KR102349229B1 - 렌즈 구동 모터, 및 이를 포함하는 카메라 모듈과 핸드폰 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 하우징, 하우징 내에 배치되는 보빈, 하우징에 배치되는 마그넷, 보빈에 배치되고 마그넷과 상호 작용에 의하여 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일, 보빈의 상부 및 상기 하우징의 상부와 결합되는 상측 스프링, 하우징과 상측 스프링 사이에 배치되는 댐퍼를 포함하고, 하우징은 상면에 형성되는 홈을 포함하고, 상측 스프링은 하우징의 홈을 향하여 연장되고 연장부를 포함하고, 연장부의 일부는 하우징의 홈 내에 배치되고, 댐퍼는 연장부의 일부와 홈에 접착된다.
Description
실시 예는 구조가 개선된 렌즈 구동 모터에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고, 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있는바, 이에 따라 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하여 그 이미지데이터를 저장한 후 필요에 따라 이를 편집 및 전송할 수 있는 대표적인 것이 카메라 모듈이다. 렌즈 구동 모터 및 카메라 모듈과 관련된 내용은 공개특허공보 제10-2013-0127783(공개일: 2013년 11월 25일)를 참조할 수 있다.
근래 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy) 등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이프 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기용으로 소형의 카메라 모듈의 수요가 높아지고 있다.
카메라 모듈은 렌즈구동모터를 포함하며, 이러한 렌즈구동모터는 이동부에 복귀력을 제공하는 탄성유닛을 포함할 수 있으며, 상기 탄성유닛은 스프링으로 구현될 수 있다.
그러나, 이러한 탄성유닛에는 댐퍼 기능이 없기 때문에, 공진 주파수의 피크(peak) 값이 매우 크고, 공진 주파수에서 위상이 급격하게 변화될 수 있다. 이러한 문제점은 공진 주파수에서의 구동시 소음이 발생할 수 있으며, 피드백 또는 렌즈구동모터 제어시 안정도가 낮아질 수 있으며, 발진현상이 발생할 수 있다.
실시예는 댐퍼부재의 신뢰성 있는 배치를 고려하여 구조가 개선된 렌즈구동모터를 제공한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 모터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 하우징에 배치되는 마그넷; 상기 보빈에 배치되고, 상기 마그넷과 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일; 상기 보빈의 상부 및 상기 하우징의 상부와 결합되는 상측 스프링; 및 상기 하우징과 상기 상측 스프링 사이에 배치되는 댐퍼를 포함하고, 상기 하우징은 상면에 형성되는 홈을 포함하고, 상기 상측 스프링은 상기 하우징의 상기 홈을 향하여 연장되고 연장부를 포함하고, 상기 연장부의 일부는 상기 하우징의 상기 홈 내에 배치되고, 상기 댐퍼는 상기 연장부의 상기 일부와 상기 하우징의 상기 홈에 접착된다.
상기 연장부의 상기 일부는 상기 하우징의 홈의 바닥면과 이격되어 배치되고, 상기 댐퍼는 상기 홈의 바닥면과 상기 연장부의 상기 일부 사이에 배치될 수 있다.
상기 상측 스프링은 상기 보빈의 상부와 결합되는 내측부, 상기 하우징의 상부와 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 연장부의 상기 일부는 상기 외측부로부터 이격될 수 있다.
상기 하우징은 상측에서 바라볼 때 사각 형상으로 형성되고, 상기 홈은 상기 하우징의 변에 형성될 수 있다.
상기 렌즈 구동 모터는 상기 보빈에 배치되는 센싱마그넷; 및 상기 센싱마그넷에 대향하여 상기 하우징에 배치되는 위치감지센서를 포함할 수 있다.
상기 센싱마그넷은 상기 코일보다 위에 위치하도록 배치될 수 있다.
상기 렌즈 구동 모터는 상기 하우징에 배치되고 상기 위치감지센서가 실장되는 회로 기판을 포함할 수 있고, 상기 회로 기판은 상기 코일과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 보빈은 상기 센싱마그넷이 배치되기 위한 제1홈이 형성될 수 있고, 상기 하우징은 상기 위치감지센서가 배치되기 위한 제2홈이 형성될 수 있다.
상기 마그넷은 상기 하우징의 4개의 내측면들에 배치될 수 있다.
다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 광축 방향으로 이동 가능한 보빈; 상기 보빈과 이격되어 배치되는 하우징; 상기 보빈과 상기 하우징을 연결하는 탄성 유닛; 및 상기 하우징과 상기 탄성 유닛 사이에 배치되는 댐퍼를 포함하고, 상기 하우징은 홈을 포함하고, 상기 탄성 유닛은 상기 하우징의 홈을 향하여 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부의 일부는 상기 하우징의 홈 내에 배치되고, 상기 댐퍼는 상기 연장부의 상기 일부와 상기 하우징의 홈과 결합한다.
상기 댐퍼는 상기 홈의 바닥면과 상기 연장부의 상기 일부 사이에 배치될 수 있다. 상기 탄성 유닛은 상기 보빈과 결합되는 내측부, 상기 하우징과 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있고, 상기 연장부의 상기 일부는 상기 외측부로부터 이격될 수 있다.
상기 보빈에 배치되는 센싱마그넷; 및 상기 센싱마그넷에 대향하여 상기 하우징에 배치되는 위치감지센서를 포함할 수 있고, 상기 센싱마그넷은 상기 코일보다 위에 위치하도록 배치될 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 모터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되고 광축 방향으로 이동 가능한 보빈; 상기 보빈의 상부 및 상기 하우징의 상부와 결합되는 상측 스프링; 및 상기 상측 스프링과 상기 하우징 사이에 배치되는 댐퍼를 포함하고, 상기 상측 스프링은 상기 하우징을 향하여 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 댐퍼는 상기 하우징과 상기 연장부의 상기 일부에 결합되고, 상기 상측 스프링은 상기 보빈과 결합되는 내측부, 상기 하우징과 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 연장부의 상기 일부는 상기 외측부로부터 이격된다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 상술한 렌즈 구동 모터; 상기 렌즈 구동 모터의 상기 보빈에 결합되는 렌즈부; 및 이미지 센서를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 헨드폰은 상기 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
실시예는 하우징 또는 보빈의 구조를 개선하여 댐퍼부재를 안정적으로 배치함으로써, 렌즈구동모터 구동시 소음 및 공진값을 개선할 수 있다.
또한, 실시예는 위치감지센서를 이용하여 보빈의 위치를 감지하며 렌즈구동모터를 구동하는 경우, 발생되는 발진현상을 제어하기 위해 댐퍼부를 사용할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈구동모터의 분해 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 렌즈구동모터에서 커버캔을 제거한 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 하우징과 상측 스프링을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 측단면도이다.
도 5는 종래의 렌즈구동모터와 실시예에 따른 렌즈구동모터 구동시 나타나는 그래프를 도시한다.
도 2는 실시 예에 따른 렌즈구동모터에서 커버캔을 제거한 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 하우징과 상측 스프링을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 측단면도이다.
도 5는 종래의 렌즈구동모터와 실시예에 따른 렌즈구동모터 구동시 나타나는 그래프를 도시한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여 실시예의 렌즈구동모터를 상세하게 설명하자면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈구동모터의 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈구동모터에서 커버캔을 제거한 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하우징과 상측 스프링을 도시한 도면, 도 4는 도 3의 측단면도이며, 도 5는 종래의 렌즈구동모터와 실시예에 따른 렌즈구동모터 구동시 나타나는 그래프를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 렌즈구동모터는 크게 이동부(100), 고정부(200), 탄성유닛(300), 댐퍼부재(400) 및 위치감지센서부(500)를 포함할 수 있다.
상기 이동부(100)는 후술할 렌즈 또는 렌즈부(10)를 수용하여 이동될 수 있다. 이러한 이동부(100)는 보빈(110)과 코일부(120)를 포함할 수 있다.
상기 보빈(110)은 내측에 렌즈부(10)를 수용할 수 있다. 구체적으로, 상기 보빈(110)은 후술할 렌즈부(10)와 결합되어 렌즈부(10)를 고정하며, 이러한 렌즈부(10)와 보빈(110)의 결합방식은 나사산을 보빈(110)의 내주면과 렌즈부(10)의 외주면에 각각 형성하여 체결하는 나사산 결합방식을 사용할 수도 있으나, 접착제를 사용하는 무나사산 방식으로써 결합할 수도 있다. 물론, 나사산 결합 방식에서도 나사산 체결 후 접착제를 사용하여 상호 간에 더욱 견고한 장착을 도모할 수도 있다.
또한, 상기 보빈(110)의 외주면은 후술할 코일부(120)가 권선되거나 장착되는 것을 가이드하는 단턱부(111)이 형성될 수 있다. 이러한 단턱부(111)은 상기 보빈(110)의 외측면에 연속적으로 형성될 수 있으며, 도시된 것과 같이 상기 보빈(110)의 외측면의 중앙부에 형성될 수 있으며, 이와는 다르게 상기 보빈(110)의 외측면의 상측부 또는 하측부에 미리 권선된 코일부가 삽입될 수 있도록 코일부를 지지할 수 있는 단턱부가 형성될 수도 있다.
또한, 상기 보빈(110)의 상측면 및/또는 하측면에는 후술할 베이스(240)의 상측에서 상기 보빈(110)이 지지될 수 있도록 구비되는 상측 스프링(310) 및/또는 하측 스프링(320)이 체결되는 제1 체결돌기(112)가 적어도 한 개 이상 형성될 수 있다.
또한, 상기 보빈(110)에는 후술할 센싱마그넷(510)이 배치되는 제1 홈(113)이 외측면 또는 상기 단턱부(111)에 요입되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 보빈(110)은 상측면에 후술할 상측 스프링(310)의 연결부(310c)에 인접하여 형성되는 적어도 한 개 이상의 돌기부(114)를 포함할 수 있으며, 상기 돌기부(114)는 평면상에서 보았을 때, 사각, 삼각, 원형 또는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있으나 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1 체결돌기(112) 또는 돌기부(114)는 상기 보빈(110)의 상측면에 각각 등간격 또는 대칭으로 형성될 수 있다. 실시예는 제1 체결돌기(112)는 두 개가 한 쌍인 4 쌍으로 형성될 수 있으며, 또한, 돌기부(114)는 네 개가 각각 등 간격 또는 대칭으로 형성될 수 있다.
상기 코일부(120)는 상기 보빈(110)의 외측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 보빈(110)의 단턱부(111)에 가이드되어 상기 보빈(110)의 외측면에 권선될 수도 있으며, 미리 권선된 코일부(120)가 상기 단턱부(111)에 장착될 수도 있다.
또는, 네 개의 개별적인 코일이 상기 보빈(110)의 외측면에 90°간격으로 배치될 수도 있다. 이러한 코일부(120)는 후술할 인쇄회로기판(미도시)에서 인가되는 전원을 받아 전자기장을 형성하며, 후술할 마그넷부(230)와의 상호 작용으로 보빈(110)을 이동시킬 수 있다.
상기 고정부(200)는 하우징(220), 마그넷부(230), 베이스(240)를 포함할 수 있으며, 커버캔(210)을 더 포함할 수도 있으며, 커버캔이 하우징을 겸용할 수도 있다. 상기 고정부(200)의 마그넷부와 상기 이동부(100)의 코일부가 상호작용하여 상기 이동부를 이동시킬 수 있다.
상기 하우징(220)은 상기 보빈(110)의 외측에 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 하우징(220)이 별도로 구비되지 않고, 후술할 커버캔(210)과 일체로 형성되거나, 별도의 커버캔만이 렌즈구동모터의 외관을 형성할 수도 있다.
실시예에서, 상기 하우징(220)은 상기 베이스(240)에 지지되며 상기 보빈(110)을 내측에 수용할 수 있으며, 커버캔(210)의 형상에 대응하여 육면체 형상으로 형성될 수 있으며, 상, 하측이 개방되어 상기 이동부(100)를 지지할 수 있다.
또한, 상기 하우징(220)은 측면에 후술할 마그넷부(230)와 대응되는 형상으로 형성되는 마그넷부 체결홀(221) 또는 마그넷부 체결홈을 포함할 수 있다. 이러한 마그넷부 체결홀(221)은 후술할 마그넷부(230)의 마그넷과 대응되는 갯수를 가지고 상기 하우징(220)에 형성될 수 있다. 실시예에 따른 상기 마그넷부 체결홀(221) 또는 마그넷부 체결홈은 도시된 것과 같이 후술할 센싱마그넷(510)을 고려하여 상기 하우징(220)에서 대향되는 측면 두 곳에 형성될 수도 있으나, 네 측면에 모두 형성될 수도 있다.
또한, 상기 하우징(220)은 절연재질로 형성될 수 있으며, 생산성을 고려하여 사출물로서 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하우징(220)의 상측면에는 돌출되어 외부 충격 시 충격을 흡수할 수 있는 스토퍼(222)가 적어도 두 개 이상이 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 이러한 스토퍼(222)는 상기 하우징(220)과 일체형으로 형성될 수 있으며, 보빈(110)에 형성될 수도 있으며, 또는 형성되지 않을 수도 있다.
또한, 상기 하우징(220)의 상측면 및/또는 하측면에는 제2 체결돌기(223)가 적어도 한 개 이상 형성될 수 있으며, 후술할 상측 스프링(310) 또는 하측 스프링(320)의 외측부(310a)의 제2 체결홀(310aa)과 결합된다. 이러한 제2 체결돌기(223)는 네 개가 등간격 또는 대칭 또는 비대칭으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 하우징(220)에는 후술할 상측 스프링(310)의 외측부(310a)에 형성된 단속부(310ab)의 고정을 위해 고정돌기(224)가 상기 단속부(310ab) 양단에 배치될 수 있도록 돌출 형성될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 상기 하우징(220)의 상측면에는 후술할 댐퍼부재(400)가 소정 높이 충진되는 수용홈(225)이 적어도 한 개 이상 형성될 수 있으며, 이러한 수용홈(225)은 등간격 또는 대칭 또는 비대칭으로 4 개가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 수용홈(225)은 도시된 것과 같이 상기 하우징(220)의 각 변의 중앙에 형성될 수도 있으며, 또는 상기 하우징(220)의 각 모서리에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 하우징(220)의 일측면에는 후술할 위치감지센서(520)가 배치되는 위치감지센서 홀(227) 또는 제2 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 기판(530)과 위치감지센서(520)와의 실장을 고려할 때, 상기 위치감지센서(520)의 배치는 도시된 것과 같이 측면이 통공된 위치감지센서 홀(227)로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 위치감지센서는 홀센서일 수 있다.
또한, 상기 하우징(220)의 외측 모서리 하단부에는 후술할 베이스(240)의 결합돌기(241)가 안착될 수 있는 결합홈(226)이 형성될 수 있으며, 이러한 결합돌기(241)와 결합홈(226)은 하우징(220)과 베이스(240)의 조립을 용이하게 함과 동시에 견고한 고정력을 꾀할 수 있다.
또한, 상기 하우징(220)은 상기 커버캔(210)과 일정거리 이격되어 배치되거나, 상기 커버캔(210)과 결합될 수 있다. 상기 보빈(110)은 상기 코일부(120)와 마그넷부(230)의 상호 작용으로써 광축 방향으로 이동될 수 있다.
상기 마그넷부(230)는 상기 코일부(120)와 대향되게 상기 하우징(220)에 배치될 수 있도록 상기 하우징(220) 또는 커버캔(210)에 접착제 등으로 장착될 수 있으며, 상기 하우징(220)에 형성되는 마그넷부 체결홀(221)에 상호 대향되게 두 개 또는 4 개의 마그넷으로써 장착되어 내부 체적의 효율적인 사용을 도모할 수 있다.
또는, 상기 마그넷부(230)는 상기 하우징(220)의 내부의 4 개 또는 2 개의 내측면에 상기 코일부(120)와 대향되도록 장착될 수도 있다.
상기 마그넷부(230)를 이루는 마그넷 각각의 형상은 도시된 것과 같이 직육면체의 형상으로 형성될 수도 있으나 이에 한정되지는 않으며, 다각 형상의 기둥이 될 수 있다.
상기 베이스(240)는 상기 하우징(220)을 상측면에 고정시키며, 구체적으로, 후술할 커버캔(210)과 결합되어 상기 이동부(100) 및 하우징(220)을 감쌀 수 있다.
상기 베이스(240)의 중앙에는 후술할 렌즈부(10)에 대응되는 관통홀(242)이 형성된다. 또한, 상기 베이스(240)는 상기 보빈(110)이 이격되어 위치될 수 있도록 중앙에 원형 형상으로써 하측으로 요입된 리세스부(243)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스(240)는 상측 모서리에 돌출되어 상기 하우징(220)의 결합홈(226)과 면접하거나 결합하는 한 개 이상의 결합돌기(241)가 형성될 수 있으며, 이러한 결합돌기(241)는 상기 하우징(220)의 체결을 용이하게 가이드 함과 동시에 체결 후 견고한 고정을 꾀할 수 있게 한다.
또한, 상기 베이스(240)는 일측면에는 후술할 기판(530)의 단자부(531)가 안착되는 안착홈(244)이 형성될 수 있으며, 이러한 안착홈(244)는 상기 베이스(240)의 적어도 하나의 측면에 오목하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 안착홈(244)은 상기 단자부(531)의 배치 각도에 대응되도록 후술할 커버캔(210)의 내측면을 기준으로 직각 또는 예각으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스(240)는 후술할 이미지센서(미도시)를 보호하는 센서홀더 기능을 수행할 수 있으며, 필터(미도시)가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 필터는 상기 베이스(240)의 중앙에 형성된 관통홀 부근에 장착될 수 있으며, 적외선 필터(Infrared Ray Filter) 또는 블루 필터가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 필터는 예를 들어, 필름 재질 또는 글래스 재질로 형성될 수 있으며, 촬상면 보호용 커버유리, 커버 글래스 등의 평판 형상의 광학적 필터에 적외선 차단 코팅 물질 등이 배치될 수도 있다.
한편, 상기 필터가 렌즈의 외측에 설치되는 경우에 있어서는 필터를 별도로 구성하지 않고 렌즈 면에 코팅 처리하여 적외선의 차단을 가능하게 할 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈구동모터는 탄성유닛(300)을 더 포함할 수 있다.
상기 탄성유닛(300)은 상기 보빈(110)과 하우징(220)에 연결되어 상기 이동부(100)에 복귀력을 제공하는 상측 스프링(310) 및 하측 스프링(320)을 포함할 수 있다. 상기 상측 스프링(310)과 하측 스프링(320)은 하우징(220)의 각각의 변 부위에 배치된 별개의 스프링으로 이루어질 수도 있지만, 생산의 효율성을 위하여 단일의 판재가 절곡 및 절단된 형상의 판스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 상측 스프링(310)은 상기 하우징(220)과 보빈(110)의 상단부에 배치되어 보빈(110)을 지지하며, 상기 보빈(110)의 상방 이동시 복귀력을 제공하기 위해 구비된다.
상기 상측 스프링(310)은 상기 하우징(220)에 체결되는 외측부(310a)와, 상기 보빈(110)에 체결되는 내측부(310b)와, 상기 외측부(310a)와 내측부(310b)를 연결하는 연결부(310c)를 포함한다. 여기서, 상기 연결부(310c)는 적어도 하나 이상의 벤딩부로써 형성될 수 있다.
상기 상측 스프링(310)의 체결을 위해, 상기 하우징(220)의 상측면에는 적어도 한 개 이상의 제2 체결돌기(223)가 형성되며, 상기 외측부(310a)에는 상기 제2 체결돌기(223)에 대응되게 형성되어 체결되는 제2 체결홀(310aa)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 상측 스프링(310)의 체결을 위해, 상기 보빈(110)의 상측면에는 적어도 한 개 이상의 제1 체결돌기(112)가 형성되며, 상기 내측부(310b)에는 상기 제1 체결돌기(112)에 대응되게 형성된 제1 체결홀(310ba)이 형성될 수 있다.
이러한 체결돌기 및 체결홀의 고정은 열융착, 접착 또는 솔더링으로써 구현될 수 있다.
또한, 상기 상측 스프링(310) 각각의 내측부(310b)에는 상기 외측부(310a) 방향으로 연장되어 상기 수용홈(225)에 수용되는 완충부(310bb)가 형성될 수 있으며, 상기 완충부(310bb)는 ㄱ자 형상으로 형성될 수 있으나, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니고, 상기 내측부(310b)에서 상기 수용홈(225)에 연장되어 배치될 수 있는 형상이면 족하다. 이러한 완충부(310bb)의 자유단은 상기 수용홈(225)의 바닥면과 소정 간격 이격되어 배치될 수 있으며, 이 경우 자유단의 일부가 후술할 댐퍼부재(400)에 수용되어 탄성 배치될 수 있다.
또한, 상기 외측부(310a)는 상기 내측부(310b)에서 연장 형성되는 상기 완충부(310bb)와 간섭이 발생하지 않도록 일부 면이 단속적으로 얇아지는 단속부(310ab)가 형성될 수 있으며, 이러한 단속부(310ab)는 전술한 하우징(220)의 고정돌기(224)에 의해 지지될 수 있다.
실시예는 위치감지센서부(500)를 포함할 수 있으며, 상기 위치감지센서부(500)는 크게 센싱마그넷(510), 위치감지센서(520) 및 기판(530)을 포함할 수 있다. 상기 위치감지센서는 홀센서일 수 있다.
상기 기판(530)은 상기 하우징(220)의 외측면과 커버캔(210) 사이에 배치되는 연성회로기판(530, Flexible Printed Circuit Board)으로써 구현될 수 있으며, 일측에 외부 전원과 연결되도록 형성된 단자부(531)를 포함할 수도 있다.
이러한 경우, 상기 단자부(531)는 후술할 별도의 인쇄회로기판과 솔더링되기 위해 하측(베이스 방향)으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판(530)은 상기 코일부(120)에 전원을 인가하기 위해 상기 코일부(120)의 양 말단과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 기판(530)은 상기 위치감지센서(520)가 실장될 수 있다. 구체적으로, 상기 위치감지센서(520)는 상기 보빈(110)에 배치되는 센싱마그넷(510)의 자기장의 세기 및 위상을 센싱하기 위해 상기 센싱마그넷(510)과 대향되도록 상기 하우징(220)에 배치될 수 있으며, 상기 보빈을 빠르고 정밀하게 제어하기 위해 오토포커싱 구동을 할 수 있다.
렌즈구동모터의 소형화를 고려할 때, 상기 위치감지센서(520)는 상기 하우징(220)에 위치감지센서 홀(227)을 형성하여 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 없이 배치될 수도 있다. 또한, 상기 센싱마그넷(510)은 상기 보빈(110)에 제1 홈(113)을 형성하여 배치될 수 있으며, 상기 기판(530)의 단자부(531)가 형성된 부분은 상기 베이스(240)에 안착홈(244)을 형성하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 위치감지센서(520)는 상기 센싱마그넷(510)과 일직선상에 구비될 수 있으며, 광축 방향인 z축의 변위를 감지하여야 하므로, 상기 보빈(110)의 외측면에 이동부(100) 구동을 위한 마그넷부(230)와는 별도로 센싱마그넷(510)을 배치할 수 있으며, 마그넷부와 겸용으로 할 수도 있다.
다만, 도시된 것과 달리 상기 위치감지센서(520)가 상기 코일부(120) 내측의 보빈(110)에 배치될 수 있으며, 이 경우 상기 위치감지센서(520)는 상기 코일부(120)에 가려져서 외측에서 보이지 않을 수 있다. 또한, 상기 위치감지센서(520)는 상기 코일부(120) 외측으로 배치될 수도 있다.
또한, 상기 센싱마그넷 또는 위치감지센서가 상기 코일부와 오버랩되지 않게 상기 코일부의 위 또는 아래에 배치할 수도 있다. 이 경우, 상기 코일의 간섭영향이 더욱 줄어들 수 있다.
이러한 위치감지센서(520)는 상기 센싱마그넷(510)보다 코일부(120)에 인접하게 구비되지만, 상기 센싱마그넷(510)에서 형성되는 자기장의 세기가 코일에서 형성되는 전자기장의 세기보다 몇 백배 큰 것을 감안하면, 센싱마그넷(510)의 이동 감지에 있어 코일부(120)의 전자기장은 고려 대상이 되지 않는다.
상기 커버캔(210)은 상기 베이스(240)에 체결되어 이동부(100), 고정부(200) 및 탄성유닛(300)을 수용할 수 있으며, 렌즈구동모터의 외관을 형성할 수 있다. 도시된 것과 같이, 상기 커버캔(210)은 상측면에 개구부(211)가 형성되고, 하측면이 개방되는 직육면체의 형상으로 형성될 수 있으나, 이러한 커버캔(210)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 커버캔(210)은 내측면이 후술할 베이스(240)의 측면부와 밀착하여 상기 베이스(240)에 의해 하측면이 폐쇄될 수 있으며, 외부의 충격으로부터 내부 구성요소를 보호함과 동시에 외부 오염물질 침투방지 기능을 가질 수 있다.
또한, 상기 커버캔(210)은 핸드폰 등에 의해 발생하는 외부의 전파 간섭으로부터 카메라 모듈의 구성요소를 보호하는 기능도 수행할 수 있다. 따라서, 상기 커버캔(210)은 철, 알루미늄과 같은 금속재로 형성될 수 있으며, 부식방지를 위해 니켈과 같은 금속으로 도금처리를 할 수도 있다.
또한, 도시되지는 아니하였으나, 상기 커버캔(210)은 일면 중 상기 베이스(240)의 안착홈(244)에 대응되는 부분이 노출되는 노출부가 형성될 수 있으며, 이러한 노출부는 후술할 단자부(531)와 인쇄회로기판의 솔더링을 용이하게 함과 동시에, 솔더에 의한 커버캔(210)의 쇼트를 방지할 수 있다.
또한, 상기 커버캔(210) 상측면에 형성된 개구부(211)의 내주에는 하측으로 절곡 형성되는 이너요크(212)를 더 포함할 수 있다. 이러한 이너 요크는 상기 보빈(110)과 코일부(120) 사이에 배치될 수 있도록 형성될 수 있다.
한편, 실시예는 "상기 하우징(220)과 탄성유닛(300)" 및/또는 "상기 보빈(110)과 탄성유닛(300)" 사이에 배치되는 댐퍼부재(400)를 포함할 수 있다. 이러한 댐퍼부재(400)는 졸 또는 겔 형태의 에폭시 재질로써 구현될 수 있으며, 상기 하우징(220)과 탄성유닛(300) 및/또는 상기 보빈(110)과 탄성유닛(300) 사이에 도포되어 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 보빈(110)은 광축 방향으로 이동되며, 이러한 이동은 피사체를 포커싱하기 위함이다. 상측 스프링(310)의 내측부(310b)는 상기 보빈(110)의 이동과 함께 탄성 변형되며, 렌즈부(10)가 수용된 보빈(110)의 이동 후 복귀력을 제공한다. 여기서, 실시예는 상기 내측부(310b)에서 연장된 완충부(310bb)가 형성되며, 이러한 완충부(310bb)는 고정부(200)인 하우징(220)에 도포된 댐퍼부재(400)에 자유단이 소정간격 접해 있기 때문에, 스프링의 병진 운동을 완화시킬 수 있다. 실시예는 상기 댐퍼부재(400)를 효율적으로 도포하기 위해 하우징(220)에 수용홈(225)을 형성하고, 상기 수용홈(225)에 소정간격 충진되는 댐퍼부재(400)와, 상기 수용홈(225)의 바닥면과 소정간격 이격되어 상기 댐퍼부재(400)에 접해 있는 완충부(310bb)를 포함한다.
한편, 또 다른 실시예("상기 보빈(110)과 탄성유닛(300)" 사이)는 상기 실시예("상기 하우징(220)과 탄성유닛(300)" 사이)와 별도로 또는 결합하여 내측부(310b)와 연결되어 보빈(110)의 이동시 함께 탄성 변형되는 연결부(310c)의 병진 운동을 완화하기 위해, 이동부(100)인 보빈(110)의 상측면에 상기 연결부(310c)에 인접하도록 돌기부(114)를 형성하고, 상기 연결부(310c)와 돌기부(114) 사이에 댐퍼부재(400)를 도포할 수 있다.
이러한 댐퍼부재(400)를 배치하기 위한 구조적 특징에 의해, 도 5와 같은 실험예가 도출될 수 있다. 도 5의 (a)는 종래 렌즈구동모터에서 공진점이 발생하는 것을 도시한 것이고, 도 5의 (b)는 실시예에 따른 렌즈구동모터의 구동시 주파수 값을 도시한 그래프이다.
실시예는 도 5의 좌측 그래프 (a)에 도시된 것과 같은 종래의 공진 주파수의 피크(peak, p1, p2), 즉 , 공진점(p1, p2)를 도 5의 우측 그래프 (b)에 도시된 것과 같이 완만하게 제거할 수 있다.
이러한 댐퍼부재(400)의 양 또는 도포면적을 조절하여 실시예는 공진 주파수를 높은 방향으로 이동시킬 수 있으며, 예를 들어, 조절되는 공진 주파수의 범위는 진동 모터의 공진 주파수의 범위와 겹치지 않도록 50 내지 180Hz 이내로 조절될 수 있다.
요컨대, 실시예는 스프링과 이동부(100) 및/또는 고정부(200)에 댐퍼부재(400)를 효율적으로 배치할 수 있는 구조를 제안함으로서, 댐퍼부재(400) 배치의 이탈 가능성을 제거하여 댐퍼부재(400)의 내구성 및 신뢰성을 강화시킬 수 있으며, 주파수의 형태 또는 공진점을 변화시켜 렌즈구동모터의 구동시 발생할 수 있는 소음 제거, 제어의 안정도 향상 및 발진 현상을 제거할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예는 AF(Auto Focusing) 타입의 렌즈구동모터에서 설명되었으나, OIS(Optical Image Stabilization) 타입의 렌즈구동모터에 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 실시예에 따른 렌즈구동모터는 카메라 모듈에 장착될 수 있으며, 이러한 카메라 모듈은 핸드폰 또는 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카메라 폰, PDA, 스마트, 토이(toy) 등의 다종다양한 멀티미디어 분야, 나아가서는 감시 카메라나 비디오 테이프 레코더의 정보단말 등의 화상입력기기에 구비될 수 있다.
요컨대, 실시예에 따른 렌즈구동모터가 카메라 모듈에 구비되는 경우 상기 카메라 모듈은 도시되지 아니하였으나, 렌즈부(10), 인쇄회로기판 및 이미지센서 등을 더 포함할 수 있다.
상기 렌즈부(10)는 렌즈 배럴일 수 있으며, 이에 한정하지 않고, 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 포함될 수 있다. 실시예는 상기 렌즈부(10)가 렌즈 배럴인 경우를 예를 들어 설명한다.
상기 렌즈부(10)는 후술할 인쇄회로기판의 상측에 설치되며, 이미지센서와 대응되는 위치에 배치된다. 이러한 렌즈부(10)는 한 개 이상의 렌즈가 구비된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈은 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 상측면 중앙부에 이미지센서(미도시)가 실장되어 있으며, 카메라 모듈을 구동하기 위한 각종 소자(미도시)가 실장될 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 실시예에 따른 렌즈구동모터를 구동시키기 위한 전원을 인가하기 위해, 단자부(531) 또는 하측 스프링(320) 또는 상측 스프링(310) 또는 직접적으로 상기 코일부(120)와 전기적으로 연결된다.
상기 이미지센서(미도시)는 상기 렌즈부(10)에 수용된 하나 이상의 렌즈와 광축 방향을 따라 위치될 수 있도록 상기 인쇄회로기판의 상측면 중앙부에 실장될 수 있다. 이러한 이미지센서는 렌즈를 통해 입사된 대상물의 광 신호를 전기적 신호로 변환한다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
100: 이동부 110: 보빈
111: 단턱부 112: 제1 체결돌기
113: 제1 홈 114: 돌기부
120: 코일부 200: 고정부
210: 커버캔 211: 개구부
212: 이너요크 220: 하우징
221: 마그넷부 체결홀 222: 스토퍼
223: 제2 체결돌기 224: 고정돌기
225: 수용홈 226: 결합홈
230: 마그넷부 240: 베이스
241: 결합돌기 242: 관통홀
243: 리세스부 244: 안착홈
300: 탄성유닛 310: 상측 스프링
310a: 외측부 310aa: 제2 체결홀
310ab: 단속부 310b: 내측부
310ba: 제1 체결홀 310bb: 완충부
310c: 연결부 320: 하측 스프링
400: 탄성부재 500: 위치감지센서부
510: 센싱마그넷 520: 위치감지센서
530: 기판
111: 단턱부 112: 제1 체결돌기
113: 제1 홈 114: 돌기부
120: 코일부 200: 고정부
210: 커버캔 211: 개구부
212: 이너요크 220: 하우징
221: 마그넷부 체결홀 222: 스토퍼
223: 제2 체결돌기 224: 고정돌기
225: 수용홈 226: 결합홈
230: 마그넷부 240: 베이스
241: 결합돌기 242: 관통홀
243: 리세스부 244: 안착홈
300: 탄성유닛 310: 상측 스프링
310a: 외측부 310aa: 제2 체결홀
310ab: 단속부 310b: 내측부
310ba: 제1 체결홀 310bb: 완충부
310c: 연결부 320: 하측 스프링
400: 탄성부재 500: 위치감지센서부
510: 센싱마그넷 520: 위치감지센서
530: 기판
Claims (24)
- 홈이 형성된 하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
상기 하우징에 배치되는 마그넷;
상기 보빈에 배치되고, 상기 마그넷과 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일;
상기 보빈의 상부 및 상기 하우징의 상부와 결합되는 상측 스프링; 및
상기 하우징의 상기 홈에 배치되는 댐퍼를 포함하고,
상기 상측 스프링은 상기 보빈의 상부와 결합되는 내측부, 상기 하우징의 상부와 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 상측 스프링은 상기 하우징의 상기 홈에 배치되고 상기 댐퍼와 접착되는 완충부를 포함하고,
상기 댐퍼는 상기 상측 스프링의 상기 내측부와 상기 외측부 사이에 배치되고, 상기 댐퍼는 상기 상측 스프링의 상기 내측부 및 상기 외측부와 이격되는 렌즈 구동 모터. - 제1항에 있어서,
상기 완충부의 일부는 상기 하우징의 홈의 바닥면과 이격되어 배치되고, 상기 댐퍼는 상기 홈의 바닥면과 상기 완충부의 상기 일부 사이에 배치되는 렌즈 구동 모터. - 제1항에 있어서,
상기 완충부의 일부는 상기 외측부로부터 이격되는 렌즈 구동 모터. - 제1항에 있어서,
상기 하우징은 상측에서 바라볼 때 사각 형상으로 형성되고, 상기 홈은 상기 하우징의 변에 형성되는 렌즈 구동 모터. - 제1항에 있어서,
상기 보빈에 배치되는 센싱마그넷; 및
상기 하우징에 배치되고 상기 센싱마그넷을 센싱하는 위치감지센서를 포함하는 렌즈 구동 모터. - 제5항에 있어서,
상기 센싱마그넷은 상기 코일보다 위에 위치하도록 배치되는 렌즈 구동 모터. - 제5항에 있어서,
상기 하우징에 배치되고 상기 위치감지센서가 실장되는 회로 기판을 포함하고, 상기 회로 기판은 상기 코일과 전기적으로 연결되는 렌즈 구동 모터. - 제5항에 있어서,
상기 보빈은 상기 센싱마그넷이 배치되기 위한 제1홈이 형성되고,
상기 하우징은 상기 위치감지센서가 배치되기 위한 제2홈이 형성되는 렌즈 구동 모터. - 제1항에 있어서,
상기 마그넷은 상기 하우징의 4개의 내측면들에 배치되는 렌즈 구동 모터. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 완충부는 상기 상측 스프링의 일부에서 연장되는 렌즈 구동 모터. - 제1항에 있어서,
상기 완충부는 상기 상측 스프링의 상기 내측부의 일부에서 연장되는 렌즈 구동 모터. - 홈이 형성된 하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈의 상부 및 상기 하우징의 상부와 결합되는 탄성 유닛;
상기 하우징의 상기 홈과 상기 탄성 유닛 사이에 배치되는 댐퍼를 포함하고,
상기 탄성 유닛은 상기 하우징의 상기 홈에 배치되고 상기 댐퍼와 접착되는 완충부를 포함하고,
상기 상측 스프링은 상기 보빈의 상부와 결합되는 내측부, 상기 하우징의 상부와 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 댐퍼는 상기 상측 스프링의 상기 내측부와 상기 외측부 사이에 배치되고, 상기 댐퍼는 상기 상측 스프링의 상기 내측부 및 상기 외측부와 이격되는 렌즈 구동 모터. - 제14항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 홈의 바닥면과 상기 완충부 사이에 배치되는 렌즈 구동 모터. - 제14항에 있어서,
상기 보빈에 배치되는 센싱마그넷;
상기 하우징에 배치되는 회로 기판; 및
상기 회로 기판에 배치되어 상기 센싱마그넷을 센싱하는 위치감지센서를 포함하는 렌즈 구동 모터. - 제16항에 있어서,
상기 하우징에 배치되는 마그넷; 및
상기 보빈에 배치되고 상기 마그넷과 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일을 포함하고,
상기 센싱마그넷은 상기 코일보다 위에 위치하도록 배치되는 렌즈 구동 모터. - 하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈의 상부 및 상기 하우징의 상부와 결합되는 상측 스프링; 및
상기 상측 스프링의 일부에서 연장된 완충부; 및
상기 상측 스프링의 상기 완충부와 상기 하우징에 접촉하는 댐퍼를 포함하고,
상기 상측 스프링은,
상기 보빈의 상부와 결합되는 내측부, 상기 하우징의 상부와 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 댐퍼는 상기 상측 스프링의 상기 내측부와 상기 외측부 사이에 배치되고, 상기 댐퍼는 상기 상측 스프링의 상기 내측부 및 상기 외측부와 이격되는 렌즈 구동 모터. - 삭제
- 삭제
- 제18항에 있어서,
상기 완충부는 상기 상측 스프링의 상기 내측부의 일부에서 연장되는 렌즈 구동 모터. - 제18항에 있어서,
상기 하우징은 홈을 포함하고,
상기 완충부의 적어도 일부는 상기 하우징의 상기 홈에 배치되고 상기 댐퍼와 접착되는 렌즈 구동 모터. - 제1항 내지 제9항, 제12항 내지 제18항, 및 제21항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동 모터;
상기 렌즈 구동 모터의 상기 보빈에 결합되는 렌즈부; 및
이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈. - 제23항에 기재된 상기 카메라 모듈을 포함하는 핸드폰.
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