KR20150142197A - 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20150142197A
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Abstract

본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 한 장 이상의 렌즈가 내측에 설치되고, 외주면에는 제 1 코일이 설치되는 보빈과, 상기 보빈의 주변에 배치되는 마그네트를 지지하는 홀더부재를 포함하여, 상기 마그네트와 제 1 코일 상호 작용에 의해 상기 보빈 및 제 1 코일을 광축에 평행한 제 1 방향으로 이동 시키는 제 1 렌즈 구동유닛; 및 상기 보빈 및 제 1 렌즈 구동유닛과 일정 간격 이격 배치되는 베이스와, 상기 제 1 렌즈 구동유닛을 상기 베이스에 대하여 제 2 및 제 3 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 상기 제 1 코일에 전원을 공급할 수 있는 지지부재와, 상기 제 1 렌즈 구동유닛의 마그네트에 대향하여 배치되는 제 2 코일 및 상기 베이스에 대한 상기 제 2 렌즈 구동유닛의 제 2 및 제 3 방향의 위치를 검출하는 감지센서를 포함하는 회로기판을 구비하며, 상기 마그네트와 제 2 코일의 상호 작용에 의해 상기 보빈을 포함하는 제 1 렌즈 구동유닛 전체를 광축에 직교하고 서로 다른 제 2 및 제 3 방향으로 이동시키는 제 2 렌즈 구동유닛; 및 상기 보빈의 광축과 평행한 방향 움직임을 감지하는 감지유닛;을 포함하며, 상기 감지유닛은, 보빈 외주면에 설치되는 센싱 마그네트; 및 상기 커버부재 측벽에 배치되며, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 내측 면에 위치감지센서;를 포함하고, 상기 보빈은, 상기 센싱 마그네트가 설치된 위치의 반대 편에 설치된 보정 마그네트;를 더 포함할 수 있다.

Description

렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈{Lens moving unit and camera module having the same}
본 실시예는 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 이미지 센서와 전기적 신호를 전달하는 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 이미지 센서에 적외선 영역의 빛을 차단하는 적외선 차단필터 및 상기 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장 이상의 렌즈들로 구성되는 광학계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광학계에는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있는 렌즈 구동장치가 설치될 수도 있다.
렌즈 구동장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 보이스 코일유닛 모터를 일반적으로 많이 사용한다. 보이스 코일유닛 모터는 하우징에 고정된 마그네트와 렌즈배럴이 결합된 보빈의 외주면에 권선된 코일유닛의 전자기적 상호 작용에 의해 동작하여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다. 이와 같은 보이스 코일 모터 방식의 액츄에이터 모듈은 상하 이동하는 보빈이 하부 및 상부 탄성부재에 의해 탄력 지지되면서 광축에 평행한 방향으로 왕복 이동될 수 있다.
최근에는 카메라 모듈의 오토 포커싱 및 손떨림 보정 시간을 단축하기 위하여, 렌즈가 설치된 보빈의 위치 정보를 피드백 받아, 최적의 포커싱 위치를 신속하게 파악하는 렌즈 구동장치의 개발요구가 있으나, 전자기력의 불안정화, 자기력에 의한 렌즈배럴의 편심 등 렌즈 구동장치의 성능이 떨어질 수 있다.
본 실시예는 보빈의 위치 정보를 피드백 받을 수 있는 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈을 제공한다.
본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 한 장 이상의 렌즈가 내측에 설치되고, 외주면에는 제 1 코일이 설치되는 보빈과, 상기 보빈의 주변에 배치되는 마그네트를 지지하는 홀더부재를 포함하여, 상기 마그네트와 제 1 코일 상호 작용에 의해 상기 보빈 및 제 1 코일을 광축에 평행한 제 1 방향으로 이동 시키는 제 1 렌즈 구동유닛; 및 상기 보빈 및 제 1 렌즈 구동유닛과 일정 간격 이격 배치되는 베이스와, 상기 제 1 렌즈 구동유닛을 상기 베이스에 대하여 제 2 및 제 3 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 상기 제 1 코일에 전원을 공급할 수 있는 지지부재와, 상기 제 1 렌즈 구동유닛의 마그네트에 대향하여 배치되는 제 2 코일 및 상기 베이스에 대한 상기 제 2 렌즈 구동유닛의 제 2 및 제 3 방향의 위치를 검출하는 감지센서를 포함하는 회로기판을 구비하며, 상기 마그네트와 제 2 코일의 상호 작용에 의해 상기 보빈을 포함하는 제 1 렌즈 구동유닛 전체를 광축에 직교하고 서로 다른 제 2 및 제 3 방향으로 이동시키는 제 2 렌즈 구동유닛; 및 상기 보빈의 광축과 평행한 방향 움직임을 감지하는 감지유닛;을 포함하며, 상기 감지유닛은, 보빈 외주면에 설치되는 센싱 마그네트; 및 상기 커버부재 측벽에 배치되며, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 내측 면에 위치감지센서;를 포함하고, 상기 보빈은, 상기 센싱 마그네트가 설치된 위치의 반대 편에 설치된 보정 마그네트;를 더 포함할 수 있다.
상기 커버부재는 강자성체로 형성될 수 있다.
상기 보빈은 상기 센싱 마그네트가 상기 코일유닛과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다.
상기 센싱 마그네트는 상기 코일 유닛보다 상측에 배치될 수 있다.
상기 센싱 마그네트와 보정 마그네트의 중심을 연결한 가상의 선은 상기 보빈의 중심을 통과할 수 있다.
상기 센싱 및 보정 마그네트는 상기 마그네트와 대면되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 위치감지센서는 홀 센서일 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서; 상기 이미지 센서가 실장 된 인쇄회로기판; 및 상기한 바와 같이 구성된 제 1 렌즈 구동장치;를 포함할 수 있다.
보빈의 외측면에 센싱 마그네트를 설치하여, 센싱 마그네트의 위치를 홀 센서와 같은 위치감지센서로 감지할 수 있어, 오토 포커싱 및 손떨림 보정동작 중의 보빈의 위치를 정확하게 파악할 수 있다.
또한, 보빈에 부착된 센싱 마그네트와 금속 재질의 커버부재 사이에 형성되는 인력이 센싱 마그네트와 반대편에 설치되는 보정 마그네트와 커버부재 사이에 형성되는 인력으로 상쇄되므로, 보빈이 커버부재 측으로 치우치는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 2의 보빈을 확대하여 도시한 사시도,
도 4는 도 2의 홀더부재를 확대하여 도시한 사시도, 그리고,
도 5는 도 1의 I-I 단면도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 2의 보빈을 확대하여 도시한 사시도, 도 4는 도 2의 홀더부재를 확대하여 도시한 사시도, 그리고, 도 5는 도 1의 I-I 단면도 이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 제 1 렌즈 구동유닛(1)과 제 2 렌즈 구동유닛(2)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 렌즈 구동유닛(1)은 오토 포커스용 렌즈 구동유닛이고, 제 2 렌즈 구동유닛(2)은 손떨림 보정용 렌즈 구동유닛이다.
제 1 렌즈 구동유닛(1)은 베이스(20), 보빈(30), 홀더부재(40) 및 커버부재(60)를 포함할 수 있다. 상기 커버부재(60)가 카메라 모듈의 외곽을 형성할 수도 있으나, 도시된 바와 같이, 후술 할 마그네트(41)를 지지하는 홀더부재(40)가 커버부재(60)의 안쪽에 더 배치될 수도 있다.
베이스(20)는 상기 커버부재(60)와 결합될 수 있다.
보빈(30)은 상기 커버부재(60)의 내부 공간에 광축방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(30)은 외주면에 형성된 코일 안착부(30a)에 제 1 코일(31)이 설치될 수 있다.
상기 보빈(30)은 상부 및 하부에 각각 상기한 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)가 설치될 수 있다. 상부 탄성부재(51)는 일단은 보빈(30)과 연결되고, 타단은 상기 홀더부재(40)에 결합될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 필요할 경우 커버부재(60)에 결합될 수도 있다. 홀더부재(40)에 결합되는 경우 홀더부재(40)의 상부면 또는 하부면에 결합될 수 있다. 하부 탄성부재(52)는 일단은 보빈(30)과 연결되고, 타단은 상기 베이스(20)의 상부면 또는 홀더부재(40)의 하부면과 결합될 수 있다. 또한, 베이스(20) 하측에는 하부 탄성부재(52) 결합을 위한 돌기가 형성될 수 있으며, 상기 하부 탄성부재(52)의 대응되는 위치에는 홀(hole) 또는 홈(recess)이 형성되어 이들의 결합으로 하부 탄성부재(52)가 고정될 수 있으며, 회전이 방지될 수 있다 또한, 단단한 고정을 위해 접착제 등이 추가될 수도 있다.
한편, 상부 탄성부재(51)는 도 2에 도시된 바와 같이 2분할 구조로 2개의 스프링으로 마련되고, 하부 탄성부재(52)는 한 몸으로 구성되어, 전류를 인가 받을 수 있도록 단자역할을 할 수 있다. 즉, 미도시된 터미널을 통해 인가된 전류는 상부 탄성부재(52)의 2개의 스프링을 통해 전달되고, 이 전류는 보빈(30)에 권선된 제 1 코일(31)에 인가될 수 있다. 이를 위해, 상기 상부 탄성부재(51)과 제 1 코일(31)은 솔더링 등으로 각각 통전 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 2개의 스프링과 제 1 코일(31)의 양 끝단이 솔더링, Ag 에폭시, 용접, 전도성에폭시 등으로 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 하부 탄성부재(52)가 이분할 구조로 형성되고, 상부 탄성부재(51)가 일체로 구성되는 것도 가능하다.
상부 및 하부 탄성부재(51)(52)에 의해 상기 보빈(30)은 광축 방향의 양방향 이동이 지지될 수 있다. 즉, 보빈(30)은 베이스(20)와 일정 거리 이격 되어 있어 보빈(30)의 초기 위치를 중심으로 상측 및 하측으로 이동 제어될 수 있다. 또한, 보빈(30)의 초기위치가 베이스(20)의 상면이 되어, 보빈(30)의 초기위치를 중심으로 상측으로만 이동 제어될 수도 있다.
한편, 상기 제 1 코일(31)은 상기 보빈(30)의 외주면에 결합되는 링 형상의 코일블록으로 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 코일이 직접 보빈(30)의 외주면에 권선되어 구성될 수도 있다. 상기 제 1 코일(31)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(30)의 하부면과 근접한 위치에 설치될 수 있으며, 보빈(30)의 형상에 따라 직선면과 곡선면을 포함할 수 있다.
또는 코일블록으로 형성된 제 1 코일(31)은 각 형상일수 있으며, 8각 형상 일수 있다. 즉, 곡선면 없이 모두 직선면으로 형성될 수 있다. 이는 대향 되게 배치되는 마그네트(41)와의 전자기작용을 고려한 것인데, 마그네트(41)의 대응되는 면이 평면이면 대면하는 제 1 코일(31)의 면도 평면일 경우에 전자기력을 극대화 할 수 있기 때문이다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 설계사양에 따라 마그네트(41)의 면과 제 1 코일(31)의 면은 모두 곡면, 모두 평면, 또는 하나는 곡면 다른 하나는 평면으로 구성할 수도 있다.
또한, 상기 보빈(30)은 상기 제 1 코일(31)이 외주면에 결합될 수 있도록, 상기 직선면과 대응되는 면에 평평하게 형성된 제 1 면과 상기 곡선면과 대응되는 면에 라운드지게 형성된 제 2 면을 포함할 수 있으나, 제 2 면도 평평하게 형성된 면일 수 있다.
홀더부재(40)는 대략 육면체 형상의 프레임으로 구성될 수 있다. 홀더부재(40)의 상부면과 하부면에는 각각 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)가 결합되기 위한 결합구조가 마련될 수 있으며, 네모서리 부분에는 마그네트(41)가 설치될 수 있다. 이때, 도 2와 같이 마그네트(41)가 설치되는 위치에는 미도시된 안착부가 형성될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 안착부 없이 홀더부재(40)의 내주면에 마그네트(41)가 직접 접착 고정될 수도 있다. 이처럼 마그네트(41)가 홀더부재(40)에 직접 고정될 경우, 마그네트(41)는 홀더부재(40)의 측면 또는 모서리에 직접 본딩 고정될 수도 있다.
또한, 실시예와 다르게 별도의 홀더부재(40)없이 커버부재(60)만이 있을 수 있다. 커버부재(60)는 철과 같은 강자성체인 금속재질로 형성될 수 있다. 또한, 커버부재(60)는 보빈(30)을 모두 감쌀 수 있도록 상측에서 보았을 때 각형상으로 마련될 수 있다. 이때, 커버부재(60)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사각형상일 수도 있고, 도시하지는 않았으나 8각형상으로 마련될 수도 있다. 또한, 상측에서 보았을 때 커버부재(60)가 8각형상일 경우, 홀더부재(40)의 모서리에 배치되는 마그네트(41)의 형상이 상측에서 보았을 때 사다리꼴 형상이라면 하우징 부재의 모서리에서 방출되는 자기장을 최소화할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 보빈(30)의 움직임을 감지하기 위한 감지유닛이 마련될 수 있다.
감지유닛은 센싱 마그네트(100)와, 제 1 위치감지센서(300)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 위치감지센서(300)는 홀더부재(40)에 설치될 수 있다.
센싱 마그네트(100)는 상기 마그네트(41)에 비해 작고 얇게 구성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 상하 분극된 직사각형으로 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 정사각형, 삼각형, 다각형, 원형 등 다양하게 구성 가능하다.
센싱 마그네트(100)는 보빈(30)의 외주면에 설치될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 보빈(30)에 마련된 센싱 마그네트 장착부(30b)에 접착제 등으로 고정될 수 있다. 이때, 상기 센싱 마그네트 장착부(30b)는 보빈(30)의 외주면으로부터 오목하게 형성된 요홈으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 센싱 마그네트(100)가 배치될 수 있는 부분에 리브 등으로 안착부가 형성될 수도 있다.
상기 센싱 마그네트 장착부(30b)의 오목한 깊이는 상기 센싱 마그네트(100)의 두께와 대응되거나 낮거나 높게 형성될 수 있다. 따라서, 접착제 등으로 센싱 마그네트(100)를 센싱 마그네트 장착부(30b)에 고정하면, 상기 가이드 바깥으로 센싱 마그네트(100)가 돌출되지 않을 수 있다.
또한, 상기 센싱 마그네트(100)는 제 1 코일(31)과 간섭되지 않은 위치에 배치될 수 있다. 즉, 도 3과 같이 보빈(30)의 하측에 제 1 코일(31)이 설치되면, 상기 센싱 마그네트(100)는 보빈(30)의 상측에 배치될 수 있으며, 그 반대로 배치될 수도 있다. 이는, 제 1 코일(31)이 보빈(30)의 광축방향 승강 동작에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이다. 그러나, 상기 센싱 마그네트(100)는 상기 제 1 코일(31)과 보빈(30) 사이에 배치될 수도 있으며 또는 상기 커버부재(60) 또는 홀더부재(40)와 대향 되는 제 1 코일(31)의 상면에 배치될 수도 있다.
상기 센싱 마그네트(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트(41)와 마주보지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 마그네트(41)는 4개가 상기 홀더부재(40)의 내측 모서리 부에 각각 설치되므로, 상기 센싱 마그네트(100)는 상기 마그네트(41)들과 마주보지 않도록 상기 홀더부재(40)의 측벽을 바라볼 수 있도록 배치될 수 있다. 이와 같이 센싱 마그네트(100)를 마그네트(41)와 마주보지 않도록 배치하는 이유는 센싱 마그네트(100)의 자기력의 변화가 마그네트(41)의 자기력과 간섭되는 것을 방지하여, 상기 제 1 위치감지센서(300)가 정확하게 보빈(30)의 움직임을 피드백 할 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 상기 센싱 마그네트(100)는 상기 마그네트(41)와 마주보지 않으면서 상기 마그네트(41)의 상부 또는 하부에 배치될 수도 있다.
또한, 상기 센싱 마그네트(100)는 상하로 분극 되도록 형성될 수 있는데, 이에 따라, 상기 센싱 마그네트(100)의 상하 움직임을 제 1 위치감지센서(300)가 감지하여, 보빈(30)의 상하 움직임을 정확하게 파악할 수 있다.
제 1 위치감지센서(300)는 회로기판(21)과 통전 가능하게 연결되어, 상기 보빈(30)의 위치 감지신호를 출력할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 별도의 기판 등을 홀더부재(40)의 측벽 등에 배치하여 통전 가능하게 연결하는 것도 가능하다.
또한, 상기 제 1 위치감지센서(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 홀더부재(40)이 외주면에 형성된 위치감지센서 안착부(45)에 삽입될 수 있다. 이때, 상기 안착부(45)가 형성된 측벽의 안쪽은 오목부를 형성하여, 상기 홀더부재(40)의 두께가 안착부(45)에서 최소가 될 수 있도록 한다. 이에 따르면, 상기 제 1 위치감지센서(300)와 센싱 마그네트(100) 간의 거리가 최소화될 수 있어 보빈(30)의 움직임을 보다 정확하게 감지할 수 있다.
또한, 상기 보빈(30)의 상기 센싱 마그네트(100)가 설치된 면의 반대면에는 도 2에 도시된 바와 같이, 보정 마그네트(200)를 설치할 수 있다.
보정 마그네트(200)는 보빈(30)의 외주면에 설치될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 보빈(30)에 마련된 보정 마그네트 장착부(미도시)에 접착제 등으로 고정될 수 있다. 이때, 상기 보정 마그네트 장착부는 보빈(30)의 외주면으로부터 오목하게 형성되는 요홈으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 보정 마그네트(200)가 배치될 수 있는 안착부가 리브 형태 등으로 형성될 수도 있다. 상기 보정 마그네트 장착부는 상기한 센싱 마그네트 장착부와 동일한 형상으로 마련될 수 있어, 오목 홈의 깊이는 보정 마그네트(200)의 두께와 대응되거나 낮거나 높게 형성될 수 있다. 따라서, 접착제 등으로 보정 마그네트(200)를 보정 마그네트 장착부(36)에 고정하면, 상기 가이드 바깥으로 보정 마그네트(200)가 돌출되거나 돌출되지 않을 수 있다.
센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)는 서로 동일한 크기로 마련될 수 있다. 또한, 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)의 중심은 서로 정렬될 수 있다. 즉, 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)의 중심을 연결하는 가상의 연장선은 상기 보빈(30)의 중심을 통과하도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의해 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)와 커버부재(60) 사이에 형성되는 인력은 서로 상쇄되어, 보빈(30)의 중심은 커버부재(60) 측으로 끌려 치우치지 않는다. 따라서 보빈(30)은 커버부재(60) 측으로 치우치지 않고, 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)와 커버부재(60) 사이의 인력이 평형을 이루는 중앙 부근에 배치될 수 있어, 광축 방향으로 보빈(30)의 중심과 광축이 정렬된 상태로 움직이는 것이 가능하다.
한편, 상기한 실시예에서는 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)가 커버부재(60)의 평평한 직선면 측과 마주보도록 배치된 것을 일 예로 설명하였으나, 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)를 커버부재(60)의 모서리 측을 마주보도록 배치할 수도 있다. 이 경우, 상기 위치감지센서(110)는 상기 센싱 마그네트(100)와 대응되는 커버부재(60)의 모서리 측에 배치될 수 있다.
제 1 렌즈 구동유닛(1)은 상기한 바와 같이 구성될 수 있으며, 상기한 구성 이외에 다른 형태의 오토 포커싱 기능을 구현한 광학계로 대체되는 것도 가능하다. 즉, 보이스 코일 모터 방식의 오토 포커싱 액츄에이터를 사용하는 대신 단렌즈 무빙 액츄에이터 또는 굴절률 가변 방식의 액츄에이터를 이용하는 광학모듈로 구성되는 것도 가능하다. 즉, 제 1 렌즈 구동유닛(1)은 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있는 광학 액츄에이터라면 어떠한 것이든 사용 가능하다.
한편, 제 2 렌즈 구동유닛(2)은 손떨림 보정용 렌즈 구동유닛으로, 제 1 렌즈 구동유닛(1), 베이스(20), 지지부재(42), 제 1 및 제 2 회로기판(21)(22), 제 2 코일(23), 제 2 위치감지센서(21a)를 포함할 수 있다.
제 1 회로기판(21)은 렌즈 구동장치 구동을 위한 제어소자 등이 설치될 수 있으며, 제 2 회로기판(22)에는 패턴 형상의 제 2 코일(23)이 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 회로기판(21)(22)은 상호 통전 가능하게 연결될 수 있으며, 상기 제 1 회로기판(21)의 상측에 제 2 회로기판(22)이 적층 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 제 1 회로기판(21) 만으로 구성하고 제 2 회로기판(22)은 생략 가능하다. 이 경우, 제 2 코일(23)은 개별 부품으로 제 1 회로기판(21)에 조립될 수도 있다.
제 2 코일(23)은 상기 마그네트(41)와의 상호작용을 통해 제 1 렌즈 구동유닛(1) 전체를 광축에 수직한 평면 방향으로 쉬프트 이동 시킬 수 있다. 제 2 코일(23)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 회로기판(22)에 패턴코일 방식으로 형성될 수 있으며, 상기 마그네트(41)의 바닥면에 대응되는 위치로서, 제 2 회로기판(22)의 각 모서리 부분에 배치될 수 있다.
제 2 위치감지센서(21a)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 회로기판(21)에 설치될 수 있는데, 이를 한정하는 것은 아니며, 별도 부품으로 따로 배치될 수도 있고, 제 2 회로기판(22) 측에 배치될 수도 있다. 이때, 상기 제 2 위치감지센서(21a)는 상기 마그네트(41)의 자기장을 검출하여, 마그네트(41)가 설치된 홀더부재(40)의 광축에 수직한 방향 움직임을 감지할 수 있다.
이상과 같은 본 실시예에 따르면, 보빈(30)의 광축 방향 움직임을 센싱 마그네트(100)를 이용하여 피드백 받을 수 있기 때문에 오토 포커싱 동작과 손떨림 보정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 보빈(30)에 제 1 코일(31)이 권선된 상태로 동작하며, 보빈(30)에 오토포커싱용 마그네트보다 작은 센싱 마그네트(100)를 부착하고, 센싱 마그네트(100)의 자기력을 감지할 수 있는 제 1 위치감지센서(300)를 렌즈구동장치의 일측 벽면에 밀착 배치하여 구성하므로, 응답 특성의 저하 우려 없이 보다 정밀하고 신속하게 오토 포커싱 기능을 수행하는 것이 가능하다.
특히, 상기 센싱 마그네트(100)와 자성체인 커버부재(60) 사이의 인력 발생으로 보빈(30)이 커버부재(60) 측으로 편심 되지 않도록, 상기 센싱 마그네트(100)와 동일한 크기와 자기력을 가지는 보정 마그네트(200)를 중심 정렬된 상태로 보빈(30)의 반대편에 설치하므로, 보빈(30)이 커버부재(60)의 중심에 대해 항상 일정한 위치를 유지할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 구성된 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)를 가지는 렌즈 구동장치는 단방향 제어도 가능하고, 양방향 제어도 가능하다. 즉, 베이스(20)와 보빈(30)은 초기 위치에서 밀착 배치될 수 있다. 일 예로, 베이스(20) 측에 스토퍼(25)가 돌출되어, 상기 보빈(30)의 바닥면과 접촉하여 초기 위치를 형성할 수도 있고, 반대로, 도시하지는 않았으나, 상기 보빈(30)의 바닥면에 스토퍼를 돌출 형성하여, 이 스토퍼가 베이스(20)의 상부면에 접촉 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)는 일정 크기의 예압이 부가된 상태로, 상기 보빈(30)의 초기위치가 베이스(20)와 밀착되도록 형성될 수 있어, 전원이 인가될 경우, 상기 보빈(30)이 전자기적 상호 작용에 의해 상승하고, 전원이 차단될 경우, 상기 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)의 복원력으로 초기 위치로 복귀할 수 있다.
또는, 베이스(20)와 보빈(30)은 초기 위치에서 일정 거리 이격 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)는 예압이 걸리지 않은 플랫(flat)한 상태로 형성될 수 있으나 또는 일정 예압이 걸린 상태로 형성 가능하다. 이 경우, 상기 보빈(30)이 베이스(20)와 일정 거리(g) 이격 된 초기 상태에서, 전원이 인가되면, 인가된 전류의 극성에 따라, 예를 들면 정전류가 인가되면 초기위치를 기준으로 상승할 수도 있고, 역전류가 인가되면 초기위치를 기준으로 하강할 수도 있다.
이와 같이, 보빈(30)을 승강 제어하여 오토 포커싱 기능을 수행함에 있어, 본 실시예는 센싱 마그네트(100)를 이용하여, 보다 정확한 보빈(30)의 위치를 확인할 수 있어, 오토 포커싱 동작에 소요되는 시간을 최소화할 수 있다. 특히, 센싱 마그네트(100)와 반대편 위치에 설치된 보정 마그네트(200)는 센싱 마그네트(100)와 커버부재(60) 사이의 인력을 상쇄하므로, 보빈(30)이 최대한 커버부재(60)와 동축인 상태를 유지하면서 움직일 수 있도록 할 수 있다.
카메라 모듈은 상기한 바와 같이 구성되는 렌즈 구동장치, 보빈(30)에 결합되는 렌즈배럴(32), 이미지 센서(11), 인쇄회로기판(10)을 포함할 수 있다. 이때, 인쇄회로기판(10)은 이미지 센서(11)가 실장 되며, 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다.
상기 보빈(30)은 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴을 포함할 수 있는데, 상기 렌즈배럴은 상기 보빈(30)의 내부에 나사 결합 가능하도록 형성될 수도 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 도시하지는 않았으나 상기 렌즈배럴이 상기 보빈(30)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정되거나, 렌즈배럴 없이 상기 한 장 이상의 렌즈가 보빈과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 상기 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다
베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터가 추가로 설치될 수 있으며, 상기 홀더부재(40)와 결합될 수 있다. 또한, 상기 홀더부재(40)의 하측을 지지할 수 있다. 상기 베이스(20)에는 상기 인쇄회로기판(10)과의 통전을 위해 별도의 터미널 부재가 설치될 수도 있고, 표면 전극 등을 이용하여 터미널을 일체로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 상기 베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)를 보호하는 센서홀더 기능을 할 수 있으며, 이 경우, 상기 베이스(20)의 측면을 따라 하측 방향으로 돌출부가 형성될 수도 있다. 그러나 이는 필수적인 구성은 아니며, 도시하지는 않았지만, 별도의 센서홀더가 베이스(20)의 하부에 배치되어 그 역할을 수행하도록 구성할 수도 있다.
이상에서 본 실시예에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시예의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10; 인쇄회로기판 11; 이미지 센서
20; 베이스 30; 보빈
31; 코일유닛 32; 렌즈배럴
40; 하우징 부재 51, 52; 상부 및 하부 탄성부재
60; 커버부재 100; 센싱 마그네트
200; 보정 마그네트 300; 제 1 위치감지센서

Claims (8)

  1. 적어도 한 장 이상의 렌즈가 내측에 설치되고, 외주면에는 제 1 코일이 설치되는 보빈과, 상기 보빈의 주변에 배치되는 마그네트를 지지하는 홀더부재를 포함하여, 상기 마그네트와 제 1 코일 상호 작용에 의해 상기 보빈 및 제 1 코일을 광축에 평행한 제 1 방향으로 이동 시키는 제 1 렌즈 구동유닛; 및
    상기 보빈 및 제 1 렌즈 구동유닛과 일정 간격 이격 배치되는 베이스와, 상기 제 1 렌즈 구동유닛을 상기 베이스에 대하여 제 2 및 제 3 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 상기 제 1 코일에 전원을 공급할 수 있는 지지부재와, 상기 제 1 렌즈 구동유닛의 마그네트에 대향하여 배치되는 제 2 코일 및 상기 베이스에 대한 상기 제 2 렌즈 구동유닛의 제 2 및 제 3 방향의 위치를 검출하는 감지센서를 포함하는 회로기판을 구비하며, 상기 마그네트와 제 2 코일의 상호 작용에 의해 상기 보빈을 포함하는 제 1 렌즈 구동유닛 전체를 광축에 직교하고 서로 다른 제 2 및 제 3 방향으로 이동시키는 제 2 렌즈 구동유닛; 및
    상기 보빈의 광축과 평행한 방향 움직임을 감지하는 감지유닛;을 포함하며,
    상기 감지유닛은,
    보빈 외주면에 설치되는 센싱 마그네트; 및
    상기 커버부재 측벽에 배치되며, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 내측 면에 위치감지센서;를 포함하고,
    상기 보빈은,
    상기 센싱 마그네트가 설치된 위치의 반대 편에 설치된 보정 마그네트;를 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버부재는 강자성체로 형성되는 렌즈 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보빈은,
    상기 센싱 마그네트가 상기 코일유닛과 간섭되지 않는 위치에 배치되는 렌즈 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 센싱 마그네트는 상기 코일 유닛보다 상측에 배치되는 렌즈 구동장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 마그네트와 보정 마그네트의 중심을 연결한 가상의 선은 상기 보빈의 중심을 통과하는 렌즈 구동장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 및 보정 마그네트는 상기 마그네트와 대면되지 않도록 배치되는 렌즈 구동장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치감지센서는 홀 센서인 렌즈 구동장치.
  8. 이미지 센서;
    상기 이미지 센서가 실장 된 인쇄회로기판; 및
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 제 1 렌즈 구동장치;를 포함하는 카메라 모듈.
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