KR102605506B1 - 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기 - Google Patents

렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기 Download PDF

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Abstract

실시 예는 하우징, 상기 하우징 내측에 수용되고, 렌즈를 장착하기 위한 보빈, 상기 보빈의 외주면에 배치되고, 제1 신호가 제공되는 제1 코일, 상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트들, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제1 유도 전압이 발생하는 제2 코일, 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제2 유도 전압이 발생하는 제3 코일, 및 상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 비교한 결과에 기초하여, 상기 보빈의 변위를 감지하는 감지부를 포함한다.

Description

렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기{A LENS MOVING UNIT, AND CAMERA MODULE AND OPTICAL INSTRUMENT INCLUDING THE SAME}
실시 예는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기에 관한 것이다.
피사체를 촬상하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하는 카메라 모듈이 장착된 휴대폰 또는 스마트폰이 개발되고 있다. 일반적으로 카메라 모듈은 렌즈, 이미지 센서 모듈, 및 렌즈와 이미지 센서 모듈의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM)를 포함할 수 있다.
스마트폰과 같은 소형 전자 제품에 실장되는 카메라 모듈의 경우, 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 방지 수단을 카메라 모듈에 추가 설치하는 기술 개발이 요구되고 있다.
실시 예는 주위 환경에 기인하여 센싱 코일의 유도 전압에 영향을 주는 노이즈를 제거하고, AF 동작의 정확도를 높일 수 있는 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기를 제공한다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 하우징; 상기 하우징 내측에 수용되고, 렌즈를 장착하기 위한 보빈; 상기 보빈의 외주면에 배치되고, 제1 신호가 제공되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트들; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제1 유도 전압이 발생하는 제2 코일; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제2 유도 전압이 발생하는 제3 코일; 및 상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 수신하고, 상기 보빈의 변위를 감지하는 감지부를 포함한다.
상기 감지부는 상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 비교한 결과에 기초하여, 상기 제2 코일 또는 제3 코일 중 적어도 하나에 발생되는 노이즈를 판별하고, 판별된 결과에 기초하여 상기 보빈의 변위를 감지 및 제어할 수 있다.
상기 제2 코일 및 상기 제3 코일 각각은 광축을 기준으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하도록 상기 하우징의 외측부를 감쌀 수 있다.
상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 서로 접할 수 있다.
상기 제2 코일의 권선 수와 상기 제3 코일의 권선 수는 동일할 수 있다.
상기 제1 신호는 교류 신호 또는 펄스 신호를 포함할 수 있다.
상기 제1 신호에 응답하여 상기 제2 코일에 상기 제1 유도 전압이 발생되고, 상기 제1 신호에 응답하여 상기 제3 코일에 상기 제2 유도 전압이 발생될 수 있다.
상기 감지부는 상기 제1 및 제2 유도 전압들 각각을 증폭하고, 증폭된 제1 및 제2 유도 전압들을 비교한 결과에 기초하여 상기 제2 코일 또는 상기 제3 코일 중 적어도 하나에 발생되는 노이즈를 판별할 수 있다.
상기 감지부는 상기 제1 유도 전압을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따른 제1 디지털 신호를 출력하고, 상기 제2 유도 전압을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따른 제2 디지털 신호를 출력하고, 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 비교한 결과에 기초하여 상기 제2 코일 또는 상기 제3 코일 중 적어도 하나에 발생되는 노이즈를 판별할 수 있다.
상기 제2 코일과 제3 코일은 서로 직렬 연결되고, 상기 제2 코일의 일단과 상기 제3 코일의 일단의 접점에 중간 탭이 마련되고, 상기 중간 탭에는 그라운드 전원이 제공될 수 있다.
상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
상기 제3 코일에는 제2 신호가 제공되고, 상기 제3 코일에는 상기 제2 신호에 의한 전압이 발생될 수 있다.
상기 제2 신호는 교류 신호 또는 펄스 신호일 수 있다.
상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 서로 동기될 수 있다.
상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 서로 동기되지 않을 수 있다.
상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 발생하는 상기 제2 코일의 제1 유도 전압, 및 상기 제3 코일의 제2 유도 전압은 주위 온도 변화에 의하여 기초하여 변화할 수 있다.
상기 제2 신호에 의하여 발생되는 상기 제3 코일의 전압은 상기 주위 온도 변화에 기초하여 변화할 수 있다.
상기 제1 신호는 상기 제1 코일과 상기 제1 마그네트들 간의 상호 작용에 의한 전자기력을 발생시키는 구동 신호이고, 상기 제1 신호는 상기 제1 내지 제3 코일들 중 상기 제1 코일에만 제공될 수 있다.
상기 카메라 모듈은 상기 제1 코일과 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 단자들, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제3 및 제4 단자들, 및 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제5 및 제6 단자들을 포함하는 회로 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 단자들에 상기 제1 신호가 입력되고, 상기 제3 및 제4 단자들을 통하여 상기 제1 유도 전압이 출력되고, 상기 제3 및 제4 단자들을 통하여 상기 제2 유도 전압이 출력될 수 있다.
상기 제1 신호의 주파수는 20kHz 이상일 수 있다.
상기 카메라 모듈은 상기 보빈에 장착되는 렌즈; 및 상기 렌즈를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 광학 기기는 전기적 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 모듈; 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 실시 예에 따른 카메라 모듈; 및 상기 디스플레이 모듈, 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내측에 수용되고, 렌즈를 장착하기 위한 보빈; 상기 보빈의 외주면에 배치되고, 제1 신호가 제공되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트들; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제1 유도 전압이 발생하는 제2 코일; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제2 유도 전압이 발생하는 제3 코일; 및 상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 수신하고, 상기 보빈의 변위를 감지하는 감지부를 포함한다.
실시 예는 주위 환경에 기인하여 센싱 코일의 유도 전압에 영향을 주는 노이즈를 제거하고, AF 동작의 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 커버를 제외한 도 1의 렌즈 구동 장치의 결합 사시도를 나타낸다.
도 3a는 도 1에 도시된 보빈의 제1 사시도이다.
도 3b는 도 1에 도시된 보빈의 제2 사시도이다.
도 4a는 도 1에 도시된 하우징의 제1 사시도이다.
도 4b는 도 1에 도시된 하우징의 제2 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 1의 상측 탄성 부재, 하측 탄성 부재, 제4 코일, 회로 기판, 베이스, 지지 부재의 결합 사시도를 나타낸다.
도 7은 제4 코일, 회로 기판, 베이스, 및 제1 및 제2 위치 센서들의 분리 사시도를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c는 도 2의 하우징에 배치되는 제2 코일 및 제3 코일의 배치의 실시 예들을 나타낸다.
도 9a는 다른 실시 예에 따른 제2 코일 및 제3 코일의 배치를 나타낸다.
도 9b는 도 9a에서 제2 코일 및 제3 코일을 제외한 사시도를 나타낸다.
도 9c는 도 9a에 도시된 제2 코일 및 제3 코일의 일 실시 예를 나타낸다.
도 10a는 도 1에 도시된 제1 코일, 제2 코일, 및 제3 코일의 일 실시 예를 나타낸다.
도 10b는 도 1에 도시된 제1 코일, 제2 코일, 및 제3 코일의 다른 일 실시 예를 나타낸다.
도 11a는 제1 구동 신호에 응답하여 발생하는 제2 코일의 제1 유도 전압, 및 제3 코일의 제2 유도 전압의 파형의 일 실시 예를 나타낸다.
도 11b는 제1 구동 신호에 응답하여 발생하는 제2 코일의 제1 유도 전압, 및 제3 코일의 제2 유도 전압의 파형의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 12는 도 7에 도시된 감지부의 일 실시 예를 나타낸다.
도 13은 도 7에 도시된 감지부의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 14는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도를 나타낸다.
도 15a는 온도 보상을 위한 제1 내지 제3 코일들의 일 실시 예를 나타낸다.
도 15b는 온도 보상을 위한 제1 내지 제3 코일들의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 16a 내지 도 16d는 도 15a 및 도 15b의 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호에 따른 제2 코일에 발생되는 제1 전압 및 제3 코일에 발생되는 제2 전압의 실시 예들을 나타낸다.
도 17은 주위 온도에 따라 도 10a 및 도 10b에 도시된 제2 코일 또는 제3 코일에 발생하는 제1 또는 제2 유도 전압들의 변화를 나타낸다.
도 18은 노이즈 성분을 제거하기 위한 커패시터를 나타낸다.
도 19는 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 20은 도 19에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)의 분해 사시도를 나타내고, 도 2는 커버(1300)를 제외한 도 1의 렌즈 구동 장치(100)의 결합 사시도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 렌즈 구동 장치(100)는 보빈(1110), 제1 코일(1120), 마그네트(1130), 하우징(1140), 상측 탄성 부재(1150), 하측 탄성 부재(1160), 제2 코일(1171), 제3 코일(1172), 지지 부재(1220), 제4 코일(1230), 회로 기판(1250), 위치 센서들(1240), 및 감지부(1241)를 포함한다. 렌즈 구동 장치(100)는 커버 부재(1300), 및 베이스(1210)를 더 포함할 수 있다.
커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 다른 구성들(110,120,130,140,150,160,250)을 수용한다.
커버 부재(1300)는 하부가 개방되고, 상단부 및 측벽들을 포함하는 상자(box) 형태일 수 있으며, 커버 부재(1300)의 하부는 베이스(1210)의 상부와 결합될 수 있다. 커버 부재(1300)의 상단부의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형 등일 수 있다.
커버 부재(1300)는 보빈(1110)과 결합하는 렌즈(미도시)를 외부 광에 노출시키는 중공을 상단부에 구비할 수 있다. 또한, 카메라 모듈의 내부에 먼지나 수분 등의 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위하여 커버 부재(1300)의 중공에는 광투과성 물질로 이루어진 윈도우(Window)가 추가적으로 구비될 수 있다.
커버 부재(1300)의 재질은 마그네트(1130)와 붙는 현상을 방지하기 위하여 SUS 등과 같은 비자성체일 수 있으나, 자성 재질로 형성하여 요크(yoke) 기능을 할 수도 있다.
보빈(1110)은 하우징(1140)의 내측에 배치되며, 제1 코일(1120)과 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축(OA) 방향 또는 제1 방향(예컨대, Z축 방향)으로 이동 가능하다.
보빈(1110)에는 렌즈가 직접 장착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서 보빈(1110)은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴(lens barrel, 미도시)을 포함할 수 있으며, 렌즈 배럴은 보빈(1110)의 내측에 다양한 방식으로 결합할 수 있다.
보빈(1110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴의 장착을 위하여 중공을 가질 수 있다. 보빈(1110)의 중공 형상은 장착되는 렌즈 또는 렌즈 배럴의 형상과 일치할 수 있으며, 예컨대, 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3a는 도 1에 도시된 보빈(1110)의 제1 사시도이고, 도 3b는 도 1에 도시된 보빈(1110)의 제2 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보빈(1110)은 보빈(1110)의 상부면으로부터 제1 방향으로 돌출되는 제1 돌출부(1111), 및 보빈(1110)의 외주면으로부터 제2 및/또는 제3 방향으로 돌출되는 제2 돌출부(1112)를 포함할 수 있다.
보빈(1110)의 제1 돌출부(111)는 가이드(guide)부(1111a) 및 제1 스토퍼(stopper)(1111b)를 포함할 수 있다. 보빈(1110)의 가이드부(1111a)는 상측 탄성 부재(1150)의 설치 위치를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 보빈(1110)의 가이드부(1111a)는 상측 탄성 부재(1150)의 제1 프레임 연결부(1153)를 가이드할 수 있다.
보빈(1110)의 제2 돌출부(1112)는 보빈(1110)의 외주면에서 제1 방향과 직교하는 제2 및/또는 제3 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 보빈(1110)의 제2 돌출부(1112)의 상부면(1112a)에는 상측 탄성 부재(1150)의 제1 내측 프레임 (1151)의 통공(1151a)과 결합하는 제1 결합 돌기(1113a)가 마련될 수 있다.
보빈(1110)의 제1 돌출부(1111)의 제1 스토퍼(1111b) 및 제2 돌출부(1112)는 보빈(1110)이 오토 포커싱 기능을 위해 제1 방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(1110)의 상면이 커버 부재(1300)의 내측과 직접 충돌하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
보빈(1110)은 하측 탄성 부재(1160)의 통공(1161a)에 결합 및 고정되는 제2 결합 돌기(1117)를 하부면에 구비할 수 있다.
보빈(1110)은 하부면으로부터 돌출되는 제2 스토퍼(1116)를 구비할 수 있다.
보빈(1110)의 제2 스토퍼(1116)는 보빈(1110)이 오토 포커싱 기능을 위해 제1 방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 보빈(1110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(1110)의 하부면이 베이스(1210), 제3 코일(1230), 또는 회로 기판(1250)에 직접 충돌되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
보빈(1110)의 외주면(1110b)은 제1 측부들(1110b-1) 및 제1 측부들(1110b-1) 사이에 위치하는 제2 측부들(1110b-2)을 포함할 수 있다.
보빈(1110)의 제1 측부들(1110b-1)은 마그네트(1130)에 대응 또는 대향할 수 있으며, 하우징(1140)의 제1 측부들(1141)에 대응 또는 대향할 수 있다.
보빈(1110)의 제2 측부들(1110b-2) 각각은 인접하는 2개의 제1 측부들 사이에 배치될 수 있다. 보빈(1110)의 제1 측부들(1110b-1) 각각의 외주면은 평면일 수 있다. 보빈(1110)의 제2 측부들(1110b-2) 각각의 외주면은 곡면일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 평면일 수도 있다.
보빈(1110)의 외주면에는 제1 코일(1120)이 안착 또는 배치되기 위한 홈(1105)이 마련될 수 있다. 예컨대, 홈(1105)은 보빈(1110)의 제1 및 제2 측부들(1110b-1, 1110b-2)의 외측면들에 마련될 수 있다.
제1 코일(1120)은 보빈(1110)의 외주면(1110b)에 배치된다.
제1 코일(1120)은 하우징(1140)에 배치되는 마그네트(1130)와 전자기적 상호 작용을 하는 구동용 코일일 수 있다.
마그네트(1130)와 전자기적 상호 작용에 의한 전자기력을 생성하기 위하여 제1 코일(1120)에는 구동 신호(예컨대, 구동 전류 또는 전압)가 인가될 수 있다.
제1 코일(1120)과 마그네트(1130) 간의 전자기적 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 AF(Auto Focus) 가동부는 제1 방향으로 이동할 수 있다. 제1 코일(1120)에 인가되는 구동 신호를 제어하여 전자기력을 조절함으로써, AF 가동부의 제1 방향으로의 움직임을 제어할 수 있으며, 이로 인하여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다.
AF 가동부는 상측 및 하측 탄성 부재들(1150,1160)에 의하여 탄성 지지되는 보빈(1110), 및 보빈(1110)에 장착되어 보빈(1110)과 함께 이동하는 구성들을 포함할 수 있다. 예컨대 AF 가동부는 보빈(1110), 제1 코일(1120), 및 보빈(1110)에 장착되는 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 코일(1120)은 광축(OA)을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하도록 보빈(1110)의 외주면을 감싸도록 권선될 수 있다. 다른 실시 예에서 제1 코일(1120)은 광축(OA)과 수직인 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 권선되는 코일 링 형태로 구현될 수 있으며, 코일 링의 개수는 마그네트(1130)의 개수와 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 코일(1120)은 상측 또는 하측 탄성 부재들(1150, 1160) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
하우징(140)은 제1 코일(1120)이 배치 또는 장착된 보빈(1110)을 내측에 수용하며, 마그네트(1130), 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)을 지지한다.
도 4a는 도 1에 도시된 하우징(1140)의 제1 사시도이고, 도 4b는 도 1에 도시된 하우징(1140)의 제2 사시도이고, 도 5는 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치(110)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 4a, 도 4b, 및 도 5를 참조하면, 하우징(1140)은 전체적으로 중공 기둥 형상일 수 있으며, 중공을 형성하는 복수의 제1 측부들(1141), 및 제2 측부들(1142)을 포함할 수 있다.
예컨대, 하우징(1140)은 서로 이격하는 제1 측부들(1141) 및 서로 이격하는 제2 측부들(1142)을 포함할 수 있다.
하우징(1140)의 제1 측부들(1141) 각각은 인접하는 2개의 제2 측부들(1142) 사이에 배치 또는 위치할 수 있고, 제2 측부들(1142)을 서로 연결시킬 수 있으며, 일정 깊이의 평면을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 측부들(1142)은 하우징(1140)의 코너 또는 모서리에 위치할 수 있으며, 코너부(corner portion)로 대체하여 표현될 수 있다.
하우징(1140)의 제1 측부들(1141)에는 마그네트(1130)가 배치 또는 설치될 수 있고, 하우징(1140)의 제2 측부들(1141)에는 지지 부재(1220)가 배치될 수 있다.
하우징(1140)은 보빈(1110)의 제1 및 제2 돌출부(1111, 1112)와 대응되는 위치에 마련되는 제1 안착홈(1146)을 구비할 수 있다. 예컨대, 보빈(1110)의 제1 및 제2 돌출부(1111, 1112)의 저면과 하우징(1140)의 제1 안착홈(1146)의 바닥면(1146a)이 접촉된 상태가 보빈(1110)의 초기 위치로 설정되면, 오토 포커싱 기능은 단방향(예컨대, 초기 위치에서 양의 Z축 방향)으로 제어될 수 있다.
그러나, 예컨대, 보빈(1110)의 제1 및 제2 돌출부(1111, 1112)의 저면과 제1 안착홈(1146)의 바닥면(1146a)이 일정 거리 이격된 위치가 보빈(1110)의 초기 위치로 설정되면, 오토 포커싱 기능은 양방향(예컨대, 초기 위치에서 양의 Z축 방향, 및 초기 위치에서 음의 Z축 방향)으로 제어될 수 있다.
하우징(1140)은 마그네트들(1130-1 내지 1130-4)을 지지 또는 수용하기 위하여 제1 측부들(1141)의 내면에 마련되는 마그네트 안착부(1141a)를 구비할 수 있다.
하우징(1140)의 제1 측부들(1141)은 커버 부재(1300)의 측면과 평행하게 배치될 수 있다. 하우징(1140)의 제2 측부들(1142)에는 지지 부재(1220)가 통과하는 통공(1147a, 1147b)이 마련될 수 있다.
또한, 하우징(1140)의 상부면이 커버 부재(1300)의 상부 내면에 직접 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 하우징(1140)의 상부면에는 제2 스토퍼(1144-1 내지 1144-4)가 마련될 수 있다. 제2 스토퍼들(1144-1 내지 1144-4)은 하우징(1140)의 상부면의 모서리들에 배치될 수 있다.
하우징(1140)은 상측 탄성 부재(1150)의 제1 외측 프레임(1152)의 통공(1152a)과 결합을 위하여 제2 측부들(142)의 상부면에 적어도 하나의 제1 상측 지지 돌기(1143)를 구비할 수 있고, 하측 탄성 부재(1160)의 제2 외측 프레임(1162)의 통공(1162a)과 결합 및 고정을 위하여 제2 측부들(1142)의 하부면에 제2 하측 지지 돌기(1145)를 구비할 수 있다.
지지 부재(1220)가 지나가는 경로를 확보하기 위해서일 뿐만 아니라, 댐핑 역할을 할 수 있는 실리콘을 채우기 위한 공간을 확보하기 위하여 하우징(1140)은 제2 측부(1142)에 마련되는 요홈(1142a)를 구비할 수 있다. 예컨대, 하우징(1140)의 요홈(1142a)에는 댐핑 실리콘이 채워질 수 있다.
하우징(1140)은 제1 측부들(1141)의 측면으로부터 제2 방향 또는 제3 방향으로 돌출된 제3 스토퍼(1149)를 구비할 수 있다. 제3 스토퍼(1149)는 하우징(1140)이 제2 및 제3 방향으로 움직일 때 하우징(1140)의 제1 측부들(1141)이 커버 부재(1300)의 내측면과 충돌하는 것을 방지하기 위한 것이다.
하우징(1140)은 하부면으로부터 돌출되는 제4 스토퍼(미도시)를 더 구비할 수도 있으며, 하우징(1140)의 제4 스토퍼는 하우징(1140)의 바닥면이 베이스(1210), 제3 코일(1230), 및/또는 회로 기판(1250)과 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 구성을 통해 하우징(1140)은 아래쪽으로는 베이스(1210)와 이격될 수 있고, 상측으로는 커버 부재(1300)와 이격될 수 있다. 이와 같이, 하우징(140)이 베이스 및 커버 부재(1300)와 이격하도록 위치하기 때문에, 광축(OA)에 수직한 방향으로 하우징(1140)의 변위를 제어하는 손떨림 보정 동작이 수행될 수 있다.
마그네트들(1130: 1130-1 내지 1130-4)은 하우징(1140)의 제1 측부들(1141) 내측에 수용되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서 마그네트(1130-1 내지 1130-4)는 하우징(1140)의 제1 측부들(1141)의 외측에 배치될 수도 있다.
AF 가동부의 초기 위치에서, 마그네트(1130)는 광축(OA) 방향과 수직인 방향으로 제1 코일(120)에 중첩되거나 또는 제1 코일(1120)에 정렬될 수 있다.
여기서 AF 가동부의 초기 위치는 제1 코일(1120)에 전원을 인가하지 않은 상태에서, AF 가동부의 최초 위치이거나 또는 상측 및 하측 탄성 부재(1150,1160)가 단지 AF 가동부의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다.
예를 들어, 가동부의 초기 위치에서, 마그네트들(1130-1 내지 1130-4)은 제2 방향 또는 제3 방향으로 제1 코일(1120)과 중첩될 수 있다.
마그네트들(1130-1 내지 1130-4) 각각의 형상은 하우징(1140)의 제1 측부(1141)에 대응되는 형상, 예컨대, 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
마그네트들(1130-1 내지 1130-4) 각각은 제1 코일(1120)을 마주보는 면을 S극, 바깥쪽 면은 N극이 되도록 배치되는 단극 착자 마그네트 또는 양극 착자 마그네트일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 극성을 반대로 구성하는 것도 가능하다.
실시 예에서 마그네트들(1130-1 내지 1130-4)의 수는 4개이지만, 이에 한정되는 것은 아니며 마그네트(130)의 수는 적어도 2개 이상일 수 있으며, 제1 코일(1120)과 마주보는 마그네트들(130-1 내지 1130-4) 각각의 면은 평면일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 곡면일 수도 있다.
하우징(1140)의 제1 및 제2 측부들(1141, 1142)에는 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)이 배치 또는 안착되는 코일 안착부(1149a)가 마련될 수 있다.
코일 안착부(1149a)는 하우징(1140)의 제1 및 제2 측부들(1141,1142)의 측면의 일부가 함몰된 구조일 수 있다.
또는 다른 실시 예에서 코일 안착부는 하우징(1140)의 상부면의 가장 자리 영역이 함몰된 구조일 수도 있다.
예컨대, 하우징(1140)의 코일 안착부(1149a)는 제1 및 제2 측부들(1141, 1142)의 상부면과 측면이 만나는 모서리에 인접하는 하우징(1140)의 상부면의 가장 자리 영역에 위치할 수 있다.
예컨대, 하우징(1140)의 코일 안착부(1149a)와 하우징(140)의 상부면은 수직 방향 또는 제1 방향으로 단차를 가질 수 있다.
예컨대, 하우징(1140)의 코일 안착부(1149a)는 하우징(1140)의 제1 및 제2 측부들(1141, 1142)의 상부면 아래에 위치하는 지지면(1149-1a, 1149-2a), 및 하우징(1140)의 상부면과 하우징(1140)의 지지면(1149-1a, 1149-2a) 사이에 위치하는 측면(1149-1b, 1149-2b)을 포함할 수 있다.
예컨대, 코일 안착부(1149a)의 지지면(1149-1a, 1149-2a)은 하우징(1140)의 상부면 아래에 위치할 수 있고, 코일 안착부(1149a)의 지지면(1149-1a, 1149-2a)과 하우징(1140)의 상부면 사이에는 제1 방향으로 단차가 존재할 수 있다.
예컨대, 안착부(1149a)의 지지면(1149-1a, 1149-2a)과 하우징(1140)의 상부면 사이의 단차는 제2 코일(1171), 및 제2 코일(1172)의 두께의 합보다 크거나 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(1140)의 제2 스토퍼들(1144-1 내지 1144-4)은 하우징(1140)의 상부면의 모서리들에 배치되고, 하우징(1140)의 상부면 상측 방향으로 돌출된 구조이기 때문에, 코일 안착부(1149a)에 배치된 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)이 하우징(1140)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)은 하우징(1140)의 상부면 또는 하우징(1140)의 제1 및 제2 측부들(1141, 1142)의 상측 외측면에 배치될 수 있다. 이는 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)을 제4 코일(1230)로부터 최대한 이격하도록 배치시킴으로써, 제4 코일과의 간섭으로 인하여 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)에 유도되는 전압이 영향을 받는 것을 최소화하기 위함이다.
예컨대, 제2 코일(1171), 및 제3 코일(1172)은 하우징(1140)의 코일 안착부(1149a)에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 다른 실시 예에서는 제2 코일(1171), 및 제3 코일(1172)이 하우징(1140)의 제1 및 제2 측부들(1141, 1142)의 내측면에 배치될 수도 있다.
제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각은 광축(OA)을 기준으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 하우징(1140)의 제1 및 제2 측부들(1141, 12142)의 외측면에 감길 수 있다. 예컨대, 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각은 광축(OA)을 기준으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하도록 하우징(1140)의 외측부 상측에 감긴 링 형상, 예컨대, 사각형의 링 형상일 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 도 2의 하우징(1140)에 배치되는 제2 코일(1171), 및 제3 코일(1172)의 배치의 실시 예들을 나타낸다.
도 8a를 참조하면, 제3 코일(1172)은 제2 코일(1171) 상에 배치될 수 있으며, 제2 코일(1171)과 제3 코일(1172)은 서로 접할 수 있다.
예컨대, 제2 코일(1171)의 하면은 하우징(1140)의 안착부(1149a)의 지지면(1149-1a, 1149-2a)에 접촉할 수 있고, 제3 코일(1172)의 하면은 제2 코일(1171)의 상면과 접촉할 수 있다.
다른 실시 예에서는 제2 코일(1171)은 제3 코일(1172)과 이격하여 제3 코일(1172) 아래에 배치될 수도 있다.
상호 유도에 의한 전압을 용이하게 유도하기 위하여, 제1 코일(1120)의 권선 형태와 동일한 형태로 제2 코일 및 제3 코일들(1171, 1172) 각각이 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 코일(1120)이 광축을 기준으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 감긴 링 형상일 때, 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각도 광축을 기준으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하도록 하우징(1140)의 외측부에 감긴 링 형상일 수 있다.
예컨대, 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각은 하우징(1140)의 안착부(1149)의 측면(1149-1b, 1149-2b)을 감싸는 링 형상일 수 있으며, 하우징(1140)의 안착부(1149)의 측면(1149-1b, 1149-2b)에 접할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 제2 코일(1171)이 제3 코일(1172) 상에 배치될 수도 있다. 또는 다른 실시 예에서는 제3 코일(1172)은 제2 코일(1171)과 이격하여 제2 코일(1171) 아래에 배치될 수도 있다.
도 8c를 참조하면, 제3 코일(1172)은 제2 코일(1171)의 외측부에 배치되거나 또는 제2 코일(1171)의 외측부를 감싸도록 배치될 수 있다.
예컨대, 제3 코일(1172)은 제2 코일(1171)의 바깥쪽에 배치될 수도 있다. 이는 제2 코일(1171)과 제1 코일(1120) 간의 이격 거리와 제3 코일(1172)과 제1 코일(1120) 간의 이격 거리를 동일 또는 유사하게 하여, 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각에 유도되는 전압의 크기를 동일 또는 유사하게 하기 위함이다.
제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각에 유도되는 전압의 크기를 동일 또는 유사하게 됨에 따라, 실시 예는 노이즈 제거를 위한 캘리브레이션을 용이하게 할 수 있다.
또 다른 실시 예에서는 제2 코일(1171)은 제3 코일(1172)의 외측부에 배치되거나 또는 제3 코일(1172)의 외측부를 감싸도록 배치될 수도 있다. 예컨대, 제2 코일(1171)은 제3 코일(1172)의 바깥쪽에 배치될 수도 있다. 이는 제2 코일(1171)과 제1 코일(1120) 간의 이격 거리와 제3 코일(1172)과 제1 코일(1120) 간의 이격 거리를 동일 또는 유사하게 하여, 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각에 유도되는 전압의 크기를 동일 또는 유사하게 하기 위함이다.
에폭시, 열경화성 접착제, 광경화성 접착제 등을 사용하여 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)은 하우징(1140)의 코일 안착부(1149a)에 고정 또는 결합될 수 있다.
도 9a는 다른 실시 예에 따른 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172)의 배치를 나타내고, 도 9b는 도 9a에서 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172)을 제외한 사시도를 나타내고, 도 9c는 도 9a에 도시된 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172)의 일 실시 예를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172)은 하우징(1140)의 제1 측부들(1141) 중 어느 하나에 외측면에 배치될 수 있으며, 링 형상을 가질 수 있다.
제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172) 각각은 광축(OA)과 수직인 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 권선된 코일 링 형태일 수 있다.
도 9b을 참조하면, 하우징(1140)의 어느 하나의 제1 측부의 외측면에는 제2 및 제3 코일들(2171, 2172)이 안착되는 안착부(1142)가 마련될 수 있다.
예컨대, 하우징(1140)의 안착부(1142)는 제2 및 제3 코일들을 안착시키기 위하여 하우징(1140)의 어느 한 제1 측부의 외측면으로부터 함몰되는 홈부(1142a), 및 제2 및 제3 코일들(2171,2172)을 고정시키기 위하여 홈부(1142b)로부터 돌출되는 돌기(1142b)를 포함할 수 있다. 제2 및 제3 코일들(2171,2172)은 돌기(1142b)에 결합, 장착, 또는 권선될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172) 각각은 직선부들 및 곡선부들을 포함하는 폐곡선 형상일 수 있으며, 돌기(1142b)에 삽입되어 홈부(1142a)에 배치될 수 있다.
제2 코일(2171)이 하우징(1140)의 제1 측부의 외측면에 접하도록 홈부(1142a)에 배치되고, 제3 코일(2172)은 제2 코일(2171)의 바깥쪽에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시 예에서는 제3 코일(2172)이 하우징(1140)의 제1 측부의 외측면에 접하도록 홈부(1142a)에 배치될 수 있고, 제2 코일(2171)이 제3 코일(2172)의 바깥쪽에 배치될 수도 있다.
상측 탄성 부재(1150), 및 하측 탄성 부재(1160)는 보빈(1110) 및 하우징(1140)과 결합되고, 보빈(1110)을 탄력적으로 지지할 수 있다.
도 6은 도 1의 상측 탄성 부재(1150), 하측 탄성 부재(1160), 제4 코일(1230), 회로 기판(1250), 베이스(1210), 지지 부재(1220)의 결합 사시도를 나타내고, 도 7은 제4 코일(1230), 회로 기판(1250), 베이스(1210), 및 제1 및 제2 위치 센서들(1240a, 1240b)의 분리 사시도를 나타낸다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상측 탄성 부재(1150)는 복수 개로 분할된 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-6)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상측 탄성 부재(1150)는 서로 이격하는 제1 내지 제6 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-6)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-4) 각각은 보빈(1110)과 결합하는 제1 내측 프레임(1151), 하우징(1140)과 결합하는 제1 외측 프레임(1152), 및 제1 내측 프레임(1151)과 제1 외측 프레임(1152)을 연결하는 제1 연결부(1153)를 포함할 수 있다.
예컨대, 열 융착, 에폭시 등과 같은 접착 부재에 의하여, 제1 내측 프레임(1151)의 통공(1151a)과 보빈(1110)의 제1 결합 돌기(1113a)는 서로 결합될 수 있고, 제1 외측 프레임(1152)의 통공(1152a)와 하우징(1140)의 제1 상측 지지 돌기(1143)은 서로 결합될 수 있다.
제5 및 제6 상측 탄성 부재들(1150-5, 1150-6) 각각은 보빈(1110)과 결합되지 않고, 하우징(140)에만 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서 제5 및 제6 상측 탄성 부재들은 보빈 및 하우징에 모두 결합될 수도 있다.
하측 탄성 부재(1160)는 복수 개로 분할된 하측 탄성 부재들을 포함할 수 있다.
예컨대, 하측 탄성 부재(1160)는 서로 이격되는 제1 하측 탄성 부재(1160-1) 및 제2 하측 탄성 부재(1160-2)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 하측 탄성 부재들(1160-1,1160-2) 각각은 보빈(1110)과 결합하는 제2 내측 프레임(1161), 하우징(1140)과 결합하는 제2 외측 프레임(1162), 및 제2 내측 프레임(1161)과 제2 외측 프레임(1162)을 연결하는 제2 연결부(1163)를 포함할 수 있다.
제1 코일(1120)은 상측 및 하측 탄성 부재들(1150, 1160)의 제1 및 제2 내측 프레임들 중 어느 2개에 연결될 수 있다.
예컨대, 납땜 또는 도전성 접착 부재에 의하여 제1 코일(120)의 양단은 제1 및 제2 하측 탄성 부재들(1160-1 내지 1160-2)의 제2 내측 프레임들에 연결 또는 본딩될 수 있다.
제2 코일(1171)은 상측 및 하측 탄성 부재들(1150, 1160)의 제1 및 제2 내측 프레임들 중 다른 2개에 연결될 수 있고, 제3 코일(1172)은 상측 및 하측 탄성 부재들(1150, 1160)의 제1 및 제2 내측 프레임들 중 또 다른 2개에 연결될 수 있다.
예컨대, 납땜 또는 도전성 접착 부재에 의하여 제2 코일(1171)은 제1 내지 제4 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-4)의 제1 내측 프레임들 중 어느 2개에 연결될 수 있다.
제3 코일(1172)은 납땜 또는 도전성 접착 부재에 의하여 제1 내지 제4 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-4)의 제1 내측 프레임들 중 나머지 다른 2개에 연결될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(1171)은 제1 및 제2 상측 탄성 부재들(1150-1,1150-2)에 연결 또는 본딩될 수 있고, 제3 코일(1172)은 제3 및 제4 상측 탄성 부재들(1150-3,1150-4)에 연결 또는 본딩될 수 있다.
베이스(1210)는 보빈(1110) 및 하우징(1140) 아래에 위치하고, 회로 기판(1250)의 단자면(1253)이 형성된 부분과 마주보는 면에 지지홈을 가질 수 있다.
또한, 베이스(1210)는 상부면으로부터 함몰되고, 위치 센서(1240a, 1240b)가 배치되는 안착홈들(1215a, 1215b)을 구비할 수 있다.
제1 및 제2 위치 센서들(1240a, 1240b)은 회로 기판(1250) 아래에 위치하는 베이스(1210)의 안착홈들(1215a, 1215b) 내에 배치될 수 있으며, 회로 기판(1250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
하우징(1140)이 제2 방향 또는/및 제3 방향으로 이동할 때, 제1 및 제2 위치 센서들(1240a, 1240b)은 마그네트(1130)에서 방출되는 자기력 변화를 감지할 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 위치 센서들(1240a, 1240b)은 홀 센서 단독으로 구현되거나, 또는 홀 센서(Hall sensor)를 포함하는 드라이버 형태로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 자기력 이외에 위치를 감지할 수 있는 센서라면 어느 것이든 가능하다. 제1 및 제2 위치 센서들(1240a, 1240b)은 OIS(Optical Image Stabilizer)용 센서일 수 있다.
회로 기판(1250)을 기준으로 상측에는 제4 코일(1230)이, 하측에는 제1 및 제2 위치 센서들(1240a, 1240b)이 배치될 수 있다.
회로 기판(1250)은 베이스(1210)의 상부면 상에 배치될 수 있고, 보빈(1110)의 중공, 하우징(1140)의 중공, 또는/및 베이스(1210)의 중공에 대응하는 중공을 구비할 수 있다.
회로 기판(1250)은 상부면으로부터 절곡되고, 지지 부재(220)와 전기적으로 연결되고, 외부로부터 전기적 신호들을 공급받거나 외부로 전기적 신호를 제공하는 복수 개의 단자들(terminals, 1251), 또는 핀들(pins)이 형성되는 적어도 하나의 단자면(1253)을 구비할 수 있다.
회로 기판(1250)은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, PCB, 또는 베이스(1210)의 표면에 표면 전극 방식 등을 이용하여 회로 기판(1250)의 단자를 구성할 수도 있다.
제4 코일(1230)은 마그네트(1130)와 대응 또는 정렬하여 회로 기판(1250)의 상부면 상에 배치된다. 제4 코일(1230)의 개수는 1개 이상일 수 있으며, 마그네트(1130)의 개수와 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제4 코일(1230)은 회로 기판(1250)과는 별도의 기판(1231) 내에 형성되는 복수의 OIS(Optical Image Stabilizer) 코일들(1230-1 내지 1230-4)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 별도의 기판없이 회로 기판(1250) 상에 서로 이격하여 배치될 수도 있다.
OIS 코일들(1230-1 내지 1230-4) 각각은 회로 기판(1250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
OIS 코일들(1230-1 내지 1230-4) 각각에는 구동 신호, 예컨대, 구동 전류가 제공될 수 있으며, 마그네트(1130)와 구동 신호가 제공된 OIS 코일들(1230-1 내지 1230-4) 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 하우징(1140)이 제2 및/또는 제3 방향, 예컨대, x축 및/또는 y축 방향으로 움직일 수 있고, 이러한 하우징(1140)의 움직임을 제어하여 손떨림 보정이 수행될 수 있다. 이때 OIS 코일들(1230-1 내지 1230-4)에 인가되는 구동 신호는 교류 신호, 예컨대, PWM 신호일 수 있다. 예컨대, OIS 코일들(1230-1 내지 1230-4)에 인가되는 구동 신호는 교류 신호 및 직류 신호를 포함할 수 있다.
납땜 또는 전도성 접착 부재(901)에 의하여 지지 부재(1220-1 내지 1220-6)는 일단이 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-6)에 결합되고, 타단이 회로 기판(1259), 및/또는 베이스(1210)에 본딩될 수 있다. 또한 지지 부재(1220-7, 1220-8)는 일단이 상측 탄성 부재들(1150-5, 1150-6)에 결합되고, 타단이 하측 탄성 부재들(1160-1,1160-2)에 결합될 수 있다. 지지 부재(1120)는 보빈(1110) 및 하우징(1140)이 제1 방향과 수직한 방향으로 이동가능하도록 보빈(110) 및 하우징(1140)을 지지할 수 있다.
지지 부재(1220)의 수는 복수 개일 수 있고, 복수의 지지 부재들(1220-1 내지 1220-8) 각각은 하우징(1140)의 제2 측부들(1141)에 배치될 수 있다.
도 6에서는 지지 부재들을 대칭적으로 배치시키기 위하여, 제1 지지 부재들(1220-1)는 2개의 와이어들(1220a1, 1220b1)을 포함하고, 제3 지지 부재(1220-3)는 2개의 와이어들(1220a2, 1220b2)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 지지 부재들의 배치는 대칭적일 수 있다. 이는 지지 부재들이 하우징을 균형있게 지지하기 위함이다. 2개의 와이어들(1220a1와 1220b1, 1220a2와 1220b2) 중 적어도 하나가 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 지지 부재들(1220-1 내지 1220-8)은 상측 탄성 부재(1150)와 별도의 부재로 형성될 수 있으며, 탄성에 의하여 지지할 수 있는 부재, 예컨대, 판스프링(leaf spring), 코일스프링(coil spring), 서스펜션와이어 등으로 구현될 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따른 지지 부재들(1220)은 상측 탄성 부재(1150)와 일체로 형성될 수도 있다.
예컨대, 제1 내지 제6 지지 부재들(1220-1 내지 1220-6) 각각은 제1 내지 제6 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-6) 중 대응하는 어느 하나와 회로 기판(1250)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제7 지지 부재(1220-7)는 제5 상측 탄성 부재(1150-5)와 제1 하측 탄성 부재(1160-1)를 연결하고, 제8 지지 부재(1220-8)는 제6 상측 탄성 부재(1150-6)와 제2 하측 탄성 부재(1160-2)를 연결한다.
예컨대, 제1 및 제2 하측 탄성 부재들(1160-1, 1160-2)에 연결된 제1 코일(1120)은 제7 및 제8 지지 부재들(1220-7,1220-8), 및 제5 및 제6 상측 탄성 부재들(1150-5,1150-6)에 의하여 회로 기판(1250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 상측 탄성 부재들(1150-1,1150-2)에 연결되는 제2 코일(1171)은 제1 및 제2 지지 부재들(1220-1, 1220-2)에 의하여 회로 기판(1250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 및 제4 상측 탄성 부재들(1150-3,1150-4)에 연결되는 제3 코일(1172)은 제3 및 제4 지지 부재들(1220-3, 1220-4)에 의하여 회로 기판(1250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
보빈(1110)의 진동을 흡수 및 완충시키기 위하여, 렌즈 구동 장치(100)는 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-6) 각각과 하우징(1140) 사이에 배치되는 제1 댐핑 부재(미도시)를 더 구비할 수 있다.
예컨대, 상측 탄성 부재들(1150-1 내지 1150-4) 각각의 제1 연결부(1153)와 하우징(1140) 사이의 공간에 제1 댐핑 부재(미도시)가 배치될 수 있다.
또한 예컨대, 렌즈 구동 장치(100)는 하측 탄성 부재들(1160-1 1160-2)의 제2 연결부(1163)들 각각과 하우징(1140) 사이에 배치되는 제2 댐핑 부재(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
또한 예컨대, 렌즈 구동 장치(100)는 하우징(1140)의 내측면과 보빈(1110)의 외주면 사이에 배치되는 댐핑 부재(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 지지 부재(1220)와 상측 탄성 부재(1150)가 결합 또는 본딩되는 부분에 배치되는 댐핑 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 회로 기판(1259) 및/또는 베이스(1210)와 지지 부재(1220)가 결합 또는 본딩되는 부분에 배치되는 댐핑 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 10a는 도 1에 도시된 제1 코일(1120), 제2 코일(1171), 및 제3 코일(1172)의 일 실시 예를 나타내고, 도 10b는 도 1에 도시된 제1 코일(1120), 제2 코일(1171), 및 제3 코일(1172)의 다른 일 실시 예를 나타낸다.
도 10a에서는 제2 코일(1171)의 일단과 제3 코일(1172)의 일단은 서로 공통 접속될 수 있다. 예컨대, 제2 코일(1171)과 제3 코일(1172)이 공통 접속되는 노드는 중간 탭(22c)의 역할을 할 수 있으며, 그라운드 전원(GND)이 제공될 수 있다. 도 10a에서의 전기적인 연결 또는 접속은 회로 기판(1250)에 마련되거나, 또는 카메라 모듈(200)의 제2 홀더(800)에 마련될 수도 있다.
제1 코일(1120)에 제1 구동 신호(Id1)가 제공될 때, 제2 코일(1171)의 일단(22a)과 중간 탭(22c) 사이에는 제1 유도 전압(V1)이 발생하고, 제3 코일(1172)의 일단(22b)과 중간 탭(22c) 사이에는 제2 유도 전압(V2)이 발생할 수 있다.
도 10b에서는 제2 코일(1171)과 제3 코일(1172)의 서로 전기적으로 분리된다. 제1 코일(1120)에 제1 구동 신호(Id1)가 제공될 때, 제2 코일(1171)의 양단(23a, 23b)에는 제1 유도 전압(V1)이 발생하고, 제3 코일(1172)의 양단(24a, 24b)에는 제2 유도 전압(V2)이 발생할 수 있다.
회로 기판(1250)으로부터 제1 코일(1120)에는 제1 구동 신호(Id1)가 제공될 수 있다. 제1 코일(120)에 인가되는 제1 구동 신호(Id1)는 교류 신호, 예컨대, 교류 전류 또는 교류 전압일 수 있다. 예컨대, 제1 구동 신호(Id1)는 정현파 신호 또는 펄스 신호(예컨대, PWM(Pulse Width Modulation) 신호)일 수 있다.
또는 다른 실시 예에서는 제1 코일(1120)에 인가되는 제1 구동 신호(Id1)는 교류 신호 및 직류 신호를 포함할 수 있다. 제1 코일(1120)에 교류 신호, 예컨대, 교류 전류를 인가하는 것은 상호 유도 작용에 의하여 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각에 기전력 또는 전압을 유도하기 위함이다. PWM 신호의 주파수는 20kHz 이상일 수 있으며, 소모 전류 감소를 위하여 500kHz 이상일 수 있다.
마그네트와의 상호 작용에 의한 기전력에 의하여 보빈(1110)에 배치된 제1 코일(1120)이 광축 방향으로 이동함에 따라, 제1 코일(1120)과 제2 코일(1171) 간의 제1 이격 거리(D1), 및 제1 코일(1120)과 제3 코일(1172) 간의 제2 이격 거리(D2)가 변화할 수 있다.
제1 및 제2 이격 거리들(D1,D2)이 변화함에 따라 제2 코일(1171)에는 제1 유도 전압(V1)이 유도될 수 있고, 제3 코일(1172)에는 제2 유도 전압(V2)이 유도될 수 있다.
제2 코일(1171), 및 제3 코일(1172)은 가동부, 예컨대, 보빈의 위치 또는 변위를 감지하기 위한 센싱 코일들(sensing coils)일 수 있다. 예컨대, 제2 코일(1171)에 유도되는 제1 유도 전압(V1), 및 제3 코일(1172)에 유도되는 제2 유도 전압(V1)을 이용하여 가동부의 위치 또는 변위가 감지될 수 있다.
감지부(1241)는 제1 유도 전압(V1), 및 제2 유도 전압(V2)을 비교한 결과에 기초하여, 가동부의 변위를 감지한다. 감지부(1241)는 도 7에 도시된 바와 같이, 회로 기판(1250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 베이스(1210)의 상부면에는 감지부(1241)가 안착되는 홈(1215-3)이 마련될 수 있으며, 감지부(1241)는 회로 기판(1250)의 하면에 본딩될 수 있고, 회로 기판(1250)의 단자들(1251)에 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 감지부(1241)는 제2 코일(1171), 및 제3 코일(1172)에 전기적으로 연결되는 회로 기판(1250)의 단자들과 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시 예에서는 감지부(1241)는 회로 기판(1250)에 배치되는 것이 아니라, 도 14에 도시된 카메라 모듈(200)의 제어부(830)에 포함될 수도 있다.
도 11a는 제1 구동 신호(Id1)에 응답하여 발생하는 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1), 및 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압(V2)의 파형의 일 실시 예를 나타낸다.
도 11a를 참조하면, 제1 코일(1120)에 인가되는 제1 구동 신호(Id1)는 직류 신호(예컨대, DC1) 및 교류 신호(예컨대, 펄스 신호)를 포함하는 전류 또는 전압일 수 있다.
펄스파인 제1 구동 신호(Id1)에 응답하여, 제2 코일(1171)에는 교류 신호인 제1 유도 전압(V1)에 발생할 수 있고, 제3 코일(1172)에는 교류 신호인 제2 유도 전압(V2)이 발생할 수 있다.
제2 코일(1171)의 권선 수 및 제3 코일(1172)의 권선 수가 동일하고, 제2 및 제3 코일(11711 1172)의 두께, 재질이 서로 동일하고, 제1 및 제2 이격 거리들이 동일할 때, 제1 유도 전압(V1) 및 제2 유동 전압(V2)은 서로 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 유도 전압들(V1, V2)의 최대치는 Max1일 수 있다.
또는 권선 수가 동일하지 않더라도 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)의 권선 비율을 고려할 때, 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)의 권선 비율에 따라 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1) 및 제3 코일(1172)의 유도 전압(V2)이 발생될 수 있다.
제2 및 제3 코일들(1171, 1172)의 주위 환경에 의한 노이즈(Noise)에 의하여 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1) 또는 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압(V2) 중 적어도 하나는 노이즈(Noise)의 영향을 받을 수 있다.
예컨대, 주위 환경에 의한 노이즈는 렌즈 구동 장치가 장착되는 카메라 모듈의 리시버, 스피커, 또는 진동 모터에 기인하는 노이즈, 또는 회로 노이즈를 포함할 수 있다. 이러한 노이즈(Noise)는 가동부의 변위를 정확하게 감지하는 것을 방해하는 원인이 될 수 있다. 이러한 노이즈(Noise)의 영향에 의하여 AF 동작의 정확성이 떨어질 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 노이즈(Noise)에 의한 영향에 의하여 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1)은 노이즈에 기인한 성분 또는 전압(VN1, 이하 "노이즈 전압"이라 함)을 포함할 수 있다. 반면에 제2 코일(1172)의 제2 유도 전압(V1)은 노이즈에 영향을 받지 않을 수 있으며, 노이즈 전압을 포함하지 않을 수 있다.
예컨대, 노이즈 전압(VN1)은 시간적으로 제1 구동 신호(Id1)에 응답하여 발생된 제1 유도 전압(V1)의 제1 유도 전압 파형들(VW1) 사이에 존재할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 11a에서는 노이즈 전압(VN1)은 시간적으로 제1 유도 전압 파형들(VW1)과 중첩되거나 또는 동기되어 발생되지 않을 수 있다.
노이즈 전압(VN1)이 제1 유도 전압 파형들(VW1)과 시간적으로 중첩되어 제2 코일(1171)에 발생되지 않기 때문에, 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각의 권선 수, 두께, 재질이 서로 동일할 때, 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압 파형들(VW1)과 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압 파형들(VW2)은 서로 동일할 수 있다.
도 11a의 제2 유도 전압(V2)은 노이즈 전압(VN1)을 포함하지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제2 유도 전압(V2)이 노이즈 전압을 포함하고, 제1 유도 전압(V1)이 노이즈 전압을 포함하지 않을 수도 있다. 또 다른 실시 예에서는 제1 유도 전압(V1) 및 제2 유도 전압이 모두 노이즈 전압을 포함할 수도 있다. 이때 제1 유도 전압(V1) 및 제2 유도 전압 각각에 포함되는 노이즈 전압은 시간적으로 중첩되지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11a에 도시된 제1 유도 전압 파형(VW1) 및 제2 유도 전압 파형(VW2) 각각은 직류 전압(DC2)을 기준으로 상측 부분 및 하측 부분을 포함하며, 상측 부분의 최대치(Max1)의 절대값이 하측 부분의 최소치의 절대값보다 크지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11b는 제1 구동 신호(Id1)에 응답하여 발생하는 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1), 및 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압(V2)의 파형의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 11b에서는 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1)은 노이즈 전압을 포함할 수 있으며, 제2 유도 전압(V2)의 노이즈에 의한 영향을 받지 않을 수 있다.
도 11b에서는 노이즈 전압이 제1 유도 전압(V1)의 제1 유도 전압 파형(VW1)과 시간적으로 중첩되어 발생될 수 있다.
따라서 도 11b에서 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1)의 파형(VW1')은 노이즈 전압과 제1 코일(1120)과의 상호 유도에 의해 발생된 제1 유도 전압 파형(VW1)이 합해진 결과일 수 있다.
도 11b의 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1)의 파형(VW1')은 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압(V2)의 제2 유도 전압 파형들(VW2)과 다르다.
예컨대, 제2 코일(1171)의 제1 전압(V1)은 제1 유도 전압 파형(VW1)과 노이즈 전압이 합해지기 때문에, 제2 코일(1171)의 제1 전압(V1)의 최대치(Max2)가 제2 유도 전압 파형들(VW2)의 최대치(Max1)보다 클 수 있다.
도 12는 도 7에 도시된 감지부(1241)의 일 실시 예(1241a)를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 감지부(1241a)는 제1 유도 전압(V1), 및 제2 유도 전압(V2)을 비교하고, 비교된 결과에 따른 비교 신호(CS)를 출력하는 비교기(530), 및 비교 신호(CS)에 기초하여 감지 신호(Ps)를 발생시키고, 발생된 감지 신호(Ps)를 출력하는 제어부(540)를 포함할 수 있다.
제1 유도 전압(V1), 및 제2 유도 전압(V2)은 크기가 작기 때문에, 양자의 차이를 비교하기에 충분한 크기로 만들기 위하여, 실시 예는 제1 유도 전압(V1) 및 제2 유도 전압(V2)을 증폭하기 위한 증폭기들(510, 520)을 포함할 수 있다.
예컨대, 감지부(1241a)는 제1 유도 전압(V1)을 증폭하고, 제1 증폭 신호(AV1)를 출력하는 제1 증폭기(510)), 및 제2 유도 전압(V2)을 증폭하고, 제2 증폭 신호(AV2)를 출력하는 제2 증폭기(520)를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 비교기(530)는 제1 및 제2 증폭 신호들(AV1, AV2)을 서로 비교한 결과에 따라 비교 신호(CS)를 출력할 수 있다. 도 12에 도시된 비교기(520)는 아날로그 신호인 제1 및 제2 유도 전압들(V1,V2)을 비교하는 아날로그 비교기일 수 있다.
제1 및 제2 증폭기들(510, 520) 각각의 증폭율 또는 이득은 제1 및 제2 코일들(1171, 1172) 간의 권선 수에 기초할 수 있다.
예컨대, 노이즈에 의한 영향이 없을 경우, 제2 및 제3 코일들(1171,1172)의 권선 수가 서로 다르더라도 제1 및 제2 증폭기들(510, 520) 각각의 증폭율 또는 이득을 조절함으로써, 제1 증폭 신호(AV1) 및 제2 증폭 신호(AV2)는 서로 동일하게 조정되거나 또는 일정한 전압 비를 갖도록 조정될 수 있다.
비교기(530)는 제1 유도 전압(V1) 및 제2 유도 전압(V2)의 크기를 비교하고, 비교한 결과에 따른 비교 신호(CS)를 출력한다.
비교기(530)는 제1 및 제2 증폭 전압들(AV1, AV2)의 크기를 비교한 결과에 따라 비교 신호(CS)를 출력할 수 있다.
예컨대, 비교기(530)는 제1 증폭 전압(AV1)에서 제2 증폭 전압(AV2)을 뺀 결과(AV1- AV2)에 따른 비교 신호(CS)를 출력할 수 있다.
제어부(540)는 비교 신호(CS)에 기초하여 감지 신호(Ps)를 출력한다.
예컨대, 비교 신호(CS)가 기준 오차 범위 내의 값인 경우, 제어부(540)는 제1 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1) 및 제2 코일(1172)의 제2 유도 전압은 노이즈의 영향을 받지 않은 것으로 판단하고, 제1 유도 전압(V1) 또는 제2 유도 전압(V2) 중 어느 하나를 감지 신호(Ps)로 출력하거나, 또는 제1 유도 전압(V1)과 제2 유도 전압(V2)의 평균값을 감지 신호(Ps)로 출력할 수 있다. 그리고 제어부(540)는 감지 신호(Ps)에 기초하여 가동부의 변위를 감지하고, 가동부의 변위를 제어할 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(540)는 비교 신호(CS)가 기준 오차 범위 밖인 경우에는 비교 신호(CS)에 기초하여 제1 유도 전압(V1) 또는 제2 유도 전압(V2)을 보정하고, 보정된 제1 유도 전압(V1) 또는 보정된 제2 유도 전압(V2)을 감지 신호(Ps)로 출력하며, 감지 신호(Ps)에 기초하여 가동부의 변위를 감지하고, 가동부의 변위를 제어할 수 있다.
여기서 기준 오차 범위는 제1 유도 전압(V1) 및 제2 유도 전압(V2)이 실질적으로 동일한 것으로 판단할 수 있는 오차 범위로서, 제1 및 제2 유도 전압(V1, V2)의 크기에 따라 결정될 수 있으며, 오차 범위의 하한치는 음수 값일 수 있고, 상한치는 양수 값일 수 있다.
예컨대, 제1 유도 전압(V1)에서 제2 유도 전압(V2)을 뺀 결과(V1- V2)에 따른 비교 신호(CS)가 오차 범위 밖의 양수 값일 경우, 제어부(540)는 제1 유도 전압(V1)에 노이즈가 포함된 것으로 판단할 수 있고, 비교 신호(CS)의 크기에 기초하여 제1 유도 전압(V1)을 보정하고, 보정된 제1 유도 전압(V1)을 감지 신호(Ps)로 출력하거나, 또는 노이즈가 포함되지 않은 제2 유도 전압(V2)을 감지 신호(Ps)로 출력할 수 있다.
반면에, 제1 유도 전압(V1)에서 제2 유도 전압(V2)을 뺀 결과(V1- V2)에 따른 비교 신호(CS)가 오차 범위 밖의 음수 값일 경우, 제어부(540)는 제2 유도 전압(V2)에 노이즈가 포함된 것으로 판단할 수 있고, 비교 신호(CS)의 크기에 기초하여 제2 유도 전압(V2)을 보정하고, 보정된 제2 유도 전압(V2)을 감지 신호(Ps)로 출력하거나 또는 노이즈가 포함되지 않은 제1 유도 전압(V1)을 감지 신호(Ps)로 출력할 수 있다.
도 13은 도 7에 도시된 감지부(1241)의 다른 실시 예(1241b)를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 감지부(1241b)는 아날로그-디지털 변환기(550), 비교부(560), 및 제어부(570)를 포함할 수 있다.
아날로그-디지털 변환기(550)는 제1 유도 전압(V1)을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따른 제1 디지털 신호(Dig1)를 출력하고, 제2 유도 전압(V2)을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따른 제2 디지털 신호(Dig2)를 출력한다.
예컨대, 아날로그-디지털 변환기(550)는 도 11a 및 도 11b의 제1 및 제2 유도 전압 파형들(VW1, VW2) 각각의 하측 부분을 제거하고 제1 및 제2 유도 전압 파형들(VW1, VW2) 각각의 상측 부분만을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따라 제1 및 제2 디지털 신호들(Dig1, Dig2)을 출력할 수 있다.
비교부(560)는 제1 디지털 신호(Dig1) 및 제2 디지털 신호(Dig2)를 비교하고, 비교한 결과에 따른 비교 신호(DS)를 출력하며, 이때 비교 신호(DS)는 디지털 신호이다.
비교 신호(DS)의 값이 0일 경우, 제어부(570)는 제1 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1) 및 제2 코일(1172)의 제2 유도 전압은 노이즈의 영향을 받지 않은 것으로 판단하고, 제1 유도 전압(V1) 또는 제2 유도 전압(V2) 중 어느 하나를 감지 신호(Ps)로 출력하며, 감지 신호(Ps)에 기초하여 가동부의 변위를 감지하고, 가동부의 변위를 제어할 수 있다.
비교 신호(DS) 값이 양수 값일 경우, 제어부(570)는 제1 유도 전압(V1)에 노이즈가 포함된 것으로 판단할 수 있고, 비교 신호(DS)의 크기에 기초하여 제1 디지털 신호(Dig1)를 보정하고, 보정된 제1 디지털 신호(Dig1)를 감지 신호(Ps)로 출력하거나 또는 노이즈의 영향을 받지 않은 제2 디지털 신호(Dig2)를 감지 신호로 출력할 수 있다.
반면에, 비교 신호(DS)의 값이 음수인 경우, 제어부(570)는 제2 유도 전압(V2)에 노이즈가 포함된 것으로 판단할 수 있고, 비교 신호(DS)의 크기에 기초하여 제2 디지털 신호(Dig2)를 보정하고, 보정된 제2 디지털 신호(Dig2)를 감지 신호(Ps)로 출력하거나 또는 노이즈의 영향을 받지 않은 제1 디지털 신호(Dig1)를 감지 신호로 출력할 수 있다.
구동 신호가 인가된 제1 코일과의 상호 유도에 의하여 센싱 코일에 유도되는 유도 전압은 상술한 주위 환경에 의한 노이즈의 영향을 받는다. 실시 예는 2개의 센싱 코일들, 예컨대, 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)을 구비하고, 제2 및 제3 코일들에 발생하는 제1 및 제2 유도 전압들(V1, V2)을 비교한 결과에 기초하여, 가동부의 변위를 감지하기 위한 감지 신호를 발생함으로써, 주위 환경에 의한 노이즈의 영향을 판별하고, 노이즈를 제거할 수 있고, 이로 인하여 정확한 가동부의 위치를 감지할 수 있고, AF 동작의 정확도를 높일 수 있다.
도 15a는 온도 보상을 위한 제1 내지 제3 코일들(1120, 1171, 1172)의 일 실시 예를 나타내며, 도 15b는 온도 보상을 위한 제1 내지 제3 코일들(1120, 1171, 1172)의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 15a는 도 10a에 도시된 제1 내지 제3 코일들(1120, 1171, 1172)의 배치와 동일하고, 도 15b는 도 10b에 도시된 제1 내지 제3 코일들(1120), 1171, 1172)의 배치와 동일할 수 있다.
도 10a 및 도 10b에서는 제3 코일(1172)에 구동 신호가 인가되지 않지만, 도 15a 및 도 15b에서는 제3 코일(1172)에 온도 보상을 위한 제2 구동 신호(Id2)가 인가된다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1')은 제1 코일(1120)과의 상호 유도에 의해서 발생하는 제1 유도 전압(V1)일 수 있다(V'=V1).
제3 코일(1172)에 발생하는 제2 전압(V2')은 제1 코일(1120)과의 상호 유도에 의하여 발생하는 제2 유도 전압(V2), 및 제2 구동 신호(Id2)에 의하여 발생하는 전압(Vb)의 합일 수 있다(V2'=V2+Vb).
제3 코일(1172)의 전압(Vb)은 제3 코일(1172)의 저항 성분 및 제2 구동 신호(Id2)에 의하여 발생되는 전압 강하에 의한 전압일 수 있다.
제3 코일(1172)에는 제2 구동 신호(Id2)가 인가된다. 제2 구동 신호(Id2)는 교류 신호, 예컨대, 교류 전류 또는 교류 전압일 수 있다. 예컨대, 제2 구동 신호(Id2)는 정현파 신호 또는 펄스 신호(예컨대, PWM 신호)일 수 있다. 또는 예컨대, 제2 구동 신호(Id2)는 교류 신호 및 직류 신호를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 15a에서 제2 구동 신호(Id2)는 제3 코일(1172)의 일단(22b)에서 중간 탭(22c) 사이를 흐르는 전류일 수 있고, 도 15b에서 제2 구동 신호(Id2)는 제3 코일(1172)의 일단(24a)에서 타단(24b) 사이를 흐르는 전류일 수 있다.
도 16a는 도 15a 및 도 15b의 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)에 따른 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1') 및 제3 코일(1172)에 발생되는 제2 전압(V2')의 일 실시 예를 나타낸다.
도 16a를 참조하면, 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)는 시간적으로 서로 중첩되지 않을 수 있다. 예컨대, 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)는 시간적으로 서로 동기(synchronizing)되지 않을 수 있다.
예컨대, 제1 구동 신호(Id2) 및 제2 구동 신호(Id2)는 위상이 서로 다를 수 있다. 또한 예컨대, 제1 구동 신호(Id2) 및 제2 구동 신호(Id2)는 서로 주기가 동일하지 않을 수 있다.
제1 구동 신호(Id1)가 제1 코일(1120)에 제공되는 구간 및 제2 구동 신호(Id2)가 제3 코일(1172)에 제공되는 구간은 시간적으로 서로 다르기 때문에, 제1 구동 신호(Id1)에 의한 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압, 예컨대, 제2 유도 전압 파형(VW2)과 제2 구동 신호(Id2)에 의하여 발생하는 제3 코일(1172)의 전압(Vb)은 시간적으로 서로 중첩되지 않게 발생될 수 있다.
도 16b는 도 15a 및 도 15b의 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)에 따른 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1') 및 제3 코일(1172)에 발생되는 제2 전압(V2')의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 16b를 참조하면, 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)는 시간적으로 서로 중첩될 수 있다. 예컨대, 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)는 시간적으로 서로 동기될 수 있다.
예컨대, 제1 구동 신호(Id2) 및 제2 구동 신호(Id2)는 위상이 서로 동일할 수 있다. 또한 예컨대, 제1 구동 신호(Id2) 및 제2 구동 신호(Id2)는 서로 주기가 동일할 수 있다.
제1 구동 신호(Id1)가 제1 코일(1120)에 제공되는 구간 및 제2 구동 신호(Id2)가 제3 코일(1172)에 제공되는 구간은 시간적으로 서로 동기되기 때문에, 제1 구동 신호(Id1)에 의한 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압, 예컨대, 제2 유도 전압 파형(VW2)과 제2 구동 신호(Id2)에 의하여 발생하는 제3 코일(1172)의 전압(Vb)은 서로 합해질 수 있다.
도 16a 및 도 16b에서는 주위 환경에 의한 노이즈 전압(VN1)이 시간적으로 제1 유도 전압 파형들(VW1)과 중첩되지 않게 발생될 수 있다.
도 11a 내지 도 11b, 도 12 내지 도 13에서 설명한 노이즈 전압(VN1), 감지기(1241), 노이즈 판별 및 제거에 대한 설명은 도 16a 및 도 16b에 동일하게 적용될 수 있다.
도 16c는 도 15a 및 도 15b의 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)에 따른 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1') 및 제3 코일(1172)에 발생되는 제2 전압(V2')의 또 다른 실시 예를 나타낸다. 도 16c 및 도 16d에서는 노이즈 전압이 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압 파형(VW1)과 시간적으로 중첩되거나 동기되어 발생될 수 있다.
도 16c를 참조하면, 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)는 시간적으로 서로 동기되지 않고, 노이즈 전압은 제1 코일(1171)과의 상호 작용에 의한 제1 유도 전압에 합해질 수 있다.
도 16c에서 제2 코일(1171)에 발생하는 제1 전압(V1')은 제1 코일(1171)과의 상호 작용에 의한 제1 유도 전압(V1), 예컨대, 제1 유도 전압 파형과 노이즈에 기인한 노이즈 전압이 합해진 전압일 수 있다.
예컨대, 제2 코일(1171)의 제1 전압(V1')의 제1 유도 전압 파형(VW1')은 노이즈에 영향을 받은 제1 유도 전압 파형일 수 있다.
도 16c에서 제2 코일(1172)에 발생하는 제2 전압(V2')은 도 16a에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
도 16d는 도 15a 및 도 15b의 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)에 따른 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1') 및 제3 코일(1172)에 발생되는 제2 전압(V2')의 또 다른 실시 예를 나타낸다.
도 16d를 참조하면, 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)는 시간적으로 서로 동기되고, 노이즈 전압이 시간적으로 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1)의 제1 유도 전압 파형들과 중첩되게 발생될 수 있다.
제2 코일(1171)에 발생하는 제1 전압(V1')은 도 16c에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
제3 코일(1172)에 발생하는 제2 전압(V2')은 도 16b에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
도 16a 내지 도 16d에서는 제2 코일(1171)에 노이즈 전압이 발생하고, 제3 코일(1172)에는 노이즈 전압이 발생하지 않는 경우에 대하여 설명하였지만, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제2 코일(1171)에 노이즈 전압이 발생하지 않고, 제3 코일(1172)에 노이즈 전압이 발생할 수 있다. 또 다른 실시 예에서는 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172) 각각에 노이즈 전압이 발생할 수 있다.
일반적으로 AF(Auto Focus) 피드백 제어를 위해서는 AF 가동부, 예컨대, 보빈의 변위를 감지할 수 있는 위치 센서, 및 위치 센서를 구동하기 위한 별도의 전원 연결 구조가 필요하기 때문에, 렌즈 구동 장치의 가격 상승 및 제조 작업의 어려움이 발생할 수 있다.
또한 보빈의 이동 거리와 위치 센서가 감지하는 마그네트의 자속 간의 그래프의 선형 구간(이하 "제1 선형 구간"이라 한다)은 마그네트와 위치 센서 간의 위치 관계에 제약을 받을 수 있다.
실시 예는 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)에 유도되는 제1 및 제2 유도 전압들(V1,V2)에 의하여 보빈의 변위를 감지하고, 보빈(1110)의 변위를 감지하기 위한 별도의 위치 센서가 필요하지 않기 때문에, 렌즈 구동 장치의 원가를 감소시킬 수 있고, 제조 작업의 용이성을 향상시킬 수 있다.
또한 제1 코일(1120)과 제1 및 제2 유도 코일들(1171, 1172) 간의 상호 유도를 이용하기 때문에, 제1 선형 구간에 비하여 보빈(1110)의 이동 거리와 제1 및 제2 유도 전압들(V1, V2) 간의 그래프의 선형 구간은 증가할 수 있다. 이로 인하여 실시 예는 넓은 구간의 선형성(linearity)을 확보할 수 있고, 공정 불량률을 개선할 수 있으며, 더 정확한 AF 피드백 제어를 수행할 수 있다.
도 17은 주위 온도에 따라 도 10a 및 도 10b에 도시된 제2 코일(1171) 또는 제3 코일(1172)에 발생하는 제1 또는 제2 유도 전압들(V1, 또는 V2)의 변화를 나타낸다.
도 17에서 가로축은 가동부의 변위량을 나타내고, 세로축은 제2 코일(1171) 또는 제3 코일(1172)의 제1 유도 전압(V1) 또는 제2 유도 전압(V2)을 나타낸다.
f1은 주위 온도가 25℃일 때, 제2 또는 제3 코일(1171, 또는 1172)에 발생되는 제1 또는 제2 유도 전압(V1, 또는 V2)을 나타내고, f2는 주위 온도가 65℃일 때, 제2 또는 제3 코일(1171, 또는 1172)에 발생되는 제1 또는 제2 유도 전압(V1 또는 V2)을 나타낸다.
도 17을 참조하면, 제1 또는 제2 유도 전압(V1 또는 V2)은 주위의 온도가 올라감에 따라 증가한다. 이와 같이 주위 온도 변화에 따라 제2 및 제3 코일(1171, 1172)에 유도되는 제1 및 제2 유도 전압들(V1, V2)이 변화하기 때문에, AF 피드백 구동이 수행될 경우, 렌즈 구동 장치에 장착되는 렌즈의 초점이 틀어질 수 있다.
예컨대, AF 피드백 구동에 의하여 25℃에서 렌즈 구동 장치에 설치된 렌즈는 제1 초점을 갖지만, 65℃에서는 제1 초점과 다른 제2 초점을 가질 수 있다.
이는 25℃에서 제2 코일에 발생되는 제1 유도 전압에 비하여, 65℃에서 제2 및 제2 코일(1171, 1172)에 발생되는 제1 및 제2 유도 전압이 증가하고, 증가된 제1 및 제2 유도 전압들에 기초하여 AF 피드백 구동에 의하여 렌즈 구동 장치의 렌즈가 이동하기 때문이다.
제2 및 제3 코일들(1171, 1172)의 제1 및 제2 유도 전압들(V1, V2)뿐만 아니라 렌즈 구동 장치에 장착된 렌즈의 초점 거리도 주위 온도 변화에 동시에 영향을 받는다.
예컨대, 주위 온도가 상승할 경우, 렌즈 구동 장치에 장착된 렌즈는 팽창 또는 수축할 수 있고, 이로 인하여 렌즈의 초점 거리가 증가 또는 감소할 수 있다. 렌즈의 팽창 또는 수축은 렌즈의 종류에 따라 결정될 수 있다.
주위 온도 변화에 따른 제1 및 제2 유도 전압들의 변화, 및/또는 렌즈의 초점 거리의 변화를 고려하여, AF 피드백 구동에 대한 보상을 수행함으로써, 실시 예는 주위 온도 변화에 따라 렌즈의 초점이 틀어지는 것을 억제할 수 있다.
이러한 주위 온도 변화에 따른 보상을 위해서는 주위 온도 변화를 검출할 수 있어야 하는데, 실시 예는 제3 코일(1172)에 제2 구동 신호(Id2)를 인가하고, 제2 코일(1171)에 발생되는 제1 전압(V1'), 및 제3 코일(1172)에 발생되는 제2 전압(V2')에 기초하여, 주위 온도 변화를 감지할 수 있다.
제2 구동 신호(Id2)에 의하여 제3 코일(1172)에 발생되는 전압(Vb)은 주위 온도 변화에 영향을 받는다.
제2 및 제3 코일들(1171, 1172)의 재료는 온도 변화에 의하여 저항값이 변하는 금속, 예컨대, 구리(Cu)일 수 있다. 예컨대, 구리(Cu)의 온도 저항 계수는 0.00394Ω/℃일 수 있다. 따라서 주위 온도가 증가할수록 제3 코일(1172)의 저항값은 증가할 수 있으며, 제2 구동 신호(Id2)에 의하여 발생되는 전압(Vb)은 증가할 수 있다. 반면에, 주위 온도가 감소하면, 제2 구동 신호(Id2)에 의하여 발생되는 전압(Vb)은 감소할 수 있다. 즉 제3 코일(1172)의 저항값 및 제2 구동 신호(I2)에 의한 전압(Vb)을 실시간 및 연속적으로 측정하고 전압(Vb)의 변화된 값을 모니터링 함으로써, 주위 온도 변화를 측정할 수 있다.
주위 온도의 변화에 의한 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)의 제1 및 제2 유도 전압들(V1, V2)은 동일한 영향을 받기 때문에, 주위 온도가 변하더라도 제1 유도 전압(V1)과 제2 유도 전압(V2) 간의 차이는 일정할 수 있다. 예컨대, 제2 코일과 제3 코일의 권선 수가 동일하면, 주위 온도 변화에 의한 제1 유도 전압(V1)의 변화와 제2 유도 전압(V2)의 변화는 서로 동일할 수 있다.
상술한 바와 같이, 주위 온도의 변화에 따른 영향에 의하여 제2 구동 신호(Id2)에 의하여 발생되는 제3 코일(1172)의 전압(Vb)은 변화한다.
제2 코일(1171)에 발생되는 전압(V1')과 제3 코일(1172)에 발생되는 제2 전압(V2')의 차이의 변화는 주위 온도 변화에 따른 제3 코일(1172)의 전압(Vb)의 변화일 수 있다.
제2 코일(1171)에 발생되는 전압(V1')과 제3 코일(1172)에 발생되는 제2 전압(V2')의 차이의 변화(예컨대, Vb의 변화)에 기초하여, 제2 코일(1171)에 발생하는 제1 유도 전압(V1, V1') 또는 제3 코일(1172)에 발생하는 제2 유도 전압(V2, V2')을 보정 또는 보상할 수 있다.
예컨대, 주위 온도가 상온(예컨대, 25℃)일 때, 제3 코일(1172)의 제2 전압(V2')과 제2 코일(1171)의 전압(V1')의 차이(Vb)가 제1 기준 전압이라고 가정한다.
주위 온도가 상승 또는 하강함에 따라 제3 코일(1172)의 제2 전압(V2')과 제2 코일(1171)의 전압(V1')의 차이가 제1 기준 전압보다 증가 또는 감소한 정도에 기초하여 제2 코일(1171)의 제1 유도 전압(V1, V1') 또는 제3 코일(1172)의 제2 유도 전압(V2')을 보상 또는 보정할 수 있다.
제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2)는 교류 신호(예컨대, PWM 신호)를 사용하기 때문에, 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치(100)는 제1 및 제2 유도 전압 들(V1, V2)에 포함된 노이즈 성분(예컨대, PWM 노이즈)를 제거하기 위하여, 실시 예는 제2 코일(1171) 및 제3 코일(1172)과 연결되는 커패시터를 포함할 수 있다.
도 18은 노이즈 성분을 제거하기 위한 커패시터(1175)를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 도 10a 및 도 15a에 도시된 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)은 회로 기판(1250)의 단자들(251-3, 251-5, 251-6)과 연결될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(1171)의 일단(22a)은 회로 기판(1250)의 제3 단자(251-3)에 연결될 수 있고, 제3 코일(1172)의 일단(22b)은 회로 기판(1250)의 제6 단자(251-6)에 연결될 수 있고, 중간탭(22c)은 회로 기판(1250)의 제5 단자(251-5)에 연결될 수 있다.
커패시터(1175)의 일단은 회로 기판(1250)의 제3 단자(251-3)에 연결될 수 있고, 커패시터(1175)의 타단은 회로 기판(1250)의 제6 단자(251-6)에 연결될 수 있다.
그리고 노이즈 성분을 제거하기 위하여, 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)는 도 10b 및 도 15b에 도시된 제2 코일(1171)과 병렬 또는 직렬로 연결되는 제1 커패시터(미도시), 및 제3 코일(1172)과 병렬 또는 직렬로 연결되는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
제2 및 제3 코일들(1171, 1172)과 커패시터(1175)는 LC 저역 통과 필터의 역할을 할 수 있으며, 저역 통과 필터의 차단 주파수(Cutoff Frequency)는 제1 구동 신호(Id1) 및 제2 구동 신호(Id2) 각각의 주파수에 기초하여 결정될 수 있다.
일반적으로, 코일의 등가 회로도는 저항 성분, 인덕턴스 성분, 캐패시턴스 성분으로 이루어져 있으며, 코일은 자기 공진 주파수에서 공진 현상을 일으키고, 이때 코일에 흐르는 전류 및 전압은 최대가 될 수 있다.
렌즈 구동 장치(100)의 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능은 저하를 방지하기 위해, 제1 코일(1120)과 제2 및 3 코일들(1171, 1172) 각각의 자기 공진 주파수는 서로 다를 수 있고, 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)과 제4 코일(1230) 각각의 자기 공진 주파수가 서로 다를 수 있다.
예컨대, 오디오 노이즈(Audio Noise)를 억제하기 위하여, 제1 코일(1120)의 자기 공진 주파수와 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)의 자기 공진 주파수 간의 차이는 20kHz 이상이 되는 것이 적절하다. 예컨대, 제1 코일(1120)의 자기 공진 주파수와 제2 및 제2 코일들의 자기 공진 주파수의 차이는 20kHz 내지 3MHz일 수 있고, 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)의 자기 공진 주파수와 제4 코일(1230)의 자기 공진 주파수 간의 차이는 20kHz 내지 3MHz일 수 있다.
제4 코일(1230)의 자기 공진 주파수는 제1 코일(1120)의 자기 공진 주파수보다 높게 설계될 수 있다. 또한, 제4 코일(1230)의 자기 공진 주파수는 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)의 자기 공진 주파수보다 높을 수 있다.
예컨대, 제4 코일(1230)의 자기 공진 주파수와 제1 코일(1120)의 자기 공진 주파수의 차이는 20kHz 이상일 수 있다. 이는 제4 코일(1230)에 인가되는 구동 신호(예컨대, PWM 신호)에 의하여 제1 내지 제3 코일(1120)에 전압이 유도되는 현상을 억제하기 위함이다.
도 9a는 다른 실시 예에 따른 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172)의 배치를 나타내고, 도 9b는 도 9a에서 제2 및 제3 코일들(2171, 2172)을 제외한 사시도를 나타내고, 도 9c는 도 9a에 도시된 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172)의 사시도를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 제2 및 제3 코일들(2171, 2172) 각각은 하우징(1140)의 제1 측부들(1141) 중 어느 하나에 배치될 수 있고, 광축과 수직인 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 권선된 코일 링 형태일 수 있다.
하우징(1140)의 어느 한 제1 측부에는 제2 코일(2171) 및 제3 코일(2172)이 삽입 또는 장착되는 적어도 하나의 권선 돌기(2142b)가 형성되는 안착부(2142)가 마련될 수 있다.
예컨대, 하우징(1140)의 안착부(2142)는 하우징(1140)의 어느 한 제1 측부로부터 함몰되는 홈부(2142a), 및 홈부(2142a)로부터 돌출되는 적어도 하나의 권선 돌기(2142b)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 코일(1171)은 제1 직선부들 및 제1 곡선부들을 포함하는 폐곡선 형상일 수 있으며, 권선 돌기(2142b)에 삽입되어 홈부(2142a)에 배치될 수 있다.
또한 제3 코일(1172)은 제2 코일(1171)의 제1 직선부들에 대응되는 제2 직선부들 및 제2 코일(1171)의 제1 곡선부들에 대응되는 제2 곡선부들을 포함하는 폐곡선 형상일 수 있으며, 권선 돌기(2142b)에 삽입되어 홈부(2142a)에 배치될 수 있다.
제2 코일(1171)이 하우징(1140)의 제1 측부의 외측면에 접하도록 홈부(2142a)에 배치될 수 있고, 제3 코일(1172)은 제2 코일(1171)의 바깥쪽에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 제3 코일(1172)이 하우징(1140)의 제1 측부의 외측면에 접하도록 홈부(2142a)에 배치될 수 있고, 제2 코일(1171)은 제3 코일(1172)의 바깥쪽에 배치될 수도 있다.
한편, 전술한 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(100)는 다양한 분야, 예를 들어 카메라 모듈 또는 광학 기기에 이용될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 카메라 모듈(200)은 렌즈 또는 렌즈가 장착된 렌즈 배럴(400), 렌즈 구동 장치(100), 필터(610), 이미지 센서(810), 센서(sensor, 820), 제어부(830), 및 커넥터(connector, 840)를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(200)은 접착 부재(612), 제1 홀더(600), 및 제2 홀더(800)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 배럴(lens barrel, 400)은 렌즈 구동 장치(100)의 보빈(110)에 장착될 수 있다.
제1 홀더(600)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(1210) 아래에 배치될 수 있다. 필터(610)는 제1 홀더(600)에 장착되며, 제1 홀더(600)는 필터(610)가 안착되는 돌출부(500)를 구비할 수 있다.
접착 부재(612)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(1210)를 제1 홀더(600)에 결합 또는 부착시킬 수 있다. 접착 부재(612)는 상술한 접착 역할 외에 렌즈 구동 장치(100) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수도 있다.
예컨대, 접착 부재(612)는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등일 수 있다.
필터(610)는 렌즈 또는 렌즈가 장착된 렌즈 배럴(400)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(810)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 필터(610)는 적외선 차단 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 필터(610)는 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다.
필터(610)가 실장되는 제1 홀더(600)의 부위에는 필터(610)를 통과하는 광이 이미지 센서(810)에 입사할 수 있도록 중공이 형성될 수 있다.
제2 홀더(800)는 제1 홀더(600)의 하부에 배치되고, 제2 홀더(800)에는 이미지 센서(810)가 실장될 수 있다. 이미지 센서(810)는 필터(610)를 통과한 광이 입사하여 광이 포함하는 이미지가 결상되는 부위이다.
제2 홀더(800)는 이미지 센서(810)에 결상되는 이미지를 전기적 신호로 변환하여 외부장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수도 있다.
제2 홀더(800)는 이미지 센서가 실장될 수 있고, 회로 패턴이 형성될 수 있고, 각종 소자가 결합하는 회로 기판으로 구현될 수 있다.
이미지 센서(810)는 렌즈 구동 장치(100)를 통하여 입사되는 광에 포함되는 이미지를 수신하고, 수신된 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있다.
필터(610)와 이미지 센서(810)는 제1 방향으로 서로 대향되도록 이격하여 배치될 수 있다.
센서(820)는 제2 홀더(800)에 실장되며, 제2 홀더(800)에 마련되는 회로 패턴을 통하여 손떨림 제어부(830)와 전기적으로 연결될 수 있다.
센서(820)는 카메라 모듈(200)의 움직임을 감시할 수 있는 장치일 수 있다. 예컨대, 센서(820)는 모션 센서, 2축 또는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 각속도 센서, 가속도 센서, 중력 센서 등일 수 있다.
제어부(830)는 AF 피드백 구동을 위한 AF 제어부, 또는 OIS 피드백 제어를 수행하는 OIS 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(830)는 제2 홀더(800)에 실장될 수 있다.
AF 제어부는 렌즈 구동 장치(100)의 제1 코일(1200), 및 제2 내지 제3 코일들(1171, 1172)과 전기적으로 연결될 수 있다.
AF 제어부는 제1 코일(1120)에 제1 구동 신호(Id1)를 제공할 수 있다.
AF 제어부는 렌즈 구동 장치(100)의 감지부(1241)로부터 제공되는 감지 신호(Ps)에 기초하여, AF 가동부의 변위를 감지하고, 감지한 결과에 따라 AF 가동부의 변위를 제어할 수 있다.
다른 실시 예에서는 렌즈 구동 장치(100)의 감지부(1241)가 생략되고, AF 제어부가 렌즈 구동 장치(100)의 감지부(1241)를 포함할 수도 있으며, AF 제어부는 도 12 또는 도 13에서 설명한 실시 예(1241a, 1241b)를 포함할 수 있다.
또한 OIS 제어부는 위치 센서들(240a, 240b), 및 제4 코일(1230-1 내지 1230-4)과 전기적으로 연결될 수 있다. OIS 제어부는 제4 코일(1230-1 내지 1230-4)에 구동 신호를 제공할 수 있고, 위치 센서들(240a, 240b)로부터 제공되는 출력들에 기초하여 OIS 가동부의 변위를 감지할 수 있고, 감지한 결과에 따라 OIS 가동부에 대한 OIS 피드백 제어를 수행할 수 있다. 이때 OIS 가동부는 AF 가동부, 및 하우징(1140)에 장착되는 구성들을 포함할 수 있다.
커넥터(840)는 제2 홀더(800)와 전기적으로 연결되며, 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 구비할 수 있다.
도 18에서 설명한 실시 예와 달리, PWM 노이즈를 제거하기 위하여 카메라 모듈(200)은 제2 홀더(800)에 제2 및 제3 코일들(1171, 1172)에 연결되는 커패시터를 더 구비할 수도 있다.
또한 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)는 빛의 특성인 반사, 굴절, 흡수, 간섭, 회절 등을 이용하여 공간에 있는 물체의 상을 형성시키고, 눈의 시각력 증대를 목표로 하거나, 렌즈에 의한 상의 기록과 그 재현을 목적으로 하거나, 광학적인 측정, 상의 전파나 전송 등을 목적으로 하는 광학 기기(opticla instrument)에 포함될 수 있다. 예컨대, 실시 예에 따른 광학 기기는 스마트폰 및 카메라가 장착된 휴대용 단말기를 포함할 수 있다.
도 19는 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 20은 도 19에 도시된 휴대용 단말기(200A)의 구성도를 나타낸다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 휴대용 단말기(200A, 이하 "단말기"라 한다.)는 몸체(850), 무선 통신부(710), A/V 입력부(720), 센싱부(740), 입/출력부(750), 메모리부(760), 인터페이스부(770), 제어부(780), 및 전원 공급부(790)를 포함할 수 있다.
도 19에 도시된 몸체(850)는 바(bar) 형태이지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다.
몸체(850)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체(850)는 프론트(front) 케이스(851)와 리어(rear) 케이스(852)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)의 사이에 형성된 공간에는 단말기의 각종 전자 부품들이 내장될 수 있다.
무선 통신부(710)는 단말기(200A)와 무선 통신시스템 사이 또는 단말기(200A)와 단말기(200A)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(710)는 방송 수신 모듈(711), 이동통신 모듈(712), 무선 인터넷 모듈(713), 근거리 통신 모듈(714) 및 위치 정보 모듈(715)을 포함하여 구성될 수 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(720)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라(721) 및 마이크(722) 등을 포함할 수 있다.
센싱부(740)는 단말기(200A)의 개폐 상태, 단말기(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말기(200A)의 방위, 단말기(200A)의 가속/감속 등과 같이 단말기(200A)의 현 상태를 감지하여 단말기(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 단말기(200A)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.
입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 것이다. 입/출력부(750)는 단말기(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 단말기(200A)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다.
입/출력부(750)는 키 패드부(730), 디스플레이 모듈(751), 음향 출력 모듈(752), 및 터치 스크린 패널(753)을 포함할 수 있다. 키 패드부(730)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.
디스플레이 모듈(751)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(751)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(752)은 호(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.
터치 스크린 패널(753)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.
메모리부(760)는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 동영상 등)을 임시 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.
인터페이스부(770)는 단말기(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(200A) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 인터페이스부(770)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 등을 포함할 수 있다.
제어부(controller, 780)는 단말기(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다.
제어부(780)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(781)을 구비할 수 있다. 멀티미디어 모듈(781)은 제어부(780) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(780)와 별도로 구현될 수도 있다.
제어부(780)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
예컨대, 제어부(780)는 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)의 제1 내지 제4 코일들(120-1 내지 120-4)을 구동하기 구동 신호들(IS1 내지 IS4), 또는 구동 신호(DS)와 제어 신호들(C1 내지 C4)을 카메라(721)에 포함된 카메라 모듈(200)에 제공할 수 있다.
전원 공급부(790)는 제어부(780)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1110: 보빈 1120: 제1 코일
1130: 마그네트 1140: 하우징
1150: 상측 탄성 부재 1160: 하측 탄성 부재
1171: 제2 코일 1172: 제3 코일
1210: 베이스 1220: 지지 부재
1230: 제3 코일 1240: 위치 센서
1241: 감지부 1300: 커버 부재.

Claims (24)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내측에 배치되는 보빈;
    상기 보빈의 외주면에 배치되고, 제1 신호가 인가되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트;
    광축을 기준으로 회전하도록 상기 하우징의 외측부를 감싸고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제1 유도 전압이 발생하는 제2 코일;
    상기 광축을 기준으로 회전하도록 상기 하우징의 상기 외측부를 감싸고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제2 유도 전압이 발생하는 제3 코일; 및
    상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 수신하고, 상기 보빈의 변위를 감지하는 감지부를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감지부는,
    상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 비교한 결과에 기초하여, 상기 제2 코일 또는 제3 코일 중 적어도 하나에 발생되는 노이즈를 판별하고, 판별된 결과에 기초하여 상기 보빈의 변위를 감지 및 제어하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일과 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 단자들, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제3 및 제4 단자들, 및 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제5 및 제6 단자들을 포함하는 회로 기판을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 단자들에 상기 제1 신호가 입력되고, 상기 제3 및 제4 단자들을 통하여 상기 제1 유도 전압이 출력되고, 상기 제3 및 제4 단자들을 통하여 상기 제2 유도 전압이 출력되는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 서로 접하는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 코일의 권선 수와 상기 제3 코일의 권선 수는 동일한 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호는 교류 신호 또는 펄스 신호를 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 신호에 응답하여 상기 제2 코일에 상기 제1 유도 전압이 발생되고, 상기 제1 신호에 응답하여 상기 제3 코일에 상기 제2 유도 전압이 발생되는 카메라 모듈.
  8. 제2항에 있어서, 상기 감지부는,
    상기 제1 및 제2 유도 전압들 각각을 증폭하고, 증폭된 제1 및 제2 유도 전압들을 비교한 결과에 기초하여 상기 제2 코일 또는 상기 제3 코일 중 적어도 하나에 발생되는 노이즈를 판별하는 카메라 모듈.
  9. 제2항에 있어서, 상기 감지부는,
    상기 제1 유도 전압을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따른 제1 디지털 신호를 출력하고, 상기 제2 유도 전압을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따른 제2 디지털 신호를 출력하고, 상기 제1 디지털 신호와 상기 제2 디지털 신호를 비교한 결과에 기초하여 상기 제2 코일 또는 상기 제3 코일 중 적어도 하나에 발생되는 노이즈를 판별하는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 코일과 제3 코일은 서로 직렬 연결되고, 상기 제2 코일의 일단과 상기 제3 코일의 일단의 접점에 중간 탭이 마련되고, 상기 중간 탭에는 그라운드 전원이 제공되는 카메라 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 코일과 상기 제3 코일은 서로 전기적으로 분리되는 카메라 모듈.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제3 코일에는 제2 신호가 제공되고, 상기 제3 코일에는 상기 제2 신호에 의한 전압이 발생되는 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 신호는 교류 신호 또는 펄스 신호인 카메라 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 서로 동기되는 카메라 모듈.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 서로 동기되지 않는 카메라 모듈.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 발생하는 상기 제2 코일의 제1 유도 전압, 및 상기 제3 코일의 제2 유도 전압은 주위 온도 변화에 의하여 기초하여 변화하는 카메라 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 신호에 의하여 발생되는 상기 제3 코일의 전압은 상기 주위 온도 변화에 기초하여 변화하는 카메라 모듈.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 제1 코일과 상기 제1 마그네트 간의 상호 작용에 의한 전자기력을 발생시키는 구동 신호이고, 상기 제1 신호는 상기 제1 내지 제3 코일들 중 상기 제1 코일에만 제공되는 카메라 모듈.
  19. 제6항에 있어서,
    상기 제1 신호의 주파수는 20kHz 이상인 카메라 모듈.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 보빈과 결합하는 렌즈; 및
    이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈.
  21. 하우징;
    상기 하우징 내측에 배치되는 보빈;
    상기 보빈의 외주면에 배치되고, 제1 신호가 인가되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제1 유도 전압이 발생하는 제2 코일;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제2 유도 전압이 발생하는 제3 코일; 및
    상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 수신하고, 상기 보빈의 변위를 감지하는 감지부를 포함하고,
    상기 제2 코일의 권선 수와 상기 제3 코일의 권선 수는 동일한 카메라 모듈.
  22. 하우징;
    상기 하우징 내측에 배치되는 보빈;
    상기 보빈의 외주면에 배치되고, 제1 신호가 인가되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제1 유도 전압이 발생하는 제2 코일;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제2 유도 전압이 발생하는 제3 코일; 및
    상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 수신하고, 상기 보빈의 변위를 감지하는 감지부를 포함하고,
    상기 제2 코일과 제3 코일은 서로 직렬 연결되고, 상기 제2 코일의 일단과 상기 제3 코일의 일단의 접점에 중간 탭이 마련되고, 상기 중간 탭에는 그라운드 전원이 제공되는 카메라 모듈.
  23. 하우징;
    상기 하우징 내측에 배치되는 보빈;
    상기 보빈의 외주면에 배치되고, 제1 신호가 인가되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제1 유도 전압이 발생하는 제2 코일;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 제2 유도 전압이 발생하는 제3 코일;
    상기 제1 코일과 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 단자들, 상기 제2 코일과 전기적으로 연결되는 제3 및 제4 단자들, 및 상기 제3 코일과 전기적으로 연결되는 제5 및 제6 단자들을 포함하는 회로 기판; 및
    상기 제1 유도 전압과 상기 제2 유도 전압을 수신하고, 상기 보빈의 변위를 감지하는 감지부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 단자들에 상기 제1 신호가 입력되고, 상기 제3 및 제4 단자들을 통하여 상기 제1 유도 전압이 출력되고, 상기 제3 및 제4 단자들을 통하여 상기 제2 유도 전압이 출력되는 카메라 모듈.
  24. 청구항 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 카메라 모듈을 포함하는 광학 기기
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