KR100927419B1 - 위치감지장치 및 이를 이용한 렌즈구동모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치감지장치 및 이를 이용한 렌즈구동모듈에 관한 것이다.

본 발명의 위치감지장치는 베이스 내의 렌즈 수용부 내에 수직 구동 가능하게 삽입된 렌즈배럴의 일측에 장착되며, 수광부와 발광부로 구분되어 상기 수광부와 발광부가 상호 대향면에 구비된 검출부; 다수의 슬릿이 형성되어 상기 렌즈배럴에 장착되는 구동 격자; 및 다수의 슬릿이 형성되어 상기 센서 내측에 고정 결합되는 고정 격자;를 포함하며, 각 슬릿의 폭에 따라 더욱 세밀한 렌즈배럴의 이동 거리를 검출할 수 있는 장점이 있으며, 정확한 이동 거리 및 위치가 검출될 수 있는 이점이 있다.

위치감지장치, 렌즈배럴, 격자, 슬릿, 베이스, 렌즈 구동

Description

위치감지장치 및 이를 이용한 렌즈구동모듈{Position sensing apparatus and lens driving device using the same}

본 발명은 위치감지장치 및 이를 이용한 렌즈구동모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 자동 초점을 구현하기 위한 렌즈구동모듈 내부에 폭과 간격이 동일하게 형성된 한 쌍의 격자가 내장되어 상기 격자에 형성된 슬릿을 통해 투과 또는 반사되는 빛의 양에 따른 전압차를 이용하여 렌즈배럴의 구동 방향과 위치가 감지될 수 있도록 한 위치감지장치가 장착된 렌즈구동모듈에 관한 것이다.

최근의 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는, 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(CAMERA MODULE)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 700만 화소의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 자동 초점 기능(AF), 광학 줌(OPTICAL ZOOM) 등과 같은 다양한 부가 기능이 구현 가능한 구조로 변화되고 있다.

특히, 자동 초점 기능(AUTO FOCUS : AF) 기능이 부가된 카메라 모듈이 장착되는 휴대용 단말기의 경우에는 피사체와의 초점 거리에 상관없이 포커싱이 구현된 양질의 화상을 제공할 수 있다는 점에서 그 수요가 급증하고 있는 상태이다.

상기와 같은 자동 초점 기능이 구현되는 카메라 모듈은 다수의 렌즈가 적층 결합된 렌즈 배럴이나 그 내부의 렌즈가 전자기 모터나 압전 소자 등을 이용하여 다양한 형태로 제작되는 엑츄에이터에 의해서 상, 하로 구동됨에 따라 피사체의 거리에 상관없이 초점이 조정되는 바, 상기 엑츄에이터는 렌즈의 정확한 초점 조정이 이루어지도록 하기 위한 초기 위치를 설정하는 위치감지장치에 의해서 구동된다.

도 1은 카메라 모듈의 내부에 장착되는 종래 위치감지장치의 사시도이고, 도 2는 종래 위치감지장치에서 발생되는 전압에 대한 이동거리의 관계가 도시된 그래프로서, 도시된 바와 같이 종래의 위치감지 장치는 카메라 모듈(도면 미도시)의 일측에 수광부(2)와 발광부(3)가 대응되게 한 몸체를 이루는 센서(1)가 장착되고, 상기 센서(1)의 수광부(2)와 발광부(3) 사이에 차단판(5)이 삽입된다.

상기 센서(1)는 다수의 지지구(4)에 의해서 렌즈 배럴(도면 미도시) 측면이나 배럴 구동부 상에 장착되며, 일단부가 양측으로 분리되어 각 분리 몸체의 대향면 상에 수광부(2)와 발광부(3)가 구비된다.

상기 센서(1)는 발광부(3)에서 발광된 빛이 수광부(2)로 유입되며, 상기 수광부(2)로 유입되는 빛에 의해서 렌즈를 이송시키는 엑츄에이터의 구동이 이루어지게 된다. 이때 상기 센서(1)의 수광부(2)로 수광되는 빛의 수광과 차단은 수광 부(2)와 발광부(3)에 수직 이송 가능하게 장착된 차단판(5)에 의해서 이루어지며, 상기 차단판(5)의 상, 하 이송에 의해서 수광부(2)와 발광부(3)의 일부분이 가려지면서 교류되는 빛이 광변환되어 발생되는 전압으로 인하여 엑츄에이터가 구동에 의한 렌즈의 이송이 이루어진다.

이때, 상기 렌즈가 초기 위치에 도달하게 되면 발광부(3)와 수광부(2) 사이의 차단판(5)이 상기 발광부(3)와 수광부(2)의 전체 면적을 가리게 되어 양측에서 교류되는 빛이 전면 차단됨으로써, 전압이 인가되지 않은 상태에서의 렌즈의 초기 위치가 감지될 수 있도록 한다.

더불어, 상기 발광부(3)와 수광부(2) 사이에서 차단판(5)이 상부로 이송되어 발광부(3)와 수광부(2)에 빛의 교류가 시작되면 렌즈를 이송시키기 위한 엑츄에이터에 일정 전압이 인가되어 엑츄에이터의 계속적인 구동이 이루어지게 된다.

따라서, 종래의 위치감지센서는 렌즈의 초기 위치가 비교적 정확히 검출될 수는 있으나, 상기 수광부(2)와 발광부(3) 사이의 임의 지점에 차단판(5)이 위치한 상태에서는 렌즈의 위치 파악이 불가능함에 따라 엑츄에이터를 얼마나 구동시켜야 렌즈가 초기 위치에 도달할 수 있는지를 측정할 수 없는 문제점이 발생되고 있다.

또한, 상기 차단판(5)이 수광부(2)와 발광부(3) 사이에 빛의 교류가 가능한 상태로 위치하고 있을 경우, 렌즈를 초기 위치로 이동시키기 위하여 물리적으로 렌즈를 이송시키게 되면 렌즈와 다른 구성 부재의 충돌에 의해서 렌즈 및 엑츄에이터가 손상될 수 있는 단점이 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈를 이송시키기 위한 엑츄에이터에 인가되는 전압은 상기 수광부(2)와 발광부(3) 사이에서의 차단판(5)을 이용한 빛의 교류와 차단으로 인가 여부만을 알 수 있기 때문에 단계적인 렌즈의 이송이 불가능함과 아울러 엑츄에이터의 급속 이송에 의해서 엑츄에이터의 고장률이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 위치감지장치에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 자동 초점 기능을 구현하기 위한 액츄에이터가 내장된 렌즈구동모듈 내부에 다수의 슬릿이 형성된 한 쌍의 격자가 수광부와 발광부 사이에 설치되고, 상기 격자의 슬릿을 통해 투과되는 빛의 양에 따른 전압차에 의해 렌즈배럴의 구동 위치와 방향 및 구동 속도가 파악될 수 있도록 한 위치감지장치 및 이를 이용한 렌즈구동모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 렌즈배럴의 일측에 장착되며, 수광부와 발광부가 상호 대응되게 형성된 검출부와, 다수의 슬릿이 형성되어 상기 렌즈배럴에 장착되는 구동 격자와, 다수의 슬릿이 형성되어 상기 센서 내측에 고정 결합되는 고정 격자를 포함하는 위치감지장치가 제공됨에 의해서 달성된다.

상기 렌즈배럴은 배럴 수용부가 구비된 베이스 내에 수직 구동 가능하게 장착되며, 상기 베이스 일측에 결합된 기판으로부터 전원을 인가받는 압전 구동체의 작동에 의해서 베이스 내부에서 수직 구동된다.

상기 렌즈배럴 일측에 장착된 검출부는 렌즈구동모듈의 외장을 구성하는 베이스의 벽체 상에 양측으로 분리된 ㄷ자 형태의 몸체를 가지고 장착되고, 분리된 몸체의 대향면 상에 각각 수광부와 발광부가 구비되며, 상기 발광부에서 발광되는 광이 수광부로 조사됨에 의해 광변환 전압이 발생되도록 한다.

상기 검출부는 상호 대응면에 구비된 발광부가 주로 적외선이 조사되는 발광칩을 포함되며, 상기 수광부는 발광부에서 조사된 광이 수광되어 소정의 전압으로 변환되는 수광 소자를 포함한다.

상기 검출부에서 발생되는 광변환 전압은 분리된 몸체에 구비된 발광부와 수광부 사이에 설치된 한 쌍의 격자를 통해 생성되며, 한 쌍의 격자에 구비된 다수의 슬릿이 반복적으로 중첩됨에 따라 중첩된 슬릿에 투과되는 광량에 의한 전압차에 의해서 광변환 전압이 발생되고, 그 전압차에 의해 렌즈배럴의 상, 하 구동 위치가 검출된다.

즉, 상기 한 쌍의 격자 중 어느 하나의 격자는 렌즈배럴의 일측에 결합되어 렌즈배럴과 동시에 상, 하 구동되고, 다른 하나의 격자는 검출부의 내측면에 고정되게 장착됨으로써, 한 쌍의 격자는 길이 방향으로 형성된 다수의 슬릿이 상호 중첩되게 교차 구동된다.

이때, 상기 한 쌍의 격자에 형성된 슬릿은 격자의 길이 방향을 따라 동일한 폭과 간격을 가지고 수직 배열된다.

이와 같이, 본 발명의 위치감지장치는 렌즈배럴의 일측에 결합된 검출부의 발광부와 수광부 사이에서 한 쌍의 격자에 형성된 다수의 슬릿이 반복적으로 중첩됨에 의해서 중첩된 슬릿을 통해 투과되는 광에 의한 검출부의 광변환에 의한 전압차, 즉 상기 검출부의 수광부를 통해 생성되는 전압의 최고치와 최저치를 인식하여 렌즈배럴의 이동 거리에 따른 위치가 검출됨에 기술적 특징이 있다.

한편, 본 발명의 다른 목적은, 중앙부에 배럴 수용부가 형성된 베이스부와, 상기 베이스부 내에 수직 구동 가능하게 삽입되며, 내부에 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴 일측에 장착되고, 수광부와 발광부가 상호 대응되게 형성된 검출부 내부에서 한 쌍의 격자에 형성된 다수의 슬릿이 반복적으로 상호 중첩되는 위치감지장치와, 상기 렌즈배럴의 타측에 장착되어 전압 인가에 의해 상기 렌즈배럴을 광축 방향으로 이동시키는 압전 구동체; 및 상기 렌즈배럴의 외측을 감싸며 일측부가 구동 수단에 접촉되어 전기적 신호를 인가하는 연성인쇄회로기판을 포함하는 렌즈구동모듈이 제공됨에 의해서 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 위치감지장치는 수광부와 발광부가 상호 대응되게 형성된 검출부 내측에 다수의 슬릿이 형성된 구동 격자 및 고정 격자가 설치되고, 구동 격자와 고정 격자의 중첩되는 슬릿을 통해 투과되는 광량에 의한 전압차에 의해 렌즈배럴의 위치가 검출되도록 함으로써, 각 슬릿의 폭에 따라 더욱 세밀한 렌즈배럴의 이동 거리를 검출할 수 있는 장점이 있으며, 정확한 이동 거리 및 위치가 검출될 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 위치감지장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작 용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 아래의 도면을 참조한 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

렌즈구동모듈

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 위치감지장치가 채용된 렌즈구동모듈의 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 렌즈구동모듈의 일부 절개 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 렌즈구동모듈의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈구동모듈(100)은 베이스(101)와, 상기 베이스(101) 내부에서 상, 하 구동되는 렌즈배럴(110)과, 상기 렌즈배럴(110)에 장착되는 위치감지장치(120) 및 압전 구동체(130)로 구성된다.

상기 베이스(101)는 중앙부에 배럴 수용부(102)가 구비되고, 상기 배럴 수용부(102) 내에 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈배럴(110)이 렌즈(L)의 광축 방향으로 수직 구동 가능하게 삽입된다.

상기 렌즈배럴(110)은 일측부에 수광부(121)와 발광부(122)가 형성된 검출부(123)와 상기 검출부(123)의 수광부(121)와 발광부(122) 사이에서 상호 교차되게 구동되는 한 쌍의 격자(124)(125)로 구성된 위치감지장치(120)가 장착된다.

상기 위치감지장치(120)의 검출부(123)는 수광부(121)와 발광부(122)가 상호 대향면에 형성되도록 구분 형성되고, 상기 수광부(121)와 발광부(122) 사이에 한 쌍의 격자(124)(125), 즉 렌즈배럴(110)에 부착된 구동 격자(124)와, 검출부(123)의 내측면에 부착된 고정 격자(125)가 장착되며, 각각의 격자(124)(125)는 다수의 슬릿(124a)(124b)이 형성된다.

상기 검출부(123)의 수광부(121)는 일반적인 광 센서(PI:Photointerrupter)가 사용될 수 있으며, 상기 검출부(123)의 발광부(122)에서 발광된 적외선(Infrared rays)의 조사광을 구동 격자(124)와 고정 격자(125)의 중첩된 슬릿(124a)(124b)을 통해 수광되도록 한다.

이와 같은 위치감지장치(120)의 보다 구체적인 기술적 구성은 격자의 구동 도면이 표시된 아래의 도면을 참조하여 하기에서 다시 상세히 설명될 것이다.

상기 렌즈배럴(110)은 위치감지장치(120)의 장착 위치 반대측으로 가이드부(111)가 연장 형성되고, 상기 가이드부(111)에 상기 렌즈배럴(110)을 하우징(101)의 배럴 수용부(102) 내에서 수직 구동시키기 위한 압전 구동체(130)가 결합된다.

상기 압전 구동체(130)는 전압의 인가에 의해서 길이 방향의 진동과 두께 방향으로 굴곡 변형되는 압전 진동자(131)와, 압전 진동자(131)에 밀착 결합되는 전도성 완충재(133) 및 상기 압전 진동자(131)와 전도성 완충재(133)가 밀착되도록 하기 위한 판스프링(134)으로 구성된다.

상기 압전 진동자(131)는, 렌즈배럴(110)의 외측면을 감싸는 연성인쇄회로기판(140)으로부터 전원을 인가받게 되는 데, 상기 연성인쇄회로기판(140)은 압전 진동자(131)와 밀착 결합된 전도성 완충재(133)에 전기적으로 연결된다.

상기 압전 진동자(131)는 다수의 압전체가 적층 형성된 육면체 형태의 압전 초음파 진동자로서, 외부에 복수개의 전극 단자(도면 미도시)가 구비되고, 상기 전 극 단자를 통해 인가되는 전원에 의해 굴곡 변형된다.

상기 압전 진동자(131)의 내측면에는 한 쌍의 마찰부재(132)가 장착되며, 상기 압전 구동체(130)가 장착되는 렌즈배럴(110)의 가이드부(111)에 장착된 안내부재(112)에 선 접촉 또는 점 접촉되고, 상기 압전 진동자(131)의 구동 변위에 의한 안내부재(112)와 마찰부재(132)의 마찰에 따른 구동력이 가이드부(111)를 통해 렌즈배럴(110)에 전달되어 렌즈배럴(110)이 광축 방향으로 수직 구동되도록 한다.

이때, 상기 안내부재(112)와 마찰부재(132)는 마찰계수가 비교적 큰 세라믹 또는 금속 재질로 이루어짐이 바람직하며, 도면에 도시된 바와 같이 원통형에 한정되지 않고 마찰력이 발생될 수 있는 반원형 또는 육면체 등의 형상으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 안내부재(112)와 마찰부재(132)는 각각 렌즈배럴(110)과 압전 진동자(131)에 서로 직교하는 방향으로 장착됨에 따라 압전 진동자(131)의 밀착 결합시 양 부재(112)(132)가 선 접촉 또는 점 접촉됨에 의해서 마찰에 의한 구동력이 정확하게 전달될 수 있도록 한다.

한편, 상기 압전 진동자(131)는 렌즈배럴(110)의 외곽을 감싸며 베이스(101)의 측벽에 설치되는 전원 연결 수단의 연성인쇄회로기판(140)에 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 인가받게 되는 바, 상기 연성인쇄회로기판(140)의 일단부가 압전 진동자(131)와 밀착 결합된 전도성 완충재(133)에 밀착 결합되어 상기 압전 진동자(131)의 구동 전원이 인가되도록 한다.

이때, 상기 압전 진동자(131)와 연성인쇄회로기판(140) 사이에 개재된 전도 성 완충재(133)는 소정의 부위, 즉 압전 진동자(131)의 전극 단자와 접합된 부위에서만 전기적 신호가 전달되도록 하여 압전 진동자(131)와 연성인쇄회로기판(140)이 전기적으로 연결된다.

상기 압전 진동자(131)와 연성인쇄회로기판(140) 사이에 전도성 완충재(133)가 개재되는 이유는, 압전 진동자(131)가 렌즈배럴(110)의 가이드부(111)에 압착 결합될 때 구동 변위가 제한되는 것을 방지하기 위함이며, 또 다른 이유는 압전 진동자(131)의 굴곡 변형에 의해 발생되는 구동력이 렌즈배럴(110)에 형성된 가이드부(111)에 탄성적으로 전달되도록 하기 위함이다.

또한, 상기 압전 진동자(131)와 전도성 완충재(133) 및 연성인쇄회로기판(140)의 단부측은 상기 렌즈배럴(110)의 가이드부(111)에 밀착 결합되는 판 스프링(134)에 의해 견고하게 결합된다.

위치감지장치

다음, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 일실시예의 위치감지장치의 구체적인 구성과 동작 과정이 설명된 도면으로서, 도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 위치감지장치 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 위치감지장치에 채용되는 격자의 동작 과정이 도시된 예시도이며, 도 8은 도 7과 같이 구동되는 한 쌍의 격자를 통해 검출된 렌즈배럴 위치의 출력 전압이 도시된 파형도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 위치감지장치(120)는, 렌즈배 럴(110)의 일측부와 대응되는 베이스(101)에 장착되는 검출부(123)와, 상기 검출부(123) 내에서 수직 구동되는 한 쌍의 격자(124)(125)로 구성된다.

상기 검출부(123)는 수광부(121)와 발광부(122)가 상호 대향되게 'ㄷ'자 형태로 구분된 몸체로 구성되고, 상기 발광부(122)는 대향면에 형성된 수광부(121)로 적외선 등의 광을 조사하고, 상기 수광부(121)는 발광부(122)에서 조사된 광이 수광되면서 광량에 따른 광변환 전압이 발생된다.

이때, 상기 발광부(122)는 LED 와 같은 발광칩이 실장되어 있으며, 상기 발광부(122)로부터 광을 수광되는 수광부(121)는 광신호를 소정의 전압으로 변환하는 수광 소자, 즉 일반적인 광 센서(PI:Photointerrupter)가 사용될 수 있다.

상기 검출부(123)는 베이스(101)의 소정 지점에 고정되게 장착되는 바, 발광부(122)와 수광부(121)로 구분된 몸체가 렌즈배럴(110)의 일측으로 연장된 가이드를 감싸는 구조로 장착되며, 상기 검출부(123)의 발광부(122)와 수광부(121) 사이에 구동 격자(124)와 고정 격자(125)가 설치된다.

상기 구동 격자(124)와 고정 격자(125)는 각각 전면(全面)에 걸쳐 다수의 슬릿(124a)(125a)이 형성되며, 상기 구동 격자(124)의 수직 이송에 의해 상기 슬릿(124a)(125a)이 상호 중첩된다.

이때, 상기 구동 격자(124)는 렌즈배럴(110)에 부착되어 압전 구동체(130)의 작동에 의해서 수직 이송되는 렌즈배럴(110)을 따라 광축 방향으로 이송되며, 상기 고정 격자(125)는 검출부(123)의 수광부(121)와 발광부(122) 내측면 중 어느 하나의 내측면에 고정 결합된다.

따라서, 상기 구동 격자(124)는 검출부(123)의 발광부(122)와 수광부(121) 사이에서 고정 격자(125)와 대응되게 결합되어 렌즈배럴(110)의 이송에 따라 광축 방향으로 이송되면서 다수의 슬릿(124a)(125a)이 반복적으로 중첩되고, 상기와 같이 중첩된 슬릿(124a)(125a)을 통해 발광부(122)에서 조사된 광이 수광부(121)로 입사되도록 한다.

이때에, 상기 슬릿(124a)(125a)은 렌즈배럴(110)의 수직 구동 위치에 따라 중첩 면적이 각기 다르게 형성됨에 따라 중첩된 슬릿(124a)(125a)을 통해 투과되는 광량이 서로 다르게 되고, 광량의 변동에 따라 수광부(121)에서 광변환되는 전압이 변동됨으로써, 이 전압차에 의해 렌즈배럴(110)의 정확한 위치가 검출될 수 있도록 한다.

한편, 상기 구동 격자(124)와 고정 격자(125)는 일정한 간격으로 다수의 슬릿(124a)(125a)이 형성되는 데, 그 폭과 배열 간격이 동일하게 형성된다.

상기 슬릿(124a)(125a)의 폭은 대략 0.5 내지 20㎛로 구성될 수 있으며, 더욱 세밀한 해상력(resolution)으로 렌즈배럴의 위치를 검출하기 위하여 바람직하게는 5 내지 10㎛의 폭으로 구성될 수 있고, 더욱 바람직하게는 3 내지 4㎛로 형성될 수 있다.

이때, 상기 구동 격자(124)가 고정 격자(125)를 기준으로 대면된 상태에서 상, 하로 반복적으로 구동됨에 따라 상기 슬릿(124a)(125a)의 폭은 렌즈배럴(110)의 초점 조정 거리와 동일하게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 일실시예의 위치감지장치를 이용한 렌즈배럴의 위치가 검출되는 과정을 도 7 내지 도 8을 통해 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 앞서 설명된 렌즈구동모듈(100)에 장착된 연성인쇄회로기판(140)을 통해 압전 구동체(130)에 소정의 구동 전압을 인가하여 렌즈배럴(110)이 광축 방향으로 이동되도록 한다.

상기 렌즈배럴(110)의 수직 구동과 함께 수광부(121)와 발광부(122)가 구비된 검출부(123) 내에 고정된 고정 격자(125)를 기준으로 렌즈배럴(110)의 가이드에 장착된 구동 격자(124)가 상, 하로 슬라이딩 이동되며, 상기 고정 격자(125)와 구동 격자(124)에 형성된 다수의 슬릿(124a)(125a)의 중첩 면적이 변화된다.

이때, 상기 구동 격자(124)와 고정 격자(125)의 슬릿(124a)(125a)은 도 7에 도시된 바와 같이 서로 중첩되거나 엇갈리는 상태가 반복되는 데, ①, ⑤와 같이 각 슬릿(124a)(125a)이 완전히 중첩되어 중첩된 슬릿(124a)(125a)을 통해 발광부(122)의 조사광이 슬릿(124a)(125a)을 통해 투과되는 상태, ②, ④와 같이 각 슬릿(124a)(125a)의 일부가 중첩되어 있는 상태 및 ③과 같이 각 슬릿(124a)(125a)이 상호 엇갈리게 배치되어 발광부(122)의 조사광이 슬릿(124a)(125a)을 통해 투과되지 못하는 상태가 반복될 수 있다.

이러한 각 격자(124)(125)의 반복 과정이 수행될 때, 발광부(122)에서 조사된 광의 투과율이 ①, ⑤ 상태에서 최대로 유지됨과 아울러 수광부(124)에서는 높은 전압으로 광변환되고, 발광부(122)에서 조사된 광의 투과율이 ③과 같은 상태에서 최소로 유지됨에 따라 수광부(121)에서는 낮은 전압으로 광변환이 이루어지게 된다.

이와 같이, 구동 격자(124)와 고정 격자(125)에 형성된 슬릿(124a)(125a)의 중첩 정도에 따라 수광부(121)로 입사되는 광량이 변화되고, 변화된 광량에 의한 수광부(121)의 광변환 전압차에 의해 렌즈배럴(110)의 위치가 검출되도록 한다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 수광부(121)를 통해 출력된 전압의 수치, 즉 ①, ⑤ 상태의 최고치와 ③과 같은 상태에서 최저치의 전압을 인식하여 그 차에 의한 렌즈배럴(110)의 이동 거리가 계산된다.

만약, 구동 격자(124)와 고정 격자(125)에 형성된 각 슬릿(124a)(125a)의 폭이 5㎛라 한다면, ① 상태의 위치가 렌즈배럴(100)의 기준점으로 하여 ③ 상태의 전압이 검출되면 하나의 슬릿(124a)(125a) 폭에 해당하는 이동 거리로 인식되어 5㎛의 이동 위치가 검출되고, 다시 최고 전압인 ⑤ 상태의 전압 검출시에는 렌즈배럴(110)의 이동 거리로 10㎛가 인식되어 기준 위치인 ①의 상태에서 10㎛ 이동 지점의 위치로 이동 거리가 계산될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할것이다.

도 1은 카메라 모듈의 내부에 장착되는 종래 위치감지장치의 사시도.

도 2는 종래 위치감지장치에서 발생되는 전압에 대한 이동거리의 관계가 도시된 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 위치감지장치가 채용된 렌즈구동모듈의 조립 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 렌즈구동모듈의 일부 절개 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 렌즈구동모듈의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 위치감지장치 단면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 위치감지장치에 채용되는 격자의 동작 과정이 도시된 예시도.

도 8은 도 7과 같이 구동되는 한 쌍의 격자를 통해 검출된 렌즈배럴 위치의 출력 전압이 도시된 파형도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101. 베이스 102. 렌즈 수용부

110. 렌즈배럴 112. 안내부재

120. 위치감지장치 121. 수광부

122. 발광부 123. 검출부

124. 구동 격자 125. 고정 격자

130. 압전 구동체 131. 압전 진동자

132. 마찰부재 133. 전도성 완충재

134. 판스프링 140. 연성인쇄회로기판

Claims (15)

1. 베이스부 내의 렌즈 수용부 내에 수직 구동 가능하게 삽입된 렌즈배럴의 일측에 장착되며, 양측으로 분리된 ㄷ자 형태의 몸체를 가지고 수광부와 발광부로 구분되어 상기 수광부와 발광부가 ㄷ자 몸체의 상호 대향면에 구비된 검출부;

   다수의 슬릿이 형성되어 상기 렌즈배럴에 장착되는 구동 격자; 및

   다수의 슬릿이 형성되어 상기 검출부 내측에 고정 결합되는 고정 격자;

   를 포함하며,

   상기 구동 격자와 고정 격자는, 다수의 슬릿이 반복적으로 중첩되면서 중첩된 상기 슬릿을 통해 상기 발광부에서 조사된 광이 투과되어 상기 수광부로 입사되는 위치감지장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 검출부는, 상기 발광부가 적외선이 조사되는 발광칩을 포함되며, 상기 수광부는 발광부에서 조사된 광이 수광되는 수광 소자가 포함하는 위치감지장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 슬릿은, 상기 각 격자의 길이 방향을 따라 동일한 폭과 간격을 가지고 수직 배열된 위치감지장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 슬릿의 폭은, 0.5 내지 20㎛의 폭으로 구성된 위치감지장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 슬릿의 폭은,5 내지 10㎛의 폭으로 구성된 위치감지장치.
8. 제5항에 있어서,

   상기 슬릿의 폭은 상기 렌즈배럴의 초점 조정 거리와 동일하게 형성되는 위치감지장치.
9. 중앙부에 배럴 수용부가 형성된 베이스부;

   상기 베이스부 내에 수직 구동 가능하게 삽입되며, 내부에 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈배럴;

   상기 렌즈배럴 일측에 장착되고, 양측으로 분리된 ㄷ자 형태의 몸체를 가지고 수광부와 발광부가 ㄷ자 형태의 상기 몸체 대향면에 형성된 검출부 내부에서 한 쌍의 격자에 형성된 다수의 슬릿이 반복적으로 상호 중첩되면서 중첩된 상기 슬릿을 통해 상기 발광부에서 조사된 광이 투과되어 상기 수광부로 입사되는 위치감지장치;

   상기 렌즈배럴의 타측에 장착되어 전압 인가에 의해 상기 렌즈배럴을 광축 방향으로 이동시키는 압전 구동체; 및

   상기 렌즈배럴의 외측을 감싸며 일측부가 구동 수단에 접촉되어 전기적 신호를 인가하는 연성인쇄회로기판;

   을 포함하는 렌즈구동모듈.
10. 삭제
11. 제9항에 있어서,

    상기 슬릿은, 상기 각 격자의 길이 방향을 따라 동일한 폭과 간격을 가지고 수직 배열된 렌즈구동모듈.
12. 제11항에 있어서,

    상기 슬릿의 폭은, 0.5 내지 20㎛의 폭으로 구성된 렌즈구동모듈.
13. 제9항에 있어서,

    상기 압전 구동체는, 상기 렌즈배럴에 연장된 가이드부에 접촉 지지되고, 길이 방향의 진동과 두께 방향으로 굴곡 변형됨에 의해 상기 렌즈배럴을 광축 방향으로 수직 구동되도록 하는 렌즈구동모듈.
14. 제9항에 있어서,

    상기 압전 구동체는 압전 진동자와, 상기 압전 진동자에 밀착 결합되는 전도성 완충재 및 상기 압전 진동자와 전도성 완충재가 밀착되도록 하기 위한 판스프링으로 구성된 렌즈구동모듈.
15. 제14항에 있어서,

    상기 압전 진동자는, 내측면에 한 쌍의 마찰부재가 장착된 렌즈구동모듈.

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