KR20160128651A - 렌즈 구동 유닛, 카메라 모듈 및 광학기기 - Google Patents

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KR20160128651A
KR20160128651A KR1020150060353A KR20150060353A KR20160128651A KR 20160128651 A KR20160128651 A KR 20160128651A KR 1020150060353 A KR1020150060353 A KR 1020150060353A KR 20150060353 A KR20150060353 A KR 20150060353A KR 20160128651 A KR20160128651 A KR 20160128651A
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이준택
박상옥
손병욱
이성민
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은, 제1가동부를 포함하는 가동자; 상기 제1가동부와의 전자기적 상호작용을 통해 상기 제1가동부를 이동시키는 제2가동부를 포함하는 고정자; 상기 가동자의 일측에 위치하는 제1마그넷; 및 상기 제1마그넷의 위치를 감지하는 센서부를 포함하며, 상기 가동자의 타측에는 제2마그넷이 위치하는 렌즈 구동 유닛에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 정밀한 오토 포커스 기능 및 오토 포커스 피드백 기능을 제공할 수 있다.

Description

렌즈 구동 유닛, 카메라 모듈 및 광학기기{Lens driving unit, camera module and optical apparatus}
본 실시예는 렌즈 구동 유닛, 카메라 모듈 및 광학기기에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고, 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 모듈이 있다.
한편, 근래에는 오토 포커스 (Auto Focus) 기능을 갖춘 카메라 모듈이 사용되고 있는데, 보다 정밀한 오토 포커스 제어를 위해 오토 포커스 피드백(Feedback)이 사용될 필요가 있다.
다만, 종래의 카메라 모듈에 오토 포커스 피드백을 적용하는 경우, 보빈의 위치를 감지하기 위한 센싱 구조가 보빈의 자세에 영향을 미쳐 정지상태의 틸트(static tilt) 및 유동상태의 틸트(dynamic tilt)가 발생하여 문제가 있다.
상술한 문제를 해결하고자, 보빈의 위치를 센싱하기 위한 제1마그넷과 자기력 평형을 이루는 제2마그넷을 구비한 렌즈 구동 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 상기 렌즈 구동 유닛을 이용해 정밀한 오토 포커스 기능 및 오토 포커스 피드백 기능을 갖춘 카메라 모듈 및 광학기기를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛은, 제1가동부를 포함하는 가동자; 상기 제1가동부와의 전자기적 상호작용을 통해 상기 제1가동부를 이동시키는 제2가동부를 포함하는 고정자; 상기 가동자의 일측에 위치하는 제1마그넷; 및 상기 제1마그넷의 위치를 감지하는 센서부를 포함하며, 상기 가동자의 타측에는 제2마그넷이 위치할 수 있다.
상기 가동자는 상기 제1가동부가 위치하는 보빈을 포함하며, 상기 보빈은, 제1외주면과, 제2외주면과, 상기 제1외주면과 상기 제2외주면이 만나 형성되는 제1에지부를 포함하며, 상기 제1마그넷은 상기 제1외주면에 위치하며, 상기 제1마그넷은 상기 제1에지부 측으로 치우쳐 위치할 수 있다.
상기 보빈은, 상기 제1외주면과 대향하는 제3외주면과, 상기 제2외주면과 대향하는 제4외주면과, 상기 제3외주면과 상기 제4외주면이 만나 형성되는 제2에지부를 포함하며, 상기 제2마그넷은 상기 제3외주면에 위치하며, 상기 제2마그넷은 상기 제2에지부 측으로 치우쳐 위치할 수 있다.
상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은, 상기 보빈의 중심과 대응하는 거리로 이격될 수 있다.
상기 보빈의 중심은, 상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷을 연결하는 가상의 선에 위치할 수 있다.
상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은 대응되는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은 상호간 자기력 평형을 이루도록 위치할 수 있다.
상기 가동자 및 상기 고정자를 내측 공간에 위치시키는 금속 재질의 커버 부재; 및 상기 가동자를 상기 고정자에 대하여 유동가능하게 탄성적으로 지지하는 지지부재를 더 포함하며, 상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은, 상기 제1가동부, 상기 제2가동부, 상기 커버 부재 또는 상기 지지부재와 대응되는 거리로 이격될 수 있다.
상기 제1가동부는 코일을 포함하며, 상기 가동자의 하부와 상기 고정자의 하부를 탄성적으로 연결하는 하측 지지부재를 더 포함하며, 상기 하측 지지부재는 한 쌍으로 구비되며, 한 쌍의 하측 지지부재 각각은 상기 코일과 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 전달할 수 있다.
상기 가동자는, 외주면에 상기 제1가동부가 위치하는 보빈을 더 포함하며, 상기 보빈의 일측 외주면에는 상기 제1마그넷이 위치하는 제1마그넷 장착부가 함몰 형성되며, 상기 보빈의 타측 외주면에는 상기 제2마그넷이 위치하는 제2마그넷 장착부가 함몰 형성될 수 있다.
상기 제1가동부와 상기 제1마그넷은 수평 방향으로 오버랩되지 않도록 위치할 수 있다.
상기 제1마그넷을 상기 제1마그넷 장착부에 접착하는 접착제를 더 포함할 수 있다.
상기 고정자는 상기 제2가동부가 위치하는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징은, 상기 제2가동부가 결합되는 가동부 결합부와, 상기 센서부가 위치하는 센서 장착부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 4개의 측면을 포함하며, 상기 가동부 결합부는 4개의 측면에 1개씩 위치하며, 상기 하우징의 4개의 측면 중 일측면에는 가동부 결합부와 센서 장착부가 함께 위치할 수 있다.
상기 하우징의 일측면에 위치하는 가동부 결합부의 크기는, 상기 일측면과 인접하게 위치하는 다른 측면에 위치하는 가동부 결합부의 크기 보다 작을 수 있다.
상기 하우징의 일측면에 위치하는 가동부 결합부는, 상기 일측면이 다른 측면과 만나 형성하는 에지부 측으로 치우쳐 위치할 수 있다.
상기 센서부가 실장되는 연성인쇄회로기판; 및 상기 고정자 및 상기 가동자를 내측 공간에 위치시키는 커버 부재를 더 포함하며, 상기 연성인쇄회로기판은 상기 하우징과 상기 커버 부재 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 내측에 렌즈 모듈이 위치하는 보빈; 상기 보빈의 외주면에 위치하는 코일; 상기 보빈의 외측에 위치하는 하우징; 상기 코일에 대향하도록 위치하며 상기 하우징에 위치하는 마그넷; 상기 보빈에 위치하는 제1마그넷; 상기 하우징에 위치하며, 상기 제1마그넷의 위치를 감지하는 홀센서; 및 상기 보빈에 위치하는 제2마그넷을 포함하며, 상기 제1마그넷은 상기 제2마그넷과 상기 렌즈 모듈의 광축을 중심으로 대칭적으로 위치할 수 있다.
상기 코일에 전원을 인가하여 상기 가동자를 상기 고정자에 대하여 이동시키는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 홀센서에서 감지된 상기 제1마그넷의 위치를 수신하여 상기 코일에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기는, 본체와, 상기 본체의 일면에 배치되어 정보를 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 본체에 설치되어 영상 또는 사진을 촬영하는 카메라 모듈을 포함하며, 상기 카메라 모듈은, 내측에 렌즈 모듈이 위치하는 보빈과, 상기 보빈의 외주면에 위치하는 코일부를 포함하는 가동자; 상기 보빈의 외측에 위치하는 하우징과, 상기 코일부에 대향하도록 위치하며 상기 하우징에 고정되는 마그넷을 포함하는 고정자; 상기 보빈의 일측에 위치하는 제1마그넷; 상기 제1마그넷의 위치를 센싱하는 홀센서; 및 상기 보빈의 타측에 상기 렌즈 모듈의 광축을 기준으로 상기 제1마그넷과 대칭적으로 위치하는 제2마그넷을 포함할 수 있다.
본 발명을 통해, 정밀한 오토 포커스 기능 및 오토 포커스 피드백 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 보빈 및 관련 구성을 도시하는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 하우징 및 관련 구성을 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 효과를 도시하는 그래프이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서 사용되는 "PCB"는 Printed Circuit Board의 약칭으로서 인쇄회로기판을 의미한다. 또한, 이하에서 사용되는 "FPCB"는 Flexible Printed Circuit Board의 약칭으로서 연성인쇄회로기판을 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기의 구성을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기는, 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학기기는, 본체(미도시)와, 상기 본체의 일면에 배치되어 정보를 디스플레이하는 디스플레이부(미도시)와, 상기 본체에 설치되어 영상 또는 사진을 촬영하며 카메라 모듈(미도시)을 갖는 카메라(미도시)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상기 카메라 모듈의 구성을 설명한다.
카메라 모듈은, 렌즈 구동 유닛(10), 렌즈 모듈(미도시), 적외선 차단 필터(미도시), 인쇄회로기판(미도시), 이미지 센서(미도시), 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
렌즈 모듈은, 한 개 이상의 렌즈(미도시)와, 상기 한 개 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 다만, 렌즈 모듈의 일 구성이 렌즈 배럴로 한정되는 것은 아니며, 한 개 이상의 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 가능하다. 렌즈 모듈은, 렌즈 구동 유닛(10)에 결합되어 렌즈 구동 유닛(10)과 함께 이동할 수 있다. 렌즈 모듈은, 일례로서 렌즈 구동 유닛(10)과 나사 결합될 수 있다. 렌즈 모듈은, 일례로서 렌즈 구동 유닛(10)의 내측에 결합될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈을 통과한 광은 이미지 센서에 조사될 수 있다.
적외선 차단 필터는 이미지 센서에 적외선 영역의 광이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 적외선 차단 필터는 일례로서 렌즈 모듈과 이미지 센서 사이에 위치할 수 있다. 적외선 차단 필터는 후술할 베이스(500)에 설치될 수 있으며, 홀더 부재(미도시)와 결합될 수 있다. 상기 적외선 필터는 베이스(500)의 중앙부에 형성되는 중공홀(510)에 장착될 수 있다. 적외선 필터는, 일 실시예로서 필름 재질 또는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 한편, 적외선 필터는, 일례로서 촬상면 보호용 커버유리, 커버 글래스와 같은 평판 형상의 광학적 필터에 적외선 차단 코팅 물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
인쇄회로기판은 렌즈 구동 유닛(10)을 지지할 수 있다. 인쇄회로기판에는 이미지 센서가 실장될 수 있다. 보다 상세히, 인쇄회로기판의 상면 외측에는 렌즈 구동 유닛(10)이 위치하고, 인쇄회로기판의 상면 내측에는 이미지 센서가 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 렌즈 구동 유닛(10)의 내측에 결합되는 렌즈 모듈을 통과한 광이 인쇄회로기판에 실장되는 이미지 센서에 조사될 수 있다. 인쇄회로기판은 렌즈 구동 유닛(10)에 전원을 공급할 수 있다. 한편, 인쇄회로기판에는 렌즈 구동 유닛(10)을 제어하기 위한 제어부가 위치할 수 있다.
이미지 센서는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 이미지 센서는 렌즈 모듈과 광축이 일치되도록 위치할 수 있다. 이를 통해, 이미지 센서는 렌즈 모듈을 통과한 광을 획득할 수 있다. 이미지 센서는 조사되는 광을 영상으로 출력할 수 있다. 이미지 센서는, 일례로서 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자), MOS(metal oxide semi-conductor, 금속 산화물 반도체), CPD 및 CID일 수 있다. 다만, 이미지 센서의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 한편, 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)의 내측에 위치할 수 있다. 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)을 이루는 구성 각각에 대하여 공급하는 전류의 방향, 세기 및 진폭 등을 제어할 수 있다. 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)을 제어하여 카메라 모듈의 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다. 즉, 제어부는 렌즈 구동 유닛(10)을 제어하여 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시키거나 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트(tilt) 시킬 수 있다. 나아가, 제어부는 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능의 피드백(Feedback) 제어를 수행할 수 있다. 보다 상세히, 제어부는 센서부(730)에서 감지된 제1마그넷(710)의 위치를 수신하여 제1가동부(220) 또는 제2가동부(320)에 인가하는 전원을 제어할 수 있다.
이하에서는, 상기 렌즈 구동 유닛(10)의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 저면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 보빈 및 관련 구성을 도시하는 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 하우징 및 관련 구성을 도시하는 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)은 커버 부재(100), 가동자(200), 고정자(300), 베이스(500), 지지부재(600) 및 센싱유닛(700)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛(10)에서는 커버 부재(100), 가동자(200), 고정자(300), 베이스(500), 지지부재(600) 및 센서유닛(700) 중 어느 하나 이상이 생략될 수 있다.
커버 부재(100)는, 렌즈 구동 유닛(10)의 외관을 형성할 수 있다. 커버 부재(100)는, 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 커버 부재(100)는, 상면(101)과, 상면(101)의 외측으로부터 하측으로 연장되는 측면(102)을 포함할 수 있다. 한편, 커버 부재(100)는, 베이스(500)의 상부에 장착될 수 있다. 커버 부재(100)와 베이스(500)에 의해 형성되는 내부 공간에는 가동자(200), 고정자(300) 및 지지부재(600)가 위치할 수 있다. 또한, 커버 부재(100)는, 내측면이 후술할 베이스(500)의 측면부 일부 또는 전부와 밀착하여 베이스(500)에 장착될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 커버 부재(100)는 외부의 충격으로부터 내부 구성요소를 보호함과 동시에 외부 오염물질 침투방지 기능을 가질 수 있다.
커버 부재(100)는, 일 실시예로서 금속재로 형성될 수 있다. 보다 상세히, 커버 부재(100)는, 금속의 판재로 구비될 수 있다. 이 경우, 커버 부재(100)는 전파 간섭을 차단할 수 있다. 즉, 커버 부재(100)는, 렌즈 구동 유닛(10)의 외부에서 발생되는 전파가 커버 부재(100) 내측으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 커버 부재(100)는, 커버 부재(100) 내부에서 발생된 전파가 커버 부재(100) 외측으로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 다만, 커버 부재(100)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.
커버 부재(100)는 상면(101)에 형성되어 렌즈 모듈을 노출시키는 개구부(110)를 포함할 수 있다. 개구부(110)는, 렌즈 모듈과 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 즉, 개구부(110)를 통해 유입된 광이 렌즈 모듈을 통과할 수 있다. 한편, 렌즈 모듈을 통과한 광은 이미지 센서로 전달될 수 있다.
가동자(200)는, 보빈(210)과 제1가동부(220)를 포함할 수 있다. 가동자(200) 는, 카메라 모듈의 구성요소인 렌즈 모듈과 결합될 수 있다. 즉, 렌즈 모듈은, 가동자(200)의 내측에 위치할 수 있다. 다시 말해, 가동자(200)의 내주면에 렌즈 모듈의 외주면이 결합될 수 있다. 한편, 가동자(200)는, 고정자(300)와의 상호작용을 통해 렌즈 모듈과 일체로 유동할 수 있다. 즉, 가동자(200)는 렌즈 모듈을 이동시킬 수 있다.
가동자(200)는, 보빈(210)을 포함할 수 있다. 또한, 가동자(200)는, 보빈(210)과 결합되는 제1가동부(220)를 포함할 수 있다.
보빈(210)은 렌즈 모듈과 결합될 수 있다. 보다 상세히, 보빈(210)의 내주면에는 렌즈 모듈의 외주면이 결합될 수 있다. 한편, 보빈(210)에는 제1가동부(220)가 결합될 수 있다. 또한, 보빈(210)의 하부는 하측 지지부재(620)와 결합되고, 보빈(210)의 상부는 상측 지지부재(610)와 결합될 수 있다. 보빈(210)은, 하우징(310)의 내측에 위치할 수 있다. 보빈(210)은, 하우징(310)에 대해 상대적으로 유동할 수 있다.
보빈(210)은, 내측에 형성되는 렌즈 결합부(211)를 포함할 수 있다. 렌즈 결합부(211)에는 렌즈 모듈이 결합될 수 있다. 렌즈 결합부(211)의 내주면에는 렌즈 모듈의 외주면에 형성되는 나사산과 대응되는 형상의 나사산이 형성될 수 있다. 즉, 렌즈 결합부(211)의 내주면에 렌즈 모듈의 외주면이 나사 결합될 수 있다.
보빈(210)은, 제1가동부(220)가 권선되거나 장착되는 것을 가이드하는 가동부 결합부(212)를 포함할 수 있다. 가동부 결합부(212)는, 보빈(210)의 외측면과 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 가동부 결합부(212)는, 보빈(210)의 외측면을 따라 연속적으로 형성되거나 소정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 가동부 결합부(212)는, 보빈(210)의 외측면 중 일부가 함몰되어 형성되는 함몰부를 포함할 수 있다. 한편, 가동부 결합부(212)는, 함몰부에 의해 형성되는 단턱부를 포함할 수 있다. 함몰부에는 제1가동부(220)가 위치할 수 있으며, 함몰부에 위치한 제1가동부(220)는 단턱부에 의해 지지되어 고정될 수 있다.
보빈(210)은, 상측 지지부재(610)와 결합되는 상측 결합부(213)를 포함할 수 있다. 상측 결합부(213)는, 상측 지지부재(610)의 내측 결합부(615)와 결합될 수 있다. 일례로서, 돌기로 구비되는 상측 결합부(213)는 홈으로 구비되는 내측 결합부(615)에 삽입되어 결합될 수 있다. 한편, 상측 지지부재(610)에 돌기가 구비되고 보빈(210)에 홈이 구비되어 양자가 결합될 수도 있다. 보빈(210)에는 일 실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이 총 4개의 상측 결합부(213)가 구비될 수 있다. 한편, 보빈(210)은, 하측 지지부재(620)와 결합되는 하측 결합부(214)를 포함할 수 있다. 상기 보빈(210)의 하부에 형성되는 하측 결합부(214)는 하측 지지부재(620)의 내측 결합부(625)와 결합될 수 있다. 일례로서, 돌기로 구비되는 하측 결합부(214)는 홈으로 구비되는 내측 결합부(625)에 삽입되어 결합될 수 있다.
제1가동부(220)는, 고정자(300)의 제2가동부(320)와 대향하여 위치할 수 있다. 제1가동부(220)는, 제2가동부(320)와 전자기적 상호작용을 통해 보빈(210)을 하우징(310)에 대하여 이동시킬 수 있다. 제1가동부(220)는, 코일을 포함할 수 있다. 상기 코일은, 가동부 결합부(212)에 가이드되어 보빈(210)의 외측면에 권선될 수 있다. 또한, 상기 코일은 4 개의 코일이 독립적으로 구비되어 인접한 2 개의 코일이 상호간 90°를 이루도록 보빈(210)의 외측면에 배치될 수 있다. 제1가동부(220)가 코일을 포함하는 경우, 상기 코일로 공급되는 전원은 하측 지지부재(620)를 통해 공급될 수 있다. 이때, 하측 지지부재(620)는, 코일에 대한 전원 공급을 위해 한 쌍으로 분리 구비될 수 있다. 한편, 제1가동부(220)는 전원 공급을 위한 한 쌍의 인출선(미도시)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1가동부(220)의 한 쌍의 인출선 각각은 한 쌍의 하측 지지부재(620) 각각에 전기적으로 결합될 수 있다. 한편, 상기 코일로 전원이 공급되면 코일 주변에는 전자기장이 형성될 수 있다. 또한, 제1가동부(220)는 마그넷을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2가동부(320)가 코일로 구비될 수 있다.
고정자(300)는 가동자(200)의 외측에 가동자(200)와 대향되어 위치할 수 있다. 고정자(300)는 하측에 위치하는 베이스(500)에 의해 지지될 수 있다. 고정자(300)는 커버 부재(100)의 내측 공간에 위치할 수 있다.
고정자(300)는, 보빈(210)의 외측에 위치하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 또한, 고정자(300)는, 제1가동부(220)와 대향되게 위치하며 하우징(310)에 고정되는 제2가동부(320)를 포함할 수 있다.
하우징(310)은 렌즈 구동 유닛(10)의 외관을 형성하는 커버 부재(100)의 내측면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(310)은 절연재질로 형성되고, 생산성을 고려하여 사출물로서 이루어질 수 있다. 하우징(310)은 OIS(Optical Image Stabilization) 구동을 위해 움직이는 부분으로써 상기 커버 부재(100)와 일정거리 이격되어 배치될 수 있다. 다만, AF 모델에서는 하우징(310)이 베이스(500) 상에 고정될 수 있다. 또한, AF 모델에서는, 하우징(310)이 생략되고 제2가동부(320)로서 구비되는 마그넷이 커버 부재(100)에 고정될 수 있다.
하우징(310)은 상측 및 하측이 개방되어 가동자(200)를 상하방향으로 이동 가능하게 수용할 수 있다. 하우징(310)은 내측에 내측 공간(311)을 포함할 수 있다. 내측 공간(311)에는 가동자(200)가 이동가능하게 위치할 수 있다. 즉, 내측 공간(311)은 가동자(200)와 대응하는 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 내측 공간(311)의 외주면은 가동자(200)의 외주면과 이격되어 위치할 수 있다.
하우징(310)은 측면에 제2가동부(320)와 대응되는 형상으로 형성되어 제2가동부(320)을 수용하는 가동부 결합부(312)를 포함할 수 있다. 즉, 가동부 결합부(312)는 제2가동부(320)를 수용하여 고정할 수 있다. 한편, 가동부 결합부(312)는 하우징(310)의 내주면 또는 외주면 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에서는, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(310)의 가동부 결합부(312)가 4개의 가동부 결합부(312a, 312b, 312c, 312d)를 포함할 수 있다. 하우징(310)은, 4개의 측면을 포함하며, 4개의 가동부 결합부(312a, 312b, 312c, 312d)는 4개의 측면에 각각 위치할 수 있다. 한편, 하우징(310)의 일측면에는 가동부 결합부(312)와 센서 장착부(740)가 함께 위치할 수 있다. 이때, 하우징(310)의 일측면에 위치하는 가동부 결합부(312)의 크기는, 일측면과 만나는 다른 측면에 위치하는 가동부 결합부(312)의 크기 보다 작을 수 있다. 한편, 하우징(310)의 일측면에 위치하는 가동부 결합부(312)는, 일측면이 다른 측면과 만나 형성하는 에지부 측으로 치우쳐 위치할 수 있다.
하우징(310)의 가동부 결합부(312)는, 제1가동부 결합부(312a), 제2가동부 결합부(312b), 제3가동부 결합부(312c), 제4가동부 결합부(312d)를 포함할 수 있다. 제1가동부 결합부(312a)에는 제1가동 마그넷(321)이 결합되고, 제2가동부 결합부(312b)에는 제2가동 마그넷(322)이 결합되고, 제3가동부 결합부(312c)에는 제3가동 마그넷(323)이 결합되고, 제4가동부 결합부(312d)에는 제4가동 마그넷(324)이 결합될 수 있다. 한편, 제1가동부 결합부(312a)와 제2가동부 결합부(312b)가 대향하게 위치하고, 제3가동부 결합부(312c)와 제4가동부 결합부(312d)가 대향하게 위치할 수 있다. 또한, 제1가동부 결합부(312a)와 제2가동부 결합부(312b)가 하우징(310)의 중심을 기준으로 대칭적으로 위치하며, 제3가동부 결합부(312c)와 제4가동부 결합부(312d)가 하우징(310)의 중심을 기준으로 대칭적으로 위치할 수 있다. 나아가, 제1가동부 결합부(312a)와 제2가동부 결합부(312b)가 대응되는 형상을 가지고, 제3가동부 결합부(312c)와 제4가동부 결합부(312d)가 대응되는 형상을 가질 수 있다. 다만, 일례로서 도 2에 도시된 바와 같이 제1가동부 결합부(312a)와 제3가동부 결합부(312c)는 상이한 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 제3가동부 결합부(312c)와 제4가동부 결합부(312d)는 일측으로 치우치도록 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 제1마그넷(710)을 감지하는 센서부(730)의 하우징(310) 상의 고정 위치를 확보할 수 있다.
하우징(310)의 상부에는 상측 지지부재(610)가 결합되고, 하우징(310)의 하부에는 하측 지지부재(620)가 결합될 수 있다. 하우징(310)은, 상측 지지부재(610)와 결합되는 상측 결합부(313)를 포함할 수 있다. 상측 결합부(313)는, 상측 지지부재(610)의 외측 결합부(614)와 결합될 수 있다. 일례로서, 돌기로서 구비되는 상측 결합부(313)는 홈으로서 구비되는 외측 결합부(614)에 삽입되어 결합될 수 있다. 한편, 상측 지지부재(610)에 돌기가 구비되고 하우징(310)에 홈이 구비되어 양자가 결합될 수도 있다. 한편, 하우징(310)은, 하측 지지부재(620)와 결합되는 하측 결합부(미도시)를 포함할 수 있다. 하우징(310)의 하부에 형성되는 하측 결합부는 하측 지지부재(620)의 외측 결합부(624)와 결합할 수 있다. 일례로서, 돌기로서 구비되는 하측 결합부는 홈으로서 구비되는 외측 결합부(624)에 삽입되어 결합될 수 있다.
하우징(310)은, 일례로서 상측에서 보았을 때 사각형의 형태를 가질 수 있다. 이때, 사각형 단면인 하우징(310)의 인접한 모서리가 만나 형성되는 에지부(edge)에는 함몰부(314)가 위치할 수 있다. 즉, 하우징(310)은 에지부에 위치하며 함몰되어 베이스(500)의 연장부(520)가 위치하는 공간을 제공하는 함몰부(314)를 포함할 수 있다. 함몰부(314)는 베이스(500)의 연장부(520)와 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 렌즈 구동 유닛(10)이 AF 모델로 구비되어 하우징(310)이 유동할 필요가 없는 경우에는 함몰부(314)와 연장부(520) 사이에 접착제(미도시)가 구비되어 양자가 고정되는 방식으로 결합될 수 있다. 다만, 렌즈 구동 유닛(10)이 OIS 모델로 구비되어 하우징(310)의 유동성이 확보될 필요가 있는 경우에는 함몰부(314)와 연장부(520) 사이에 댐퍼(미도시)가 도시되어 렌즈 구동 유닛(10)에서 발생되는 공진 현상을 완화할 수 있다.
하우징(310)은, 상부로 돌출 형성되어 외부 충격 시 커버 부재(100)의 상면의 하측에 접촉함으로써 충격을 흡수하는 스토퍼(315)를 포함할 수 있다. 스토퍼(314)는 복수로 형성될 수 있다. 스토퍼(315)는, 일 실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이 4각의 에지부에 각각 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 스토퍼(315)는, 하우징(310)과 일체형으로 형성될 수 있다.
제2가동부(320)는, 가동자(200)의 제1가동부(220)와 대향하여 위치할 수 있다. 제2가동부(320)는, 제1가동부(220)와 전자기적 상호작용을 통해 제1가동부(220)를 이동시킬 수 있다. 제2가동부(320)는, 마그넷을 포함할 수 있다. 상기 마그넷은 하우징(310)의 가동부 결합부(312)에 고정될 수 있다. 상기 마그넷은, 일 실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이 4 개의 마그넷(321, 322, 323, 324)이 독립적으로 구비되어 인접한 2 개의 마그넷이 상호간 90°를 이루도록 하우징(310)에 배치될 수 있다. 즉, 제2가동부(320)는, 하우징(310) 내부의 4 개의 모서리에 등 간격으로 장착되어 내부 체적의 효율적인 사용을 도모할 수 있다. 또한, 제2가동부(320)은 하우징(310)에 접착제 등에 의해 접착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 제1가동부(220)가 마그넷을 포함하고 제2가동부(320)가 코일로 구비될 수도 있다.
제2가동부(320)는, 일례로서 4개의 가동 마그넷(321, 322, 323, 324)을 포함할 수 있다. 즉, 제2가동부(320)는, 제1가동 마그넷(321), 제2가동 마그넷(322), 제3가동 마그넷(323), 제4가동 마그넷(324)을 포함할 수 있다. 이때, 제1가동 마그넷(321)은 제1가동부 결합부(312a)에 결합되고, 제2가동 마그넷(322)은 제2가동부 결합부(312b)에 결합되고, 제3가동 마그넷(323)은 제3가동부 결합부(312c)에 결합되고, 제4가동 마그넷(324)은 제4가동부 결합부(312d)에 결합될 수 있다. 한편, 제1가동 마그넷(321)과 제2가동 마그넷(322)이 대향하게 위치하고, 제3가동 마그넷(323)과 제4가동 마그넷(324)이 대향하게 위치할 수 있다. 또한, 제1가동 마그넷(321)과 제2가동 마그넷(322)이 하우징(310)의 중심을 기준으로 대칭적으로 위치하며, 제3가동 마그넷(323)과 제4가동 마그넷(324)이 하우징(310)의 중심을 기준으로 대칭적으로 위치할 수 있다. 나아가, 제1가동 마그넷(321)과 제2가동 마그넷(322)이 대응되는 형상을 가지고, 제3가동 마그넷(323)과 제4가동 마그넷(324)이 대응되는 형상을 가질 수 있다. 다만, 일례로서 도 2에 도시된 바와 같이 제1가동 마그넷(321)과 제3가동 마그넷(323)은 상이한 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 제3가동 마그넷(323)과 제4가동 마그넷(324)은 하우징(310)의 일면에서 일측으로 치우치도록 위치할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 제1마그넷(710)을 감지하는 센서부(730)의 하우징(310) 상의 고정 위치를 확보할 수 있다.
베이스(500)는, 고정자(300)를 지지할 수 있다. 베이스(500)의 하측에는 인쇄회로기판이 위치할 수 있다. 베이스(500)는, 보빈(210)의 렌즈 결합부(211)와 대응되는 위치에 형성되는 중공홀(510)을 포함할 수 있다. 베이스(500)는 이미지 센서를 보호하는 센서홀더 기능을 수행할 수 있다. 한편, 베이스(500)에는 적외선 필터(Infrared Ray Filter)가 위치할 수 있다. 베이스(500)의 중공홀(510)에는 적외선 필터가 결합될 수 있다.
베이스(500)는, 일 실시예로서 커버 부재(100) 내부로 유입된 이물질을 포집하는 이물질 포집부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이물질 포집부는, 베이스(500)의 상면 상에 위치하며 접착성 물질을 포함하여 커버 부재(100)와 베이스(500)에 의해 형성되는 내측 공간 상의 이물질을 포집할 수 있다.
지지부재(600)는, 가동자(200)와 고정자(300)를 연결할 수 있다. 지지부재(600)는, 가동자(200)와 고정자(300)를 탄성적으로 연결하여 가동자(200)가 고정자(300)에 대하여 상대적인 유동이 가능하도록 할 수 있다. 즉, 지지부재(600)는, 탄성부재로 구비될 수 있다. 지지부재(600)는, 일 실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이 상측 지지부재(610), 하측 지지부재(620)를 포함할 수 있다.
상측 지지부재(610)는, 일례로서 외측부(611), 내측부(612), 연결부(613)를 포함할 수 있다. 상측 지지부재(610)는, 하우징(310)과 결합되는 외측부(611), 보빈(210)과 결합되는 내측부(612), 및 외측부(611)와 내측부(612)를 탄성적으로 연결하는 연결부(613)를 포함할 수 있다.
상측 지지부재(610)는, 가동자(200)의 상부와 고정자(300)의 상부에 연결될 수 있다. 보다 상세히, 상측 지지부재(610)는 보빈(210)의 상부와 하우징(310)의 상부에 결합될 수 있다. 상측 지지부재(610)는, 외측 결합부(614) 및 내측 결합부(615)를 포함할 수 있다. 상측 지지부재(610)의 내측 결합부(615)는 보빈(210)의 상측 결합부(213)와 결합하고, 상측 지지부재(610)의 외측 결합부(614)는 하우징(310)의 상측 결합부(313)와 결합할 수 있다.
하측 지지부재(620)는, 일례로서 한 쌍의 하측 지지부재(620a, 620b)를 포함할 수 있다. 즉, 하측 지지부재(620)는, 제1하측 지지부재(620a) 및 제2하측 지지부재(620b)를 포함할 수 있다. 제1하측 지지부재(620a)와 제2하측 지지부재(620b) 각각은 코일로 구비되는 제1가동부(220)의 한 쌍의 인출선 각각에 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 한편, 한 쌍의 하측 지지부재(620)는 회로기판(750)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 한 쌍의 하측 지지부재(620)는 회로기판(750)으로부터 공급되는 전원을 제1가동부(220)에 제공할 수 있다.
하측 지지부재(620)는, 일례로서 외측부(621), 내측부(622), 연결부(623)를 포함할 수 있다. 하측 지지부재(620)는, 하우징(310)과 결합되는 외측부(621), 보빈(210)과 결합되는 내측부(622), 및 외측부(621)와 내측부(622)를 탄성적으로 연결하는 연결부(623)를 포함할 수 있다.
하측 지지부재(620)는, 가동자(200)의 하부와 고정자(300)의 하부에 연결될 수 있다. 보다 상세히, 하측 지지부재(620)는 보빈(210)의 하부와 하우징(310)의 하부에 결합될 수 있다. 하측 지지부재(620)는 외측 결합부(624) 및 내측 결합부(625)를 포함할 수 있다. 하측 지지부재(620)의 내측 결합부(625)에는 보빈(210)의 하측 결합부(214)가 결합되고, 하측 지지부재(620)의 외측 결합부(624)에는 하우징(310)의 하측 결합부가 결합될 수 있다.
센서유닛(700)는, 오토 포커스(AF, Auto Focus) 피드백(Feedback) 및/또는 손떨림 보정(OIS, Optical Image stabilization) 피드백(Feedback)를 위해 사용될 수 있다. 즉, 센싱유닛(700)은, 가동자(200) 및 고정자(300) 중 하나 이상의 위치 및 이동을 감지할 수 있다.
센싱유닛(700)는, 일 실시예로서 제1마그넷(710), 제1마그넷 장착부(720), 센서부(730), 센서 장착부(740), 회로기판(750)을 포함할 수 있다. 이때, 제1마그넷(710)은, 센서부(730)에 의해 감지되는 마그넷이므로 센싱 마그넷으로 칭할 수 있다.
제1마그넷(710)은, 가동자(200)에 위치할 수 있다. 보다 상세히, 센서 마그넷(710)은, 보빈(210)에 위치할 수 있다. 나아가, 제1마그넷(710)은 보빈(210)의 외주면에 위치하는 제1마그넷 장착부(720)에 위치할 수 있다. 제1마그넷(710)은, 일례로서 보빈(210)의 외주면에 함몰 형성되는 가동부 결합부(212) 보다 더 함몰되어 위치하는 제1마그넷 장착부(720)에 장착될 수 있다. 이 경우, 제1마그넷(710)은, 제1가동부(220)와 보빈(210) 사이에 위치할 수 있다. 다만, 제1가동부(220)와 제1마그넷(710)의 상호작용을 최소화하기 위해, 제1가동부(220)와 제1마그넷(710)은 수평 방향으로 오버랩되지 않도록 위치할 수 있다.
제1마그넷 장착부(720)에는 제1마그넷(710)이 장착될 수 있다. 제1마그넷 장착부(720)는, 보빈(210)의 외주면에 형성될 수 있다. 제1마그넷 장착부(720)는, 보빈(210)의 외주면에 함몰 형성되는 가동부 결합부(212) 보다 더 함몰되어 형성될 수 있다. 제1마그넷 장착부(720)는, 제1마그넷(710)과 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 제1마그넷 장착부(720)와 제1마그넷(710) 사이에는 접착제가 도포되어 제1마그넷(710)이 제1마그넷 장착부(720)에 고정될 수 있다. 제1마그넷 장착부(720)는, 하측, 상측 또는 측방 중 어느 한 방향 이상이 개방된 형태일 수 있다. 또한, 제1마그넷 장착부(720)는, 제1마그넷(710)의 6면 중 1면만을 개방하도록 형성될 수 있다.
센서부(730)는, 제1마그넷(710)과 대향되도록 위치할 수 있다. 센서부(730)는, 제1마그넷(710)의 위치를 감지할 수 있다. 센서부(730)는, 일례로서 제1마그넷(710)의 자기력을 감지하는 홀센서를 포함할 수 있다. 센서부(730)는, 센서 장착부(740)에 위치할 수 있다. 센서부(730)는, 하우징(310)에 위치하는 센서 장착부(740)에 위치할 수 있다. 즉, 센서부(730)는, 하우징(310) 상에 위치할 수 있다. 센서부(730)는, 회로기판(750)과 연결될 수 있다.
센서 장착부(740)는, 하우징(310)에 위치할 수 있다. 센서 장착부(740)는, 하우징(310)의 측면을 관통하도록 구비될 수 있다. 이를 통해, 센서 장착부(740)에 위치하는 센서부(730)의 일면은 제1마그넷(710)과 대향하고 타면은 회로기판(750)에 결합될 수 있다. 센서 장착부(740)는, 센서부(730)와 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 센서 장착부(740)는, 일례로서 제4가동부 결합부(312d)가 위치하는 하우징(310)의 측면 상에 위치할 수 있다.
회로기판(750)은, 센서부(730)와 연결되어 센서부(730)에 외부로부터의 전원을 공급하고 정보를 송수신할 수 있다. 즉, 센서부(730)는, 회로기판(750) 상에 실장될 수 있다. 회로기판(750)은, 하우징(310)과 커버 부재(100) 사이에 위치할 수 있다. 회로기판(750)은, 일례로서 연성의 회로기판인 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 포함할 수 있다. 또한, 회로기판(750)은, 외부와 연결되어 전원 및 정보 중 하나 이상을 송수신하는 단자부(751)를 포함할 수 있다.
제2마그넷부(800)는, 제2마그넷(810)과 제2마그넷 장착부(820)를 포함할 수 있다. 이때, 제2마그넷(810)은, 제1마그넷(810)과 자기력 평형을 이루도록 대칭 배열되므로 대칭 마그넷 또는 보완 마그넷으로 칭할 수 있다.
제2마그넷(810)은, 제1마그넷(710)과 자기력 평형을 이루도록 배치될 수 있다. 보다 상세히, 제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은, 제1가동부(220) 또는 제2가동부(320)에 미치는 자기력이 평형을 이루도록 위치할 수 있다. 한편, 제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은, 금속 재질의 커버 부재(100)에 미치는 자기력이 평형을 이루도록 위치할 수 있다. 또한, 제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은, 금속 재질의 지지부재(600)에 미치는 자기력이 평형을 이루도록 위치할 수 있다. 즉, 제1마그넷(710)이 가동자(200)의 일측에 위치하고 제2마그넷(810)이 가동자(200)의 타측에 위치할 수 있다. 제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은 보빈(210)의 중심을 기준으로 대칭되도록 위치할 수 있다. 즉, 제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은 렌즈 모듈의 광축을 기준으로 대칭되도록 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은 렌즈 구동 유닛(10)의 광축을 기준으로 대칭되도록 위치할 수 있다. 제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은 대응되는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 제2마그넷(810)은, 제2마그넷 장착부(820)에 위치할 수 있다. 제2마그넷(810)은, 보빈(210)의 외주면에 위치하는 제2마그넷 장착부(820)에 위치할 수 있다.
제2마그넷 장착부(820)는, 보빈(210)의 외주면에 위치할 수 있다. 제2마그넷 장착부(820)는, 제1마그넷 장착부(720)와 렌즈 모듈의 광축을 기준으로 대칭되도록 위치할 수 있다. 즉, 보빈(210)이 4개의 측면을 가지는 경우, 서로 대향하는 측면 각각에 제1마그넷 장착부(720)와 제2마그넷 장착부(820)가 위치할 수 있다. 즉, 보빈(210)의 일면에 제1마그넷 장착부(720)가 위치하고, 보빈(210)의 타면에 제2마그넷 장착부(820)가 위치할 수 있다. 제1마그넷 장착부(720)와 제2마그넷 장착부(820)는, 수평 방향으로 오버랩되도록 위치할 수 있다. 제2마그넷 장착부(820)는, 보빈(210)의 외주면에 함몰 형성되는 가동부 결합부(212) 보다 더 함몰되어 형성될 수 있다. 제2마그넷 장착부(820)는, 제2마그넷(810)과 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 제2마그넷 장착부(820)와 제2마그넷(810) 사이에는 접착제가 도포되어 제2마그넷(810)이 제2마그넷 장착부(820)에 고정될 수 있다.
제2마그넷(810)은, 일례로서 복수의 제2마그넷(810)으로 구비될 수 있다. 이 경우, 복수의 제2마그넷(810) 및 제1마그넷(710)에 의해 제공되는 자기력의 영향이 평형을 이루도록, 복수의 제2마그넷(810)이 배치될 수 있다.
제1마그넷(710)과 제2마그넷(810)은 자기력 평형을 이루도록 위치할 수 있다.
보빈(210)은, 제1외주면(201)과, 제2외주면(202)과, 제1외주면(201)과 제2외주면(202)이 만나 형성되는 제1에지부(203)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1마그넷(710)은 제1외주면(201)에 위치할 수 있다. 한편, 제1마그넷(710)은 제1에지부(203) 측으로 치우쳐 위치할 수 있다. 즉, 제1마그넷(710)은, 제1외주면(201)의 중심에서 벗어나 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1마그넷(710)의 중심과 제1외주면(201)의 중심은 일치하지 않을 수 있다.
보빈(210)은, 제1외주면(201)과 대향하는 제3외주면(204)과, 제2외주면(202)과 대향하는 제4외주면(205)과, 제3외주면(204)과 제4외주면(205)이 만나 형성되는 제2에지부(206)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2마그넷(810)은 제3외주면(204)에 위치할 수 있다. 한편, 제2마그넷(810)은 제2에지부(206) 측으로 치우쳐 위치할 수 있다. 즉, 제2마그넷(810)은, 제3외주면(204)의 중심에서 벗어나 위치할 수 있다. 다시 말해, 제2마그넷(810)의 중심과 제3외주면(204)의 중심은 일치하지 않을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 작동을 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 구동 유닛의 효과를 도시하는 그래프이다.
먼저, 코일로 구비되는 제1가동부(220)에 전원이 인가된다. 이때, 전원의 공급 경로는 다양할 수 있다. 일례로서, 회로기판(750)의 단자부(751)를 통해 외부로부터 공급된 전원은 한 쌍의 하측 지지부재(620)를 통해 코일로 공급될 수 있다. 이때, 코일로 공급되는 전류의 방향성에 따라 제1가동부(220) 및 제1가동부(220)와 일체로 이동하는 보빈(210)은, 하우징(310)에 대하여 상방 또는 하방으로 이동할 수 있다. 이와 같은 작동을 통해, 렌즈 구동 유닛(10)은 오토 포커스 기능을 수행하게 된다. 한편, 코일에 인가되는 전원에 의해 보빈(210)의 틸트(tilt)가 제어됨으로써 손떨림 보정 기능이 수행될 수도 있다.
보다 정확한 오토 포커스 기능 수행을 위해 피드백 제어가 수행될 수 있다. 보다 상세히, 코일로 인가되는 전류에 의해 보빈(210)이 이동하면 센서부(730)는 제1마그넷(710)의 이동을 실시간으로 감지하여 감지된 정보를 제어부에 송신할 수 있다. 이후, 제어부는 센서부(730)로부터 수신한 정보를 기초로 보빈(210)을 추가로 이동시킬지 여부를 판단하여 피드백 제어를 수행하게 된다.
한편, 위와 같은 피드백 제어 과정에서 센서부(730)의 감지 대상인 제1마그넷(710)은, 제1가동부(220), 제2가동부(320), 지지부재(600), 커버 부재(100)에 자기적 영향을 미치게 된다.
이와 같은 현상은 도 6의 (a)를 통해 확인할 수 있다. 도 6의 (a)는 제2마그넷(810)이 없이 제1마그넷(710)만 있는 경우의 카메라 모듈의 반응 특성을 실험을 통해 결과를 도시한 것이다. 도 6의 (a)는 코일에 인가하는 전류의 양(Current)을 x축, 거리(Displacement)를 y축으로 하여 보빈(210)의 이동양을 a로 도시하고 보빈(210)의 틸트량를 b로 도시한 것이다.
도 6의 (a)를 참고하면, 코일에 인가하는 전류의 양이 증가할수록 보빈(210)의 이동양도 증가함을 알 수 있다(c). 이후, 전류의 양이 소정의 값 이상이 되면, 코일에 인가하는 전류의 양이 증가하더라도 보빈(210)의 이동양은 증가하지 않게 된다. 이는, 보빈(210)이 하방으로 이동하다가 베이스(500)에 안착된 상태(d)가 되기 때문이다. 그런데, 도 6의 (a)를 에서는 보빈(210)이 베이스(500)에 안착된 상태(d)에서 틸트가 약 210μm 로 것으로 도시된다. 즉, 보빈(210)이 베이스(500)에 안착된 상태(d)와 보빈(210)의 초기상태를 비교할 때, 약 210μm의 틸트가 있다는 것이다. 이는, 보빈(210)이 베이스(500)에 안착된 상태(d)를 틸트가 0μm인 상태로 인식한다면 코일에 전류를 인가하지 않은 초기상태에서 보빈(210)에 약 210μm 만큼의 정지상태의 틸트(static tilt)가 발생하고 있다고 해석할 수 있다. 즉, 제1마그넷(710)은, 코일에 전류를 인가하지 않은 초기상태에서 보빈(210)에 약 210μm 만큼의 정지상태의 틸트를 발생시킨 것이다.
6의 (b)는 제1마그넷(710)과 자기적 대칭을 이루도록 배치되는 제2마그넷(810)이 있는 경우의 카메라 모듈의 반응 특성을 실험을 통해 결과를 도시한 것이다. 도 6의 (b)는 코일에 인가하는 전류의 양(Current)을 x축, 거리(Displacement)를 y축으로 하여 보빈(210)의 이동양을 e로 도시하고 보빈(210)의 틸트량를 f로 도시한 것이다.
도 6의 (b)를 참고하면, 코일에 인가하는 전류의 양이 증가할수록 보빈(210)의 이동양도 증가함을 알 수 있다(g). 이후, 전류의 양이 소정의 값 이상이 되면, 코일에 인가하는 전류의 양이 증가하더라도 보빈(210)의 이동양은 증가하지 않게 된다. 이는, 보빈(210)이 하방으로 이동하다가 베이스(500)에 안착된 상태(h)가 되기 때문이다. 이상은 도 6의 (a)와도 대응하는 부분이다. 그런데, 도 6의 (b)를 참고하면, 보빈(210)이 베이스(500)에 안착된 상태(h)에서 틸트가 약 60μm 로 것으로 도시된다. 즉, 코일에 전류를 인가하지 않은 초기상태에서 보빈(210)에 약 60μm 만큼의 정지상태의 틸트가 발생하고 있다고 해석할 수 있다.
따라서, 도 6의 (a)와 (b)를 비교하면, 제2마그넷(810)에 의해 정지상태의 틸트량 약 210μm 이 약 60μm 로 150μm 정도 감소했음을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 제2마그넷을 통해 정지상태의 틸트량 및 보빈의 유동상태의 틸트(dynamic tilt)량도 감소시켜(도 6의 (a),(b) 비교) 보다 정밀한 오토 포커스 기능을 제공할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 커버 부재 200: 가동자
300: 고정자 500: 베이스
600: 지지부재 700: 센싱유닛
800: 제2마그넷부

Claims (20)

  1. 제1가동부를 포함하는 가동자;
    상기 제1가동부와의 전자기적 상호작용을 통해 상기 제1가동부를 이동시키는 제2가동부를 포함하는 고정자;
    상기 가동자의 일측에 위치하는 제1마그넷; 및
    상기 제1마그넷의 위치를 감지하는 센서부를 포함하며,
    상기 가동자의 타측에는 제2마그넷이 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가동자는 상기 제1가동부가 위치하는 보빈을 포함하며,
    상기 보빈은, 제1외주면과, 제2외주면과, 상기 제1외주면과 상기 제2외주면이 만나 형성되는 제1에지부를 포함하며,
    상기 제1마그넷은 상기 제1외주면에 위치하며,
    상기 제1마그넷은 상기 제1에지부 측으로 치우쳐 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보빈은, 상기 제1외주면과 대향하는 제3외주면과, 상기 제2외주면과 대향하는 제4외주면과, 상기 제3외주면과 상기 제4외주면이 만나 형성되는 제2에지부를 포함하며,
    상기 제2마그넷은 상기 제3외주면에 위치하며,
    상기 제2마그넷은 상기 제2에지부 측으로 치우쳐 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은, 상기 보빈의 중심과 대응하는 거리로 이격되는 렌즈 구동 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 보빈의 중심은, 상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷을 연결하는 가상의 선에 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은 대응되는 형상 및 크기를 갖는 렌즈 구동 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은 상호간 자기력 평형을 이루도록 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가동자 및 상기 고정자를 내측 공간에 위치시키는 금속 재질의 커버 부재; 및
    상기 가동자를 상기 고정자에 대하여 유동가능하게 탄성적으로 지지하는 지지부재를 더 포함하며,
    상기 제1마그넷과 상기 제2마그넷은, 상기 제1가동부, 상기 제2가동부, 상기 커버 부재 또는 상기 지지부재와 대응되는 거리로 이격되는 렌즈 구동 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1가동부는 코일을 포함하며,
    상기 가동자의 하부와 상기 고정자의 하부를 탄성적으로 연결하는 하측 지지부재를 더 포함하며,
    상기 하측 지지부재는 한 쌍으로 구비되며, 한 쌍의 하측 지지부재 각각은 상기 코일과 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 전달하는 렌즈 구동 유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가동자는, 외주면에 상기 제1가동부가 위치하는 보빈을 더 포함하며,
    상기 보빈의 일측 외주면에는 상기 제1마그넷이 위치하는 제1마그넷 장착부가 함몰 형성되며,
    상기 보빈의 타측 외주면에는 상기 제2마그넷이 위치하는 제2마그넷 장착부가 함몰 형성되는 렌즈 구동 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1가동부와 상기 제1마그넷은 수평 방향으로 오버랩되지 않도록 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1마그넷을 상기 제1마그넷 장착부에 접착하는 접착제를 더 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 고정자는 상기 제2가동부가 위치하는 하우징을 더 포함하며,
    상기 하우징은, 상기 제2가동부가 결합되는 가동부 결합부와, 상기 센서부가 위치하는 센서 장착부를 포함하는 렌즈 구동 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하우징은 4개의 측면을 포함하며, 상기 가동부 결합부는 4개의 측면에 1개씩 위치하며, 상기 하우징의 4개의 측면 중 일측면에는 가동부 결합부와 센서 장착부가 함께 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 하우징의 일측면에 위치하는 가동부 결합부의 크기는, 상기 일측면과 인접하게 위치하는 다른 측면에 위치하는 가동부 결합부의 크기 보다 작은 렌즈 구동 유닛.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 하우징의 일측면에 위치하는 가동부 결합부는, 상기 일측면이 다른 측면과 만나 형성하는 에지부 측으로 치우쳐 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 센서부가 실장되는 연성인쇄회로기판; 및
    상기 고정자 및 상기 가동자를 내측 공간에 위치시키는 커버 부재를 더 포함하며,
    상기 연성인쇄회로기판은 상기 하우징과 상기 커버 부재 사이에 위치하는 렌즈 구동 유닛.
  18. 내측에 렌즈 모듈이 위치하는 보빈;
    상기 보빈의 외주면에 위치하는 코일;
    상기 보빈의 외측에 위치하는 하우징;
    상기 코일에 대향하도록 위치하며 상기 하우징에 위치하는 마그넷;
    상기 보빈에 위치하는 제1마그넷;
    상기 하우징에 위치하며, 상기 제1마그넷의 위치를 감지하는 홀센서; 및
    상기 보빈에 위치하는 제2마그넷을 포함하며,
    상기 제1마그넷은 상기 제2마그넷과 상기 렌즈 모듈의 광축을 중심으로 대칭적으로 위치하는 카메라 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 코일에 전원을 인가하여 상기 가동자를 상기 고정자에 대하여 이동시키는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 홀센서에서 감지된 상기 제1마그넷의 위치를 수신하여 상기 코일에 인가되는 전원을 제어하는 카메라 모듈.
  20. 본체와, 상기 본체의 일면에 배치되어 정보를 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 본체에 설치되어 영상 또는 사진을 촬영하는 카메라 모듈을 포함하며,
    상기 카메라 모듈은,
    내측에 렌즈 모듈이 위치하는 보빈과, 상기 보빈의 외주면에 위치하는 코일부를 포함하는 가동자;
    상기 보빈의 외측에 위치하는 하우징과, 상기 코일부에 대향하도록 위치하며 상기 하우징에 고정되는 마그넷을 포함하는 고정자;
    상기 보빈의 일측에 위치하는 제1마그넷;
    상기 제1마그넷의 위치를 센싱하는 홀센서; 및
    상기 보빈의 타측에 상기 렌즈 모듈의 광축을 기준으로 상기 제1마그넷과 대칭적으로 위치하는 제2마그넷을 포함하는 광학기기.
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