KR102107028B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴의 제1 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되고, 상기 렌즈 배럴이 상기 제1 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스가 변화하는 제1-1 센싱 코일 및 제1-2 센싱 코일을 구비하는 제1 위치 센싱부; 및 상기 렌즈 배럴의 제2 방향 이동에 따라 인덕턴스가 변화하는 제2 센싱 코일 및 상기 렌즈 배럴의 제3 방향 이동에 따라 인덕턴스가 변화하는 제3 센싱 코일을 구비하는 제2 위치 센싱부;를 포함하며, 상기 제2 위치 센싱부는 상기 제2 센싱 코일과 상기 제3 센싱 코일의 인덕턴스에서 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산하여 상기 렌즈 배럴의 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되고, 상기 기준 인덕턴스는 상기 제1-1 센싱 코일 및 상기 제1-2 센싱 코일의 인덕턴스를 합산한 값을 기설정된 크기로 보상하여 얻어질 수 있다.

Description

카메라 모듈{Camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 이동통신 단말기에 카메라 모듈이 채용되고 있다.
또한, 카메라 모듈에는 자동 초점 조정 기능 및 흔들림 보정 기능이 탑재되고 있으며, 정밀한 제어를 위하여 렌즈의 위치를 측정하기 위한 구성도 추가되고 있다.
나아가, 최근 이동통신 단말기 및 카메라 모듈의 소형화 추세에 따라 자동 초점 조정 기능 및 흔들림 보정 기능을 위한 액츄에이터의 크기도 작아지고 있다.
그러나, 액츄에이터의 크기가 작아질수록 렌즈를 구동시키는 구동력의 크기가 작아지고, 렌즈의 위치를 측정하는 센서의 감도도 저하되어 정밀한 구동이 어려워지는 문제가 있다.
즉, 카메라 모듈의 소형화와 카메라 모듈의 성능 향상을 모두 만족시키기 어려운 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 카메라 모듈을 소형화시키면서도 충분한 구동력을 확보하는 한편, 렌즈 배럴의 정밀한 위치 측정이 가능한 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴의 제1 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되고, 상기 렌즈 배럴이 상기 제1 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스가 변화하는 제1-1 센싱 코일 및 제1-2 센싱 코일을 구비하는 제1 위치 센싱부; 및 상기 렌즈 배럴의 제2 방향 이동에 따라 인덕턴스가 변화하는 제2 센싱 코일 및 상기 렌즈 배럴의 제3 방향 이동에 따라 인덕턴스가 변화하는 제3 센싱 코일을 구비하는 제2 위치 센싱부;를 포함하며, 상기 제2 위치 센싱부는 상기 제2 센싱 코일과 상기 제3 센싱 코일의 인덕턴스에서 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산하여 상기 렌즈 배럴의 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되고, 상기 기준 인덕턴스는 상기 제1-1 센싱 코일 및 상기 제1-2 센싱 코일의 인덕턴스를 합산한 값을 기설정된 크기로 보상하여 얻어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴을 수용하는 하우징; 상기 렌즈 배럴을 제1 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 렌즈 배럴과 함께 상기 제1 방향으로 이동되도록 구성된 제1 마그네트 및 상기 제1 마그네트와 마주보도록 배치된 제1 코일을 포함하는 초점 조정부; 상기 렌즈 배럴을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향 및 제3 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 렌즈 배럴과 함께 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로 이동되도록 구성된 제2 마그네트 및 제3 마그네트와, 상기 제2 마그네트와 마주보도록 배치된 제2 코일과, 상기 제3 마그네트와 마주보도록 배치된 제3 코일을 포함하는 흔들림 보정부; 상기 렌즈 배럴의 상기 제1 방향으로의 위치를 검출하도록 구성된 제1 위치 센싱부; 및 상기 렌즈 배럴의 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로의 위치를 검출하도록 구성된 제2 위치 센싱부;를 포함하며, 상기 제1 위치 센싱부는 상기 렌즈 배럴이 상기 제1 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스 값이 변화하도록 구성된 제1-1 센싱 코일 및 제1-2 센싱 코일을 구비하고, 상기 제2 위치 센싱부는 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일의 인덕턴스에서, 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산하여 상기 렌즈 배럴의 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되며, 상기 기준 인덕턴스는 상기 제1-1 센싱 코일 및 상기 제1-2 센싱 코일의 인덕턴스를 합산한 값을 기설정된 크기로 보상하여 얻어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 카메라 모듈을 소형화시키면서도 충분한 구동력을 확보하는 한편, 렌즈 배럴의 정밀한 위치 측정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제1 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조정부와 흔들림 보정부의 복수의 마그네트와 복수의 코일의 배치 형태를 나타내는 개략적인 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 위치 센싱부 및 제2 위치 센싱부를 개략적으로 나타낸 블록도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이고,
도 8은 렌즈 배럴의 제2 방향(X축 방향)으로의 위치를 검출할 경우, 외란의 영향을 제거하는 방법을 나타낸 도면이고,
도 9는 렌즈 배럴의 제3 방향(Y축 방향)으로의 위치를 검출할 경우, 외란의 영향을 제거하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자 기기에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 분해 사시도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제1 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈 배럴(210), 렌즈 배럴(210)을 이동시키는 렌즈 구동 장치, 렌즈 배럴(210)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 모듈(700) 및 렌즈 배럴(210)과 렌즈 구동 장치를 수용하는 하우징(120)과 케이스(110)를 포함한다.
렌즈 배럴(210)은 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈 배럴(210)에 장착된다.
복수의 렌즈는 렌즈 배럴(210)의 설계에 따라 필요한 수만큼 배치되고, 각각의 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.
렌즈 구동 장치는 렌즈 배럴(210)을 이동시키는 장치이다.
일 예로, 렌즈 구동 장치는 렌즈 배럴(210)을 제1 방향으로 이동시킴으로써 초점을 조정할 수 있고, 렌즈 배럴(210)을 제1 방향에 수직한 제2 방향 및 제3 방향으로 이동시킴으로써 촬영 시의 흔들림을 보정할 수 있다.
제1 방향은 광축 방향(Z축 방향)일 수 있고, 제2 방향은 제1 방향에 수직한 방향(X축 방향)일 수 있으며, 제3 방향은 제1 방향과 제2 방향에 모두 수직한 방향(Y축 방향)일 수 있다.
렌즈 구동 장치는 초점을 조정하는 초점 조정부(400) 및 흔들림을 보정하는 흔들림 보정부(500)를 포함한다.
이미지 센서 모듈(700)은 렌즈 배럴(210)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 장치이다.
일 예로, 이미지 센서 모듈(700)은 이미지 센서(710) 및 이미지 센서(710)와 연결되는 인쇄회로기판(720)을 포함할 수 있고, 적외선 필터를 더 포함할 수 있다.
적외선 필터는 렌즈 배럴(210)을 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단하는 역할을 한다.
이미지 센서(710)는 렌즈 배럴(210)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환한다. 일 예로 이미지 센서(710)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.
이미지 센서(710)에 의해 변환된 전기 신호는 휴대가능한 전자기기의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다.
이미지 센서(710)는 인쇄회로기판(720)에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판(720)과 전기적으로 연결된다.
렌즈 배럴(210)과 렌즈 구동 장치는 하우징(120)에 수용된다.
일 예로, 하우징(120)은 상부와 하부가 개방된 형상이며, 하우징(120)의 내부 공간에 렌즈 배럴(210)과 렌즈 구동 장치가 수용된다.
하우징(120)의 하부에는 이미지 센서 모듈(700)이 배치된다.
또한, 하우징(120)의 측면에는 초점 조정부(400) 및 흔들림 보정부(500)에 구동 신호를 제공하는 기판(600)이 배치된다. 기판(600)은 하우징(120)의 측면을 감싸는 하나의 기판(600)으로 제공된다.
하우징(120)의 측면에는 후술하는 바와 같이 초점 조정부(400)의 제1 코일(430) 및 제1 위치 센싱부(440)의 제1 센싱 코일(470)과, 흔들림 보정부(500)의 제2 코일(510b) 및 제3 코일(520b)이 삽입될 수 있도록 개구부가 구비된다.
케이스(110)는 하우징(120)과 결합하며, 카메라 모듈(1000)의 내부 구성부품을 보호하는 기능을 한다.
또한, 케이스(110)는 전자파를 차폐하는 기능을 할 수 있다.
일 예로, 카메라 모듈에서 발생된 전자파가 휴대가능한 전자기기 내의 다른 전자부품에 영향을 미치지 않도록 케이스(110)가 전자파를 차폐할 수 있다.
또한, 휴대가능한 전자기기에는 카메라 모듈 이외에 여러 전자부품이 장착되므로, 이러한 전자부품에서 발생된 전자파가 카메라 모듈에 영향을 미치지 않도록 케이스(110)가 전자파를 차폐할 수 있다.
케이스(110)는 금속재질로 제공되어 인쇄회로기판(720)에 구비되는 접지패드에 접지될 수 있으며, 이에 따라 전자파를 차폐할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)의 렌즈 구동 장치 중 초점 조정부(400)에 관하여 설명한다.
피사체에 초점을 맞추기 위하여 렌즈 배럴(210)은 렌즈 구동 장치에 의해 이동된다.
일 예로, 본 발명은 렌즈 배럴(210)을 제1 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 초점 조정부(400)를 구비한다.
초점 조정부(400)는, 렌즈 배럴(210)을 수용하는 캐리어(300), 및 렌즈 배럴(210)과 캐리어(300)를 제1 방향(Z축 방향)으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 제1 마그네트(410)와 제1 코일(430)을 포함한다.
제1 마그네트(410)는 캐리어(300)에 장착된다. 일 예로, 제1 마그네트(410)는 캐리어(300)의 일면에 장착될 수 있다.
제1 코일(430)은 기판(600)에 적층 매립된 동박패턴일 수 있다. 제1 마그네트(410)와 제1 코일(430)이 광축(Z축)에 수직한 방향으로 마주보도록 기판(600)은 하우징(120)의 측면에 장착된다.
제1 마그네트(410)는 캐리어(300)에 장착되어 캐리어(300)와 함께 제1 방향(Z축 방향)으로 이동하는 이동부재이고, 제1 코일(430)은 하우징(120)에 고정된 고정부재이다.
제1 코일(430)에 전원이 인가되면, 제1 마그네트(410)와 제1 코일(430) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(300)를 제1 방향(Z축 방향)으로 이동시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 캐리어(300)에는 프레임(310) 및 렌즈 홀더(320)가 수용되고, 렌즈 홀더(320)에는 렌즈 배럴(210)이 장착되므로, 캐리어(300)의 이동에 의해 프레임(310), 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)도 제1 방향(Z축 방향)으로 이동된다.
캐리어(300)가 이동될 때, 캐리어(300)와 하우징(120) 사이의 마찰을 저감하도록 캐리어(300)와 하우징(120) 사이에 구름부재(B1)가 배치된다. 구름부재(B1)는 볼 형태일 수 있다.
구름부재(B1)는 제1 마그네트(410)의 양측에 배치된다.
제1 요크(450)는 제1 마그네트(410)와 광축(Z축)에 수직한 방향으로 마주보도록 배치된다. 일 예로, 제1 요크(450)는 기판(600)의 외측면(제1 코일(430)이 매립된 면의 반대면)에 장착된다. 따라서, 제1 요크(450)는 제1 코일(430)을 사이에 두고 제1 마그네트(410)와 마주보도록 배치된다.
제1 요크(450)와 제1 마그네트(410) 사이에는 광축(Z축)에 수직한 방향으로 인력이 작용한다.
따라서, 제1 요크(450)와 제1 마그네트(410) 사이의 인력에 의해 구름부재(B1)는 캐리어(300) 및 하우징(120)과 접촉 상태를 유지할 수 있다.
또한, 제1 요크(450)는 제1 마그네트(410)의 자기력이 집속되도록 하는 기능도 한다. 이에 따라, 누설 자속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 예로, 제1 요크(450)와 제1 마그네트(410)는 자기 회로(Magnetic circuit)를 형성한다.
한편, 제1 마그네트(410)와 캐리어(300) 사이에는 제2 요크(420)가 배치될 수 있다. 제2 요크(420)는 제1 마그네트(410)의 자기력이 집속되도록 기능할 수 있다. 따라서, 누설 자속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 예로, 제2 요크(420)와 제1 마그네트(410)는 자기 회로(Magnetic circuit)를 형성한다.
본 발명은 렌즈 배럴(210)의 위치를 검출하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.
따라서, 폐루프 제어를 위하여 제1 위치 센싱부(440)가 제공된다. 제1 위치 센싱부(440)는 제1 센싱 코일(470) 및 제어부(800)을 포함한다(도 5 참조). 제어부(800)는 제1 센싱 코일(470)로부터 인덕턴스 값을 전달받아 렌즈 배럴(210)의 제1 방향(Z축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있다.
제1 센싱 코일(470)도 제1 코일(430)과 마찬가지로 기판(600)에 적층 매립된 동박패턴일 수 있다.
제1 센싱 코일(470)은 제1 마그네트(410)에 인접하게 배치된 센싱 요크(460)와 마주보도록 배치된다. 센싱 요크(460)는 캐리어(300)의 일면에 장착되고, 센싱 요크(460)는 도전체 또는 자성체일 수 있다.
제1 센싱 코일(470)은 센싱 요크(460)와 광축(Z축)에 수직한 방향으로 마주보도록 배치된다. 또한, 제1 센싱 코일(470)은 제1 코일(430)에 인접한 위치에 배치된다.
캐리어(300)가 제1 방향(Z축 방향)으로 이동됨에 따라 캐리어(300)에 장착된 센싱 요크(460)도 제1 방향(Z축 방향)으로 이동된다. 이에 따라, 제1 센싱 코일(470)의 인덕턴스가 변화하게 된다. 제어부(800)는 제1 센싱 코일(470)로부터 인덕턴스 값을 전달받아 렌즈 배럴(210)의 위치(제1 방향(Z축 방향)으로의 위치)를 검출할 수 있다.
따라서, 제1 센싱 코일(470)의 인덕턴스의 변화로부터 센싱 요크(460)의 위치를 검출할 수 있다. 센싱 요크(460)는 캐리어(300)에 장착되고, 캐리어(300)에는 렌즈 배럴(210)이 수용되며, 캐리어(300)는 렌즈 배럴(210)과 함께 제1 방향(Z축 방향)으로 이동되므로, 결국 제1 센싱 코일(470)의 인덕턴스 변화로부터 렌즈 배럴(210)의 위치(제1 방향(Z축 방향)으로의 위치)를 검출할 수 있다.
제1 센싱 코일(470)은 제1 방향(Z축 방향)을 따라 배치된 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱 코일(470)은 제1 방향(Z축 방향)을 따라 배치된 2개의 코일을 포함한다. 여기서, 2개의 코일 중 어느 하나를 제1-1 센싱 코일(470a)이라 하기로 하고, 나머지 하나를 제1-2 센싱 코일(470b)이라 하기로 한다.
한편, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 제1-1 센싱 코일(470a)과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C1, C2)는 센싱 요크(460)와의 거리 이외의 요인에 의해서도 변화될 수 있다.
일 예로, 주변환경의 온도 변화 등에 의한 외란의 영향에 의해서도 제1-1 센싱 코일(470a)과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C1, C2)가 변화될 수 있다. 따라서, 이러한 외란에 의해서 검출된 렌즈 배럴(210)의 위치에 오차가 발생할 수 있다.
도 3(a)에서는 외란에 의해 인덕턴스(C1, C2)가 증가하는 것으로 도시되었으나, 반대로 인덕턴스(C1, C2)가 감소할 수도 있다.
본 실시예에서는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 렌즈 배럴(210)이 제1 방향(Z축 방향)으로 이동되는 경우, 제1-1 센싱 코일(470a)과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C1, C2)는 증감 방향이 상이하도록 구성될 수 있다.
본 실시예에서는 제1-1 센싱 코일(470a)의 인덕턴스(C1) 변화와 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C2) 변화를 모두 고려함으로써 외란의 영향을 제거하고 렌즈 배럴(210)의 정확한 위치를 검출할 수 있다.
예를 들어, 제1 위치 센싱부(440)는 렌즈 배럴(210)의 제1 방향(Z축 방향)으로의 위치를 검출할 경우에, 제1-1 센싱 코일(470a)의 인덕턴스(C1) 값과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 감산(C1-C2)하여 렌즈 배럴(210)의 제1 방향(Z축 방향)으로의 위치를 정밀하게 검출하도록 구성된다(도 3(b) 참조).
제1-1 센싱 코일(470a)의 인덕턴스(C1) 값과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 감산(C1-C2)한 값은 외란에 관계없이 렌즈 배럴(210)의 위치에 따라 증가하거나 감소하게 된다.
즉, 센싱 요크(460)가 제1 방향(Z축 방향)으로 이동하는 경우, 제1-1 센싱 코일(470a)과 제1-2 센싱 코일(470b)에서 발생되는 신호 차를 이용하여 렌즈 배럴(210)의 제1 방향(Z축 방향)으로의 위치를 더욱 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 도 3(c)를 참조하면, 제1-1 센싱 코일(470a)과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C1, C2)는 증감 방향이 상이하도록 구성되므로, 제1-1 센싱 코일(470a)의 인덕턴스(C1) 값과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 합산(C1+C2)할 경우, 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)은 렌즈 배럴(210)의 위치에 관계없이 일정한 값을 갖게 된다. 즉, 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)은 외란에 의해서는 변화될 수 있으나 렌즈 배럴(210)의 위치에 의해서는 변화되지 않을 수 있다.
본 실시예에서는 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)을 이용하여 흔들림 보정 시의 외란의 영향을 제거할 수 있다. 이에 대하여는 도 4 내지 도 9를 참조로 후술하기로 한다.
한편, 제1 위치 센싱부(440)는 적어도 하나의 커패시터를 추가적으로 구비할 수 있고, 적어도 하나의 커패시터와 제1 센싱 코일(470)은 소정의 발진 회로를 형성할 수 있다. 일 예로, 적어도 하나의 커패시터는 제1 센싱 코일(470)에 포함된 코일의 개수에 대응되게 마련되어, 하나의 커패시터와 하나의 코일(470a 또는 470b)은 소정의 LC 발진기와 같은 형태로 구성될 수 있다.
제1 위치 센싱부(440)는 발진 회로에서 생성되는 발진 신호의 주파수 변화로부터 렌즈 배럴(210)의 변위를 판단할 수 있다. 구체적으로, 발진 회로를 형성하는 제1 센싱 코일(470)의 인덕턴스가 변경되는 경우, 발진 회로에서 생성되는 발진 신호의 주파수가 변경되므로 주파수의 변화에 기초하여 렌즈 배럴(210)의 변위 검출이 가능할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 제1 센싱 코일(470)이 센싱 요크(460)와 마주보는 것으로 설명하였으나, 센싱 요크(460)를 별도로 구비하지 않고 제1 센싱 코일(470)이 제1 마그네트(410)와 마주보도록 배치하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조정부와 흔들림 보정부의 복수의 마그네트와 복수의 코일의 배치 형태를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 위치 센싱부 및 제2 위치 센싱부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)의 렌즈 구동 장치 중 흔들림 보정부(500)에 관하여 설명한다.
흔들림 보정부(500)는 이미지 촬영 또는 동영상 촬영 시 사용자의 손떨림 등의 요인에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들리는 것을 보정하기 위해 사용된다.
예를 들어, 흔들림 보정부(500)는 사용자의 손떨림 등에 의해 영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 렌즈 배럴(210)에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.
일 예로, 흔들림 보정부(500)는 렌즈 배럴(210)을 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정한다.
도 2를 참조하면, 흔들림 보정부(500)는 렌즈 배럴(210)의 이동을 가이드하는 가이드부재, 및 가이드부재를 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동시키도록 구동력을 발생시키는 복수의 마그네트와 복수의 코일을 포함한다.
복수의 마그네트는 제2 마그네트(510a) 및 제3 마그네트(520a)를 포함할 수 있고, 복수의 코일은 제2 코일(510b) 및 제3 코일(520b)을 포함할 수 있다.
가이드부재는 프레임(310) 및 렌즈 홀더(320)를 포함한다. 프레임(310)과 렌즈 홀더(320)는 캐리어(300) 내에 삽입되어 제1 방향(Z축 방향)으로 배치되며, 렌즈 배럴(210)의 이동을 가이드하는 기능을 한다.
프레임(310)과 렌즈 홀더(320)는 렌즈 배럴(210)이 삽입될 수 있는 공간을 구비한다. 렌즈 배럴(210)은 렌즈 홀더(320)에 삽입 고정된다.
프레임(310) 및 렌즈 홀더(320)는 복수의 마그네트와 복수의 코일에 의해 발생된 구동력으로 캐리어(300)에 대하여 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동된다.
제2 마그네트(510a)와 제2 코일(510b)은 광축(Z축)에 수직한 제2 방향(X축 방향)으로 구동력을 발생시키고, 제3 마그네트(520a)와 제3 코일(520b)은 광축(Z축)에 수직한 제3 방향(Y축 방향)으로 구동력을 발생시킨다. 즉, 복수의 마그네트와 복수의 코일은 서로 마주보는 방향으로 구동력을 발생시킨다.
여기서, 제3 방향(Y축 방향)은 제1 방향(Z축 방향)과 제2 방향(X축 방향)에 모두 수직한 방향을 의미한다.
복수의 마그네트는 광축(Z축)에 수직한 평면에서 서로 직교하도록 배치되고, 복수의 코일도 광축(Z축)에 수직한 평면에서 서로 직교하도록 배치된다.
제2 마그네트(510a)와 제3 마그네트(520a)는 렌즈 홀더(320)에 장착된다. 일 예로, 제2 마그네트(510a)와 제3 마그네트(520a)는 각각 렌즈 홀더(320)의 측면에 장착된다. 렌즈 홀더(320)의 측면은 서로 수직한 제1 면과 제2 면을 포함하고, 렌즈 홀더(320)의 제1 면과 제2 면에 제2 마그네트(510a)와 제3 마그네트(520a)가 배치된다.
제2 코일(510b) 및 제3 코일(520b)은 기판(600)에 적층 매립된 동박패턴일 수 있다. 제2 마그네트(510a)와 제2 코일(510b)이 제2 방향(X축 방향)으로 마주보고, 제3 마그네트(520a)와 제3 코일(520b)이 제3 방향(Y축 방향)으로 마주보도록 기판(600)은 하우징(120)의 측면에 장착된다.
제2 마그네트(510a)와 제3 마그네트(520a)는 렌즈 홀더(320)와 함께 광축(Z축)에 수직한 방향으로 이동되는 이동부재이고, 제2 코일(510b)과 제3 코일(520b)은 하우징(120)에 고정된 고정부재이다.
한편, 본 발명에는 흔들림 보정부(500)의 프레임(310) 및 렌즈 홀더(320)를 지지하는 복수의 볼 부재가 제공된다. 복수의 볼 부재는 흔들림 보정 과정에서 프레임(310), 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)의 이동을 가이드하는 기능을 한다. 또한, 캐리어(300), 프레임(310) 및 렌즈 홀더(320) 간의 간격을 유지시키는 기능도 한다.
복수의 볼 부재는 제1 볼 부재(B2) 및 제2 볼 부재(B3)를 포함한다.
제1 볼 부재(B2)는 프레임(310), 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)의 제2 방향(X축 방향)으로의 이동을 가이드하고, 제2 볼 부재(B3)는 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)의 제3 방향(Y축 방향)으로의 이동을 가이드한다.
일 예로, 제1 볼 부재(B2)는 제2 방향(X축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제2 방향(X축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제1 볼 부재(B2)는 프레임(310), 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)의 제2 방향(X축 방향)으로의 이동을 가이드한다.
또한, 제2 볼 부재(B3)는 제3 방향(Y축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제3 방향(Y축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제2 볼 부재(B3)는 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)의 제3 방향(Y축 방향)으로의 이동을 가이드한다.
제1 볼 부재(B2)는 캐리어(300)와 프레임(310) 사이에 배치되는 복수의 볼 부재를 포함하고, 제2 볼 부재(B3)는 프레임(310)과 렌즈 홀더(320) 사이에 배치되는 복수의 볼 부재를 포함한다.
캐리어(300)와 프레임(310)이 서로 제1 방향(Z축 방향)으로 마주보는 면에는 각각 제1 볼 부재(B2)를 수용하는 제1 가이드홈부(301)가 형성된다. 제1 가이드홈부(301)는 제1 볼 부재(B2)의 복수의 볼 부재에 대응되는 복수의 가이드홈을 포함한다.
제1 볼 부재(B2)는 제1 가이드홈부(301)에 수용되어 캐리어(300)와 프레임(310) 사이에 끼워진다.
제1 볼 부재(B2)는 제1 가이드홈부(301)에 수용된 상태에서, 제1 방향(Z축 방향) 및 제3 방향(Y축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제2 방향(X축 방향)으로만 이동될 수 있다. 일 예로, 제1 볼 부재(B2)는 제2 방향(X축 방향)으로만 구름운동 가능하다.
이를 위하여, 제1 가이드홈부(301)의 복수의 가이드홈 각각의 평면 형상은 제2 방향(X축 방향)으로 길이를 갖는 직사각형일 수 있다.
프레임(310)과 렌즈 홀더(320)가 서로 제1 방향(Z축 방향)으로 마주보는 면에는 각각 제2 볼 부재(B3)를 수용하는 제2 가이드홈부(311)가 형성된다. 제2 가이드홈부(311)는 제2 볼 부재(B3)의 복수의 볼 부재에 대응되는 복수의 가이드홈을 포함한다.
제2 볼 부재(B3)는 제2 가이드홈부(311)에 수용되어 프레임(310)과 렌즈 홀더(320) 사이에 끼워진다.
제2 볼 부재(B3)는 제2 가이드홈부(311)에 수용된 상태에서, 제1 방향(Z축 방향) 및 제2 방향(X축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제3 방향(Y축 방향)으로만 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 볼 부재(B3)는 제3 방향(Y축 방향)으로만 구름운동 가능하다.
이를 위하여, 제2 가이드홈부(311)의 복수의 가이드홈 각각의 평면 형상은 제3 방향(Y축 방향)으로 길이를 갖는 직사각형일 수 있다.
한편, 본 발명에는 캐리어(300)와 렌즈 홀더(320) 사이에 배치되어 렌즈 홀더(320)의 이동을 지지하는 제3 볼 부재(B4)가 제공된다.
제3 볼 부재(B4)는 렌즈 홀더(320)의 제2 방향(X축 방향)으로의 이동 및 제3 방향(Y축 방향)으로의 이동을 모두 가이드한다.
일 예로, 제3 볼 부재(B4)는 제2 방향(X축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제2 방향(X축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제3 볼 부재(B4)는 렌즈 홀더(320)의 제2 방향(X축 방향)으로의 이동을 가이드한다.
또한, 제3 볼 부재(B4)는 제3 방향(Y축 방향)으로의 구동력이 발생한 경우에 제3 방향(Y축 방향)으로 구름운동한다. 이에 따라, 제3 볼 부재(B4)는 렌즈 홀더(320)의 제3 방향(Y축 방향)으로의 이동을 가이드한다.
한편, 제2 볼 부재(B3)와 제3 볼 부재(B4)는 렌즈 홀더(320)를 접촉 지지한다.
캐리어(300)와 렌즈 홀더(320)가 서로 제1 방향(Z축 방향)으로 마주보는 면에는 각각 제3 볼 부재(B4)를 수용하는 제3 가이드홈부(302)가 형성된다.
제3 볼 부재(B4)는 제3 가이드홈부(302)에 수용되어 캐리어(300)와 렌즈 홀더(320) 사이에 끼워진다.
제3 볼 부재(B4)는 제3 가이드홈부(302)에 수용된 상태에서, 제1 방향(Z축 방향)으로의 이동이 제한되고, 제2 방향(X축 방향) 및 제3 방향(Y축 방향)으로 구름운동할 수 있다.
이를 위하여, 제3 가이드홈부(302)의 평면 형상은 원형일 수 있다. 따라서, 제3 가이드홈부(302)의 평면 형상과 제1 가이드홈부(301) 및 제2 가이드홈부(311)의 평면 형상은 서로 다르다.
제1 볼 부재(B2)는 제2 방향(X축 방향)으로만 구름 운동 가능하고, 제2 볼 부재(B3)는 제3 방향(Y축 방향)으로만 구름 운동 가능하며, 제3 볼 부재(B4)는 제2 방향(X축 방향) 및 제3 방향(Y축 방향)으로 구름 운동 가능하다.
따라서, 본 발명의 흔들림 보정부(500)을 지지하는 복수의 볼 부재는 자유도에 있어서 차이가 있다.
여기서, 자유도란 3차원 좌표계에서 물체의 운동 상태를 나타내는 데 필요한 독립 변수의 수를 의미할 수 있다.
일반적으로, 3차원 좌표계에서 물체의 자유도는 6이다. 물체의 움직임은 세 방향의 직교좌표계와 세 방향의 회전좌표계에 의해 표현될 수 있다.
일 예로, 3차원 좌표계에서 물체는 각 축(X축, Y축, Z축)을 따라 병진 운동할 수 있고, 각 축(X축, Y축, Z축)을 기준으로 회전 운동할 수 있다.
본 명세서에서 자유도의 의미는, 흔들림 보정부(500)에 전원이 인가되어 광축(Z축)에 수직한 방향으로 발생된 구동력에 의해 흔들림 보정부(500)가 이동될 때, 제1 볼 부재(B2), 제2 볼 부재(B3) 및 제3 볼 부재(B4)의 움직임을 나타내는 데 필요한 독립 변수의 수를 의미할 수 있다.
일 예로, 광축(Z축)에 수직한 방향으로 발생된 구동력에 의해 제3 볼 부재(B4)는 두 개의 축(제1 축(X축) 및 제2 축(Y축))을 따라 구름 운동 가능하고, 제1 볼 부재(B2) 및 제2 볼 부재(B3)는 하나의 축(제1 축(X축) 또는 제2 축(Y축))을 따라 구름 운동 가능하다.
따라서, 제3 볼 부재(B4)의 자유도가 제1 볼 부재(B2)와 제2 볼 부재(B3)의 자유도보다 크다.
제2 방향(X축 방향)으로 구동력이 발생하면, 프레임(310), 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)이 함께 제2 방향(X축 방향)으로 움직인다.
여기서, 제1 볼 부재(B2)와 제3 볼 부재(B4)는 제2 방향(X축 방향)으로 구름 운동한다. 이때, 제2 볼 부재(B3)의 움직임은 제한된다.
또한, 제3 방향(Y축 방향)으로 구동력이 발생하면, 렌즈 홀더(320) 및 렌즈 배럴(210)이 제3 방향(Y축 방향)으로 움직인다.
여기서, 제2 볼 부재(B3)와 제3 볼 부재(B4)는 제3 방향(Y축 방향)으로 구름 운동한다. 이때, 제1 볼 부재(B2)의 움직임은 제한된다.
한편, 본 발명에는 흔들림 보정부(500)와 제1 내지 제3 볼 부재(B2, B3, B4)가 접촉 상태를 유지하도록 복수의 요크(510c, 520c)가 제공된다.
복수의 요크(510c, 520c)는 캐리어(300)에 고정되고, 제2 마그네트(510a) 및 제3 마그네트(520a)와 제1 방향(Z축 방향)으로 마주보도록 배치된다.
따라서, 복수의 요크(510c, 520c)와, 제2 마그네트(510a) 및 제3 마그네트(520a) 사이에는 제1 방향(Z축 방향)으로 인력이 발생한다.
복수의 요크(510c, 520c)와, 제2 마그네트(510a) 및 제3 마그네트(520a) 사이의 인력에 의하여 흔들림 보정부(500)가 복수의 요크(510c, 520c)를 향하는 방향으로 가압되므로, 흔들림 보정부(500)의 프레임(310) 및 렌즈 홀더(320)는 제1 내지 제3 볼 부재(B2, B3, B4)와 접촉 상태를 유지할 수 있다.
복수의 요크(510c, 520c)는 제2 마그네트(510a) 및 제3 마그네트(520a)와의 사이에서 인력을 발생시킬 수 있는 재질이다. 일 예로, 복수의 요크(510c, 520c)는 자성체로 제공될 수 있다.
본 발명에서는 프레임(310) 및 렌즈 홀더(320)가 제1 내지 제3 볼 부재(B2, B3, B4)와 접촉 상태를 유지할 수 있도록 복수의 요크(510c, 520c)를 제공하는 한편, 외부 충격 등에 의하여 제1 내지 제3 볼 부재(B2, B3, B4), 프레임(310) 및 렌즈 홀더(320)가 캐리어(300)의 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 스토퍼(330)가 제공된다.
스토퍼(330)는 렌즈 홀더(320)의 상면 중 적어도 일부를 커버하도록 캐리어(300)에 결합된다.
본 발명은 흔들림 보정 과정에서 렌즈 배럴(210)의 위치를 검출하여 피드백하는 폐루프 제어 방식을 사용한다.
따라서, 폐루프 제어를 위한 제2 위치 센싱부(540)가 제공된다. 제2 위치 센싱부(540)는 제2 방향(X축 방향) 및 제3 방향(Y축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있도록 구성된다.
제2 위치 센싱부(540)는 제2 코일(510b) 및 제3 코일(520b)을 포함하고, 제2 코일(510b) 및 제3 코일(520b)과 전기적으로 연결된 제어부(800)를 더 포함할 수 있다(도 5 참조).
제어부(800)는 제2 코일(510b)로부터 인덕턴스 값을 전달받아 렌즈 배럴(210)의 제2 방향(X축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있고, 제3 코일(520b)로부터 인덕턴스 값을 전달받아 렌즈 배럴(210)의 제3 방향(Y축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있다.
한편, 제2 코일(510b) 및 제3 코일(520b)은 구동 코일로서 기능하는 한편, 센싱 코일로서도 기능할 수 있다.
일 예로, 제2 코일(510b)은 제2 마그네트(510)와 상호작용하여 제2 방향(X축 방향)으로 구동력을 발생시키면서, 제2 마그네트(510)의 이동에 따라 인덕턴스 값이 변화되도록 구성될 수 있다. 제2 코일(510b)에는 구동력 발생을 위해 직류(DC) 전원과 함께 교류(AC) 전원이 인가될 수 있다. 설명의 편의를 위해 제2 코일(510b)에 대하여만 설명하였으나, 제3 코일(520b)도 위의 설명과 동일하다.
따라서, 제2 코일(510b)은 제2 센싱 코일로 지칭될 수 있고, 제3 코일(520b)은 제3 센싱 코일로 지칭될 수 있다(도 5 참조).
한편, 제2 코일(510b)은 제2 마그네트(510a)가 제2 방향(X축 방향)으로 이동됨에 따라 인덕턴스가 변화하도록 구성될 수 있다.
일 예로, 제2 코일(510b)의 크기는 제2 마그네트(510a)의 크기보다 크게 구성될 수 있다. 또한, 제2 마그네트(510a)에 대한 제2 코일(510b)의 상대적인 크기는 제2 마그네트(510a)의 제3 방향(Y축 방향)으로의 최대 변위량보다 클 수 있다.
따라서, 제2 코일(510b)의 인덕턴스는 제2 마그네트(510a)가 제2 방향(X축 방향)으로 이동됨에 따라 변화될 수 있다.
또한, 제3 코일(520b)은 제3 마그네트(520a)가 제3 방향(Y축 방향)으로 이동됨에 따라 인덕턴스가 변화하도록 구성될 수 있다.
일 예로, 제3 코일(520b)의 크기는 제3 마그네트(520a)의 크기보다 크게 구성될 수 있다. 또한, 제3 마그네트(520a)에 대한 제3 코일(520b)의 상대적인 크기는 제3 마그네트(520a)의 제2 방향(X축 방향)으로의 최대 변위량보다 클 수 있다.
따라서, 제3 코일(520b)의 인덕턴스는 제3 마그네트(520a)가 제3 방향(Y축 방향)으로 이동됨에 따라 변화될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 마그네트(510a)가 제2 방향(X축 방향)으로 이동됨에 따라, 제2 코일(510b)의 인덕턴스(C3)가 변화하게 된다.
따라서, 제2 코일(510b)의 인덕턴스(C3)의 변화로부터 제2 마그네트(510a)의 위치를 검출할 수 있다. 제2 마그네트(510a)는 렌즈 홀더(320)에 장착되고, 렌즈 홀더(320)에는 렌즈 배럴(210)이 장착되며, 렌즈 홀더(320)는 렌즈 배럴(210)과 함께 제2 방향(X축 방향)으로 이동되므로, 결국 제2 코일(510b)의 인덕턴스(C3) 변화로부터 렌즈 배럴(210)의 제2 방향(X축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제3 마그네트(520a)가 제3 방향(Y축 방향)으로 이동됨에 따라, 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C4)가 변화하게 된다.
따라서, 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C4)의 변화로부터 제3 마그네트(520a)의 위치를 검출할 수 있다. 제3 마그네트(520a)는 렌즈 홀더(320)에 장착되고, 렌즈 홀더(320)에는 렌즈 배럴(210)이 장착되며, 렌즈 홀더(320)는 렌즈 배럴(210)과 함께 제3 방향(Y축 방향)으로 이동되므로, 결국 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C4) 변화로부터 렌즈 배럴(210)의 제3 방향(Y축 방향)으로의 위치를 검출할 수 있다.
도 8은 렌즈 배럴의 제2 방향(X축 방향)으로의 위치를 검출할 경우, 외란의 영향을 제거하는 방법을 나타낸 도면이고, 도 9는 렌즈 배럴의 제3 방향(Y축 방향)으로의 위치를 검출할 경우, 외란의 영향을 제거하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 코일(510b)과 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C3, C4)는 제2 마그네트(510a) 및 제3 마그네트(520a)와의 거리 이외의 요인에 의해서도 변화될 수 있다.
일 예로, 주변환경의 온도 변화 등에 의한 외란의 영향에 의해서도 제2 코일(510b)과 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C3, C4)가 변화될 수 있다. 따라서, 이러한 외란에 의해서, 검출된 렌즈 배럴(210)의 위치에 오차가 발생할 수 있다.
도 8 및 도 9에서는 외란에 의해 인덕턴스(C3, C4)가 증가하는 것으로 도시되었으나, 반대로 인덕턴스(C3, C4)가 감소할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 외란의 영향을 제거하기 위하여, 제2 코일(510b)과 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C3, C4) 값을 보상할 수 있도록 구성된다.
도 3(c)를 참조하면, 제1-1 센싱 코일(470a)의 인덕턴스(C1) 값과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 합산(C1+C2)할 경우, 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)은 렌즈 배럴(210)의 위치에 관계없이 일정한 값을 갖게 된다.
또한, 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)은 외란의 정도에 따라서 다른 값을 갖게 된다. 일 예로, 외란의 영향이 큰 경우 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)은 상대적으로 큰 값을 갖게 되고, 외란의 영향이 작은 경우 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)은 상대적으로 작은 값을 갖게 된다.
즉, 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)은 외란에 의해서는 변화되지만, 렌즈 배럴(210)의 위치에 의해서는 변화되지 않는다.
따라서, 본 실시예에서는 합산된 인덕턴스 값(C1+C2)을 이용하여 흔들림 보정 시의 외란의 영향을 제거할 수 있다.
예를 들어, 도 8을 참조하면, 제2 코일(510b)의 인덕턴스(C3) 값에서, 제1-1 센싱 코일(470a)의 인덕턴스(C1) 값과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 합산(C1+C2)한 값을 합산 또는 감산함으로써, 외란의 영향을 제거할 수 있다.
이때, 정확한 외란 보상을 위하여, 제1-1 센싱 코일(470a)과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C1, C2)를 합산한 값(C1+C2)을 기설정된 크기로 보상(α*(C1+C2))한다.
α는 이득 상수(Gain constant)이고, 카메라 모듈의 제조 과정에서 제조 오차 및 외란의 영향을 고려하여 카메라 모듈의 메모리 상에 저장될 수 있다.
이하에서는, 제1-1 센싱 코일(470a)의 인덕턴스(C1) 값과 제1-2 센싱 코일(470b)의 인덕턴스(C2) 값을 서로 합산(C1+C2)한 값을 기설정된 크기로 보상한 값(α*(C1+C2))을 기준 인덕턴스라 하기로 한다.
제2 위치 센싱부(540)는 상기 제2 코일(510b)의 인덕턴스(C3)에서 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산하여 렌즈 배럴(210)의 제2 방향(X축 방향)으로의 정확한 위치를 검출하도록 구성된다.
도 9를 참조하면, 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C4) 값에서, 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산함으로써, 외란의 영향을 제거할 수 있다.
제2 위치 센싱부(540)는 상기 제3 코일(520b)의 인덕턴스(C4)에서 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산하여 렌즈 배럴(210)의 제3 방향(Y축 방향)으로의 정확한 위치를 검출하도록 구성된다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 카메라 모듈을 소형화시키면서도 충분한 구동력을 확보하는 한편, 렌즈 배럴의 정밀한 위치 측정이 가능하다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
110: 케이스 120: 하우징
210: 렌즈 배럴 300: 캐리어
310: 프레임 320: 렌즈 홀더
400: 초점 조정부 440: 제1 위치 센싱부
500: 흔들림 보정부 540: 제2 위치 센싱부
600: 기판 700: 이미지 센서 모듈

Claims (15)

  1. 렌즈 배럴의 제1 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되고, 상기 렌즈 배럴이 상기 제1 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스가 변화하는 제1-1 센싱 코일 및 제1-2 센싱 코일을 구비하는 제1 위치 센싱부; 및
    상기 렌즈 배럴의 제2 방향 이동에 따라 인덕턴스가 변화하는 제2 센싱 코일 및 상기 렌즈 배럴의 제3 방향 이동에 따라 인덕턴스가 변화하는 제3 센싱 코일을 구비하는 제2 위치 센싱부;를 포함하며,
    상기 제2 위치 센싱부는 상기 제2 센싱 코일과 상기 제3 센싱 코일의 인덕턴스에서 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산하여 상기 렌즈 배럴의 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되고,
    상기 기준 인덕턴스는 상기 제1-1 센싱 코일 및 상기 제1-2 센싱 코일의 인덕턴스를 합산한 값을 기설정된 크기로 보상하여 얻어지며,
    상기 제1 방향은 광축 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직한 방향이며, 상기 제3 방향은 상기 제1 방향과 상기 제2 방향에 모두 수직한 방향인 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1-1 센싱 코일과 상기 제1-2 센싱 코일은,
    상기 렌즈 배럴이 상기 제1 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스의 증감 방향이 서로 다르게 구성된 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1-1 센싱 코일과 상기 제1-2 센싱 코일은 상기 제1 방향을 따라 배치되고,
    상기 제1 방향은 광축 방향인 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 센싱부는,
    상기 제1-1 센싱 코일과 상기 제1-2 센싱 코일의 인덕턴스를 서로 감산하여 상기 렌즈 배럴의 상기 제1 방향으로의 위치를 검출하도록 구성된 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 센싱부는 상기 렌즈 배럴과 함께 상기 제1 방향으로 이동되도록 구성된 센싱 요크를 더 포함하고,
    상기 센싱 요크는 상기 제1-1 센싱 코일 및 상기 제1-2 센싱 코일과 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 마주보도록 배치되는 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센싱 요크는 도전체 또는 자성체인 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴을 상기 제1 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 렌즈 배럴과 함께 상기 제1 방향으로 이동되도록 구성된 제1 마그네트 및 상기 제1 마그네트와 마주보도록 배치된 제1 코일을 포함하는 초점 조정부;를 더 포함하는 카메라 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴과 함께 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로 이동되도록 구성된 제2 마그네트 및 제3 마그네트를 포함하는 흔들림 보정부;를 더 포함하며,
    상기 제2 마그네트는 상기 제2 센싱 코일과 상기 제2 방향으로 마주보도록 배치되고, 상기 제3 마그네트는 상기 제3 센싱 코일과 상기 제3 방향으로 마주보도록 배치되는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 센싱 코일은 상기 제2 마그네트와 상호작용하여 상기 제2 방향으로의 구동력을 발생시키고, 상기 제2 마그네트의 이동에 따라 인덕턴스가 변하도록 구성되는 카메라 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 센싱 코일에는 직류 전원과 교류 전원이 함께 인가되는 카메라 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제3 센싱 코일은 상기 제3 마그네트와 상호작용하여 상기 제3 방향으로의 구동력을 발생시키고, 상기 제3 마그네트의 이동에 따라 인덕턴스가 변하도록 구성되는 카메라 모듈.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제3 센싱 코일에는 직류 전원과 교류 전원이 함께 인가되는 카메라 모듈.
  13. 삭제
  14. 렌즈 배럴을 수용하는 하우징;
    상기 렌즈 배럴을 제1 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 제1 방향은 광축 방향이며, 상기 렌즈 배럴과 함께 상기 제1 방향으로 이동되도록 구성된 제1 마그네트 및 상기 제1 마그네트와 마주보도록 배치된 제1 코일을 포함하는 초점 조정부;
    상기 렌즈 배럴을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향 및 제3 방향으로 이동시키도록 구성되고, 상기 렌즈 배럴과 함께 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로 이동되도록 구성된 제2 마그네트 및 제3 마그네트와, 상기 제2 마그네트와 마주보도록 배치된 제2 코일과, 상기 제3 마그네트와 마주보도록 배치된 제3 코일을 포함하는 흔들림 보정부;
    상기 렌즈 배럴의 상기 제1 방향으로의 위치를 검출하도록 구성된 제1 위치 센싱부; 및
    상기 렌즈 배럴의 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로의 위치를 검출하도록 구성된 제2 위치 센싱부;를 포함하며,
    상기 제1 위치 센싱부는 상기 렌즈 배럴이 상기 제1 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스 값이 변화하도록 구성된 제1-1 센싱 코일 및 제1-2 센싱 코일을 구비하고,
    상기 제2 위치 센싱부는 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일의 인덕턴스에서, 기준 인덕턴스를 합산 또는 감산하여 상기 렌즈 배럴의 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향으로의 위치를 검출하도록 구성되며,
    상기 기준 인덕턴스는 상기 제1-1 센싱 코일 및 상기 제1-2 센싱 코일의 인덕턴스를 합산한 값을 기설정된 크기로 보상하여 얻어진 카메라 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1-1 센싱 코일과 상기 제1-2 센싱 코일은 상기 제1 방향을 따라 배치되고,
    상기 제1-1 센싱 코일과 상기 제1-2 센싱 코일은,
    상기 렌즈 배럴이 상기 제1 방향으로 이동됨에 따라 인덕턴스의 증감 방향이 서로 다르게 구성된 카메라 모듈.
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