KR20160091579A - 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20160091579A
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Abstract

본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 베이스; 상기 베이스 상측에 배치되며, 외주면에 코일유닛이 권선되고, 광축에 대하여 상승 및 하강 가능하게 설치되는 보빈; 상기 코일유닛과 마주보는 위치에 마그네트가 배치되는 홀더부재; 일단은 상기 보빈에 연결되고 타단은 상기 홀더부재에 연결되어, 상기 보빈을 탄력 지지하는 상부 및 하부 탄성부재; 상기 보빈의 상기 마그네트와 마주보는 위치에 배치되어, 상기 보빈의 이동에 따른 마그네트의 자기력의 변동을 감지하는 감지유닛; 및 상기 베이스에 설치되어, 상기 홀더부재를 광축에 대하여 수직한 방향으로 움직이는 손떨림 보정수단;을 포함하며, 상기 손떨림 보정수단은 상기 베이스에 안착되는 제 1 회로기판; 상기 제 2 코일이 일체로 형성되는 제 2 회로기판; 및 상기 베이스에 일체로 돌출 형성되어, 상기 제 1 및 제 2 회로기판의 설치 위치를 가이드 하는 제 1 가이드부;를 포함하되, 상기 제 1 가이드부는 상부면이 상기 제 1 회로기판은 통과하고, 상기 제 2 회로기판의 바닥면과 면 접촉될 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.
그런데, 손떨림 보정 기능을 수행하기 위하여, 베이스에 복수 개의 회로기판들을 적층 배치하는 과정 중에, 조립 작업자에 따라 이들 부품들의 높이 편차가 발생할 수 있다.
본 실시예는 오토 포커싱 및 손떨림 보정 기능을 가지는 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈을 제공한다.
본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 베이스; 상기 베이스 상측에 배치되며, 외주면에 코일유닛이 권선되고, 광축에 대하여 상승 및 하강 가능하게 설치되는 보빈; 상기 코일유닛과 마주보는 위치에 마그네트가 배치되는 홀더부재; 일단은 상기 보빈에 연결되고 타단은 상기 홀더부재에 연결되어, 상기 보빈을 탄력 지지하는 상부 및 하부 탄성부재; 상기 보빈의 상기 마그네트와 마주보는 위치에 배치되어, 상기 보빈의 이동에 따른 마그네트의 자기력의 변동을 감지하는 감지유닛; 및 상기 베이스에 설치되어, 상기 홀더부재를 광축에 대하여 수직한 방향으로 움직이는 손떨림 보정수단;을 포함하며, 상기 손떨림 보정수단은 상기 베이스에 안착되는 제 1 회로기판; 상기 제 2 코일이 일체로 형성되는 제 2 회로기판; 및 상기 베이스에 일체로 돌출 형성되어, 상기 제 1 및 제 2 회로기판의 설치 위치를 가이드 하는 제 1 가이드부;를 포함하되, 상기 제 1 가이드부는 상부면이 상기 제 1 회로기판은 통과하고, 상기 제 2 회로기판의 바닥면과 면 접촉될 수 있다.
상기 제 1 회로기판은 상기 제 1 가이드부가 통과하는 제 1 가이드 홈;을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 회로기판은 상기 베이스에 마련된 통전 연결부와 연결되는 제 1 연결부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 회로기판은 상기 제 1 연결부와 대응되는 위치에 배치되어, 상기 제 1 연결부와 통전 연결부와 통전 가능하게 연결되는 제 2 연결부;를 포함할 수 있다.
상기 감지유닛은 보빈 외주면에 설치되는 센싱 마그네트; 및 상기 커버부재 측벽에 배치되며, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 내측 면에 위치감지센서;를 포함할 수 있다.
상기 커버부재는 강자성체로 형성될 수 있다.
상기 보빈은 상기 센싱 마그네트가 상기 코일유닛과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다.
상기 센싱 및 보정 마그네트는 상기 마그네트와 대면되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 위치감지센서는 홀 센서로 마련될 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.
조립 공정 중에 베이스에 일체로 형성된 제 1 가이드부의 상부면이 제 1 회로기판은 관통하고 제 2 회로기판의 바닥면과 면 접촉하도록 조립되기 때문에, 제 2 회로기판의 높이를 항상 일정하게 조정할 수 있기 때문에, 제 2 회로기판에 마련된 제 2 코일과 마그네트가 항상 일정한 간격을 유지하여 손떨림 보정장치의 성능을 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 또한, 보빈과 홀더부재의 위치 정보를 정확하게 피드백 받을 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,
도 5는 본 실시예에 따른 베이스와 홀더부재의 사시도,
도 6은 도 5의 요부 단면도,
도 7은 본 실시예에 따른 베이스의 사시도,
도 8은 제 1 회로기판의 평면도, 그리고,
도 9는 제 2 회로기판의 평면도 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, 도 5는 본 실시예에 따른 베이스와 홀더부재의 사시도, 도 6은 도 5의 요부 단면도, 도 7은 본 실시예에 따른 베이스의 사시도, 도 8은 제 1 회로기판의 평면도, 그리고, 도 9는 제 2 회로기판의 평면도 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) 를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈의 외곽을 형성하고, 후술 할 마그네트(41)를 지지하는 홀더부재(40)가 안쪽에 배치될 수 있도록 커버부재(60)를 더 포함할 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 있으며, 상기 돌기와 탄성부재를 열융착 등으로 결합할 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, 터미널(21b)을 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. 여기서, 상부 탄성부재(51)는 홀더부재(40)와 결합되는 외측부, 보빈과 결합되는 내측부, 내측부와 외측부를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 내측부가 상기 제 1 코일(31)의 양 끝단과 솔더링 등을 통해 전기적으로 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 홀더부재(40)와 일정 거리 이격 되어 있어 보빈(30)의 초기 위치를 중심으로 상측 및 하측으로 이동 제어될 수 있다. 또한, 보빈(30)의 초기위치가 홀더부재(40)의 하부에서 접촉되어, 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 부분 또는 네개 측면에는 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, 손떨림 보정장치가 아닌 오토 포커싱 유닛으로만 렌즈 구동장치가 구성될 경우, 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. 또한, 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 설치된다면, 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 추가로 더 설치할 수도 있으나, 이는 선택사항이다.
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 장착부에 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(300)는 상기 센싱 마그네트(100)와 대응되는 커버부재(60)의 모서리 측에 배치될 수 있다. 이 경우, 마그네트(100)는 홀더부재(40)의 측면에 배치될 수 있다.
또한, 다른 실시예는 상기 제 1 위치감지센서(300)를 보빈에 배치하고, 상기 센싱 마그네트(100)는 홀더부재(40)에 배치하거나, 또는 마그네트와 센싱 마그네트를 공용으로 하여 센싱 마그네트를 생략할 수도 있다.
지지부재(42)는 손떨림 보정을 위해 홀더부재(40)의 이동을 지지하며, 판 스프링 또는 서스펜션 와이어 등으로 형성 될 수 있다. 또한, 마그네트(41)가 홀더부재(40)의 모서리에 배치된 경우, 지지부재(42)는 홀더부재(40)의 측면 측에 배치될 수 있으며, 또는 서로 그 반대로 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 액상렌즈 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 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 손떨림 보정용 렌즈 구동유닛으로, 제 1 렌즈 구동유닛(1), 베이스(20), 지지부재(42), 제 1 회로기판(21), 제 2 코일(23), 제 2 위치감지센서(21a)를 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시예로 제 2 회로기판(22)을 더 포함하여 제 2 코일(23)이 제 2 회로기판(22)에 배치되도록 할 수도 있다.
제 1 회로기판(21)은 렌즈 구동장치 구동을 위한 회로소자 등이 설치될 수 있으며, 제 2 회로기판(22)에는 패턴 형상의 제 2 코일(2100)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(2100)은 개별 부품으로 제 1 회로기판(21)에 조립될 수도 있다. 제 1 회로기판(21)은 도 2에 도시된 바와 같이 FPCB로 마련될 수 있으며, 베이스(20)의 상부면에 설치될 수 있다.
제 2 회로기판(22)은 상기 제 1 회로기판(21)의 상부면에 적층 배치될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 회로기판(21)과 밀착 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 회로기판(21)(22)이 최대한 밀착 배치될 수 있도록 제 1 가이드부(1000)와 제 2 가이드부(2000)에 의해 위치 고정될 수 있다.
제 1 가이드부(1000) 는 상부면이 제 1 회로기판(21)은 통과하고, 제 2 회로기판(22)의 바닥면과 면 접촉될 수 있도록 베이스(20)에 일체로 돌출 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스(20)의 내주면(20a)과 근접한 위치에 제 1 가이드부(1000)가 일정 높이로 돌출 형성될 수 있다. 이때, 제 1 가이드부(1000)는 일정한 간격으로 복수 개가 돌출 형성될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 각각의 제 1 가이드부(1000)들의 사이 거리는 가변될 수 있으며, 기존의 부품 및 구조물들과 간섭되지 않는 위치라면 어떠한 곳이든 형성할 수 있다. 또한, 제 1 가이드부(1000)의 높이는 일정하게 형성될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 제 1 회로기판(21)의 두께와 대응되는 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제 1 가이드부(1000)는 제 1 회로기판(21)에 마련된 가이드 홈(1100)을 통과하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부면이 상기 제 1 회로기판(21)의 상부면과 동일한 높이를 가지도록 구성하여, 상기 제 1 회로기판(21)의 상부면과 함께 제 2 회로기판(22)의 바닥면을 지지할 수 있다.
다른 실시예로서, 도시하지는 않았으나, 제 1 가이드부(1000)는 제 1 및 제 2 회로기판(21)(22) 모두를 관통하도록 마련될 수도 있다. 이 경우, 상기 제 1 가이드부(1000)의 상부면이 상기 제 2 회로기판(22)에 형성된 통공(미도시)을 통과하되, 상부면이 상기 제 2 회로기판(22)의 상부면과 대응될 수 있다. 이때, 상기 통공은 제 1 회로기판(21)에도 형성될 수 있다.
제 2 가이드부(2000)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(20)의 둘레면에 돌출 배치될 수 있다. 이때, 제 2 가이드부(2000)의 돌출 높이는 제 1 가이드부(1000)의 돌출 높이와 대응되도록 구성될 수 있다. 제 2 가이드부(2000)는 제 2 회로기판(22)의 둘레면의 바닥을 지지하여, 상기 제 2 회로기판(22)의 둘레면이 들뜨지 않도록 지지할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 별도의 접착부재 없이 제 2 가이드부(2000)가 제 2 회로기판(22)의 바닥면을 지지하도록 형성할 수도 있고, 제 2 가이드부(2000)의 상부면에 접착부재 등을 도포하여 제 2 회로기판(22)과 접촉 고정하는 것도 가능하다. 따라서, 제 1 회로기판(21)의 상기 제 2 가이드부(2000)와 대응되는 위치는 도피될 수 있다
한편, 본 실시예에 따르면, 베이스(20)는 홈부(3000)가 더 형성되어 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 회로기판(21)(22)은 서로 통전 가능하게 연결되는 제 1 연결부(1200)와 제 2 연결부(2200)를 더 포함할 수 있다. 따라서 제 1 및 제 2 회로기판(21)(22)의 제 1 및 제 2 연결부(1200)(2200)를 먼저 솔더링 등으로 고정한 후에, 에폭시 등의 접착부재를 이용하여 홈부(3000)와 상기 제 1 회로기판(21)을 베이스(20)에 부착하여 고정할 수 있다. 또한, 상기 홈부에는 제1, 2회로기판(21)(22)의 솔더볼 등을 수납되어 배치될 수도 있다.
이와 같이, 비교적 치수 편차가 적은 베이스(20)에 제 2 회로기판(22)의 바닥면을 지지하는 제 1 가이드부(1000)를 일체로 구성하면, 제 1 회로기판(21)의 상측에 배치되는 제 2 회로기판(22)의 바닥면이 직접 제 1 가이드부(1000)의 상부면과 면 접촉되기 때문에, 제 2 회로기판(22)의 높이를 항상 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 상기 제 1 가이드부(1000)의 상부면에는 미도시된 접착부재 등이 추가로 도포되어, 상기 제 2 회로기판(22)의 바닥면과 접착 고정될 수도 있다.
1가이드부와 2가이드부는 적어도 어느 하나 있을 수 있으며, 또는 둘다 모두 있을수도 있다.
제 2 코일(2100)은 상기 마그네트(41)와의 상호작용을 통해 제 1 렌즈 구동유닛(1) 전체를 광축에 수직한 평면 방향으로 이동 시킬 수 있다. 제 2 코일(2100)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 설치할 수 있으므로, 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, 홀더부재(40) 측에 스토퍼가 형성되어, 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 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, 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 21; 제 1 회로기판
22; 제 2 회로기판 30; 보빈
31; 코일유닛 40; 하우징 부재
51; 상부 탄성부재 52; 하부 탄성부재
60; 커버부재 100; 센싱 마그네트
1000; 제 1 가이드부 1100; 가이드 홈
1200; 제 1 연결부 2000; 제 2 가이드부
2100; 제 2 코일 2200; 제 2 연결부
3000; 통전 연결부

Claims (10)

  1. 베이스;
    상기 베이스 상측에 배치되며, 외주면에 코일유닛이 권선되고, 광축에 대하여 상승 및 하강 가능하게 설치되는 보빈;
    상기 코일유닛과 마주보는 위치에 마그네트가 배치되는 홀더부재;
    일단은 상기 보빈에 연결되고 타단은 상기 홀더부재에 연결되어, 상기 보빈을 탄력 지지하는 상부 및 하부 탄성부재;
    상기 보빈의 상기 마그네트와 마주보는 위치에 배치되어, 상기 보빈의 이동에 따른 마그네트의 자기력의 변동을 감지하는 감지유닛; 및
    상기 베이스에 설치되어, 상기 홀더부재를 광축에 대하여 수직한 방향으로 움직이는 손떨림 보정수단;을 포함하며,
    상기 손떨림 보정수단은,
    상기 베이스에 안착되는 제 1 회로기판;
    상기 제 2 코일이 일체로 형성되는 제 2 회로기판; 및
    상기 베이스에 일체로 돌출 형성되어, 상기 제 1 및 제 2 회로기판의 설치 위치를 가이드 하는 제 1 가이드부;를 포함하되,
    상기 제 1 가이드부는 상부면이 상기 제 1 회로기판은 통과하고, 상기 제 2 회로기판의 바닥면과 면 접촉되는 렌즈 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회로기판은,
    상기 제 1 가이드부가 통과하는 제 1 가이드 홈;을 더 포함하는 렌즈 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회로기판은,
    상기 베이스에 마련된 통전 연결부와 연결되는 제 1 연결부;를 포함하는 렌즈 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 회로기판은,
    상기 제 1 연결부와 대응되는 위치에 배치되어, 상기 제 1 연결부와 통전 연결부와 통전 가능하게 연결되는 제 2 연결부;를 포함하는 렌즈 구동장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 감지유닛은,
    보빈 외주면에 설치되는 센싱 마그네트; 및
    상기 커버부재 측벽에 배치되며, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 내측 면에 위치감지센서;를 포함하는 렌즈 구동장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버부재는 강자성체로 형성되는 렌즈 구동장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 보빈은,
    상기 센싱 마그네트가 상기 코일유닛과 간섭되지 않는 위치에 배치되는 렌즈 구동장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 및 보정 마그네트는 상기 마그네트와 대면되지 않도록 배치되는 렌즈 구동장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치감지센서는 홀 센서인 렌즈 구동장치.
  10. 이미지 센서;
    상기 이미지 센서가 실장 된 인쇄회로기판; 및
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 제 1 렌즈 구동장치;를 포함하는 카메라 모듈.
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