KR102385409B1 - 렌즈 구동 장치 - Google Patents

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KR102385409B1
KR102385409B1 KR1020140182496A KR20140182496A KR102385409B1 KR 102385409 B1 KR102385409 B1 KR 102385409B1 KR 1020140182496 A KR1020140182496 A KR 1020140182496A KR 20140182496 A KR20140182496 A KR 20140182496A KR 102385409 B1 KR102385409 B1 KR 102385409B1
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Abstract

실시 예는 서로 이격하여 배치되는 마그네트들을 지지하는 하우징, 상기 마그네트들에 대응하여 배치되는 코일들, 및 인접하는 2개의 마그네트들 사이에 배치되고, 상기 하우징이 움직임에 따라 상기 마그네트들의 자기력의 변화를 검출하는 위치 센서를 포함하며, 상기 위치 센서는 제1 기준선과 제2 기준선 사이에 배치되는 제1 및 제2 센서들을 포함하며, 상기 제1 기준선은 상기 하우징의 중심축과 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 어느 하나의 일단을 잇는 직선이고, 상기 제2 기준선은 상기 하우징의 중심축과 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 나머지 다른 하나의 일단을 잇는 직선이다.

Description

렌즈 구동 장치{LENS MOVING UNIT}
실시 예는 렌즈 구동 장치에 관한 것이다.
피사체를 촬상하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하는 카메라 모듈이 장착된 휴대폰 또는 스마트폰이 개발되고 있다. 일반적으로 카메라 모듈은 렌즈, 이미지 센서 모듈, 및 렌즈와 이미지 센서 모듈의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM)를 포함할 수 있다.
피사체를 촬영하는 동안 사용자의 손떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있으며, 이러한 손떨림에 의하여 원하는 이미지 또는 동영상을 촬영할 수 없다.
이러한 사용자의 손떨림에 기인한 이미지 또는 동영상의 왜곡을 보정하기 위하여 손떨림 보정(Optical Image Stabilizer, OIS) 기능을 부가한 보이스 코일 모터가 개발되고 있다.
실시 예는 소형화 및 저가격화를 구현할 수 있는 렌즈 구동 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 서로 이격하여 배치되는 마그네트들을 지지하는 하우징; 상기 마그네트들에 대응하여 배치되는 코일들; 및 인접하는 2개의 마그네트들 사이에 배치되고, 상기 하우징이 움직임에 따라 상기 마그네트들의 자기력의 변화를 검출하는 위치 센서를 포함하며, 상기 위치 센서는 제1 기준선과 제2 기준선 사이에 배치되는 제1 및 제2 센서들을 포함하며, 상기 제1 기준선은 상기 하우징의 중심축과 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 어느 하나의 일단이 만나는 직선이고, 상기 제2 기준선은 상기 하우징의 중심축과 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 나머지 다른 하나의 일단이 만나는 직선이다.
상기 제1 및 제2 센서들 각각은 하나의 칩 내에 실장되는 홀 센서일 수 있다.
상기 제1 센서와 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 어느 하나 사이의 제1 거리는 상기 제2 센서와 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 나머지 다른 하나 사이의 제2 거리와 동일할 수 있다.
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는 제3 기준선을 기준으로 좌우 대칭이며, 상기 제3 기준선은 상기 하우징의 중심축을 지나며, 상기 인접하는 2개의 마그네트들을 서로 좌우 대칭이 되도록 하는 선일 수 있다.
상기 위치 센서와 상기 하우징의 중심축을 잇는 선에 평행한 방향으로 상기 위치 센서는 상기 코일들과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
제1 이격 거리는 제2 이격 거리보다 작거나 같으며, 상기 제1 이격 거리는 상기 하우징의 중심축으로부터 상기 2개의 인접하는 제1 마그네트들 중 어느 하나까지의 거리이며, 상기 제2 이격 거리는 상기 하우징의 중심축으로부터 상기 위치 센서까지의 거리일 수 있다.
제1 이격 거리는 제2 이격 거리보다 크며, 상기 제1 이격 거리는 상기 하우징의 중심축으로부터 상기 2개의 인접하는 제1 마그네트들 중 어느 하나까지의 거리이며, 상기 제2 이격 거리는 상기 하우징의 중심축으로부터 상기 위치 센서까지의 거리일 수 있다.
상기 제1 센서와 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 어느 하나와의 제1 거리는 상기 제2 센서와 상기 인접하는 2개의 마그네트들 중 나머지 다른 하나와의 제2 거리와 서로 다를 수 있다.
상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 비율은 1보다 크고 2.5 이하일 수 있다.
상기 하우징이 정지한 상태에서 상기 제1 및 제2 센서들의 출력 값들의 차이가 5mV 이하가 되도록 상기 제2 위치 센서가 배치될 수 있다.
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는 제3 기준선을 기준으로 좌우 비대칭이며, 상기 제3 기준선은 상기 하우징의 중심축을 지나며, 상기 인접하는 2개의 마그네트들을 서로 좌우 대칭이 되도록 하는 선일 수 있다.
실시 예는 소형화 및 저가격화를 구현할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 렌즈 구동 장치에서 커버 부재를 제거한 결합 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 보빈의 제1 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 보빈의 제2 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 하우징의 사시도를 나타낸다.
도 6은 도 1의 상측 탄성 부재, 제2 마그네트, 및 보빈의 결합 사시도를 나타낸다.
도 7은 도 1의 하측 탄성 부재와 보빈의 결합 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 2에 도시된 베이스, 제2 회로 기판, 및 제2 코일의 분리 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치의 평면도를 나타낸다.
도 10 및 도 11은 도 1의 제2 위치 센서의 제1 실시 예에 따른 배치를 나타낸다.
도 12는 도 1의 제2 위치 센서의 제2 실시 예에 따른 배치를 나타낸다.
도 13은 도 1의 제2 위치 센서의 제3 실시 예에 따른 배치를 나타낸다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 제1 마그네트들 및 제2 위치 센서의 배치를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 손떨림 보정 장치란 정지 화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미한다.
또한, 오토 포커싱 장치는 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정 장치와 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시 예의 경우 복수 매의 렌즈들로 구성된 광학 모듈을 광축 방향 또는 광축에 대해 평행한 방향으로 움직이거나, 수평 방향 또는 광축에 대해 수직인 면에 대하여 움직여 이와 같은 오토 포커싱 동작과 손떨림 보정 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)의 분해 사시도를 나타내고, 도 2은 도 1의 렌즈 구동 장치(100)에서 커버 부재(300)를 제거한 결합 사시도를 나타내고, 도 3 및 도 4는 도 1의 보빈(110)의 사시도를 나타내고, 도 5는 도 1의 하우징의 사시도를 나타내고, 도 6은 도 1의 상측 탄성 부재(150), 제2 마그네트(185), 및 보빈(110)의 결합 사시도를 나타내고, 도 7은 도 1의 하측 탄성 부재(160)와 보빈(110)의 결합 사시도를 나타내고, 도 9는 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치(100)의 평면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 16에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축으로 이루어지는 xy 평면은 광축에 대하여 수직한 평면을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향(z축 방향)은 제1 방향, x축 방향은 제2 방향, y축 방향은 제3 방향이라고 정의할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 실시 예의 렌즈 구동 장치(100)는 커버 부재(300), 상측 탄성 부재(150), 보빈(110), 제1 코일(130), 하우징(140), 제1 마그네트(120a 내지 120d), 제2 마그네트(185), 하측 탄성 부재(160), 제1 회로 기판(170), 탄성 지지 부재(220a 내지 220d), 제1 위치 센서(190), 제2 코일(230a 내지 230d), 제2 회로 기판(250), 베이스(210) 및 제2 위치 센서(240)를 포함한다.
보빈(110), 제1 코일(130), 제1 마그네트(120a 내지 120d), 하우징(140), 상측 탄성 부재(150), 및 하측 탄성 부재(160)는 제1 렌즈 구동 유닛을 구성할 수 있다. 또한 제1 렌즈 구동 유닛은 제1 위치 센서(180)를 더 포함할 수도 있다. 제1 렌즈 구동 유닛은 오토 포커스용일 수 있다.
또한 제2 코일(230a 내지 230d), 제2 회로 기판(250), 베이스(210), 및 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)는 제2 렌즈 구동 유닛을 이룰 수 있다. 또한 제2 렌즈 구동 유닛은 제2 위치 센서(240)를 더 포함할 수 있다. 제2 렌즈 구동 유닛은 손떨림 보정용일 수 있다.
먼저 커버 부재(300)에 대하여 설명한다.
커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 상측 탄성 부재(150), 보빈(110), 제1 코일(130), 하우징(140), 제1 마그네트(120a 내지 120d), 제2 마그네트(185), 하측 탄성부재(160), 탄성 지지 부재(220a 내지 220d), 제2 코일(230a 내지 230d), 및 제2 회로 기판(250)을 수용한다.
커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상단부 및 측벽들을 포함하는 상자 형태일 수 있으며, 커버 부재(330)의 하부는 베이스(210)의 상부와 결합될 수 있다. 커버 부재(300)의 상단부의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형 등일 수 있다.
커버 부재(300)는 보빈(110)과 결합하는 렌즈(미도시)를 외부광에 노출시키는 중공(310)을 상단부에 구비할 수 있다. 또한, 카메라 모듈의 내부에 먼지나 수분 등의 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위하여 커버 부재(300)의 중공(310)에는 광투과성 물질로 이루어진 윈도우(Window)가 추가적으로 구비될 수 있다.
커버 부재(300)의 재질은 제1 마그네트(120a 내지 120d)와 붙는 현상을 방지하기 위하여 SUS 등과 같은 비자성체일 수 있으나, 자성 재질로 형성하여 요크(yoke) 기능을 할 수도 있다.
다음으로 도 3 및 도 4를 참조하여 보빈(110)에 대하여 설명한다.
보빈(110)은 후술하는 하우징(140)의 내측에 배치되고, 제1 코일(130)과 제1 마그네트(120a 내지 120d) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축 방향 또는 광축과 평행한 제1 방향, 예컨대, Z축 방향으로 이동 가능하다.
보빈(110)은 도시하지는 않았으나, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴(lens barrel, 미도시)을 포함할 수 있으며, 렌즈 배럴은 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합할 수 있다.
보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴의 장착을 위하여 중공(101)을 갖는 구조일 수 있다. 중공(101)의 형상은 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)은 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)과 결합되도록 상부면에 형성되는 적어도 하나의 상측 지지 돌기(113; 113a, 113b, 113c), 및 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)과 결합되도록 하부면에 형성되는 적어도 하나의 하측 지지 돌기(114)를 구비할 수 있으며, 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재에 의하여 서로 고정될 수 있다.
보빈(110)의 외주면에는 제2 마그네트(185)와 대응되는 크기를 갖는 제2 마그네트 안착홈(116)이 마련될 수 있다.
보빈(110)은 제1 방향으로 이동할 때, 상측 탄성 부재(150)의 연결부(153)와 보빈(110)과의 공간적 간섭을 배제하고, 연결부(153)의 탄성 변형을 보다 용이하게 하기 위하여 상측 탄성 부재(150)의 연결부(153)에 대응하여 외주면 상부에 상측 도피홈(112)을 구비할 수 있다. 또한 보빈(110)이 제1 방향으로 이동할 때, 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)와 보빈(110)과의 공간적 간섭을 배제하고, 연결부(163)의 탄성 변형을 보다 용이하게 하기 위하여 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)에 대응하여 외주면 하부에 하측 도피홈(118)을 구비할 수 있다.
다음으로 제2 마그네트(185)에 대하여 설명한다.
제2 마그네트(185)는 후술하는 AF용 제1 위치 센서(190)가 보빈(110)의 제1 방향으로의 변위 값(또는 위치)를 감지 또는 판단할 수 있도록 자속을 제공한다.
제2 마그네트(185)는 자장의 세기를 증가시키기 위하여 2개로 분할될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 마그네트(185)는 광축과 수직인 방향으로 제1 코일(130)과 서로 오버랩되지 않도록 보빈(110)의 외주면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 마그네트(185)는 보빈(110)의 외주면에 형성되는 제2 마그네트 안착홈(116) 내에 배치될 수 있다.
실시 예에서는 제2 마그네트(185)는 보빈(110)의 외주면에 설치되고, 제1 위치 센서(190)는 하우징(140)의 외주면에 설치되지만, 다른 실시 예에서는 그 반대로 설치될 수 있다.
다음으로 제1 코일(130)에 대하여 설명한다.
제1 코일(130)은 보빈(110)의 외주면 상에 배치된다. 상술한 바와 같이, 제2 마그네트(185)와 오버랩되지 않도록 제1 코일(130)은 보빈(110)의 외주면 상에 배치될 수 있다.
제1 코일(130)은 도 6에 도시된 바와 같이 광축을 중심으로 회전하는 방향으로 보빈(110)의 외주면을 감싸도록 권선될 수 있다. 다른 실시 예에서 제1 코일(130)은 복수 개의 코일 블록들을 포함할 수 있으며, 코일 블록들 각각은 링(ring) 형상일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 코일(130)과 제2 마그네트(185)는 서로 간섭 또는 광축과 수직인 방향으로 오버랩되지 않도록, 제2 마그네트(185)는 보빈(110)의 상측 외주면 상에 배치될 수 있고, 제1 코일(130)은 보빈(110)의 하측 외주면 상에 배치될 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하여, 하우징(140)에 대하여 설명한다.
하우징(140)은 제1 마그네트(120a 내지 120d)를 지지하며, 광축과 평행한 제1 방향으로 보빈(110)이 이동할 수 있도록 내부에 보빈(110)을 수용한다.
하우징(140)은 전체적으로 중공 기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 다각형(예컨대, 사각형, 또는 팔각형) 또는 원형의 중공(201)을 구비할 수 있다.
하우징(140)은 중공(201)을 갖는 상단부(710), 및 상단부(710)의 하부면과 연결되는 복수 개의 지지부들(720-1 내지 720-4)을 포함할 수 있다.
지지부들(720-1 내지 720-4)은 서로 이격하며, 이웃하는 2개의 지지부들 사이에는 보빈(110)의 외주면에 장착되는 제1 마그네트(120a 내지 120d)를 노출하는 개구부(701)가 형성될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 720-4)은 보빈(110)의 도피홈(112, 118)에 대응하도록 배치될 수 있다.
또한 예컨대, 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 720-4)은 상단부(710)의 4개의 모서리들 각각에 대응 또는 정렬하도록 배치될 수 있다.
하우징(140)은 커버 부재(300)와 충돌을 방지하기 위하여 상부면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 스토퍼(143, 146)를 구비할 수 있다. 즉 하우징(140)의 스토퍼(143, 146)는 외부 충격 발생 시 하우징(140)의 상단부(710)가 커버 부재(300)의 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
하우징(140)은 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)과의 결합을 위하여 상단부(710)의 상부면으로 돌출되는 적어도 하나의 상측 프레임 지지 돌기(144)를 더 구비할 수 있다.
하우징(140)은 하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)과의 결합을 위하여 지지부들(720-1 내지 720-4) 각각의 하면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 하측 프레임 지지 돌기(145)를 구비할 수 있다.
하우징(140)은 상단부(710)의 측면의 모서리에 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)가 통과하는 관통 홈(751)을 구비할 수 있다.
관통 홈(751)은 하우징(140)의 상단부(710)의 측면으로부터 함몰되는 홈 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 하우징(140)의 상단부(710)의 상부면과 하부면을 관통하는 홀 구조일 수도 있다.
관통 홈(751)은 관통 홈(751)에 삽입된 탄성 지지 부재(220a 내지 220d) 부분이 하우징(140)의 측면 밖으로 노출되지 않을 정도의 깊이를 가질 수 있다. 관통 홈(751)은 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)를 가이드하거나, 지지하는 역할을 할 수 있다.
하우징(140)은 상단부(710)의 측면에 제1 위치 센서용 홈(141b)을 구비할 수 있다. 하우징(140)에 형성되는 제1 위치 센서용 홈(141b)은 보빈(110)에 형성되는 제2 마그네트 안착홈(116)과 하우징(140)의 외주면과 수직한 방향으로 적어도 일부가 오버랩되거나, 또는 전부가 오버랩되지 않을 수 있다.
예컨대, 제1 위치 센서용 홈(141b)은 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 720-4) 사이에 위치하는 상단부(710)의 측면에 형성될 수 있다.
제1 위치 센서(190)는 제2 마그네트(185)에서 방출되는 자기력 변화를 검출할 수 있고, 그 결과 보빈(110)의 제1 방향으로의 변위(값)(또는 위치)를 감지할 수 있다. 제1 위치 센서(190)는 제2 마그네트(185)와 대향하도록 하우징(140)의 외주면에 배치될 수 있다. 제1 위치 센서(190)는 하우징(140)의 제1 위치 센서용 홈(141b) 내에 배치될 수 있다.
제1 위치 센서(190)는 제1 회로 기판(170)의 제1 단자면(170a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 위치 센서(190)는 홀 센서(Hall sensor)를 포함하는 드라이버 형태로 구현될 수 있고, 또는 홀 센서 단독으로 구현될 수도 있다.
다음으로 제1 마그네트(120a 내지 120d)에 대하여 설명한다.
제1 마그네트(120a 내지 120d)는 제1 코일(130)과 대응되도록 하우징(140)의 외주면 상에 배치된다. 예컨대, 제1 마그네트(120a 내지 120d)는 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 720-4) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 마그네트(120a 내지 120d)는 지지부들(720-1 내지 720-4)의 측면 상에 배치될 수 있다.
제1 마그네트(120a 내지 120d)의 수는 복수 개일 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 제1 마그네트들(120a 내지 120d)이 서로 이격하여 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 720-4)의 측면 상에 배치될 수 있다.
제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각은 직육면체 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 사다리꼴 형상일 수도 있다.
제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각은 넓은 면이 하우징(140)의 외주면을 마주보도록 배치될 수 있으며, 서로 마주보는 제1 마그네트들(120a 내지 120d)은 평행하게 배치될 수 있다.
또한 제1 마그네트(120a 내지 120d)는 후술하는 제1 코일(130)과 마주보도록 배치될 수 있다.
제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각과 제1 코일(130)의 서로 마주보는 면들은 서로 평행이 되도록 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각과 제1 코일(130)의 서로 마주보는 면들 중 어느 하나만이 평면일 수 있고, 나머지 다른 하나는 곡면으로 구성될 수도 있다.
또는 제1 코일(130)과 제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각의 마주보는 면은 모두가 곡면일 수도 있으며, 제1 코일(130)과 제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각의 마주보는 면의 곡률은 동일할 수 있다.
제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각이 제1 코일(130)과 마주보는 면 전체가 동일한 극성을 가지도록 배치되면, 제1 코일(130) 또한 제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각과 대응되는 면이 동일한 극성을 가지도록 구성될 수 있다.
예컨대, 제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각은 제1 코일(130)을 마주보는 면은 N극, N극의 반대면은 S극이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각의 극성을 반대로 구성하는 것도 가능하다.
다른 실시 예에서는 제1 마그네트들(120a 내지 120d) 각각은 광축에 수직한 면으로 2분할되어 제1 코일(130)과 마주보는 면이 2개 또는 그 이상으로 구분될 경우, 제1 코일(130) 역시 제1 마그네트들(130) 각각의 분할된 개수에 대응하도록 분할 구성될 수도 있다.
다음으로 상측 탄성 부재(150), 및 하측 탄성 부재(160)에 대하여 설명한다.
상측 탄성 부재(150), 및 하측 탄성 부재(160)는 광축과 평행한 제1 방향으로 상승 및 하강 동작을 수행하도록 보빈(110)을 탄성에 의하여 지지한다.
상측 탄성 부재(150)는 보빈(110)과 결합하는 내측 프레임(151), 하우징(140)과 결합하는 외측 프레임(152), 내측 프레임(151)과 외측 프레임(152)을 연결하는 연결부(153), 및 외측 프레임(152)에 연결되는 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)를 포함할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)과 결합하는 내측 프레임(161)과 하우징(140)과 결합하는 외측 프레임(162), 및 내측 프레임(161)과 외측 프레임(162)을 연결하는 연결부(163)를 포함할 수 있다. 상측 탄성 부재(150)와 하측 탄성 부재(160)는 판 스프링 형태일 수 있다.
상측 및 하측 탄성 부재들(150, 160) 각각의 연결부(153, 163)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)은 보빈(110)의 중공(101), 또는/및 하우징(140)의 중공(201)에 대응하는 중공을 구비할 수 있다. 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)은 내측 프레임(151)의 둘레에 배치되는 다각형의 링 형상일 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)에는 보빈(110)의 상측 지지 돌기(113)와 결합하는 절곡부(151a)를 가질 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)에는 하우징(140)의 상측 프레임 지지 돌기(144)와 결합하는 제1 통공(152a)이 마련될 수 있다. 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)에는 하우징(140)의 스토퍼(143)와 결합하는 제1 가이드 홈(155)을 구비할 수 있다. 예컨대, 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)에는 분할된 스토퍼들(143a, 143b) 각각에 대응하는 제1 가이드 홈들(155a, 155b)이 형성될 수 있으며, 제1 가이드 홈들(155a, 155b)은 서로 이격할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)은 보빈(110)의 중공(101), 또는/및 하우징(140)의 중공(201)에 대응하는 중공을 구비할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)은 내측 프레임(161)의 둘레에 배치되는 다각형의 링 형상일 수 있다.
하측 탄성 부재(160)는 서로 다른 극성의 전원을 인가받기 위하여 2개로 분할될 수 있다. 하측 탄성 부재(160)는 서로 전기적으로 분리되는 제1 하측 탄성 부재(160a) 및 제2 하측 탄성 부재(160b)를 포함할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)에는 보빈(110)의 하측 지지 돌기(114)와 결합하는 제3 통공(161a)이 마련될 수 있다. 하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)에는 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 720-4)의 하측 프레임 지지 돌기(145)와 결합하는 삽입 홈(162a)을 구비할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)는 제1 코일(130)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 코일(130)의 시선은 제1 하측 탄성 부재(160a)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 코일(130)의 종선은 제2 하측 탄성 부재(160b)에 전기적으로 연결될 수 있다.
하측 탄성 부재(160)는 후술하는 제1 회로 기판(170)과 전기적으로 연결된다. 예컨대, 제1 및 제2 하측 탄성 부재들(160a, 160b) 각각의 외측 프레임(162)은 납땜 또는 솔더링 등을 통하여 제1 회로 기판(170)과 전기적으로 연결되는 패드부(165a, 165b)를 구비할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 패드부(165a, 165b)는 제1 회로 기판(170)의 제1 단자면(170a)에 형성되는 제1 단자들(175-1 내지 175-n, n>1인 자연수) 중 대응하는 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시 예에서는 하측 탄성 부재(160)를 2 분할하지 않고, 상측 탄성 부재(150)와 하측 탄성 부재(160) 각각을 제1 회로 기판(170)과 전기적으로 연결할 수 있다.
실시 예에서는 하측 탄성 부재(160)가 2개로 분할되고, 상측 탄성 부재(150)는 분할되지 않지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 하측 탄성 부재(160)는 분할하지 않고, 상측 탄성 부재(150)를 2 분할하고, 2 분할된 상측 탄성 부재들을 제1 회로 기판(170)과 전기적으로 연결함으로써, 전원 공급시 제1 코일(130)의 양단, 예컨대, 제1 코일(120)의 시작과 끝에 다른 극성의 전원을 연결할 수 있다.
또 다른 실시 예에서는 상측 및 하측 탄성 부재들(150, 160)을 분할하지 않고, 제1 코일(130)의 시선을 상측 탄성 부재(150)와 연결하고, 제1 코일(130)의 종선을 하측 탄성 부재(160)와 연결하고, 상측 및 하측 탄성 부재들(150)을 제1 회로 기판과 전기적으로 연결함으로써, 전원 공급시 제1 코일(130)의 양단, 예컨대, 제1 코일(120)의 시작과 끝에 다른 극성의 전원을 공급할 수 있다.
또 다른 실시 예에서는 상측 및 하측 탄성 부재들(150,160)을 분할하지 않고, 제1 회로 기판(170)과 전기적으로 연결하지 않으며, 제1 회로 기판(170)과 제1 코일(130)을 전기적으로 직접 연결하고, 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)에 의하여 제1 회로 기판(170)과 제2 회로 기판(250)을 전기적으로 연결함으로써, 전원 공급시 제1 코일(130)의 양단, 예컨대, 제1 코일(120)의 시작과 끝에 다른 극성의 전원을 공급할 수 있다.
다음으로 제1 회로 기판(170)에 대하여 설명한다.
제1 회로 기판(170)은 상측 탄성 부재(150)의 상에 배치되며, 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152) 상에 배치되는 제1 상면부(170b), 및 제1 상면부(170b)로부터 하측 방향으로 절곡되는 제1 단자면(170a)을 포함할 수 있다.
제1 회로 기판(170)은 하우징(140)의 상측 지지 돌기(144)와 결합하는 제4 통공(171)을 제1 상부면(170b)에 구비할 수 있다. 제1 회로 기판(170)은 하우징(140)의 스토퍼(143)와 결합하는 제2 가이드 홈(172)을 구비할 수 있다. 여기서 제2 가이드 홈(172)는 제1 회로 기판(170)을 관통하는 관통 홈 형태일 수 있다.
제1 회로 기판(170)은 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)의 일단이 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 회로 기판(170)의 제1 단자면(170a)은 제1 상면부(170b)로부터 아래로 수직으로 절곡될 수 있으며, 외부로부터 전기적 신호가 입력되는 복수 개의 제1 단자들(terminals) 또는 제1 핀들(pins, 175-1 내지 175-n, n>1인 자연수)을 포함할 수 있다.
복수 개의 단자들(175-1 내지 175-n, n>1인 자연수)은 외부로부터 전원을 인가받아 제1 위치 센서(190)에 전원을 공급하는 단자, 제1 위치 센서(190)의 출력을 출력하는 단자, 또는/및 제1 위치 센서(190)의 테스트를 위한 단자를 포함할 수 있다. 제1 회로 기판(170)에 형성되는 단자들(175-1 내지 175-n, n>1인 자연수)의 개수는 제어가 필요한 구성 요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다.
제1 위치 센서(190)는 솔더링 또는 납땜 방식으로 제1 회로 기판(170)의 제1 단자면(170a)에 형성되는 복수의 단자들(175-1 내지 175-n, n>1인 자연수) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 위치 센서(190)의 구현 형태에 따라 전기적으로 연결되는 단자들의 수가 결정될 수 있다.
다른 실시 예에서는 제1 회로 기판(170)과 상측 탄성 부재(150)가 일체로 구현될 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(170)을 생략하고, 상측 탄성 부재(150)가 내열, 내화학, 및 내굴곡성을 갖는 얇은 필름, 및 회로 배선을 위한 동박 패턴을 적층한 구조를 포함하도록 할 수 있다.
또한 다른 실시 예에서는 제1 회로 기판(170)과 하측 탄성 부재(160)를 일체로 구현할 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(170)을 생략하고, 하측 탄성 부재(160)를 연성 필름, 및 동박 패턴을 적층한 구조를 포함하도록 할 수 있다.
다음으로 베이스(210), 제2 회로 기판(250), 및 제2 코일(230a 내지 230d)에 대하여 설명한다.
베이스(210)는 상술한 커버 부재(300)와 연결되며, 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 720-4)이 고정될 수 있다.
도 8은 도 2에 도시된 베이스(210), 제2 회로 기판(250), 및 제2 코일(230a 내지 230d)의 분리 사시도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 베이스(210)는 상술한 보빈(110)의 중공(101), 또는/및 하우징(140)의 중공(201)에 대응하는 중공(301, 도 10 참조)을 구비하며, 커버 부재(300)와 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
또한, 베이스(210)는 상부면으로부터 함몰되고(recessed), 하우징(140)의 지지부들(720-1 내지 72-4)의 하측 프레임 지지 돌기(145)를 삽입 또는 고정하는 안착홈(213)을 상부면에 구비할 수 있다.
하우징(140)의 하측 프레임 지지 돌기(145)의 삽입을 용이하게 하기 위하여 안착홈(213)의 측면의 일부는 베이스(210)의 중공(301)으로 개통될 수 있다. 즉 베이스(210)의 안착홈(213)의 측면들 중 베이스(210)의 중공을 향하는 면은 개방될 수 있다.
베이스(210)는 상부면으로부터 함몰되고, 제2 위치 센서(240)가 배치되는 제2 위치 센서 안착홈(219)을 구비할 수 있다.
제2 위치 센서 안착홈(219)은 베이스(210)의 상부면으로부터 함몰되는 요홈 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서 제2 위치 센서 안착홈은 베이스(210)의 측면 밖으로 개방될 수 있으며, 베이스(210)의 중공(301)으로 개통될 수 있다.
제2 위치 센서 안착홈(219)은 인접하는 2개의 제2 마그네트들(120a와 120b, 120b와 120c, 120c와 120d, 또는 120d와 120a) 사이에 위치하는 베이스(210)의 상부면의 일 영역 상에 위치할 수 있다.
예컨대, 제2 위치 센서 안착홈(219)의 중심은 가상의 기준선(910, 도 11 참조)에 정렬될 수 있다. 이때 가상의 기준선(910)은 하우징(140)의 중심축 또는 베이스(210)의 중심축을 지나며, 인접하는 2개의 마그네트들이 서로 좌우 대칭인 선일 수 있다.
제2 위치 센서 안착홈(219) 내에 배치된 제2 위치 센서(240)의 상부면과 베이스(210)의 상부면은 동일 평면일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 베이스(210)는 외주면 하부로부터 돌출되는 단턱(210b)을 더 포함할 수 있다. 베이스(210)와 커버 부재(300)의 결합 시에 베이스(210)의 단턱(210b) 상부는 커버 부재(300)를 가이드할 수 있고, 커버 부재(300)의 하부와 접촉할 수 있다. 단턱(210b)과 커버 부재(300)의 단부는 접착제 등에 의해 접착 고정 및 실링 될 수 있다.
이미지 센서(미도시) 및 제어부(미도시)가 실장된 인쇄 회로 기판(미도시)이 베이스(210)의 하면과 결합하여 카메라 모듈을 구성할 수도 있다.
다음으로 제2 위치 센서(240)에 대하여 설명한다.
제2 위치 센서(240)는 제2 회로 기판(250) 아래에 배치된다. 예컨대, 제2 위치 센서들(240)는 베이스(210)의 위치 센서 안착홈(219) 내에 배치될 수 있으며, 하우징(140)이 제2 방향(예컨대, X축 방향) 또는/및 제3 방향(예컨대, Y축 방향)으로 이동하는 것을 감지한다.
제2 위치 센서(240)는 제1 마그네트들(120a 내지 120d)에서 방출되는 자기력 변화를 감지할 수 있다. 제2 위치 센서(240)는 제1 센서(240a) 및 제2 센서(240b)를 포함할 수 있다. 제1 센서(240a) 및 제2 센서(240b)는 하나의 칩으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 개별적인 칩으로 구현될 수도 있다.
제1 센서(240a) 및 제2 센서(240b)는 홀 센서(Hall sensor)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 자기력 변화를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능하다.
예컨대, 하우징(140)이 광축과 경사진 방향(예컨대, 수직한 방향)으로 이동할 때, 제1 센서(240a) 및 제2 센서(240b)는 제1 마그네트들(120a 내지 120d)의 자속의 변화를 감지한 결과에 따른 센싱 신호(예컨대, 센싱 전압 또는 센싱 전류)를 출력할 수 있다.
예컨대, 제2 위치 센서(240)는 2개의 홀 센서들을 포함하는 하나의 칩 형태일 수 있다. 하나의 홀 센서는 2개의 입력 단자들(+ 입력 단자, - 입력 단자) 및 2개의 출력 단자들(+ 출력 단자, 및 - 출력 단자)을 포함할 수 있다.
하나의 칩에 2개의 홀 센서들을 배치하고, 2개 홀 센서들 각각의 - 입력 단자들을 공통 접속함으써, 실시 예는 홀 센서의 사이즈 및 홀 센서용 단자들의 개수를 줄일 수 있고, 이로 인하여 소형화 및 저가격화를 구현될 수 있다.
땜납 또는 솔더링 등에 의하여 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)은 제2 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로 제2 회로 기판(250)을 설명한다.
제2 회로 기판(250)을 기준으로 상부면에는 제2 코일(230a 내지 230d)이, 하부면에는 제2 위치 센서(240)가 배치될 수 있다.
제2 회로 기판(250)은 베이스(210)의 상부면 상에 배치되며, 보빈(110)의 중공(101), 하우징(140)의 중공(201), 또는/및 베이스(210)의 중공(301)에 대응하는 중공(401)을 구비한다. 제2 회로 기판(250)의 외주면의 형상은 베이스(210)의 상부면과 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
제2 회로 기판(250)은 제2 코일(230a 내지 230d), 제2 위치 센서(240), 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 회로 기판(250)은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 베이스(210)의 표면에 표면 전극 방식 등을 이용하여 회로 기판의 단자를 구성할 수도 있다.
제2 회로 기판(250)은 베이스(210)의 결합 돌기(212a)와 결합하는 제5 통공(251)을 구비할 수 있다. 제2 회로 기판(250)은 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)의 타단이 연결되는 패드들(252a 내지 252d)을 구비할 수 있다.
다음으로 제2 코일(230a 내지 230d)에 대하여 설명한다.
제2 코일(230a 내지 230d)은 제1 마그네트들(120a 내지 120d)과 대응 또는 대향하여 제2 회로 기판(250)의 상부면 상에 배치된다.
제2 코일(230a 내지 230d)의 개수는 1 개 이상일 수 있으며, 제1 마그네트(120a 내지 120d)의 개수와 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8에서 제2 코일들(230a 내지 230d)은 제2 회로 기판(250)의 상부면 상에 서로 이격하여 배치되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제2 회로 기판(250)과는 별도의 회로 기판 내에 코일이 포함되는 구조일 수 있으며, 베이스(210)와 밀착 배치될 수도 있고, 베이스(210)와 일정 거리 이격하여 배치될 수도 있다.
제2 코일(230a 내지 230d)은 제2 회로 기판(250)의 상부면 상에 서로 이격하여 총 4개가 설치될 수 있다. 예컨대, 제2 코일(230a 내지 230d)은 제2 방향과 평행하도록 정렬되는 제2 방향용 제2 코일들(230a,230b), 및 제3 방향과 평행하도록 정렬되는 제3 방향용 제2 코일들(230c, 230d)을 포함할 수 있다.
다른 실시 예는 1개의 제2 방향용 제2 코일, 및 1개의 제3 방향용 제2 코일을 포함하는 제2 코일을 구비할 수도 있으며, 또 다른 실시 예는 3개 이상의 제2 방향용 제2 코일들, 및 3개 이상의 제3 방향용 제2 코일들을 포함할 수 있다.
다음으로 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)에 대하여 설명한다.
탄성 지지 부재(220a 내지 220d)는 제1 회로 기판(170)과 제2 회로 기판(250)을 전기적으로 연결한다.
탄성 지지 부재들(220a 내지 220d)은 하우징(140)의 중심축을 기준으로 제1 방향과 수직인 제2 및 제3 방향으로 점 대칭일 수 있다.
탄성 지지 부재(220a 내지 220d)의 수는 제1 회로 기판용 단자들의 수보다 많거나 동일할 수 있다.
예컨대, 제1 위치 센서(190)가 홀 센서 및 드라이버 일체형일 경우에는 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)의 수는 4개 이상일 수 있다. 또한 제1 위치 센서(190)가 홀 센서 단독으로 구현될 경우에는 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)의 수는 6개 이상일 수 있다.
탄성 지지 부재(220a 내지 220d)는 제2 회로 기판(250)과 제1 회로 기판(170) 간의 전기적인 신호가 이동하는 통로 역할을 할 수 있으며, 베이스(210)에 대하여 하우징(140)을 탄성에 의하여 지지할 수 있다.
탄성 지지 부재(220a 내지 220d)는 상측 탄성 부재(150)와 별도의 부재로 형성될 수 있으며, 탄성에 의하여 지지할 수 있는 부재, 예컨대, 판스프링(leaf spring), 코일스프링(coil spring), 서스펜션와이어 등으로 구현될 수 있다. 또한 다른 실시 예에 탄성 지지 부재(220a 내지 220d)는 상측 탄성 부재와 일체로 형성될 수도 있다. 또한 다른 실시 예에서 탄성 지지 부재는 추가적인 전기적 연결이 필요함에 따라 4개 이상으로 제작될 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 1의 제2 위치 센서(240)의 제1 실시 예에 따른 배치를 나타낸다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제2 위치 센서(240)는 인접하는 2개의 제1 마그네트들(예컨대, 120a와 120d) 사이에 배치될 수 있으며, 서로 이격하여 위치하는 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 센서들(240a, 240b)은 인접하는 2개의 제1 마그네트들(예컨대, 120a와 120d) 사이에 위치할 수 있다.
제1 및 제2 센서들(240a,240b)은 제1 기준선(921)과 제2 기준선(922) 사이에 배치될 수 있다.
제1 기준선(921)은 하우징(140)의 중심축(911)과 인접하는 2개의 제1 마그네트들(120a,120d) 중 어느 하나(120a)의 일단이 만나는 직선일 수 있고, 제2 기준선(922)은 하우징(140)의 중심축(911)과 인접하는 2개의 마그네트들(120a,120d) 중 나머지 다른 하나(120d)의 일단이 만나는 직선일 수 있다.
제1 마그네트(120a)와 제1 센서(240a) 간의 제1 거리(D1)는 제2 마그네트(120d)와 제2 센서(240b) 간의 제2 거리(D2)와 동일할 수 있다.
제1 센서(240a)는 제1 마그네트(120d)보다 제1 마그네트(120a)에 더 인접하여 배치되고, 제2 센서(240b)는 제1 마그네트(120a)보다 제1 마그네트(120d)에 더 인접하여 배치된다.
제1 및 제2 센서들(240a, 240b)은 가상의 기준선(910)을 기준으로 좌우 대칭일 수 있다. 예컨대, 가상의 기준선(910)은 하우징(140)의 중심축(911, 도 9 참조) 또는 베이스(210)의 중심축을 지나며, 인접하는 2개의 제1 마그네트들(120a와 120d, 및 120c와 120b)이 좌우 대칭인 선일 수 있다.
예컨대, 가상의 기준선(910)과 제1 센서(240a) 간의 거리는 가상의 기준선(910)과 제2 센서(240b) 간의 거리와 동일할 수 있다.
제1 이격 거리(d1)는 제2 이격 거리(d2)보다 작거나 같을 수 있다(d1≤d2).
제1 이격 거리(d1)는 하우징(140)의 중심축(911, 도 9 참조) 또는 베이스(210)의 중심축으로부터 제1 마그네트(240a, 또는 240d)까지의 거리일 수 있다. 예컨대, 제1 이격 거리(d1)는 하우징(140)의 중심축(911, 도 9 참조) 또는 베이스(210)의 중심축으로부터 제1 마그네트(240a,240b)의 일단까지의 거리일 수 있다.
제2 이격 거리(d2)는 하우징(140)의 중심축(911, 도 9 참조) 또는 베이스(210)의 중심축으로부터 제2 위치 센서(240)까지의 거리일 수 있다. 예컨대, 제2 이격 거리(d2)는 하우징(140)의 중심축(911, 도 9 참조) 또는 베이스(210)의 중심축으로부터 제2 위치 센서(240)까지의 거리일 수 있다.
하우징(140)이 광축(예컨대, Z축)과 경사진 방향(예컨대, 수직 방향(XY 평면) 상에서 이동할 때, 제1 센서(240a)의 출력, 및 제2 센서(240b)의 출력에 의하여 하우징(140)의 위치 변화량을 감지할 수 있다.
제1 거리(D1)와 제2 거리(D2)를 동일하게 하고, 가상의 기준선(910)을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)이 배치되기 때문에, 실시 예는 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력들에 대하여 알고리즘에 의한 변위 보정없이 하우징(40)의 위치 변화량을 정확하게 감지할 수 있다.
만약 제1 거리(D1)와 제2 거리(D2)가 동일하지 않고, 차이가 클 경우에는 변위를 보정하기 위한 별도의 데이터 처리가 요구되어, 카메라 모듈의 데이터 처리 속도가 떨어질 수 있다.
또한 제2 위치 센서(240)는 인접하는 2개의 제2 코일들(230a와 230d) 사이에 위치하고, 제2 코일들(230a와 230d)과 겹쳐지도록 배치되지 않기 때문에, 고주파 영역에서 자기 간섭이 없어지고, 자기 간섭에 기인하는 홀 센서의 오류를 방지할 수 있다.
즉 제2 위치 센서(240)와 하우징(140)의 중심축(911, 도 9 참조) 또는 베이스(210)의 중심축을 잇는 선에 평행한 방향으로 제2 위치 센서(240)는 제2 코일들(230a 내지 230d)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 하우징(140)이 움직이지 않고, 하우징(140)의 중심축(911)이 XY 평면의 원점에 위치할 때, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들은 기준 값(예컨대, 0)을 가질 수 있다.
하우징(140)이 X-Y+ 방향으로 동일한 이동량만큼 이동할 때, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들은 동일하거나, 또는 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들의 차이는 일정할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)이 대각선 방향(X-Y+ 방향)으로 이동할 때, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들은 기준 값(예컨대, 0)보다 감소할 수 있다.
하우징(140)이 X+Y- 방향으로 동일한 이동량만큼 이동할 때, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들은 동일하거나, 또는 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들의 차이는 일정할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)이 대각선 방향(X+Y- 방향)으로 이동할 때, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들은 기준 값(예컨대, 0)보다 증가할 수 있다.
하우징(140)이 X-Y- 방향으로 이동할 때, 제2 센서(240b)의 출력 값이 제1 센서(240a)의 출력 값보다 작아질 수 있다.
또한 하우징(140)이 X+Y+ 방향으로 이동할 때, 제1 센서(240a)의 출력 값이 제2 센서(240b)의 출력 값보다 작아질 수 있다.
도 10에서는 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)이 도9에 도시된 X+Y+ 축에 정렬되도록 배치되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)이 도 9의 X-Y+축, X-Y-축, 또는 X+Y+축에 정렬되도록 배치될 수도 있다.
도 12는 도 1의 제2 위치 센서(240)의 제2 실시 예에 따른 배치를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 제1 이격 거리(d1)는 제2 이격 거리(d2)보다 클 수 있다(d1>d2). 제1 및 제2 센서들(240a,240b)은 가상의 기준선(910)을 기준으로 좌우 대칭일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 13은 도 1의 제2 위치 센서(240)의 제3 실시 예에 따른 배치를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 제1 마그네트(120a)와 제1 센서(240a) 간의 제1 거리(D1)는 제2 마그네트(120d)와 제2 센서(240b) 간의 제2 거리(D2)와 서로 다를 수 있다.
또한 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)는 가상의 기준선(910)을 기준으로 좌우 비대칭일 수 있다.
예컨대, 제1 거리(D1)는 제2 거리(D2)보다 클 수 있다.
제1 거리(D1)와 제2 거리(D2)의 비율(D1/D2)은 1보다 크고 2.5 이하일 수 있다. 또는 제2 거리(D2)와 제1 거리(D1)의 비율(D2/D1)은 1보다 크고 2.5 이하일 수 있다.
제1 거리(D1)과 제2 거리(D2)의 비(D1/D2, 또는 D2/D1)가 2.5를 초과할 경우에는 변위 보정량이 증가하기 때문에, 변위 보정이 용이하지 않을 수 있기 때문이다.
또한 하우징(140)이 정지한 상태에서 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들의 차이가 제1 기준 값(예컨대, 5[mV])을 넘지 않도록 제2 위치 센서(240)를 배치할 수 있다.
여기서 하우징(140)이 정지한 상태라 함으로 제2 코일(230a 내지 230d)에 구동 전류를 인가하지 않아 하우징(140)이 움직이지 않는 상태일 수 있다.
하우징(140)이 정지한 상태에서 제1 및 제2 센서들(240a,240b)에 구동 전원(예컨대, 동작 전압 또는 동작 전류)을 인가하면, 제1 및 제2 센서들(240a,240b)로부터 출력 값들을 얻을 수 있다.
예컨대, 도 10 및 도 11에 도시된 실시 예는 하우징(140)이 정지한 상태에서 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들이 서로 동일할 수 있다.
또한 도 13에 도시된 실시 예는 제1 거리(D1)와 제2 거리(D2)가 다르기 때문에, 하우징(140)이 정지한 상태에서 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들이 서로 다를 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들의 차이는 제1 기준 값, 예컨대, 5[mV]이하일 수 있다.
여기서 제1 기준 값은 제1 거리(D1)와 제2 거리(D2)의 비율(D1/D2, D2/D1)에 대응하여 산출되는 제1 및 제2 센서들(240a,240b)의 출력 값들의 차이일 수 있다.
예컨대, 제1 거리(D1)와 제2 거리(D2)의 비가 가장 클 때, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들의 차이는 제1 기준 값이 될 수 있다.
제1 거리(D1)와 제2 거리(D1)의 비율, 또는 하우징(140)이 정지한 상태에서 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들의 차이에 기초하여, 하우징(140)의 위치 변위량을 감지한 결과에 따른 제1 및 제2 센서들(240a, 240b)의 출력 값들에 대한 보정을 할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 센서들(240a,240b)의 출력 값들에 대한 보정은 카메라 모듈에 구비되는 제어부에 의하여 수행될 수 있다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 제1 마그네트들(120a' 내지 120d'), 및 제2 위치 센서(240)의 배치를 나타낸다.
제1 마그네트들(120a' 내지 120d') 각각은 베이스(210)의 모서리들 대응하는 어느 하나에 배치되며, 제2 위치 센서(240)는 인접하는 2개의 제1 마그네트들(120a' 내지 120d') 사이에 배치될 수 있다.
도 14에서는 제1 마그네트들(120a' 내지 120d')에 대응하여 제2 코일이 배치될 수 있다. 도 10 내지 도 13에서 설명한 제1 마그네트들(120a 내지 120d)과 가상의 기준선(910), 제1 및 제2 거리들(D1, D2), 제1 및 제2 이격 거리들(d1, d2), 가상의 기준선(910)과 제2 위치 센서(240)와의 관계들은 도 14에 도시된 실시 예에 모두 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시 예는 하나의 칩에 2 개의 홀 센서들을 내장함으로써, 홀 센서의 사이즈 및 홀 센서용 단자들의 개수를 줄일 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 보빈 120a 내지 120d: 제1 마그네트들
130: 제1 코일 140: 하우징
150: 상측 탄성 부재 160: 하측 탄성 부재
210: 베이스 230: 제2 코일
240a,240b: 제1 및 제2 센서들 250: 회로 기판
300: 커버 부재.

Claims (11)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 서로 이격하여 배치되는 제1 및 제2 마그네트들;
    광축 방향으로 상기 제1 및 제2 마그네트들에 대향하여 배치되는 코일들; 및
    상기 제1 마그네트의 일단과 상기 제2 마그네트의 일단 사이에 배치되고, 상기 하우징이 움직임에 따라 상기 하우징의 위치를 감지하기 위한 위치 센서를 포함하고,
    상기 제2 마그네트의 상기 일단은 상기 제1 마그네트의 상기 일단과 인접하는 상기 제2 마그네트의 단부이고,
    상기 위치 센서는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 제1 기준선과 제2 기준선 사이에 나란히 접하여 배치되고,
    상기 제1 기준선은 상기 하우징의 중심축과 상기 제1 마그네트의 상기 일단이 만나는 직선이고, 상기 제2 기준선은 상기 하우징의 중심축과 상기 제2 마그네트의 상기 일단이 만나는 직선인 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서들 각각은 하나의 칩 내에 실장되는 홀 센서인 렌즈 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서와 상기 제1 마그네트 사이의 제1 거리는 상기 제2 센서와 상기 제2 마그네트 사이의 제2 거리와 동일한 렌즈 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는 제3 기준선을 기준으로 좌우 대칭이며,
    상기 제3 기준선은 상기 하우징의 중심축을 지나며, 상기 제1 및 제2 마그네트들을 서로 좌우 대칭이 되도록 하는 선인 렌즈 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광축 방향과 수직이고 상기 하우징의 중심축과 상기 위치 센서를 지나는 직선과 평행한 방향으로 상기 위치 센서는 상기 코일들과 중첩되지 않도록 배치되는 렌즈 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    제1 이격 거리는 제2 이격 거리와 서로 다르고,
    상기 제1 이격 거리는 상기 하우징의 중심축으로부터 상기 제1 및 제2 마그네트들 중 어느 하나까지의 거리이고, 상기 제2 이격 거리는 상기 하우징의 중심축으로부터 상기 위치 센서까지의 거리인 렌즈 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마그네트와 x축 방향으로 대향하도록 배치되는 제3 마그네트 및 상기 제2 마그네트와 y축 방향으로 대향하도록 배치되는 제4 마그네트를 포함하는 렌즈 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서와 상기 제1 마그네트 사이의 제1 거리는 상기 제2 센서와 상기 제2 마그네트 사이의 제2 거리와 서로 다른 렌즈 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 비율은 1보다 크고 2.5 이하인 렌즈 구동 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 하우징이 정지한 상태에서 상기 제1 및 제2 센서들의 출력 값들의 차이가 5mV 이하인 렌즈 구동 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는 제3 기준선을 기준으로 좌우 비대칭이며,
    상기 제3 기준선은 상기 하우징의 중심축을 지나며, 상기 제1 및 제2 마그네트들을 서로 좌우 대칭이 되도록 하는 선인 렌즈 구동 장치.
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