KR102407367B1 - 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 장치 - Google Patents

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민상준
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷; 상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일; 상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 N개의 센서; 및 상기 N개의 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부를 포함하고, 상기 N은 3 이상의 자연수이고, 상기 N이 홀수인 경우 상기 N개의 센서는 (N-1)/2 개의 직렬 연결을 갖도록 연결되고, 상기 N이 짝수인 경우 상기 N개의 센서는 N/2개의 직렬 연결을 갖도록 연결되는 렌즈 구동장치를 개시한다.

Description

렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 장치{LENS DRVING DEVICE AND CAMERA DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 장치에 관한 것이다.
카메라는 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 장치이며, 휴대용 디바이스, 드론, 차량 등에 장착되고 있다. 카메라 장치는 영상의 품질을 높이기 위하여 사용자의 움직임에 의한 이미지의 흔들림을 보정하거나 방지하는 영상 안정화(Image Stabilization, IS) 기능, 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커싱(Auto Focusing, AF) 기능, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 피사체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 주밍(zooming) 기능을 가질 수 있다.
한편, 이미지센서는 고화소로 갈수록 해상도가 높아져 화소(Pixel)의 크기가작아지게 되는데, 화소가 작아질수록 동일한 시간 동안 받아들이는 빛의 양이 감소하게 된다. 따라서, 고화소 카메라일수록 어두운 환경에서 셔터속도가 느려지면서 나타나는 손떨림에 의한 이미지의 흔들림 현상이 더욱 심하게 나타날 수 있다. 영상 안정화(IS) 기술 중 대표적인 것으로 빛의 경로를 변화시킴으로써 움직임을 보정하는 기술인 광학식 영상 안정화(optical image stabilizer, OIS) 기술이 있다.
일반적인 OIS 기술에 따르면, 자이로 센서(gyrosensor) 등을 통해 카메라의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임을 바탕으로 렌즈를 틸팅 또는 이동시키거나 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 장치를 틸팅 또는 이동시킬 수 있다. 렌즈 또는 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 장치가 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 경우, 렌즈 또는 카메라 장치 주변에 틸팅 또는 이동을 위한 공간이 추가적으로 확보될 필요가 있다.
한편, OIS를 위한 엑추에이터는 렌즈 주변에 배치될 수 있다. 이 때, OIS를 위한 엑추에이터는 광축 Z에 대하여 수직하는 두 축, 즉 X축 틸팅을 담당하는 엑추에이터와 Y축 틸팅을 담당하는 엑추에이터를 포함할 수 있다.
다만, 초슬림 및 초소형의 카메라 장치의 니즈에 따라 OIS를 위한 엑추에이터를 배치하기 위한 공간 상의 제약이 크며, 렌즈 또는 렌즈와 이미지센서를 포함하는 카메라 장치 자체가 OIS를 위하여 틸팅 또는 이동할 수 있는 충분한 공간이 보장되기 어려울 수 있다. 또한, 고화소 카메라일수록 수광되는 빛의 양을 늘리기 위해 렌즈의 사이즈가 커지는 것이 바람직한데, OIS를 위한 엑추에이터가 차지하는 공간으로 인하여 렌즈의 사이즈를 키우는데 한계가 있을 수 있다.
또한, 카메라 장치 내에 주밍 기능, AF 기능 및 OIS 기능이 모두 포함되는 경우, OIS용 마그넷과 AF용 또는 Zoom용 마그넷이 서로 근접하게 배치되어 자계 간섭을 일으키는 문제도 있다.
또한, 위치 감지를 위한 홀 센서가 롱 스트로크에서 정확도가 떨어지고, 노이즈가 발생하는 문제가 존재한다.
문헌 1: 한국 공개특허공보 제10-2021-0078104호(2021.06.28.) 문헌 2: 한국 공개특허공보 제10-2019-0129432호(2019.11.20.)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 구동 코일의 개수를 통해 렌즈 어셈블리의 이동 거리를 개선하는 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 홀 센서의 연결을 통해 위치에 대한 선형성을 개선하여, 향상된 이동거리를 보다 정확하게 감지하는 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 홀 센서의 연결을 통해 설계 용이성 및 제작 비용을 개선한 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
또한, 고배율 줌 구현을 위해 오토 포커싱을 위한 이동 거리도 증가한 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 제공할 수 있다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷; 상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일; 상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 N개의 센서; 및 상기 N개의 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부;를 포함하고, 상기 N은 3 이상의 자연수이고, 상기 N이 홀수인 경우 상기 N개의 센서는 (N-1)/2 개의 직렬 연결을 갖도록 연결되고, 상기 N이 짝수인 경우 상기 N개의 센서는 N/2개의 직렬 연결을 갖도록 연결된다.
상기 N개의 센서는 상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 제1 센서 내지 제3 센서;를 포함하고, 상기 구동부는 상기 제1 센서 내지 상기 제3 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하고, 상기 구동부는 제1 입력채널과 제2 입력채널을 포함하고, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 상기 제1 입력채널과 연결되고, 상기 제3 센서는 상기 제2 입력채널과 연결될 수 있다.
상기 N개의 센서는 제4 센서를 더 포함하고, 상기 제4 센서는 상기 제2 입력채널과 연결될 수 있다.
상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 서로 직렬 연결될 수 있다.
상기 N개의 센서는 광축 방향을 따라 순차적으로 나란히 배치될 수 있다.
상기 제1 렌즈군은 광축 방향으로 5mm 이상 이동가능할 수 있다.
상기 제1 렌즈군은 상기 제1 센서 내지 제3 센서 중 적어도 하나의 자계 센싱영역의 2배 이상 이동가능하고, 상기 자계 센싱 영역은 상기 제1 센서 내지 제3 센서 중 적어도 하나의 센서에서 상기 제1 마그넷의 위치에 대하여 센싱된 자계값의 최대 기울기의 0.5배 내지 1배(50%~100%)의 기울기를 갖는 영역일 수 있다.
상기 제1 마그넷의 광축 방향의 길이는 상기 제1 센서의 중심과 상기 제3 센서의 중심간의 거리보다 길 수 있다.
상기 제1 코일과 광축 방향으로 나란히 배치되고 상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되며 상기 구동부로부터 전류를 인가받는 제2 코일을 포함하고, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 병렬 연결될 수 있다.
상기 N개의 센서 각각의 저항값은 서로 동일할 수 있다.
적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군; 상기 제2 렌즈군에 결합되는 제2 마그넷; 상기 제2 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제2 코일; 및 상기 제2 마그넷의 자계를 센싱하는 제5 센서 내지 제7 센서;를 포함하고, 상기 구동부는 상기 제5 센서 내지 제7 센서의 출력을 수신하며 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 제어하고, 상기 구동부는 제3 입력채널과 제4 입력채널을 포함하고, 상기 제5 센서와 상기 제6 센서는 상기 제3 입력채널과 연결되고, 상기 제7 센서는 상기 제4 입력채널과 연결될 수 있다.
상기 제1 센서 내지 상기 제3 센서는 상기 제1 코일 내측에 배치될 수 있다.
상기 제5 센서 내지 상기 제7 센서는 상기 제2 코일 내측에 배치될 수 있다.
상기 제1 입력채널의 제1 입력신호는 제1 증폭기에 입력되어 증폭되고, 상기 제2 입력채널의 제2 입력신호는 제2 증폭기에 입력되어 증폭될 수 있다.
상기 제1 증폭기에서 증폭된 제1 입력신호와 상기 제2 증폭기에서 증폭된 제2 입력신호는 선택부로 제공될 수 있다.
상기 선택부에 의해 선택된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호는 변환기로 제공될 수 있다.
상기 구동부는 상기 변환기에서 변환된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호에 따라 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷; 상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일; 상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 제1 내지 제3 센서; 및 상기 제1 센서 내지 제3 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부는 제1 입력채널을 포함하고, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 서로 직렬연결되고, 서로 직렬연결된 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서와 상기 제3 센서는 서로 병렬 연결되어 상기 제1 입력채널과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷; 상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일; 상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 제1 내지 제4 센서; 및 상기 제1 센서 내지 제4 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부;를 포함하고, 상기 구동부는 제1 입력채널을 포함하고, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 서로 직렬연결되고, 상기 제3 센서와 상기 제4 센서는 서로 직렬연결되고, 서로 직렬연결된 제1 센서 및 제2 센서와 서로 직렬연결된 제3 센서 및 제4 센서는 서로 병렬 연결되어 상기 제1 입력채널과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷; 상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일; 상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 복수의 센서; 및 상기 복수의 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 복수의 입력채널을 포함하고, 상기 복수의 센서는 상기 복수의 입력채널과 연결되고, 상기 복수의 센서의 개수는 상기 복수의 입력채널의 개수보다 클 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 초슬림, 초소형 및 고해상 카메라에 적용 가능한 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 구동 코일의 개수를 통해 렌즈 어셈블리의 이동 거리를 개선하는 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 홀 센서의 연결을 통해 위치에 대한 선형성을 개선하여, 향상된 이동거리를 보다 정확하게 감지하는 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 홀 센서의 연결을 통해 설계 용이성 및 제작 비용을 개선한 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
또한, 고배율 줌 구현을 위해 오토 포커싱을 위한 이동 거리도 증가한 렌즈 구동장치 및 카메라 장치를 구현할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고,
도 2a는 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이고,
도 2b는 도 1에서 AA’로 절단된 단면도이고,
도 3은 다른 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 5는 쉴드 캔 및 기판이 제거된 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 6은 도 5에서 BB'로 절단된 단면도이고,
도 7은 도 5에 CC'로 절단된 단면도이고,
도 8은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고,
도 9는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고,
도 10은 도 8에서 DD’로 절단된 단면도이고,
도 11는 도 8에서 EE’로 절단된 단면도이고,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 장치의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 13은 도 12의 위치 센서부의 상세 구성을 나타낸 블록도이고,
도 14a 내지 도 14c는 도 13의 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 15는 구동부와 센서 유닛 간의 연결을 설명하는 도면이고,
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 18은 다양한 양상에 따른 센서 유닛의 전원 단자와 드라이버 간의 연결관계를 도시한 도면이고,
도 19는 다양한 양상에 따른 센서 유닛의 출력단자와 드라이버 간의 연결관계를 도시한 도면이고,
도 20은 제1 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이고,
도 21은 센서 유닛이 2개인 경우 구동 마그넷과 센서 유닛 간의 관계를 설명하는 도면이고,
도 22는 센서 유닛이 3개인 경우 구동 마그넷과 센서 유닛 간의 관계를 설명하는 도면이고,
도 23은 도 22에서 센서 유닛의 출력신호를 도시한 그래프이고,
도 24는 실시예에 따른 센서 유닛의 출력신호를 도시한 그래프이고,
도 25는 제2 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이고,
도 26은 제3 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이고,
도 27은 제4 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이고,
도 28은 실시예에 따른 드라이버의 구동 방법을 설명하는 순서도이고,
도 29는 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 이동 단말기의 사시도이고,
도 30은 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 차량의 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한
실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이고, 도 2a는 실시예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도이고, 도 2b는 도 1에서 AA’로 절단된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치(1000)은 커버(CV), 제1 카메라 엑추에이터(1100), 제2 카메라 엑추에이터(1200), 및 회로 기판(1300)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 엑추에이터로, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제2 엑추에이터로 혼용될 수 있다. 또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 '렌즈 구동장치', '렌즈 구동유닛', '렌즈 구동모듈' 등과 혼용될 수 있다. 나아가, 카메라 장치(1000)도 '카메라 모듈', '카메라 유닛', '촬상 장치', '촬상 모듈', '촬상 유닛'등으로 불릴 수 있다.
커버(CV)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 및 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 덮을 수 있다. 커버(CV)에 의해 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간의 결합력이 개선될 수 있다.
나아가, 커버(CV)는 전자파 차단을 수행하는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 커버(CV) 내의 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 용이하게 보호할 수 있다.
그리고 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 OIS(Optical Image Stabilizer) 엑추에이터일 수 있다.
제1 카메라 엑추에이터(1100)는 소정의 경통(미도시)에 배치된 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)를 포함할 수 있다. 고정 초점거리 렌즈(fixed focal length les)는“단일 초점거리 렌즈” 또는 “단(單) 렌즈”로 칭해질 수도 있다.
제1 카메라 엑추에이터(1100)는 광의 경로를 변경할 수 있다. 실시예로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)는 내부의 광학 부재(예컨대, 미러 또는 프리즘)를 통해 광 경로를 수직으로 변경할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이동 단말기의 두께가 감소하더라도 광 경로의 변경을 통해 이동 단말기의 두께보다 큰 렌즈 구성이 이동 단말기 내에 배치되어 배율, 오토 포커싱(AF) 및 OIS 기능이 수행될 수 있다.
제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 후단에 배치될 수 있다. 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 결합할 수 있다. 그리고 상호 간의 결합은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 줌(Zoom) 엑추에이터 또는 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 하나 또는 복수의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토 포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.
회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200) 후단에 배치될 수 있다. 회로 기판(1300)은 제2 카메라 엑추에이터(1200) 및 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 회로 기판(1300)은 복수 개일 수 있다.
실시예에 따른 카메라 장치는 단일 또는 복수의 카메라 장치로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 복수의 카메라 장치는 제1 카메라 장치와 제2 카메라 장치를 포함할 수 있다.
그리고 제1 카메라 장치는 단일 또는 복수의 엑추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 장치는 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
그리고 제2 카메라 장치는 소정의 하우징(미도시)에 배치되고, 렌즈부를 구동할 수 있는 엑추에이터(미도시)를 포함할 수 있다. 이를 기준으로 설명하나, 엑추에이터에 렌즈부가 포함되는 개념으로 설명할 수도 있다. 그리고 엑추에이터는 보이스 코일 모터, 마이크로 엑추에이터, 실리콘 엑추에이터 등일 수 있고, 정전방식, 써멀 방식, 바이 모프 방식, 정전기력방식 등 여러 가지로 응용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 카메라 엑추에이터는 엑추에이터 등으로 언급할 수 있다. 또한, 복수 개의 카메라 장치로 이루어진 카메라 장치는 이동 단말기 등 다양한 전자 기기 내에 실장될 수 있다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 장치는 OIS 기능을 하는 제1 카메라 엑추에이터(1100) 및 주밍(zooming) 기능 및 AF 기능을 하는 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 포함할 수 있다.
광은 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 상면에 위치한 개구 영역을 통해 카메라 장치 내로 입사될 수 있다. 즉, 광은 광축 방향(예컨대, X축 방향)을 따라 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 내부로 입사되고, 광학 부재를 통해 광경로가 수직 방향(예컨대, Z축 방향)으로 변경될 수 있다. 그리고 광은 제2 카메라 엑추에이터(1200)를 통과하고, 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일단에 위치하는 이미지 센서(IS)로 입사될 수 있다(PATH).
본 명세서에서, 저면은 제1 방향에서 일측을 의미한다. 그리고 제1 방향은 도면 상 X축 방향이고 제2 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제2 방향은 도면 상 Y축 방향이며 제1 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제2 방향은 제1 방향과 수직한 방향이다. 또한, 제3 방향은 도면 상 Z축 방향이고, 제3 축 방향 등과 혼용될 수 있다. 제1 방향 및 제2 방향에 모두 수직한 방향이다. 여기서, 제3 방향(Z축 방향)은 광축의 방향에 대응하며, 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)은 광축에 수직한 방향이며 제2 카메라 엑추에이터에 의해 틸팅될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
또한, 이하에서 제1 카메라 엑추에이터(1100) 및 제2 카메라 엑추에이터(1200)에 대한 설명에서 광축 방향은 제3 방향(Z축 방향)이며 이를 기준으로 이하 설명한다.
그리고 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 카메라 장치는 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 카메라 장치는 광의 경로 변경에 대응하여 카메라 장치의 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 엑추에이터는 확장된 광 경로에서 초점 등을 제어하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
또한, 실시예에 따른 카메라 장치는 제1 카메라 엑추에이터를 통해 광경로의 제어를 통해 OIS를 구현할 수 있으며, 이에 따라 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고, 최상의 광학적 특성을 낼 수 있다.
나아가, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 광학계(렌즈부)와 렌즈 구동부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제1 렌즈 어셈블리, 제2 렌즈 어셈블리, 제3 렌즈 어셈블리 및 가이드 핀 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.
또한. 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 코일과 마그넷을 구비하여 고배율 주밍 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일, 마그넷과 가이드 핀을 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리에서는 피사체와의 거리 또는 상 거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다. 한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다. 이에 제2 렌즈 어셈블리는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리는 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리와 제2 렌즈 어셈블리는 코일과 마그넷의 상호작용에 의한 전자기력으로 구동될 수 있다. 상술한 내용은 후술하는 렌즈 어셈블리에 적용될 수 있다. 또한, 추가적인 렌즈 어셈블리(예, 제4 렌즈 어셈블리)가 더 존재할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 OIS용 엑추에이터와 AF 또는 Zoom용 엑추에이터가 배치될 경우, OIS 구동 시 AF 또는 Zoom용 마그넷과의 자계 간섭이 방지될 수 있다. 제1 카메라 엑추에이터(1100)의 제1 구동 마그넷이 제2 카메라 엑추에이터(1200)와 분리되어 배치되므로, 제1 카메라 엑추에이터(1100)와 제2 카메라 엑추에이터(1200) 간 자계 간섭이 방지될 수 있다. 본 명세서에서, OIS는 손떨림 보정, 광학식 이미지 안정화, 광학식 이미지 보정, 떨림 보정 등의 용어와 혼용될 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 카메라 장치의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 광학 부재를 통해 광의 경로를 바꾸는 카메라 장치뿐만 아니라 광 경로 변경 없이 줌 또는 오토 포커싱 등을 수행하는 카메라 장치(1000A)에도 후술하는 렌즈 구동 장치가 실장될 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터(1100)는 제1 쉴드 캔(미도시됨), 제1 하우징(1120), 무버(1130), 회전부(1140), 제1 구동부(1150)를 포함한다.
무버(1130)는 홀더(1131)와 홀더(1131)에 안착하는 광학부재(1132)를 포함할 수 있다. 그리고 회전부(1140)는 회전 플레이트(1141), 회전 플레이트(1141)와 서로 결합력을 갖는 제1 자성체(1142), 회전 플레이트(1141) 내에 위치하는 제2 자성체(1143)를 포함한다. 또한, 제1 구동부(1150)는 구동 마그넷(1151), 구동 코일(1152), 홀 센서부(1153) 및 제1 기판부(1154)를 포함한다.
제1 쉴드 캔(미도시됨)은 제2 카메라 엑추에이터(1100)의 최외측에 위치하여 후술하는 회전부(1140)와 제1 구동부(1150)를 감싸도록 위치할 수 있다.
이러한 제1 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 회전부(1140) 또는 제1 구동부(1150)에서 오작동의 발생이 감소할 수 있다.
제1 하우징(1120)은 제1 쉴드 캔(미도시됨) 내부에 위치할 수 있다. 또한, 제1 하우징(1120)은 후술하는 제1 기판부(1154) 내측에 위치할 수 있다. 제1 하우징(1120)은 제1 쉴드 캔(미도시됨)과 서로 끼워지거나 맞춰져 체결될 수 있다.
제1 하우징(1120)은 복수 개의 하우징 측부로 이루어질 수 있다. 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제4 하우징 측부(1124)를 포함할 수 있다.
제1 하우징 측부(1121)와 제2 하우징 측부(1122)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제3 하우징 측부(1123)와 제4 하우징 측부(1124)는 제1 하우징 측부(1121)와 제2 하우징 측부(1122) 사이에 배치될 수 있다.
제3 하우징 측부(1123)는 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122) 및 제4 하우징 측부(1124)와 접할 수 있다. 그리고 제3 하우징 측부(1123)는 제1 하우징(1120)에서 하측부로 저면을 포함할 수 있다.
그리고 제1 하우징 측부(1121)는 제1 하우징 홀(1121a)을 포함할 수 있다. 제1 하우징 홀(1121a)에는 후술하는 제3 코일(1152a)이 위치할 수 있다.
또한, 제2 하우징 측부(1122)는 제2 하우징 홀(1122a)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 하우징 홀(1122a)에는 후술하는 제4 코일(1152b)이 위치할 수 있다.
제3 코일(1152a)과 제4 코일(1152b)은 제1 기판부(1154)와 결합할 수 있다. 실시예로, 제3 코일(1152a)과 제4 코일(1152b)은 제1 기판부(1154)와 전기적으로 연결되어 전류가 흐를 수 있다. 이러한 전류는 제2 카메라 엑추에이터가 X축을 기준으로 틸팅할 수 있는 전자기력의 요소이다.
또한, 제3 하우징 측부(1123)는 제3 하우징 홀(1123a)을 포함할 수 있다. 제3 하우징 홀(1123a)에는 후술하는 제5 코일(1152c)이 위치할 수 있다. 제5 코일(1152c)은 제1 기판부(1154)와 결합할 수 있다. 그리고 제5 코일(1152c)은 제1 기판부(1154)와 전기적으로 연결되어 전류가 흐를 수 있다. 이러한 전류는 제2 카메라 엑추에이터가 Y축을 기준으로 틸팅할 수 있는 전자기력의 요소이다.
제4 하우징 측부(1124)는 제1 하우징 홈(1124a)을 포함할 수 있다. 제1 하우징 홈(1124a)에 마주하는 영역에 후술하는 제1 자성체(1142)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 하우징(1120)은 회전 플레이트(1141)와 자기력 등에 의해 결합할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 제1 하우징 홈(1124a)은 제4 하우징 측부(1124)의 내측면 또는 외측면에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 자성체(1142)도 제1 하우징 홈(1124a)의 위치에 대응하도록 배치될 수 있다.
또한, 제1 하우징(1120)은 제1 내지 제4 하우징 측부(1121 내지 1224)에 의해 형성되는 수용부(1125)를 포함할 수 있다. 수용부(1125)에는 무버(1130)가 위치할 수 있다.
무버(1130)는 홀더(1131)와 홀더(1131)에 안착하는 광학부재(1132)를 포함한다.
홀더(1131)는 제1 하우징(1120)의 수용부(1125)에 안착할 수 있다. 홀더(1131)는 제1 하우징 측부(1121), 제2 하우징 측부(1122), 제3 하우징 측부(1123), 제4 하우징 측부(1124)에 각각 대응하는 제1 프리즘 외측면 내지 제4 프리즘 외측면을 포함할 수 있다.
제4 하우징 측부(1124)와 마주하는 제4 프리즘 외측면에는 제2 자성체(1143)가 안착할 수 있는 안착홈이 배치될 수 있다.
광학부재(1132)는 홀더(1131)에 안착할 수 있다. 이를 위해, 홀더(1131)는 안착면을 가질 수 있으며, 안착면은 수용홈에 의해 형성될 수 있다. 광학부재(1132)는 내부에 배치되는 반사부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 광학부재(1132)는 외부(예컨대, 물체)로부터 반사된 광을 카메라 장치 내부로 반사할 수 있다. 다시 말해, 광학부재(1132)는 반사된 광의 경로를 변경하여 제1 카메라 엑추에이터 및 제2 카메라 엑추에이터의 공간적 한계를 개선할 수 있다. 이로써, 카메라 장치는 두께가 최소화하면서 광 경로를 확장하여 높은 범위의 배율을 제공할 수도 있음을 이해해야 한다.
회전부(1140)는 회전 플레이트(1141), 회전 플레이트(1141)와 서로 결합력을 갖는 제1 자성체(1142), 회전 플레이트(1141)내에 위치하는 제2 자성체(1143)를 포함한다.
회전 플레이트(1141)는 상술한 무버(1130) 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 회전 플레이트(1141)는 내부에 위치하는 추가적인 자성체(미도시됨)를 포함할 수 있다.
또한, 회전 플레이트(1141)는 광축과 인접하게 배치될 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 엑추에이터는 후술하는 제1,2 축 틸트에 따라 광 경로의 변경을 용이하게 수행할 수 있다.
회전 플레이트(1141)는 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치되는 제1 돌출부와 제2 방향(Y축 방향)으로 이격 배치되는 제2 돌출부를 포함할 수 있다. 또한, 제1 돌출부와 제2 돌출부는 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
또한, 제1 자성체(1142)는 복수 개의 요크를 포함하며, 복수 개의 요크는 회전 플레이트(1141)를 기준으로 마주보게 위치할 수 있다. 실시예로, 제1 자성체(1142)는 마주보는 복수 개의 요크로 이루어질 수 있다. 그리고 회전 플레이트(1141)는 복수 개의 요크 사이에 위치할 수 있다.
제1 자성체(1142)는 상술한 바와 같이 제1 하우징(1120) 내에 위치할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 제1 자성체(1142)는 제4 하우징 측부(1124)의 내측면 또는 외측면에 안착할 수 있다. 예컨대, 제1 자성체(1142)는 제4 하우징 측부(1124)의 외측면에 형성된 홈에 안착할 수 있다. 또는 제1 자성체(1142)는 상술한 제1 하우징 홈(1124a)에 안착할 수 있다.
그리고 제2 자성체(1143)는 무버(1130) 특히 홀더(1131)의 외측면에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 회전 플레이트(1141)는 내부의 제2 자성체(1143)와 제1 자성체(1142)간의 자기력에 의한 결합력으로 제1 하우징(1120) 및 무버(1130)와 용이하게 결합할 수 있다. 본 발명에서, 제1 자성체(1142)와 제2 자성체(1143)의 위치는 서로 이동될 수 있다.
제1 구동부(1150)는 구동 마그넷(1151), 구동 코일(1152), 홀 센서부(1153) 및 제1 기판부(1154)를 포함한다.
구동 마그넷(1151)은 복수 개의 마그넷을 포함할 수 있다. 실시예로, 구동 마그넷(1151)은 제3 마그넷(1151a), 제4 마그넷(1151b) 및 제5 마그넷(1151c)을 포함할 수 있다.
제3 마그넷(1151a), 제4 마그넷(1151b) 및 제5 마그넷(1151c)은 각각 홀더(1131)의 외측면에 위치할 수 있다. 그리고 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 서로 마주보도록 위치할 수 있다. 또한, 제5 마그넷(1151c)은 홀더(1131)의 외측면 중 저면 상에 위치할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
구동 코일(1152)은 복수 개의 코일을 포함할 수 있다. 실시예로, 구동 코일(1152)은 제3 코일(1152a), 제4 코일(1152b) 및 제5 코일(1152c)을 포함할 수 있다.
제3 코일(1152a)은 제3 마그넷(1151a)과 대향하게 위치할 수 있다. 이에, 제3 코일(1152a)은 상술한 바와 같이 제1 하우징 측부(1121)의 제1 하우징 홀(1121a)에 위치할 수 있다.
또한, 제4 코일(1152b)은 제4 마그넷(1151b)과 대향하게 위치할 수 있다. 이에, 제4 코일(1152b)은 상술한 바와 같이 제2 하우징 측부(1122)의 제2 하우징 홀(1122a)에 위치할 수 있다.
제3 코일(1152a)은 제4 코일(1152b)과 마주보도록 위치할 수 있다. 즉, 제3 코일(1152a)은 제4 코일(1152b)과 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 대칭으로 위치할 수 있다. 이는 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 대칭으로 위치할 수 있다. 또한, 제3 코일(1152a), 제4 코일(1152b), 제3 마그넷(1151a) 및 제4 마그넷(1151b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩되도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제3 코일(1152a)과 제3 마그넷(1151a) 간의 전자기력과 제4 코일(1152b)과 제4 마그넷(1151b) 간의 전자기력으로 X축 틸팅이 일측으로 기울어짐 없이 정확하게 이루어질 수 있다.
제5 코일(1152c)은 제5 마그넷(1151c)과 대향하게 위치할 수 있다. 이에, 제5 코일(1152c)은 상술한 바와 같이 제3 하우징 측부(1123)의 제3 하우징 홀(1123a)에 위치할 수 있다. 제5 코일(1152c)은 제5 마그넷(1151c)과 전자기력을 발생시킴으로써, 무버(1130) 및 회전부(1140)를 제1 하우징(1120)을 기준으로 Y축 틸팅을 수행할 수 있다.
여기서, X축 틸팅은 X축을 기준으로 틸트되는 것을 의미하며, Y축 틸팅은 Y축을 기준으로 틸트되는 것을 의미한다.
홀 센서부(1153)는 복수 개의 홀 센서를 포함할 수 있다. 실시예로, 홀 센서부(1153)는 제1 서브 센서(1153a), 제2 서브 센서(1153b) 및 제3 서브 센서(1153c)를 포함할 수 있다. 각 서브 센서는 적어도 하나 이상일 수 있다.
제1 서브 센서(1153a)는 제3 코일(1152a) 내측에 위치할 수 있다. 그리고 제2 서브 센서(1153b)는 제1 서브 센서(1153a)와 제1 방향(X축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향)으로 대칭으로 배치될 수 있다. 또한, 제2 서브 센서(1153b)는 제4 코일(1152b) 내측에 위치할 수 있다.
제1 서브 센서(1153a)는 제3 코일(1152a) 내측에서 자속 변화를 감지할 수 있다. 그리고 제2 서브 센서(1153b)는 제4 코일(1152b)에서 자속 변화를 감지할 수 있다. 이로써, 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제1,2 서브 센서(1153a, 1153b) 간의 위치 센싱이 수행될 수 있다. 예컨대, 제1,2 서브 센서(1153a, 1153b)는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터는 이를 통해 X축 틸트를 제어할 수 있다.
또한, 제3 서브 센서(1153c)는 제5 코일(1152c) 내측에 위치할 수 있다. 제3 서브 센서(1153c)는 제5 코일(1152c) 내측에서 자속 변화를 감지할 수 있다. 이로써, 제5 마그넷(1151c)과 제3 서브 센서(1153bc) 간의 위치 센싱이 수행될 수 있다. 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터는 이를 통해 Y축 틸트를 제어할 수 있다.
제1 기판부(1154)는 제1 구동부(1150)의 하부에 위치할 수 있다. 제1 기판부(1154)는 구동 코일(1152), 홀 센서부(1153)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판부(1154)는 구동 코일(1152), 홀 센서부(1153)와 SMT로 결합될 수 있다. 다만, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니다.
제1 기판부(1154)는 제1 쉴드 캔(미도시됨)과 제1 하우징(1120) 사이에 위치하여, 쉴드 캔(1101) 및 제1 하우징(1120)과 결합할 수 있다. 결합 방식은 상술한 바와 같이 다양하게 이루어질 수 있다. 그리고 상기 결합을 통해 구동 코일(1152)과 홀 센서부(1153)가 제1 하우징(1120)의 외측면 내에 위치할 수 있다.
이러한 제1 기판부(1154)는 경성 인쇄 회로 기판(Rigid PCB), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB), 경연성 인쇄 회로 기판(Rigid-Flexible PCB) 등 전기적으로 연결될 수 있는 배선 패턴이 있는 회로 기판을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.
이러한 홀 센서부(1153)와 후술하는 제1 기판부(1154) 간의 구체적인 내용은 후술한다.
도 5는 쉴드 캔 및 기판이 제거된 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 6은 도 5에서 BB'로 절단된 단면도이고, 도 7은 도 5에 CC'로 절단된 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제3 코일(1152a)은 제1 하우징 측부(1121)에 위치할 수 있다.
그리고 제3 코일(1152a)과 제3 마그넷(1151a)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제3 마그넷(1151a)은 제3 코일(1152a)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제4 코일(1152b)의 제2 하우징 측부(1122)에 위치할 수 있다. 이에, 제4 코일(1152b)과 제4 마그넷(1151b)은 서로 대향하여 위치할 수 있다. 제4 마그넷(1151b)은 제4 코일(1152b)과 제2 방향(Y축 방향)으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.
또한, 제3 코일(1152a)과 제4 코일(1152b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되고, 제3 마그넷(1151a)과 제4 마그넷(1151b)은 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 홀더의 외측면(제1 홀더 외측면 및 제2 홀더 외측면)에 가해지는 전자기력이 제2 방향(Y축 방향)으로 평행 축 상에 위치하여 X축 틸트가 정확하고 정밀하게 수행될 수 있다.
또한, 제4 홀더 외측면에는 제1 수용홈(미도시됨)이 위치할 수 있다. 그리고 제1 수용홈에는 제1 돌출부(PR1a, PR1b)가 배치될 수 있다. 이에 따라, X축 틸트를 수행하는 경우, 제1 돌출부(PR1a, PR1b)가 틸트의 기준축(또는 회전축)일 수 있다. 이에, 회전 플레이트(1141), 무버(1130)가 좌우로 이동할 수 있다.
제2 돌출부(PR2)는 상술한 바와 같이 제4 하우징 측부(1124)의 내측면의 홈에 안착할 수 있다. 그리고 Y축 틸트를 수행하는 경우, 제2 돌출부(PR2)를 Y축 틸트의 기준축으로 회전 플레이트 및 무버가 회전할 수 있다.
실시예에 다르면, 이러한 제1 돌출부와 제2 돌출부에 의해, OIS가 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, Y축 틸트가 수행될 수 있다. 즉, 제1 방향(X축 방향)으로 회전하여 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
실시예로, 홀더(1131)의 하부에 배치되는 제5 마그넷(1151c)은 제5 코일(1152c)과 전자기력을 형성하여 제1 방향(X축 방향)으로 무버(1130)를 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
구체적으로, 회전 플레이트(1141)는 제1 하우징(1120) 내의 제1 자성체(1142)와 무버(1130) 내의 제2 자성체(1143)에 의해 제1 하우징(1120) 및 무버(1130)와 결합될 수 있다. 그리고 제1 돌출부(PR1)는 제1 방향(X축 방향)으로 이격되어 제1 하우징(1120)에 의해 지지될 수 있다.
그리고 회전 플레이트(1141)는 무버(1130)를 향해 돌출된 제2 돌출부(PR2)를 기준축(또는 회전축)으로 회전 또는 틸팅할 수 있다. 즉, 회전 플레이트(1141)는 제2 돌출부(PR2)를 기준축으로 Y축 틸트를 수행할 수 있다.
예를 들어, 제3 안착홈에 배치된 제5 마그넷(1151c)과 제3 기판 측부 상에 배치된 제5 코일(1152c) 간의 제1 전자기력(F1A, F1B)에 의해 무버(1130)를 X축 방향으로 제1 각도(θ1)로 회전(X1->X1b)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다. 제1 각도(θ1)는 ±1° 내지 ±3°일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 여러 실시예에 따른 제1 카메라 엑추에이터에서 전자기력은 기재된 방향으로 힘을 생성하여 무버를 움직이거나, 다른 방향으로 힘을 생성하더라도 기재된 방향으로 무버를 움직일 수 있다. 즉, 기재된 전자기력의 방향은 마그넷과 코일에 의해 발생되어 무버를 움직이는 힘의 방향을 의미한다.
도 7를 참조하면, X축 틸트가 수행될 수 있다. 즉, 제2 방향(Y축 방향)으로 회전하여 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
Y축 방향으로 무버(1130)가 틸팅 또는 회전(또는 X축 틸트)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다.
실시예로, 홀더(1131)에 배치되는 제3 마그넷(1151a) 및 제4 마그넷(1151b)은 각각이 제3 코일(1152a)및 제4 코일(1152b)과 전자기력을 형성하여 제2 방향(Y축 방향)으로 회전 플레이트(1141) 및 무버(1130)를 틸팅 또는 회전시킬 수 있다.
회전 플레이트(1141)는 제1 돌출부(PR1)를 기준축(또는 회전축)으로 제2 방향으로 회전 또는 틸팅(X축 틸트)할 수 있다.
예를 들어, 제1 안착홈에 배치된 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제1, 2 기판 측부 상에 배치된 제3, 4 코일(1152a, 1152b) 간의 제2 전자기력(F2A, F2B)에 의해 무버(1130)를 Y축 방향으로 제2 각도(θ2) 회전(Y1->Y1a)하면서 OIS 구현이 이루어질 수 있다. 제2 각도(θ2)는 ±1° 내지 ±3°일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술한 바와 같이 제3,4 마그넷(1151a, 1151b)과 제3, 4 코일(1152a, 1152b)에 의한 전자기력은 제3 방향 또는 제3 방향의 반대 방향으로 작용할 수 있다. 예컨대, 전자기력은 무버(1130)의 좌측부에서 제3 방향(Z축 방향)으로 발생하고, 무버(1130)의 우측부에서 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 작용할 수 있다. 이에, 무버(1130)는 제1 방향을 기준으로 회전할 수 있다. 또는 제2 방향을 따라 이동할 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 제2 엑추에이터는 홀더 내의 구동 마그넷과 하우징에 배치되는 구동 코일 간의 전자기력에 의해 회전 플레이트(1141) 및 무버(1130)를 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 회전 제어함으로써, OIS 구현 시 디센터(decent)나 틸트(tilt) 현상의 발생을 최소화하고 최상의 광학적 특성을 제공할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 ‘Y축 틸트’는 제1 방향(X축 방향)으로 회전 또는 틸트하는 것에 대응하고, ‘X축 틸트’는 제2 방향(Y축 방향)으로 회전 또는 틸트하는 것에 대응한다.
그리고 후술하는 홀 센서의 연결 관계는 제2 카메라 엑추에이터에 적용되는 설명이다.
도 8은 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 사시도이고, 도 9는 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터의 분해 사시도이고, 도 10은 도 8에서 DD’로 절단된 단면도이고, 도 11는 도 8에서 EE’로 절단된 단면도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 렌즈부(1220), 제2 하우징(1230), 제2 구동부(1250), 베이스부(미도시됨) 및 제2 기판부(1270)를 포함할 수 있다. 나아가, 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 제2 쉴드 캔(미도시됨), 탄성부(미도시됨) 및 접합 부재(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 나아가, 실시예에 따른 제2 카메라 엑추에이터(1200)는 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.
제2 쉴드 캔(미도시됨)은 제2 카메라 엑추에이터(1200)의 일 영역(예컨대, 최외측)에 위치하여, 후술하는 구성요소(렌즈부(1220), 제2 하우징(1230), 탄성부(미도시됨), 제2 구동부(1250), 베이스부(미도시됨), 제2 기판부(1270) 및 이미지 센서(IS))를 감싸도록 위치할 수 있다.
이러한 제2 쉴드 캔(미도시됨)은 외부에서 발생한 전자기파를 차단 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 제2 구동부(1250)에서 오작동의 발생이 감소할 수 있다.
렌즈부(1220)는 제2 쉴드 캔(미도시됨) 내에 위치할 수 있다. 렌즈부(1220)는 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다. 이에 따라 상술한 AF 기능이 수행될 수 있다.
구체적으로, 렌즈부(1220)는 렌즈 유닛(1221) 및 렌즈 어셈블리(1222)을 포함할 수 있다.
렌즈 유닛(1221)는 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 유닛(1221)는 복수 개일 수 있으나, 이하에서는 하나(예, 제1 렌즈부)를 기준으로 설명한다. 렌즈 유닛도 제1 렌즈 유닛(1221a) 내지 제4 렌즈 유닛(1221d)을 포함할 수 있다. 이러한 렌즈 유닛의 개수는 카메라 엑추에이터에 따라 변경될 수 있다.
렌즈 유닛(1221)는 렌즈 어셈블리(1222)과 결합되어 렌즈 어셈블리(1222)에 결합된 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)에서 발생한 전자기력에 의해 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
렌즈 어셈블리(1222)은 렌즈 유닛(1221)를 감싸는 개구 영역을 포함할 수 있다. 그리고 렌즈 어셈블리(1222)은 렌즈 유닛(1221)와 다양한 방법에 의해 결합될 수 있다. 또한, 렌즈 어셈블리(1222)은 측면에 홈을 포함할 수 있으며, 상기 홈을 통해 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)과 결합할 수 있다. 상기 홈에는 접합 부재 등이 도포될 수 있다.
또한, 렌즈 어셈블리(1222)은 상단 및 후단에 탄성부(미도시됨)와 결합될 수 있다. 이에, 렌즈 어셈블리(1222)은 제3 방향(Z축 방향)으로 이동하는데 탄성부(미도시됨)로부터 지지될 수 있다. 즉, 렌즈 어셈블리(1222)의 위치가 유지되면서 제3 방향(Z축 방향)으로 유지될 수 있다. 탄성부(미도시됨)는 판스프링으로 이루어질 수 있다. 다만, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.
그리고 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)에는 각각 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)와 마주할 수 있다. 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 후술하는 제2 하우징(1230)의 제1 측부와 제2 측부에 위치할 수 있다.
제2 하우징(1230)은 제2-1 하우징(1231) 및 제2-2 하우징(1232)을 포함할 수 있다. 제2-1 하우징(1231)은 제1 렌즈 유닛(1221a)과 결합하고, 상술한 제1 카메라 엑추에이터와도 결합할 수 있다. 제2-1 하우징(1231)은 제2-2 하우징(1232)의 전방에 위치할 수 있다.
또한, 제1 가이드부(G1)와 제2 가이드부(G2)는 적어도 하나의 홈(예, 가이드홈) 또는 리세스를 포함할 수 있다. 그리고 홈 또는 리세스에는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 안착할 수 있다. 이에, 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)은 제1 가이드부(G1)의 가이드홈 또는 제2 가이드부(G2)의 가이드홈 내에서 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
또는 제1 볼(B1) 또는 제2 볼(B2)이 제2 하우징(1230)의 제1 측부 내측에 형성된 레일 또는 제2 하우징(1230)의 제2 측부의 내측에 형성된 레일을 따라 제3 방향으로 이동할 수 있다.
제2 하우징(1230)은 렌즈부(1220)와 제2 쉴드 캔(미도시됨) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제2 하우징(1230)은 렌즈부(1220)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
제2 하우징(1230)은 측부에 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀에는 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)이 배치될 수 있다. 상기 홀은 상술한 렌즈 어셈블리(1222)의 홈에 대응하도록 위치할 수 있다.
제1 마그넷(1252a)은 제1 코일(1251a)과 마주보게 위치할 수 있다. 또한, 제2 마그넷(1252b)은 제2 코일(1251b)과 마주보게 위치할 수 있다.
탄성부(미도시됨)는 제1 탄성부재(미도시됨) 및 제2 탄성부재(미도시됨)를 포함할 수 있다. 제1 탄성부재(미도시됨)는 렌즈 어셈블리(1222)의 상면과 결합될 수 있다. 제2 탄성부재(미도시됨)는 렌즈 어셈블리(1222)의 하면과 결합할 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 상술한 바와 같이 판 스프링으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 탄성부재(미도시됨)와 제2 탄성부재(미도시됨)는 렌즈 어셈블리(1222)의 이동에 대한 탄성을 제공할 수 있다.
제2 구동부(1250)는 렌즈부(1220)를 제3 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 구동력(F3, F4)을 제공할 수 있다. 이러한 제2 구동부(1250)는 구동 코일(1251) 및 구동 마그넷(1252)을 포함할 수 있다.
구동 코일(1251)및 구동 마그넷(1252) 간에 형성된 전자기력으로 렌즈부(1220)가 제3 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다.
구동 코일(1251)은 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)을 포함할 수 있다. 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 하우징(1230)의 측부에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 그리고 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)은 제2 기판부(1270)를 통해 전류 등을 공급받을 수 있다. 나아가, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)는 적어도 하나 이상일 수 있다. 예컨대, 하나의 렌즈 유닛(1221)를 이동시키는 제1 코일(1251a)은 2개일 수 있다. 또한, 다른 하나의 렌즈 유닛(1221)를 이동시키는 제2 코일(1251b)은 2개일 수 있다. 이로써, 렌즈부 또는 렌즈 유닛(1221)는 광축 방향을 따라 롱 스트로크로 이동할 수 있다. 제2 기판부(1271)의 제1 서브 기판(1271)은 제1 코일(1251a)에 인접하게 배치되고, 제2 서브 기판(1272)는 제2 코일(1251b)에 인접하게 배치될 수 있다.
구동 마그넷(1252)은 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)을 포함할 수 있다. 제1 마그넷(1252a) 및 제2 마그넷(1252b)은 렌즈 어셈블리(1222)의 상술한 홈에 배치될 수 있으며, 제1 코일(1251a) 및 제2 코일(1251b)에 대응하도록 위치할 수 있다.
그리고 센서 유닛(1253)은 복수 개의 홀 센서로 이루어질 수 있다. 홀 센서는 하나의 렌즈부의 이동을 감지하는 제1 홀 센서(1253a) 내지 제3 홀 센서(1253b)를 포함할 수 있다. 나아가, 센서 유닛(1253)은 다른 하나의 렌즈부의 이동을 감지하는 제1 홀 센서(1253a') 내지 제3 홀 센서(1253b')를 더 포함할 수 있다. 상술한 제1 홀 센서(1253a) 내지 제3 홀 센서(1253b)는 후술하는 센서 유닛, 센서, 홀 센서의 설명이 적용될 수 있다. 마찬가지로, 제1 홀 센서(1253a') 내지 제3 홀 센서(1253b')에도 후술하는 센서 유닛, 센서, 홀 센서의 설명이 적용될 수 있다.
베이스부(1260)는 렌즈부(1220)와 이미지 센서(IS) 사이에 위치할 수 있다. 베이스부(1260)는 필터 등의 구성요소가 고정될 수 있다. 또한, 베이스부(1260)는 상술한 이미지 센서를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 이미지 센서는 이물질 등으로부터 자유로워지므로, 소자의 신뢰성이 개선될 수 있다. 다만 이하 일부 도면에서는 이를 제거하고 설명한다.
또한, 제2 카메라 엑추에이터는 줌(Zoom) 엑추에이터 또는 AF(Auto Focus) 엑추에이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 엑추에이터는 하나 또는 복수의 하나의 렌즈를 지지하며 소정의 제어부의 제어신호에 따라 렌즈를 움직여 오토포커싱 기능 또는 줌 기능을 수행할 수 있다.
그리고 제2 카메라 엑추에이터는 고정줌 또는 연속줌일 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 렌즈 유닛(1221) 또는 렌즈 어셈블리(1222)의 이동을 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 제2 카메라 엑추에이터는 복수 개의 렌즈 어셈블리로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 카메라 엑추에이터는 제1 렌즈 어셈블리(1222a), 제2 렌즈 어셈블리(1222b), 제3 렌즈 유닛(미되됨) 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다. 이에 대해서는 상술한 내용이 적용될 수 있다. 이에, 제2 카메라 엑추에이터는 구동부를 통해 고배율 주밍 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)와 제2 렌즈 어셈블리(1222b)는 구동부를 통해 이동하는 이동 렌즈(moving lens)일 수 있으며, 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 고정 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 광을 특정 위치에 결상하는 집광자(focator)의 기능을 수행할 수 있고, 제1 렌즈 어셈블리(1222a)는 집광자인 제3 렌즈 어셈블리(미도시됨)에서 결상된 상을 다른 곳에 재결상시키는 변배자(variator) 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제1 렌즈 어셈블리에서는 피사체와의 거리 또는 상거리가 많이 바뀌어서 배율변화가 큰 상태일 수 있으며, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리는 광학계의 초점거리 또는 배율변화에 중요한 역할을 할 수 있다. 한편, 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상되는 상점은 위치에 따라 약간 차이가 있을 수 있다. 이에 제2 렌즈 어셈블리는 변배자에 의해 결상된 상에 대한 위치 보상 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 어셈블리(미도시됨)는 변배자인 제1 렌즈 어셈블리에서 결상된 상점을 실제 이미지 센서 위치에 정확히 결상시키는 역할을 수행하는 보상자(compensator) 기능을 수행할 수 있다.
이미지 센서(IS)는 제2 카메라 엑추에이터의 내측에 또는 외측에 위치할 수 있다. 실시예로, 도시한 바와 같이 이미지 센서(IS)가 제2 카메라 엑추에이터의 내측에 위치할 수 있다. 이미지 센서(IS)는 광을 수신하고, 수광된 광을 전기신호로 변환할 수 있다. 또한, 이미지 센서(IS)는 복수 개의 픽셀이 어레이 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 이미지 센서(IS)는 광축 상에 위치할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 13은 도 12의 위치 센서부의 상세 구성을 나타낸 블록도이고, 도 14a 내지 도 14c는 도 13의 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 구동부와 센서 유닛 간의 연결을 설명하는 도면이고, 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12을 참조하면, 카메라 장치는, 이미지 센서(110), 이미지 신호 처리부(120), 디스플레이부(130), 제1 렌즈 구동부(140), 제2 렌즈 구동부(150), 제1 위치 센서부(160), 제2 위치 센서부(170), 저장부(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(110)는 상기 설명한 바와 같이, 렌즈에 통해 맺힌 피사체의 광학 상을 처리한다. 이를 위해, 이미지 센서(110)는 렌즈를 통해 획득된 이미지를 선처리할 수 있다. 또한, 이미지 센서(110)는 선처리된 이미지를 전기적 데이터로 변환시켜 출력할 수 있다.
이러한 이미지 센서(110)는 상술한 이미지 센서(IS)에 대응된다. 그리고 이미지 센서(110)는 다수의 광 검출기들이 각각의 화소로서 집적된 형태이며, 피사체의 이미지 정보를 전기적 데이터로 변환시켜 출력한다. 이미지 센서(110)는 입력되는 광량을 축적하고, 그 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬영된 이미지를 수직 동기신호에 맞추어 출력한다. 이 때, 이미지 획득은 피사체로부터 반사되어 나오는 빛을 전기적인 신호로 변환시켜주는 이미지 센서(110)에 의해 이루어진다. 한편, 이미지 센서(110)를 이용하여 컬러 영상을 얻기 위해서는 컬러 필터가 필요하며, 예를 들어, CFA(Color Filter Array) 필터가 채용될 수 있다. CFA는 한 픽셀마다 한 가지 컬러를 나타내는 빛만을 통과시키며, 규칙적으로 배열된 구조를 가지며, 배열 구조에 따라 여러 가지 형태를 가진다.
이미지 신호 처리부(120)는 이미지 센서(110)를 통해 출력되는 이미지를 프레임 단위로 처리한다. 이 때, 이미지 신호 처리부(120)는 ISP(Image Signal Processor)라고도 칭할 수 있다.
이 때, 이미지 신호 처리부(120)는 렌즈 쉐이딩 보상부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 렌즈 쉐이딩 보상부는, 이미지의 중심과 가장자리 영역의 광량에 다르게 나타나는 렌즈 쉐이딩 현상을 보상하기 위한 블록으로써, 후술할 제어부(190)로부터 렌즈 쉐이딩 설정 값을 입력받아, 이미지의 중심과 가장자리 영역의 색상을 보상한다.
나아가, 렌즈 쉐이딩 보상부는 조명의 종류에 따라 다르게 설정된 쉐이딩 변수를 수신하고, 수신된 변수에 맞게 이미지의 렌즈 쉐이딩을 처리할 수도 있다. 이에 따라, 렌즈 쉐이딩 보상부는 조명 종류에 따라 쉐이딩 정도를 다르게 적용하여 렌즈 쉐이딩 처리를 수행할 수 있다. 한편, 렌즈 쉐이딩 보상부는 이미지에 발생하는 포화 현상을 방지하기 위해 이미지의 특정 영역에 적용되는 자동 노출 가중치에 따라 다르게 설정된 쉐이딩 변수를 수신하고, 수신된 변수에 맞게 이미지의 렌즈 쉐이딩을 처리할 수도 있다. 더욱 명확하게는, 렌즈 쉐이딩 보상부는, 영상신호의 중심 영역에 대해 자동 노출 가중치가 적용됨에 따라 영상신호의 가장자리 영역에 발생하는 밝기 변화를 보상한다. 즉, 조명에 의해 영상신호의 포화가 발생하는 경우, 동심원 형태로 빛의 세기가 중앙에서 외곽으로 갈수록 감소함으로, 렌즈 쉐이딩 보상부는 영상 신호의 가장자리 신호를 증폭하여 중심 대비 밝기를 보상하도록 한다.
한편, 이미지 신호 처리부(120)는 이미지 센서(110)를 통해 획득되는 이미지의 선명도를 측정할 수 있다. 즉, 이미지 신호 처리부(120)는 이미지 센서(110)를 통해 획득되는 이미지의 초점 정확도를 체크하기 위하여, 이미지의 선명도를 측정할 수 있다. 선명도는, 포커스 렌즈의 위치에 따라 획득되는 이미지에 대해 각각 측정될 수 있다.
디스플레이부(130)는 후술할 제어부(190)의 제어에 따라 촬영된 이미지를 표시하며, 사진 촬영 시 필요한 설정 화면이나, 사용자의 동작 선택을 위한 화면을 표시한다. 이는 다른 모바일 단말기 또는 이동 단말기로 제공될 수도 있다.
제1 렌즈 구동부(140)는 상술한 제1 구동부(1140, 도 4 참조)에 대응할 수 있다. 즉, 제1 렌즈 구동부(140)는 제어부(190)로부터 수신한 제어 신호에 대응하여 제3 내지 제5 코일 및 제3 내지 제5 마그넷 간에 전자기적 상호 작용이 이루어질 수 있다. 그리고 이러한 상호 작용에 의해 OIS가 수행될 수 있다.
제2 렌즈 구동부(150)는 상술한 제2 구동부(1250, 도 8 참조)에 대응할 수 있다. 즉, 제2 렌즈 구동부(150)는 제어부(190)로부터 수신한 제어 신호에 대응하여 제1 내지 제2 코일 및 제1 내지 제2 마그넷 간에 전자기적 상호 작용이 이루어질 수 있다. 그리고 이러한 상호 작용에 의해 주밍 또는 AF가 수행될 수 있다.
예컨대, 포커스 렌즈를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
제1 위치 센서부(160)는 설명한 제1 카메라 엑추에이터의 복수 개의 홀 센서를 포함하며, 그에 따라 무버 또는 광학부재의 위치를 검출한다. 즉, 제1 위치 센서부(160)는 무버에 배치된 제1 구동부의 위치를 감지할 수 있다. 이는 제1 무버 또는 광학부재의 위치를 제어하기 위함이다. 그리고 제1 위치 센서부(160)는 무버 또는 광학부재를 이동시키기 위한 위치 데이터를 제공한다.
제2 위치 센서부(170)는 설명한 제2 카메라 엑추에이터의 복수 개의 홀 센서를 포함하며, 그에 따라 렌즈 어셈블리 또는 구동 마그넷 또는 렌즈부(1220, 도 9 참조)의 위치를 검출한다. 즉, 제2 위치 센서부(170)는 렌즈부(1220)에 인접한 제2 구동부의 위치를 감지할 수 있다. 이는 렌즈부의 위치를 제어하기 위함이다. 그리고 제2 위치 센서부(170)는 렌즈부를 이동시키기 위한 위치 데이터를 제공한다.
저장부(180)는 카메라 장치가 동작하는데 필요한 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(180)에는 피사체와의 거리 별로 줌 위치 및 포커스 위치에 대한 정보가 저장될 수 있다. 즉, 포커스 위치는, 피사체의 초점을 정확히 맞추기 위한 포커스 렌즈의 위치일 수 있다. 그리고, 포커스 위치는 줌 렌즈에 대한 줌 위치 및 피사체와의 거리에 따라 변화할 수 있다. 따라서, 저장부(180)는 거리에 따라 줌 위치 및 줌 위치에 대응하는 포커스 위치에 대한 데이터를 저장한다.
제어부(190)는 카메라 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(190)는 자동 초점 기능을 제공하기 위하여, 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170)를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(190)는 후술하는 드라이버(DR)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부는 상술한 바와 같이 홀 센서로부터 구동 마그넷의 위치를 감지하여 구동 코일로 전류를 제공할 수 있다. 즉, 카메라 장치 또는 렌즈 구동장치에서 구동부는 제어부(190), 제1,2 렌즈 구동부를 포함하는 개념일 수도 있다.
제어부(190)는 제1 위치 센서부(160)를 통해 무버 또는 광학부재의 위치가 검출되도록 한다. 바람직하게, 제어부(190)는 무버 또는 광학부재를 목표 위치로 이동시키기 위하여, 제1 위치 센서부(160)를 통해 무버 또는 광학부재의 현재 위치가 검출되도록 한다.
그리고 제어부(190)는 제1 위치 센서부(160)를 통해 무버 또는 광학부재의 현재 위치가 검출되면, 무버 또는 광학부재의 현재 위치를 기준으로 무버 또는 광학부재를 목표 위치로 이동시키기 위한 제어 신호를 상기 제1 렌즈 구동부(140)에 공급한다.
또한, 제어부(190)는 제2 위치 센서부(170)를 통해 렌즈부의 위치가 검출되도록 한다. 제어부(190)는 렌즈부를 목표 위치로 이동시키기 위하여, 제2 위치 센서부(170)를 통해 렌즈부의 현재 위치가 검출되도록 한다.
그리고 제어부(190)는 제2 위치 센서부(170)를 통해 렌즈부의 현재 위치가 검출되면, 렌즈부의 현재 위치를 기준으로 렌즈부를 목표 위치로 이동시키기 위한 제어 신호를 제2 렌즈 구동부(150)에 공급할 수 있다.
이 때, 제어부(190)에는 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170)를 통해 각각의 센서부를 구성하는 복수의 센서 유닛에서 검출된 검출신호의 차동 신호가 입력될 수 있다.
본 발명에서는 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170) 각각은 복수의 센서 유닛(상술한 '홀 센서'에 대응)을 포함한다. 그리고, 복수의 센서 유닛은 각각의 설치 위치에서 검출 동작을 수행한다. 즉, 복수의 센서 유닛은 무버의 위치, 렌즈부의 위치 등을 검출할 수 있다. 이 때, 본 발명에서는 복수의 센서 유닛을 통해 획득된 검출신호의 차동 신호를 이용하여, 무버 또는 광학부재 및 렌즈부의 위치를 각각 검출할 수 있다.
이 때, 제어부(190)에는 복수의 센서 유닛에서 검출된 신호가 각각 입력되고, 그에 따라 이에 대한 차동 신호를 기반으로 무버 또는 광학부재나 제2 렌즈 어셈블리 또는 구동 마그넷의 위치가 검출되도록 할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 구조의 경우, 소정의 센서 유닛에 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기가 배치되어야만 한다. 또한, 제어부(190)에는 소정의 센서 유닛과 연결된 아날로그-디지털 변환기와 연결되는 다수의 연결 단자가 구비될 수 있다.
본 발명에서는 프론트-엔드 단에서 상기 차동 신호에 대한 디지털 데이터가 획득되도록 하고, 그에 따라 상기 제어부(190)에는 상기 획득된 디지털 데이터가 입력될 수 있도록 한다.
다시 말해서, 본 발명에서는 제1 위치 센서부(160) 및 제2 위치 센서부(170)에서 디지털 데이터가 획득될 수 있도록 하고, 그에 따라 상기 제어부(190)에는 상기 획득된 디지털 데이터만이 입력될 수 있다. 이하에서는 제2 위치 센서부(170), 제2 렌즈 구동부(150) 및 제어부(190, 드라이버 포함)에 대해 구체적으로 설명한다.
제2 위치 센서부(170)는 서로 동일한 구성을 포함할 수 있으며, 그에 따라 상기 제어부(190)에 각각 연결될 수 있다. 제1 위치 센서부(160)에도 적용될 수 있으나, 특히 먼 이동거리(또는 롱 스트로크)를 제공하는 경우 복수 개의 홀 센서가 요구되므로, 이를 수행하는 제2 카메라 엑추에이터에 후술하는 내용이 적용될 수 있다. 즉, 제2 위치 센서부(170)에 대한 센서 유닛(또는 홀 센서)와 제어부(또는 드라이버(DR))를 기준으로 설명한다.
도 13를 참조하면, 제2 위치 센서부(170) 각각은, 복수의 센서 유닛(210)과, 증폭기(220)와, 아날로그-디지털 변환기(230)를 포함한다.
복수의 센서 유닛(210)은 위치 검출을 위한 센서를 포함한다. 바람직하게, 복수의 센서 유닛(210)은 복수의 홀(hall) 센서일 수 있으며, 홀 센서는 제2 카메라 엑추에이터에서 설명한 홀 센서에 대응할 수 있다. 이하에서, 홀 센서는 상술한 제1 홀 센서 내지 제3 홀 센서에 대응할 수 있다. 즉 이하에서는 제2 카메라 엑추에이터의 홀 센서로부터 제1,2 렌즈 어셈블리 또는 제1,2 마그넷의 위치를 감지하고, 그에 대응하여 제1,2 코일로 제공하는 전류를 조절하는 내용을 설명한다.
변형예로, 복수의 센서 유닛(210)은 복수의 유도 코일을 포함할 수 있다.
복수의 센서 유닛(210)은 각 엑추에이터에서 동일한 축 이동 또는 축 틸트에 대한 센서 간에 서로 연결되고, 또한 상기 센서는 증폭기(220, amp)와 연결될 수 있다. 복수의 센서 유닛(210)의 연결 구조에 대해서는 이하에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 복수의 센서 유닛(210)을 상호 연결하고, 센서 유닛의 적어도 하나의 단자인 출력단자를 증폭기(220)에 연결할 수 있다. 복수 개의 경우, 최외측 또는 최외측에 연결된 센서 유닛(210)이 증폭기(220)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 증폭기(220)에는 소정의 센서 유닛에서 검출한 검출신호에 대한 합의 신호가 입력될 수 있단. 소정의 센서 유닛이 가지는 센싱 범위의 합으로 표현되며, 이에 따라 증폭기(220)에 입력되는 복수의 센서 유닛(210)에 대한 센싱 범위는 단일 센서 유닛 대비 확장될 수 있다.
증폭기(220)는 비반전 단자(+) 및 반전 단자(-)를 포함할 수 있다. 그리고 증폭기(220)는 비반전 단자(+)로 입력되는 신호와, 반전 단자(-)로 입력되는 신호를 차동 증폭하여 아날로그-디지털 변환기(230)로 출력한다. 본 명세서에서, 아날로그-디지털 변환기(230)는 '변환기'와 혼용한다. 즉, 복수의 센서 유닛(210)에 대한 출력 신호는 mV, V의 크기를 가지며, 이는 아날로그-디지털 변환기(230)의 입력 범위와 비율이 맞지 않는 크기일 수 있다. 따라서 증폭기(220)는 아날로그-디지털 변환기(230)의 입력 범위에 맞추기 위해, 비반전 단자(+) 및 반전 단자(-)를 통해 입력되는 신호를 차동 증폭하여 출력한다.
아날로그-디지털 변환기(230)는 증폭기(220)로부터 아날로그 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 바람직하게, 아날로그-디지털 변환기(230)는 증폭기(220)로부터 아날로그 신호를 입력받아 이를 다수 비트의 디지털 신호로 출력할 수 있다. 이 때, 아날로그-디지털 변환기(230)의 출력 신호는 0과 1의 값으로 표현될 수 있다.
이 때, 본 발명의 실시 예에서의 복수의 센서 유닛(210)은 복수의 홀 센서로 구성될 수 있다. 이하에서는, 복수의 센서 유닛(210)이 홀 센서로 구성되는 경우, 각각의 홀 센서의 상호 연결 관계에 대해 설명하기로 한다.
도 14를 참조하면, 복수의 센서 유닛(210)을 구성하는 홀 센서는 4개의 단자를 포함한다. 이 때, 상기 4개의 단자 중 2개의 단자는 입력 단자이고, 나머지 개의 단자는 출력단자다.
그리고, 2개의 입력 단자는 전원 입력 단자이고, 2개의 출력단자는 검출신호의 출력단자다. 후술하는 도 21에서 2개의 입력단자는 IN+, IN-에 대응되고, 2개의 출력단자는 OUT+, OUT-에 대응된다.
실시예로, 홀 센서는 제1 전원 단자(211), 제2 전원 단자(212), 제1 검출신호 출력단자(213) 및 제2 검출신호 출력단자(214)를 포함한다. 그리고, 제1 전원 단자(211)는 + 극성의 전원이 입력되는 단자이고, 제2 전원 단자(212)는 - 극성의 전원이 입력되는 단자이다. 또한, 상기 제1 검출신호 출력단자(213)는 + 극성의 검출신호가 출력되는 단자이고, 상기 제2 검출신호 출력단자(214)는 - 극성의 검출신호가 출력되는 단자이다.
이 때, 복수의 센서 유닛(210)을 구성하는 복수의 홀 센서는 상기 카메라 장치 상에서 배치되는 위치에 따라 상기 2개의 출력단자의 연결 관계가 다르게 나타난다.
즉, 상기 복수의 홀 센서의 각각의 제1 전원 단자(211)는 + 극성의 전원과 연결되고, 상기 제2 전원 단자(212)는 - 극성의 전원(또는 접지)과 연결될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 홀 센서의 각각의 검출신호 출력단자는 상기 배치 위치에 따라 서로 다른 연결 관계를 가질 수 있다. 이 때, 상기 복수의 홀 센서는 적어도 2개 이상으로 구성된다. 다시 말해서, 복수의 센서 유닛은 적어도 2개의 센서 유닛을 포함할 수 있다.
먼저, 복수의 센서 유닛이 3개의 홀 센서로 구성되는 경우에 대해 설명하기로 한다.
실시예로, 2개의 홀 센서 사이에서 어느 하나의 홀 센서의 홀 센서는 상기 제1 검출신호 출력단자(213) 및 제2 검출신호 출력단자(214)는 각각 상기 외곽에 배치된 2개의 홀 센서의 출력단자와 연결된다.
이 때, 복수의 센서 유닛이 3개의 홀 센서로 구성되는 경우에 대해 설명하기로 한다. 복수의 센서 유닛이 3개의 홀 센서로 구성된 경우, 이 중 2개의 홀 센서는 외곽에 배치될 것이고, 나머지 1개의 홀 센서는 상기 외곽에 배치된 2개의 홀 센서 사이에 배치될 것이다. 그리고, 상기 외곽에 배치된 2개의 홀 센서 사이에 1개의 홀 센서는 상기 제1 검출신호 출력단자(213) 및 제2 검출신호 출력단자(214)는 각각 상기 외곽에 배치된 2개의 홀 센서의 출력단자와 연결된다. 그리고, 상기 외곽에 배치된 2개의 홀 센서 각각은, 상기 2개의 출력단자 중 1개의 출력단자가 증폭기(220)와 연결되고, 다른 하나의 출력단자가 이웃하는 홀 센서와 연결된다.
그리고 복수의 센서 유닛이 2개의 홀 센서로 구성되는 경우에 대해 설명하기로 한다. 실시예로, 2개의 홀 센서 사이에서 어느 하나의 홀 센서의 제1 검출신호 출력단자와 다른 하나의 홀 센서의 제2 검출신호 출력단자 간에 연결될 수 있다. 그리고 어느 하나의 홀 센서의 제2 검출신호 출력단자는 증폭기(220)와 연결되고, 다른 하나의 홀 센서의 제1 검출신호 출력단자도 증폭기(220)와 연결될 수 있다. 이하에서 이를 기준으로 설명한다.
예를 들어, 도 14a 내지 도 14c를 참조하면, 센서 유닛은 서로 직렬 연결된 제1 홀 센서(210A), 제2 홀 센서(210B) 및 제3 홀 센서(210C)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 홀 센서는 '센서', '위치 센서'로 불릴 수 있다. 이 때, 제1 홀 센서(210A),제2 홀 센서(210B) 및 제3 홀 센서(210C)는 상술한 제1 홀 센서(1153a), 제2 홀 센서(1153b), 제3 홀 센서(1153c)에 대응할 수 있다. 또는 제1 홀 센서(210A), 제2 홀 센서(210B) 및 제3 홀 센서(210C)는 제1 홀 센서(1153a'), 제2 홀 센서(1153b'), 제3 홀 센서(1153c')에 대응할 수 있다. 즉 제1 홀 센서(210A), 제2 홀 센서(210B), 및 제3 홀 센서(210C)는 제2 카메라 엑추에이터의 홀 센서에 대응할 수 있다. 이하에서 제1 홀 센서(210A), 제2 홀 센서(210B) 및 제3 홀 센서(210C)는 제1 홀 센서(1153a) 내지 제3 홀 센서(1153c) 중 어느 하나에 각각 대응하는 것을 기준으로 설명한다.
제1 홀 센서(210A)는 제1 검출신호 출력단자(213) 및 제2 검출신호 출력단자(214)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 홀 센서(210A)는 제1 전원 단자(211)와 제2 전원 단자(212)를 포함할 수 있다.
제2 홀 센서(210B)도 제1 검출신호 출력단자(213) 및 제2 검출신호 출력단자(214)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 홀 센서(210B)는 제1 전원 단자(211)와 제2 전원 단자(212)를 포함할 수 있다.
제3 홀 센서(210C)는 제1 검출신호 출력단자(213) 및 제2 검출신호 출력단자(214)를 포함할 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)는 제1 전원 단자(211)와 제2 전원 단자(212)를 포함할 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)는 직렬로 연결될 수 있다. 이 때, 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자(213)는 증폭기에 반전단자(또는 비반전단자)로 연결될 수 있다. 제1 홀 센서(210A)의 제2 검출신호 출력단자(214)는 제2 홀 센서(210B)의 제1 검출신호 출력단자(213)에 연결될 수 있다. 그리고 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자(214)는 증폭기에 비반전단자(또는 반전단자)로 연결될 수 있다.
나아가, 제1 홀 센서(210A)의 제1 전원 단자(211)는 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자(211)와 동일 단자(또는 노드)와 연결되거나 병렬 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 홀 센서(210A)의 제1 전원 단자(211) 및 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자(211)는 동일한 전압 신호(또는 전류 신호)를 입력받을 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)의 제2 전원 단자(212)는 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자(212)와 동일 단자(또는 노드)와 연결되거나 병렬 연결될 수 있다. 제1 홀 센서(210A)의 제2 전원 단자(212) 및 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자(212)는 드라이버(DR)(또는 구동부 또는 제어부)로부터 홀 바이어스 신호를 수신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따른 카메라 엑추에이터에서 동일한 축 틸트에 대한 위치 감지를 수행하는 복수 개의 홀 센서는 서로 출력단자가 직렬 연결될 수 있다. 이러한 연결 구조의 경우, 복수의 홀 센서들이 가지는 센싱 범위의 합에 대응하는 신호가 증폭기(220)에 입력될 수 있다. 그리고 증폭기(220)는 입력된 센싱 범위의 합에 대응하는 신호를 차동 증폭하여 출력할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 단일 센싱 방식에 비해 검출 범위가 넓어진 차동 센싱 방식을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 증폭기의 입력 단자로 상기 복수의 위치 센서의 결합에 따른 차동 신호가 입력되도록 함으로써, 상기 위치 센서의 출력신호가 상기 제어부까지 가는 경로에서 오프셋 노이즈에 노출되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 복수의 위치 센서, 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기로 구성되는 센싱부 내에서 상기 복수의 위치 센서에 대한 차동 신호가 출력되도록 하여, 구동부에서 인쇄회로기판으로 연결되는 패턴/핀 수를 최소화할 수 있으며, 이에 따른 인쇄회로기판의 공간을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 공통모드 노이즈에 대해서 상기 복수의 위치 센서에 대한 차동 값을 구하도록 하여, 내부 노이즈뿐 아니라 외부 노이즈에도 우수한 특성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에서는 카메라 장치의 사용 환경에 따라 증폭기 단으로 특정 위치 센서의 검출신호만이 전달되도록 하거나, 복수의 위치 센서에 대한 차동 신호가 전달되도록 한다. 이에 따라, 본 발명에서는 센싱 감도가 커야 하는 환경 및 센싱 범위가 커야 하는 환경 내에서 각각 최적의 검출신호를 획득할 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 명세서에서 홀 센서는 센서 유닛과 혼용하여 설명한다. 센서 유닛(210)의 제1 전원 단자(211)와 제2 전원 단자(212)는 입력 전압(VAnalog-) 및 바이어스 전원(CH1 Hall Bias) 각각을 수신할 수 있다. 예컨대, 센서 유닛(210)의 제1 전원 단자(211)는 입력 전압(VAnalog-) 및 바이어스 전원(CH1 Hall Bias) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 센서 유닛(210)의 제2 전원 단자(212)는 입력 전압(VAnalog-) 및 바이어스 전원(CH1 Hall Bias) 중 다른 하나를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 센서 유닛(210)의 제1 전원 단자(211)는 입력 전압(VAnalog)을 입력받고, 제2 전원 단자(212)는 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 드라이버(DR)로부터 입력받을 수 있다.
또는, 센서 유닛(210)의 제1 전원 단자(211)는 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 입력받고, 제2 전원 단자(212)는 입력 전압(VAnalog-)을 드라이버(DR)로부터 입력받을 수 있다.
센서 유닛(210)의 제1 전원 단자(211)와 제2 전원 단자(212)에는 기설정된 또는 소정의 범위의 전원차를 갖도록 전원이 인가될 수 있다. 예컨대, 극성이 반대여도 상술한 전원차(예, 전압차)면 무방하다.
또한, 입력 전압(VAnalog)은 드라이버(DR) 또는 구동부 또는 제어부 또는 이동 단말기(예, 셋단)의 제어부(예, 전원관리부)로부터 제공될 수 있다. 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)은 구동부 또는 드라이버(DR) 또는 제어부로부터 제공될 수 있다.
도 16을 참조하면, 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 구동 마그넷의 하나의 마그넷(제1 마그넷 또는 제2 마그넷)의 자계를 센싱하는 N개의 센서(또는 홀 센서 또는 센서 유닛)을 포함할 수 있다. 이 때, 구동부(또는 다리업)는 복수의 센서(N개)의 출력을 수신하고 이로부터 제1 코일(또는 제2 코일)에 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
본 명세서에서 N은 3개이상의 자연수일 수 있다. 그리고 실시예로, N이 홀수인 경우, N개의 센서는 (N-1)/2 개의 직렬 연결을 갖도록 연결될 수 있다. 그리고 N이 짝수인 경우, N개의 센서는 N/2개의 직렬 연결을 갖도록 연결될 수 있다. 본 명세서에서는 N이 3개 또는 4개인 경우를 기준으로 설명한다. 나아가, 센서는 상술한 홀 센서 또는 센서 유닛과 대응된다.
도시된 바와 같이, 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 제1 그룹 센서(210GA)를 형성한다. 제1 그룹 센서(210GA)는 '제1 그룹 센서 유닛' 또는 '제1 그룹 홀 센서'일 수 있다. 또한, 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 제2 그룹 센서(210GB)를 형성한다. 제2 그룹 센서(210GB)는 '제2 그룹 센서 유닛' 또는 '제2 그룹 홀 센서'일 수 있다.
직렬 연결된 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 제1 증폭기(220A)에 연결될 수 있다. 그리고 직렬 연결된 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 제2 증폭기(220B)에 연결될 수 있다. 그리고 제1 증폭기(220A)와 제2 증폭기(220B)에서 각각 증폭된 신호는 선택부(MP)로 제공될 수 있다. 예컨대, 선택부(MP)는 멀티플렉서일 수 있다. 예컨대, 선택부(MP)는 충전부(예, 커패시터)를 통해 제1 그룹 센서와 제2 그룹 센서에서 출력된 신호를 변환기(230)로 제공할 수 있다. 변환기(230)를 통해 제1 그룹 센서와 제2 그룹 센서에서 출력된 신호 각각이 디지털 신호로 변환될 수 있다. 그리고 제어부(190) 또는 드라이버(DR)는 상기 변환된 디지털 신호를 수신하여 구동 마그넷(예, 제1 마그넷)의 위치를 감지할 수 있다. 나아가, 감지된 구동 마그넷의 위치를 통해 렌즈부(예, 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리)의 위치를 감지할 수 있다. 제어부(190)는 이에 대응하여 렌즈부의 이동거리에 따라 구동 코일로 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 센서 유닛의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 17을 참조하면, 도 16에서 설명한 바와 같이 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 구동 마그넷의 하나의 마그넷(제1 마그넷 또는 제2 마그넷)의 자계를 센싱하는 N개의 센서(또는 홀 센서 또는 센서 유닛)을 포함할 수 있다. 이 때, 구동부(또는 드라이브)는 복수의 센서(N개)의 출력을 수신하고 이로부터 제1 코일(또는 제2 코일)에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 또한, 후술하는 설명을 제외하고 상술한 내용이 모두 동일하게 적용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 제1 그룹 센서(210GA)를 형성한다. 제1 그룹 센서(210GA)는 '제1 그룹 센서 유닛' 또는 '제1 그룹 홀 센서'일 수 있다. 또한, 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 제2 그룹 센서(210GB)를 형성한다. 제2 그룹 센서(210GB)는 '제2 그룹 센서 유닛' 또는 '제2 그룹 홀 센서'일 수 있다.
직렬 연결된 제1 센서(HALL#1)와 제2 센서(HALL#2)는 증폭기(220)에 연결될 수 있다. 그리고 직렬 연결된 제3 센서(HALL#3)와 제4 센서(HALL#4)는 증폭기(220)에 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 그룹 센서(210GA)와 제2 그룹 센서(210GB)는 동일한 증폭기에 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1 그룹 센서(210GA)와 제2 그룹 센서(210GB)의 통합 출력값(예, 합 또는 평균)이 증폭기(220)로 제공될 수 있다. 그리고 증폭기에서 증폭된 신호는 선택부로 제공되거나 선택부가 없는 경우 변환기(230)로 제공될 수 있다. 그리고 변환기(230)를 통해 제1 그룹 센서와 제2 그룹 센서에서 출력된 신호가 디지털 신호로 변환될 수 있다. 그리고 제어부(190) 또는 드라이버는 상기 변환된 디지털 신호를 수신하여 구동 마그넷(예, 제1 마그넷)의 위치를 감지할 수 있다. 나아가, 감지된 구동 마그넷의 위치를 통해 렌즈부(예, 제1 렌즈 어셈블리 또는 제2 렌즈 어셈블리)의 위치를 감지할 수 있다. 제어부(190)는 이에 대응하여 렌즈부의 이동거리에 따라 구동 코일로 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
도 18은 다양한 양상에 따른 센서 유닛의 전원 단자와 드라이버 간의 연결관계를 도시한 도면이고, 도 19는 다양한 양상에 따른 센서 유닛의 출력단자와 드라이버 간의 연결관계를 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 상술한 바와 같이 각 그룹 센서에서도 각 제1 전원 단자(또는 제2 전원 단자)에 입력 전압(VAnalog-)가 동일하게 인가될 수 있다.
그리고 각 그룹 센서의 제2 전원 단자(또는 제1 전원 단자)에 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)이 동일하게 인가될 수 있다.
예컨대, 제1 센서(210A)의 제1 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자가 서로 병렬로 연결되고 입력 전압(VAnalog-)이 인가될 수 있다. 또한, 제1 센서(210A)의 제2 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자가 서로 병렬로 연결되고 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)이 인가될 수 있다.
반대로, 제1 센서(210A)의 제1 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자가 서로 병렬로 연결되고 바이어스 전원(CH1 Hall Bias) 이 인가될 수 있다. 또한, 제1 센서(210A)의 제2 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자가 서로 병렬로 연결되고 입력 전압(VAnalog-)이 인가될 수 있다.
도 19를 참조하면, 각 센서 유닛 또는 홀 센서(210)는 드라이버(DR)의 증폭기(220)와 연결될 수 있다. 예컨대, 홀 센서(210)의 제1 검출신호 출력단자와 제2 검출신호 출력단자는 증폭기(220)의 반전단자 및 비반전단자에 연결될 수 있다. 예컨대, 홀 센서(210)의 제1 검출신호 출력단자는 반전단자(또는 비반전단자)에 연결될 수 있다. 그리고 홀 센서(210)의 제2 검출신호 출력단자는 비반전단자(또는 반전단자)에 연결될 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이 반대로 홀 센서(210)의 제1 검출신호 출력단자는 비반전단자(또는 반전단자)에 연결될 수 있다. 그리고 홀 센서(210)의 제2 검출신호 출력단자는 반전단자(또는 비반전단자)에 연결될 수 있다.
도 20은 제1 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이고, 도 21은 센서 유닛이 2개인 경우 구동 마그넷과 센서 유닛 간의 관계를 설명하는 도면이고, 도 22는 센서 유닛이 3개인 경우 구동 마그넷과 센서 유닛 간의 관계를 설명하는 도면이고, 도 23은 도 22에서 센서 유닛의 출력신호를 도시한 그래프이고, 도 24는 실시예에 따른 센서 유닛의 출력신호를 도시한 그래프이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 렌즈 구동 장치에서 상술한 N개의 센서는 제1 마그넷(1252)의 자계를 센싱하는 제1 센서(210A) 내지 제3 센서(210C)를 포함할 수 있다. 그리고 구동부는 드라이버(DR)를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 이에, 구동부는 제1 센서(210A) 내지 제3 센서(210C)의 출력을 수신하고 제1 코일에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 여기서, 수신된 제1 센서(210A) 내지 제3 센서(210C)의 출력은 변환기(230)에서 출력된 또는 변환된 디지털 신호로 구동 마그넷인 제1 마그넷의 위치에 대응하는 신호일 수 있다.
3개의 센서(210A 내지 210C)에서 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)는 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210C)는 제1 홀 센서(210A) 및 제2 홀 센서(210B)에 대해 병렬로 드라이버(DR)와 연결될 수 있다.
나아가, N개의 센서 즉, 3개의 센서는 광축 방향을 따라 순차로 나란히 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 홀 센서(210A)의 제1 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)의 제2 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 인가받을 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자는 구동부 또는 드라이버(DR)의 입력 채널에 연결될 수 있다. 예컨대, 구동부 또는 드라이버(DR)는 제1 입력채널(IC1)과 제2 입력채널(IC2)을 포함할 수 있다. 제1 입력채널(IC1)과 제2 입력채널(IC2) 각각은 증폭기 각각의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)는 제1 입력채널(IC1)과 연결될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210C)는 제2 입력채널(IC2)과 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 입력채널(IC1)의 제1 입력신호는 제1 증폭기(220A)에 입력되어 증폭될 수 있다. 그리고 제2 입력채널(IC2)의 제2 입력신호는 제2 증폭기에 입력되어 증폭될 수 있다. 제1 입력신호는 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자와 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자로부터 출력되는 신호일 수 있다. 제2 입력신호는 제3 홀 센서의 제1,2 검출신호 출력단자로부터 출력되는 신호일 수 있다.
그리고 제3 홀 센서(210C)는 제1 전원 단자를 통해 입력 전압(VAnalog-)를 인가받을 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)의 제2 전원 단자는 바이어스 전원(CH2 Hall Bias)을 인가받을 수 있다.
또한, 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 제2 증폭기(220B)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210C)의 제2 검출신호 출력단자는 제2 증폭기(220B)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다.
나아가, 제1 증폭기(220A) 및 제2 증폭기(220B)에서 증폭된 신호가 선택부(MP)에서 스위칭 또는 샘플링되어 변환기(230)로 제공될 수 있다.
그리고 선택부(예, 멀티플렉서)에 의해 선택된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호는 변환기(230)로 제공될 수 있다. 이에, 제1 증폭기(220A) 및 제2 증폭기(220B)에서 증폭된 신호 각각이 디지털 신호로 변환될 수 있다.
이에, 제어부 또는 구동부는 변환기(230)에서 변환된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호에 따라 구동 마그넷(예, 제1 코일)에 인가되는 전류를 조절할 수 있다. 제어부는 상기 변환된 디지털 신호로부터 구동 마그넷(1252)의 위치를 감지할 수 있다. 그리고 제어부(또는 드라이버)는 구동 마그넷 또는 구동 마그넷이 결합된 렌즈부(또는 렌즈 어셈블리)의 위치를 감지하여 원하는 이동만큼의 전류를 구동 코일(1251)에 제공할 수 있다. 이와 같이 각각의 증폭기를 이용하는 바 신호의 노이즈 저감 효과가 개선될 수 있다. 또한, 본 실시예와 후술하는 내용에서 하나의 구동 마그넷에 대응하는 복수 개의 센서는 인접하거나 또는 인접하지 않은 홀 센서 간에 서로 직렬로 연결될 수 있다. 일예로, 인접한 홀 센서 간의 연결은 전기적 설계를 용이하게 할 수 있다.
도 21 및 도 24을 참조하면, 복수 개의 센서가 2개인 경우, 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)가 서로 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 구동 마그넷은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
예컨대, 도 21(a) 대비 도 21(b)에서 제1 홀 센서(210A)가 구동 마그넷(1252)과 더욱 인접하여, 구동 마그넷(1252)으로부터 제1 홀 센서(210A)에 가해지는 자기력이 더 클 수 있다. 이에, 제1 홀 센서(210A)의 저항이 더 크게 변할 수 있다. 본 명세서에서, 홀 센서 또는 센서는 자기력에 의해 저항의 값이 변하는 소자일 수 있다. 나아가, 홀 센서 또는 센서는 브릿지 회로의 회로 구조를 가질 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)의 저항은 동일하거나 거의 동일할 수 있다. 예컨대, 각 홀 센서의 저항은 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 각 홀 센서의 저항이 실질적으로 동일한 바 후술하는 선형성 확보가 이루어질 수 있다. 예컨대, 실질적 동일은 저항이 -10% 내지 +10%의 오차범위를 갖는 것을 의미할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술하는 내용에도 동일하게 적용될 수 있다.
그리고 제1 홀센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)에서 제1,2 검출신호 출력단자와 연결단자(TP) 사이가 개방(open)되어 전류가 흐르지 않을 수 있다. 이하 이를 기준으로 설명하며, 이는 복수의 센서에 모두 적용될 수 있다.
제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자와 연결단자(TP) 사이의 등가저항은 연결단자(TP)와 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자 사이의 등가저항과 동일할 수 있다. 이에, 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)는 구동 마그넷의 이동 또는 이동거리에 대해 유사한 출력(자계값)을 제공할 수 있다. 즉, 제1 홀 센서(210A) 및 제2 홀 센서(210B)에 의한 구동 마그넷(2152)의 위치 감지는 선형적으로 도출될 수 있다. 이에, 실시예에서 복수의 센서는 2개씩 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 도 24에서와 같이 원하는 구동 거리인 -4mm 내지 4mm에서 복수의 홀 센서(3개 이상)에 의한 출력도 선형성을 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 2.5mm가 센싱 영역인 경우, -2.5mm 내지 2.5mm에서 선형성을 가짐)
다시 말해, 렌즈부(제1 렌즈 어셈블리)의 먼 거리 이동 또는 스트로크에 대해서도 위치 감지의 정확도가 개선될 수 있다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 복수 개의 센서가 3개인 경우, 제1 홀 센서(210A) 내지 제3 홀 센서(210C)가 서로 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 구동 마그넷은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다.
예컨대, 도 22(a) 대비 도 22(b)(또는 도 22c)에서 제1 홀 센서(210A)가 구동 마그넷(1252)과 더욱 인접하여, 구동 마그넷(1252)으로부터 제1 홀 센서(210A)에 가해지는 자기력이 더 클 수 있다. 이에, 제1 홀 센서(210A)의 저항이 더 크게 변할 수 있다. 또한, 도 22(a) 대비 도 22(b)에서 제2 홀 센서(210B)가 구동 마그넷(1252)과 더욱 인접하여, 구동 마그넷(1252)으로부터 제2 홀 센서(210B)에 가해지는 자기력이 더 클 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A) 내지 제3 홀 센서(210C)의 저항은 동일하거나 거의 동일할 수 있다. 이에, 제1 홀 센서(210A) 내지 제3 홀 센서(210C)에서 제1,2 검출신호 출력단자와 제1,2 연결단자(TP1, TP2) 사이가 개방(open)되어 전류가 흐르지 않을 수 있다. 이하 이를 기준으로 설명하며, 이는 복수의 센서에 모두 적용될 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자와 제1 연결단자(TP1) 사이의 등가저항은 제1 연결단자(TP1)와 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자(제2 연결단자, TP2) 사이의 등가저항보다 클 수 있다. 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자(제2 연결단자, TP2)와 제3 홀 센서(210C)의 제2 검출신호 출력단자 사이의 등가저항은 제1 연결단자(TP1)와 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자(제2 연결단자, TP2) 사이의 등가저항보다 클 수 있다.
제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자(제2 연결단자, TP2)와 제3 홀 센서(210C)의 제2 검출신호 출력단자 사이의 등가저항은 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자와 제1 연결단자(TP1) 사이의 등가저항과 같을 수 있다. 여기서, 제1 연결단자(TP1)는 제1 홀 센서(210A)의 제2 검출신호 출력단자 또는 제2 홀 센서(210B)의 제1 검출신호 출력단자에 대응할 수 있다. 그리고 제2 연결단자(TP2)는 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자 또는 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자에 대응할 수 있다.
이에, 제1 홀 센서(210A)와 제3 홀 센서(210C)는 구동 마그넷의 이동 또는 이동거리에 대해 유사한 출력(자계값)을 제공할 수 있다. 다만, 제2 홀 센서(210B)는 제1 홀 센서(210A)와 제3 홀 센서(210C) 대비 구동 마그넷의 이동 또는 이동거리에 대해 상이한 출력(자계값)을 제공할 수 있다. 예컨대, 제2 홀 센서(210B)는 구동 마그넷의 이동 거리 또는 스트로크에 대해 기울기가 작을 수 있다.
도 23에서와 같이 제2 홀 센서에서 비선형성이 증가할 수 있다.
이로써, 제1 홀 센서(210A) 내지 제3 홀 센서(210C)에 의한 구동 마그넷(2152)의 위치 감지는 비선형적으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 렌즈부(제1 렌즈 어셈블리)의 먼 거리 이동 또는 스트로크에 대해서도 위치 감지의 정확도가 감소할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 N개의 홀 센서에 대해(N은 3 이상의 자연수임), N이 홀수인 경우 N개의 센서는 (N-1)/2 개의 직렬 연결을 갖도록 연결될 수 있다. 그리고 N이 짝수인 경우 N개의 센서는 N/2개의 직렬 연결을 갖도록 연결될 수 있다. 이로써, 상술한 등가 저항의 변화(예, 감소)를 방지하여 복수의 홀 센서 또는 센서 전체의 선형성을 개선하여 위치 감지에 대한 정확도를 개선할 수 있다.
나아가, 실시예에 따른 렌즈 구동장치에서 렌즈부(제1 렌즈군 또는 제1 렌즈 어셈블리)은 광축 방향으로 5mm 이상 이동 가능할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 롱 스트로크를 구현할 수 있고, 롱 스트로크에서도 렌즈부의 이동을 정확하게 감지할 수 있다.
다시 말해, 렌즈부(예, 제1 렌즈군(제1 렌즈 어셈블리에 장착된 적어도 하나의 렌즈에 대응) 또는 제1 렌즈어셈블리)은 제1 홀 센서 내지 제3 홀 센서 중 적어도 하나의 자계 센싱영역의 2배 이상 이동할 수 있다. 실시예에서, 자계 센싱 영역은 각 홀 센서에서 구동 마그넷(예, 제1 마그넷)의 위치에 대해 센싱된 자계값의 최대 기울기의 0.5배 내지 1배(50% 내지 100%)의 기울기를 갖는 영역일 수 있다. 다시 말해, 자계 센싱 영역은 하나의 홀 센서가 구동 마그넷의 위치를 감지하는 거의 선형적인 구간을 의미한다. 예컨대, 홀 센서 하나의 자계 센싱 영역은 2.5mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 구동 마그넷(제1 마그넷)의 광축 방향으로 길이는 복수 개의 센서(제1 홀 센서 내지 제3 홀 센서)의 중심간 최대 거리보다 클 수 있다. 또한, 구동 마그넷의 광축 방향으로 길이는 복수 개의 센서의 광축 방향으로 최대 길이보다 클 수 있다. 이에, 구동 마그넷의 큰 스트로크를 복수 개의 센서가 용이하게 감지할 수 있다.
또한, 렌즈 구동 장치는 상술한 바와 같이 구동 코일로 제1 코일과 제2 코일을 포함할 수 있다. 후술하는 내용과 달리 제2 코일은 제1 코일과 광축 방향으로 나란히 배치될 수 있다. 그리고 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 마그넷의 이동에 따라 제2 코일과 제2 방향으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 제2 코일은 구동부 또는 드라이버로부터 전류를 인가받을 수 있다. 나아가, 제1 코일과 제2 코일은 서로 병렬 연결될 수 있다. 이로써, 상술한 바와 같이 구동 마그넷(제1 마그넷)에 대해 제1 코일 및 제2 코일이 모두 전자기력을 발생시키는 요소가 될 수 있다. 이에, 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 롱 스트로크를 제공할 수 있다.
나아가, 구동 코일은 상술한 바와 같이 제1 코일, 및 제1 코일과 제2 방향으로 중첩되는 제2 코일을 포함할 수 잇다.
그리고 상술한 바와 같이 렌즈 구동 장치는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈부(제2 렌즈군)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군은 제2 렌즈 어셈블리의 렌즈를 의미할 수 있다. 그리고 렌즈 구동 장치는 제2 렌즈군에 결합되는 제2 마그넷(구동 마그넷)과 제2 마그넷에 대응되는 위치에 배치되는 제2 코일(구동 코일)을 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 구동 장치는 제2 마그넷의 자계를 센싱하는 3개 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 3개 이상의 센서는 제5 센서(홀 센서) 내지 제7 센서(또는 홀 센서)일 수 있다. 이를 기준으로 설명하면, 구동부 또는 드라이버는 제5 센서 내지 제7 센서의 출력을 수신하여 제2 코일에 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
마찬가지로 구동부 또는 드라이버는 제3 입력채널과 제4 입력채널을 포함하고, 제5 홀 센서와 제6 홀 센서는 제3 입력채널과 연결될 수 잇다. 그리고 제7 센서는 제4 입력채널과 연결될 수 있다.
상술한 제1 렌즈군, 제1 마그넷, 제1 코일, 센서(제1 내지 제3 센서), 제1 입력채널, 제2 입력채널에 대한 설명은 제2 렌즈군, 제2 마그넷, 제2 코일, 센서(제5 내지 제7센서), 제3 입력채널, 제4 입력채널에 동일하게 적용될 수 있다. 다만, 제1 렌즈군은 줌 또는 오토 포커싱 중 어느 하나를 위해 광축 방향을 따라 이동할 수 잇다. 그리고 제2 렌즈군은 줌 또는 오토 포커싱 중 다른 하나를 위해 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 나아가, 제1 렌즈군 하나만 광축 방향을 이동하는 경우 오토 포커싱만이 수행될 수 있다. 나아가, 제1 마그넷, 제1 코일, 센서(제1 내지 제3 센서)는 제2 마그넷, 제2 코일, 센서(제5 내지 제7 센서)와 서로 대향하게 위치할 수 있다.
그리고 실시예에서 제1 센서 내지 제3 센서는 제1 코일 내측에 배치될 수 있다. 또한, 제5 센서 내지 제7 센서는 제2 코일 내측에 배치될 수 있다.
도 25는 제2 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이다.
이하 설명하는 내용을 제외하고 상술한 내용은 동일하게 적용될 수 있다.
도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 렌즈 구동 장치에서 상술한 N개의 센서는 제1 마그넷(1252)의 자계를 센싱하는 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)를 포함할 수 있다. 그리고 구동부는 드라이버(DR)를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 이에, 구동부는 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)의 출력을 수신하고 제1 코일에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 여기서, 수신된 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)의 출력은 변환기(230)에서 출력된 또는 변환된 디지털 신호로 구동 마그넷인 제1 마그넷의 위치에 대응하는 신호일 수 있다.
4개의 센서(210A 내지 210D)에서 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)는 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210C)와 제4 홀 센서(210D)는 직렬로 연결될 수 있다.
나아가, N개의 센서 즉, 4개의 센서는 광축 방향을 따라 순차로 나란히 배치될 수 있다. 그리고 제1 홀 센서(210A)의 제1 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다. 또한, 제1 홀 센서(210A)의 제2 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 인가받을 수 있다. 이하 제1,2 홀 센서에 대한 설명은 도 20의 제1 실시예의 경우 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
그리고 제3 홀 센서(210C)의 제1 전원 단자와 제4 홀 센서(210D)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)의 제2 전원 단자와 제4 홀 센서(210D)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH2 Hall Bias)을 인가받을 수 있다.
그리고 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 구동부 또는 드라이버(DR)의 입력 채널에 연결될 수 있다. 예컨대, 구동부 또는 드라이버(DR)는 제1 입력채널(IC1)과 제2 입력채널(IC2)을 포함할 수 있다. 제1 입력채널(IC1)과 제2 입력채널(IC2) 각각은 증폭기 각각의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 대응할 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)와 제4 홀 센서(210D)는 제2 입력채널(IC2)과 연결될 수 있다. 그리고 제1,2 홀 센서(210A, 210B)는 제1 입력채널(IC1)과 연결될 수 있다.
예컨대, 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 제2 증폭기(220B)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제4 홀 센서(210D)의 제2 검출신호 출력단자는 제12 증폭기(220B)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다. 즉, 제2 입력채널(IC2)의 제2 입력신호는 제2 증폭기(220B)에 입력되어 증폭될 수 있다. 제2 입력신호는 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자와 제4 홀 센서(210D)의 제2 검출신호 출력단자로부터 출력되는 신호일 수 있다.
나아가, 제1 증폭기(220A) 및 제2 증폭기(220B)에서 증폭된 신호가 선택부(MP)에서 스위칭 또는 샘플링되어 변환기(230)로 제공될 수 있다.
그리고 선택부(예, 멀티플렉서)에 의해 선택된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호는 변환기(230)로 제공될 수 있다. 이에, 제1 증폭기(220A) 및 제2 증폭기(220B)에서 증폭된 신호 각각이 디지털 신호로 변환될 수 있다.
이에, 제어부 또는 구동부는 변환기(230)에서 변환된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호에 따라 구동 마그넷(예, 제1 코일)에 인가되는 전류를 조절할 수 있다. 제어부는 상기 변환된 디지털 신호로부터 구동 마그넷(1252)의 위치를 감지하고, 구동 마그넷 또는 구동 마그넷이 결합된 렌즈부(또는 렌즈 어셈블리)의 위치를 감지하여 원하는 이동만큼의 전류를 구동 코일(1251)에 제공할 수 있다. 이와 같이 각각의 증폭기를 이용하는 바 신호의 노이즈 저감 효과가 개선될 수 있다. 또한, 본 실시예 및 후술하는 내용에서 하나의 구동 마그넷에 대응하는 복수 개의 센서는 인접하거나 또는 인접하지 않은 홀 센서 간에 서로 직렬로 연결될 수 있다. 일예로, 인접한 홀 센서 간의 연결은 전기적 설계를 용이하게 할 수 있다.
도 26은 제3 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이다.
도 26을 참조하면 이하 본 실시예에 따른 설명을 제외하고 상술한 내용이 적용될 수 잇다.
본 실시예에 따른 렌즈 구동 장치에서 상술한 N개의 센서는 제1 마그넷(1252)의 자계를 센싱하는 제1 센서(210A) 내지 제3 센서(210C)를 포함할 수 있다. 그리고 구동부는 드라이버(DR)를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 이에, 구동부는 제1 센서(210A) 내지 제3 센서(210C)의 출력을 수신하고 제1 코일에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 여기서, 수신된 제1 센서(210A) 내지 제3 센서(210C)의 출력은 변환기(230)에서 출력된 또는 변환된 디지털 신호로 구동 마그넷인 제1 마그넷의 위치에 대응하는 신호일 수 있다.
3개의 센서(210A 내지 210C)에서 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)는 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210C)는 제1 홀 센서(210A) 및 제2 홀 센서(210B)에 대해 병렬로 드라이버(DR)와 연결될 수 있다.
나아가, N개의 센서 즉, 3개의 센서는 광축 방향을 따라 순차로 나란히 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 홀 센서(210A)의 제1 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)의 제2 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 인가받을 수 있다.
그리고 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자는 구동부 또는 드라이버(DR)의 입력 채널에 연결될 수 있다. 예컨대, 구동부 또는 드라이버(DR)는 제1 입력채널(IC1)만을 포함할 수 있다. 제1 입력채널(IC1)은 증폭기의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 홀 센서(210A) 내지 제3 홀 센서(210C)는 제1 입력채널(IC1)과 연결될 수 있다. 예컨대, 서로 직렬연결된 제1 홀 센서(210A) 및 제2 홀 센서(210B)와 제3 홀 센서(210C)는 서로 병렬 연결되어 제1 입력채널(IC1)과 연결될 수 있다. 이에, 증폭기도 이 경우 1개일 수 잇다. 예컨대, 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210C)의 제2 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다. 즉, 제1,2 홀 센서의 출력과 제3 홀 센서의 통합 출력값(예, 합 또는 평균)이 제1 증폭기(220A)로 제공될 수 있다. 이 때, 선택부는 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 그리고 증폭된 통합 출력값은 변환기(230)에서 디지털 값으로 변환될 수 있다. 나아가, 드라이버(DR) 또는 구동부는 디지털 값을 통해 구동 마그넷의 위치를 감지하며, 이를 이용하여 구동 코일로의 전류 인가를 조절할 수 있다.
그리고 제3 홀 센서(210C)는 제1 전원 단자를 통해 입력 전압(VAnalog-)를 인가받을 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)의 제2 전원 단자는 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 인가받을 수 있다. 즉, 제3 홀 센서(210C)의 제2 전원 단자는 제1,2 홀 센서(210A, 210B)의 제2 전원 단자와 병렬 연결될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 하나의 증폭기를 이용하는 바, 회로 등의 설계 용이성이 향상되고 회로 설계에 따른 비용이 절감될 수 있다.
도 27은 제4 실시예에 따른 센서 유닛, 드라이버, 구동 코일 및 구동 마그넷의 구성도이다.
이하 설명하는 내용을 제외하고 상술한 내용은 동일하게 적용될 수 있다.
도 27을 참조하면, 본 실시예에 따른 렌즈 구동 장치에서 상술한 N개의 센서는 제1 마그넷(1252)의 자계를 센싱하는 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)를 포함할 수 있다. 그리고 구동부는 드라이버(DR)를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 이에, 구동부는 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)의 출력을 수신하고 제1 코일에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 여기서, 수신된 제1 센서(210A) 내지 제4 센서(210D)의 출력은 변환기(230)에서 출력된 또는 변환된 디지털 신호로 구동 마그넷인 제1 마그넷의 위치에 대응하는 신호일 수 있다.
4개의 센서(210A 내지 210D)에서 제1 홀 센서(210A)와 제2 홀 센서(210B)는 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 제3 홀 센서(210C)와 제4 홀 센서(210D)는 직렬로 연결될 수 있다. 제1,2 홀 센서와 제3,4 홀 센서는 병렬로 드라이버(DR)와 연결될 수 있다.
나아가, N개의 센서 즉, 4개의 센서는 광축 방향을 따라 순차로 나란히 배치될 수 있다. 그리고 제1 홀 센서(210A)의 제1 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다. 또한, 제1 홀 센서(210A)의 제2 전원 단자와 제2 홀 센서(210B)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 인가받을 수 있다. 이하 제1,2 홀 센서에 대한 설명은 도 20의 제1 실시예의 경우 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
그리고 제3 홀 센서(210C)의 제1 전원 단자와 제4 홀 센서(210D)의 제1 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 입력 전압(VAnalog-)을 인가받을 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)의 제2 전원 단자와 제4 홀 센서(210D)의 제2 전원 단자는 동일한 노드를 형성하거나 병렬 연결되고, 바이어스 전원(CH1 Hall Bias)을 인가받을 수 있다.
그리고 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 구동부 또는 드라이버(DR)의 입력 채널에 연결될 수 있다.
예컨대, 구동부 또는 드라이버(DR)는 제1 입력채널(IC1)만을 포함할 수 있다. 제1 입력채널(IC1)은 증폭기의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 대응할 수 있다. 또한, 제1 홀 센서(210A) 내지 제4 홀 센서(210D)는 제1 입력채널(IC1)과 연결될 수 있다. 예컨대, 서로 직렬연결된 제1 홀 센서(210A) 및 제2 홀 센서(210B)와 제3 홀 센서(210C) 및 제4 홀 센서(210D)는 서로 병렬 연결되어 제1 입력채널(IC1)과 연결될 수 있다. 이에, 증폭기도 이 경우 1개일 수 잇다. 예컨대, 제1 홀 센서(210A)의 제1 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제2 홀 센서(210B)의 제2 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다. 또한, 제3 홀 센서(210C)의 제1 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 일단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 하나)에 연결될 수 있다. 그리고 제4 홀 센서(210D)의 제2 검출신호 출력단자는 제1 증폭기(220A)의 다른 단자(비반전단자 및 반전단자 중 어느 다른 하나)에 연결될 수 있다. 즉, 제1,2 홀 센서의 출력과 제3,4 홀 센서의 통합 출력값(예, 합 또는 평균)이 제1 증폭기(220A)로 제공될 수 있다. 이 때, 선택부는 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 그리고 증폭된 통합 출력값은 변환기(230)에서 디지털 값으로 변환될 수 있다. 나아가, 드라이버(DR) 또는 구동부는 디지털 값을 통해 구동 마그넷의 위치를 감지하며, 이를 이용하여 구동 코일로의 전류 인가를 조절할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 하나의 증폭기를 이용하는 바, 회로 등의 설계 용이성이 향상되고 회로 설계에 따른 비용이 절감될 수 있다.
나아가, 변형예로서, 복수의 센서는 복수의 입력 채널과 연결될 수 있다. 그리고 복수의 센서의 개수는 복수의 입력채널의 개수보다 클 수 있다. 이는 N개의 센서(N은 3이상의 자연수)에 적용될 수 있다. 그리고 이 경우에 입력채널은 N-1개 이하일 수 잇다.
도 28은 실시예에 따른 드라이버의 구동 방법을 설명하는 순서도이다.
도 28을 참조하면, 실시예에 따른 구동부 또는 드라이버는 제1 입력채널 및 제2 입력채널 중 적어도 하나로 신호가 입력될 수 잇다(S3010). 이는 상술한 다양한 실시예에 따라 입력채널의 개수 등이 변할 수 있다.
그리고 적어도 하나의 증폭기가 제1,2 입력채널로 입력된 신호를 증폭할 수 잇다(S3020). 상술한 바와 같이 복수의 증폭기를 통해 신호의 노이즈 저감을 개선할 수 있다. 또한, 증폭기의 개수를 줄여 설계 용이성을 개선할 수도 있다.
선택부는 증폭기에서 증폭된 신호를 샘플링 또는 선택할 수 있다(S3030). 상술한 바와 같이 커패시터를 이용하여 샘플링 또는 선택이 수행될 수 있다.
그리고 증폭된 신호는 변환기로 입력될 수 있다(S3040). 입력이 완료되지 않으면, 샘플링을 재수행할 수 있다.
또한, 제1 입력채널과 제2 입력채널로 입력된 신호(증폭된 값)의 변환값(디지털 값)을 연산할 수 있다(S3050). 저장부는 디지털값과 이에 대응하는 렌즈부의 위치를 저장할 수 있다.
구동부 또는 제어부는 상기 변환기로부터 변환된 신호(디지털 값)를 이용하여 렌즈부의 위치 또는 스트로크를 환산할 수 있다(S3060).
도 29는 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 이동 단말기의 사시도이다.
도 29를 참조하면, 실시예의 이동단말기(1500)는 후면에 제공된 카메라 장치(1000), 플래쉬모듈(1530), 자동초점장치(1510)를 포함할 수 있다.
카메라 장치(1000)는 이미지 촬영 기능 및 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 예컨대, 카메라 장치(1000)는 이미지를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다.
카메라 장치(1000)는 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다.
처리된 화상 프레임은 소정의 디스플레이부에 표시될 수 있으며, 메모리에 저장될 수 있다. 이동단말기 바디의 전면에도 카메라(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 카메라 장치(1000)는 제1 카메라 장치(1000)와 제2 카메라 장치(1000)를 포함할 수 있고, 제1 카메라 장치(1000A)에 의해 AF 또는 줌 기능과 함께 OIS 구현이 가능할 수 있다.
플래쉬모듈(1530)은 내부에 광을 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 플래쉬모듈(1530)은 이동단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.
자동초점장치(1510)는 발광부로서 표면 광 방출 레이저 소자의 패키지 중의 하나를 포함할 수 있다.
자동초점장치(1510)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 자동초점장치(1510)는 카메라 장치(1000)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다.
자동초점장치(1510)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
도 30은 실시예에 따른 카메라 장치가 적용된 차량의 사시도이다.
예를들어, 도 30는 실시예에 따른 카메라 장치(1000)가 적용된 차량 운전 보조 장치를 구비하는 차량의 외관도이다.
도 30를 참조하면, 실시예의 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13FR), 소정의 센서를 구비할 수 있다. 센서는 카메라센서(2000)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
카메라(2000)는 실시예에 따른 카메라 장치(1000)가 적용된 카메라 센서일 수 있다. 실시예의 차량(700)은, 전방 영상 또는 주변 영상을 촬영하는 카메라센서(2000)를 통해 영상 정보를 획득할 수 있고, 영상 정보를 이용하여 차선 미식별 상황을 판단하고 미식별시 가상 차선을 생성할 수 있다.
예를 들어, 카메라센서(2000)는 차량(700)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하고, 프로세서(미도시)는 이러한 전방 영상에 포함된 오브젝트를 분석하여 영상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라센서(2000)가 촬영한 영상에 차선, 인접차량, 주행방해물, 및 간접 도로 표시물에 해당하는 중앙 분리대, 연석, 가로수 등의 오브젝트가 촬영된 경우, 프로세서는 이러한 오브젝트를 검출하여 영상 정보에 포함시킬 수 있다. 이 때, 프로세서는 카메라센서(2000)를 통해 검출된 오브젝트와의 거리 정보를 획득하여, 영상 정보를 더 보완할 수 있다.
영상 정보는 영상에 촬영된 오브젝트에 관한 정보일 수 있다. 이러한 카메라센서(2000)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다.
카메라센서(2000)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상을 처리할 수 있다.
영상 처리 모듈은 이미지센서를 통해 획득된 정지 영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세서에 전달할 수 있다.
이 때, 카메라센서(2000)는 오브젝트의 측정 정확도를 향상시키고, 차량(700)과 오브젝트와의 거리 등의 정보를 더 확보할 수 있도록 스테레오 카메라를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷;
    상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일;
    상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 N개의 센서; 및
    상기 N개의 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부;를 포함하고,
    상기 N은 3 이상의 자연수이고,
    상기 N이 홀수인 경우 상기 N개의 센서는 (N-1)/2 개의 직렬 연결을 갖도록 연결되고,
    상기 N이 짝수인 경우 상기 N개의 센서는 N/2개의 직렬 연결을 갖도록 연결되는 렌즈 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 N개의 센서는 상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 제1 센서 내지 제3 센서;를 포함하고,
    상기 구동부는 상기 제1 센서 내지 상기 제3 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하고,
    상기 구동부는 제1 입력채널과 제2 입력채널을 포함하고,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 상기 제1 입력채널과 연결되고,
    상기 제3 센서는 상기 제2 입력채널과 연결되는 렌즈 구동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 N개의 센서는 제4 센서를 더 포함하고,
    상기 제4 센서는 상기 제2 입력채널과 연결되는 렌즈 구동장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 서로 직렬 연결되는 렌즈 구동장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 N개의 센서는 광축 방향을 따라 순차적으로 나란히 배치되는 렌즈 구동장치.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1 렌즈군은 광축 방향으로 5mm 이상 이동가능한 렌즈 구동장치.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1 렌즈군은 상기 제1 센서 내지 제3 센서 중 적어도 하나의 자계 센싱영역의 2배 이상 이동가능하고,
    상기 자계 센싱 영역은 상기 제1 센서 내지 제3 센서 중 적어도 하나의 센서에서 상기 제1 마그넷의 위치에 대하여 센싱된 자계값의 최대 기울기의 0.5배 내지 1배(50%~100%)의 기울기를 갖는 영역인 렌즈 구동장치.
  8. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1 마그넷의 광축 방향의 길이는 상기 제1 센서의 중심과 상기 제3 센서의 중심간의 거리보다 긴 렌즈 구동장치
  9. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1 코일과 광축 방향으로 나란히 배치되고 상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되며 상기 구동부로부터 전류를 인가받는 제2 코일을 포함하고,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 병렬 연결된 렌즈 구동장치.
  10. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 N개의 센서 각각의 저항값은 서로 동일한 렌즈 구동장치.
  11. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군;
    상기 제2 렌즈군에 결합되는 제2 마그넷;
    상기 제2 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제2 코일; 및
    상기 제2 마그넷의 자계를 센싱하는 제5 센서 내지 제7 센서;를 포함하고,
    상기 구동부는 상기 제5 센서 내지 제7 센서의 출력을 수신하며 상기 제2 코일에 인가되는 전류를 제어하고,
    상기 구동부는 제3 입력채널과 제4 입력채널을 포함하고,
    상기 제5 센서와 상기 제6 센서는 상기 제3 입력채널과 연결되고,
    상기 제7 센서는 상기 제4 입력채널과 연결되는 렌즈 구동장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 센서 내지 상기 제3 센서는 상기 제1 코일 내측에 배치되는 렌즈 구동장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제5 센서 내지 상기 제7 센서는 상기 제2 코일 내측에 배치되는 렌즈 구동장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 제1 입력채널의 제1 입력신호는 제1 증폭기에 입력되어 증폭되고,
    상기 제2 입력채널의 제2 입력신호는 제2 증폭기에 입력되어 증폭되는 렌즈 구동장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 증폭기에서 증폭된 제1 입력신호와 상기 제2 증폭기에서 증폭된 제2 입력신호는 선택부로 제공되는 렌즈 구동장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 선택부에 의해 선택된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호는 변환기로 제공되는 렌즈 구동장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 변환기에서 변환된 제1 입력신호 또는 제2 입력신호에 따라 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 조절하는 렌즈 구동장치.
  18. 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷;
    상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일;
    상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 제1 내지 제3 센서; 및
    상기 제1 센서 내지 제3 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부;를 포함하고,
    상기 구동부는 제1 입력채널을 포함하고,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 서로 직렬연결되고,
    서로 직렬연결된 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서와 상기 제3 센서는 서로 병렬 연결되어 상기 제1 입력채널과 연결되는 렌즈 구동장치.
  19. 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷;
    상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일;
    상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 제1 내지 제4 센서; 및
    상기 제1 센서 내지 제4 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부;를 포함하고,
    상기 구동부는 제1 입력채널을 포함하고,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 서로 직렬연결되고,
    상기 제3 센서와 상기 제4 센서는 서로 직렬연결되고,
    서로 직렬연결된 제1 센서 및 제2 센서와 서로 직렬연결된 제3 센서 및 제4 센서는 서로 병렬 연결되어 상기 제1 입력채널과 연결되는 렌즈 구동장치.
  20. 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군에 결합되는 제1 마그넷;
    상기 제1 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 제1 코일;
    상기 제1 마그넷의 자계를 센싱하는 복수의 센서; 및
    상기 복수의 센서의 출력을 수신하고 상기 제1 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동부를 포함하고,
    상기 구동부는 복수의 입력채널을 포함하고,
    상기 복수의 센서는 상기 복수의 입력채널과 연결되고,
    상기 복수의 센서의 개수는 상기 복수의 입력채널의 개수보다 큰 렌즈 구동장치.
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