KR102665370B1 - 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, 하우징 내에 배치되는 보빈, 보빈에 배치되는 제1 코일, 하우징에 배치되는 제1 마그네트, 하우징의 측부에 배치되고 제1 내지 제6 패드들을 포함하는 제1 회로 기판, 제1 회로 기판에 배치되고 제1 내지 제6 패드들과 연결되는 제1 위치 센서, 하우징의 상부와 결합하고 제1 내지 제4 패드들과 연결되는 상부 탄성 부재 및 하우징의 하부와 결합하고 제5 및 제6 패드들과 연결되는 하부 탄성 부재를 포함하고, 제1 코일은 하부 탄성 부재와 전기적으로 연결되고, 제1 내지 제4 패드들은 제1 위치 센서보다 높게 위치하고 제5 및 제6 패드들은 제1 위치 센서보다 낮게 위치한다.

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.
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.
스마트폰 및 카메라가 장착된 휴대폰과 같은 전자 제품의 수요 및 생산이 증가되고 있다. 휴대폰용 카메라는 고화소화 및 소형화 추세이며, 그에 따라 액츄에이터도 소형화, 대구경화, 멀티 기능화되고 있다. 고화소화의 휴대폰용 카메라를 구현하기 위하여 휴대폰용 카메라의 성능 향상 및 오토 포커싱, 셔터 흔들림 개선, 및 줌(Zoom) 기능 등의 추가적인 기능이 요구된다. 카메라 모듈과 관련된 내용은 공개특허공보 제10-2015-0008662호(공개일: 2015년 1월 23일)를 참조할 수 있다.
실시 예는 자계 간섭을 줄일 수 있고, 사이즈를 줄이고, 소비 전류를 감소시킬 수 있고, OIS 구동의 감도를 향상시킬 수 있는 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기를 제공한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트; 상기 하우징의 측부에 배치되고 제1 내지 제6 패드들을 포함하는 제1 회로 기판; 상기 제1 회로 기판에 배치되고 상기 제1 내지 제6 패드들과 연결되는 제1 위치 센서; 상기 하우징의 상부와 결합하고 상기 제1 내지 제4 패드들과 연결되는 상부 탄성 부재; 및 상기 하우징의 하부와 결합하고 상기 제5 및 제6 패드들과 연결되는 하부 탄성 부재를 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 하부 탄성 부재와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 제1 위치 센서보다 높게 위치하고 상기 제5 및 제6 패드들은 상기 제1 위치 센서보다 낮게 위치한다.
상기 상부 탄성 부재는 제1 내지 제4 상부 스프링들을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 상부 스프링들 각각은 상기 제1 회로 기판의 상기 제1 내지 제4 패드들 중 대응하는 어느 하나와 결합될 수 있다.
상기 하부 탄성 부재는 상기 제1 코일의 일단과 결합하는 제1 하부 스프링 및 상기 제1 코일의 타단과 결합하는 제2 하부 스프링을 포함할 수 있다.
상기 하우징은 제1 내지 제4 측부들 및 제1 내지 제4 코너부들을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 상부 스프링들은 상기 하우징의 상기 제1 내지 제4 코너부들 상에 배치될 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치는 상기 하부 탄성 부재 아래에 배치되는 제2 회로 기판; 및 상기 상부 탄성 부재와 상기 제2 회로 기판을 전기적으로 연결하는 제1 내지 제4 지지 부재들을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 지지 부재들 각각은 상기 하우징의 상기 제1 내지 제4 코너들 중 대응하는 어느 하나에 배치될 수 있다.
상기 제1 마그네트는 제1 내지 제4 마그넷 유닛들을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들 각각은 상기 하우징의 상기 제1 내지 제4 코너들 중 대응하는 어느 하나에 배치될 수 있다.
상기 하우징은 제1홈 및 제2홈을 포함하고, 상기 제1 회로 기판은 상기 하우징의 상기 제1홈 내에 배치되고, 상기 제1 위치 센서는 상기 하우징의 상기 제2홈 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 위치 센서는 상기 제1 회로 기판의 상기 제1 내지 제4 패드들을 통하여 상기 제1 회로 기판에 데이터 통신을 위한 신호들을 전송하거나 상기 제1 회로 기판으로부터 상기 데이터 통신을 위한 신호들을 수신할 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치는 상기 제1 위치 센서와 대응하도록 상기 보빈에 배치되는 제2 마그네트; 및 상기 제1 마그네트에 대응하도록 상기 제2 회로 기판 상에 배치되는 제2 코일을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 패드들은 전원 신호를 공급하기 위한 것이고, 상기 제3 패드는 클럭을 공급하기 위한 것이고, 상기 제4 패드는 데이터 신호를 공급하기 위한 것일 수 있다.
상기 제1 위치 센서는 상기 보빈을 마주보는 상기 제1 회로 기판의 제1면에 배치되고, 상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 제1면의 반대면인 상기 회로 기판의 제2면에 배치될 수 있다.
상기 제1 상부 스프링의 일단은 상기 제1 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제1 패드와 결합되고, 상기 제2 상부 스프링의 일단은 상기 제2 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제2 패드와 결합되고, 상기 제3 상부 스프링의 일단은 상기 제3 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제3 패드와 결합되고, 상기 제4 상부 스프링의 일단은 상기 제4 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제4 패드와 결합될 수 있다.
상기 제5 패드는 솔더 또는 도전성 접착제에 의하여 상기 제1 하부 스프링과 결합하고, 상기 제6 패드는 솔더 또는 도전성 접착제에 의하여 상기 제2 하부 스프링과 결합할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트; 상기 하우징의 측부에 배치되고 제1 내지 제6 패드들을 포함하는 제1 회로 기판; 상기 제1 회로 기판에 배치되고 상기 제1 내지 제6 패드들과 전기적으로 연결되는 제1 위치 센서; 상기 하우징의 상부와 결합하고 상기 제1 내지 제4 패드들과 연결되는 상부 탄성 부재; 및 상기 하우징의 하부와 결합하고 상기 제5 및 제6 패드들과 연결되는 하부 탄성 부재를 포함하고, 상기 상부 탄성 부재는 제1 내지 제4 상부 스프링들을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 상부 스프링들 각각은 상기 제1 내지 제4 패드들 중 대응하는 어느 하나와 결합하고, 상기 제1 회로 기판은 상단부 및 상기 상단부 아래에 배치되는 하단부를 포함하고, 상기 상단부의 측면은 상기 하단부의 측면을 기준으로 돌출되고, 상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 상단부에 배치되고 상기 제5 및 제6 패드들은 상기 하단부에 배치된다.
상기 상단부의 가로 방향의 길이는 상기 하단부의 가로 방향의 길이보다 클 수 있다.
상기 제1 패드는 상기 상단부의 일단에 배치되고 상기 제2 패드는 상기 상단부의 다른 일단에 배치되고, 상기 제3 및 제4 패드들은 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 패드들은 전원 신호를 공급하기 위한 것이고, 상기 제3 패드는 클럭을 공급하기 위한 것이고, 상기 제4 패드는 데이터 신호를 공급하기 위한 것일 수 있다.
상기 제1 위치 센서는 상기 제1 회로 기판의 제1면에 배치되고, 상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 제1면의 반대면인 상기 회로 기판의 제2면에 배치될 수 있다.
상기 하부 탄성 부재는 상기 제1 코일의 일단과 연결되는 제1 하부 스프링 및 상기 제1 코일의 타단과 연결되는 제2 하부 스프링을 포함할 수 있다. 상기 제1 위치 센서는 상기 제1 코일에 구동 신호를 공급할 수 있다.
실시 예는 자계 간섭을 줄일 수 있고, 사이즈를 줄이고, 소비 전류를 감소시킬 수 있고, OIS 구동의 감도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 커버 부재를 제외한 렌즈 구동 장치의 결합 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 보빈, 제1 코일과 제2 마그네트 및 제3 마그네트의 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 하우징, 제1 마그네트, 회로 기판, 및 제1 위치 센서의 분리 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 하우징, 제1 마그네트, 회로 기판, 및 제1 위치 센서의 결합 사시도를 나타낸다.
도 6은 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치를 AB 방향으로 절단한 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치를 CD 방향으로 절단한 단면도이다.
도 8은 도 4에 도시된 회로 기판 및 제1 위치 센서의 확대도를 나타낸다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 위치 센서의 일 실시 예를 나타낸다.
도 10은 도 1에 도시된 상부 탄성 부재의 평면도를 나타낸다.
도 11은 도 1에 도시된 하부 탄성 부재의 평면도를 나타낸다.
도 12는 도 1에 도시된 상부 탄성 부재, 하부 탄성 부재, 베이스, 지지 부재, 제2 코일, 및 회로 기판의 결합 사시도를 나타낸다.
도 13은 도 1에 도시된 제2 코일, 회로 기판, 베이스, 및 제2 위치 센서의 분리 사시도를 나타낸다.
도 14는 도 1에 도시된 하우징, 제1 마그네트들, 하부 탄성 부재, 및 회로 기판의 저면 사시도이다.
도 15는 제1 마그네트들, 제2 및 제3 마그네트들, 제1 위치 센서 및 회로 기판의 배치를 나타낸다.
도 16a는 다른 실시 예에 따른 제1 내지 제6 상부 스프링들의 제1 외측 프레임과 제1 코일, 및 회로 기판의 연결 관계를 나타내는 개념도이다.
도 16b는 또 다른 실시 예에 따른 제1 내지 제6 상부 스프링들의 제1 외측 프레임과 제1 코일, 및 회로 기판의 연결 관계를 나타내는 개념도이다.
도 17은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도를 나타낸다.
도 18은 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 19는 도 18에 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치에 대해 다음과 같이 살펴본다. 설명의 편의상, 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치는 데카르트 좌표계(x, y, z)를 사용하여 설명하지만, 다른 좌표계를 사용하여 설명할 수도 있으며, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 각 도면에서 x축과 y축은 광축 방향인 z축에 대하여 수직한 방향을 의미하며, 광축 방향인 z축 방향을 '제1 방향'이라 칭하고, x축 방향을 '제2 방향'이라 칭하고, y축 방향을 '제3 방향'이라 칭할 수 있다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 '오토 포커싱 기능'을 수행할 수 있다. 여기서 오토 포키싱 기능이란 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 것을 말한다.
또한 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 '손떨림 보정 기능'을 수행할 수 있다. 여기서 손떨림 보정 기능이란 정지 화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있는 것을 말한다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)의 분해 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1의 커버 부재(300)를 제외한 렌즈 구동 장치(100)의 결합 사시도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 렌즈 구동 장치(100)는 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 제1 마그네트(magnet, 130), 하우징(140), 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 제1 위치 센서(170), 및 제2 마그네트(180)를 포함한다.
또한 손떨림 보정 기능을 수행하기 위하여 렌즈 구동 장치(100)는 지지 부재(220), 제2 코일(230), 및 제2 위치 센서(240)를 포함할 수 있다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 제3 마그네트(185), 회로 기판(190), 베이스(210), 회로 기판(250), 및 커버 부재(300)를 더 포함할 수 있다.
커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 제1 마그네트(magnet, 130), 하우징(140), 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 제1 위치 센서(170), 제2 마그네트(180), 회로 기판(190), 지지 부재(220), 제2 코일(230), 제2 위치 센서(240), 및 회로 기판(250)을 수용한다.
커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상판 및 측판들을 포함하는 상자 형태일 수 있으며, 커버 부재(300)의 하부는 베이스(210)의 상부와 결합될 수 있다. 커버 부재(300)의 상판의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형 등일 수 있다.
커버 부재(300)는 보빈(110)과 결합하는 렌즈(미도시)를 외부광에 노출시키는 개구을 상판에 구비할 수 있다. 커버 부재(300)의 재질은 제1 마그네트(130)와 붙는 현상을 방지하기 위하여 SUS 등과 같은 비자성체일 수 있으나, 자성 재질로 형성하여 제1 코일(120)과 제1 마그네트(130) 간의 전자기력을 향상시키는 요크(yoke) 기능을 할 수도 있다.
다음으로 보빈(110)에 대하여 설명한다.
보빈(110)은 하우징(140)의 내측에 배치되고, 제1 코일(120)과 제1 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축(OA) 방향 또는 제1 방향(예컨대, Z축 방향)으로 이동될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 보빈(110), 제1 코일(120)과 제2 마그네트(180) 및 제3 마그네트(185)의 사시도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴을 장착하기 위한 개구을 가질 수 있다. 예컨대, 보빈(110)의 개구의 형상은 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)의 개구에는 렌즈가 직접 장착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 적어도 하나의 렌즈가 장착 또는 결합되기 위한 렌즈 배럴이 보빈(110)의 개구에 결합 또는 장착될 수 있다. 렌즈 또는 렌즈 배럴은 보빈(110)의 내주면(110a)에 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
보빈(110)은 서로 이격하는 제1 측부들(110b-1) 및 서로 이격하는 제2 측부들(110b-2)을 포함할 수 있으며, 제2 측부들(110b-2) 각각은 인접하는 2개의 제1 측부들을 서로 연결할 수 있다. 예컨대, 보빈(110)의 제1 측부들(110b-1) 각각의 수평 방향 또는 가로 방향의 길이는 제2 측부들(110b-2) 각각의 수평 방향 또는 가로 방향의 길이보다 클 수 있다.
보빈(110)의 상부면에는 상부 탄성 부재(150)의 설치 위치를 가이드하기 위한 가이드부(111)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이, 보빈(110)의 가이드부(111)는 상부 탄성 부재(150)의 프레임 연결부(153)가 지나가는 경로를 가이드하도록 상부면으로부터 제1 방향(예컨대, Z축 방향)으로 돌출될 수 있다.
또한 보빈(110)의 외측면에는 제2 또는/및 제3 방향으로 돌출되는 돌출부(112)를 포함할 수 있다. 보빈(110)의 돌출부(112)의 상부면(112a)에는 상부 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)이 안착될 수 있다.
보빈(110)의 돌출부(112)는 오토 포커싱을 위하여 보빈(110)이 광축 방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)이 하우징(140)에 직접 충돌하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
보빈(110)의 돌출부(115)는 하우징(140)의 홈부(25a)와 대응하고, 하우징(140)의 홈부(25a) 내에 삽입 또는 배치될 수 있으며, 보빈(110)이 광축을 중심으로 일정한 범위 이상으로 회전되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
보빈(110)은 상면으로부터 돌출되는 제1 스토퍼(116)를 포함할 수 있다. 스토퍼(116)는 보빈(110)이 오토 포커싱 기능을 위해 제1 방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)의 상면이 커버 부재(300)의 상판의 내측과 직접 충돌하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
보빈(110)은 하면으로부터 돌출되는 제2 스토퍼(미도시)를 구비할 수 있으며, 보빈의 제2 스토퍼는 보빈(110)이 오토 포커싱 기능을 위해 제1 방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)의 하면이 베이스(210), 제2 코일(230), 또는 회로 기판(250)에 직접 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
보빈(110)은 상부 탄성 부재(150)에 결합 및 고정되기 위한 제1 결합부(113)를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 3에서 제1 결합부(113)는 돌기 형태이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에 보빈(110)의 제1 결합부(113)는 홈 또는 평면 형상일 수 있다. 또한 보빈(110)은 하부 탄성 부재(160)에 결합 및 고정되기 위한 제2 결합부(미도시)를 포함할 수 있으며, 보빈(110)의 제2 결합부는 돌기, 홈, 또는 평면 형상일 수 있다.
보빈(110)의 외주면에는 제1 코일(120)이 안착, 삽입, 또는 배치되는 코일용 안착홈이 마련될 수 있다. 코일용 안착홈은 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(110b-1, 110b-2)의 외측면(110b)으로부터 함몰된 홈 구조일 수 있으며, 제1 코일(120)의 형상과 일치하는 형상, 폐곡선 형상(예컨대, 링 형상)을 가질 수 있다.
보빈(110)은 제2 마그네트(180)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되는 제2 마그네트용 안착홈(180a)을 외측면에 가질 수 있다.
보빈(110)의 제2 마그네용 안착홈(180a)은 보빈(110)의 외측면으로부터 함몰된 구조일 수 있으며, 보빈(110)의 상부면으로 개방된 개구를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)의 제2 마그네트용 안착홈(180a)은 제1 코일(120)이 배치되는 코일용 안착홈의 상측에 위치할 수 있고, 코일용 안착홈으로부터 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 보빈(110)은 제3 마그네트(185)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되는 제3 마그네트용 안착홈(185a)을 상부면에 가질 수 있다.
제3 마그네트용 안착홈(185a)은 보빈(110)의 외주면(110b)으로부터 함몰된 구조일 수 있으며, 보빈(110)의 상부면으로 개방된 개구를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)의 제3 마그네트용 안착홈(185a)은 제1 코일(120)이 배치되는 코일용 안착홈의 상측에 위치할 수 있고, 코일용 안착홈으로부터 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 마그네트용 안착홈(180a)은 보빈(110)의 제2 측부들(110b-2) 중 어느 하나에 마련될 수 있고, 제3 마그네트용 안착홈(185a)은 보빈(110)의 제2 측부들(110b-2) 중 다른 어느 하나에 마련될 수 있다.
제3 마그네트용 안착홈(185a)은 제2 마그네트용 안착홈(180a)과 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 및 제3 마그네트용 안착홈들(180a,185a)은 보빈(110)의 서로 마주보는 2개의 제2 측부들에 마련될 수 있다.
제1 위치 센서(170)에 대하여 제2 마그네트(180)와 제3 마그네트(185)를 서로 마주보도록 보빈(110)에 배치 또는 정렬시킴으로써, 제2 마그네트(180)와 제3 마그네트(185)의 무게 균형을 맞출 수 있고, 이로 인하여 AF(Auto Focusing) 구동의 정확성을 향상시킬 수 있다.
제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측면 상에 배치된다.
제1 코일(120)은 제2 및 제3 마그네트들(180, 180) 아래에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 코일(120)은 제2 방향 또는 제3 방향으로 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)과 중첩되지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제1 코일(130)은 코일용 안착홈 내에 배치될 수 있고, 제2 마그네트(180)는 제2 마그네트용 안착홈(180a) 내에 삽입 또는 배치될 수 있고, 제3 마그네트(185)는 제3 마그네트용 안착홈(185a) 내에 삽입 또는 배치될 수 있다.
보빈(110)에 배치된 제2 마그네트(180), 및 제3 마그네트(185) 각각은 광축(OA) 방향으로 제1 코일(120)과 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 보빈(110)에 배치된 제2 마그네트(180), 및 제3 마그네트(185) 각각은 제1 코일(120)과 접하거나, 제2 방향 또는 제3 방향으로 제1 코일(120)과 중첩될 수도 있다.
제1 코일(120)은 광축(OA)을 중심으로 회전하는 방향으로 보빈(110)의 외측면을 감쌀 수 있다.
제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측면에 직접 권선될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시 예에 의하면, 제1 코일(120)은 코일 링을 이용하여 보빈(110)에 권선되거나, 각진 링 형상의 코일 블록으로 마련될 수도 있다.
제1 코일(120)은 구동 신호(예컨대, 구동 전류)가 공급되면 제1 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용을 통해 전자기력을 형성할 수 있으며, 형성된 전자기력에 의하여 광축(OA) 방향으로 보빈(110)이 이동될 수 있다.
AF 가동부의 초기 위치에서, 보빈(110)은 상측 방향 또는 하측 방향으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부의 양방향 구동이라 한다. 또는 AF 가동부의 초기 위치에서, 보빈(110)은 상측 방향으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부의 단방향 구동이라 한다.
AF 가동부의 초기 위치에서, 제1 코일(120)은 하우징(140)에 배치되는 제1 마그네트(130)와 서로 대응하거나 또는 광축(OA)과 수직한 방향으로 정렬 또는 오버랩되도록 배치될 수 있다.
예컨대, AF 가동부는 보빈(110), 및 보빈(110)에 결합된 구성들(예컨대, 제1 코일(120), 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)을 포함할 수 있다. 그리고 AF 가동부의 초기 위치는 제1 코일(1120)에 전원을 인가하지 않은 상태에서 AF 가동부의 최초 위치이거나 또는 상부 및 하부 탄성 부재(150,160)가 단지 AF 가동부의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다.
이와 더불어 보빈(110)의 초기 위치는 중력이 보빈(110)에서 베이스(210) 방향으로 작용할 때, 또는 이와 반대로 중력이 베이스(210)에서 보빈(110) 방향으로 작용할 때의 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다.
제2 마그네트(180)는 보빈(110)의 제2 마그네용 안착홈(180a) 내에 배치되며, 제1 위치 센서(170)를 마주보는 제2 마그네트(180)의 어느 한 면의 일부는 제2 마그네트용 안착홈(180a)으로부터 노출될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 보빈(110)에 배치된 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각은 N극과 S극의 경계면이 광축(OA)과 수직인 방향과 평행할 수 있다 예컨대, 제1 위치 센서(170)를 마주보는 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각의 면은 N극과 S극으로 구분될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 다른 실시 예에서는 보빈(110)에 배치된 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각은 N극과 S극의 경계면이 광축(OA)과 팽행할 수도 있다.
예컨대, 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각은 단극 착자 마그네트 또는 양극 착자 마그네트일 수 있다.
제2 마그네트(180)는 보빈(110)과 함께 광축 방향으로 이동할 수 있으며, 제1 위치 센서(170)는 광축 방향으로 이동하는 제2 마그네트(180)의 자기장의 세기를 감지할 수 있다. 광축 방향으로의 보빈(110)의 변위에 따라 제1 위치 센서(170)가 감지한 자기장의 세기가 변화하기 때문에, 제1 위치 센서(170)가 감지한 자기장의 세기에 기초하여 보빈(110)의 광축 방향으로의 변위가 감지될 수 있다.
다음으로 하우징(140)에 대하여 설명한다.
하우징(140)은 내측에 보빈(110)을 수용하며, 제1 마그네트(130), 및 제1 위치 센서(170)가 배치되는 회로 기판(190)를 지지한다.
하우징(140)은 전체적으로 중공 기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 다각형(예컨대, 사각형, 또는 팔각형) 또는 원형의 개구을 구비할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 하우징(140), 제1 마그네트(130), 회로 기판(190), 및 제1 위치 센서(170)의 분리 사시도를 나타내고, 도 5는 도 4에 도시된 하우징(140), 제1 마그네트(130), 회로 기판(190), 및 제1 위치 센서의 결합 사시도를 나타낸다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 하우징(140)은 복수의 측부들(141-1 내지 141-4) 및 코너부들(142-1 내지 142-4)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 하우징(140)은 서로 이격하는 제1 내지 제4 측부들(141-1 내지 141-4 측부들 및 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4)을 포함할 수 있다.
하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 각각은 인접하는 2개의 측부들(141-1과 141-2, 141-2와 141-3, 141-3과 141-4, 141-4와 141-1) 사이에 배치 또는 위치할 수 있고, 측부들(141-1 내지 141-4)을 서로 연결시킬 수 있다.
예컨대, 코너부들(142-1 내지 142-4)은 하우징(140)의 코너 또는 모서리에 위치할 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 측부들의 개수는 4개이고, 코너부들의 개수는 4개이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(140)의 측부들(141-1 내지 141-4) 각각의 가로 방향의 길이는 코너부들(142-1 내지 142-4) 각각의 가로 방향의 길이보다 클 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 하우징(140)의 측부들(141-1 내지 141-4)은 보빈(110)의 제1 측부들(110b-1)에 대응할 수 있고, 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)은 보빈(110)의 제2 측부들(110b-2)에 대응할 수 있다.
하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)에는 제1 마그네트(130)가 배치 또는 설치될 수 있다.
하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)에는 지지 부재(220-1 내지 220-4)가 배치될 수 있다.
보빈(110)이 광축(OA) 방향으로 이동할 때, 보빈(110)의 돌출부(112)와 간섭을 피하기 위하여 하우징(140)은 보빈(110)의 돌출부(112)와 대응되는 위치에 마련되는 안착홈(146)을 구비할 수 있다.
하우징(140)은 제1 마그네트(130)를 수용하기 위한 안착부(141a), 회로 기판(190)를 수용하기 위한 장착홈(14a), 및 제1 위치 센서(170)를 수용하기 위한 장착홈(14b)을 구비할 수 있다.
하우징(140)의 안착부(141a)는 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 적어도 하나의 하단에 마련될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 안착부(141a)는 4개의 코너부들(142-1 내지 142-4) 각각의 하단의 내측에 마련될 수 있다. 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각은 하우징(140)의 안착부들(141a) 중 대응하는 어느 하나에 삽입, 고정될 수 있다.
하우징(140)의 제1 마그네트 안착부(141a)는 제1 마그네트(130)의 크기와 대응되는 요홈으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(140)의 측부들(141-1 내지 141-4)에는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)을 하우징(140)의 안착부(141a)에 부착하기 위한 접착제를 주입하기 위한 홈(61)이 구비될 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 홈(61)은 관통 홀일 수 있으며, 하우징(140)의 안착부(141a)와 연결될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(240)과 마주보는 하우징(140)의 안착부(141a)의 바닥면에는 개구가 형성될 수 있고, 제1 코일(120)을 마주보는 하우징(140)의 안착부(141a)의 측면에는 개구가 형성될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 안착부(141a)에 고정된 제1 마그네트(130)의 바닥면은 광축 방향으로 제2 코일(230)과 마주볼 수 있다.
하우징(140)의 장착홈(14a)은 하우징(140)의 측부들(141-1 내지 141-4) 중 어느 하나(예컨대, 141-1)의 상부 또는 상단에 마련될 수 있다.
회로 기판(190)의 장착을 용이하게 하기 위하여 하우징(140)의 장착홈(14a)은 상부가 개방되고, 측면과 바닥을 구비하는 홈 형태일 수 있으며, 하우징(140)의 내측으로 개방되는 개구를 가질 수 있다. 하우징(140)의 장착홈(14a)의 형상은 회로 기판(190)의 형상에 대응 또는 일치하는 형상을 가질 수 있다.
하우징(140)의 장착홈(14b)은 하우징(140)의 제1 측부(141-1)의 내측면에 마련되며, 장착홈(14a)과 연결될 수 있다.
또한 제1 위치 센서(170)의 장착을 용이하게 하기 위하여 하우징(140)의 장착홈(14b)은 상부가 개방될 수 있으며, 센싱 감도를 높이기 위하여 하우징(140)의 제1 측부(141-1)의 내측면으로 개방되는 개구를 가질 수 있다. 하우징(140)의 장착홈(14b)은 제1 위치 센서(170)의 형상에 대응 또는 일치하는 형상을 가질 수 있다.
접착 부재에 의하여 제1 마그네트(130)는 하우징(140)의 안착부(141a)에 고정될 수 있고, 접착 부재에 의하여 회로 기판(190)은 하우징(140)의 장착홈(14a)에 고정될 있다. 예컨대, 접착 부재는 에폭시 또는 양면 테이프 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(140)의 측부들(141-1 내지 141-4) 각각은 커버 부재(300)의 측판들 중 대응하는 어느 하나와 평행하게 배치될 수 있다.
하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 각각은 지지 부재(220-1 내지 220-4)가 지나가는 경로를 형성하는 홀(147)을 구비할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 코너부들(142-1 내지 142-4)의 상부를 관통하는 홀(147)을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)에 마련되는 홀은 하우징(140)의 코너부의 외측면으로부터 함몰되는 구조일 수 있으며, 홀의 적어도 일부는 코너부의 외측면으로 개방될 수 있다.
하우징(140)의 홀(147)의 개수는 지지 부재의 개수와 동일할 수 있다. 지지 부재(220)의 일단은 홀(147)을 관통하여 상부 탄성 부재(150)에 연결 또는 본딩될 수 있다.
예컨대, 댐퍼를 용이하게 도포하기 위하여 하우징(140)의 상면에서 하면 방향으로 홀(147a)의 직경이 점차 증가하는 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 홀(147a)은 직경이 일정할 수도 있다.
또한, 도 1에 도시된 커버 부재(300)의 상판의 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 하우징(140)은 상부, 상단, 또는 상면에는 스토퍼(145)가 마련될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 각각의 상면에는 스토퍼(145)가 마련될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 홀(147)은 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)의 상면의 모서리와 스토퍼(145) 사이에 위치할 수 있다.
또한 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)의 모서리에는 댐퍼가 흘러넘치는 것을 방지하기 위하여 가이드 돌출부(144)가 마련될 수 있다.
하우징(140)은 상부 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)과 결합하는 적어도 하나의 제1 결합부(143, Q1 내지 Q4)를 구비할 수 있다.
예컨대, 제1 결합부(143, Q1 내지 Q4)는 돌기 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 홈 또는 평면 형상일 수도 있다.
하우징(140)의 제1 결합부(143, Q1 내지 Q4)는 하우징(140)의 측부(141-1 내지 141-4) 또는 코너부(142-1 내지 142-4) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 결합부(143)는 하우징(140)의 측부들(141-1 내지 141-4)에 배치될 수 있고, 하우징(140)의 제1 결합부(Q1 내지 Q4)는 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 배치될 수 있다.
하우징(140)은 하부 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)에 결합 및 고정되는 제2 결합부(149)를 하면에 구비할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 제2 결합부(149)는 돌기 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 홈 또는 평면 형상일 수도 있다.
지지 부재(220)가 지나가는 경로를 형성하기 위해서일 뿐만 아니라, 댐핑 부재(예컨대, 젤 형태의 실리콘)을 채우기 위한 공간을 확보하기 위하여 하우징(140)은 코너부(142-1 내지 142-4)의 하부 또는 하단에 형성되는 요홈(142a)을 구비할 수 있다. 즉, 지지 부재(220)의 진동을 완화하기 위하여 하우징(140)의 요홈(142a)에는 댐핑 부재, 예컨대, 실리콘이 채워질 수 있다.
하우징(140)은 측부들(141-1 내지 141-4)의 외측면으로부터 돌출된 적어도 하나의 스토퍼(미도시)를 구비할 수 있으며, 적어도 하나의 스토퍼는 하우징(140)이 제2 및/또는 제3 방향으로 움직일 때 커버 부재(300)와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
하우징(140)의 하부면이 베이스(210) 및/또는 회로 기판(250)과 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 하우징(140)은 하부면으로부터 돌출되는 스토퍼(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
AF 가동부의 초기 위치에서 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)은 광축(OA)과 수직인 방향으로 제1 코일(120)과 적어도 일부가 오버랩되도록 하우징(140)에 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각은 하우징(140)의 코너부들(141-1 내지 141-4) 중 대응하는 어느 하나의 안착부(141a) 내에 삽입 또는 배치될 수 있다.
다른 실시 예에서 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)은 하우징(140)의 코너부들(141-1 내지 141-4)의 외측면에 배치될 수도 있다.
제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 형상은 하우징(140)의 코너부들에 안착되기 용이한 다면체 형상일 수 있다.
예컨대, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 제1면(11a)의 면적은 제2면(11b)의 면적보다 클 수 있다. 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 제1면(11a)은 제1 코일(120)의 어느 한 면(또는 보빈(110)의 외측면)과 마주보는 면일 수 있고, 제2면(11b)은 제1면(11a)의 반대 면일 수 있다.
예컨대, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 제2면(11b)의 가로 방향의 길이는 제1면(11a)의 가로 방향의 길이보다 작을 수 있다.
예컨대, 제1면(11a)의 가로 방향은 제1면(11a)에서 마그네트(130-1 내지 130-4)의 하면에서 상면으로 향하는 방향과 수직한 방향이거나 또는 제1면(11a)에서 광축 방향과 수직한 방향일 수 있다.
예컨대, 제2b면(11b)의 가로 방향은 제2면(11b)에서 마그네트(130-1 내지 130-4)의 하면에서 상면으로 향하는 방향과 수직한 방향이거나 또는 제2면(11b)에서 광축 방향과 수직한 방향일 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 중심에서 하우징(140)의 코너부(142-1, 142-2, 142-3, 또는 142-4)로 향하는 방향으로 갈수록 제1 내지 제4 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 가로 방향의 길이는 점차 감소할 수 있다.
예컨대, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 제1면(11a)에서 제2면(11b) 방향으로 가로 방향의 길이가 감소할 수 있다.
여기서 가로 방향은 마그네트(130-1 내지 130-4)의 상면에서 하면으로 향하는 방향과 수직인 마그네트(130-1 내지 130-4)의 제1면(11a)의 가로 방향(또는 수평 방향)일 수 있다.
제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각은 한 몸으로 구성될 수 있으며, 제1 코일(120)을 마주보는 제1면(11a)을 S극, 제2면(11b)은 N극이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 제1면(11a)은 N극, 제2면(11b)은 S극일 수도 있다.
제1 마그네트들는 적어도 2개 이상이 서로 마주보도록 하우징(140)의 코너부들에 배치 또는 설치될 수 있다.
예컨대, 교차하도록 서로 마주보는 2쌍의 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)이 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)에 배치될 수 있다. 이때, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 평면 형상은 삼각형, 오각형 등, 또는 마름모 형상 등일 수도 있다.
다른 실시 예에서는 서로 마주보는 한 쌍의 제1 마그네트들이 하우징(140)의 서로 마주보는 2개의 코너부들에만 배치될 수도 있다.
도 6은 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치(100)를 AB 방향으로 절단한 단면도이고, 도 7은 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치(100)를 CD 방향으로 절단한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 광축(OA)과 수직한 방향으로 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각은 제1 코일(120)과 오버랩되지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 광축(OA)과 수직한 방향으로 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각은 제1 코일(120)과 오버랩될 수도 있다.
또한 AF 가동부의 초기 위치에서, 광축(OA)과 수직한 방향으로 제2 마그네트(180)는 제3 마그네트(185)에 오버랩되거나 정렬될 수 있다.
또한 AF 가동부의 초기 위치에서, 광축(OA)과 수직한 방향으로 제1 위치 센서(170)는 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각과 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 광축(OA)과 수직한 방향으로 제1 위치 센서(170)는 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 중 적어도 하나와 오버랩되지 않을 수도 있다.
또한 제1 위치 센서(170)는 제1 위치 센서(170)에서 제1 코일(120)을 향하는 방향 또는 하우징(140)의 제1 측부(141-1)의 외측면에 수직인 방향으로 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)과 오버랩되지 않을 수 있다.
다음으로 제1 위치 센서(170), 및 회로 기판(190)에 대하여 설명한다.
도 8은 도 4에 도시된 회로 기판(190) 및 제1 위치 센서(170)의 확대도를 나타내고, 도 9는 도 8에 도시된 제1 위치 센서(170)의 일 실시 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 제1 위치 센서(170)는 하우징(140)에 배치되는 회로 기판(190)에 장착되며, 하우징(140)에 고정될 수 있다. 예컨대, 제1 위치 센서(170)는 손떨림 보정시 하우징(140)과 함께 이동할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 보빈(110)의 이동에 따라 보빈(110)에 장착된 제2 마그네트(180)의 자기장의 세기를 감시할 수 있고, 감지된 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 회로 기판(190)의 제1면에 배치될 수 있다. 여기서 회로 기판(190)의 제1면은 하우징(140)에 회로 기판(190)가 장착될 때, 보빈(110)을 마주보는 회로 기판(190)의 어느 한 면일 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 위치 센서(170)는 홀 센서(Hall sensor, 61), 및 드라이버(Driver, 62)를 포함할 수 있다.
예컨대, 홀 센서(61)는 실리콘 계열로 이루어질 수 있으며, 주위 온도가 증가할수록 홀 센서(61)의 출력(VH)은 증가할 수 있다. 예컨대, 주위 온도는 렌즈 구동 장치의 온도, 예컨대, 회로 기판(190)의 온도, 홀 센서(61)의 온도, 또는 드라이버(62)의 온도일 수 있다.
또한 다른 실시 예에서 홀 센서(61)는 GaAs로 이루어질 수 있으며, 주위 온도에 대하여 홀 센서(61)의 출력(VH)은 약 -0.06%/℃의 기울기를 가질 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 주위 온도를 감지할 수 있는 온도 센싱 소자(63)를 더 포함할 수 있다. 온도 센싱 소자(63)는 제1 위치 센서(170) 주위의 온도를 측정한 결과에 따른 온도 감지 신호(Ts)를 드라이버(62)로 출력할 수 있다.
예컨대, 제1 위치 센서(190)의 홀 센서(61)는 제2 마그네트(180)의 자기력의 세기를 감지한 결과에 따른 출력(VH)을 발생할 수 있다.
드라이버(62)는 홀 센서(61)를 구동하기 구동 신호(dV), 및 제1 코일(120)을 구동하기 위한 구동 신호(Id1)를 출력할 수 있다.
예컨대, 프토토콜(protocol)을 이용한 데이터 통신, 예컨대, I2C 통신을 이용하여 드라이버(62)는 제어부(830, 780)로부터 클럭 신호(SCL), 데이터 신호(SDA), 전원 신호(VCC, GND)를 수신할 수 있다.
드라이버(62)는 클럭 신호(SCL), 및 전원 신호(VCC, GND)를 이용하여 홀 센서(61)를 구동하기 위한 구동 신호(dV), 및 제1 코일(120)을 구동하기 위한 구동 신호(Id1)를 생성할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 클럭 신호(SCL), 데이터 신호(SDA), 전원 신호(VCC, GND)를 송수신하기 위한 4개의 단자들 및 제1 코일(120)에 구동 신호를 제공하기 위한 2개의 단자들을 포함할 수 있다.
또한 드라이버(62)는 홀 센서(61)의 출력(VH)을 수신하고, 프토토콜(protocol)을 이용한 데이터 통신, 예컨대, I2C 통신을 이용하여, 홀 센서(61)의 출력(VH)에 관한 클럭 신호(SCL) 및 데이터 신호(SDA)를 제어부(830, 780)로 전송할 수 있다.
또한 드라이버(62)는 온도 센싱 소자(63)가 측정한 온도 감지 신호(Ts)를 수신하고, 프토토콜(protocol)을 이용한 데이터 통신, 예컨대, I2C 통신을 이용하여 온도 감지 신호(Ts)를 제어부(830, 780)로 전송할 수 있다.
제어부(830, 780)는 제1 위치 센서(170)의 온도 센싱 소자(63)에 의하여 측정된 주위 온도 변화에 기초하여 홀 센서(61)의 출력(VH)에 대한 온도 보상을 수행할 수 있다.
예컨대, 홀 센서(61)의 구동 신호(dV), 또는 바이어스 신호가 1[mA]일 때, 제1 위치 센서(170)의 홀 센서(61)의 출력(VH)은 -20[mV] ~ +20[mV]일 수 있다.
그리고 주위의 온도 변화에 대하여 음의 기울기를 갖는 홀 센서(61)의 출력(VH)에 대한 온도 보상의 경우, 제1 위치 센서(170)의 홀 센서(61)의 출력(VH)은 0[mV] ~ +30[mV]일 수 있다.
제1 위치 센서(170)의 홀 센서(61)의 출력을 xy 좌표계에 표시할 때, 제1 위치 센서(170)의 홀 센서(61)의 출력 범위를 제1 사분면(예컨대, 0[mV] ~ +30[mV])로 하는 이유는 아래와 같다.
주위 온도 변화에 따라서 xy 좌표계의 제1 사분면의 홀 센서(61)의 출력과 제3 사분면에서의 홀 센서(61)의 출력은 서로 반대 방향으로 이동되기 때문에, 제1 및 제3 사분면 모두를 AF 구동 제어 구간으로 사용할 경우에 홀 센서의 정확도 및 신뢰성이 떨어질 수 있다. 따라서 주위 온도 변화에 따른 보상을 정확하게 하기 위하여 제1 사분면의 일정 범위를 제1 위치 센서(170)의 홀 센서(61)의 출력 범위로 할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 클럭 신호(SCL), 및 2개의 전원 신호(VCC, GND)를 위한 제1 내지 제3 단자들, 데이터(SDA)를 위한 제4 단자, 및 제1 코일(120)에 구동 신호를 제공하기 위한 제5 및 제6 단자들을 포함할 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 제1 위치 센서(170)의 제1 내지 제6 단자들은 회로 기판(190)의 패드들(1 내지 6) 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
회로 기판(190)은 제2면의 상부 또는 상단에 마련되는 제1 내지 제4 패드들(1 내지 4), 및 회로 기판(190의 제1면의 하부 또는 하단에 마련되는 제5 및 제6 패드들(5, 6)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 패드들의 배치는 회로 기판(190)의 제1면 또는 제2면 중 적어도 하나에 다양한 형태로 배치될 수 있다.
다른 실시 예에서 제1 위치 센서(170)는 홀 센서 등과 같은 위치 검출 센서 단독으로 구현될 수도 있다.
회로 기판(190)는 상단부(S1), 및 상단부(S1) 아래에 위치하는 하단부(S2)를 포함할 수 있다. 상단부(S1)의 측면은 하단부(S2)의 측면을 기준으로 돌출된 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제1 내지 제4 패드들은 상단부(S1)의 제2면에 서로 이격되어 배치될 수 있고, 제5 및 제6 패드들(5,6)은 하단부(S2)의 제1면에 서로 이격되어 배치될 수 있다.
하부 탄성 부재(160)의 하부 스프링(162-2, 도 11)의 제2 프레임 연결부(163)의 일단(164a)과의 공간적 간섭을 회피하기 위하여 회로 기판(190)의 하부 또는 하단에는 홈(8a)이 마련될 수 있다. 예컨대, 홈(8a)은 회로 기판(190)의 하단부(S2)의 중앙에 배치될 수 있다.
회로 기판(190)은 제1 내지 제6 패드들(1 내지 6)과 제1 위치 센서(170)의 제1 내지 제6 단자들을 전기적으로 연결하기 위한 회로 패턴 또는 배선(미도시)을 포함할 수 있다.
예컨대, 회로 기판(190)는 인쇄 회로 기판, 또는 FPCB일 수 있다.
회로 기판(190)의 제1 내지 제4 패드들(1 내지 4)은 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)과 지지 부재들(220-1 내지 220-4)에 의하여 회로 기판(250)의 단자들(251)과 전기적으로 연결될 수 있고, 이로 인하여 제1 위치 센서(170)는 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
회로 기판(190)의 제5 패드(5) 및 제6 패드(6)는 하부 스프링들(160-1, 160-2)과 결합될 수 있고, 하부 스프링들(160-1, 160-2)에 의하여 제1 위치 센서(170)는 제1 코일(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 회로 기판(190)의 제5 패드(5)는 제1 하부 스프링(160-1)에 결합될수 있고, 회로 기판(190)의 제6 패드(6)는 제2 하부 스프링(160-2)에 결합될 수 있다.
다음으로 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 및 지지 부재(220)에 대하여 설명한다.
도 10은 도 1에 도시된 상부 탄성 부재(150)의 평면도를 나타내고, 도 11은 도 1에 도시된 하부 탄성 부재(160)의 평면도를 나타내고, 도 12는 도 1에 도시된 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 베이스(210), 지지 부재(220), 제2 코일(230), 및 회로 기판(250)의 결합 사시도를 나타내고, 도 13은 도 1에 도시된 제2 코일(230), 회로 기판(250), 베이스(210), 및 제2 위치 센서(240)의 분리 사시도를 나타내고, 도 14는 도 1에 도시된 하우징(140), 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4), 하부 탄성 부재(160), 및 회로 기판(190)의 저면 사시도이다.
상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부 및 하우징(140)의 상부와 결합될 수 있고, 보빈(110)의 상부 및 하우징(140)의 상부를 지지할 수 있다.
하부 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부 및 하우징(140)의 하부와 연결되어 보빈(110)의 하부 및 하우징(140)의 하부를 지지할 수 있다.
상부 탄성 부재(150) 및 하부 탄성 부재(160)는 하우징(140)에 대하여 보빈(110)을 탄성 지지할 수 있다.
지지 부재(220)는 하우징(140)을 베이스(210)에 대하여 광축과 수직인 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있고, 상부 또는 하부 탄성 부재들(150,160) 중 적어도 하나와 회로 기판(250)을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상부 탄성 부재(150)는 서로 전기적으로 분리된 복수의 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)을 포함할 수 있다. 도 10에서는 전기적으로 분리된 4개의 상부 스프링들을 도시하나, 그 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
상부 탄성 부재(150)는 회로 기판(190)의 제1 내지 제4 패드들(191-1 내지 191-6)과 직접 본딩되어 전기적으로 연결되는 제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)을 포함할 수 있다.
회로 기판(190)이 배치된 하우징(140)의 제1 측부(141-1)에 복수 개의 상부 스프링들 각각의 일부가 배치될 수 있고, 제1 측부(141-1)를 제외한 나머지인 제2 내지 제4 측부들(141-2 내지 141-4) 각각에 적어도 하나의 상부 스프링이 배치될 수 있다.
하우징(140a)의 제1 측부(141-1)에 배치되는 회로 기판(190)의 상단부(S1)에 마련된 4개의 패드들(1 내지 4)이 4개의 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)과 전기적으로 직접 연결되는 구조이기 때문에, 하우징(140)의 제1 측부(141-1)에 4개의 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)의 각각의 제1 외측 프레임(151)의 일부가 배치될 수 있다.
상부 스프링들(150-1 내지 150-4) 각각은 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 대응하는 어느 하나에 배치될 수 있고, 하우징(140)의 제1 측부(141-1)로 연장되는 연장부(P1 내지 P4)를 구비할 수 있다.
상부 스프링들(150-1 내지 150-4) 각각의 연장부(P1 내지 P4)는 솔더 등의 전도성 접착 부재에 의하여 회로 기판(190)의 상단부(S1)에 마련된 4개의 패드들(1 내지 4) 중 대응하는 어느 하나에 직접 결합될 수 있다.
제1 상부 스프링(150-1)은 하우징(140)의 제1 코너부(142-1)에 배치될 수 있고, 제2 상부 스프링(150-2)은 하우징(140)의 제2 코너부(142-2)에 배치될 수 있고, 제3 상부 스프링(150-3)은 하우징(140)의 제3 코너부(142-3)에 배치될 수 있고, 제4 상부 스프링(150-4)은 하우징(140)의 제4 코너부(142-4)에 배치될 수 있ㄷ다.
제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1 내지 150-4) 각각은 하우징(140)과 결합되는 제1 외측 프레임을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1 내지 150-4) 각각은 하우징(140)의 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 대응하는 어느 하나와 결합되는 제1 외측 프레임을 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1 내지 150-4) 중 적어도 하나는 보빈(110)과 결합되는 제1 내측 프레임(151), 및 제1 내측 프레임과 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 프레임 연결부(153)를 더 포함할 수 있다.
도 10에서 제1 내지 제3 상부 스프링들(150-1 내지 150-3) 각각은 제1 외측 프레임만을 구비하고, 제1 내측 프레임 및 제1 프레임 연결부는 구비하지 않는다. 그리고 제4 상부 스프링(150-4)만이 제1 내측 프레임(151), 제1 외측 프레임, 및 제1 프레임 연결부(153)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제1 내측 프레임(151)에는 보빈(110)의 제1 결합부(113)와 결합되기 위한 홀(151a)이 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 내지 제4 상부 탄성 부재들(150-1 내지 150-4)의 제1 외측 프레임에는 하우징(140)의 제1 결합부(143, Q1 내지 Q4)와 결합되기 위한 홀(152a)이 마련될 수 있다.
제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1 내지 150-4) 각각의 제1 외측 프레임은 지지 부재들(220-1 내지 220-4) 중 대응하는 어느 하나와 결합되는 제1 결합부(510), 하우징(140)의 코너부들 중 대응하는 어느 하나와 결합되는 제2 결합부(520), 제1 결합부(510)와 제2 결합부(520)를 연결하는 연결부(530), 및 제1 결합부(510)와 연결되고 하우징(140)의 제1 측부(141-1)로 확장되는 연장부(P1 내지 P4)를 포함할 수 있다.
예컨대, 솔더 또는 전도성 접착 부재에 의하여 제1 지지 부재(220-1)의 일단은 제1 상부 스프링(150-1)의 제1 결합부(510)와 결합될 수 있고, 제2 지지 부재(220-2)의 일단은 제2 상부 스프링(150-1)의 제1 결합부(510)와 결합될 수 있고, 제3 지지 부재(220-3)의 일단은 제3 상부 스프링(150-3)의 제1 결합부(510)와 결합될 수 있고, 제4 지지 부재(220-4)의 일단은 제4 상부 스프링(150-4)의 제1 결합부(510)와 결합될 수 있다.
제1 결합부(510)는 지지 부재(220-1 내지 220-4)가 통과하는 홀(52)을 구비할 수 있다. 홀(52)을 통과한 지지 부재(220-1 내지 220-4)의 일단은 전도성 접착 부재 또는 솔더(910, 도 12 참조)에 의하여 제1 결합부(510)에 직접 결합될 수 있고, 제1 결합부(510)와 지지 부재(220-1 내지 220-4)는 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 결합부(510)는 지지 부재(220-1 내지 220-4)와의 결합을 위하여 솔더(910)가 배치되는 영역으로서, 홀(52) 및 홀(52) 주위의 일 영역을 포함할 수 있다.
제2 결합부(520)는 하우징(140)의 코너부(142-1 내지 142-4)와 결합되는 적어도 하나의 결합 영역(예컨대, 5a, 5b)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 결합부(520)의 결합 영역(예컨대, 5a, 5b)은 하우징(140)의 제1 결합부(Q1 내지 Q4)와 결합되는 적어도 하나의 홀(152a)을 포함할 수 있다.
도 10에서는 제2 결합부(520)의 결합 영역들(5a, 5b) 각각은 2개의 홀들(152a)을 포함하고, 하우징(140)의 코너부들 각각에는 결합 영역들(5a, 5b)의 홀들에 대응하는 4개의 제1 결합부들(Q1 내지 Q4)가 마련되지만, 홀(152a)의 수 및 제1 결합부의 수는 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 결합 영역들(5a, 5b) 각각은 1개 이상의 홀을 구비할 수 있으며, 하우징(140)의 코너부(142-1 내지 142-4)에는 이에 대응하여 1개 이상의 제1 결합부가 마련될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)을 어느 한쪽으로 치우지 않도록 균형있게 지지하기 위하여 제1 내지 제4 상측 스프링들(150-1 내지 150-4)의 제2 결합부(520)의 결합 영역들(5a, 5b)은 기준선(예컨대, 501 내지 504)을 기준으로 좌우대칭일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 하우징(140)의 제1 결합부들(Q1 내지 Q4)은 기준선(예컨대, 501 내지 504)을 기준으로 좌우 대칭일 수 있고, 기준선 양측 각각에 2개가 마련될 수 있으나, 그 수가 이에 한정되는 것은 아니다.
기준선(501 내지 504)은 중심점(101)과 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)의 모서리들 중 대응하는 어느 하나를 지나는 직선일 수 있다. 여기서 중심점(101)은 하우징(140)의 중앙, 보빈(110)의 중앙, 또는 상부 탄성 부재(150)의 중앙일 수 있다. 또한, 예컨대, 하우징(140)의 코너부의 모서리는 하우징(140)의 코너부의 중앙에 정렬 또는 대응되는 모서리일 수 있다.
도 10의 실시 예에서 제2 결합부(520)의 결합 영역들(5a, 5b) 각각은 홀을 포함하도록 구현되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서 결합 영역들은 하우징(140)과 결합하기 충분한 다양한 형태, 예컨대, 홈 형태 등으로 구현될 수도 있다.
예컨대, 제2 결합부(520)의 홀(152a)은 하우징(140)의 제1 결합부(143)과 홀(152a) 사이에 접착 부재가 스며들기 위한 적어도 하나의 절개부(미도시)를 가질 수 있다.
연결부(530)는 제1 결합부(510)와 제2 결합부(520)의 결합 영역(52a, 52b)을 연결할 수 있다.
예컨대, 연결부(530)는 제1 내지 제4 상측 스프링들(150-1 내지 150-4) 각각의 제2 결합부(520)의 제1 결합 영역(52a)과 제1 결합부(510)를 연결하는 제1 연결부(530a), 및 제2 결합부(520)의 제2 결합 영역(52b)과 제1 결합부(510)를 연결하는 제2 연결부(530b)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 연결부들(530a, 530b) 각각은 적어도 한 번 절곡되는 절곡부 또는 적어도 한 번 휘어지는 곡선부를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 직선 형태일 수도 있다.
예컨대, 제2 결합부(510)는 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)의 상면과 접촉할 수 있고, 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)에 의하여 지지될 수 있다. 예컨대, 연결부(530)는 하우징(140)의 상면에 의해 지지되지 않으며, 하우징(140)으로부터 이격될 수 있다. 또한 진동에 의한 발진을 방지하기 위하여 연결부(530)와 하우징(140) 사이의 빈 공간에는 댐퍼(damper, 미도시)가 채워질 수 있다.
제1 및 제2 연결부들(530a, 530b) 각각의 폭은 제2 결합부(520)의 폭보다 좁을 수 있으며, 이로 인하여 연결부(530)는 제1 방향으로 움직임이 용이할 수 있고, 이로 인하여 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)에 인가되는 응력, 및 지지 부재들(220-1 내지 220-4)에 인가되는 응력을 분산시킬 수 있다.
제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)의 제1 외측 프레임들의 연장부들(P1 내지 P4) 각각은 제2 결합부(520)로부터 하우징(140)의 제1 측부(141-1)에 위치한 회로 기판(190)의 제1 내지 제4 패드들(1 내지 4) 중 대응하는 어느 하나를 향하여 연장될 수 있다.
연장부들(P1 내지 P4) 각각의 일단은 납땜 또는 도전성 접착 부재에 의하여 회로 기판(190)의 패드들(1 내지 4) 중 대응하는 어느 하나에 결합될 수 있다.
다른 실시 예에서는 제1 내지 제4 상부 스프링들의 제1 외측 프레임들의 연장부는 제1 결합부로부터 연장될 수도 있다.
제1 및 제2 연장부들(P1, P2) 각각은 회로 기판(190)의 패드들 중 대응하는 어느 하나와 결합을 용이하게 하기 위하여 일단이 하우징(140)의 제1 측부(141-1)의 외측면에서 내측면 방향으로 절곡될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제3 상부 스프링(150-3)의 제1 외측 프레임은 제2 결합부(520)와 연장부(P3) 사이에 연결되고, 하우징(140)의 제4 측부(141-4)와 제4 코너부(142-4)에 위치하는 연장 프레임(154)을 더 포함할 수 있다. 하우징(140)과의 결합력을 강화하여 제3 상부 스프링(150-3)이 들뜨는 것을 방지하기 위하여, 연장 프레임(154)은 제4 코너부(142-4)에 마련된 제1 결합부, 예컨대, 돌기(152a1)와 결합되기 위한 홀(152a1)을 구비할 수 있다.
제4 상부 스프링(150-4)의 제1 외측 프레임은 하우징(140)의 제1 내지 제4 측부들(141-1 내지 141-4)에 배치되는 제1 내지 제4 프레임들(155a 내지 155d)을 더 포함할 수 있으며, 제1 내지 제4 프레임들(155a 내지 155d) 각각은 하우징(140)의 제1 결합부(143)와 결합되기 위한 적어도 하나의 홀을 구비할 수 있다.
하우징(140)의 제3 측부(141-3)에 배치되는 제3 프레임(155c)은 제4 상부 스프링(150-4)의 제2 결합부(520)에 연결될 수 있고, 하우징(140)의 제3 측부(141-3)로 연장될 수 있다.
제4 상부 스프링(150-4)은 4개의 프레임 연결부들(153)을 포함할 수 있으며, 프레임 연결부들(153) 각각은 제1 내지 제4 프레임들(155a 내지 155d) 중 대응하는 어느 하나와 제1 내측 프레임(151)은 연결할 수 있다.
제4 상부 스프링(150-4)의 연장부(P4)는 하우징(140)의 제1 측부(141-1)에 배치되는 제1 프레임(155a)과 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 내지 제4 상부 스프링들 각각은 하우징(140)의 제1 측부(141-1) 상에 배치된 연장부(P1 내지 P4)를 포함할 수 있으며, 연장부(P1 내지 P4에 의하여 회로 기판(190)의 상단부(S1)에 마련된 4개의 패드들(1 내지 4)에 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)이 용이하게 결합될 수 있다.
도 11을 참조하면, 하부 탄성 부재(160)는 복수의 하부 스프링들(160-1, 160-2)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2) 각각은 보빈(110)의 하부, 하면, 또는 하단에 결합 또는 고정되는 제2 내측 프레임(161), 하우징(140)의 하부, 하면, 또는 하단에 결합 또는 고정되는 제2 외측 프레임(162-1 내지 162-3), 및 제2 내측 프레임(161)과 제2 외측 프레임(162-1 내지 162-3)을 서로 연결하는 제2 프레임 연결부(163)를 포함할 수 있다.
제2 내측 프레임(161)에는 보빈(110)의 제2 결합부와 결합되기 위한 홀(161a)이 마련될 수 있고, 제2 외측 프레임(162-1 내지 162-3)에는 하우징(140)의 제2 결합부(149)와 결합되기 위한 홀(162a)이 마련될 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2) 각각은 3개의 제2 외측 프레임들 및 2개의 제2 프레임 연결부들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 제1 및 제2 하부 스프링들 각각은 1개 이상의 제2 외측 프레임과 1개 이상의 제2 프레임 연결부를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2) 각각은 제2 외측 프레임들(162-1 내지 162-3)을 서로 연결하는 연결 프레임(164-1, 164-2)을 포함할 수 있다.
연결 프레임들(164-1, 164-2) 각각의 폭은 제1 내측 프레임들 각각의 폭보다 작을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
연결 프레임들(164-1, 164-2)은 제2 코일들(230) 및 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)과의 공간적 간섭을 피하기 위하여 제2 코일들(230-1 내지 230-4) 및 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)을 기준으로 제2 코일들(230-1 내지 230-4) 및 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 바깥쪽에 위치할 수 있다. 이때 제2 코일들(230-1 내지 230-4) 및 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 바깥쪽은 제2 코일들(230-1 내지 230-4) 및 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)을 기준으로 보빈(110)의 중심 또는 하우징(140)의 중심이 위치한 영역의 반대편일 수 있다.
또한 예컨대, 연결 프레임(164-1, 164-2)은 광축 방향으로 제2 코일들(230-1 내지 230-4) 또는/및 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)과 오버랩되지 않도록 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 연결 프레임(164-1, 164-2)의 적어도 일부는 광축 방향으로 제2 코일들(230-1 내지 230-4) 또는/및 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)에 정렬되거나 또는 오버랩될 수도 있다.
상부 스프링들(150-1 내지 150-8) 및 하부 스프링들(160-1, 160-2)은 판 스프링으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 코일 스프링 등으로 구현될 수도 있다.
다음으로 지지 부재들(220-1 내지 220-4)에 대하여 설명한다.
지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)에 대응되도록 배치될 수 있고, 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)과 회로 기판(250)을 서로 연결할 수 있다.
지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)과 회로 기판(250)을 전기적으로 서로 독립적으로 연결할 수 있다.
지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 하우징(140)과 이격될 수 있고, 하우징(140)에 고정되는 것이 아니라, 지지 부재들(220-1 내지 220-4)의 일단은 제1 결합부(510)에 직접 연결 또는 결합될 수 있다. 또한 지지 부재들(220-1 내지 220-4)의 타단은 회로 기판(250)에 직접 연결 또는 결합될 수 있다.
예컨대, 지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 하우징(140)의 코너부(142-1 내지 142-4)에 마련된 홀(147)을 통과할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 지지 부재들은 하우징(140)의 제1 측부들(141-1 내지 141-4)과 코너부들(142)의 경계선에 인접하여 배치될 수 있고, 하우징(140)의 코너부(142-1 내지 142-4)를 통과하지 않을 수도 있다.
제1 코일(120)은 제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2)의 제2 내측 프레임들 중 대응하는 어느 하나에 직접 연결 또는 결합될 수 있다.
회로 기판(190)의 4개의 패드들(1 내지 4)은 이와 대응하는 4개의 상부 스프링들(150-1 내지 150-4) 및 상부 스프링들(150-1 내지 150-4)과 전기적으로 연결되는 지지 부재들(220-1 내지 220-4)에 의하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 회로 기판(190)의 2개의 패드들(5, 6) 각각은 제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2) 중 대응하는 어느 하나의 제2 외측 프레임(162-3)에 연결 또는 결합된다.
예컨대, 납땜 또는 전도성 접착 부재에 의하여 회로 기판(190)의 제5 및 제6 패드들(5, 6) 각각은 제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2) 중 대응하는 어느 하나의 제2 외측 프레임(162-3)에 마련된 홀(h1, h2)에 결합될 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 상부 스프링들(150-1 내지 150-4), 및 지지 부재들(220-1 내지 220-4)을 통하여 데이터 통신을 위한 신호들(GND, VCC, SCL, SDA)을 회로 기판(250)에 송신하거나 회로 기판(250)으로부터 수신할 수 있다.
또한 제1 코일(120)은 제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2)에 전기적으로 연결될 수 있고, 회로 기판(190)의 제5 및 제6 패드들(5, 6)과 제1 및 제2 하부 스프링들(160-1, 160-2)이 직접 연결됨으로써, 제1 위치 센서(170)와 제1 코일(120)이 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 위치 센서(170)는 제1 코일(120)에 구동 신호를 제공할 수 있다.
지지 부재(220)는 탄성에 의하여 지지할 수 있는 부재, 예컨대, 서스펜션와이어(suspension wire), 판스프링(leaf spring), 또는 코일스프링(coil spring) 등으로 구현될 수 있다. 또한 다른 실시 예에 지지 부재(220)는 상부 탄성 부재(150)와 일체로 형성될 수도 있다.
다음으로 베이스(210), 회로 기판(250), 및 제2 코일(230)에 대하여 설명한다.
도 13을 참조하면, 베이스(210)는 보빈(110)의 개구, 또는/및 하우징(140)의 개구에 대응하는 개구을 구비할 수 있고, 커버 부재(300)와 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
베이스(210)는 커버 부재(300)를 접착 고정할 때, 접착제가 도포될 수 있는 단턱(211)을 구비할 수 있다. 이때, 단턱(211)은 상측에 결합되는 커버 부재(300)의 측판을 가이드할 수 있으며, 단턱(211)에는 커버 부재(300)의 측판의 하단이 접촉될 수 있다. 베이스(210)의 단턱(211)과 커버 부재(300)의 측판의 하단은 접착제 등에 의해 접착, 고정될 수 있다.
회로 기판(250)의 단자(251)와 마주하는 베이스(210)의 영역에는 받침부(255)가 마련될 수 있다. 받침부(255)는 단자(251)가 형성된 회로 기판(250)의 단자면(253)을 지지할 수 있다.
베이스(210)는 커버 부재(300)의 모서리에 대응하는 모서리 영역에 요홈(212)를 가질 수 있다. 커버 부재(300)의 모서리가 돌출된 형태를 가질 경우, 커버 부재(300)의 돌출부는 제2 요홈(212)에서 베이스(210)와 체결될 수 있다.
또한, 베이스(210)의 상면에는 제2 위치 센서(240)가 배치될 수 있는 안착홈(215-1, 215-2)이 마련될 수 있다. 베이스(210)의 하면에는 카메라 모듈(200)의 필터(610)가 설치되는 안착부(미도시)가 형성될 수도 있다.
제2 코일(230)은 회로 기판(250)의 상부에 배치될 수 있고, OIS 위치 센서들(240a, 240b)은 회로 기판(250) 아래에 위치하는 베이스(210)의 안착홈(215-1,215-2) 내에 배치될 수 있다.
제2 위치 센서(240)는 제1 및 제2 OIS 위치 센서들(240a, 240b)을 포함할 수 있으며, OIS 위치 센서들(240a, 240b)은 광축과 수직인 방향으로 OIS 가동부의 변위를 감지할 수 있다. 여기서 OIS 가동부는 AF 가동부, 및 하우징(140)에 장착되는 구성 요소들을 포함할 수 있다.
예컨대, OIS 가동부는 AF 가동부 및 하우징(140)을 포함할 수 있으며, 실시 예에 따라서 마그네트들(130-1 내지 130-4)을 더 포함할 수도 있다. 예컨대, AF 가동부는 보빈(110), 및 보빈(110)에 장착되어 보빈(110)과 함께 이동하는 구성들을 포함할 수 있다. 예컨대 AF 가동부는 보빈(110), 및 보빈(110)에 장착되는 렌즈(미도시), 및 제1 코일(120)을 포함할 수 있다.
회로 기판(250)은 베이스(210)의 상면 상에 배치되며, 보빈(110)의 개구, 하우징(140)의 개구, 또는/및 베이스(210)의 개구에 대응하는 개구을 구비할 수 있다. 회로 기판(250)의 형상은 베이스(210)의 상면과 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
회로 기판(250)은 상면으로부터 절곡되고, 외부로부터 전기적 신호들을 공급받는 복수 개의 단자들(terminals. 251), 또는 핀들(pins)이 마련되는 적어도 하나의 단자면(253)을 구비할 수 있다.
제2 코일(230)은 하우징(140)에 배치된 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)과 대응하여 회로 기판(250)의 상부에 배치된다.
제2 코일(230)은 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4)에 배치된 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)과 광축 방향으로 대향 또는 오버랩되도록 배치될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(230)은 사각형의 회로 부재(231)의 4개의 코너 영역들에 배치 또는 형성된 4개의 제2 코일들(230-1 내지 230-4)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 코일(230)은 제2 방향용의 2개의 제2 코일들(230-1,230-3) 및 제3 방향용의 2개의 제2 코일들(230-2, 230-4)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서 제2 코일(230)은 제2 방향용의 1개의 제2 코일 및 제3 방향용의 1개의 제2 코일만을 구비할 수도 있고, 4개 이상의 제2 코일들을 포함할 수도 있다.
제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)과 제2 코일들(230-1 내지 230-4) 간의 상호 작용에 의해 하우징(140)이 제2 및/또는 제3 방향, 예컨대, x축 및/또는 y축 방향으로 움직일 수 있고, 이로 인하여 손떨림 보정이 수행될 수 있다.
도 13에서 제2 코일들(230-1 내지 230-4)은 회로 기판(250)과 별도의 회로 부재(231)에 마련되는 형태로 구현되지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 다른 실시 예에서 제2 코일들(230-1 내지 230-4)은 링 형상의 코일 블록들 형태로 구현되거나, 또는 FP 코일 형태로 구현될 수 있다. 또 다른 실시 예에서는 제2 코일(230)은 회로 기판(250)에 형성되는 회로 패턴 형태로 구현될 수도 있다.
회로 기판(250)과 회로 부재(231)는 별도의 구성들로 분리되어 표현되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 회로 기판(250) 및 회로 부재(231)를 함께 묶어 "회로 부재"라는 용어로 표현할 수도 있다. 이 경우에 지지 부재들의 타단은 "회로 부재(예컨대, 회로 부재의 하면)"에 결합될 수 있다.
지지 부재들(220-1 내지 220-4)과의 공간적 간섭을 피하기 위하여, 회로 부재(231)의 모서리에는 홈(23)이 마련될 수 있으며, 지지 부재들은 홈(23)을 통과할 수 있다. 다른 실시 예에서는 홈(23) 대신에 회로 부재(231)를 관통하는 홀이 형성될 수도 있다.
OIS 위치 센서들(240a, 240b) 각각은 홀 센서일 수 있으며, 자기장 세기를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 예컨대, OIS 위치 센서들(240a, 240b) 각각은 홀 센서(Hall sensor)를 포함하는 드라이버 형태로 구현되거나, 또는 홀 센서 등과 같은 위치 검출 센서 단독으로 구현될 수 있다.
회로 기판(250)의 단자면(253)에는 단자들(251)이 마련될 수 있다.
회로 기판(250)의 단자면(253)에 설치된 복수 개의 단자들(251)을 통하여 제1 위치 센서(190)와 데이터 통신을 위한 신호들(SCL, SDA, VCC, GND)이 송수신될 수 있고, OIS 위치 센서들(240a, 240b)에 구동 신호를 공급할 수 있고, OIS 위치 센서들(240a, 240b)로부터 출력되는 신호들을 수신하여 외부로 출력할 수도 있다.
실시 예에 따르면, 회로 기판(250)은 FPCB로 마련될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 회로 기판(250)의 단자들을 베이스(210)의 표면에 표면 전극 방식 등을 이용하여 직접 형성하는 것도 가능하다.
회로 기판(250)은 지지 부재들(220-1 내지 220-4)이 통과하는 홀(250a)을 포함할 수 있다. 홀(250a)의 위치 및 수는 지지 부재들(220-1 내지 220-4)의 위치 및 수에 대응 또는 일치할 수 있다.
지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 회로 기판(250)의 홀(250a)을 통과하여 회로 기판(250)의 하면에 배치되는 회로 패턴과 솔더링 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시 예에서 회로 기판(250)은 홀을 구비하지 않을 수 있으며, 지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 회로 기판(250)의 상면에 형성되는 회로 패턴 또는 패드에 솔더링 등을 통하여 전기적으로 연결될 수도 있다.
또는 다른 실시 예에서 지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 회로 부재(231)에 전기적으로 연결될 수도 있고, 회로 부재는 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에서는 제1 위치 센서(170)로부터 제1 코일(120)에 구동 신호가 직접 제공되는 구조이기 때문에, 회로 기판(250)을 통하여 제1 코일(120)에 구동 신호가 직접 제공되는 경우와 비교할 때, 지지 부재들의 수를 줄일 수 있고, 전기적인 연결 구조가 단순화될 수 있다.
또한 제1 위치 센서(170)는 온도 측정이 가능한 드라이버 IC로 구현될 수 있기 때문에, 온도 변화에 따라 최소 변화를 갖도록 홀 센서의 출력을 보상하거나, 온도 변화에 따라 일정한 기울기를 갖도록 홀 센서의 출력을 보상하여, 온도 변화에 상관없이 AF 구동의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 15는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4), 제2 및 제3 마그네트들(180, 185), 제1 위치 센서(170) 및 회로 기판(190)의 배치를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 제1 위치 센서(170)는 하우징(140)의 2개의 코너부들(142-1, 142-4)에 배치된 2개의 제1 마그네트들(130-1, 130-4) 사이에 위치할 수 있다.
예컨대, 제1 위치 센서(170)와 회로 기판(190) 중 적어도 하나는 제1 코너부(142-1)에 배치된 제1 마그네트(130-1)와 제4 코너부(142-4)에 배치된 제4 마그네트(130-4) 사이에 배치될 수 있다.
또한 제2 마그네트(180)는 제1 코너부(142-1)에 배치된 제1 마그네트(130-1)와 제4 코너부(142-4)에 배치된 제4 마그네트(130-4) 사이에 배치될 수 있다.
제2 마그네트(180)는 하우징(140)의 제1 코너부(142-1)에서 제4 코너부(142-4)로 향하는 방향과 평행한 방향으로 제1 및 제4 마그네트들(130-1, 130-4) 각각의 제1면(11a)과 오버랩될 수 있다.
또한 제3 마그네트(185)는 제2 코너부(142-2)에 배치되는 제2 마그네트(130-2)와 제3 코너부(142-3)에 배치되는 제3 마그네트(130-3) 사이에 배치될 수 있다.
제3 마그네트(185)는 하우징(140)의 제1 코너부(142-1)에서 제4 코너부(142-4)로 향하는 방향과 평행한 방향으로 제2 및 제3 마그네트들(130-2, 130-3) 각각의 제1면(11a)과 오버랩될 수 있다.
하우징(140)의 제1 코너부(142-1)에서 제4 코너부(142-4)로 향하는 방향과 평행한 방향으로 제1 위치 센서(170)는 제1 마그네트(130-1)와 제4 마그네트(130-4)와 오버랩될 수 있고, 하우징(140)의 제1 코너부(142-1)에서 제4 코너부(142-4)로 향하는 방향과 수직한 방향으로 제1 내지 제4 마그네트들(130-1, 130-4)과 오버랩되지 않을 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 코너부(142-1)에서 제4 코너부(142-4)로 향하는 방향과 평행한 방향으로 제1 위치 센서(170)는 제1 내지 제4 마그네트들(130-1, 130-4) 각각의 모서리(51a)와 오버랩될 수 있다.
제1 마그네트들(130-1, 130-4)의 가로 방향의 길이(L1, L2)는 하우징(140)의 중심에서 하우징(140)의 코너부(142-1, 142-4)로 향하는 방향으로 감소하기 때문에, 센싱 마그네트(180)와 제1 마그네트들(130-1, 130-4) 간의 자계 간섭이 감소될 수 있다.
실시 예는 센싱 마그네트(180)와 제1 마그네트들(130-1, 130-4) 간의 자계 간섭이 완화되므로, 자계 간섭에 기인한 AF 구동력의 감소를 방지할 수 있고, 이로 인하여 별도의 요크를 구비하지 않더라도 원하는 AF 구동력을 얻을 수 있다.
또한 제1 마그네트들(130-2, 130-3)의 가로 방향의 길이는 하우징(140)의 중심에서 하우징(140)의 코너부(142-2, 142-3)로 향하는 방향으로 감소하기 때문에, 밸런싱 마그네트(185)와 제1 마그네트들(130-1, 130-4) 간의 자계 간섭이 감소될 수 있다.
상술한 바와 같이 실시 예는 지지 부재들의 수를 줄일 수 있고, 지지 부재들의 수의 감소로 인하여 렌즈 구동 장치의 사이즈를 줄일 수 있다.
또한 지지 부재들의 수의 감소되기 때문에, 지지 부재들의 저항을 줄일 수 있어 소비 전류를 감소시킬 수 있고, OIS 구동의 감도를 향상시킬 수 있다.
또한 지지 부재들의 수가 감소하는 대신에 동일한 탄성력을 얻기 위하여 지지 부재들의 두께를 증가시킬 수 있고, 지지 부재들의 두께가 증가됨에 따라 외부 충격에 의하여 OIS 가동부가 받는 영향을 감소시킬 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 제1 코일(120)은 하부 스프링들, 지지 부재들, 및 상부 스프링들을 통하여 회로 기판(190)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 이러한 전기적인 연결을 위해서는 상부 탄성 부재는 6개의 상부 스프링들을 포함할 수 있으며, 하부 탄성 부재는 2개의 하부 스프링들을 포함할 수 있다.
지지 부재는 6개의 지지 부재들을 포함할 수 있으며, 하우징(140)의 2개의 코너부들 각각에는 2개의 지지 부재들이 서로 마주보도록 배치될 수 있고, 다른 2개의 코너부들 각각에는 1개의 지지 부재가 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
도 16a는 다른 실시 예에 따른 제1 내지 제6 상부 스프링들(150-1' 내지 150-6')의 제1 외측 프레임과 제1 코일(120), 및 회로 기판(190-1)의 연결 관계를 나타내는 개념도이다.
도 16a를 참조하면, 회로 기판(190-1)은 하우징(140)의 제1 측부(141-1)에 배치될 수 있으며, 6개의 패드들(1a 내지 6a)을 포함할 수 있다. 6개의 패드들(1a 내지 6a)은 회로 기판(190)의 제1면 또는 제2면 중 적어도 하나에 배치될 수 있으며, 상단부(S1)에 위치할 수 있다.
예컨대, 제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1' 내지 150'4') 각각의 제1 외측 프레임(151-1 내지 151-4)은 하우징(140)의 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 대응하는 어느 하나에 배치될 수 있다.
제5 상부 스프링(150-5')의 제1 외측 프레임(151-5)은 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 어느 하나에 배치될 수 있고, 제6 상부 스프링(150-6')의 제1 외측 프레임(151-6)은 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 다른 어느 하나에 배치될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 코너부(142-1)에는 제1 및 제5 상부 스프링들(150-1', 150-5')의 제1 외측 프레임들(151-1, 151-5)이 서로 이격되어 배치될 수 있고, 하우징(140)의 제3 코너부(142-3)에는 제3 및 제6 상부 스프링들(150-3', 150-6')의 제1 외측 프레임들(151-3, 151-6)이 서로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 내지 제6 상부 스프링들(150-1' 내지 150-6') 각각의 제1 외측 프레임(151-1 내지 151-6)은 지지 부재(220-1 내지 220-6)와 결합되는 제1 결합부, 하우징(140)의 코너부와 결합되는 제2 결합부, 제1 결합부와 제2 결합부를 연결하는 연결부, 및 제1 결합부로부터 회로 기판(190-1)의 패드들(1a 내지 6a) 중 대응하는 어느 하나의 패드를 향하여 연장되는 연장부(P11 내지 P16)를 포함할 수 있다.
도 16a에는 도시되지 않았지만, 제1 내지 제6 상부 스프링들(150-1' 내지 150-6') 중 적어도 하나는 보빈(110)과 결합되는 제1 내측 프레임, 및 제1 내측 프레임과 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 프레임 연결부를 포함할 수 있다.
회로 기판(190-1)의 패드들(1a 내지 6a)과의 직접 결합을 위하여 제1 내지 제6 연장부들(P11 내지 P16) 각각의 적어도 일부는 하우징(140)의 제1 측부(141-1)(예컨대, 제1 측부(141-1)의 상부, 상면, 또는 상단)에 배치될 수 있다.
제1 내지 제4 지지 부재들(220-1 내지 220-4) 각각의 일단은 제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1' 내지 150-4') 중 대응하는 어느 하나의 제1 외측 프레임(151-1 내지 151-4)의 제1 결합부에 결합될 수 있다. 제1 내지 제4 지지 부재들(220-1 내지 220-4) 각각의 타단은 회로 기판(250)에 결합될 수 있고, 회로 기판(250)의 단자들 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
제5 및 제6 지지 부재들(220-5, 220-6) 각각의 일단은 제5 및 제6 상부 스프링들(150-5', 150-6') 중 대응하는 어느 하나의 제1 외측 프레임(151-5, 151-6)의 제1 결합부에 결합될 수 있다. 제5 및 제6 지지 부재들(220-5, 220-6) 각각의 타단은 제1 및 제2 하부 스프링들 중 대응하는 어느 하나의 제2 외측 프레임에 결합될 수 있다.
제1 코일(120)은 제1 및 제2 하부 스프링들의 제2 내측 프레임에 결합될 수 있고, 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 제1 코일(120)은 제1 및 제2 하부 스프링들, 이와 연결되는 제5 및 제6 지지 부재들(220-5, 220-6), 및 제5 및 제6 상부 스프링들(150-5', 150-6')과 전기적으로 연결될 수 있고, 연장부(P15, P16)를 통하여 제1 코일(120)은 회로 기판(190)의 패드들(5a, 6a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 16b는 또 다른 실시 예에 따른 제1 내지 제6 상부 스프링들(150-1' 내지 150-6')의 제1 외측 프레임과 제1 코일(120), 및 회로 기판(190-1)의 연결 관계를 나타내는 개념도이다.
도 16b를 참조하면, 제1 위치 센서(170-1)는 드라이버를 포함하지 않는 홀 센서 등과 같은 위치 검출 센서 단독으로 구현될 수 있다. 회로 기판(190-2)은 하우징(140)의 제1 측부(141-1)에 배치될 수 있으며, 4개의 패드들(1b 내지 4b)을 포함할 수 있다.
상부 탄성 부재(150)는 제1 내지 제6 상부 스프링들(150-1" 내지 150-6")을 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 상부 스프링들(150-1" 내지 150-4") 각각은 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 대응하는 어느 하나에 배치되는 제1 외측 프레임(151-1" 내지 151-4")을 포함할 수 있고, 제5 및 제6 상부 스프링들(150-5", 150-6") 각각은 하우징(140)의 제1 및 제3 코너부들(142-1, 142-3) 중 대응하는 어느 하나에 배치되는 제1 외측 프레임(151-5", 151-6")을 포함할 수 있다.
제1 상부 스프링(150-1"), 제3 상부 스프링(150-3"), 제5 상부 스프링(150-5"), 및 제6 상부 스프링(150-6") 각각은 제1 외측 프레임(151-1", 151-3", 151-5", 151-6")으로부터 회로 기판(190-2)의 패드들(1b 내지 4b) 중 대응하는 어느 하나를 향하여 연장되는 연장부(P21 내지 P24)를 포함할 수 있다. 연장부들(P21 내지P24) 각각은 패드들(1b 내지 4b) 중 대응하는 어느 하나에 결합될 수 있다.
지지 부재(220)는 8개의 지지 부재들(220-1", 220-2a, 220-2b, 220-3", 220-4a, 220-4b, 220-5", 220-6")을 포함할 수 있다
하우징(140)의 각 코너부(142-1 내지 142-4)에는 2개의 지지 부재들이 배치될 수 있다.
4개의 지지 부재들(220-1", 220-3", 220-5", 220-6") 각각은 제1 상부 스프링(150-1"), 제3 상부 스프링(150-3"), 제5 상부 스프링(150-5"), 및 제6 상부 스프링(150-6") 중 대응하는 어느 하나와 회로 기판(250)을 연결할 수 있으며, 제1 위치 센서(170-1)와 회로 기판(250)이 전기적으로 연결될 수 있다.
2개의 지지 부재들(220-2a, 220-2b) 각각의 일단은 제2 상부 스프링(150-2")의 제1 외측 프레임(151-2")과 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 상부 스프링(150-2")의 제1 외측 프레임(151-2")은 2개의 제1 결합부들을 포함할 수 있으며, 2개의 지지 부재들(220-2a, 220-2b) 각각의 일단은 제1 외측 프레임(151-2")의 제1 결합부들 중 대응하는 어느 하나에 결합될 수 있다.
다른 2개의 지지 부재들(220=4a, 220-4b) 각각의 일단은 제4 상부 스프링(150-4")의 제1 외측 프레임(151-4")과 연결될 수 있다. 예컨대, 제4 상부 스프링(150-4")의 제1 외측 프레임(151-4")은 2개의 제1 결합부들을 포함할 수 있으며, 지지 부재들(220-4a, 220-4b) 각각의 일단은 제1 외측 프레임(151-4")의 제1 결합부들 중 대응하는 어느 하나에 결합될 수 있다.
또한 제1 코일(120)은 2개의 하부 스프링들(160-1, 160-2)과 연결될 수 있다. 지지 부재(220-2a)의 타단은 제1 하부 스프링(160-1)의 제2 외측 프레임과 연결될 수 있고, 지지 부재(220-2b)의 타단은 회로 기판(250)과 연결될 수 있고, 회로 기판의 단자들 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
지지 부재(220-4a)의 타단은 제2 하부 스프링(160-2)의 제2 외측 프레임과 연결될 수 있고, 지지 부재(220-4b)의 타단은 회로 기판(250)과 연결될 수 있고, 회로 기판(250)의 단자들 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
즉 제1 코일(120)은 지지 부재들(220-2a, 220-2b, 220-4a, 220-4b) 및 상부 스프링들(150-2", 250-4")을 통하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 회로 기판(250)으로부터 구동 신호를 직접 제공받을 수 있다.
도 17은 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 카메라 모듈은 렌즈 배럴(400), 렌즈 구동 장치(100), 접착 부재(710), 필터(610), 제1 홀더(600), 제2 홀더(800), 이미지 센서(810), 모션 센서(motion sensor, 820), 제어부(830), 및 커넥터(connector, 840)를 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(210) 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(710)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210)를 제1 홀더(600)에 결합 또는 부착시킬 수 있다. 접착 부재(710)는 상술한 접착 역할 외에 렌즈 구동 장치(100) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수도 있다.
예컨대, 접착 부재(710)는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등일 수 있다.
필터(610)는 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 개구이 형성될 수 있다.
제2 홀더(800)는 제1 홀더(600)의 하부에 배치되고, 제2 홀더(600)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.
모션 센서(820)는 제2 홀더(800)에 실장되며, 제2 홀더(800)에 마련되는 회로 패턴을 통하여 제어부(830)와 전기적으로 연결될 수 있다.
모션 센서(820)는 카메라 모듈(200)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보를 출력한다. 모션 센서(820)는 2축 또는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 또는 각속도 센서로 구현될 수 있다.
제어부(830)는 제2 홀더(800)에 실장되며, 렌즈 구동 장치(100)의 제2 위치 센서(240), 및 제2 코일(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 홀더(800)는 렌즈 구동 장치(100)의 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 홀더(800)에 실장된 제어부(830)는 회로 기판(250)을 통하여 제2 위치 센서(240), 및 제2 코일(230)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제어부(830)는 제1 위치 센서(120)와 I2C 통신을 위하여 클럭 신호(SCL), 데이터 신호(SDA), 및 전원 신호(VCC, GND)를 송신할 수 있으며, 제1 위치 센서(170)로부터 클럭 신호(SCL), 및 데이터 신호(SDA)를 수신할 수 있다.
또한 제어부(830)는 렌즈 구동 장치(100)의 제2 위치 센서(240)로부터 제공되는 출력 신호들에 기초하여, 렌즈 구동 장치(100)의 OIS 가동부에 대한 손떨림 보정을 수행할 수 있는 구동 신호를 제어할 수 있다.
커넥터(840)는 제2 홀더(800)와 전기적으로 연결되며, 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 구비할 수 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 18은 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 19는 도 18에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
도 18 및 도 19를 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 18에 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.
카메라(721)는 도 17에 도시된 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)을 포함하는 카메라(200)일 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(180) 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.
카메라 모듈(200)의 제어부(830) 대신에 광학 기기(200A)의 제어부(780)는 제1 위치 센서(120)와 I2C 통신을 위하여 클럭 신호(SCL), 데이터 신호(SDA), 및 전원 신호(VCC, GND)를 송신할 수 있으며, 제1 위치 센서(170)로부터 클럭 신호(SCL), 및 데이터 신호(SDA)를 수신할 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.

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 하우징의 측부에 배치되고 제1 내지 제6 패드들을 포함하는 제1 회로 기판;
    상기 제1 회로 기판에 배치되고 상기 제1 내지 제6 패드들과 연결되는 제1 위치 센서;
    상기 하우징의 상부와 결합하고 상기 제1 내지 제4 패드들과 연결되는 상부 탄성 부재; 및
    상기 하우징의 하부와 결합하고 상기 제5 및 제6 패드들과 연결되는 하부 탄성 부재를 포함하고,
    상기 제1 코일은 상기 하부 탄성 부재와 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 제1 위치 센서보다 높게 위치하고 상기 제5 및 제6 패드들은 상기 제1 위치 센서보다 낮게 위치하는 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 탄성 부재는 제1 내지 제4 상부 스프링들을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 상부 스프링들 각각은 상기 제1 회로 기판의 상기 제1 내지 제4 패드들 중 대응하는 어느 하나와 결합되는 렌즈 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 탄성 부재는 상기 제1 코일의 일단과 결합하는 제1 하부 스프링 및 상기 제1 코일의 타단과 결합하는 제2 하부 스프링을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 제1 내지 제4 측부들 및 제1 내지 제4 코너부들을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 상부 스프링들은 상기 하우징의 상기 제1 내지 제4 코너부들 상에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부 탄성 부재 아래에 배치되는 제2 회로 기판; 및
    상기 상부 탄성 부재와 상기 제2 회로 기판을 전기적으로 연결하는 제1 내지 제4 지지 부재들을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 지지 부재들 각각은 상기 하우징의 상기 제1 내지 제4 코너들 중 대응하는 어느 하나에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 마그네트는 제1 내지 제4 마그넷 유닛들을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들 각각은 상기 하우징의 상기 제1 내지 제4 코너들 중 대응하는 어느 하나에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 제1홈 및 제2홈을 포함하고,
    상기 제1 회로 기판은 상기 하우징의 상기 제1홈 내에 배치되고,
    상기 제1 위치 센서는 상기 하우징의 상기 제2홈 내에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 센서는 상기 제1 회로 기판의 상기 제1 내지 제4 패드들을 통하여 상기 제1 회로 기판에 데이터 통신을 위한 신호들을 전송하거나 상기 제1 회로 기판으로부터 상기 데이터 통신을 위한 신호들을 수신하는 렌즈 구동 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1 위치 센서와 대응하도록 상기 보빈에 배치되는 제2 마그네트;
    상기 제1 마그네트에 대응하도록 상기 제2 회로 기판 상에 배치되는 제2 코일을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 패드들은 전원 신호를 공급하기 위한 것이고, 상기 제3 패드는 클럭을 공급하기 위한 것이고, 상기 제4 패드는 데이터 신호를 공급하기 위한 것인 렌즈 구동 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 센서는 상기 보빈을 마주보는 상기 제1 회로 기판의 제1면에 배치되고, 상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 제1면의 반대면인 상기 회로 기판의 제2면에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 제1 상부 스프링의 일단은 상기 제1 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제1 패드와 결합되고, 상기 제2 상부 스프링의 일단은 상기 제2 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제2 패드와 결합되고, 상기 제3 상부 스프링의 일단은 상기 제3 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제3 패드와 결합되고, 상기 제4 상부 스프링의 일단은 상기 제4 코너부에서 상기 제1 측부로 연장되어 상기 제4 패드와 결합되는 렌즈 구동 장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 제5 패드는 솔더 또는 도전성 접착제에 의하여 상기 제1 하부 스프링과 결합하고, 상기 제6 패드는 솔더 또는 도전성 접착제에 의하여 상기 제2 하부 스프링과 결합하는 렌즈 구동 장치.
  14. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 하우징의 측부에 배치되고 제1 내지 제6 패드들을 포함하는 제1 회로 기판;
    상기 제1 회로 기판에 배치되고 상기 제1 내지 제6 패드들과 전기적으로 연결되는 제1 위치 센서;
    상기 하우징의 상부와 결합하고 상기 제1 내지 제4 패드들과 연결되는 상부 탄성 부재; 및
    상기 하우징의 하부와 결합하고 상기 제5 및 제6 패드들과 연결되는 하부 탄성 부재를 포함하고,
    상기 상부 탄성 부재는 제1 내지 제4 상부 스프링들을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 상부 스프링들 각각은 상기 제1 내지 제4 패드들 중 대응하는 어느 하나와 결합하고,
    상기 제1 회로 기판은 상단부 및 상기 상단부 아래에 배치되는 하단부를 포함하고, 상기 상단부의 측면은 상기 하단부의 측면을 기준으로 돌출되고,
    상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 상단부에 배치되고 상기 제5 및 제6 패드들은 상기 하단부에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 상단부의 가로 방향의 길이는 상기 하단부의 가로 방향의 길이보다 큰 렌즈 구동 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 패드들은 전원 신호를 공급하기 위한 것이고, 상기 제3 패드는 클럭을 공급하기 위한 것이고, 상기 제4 패드는 데이터 신호를 공급하기 위한 것인 렌즈 구동 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 위치 센서는 상기 제1 회로 기판의 제1면에 배치되고,
    상기 제1 내지 제4 패드들은 상기 제1면의 반대면인 상기 회로 기판의 제2면에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 하부 탄성 부재는 상기 제1 코일의 일단과 연결되는 제1 하부 스프링 및 상기 제1 코일의 타단과 연결되는 제2 하부 스프링을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 위치 센서는 상기 제1 코일에 구동 신호를 공급하는 렌즈 구동 장치.
  20. 렌즈;
    제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동 장치; 및
    이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈.
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