KR102423933B1 - 렌즈 구동 유닛, 카메라 모듈 및 광학기기 - Google Patents

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KR102423933B1 KR1020150085073A KR20150085073A KR102423933B1 KR 102423933 B1 KR102423933 B1 KR 102423933B1 KR 1020150085073 A KR1020150085073 A KR 1020150085073A KR 20150085073 A KR20150085073 A KR 20150085073A KR 102423933 B1 KR102423933 B1 KR 102423933B1
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Abstract

본 발명은, 베이스; 상기 베이스의 상측에 위치하며, 상기 베이스에 대하여 이동가능하게 지지되는 하우징; 상기 베이스로부터 상측으로 돌출되는 기둥부; 상기 하우징에 형성되며, 상기 기둥부가 위치하는 기둥 수용부; 및 상기 기둥부와 상기 하우징 사이에 배치되는 댐퍼를 포함하는 렌즈 구동 유닛에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 탄성부재의 공진을 방지하는 댐퍼의 유실을 방지하여 AF 또는 OIS 기능의 성능을 확보할 수 있다.

Description

렌즈 구동 유닛, 카메라 모듈 및 광학기기{Lens driving unit, camera module and optical apparatus}
본 실시예는 렌즈 구동 유닛, 카메라 모듈 및 광학기기에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고, 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 모듈이 있다.
근래에는 오토 포커스 (AF, Auto Focus) 기능 또는 손떨림 보정 (OIS, Optical Image Stabilization) 기능을 갖춘 카메라 모듈이 사용되고 있다. 한편, 언급한 AF 또는 OIS 기능을 갖춘 카메라 모듈에서는, 이미지 센서에 대하여 렌즈를 이동시키기 위해 탄성부재가 요구된다.
그런데, 종래의 카메라 모듈에서의 탄성부재는 공진점에서의 발진 현상이 문제되고 있다.
상술한 문제를 해결하고자, 탄성부재의 발진 현상 방지를 위한 댐퍼를 갖는 렌즈 구동 유닛을 제공하고자 한다. 나아가, 도포된 댐퍼의 유실을 방지하는 댐퍼 유실 방지 구조를 갖는 렌즈 구동 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 상기 렌즈 구동 유닛을 통해 AF 또는 OIS 기능의 성능을 확보한 카메라 모듈 및 광학기기를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛은, 베이스; 상기 베이스의 상측에 위치하며, 상기 베이스에 대하여 이동가능하게 지지되는 하우징; 상기 베이스로부터 상측으로 돌출되는 기둥부; 상기 하우징에 형성되며, 상기 기둥부가 위치하는 기둥 수용부; 및 상기 기둥부와 상기 하우징 사이에 배치되는 댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 기둥 수용부는, 상기 기둥부의 상면과 대향하는 제1면과, 상기 기둥부의 내측면과 대향하는 제2면을 포함하며, 상기 제1면에 위치하며, 상기 댐퍼가 배치되는 제1홈을 더 포함할 수 있다.
상기 제1홈은, 상기 하우징의 외측면과 상기 제1면이 만나는 코너부에 위치하며, 상기 댐퍼는, 상기 하우징의 외측면으로부터 외측으로 돌출되는 유실 방지부의 하면, 상기 하우징의 외측면, 및 상기 기둥부의 상면에 위치할 수 있다.
상기 기둥부의 상면에 위치하며, 상기 댐퍼가 배치되는 제2홈을 더 포함할 수 있다.
상기 제2홈은, 상기 기둥부의 상면이 하측으로 함몰되어 형성되며, 상기 제2홈은, 상기 기둥부의 상면과 평행한 제2홈 상면과, 상기 기둥부의 상면과 수직한 제2홈 측면과, 상기 제2홈 상면과 상기 제2홈 측면을 경사지게 연결하는 제2홈 경사면을 포함할 수 있다.
상기 기둥부의 상면 및 내측면이 만나는 코너부에 형성되는 제3홈을 더 포함할 수 있다.
상기 제3홈은, 상기 기둥부의 내측면이 함몰되는 복수의 함몰부와, 상기 복수의 함몰부 사이에 위치하는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 기둥 수용부는, 상기 기둥부의 상면과 대향하는 제1면과, 상기 기둥부의 내측면과 대향하는 제2면을 포함하며, 상기 제2면은 상기 기둥부의 내측면과 이격 공간을 갖도록 배치되며, 상기 제1면에 배치되며, 상기 이격 공간의 상부에 위치하는 제4홈을 더 포함할 수 있다.
상기 제2면의 적어도 일부는 하측으로 갈수록 내측으로 경사질 수 있다.
상기 기둥부는 상기 베이스의 코너에 위치하며, 상기 하우징의 일부는 상기 기둥부의 내측에 위치할 수 있다.
상기 하우징을 상기 베이스에 대하여 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 측방 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 측방 지지부재는, 상기 하우징의 4개의 외측면 각각에 배치되는 판스프링을 포함할 수 있다.
상기 베이스의 상측 및 상기 하우징의 내측에 위치하는 보빈; 상기 보빈에 위치하는 제1구동부; 상기 하우징에 위치하며, 전자기적 상호작용을 통해 상기 제1구동부를 이동시키는 제2구동부; 및 상기 베이스에 위치하며, 전자기적 상호작용을 통해 상기 제2구동부를 이동시키는 제3구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1구동부 및 제3구동부는 코일을 포함하며, 상기 제2구동부는 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 제2구동부의 이동을 감지하는 센서부를 더 포함하며, 상기 제3구동부에 인가되는 전원은, 상기 센서부에 의해 감지되는 제2구동부의 이동에 따라 피드백 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 렌즈 모듈; 상기 렌즈 모듈을 내측에 수용하는 보빈; 상기 보빈의 외측에 위치하며, 상기 보빈을 이동가능하게 지지하는 하우징; 상기 하우징의 하측에 위치하며, 상기 하우징을 이동가능하게 지지하는 베이스; 상기 베이스로부터 상측으로 돌출되는 기둥부; 상기 하우징에 형성되며, 상기 기둥부가 위치하는 기둥 수용부; 및 상기 기둥부와 상기 기둥 수용부 사이에 배치되는 댐퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기는, 본체와, 상기 본체의 일면에 배치되어 정보를 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 본체에 설치되어 영상 또는 사진을 촬영하는 카메라 모듈을 포함하며, 상기 카메라 모듈은, 렌즈 모듈; 상기 렌즈 모듈을 내측에 수용하는 보빈; 상기 보빈의 외측에 위치하며, 상기 보빈을 이동가능하게 지지하는 하우징; 상기 하우징의 하측에 위치하며, 상기 하우징을 이동가능하게 지지하는 베이스; 상기 베이스로부터 상측으로 돌출되는 기둥부; 상기 하우징에 형성되며, 상기 기둥부가 위치하는 기둥 수용부; 및 상기 기둥부와 상기 기둥 수용부 사이에 배치되는 댐퍼를 포함할 수 있다.
본 발명을 통해, 탄성부재의 공진을 방지하는 댐퍼의 유실을 방지하여 AF 또는 OIS 기능의 성능을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛을 도시하는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛을 커버부재를 생략하고 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3을 A-B에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 베이스를 도시하는 사시도 및 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 하우징을 도시하는 저면사시도 및 일부 확대도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서 사용되는 "PCB"는 Printed Circuit Board의 약칭으로서 인쇄회로기판을 의미한다. 또한, 이하에서 사용되는 "FPCB"는 Flexible Printed Circuit Board의 약칭으로서 연성인쇄회로기판을 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기의 구성을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기는, 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기는, 본체(미도시)와, 상기 본체의 일면에 배치되어 정보를 디스플레이하는 디스플레이부(미도시)와, 상기 본체에 설치되어 영상 또는 사진을 촬영하며 카메라 모듈(미도시)을 갖는 카메라(미도시)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상기 카메라 모듈의 구성을 설명한다.
카메라 모듈은, 렌즈 구동 유닛(10), 렌즈 모듈(미도시), 적외선 차단 필터(미도시), 인쇄회로기판(미도시), 이미지 센서(미도시), 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
렌즈 모듈은, 한 개 이상의 렌즈(미도시)와, 상기 한 개 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 다만, 렌즈 모듈의 일 구성이 렌즈 배럴로 한정되는 것은 아니며, 한 개 이상의 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 가능하다. 렌즈 모듈은, 렌즈 구동 유닛(10)에 결합되어 렌즈 구동 유닛(10)과 함께 이동할 수 있다. 렌즈 모듈은, 일례로서 렌즈 구동 유닛(10)과 나사 결합될 수 있다. 렌즈 모듈은, 일례로서 렌즈 구동 유닛(10)의 내측에 결합될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈을 통과한 광은 이미지 센서에 조사될 수 있다.
적외선 차단 필터는 이미지 센서에 적외선 영역의 광이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 적외선 차단 필터는 일례로서 렌즈 모듈과 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다. 적외선 차단 필터는 후술할 베이스(500)에 설치될 수 있으며, 홀더 부재(미도시)와 결합될 수 있다. 상기 적외선 필터는 베이스(500)의 중앙부에 형성되는 관통홀(510)에 장착될 수 있다. 적외선 필터는, 일 실시예로서 필름 재질 또는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 한편, 적외선 필터는, 일례로서 촬상면 보호용 커버유리, 커버 글래스와 같은 평판 형상의 광학적 필터에 적외선 차단 코팅 물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
인쇄회로기판은 렌즈 구동 유닛(10)을 지지할 수 있다. 인쇄회로기판에는 이미지 센서가 실장될 수 있다. 보다 상세히, 인쇄회로기판의 상면 외측에는 렌즈 구동 유닛(10)이 위치하고, 인쇄회로기판의 상면 내측에는 이미지 센서가 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 렌즈 구동 유닛(10)의 내측에 결합되는 렌즈 모듈을 통과한 광이 인쇄회로기판에 실장되는 이미지 센서에 조사될 수 있다. 인쇄회로기판은 렌즈 구동 유닛(10)에 전원을 공급할 수 있다. 한편, 인쇄회로기판에는 렌즈 구동 유닛(10)을 제어하기 위한 제어부가 위치할 수 있다.
이미지 센서는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 이미지 센서는 렌즈 모듈과 광축이 일치되도록 위치할 수 있다. 이를 통해, 이미지 센서는 렌즈 모듈을 통과한 광을 획득할 수 있다. 이미지 센서는 조사되는 광을 영상으로 출력할 수 있다. 이미지 센서는, 일례로서 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID일 수 있다. 다만, 이미지 센서의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 또한, 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)의 내측에 위치할 수 있으나, 렌즈 구동 유닛(10) 외부의 카메라 모듈 기판에 배치될 수도 있다. 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)을 이루는 구성 각각에 대하여 공급하는 전류의 방향, 세기 및 진폭 등을 제어할 수 있다. 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)을 제어하여 카메라 모듈의 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 즉, 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)을 제어하여 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시키거나 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트(tilt) 시킬 수 있다. 나아가, 제어부는 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능의 피드백(Feedback) 제어를 수행할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛을 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛을 도시하는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛을 커버부재를 생략하고 도시하는 사시도이고, 도 4는 도 3을 A-B에서 바라본 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 일부를 도시하는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 베이스를 도시하는 사시도 및 일부 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 하우징을 도시하는 저면사시도 및 일부 확대도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 커버부재(100), 제1가동자(200), 제2가동자(300), 고정자(400), 베이스(500), 지지부재(600) 및 센싱부(700)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)에서는 커버부재(100), 제1가동자(200), 제2가동자(300), 고정자(400), 베이스(500), 지지부재(600) 및 센싱부(700) 중 어느 하나 이상이 생략될 수 있다.
커버부재(100)는, 렌즈 구동 유닛(10)의 외관을 형성할 수 있다. 커버부재(100)는, 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 커버부재(100)는, 상면(101)과, 상면(101)의 외측으로부터 하측으로 연장되는 측면(102)을 포함할 수 있다. 한편, 커버부재(100)는, 베이스(500)의 상부에 장착될 수 있다. 커버부재(100)와 베이스(500)에 의해 형성되는 내부 공간에는 제1가동자(200), 제2가동자(300), 고정자(400) 및 지지부재(600)가 위치할 수 있다. 또한, 커버부재(100)는, 내측면이 후술할 베이스(500)의 측면부 일부 또는 전부와 밀착하여 베이스(500)에 장착될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 커버부재(100)는 외부의 충격으로부터 내부 구성요소를 보호함과 동시에 외부 오염물질 침투방지 기능을 가질 수 있다.
커버부재(100)는, 일 실시예로서 금속재로 형성될 수 있다. 보다 상세히, 커버부재(100)는, 금속의 판재로 구비될 수 있다. 이 경우, 커버부재(100)는 전파 간섭을 차단할 수 있다. 즉, 커버부재(100)는, 렌즈 구동 유닛(10)의 외부에서 발생되는 전파가 커버부재(100) 내측으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 커버부재(100)는, 커버부재(100) 내부에서 발생된 전파가 커버부재(100) 외측으로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 다만, 커버부재(100)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.
커버부재(100)는 상면(101)에 형성되어 렌즈 모듈을 노출시키는 개구부(110)를 포함할 수 있다. 개구부(110)는, 렌즈 모듈과 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 즉, 개구부(110)를 통해 유입된 광이 렌즈 모듈을 통과할 수 있다. 한편, 렌즈 모듈을 통과한 광은 이미지 센서로 전달될 수 있다.
제1가동자(200)는, 보빈(210)과 제1구동부(220)를 포함할 수 있다. 제1가동자(200)는, 카메라 모듈의 구성요소인 렌즈 모듈(단, 렌즈 모듈은 렌즈 구동 유닛(10)의 구성요소로 설명될 수도 있다)과 결합될 수 있다. 즉, 렌즈 모듈은, 제1가동자(200)의 내측에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1가동자(200)의 내주면에 렌즈 모듈의 외주면이 결합될 수 있다. 한편, 제1가동자(200)는, 제2가동자(300)와의 상호작용을 통해 렌즈 모듈과 일체로 이동할 수 있다. 즉, 제1가동자(200)는 렌즈 모듈을 이동시킬 수 있다.
제1가동자(200)는, 보빈(210)을 포함할 수 있다. 또한, 제1가동자(200)는, 보빈(210)과 결합되는 제1구동부(220)를 포함할 수 있다.
보빈(210)은 렌즈 모듈과 결합될 수 있다. 보다 상세히, 보빈(210)의 내주면에는 렌즈 모듈의 외주면이 결합될 수 있다. 한편, 보빈(210)에는 제1구동부(220)가 결합될 수 있다. 또한, 보빈(210)의 하부는 하측 지지부재(620)와 결합되고, 보빈(210)의 상부는 상측 지지부재(610)와 결합될 수 있다. 보빈(210)은, 하우징(310)의 내측에 위치할 수 있다. 보빈(210)은, 하우징(310)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
보빈(210)은, 내측에 형성되는 렌즈 결합부(211)를 포함할 수 있다. 렌즈 결합부(211)에는 렌즈 모듈이 결합될 수 있다. 렌즈 결합부(211)의 내주면에는 렌즈 모듈의 외주면에 형성되는 나사산과 대응되는 형상의 나사산이 형성될 수 있다. 즉, 렌즈 결합부(211)의 내주면에 렌즈 모듈의 외주면이 나사 결합될 수 있다.
보빈(210)은, 오토 포커스 피드백용 센서(미도시)가 결합되는 센서 가이드부(미도시)를 포함할 수 있다. 센서 가이드부에 결합된 오토 포커스 피드백용 센서는, 보빈(210)과 일체로 이동하며 하우징(310)에 장착된 제2구동부(320)를 감지하여 보빈(210)의 이동을 센싱할 수 있다. 일례로서, 오토 포커스 피드백용 센서는 홀센서일 수 있으며, 제2구동부(320)는 마그넷일 수 있다.
보빈(210)은, 제1구동부(220)가 권선되거나 장착되는 제1구동부 결합부(212)를 포함할 수 있다. 제1구동부 결합부(212)는, 보빈(210)의 외측면과 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 제1구동부 결합부(212)는, 보빈(210)의 외측면을 따라 연속적으로 형성되거나 소정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 제1구동부 결합부(212)는, 보빈(210)의 외측면 중 일부가 함몰되어 형성되는 함몰부를 포함할 수 있다. 제1구동부 결합부(212)에는 제1구동부(220)가 위치할 수 있으며, 제1구동부 결합부(212)에 위치한 제1구동부(220)는 함몰부의 하부로부터 외측으로 돌출되는 지지부에 의해 지지될 수 있다.
보빈(210)은, 상측 지지부재(610)와 결합되는 상측 결합부(213)를 포함할 수 있다. 상측 결합부(213)는, 상측 지지부재(610)의 내측부(612)와 결합될 수 있다. 일례로서, 돌기로 구비되는 상측 결합부(213)는 내측부(612)의 홈 또는 홀에 삽입되어 결합될 수 있다. 한편, 상측 지지부재(610)에 돌기가 구비되고 보빈(210)에 홈이 구비되어 양자가 결합될 수도 있다. 한편, 보빈(210)은, 하측 지지부재(620)와 결합되는 하측 결합부(미도시)를 포함할 수 있다. 보빈(210)의 하부에 형성되는 하측 결합부는 하측 지지부재(620)의 내측부(622)와 결합될 수 있다. 일례로서, 돌기로 구비되는 하측 결합부는 내측부(622)의 홈 또는 홀에 삽입되어 결합될 수 있다.
제1구동부(220)는, 제2가동자(300)의 제2구동부(320)와 대향하여 위치할 수 있다. 제1구동부(220)는, 제2구동부(320)와 전자기적 상호작용을 통해 보빈(210)을 하우징(310)에 대하여 이동시킬 수 있다. 제1구동부(220)는, 코일을 포함할 수 있다. 상기 코일은, 제1구동부 결합부(212)에 가이드되어 보빈(210)의 외측면에 권선될 수 있다. 또한, 다른 실시예로서 상기 코일은 4 개의 코일이 독립적으로 구비되어 인접한 2 개의 코일이 상호간 90°를 이루도록 보빈(210)의 외측면에 배치될 수도 있다. 제1구동부(220)가 코일을 포함하는 경우, 상기 코일로 공급되는 전원은 상측 지지부재(610)를 통해 공급될 수 있다. 이때, 상측 지지부재(610)는, 코일에 대한 전원 공급을 위해 한 쌍으로 분리 구비될 수 있다. 한편, 제1구동부(220)는 전원 공급을 위한 한 쌍의 인출선(미도시)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1구동부(220)의 한 쌍의 인출선 각각은 한 쌍의 상측 지지부재(610a, 610b) 각각에 전기적으로 결합될 수 있다. 한편, 상기 코일로 전원이 공급되면 코일 주변에는 전자기장이 형성될 수 있다. 또한, 다른 실시예로, 제1구동부(220)는 마그넷을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2구동부(320)가 코일로 구비될 수 있다.
제2가동자(300)는 제1가동자(200)의 외측에 제1가동자(200)와 대향되어 위치할 수 있다. 제2가동자(300)는 하측에 위치하는 베이스(500)에 의해 지지될 수 있다. 제2가동자(300)는 커버부재(100)의 내측 공간에 위치할 수 있다.
제2가동자(300)는, 보빈(210)의 외측에 위치하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 또한, 제2가동자(300)는, 제1구동부(220)와 대향되게 위치하며 하우징(310)에 고정되는 제2구동부(320)를 포함할 수 있다.
하우징(310)은 렌즈 구동 유닛(10)의 외관을 형성하는 커버부재(100)의 내측면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(310)은 절연재질로 형성되고, 생산성을 고려하여 사출물로서 이루어질 수 있다. 하우징(310)은 OIS(Optical Image Stabilization) 구동을 위해 움직이는 부분으로써 상기 커버부재(100)와 일정거리 이격되어 배치될 수 있다. 다만, AF 모델에서는 하우징(310)이 베이스(500) 상에 고정될 수 있다. 또한, AF 모델에서는, 하우징(310)이 생략되고 제2구동부(320)로서 구비되는 마그넷이 커버부재(100)에 고정될 수 있다.
하우징(310)은 상측 및 하측이 개방되어 제1가동자(200)를 상하방향으로 이동 가능하게 수용할 수 있다. 하우징(310)은 내측에 상하 개방형의 내측 공간(311)을 포함할 수 있다. 내측 공간(311)에는 제1가동자(200)가 이동가능하게 위치할 수 있다. 즉, 내측 공간(311)은 제1가동자(200)와 대응하는 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 내측 공간(311)의 외주면은 제1가동자(200)의 외주면과 이격되어 위치할 수 있다.
하우징(310)은 측면에 제2구동부(320)와 대응되는 형상으로 형성되어 제2구동부(320)을 수용하는 제2구동부 결합부(312)를 포함할 수 있다. 즉, 제2구동부 결합부(312)는 제2구동부(320)를 수용하여 고정할 수 있다. 제2구동부(320)는, 제2구동부 결합부(312)에 접착제(미도시)에 의해 고정될 수 있다. 한편, 제2구동부 결합부(312)는 하우징(310)의 내주면에 위치할 수 있다. 이 경우, 제2구동부(320)의 내측에 위치하는 제1구동부(220)와의 전자기적 상호작용에 유리한 장점이 있다. 또한, 제2구동부 결합부(312)는, 일례로서 하부가 개방된 형태일 수 있다. 이 경우, 제2구동부(320)의 하측에 위치하는 제3구동부(420)와 제2구동부(320) 사이의 전자기적 상호작용에 유리한 장점이 있다. 제2구동부 결합부(312)는, 일례로서 4개로 구비될 수 있다. 4개의 제2구동부 결합부(312) 각각에는 제2구동부(320)가 결합될 수 있다. 한편, 4개의 제2구동부 결합부(312) 각각은 하우징(310)의 코너부에 배치될 수 있다.
하우징(310)의 상부에는 상측 지지부재(610)가 결합되고, 하우징(310)의 하부에는 하측 지지부재(620)가 결합될 수 있다. 하우징(310)은, 상측 지지부재(610)와 결합되는 상측 결합부(313)를 포함할 수 있다. 상측 결합부(313)는, 상측 지지부재(610)의 외측부(611)와 결합될 수 있다. 일례로서, 돌기로서 구비되는 상측 결합부(313)는 외측부(611)의 홀 또는 홈에 삽입되어 결합될 수 있다. 한편, 다른 실시예는 상측 지지부재(610)에 돌기가 구비되고 하우징(310)에 홈이 구비되어 양자가 결합될 수도 있다. 한편, 하우징(310)은, 하측 지지부재(620)와 결합되는 하측 결합부(미도시)를 포함할 수 있다. 하우징(310)의 하부에 형성되는 하측 결합부는 하측 지지부재(620)의 외측부(621)와 결합할 수 있다. 일례로서, 돌기로서 구비되는 하측 결합부는 외측부(621)의 홀 또는 홈에 삽입되어 결합될 수 있다.
제2구동부(320)는, 제1가동자(200)의 제1구동부(220)와 대향하여 위치할 수 있다. 제2구동부(320)는, 제1구동부(220)와 전자기적 상호작용을 통해 제1구동부(220)를 이동시킬 수 있다. 제2구동부(320)는, 마그넷을 포함할 수 있다. 상기 마그넷은 하우징(310)의 제2구동부 결합부(312)에 고정될 수 있다. 제2구동부(320)는, 일례로서 도 2에 도시된 바와 같이 4 개의 마그넷이 독립적으로 구비되어 인접한 2 개의 마그넷이 상호간 90°를 이루도록 하우징(310)에 배치될 수 있다. 즉, 제2구동부(320)는, 하우징(310)의 4 개의 측면에 등 간격으로 장착되어 내부 체적의 효율적인 사용을 도모할 수 있다. 또한, 제2구동부(320)는, 하우징(310)의 4 개의 코너부에 배치될 수 있다. 한편, 제2구동부(320)는 하우징(310)에 접착제 등에 의해 접착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예로서, 제1구동부(220)가 마그넷을 포함하고 제2구동부(320)가 코일로 구비될 수도 있다.
고정자(400)는 제2가동자(300)의 하측에 대향하도록 위치할 수 있다. 한편, 고정자(400)는, 제2가동자(300)를 이동시킬 수 있다. 또한, 고정자(400)의 중앙에는 렌즈 모듈과 대응되는 관통홀(411, 421)이 위치할 수 있다.
고정자(400)는, 제3구동부(420)와 베이스(500) 사이에 위치하는 회로기판(410)을 포함할 수 있다. 또한, 고정자(400)는, 제2구동부(320)의 하측에 대향되게 위치되는 제3구동부(420)를 포함할 수 있다.
회로기판(410)은, 연성의 회로기판인 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 포함할 수 있다. 회로기판(410)은, 제3구동부(420)와 베이스(500) 사이에 위치할 수 있다. 한편, 회로기판(410)은 제3구동부(420)에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 회로기판(410)는 측방 지지부재(630)와 상측 지지부재(610)를 통해 제1구동부(220)에 전원을 공급할 수 있다. 회로기판(410)은, 렌즈 모듈를 통과한 광을 통과시키는 관통홀(411)을 구비할 수 있다. 또한, 회로기판(410)은 절곡되어 외부로 노출되는 단자부(412)를 포함할 수 있다. 단자부(412)는 외부전원과 연결될 수 있으며, 이를 통해 회로기판(410)에 전원이 공급될 수 있다.
제3구동부(420)는, 코일을 포함할 수 있다. 제3구동부(420)의 코일에 전원이 인가되면, 제2구동부(320)와의 상호작용에 의해 제2구동부(320) 및 제2구동부(320)가 고정된 하우징(310)이 일체로 움직일 수 있다. 제3구동부(420)는, 회로기판(410)에 실장되거나 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 제3구동부(420)는, 렌즈 모듈의 광을 통과시키는 관통홀(421)을 구비할 수 있다. 또한, 렌즈 구동 유닛(10)의 소형화(광축 방향인 z축 방향으로의 높이를 낮게 하는 것)를 고려할 때, 제3구동부(420)는 패턴 코일(patterned coil)인 FP 코일로 형성되어 회로기판(410)에 배치 또는 실장될 수 있다.
베이스(500)는, 제2가동자(300)를 지지할 수 있다. 베이스(500)의 하측에는 인쇄회로기판이 위치할 수 있다. 베이스(500)는, 보빈(210)의 렌즈 결합부(211)와 대응되는 위치에 형성되는 관통홀(510)을 포함할 수 있다. 베이스(500)는 이미지 센서를 보호하는 센서홀더 기능을 수행할 수 있다. 한편, 베이스(500)에는 적외선 필터(Infrared Ray Filter)가 위치할 수 있다. 베이스(500)의 관통홀(510)에는 적외선 필터가 결합될 수 있다.
베이스(500)는, 일 실시예로서 커버부재(100) 내부로 유입된 이물질을 포집하는 이물질 포집부(미도시)를 포함할 수 있다. 이물질 포집부는, 베이스(500)의 상면 상에 위치하며 접착성 물질을 포함하여 커버부재(100)와 베이스(500)에 의해 형성되는 내측 공간 상의 이물질을 포집할 수 있다. 베이스(500)는, 센서부(700)가 결합되는 센서 장착부(530)를 포함할 수 있다. 즉, 센서부(700)는, 센서 장착부(530)에 장착될 수 있다. 이때, 센서부(700)는, 하우징(310)에 결합된 제2구동부(320)를 감지하여 하우징(310)의 수평방향 움직임을 감지할 수 있다. 센서 장착부(530)는, 일례로서 2개가 구비될 수 있다. 2개의 센서 장착부(530) 각각에는 센서부(700)가 위치할 수 있다. 이 경우, 센서부(700)는, 하우징(310)의 x축과 y축 방향 움직임을 감지할 수 있도록 배치될 수 있다.
지지부재(600)는, 제1가동자(200), 제2가동자(300) 및 베이스(500) 중 어느 2개 이상을 연결할 수 있다. 지지부재(600)는, 제1가동자(200), 제2가동자(300) 및 베이스(500) 중 어느 2개 이상을 탄성적으로 연결하여 각 구성요소 사이에 상대적인 움직임이 가능하도록 할 수 있다. 즉, 지지부재(600)는, 탄성부재로 구비될 수 있다. 지지부재(600)는, 일 실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이 상측 지지부재(610), 하측 지지부재(620) 및 측방 지지부재(630)를 포함할 수 있다. 한편, 지지부재(600)와는 별도의 통전부재(미도시)가 구비되어 상측 지지부재(610), 하측 지지부재(620) 및 측방 지지부재(630) 중 어느 2개 이상을 전기적으로 연결할 수도 있다.
상측 지지부재(610)는, 일례로서 외측부(611), 내측부(612), 연결부(613)를 포함할 수 있다. 상측 지지부재(610)는, 하우징(310)과 결합되는 외측부(611), 보빈(210)과 결합되는 내측부(612), 및 외측부(611)와 내측부(612)를 탄성적으로 연결하는 연결부(613)를 포함할 수 있다.
상측 지지부재(610)는, 제1가동자(200)의 상부와 제2가동자(300)의 상부에 연결될 수 있다. 보다 상세히, 상측 지지부재(610)는 보빈(210)의 상부와 하우징(310)의 상부에 결합될 수 있다. 상측 지지부재(610)의 내측부(612)는 보빈(210)의 상측 결합부(213)와 결합하고, 상측 지지부재(610)의 외측부(611)는 하우징(310)의 상측 결합부(313)와 결합할 수 있다.
상측 지지부재(610)는, 일 실시예로서 한 쌍으로 분리되어 구비될 수 있다. 즉, 상측 지지부재(610)는, 제1상측 지지부재(610a) 및 제2상측 지지부재(610b)를 포함할 수 있다. 이때, 제1상측 지지부재(610a)와 제2상측 지지부재(610b) 각각은 코일로 구비되는 제1구동부(220)의 한 쌍의 인출선 각각에 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 다시 말해, 한 쌍의 상측 지지부재(610a, 610b)는 제1구동부(220)에 전원을 인가하기 위해 사용될 수 있다. 한편, 상측 지지부재(610)는, 일례로서 측방 지지부재(630)를 통해 회로기판(410)으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 즉, 제1구동부(220)는, 측방 지지부재(630) 및 상측 지지부재(610)를 통해 회로기판(410)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
하측 지지부재(620)는, 일례로서 외측부(621), 내측부(622), 연결부(623)를 포함할 수 있다. 하측 지지부재(620)는, 하우징(310)과 결합되는 외측부(621), 보빈(210)과 결합되는 내측부(622), 및 외측부(621)와 내측부(622)를 탄성적으로 연결하는 연결부(623)를 포함할 수 있다.
하측 지지부재(620)는, 제1가동자(200)의 하부와 제2가동자(300)의 하부에 연결될 수 있다. 보다 상세히, 하측 지지부재(620)는 보빈(210)의 하부와 하우징(310)의 하부에 결합될 수 있다. 하측 지지부재(620)의 내측부(622)에는 보빈(210)의 하측 결합부가 결합되고, 하측 지지부재(620)의 외측부(621)에는 하우징(310)의 하측 결합부가 결합될 수 있다.
측방 지지부재(630)는, 고정자(400) 또는 베이스(500)에 일단이 고정되고 상측 지지부재(610) 또는 제2가동자(300)에 타단이 결합될 수 있다. 측방 지지부재(630)는, 일례로서 베이스(500)에 일측이 결합되고 하우징(310)에 타측이 결합될 수 있다. 또한, 다른 실시예로, 측방 지지부재(630)는 고정자(400)에 일측이 결합되고 상측 지지부재(610)에 타측이 결합될 수 있다. 측방 지지부재(630)는, 제2가동자(300)를 베이스(500)에 대하여 탄성적으로 지지하여 제2가동자(300)가 수평방향으로 이동하거나 틸트(tilt)될 수 있도록 한다.
측방 지지부재(630)는, 일례로서 판스프링을 포함할 수 있다. 측방 지지부재(630)는, 일례로서 하우징(310)의 4개의 외측면 각각에 위치하는 판스프링을 포함할 수 있다. 한편, 측방 지지부재(630)는, 일 실시예로서 복수의 와이어로 구비될 수 있다. 이때, 복수의 와이어의 갯수는 6개 또는 8개로 구비될 수 있다.
측방 지지부재(630)는, 일례로서 상측 지지부재(610)와 결합되며 충격흡수를 위한 구성을 포함할 수 있다. 상기 충격흡수를 위한 구성은, 측방 지지부재(630)와 상측 지지부재(610) 중 어느 하나 이상에 구비될 수 있다. 상기 충격흡수를 위한 구성은, 댐퍼(미도시)와 같은 별도의 부재일 수 있다. 또한, 상기 충격흡수를 위한 구성은, 측방 지지부재(630)와 상측 지지부재(610) 중 어느 하나의 일부에 형상 변경을 통해 실현될 수도 있다.
센서부(700)는, 오토 포커스(AF, Auto Focus) 피드백(Feedback) 및 손떨림 보정(OIS, Optical Image stabilization) 피드백(Feedback) 중 어느 하나 이상을 위해 사용될 수 있다. 즉, 센서부(700)는, 제1가동자(200) 및 제2가동자(300) 중 어느 하나 이상의 위치 또는 이동을 감지할 수 있다. 일례로서, 센서부(700)는, 제2가동자(300)의 수평방향 움직임 내지는 틸트를 감지하여 OIS 피드백을 위한 정보를 제공할 수 있다.
센서부(700)는, 고정자(400)에 배치될 수 있다. 센서부(700)는, 고정자(400)의 회로기판(410)의 상면 또는 하면에 위치할 수 있다. 센서부(700)는, 일 실시예로서 상기 회로기판의 하면에 배치되어 베이스(500)에 형성되는 센서 장착부(530)에 위치할 수 있다. 센서부(700)는 일 실시예로서 홀센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 센서부(700)는, 제2구동부(320)의 자기장을 센싱하여 고정자(400)에 대한 제2가동자(300)의 상대적인 움직임을 센싱할 수 있다. 센서부(700)는, 일례로서 2개 이상으로 구비되어 제2가동자(300)의 x축 및 y축 움직임을 모두 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 베이스(500)와, 베이스(500)의 상측에 위치하며 베이스(500)에 대하여 이동가능하게 지지되는 하우징(310)과, 베이스(500)로부터 상측으로 돌출되는 기둥부(810)와, 하우징(310)에 형성되며 기둥부(810)가 위치하는 기둥 수용부(820)와, 기둥부(810)와 하우징(310) 사이에 배치되는 댐퍼(830)를 포함할 수 있다.
기둥부(810)는, 일례로서 베이스(500)의 코너에 위치할 수 있다. 즉, 기둥부(810)는, 베이스(500)의 4개의 코너 각각에 위치할 수 있다. 한편, 기둥부(810)의 내측에는 하우징(310)의 적어도 일부가 수용될 수 있다. 즉, 기둥부(810)는, 하우징(310)을 내측에 수용하여 하우징(310)의 이동 거리를 제한할 수 있다.
기둥부(810)는, 일례로서 상면(811)과 내측면(812)을 포함할 수 있다. 상면(811)과 내측면(812)은 직교하도록 위치할 수 있다. 다만, 상면(811)과 내측면(812)이 만나는 코너에는 경사면이 위치할 수 있다. 기둥부(810)의 상면(811)은 기둥 수용부(820)의 제1면(821)과 대향할 수 있다. 또한, 기둥부(810)의 내측면(812)은 기둥 수용부(820)의 제2면(822)과 대향할 수 있다.
기둥 수용부(820)는, 일례로서 제1면(821), 제2면(822) 및 경사면(823)을 포함할 수 있다. 기둥 숭요부(820)는, 기둥부(810)의 상면(811)과 대향하는 제1면(821)과, 기둥부(810)의 내측면(812)과 대향하는 제2면(822)을 포함할 수 있다. 기둥 수용부(820)의 제1면(821)과 기둥부(810)의 상면(811) 사이에는 댐퍼(830)가 위치할 수 있다. 다만, 댐퍼(830)는 하우징(310)의 외측면(825)과 기둥부(810)의 상면(811) 사이에 위치하는 것으로 설명될 수 있다. 기둥 수용부(820)의 제2면(822)과 기둥부(810)의 내측면(812) 사이에는 이격 공간(945)이 위치할 수 있다. 이격 공간(945)은, 하우징(310)의 이동 가능 공간을 제공할 수 있다. 한편, 기둥 수용부(820)의 제1면(821) 중 이격 공간(945)의 상측에 해당하는 부분에는 제4홈(940)이 위치할 수 있다.
기둥 수용부(820)는, 일례로서 제2면(822)의 적어도 일부가 하측으로 갈수록 내측으로 경사지는 경사면(823)을 포함할 수 있다. 이 경우, 기둥부(810)가 기둥 수용부(820)의 제2면(822)을 타격하여 하우징(310)의 내측에 위치하는 제2구동부(320)가 탈락되는 현상이 방지될 수 있다. 보다 상세히, 기둥 수용부(820)의 제2면(822)에서 경사면(823)이 생략되는 경우, 외부에서 렌즈 구동 유닛(10)에 충격이 가해지면 기둥부(810)는 기둥 수용부(820)를 타격하게 되는데, 기둥부(810)는 제2면(822)의 하측 단부를 타격하게 된다. 이때, 내측과 하측 방향으로 오픈되도록 하우징(310)의 내측면에 접착된 제2구동부(320)의 하부에 충격이 집중되어 탈락 현상이 발생하게 된다. 그런데, 경사면(823)은, 기둥부(810)가 제2면(822)과 경사면(823)이 만나는 부분을 타격하게 함으로써 제2구동부(320)의 상부 또는 중부로 충격을 분산시켜 제2구동부(320)의 탈락 현상을 방지하는 것이다.
기둥 수용부(820)의 상부에는 하우징(310)의 외측면(825)이 위치할 수 있다. 한편, 하우징(310)의 외측면(825)에는 외측으로 돌출되어 형성되는 유실 방지부(826)가 위치할 수 있다. 이때, 하우징(310)의 외측면(825)과, 유실 방지부(826)의 하면(827)은 댐퍼(830)가 위치하는 제1홈(910)을 형성할 수 있다. 즉, 댐퍼(830)는, 기둥부(810)의 상면(811), 하우징(310)의 외측면(825) 및 유실 방지부(826)의 하면(827)에 의해 형성되는 공간에 위치할 수 있다.
댐퍼(830)는, 기둥부(810)와 하우징(310) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 댐퍼(830)는, 일례로서 기둥부(810)와 기둥 수용부(820) 사이에 배치될 수 있다. 한편, 댐퍼(830)는, 일례로서 점성이 있는 물질을 포함할 수 있다. 이를 통해, AF 피드백 기능 또는 OIS 피드백 기능 수행 중 지지부재(600)가 공진 주파수에서 발진하는 현상을 방지할 수 있다. 댐퍼(830)는, 일례로서 원형 또는 타원형일 수 있다. 다만, 댐퍼(830)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니며 기둥부(810)와 하우징(310)을 탄성적으로 연결하는 어떠한 형상도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 댐퍼(830)가 위치하는 제1홈(910) 및 제2홈(920) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1실시예는, 제1홈(910) 및 제2홈(920)을 댐퍼(830)의 유실 방지 구성으로 설명할 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 댐퍼(830)가 유실되는 경우에도 OIS 기능 성능은 유지될 수 있도록 제3홈(930) 및 제4홈(940) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 만약, 댐퍼(830)가 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이로 유실되면, 하우징(310)의 이동에 따라 기둥부(310)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822)이 점착되었다가 떨어지게 되므로 OIS 기능이 제대로 수행될 수 없는 상태가 된다. 즉, 제3홈(930)과 제4홈(940)은, 댐퍼(830)가 정위치에서 유실되더라도 댐퍼(830)가 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이로 유실되지 않도록 가이드하는 역할을 한다.
제1홈(910)은, 기둥 수용부(820)의 제1면(821)에 위치할 수 있다. 다만, 제1홈(910)은, 하우징(310)의 외측면(825)에 위치하는 것으로 설명될 수 있다. 제1홈(910)은, 일례로서 하우징(310)의 외측면(825)과 제1면(821)이 만나는 코너부에 위치할 수 있다. 제1홈(910)에는 댐퍼(830)가 위치할 수 있다. 제1홈(910)은, 하우징(310)의 외측면(825)으로부터 외측으로 돌출되는 유실 방지부(826)의 하면(827)과, 하우징(310)의 외측면(825)과, 기둥부(810)의 상면(811)에 의해 형성될 수 있다.
제2홈(920)은, 기둥부(810)의 상면(811)에 배치될 수 있다. 제2홈(920)은, 기둥부(810)의 상면(811)이 하측으로 함몰되어 형성될 수 있다. 제2홈(920)은, 일례로서 기둥부(810)의 상면(811)과 평행한 제2홈 상면(921)과, 기둥부(810)의 상면(811)과 수직한 제2홈 측면(922)과, 제2홈 상면(921)과 제2홈 측면(922)를 경사지게 연결하는 제2홈 경사면(923)을 포함할 수 있다.
제3홈(930)은, 기둥부(810)의 상면(811) 및 내측면(812)이 만나는 코너부에 형성될 수 있다. 제3홈(930)은, 일례로서 기둥부(810)의 내측면(812)이 함몰되어 형성되는 복수의 함몰부(931, 932, 933)와, 복수의 함몰부(931, 932, 933) 사이에 위치하는 돌출부(934, 935)를 포함할 수 있다. 일례로서, 제3홈(930)은, 제1함몰부(931)와, 제1함몰부(931)와 인접하게 위치하는 제2함몰부(932)와, 제2함몰부(933)와 인접하게 위치하는 제3함몰부(933)와, 제1함몰부(931)와 제2함몰부(932) 사이에 위치하는 제1돌출부(934)와, 제2함몰부(932)와 제3함몰부(933) 사이에 위치하는 제2돌출부(935)를 포함할 수 있다. 제3홈(930)의 복수의 함몰부(931, 932, 933)는 댐퍼(830)가 수용되는 공간을 제공한다. 즉, 복수의 함몰부(931, 932, 933)는, 댐퍼(830)가 기둥부(810)의 상면(811)과 기둥 수용부(820)의 제1면(821) 사이로 유실되더라도 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이까지는 이동하지 않도록 하는 것이다. 한편, 돌출부(934, 945)는, 하우징(310)의 이동 가능 공간 또는 거리를 제한한다. 또한, 돌출부(934, 935)는, 기둥부(810)가 제2면(822)을 힘이 분산되도록 타격하게 함으로써 제2구동부(320)의 탈락 현상을 방지하는 역할도 수행한다.
제4홈(940)은, 기둥 수용부(820)의 제1면(821)에 위치할 수 있다. 한편, 제4홈(940)은, 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이의 이격 공간(945)의 상부에 위치할 수 있다. 이 경우, 제4홈(940)은, 댐퍼(830)가 기둥부(810)의 상면(811)과 기둥 수용부(820)의 제1면(821) 사이로 유실되더라도 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이까지는 이동하지 않도록 댐퍼(830)의 예비적 수용 공간으로 역할할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 변형례에 따른 렌즈 구동 유닛의 구성을 설명한다. 앞선 실시예는 제1실시예로 칭한다.
본 발명의 변형례에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 커버부재(100), 제1가동자(200), 제2가동자(300), 고정자(400), 베이스(500), 지지부재(600) 및 센싱부(700)를 포함할 수 있다. 상기 구성들에 대한 설명은 제1실시예에서의 설명이 유추 적용될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 제1홈(910)을 포함할 수 있다. 제1홈(910)은, 기둥 수용부(820)의 제1면(821)에 위치할 수 있다. 다만, 제1홈(910)은, 하우징(310)의 외측면(825)에 위치하는 것으로 설명될 수 있다. 제1홈(910)은, 일례로서 하우징(310)의 외측면(825)과 제1면(821)이 만나는 코너부에 위치할 수 있다. 제1홈(910)에는 댐퍼(830)가 위치할 수 있다. 제1홈(910)은, 하우징(310)의 외측면(825)으로부터 외측으로 돌출되는 유실 방지부(826)의 하면(827)과, 하우징(310)의 외측면(825)과, 기둥부(810)의 상면(811)에 의해 형성될 수 있다. 즉, 제1홈(910)은, 댐퍼(830)의 수용 공간을 제공할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 제2홈(920)을 포함할 수 있다. 제2홈(920)은, 기둥부(810)의 상면(811)에 배치될 수 있다. 제2홈(920)은, 기둥부(810)의 상면(811)이 하측으로 함몰되어 형성될 수 있다. 제2홈(920)은, 일례로서 기둥부(810)의 상면(811)과 평행한 제2홈 상면(921)과, 기둥부(810)의 상면(811)과 수직한 제2홈 측면(922)과, 제2홈 상면(921)과 제2홈 측면(922)를 경사지게 연결하는 제2홈 경사면(923)을 포함할 수 있다. 즉, 제2홈(920)은, 댐퍼(830)의 안착 공간을 제공할 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 제3홈(930)을 포함할 수 있다. 제3홈(930)은, 기둥부(810)의 상면(811) 및 내측면(812)이 만나는 코너부에 형성될 수 있다. 제3홈(930)은, 일례로서 기둥부(810)의 내측면(812)이 함몰되어 형성되는 복수의 함몰부(931, 932, 933)와, 복수의 함몰부(931, 932, 933) 사이에 위치하는 돌출부(934, 935)를 포함할 수 있다. 일례로서, 제3홈(930)은, 제1함몰부(931)와, 제1함몰부(931)와 인접하게 위치하는 제2함몰부(932)와, 제2함몰부(933)와 인접하게 위치하는 제3함몰부(933)와, 제1함몰부(931)와 제2함몰부(932) 사이에 위치하는 제1돌출부(934)와, 제2함몰부(932)와 제3함몰부(933) 사이에 위치하는 제2돌출부(935)를 포함할 수 있다. 제3홈(930)의 복수의 함몰부(931, 932, 933)는 댐퍼(830)가 수용되는 공간을 제공한다. 즉, 복수의 함몰부(931, 932, 933)는, 댐퍼(830)가 기둥부(810)의 상면(811)과 기둥 수용부(820)의 제1면(821) 사이로 유실되더라도 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이까지는 이동하지 않도록 하는 것이다. 한편, 돌출부(934, 945)는, 하우징(310)의 이동 가능 공간 또는 거리를 제한한다. 또한, 돌출부(934, 935)는, 기둥부(810)가 제2면(822)을 힘이 분산되도록 타격하게 함으로써 제2구동부(320)의 탈락 현상을 방지하는 역할도 수행한다. 즉, 제3홈(930)은, 댐퍼(830)가 정위치에서 벗어나 베이스(500)와 하우징(310) 사이로 유실되더라도 렌즈 구동 유닛(10)의 AF 및 OIS 기능상 특성은 변화되지 않도록 제공된다.
본 발명의 제5실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은, 제4홈(940)을 포함할 수 있다. 제4홈(940)은, 기둥 수용부(820)의 제1면(821)에 위치할 수 있다. 한편, 제4홈(940)은, 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이의 이격 공간(945)의 상부에 위치할 수 있다. 이 경우, 제4홈(940)은, 댐퍼(830)가 기둥부(810)의 상면(811)과 기둥 수용부(820)의 제1면(821) 사이로 유실되더라도 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이까지는 이동하지 않도록 댐퍼(830)의 예비적 수용 공간으로 역할할 수 있다. 즉, 제4홈(940)은, 댐퍼(830)가 정위치에서 벗어나 베이스(500)와 하우징(310) 사이로 유실되더라도 렌즈 구동 유닛(10)의 AF 및 OIS 기능상 특성은 변화되지 않도록 제공된다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명은, 실시예에 따라 제1홈(910), 제2홈(920), 제3홈(930), 및 제4홈(940)이 모두 구비될 수 있으며 제1홈(910) 내지 제4홈(940) 중 어느 하나만이 구비될 수 있다. 또한, 본 발명의 제6실시예로서 제1홈(910) 및 제3홈(930)이 구비될 수 있다. 본 발명의 제7실시예로서 제1홈(910) 및 제4홈(940)이 구비될 수 있다. 본 발명의 제8실시예로서 제2홈(920) 및 제3홈(930)이 구비될 수 있다. 본 발명의 제9실시예로서 제2홈(920) 및 제4홈(940)이 구비될 수 있다. 한편, 이상에서 언급되지 않은 경우라도, 제1홈(910) 내지 제4홈(940) 중 어느 하나 이상을 포함하는 다수의 조합이 본 발명의 실시예로 포함될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 작동 및 효과를 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 기능을 설명한다. 제1구동부(220)에 전원이 공급되면 제1구동부(220)와 마그넷으로 구비되는 제2구동부(320)의 전자기적 상호작용에 의해 제1구동부(220)가 제2구동부(320)에 대하여 이동을 수행하게 된다. 이때, 제1구동부(220)가 결합된 보빈(210)은 제1구동부(220)와 일체로 이동하게 된다. 즉, 렌즈 모듈이 내측에 결합된 보빈(210)이 하우징(310)에 대하여 상하 방향으로 이동하게 된다. 보빈(210)의 이와 같은 이동은, 이미지 센서에 대하여 렌즈 모듈이 가까워지도록 이동하거나 멀어지도록 이동하는 결과가 되므로 피사체에 대한 포커스 조절이 수행되는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 기능의 보다 정밀한 실현을 위해 오토 포커스 피드백이 적용될 수 있다. 미도시 구성인 오토 포커스 피드백용 센서는 마그넷으로 구비되는 제2구동부(320)의 자기장을 감지한다. 한편, 보빈(210)이 하우징(310)에 대하여 상대적인 이동을 수행하면, 오토 포커스 피드백용 센서에서 감지되는 자기장의 양이 변화하게 된다. 오토 포커스 피드백용 센서는, 이와 같은 방식으로 보빈(210)의 z축 방향의 이동량 또는 위치를 감지하여 감지값을 제어부로 송신한다. 제어부는 수신한 감지값을 통해 보빈(210)에 대한 추가적인 이동을 수행할지 여부를 결정하게 된다. 이와 같은 과정은 실시간으로 발생되므로 오토 포커스 피드백을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 기능은 보다 정밀하게 수행될 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 손떨림 보정 기능을 설명한다. 제3구동부(420)에 전원이 공급되면 제3구동부(420)와 마그넷으로 구비되는 제2구동부(320)의 전자기적 상호작용에 의해 제2구동부(320)가 제3구동부(420)에 대하여 이동을 수행하게 된다. 이때, 제2구동부(320)가 결합된 하우징(310)은 제2구동부(320)와 일체로 이동하게 된다. 즉, 하우징(310)이 베이스(500)에 대하여 수평 방향으로 이동하게 된다. 한편, 이때 하우징(310)이 베이스(500)에 대하여 틸트(tilt)가 유도될 수도 있다. 하우징(310)의 이와 같은 이동은, 이미지 센서에 대하여 렌즈 모듈이 이미지 센서가 놓여있는 방향과 평행한 방향으로 이동하는 결과가 되므로 손떨림 보정 기능이 수행되는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 손떨림 보정 기능의 보다 정밀한 실현을 위해 손떨림 보정 피드백이 적용될 수 있다. 베이스(500)에 장착되며 홀센서로 구비되는 한 쌍의 센서부(700)는, 하우징(310)에 고정된 마그넷으로 구비되는 제2구동부(320)의 자기장을 감지한다. 한편, 하우징(310)이 베이스(500)에 대한 상대적인 이동을 수행하면, 센서부(700)에서 감지되는 자기장의 양이 변화하게 된다. 한 쌍의 센서부(700)는, 이와 같은 방식으로 하우징(310)의 수평방향(x축 및 y축 방향)의 이동량 또는 위치를 감지하여 감지값을 제어부로 송신한다. 제어부는 수신한 감지값을 통해 하우징(310)에 대한 추가적인 이동을 수행할지 여부를 결정하게 된다. 이와 같은 과정은 실시간으로 발생되므로 손떨림 보정 피드백을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 손떨림 보정 기능은 보다 정밀하게 수행될 수 있는 것이다.
일반적으로, 카메라 모듈에서 손떨림 보정 기능을 수행하기 위해서는 하우징(310)을 베이스(500)에 대하여 탄성적으로 연결하는 측방 지지부재(630)가 필연적으로 요구되는 것이며, 손떨림 보정 피드백을 수행하는 경우 측방 지지부재(630)의 공진점에서의 발진도 피할 수 없는 것이다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는 댐퍼(830)를 통해 탄성부재의 발진을 방지할 수 있다. 보다 상세히, 베이스(500)의 기둥부(810)와 하우징(310) 사이에 도포된 댐퍼(830)가 탄성부재로 구비되는 지지부재(600)의 발진을 방지하는 것이다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는, 댐퍼(830)의 유실 방지 구조와 유실 시 OIS 기능 확보 구조를 추가적으로 포함하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는, 댐퍼(810)가 제1홈(910) 및 제2홈(920)에 위치한다. 이때, 댐퍼(810)가 상측으로 유실되는 것(도 4의 A 참조)은 유실 방지부(826)에 의해 방지된다. 또한, 댐퍼(810)가 내측으로 유실되는 것(도 4의 B 참조)은 제2홈(920)에 의해 방지된다. 또한, 제3홈(930)과 제4홈(940)은, 댐퍼(810)가 내측으로 유실되는 경우(도 4의 B 참조)에도 기둥부(810)의 내측면(812)과 기둥 수용부(820)의 제2면(822) 사이까지는 이동하지 않도록 댐퍼(830)의 예비적 수용 공간으로서 역할한다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 커버부재 200: 제1가동자
300: 제2가동자 400: 고정자
500: 베이스 600: 지지부재
700: 센서부

Claims (17)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 상측에 위치하며 상기 베이스에 대하여 이동가능하게 지지되는 하우징;
    상기 베이스로부터 상측으로 돌출되는 기둥부;
    상기 하우징에 형성되며 상기 기둥부가 위치하는 기둥 수용부;
    상기 기둥부와 상기 하우징 사이에 배치되는 댐퍼; 및
    상기 기둥부의 상면에 위치하며 상기 댐퍼가 배치되는 제2홈을 포함하고,
    상기 제2홈은 상기 기둥부의 상면이 하측으로 함몰되어 형성되며,
    상기 제2홈은 상기 기둥부의 상면과 평행한 제2홈 상면과, 상기 기둥부의 상면과 수직한 제2홈 측면과, 상기 제2홈 상면과 상기 제2홈 측면을 경사지게 연결하는 제2홈 경사면을 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기둥 수용부는 상기 기둥부의 상면과 대향하는 제1면과, 상기 기둥부의 내측면과 대향하는 제2면을 포함하며,
    상기 제1면에 위치하며 상기 댐퍼가 배치되는 제1홈을 더 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1홈은 상기 하우징의 외측면과 상기 제1면이 만나는 코너부에 위치하며,
    상기 댐퍼는 상기 하우징의 외측면으로부터 외측으로 돌출되는 유실 방지부의 하면, 상기 하우징의 외측면, 및 상기 기둥부의 상면에 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기둥부의 상면 및 내측면이 만나는 코너부에 형성되는 제3홈을 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3홈은 상기 기둥부의 내측면이 함몰되는 복수의 함몰부와, 상기 복수의 함몰부 사이에 위치하는 돌출부를 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기둥 수용부는 상기 기둥부의 상면과 대향하는 제1면과, 상기 기둥부의 내측면과 대향하는 제2면을 포함하며,
    상기 제2면은 상기 기둥부의 내측면과 이격 공간을 갖도록 배치되며,
    상기 제1면에 배치되며 상기 이격 공간의 상부에 위치하는 제4홈을 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2면의 적어도 일부는 하측으로 갈수록 내측으로 경사지는 렌즈 구동 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기둥부는 상기 베이스의 코너에 위치하며, 상기 하우징의 일부는 상기 기둥부의 내측에 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징을 상기 베이스에 대하여 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 측방 지지부재를 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 측방 지지부재는 상기 하우징의 4개의 외측면 각각에 배치되는 판스프링을 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 상측 및 상기 하우징의 내측에 위치하는 보빈;
    상기 보빈에 위치하는 제1구동부;
    상기 하우징에 위치하며, 전자기적 상호작용을 통해 상기 제1구동부를 이동시키는 제2구동부; 및
    상기 베이스에 위치하며, 전자기적 상호작용을 통해 상기 제2구동부를 이동시키는 제3구동부를 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1구동부 및 제3구동부는 코일을 포함하며, 상기 제2구동부는 마그넷을 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2구동부의 이동을 감지하는 센서부를 포함하며,
    상기 제3구동부에 인가되는 전원은 상기 센서부에 의해 감지되는 제2구동부의 이동에 따라 피드백 제어되는 렌즈 구동 유닛.
  14. 베이스;
    상기 베이스의 상측에 위치하며 상기 베이스에 대하여 이동가능하게 지지되는 하우징;
    상기 베이스로부터 상측으로 돌출되는 기둥부;
    상기 하우징에 형성되며 상기 기둥부가 위치하는 기둥 수용부;
    상기 기둥부와 상기 하우징 사이에 배치되는 댐퍼; 및
    상기 기둥부의 상면 및 내측면이 만나는 코너부에 형성되는 제3홈을 포함하고,
    상기 제3홈은 상기 기둥부의 내측면이 함몰되는 복수의 함몰부와, 상기 복수의 함몰부 사이에 위치하는 돌출부를 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  15. 베이스;
    상기 베이스의 상측에 위치하며 상기 베이스에 대하여 이동가능하게 지지되는 하우징;
    상기 베이스로부터 상측으로 돌출되는 기둥부;
    상기 하우징에 형성되며 상기 기둥부가 위치하는 기둥 수용부; 및
    상기 기둥부와 상기 하우징 사이에 배치되는 댐퍼를 포함하고,
    상기 기둥 수용부는 상기 기둥부의 상면과 대향하는 제1면과, 상기 기둥부의 내측면과 대향하는 제2면을 포함하며,
    상기 제2면은 상기 기둥부의 내측면과 이격 공간을 갖도록 배치되며,
    상기 제1면에 배치되며 상기 이격 공간의 상부에 위치하는 제4홈을 더 포함하고,
    상기 제2면의 적어도 일부는 하측으로 갈수록 내측으로 경사지는 렌즈 구동 유닛.
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