KR20180010471A - 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기 - Google Patents

Abstract

실시 예는 하우징, 상기 하우징 내측에 수용되고, 광축 방향으로 움직이기 위한 보빈, 상기 보빈의 외주면에 배치되는 제1 코일, 상기 하우징의 측부에 상기 제1 코일과 대응하여 배치되는 마그네트, 상기 하우징 아래에 배치되는 베이스, 상기 베이스의 외측면에 홈이 형성되고, 상기 베이스의 홈에 감겨있는 제2 코일을 포함하며, 상기 제1 코일과 상기 마그네트 간의 상호 작용에 의하여 상기 보빈이 이동함에 따라 상기 제2 코일은 상기 제1 코일과의 상호 유도 작용에 의한 유도 전압이 발생된다.

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.

실시 예는 제2 코일에 발생되는 유도 전압의 크기를 증가시킬 수 있고, 두께를 줄일 수 있는 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기를 제공한다.

실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내측에 수용되고, 광축 방향으로 움직이기 위한 보빈; 상기 보빈의 외주면에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징의 측부에 상기 제1 코일과 대응하여 배치되는 마그네트; 상기 하우징 아래에 배치되는 베이스; 및 상기 베이스의 외측면에 홈이 형성되고, 상기 베이스의 홈에 감겨있는 제2 코일을 포함하며, 상기 제1 코일과 상기 마그네트 간의 상호 작용에 의하여 상기 보빈이 이동함에 따라 상기 제2 코일은 상기 제1 코일과의 상호 유도 작용에 의한 유도 전압이 발생된다.

상기 베이스의 홈에 감긴 상기 제2 코일의 상기 광축 방향으로의 길이는 상기 광축에 수직인 방향으로의 길이보다 작을 수 있다.

상기 베이스에 배치된 상기 제2 코일의 회전수는 상기 보빈에 배치된 상기 제1 코일의 회전수보다 클 수 있다.

상기 렌즈 구동 장치는 상기 베이스와 결합하여 상기 하우징을 감싸는 커버를 더 포함할 수 있고, 상기 커버의 어느 하나의 측면판은 상기 광축과 수직인 방향으로 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일과 마주보며 배치될 수 있다.

상기 렌즈 구동 장치는 상기 보빈의 하부 및 상기 하우징의 하부에 결합되는 하측 탄성 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 하측 탄성 부재는 서로 이격하는 4개의 스프링들을 포함할 수 있고, 상기 제1 코일은 상기 4개의 스프링들 중 제1 스프링과 제2 스프링에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제2 코일은 상기 4개의 스프링들 중 제3 스프링과 제4 스프링에 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 4개의 스프링들 각각은 상기 보빈의 하부에 결합되는 내측 프레임; 상기 하우징의 하부에 결합되는 외측 프레임; 및 상기 내측 프레임과 상기 외측 프레임을 연결하는 연결부를 포함할 수 있고, 상기 제2 코일은 상기 제3 스프링과 상기 제4 스프링의 외측 프레임들에 본딩될 수 있다.

상기 제1 스프링 및 상기 제2 스프링 각각은 상기 외측 프레임의 외측면에서 절곡되어 연장되고, 상기 베이스의 제1 외측면에 접하는 제1 연장부를 포함할 수 있고, 상기 제3 스프링 및 상기 제4 스프링 각각은 상기 외측 프레임의 외측면에서 절곡되어 연장되고, 상기 베이스의 제2 외측면에 접하는 제2 연장부를 포함할 수 있고, 상기 베이스의 제1 외측면과 제2 외측면은 서로 반대편에 위치할 수 있다.

상기 베이스의 제1 외측면에는 상기 제1 연장부가 배치되는 제1 함몰부가 마련될 수 있다.

상기 제1 함몰부에 배치되는 상기 제1 연장부는 상기 베이스의 홈 내에 배치되는 상기 제2 코일의 바깥쪽에 위치할 수 있다.

상기 베이스의 홈 내에 배치되는 상기 제2 코일과 상기 제1 함몰부에 배치되는 상기 제2 코일은 서로 이격할 수 있다.

상기 제1 코일은 상기 제1 스프링 및 상기 제2 스프링의 내측 프레임들에 본딩될 수 있다.

상기 제1 함몰부에 배치된 상기 제1 연장부 각각의 하단은 상기 베이스의 하면으로부터 노출될 수 있다.

상기 렌즈 구동 장치는 상기 제2 코일과 접하도록 상기 베이스의 홈 내에 배치되는 코어(core)를 더 포함할 수 있다. 상기 코어는 페라이트 코어(Ferrite core)일 수 있다.

상기 베이스의 제1 외측면 또는 제2 외측면 중 적어도 하나에는 상기 제2 코일의 일단 또는 타단 중 적어도 하나가 통과하는 제2 함몰부가 마련될 수 있다.

상기 하우징은 상기 마그네트가 배치되는 제1 측부들, 및 상기 제1 측부들 사이에 배치되는 제2 측부들을 포함할 수 있고, 상기 베이스는 상기 하우징의 제1 측부들 및 제2 측부들와 대응하는 측부들을 포함할 수 있으며, 상기 베이스의 측부들에 상기 홈이 마련될 수 있다.

상기 베이스의 홈은 상기 베이스의 상부면과 하부면 각각으로부터 이격될 수 있다.

실시 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 이동시키는 상술한 렌즈 구동 장치; 및 상기 렌즈 구동 장치를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다.

실시 예에 따른 광학 기기는 전기적 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 모듈; 렌즈를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 상술한 카메라 모듈; 및 상기 디스플레이 모듈, 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

실시 예는 제2 코일에 발생되는 유도 전압의 크기를 증가시킬 수 있고, 두께를 줄일 수 있다.

도 1은 실시 예에 다른 렌즈 구동 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 커버 부재를 제외한 렌즈 구동 장치의 결합 사시도를 나타낸다.
도 4a는 도 1에 도시된 보빈의 제1 사시도이다.
도 4b는 도 1에 보빈과 제1 코일의 결합 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 하우징의 사시도를 나타낸다.
도 6은 하우징 및 마그네트의 결합 사시도를 나타낸다.
도 7은 보빈, 제1 코일, 상측 탄성 부재, 하측 탄성 부재, 베이스, 및 제2 코일의 결합도를 나타낸다.
도 8은 제2 코일이 결합된 베이스와 하측 탄성 부재의 분리 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 8에 도시된 제2 코일, 베이스, 및 하측 탄성 부재의 결합 사시도를 나타낸다.
도 10은 도 3에 도시된 렌즈 구동 장치의 AB 방향 단면도이다.
도 11은 제1 코일과 제2 코일 간의 이격 거리에 따른 상호 인덕턴스를 나타낸다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.
도 13은 또 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 코어 및 제2 코일의 배치를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도를 나타낸다.
도 16은 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 17은 도 16에 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. 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(OA) 방향인 z축 방향을 '제1 방향'이라 칭하고, x축 방향을 '제2 방향'이라 칭하고, y축 방향을 '제3 방향'이라 칭할 수 있다.

스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 '손떨림 보정 장치'란 정지 화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미할 수 있다.

또한, '오토 포커싱 장치'란, 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정 장치와 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치는, 적어도 한 장의 렌즈로 구성된 광학 모듈을 제1 방향으로 움직이거나, 제1 방향에 수직인 제2 및 제3 방향에 의해 형성되는 면에 대하여 움직여 손떨림 보정 동작 및/또는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

도 1은 실시 예에 다른 렌즈 구동 장치(100)의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치(100)의 분해 사시도를 나타내고, 도 3은 도 1의 커버 부재(300)를 제외한 렌즈 구동 장치(100)의 결합 사시도를 나타낸다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 렌즈 구동 장치(100)는 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 마그네트(magnet, 130), 하우징(140), 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 제2 코일(170), 베이스(210), 및 커버 부재(300)를 포함한다.

먼저 커버 부재(300)에 대하여 설명한다.

커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 마그네트(130), 하우징(140), 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 및 제2 코일(170)을 수용한다.

커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상단부 및 측벽들을 포함하는 상자 형태일 수 있으며, 커버 부재(300)의 하부는 베이스(210)의 상부와 결합될 수 있다. 커버 부재(300)의 상단부의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형 등일 수 있다.

커버 부재(300)는 보빈(110)과 결합하는 렌즈(미도시)를 외부광에 노출시키는 중공을 상단부에 구비할 수 있다. 또한, 카메라 모듈의 내부에 먼지나 수분 등의 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위하여 커버 부재(300)의 중공에는 광투과성 물질로 이루어진 윈도우(Window)가 추가적으로 구비될 수 있다.

커버 부재(300)의 재질은 마그네트(130)와 붙는 현상을 방지하기 위하여 SUS 등과 같은 비자성체일 수 있으나, 자성 재질로 형성하여 요크(yoke) 기능을 할 수도 있다.

다음으로 보빈(110)에 대하여 설명한다.

도 4a는 도 1에 도시된 보빈(110)의 제1 사시도이고, 도 4b는 도 1에 도시된 보빈(110)과 제1 코일(120)의 결합 사시도이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 보빈(110)은 하우징(140)의 내측에 배치되고, 코일(120)과 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 제1 방향으로 이동할 수 있다.

보빈(110)의 내주면(110a)에 렌즈(미도시)가 직접 결합 또는 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 보빈(110)은 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴(lens barrel, 미도시)을 포함할 수 있으며, 렌즈 배럴은 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합될 수 있다.

보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴의 장착을 위하여 중공을 가질 수 있다. 보빈(110)의 중공 형상은 장착되는 렌즈 또는 렌즈 배럴의 형상과 일치할 수 있으며, 예컨대, 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

보빈(110)은 상부면에 배치되고 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)에 결합 및 고정되는 적어도 하나의 결합 홈 또는 결합 돌기(113), 및 하부면에 배치되고 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)에 결합 및 고정되는 적어도 하나의 결합 돌기(117)를 구비할 수 있다.

보빈(110)은 상측 탄성 부재(150)의 프레임 연결부(153)에 대응 또는 정렬되는 상부면의 일 영역에 마련되는 상측 도피홈(112a)을 구비할 수 있다. 또한 보빈(110)은 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)에 대응 또는 정렬되는 하부면의 일 영역에 하측 도피홈(112b)을 구비할 수 있다. 보빈(110)의 상측 도피홈(112a)과 하측 도피홈(112b)에 의하여 보빈(110)이 제1 방향으로 이동할 때, 상측 및 하측 탄성 부재들(150, 160)의 연결부들(153, 163)과 보빈(110)의 공간적 간섭이 제거될 수 있고, 이로 인하여 상측 및 하측 탄성 부재들(150,160)의 연결부들(153, 163)이 보다 용이하게 탄성 변형할 수 있다.

다른 실시 예의 경우, 상측 탄성 부재의 연결부와 보빈이 서로 간섭되지 않게 설계되어 보빈의 상측 도피홈 및/또는 하측 도피홈이 구비되지 않을 수도 있다.

보빈(110)은 외주면(110b)에 제1 코일(120)이 배치되는 적어도 하나의 홈(105)을 구비할 수 있다.

보빈(110)의 홈(105)에 제1 코일(120)이 배치 또는 안착되거나, 광축(OA)을 기준으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하도록 보빈(110)의 홈(105)에 제1 코일(120)이 직접 권선 또는 감길 수 있다.

보빈(110)의 홈(105)의 형상 및 개수는 보빈(110)의 외주면에 배치되는 코일의 형상 및 개수에 상응할 수 있다. 다른 실시 예에서는 보빈(110)은 코일 안착을 위한 홈을 구비하지 않을 수 있고, 제1 코일(120)은 홈이 없는 보빈(110)의 외주면에 직접 권선되거나 감기어 고정될 수도 있다.

다음으로 제1 코일에 대하여 설명한다.

제1 코일(120)은 보빈(110)의 외주면(110b)에 배치되며, 하우징(140)에 배치되는 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용을 한다.

마그네트(130)와 전자기적 상호 작용에 의한 전자기력을 생성하기 위하여 제1 코일(120)에는 구동 신호가 인가될 수 있다. 이때 제공되는 구동 신호는 직류 또는 교류 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 교류 신호는 정현파 또는 펄스 신호(예컨대, PWM 신호)일 수 있다.

제1 코일(120)과 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 상측 및 하측 탄성 부재들(150,160)에 의하여 탄성 지지되는 보빈(110)은 제1 방향으로 이동할 수 있다. 전자기력을 조절하여 보빈(110)의 제1 방향으로의 움직임을 제어할 수 있으며, 이로 인하여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다.

제1 코일(120)은 광축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하도록 보빈(110)의 외주면(110b)을 감싸도록 권선될 수 있다. 예컨대, 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외주면(110b)에 마련된 홈(105) 내에 배치 또는 권선될 수 있다.

다른 실시 예에서 제1 코일(120)은 광축과 수직인 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 권선되는 코일 링 형태로 구현될 수 있으며, 코일 링의 개수는 마그네트(130)의 개수와 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 코일(120)은 상측 또는 하측 탄성 부재들(150, 160) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 상측 또는 하측 탄성 부재들(150, 160) 중 적어도 하나를 통하여 구동 신호가 제1 코일(120)에 인가될 수 있다.

다음으로 하우징(140)에 대하여 설명한다.

도 5는 도 1에 도시된 하우징(140)의 사시도를 나타내고, 도 6은 하우징(140) 및 마그네트(130)의 결합 사시도를 나타낸다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 하우징(140)은 마그네트(130)를 지지하며, 제1 방향으로 보빈(110)이 이동할 수 있도록 내측에 보빈(110)을 수용한다.

하우징(140)은 전체적으로 중공 기둥 형상일 수 있으며, 중공을 형성하는 제1 측부들(141) 및 제2 측부들(142)를 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(140은 다각형(예컨대, 사각형, 또는 팔각형) 또는 원형의 중공을 형성하는 복수의 측부들(14,142)을 구비할 수 있다. 복수의 측부들(141, 142)의 상부면은 하우징(140)의 상부면을 형성할 수 있다.

예를 들어, 하우징(140)은 서로 이격하는 제1 측부들(141)과 서로 이격하는 제2 측부들(142)을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 제1 측부들(141) 각각의 길이는 제2 측부들(142) 각각의 길이보다 클 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 제1 측부들(141)은 하우징(140)의 변에 해당하는 부분일 수 있고, 하우징(140)의 제2 측부들(142)은 하우징(140)의 모서리에 해당하는 부분일 수 있다.

하우징(140)의 제1 측부들(141)에는 마그네트(130)가 배치 또는 설치될 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 제1 측부들(141)은 마그네트(130)가 안착, 배치, 또는 고정되는 홈(141a)을 구비할 수 있다. 도 5에서 마그네트용 홈들(141a)은 관통 홈의 형태이나 이에 한정되는 것은 아니며, 요홈 형태일 수도 있다.

하우징(140)은 상부면으로부터 돌출되는 제1 스토퍼(143)를 구비할 수 있다.

하우징(140)의 제1 스토퍼(143)는 커버 부재(300)와 하우징(140)이 충돌하는 것을 방지하기 위한 것으로, 외부 충격 발생 시 하우징(140)의 상부면이 커버 부재(300)의 상부 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 하우징(140)의 상부면에는 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)이 결합되는 상측 프레임 지지 돌기(144)가 구비될 수 있다. 하우징(140)의 하부면에는 하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)이 결합되는 하측 프레임 지지돌기(미도(미도시)가 구비될 수 있다.

또한 하우징(140)의 제1 및 제2 측부들(141, 142)의 모서리에는 베이스(210)의 가이부 부재(216)가 삽입, 체결, 또는 결합되는 하부 가이드 홈(148)이 구비될 수 있다.

다음으로 마그네트(130)에 대하여 설명한다.

보빈(110)의 초기 위치에서 마그네트(130)는 제1 코일(120)에 대응 또는 정렬하도록 하우징(140)의 측부에 배치될 수 있다. 여기서 보빈(110)의 초기 위치는 제1 코일(120)에 전원을 인가하지 않은 상태에서, AF 가동부의 최초 위치이거나 또는 상측 및 하측 탄성 부재(150,160)가 단지 AF 가동부의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다. AF 가동부는 보빈(110) 및 보빈(110)에 장착되는 구성들을 포함할 수 있다.

예를 들어, 마그네트(130)는 제2 방향 또는 제3 방향으로 제1 코일(120)과 오버랩되도록 하우징(140)의 홈(141a)에 배치될 수 있다.

다른 실시 예에서는 하우징(140)의 제1 측부들(141)에는 홈(141a)이 형성되지 않을 수 있고, 마그네트(130)는 하우징(140)의 제1 측부들(141)의 외측면 또는 내측면 중 어느 하나에 배치될 수도 있다.

마그네트(130)의 형상은 하우징(140)의 제1 측부들(141) 각각에 대응되는 형상, 예컨대, 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

마그네트(130)는 제1 코일(120)을 마주보는 면을 S극, 바깥쪽 면은 N극이 되도록 배치되는 단극 착자 마그네트 또는 양극 착자 마그네트일 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다.

실시 예에서 마그네트(130)의 수는 4개이지만, 이에 한정되는 것은 아니며 마그네트(130)의 수는 적어도 2개 이상일 수 있으며, 제1 코일(120)과 마주보는 마그네트(130)의 면은 평면으로 형성될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 곡면으로 형성될 수도 있다.

다음으로 상측 탄성 부재(150), 및 하측 탄성 부재에 대하여 설명한다.

도 7은 보빈(110), 제1 코일(120), 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 베이스(210), 및 제2 코일(170)의 결합도를 나타내고, 도 8은 제2 코일(170)이 결합된 베이스(210)와 하측 탄성 부재(160)의 분리 사시도를 나타내고, 도 9는 도 8에 도시된 제2 코일(170), 베이스(210), 및 하측 탄성 부재(160)의 결합 사시도를 나타내고, 도 10은 도 3에 도시된 렌즈 구동 장치의 AB 방향 단면도이다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 상측 탄성 부재(150) 및 하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)과 하우징(140)에 결합하며, 보빈(110)을 탄력적으로 지지한다.

예컨대, 상측 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부(또는 상부면, 또는 상단) 및 하우징(140)의 상부(또는 상부면, 또는 상단)과 결합할 수 있다.

하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부(또는 하부면, 또는 하단) 및 하우징(140)의 하부(또는 하부면, 또는 하단)과 결합할 수 있다.

도 7에서 상측 탄성 부재(150)는 복수 개로 분할 또는 분리되지 않지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서 상측 탄성 부재(150)는 서로 이격하는 복수의 탄성 부재들을 포함할 있다.

상측 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부와 결합되는 제1 내측 프레임(151), 하우징(140)의 상부와 결합되는 제1 외측 프레임(152), 및 제1 내측 프레임(151)과 제2 외측 프레임(152)을 연결하는 제1 연결부(153)를 포함할 수 있다. 상측 탄성 부재(150)의 제1 내측 프레임(151)는 보빈(110)의 상측 지지 돌기(113)와 결합되는 통공(151a)이 마련될 수 있고, 제1 외측 프레임(152)에는 하우징(140)의 상측 프레임 지지 돌기(144)와 결합되는 통공(152a)이 마련될 수 있다.

하측 탄성 부재(160)는 2개 이상으로 분할 또는 분리되는 탄성 부재들을 포함할 수 있다. 예컨대, 탄성 부재들은 스프링들로 표현될 수도 있다.

예컨대, 하측 탄성 부재(160)는 서로 이격되는 제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)을 포함할 수 있다.

예컨대, 제1 코일(120)은 하측 탄성 부재(160)의 탄성 부재들(160-1 내지 160-2) 중 어느 2개와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 코일(170)은 탄성 부재들(160-1 내지 160-2) 중 나머지 2개와 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4) 각각은 보빈(110)의 하부와 결합되는 제2 내측 프레임(161), 하우징(140)의 하부와 결합되는 제2 외측 프레임(162), 및 제2 내측 프레임(161)과 제2 외측 프레임(162)을 연결하는 제2 연결부(163)를 포함할 수 있다. 하측 탄성 부재(160)의 제2 내측 프레임(161)는 보빈(110)의 하측 지지 돌기(117)와 결합되는 통공(161a)이 마련될 수 있고, 제2 외측 프레임(162)에는 하우징(140)의 하측 프레임 지지 돌기와 결합되는 통공(162a)이 마련될 수 있다.

예컨대, 제1 코일(120)은 탄성 부재들(160-1 내지 160-4) 중 어느 2개의 내측 프레임들에 본딩될 수 있고, 제2 코일(170)은 탄성 부재들(160-1 내지 160-4) 중 다른 2개의 외측 프레임들에 본딩될 수 있다.

상측 탄성 부재(150)와 하측 탄성 부재(160)는 판 스프링(leaf spring)으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 코일스프링(coil spring), 서스펜션와이어 등으로 구현될 수도 있다.

제1 및 제2 연결부들(153, 163) 각각은 적어도 한 번 이상 절곡 또는 커브(또는 곡선)지도록 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 제1 및 제2 연결부들(153, 163)의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 제1 방향으로 상승 및/또는 하강 동작이 탄력적으로(또는 탄성적으로) 지지될 수 있다.

보빈(110)의 이동시 발진 현상을 방지하기 위하여 상측 탄성 부재(150)의 제1 연결부(153)와 보빈(110)의 상면 사이에는 댐퍼(damper)가 배치될 수 있다. 또는 하측 탄성 부재(160)의 제2 연결부(163)와 보빈(110)의 하면 사이에도 댐퍼(미도시)가 배치될 수도 있다.

또는 보빈(110) 및 하우징(140) 각각과 상측 탄성 부재(150)의 결합 부분, 또는 보빈(110) 및 하우징(140) 각각과 하측 탄성 부재(160)의 결합 부분에 댐퍼가 도포될 수 있다. 예컨대, 댐퍼는 젤 형태의 실리콘일 수 있다.

예컨대, 제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)은 하우징(140)의 제1 측부들(141)에서 서로 분리 또는 이격될 수 있다.

제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)의 제2 내측 프레임들(161)의 일단들에는 제1 본딩부들(15a 내지 15d)이 마련될 수 있고, 제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)의 제2 외측 프레임들(162)의 일단들에는 제2 본딩부들(16a 내지 16d)이 마련될 수 있다.

예컨대, 제1 코일(1200은 제1 본딩부들(15a 내지 15d) 중 어느 2개에 본딩될 수 있고, 제2 코일(170)은 제2 본딩부들(15a 내지 15d) 중 어느 2개에 본딩될 수 있다. 제1 코일(120)은 하우징(140) 내측에 배치되는 보빈(120)의 외주면에 배치되고, 제2 코일(170)은 베이스(210)의 외측면에 배치되기 때문에, 실시 예는 제1 코일(120)을 하측 탄성 부재(160)의 제2 내측 프레임에 연결하고, 제2 코일(170)을 하측 탄성 부재(160)의 제2 외측 프레임에 연결함으로써, 본딩을 위한 2개 지점들 간의 거리를 줄일 수 있고, 이로 인하여 본딩을 용이하게 할 수 있다.

예컨대, 제1 코일(120)은 하우징(140)의 제1 측부들 중 어느 하나에 결합되는 탄성 부재들(예컨대, 160-1, 160-2)의 제2 내측 프레임들(161)의 일단들에 마련되는 제1 본딩부들(15a, 15b)에 본딩될 수 있다.

또한 제2 코일(170)은 하우징(140)의 제1 측부들 중 다른 어느 하나에 결합되는 탄성 부재들(예컨대, 160-3, 160-4)의 제2 외측 프레임들(162)의 일단들에 마련되는 제2 본딩부들(16c, 15d)에 본딩될 수 있다.

제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4) 각각은 제2 외측 프레임(162)과 연결되고, 제2 외측 프레임(162)의 외측면에서 절곡되어 연장되는 연장부(164-1 내지 164-4)를 더 포함할 수 있다.

제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4) 각각의 연장부(164-1 내지 164-4)는 제2 외측 프레임(162)에서 베이스(210)를 향하는 방향으로 절곡될 수 있다.

제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)의 연장부들(164-1 내지 164-4) 각각은 베이스(210)에 마련된 제1 함몰부들(205a 내지 205d) 중 대응하는 어느 하나에 배치, 안착, 또는 삽입될 수 있다.

예컨대, 제1 및 제2 탄성 부재들(160-1, 160-2)의 제1 연장부들(164-1, 164-2)은 베이스(210)의 제1 외측면에 접할 수 있고, 제3 및 제4 탄성 부재들(160-3, 160-4)의 제2 연장부들(164-3, 164-4)은 베이스(210)의 제2 외측면에 접할 수 있고, 베이스(210)의 제1 외측면과 제2 외측면은 서로 반대편에 위치할 수 있다.

제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)의 연장부들(164-1 내지 164-4)은 베이스(210)로부터 노출될 수 있으며, 연장부들(164-1 내지 164-4)은 전기적으로 서로 분리될 수 있다.

예컨대, 제1 함몰부들(205a 내지 205d) 내에 배치된 연장부들(164-1 내지 164-4) 각각의 내측면은 대응하는 제1 함몰부(205a 내지 205d)의 일면(예컨대, 바닥면)에 접할 수 있고, 연장부들(164-1 내지 164-4) 각각의 외측면은 베이스(210)의 측면으로부터 노출될 수 있고, 연장부들(164-1 내지 164-4) 각각의 하단은 베이스(210)의 하면으로부터 노출될 수 있다.

연장부들(164-1 내지 164-4) 중 어느 2개를 통하여 제1 코일(120)을 구동하기 위한 구동 신호가 제공될 수 있고, 연장부들(164-1 내지 164-4) 중 나머지 2개를 통하여 제2 코일(170)의 유도 전압을 외부로 출력할 수 있다.

다른 실시 예에서는 상술한 제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)의 연장부들과 전기적으로 연결되는 단자들을 구비하는 회로 기판을 더 구비할 수도 있다.

또 다른 실시 예에서는 상측 탄성 부재가 복수 개로 분할 또는 분리될 수 있고, 분리된 상측 탄성 부재들과 전기적으로 연결되는 단자들을 포함하는 회로 기판을 더 구비할 수 있으며, 회로 기판 및 분리된 복수 개의 상측 탄성 부재들 중 2개를 통하여 제1 코일에 구동 신호가 제공될 수 있고, 분리된 복수 개의 상측 탄성 부재들 중 다른 2개 및 회로 기판의 단자들을 통하여 제2 코일의 유도 전압을 외부로 출력할 수도 있다.

베이스(210)는 커버 부재(300)와 결합하여 보빈(110) 및 하우징(140)의 수용공간을 형성할 수 있다. 베이스(210)는 상술한 보빈(110)의 중공, 또는/및 하우징(140)의 중공에 대응하는 중공을 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 단턱을 구비할 수 있다. 이때, 베이스(210)의 단턱은 커버 부재(300)를 가이드할 수 있으며, 커버 부재(300)의 하단부가 면 접촉될 수 있다.

베이스(210)는 네 개의 모서리 부분에서 상부 방향으로 소정 높이 직각으로 돌출된 가이드 부재(216)를 포함할 수 있다. 가이드 부재(216)는 다각 기둥 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가이드 부재(216)는 하우징(140)의 하부 가이드 홈(148)에 삽입 또는 체결 또는 결합될 수 있다.

제2 코일(170)은 하측 탄성 부재(160) 아래에 배치될 수 있으며, 광축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 베이스(210)의 측면에 감기도록 배치될 수 있다.

예컨대, 베이스(210)의 외측면에는 홈(201)이 형성될 수 있다.

예컨대, 베이스(210)의 홈(201)은 베이스(210)의 외측면으로부터 함몰된 구조일 수 있다. 홈(201)은 베이스(210)의 상부면 및 하부면 각각으로부터 이격될 수 있다. 이는 베이스(201)의 홈(201) 내에 배치 또는 권선되는 제2 코일(170)이 베이스(210)로부터 이탈되는 것을 억제할 수 있다.

베이스(210)의 홈(201)에 감긴 제2 코일(170)의 광축 방향으로의 총 길이는 베이스(210)의 내주면에서 외주면으로 향하고 광축과 수직인 방향으로의 총 길이보다 작을 수 있다. 이로 인하여 렌즈 구동 장치(100)의 광축 방향의 높이 또는 길이를 줄일 수 있다.

베이스(210)는 하우징(140)의 제1 측부들(141)에 대응 또는 정렬되는 제1 측부들(218a) 및 하우징(140)의 제2 측부들(142)에 대응 또는 정렬되는 제2 측부들(218b)을 포함할 수 있다.

베이스(210)의 홈(201)은 제1 측부들(218a) 및 제2 측부들(218b)에 마련될 수 있고, 링 형상일 수 있다.

베이스(210)의 외측면에는 제1 측부들(218a)에 하측 탄성 부재(160)의 제1 내지 제4 탄성 부재들(160-1 내지 160-4)의 연장부들(164-1 내지 164-4))에 대응하는 제1 함몰부들(205a 내지 205d)을 포함할 수 있다.

예컨대, 베이스(210)의 제1 함몰부들(205a 내지 205d)은 베이스(210)의 서로 마주보는 제1 외측면과 제2 외측면에 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 연장부들이 배치되는 위치에 따라 서로 마주보지 않는 2개의 외측면들에 마련될 수도 있다.

예컨대, 제1 함몰부들(205a 내지 205d) 각각은 베이스(210)의 상부면으로 개방되는 상측, 및 베이스(210)의 상부면으로 개방되는 하측을 포함할 수 있다.

베이스(210)의 측면을 기준으로 제1 함몰부들(205a 내지 205d)의 함몰된 일면의 거리는 베이스(210)의 측면을 기준으로 홈(201)의 함몰된 일면의 거리보다 작을 수 있다.

따라서 제1 함몰부들(205a 내지 205d) 내에 배치되는 하측 탄성 부재(160)의 연장부들(164-1 내지 164-4)은 홈(201) 내에 배치되는 제2 코일(170)의 바깥쪽에 위치할 수 있다.

제1 이격 거리는 제2 이격 거리보다 작을 수 있다. 제1 이격 거리는 베이스(210)의 중심(401)을 지나고 광축과 평행한 기준선(501)과 베이스(210)의 홈(201) 내에 배치되는 제2 코일(170) 간의 거리일 수 있고, 제2 이격 거리는 기준선(501)과 제1 함몰부(205a 내지 205d) 내에 배치된 연장부(164-1 내지 164-4) 사이의 거리일 수 있다.

전기적인 접촉을 방지하기 위하여 제1 함몰부들(205a 내지 205d) 내에 배치되는 하측 탄성 부재(160)의 연장부들(164-1 내지 164-4)과 홈(201) 내에 배치되는 제2 코일(170)은 서로 이격될 수 있다.

베이스(210)의 제1 측부들(218a)에는 제2 코일(170)의 일단 및 타단이 경유 또는 통과하는 제2 함몰부들(17a, 17b)을 포함할 수 있다.

예컨대, 베이스(210)의 제1 외측면 또는 제2 외측면 중 적어도 하나에는 제2 코일의 일단 또는 타단 중 적어도 하나가 통과하는 제2 함몰부들(17a,17b)이 마련될 수 있다.

예컨대, 베이스(210)의 제1 외측면 및 제2 외측면 각각에는 서로 이격하는 2개의 제1 함몰부들이 마련될 수 있고, 제2 함몰부들(17a, 17b) 각각은 베이스(210)의 제1 외측면 및 제2 외측면 각각에 형성되는 2개의 제1 함몰부들 사이에 위치할 수 있다.

제2 함몰부들(17a, 17b) 각각은 베이스(210)의 상부면으로 개방되는 상측 및 홈(201)으로 개방되는 하측을 포함할 수 있다.

베이스(210)와 결합된 커버 부재(300)의 하나의 측면판은 제1 코일(120) 및 제2 코일(170)과 광축과 수직인 방향으로 마주볼 수 있다.

다른 실시 예에서 제2 코일(170)은 베이스(210)의 하부면에 장착되거나, 또는 하부면 내에 마련되는 홈 내에 장착될 수도 있다.

도 11은 제1 코일과 제2 코일 간의 이격 거리에 따른 상호 인덕턴스를 나타낸다.

도 11에서는 AF 구동 코일인 제1 코일이 센싱 코일인 제2 코일의 상측에 배치된 구조에서, 보빈에 장착된 제1 코일이 상측 방향으로 이동함에 따른 제1 코일과 제2 코일 간의 상호 인덕턴스의 변화를 나타낸다.

도 11을 참조하면, 제1 코일과 제2 코일 간의 이격 거리가 100㎛ 미만일 경우에, 보빈의 변위에 따른 제1 코일과 제2 코일 간의 상호 인덕턴스의 변화의 선형성(linearity)이 급격히 나빠진다. 제2 코일에 발생하는 유도 전압은 제1 코일과 제2 코일 간의 상호 인덕턴스에 비례하므로, 제1 코일과 제2 코일 간의 이격 거리가 100㎛ 미만일 경우에, 보빈의 변위에 따른 제2 코일의 유도 전압의 변화의 선형성이 급격히 나빠진다.

따라서 AF 구동 코일인 제1 코일이 센싱 코일인 제2 코일의 상측에 배치된 구조에서는 제2 코일의 유도 전압의 선형성을 확보하기 위하여, 보빈의 최고 지점에서 제1 코일과 제2 코일 간의 이격 거리가 적어도 100㎛ 이상이 되도록 설계해야 하므로 제1 코일과 제2 코일 배치의 설계의 제약이 발생되고, 렌즈 구동 장치의 전체적인 두께가 증가할 수 있다.

반면에, 실시 예는 제2 코일이 제1 코일의 하측에 위치하는 베이스(210)에 배치된 구조이기 때문에, 보빈(110)이 상측으로부터 이동할 때 제1 코일과 제2 코일은 서로 멀어진다. 따라서 단방향 구동일 경우의 보빈(110)의 최초 위치, 또는 양방향 구동일 경우의 보빈의 최저 지점에서의 제1 코일과 제2 코일 간의 이격 거리를 100㎛ 정도로만 설정하면, 보빈이 상측으로 이동하더라도 선형성이 자동으로 유지되기 때문에, 제1 코일과 제2 코일 배치의 설계의 제약이 완화될 수 있고, 렌즈 구동 장치의 두께를 줄일 수 있다.

또한 제2 코일(170)을 베이스(210)의 상부면에 배치시킬 경우에는 하측 탄성 부재와의 간섭 방지를 고려하여 베이스(210)의 두께를 충분히 고려해야 하지만, 실시 예는 제2 코일(170)이 베이스(210)의 측면에 배치되기 때문에 베이스의 두께를 얇게 할 수 있다.

또한 제2 코일(170)이 베이스(210)의 측면에 감기도록 배치되기 때문에, 제2 코일의 1회 회전 길이를 길게 할 수 있다. 따라서, 베이스(210)의 상면에 배치되는 제2 코일의 경우와 비교할 때, 동일 회전수일 때, 제2 코일(170)의 유도 전압의 크기를 증가시킬 수 있다.

또한 베이스(210)에 감긴 제2 코일(170)의 회전수는 보빈(110)에 감긴 제1 코일(120)의 회전수보다 클 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 베이스(210)에 감긴 제2 코일(170)의 회전수가 보빈(110)에 감긴 제1 코일(120)의 회전수보다 작거나 동일할 수도 있다.

일반적으로 AF(Auto Focus) 피드백 제어를 위해서는 AF 가동부의 변위를 감지할 수 있는 위치 센서, 및 위치 센서를 구동하기 위해서는 별도의 전원 연결 구조가 필요하기 때문에 렌즈 구동 장치의 가격 상승 및 제조 작업의 어려움이 발생할 수 있다.

또한 보빈의 이동 거리와 위치 센서가 감지하는 마그네트의 자속 간의 그래프의 선형 구간(이하 "제1 선형 구간"이라 한다)은 마그네트와 위치 센서 간의 위치 관계에 제약을 받을 수 있다.

실시 예는 보빈(110)의 변위를 감지하기 위한 별도의 위치 센서가 필요하지 않기 때문에, 렌즈 구동 장치의 원가를 감소시킬 수 있고, 제조 작업의 용이성을 향상시킬 수 있다.

또한 제1 코일(120)과 제2 코일(170) 간의 상호 유도를 이용하기 때문에, 상술한 제1 선형 구간에 비하여 보빈(110)의 이동 거리와 상호 유도에 의한 유도 전압 간의 그래프의 선형 구간은 증가시킬 수 있다. 이로 인하여 실시 예는 넓은 구간의 선형성(linearity)을 확보할 수 있고, 공정 불량률을 개선할 수 있으며, 더 정확한 AF 피드백 제어를 수행할 수 있다.

도 12는 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.

도 12에 도시된 렌즈 구동 장치는 제2 코일(171)에 발생되는 유도 전압의 크기를 증가시키기 위하여 제2 코일(171) 상에 배치되는 코어(172)를 더 포함할 수 있다. 코어(171) 및 제2 코일(171)은 링 형상일 수 있으며, 동일한 직경을 가질 수 있다. 도 12에서 코어(171)의 폭과 제2 코일(172)의 폭은 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 코어(171)의 폭이 제2 코일(172)의 폭보다 넓을 수 있다.

코어(171) 및 제2 코일(172)은 홈(201) 내에 배치될 수 있다. 코어(171)의 하면은 제2 코일(172)의 상면과 접할 수 있다.

다른 실시 예에서는 코어(172)가 제2 코일(171)의 아래에 배치될 수도 있다.

코어(171)는 자성을 갖지 않는 철심 코어이거나, 또는 자성을 갖는 페라이트 코어(Ferrite core)일 수 있다. 예컨대, 페라이트 코어는 MnZn 또는 NiZn일 수 있다. MnZn 계의 페라이트 코어는 저주파용으로 사용될 수 있고, NiZn 계의 페라이트 코어는 고주파용으로 사용될 수 있다.

도 13은 또 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.

도 13을 참조하면, 코어(171)는 제2 코일(171)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 코어(171)의 내측면은 제2 코일의 외측면에 접할 수 있다. 다른 실시 예에서는 제2 코일이 코어의 바깥쪽에 위치할 수도 있으며, 코어의 외측면은 제2 코일의 내측면에 접할 수도 있다.

도 14는 다른 실시 예에 따른 코어(171') 및 제2 코일(172a')의 배치를 나타낸다.

도 14를 참조하면, 제2 코일(172a')은 코어(171')의 외주면에 감길 수 있다. 예컨대, 제2 코일(172a')은 링 형상의 코어(171')에 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 권선될 수 있다.

도 15는 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)의 분해 사시도를 나타낸다.

도 15를 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 중공이 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(820)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(820)는 회로 기판(250)을 통하여 제2 위치 센서(240), 및 제2 코일(230)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부(830)는 렌즈 구동 장치(100)의 제2 위치 센서(240)로부터 제공되는 궤환 신호들에 기초하여, 렌즈 구동 장치(100)의 OIS 가동부에 대한 손떨림 보정을 수행할 수 있는 구동 신호를 출력할 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 16은 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 17은 도 16에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.

도 16 및 도 17을 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 16에 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 12에 도시된 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)을 포함할 수 있다.

센싱부(740)는 단말기(200A)의 개폐 상태, 단말기(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말기(200A)의 방위, 단말기(200A)의 가속/감속 등과 같이 단말기(200A)의 현 상태를 감지하여 단말기(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 단말기(200A)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.

입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 것이다. 입/출력부(750)는 단말기(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 단말기(200A)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다.

입/출력부(750)는 키 패드부(730), 디스플레이 모듈(751), 음향 출력 모듈(752), 및 터치 스크린 패널(753)을 포함할 수 있다. 키 패드부(730)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.

디스플레이 모듈(751)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(751)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(752)은 호(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

터치 스크린 패널(753)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.

메모리부(760)는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 동영상 등)을 임시 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.

인터페이스부(770)는 단말기(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(200A) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 인터페이스부(770)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 등을 포함할 수 있다.

제어부(controller, 780)는 단말기(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 제어부(780)는 도 1에 도시된 터치 스크린 패널 구동부의 패널 제어부(144)를 포함하거나, 패널 제어부(144)의 기능을 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.

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.

110: 보빈 120: 제1 코일
130: 마그네트 140: 하우징
150: 상측 탄성 부재 160: 하측 탄성 부재
170: 제2 코일 210: 베이스
300: 커버 부재.

Claims (19)

1. 하우징;
   상기 하우징 내측에 수용되고, 광축 방향으로 움직이기 위한 보빈;
   상기 보빈의 외주면에 배치되는 제1 코일;
   상기 하우징의 측부에 상기 제1 코일과 대응하여 배치되는 마그네트;
   상기 하우징 아래에 배치되는 베이스; 및
   상기 베이스의 외측면에 홈이 형성되고, 상기 베이스의 홈에 감겨있는 제2 코일을 포함하며,
   상기 제1 코일과 상기 마그네트 간의 상호 작용에 의하여 상기 보빈이 이동함에 따라 상기 제2 코일은 상기 제1 코일과의 상호 유도 작용에 의한 유도 전압이 발생되는 렌즈 구동 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스의 홈에 감긴 상기 제2 코일의 상기 광축 방향으로의 길이는 상기 광축에 수직인 방향으로의 길이보다 작은 렌즈 구동 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 베이스에 배치된 상기 제2 코일의 회전수는 상기 보빈에 배치된 상기 제1 코일의 회전수보다 큰 렌즈 구동 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 베이스와 결합하여 상기 하우징을 감싸는 커버를 더 포함하고,
   상기 커버의 어느 하나의 측면판은 상기 광축과 수직인 방향으로 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일과 마주보며 배치되는 렌즈 구동 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보빈의 하부 및 상기 하우징의 하부에 결합되는 하측 탄성 부재를 더 포함하며,
   상기 하측 탄성 부재는 서로 이격하는 4개의 스프링들을 포함하며,
   상기 제1 코일은 상기 4개의 스프링들 중 제1 스프링과 제2 스프링에 전기적으로 연결되고,
   상기 제2 코일은 상기 4개의 스프링들 중 제3 스프링과 제4 스프링에 전기적으로 연결되는 렌즈 구동 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 4개의 스프링들 각각은,
   상기 보빈의 하부에 결합되는 내측 프레임;
   상기 하우징의 하부에 결합되는 외측 프레임; 및
   상기 내측 프레임과 상기 외측 프레임을 연결하는 연결부를 포함하며,
   상기 제2 코일은 상기 제3 스프링과 상기 제4 스프링의 외측 프레임들에 본딩되는 렌즈 구동 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 스프링 및 상기 제2 스프링 각각은,
   상기 외측 프레임의 외측면에서 절곡되어 연장되고, 상기 베이스의 제1 외측면에 접하는 제1 연장부를 포함하고,
   상기 제3 스프링 및 상기 제4 스프링 각각은,
   상기 외측 프레임의 외측면에서 절곡되어 연장되고, 상기 베이스의 제2 외측면에 접하는 제2 연장부를 포함하고,
   상기 베이스의 제1 외측면과 제2 외측면은 서로 반대편에 위치하는 외측면인 렌즈 구동 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 베이스의 제1 외측면에는 상기 제1 연장부가 배치되는 제1 함몰부가 마련되는 렌즈 구동 장치
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 함몰부에 배치되는 상기 제1 연장부는 상기 베이스의 홈 내에 배치되는 상기 제2 코일의 바깥쪽에 위치하는 렌즈 구동 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 베이스의 홈 내에 배치되는 상기 제2 코일과 상기 제1 함몰부에 배치되는 상기 제2 코일은 서로 이격하는 렌즈 구동 장치.
11. 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 제1 스프링 및 상기 제2 스프링의 내측 프레임들에 본딩되는 렌즈 구동 장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 함몰부에 배치된 상기 제1 연장부 각각의 하단은 상기 베이스의 하면으로부터 노출되는 렌즈 구동 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 코일과 접하도록 상기 베이스의 홈 내에 배치되는 코어(core)를 더 포함하는 렌즈 구동 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 코어는 페라이트 코어(Ferrite core)인 렌즈 구동 장치.
15. 제8항에 있어서,
    상기 베이스의 제1 외측면 또는 제2 외측면 중 적어도 하나에는 상기 제2 코일의 일단 또는 타단 중 적어도 하나가 통과하는 제2 함몰부가 마련되는 렌즈 구동 장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 마그네트가 배치되는 제1 측부들, 및 상기 제1 측부들 사이에 배치되는 제2 측부들을 포함하며,
    상기 베이스는 상기 제1 측부들 및 제2 측부들와 대응하는 측부들을 포함하며,
    상기 베이스의 측부들에 상기 홈이 마련되는 렌즈 구동 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 베이스의 홈은 상기 베이스의 상부면과 하부면 각각으로부터 이격되는 렌즈 구동 장치.
18. 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴을 이동시키는 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동 장치; 및
    상기 렌즈 구동 장치를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈.
19. 전기적 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 모듈;
    렌즈를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 청구항 제18항 기재된 카메라 모듈; 및
    상기 디스플레이 모듈, 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 광학 기기.

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