される電流を増加させながら焦点が最適に合うボビン110、1110の位置(又は変位)400を探す。
第1基準焦点距離はレンズとイメージセンサーが一番遠い位置にある時の焦点距離であってもよく、第2基準焦点距離はレンズとイメージセンサーが一番近い位置にある時の焦点距離であってもよいが、これに限定されるものではない。他の実施例において、第1基準焦点距離はレンズとイメージセンサーが一番近い位置にある時の焦点距離であってもよく、第2基準焦点距離はレンズとイメージセンサーが一番遠い位置にある時の焦点距離であってもよい。
第1コイル120に電流が印加されるにつれて、初期の所定時間の間(P)ボビン110、1110は駆動されないことがあり得る。その後、電流402(又は第1位置センサー190で感知された磁気力の変化量に対応するコード値404)が続けて増加することによってボビン110、1110の変位が増加することができる。
図34a及び図34bに示した比較例の場合、第1基準焦点距離から第2基準焦点距離までボビン110、1110を移動させた後、最適に焦点が合うボビン110、1110の位置400を探すため、時間が多くかかることがあり得る。
一方、図35a及び図35bに示した実施例の場合、被写体情報を用いてレンズの焦点が合うボビン110の位置に対するコードをルックアップテーブル424で探し、これに基づいてボビン110、1110を焦点位置(又は、変位)410に第1移動量だけ直ぐ移動させることができる。したがって、前述した比較例と比較すると、レンズの焦点を合わせるのにかかる時間が短縮されることが分かる。
一方、前述したS210〜S230段階でレンズの焦点を合わせた後、レンズの焦点を微細に合わせることもできる(S240〜S260段階)。
図36a及び図36bは実施例による自動焦点機能において微細調整を説明するためのグラフであり、図36aで横軸は焦点値を示し、縦軸は変位を示し、図36bで横軸は電流(又は、時間)を示し、縦軸は変位(又は、コード)を示す。
図36a及び図36bを参照すると、焦点制御部400は、ボビン110、1110を第1移動量だけ移動させる段階(S230)を遂行した後、第1移動量より小さな第2移動量の範囲内でボビン110、1110を移動させて、周波数変調伝達関数(MTF:Modulation Transfer function)値の中で最大値を示すボビン110の焦点位置を探すことができる(S240)。ここで、MTF値は解像力を数値化した値であってもよい。
S240段階の後、焦点制御部400は、最大のMTF値を探すために所定期間の間にボビン110、1110を移動させたかを判断する(S250)。若しくは、最大のMTF値を探すために、焦点制御部400は、ボビン110、1110を所定回数移動させたかを判断することができる(S250)。若しくは、最大のMTF値を探すまで、所定期間を超えて又は所定回数を超えてボビン110、1110を続けて移動させることもできる。
仮に、所定期間又は所定回数だけボビン110、1110を移動させたと判断されれば、最大のMTF値を示すボビン110、1110の位置を最終的にレンズの焦点が合う最終焦点位置として決定することができる(S260)。
S240〜S260段階を遂行することにより、実施例によるカメラモジュールはレンズの焦点を正確に合わせて解像力を向上させることができる。
図37は図33aに示した焦点制御部400によって行われる自動焦点制御方法の他の実施例のフローチャートである。
図37を参照すると、図33bに示したS210段階〜S230段階を遂行する。
ついで、焦点制御部400は、ボビン110、1110が第1移動量だけ移動した方向がボビン110、1110の最初位置を基準として上方であるか下方であるかを判断する(S310)。ここで、ボビン110、1110の最初位置はボビン110、1110が第1移動量だけ移動する直前のボビン110、1110の位置であってもよい。
例えば、ボビン110、1110の最初位置を基準として上方への移動の場合には下方に第2移動量だけボビン110、1110を移動させる(S320)。ここで、第2移動量は第1移動量より小さいので、焦点制御部400はボビン110、1110の位置を微細に調整することができ、レンズの焦点を微細に調整することができる。また、下方への微細調整のためには、図33bで説明したS240段階〜S260段階を同様に適用することができる。
一方、例えば、ボビン110、1110の最初位置を基準として下方への移動の場合、上方に第2移動量だけボビン110、1110を移動させる(S330)。また、上方への微細調整方法は図33bで説明したS240段階〜S260段階を同様に適用することができる。
図38は他の実施例によるレンズ駆動装置1200Aの概略的な断面図を示す。
図38に示したレンズ駆動装置1200Aは、固定部1210、可動部1220、下部及び上部スプリング1230、1240、両極着磁マグネット(又は、2極着磁マグネット)1250及び位置センサー1260を含むことができる。例えば、位置センサー1260は位置検出センサー又は位置検出センサーを含むドライバーであってもよい。
固定部1210は、下部1212、側部1214及び上部1216を含むことができる。
レンズ駆動装置1200Aの可動部1220が光軸の一方向に移動するとき、固定部1210の下部1212は初期の静止状態にある可動部1220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1230、1240によって固定部210の下部1210から一定距離だけ離隔した状態で初期の静止状態で可動部220を支持することもできる。
また、固定部1210の側部214は下部スプリング1230と上部スプリング1240を支持する役目をすることができるが、固定部1210の下部1212及び/又は上部1216が下部及び/又は上部スプリング1230、1240を支持することもできる。
例えば、固定部1210は前述したレンズ駆動装置100においてハウジング140に相当することもでき、カバー部材300を含むこともでき、ベース210をさらに含むこともできる。
可動部1220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、可動部1220は前述したレンズ駆動装置200においてボビン1110に相当することができるが、実施例はこれに限られない。
図示されてはいないが、レンズ駆動装置1200Aは第1コイル及びマグネットをさらに含むことができる。レンズ駆動装置1200Aに含まれる第1コイルとマグネットは、可動部1220をレンズの光軸方向であるz軸方向に移動させるために、互いに対向するように配置されて相互作用することができる。
例えば、第1コイル及びマグネットは前述したレンズ駆動装置200の第1コイル1120及び第1マグネット1130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。
可動部1220は光軸の一方向(すなわち、+z軸方向)に移動可能なものとして図示されているが、後述するように、他の実施例による可動部1220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、第1位置センサー1260は、可動部1220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。第1位置センサー1260は、両極着磁マグネット1250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の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第1位置センサー1260が感知することができるように、両極着磁マグネット1250は光軸方向に垂直な面を基準として互いに反対の極性が配置される着磁方向であるy軸方向に第1位置センサー1260と対向して配置されることができる。
例えば、第1位置センサー1260は前述したレンズ駆動装置200の第1位置センサー190に相当することができ、両極着磁マグネット1250は前述したレンズ駆動装置200の第1マグネット1130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1250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両極着磁マグネット1250の種類に限られない。
両極着磁マグネット1250は第1位置センサー1260と向き合う側面を含むことができる。ここで、側面は、第1側面1252及び第2側面1254を含むことができる。第1側面1252は第1極性を有する面であってもよく、第2側面1254は第1極性と反対の第2極性を有する面であってもよい。第2側面1254は光軸方向に平行な方向であるz軸方向に第1側面1252から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1252の光軸方向の第1長さ(L1)は第2側面1254の光軸方向の第2長さ(L2)以上であってもよい。
また、両極着磁マグネット1250において、第1極性を有する第1側面1252の第1磁束密度が第2極性を有する第2側面1254の第2磁束密度より大きくなることができる。
第1極性はS極、第2極性はN極であってもよく、これとは反対に、第1極性はN極、第2極性はS極であってもよい。
図39a及び図39bは図38に示した両極着磁マグネット1250の一実施例1250A、1250Bの断面図を示す。
図39aを参照すると、両極着磁マグネット1250Aは第1及び第2センシング用マグネット1250A−1、1250A−2を含むことができ、非磁性体隔壁1250A−3をさらに含むことができる。
図39bを参照すると、両極着磁マグネット1250Bは第1及び第2センシング用マグネット1250B−1、1250B−2を含むことができ、非磁性体隔壁1250B−3をさらに含むことができる。
図39aに示した第1及び第2センシング用マグネット1250A−1、1250A−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ができる。
一方、図39bに示した第1及び第2センシング用マグネット1250B−1、1250B−2は光軸に垂直な方向、又は着磁方向(すなわち、y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ができる。
図38に示した両極着磁マグネット1250は図39aに示した構造を有するマグネットであるものとして示されているが、図39b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39aに示した非磁性体隔壁1250A−3は第1及び第2センシング用マグネット1250A−1、1250A−2の間に配置されることができ、図39bに示した非磁性体隔壁1250B−3は第1及び第2センシング用マグネット1250B−1、1250B−2の間に配置されることができる。
非磁性体隔壁1250A−3、1250B−3は実質的に磁性を持っていない部分であって、極性がほぼない区間を含むことができ、空気又は非磁性体素材で満たされることができる。
また、非磁性体隔壁1250A−3、1250B−3の第3長さ(L3)は両極着磁マグネット1250A、1250Bの光軸方向に平行な方向への全長(LT)の5%以上又は50%以下であってもよい。
図40は図38に示したレンズ駆動装置1200A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軸方向に可動部1220が移動した距離を示すことができ、縦軸は第1位置センサー1260でセンシングされた磁場、又は第1位置センサー1260から出力される出力電圧を示すことができる。第1位置センサー1260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38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可動部1220が移動せずに固定された初期状態で、第1位置センサー1260の中心(center)1261の高さ(z=zh)は第1側面1252の上端部1251から着磁方向であるy軸方向に伸びた仮想の水平面(HS1)の高さと同一であってもよく、仮想の水平面(HS1)の高さより高くてもよい。この際、第1位置センサー1260のセンシング要素(sensing element)は第1位置センサー1260の中心1261に位置することができる。
この場合、図40を参照すると、第1位置センサー1260で感知可能な磁場の強度は‘0’に非常に近いが、‘0’ではない値(BO)であってもよい。このような初期状態で、レンズを装着し、片方向である+z軸方向にのみ移動可能な可動部1220は最も低く位置する。
図41は図38に示したレンズ駆動装置1200Aが光軸方向に移動した形態を示し、図42は実施例によるレンズ駆動装置1200Aにおいて第1コイルに供給される電流による可動部1220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、縦軸は可動部1220の変位を示す。
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につれて、可動部1220は+z軸方向に移動することができ、図41に示したように、可動部1220は+z軸方向に第1距離(z=z1)だけ昇降することができる。この場合、図40を参照すると、第1位置センサー1260で感知可能な磁場の強度はB1であってもよい。
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、可動部1220は図38に示したように初期の位置に下降することができる。
可動部1220が図38に示した位置から図41に示した位置に上昇移動するためには、可動部1220の電気力(electric force)が下部及び上部スプリング1230、1240のスプリング力(mechanical force)より大きくなければならない。
また、可動部1220が図41に示したように最も高く上昇した地点から図38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1230、1240のスプリング力より小さいか同一でなければならない。すなわち、可動部1220が+z軸方向に上昇した後、下部及び上部スプリング1230、1240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1230は第1及び第2下部スプリング1232、1234を含み、上部スプリング1240は第1及び第2上部スプリング1242、1244を含むことができる。ここで、下部スプリング1230は第1及び第2下部スプリング1232、1234の2個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1232、1234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1240は第1及び第2上部スプリング1242、1244の2個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く、図2に示したように、上部スプリング1240は分割されずに一体に形成されることができる。
例えば、下部スプリング1230及び上部スプリング1240は前述したレンズ駆動装置200の下側及び上側弾性部材160、150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38及び図41に例示したように、第1位置センサー1260の中心1261の高さ(z=zh)が第1及び第2側面1252、1254のいずれか一方に整列される場合、第1位置センサー1260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ことができる。したがって、第1又は第2極性の磁場の強度が線形的に変わる場合、第1位置センサー1260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40を参照すると、第1可動部1220が図38に示したように最も低い地点(例えば、0)から図41に示したように最も高い位置(例えば、Z1)に移動するうち、第1位置センサー1260で感知される磁場の強度変化はほぼ線形的であることが分かる。
図40及び図41を参照すると、図38に示したレンズ駆動装置1200Aの可動部1220が移動可能な最大変位(D1)はz1であることが分かる。
図43はさらに他の実施例によるレンズ駆動装置1200Bの断面図を示す。
図38に示したレンズ駆動装置1200Aとは違い、図43に示したレンズ駆動装置1200Bの場合、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、第1位置センサー1260の中心1261の高さ(z=zh)が着磁方向であるy軸方向に第1側面1252の第1地点と向き合うか第1地点に整列されることができる。ここで、第1地点は第1側面1252の上端部1252aと下端部1252bの間のある地点、例えば第1側面1252の中間地点であってもよい。
可動部1220が移動する前の状態で、図43に示したレンズ駆動装置1200Bの両極着磁マグネット1250は図38に示したレンズ駆動装置1200Aの両極着磁マグネット1250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40を参照すると、第1位置センサー1260で感知される第1極性を有する磁場の最低値はB0より大きなB2であってもよい。
図43に示したレンズ駆動装置1200Bにおいて第1コイルに電流を印加することにより、可動部1220は図41に示したレンズ駆動装置1200Aのように最大の高さ(z1)まで上昇することができる。この時、可動部1220の最大上昇高さは下部スプリング1230と上部スプリング1240の弾性係数を調節して変更させることもできる。
図43に示したレンズ駆動装置1200Bの場合にも、図38及び図41に示したレンズ駆動装置1200Aと同様に、第1位置センサー1260でセンシングされる磁場の強度はB2からB1までほぼ線形的に変わることが分かる。
図42を参照すると、図43に示したレンズ駆動装置1200Bの可動部1220が移動可能な最大変位(D1)はz1−z2であることが分かる。
図44はさらに他の実施例によるレンズ駆動装置1200Cの断面図を示す。
図38、図41又は図43に示したレンズ駆動装置1200A、1200Bの場合、第1側面1252は第2側面1254上に位置する。
一方、図44に示したレンズ駆動装置200Cの第2側面1254は第1側面1252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1250の側面において長い第2側面1252が短い第1側面1254より下側に配置されることを除けば、図44に示したレンズ駆動装置1200Cは図38又は図43に示したレンズ駆動装置1200A、1200Bと同一であるので、同一の参照符号を使い、重複する部分についての説明は省略する。
図45a及び図45bは図44に示した両極着磁マグネット1250の実施例1250C、1250Dの断面図をそれぞれ示す。
図45aを参照すると、両極着磁マグネット1250Cは第1及び第2センシング用マグネット1250C−1、1250C−2を含み、又は非磁性体隔壁1250C−3をさらに含むことができる。
図45bを参照すると、両極着磁マグネット1250Dは第1及び第2センシング用マグネット1250D−1、1250D−2を含み、又は非磁性体隔壁1250D−3をさらに含むことができる。
一実施例によると、図45aに示したように第1及び第2センシング用マグネット1250C−1、1250C−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ができる。
図45bに示したように、第1及び第2センシング用マグネット1250D−1、1250D−2は光軸方向に垂直な方向、又は着磁方向(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44に示した両極着磁マグネット1250は図45aに示した構造を有するマグネットであるものとして示されているが、図45b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45aに示したように、非磁性体隔壁1250C−3は第1及び第2センシング用マグネット1250C−1、1250C−2の間に配置されることができ、図39bに示したように、非磁性体隔壁1250D−3は第1及び第2センシング用マグネット1250D−1、1250D−2の間に配置されることができる。非磁性体隔壁1250C−3、1250D−3は実質的に磁性を持っていない部分であって、極性がほぼ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素材を含むことができる。
また、非磁性体隔壁1250C−3、1250C−3の第3長さ(L3)は両極着磁マグネット1250C、1250Cの光軸方向に平行な方向への全長(LT)の5%以上又は50%以下であってもよい。
図44及び図45a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、第1位置センサー1260の中心1261の高さ(z=zh)は着磁方向であるy軸方向に非磁性体隔壁1250C−3(又は、第1側面1252と第2側面1254の間の空間)と対向するか一致することができる。
これは、両極着磁マグネット1250の第1側面1252の上端部1253は第1位置センサー1260の中心1261の高さ(z=zh)から着磁方向であるy軸方向に伸びた仮想の水平面(HS2)に整列されることができる。また、着磁方向であるy軸方向に第1位置センサー1260の中心1261は第1側面1252の上端部1253と第2側面1254の下端部1254aの間の空間に位置又は整列されることもできる。また、着磁方向であるy軸方向に第1位置センサー1260の中心1261は両極着磁マグネット1250の第2側面1254の下端部1254aに整列されることができる。
このように、可動部1220が移動せずに静止した状態で、図44に示したように、両極着磁マグネット1250と第1位置センサー1260が配置される場合、第1位置センサー1260で感知される第1極性を有する磁場の強度は‘0’であってもよい。
図39a及び図45aのそれぞれに示したように、両極着磁マグネット1250の第1側面1252は第1位置センサー1260と向き合う第1センシング用マグネット1250A−1、1250C−1の側面に相当することができる。
また、図39a及び図45aのそれぞれに示したように、両極着磁マグネット1250の第2側面1254は第1位置センサー1260と向き合う第2センシング用マグネット1250A−2、1250C−2の側面に相当することができる。
若しくは、図39b又は図45bのそれぞれに示したように、第1及び第2側面1252、1254は第1位置センサー1260と向き合う第1センシング用マグネット1250B−1、1250D−1の側面に相当することができる。
図46はさらに他の実施例によるレンズ駆動装置1200Dの断面図を示す。
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、第1位置センサー1260の中心1261は着磁方向であるy軸方向に第1側面1252の第1地点と向き合うかあるいはそれに整列されることができる。ここで、第1地点は第1側面1252の上端部1252aと下端部1252bの間のある地点、例えば第1側面1252の中間地点であってもよい。
可動部1220が移動する前の状態で、図46に示したレンズ駆動装置1200Dの両極着磁マグネット1250は図44に示したレンズ駆動装置1200Cの両極着磁マグネット1250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40を参照すると、第1位置センサー1260で感知される第1極性を有する磁場の最低強度はB2であってもよい。
図46に示したレンズ駆動装置1200Dの第1コイルに電流を印加することにより、可動部1220はレンズ駆動装置1200Aのように最大の高さ(z1)まで上昇することができる。この時、可動部1220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。若しくは、可動部1220の最大上昇高さは下部スプリング1230と上部スプリング1240の弾性係数を調節することによって変更することができる。
図46に示したレンズ駆動装置1200Dの場合にも、図38及び図41に示したレンズ駆動装置1200Aと同様に、第1位置センサー1260で感知される第1極性の磁場強度の変化はB2からB1までほぼ線形的であることが分かる。
図42を参照すると、図46に示したレンズ駆動装置1200Dの可動部1220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38、図41、図43、図44、図46に示したレンズ駆動装置1200A、1200B、1200C、1200Dにおいて、可動部1220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。
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り、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調べると次のようである。
図47はさらに他の実施例によるレンズ駆動装置1200Eの断面図を示す。
前述したレンズ駆動装置1200A、1200Bとは違い、図47に示したレンズ駆動装置1200E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、初期位置で可動部1220は下部及び上部スプリング1230、1240によって空中に浮かんでいる状態であってもよい。これを除けば、図47に示したレンズ駆動装置1200Eの構成要素は前述したレンズ駆動装置1200A、1200Bのそれぞれの構成要素と同一であるので、各構成要素についての重複する説明は省略する。
図47を参照すると、レンズを光軸方向に移動する前の初期位置で、すなわち可動部1220が移動せずに静止した状態で、第1位置センサー1260の中心1261は着磁方向に第1側面1252の第1地点と向き合うかあるいは第1地点に整列されることができる。ここで、第1側面1252の第1地点は第1側面1252の上端部1252aと下端部1252bの間のある地点、例えば第1側面1252の中間地点であってもよい。
図48はさらに他の実施例によるレンズ駆動装置1200Fの断面図を示す。
図44及び図46に示した前述したレンズ駆動装置1200C、1200Dとは違い、図48に示したレンズ駆動装置1200F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、初期位置で可動部1220が下部及び上部スプリング1230、1240によって空中に浮かんでいる状態であってもよい。これを除けば、図48に示したレンズ駆動装置1200Fの構成要素は前述したレンズ駆動装置1200C、1200Dのそれぞれの構成要素と同一であるので、各構成要素についての重複する説明は省略する。
図48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、第1位置センサー1260の中心1261は着磁方向に第1側面1252の第1地点と向き合うかあるいは第1地点に整列されることができる。ここで、第1地点は第1側面1252の上端部1252aと下端部1252bの間のある地点、例えば第1側面1252の中間地点であってもよい。
図47又は図48に示したレンズ駆動装置1200E、1200Fにおいて可動部1220の上昇及び下降運動は図40と同一であってもよい。したがって、図40を参照して図47及び図48に示したレンズ駆動装置1200E、2100Fの動作を説明すれば次のようである。
レンズ駆動装置1200E、1200Fにおいて、レンズを光軸方向に移動する前の初期状態で、すなわち可動部1220が上昇又は下降移動せずに静止した状態又は初期位置で、第1位置センサー1260と両極着磁マグネット1250が図47及び図48に示したように配置される場合、第1位置センサー1260で感知される第1極性の磁場はB3となることができる。可動部1220が上昇又は下降移動せずに静止した状態又は初期位置で、第1位置センサー1260で感知される初期磁場値は第1位置センサー1260と両極着磁マグネット1250の間の離隔距離などによって変更又は調整されることができる。
図49は図47及び図48に示したレンズ駆動装置1200E、1200Fにおいて第1コイルに供給される電流による可動部1220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、縦軸を基準と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。
可動部1220が図47又は図48のように移動せずに静止し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、可動部1220は+z軸方向に距離(z=z4)まで上昇することができる。この場合、図40を参照すると、第1位置センサー1260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。
若しくは、可動部1220が図47又は図48のように移動せずに静止し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、可動部1220は下降移動することができる。
図40を参照すると、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た場合、第1位置センサー1260で感知される磁場の強度はB3からB5まで減少することができる。また、可動部を+z軸方向に距離(z=z4)まで移動した後、第1コイルに供給される正電流を減少させた場合、第1位置センサー1260で感知される磁場の強度はB4からB3に減少することができる。
このように、図47又は図48に例示したレンズ駆動装置1200E、1200Fの第1位置センサー1260で感知される第1極性を有する磁場の強度はB5とB4の間でほぼ線形的に変わることが分かる。
図49を参照すると、可動部1200が前述したように両方向に移動可能な状況で、可動部1220の上側変位幅(D3)と下側変位幅(D2)は同一であってもよく、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)より大きくてもよい。
仮に、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、第1位置センサー1260の中心1261の高さ(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、仮に、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)より大きな場合、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、第1位置センサー1260の中心1261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地点と向き合うかあるいは第2地点に整列されることができる。すなわち、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)と同一である場合に比べ、上側変位幅(D3)が下側変位幅(D2)より大きな場合、両極着磁マグネット1250に対する第1位置センサー1260の高さは相対的に高くてもよい。
この場合、第2地点と第1地点の間の差は次の数式1の通りである。
ここで、H2は第2地点の高さ、H1は第1地点の高さ、ΔDは可動部1220の上側変位幅(D3)から下側変位幅(D2)を差し引いた値、Dは可動部1220の全体変位幅(D2+D3)を意味することができる。
図50は可動部1220の光軸方向への移動距離によって第1位置センサー1260で感知される磁場(又は、出力電圧)の強度を第1位置センサー1260と両極着磁マグネット1250−1、1250−2の対向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可動部220の移動距離を示す。
図50に示したグラフの場合、第1位置センサー1260と対向する両極着磁マグネット1250の構造は図39aに示した第1及び第2センシング用マグネット1250A−1、1250A−2に相当する。しかし、図39aに示した第1及び第2センシング用マグネット1250A−1、1250A−2の代わりに図39bに示した第1及び第2センシング用マグネット1250B−1、1250B−2又は図46aに示した第1及び第2センシング用マグネット1250C−1、1250C−2又は図46bに示した第1及び第2センシング用マグネット1250D−1、1250D−2を第1位置センサー1260と対向させて配置する場合にも、図50に基づいた下記の説明が適用可能であるのは言うまでもない。
図50を参照すると、前述したように、第1位置センサー1260で感知され、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1272であってもよい。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、第1位置センサー1260で感知され、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1274であってもよい。
仮に、第1位置センサー1260で感知され、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1274の場合、図50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、第1位置センサー1260の中心1261は第2側面1254の第1地点と向き合うかあるいは第1地点に整列されることができる。
ここで、第1地点は第2側面1254の上端部と下端部の間のある地点、例えば第2側面1254の中間高さであってもよい。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するとき、第1位置センサー1260の中心1261は第2側面1254の下端部より低い地点と一致することができる。この時、第1位置センサー1260の中心1261の高さは第2側面1254の下端部の高さより低くてもよい。
また、S極の磁場1272が線形である第1区間BP1がN極の磁場1274が線形である第2区間BP2よりも大きい。これは、S極性を有する第1側面1252の第1長さ(L1)がN極性を有する第2側面1254の第2長さ(L2)よりも長いからである。
しかし、第2長さ(L2)よりも長い第1長さ(L1)を有する第1側面1252がN極性を有し、第2長さ(L2)を有する第2側面1254がS極性を有する場合、図50に示した参照符号1272はN極性の磁場に相当し、1274はS極性の磁場に相当することができる。図示されてはいないが、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51a及び図51bは第1位置センサー1260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。
仮に、図50に示した第2区間BP2よりも大きな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第1位置センサー1260と両極着磁マグネット1250を配置させた場合、図51a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50に示した第1区間BP1よりも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1260と両極着磁マグネット1250を配置する場合、図51b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51aの場合より小さい。すなわち、図51aの場合と図51bの場合は傾きが互いに異なることができる。
したがって、図51a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1260が感知するように、位置センサー1260と両極着磁マグネット1250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1260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、可動部1220の変位を位置センサー1260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保存することができる。例えば、図40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ビットでコード化できる。したがって、可動部1220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とマッチする位置に可動部1220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又は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回路基板に配置又は含まれることができる。
また、前述したレンズ駆動装置1200A〜1200F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)は可動部1220の移動可能な幅、すなわち最大変位の1.5倍以上であってもよい。例えば、図38及び図41を参照すると、可動部1220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1250の長さ(LT)は1.5×z1以上であってもよい。
また、前述したレンズ駆動装置1200A〜1200Fにおいて、固定部1210に位置センサー1260が結合、接触、支持、仮固定、挿入又は装着され、可動部1220に両極着磁マグネット1250が結合、接触、支持、固定、仮固定、挿入又は装着される場合を例として説明したが、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、可動部1220に位置センサー1260が結合、接触、支持、仮固定、挿入又は装着され、固定部1210に両極着磁マグネット1250が結合、接触、支持、固定、仮固定、挿入又は装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52は比較例のレンズ駆動装置の可動部1220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り、横軸は移動距離を示し、縦軸は磁場の強度を示す。
仮に、両極着磁マグネット1250の第1及び第2側面1252、1254の光軸方向への第1及び第2長さ(L1、L2)が互いに同一である場合、可動部1220を移動することによって位置センサー1260で感知される磁場の変化は図52に示したようであり得る。この時、図52を参照すると、位置センサー1260で感知される磁場は相互領域(MZ:mutual zone)を中心に極性が反対となる。
この際、相互領域(MZ)とは、可動部1220が移動するにもかかわらず、位置センサー1260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1260は相互領域(MZ)で磁場の強度を‘0’としてのみ感知するしかないため、この区間(MZ)で移動する可動部1220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1250の第1長さ(L1)を第2長さ(L2)より長く形成し、線形的に変わる第1極性の磁場の強度を位置センサー1260が感知するようにするため、前述した比較例のような問題を事前に防止することができる。これにより、レンズ駆動装置1200A〜1200F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53は実施例によるレンズ駆動装置において可動部1220の移動によって位置センサー1260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。
仮に、前述した非磁性体隔壁1250A−1、1250C−1の第3長さ(L3)を両極着磁マグネット1250の全長(LT)の50%以下に減らす場合、図53に示したように、相互領域(MZ)がほとんど除去されることができる。この時、位置センサー1260の中心1261の高さ(z=zh)は両極着磁マグネット1250の中心の高さと一致するかあるいは同一であってもよい。
この場合、第1極性の磁場1282の強度変化と第2極性の磁場1284の強度変化はほぼ線形的に変わることができる。よって、位置センサー1260は可動部1220の移動によって線形的に変わる第1極性の磁場1282と第2極性の磁場1284を全て感知することができるので、第1及び第2極性の一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1260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1250A−1、1250C−1の第3長さ(L3)を両極着磁マグネット1250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るので、位置センサー1260が第1及び第2極性の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。
以上の実施例で説明した特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一実施例に含まれ、必ず一実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例でも組み合わせるか変形して実施可能である。したがって、このような組合せ及び変形に係る内容は本発明の範囲に含まれるものに解釈しなければならないであろう。