KR102595265B1 - 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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박상옥
민상준
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

렌즈 구동장치의 일 실시예는, 제1방향으로 상하 이동하는 보빈; 내측에 상기 보빈이 제1방향으로 상하 이동 가능하도록 설치되는 하우징; 상기 보빈 및 하우징이 수용되는 커버부재; 및 상기 커버부재의 하부에서 상기 커버부재와 결합하는 베이스를 포함하고, 상기 커버부재는 상측에 중공이 형성되는 상자 형상으로 구비되고, 상기 중공의 가장자리에 상기 보빈의 상측방향 이동거리를 제한하는 제1스토퍼가 제1방향으로 형성될 수 있다.

Description

렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens driving unit and camera module including the same}
실시예는, 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 모듈은 기존의 일반적인 카메라 모듈에 사용된 보이스 코일 모터(VCM:Voice Coil Motor)의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련 연구가 활발히 진행되어 왔다.
스마트폰과 같은 소형 전자제품에 실장되는 카메라 모듈의 경우, 피사체에 대한 최적의 렌즈초점을 자동으로 찾는 오토 포커싱 기능이 내장될 수 있다.
또한, 상기 카메라 모듈은 사용 도중에 빈번하게 카메라 모듈이 충격을 받을 수 있으며, 촬영하는 동안 사용자의 손떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있다. 이와 같은 점을 감안하여, 최근에는 손떨림 보정 기능을 카메라 모듈에 추가 설치하는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.
렌즈의 상기 오토 포커싱 및 손떨림 보정 기능을 수행하기 위해, 상기 카메라 모듈은 렌즈 구동장치를 구비하여 카메라 모듈에 구비되는 렌즈를 광축방향인 제1방향으로 상하 이동시키고, 제1방향과 수직한 제2방향 및 제3방향으로 이동시킬 수 있다.
렌즈 구동장치에 의해 렌즈 또는 다수의 렌즈가 광학계를 형성할 수 있는 렌즈배럴이 제1방항, 제2방향 또는 제3방향으로 이동하는 경우 카메라 모듈에 구비되는 부품은 서로 충돌할 수 있고, 이러한 충돌에 의해 상기 각 부품들이 손상, 파손될 염려가 있다.
또한, 정밀하고 효과적인 오토 포커싱과 손떨림 보정을 위해 렌즈 또는 렌즈배럴의 제1방향, 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 적절히 제한할 필요가 있다.
따라서, 실시예는, 렌즈 또는 렌즈배럴의 제1방향, 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 적절히 제한할 수 있는 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
렌즈 구동장치의 일 실시예는, 제1방향으로 상하 이동하는 보빈; 내측에 상기 보빈이 제1방향으로 상하 이동 가능하도록 설치되는 하우징; 상기 보빈 및 하우징이 수용되는 커버부재; 및 상기 커버부재의 하부에서 상기 커버부재와 결합하는 베이스를 포함하고, 상기 커버부재는 상측에 중공이 형성되는 상자 형상으로 구비되고, 상기 중공의 가장자리에 상기 보빈의 상측방향 이동거리를 제한하는 제1스토퍼가 제1방향으로 형성될 수 있다.
상기 제1스토퍼는, 복수로 구비되고, 각각 상기 중공의 가장자리에 원주방향으로 일정한 간격을 가지고 배치되는 것일 수 있다.
상기 복수의 제1스토퍼는 각각 상기 중공의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비되는 것일 수 있다.
상기 제1스토퍼는, 상기 커버부재의 상부의 외측면이 하측으로 함몰되고, 상기 커버부재의 상부의 내측면이 하측으로 돌출되어 구비되는 것일 수 있다.
상기 커버부재는, 상측에서 상자 형상을 형성하는 각변에 인접하여 상기 하우징의 상측방향 이동거리를 제한하는 제2스토퍼가 구비되는 것일 수 있다.
상기 제2스토퍼는, 복수로 구비되고, 각각 상기 중공의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 배치되는 것일 수 있다.
상기 제2스토퍼는, 상기 커버부재의 상부의 외측면이 하측으로 함몰되고, 상기 커버부재의 상부의 내측면이 하측으로 돌출되어 구비되는 것일 수 있다.
상기 커버부재는, 측부에서 상기 하우징의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한하는 제3스토퍼가 구비되는 것일 수 있다.
상기 하우징은 측면에 제1돌출부가 형성되고, 상기 제3스토퍼와 상기 제1돌출부는 서로 대향되도록 구비되는 것일 수 있다.
상기 제3스토퍼는, 상기 커버부재의 측부의 외측면이 상기 커버부재의 내측으로 함몰되고, 상기 커버부재의 측부의 내측면이 상기 커버부재의 내측으로 돌출되어 구비되는 것일 수 있다.
상기 제3스토퍼는, 상기 커버부재의 측부의 평면부위에 형성되는 것일 수 있다.
상기 제3스토퍼는, 복수로 구비되고, 각각 상기 중공의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비되는 것일 수 있다.
렌즈 구동장치의 다른 실시예는, 제1방향으로 상하 이동하는 보빈; 내측에 상기 보빈이 제1방향으로 상하 이동 가능하도록 설치되는 하우징; 상기 보빈 및 하우징이 수용되는 커버부재; 및 상기 커버부재의 하부에서 상기 커버부재와 결합하는 베이스를 포함하고, 상기 보빈은 외측면에서 돌출형성되고, 상기 보빈의 하측방향 이동거리를 제한하는 제4스토퍼가 구비될 수 있다.
상기 제4스토퍼는, 상기 하우징에 형성되어 상기 보빈의 하측방향 이동거리를 제한하는 제1단차부와 하면이 대향되도록 구비되는 제2돌출부; 및 상기 제2돌출부로부터 상측방향으로 돌출형성되고, 일부가 상기 하우징의 내측면과 접촉하여 상기 하우징에 의해 상기 보빈이 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 제3돌출부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제2돌출부의 적어도 일부는 상기 하우징의 내측면과 접촉하여 상기 보빈이 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 것일 수 있다.
상기 제2돌출부는, 제1방향으로 보아 상기 제3돌출부보다 큰 면적을 가지도록 구비되는 것일 수 있다.
상기 제4스토퍼는, 복수로 구비되고, 각각 상기 보빈의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비되는 것일 수 있다.
렌즈 구동장치의 또 다른 실시예는, 제1방향으로 상하 이동하는 보빈; 내측에 상기 보빈이 제1방향으로 상하 이동 가능하도록 설치되는 하우징; 상기 보빈 및 하우징이 수용되는 커버부재; 및 상기 커버부재의 하부에서 상기 커버부재와 결합하는 베이스를 포함하고, 상기 보빈의 하부로부터 하측방향으로 돌출형성되고, 상기 보빈의 하측방향, 제2방향 또는 제3방향의 이동거리를 제한하는 제5스토퍼가 구비될 수 있다.
상기 베이스는 상측방향으로 돌출형성되는 제4돌출부를 구비하고, 상기 제5스토퍼는, 하면의 일부가 상기 제4돌출부와 대향되도록 구비되어 상기 제4돌출부의 상면과 접촉함으로써 상기 보빈의 하측방향 이동거리를 제한하는 제5돌출부; 및 상기 제5돌출부로부터 하측방향으로 돌출형성되고, 일부가 상기 제4돌출부의 내측면과 접촉함으로써 상기 보빈의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한하는 제6돌출부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제5돌출부는, 제1방향으로 보아 상기 제6돌출부보다 큰 면적을 가지도록 구비되는 것일 수 있다.
렌즈 구동장치의 또 다른 실시예는, 제1방향으로 상하 이동하는 보빈; 상기 보빈의 외주면에 배치되는 제1코일; 내측에 상기 보빈이 제1방향으로 상하 이동 가능하도록 설치되는 하우징; 상기 하우징에 상기 제1코일과 대향되도록 장착되는 제1마그네트; 상기 보빈 및 하우징이 수용되는 커버부재; 상기 커버부재의 하부에서 상기 커버부재와 결합하는 베이스; 및 상기 베이스 상측에 상기 제1마그네트와 대향되도록 구비되는 제2코일를 포함하고, 상기 하우징에는, 상기 하우징의 하면으로부터 하측방향으로 돌출형성되는 제6스토퍼가 구비될 수 있다.
상기 제6스토퍼는, 복수로 구비되고, 각각 상기 하우징의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비되는 것일 수 있다.
상기 제6스토퍼는, 상기 하우징의 모서리 부위에 구비되는 것일 수 있다.
상기 제6스토퍼는, 상기 제1마그네트의 하면과 상기 제2코일 상면의 접촉을 제한하는 것일 수 있다.
상기 제1마그네트의 하면과 상기 제2코일 상면은 서로 이격되어 구비되고, 상기 제6스토퍼의 하단은 상기 제1마그네트의 하면보다 하측에 놓이도록 구비되는 것일 수 있다.
상기 제1마그네트의 하면과 상기 제2코일 상면 사이의 이격거리는 0.08mm 내지 0.13mm로 구비되는 것일 수 있다.
카메라 모듈의 일 실시예는, 상기 렌즈 구동장치; 및 상기 렌즈 구동장치에 실장되는 이미지 센서를 포함할 수 있다.
실시예에서, 렌즈 구동장치에 구비되는 각각의 스토퍼는 지지부재의 변형에 의한 손상, 파손을 방지할 수 있고, 제2코일의 충격에 의한 손상, 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 스토퍼 중 일부는 지지부재 등에 기계적 공진(resonance)이 발생하는 경우 공진 주파수를 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 스토퍼 중 일부는 베이스의 하측에 구비되는 필터의 충격에 의한 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 보빈을 나타낸 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 보빈을 나타낸 저면 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 하우징을 나타낸 저면 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 9의 A부분을 나타낸 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
또한, 도면에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축은 광축에 대하여 수직한 축을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향(z축 방향)은 제1방향, x축 방향은 제2방향, y축 방향은 제3방향이라고 지칭할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치를 나타낸 분해 사시도이다.
스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 손떨림 보정장치란 정지화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미한다. 또한, 오토 포커싱 장치는 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지센서(미도시) 면에 결상 시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정장치와 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시예의 경우 복수의 렌즈들로 구성된 광학모듈을 제1방향으로 움직이거나, 제1방향에 대해 수직인 면에 대하여 움직여 이와 같은 손떨림 보정 동작 및/또는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 가동부를 포함할 수 있다. 이때, 가동부는 렌즈의 오토 포커싱 및 손떨림 보정의 기능을 수행할 수 있다. 가동부는 보빈(110), 제1코일(120), 제1마그네트(130), 하우징(140), 상측 탄성부재(150), 하측 탄성부재(160)를 포함할 수 있다.
보빈(110)은 하우징(300) 내측에 구비되고, 외주면에는 상기 제1마그네트(130)의 내측에 배치되는 제1코일(120)이 구비되며, 상기 제1마그네트(130)와 상기 제1코일(120) 간의 전자기적 상호작용에 의해 상기 하우징(140)의 내부 공간에 제1방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(110)의 외주면에는 제1코일(120)이 설치되어 상기 제1마그네트(130)와 전자기적 상호 작용이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 상기 보빈(110)은 상측 및 하측 탄성부재(150)(160)에 의해 탄력 지지되어, 제1방향으로 움직여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다.
상기 보빈(110)은 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 렌즈배럴을 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합 가능하다.
예컨대, 상기 보빈(110)의 내주면에 암 나사산을 형성하고, 상기 렌즈배럴의 외주면에는 상기 나사산에 대응되는 수 나사산을 형성하여 이들의 나사 결합으로 렌즈배럴을 보빈(110)에 결합할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 보빈(110)의 내주면에 나사산을 형성하지 않고, 상기 렌즈배럴을 상기 보빈(110)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정할 수도 있다. 또는, 렌즈배럴 없이 상기 한 장 이상의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성되는 것도 가능하다.
상기 렌즈배럴에 결합되는 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.
오토 포커싱 기능은 전류의 방향에 따라 제어되며, 보빈(110)을 제1방향으로 움직이는 동작을 통해 오토 포커싱 기능이 구현될 수도 있다. 예를 들면, 정방향 전류가 인가되면 초기위치로부터 보빈(110)이 상측으로 이동할 수 있으며, 역방향 전류가 인가되면 초기위치로부터 보빈(110)이 하측으로 이동할 수 있다. 또는 한방향 전류의 양을 조절하여 초기위치로부터 한 방향으로의 이동거리를 증가 또는 감소시킬 수도 있다.
보빈(110)의 상부면과 하부면에는 복수 개의 상측 지지돌기와 하측 지지돌기가 돌출 형성될 수 있다. 상측 지지돌기는 원통형상, 또는 각기둥 형상으로 마련될 수 있으며, 상측 탄성부재(150)를 결합 및 고정할 수 있다. 하측 지지돌기는 상기한 상측 지지돌기와 같이 원통형상 또는 각기둥형상으로 마련될 수 있으며, 하측 탄성부재(160)를 결합 및 고정할 수 있다.
이때, 상측 탄성부재(150)에는 상기 상측 지지돌기에 대응하는 통공이 형성되고, 하측 탄성부재(160)에는 상기 하측 지지돌기에 대응하는 통공이 형성될 수 있다. 상기 각 지지돌기들과 통공들은 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착부재에 의해 고정적으로 결합할 수 있다.
하우징(140)은 제1마그네트(130)를 지지하는 중공기둥 형상을 가지고, 대략 사각형상으로 형성될 수 있다. 하우징(140)의 측면부에는 제1마그네트(130)와 지지부재(220)가 각각 결합하여 배치될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 하우징(140)의 내주면에는 하우징(140)에 가이드되어 제1방향으로 이동하는 보빈(110)이 배치될 수 있다.
상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 상기 하우징(140) 및 보빈(110)과 결합되고, 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)는 상기 보빈(110)의 제1방향으로 상승 또는 하강 동작을 탄력적으로 지지할 수 있다. 상측 탄성부재(150)와 하측 탄성부재(160)는 판 스프링으로 구비될 수 있다.
상기 상측 탄성부재(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 복수로 구비될 수 있다. 이러한 다분할 구조를 통해 상측 탄성부재(150)의 분할된 각 부분은 서로 다른 극성의 전류 또는 서로 다른 전원을 인가받을 수 있다. 또한, 상기 하측 탄성부재(160)도 다분할 구조로 구성되어 상기 상측 탄성부재(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상측 탄성부재(150), 하측 탄성부재(160), 보빈(110) 및 하우징(140)은 열 융착 및/또는 접착제 등을 이용한 본딩 작업 등을 통해 조립될 수 있다.
베이스(210)는 상기 보빈(110)의 하부에 배치되고, 대략 사각 형상으로 마련될 수 있으며, 인쇄회로기판(250)이 안착될 수 있다.
베이스(210)의 상기 인쇄회로기판(250)의 단자면(253)이 형성된 부분과 마주보는 면에는 대응되는 크기의 지지홈이 형성될 수 있다. 이 지지홈은 베이스(210)의 외주면으로부터 일정 깊이 안쪽으로 오목하게 형성되어, 상기 단자면(253)이 형성된 부분이 외측으로 돌출되지 않도록 하거나 돌출되는 양을 조절할 수 있다.
지지부재(220)는 상기 하우징(140)의 측면에 배치되고 상측이 상기 하우징(140)에 결합하며 하측이 상기 베이스(210)에 결합하고, 상기 보빈(110) 및 상기 하우징(140)이 상기 제1방향과 수직한 제2방향 및 제3방향으로 이동 가능하도록 지지할 수 있으며, 또한 상기 제1코일(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따른 지지부재(220)는 하우징(140)의 모서리의 외측면에 각각 배치되므로, 총 4개가 상호 대칭으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 예를 들어 상기 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)의 관통공이 형성되는 부위와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 지지부재(220)는 상측 탄성부재(150)와 별도부재로 형성되므로, 지지부재(220)와 상측 탄성부재(150)가 도전성 접착제, 납땜 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상측 탄성부재(150)는 전기적으로 연결된 지지부재(220)를 통해 제1코일(120)에 전류를 인가할 수 있다.
지지부재(220)는 회로부재(231) 및 인쇄회로기판(250)에 형성되는 통공을 통해 인쇄회로기판(250)에 연결될 수 있다. 또는 회로부재(231) 또는 인쇄회로기판(250)에 통공이 형성되지 않고, 회로부재(231)의 통공이 형성되는 부분에 상기 지지부재(220)가 전기적으로 납땜될 수도 있다.
한편, 도 2에서는 일 실시예로 선형 지지부재(220)가 도시되었으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 지지부재(220)는 판형부재 등의 형태로 구비될 수도 있다.
제2코일(230)은 제1마그네트(130)와의 전자기적 상호작용을 통해, 상기한 제2 및/또는 제3방향으로 하우징(140)을 움직여, 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
여기서, 제2, 제3방향은 x축, y축 방향뿐만 아니라 x축, y축방향에 실질적으로 가까운 방향을 포함할 수 있다. 즉, 실시예의 구동측면에서 본다면, 하우징(140)은 x축, y축에 평행하게 움직일 수도 있지만, 또한, 지지부재(220)에 의해 지지된 채로 움직일 경우 x축, y축에 약간 경사지게 움직일 수도 있다.
따라서, 상기 제2코일(230)과 대응되는 위치에 제1마그네트(130)가 설치될 필요가 있다.
제2코일(230)은 상기 하우징(140)에 고정되는 제1마그네트(130)와 대향 하도록 배치될 수 있다. 일 실시예로, 상기 제2코일(230)은 상기 제1마그네트(130)의 외측에 배치될 수 있다. 또는, 상기 제2코일(230)은 제1마그네트(130)의 하측에 일정거리 이격되어 설치될 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 제2코일(230)은 회로부재(231)의 4개의 변 부분에 총 4개 설치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 제2방향용 1개, 제3방향용 1개 등 2개만이 설치되는 것도 가능하고, 4개 이상 설치될 수도 있다.
실시예의 경우 회로부재(231)에 제2코일(230) 형상으로 회로 패턴을 형성하고, 추가적으로 별도의 제2코일이 상기 회로부재(231) 상부에 배치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 회로부재(231)에 제2코일(230) 형상으로 회로패턴을 형성하지 않고 상기 회로부재(231) 상부에 별도의 제2코일(230)만이 배치될 수도 있다.
또는, 도넛 형상으로 와이어를 권선하여 제2코일(230)을 구성하거나 또는 FP코일형태로 제2코일(230)을 형성하여 인쇄회로기판(250)에 전기적으로 연결하여 구성하는 것도 가능하다.
제2코일(230)을 포함한 회로부재(231)는 베이스(210)의 상측에 배치되는 인쇄회로기판(250)의 상부면에 설치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 제2코일(230)은 베이스(210)와 밀착 배치될 수도 있고, 일정거리 이격 배치될 수도 있으며, 별도 기판에 형성되어 이 기판을 상기 인쇄회로기판(250)에 적층 연결할 수도 있다.
인쇄회로기판(250)은 상기 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 베이스(210)의 상부면에 결합되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지부재(220)의 단부에 대응되는 위치에 상기 지지부재(220)가 삽입되는 통공이 형성될 수 있다.
인쇄회로기판(250)에는 단자(251)가 설치되는 절곡형성되는 단자면(253)이 형성될 수 있다. 상기 단자면(253)에는 복수의 단자(251)들이 배치되어, 외부 전원을 인가받아 상기 제1코일(120) 및 제2코일(230)에 전류를 공급할 수 있다. 상기 단자면(253)에 형성된 단자들의 개수는 제어가 필요한 구성요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(250)은 상기 단자면(253)이 1개 또는 3개 이상으로 구비될 수도 있다.
커버부재(300)는 대략 상자 형태로 마련될 수 있으며, 상기한 가동부, 제2코일(230), 인쇄회로기판(250)의 일부 등을 수용하고, 베이스(210)와 결합할 수 있다.
커버부재(300)는 그 내부에 수용되는 상기 가동부, 제2코일(230), 인쇄회로기판(250) 등이 손상되지 않도록 보호하고, 특히, 그 내부에 수용되는 제1마그네트(130), 제1코일(120), 제2코일(230) 등에 의해 발생하는 전자기장이 외부로 누설되는 것을 제한하여 전자기장이 집속되도록 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치를 나타낸 사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
실시예의 렌즈 구동장치는 제1스토퍼(410)를 포함할 수 있다. 상기 제1스토퍼(410)는 도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 커버부재(300)에 제1방향으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 커버부재(300)는 상측에 중공(S)이 형성되는 상자 형상으로 구비되고, 상기 제1스토퍼(410)는 상기 중공(S)의 가장자리에 상기 보빈(110)의 상측방향에 형성될 수 있으며, 상기 제1스토퍼(410)는 보빈(110)의 상측방향 이동거리를 제한할 수 있다.
또한, 상기 제1스토퍼(410)는 복수로 구비되고, 각각 상기 중공(S)의 가장자리에 원주방향으로 일정한 간격을 가지고 배치될 수 있다. 이때, 상기 복수의 제1스토퍼(410)는 각각 상기 중공(S)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비될 수 있다.
보빈(110)이 제1방향에 수직한 제2방향 또는 제3방향으로 기울어지지 않고 상측방향 이동거리를 제한하기 위해 상기 복수의 제1스토퍼(410)는 상기한 바와 같이 대칭되도록 구비되는 것이 적절할 수 있다.
상기 제1스토퍼(410)는, 상기 커버부재(300)의 상부의 외측면이 하측으로 함몰되고, 상기 커버부재(300)의 상부의 내측면이 하측으로 돌출되어 구비될 수 있다. 이러한 제1스토퍼(410)의 형상은 사출성형, 압연가공 등의 방식으로 형성될 수 있다.
상기 제1스토퍼(410)는 상기 보빈(110)의 제1방향 중 상측방향 이동거리를 제한할 수 있다. 이는 렌즈 구동장치가 오토 포커싱 기능을 수행하는 경우, 상기 보빈(110)이 상측방향으로 과도하게 이동하면 보빈(110)의 상측방향 이동거리를 용이하고 효과적으로 제어하기 어려우며, 보빈(110)의 과도한 이동으로 인해 상측 탄성부재(150) 및 하측 탄성부재(160)의 과도한 변형을 가져올 수 있다.
따라서, 이러한 이유로 인해 렌즈 구동장치의 구동특성, 제품신뢰성이 저하되는 것을 방지하기 위해 커버부재(300)에 제1스토퍼(410)를 형성하여 보빈(110)의 상측 방향 이동거리를 적절히 제한할 수 있다.
상기 제1스토퍼(410)는 하단이 상기 보빈(110)의 상단과 접촉하여 상기 보빈(110)의 상측방향 이동거리를 적절히 제한할 수 있다. 상기 제1스토퍼(410)의 제1방향 하측으로 돌출되는 길이, 상기 제1스토퍼(410)와 접촉하는 상기 보빈(110)의 부위의 형상, 높이 등을 적절히 설계하여, 보빈(110)의 상측방향 이동거리를 상기 제1스토퍼(410)에 의해 적절히 제한할 수 있다.
실시예의 렌즈 구동장치는 제2스토퍼(420)를 포함할 수 있다. 상기 제2스토퍼(420)는 도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 커버부재(300)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2스토퍼(420)는 커버부재(300)의 상측에서 상자 형상을 형성하는 각변에 인접하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2스토퍼(420)는 상기 하우징(140)의 상단부와 대향되도록 구비되어 상기 하우징(140)의 상측방향 이동거리를 제한하는 역할을 할 수 있다. 상기 제2스토퍼(420)는 복수로 구비되고, 각각 상기 중공(S)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다.
하우징(140)이 제1방향에 수직한 제2방향 또는 제3방향으로 기울어지지 않고 상측방향 이동거리를 제한하기 위해 상기 복수의 제2스토퍼(420)는 상기한 바와 같이 대칭되도록 구비되는 것이 적절할 수 있다.
상기 제2스토퍼(420)는 상기 커버부재(300)의 상부의 외측면이 하측으로 함몰되고, 상기 커버부재(300)의 상부의 내측면이 하측으로 돌출되어 구비될 수 있다. 이러한 제2스토퍼(420)의 형상은 사출성형, 압연가공 등의 방식으로 형성될 수 있다.
상기 제2스토퍼(420)는 상기 하우징(140)의 제2방향 중 상측방향 이동거리를 제한할 수 있다. 상기 하우징(140)은 보빈(110)과는 달리 능동적으로 제1방향으로 상하이동 하지 않을 수 있다.
그러나, 렌즈 구동장치가 손떨림 보정기능을 수행하면 상기 하우징(140)은 제2방향 또는 제3방향으로 기울어질 수 있고, 이에 따라 하우징(140)은 제1방향 중 상측방향으로 이동할 수 있다.
이때, 하우징(140)이 상측방향으로 이동하면서 지지부재(220)가 인장력 또는 벤딩 모멘트(bending moment)를 받아 그 길이방향으로 늘어날 수 있으므로, 하우징(140)의 상측방향으로 과도한 이동이 반복되면, 지지부재(220)가 탄성한계를 벗어날 정도로 늘어나서 손상되거나 심한 경우 지지부재(220)가 단선될 수도 있다.
따라서, 지지부재(220)의 손상, 단선 등을 억제하기 위해 상기 하우징(140)의 상측방향 이동은 제한될 필요가 있고, 상기 제2스토퍼(420)는 상기 하우징(140)의 상측방향 이동거리를 제한하여 상기 지지부재(220)의 손상, 단선 등이 억제될 수 있다.
또한, 상기 하우징(140)의 상측방향 이동거리를 제한하여 지지부재(220) 등에 기계적 공진(resonance)이 발생하는 경우 공진 주파수를 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
상기 제2스토퍼(420)는 하단이 상기 하우징(140)의 상단과 접촉하여 상기 하우징(140)의 상측방향 이동거리를 적절히 제한할 수 있다. 상기 제2스토퍼(420)의 제1방향 하측으로 돌출되는 길이, 상기 제2스토퍼(420)와 접촉하는 상기 하우징(140)의 부위의 형상, 높이 등을 적절히 설계하여, 하우징(140)의 상측방향 이동거리를 상기 제2스토퍼(420)에 의해 적절히 제한할 수 있다.
실시예의 렌즈 구동장치는 제3스토퍼(430)를 포함할 수 있다. 상기 제3스토퍼(430)는 도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 커버부재(300)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제3스토퍼(430)는 상기 커버부재(300)의 측부에 형성되어 상기 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한할 수 있다.
상기 보빈(110)은 상기 하우징(140)에 의해 지지되어 상기 하우징(140)과 함께 제2방향 또는 제3방향으로 이동할 수 있으므로, 상기 제3스토퍼(430)는 상기 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한하여 반사적으로 상기 보빈(110)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한할 수도 있다.
이때, 상기 제3스토퍼(430)는 상기 하우징(140)의 외측면과 대향되도록 구비되어 상기 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한하는 역할을 할 수 있다. 상기 제3스토퍼(430)는 복수로 구비되고, 각각 상기 중공(S)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다.
렌즈 구동장치가 손떨림 보정기능을 수행하는 경우, 하우징(140)이 제2방향 또는 제3방향으로 이동하고, 제3스토퍼(430)는 상기 하우징(140)이 제2방향 또는 제3방향 이동거리가 균등하도록 하기 위해 상기한 바와 같이 대칭되도록 구비되는 것이 적절할 수 있다.
상기 제3스토퍼(430)는 상기 커버부재(300)의 측부의 외측면이 상기 커버부재(300)의 내측으로 함몰되고, 상기 커버부재(300)의 측부의 내측면이 상기 커버부재(300)의 내측으로 돌출되어 구비될 수 있다. 이러한 제3스토퍼(430)의 형상은 사출성형, 압연가공 등의 방식으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제3스토퍼(430)는, 예를 들어 상기 커버부재(300)의 측부의 평면부위에 형성될 수 있다. 상기 제3스토퍼(430)를 형성하기 용이하고, 상기 하우징(140)의 외측면과 상기 제3스토퍼(430)가 다른 부품 또는 구조와 간섭을 회피하고 서로 접촉할 수 있는 구조를 고려하면, 커버부재(300)의 측부의 평면부위에 제3스토퍼(430)를 형성하는 것이 적절할 수 있기 때문이다.
제3스토퍼(430)는, 일 실시예로, 상기 하우징(140)의 측면에 형성되는 제1돌출부(141)와 대향되도록 구비될 수 있다. 실시예에서 제1돌출부(141)는 하우징(140) 외측면의 평면부위에 각각 2개식 총 8개가 형성되므로, 상기 제3스토퍼(430)도 커버부재(300)의 측부의 평면부위에 각각 2개식 총 8개가 형성될 수 있다.
제3스토퍼(430)는 제1돌출부(141)와 대향되는 위치에 구비되므로, 제1돌출부(141)의 형성위치와 개수에 대응하는 위치, 개수로 제3스토퍼(430)가 커버부재(300)에 형성될 수도 있다.
제3스토퍼(430)가 제1돌출부(141)와 대향되는 위치에 배치되는 경우, 제3스토퍼(430)의 함몰깊이를 줄일 수 있고, 제1돌출부(141)에 제3스토퍼(430)가 충격하는 경우 제1돌출부(141)는 하우징(140)이 받는 충격과 이로 인한 진동을 완충하는 효과가 있다.
그러나, 제3스토퍼(430)의 배치는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 제1돌출부(141)가 형성되지 않은 하우징(140)의 외측면에 제3스토퍼(430)가 접촉하도록, 상기 제3스토퍼(430)가 배치될 수도 있다.
렌즈 구동장치가 손떨림 보정기능을 수행하면 상기 하우징(140)은 제2방향 또는 제3방향으로 이동할 수 있고, 상기 하우징(140)의 이동에 따라 지지부재(220)는 인장력 또는 벤딩 모멘트를 받아 그 길이방향으로 늘어날 수 있다.
하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향의 과도한 이동이 반복되면, 지지부재(220)가 탄성한계를 벗어날 정도로 늘어나서 손상되거나 피로파괴 등이 발생할 수도 있다.
따라서, 지지부재(220)의 손상, 파괴 등을 억제하기 위해 상기 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동은 제한될 필요가 있고, 상기 제3스토퍼(430)는 상기 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한하여 상기 지지부재(220)의 손상, 파괴 등이 억제될 수 있다. 또한, 상기 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한하여 지지부재(220) 등에 기계적 공진이 발생하는 경우 공진 주파수를 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
상기 제3스토퍼(430)는 상기 하우징(140)의 외측면 또는 제1돌출부(141)와 접촉하여 상기 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 적절히 제한할 수 있다.
상기 제3스토퍼(430)의 상기 커버부재(300)의 내측으로 돌출되는 길이, 상기 제3스토퍼(430)와 접촉하는 상기 하우징(140)의 외측면 또는 제1돌출부(141)의 형상, 돌출길이 등을 적절히 설계하여, 하우징(140)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 상기 제3스토퍼(430)에 의해 적절히 제한할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 보빈(110)을 나타낸 사시도이다. 실시예의 렌즈 구동장치는 제4스토퍼(440)를 포함할 수 있다.
상기 제4스토퍼(440)는 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 보빈(110)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제4스토퍼(440)는 상기 보빈(110)은 외측면에서 돌출형성되고, 상기 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 제한하는 역할을 할 수 있다. 이때, 제4스토퍼(440)는 제2돌출부(441) 및 제3돌출부(442)를 포함할 수 있다.
제2돌출부(441)는 상기 하우징(140)에 형성되어 상기 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 제한하는 제1단차부(142)와 하면이 대향되도록 구비될 수 있다. 따라서, 보빈(110)이 제1방향 중 하측방향으로 이동하는 경우 제2돌출부(441)와 하우징(140)의 제1단차부(142)가 서로 접촉하는 거리만큼 보빈(110)은 하측방향으로 이동할 수 있다.
제3돌출부(442)는 상기 제2돌출부(441)로부터 상측방향으로 돌출형성되고, 일부가 상기 하우징(140)의 내측면과 접촉하여 상기 하우징(140)에 의해 상기 보빈(110)이 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 제2돌출부(441)의 적어도 일부는 상기 하우징(140)의 내측면과 접촉하여 상기 보빈(110)이 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 역할을 할 수 있다. 즉, 제2돌출부(441)와 제3돌출부(442)는 상기 보빈(110)이 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 역할을 공통으로 수행할 수 있다.
이때, 상기 제2돌출부(441)는 제1방향으로 보아 상기 제3돌출부(442)보다 큰 면적을 가지도록 구비될 수 있다. 제2돌출부(441)는 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 제한하고, 보빈(110)의 제1방향 이동을 가이드하는 역할을 동시에 수행할 수 있다.
이에 따라 제2돌출부(441)는 제3돌출부(442)와 달리 하면과 측면이 모두 하우징(140)과 접촉할 수 있다. 따라서, 제2돌출부(441)는 제3돌출부(442)보다 큰 면적을 가지도록 하여 하우징(140)과의 충격을 견디고, 마모에 견딜 수 있도록 설계되는 것이 적절할 수 있다.
또한, 상기 제4스토퍼(440)는 복수로 구비되고, 각각 상기 보빈(110)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비될 수 있다. 보빈(110)이 제1방향에 수직한 제2방향 또는 제3방향으로 기울어지지 않고 하측방향 이동거리를 제한하기 위해 상기 복수의 제4스토퍼(440)는 상기한 바와 같이 대칭되도록 구비되는 것이 적절할 수 있다.
상기 제4스토퍼(440)는 제2돌출부(441) 하단이 상기 하우징(140)의 제1단차부(142)와 접촉하여 상기 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 적절히 제한할 수 있다. 따라서, 상기 제4스토퍼(440)는 상기 보빈(110)이 하측방향으로 과도하게 이동하는 것을 제한하여 보빈(110)의 하측방향 이동거리가 설계범위 내에 존재하도록 하는 역할을 할 수 있다.
상기 제4스토퍼(440)의 제2돌출부(441)의 보빈(110)상의 위치, 형상 등을 적절히 설계하여, 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 상기 제4스토퍼(440)에 의해 적절히 제한할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 보빈(110)을 나타낸 저면 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 도면이다. 실시예의 렌즈 구동장치는 제5스토퍼(450)를 포함할 수 있다.
상기 제5스토퍼(450)는 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, 보빈(110)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제5스토퍼(450)는 상기 보빈(110)의 하부로부터 하측방향으로 돌출형성되고, 상기 보빈(110)의 하측방향, 제2방향 또는 제3방향의 이동거리를 제한하는 역할을 할 수 있다.
제5스토퍼(450)는 제5돌출부(451) 및 제6돌출부(452)를 포함할 수 있다. 제5돌출부(451)는 하면의 일부가 베이스(210)의 상측방향으로 돌출형성되는 제4돌출부(211)와 대향되도록 구비될 수 있다. 제5돌출부(451)는 상기 제4돌출부(211)의 상면과 접촉함으로써 상기 보빈(110)이 제1방향 중 하측방향 이동거리를 제한하는 역할을 할 수 있다.
제6돌출부(452)는 상기 제5돌출부(451)로부터 하측방향으로 돌출형성되고, 일부가 상기 제4돌출부(211)의 내측면과 접촉함으로써 상기 보빈(110)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한하는 역할을 할 수 있다.
제4돌출부(211)는 베이스(210)의 상면으로부터 상측방향으로 돌출형성될 수 있다. 이때, 제4돌출부(211)는 상면이 상기 제5돌출부(451)의 하면과 접촉하여 상기 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 제한할 수 있다. 또한, 제4돌출부(211)는 내측면이 상기 제6돌출부(452)의 측면 중 일부와 접촉하여 상기 보빈(110)의 제2방향 또는 제3방향 이동거리를 제한할 수 있다.
제4돌출부(211)는 상기의 기능을 구현할 수 있다면 어떠한 형상 또는 구조로 형성되어도 무방하다. 예를 들어, 상기 제4돌출부(211)는 제1방향으로 보아 폐곡선 형태로 구비될 수 있고, 복수로 구비되는 제5스토퍼(450)에 대응되는 부위에 돌출형성되는 불연속적인 형태로 구비될 수도 있다.
상기 제5돌출부(451)는 제1방향으로 보아 상기 제6돌출부(452)보다 큰 면적을 가지도록 구비될 수 있다. 제5돌출부(451)의 하면에서 상기 제6돌출부(452)가 하향돌출한 부분을 제외한 부분이 상기 제4돌출부(211)의 상면과 접촉하여 상기 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 제한할 수 있다. 이러한 이유로 상기 제5돌출부(451)는 제1방향으로 보아 제6돌출부(452)보다 큰 면적을 가지도록 구비되는 것이 적절하다.
보빈(110)이 하측방향으로 과도하게 이동할 경우, 상기 보빈(110)에 결합되는 렌즈배럴의 하단이 상기 베이스(210)의 하측에 배치될 수 있는 필터(미도시)를 충격하여 상기 필터을 파손시킬 수 있다. 따라서, 필터 파손을 방지하기 위해 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 제한할 필요가 있으며, 이러한 역할은 제5스토퍼(450)의 제5돌출부(451)가 수행할 수 있다.
보빈(110)은 하우징(140)의 내측에 결합하여 하우징(140)과 일체로 제2방향 또는 제3방향으로 이동하는 것이 손떨림 보정기능을 수행하는 측면에서 이상적일 수 있다. 그러나, 보빈(110)은 하우징(140)의 내측에서 제1방향으로 이동하므로, 보빈(110)의 외측과 하우징(140)의 내측 사이에 이격거리(w1)가 형성될 수 있다.
상기의 이격거리(w1)가 존재하므로 보빈(110)이 하우징(140)의 내측에서 제2방향 또는 제3방향으로 이동할 수 있고, 이로 인해 렌즈 구동장치의 손떨림 보정기능이 정밀하게 수행되지 않을 수도 있다.
따라서, 제6돌출부(452)는 상기한 구조를 가지고, 보빈(110)이 하우징(140)의 내측에서 제2방향 또는 제3방향으로 이동하는 거리를 제한하여 렌즈 구동장치의 손떨림 보징기능이 정밀하게 수행되도록 할 수 있다.
한편, 상기 제5스토퍼(450)는 복수로 구비될 수 있고, 각각의 제5스토퍼(450)는 상기 보빈(110)의 중심을 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다.
렌즈 구동장치가 오토 포커싱 또는 손떨림 보정기능을 수행하는 경우, 보빈(110)이 제1방향, 제2방향 또는 제3방향으로 이동하고, 제5스토퍼(450)는 상기 보빈(110)이 제1방향, 제2방향 또는 제3방향 이동거리가 균등하도록 하기 위해 상기한 바와 같이 대칭되도록 구비되는 것이 적절할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 하우징(140)을 나타낸 저면 사시도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 사시도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 일부를 나타낸 평면도이다. 도 10은 도 9의 A부분을 나타낸 확대도이다.
실시예의 렌즈 구동장치는 제6스토퍼(460)를 포함할 수 있다. 상기 제6스토퍼(460)는 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(140)에 형성될 수 있다. 이때, 제6스토퍼(460)는 상기 하우징(140)의 하면으로부터 하측방향으로 돌출형성될 수 있다.
또한, 상기 제6스토퍼(460)는 예를 들어, 상기 하우징(140)의 모서리 부위에 구비될 수 있다. 또한, 상기 제6스토퍼(460)는 복수로 구비되고, 각각 상기 하우징(140)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 구비될 수 있다.
하우징(140)이 제2방향 또는 제3방향으로 기울어지지 않고 하측방향 이동거리를 제한하기 위해 상기 복수의 제6스토퍼(460)는 상기한 바와 같이 대칭되도록 구비되는 것이 적절할 수 있다.
상기 제6스토퍼(460)가 상기 하우징(140)의 모서리 부위에 구비될 경우, 상기 제6스토퍼(460)의 하단은 회로부재(231) 중 제2코일(230)이 형성되지 않은 부위와 접촉하여 제6스토퍼(460)가 제2코일(230)을 충격하여 제2코일(230)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 하우징(140)은 보빈(110)과는 달리 능동적으로 제1방향으로 상하이동 하지 않을 수 있다. 그러나, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1마그네트(130)의 하단과 제2코일(230)의 상단은 서로 이격거리(w1)를 가지고 대향되도록 구비되므로, 지지부재(220)가 외부의 충격에 의해 휘어지는 경우 상기 이격거리(w1)에 해당하는 부위는 공간을 형성하므로 하우징(140)은 제1방향 중 하측방향으로 이동할 수 있다.
또한, 렌즈 구동장치가 손떨림 보정기능을 수행하면 상기 하우징(140)은 제2방향 또는 제3방향으로 기울어질 수 있고, 이에 따라 하우징(140)은 제1방향 중 하측방향으로 이동할 수 있다.
하우징(140)이 하측방향으로 이동하면서 지지부재(220)가 인장력 또는 벤딩 모멘트를 받아 그 길이방향으로 늘어날 수 있으므로, 하우징(140)의 하측방향으로 과도한 이동이 반복되면, 지지부재(220)가 탄성한계를 벗어날 정도로 늘어나서 손상되거나 심한 경우 지지부재(220)가 단선될 수도 있다.
따라서, 지지부재(220)의 손상, 단선 등을 억제하기 위해 상기 하우징(140)의 하측방향 이동은 제한될 필요가 있고, 상기 제6스토퍼(460)는 상기 하우징(140)의 하측방향 이동거리를 제한하여 상기 지지부재(220)의 손상, 단선 등이 억제될 수 있다.
한편, 하우징(140)이 하측방향으로 과도하게 이동할 경우, 하우징(140) 내측에 결합하는 보빈(110)도 하측방향으로 과도하게 이동할 수 있다. 상기한 바와 같이, 보빈(110)이 하측방향으로 과도하게 이동할 경우, 상기 보빈(110)에 결합되는 렌즈배럴의 하단이 상기 베이스(210)의 하측에 배치될 수 있는 필터를 충격하여 상기 필터을 파손시킬 수 있다.
따라서, 필터 파손을 방지하기 위해 하우징(140) 및 보빈(110)의 하측방향 이동거리를 제한할 필요가 있으며, 이러한 역할은 상기 제5스토퍼(450)와 함께 제6스토퍼(460)가 수행할 수 있다.
또한, 상기 제6스토퍼(460)는 상기 제1마그네트(130)의 하면과 상기 제2코일(230) 상면의 접촉을 제한하는 역할을 할 수 있다. 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 실시예의 렌즈 구동장치에서 제1마그네트(130)의 하단과 제2코일(230)은 서로 대향되어 구비될 수 있다.
따라서, 하우징(140)이 하측방향으로 과도하게 이동하는 경우, 제1마그네트(130)는 제2코일(230)을 직접 충격하여 제2코일(230)을 손상, 파손시킬 수 있다. 따라서, 제6스토퍼(460)는 하우징(140)의 하측방향 이동거리를 제한하여 제1마그네트(130)와 제2코일(230)이 직접 접촉하지 않도록 하여 제1마그네트(130)의 충격에 의한 제2코일(230)의 손상, 파손을 방지할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1마그네트(130)의 하면과 상기 제2코일(230) 상면은 서로 이격되어 구비되고, 상기 제6스토퍼(460)의 하단은 제1방향을 기준으로 상기 제1마그네트(130)의 하면보다 하측에 놓이도록 구비될 수 있다.
즉, 상기 제1마그네트(130)의 하면과 상기 제2코일(230) 상면 사이의 이격거리(w1)는 상기 제2코일(230) 상면으로부터 제1방향으로 상기 제6스토퍼(460) 하단까지 측정되는 제2거리(w2)보다 길게 구비되는 것이 적절하다.
다시 말하면, 상기 제2거리(w2)가 상기 이격거리(w1)보다 짧게 설계됨으로써, 하우징(140)이 하측방향으로 이동하더라도 상기 제6스토퍼(460)의 하단이 상기 코일부재(231)의 상면과 접촉하여, 상기 제1마그네트(130)의 하단이 상기 제2코일(230)과 직접접촉하여 제2코일(230)을 충격하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 실시예의 렌즈 구동장치에서 상기 이격거리(w1)는 지지부재(220)가 벤딩, 인장 또는 압축 등으로 변형되지 않은 정상적인 상태에서 0.04mm 내지 0.26mm로 구비될 수 있다. 또한, 보다 적절하게는 상기 이격거리(w1)는 정상적인 상태에서 0.08mm 내지 0.13mm로 구비될 수 있다.
한편, 상기한 실시예에서 설명한 제1 내지 제6스토퍼는 각각 독립적으로 렌즈 구동장치에 구비될 수 있다. 즉, 실시예의 렌즈 구동장치는 상기 제1 내지 제6스토퍼 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
실시예에서, 렌즈 구동장치에 구비되는 각각의 스토퍼는 지지부재(220)의 변형에 의한 손상, 파손을 방지할 수 있고, 제2코일(230)의 충격에 의한 손상, 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 스토퍼 중 일부는 지지부재(220) 등에 기계적 공진(resonance)이 발생하는 경우 공진 주파수를 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 스토퍼 중 일부는 베이스(210)의 하측에 구비되는 필터의 충격에 의한 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 전술한 실시예에 의한 렌즈 구동 장치는 다양한 분야 예를 들어 카메라 모듈에 이용될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 휴대폰 등 모바일 기기 등에 적용 가능하다.
실시예에 의한 카메라 모듈은 보빈(110)과 결합되는 렌즈배럴, 이미지 센서(미도시), 인쇄회로기판(250) 및 광학계를 포함할 수 있다.
렌즈배럴은 전술한 바와 같고, 인쇄회로기판(250)은 이미지 센서가 실장되는 부분으로부터 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다.
또한, 광학계는 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장의 렌즈를 포함할 수 있다. 이때, 광학계에는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있는 액츄에이터 모듈이 설치될 수 있다. 오토 포커싱 기능을 수행하는 액츄에이터 모듈은 다양하게 구성될 수 있으며, 보이스 코일 유닛 모터를 일반적으로 많이 사용한다. 전술한 실시예에 의한 렌즈 구동 장치는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 모두 수행하는 액츄에이터 모듈의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 카메라 모듈은 도시되지 않았지만 상기에서 언급된 필터를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 필터는 적외선 차단 필터일 수 있다. 적외선 차단 필터는 이미지 센서에 적외선 영역의 빛이 입사됨을 차단하는 역할을 한다. 이 경우, 도 2에 예시된 베이스(210)에서, 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터가 설치될 수 있으며, 홀더 부재(미도시)와 결합될 수 있다. 또한, 베이스(210)는 홀더 부재의 하측을 지지할 수 있다.
베이스(210)에는 인쇄회로기판(250)과의 통전을 위해 별도의 터미널 부재가 설치될 수도 있고, 표면 전극 등을 이용하여 터미널을 일체로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 베이스(210)는 이미지 센서를 보호하는 센서 홀더 기능을 할 수 있으며, 이 경우, 베이스(210)의 측면을 따라 하측 방향으로 돌출부가 형성될 수도 있다. 그러나 이는 필수적인 구성은 아니며, 도시하지는 않았지만, 별도의 센서 홀더가 베이스(210)의 하부에 배치되어 그 역할을 수행하도록 구성할 수도 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
140: 하우징
141: 제1돌출부
142: 제1단차부
150: 상측 탄성부재
160: 하측 탄성부재
210: 베이스
211: 제4돌출부
220: 지지부재
230: 제2코일
300: 커버부재
410: 제1스토퍼
420: 제2스토퍼
430: 제3스토퍼
440: 제4스토퍼
441: 제2돌출부
442: 제3돌출부
450: 제5스토퍼
451: 제5돌출부
452: 제6돌출부
460: 제6스토퍼

Claims (20)

  1. 베이스;
    상기 베이스와 결합하는 커버부재;
    상기 커버부재 내에 배치되는 하우징; 및
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈을 포함하고,
    상기 보빈은 상기 보빈의 외측면으로부터 돌출되는 스토퍼를 포함하고,
    상기 스토퍼는 상기 보빈의 외면으로부터 광축 방향과 수직하는 방향으로 돌출되는 제1 돌출부 및 상기 제1 돌출부의 말단으로부터 상기 광축 방향으로 돌출되고, 상기 하우징의 내측면과 접촉하여 상기 보빈의 상기 광축 방향으로의 이동을 가이드하는 제2 돌출부를 포함하는 렌즈 구동장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 돌출부의 상면은 상기 보빈의 상면보다 낮은 렌즈 구동장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 돌출부의 상면은 상기 하우징의 상면보다 낮은 렌즈 구동장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보빈의 외주면에 형성되는 리세스에 배치되는 코일을 더 포함하고,
    상기 제2 돌출부는 상기 리세스와 상기 보빈의 상면 사이에 배치되는 렌즈 구동장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 돌출부는 상기 리세스와 상기 하우징의 상면 사이에 배치되는 렌즈 구동장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 스토퍼를 수용하는 단차부를 포함하고,
    상기 제1 돌출부의 측면은 상기 단차부와 접촉하는 렌즈 구동장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부로부터 상측 방향으로 돌출되는 렌즈 구동장치.
  8. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈의 외주면 상에 배치되는 제1 코일; 및
    상기 하우징에 배치되는 마그네트를 포함하고,
    상기 보빈은 상기 보빈의 외측면으로부터 돌출되는 제1 스토퍼를 포함하고,
    상기 제1 스토퍼는 상기 보빈의 외면으로부터 광축 방향과 수직하는 방향으로 돌출되는 제1 돌출부 및 상기 보빈의 외면과 가장 멀리 떨어진 상기 제1 돌출부의 끝단으로부터 상측 방향으로 돌출되고, 상기 하우징의 내측면과 접촉하여 상기 보빈의 상기 상측 방향으로의 이동을 가이드하는 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 제2 돌출부의 상면은 상기 보빈의 상면보다 아래에 위치하는 렌즈 구동장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 돌출부의 상면은 상기 하우징의 상면보다 아래에 위치하는 렌즈 구동장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 보빈의 리세스 상에 배치되고,
    상기 제2 돌출부는 상기 리세스와 상기 하우징의 상면 사이에 배치되는 렌즈 구동장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 보빈은 상기 보빈의 하면으로부터 돌출되는 제2 스토퍼를 포함하는 렌즈 구동장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 스토퍼는 제1 폭을 갖는 제1 영역과 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 제2 영역을 포함하는 렌즈 구동장치.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 하우징 하부에 배치되는 베이스; 및
    상기 베이스 상에 배치되는 제2 코일을 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 코일은 상기 마그네트에 대응되게 배치되는 렌즈 구동장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 보빈 상에 배치되고, 상기 하우징 및 상기 보빈과 결합하는 탄성부재를 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  16. 하우징; 및
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈을 포함하고,
    상기 보빈은 상기 보빈의 외측면으로부터 돌출되는 스토퍼를 포함하고,
    상기 하우징은 단차부를 포함하고,
    상기 스토퍼는 상기 단차부와 접촉하고, 상기 보빈의 외면으로부터 광축 방향과 수직하는 방향으로 돌출되는 제1 돌출부 및 상기 제1 돌출부로부터 상측 방향으로 돌출되고, 상기 하우징의 내측면과 접촉하여 상기 보빈의 상기 상측 방향으로의 이동을 가이드하는 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 돌출부의 하면으로부터 상기 제2 돌출부의 상면까지의 거리는 상기 단차부와 상기 하우징의 상면 사이의 거리보다 작은 렌즈 구동장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부의 하면으로부터 상기 제2 돌출부의 상면까지의 거리는 상기 단차부와 상기 보빈의 상면 사이의 거리보다 작은 렌즈 구동장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 보빈의 외주면에 형성되는 리세스에 배치되는 코일을 더 포함하고,
    상기 제2 돌출부는 상기 리세스와 상기 보빈의 상면 사이에 배치되는 렌즈 구동장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 돌출부는 상기 리세스와 상기 하우징의 상면 사이에 배치되는 렌즈 구동장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 하우징에 배치되는 마그네트를 더 포함하고,
    상기 스토퍼는 상기 마그네트를 상기 광축 방향으로 오버랩하는 렌즈 구동장치.
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