KR20180116591A - 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛 - Google Patents

카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20180116591A
KR20180116591A KR1020170049062A KR20170049062A KR20180116591A KR 20180116591 A KR20180116591 A KR 20180116591A KR 1020170049062 A KR1020170049062 A KR 1020170049062A KR 20170049062 A KR20170049062 A KR 20170049062A KR 20180116591 A KR20180116591 A KR 20180116591A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing coil
sensing
unit
inductance
coil
Prior art date
Application number
KR1020170049062A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102041668B1 (ko
Inventor
이홍주
박남기
방제현
윤영복
신동련
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020170049062A priority Critical patent/KR102041668B1/ko
Priority to US15/914,243 priority patent/US10698174B2/en
Priority to CN201810343112.5A priority patent/CN108737723B/zh
Priority to CN201820548740.2U priority patent/CN208174838U/zh
Publication of KR20180116591A publication Critical patent/KR20180116591A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102041668B1 publication Critical patent/KR102041668B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B43/00—Testing correct operation of photographic apparatus or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 센싱 유닛은 렌즈 배럴의 일 측면에 마련되는 피검출부, 상기 적어도 하나의 피검출부와 대향 배치되는 적어도 하나의 센싱 코일, 및 상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스에 따라 광축 방향 및 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 하나의 방향으로 이동하는 상기 마그네트의 변위를 판단하는 연산부를 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛{CAMERA MODULE AND SENSING UNIT OF THE SAME}
본 발명은 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, PDA, 휴대용 PC 등과 같은 휴대 통신단말기는 최근 문자 또는 음성 데이터를 전송하는 것뿐만 아니라 화상 데이터 전송까지 수행하는 것이 일반화되어 가고 있다. 이러한 추세에 부응하여 화상 데이터 전송이나 화상 채팅 등을 할 수 있기 위해서 최근에 휴대 통신단말기에 카메라 모듈이 기본적으로 설치되고 있다.
일반적으로, 카메라 모듈은 내부에 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴과 렌즈 배럴을 내부에 수용하는 하우징을 구비하며, 피사체의 영상을 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 카메라 모듈은 고정된 초점에 의해 사물을 촬영하는 단초점 방식의 카메라 모듈을 채용할 수 있으나, 최근에는 기술 개발에 따라 자동초점(AF: Autofocus) 조정이 가능한 액츄에이터를 포함한 카메라 모듈이 채용되고 있다. 아울러, 카메라 모듈은 손떨림에 따른 해상도 저하현상을 경감시키기 위해 손떨림 보정기능(OIS: Optical Image Stabilization)을 위한 액츄에이터를 채용한다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0077216호
본 발명의 과제는 홀 센서를 채용함 없이, 렌즈 배럴의 위치를 정밀하게 검출할 수 있는 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 센싱 유닛은 렌즈 배럴의 일 측면에 마련되는 피검출부, 상기 적어도 하나의 피검출부와 대향 배치되는 적어도 하나의 센싱 코일, 및 상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스에 따라 광축 방향 및 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 하나의 방향으로 이동하는 상기 마그네트의 변위를 판단하는 연산부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 액츄에이터는 센싱 코일의 인덕턴스의 변화로부터 마그네트의 위치를 정밀하게 검출할 수 있다. 나아가, 별도의 홀 센서를 채용하지 않으므로, 카메라 모듈의 액츄에이터의 제조 비용을 절감할 수 있고 공간 효율성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
도 2은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 채용되는 액츄에이터부 및 센싱부의 블록도이다.
도 4는 도 2의 실시예에 따른 적어도 하나의 센싱 코일 및 피검출부의 배치 모식도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 실시예에 따른 피검출부의 위치에 대한 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화 및 연산 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 코일 및 피검출부의 배치 모식도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱 코일 및 피검출부의 배치 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 일 예로, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.
또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 결합 사시도이다.
카메라 모듈(100)은 하우징 유닛(110) 및 렌즈 모듈(130)을 포함할 수 있고, 하우징 유닛(110)은 하우징(111) 및 쉴드 케이스(112)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(100)은 자동초점조절 기능과 손떨림보정 기능 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 일 예로, 카메라 모듈(100)이 자동초점조절 기능과 손떨림보정 기능을 수행하기 위하여, 렌즈 모듈(130)은 하우징 유닛(110)의 내부에서 광축 방향 및 광축의 수직 방향으로 각각 움직일 수 있다.
도 2은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 하우징 유닛(110), 액츄에이터부(120), 및 렌즈 모듈(130)을 포함할 수 있다.
하우징 유닛(110)은 하우징(111)과 쉴드 케이스(112)를 포함할 수 있다. 하우징(111)은 성형이 용이한 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 하우징(111)은 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 하우징(111)에는 액츄에이터부(120) 및 센싱부(150)가 장착될 수 있다. 일 예로, 하우징(111)의 제1 측면에는 제1 액츄에이터(121)의 일부가 장착되고, 하우징(111)의 제2 및 제3 측면에는 제2 액츄에이터(122)의 일부가 장착되고, 하우징(111)의 제4 측면에는 센싱부(150)의 일부가 장착될 수 있다.
하우징(111)은 내부에 렌즈 모듈(130)을 수용하도록 구성된다. 일 예로, 하우징(111)의 내부에는 렌즈 모듈(130)이 완전히 또는 부분적으로 수용될 수 있는 공간이 형성된다.
하우징(111)은 6면이 개방된 형태일 수 있다. 일 예로, 하우징(111)의 저면은 이미지 센서가 장착되기 위한 홀이 형성되고, 하우징(111)의 상면은 렌즈 모듈(130)이 장착되기 위한 홀이 형성될 수 있다. 아울러, 하우징(111)의 제1 측면에는 제1 액츄에이터(121)의 제1 구동 코일(121a)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성되고, 하우징(111)의 제2 및 제3 측면에는 제2 액츄에이터(122)의 제2 구동 코일(122a)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성될 수 있다. 또한, 하우징(111)의 제4 측면에는 센싱부(150)의 센싱 코일(151)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성될 수 있다.
쉴드 케이스(112)는 하우징(111)의 일 부분을 덮도록 구성될 수 있다. 일 예로, 쉴드 케이스(112)는 하우징(111)의 상면 및 4개 측면을 덮도록 구성될 수 있다. 또한, 이와 달리, 쉴드 케이스(112)는 하우징(111)의 4개 측면만을 덮도록 구성거나, 쉴드 케이스(112)는 하우징(111)의 상면 및 4개 측면을 부분적으로 덮도록 구성될 수 있다.
액츄에이터부(120)는 복수의 액츄에이터를 포함할 수 있다. 일 예로, 액츄에이터부(120)는 렌즈 모듈(130)을 Z축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제1 액츄에이터(121), 및 렌즈 모듈(130) X축 방향과 Y축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제2 액츄에이터(122)를 포함할 수 있다.
제1 액츄에이터(121)는 하우징(111) 및 렌즈 모듈(130)의 제1 프레임(131)에 장착될 수 있다. 일 예로, 제1 액츄에이터(121)의 일부는 하우징(111)의 제1 측면에 장착되고, 제1 액츄에이터(121)의 나머지 부분은 제1 프레임(131)의 제1 측면에 장착될 수 있다. 제1 액츄에이터(121)는 렌즈 모듈(130)을 광축 방향(도 2의 Z축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제1 액츄에이터(121)는 제1 구동 코일(121a), 제1 구동 마그네트(121b), 및 제1 기판(121c)을 포함할 수 있다. 제1 구동 코일(121a) 은 제1 기판(121c)에 형성될 수 있다. 제1 기판(121c)은 하우징(111)의 제1 측면에 장착되고, 제1 구동 마그네트(121b)는 제1 기판(121c)과 마주하는 제1 프레임(131)의 제1 측면에 장착될 수 있다.
제1 액츄에이터(121)는 제1 구동 코일(121a)에 구동 신호를 인가할 수 있다. 제1 액츄에이터(121)는 양방향 구동이 가능한 H 브리지(Bridge) 회로를 내부에 구비하여 보이스 구동 코일 모터(Voice coil motor) 방식으로 제1 구동 코일(121a)에 구동 신호를 인가할 수 있다. 구동 신호가 제1 구동 코일(121a)에 인가되는 경우, 제1 구동 코일(121a)에서 자속이 발생하고, 제1 구동 코일(121a)의 자속은 제1 구동 마그네트(121b)의 자기장과 상호 작용하여, 하우징(111)에 대한 제1 프레임(131) 및 렌즈 배럴(134)의 상대적인 이동을 가능케 하는 구동력이 발생될 수 있다. 제1 액츄에이터(121)는 센싱부(150)의 적어도 하나의 센싱 코일(151)의 인덕턴스의 변화로부터 렌즈 배럴(134) 및 제1 프레임(131)의 변위를 판단할 수 있다. 제1 구동 마그네트(121b)는 도시된 바와 같이, 제1 프레임(131)의 일 면(131c)에 배치될 수 있으며, 이와 달리, 제1 프레임(131)의 모서리(131d)들 중 하나에 배치될 수도 있다.
제2 액츄에이터(122)는 하우징(111) 및 렌즈 모듈(130)의 제3 프레임(133)에 장착될 수 있다. 일 예로, 제2 액츄에이터(122)의 일부는 하우징(111)의 제2 및 제3 측면에 장착되고, 제2 액츄에이터(122)의 나머지 일부는 제3 프레임(133)의 제2 및 제3 측면에 장착될 수 있다. 이와 달리, 제2 액츄에이터(122)는 하우징(111) 및 제3 프레임(133)의 모서리들 중 일부에 장착될 수도 있다.
제2 액츄에이터(122)는 렌즈 모듈(130)을 광축의 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제2 액츄에이터(122)는 제2 구동 코일(122a), 제2 구동 마그네트(122b), 및 제2 기판(122c)을 포함할 수 있다. 제2 구동 코일(122a)은 제2 기판(122c)에 형성된다. 제2 기판(122c)은 대체로 ㄷ자 형태로 형성되며, 하우징(111)의 제2 내지 제4 측면을 둘러싸는 형태로 장착된다. 제2 구동 마그네트(122b)는 제2 기판(122c)에 배치되는 제2 구동 코일(122a)과 마주하도록 제3 프레임(133)의 제2 측면 및 제3 측면에 장착될 수 있다.
제2 액츄에이터(122)는 제2 구동 코일(122a)과 제2 구동 마그네트(122b) 사이에서 생성되는 자기력의 크기 및 방향을 변화시켜 제1 프레임(131)에 대한 제2 프레임(132) 또는 제3 프레임(133)의 상대적인 이동을 가능하게 할 수 있다. 렌즈 배럴(134)은 제2 프레임(132) 또는 제3 프레임(133)의 이동에 의해 제2 프레임(132) 또는 제3 프레임(133)과 동일방향으로 이동할 수 있다.
제2 액츄에이터(122)는 센싱부(150)의 적어도 하나의 센싱 코일(151)의 인덕턴스의 변화로부터 제2 프레임(132) 또는 제3 프레임(133)의 위치를 검출할 수 있다.
렌즈 모듈(130)은 하우징 유닛(110)에 장착된다. 일 예로, 렌즈 모듈(130)은 하우징(111)과 쉴드 케이스(112)에 의해 형성되는 수납 공간에 적어도 3축 방향으로 이동할 수 있도록 수용될 수 있다.
렌즈 모듈(130)은 복수의 프레임을 포함할 수 있다. 일 예로, 렌즈 모듈(130)은 제1 프레임(131), 제2 프레임(132), 제3 프레임(133)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(131)은 하우징(111)에 대한 이동이 가능할 수 있다. 일 예로, 제1 프레임(131)은 전술된 제1 액츄에이터(121)에 의해 광축 방향(Z축 방향)으로 이동할 수 있다. 제1 프레임(131)에는 복수의 안내 홈(131a, 131b)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 프레임(131)의 제1 측면에는 광축 방향(Z축 방향)으로 길게 연장되는 제1 안내 홈(131a)이 형성되고, 제1 프레임(131)의 안쪽 바닥면의 4개 모서리에는 광축의 제1 수직 방향(Y축 방향)으로 길게 연장되는 제2 안내 홈(131b)이 각각 형성될 수 있다. 제1 프레임(131)은 적어도 3개의 측면이 개방된 형태로 제작될 수 있다. 일 예로, 제1 프레임(131)의 제2 및 제3 측면은 제3 프레임(133)의 제2 구동 마그네트(122b)와 하우징(111)의 제2 구동 코일(122a)이 마주할 수 있도록 개방되어 있고, 제1 프레임(131)의 제4 측면은 제3 프레임(133)의 피검출부(152)와 하우징(111)의 센싱 코일(151)이 마주할 수 있도록 개방되어 있다.
제2 프레임(132)은 제1 프레임(131)에 장착될 수 있다. 일 예로, 제2 프레임(132)은 제1 프레임(131)의 내부 공간에 장착될 수 있다. 제2 프레임(132)은 제1 프레임(131)에 대해 광축의 제1 수직 방향(Y축 방향)으로 이동할 수 있다. 일 예로, 제2 프레임(132)은 제1 프레임(131)의 제2 안내 홈(131b)을 따라 광축의 제1 수직 방향(Y축 방향)으로 이동할 수 있다. 제2 프레임(132)에는 복수의 안내 홈(132a)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 프레임(132)의 모서리에는 광축의 제2 수직 방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 4개의 제3 안내 홈(132a)이 형성될 수 있다.
제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)에 장착될 수 있다. 일 예로, 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)의 상면에 장착될 수 있다. 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)에 대해 광축의 제2 수직 방향(X축 방향)으로 이동하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)의 제3 안내 홈(132a)을 따라 광축의 제2 수직 방향(X축 방향)으로 이동할 수 있다. 제3 프레임(133)에는 복수의 제2 구동 마그네트(122b) 및 피검출부(152)가 장착될 수 있다. 일 예로, 제3 프레임(133)의 제2 및 제3 측면에는 적어도 2개의 제2 구동 마그네트(122b)가 각각 장착될 수 있고, 제4 측면에는 피검출부(152)가 장착될 수 있다.
한편, 상술한 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)과 일체로 형성될 수 있다. 이러한 경우 제3 프레임(133)은 생략될 수 있고, 제2 프레임(132)은 광축의 제1 수직 방향(Y축 방향) 및 제2 수직 방향(X축 방향)으로 이동할 수 있다
렌즈 모듈(130)은 렌즈 배럴(134)을 포함할 수 있다. 일 예로, 렌즈 모듈(130)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴(134)을 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(134)은 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 복수의 렌즈는 광축 방향을 따라 렌즈 배럴(134)에 구비될 수 있다. 복수의 렌즈는 렌즈 배럴(134)의 설계에 따라 필요한 수만큼 적층되고, 각각 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가질 수 있다.
렌즈 배럴(134)은 제3 프레임(133)에 장착될 수 있다. 일 예로, 렌즈 배럴(134)은 제3 프레임(133)에 끼워져 제3 프레임(133)과 일체로 움직일 수 있다. 렌즈 배럴(134)은 광축 방향(Z축 방향) 및 광축의 수직 방향(X축 및 Y축 방향)으로 이동할 수 있다. 일 예로, 렌즈 배럴(134)은 제1 액츄에이터(121)에 의해 광축 방향(Z축 방향)으로 이동하고, 제2 액츄에이터(122)에 의해 광축의 수직 방향(X축 및 Y축 방향)으로 이동할 수 있다.
볼 베어링부(140)는 렌즈 모듈(130)의 이동을 안내할 수 있다. 일 예로, 볼 베어링부(140)는 렌즈 모듈(130)이 광축 방향 및 광축의 수직 방향으로 원활하게 이동하도록 구성된다. 볼 베어링부(140)는 제1 볼 베어링(141), 제2 볼 베어링(142), 제3 볼 베어링(143)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 볼 베어링(141)은 제1 프레임(131)의 제1 안내 홈(131a)에 배치되어, 제1 프레임(131)이 광축 방향으로 원활하게 움직이게 할 수 있다. 다른 예로, 제2 볼 베어링(142)은 제1 프레임(131)의 제2 안내 홈(131b)에 배치되어, 제2 프레임(132)이 광축의 제1 수직 방향으로 원활하게 움직이게 할 수 있다. 또 다른 예로, 제3 볼 베어링(143)은 제2 프레임(132)의 제3 안내 홈(132a)에 배치되어, 제3 프레임(133)이 광축의 제2 수직 방향으로 원활하게 움직이게 할 수 있다.
제1 및 제2 볼 베어링(141, 142) 각각은 적어도 3개의 볼을 구비할 수 있으며, 각 볼 베어링의 상기 적어도 3개의 볼은 제1 또는 제2 안내 홈(131a, 131b)에 각각 배치될 수 있다.
볼 베어링부(140)가 배치되는 모든 부위에는 마찰 및 소음저감을 위한 윤활 물질이 충전될 수 있다. 일 예로, 각각의 안내 홈(131a, 131b, 132a)에는 점성 유체가 주입될 수 있다. 점성 유체로는 점성 및 윤활 특성이 우수한 그리스(grease)가 사용될 수 있다.
센싱부(150)는 적어도 하나의 센싱 코일(151) 및 피검출부(152)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센싱 코일(151)은 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)을 포함할 수 있고, 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)은 제2 기판(122c)에 형성되어, 하우징(111)의 제4 측면에 장착될 수 있다. 피검출부(125)는 제2 기판(122c)에 형성되는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)과 마주하도록 제3 프레임(133)의 제4 측면에 장착될 수 있다. 피검출부(125)는 자성체 및 도체 중 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 피검출부(125)는 SUS(steel use stainless) 및 알루미늄 중 하나로 구현될 수 있다.
센싱부(150)는 피검출부(152)의 위치를 검출하여, 렌즈 모듈(130)의 변위, 구체적으로는 렌즈 배럴(134)의 변위를 판단할 수 있다.
센싱부(150)는 센싱 코일(151)의 인덕턴스의 변화로부터 피검출부(152)의 변위를 판단할 수 있다. 일 예로, 센싱부(150)는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 차분 연산하여 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 배치 방향으로의 피검출부(152)의 변위를 판단할 수 있다. 또한, 센싱부(150)는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 합 연산하여, 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)이 배치되는 면과 수직한 방향으로의 피검출부(152)의 변위를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 채용되는 액츄에이터부 및 센싱부의 블록도이다.
도 3의 액츄에이터(310)는 도 2의 액츄에이터부(120)의 제1 액츄에이터(121) 및 제2 액츄에이터(122)에 대응될 수 있다. 도 3의 액츄에이터(310)가 도 2의 제1 액츄에이터(121)에 대응되는 경우, 카메라 모듈의 자동 초점(AF: Auto Focusing) 기능을 수행하기 위해 렌즈 배럴을 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 도 3의 액츄에이터(310)가 자동 초점 기능을 수행하는 경우, 후술할 구동부(311)는 구동 코일(312)에 구동 신호를 인가하여 구동 마그네트(313)에 광축 방향으로의 구동력을 제공할 수 있다.
또한, 도 3의 액츄에이터(310)가 도 2의 제2 액츄에이터(122)에 대응되는 경우, 카메라 모듈의 광학식 흔들림 보정(OIS: Optical Image Stabilization) 기능을 수행하기 위해 렌즈 배럴을 광축과 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 도 3의 액츄에이터(310)가 광학식 흔들림 보정 기능을 수행하는 경우, 후술할 구동부(311)는 구동 코일(312)에 구동 신호를 인가하여 구동 마그네트(313)에 광축과 수직한 방향으로의 구동력을 제공할 수 있다.
액츄에이터(310)는 구동부(311), 구동 코일(312), 및 구동 마그네트(313)를 포함할 수 있다.
구동부(311)는 외부로부터 인가되는 입력 신호(Sin)와 센싱부(320)로부터 생성되는 피드백 신호(Sf)를 입력 받아, 구동 코일(312)에 구동 신호(Sdr)를 제공할 수 있다. 구동부(311)는 구동 코일(312)에 구동 신호를 제공하는 드라이버 IC(Driver IC: Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 드라이버 IC(Driver IC)는 양방향 구동이 가능한 H 브리지(Bridge) 회로를 내부에 구비하여 보이스 코일 모터(Voice coil motor) 방식으로 구동 코일(312)에 구동 신호를 인가할 수 있다.
구동 코일(312)에 구동부(311)으로부터 제공되는 구동 신호(Sdr)가 인가되는 경우, 구동 코일(312)과 구동 마그네트(313) 간의 전자기적 상호작용에 의해 구동 마그네트(313)는 구동력을 제공받고, 렌즈 배럴은 광축 또는 광축한 수직한 방향으로 이동할 수 있다.
센싱부(320)는 구동 마그네트(313)와 구동 코일(312)의 전자기적 상호 작용에 의해 렌즈 배럴이 이동하는 경우, 렌즈 배럴의 일 측면에 마련되어, 렌즈 배럴과 함께 이동하는 피검출부(321)의 위치를 산출하여 피드백 신호(Sf)를 생성하고, 피드백 신호(Sf)를 구동부(311)에 제공할 수 있다.
구동부(311)으로부터 제공되는 구동력에 의해 렌즈 배럴의 일 측에 마련되는 피검출부(321)가 이동하는 경우, 적어도 하나의 센싱 코일(322)과 중첩되는 피검출부(321)의 면적이 변화하므로, 적어도 하나의 센싱 코일(322)의 인덕턴스가 변경될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 센싱 코일(322)의 인덕턴스는 피검출부(321)의 이동에 따라 변동될 수 있다.
센싱부(320)는 피검출부(321), 적어도 하나의 센싱 코일(322), 및 연산부(323)를 포함할 수 있다. 여기서, 피검출부(321)는 도 2의 센싱부(150)에 구비되는 피검출부(152)에 대응될 수 있고, 적어도 하나의 센싱 코일(322)은 도 2의 센싱부(150)에 구비되는 적어도 하나의 센싱 코일(151a, 151b)에 대응될 수 있다.
연산부(323)는 적어도 하나의 센싱 코일(322)의 인덕턴스를 차분 연산하여 적어도 하나의 센싱 코일(322)의 배치 방향으로의 피검출부(321)의 변위를 판단할 수 있다. 또한, 센싱부(150)는 적어도 하나의 센싱 코일(322)의 인덕턴스를 합 연산하여, 적어도 하나의 센싱 코일(322)이 배치되는 면과 수직한 방향으로의 피검출부(321)의 변위를 판단할 수 있다.
연산부(323)는 메모리를 구비할 수 있고, 메모리에는 연산된 인덕턴스에 대응되는 피검출부(321)의 위치 정보가 저장될 수 있다. 메모리는 플래쉬 메모리(Flash Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 및 FeRAM(Ferroelectric RAM) 중 하나를 포함하는 비휘발성 메모리로 구현될 수 있다.
연산부(323)는 연산된 인덕턴스에 따라 피검출부(321)의 위치를 판단하고, 판단된 위치에 대응하는 피드백 신호(Sf)를 생성할 수 있다. 피드백 신호(Sf)가 구동부(311)로 제공되는 경우, 구동부(311)는 입력 신호(Sin)와 피드백 신호(Sf)를 비교하여 구동 신호(Sdr)를 다시 생성할 수 있다. 즉, 구동부(311)는 입력 신호(Sin)와 피드백 신호(Sf)를 비교하는 클로즈 루프(Close Loop) 타입으로 구동될 수 있다. 클로즈 루프 타입의 구동부(311)는 입력 신호(Sin)에 포함되는 목표 위치와 피드백 신호(Sf)에 포함되는 현재 위치의 오차를 감소시키는 방향으로 구동될 수 있다. 클로즈 루프 방식의 구동은 오픈 루프(Open Loop) 방식과 비교하여, 선형성(Linearity), 정확도(Accuracy), 및 반복성(Repeatability)이 향상되는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(150)의 적어도 하나의 센싱 코일은 제1 방향으로 배치될 수 있다. 센싱부(150)는 제1 방향으로 배치되는 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스를 차분 연산하여, 제1 방향의 피검출부의 위치를 판단할 수 있다. 센싱부(150)는 제1 방향으로 배치되는 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스를 차분 연산하여, 센싱 코일이 배치되는 면과 수직한 제2 방향에서의 센싱 코일과 피검출부의 거리에 따른 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(150)는 제1 방향으로 배치되는 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스를 합 연산하여, 센싱 코일이 배치되는 면과 수직한 제2 방향의 피검출부의 위치를 판단할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부의 위치 산출 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 4는 도 2의 실시예에 따른 적어도 하나의 센싱 코일 및 피검출부의 배치 모식도이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 실시예에 따른 피검출부의 위치에 대한 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화 및 연산 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 적어도 하나의 센싱 코일의 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)은 x축 방향으로 따라 배치될 수 있고, 피검출부(152)는 x축, y축, 및 z축 방향으로 이동할 수 있다.
피검출부(152)가 x축 방향으로 이동하는 경우, 피검출부(152)와 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 중첩 면적이 서로 다른 방향으로 증가 또는 감소한다. 따라서, 피검출부(152)가 x축 방향으로 이동하는 경우, 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스는 감소하고, 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 증가한다.
또한, 피검출부(152)가 y축 방향으로 이동하는 경우, 피검출부(152)와 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 중첩 면적은 동일한 방향으로 증가 또는 감소한다. 따라서, 피검출부(152)가 y축 방향으로 이동하는 경우, 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 동일한 방향으로 증가 및 감소한다.
도 5(a)는 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치에서 x축 방향으로 이동하는 경우의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프이고, 도 5(b)는 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치 보다 적어도 하나의 센싱 코일로부터 이격된 위치에서 x축 방향으로 이동하는 경우의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프이고, 도 5(c)는 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치 보다 적어도 하나의 센싱 코일과 가까운 위치에서 x축 방향으로 이동하는 경우의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 5(d)는 도 5(a) 내지 도 5(c)의 적어도 센싱 코일의 인덕턴스를 차분 연산한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5(a) 내지 도 5(c)를 참조하면, 피검출부(152)가 x축 방향으로 이동하는 경우, 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스는 감소하고, 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 증가한다.
다만, 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치에서 x축 방향으로 이동하는 경우(도 5(a))에 비하여, 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치 보다 이격된 위치에서 x축 방향으로 이동하는 경우(도 5(b)), 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 기준 레벨만큼 감소한 상태에서, 감소 또는 증가한다. 상기 기준 레벨은 도 5(a) 및 도 5(b) 각각에서의 피검출부(152)의 y축 방향의 거리 차에 따라 결정될 수 있다.
또한, 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치에서 x축 방향으로 이동하는 경우(도 5(a))에 비하여, 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치 보다 가까운 위치에서 x축 방향으로 이동하는 경우(도 5(b)), 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 기준 레벨만큼 증가한 상태에서, 감소 또는 증가한다. 상기 기준 레벨은 도 5(a) 및 도 5(c) 각각에서의 피검출부(152)의 y축 방향의 거리 차에 따라 결정될 수 있다.
도 5(a) 내지 도 5(c)의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스의 변화를 살펴보면, 피검출부(152)가 x축 방향으로 이동하는 경우, 어느 경우에나, 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스는 감소하고, 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 증가한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(150)는 x축 방향으로 배치되는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 차분 연산하여, y축 방향에서의 피검출부(152)의 위치에 따른 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스의 변화를 제거할 수 있고, 따라서, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 정밀하게 판단할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(150)는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 차분 연산하여 생성되는 값을 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 합 연산하여 생성되는 값으로 나누기 연산하여, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 보다 정밀하게 판단할 수 있다. 여기서, 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 합 연산하여 생성되는 값은 후술할 바와 같이, y축 방향의 피검출부의 위치를 판단하기 위한 값에 해당할 수 있다.
도 6(a)는 피검출부(152)가 x축 방향의 중립 위치에서 y축 방향으로 이동하는 경우의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프이고, 도 6(b)는 피검출부(152)가 x축 방향의 중립 위치 보다 제1 센싱 코일(151a)에 인접한 위치에서 y축 방향으로 이동하는 경우의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프이고, 도 6(c)는 피검출부(152)가 y축 방향의 중립 위치 보다 제2 센싱 코일(151b)에 인접한 위치에서 y축 방향으로 이동하는 경우의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 6(d)는 도 6(a) 내지 도 6(c)의 적어도 센싱 코일의 인덕턴스를 합 연산한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6(a) 내지 도 6(c)를 참조하면, 피검출부(152)가 y축 방향으로 이동하는 경우, 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 증가한다.
피검출부(152)가 x축 방향의 중립 위치에서 y축 방향으로 이동하는 경우(도 6(a)), 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 동일한 레벨을 가진다. 다만, 피검출부(152)가 x축 방향의 중립 위치 보다 제1 센싱 코일(151a)에 인접한 위치에서, y축 방향으로 이동하는 경우(도 6(b)), 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스는 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스 보다 기준 레벨만큼 증가한 상태에서 증가할 수 있다. 상기 기준 레벨은 도 6(a) 및 도 6(b) 각각에서의 피검출부(152)의 x축 방향의 거리 차에 따라 결정될 수 있다.
또한, 피검출부(152)가 x축 방향의 중립 위치 보다 제2 센싱 코일(151b)에 인접한 위치에서, y축 방향으로 이동하는 경우(도 6(c)), 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스 보다 기준 레벨만큼 증가한 상태에서 증가할 수 있다. 상기 기준 레벨은 도 6(a) 및 도 6(c) 각각에서의 피검출부(152)의 x축 방향의 거리 차에 따라 결정될 수 있다.
도 6(a) 내지 도 6(c)의 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스의 변화를 살펴보면, 피검출부(152)가 y축 방향으로 이동하는 경우, 어느 경우에나, 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스는 증가한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(150)는 x축 방향으로 배치되는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 합 연산하여, y축 방향의 피검출부(152)의 위치를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부(150)는 x축 및 y축 방향의 피검출부(152)의 위치를 상술한 방식에 따라 판단할 수 있고, 또한 z축 방향의 피검출부(152)의 위치 또한 유사한 방식으로 판단할 수 있다. 이 경우, 피검출부(152)의 z축 방향의 위치를 판단하기 위한 추가적인 센싱 코일이 구비될 필요가 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 코일 및 피검출부의 배치 모식도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하면, 센싱 코일(151)은 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151b)을 포함할 수 있다. 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)은 z축 방향으로 배치될 수 있고, 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)은 x축 방향으로 배치될 수 있다. 피검출부(152)는 도 7(a)와 같이 사각형 형상으로 형성될 수 있고, 이와 달리, 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151b)의 배치에 따라 도 7(b)와 같이 삼각형 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 피검출부(152)는 사각형 형상 및 삼각형 형상 외에도 다양한 형상으로 변경될 수 있다.
센싱부(150)는 z축 방향으로 배치되는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 차분 연산하여, z축 방향의 피검출부(152)의 위치를 판단할 수 있다. 또한, 센싱부(150)는 제1 센싱 코일(151a) 및 제2 센싱 코일(151b)의 인덕턴스를 차분 연산하여 생성되는 값을 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 합 연산하여 생성되는 값으로 나누기 연산하여, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 보다 정밀하게 판단할 수 있다.
센싱부(150)는 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 합 연산하여, y축 방향의 피검출부(152)의 위치를 판단할 수 있다.
센싱부(150)는 x축 방향으로 배치되는 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 차분 연산하여, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 판단할 수 있다. 또한, 센싱부(150)는 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 차분 연산하여 생성되는 값을 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 합 연산하여 생성되는 값으로 나누기 연산하여, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 보다 정밀하게 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱 코일 및 피검출부의 배치 모식도이다.
도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면, 센싱 코일(151)은 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151b)을 포함할 수 있다. 제1 센싱 코일(151a)은 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)과 z축 방향으로 배치될 수 있고, 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)은 x축 방향으로 배치될 수 있다. 피검출부(152)는 도 8(a)와 같이 사각형 형상으로 형성될 수 있고, 이와 달리, 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151b)의 배치에 따라 도 8(b)와 같이 삼각형 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 피검출부(152)는 사각형 형상 및 삼각형 형상 외에도 다양한 형상으로 변경될 수 있다.
센싱부(150)는 z축 방향으로 배치되는 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스에서 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 차분 연산하여, z축 방향의 피검출부(152)의 위치를 판단할 수 있다. 또한, 센싱부(150)는 제1 센싱 코일(151a)의 인덕턴스에서 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 차분 연산하여 생성되는 값을 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 합 연산하여 생성되는 값으로 나누기 연산하여, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 보다 정밀하게 판단할 수 있다.
센싱부(150)는 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 합 연산하여, y축 방향의 피검출부(152)의 위치를 판단할 수 있다.
센싱부(150)는 x축 방향으로 배치되는 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 차분 연산하여, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 판단할 수 있다. 또한, 센싱부(150)는 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 차분 연산하여 생성되는 값을 제1 센싱 코일(151a), 제2 센싱 코일(151b) 및 제3 센싱 코일(151c)의 인덕턴스를 합 연산하여 생성되는 값으로 나누기 연산하여, x축 방향의 피검출부(152)의 위치를 보다 정밀하게 판단할 수 있다.
상술한 설명에서, 센싱 코일이 2개 및 3개 구비되는 것을 가정하여, 피검출부의 위치를 판단하는 동작에 대해 서술하였으나, 센싱 코일은 네 개 이상 구비될 수 있고, 네 개 이상 구비되는 센싱 코일에 대하여, 상술한 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 카메라 모듈
110: 하우징 유닛
111: 하우징
112: 쉴드 케이스
120: 액츄에이터부
121: 제1 액츄에이터
122: 제2 액츄에이터
130: 렌즈모듈
140: 볼 베어링부
150: 센싱부

Claims (16)

  1. 렌즈 배럴의 일 측면에 마련되는 피검출부;
    상기 피검출부와 대향 배치되는 적어도 하나의 센싱 코일; 및
    상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스에 따라 광축 방향 및 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 하나의 방향으로 이동하는 상기 피검출부의 변위를 판단하는 연산부; 를 포함하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스는 상기 피검출부의 이동에 따라 변경되는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센싱 코일은 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 제1 수직 방향으로 배치되는 제1 센싱 코일 및 제2 센싱 코일을 포함하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 제1 센싱 코일 및 상기 제2 센싱 코일의 인덕턴스를 차분 연산하여, 상기 제1 수직 방향으로의 상기 피검출부의 변위를 판단하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 제1 센싱 코일 및 상기 제2 센싱 코일의 인덕턴스를 합 연산하여, 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 제2 수직 방향으로의 상기 피검출부의 변위를 판단하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차분 연산하여 생성되는 값을 상기 합 연산하여 생성되는 값으로 나누기 연산하여, 상기 제1 수직 방향으로의 상기 피검출부의 변위를 판단하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센싱 코일은 상기 제1 센싱 코일 및 상기 제2 센싱 코일 중 적어도 하나와 광축 방향으로 배치되는 제3 센싱 코일을 더 포함하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 제1 센싱 코일 및 상기 제2 센싱 코일 중 적어도 하나와 상기 제3 센싱 코일의 인덕턴스를 차분 연산하여, 상기 광축 방향으로의 상기 피검출부의 변위를 판단하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 제1 센싱 코일, 상기 제2 센싱 코일, 및 상기 제3 센싱 코일의 인덕턴스를 합 연산하여, 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 제2 수직 방향으로의 상기 피검출부의 변위를 판단하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차분 연산하여 생성되는 값을 상기 합 연산하여 생성되는 값으로 나누기 연산하여, 상기 제1 수직 방향으로의 상기 피검출부의 변위를 판단하는 카메라 모듈의 센싱 유닛.
  11. 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴에 광축 방향 및 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 하나의 방향으로의 구동력을 제공하는 액츄에이터부; 및
    상기 렌즈 배럴의 일 측면과 대향하여, 일 방향으로 배치되는 적어도 하나의 센싱 코일을 포함하고, 상기 광축 방향 및 상기 광축과 수직한 두 개의 방향 중 하나의 방향으로 이동하는 상기 렌즈 배럴의 변위를 판단하는 센싱부; 를 포함하는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센싱부는 상기 렌즈 배럴의 일 측면에 배치되는 피검출부; 를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스는 상기 피검출부의 이동에 따라 변경되는 카메라 모듈.
  13. 제11항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스를 차분 연산하여, 상기 일 방향으로의 상기 렌즈 배럴의 변위를 판단하는 카메라 모듈.
  14. 제13항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스를 차분 연산하여, 상기 적어도 하나의 센싱 코일이 배치되는 면과 수직한 방향으로 이동하는 상기 렌즈 배럴의 변위에 의한 인덕턴스 변화를 제거하는 카메라 모듈.
  15. 제11항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스를 합 연산하여, 상기 센싱 코일이 배치되는 면과 수직한 방향으로의 상기 렌즈 배럴의 변위를 판단하는 연산부; 를 포함하는 카메라 모듈.
  16. 제15항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 적어도 하나의 센싱 코일의 인덕턴스를 합 연산하여, 상기 일 방향으로 이동하는 상기 렌즈 배럴의 변위에 의한 인덕턴스 변화를 제거하는 카메라 모듈.
KR1020170049062A 2017-04-17 2017-04-17 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛 KR102041668B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170049062A KR102041668B1 (ko) 2017-04-17 2017-04-17 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛
US15/914,243 US10698174B2 (en) 2017-04-17 2018-03-07 Camera module and sensing unit to detect a detection target
CN201810343112.5A CN108737723B (zh) 2017-04-17 2018-04-17 相机模块及相机模块的感测单元
CN201820548740.2U CN208174838U (zh) 2017-04-17 2018-04-17 相机模块及相机模块的感测单元

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170049062A KR102041668B1 (ko) 2017-04-17 2017-04-17 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180116591A true KR20180116591A (ko) 2018-10-25
KR102041668B1 KR102041668B1 (ko) 2019-11-07

Family

ID=63789945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170049062A KR102041668B1 (ko) 2017-04-17 2017-04-17 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10698174B2 (ko)
KR (1) KR102041668B1 (ko)
CN (2) CN108737723B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102236A (ko) * 2019-02-21 2020-08-31 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR20220059089A (ko) * 2020-11-02 2022-05-10 삼성전기주식회사 카메라 모듈

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102041668B1 (ko) * 2017-04-17 2019-11-07 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛
KR102029532B1 (ko) * 2017-06-12 2019-10-07 삼성전기주식회사 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
DE102017214474A1 (de) * 2017-08-18 2019-02-21 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Aktuator mit inhärentem Positionssensor
KR102139765B1 (ko) * 2017-11-24 2020-07-31 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102107028B1 (ko) * 2018-03-05 2020-05-07 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR102653204B1 (ko) * 2019-03-15 2024-04-01 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 액츄에이터
US11733538B2 (en) * 2019-12-10 2023-08-22 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module
KR20210083979A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 삼성전기주식회사 조리개 모듈의 위치 검출 장치
KR102414828B1 (ko) * 2020-11-23 2022-06-30 삼성전기주식회사 카메라 모듈

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001099608A (ja) * 1999-09-28 2001-04-13 Honda Motor Co Ltd 差動変位検出装置
KR20080060195A (ko) * 2005-10-25 2008-07-01 가부시키가이샤 니콘 위치 검출 장치 및 광학 기기
KR20130077216A (ko) 2011-12-29 2013-07-09 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310990B1 (en) 2000-03-16 2001-10-30 Cidra Corporation Tunable optical structure featuring feedback control
WO2000054060A1 (fr) 1999-03-05 2000-09-14 Iwaki Electronics Co., Ltd. Capteur de deplacement et dispositif de collecte d'information concernant le mouvement equipe du capteur
JP4540354B2 (ja) 2004-01-30 2010-09-08 Ｈｏｙａ株式会社 像ブレ補正装置
JP2009271204A (ja) 2008-05-01 2009-11-19 Minebea Co Ltd レンズ駆動ユニット
KR100987781B1 (ko) 2008-09-10 2010-10-13 경원훼라이트공업 주식회사 압전 소자를 이용한 액츄에이터 및 액츄에이터 구동 방법
DE102009022992A1 (de) * 2009-03-02 2010-10-07 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Positionssensor
CN101834984B (zh) 2009-03-10 2012-10-10 朱宝珩 多镜头扫描式数码成像方法
JP2012177754A (ja) 2011-02-25 2012-09-13 Shicoh Engineering Co Ltd レンズ駆動装置、オートフォーカスカメラ及びカメラ付きモバイル端末装置
US9683829B2 (en) 2011-12-13 2017-06-20 Amiteq Co., Ltd. Position detection device
KR101300353B1 (ko) 2011-12-22 2013-08-28 삼성전기주식회사 손떨림 보정장치
JP2014191092A (ja) 2013-03-26 2014-10-06 Ps-Tokki Inc センサレスリニアモータ及び手振れ補正ユニット
US9897432B2 (en) 2013-11-06 2018-02-20 Corephotonics Ltd Inductance-based position sensing in a digital camera actuator
KR101832568B1 (ko) 2015-05-20 2018-02-27 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR101912277B1 (ko) 2015-11-23 2018-10-30 삼성전기 주식회사 액추에이터 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
EP3958054A1 (en) * 2016-03-17 2022-02-23 Lg Innotek Co. Ltd Lens driving apparatus, and camera module and optical device including same
US11163211B2 (en) 2016-10-04 2021-11-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module actuator
KR102041668B1 (ko) 2017-04-17 2019-11-07 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001099608A (ja) * 1999-09-28 2001-04-13 Honda Motor Co Ltd 差動変位検出装置
KR20080060195A (ko) * 2005-10-25 2008-07-01 가부시키가이샤 니콘 위치 검출 장치 및 광학 기기
KR20130077216A (ko) 2011-12-29 2013-07-09 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102236A (ko) * 2019-02-21 2020-08-31 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR20220059089A (ko) * 2020-11-02 2022-05-10 삼성전기주식회사 카메라 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
US10698174B2 (en) 2020-06-30
CN108737723A (zh) 2018-11-02
KR102041668B1 (ko) 2019-11-07
CN108737723B (zh) 2021-03-19
CN208174838U (zh) 2018-11-30
US20180299644A1 (en) 2018-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102041668B1 (ko) 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛
KR102139765B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
CN108121127B (zh) 相机模块的致动器和驱动设备
KR101892853B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
CN110830683B (zh) 相机模块及线圈模块
CN109696737B (zh) 用于相机模块的致动器及处理器实现的致动方法
KR102345119B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터 및 구동 장치
US10757334B2 (en) Actuator of camera module
KR102059819B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102437802B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
US10986274B2 (en) Actuator of camera module
KR20180131151A (ko) 보이스 코일 모터의 구동 장치
KR101963276B1 (ko) 액추에이터 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
US10904438B1 (en) Controller integrated circuit (IC) and actuator of camera module including the same
KR20190123469A (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR20210108202A (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR20220133606A (ko) 카메라 모듈
KR20190045578A (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right