KR20190014849A - 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기 - Google Patents

렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기 Download PDF

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Abstract

실시 예는 제1 측부, 제2 측부, 제3 측부, 제4 측부, 제1 측부와 제2 측부 사이에 배치되는 제1 코너부, 제2 측부와 제3 측부 사이에 배치되는 제2 코너부, 제3 측부와 제4 측부 사이의 배치되는 제3 코너부, 및 제4 측부와 제1 측부 사이에 배치되는 제4 코너부를 포함하고, 제1 측부와 상기 제3 측부는 마주보고, 제2 측부와 상기 제4 측부는 마주보는 고정부, 고정부 내측에 배치되는 보빈, 보빈에 배치되는 코일, 고정부의 제2 측부에 배치되는 제1 마그네트, 고정부의 제4 측부에 배치되는 제2 마그네트, 고정부의 제1 측부에 배치되는 위치 센서, 및 위치 센서와 대응하고 보빈에 배치되는 센싱 마그네트를 포함하고, 고정부의 제1 측부에서 고정부의 제3 측부를 향하는 방향으로 고정부의 제1 측부의 외측면에서 보빈의 중심 간의 거리는 고정부의 제3 측부의 외측면에서 보빈의 중심 간의 거리보다 크고, 고정부의 제1 측부에서 고정부의 제3 측부를 향하는 방향으로 고정부의 제1 측부의 외측면과 보빈의 중심 간의 거리는 고정부의 제1 측부의 외측면과 고정부의 중심 간의 거리보다 크고, 보빈의 중심 및 고정부의 중심 각각은 광축과 수직인 평면에서의 중심이다.

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 위치 센서를 장착할 충분한 공간을 확보할 수 있고, 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있고, 자계 간섭을 줄일 수 있는 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈, 및 광학 기기를 제공한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 제1 측부, 제2 측부, 제3 측부, 제4 측부, 상기 제1 측부와 상기 제2 측부 사이에 배치되는 제1 코너부, 상기 제2 측부와 상기 제3 측부 사이에 배치되는 제2 코너부, 상기 제3 측부와 상기 제4 측부 사이의 배치되는 제3 코너부, 및 상기 제4 측부와 상기 제1 측부 사이에 배치되는 제4 코너부를 포함하고, 상기 제1 측부와 상기 제3 측부는 마주보고, 상기 제2 측부와 상기 제4 측부는 마주보는 고정부; 상기 고정부 내측에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 코일; 상기 고정부의 제2 측부에 배치되는 제1 마그네트; 상기 고정부의 제4 측부에 배치되는 제2 마그네트; 상기 고정부의 제1 측부에 배치되는 위치 센서; 및 상기 위치 센서와 대응하고, 상기 보빈에 배치되는 센싱 마그네트를 포함하고, 상기 고정부의 제1 측부에서 상기 고정부의 제3 측부를 향하는 방향으로 상기 고정부의 제1 측부의 외측면에서 상기 보빈의 중심 간의 거리는 상기 고정부의 제3 측부의 외측면에서 상기 보빈의 중심 간의 거리보다 크고, 상기 고정부의 제1 측부에서 상기 고정부의 제3 측부를 향하는 방향으로 상기 고정부의 제1 측부의 외측면과 상기 보빈의 중심 간의 거리는 상기 고정부의 제1 측부의 외측면과 상기 고정부의 중심 간의 거리보다 크고, 상기 보빈의 중심 및 상기 고정부의 중심 각각은 광축과 수직인 평면에서의 중심이다.
상기 보빈의 제1 외측면과 상기 보빈의 중심 간의 거리는 상기 보빈의 제1 외측면에서 상기 고정부의 중심 간의 거리보다 크고, 상기 보빈의 제1 외측면은 상기 고정부의 제1 측부에 대응하는 외측면일 수 있다.
상기 고정부의 제1 측부의 제1 수평 방향의 길이는 상기 고정부의 제3 측부의 상기 제1 수평 방향의 길이보다 크고, 상기 제1 수평 방향은 상기 고정부의 제1 측부에서 상기 고정부의 제3 측부로 향하는 방향일 수 있다.
상기 고정부의 제1 코너부 및 제4 코너부 각각의 상기 제1 수평 방향의 길이는 상기 고정부의 고정부의 제2 코너부 및 제3 코너부 각각의 상기 제1 수평 방향의 길이보다 클 수 있다.
상기 보빈의 중심은 상기 고정부의 중심과 상기 고정부의 제3 측부 사이에 위치할 수 있다.
상기 보빈의 중심과 상기 고정부의 중심 간의 거리는 25㎛ ~ 150㎛일 수 있다.
상기 제1 마그네트 및 상기 제2 마그네트 각각은 제1 수평 중심선을 기준으로 좌우 비대칭이고, 제2 수평 중심선을 기준으로 좌우 대칭이고, 상기 제1 수평 중심선은 상기 고정부의 제2 측부에서 제4 측부를 향하는 방향과 평행하고, 상기 고정부의 중심을 지나는 가상의 직선이고, 상기 제2 수평 중심선은 상기 고정부의 제2 측부에서 제4 측부를 향하는 방향과 평행하고, 상기 보빈의 중심을 지나는 가상의 직선일 수 있다.
상기 고정부의 제1 코너부와 인접하는 상기 제1 마그네트의 제1 단부와 상기 고정부의 제4 코너부와 인접하는 상기 제2 마그네트의 제1 단부 각각에는 홈이 형성될 수 있다.
상기 고정부의 제1 측부에 배치되고, 상기 위치 센서와 전기적으로 연결되는 회로 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 보빈과 결합되는 내측 프레임, 상기 고정부의 제1 내지 제4 코너부들에 대응하는 제1 내지 제4 외측부들, 상기 제1 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제1 연결부, 상기 제2 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제2 연결부, 상기 제3 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제3 연결부, 및 상기 제4 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제4 연결부를 포함하는 탄성 부재를 더 포함하고, 상기 제1 연결부와 상기 제4 연결부 각각의 폭은 상기 제2 연결부와 상기 제3 연결부 각각의 폭보다 클 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치는 상기 보빈 아래에 배치되는 베이스; 및 상기 보빈을 덮고, 상기 베이스와 결합되는 커버 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 고정부는 보빈을 내측에 수용하고, 상기 커버 부재와 상기 베이스 사이에 위치하는 하우징을 포함할 수 있다.
또는 상기 고정부는 상기 보빈을 덮는 커버 부재를 포함할 수 있고, 상기 렌즈 구동 장치는 상기 보빈 아래에 배치되고, 상기 커버 부재와 결합되는 베이스를 더 포함할 수도 있다.
또는 상기 고정부는 상기 보빈 아래에 배치되는 베이스를 포함할 수 있고, 상기 렌즈 구동 장치는 상기 보빈을 덮고, 상기 베이스와 결합되는 커버 부재를 더 포함할 수 있다.
실시 예는 위치 센서를 장착할 충분한 공간을 확보할 수 있고, 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있고, 자계 간섭을 줄일 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 렌즈 구동 장치의 분해도를 나타낸다.
도 3a는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치의 광축과 수직한 방향으로의 단면도를 나타낸다.
도 3b는 고정부와 보빈의 중심과의 관계를 나타낸다.
도 4는 고정부의 중심, 보빈의 중심, 고정부의 제1 측부, 및 보빈의 제1 외측면 상호 간의 거리 관계를 나타낸다.
도 5a는 다른 실시 예에 따른 제1 마그네트 및 제2 마그네트를 나타낸다.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1 마그네트 및 제2 마그네트의 확대도를 나타낸다.
도 6a는 도 2에 도시된 상부 탄성 부재를 나타낸다.
도 6b은 도 2에 도시된 하부 탄성 부재를 나타낸다.
도 7은 도 2에 도시된 위치 센서의 일 실시 예를 나타낸다.
도 8은 도 4의 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치를 포함하는 광학 기기의 단면도를 나타낸다.
도 9는 실시 예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 일 실시 예를 나타낸다.
도 10은 도 1 및 도 3b에 도시된 렌즈 구동 장치의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 11은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도를 나타낸다.
도 12는 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 13은 도 12에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 개의 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 “제1” 및 “제2”, “상/상부/위” 및 “하/하부/아래” 등과 같은 관계적 용어들은 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다. 또한 동일한 참조 번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
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 방향인 z축 방향을 '제1 방향'이라 칭하고, x축 방향을 '제2 방향'이라 칭하고, y축 방향을 '제3 방향'이라 칭할 수 있다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 "오토 포커싱 기능"을 수행할 수 있다.
'오토 포커싱'은 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 것을 말한다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1의 렌즈 구동 장치(100)의 분해도를 나타내고, 도 3a는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치(100)의 광축과 수직한 방향으로의 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 렌즈 구동 장치(100)는 보빈(bobbin, 110), 코일(120), 마그네트(130), 하우징(140), 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 회로 기판(190), 위치 센서(170), 및 센싱 마그네트(180)를 포함한다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 밸런싱 마그네트(185), 커버 부재(300), 및 베이스(210)를 더 포함할 수 있다.
먼저 커버 부재(300)에 대하여 설명한다.
커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상판 및 측판들을 포함하는 상자 형태일 수 있으며, 하우징(140) 및 보빈(110)을 덮을 수 있고, 커버 부재(300)의 하부는 베이스(210)의 상부와 결합될 수 있다.
커버 부재(300)의 상판의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형 등일 수 있으며, 렌즈를 노출시키기 위한 개구를 구비할 수 있다.
커버 부재(300)의 재질은 마그네트(130)와 붙는 현상을 방지하기 위하여 SUS 또는 플라스틱 등과 같은 비자성체일 수 있으나, 자성 재질로 형성하여 요크(yoke) 기능을 할 수도 있다.
다음으로 보빈(110)을 설명한다.
보빈(110)은 하우징(140)의 내측에 배치되고, 코일(120)과 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축 방향 또는 제1 방향(예컨대, Z축 방향)으로 이동 가능하다.
보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴의 장착을 위하여 개구를 가질 수 있으며, 개구의 형상은 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)은 상부 탄성 부재(150)의 설치 위치를 가이드하기 위한 가이드부를 상부면에 가질 수 있다. 보빈(110)의 상면에는 상부 탄성 부재(150)의 제1 내측 프레임과 결합되기 위한 제1 결합부가 구비될 수 있고, 보빈(110)의 하면에는 하부 탄성 부재(160)의 제2 내측 프레임과 결합되기 위한 제2 결합부가 구비될 수 있다.
보빈(110)의 제1 결합부 및 제2 결합부 각각은 돌기, 홈, 관통 홀, 또는 평면 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
또한 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)의 외측면 또는 상면이 하우징(140)의 내측면 또는 커버 부재(300)의 내면에 직접 충돌하는 것을 방지하기 위한 스토퍼가 보빈의 상면 및 외측면 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.
보빈(110)의 외측면은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 내지 제4 측부들(141-1 내지 141-4)에 대응하는 제1 내지 제4 외측면들(110a-1 내지 110a-4) 및 하우징(140)의 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4))에 대응하는 제5 내지 제6 외측면들(110b-1 내지 110b-4)을 포함할 수 있다.
예컨대, 보빈(110)의 제1 내지 제8 외측면들(110a-1 내지 110a-4, 110b-1 내지110b-4)은 코일(120)이 접하는 보빈(110)의 면일 수 있다. 또는 보빈(110)의 외측면에 돌출부가 마련되는 경우에, 보빈(110)의 제1 내지 제8 외측면들(110a-1 내지 110a-4, 110b-1 내지110b-4)은 돌출부의 돌출 기준이 되는 면일 수 있다.
보빈(110)의 외측면들(110b-1 내지 110b-4) 각각은 인접하는 2개의 외측면들(110a-1와 110a-2, 110a-2와 110a-3, 110a-3과 110a-4, 110a-4와 110a-1) 사이에 배치될 수 있다.
또한 보빈(110)은 2개의 외측면들(예컨대, 110a-1와 110a-2) 중 어느 하나와 제2 외측면(예컨대, 110b-1)이 만나는 제1 모서리(39a), 및 2개의 제1 외측면들(예컨대, 110a-1와 110a-2) 중 나머지 다른 하나와 제2 외측면(110b-1)이 만나는 제2 모서리(39b)를 포함할 수 있다.
또한 보빈(110)의 외측면에는 코일(120)이 안착, 삽입, 또는 배치되는 제1 안착홈이 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)의 외측면(예컨대, 110a-1)에는 센싱 마그네트(180)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되기 위한 제2 안착홈이 구비될 수 있고, 보빈(110)의 외측면(예컨대, 110a-3)에는 밸런싱 마그네트(185)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되기 위한 제3 안착홈이 구비될 수 있다.
다음으로 코일(120)에 대하여 설명한다.
코일(120)은 보빈(110)의 외측면에 배치된다.
예컨대, 코일(120)의 보빈(110)의 제1 안착홈 내에 배치될 수 있다.
코일(120)은 광축(OA)을 중심으로 회전하는 방향으로 보빈(110)의 외주면에 감싸는 폐곡선, 예컨대, 링 형상일 수 있다.
코일(120)은 보빈(110)의 외측면에 직접 권선될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시 예에 의하면, 코일(120)은 코일 링을 이용하여 보빈(110)에 배치되거나, 각진 링 형상의 코일 블록으로 마련될 수도 있다.
코일(120)은 구동 신호(예컨대, 구동 전류)가 공급되면 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용을 통해 전자기력을 형성할 수 있으며, 형성된 전자기력에 의하여 제1 방향으로 보빈(110)이 이동될 수 있다.
센싱 마그네트(180)는 제2 안착홈 내에 배치되어 코일(120)의 안쪽에 배치될 수 있고, 밸런싱 마그네트(185)는 제3 안착홈 내에 배치되어 코일(120)의 안쪽에 배치될 수 있다. 여기서 코일(120)의 안쪽은 코일(120)을 기준으로 보빈(110)의 중심 쪽일 수 있다.
보빈(110)에 배치된 센싱 마그네트(180), 및 밸런싱 마그네트(180) 각각은 광축(OA)과 수직한 방향으로 코일(120)과 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 보빈(110)에 배치된 센싱 마그네트(180), 및 밸런싱 마그네트(180) 각각은 코일(120)과 접할 수도 있다.
코일(120)은 제2 방향(예컨대, x축 방향, 도 3 참조)으로 제1 및 제2 마그네트들(130)과 오버랩될 수 있다.
또한 코일(120)은 제3 방향(예컨대, y축 방향)으로 센싱 마그네트(180), 및 밸런싱 마그네트(180)와 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 코일(120)은 제3 방향(예컨대, y축 방향)으로 센싱 마그네트(180), 및 밸런싱 마그네트(180)와 오버랩되지 않을 수도 있다.
다른 실시 예에서, 코일(120)은 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)에 대응하는 2개의 코일 링들을 포함할 수 있고, 코일 링들 각각은 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)이 마주보는 보빈(110)의 외측면에 배치될 수 있다. 이때 2개의 코일 링들을 서로 전기적으로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 하우징(140)에 대하여 설명한다.
하우징(140)은 제1 코일(120)이 배치된 보빈(110)을 내측에 수용한다.
하우징(140)은 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2), 위치 센서(170), 및 회로 기판(190)을 지지한다. 도 1 내지 도 4에서 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)은 하우징(140)에 배치되나, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)은 커버 부재(300)의 측판의 내측면, 또는 베이스(210)에 배치될 수도 있다.
이와 같이 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)이 배치되는 실시 예에 따른 구성을 "고정부"라 칭할 수 있으며, 고정부는 하우징(140), 커버 부재(300), 베이스(210) 또는 이들과는 다른 별도의 구성 요소일 수 있다.
예컨대, 다른 실시 예에서 하우징(140) 대신에 제1 및 제2 마그네트들은 커버 부재(300) 또는 베이스(210)에 배치될 수 있으며, 이 경우 하우징(140)은 생략되거나 또는 생략되지 않을 수도 있다.
예컨대, 다른 실시 예에서는 마그네트들은 베이스의 측부들에 대응하여 베이스의 상부에 배치될 수 있고, 베이스와 이격되거나 또는 베이스와 접촉될 수도 있다.
하우징(140)은 전체적으로 기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 다각형(예컨대, 사각형, 또는 팔각형) 또는 원형의 개구를 구비할 수 있다.
고정부는 서로 이격되는 제1 내지 제4 측부들, 및 서로 이격되는 제1 내지 제4 코너부들을 포함할 수 있다.
예컨대, 하우징(140)은 서로 이격되는 제1 내지 제4 측부들(141-1 내지 141-4), 및 서로 이격되는 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4)을 포함할 수 있다.
고정부의 제1 내지 제4 측부들은 보빈(110)의 제1 내지 제4 외측면들(110a-1 내지 110a-4)에 대응하거나 또는 마주볼 수 있고, 고정부의 제1 내지 제4 코너부들은 보빈(110)의 제5 내지 제8 외측면들(110b-1 내지 110b-4)에 대응하거나 또는 마주볼 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 내지 제4 측부들(141-1 내지 141-4)은 보빈(110)의 제1 내지 제4 외측면들(110a-1 내지 110a-4)에 대응하거나 또는 마주볼 수 있고, 하우징(140)의 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4)은 보빈(110)의 제5 내지 제8 외측면들(110b-1 내지 110b-4)에 대응하거나 또는 마주볼 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 내지 제4 코너부들(142-1 내지 142-4)은 보빈(110)의 제1 모서리(39a)와 제2 모서리(39b) 사이의 영역에 대응하는 영역일 수 있다.
고정부의 제1 측부와 제3 측부는 서로 마주보며, 제2 방향(예컨대, x축 방향)으로 연장될 수 있고, 고정부의 제1 측부와 제3 측부는 제2 방향 또는 가로 방향으로 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 측부(141-1)와 제3 측부(141-3)는 서로 마주보며, 제2 방향(예컨대, x축 방향)으로 연장될 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 제1 측부(141-1)와 제3 측부(141-3)는 제2 방향 또는 가로 방향으로 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
고정부의 제2 측부와 제4 측부는 서로 마주보며, 제3 방향(예컨대, y축 방향)으로 연장될 수 있다. 예컨대, 고정부의 제2 측부와 제4 측부는 제3 방향 또는 가로 방향으로 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제2 측부(141-2)와 제4 측부(141-4)는 서로 마주보며, 제3 방향(예컨대, y축 방향)으로 연장될 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 제2 측부(141-2)와 제4 측부(141-4)는 제3 방향 또는 가로 방향으로 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(예컨대, 141-1)와 제3 측부(예컨대, 141-3) 각각의 제2 방향 또는 가로 방향으로의 길이는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(예컨대, 141-2)와 제4 측부(예컨대, 141-4) 각각의 제3 방향 또는 가로 방향의 길이와 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시 예에서는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(예컨대, 141-1)와 제3 측부(예컨대, 141-3) 각각의 제2 방향으로의 길이는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(예컨대, 141-2)와 제4 측부(예컨대, 141-4) 각각의 제3 방향의 길이와 다를 수 있다. 예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(예컨대, 141-2)와 제4 측부(예컨대, 141-4) 각각의 제3 방향으로의 길이는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(예컨대, 141-1)와 제3 측부(예컨대, 141-3)의 제2 방향의 길이보다 길 수 있다.
고정부(예컨대, 하우징(140)))의 제1 측부(예컨대, 141-1)의 두께(T1)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)의 두께(T2)보다 클 수 있다(T1>T2).
고정부(예컨대, 하우징(140)))의 제1 측부(예컨대, 141-1)의 제1 수평 방향의 길이(예컨대, 제3 방향)으로의 길이(T1)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)의 제1 수평 방향(예컨대, 제3 방향)으로의 길이(T2)와 다르다.
예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)의 제1 수평 방향(예컨대, x축 방향)으로의 길이(T1)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)의 제1 수평 방향으로의 길이(T2)보다 클 수 있다(T1>T2). 예컨대, 제1 수평 방향은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)에서 고정부의 제3 측부(141-3)로 향하는 방향 또는 이와 평행한 방향일 수 있다.
이는 보빈(110)의 중심(502)을 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(예컨대, 141-3) 사이에 위치시키기 위함이다.
또한 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2)의 제2 수평 방향(예컨대, 제2 방향)의 길이(T3)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 측부(141-4)의 제2 수평 방향(예컨대, 제2 방향)의 길이(T4)와 동일할 수 있다.
예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2)의 제2 수평 방향의 길이(예컨대, x축 방향)으로의 길이(T3)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 측부(141-4)의 제2 수평 방향(예컨대, x축 방향)으로의 길이(T4)와 동일할 수 있다.
예컨대, 제2 수평 방향은 고정부의 제2 측부(141-2)에서 제3 측부(141-3)로 향하는 방향과 평행한 방향일 수 있다.
고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 코너부(142-1)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)와 제2 측부(141-2)를 연결하고, 제2 코너부(142-2)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2)와 제3 측부(141-3)를 연결하고, 제3 코너부(142-3)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)와 제4 측부(141-4)를 연결하고, 제4 코너부(142-4)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 측부(141-4)와 제1 측부(141-1)를 연결할 수 있다.
제1 코너부(142-1), 및 제4 코너부(142-4) 각각의 제1 수평 방향(예컨대, y축 방향)으로의 길이(d1)는 제2 코너부(142-2), 및 제3 코너부(142-3) 각각의 제1 수평 방향(예컨대, y축 방향)으로의 길이(d2)보다 클 수 있다(d1>d2).
또한 예컨대, 제1 코너부(142-1), 및 제4 코너부(142-4) 각각의 제2 수평 방향의 길이(예컨대, x축 방향)으로의 길이(d3)는 제2 코너부(142-2), 및 제3 코너부(142-3) 각각의 제2 수평 방향(예컨대, x축 방향)으로의 길이(d4)와 동일할 수 있다(d3=d4).
고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)에는 위치 센서(170)가 배치될 수 있다. 예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)에는 위치 센서(170)가 안착, 삽입, 또는 배치되기 위한 제1 홈이 구비될 수 있다.
또한 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2) 및 제4 측부(141-4)에는 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)이 배치될 수 있다. 예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2)에는 제1 마그네트(130-1)가 배치되기 위한 제2 홈이 마련될 수 있고, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 측부(141-4)에는 제2 마그네트(130-2)가 배치되기 위한 제3 홈이 마련될 수 있다.
예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1홈, 제2홈, 및 제3홈은 요홈, 또는 관통홀 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 고정부에 제1 내지 제3 홈들 중 적어도 하나가 마련되지 않을 수도 있다.
제1 및 제2 마그네트들(130-1,130-2), 및 위치 센서(170)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 내지 제3 홈들에 접착제 또는 양면 테이프와 같은 접착 부재에 의해 고정될 수도 있다.
하우징(140)의 제1 내지 제4 측부들(141-1 내지 141-4) 각각은 커버 부재(300)의 측판들 중 대응하는 어느 하나와 평행하게 배치될 수 있다.
하우징(140)의 상부 또는 상면에는 상부 탄성 부재(150)의 제1 외측 프레임(152)과 결합하기 위한 제1 결합부가 마련될 수 있고, 하우징(140)의 하부 또는 하면에는 하부 탄성 부재(160)의 제2 외측 프레임(162)과 결합하기 위한 제2 결합부가 마련될 수 있다. 하우징(140)의 제1 결합부 및 제2 결합부 각각은 돌기, 홈, 관통 홀, 또는 평면 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
커버 부재(300)의 상판의 내면에 직접 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 하우징(140)은 상부 또는 상면으로부터 돌출되는 제1 스토퍼를 구비할 수 있다. 베이스(210)의 상부 또는 상면과 충돌하는 것을 방지하기 위하여 하우징(140)은 하부 또는 하면으로부터 돌출되는 제2 스토퍼를 더 구비할 수 있다.
하우징(140)의 제1 내지 제4 측부들(141-1 내지 141-4)의 외측면으로부터 돌출된 제3 스토퍼를 구비할 수 있으며, 제3 스토퍼는 하우징(140)이 제2 및/또는 제3 방향으로 움직일 때 커버 부재(300)의 측판의 내측면과 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
도 3b는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)과 보빈(110)의 중심과의 관계를 나타내고, 도 10은 도 1 및 도 3b에 도시된 렌즈 구동 장치(100)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b, 도 10을 참조하면, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)은 광축과 수직인 2차원 평면에서의 고정부의 공간적인 중앙일 수 있다. 또한 보빈(110)의 중심(502)은 광축과 수직인 2차원 평면에서의 보빈(110)의 공간적인 중앙일 수 있다.
예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)은 광축 방향으로 하우징(140)의 중심 또는 공간적 중앙일 수 있고, 광축과 수직한 방향으로 하우징(140)의 측부(141-1 내지 141-4)와 오버랩될 수 있다. 또한 예컨대, 보빈(110)의 중심(502)은 광축 방향으로 보빈(110)의 중심 또는 공간적 중앙일 수 있고, 광축과 수직한 방향으로 보빈(110)의 외측면과 오버랩될 수 있다.
보빈(110)의 중심(502)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3) 사이에 위치할 수 있다.
또는 보빈(110)의 중심(502)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)과 보빈(110)의 제3 외측면(110b-3) 사이에 위치할 수 있다.
고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 이격 거리(D1)는 25㎛ ~ 150㎛일 수 있다. 예컨대, D1은 50㎛ ~ 100㎛일 수 있다.
D1이 25㎛ 미만일 경우에는 위치 센서(170)를 배치하기 위한 충분한 공간을 확보할 수 없고, 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치를 포함하는 광학 기기의 디자인의 여유도를 충분히 확보할 수 없다. D1이 150㎛ 초과하는 경우에는, 렌즈 구동 장치(100)의 제3 방향의 길이가 증가하여 사이즈가 증가될 수 있다.
예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 수평 중심선(201a)과 하우징(140)의 제1 수직 중심선(201b)이 만나는 지점일 수 있다.
예컨대, 제1 수평 중심선(201a)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부에서 제4 측부를 향하는 방향 또는 제2 수평 방향(예컨대, x축)과 평행하고, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)을 지나는 가상의 직선일 수 있다.
또는 예컨대, 제1 수평 중심선(201a)은 제1 마그네트(130-1)의 일면과 수직이고, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)을 지나는 가상의 직선일 수 있다. 여기서 제1 마그네트(130-1)의 일면은 보빈(110)의 외측면(110a-2)을 마주보는 면일 수 있다.
제1 수직 중심선(201b)은 고정부의 제2 측부(141-2) 또는 제1 수평 방향(예컨대, y축)과 평행하고, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)을 지나는 가상의 직선일 수 있다.
예컨대, 보빈(110)의 중심(502)은 보빈(110)의 제2 수평 중심선(202a)과 보빈(110)의 제2 수직 중심선(202b)이 만나는 지점일 수 있다.
예컨대, 제2 수평 중심선(202a)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부에서 제4 측부를 향하는 방향 또는 제2 수평 방향(예컨대, x축)과 평행하고, 보빈(110)의 중심(502)을 지나는 가상의 직선일 수 있다.
또는 예컨대, 제1 수평 중심선(201a)은 제1 마그네트(130-1)의 일면과 수직이고, 보빈(110)의 중심(502)을 지나는 가상의 직선일 수 있다.
제2 수직 중심선(202b)은 고정부의 제2 측부(141-2) 또는 제1 수평 방향(예컨대, y축)과 평행하고, 보빈(110)의 중심(502)을 지나는 가상의 직선일 수 있다. 예컨대, 제2 수직 중심선(202b)은 제1 수직 중심선(201b)에 정렬될 수 있다.
보빈(110)의 제2 수평 중심선(202a)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 수평 중심선(201a)과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3) 사이에 위치할 수 있다. 또는 보빈(110)의 제2 수평 중심선(202a)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 수평 중심선(201a)과 보빈(110)의 제3 외측면(110b-3) 사이에 위치할 수 있다.
고정부(예컨대, 하우징(140)의 제1 측부(141-1)에서 고정부의 제3 측부(141-3)를 향하는 방향으로, 제1 측부(141-1)의 외측면과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501) 간의 거리(L1)는 제3 측부(141-3)의 외측면과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501) 간의 거리(L2)와 동일할 수 있다(L1=L2).
또한 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2)에서 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 측부(141-4)를 향하는 방향으로, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2)의 외측면과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501) 간의 거리(L3)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 측부(141-4)의 외측면과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501) 간의 거리(L4)와 동일할 수 있다(L2=L4).
예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 내지 제4 측부들(예컨대, 141-1 내지 141-4)의 외측면에 돌출부 또는 돌기가 마련되는 경우에, 고정부(예컨대, 하우징(140)의 제1 내지 제4 측부들(예컨대, 141-1 내지 141-4) 각각의 외측면은 돌출부 또는 돌기의 돌출 기준이 되는 면일 수 있다.
또한 보빈(110)의 제1 외측면(110b-1)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(R1)는 보빈(110)의 제3 외측면(110b-3)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(R2)와 동일할 수 있다(R1=R2).
또한 보빈(110)의 제2 외측면(110b-2)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(R3)는 보빈(110)의 제4 외측면(110b-4)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(R4)와 동일할 수 있다(R3=R4).
제1 및 제2 마그네트들(130-1 내지 130-2) 각각은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 수평 중심선(201a)에 좌우 비대칭일 수 있고, 보빈(110)의 제2 수평 중심선(202a)에 좌우 대칭일 수 있다.
도 4는 고정부의 중심(501), 보빈(110)의 중심, 고정부의 제1 측부(141-1), 및 보빈(110)의 제1 외측면(110a-1) 상호 간의 거리 관계를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)에서 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)를 향하는 방향으로, 제1 측부(141-1)의 외측면과 보빈(110)의 중심(502)(또는 제2 수평 중심선(202a)) 간의 거리(D2)는 제1 측부(141-1)의 외측면과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)(또는 제1 수평 중심선(201a)) 간의 거리(L1)보다 클 수 있다(D2>L1).
또한 보빈(110)의 제1 외측면(110a-1)과 보빈(110)의 중심(502)(또는 제2 수평 중심선(202a) 간의 거리(R1)는 보빈(110)의 제1 외측면(110a-1)과 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)(또는 제1 수평 중심선(201a)) 간의 거리(D3)보다 클 수 있다(R1>D3).
또한 고정부(예컨대, 하우징(140-1)의 제1 측부(141-1)에서 고정부(예컨대, 하우징(140-1)의 제3 측부(141-3)를 향하는 방향으로, 제1 측부(141-1)의 외측면과 보빈(110)의 중심(502)(또는 제2 수평 중심선(202a)) 간의 거리(D2)는 제3 측부(141-3)의 외측면과 보빈(110)의 중심(502)(또는 제2 수평 중심선(202a) 간의 거리(D4)는 보다 클 수 있다(D4<D2).
즉 보빈(110)의 중심(502) 또는 광축이 하우징(140)의 제1 측부(141-1)의 외측면보다 하우징(140)의 제3 측부(141-3)의 외측면에 더 인접하여 위치할 수 있다.
도 3a 내지 도 4에서의 설명은 고정부가 커버 부재 또는 베이스 등인 다른 실시 예에 적용될 수 있다.
다음으로 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)에 대해 설명한다.
제1 마그네트(130-1)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 측부(141-2)에 배치되고, 제2 마그네트(130-2)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 측부(141-4)에 배치된다.
보빈(110)의 초기 위치에서, 고정부(예컨대, 하우징(140))에 배치된 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2) 각각은 제2 방향(예컨대, x축 방향) 또는 제1 마그네트(130-1)에서 제2 마그네트(130-2)를 향하는 방향으로 제1 코일(120)과 오버랩될 수 있다.
여기서 보빈(110)의 초기 위치는 제1 코일(120)에 전원을 인가하지 않은 상태에서, AF 가동부의 최초 위치이며, 상부 탄성 부재(150) 및 하부 탄성 부재(160)가 단지 AF 가동부의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다.
이와 더불어 보빈(110)의 초기 위치는 중력이 보빈(110)에서 베이스(210) 방향으로 작용할 때, 또는 이와 반대로 중력이 베이스(210)에서 보빈(110) 방향으로 작용할 때의 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다. AF 가동부는 보빈(110) 및 보빈(110)에 장착되는 구성들, 예컨대, 코일(120), 센싱 마그네트(180), 및 밸런싱 마그네트(185)를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 및 제4 측부들(141-2, 142-4)에는 제2 및 제3 홈이 마련되지 않을 수 있고, 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 및 제4 측부들(141-2, 141-4)의 외측 또는 내측 중 어느 하나에 배치될 수도 있다.
제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2) 각각의 형상은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 및 제4 측부들(141-2, 141-4)에 대응되는 형상, 예컨대, 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2) 각각은 코일(120)을 마주보는 제1면은 S극이고, 제1면과 반대면인 제2면은 N극인 단극 착자 마그네트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2) 각각의 제1면과 제2면은 서로 반대일 수 있다. 또는 다른 실시 예에서 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2) 각각은 양극 착자 마그네트일 수도 있다.
제1 마그네트(130-1)의 제1단부와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)의 외측면 간의 이격 거리(K1)는 제1 마그네트(130-1)의 제2 단부와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)의 외측면 간의 이격 거리(K2)와 동일할 수 있다.
또한 제2 마그네트(130-2)의 제1단부와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)의 외측면 간의 이격 거리는 제2 마그네트(130-2)의 제2단부와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)의 외측면 간의 이격 거리와 동일할 수 있다.
다음으로 센싱 마그네트(180) 및 밸런싱 마그네트(185)에 대하여 설명한다.
센싱 마그네트(180)는 보빈(110)의 제2 안착홈 내에 배치될 수 있고, 밸런싱 마그네트(185)는 보빈(110)의 제3 안착홈 내에 배치될 수 있다.
센싱 마그네트(180) 및 밸런싱 마그네트(185) 각각은 N극과 S극의 경계면이광축 방향과 수직인 방향과 평행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 다른 실시 예에서는 N극과 S극의 경계면이 광축 방향과 평행할 수도 있다.
코일(120)과 제1 및 제2 마그네트들(130-1, 130-2) 간의 상호 작용에 의하여 센싱 마그네트(180)는 보빈(110)과 함께 광축 방향(OA)으로 이동할 수 있으며, 위치 센서(170)는 광축 방향으로 이동하는 센싱 마그네트(180)의 자기장의 세기를 감지할 수 있고, 감지된 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 카메라 모듈의 제어부(830) 또는 단말기의 제어부(780)는 위치 센서(170)가 출력하는 출력 신호에 기초하여, 보빈(110)의 광축 방향으로의 변위를 검출할 수 있다.
또한 밸런싱 마그네트(185)는 센싱 마그네트(180)와 무게 균형을 맞추기 위하여 보빈(110)에 배치될 수 있으며, 이로 인하여 정확한 AF 동작이 수행될 수 있다. 다른 실시 예에서는 밸런싱 마그네트(185)는 생략될 수도 있다.
다음으로 위치 센서(170), 및 회로 기판(190)에 대하여 설명한다.
위치 센서(170) 및 회로 기판(190)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(예컨대, 141-1)에 센싱 마그네트(180)와 대응되도록 배치된다.
예컨대, 보빈(110)의 초기 위치에서 위치 센서(170)는 광축 방향과 수직한 방향 또는 제3 방향(예컨대, y축 방향)으로 센싱 마그네트(180)와 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 양자는 오버랩되지 않을 수도 있다.
예컨대, 회로 기판(190)은 하우징(140)의 제1 측부(141-1)의 외측면에 배치될 수 있다. 또는 다른 실시 예에서는 회로 기판은 커버 부재(300)의 내측면 또는 베이스(210)의 제1 측부의 내측면에 배치될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(예컨대, 141-1)에는 회로 기판(190)을 안착, 삽입, 또는 배치하기 위한 홈을 구비할 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 측부(141-1)의 외측면에는 회로 기판(190)을 안착 또는 배치하기 위한 홈이 구비될 수 있다.
위치 센서(170)는 고정부(예컨대, 하우징(140))에 배치된 회로 기판(190)에 장착될 수 있고, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 홈 내에 배치될 수 있다.
위치 센서(170)는 보빈(110)의 이동에 따라 보빈(110)에 장착된 센싱 마그네트(180)의 자기장의 세기의 변화를 감지할 수 있고, 감지된 결과에 따른 출력 신호(예컨대, 출력 전압)를 출력할 수 있다.
위치 센서(170)는 회로 기판(190)의 제1면에 배치될 수 있다. 여기서 회로 기판(190)의 제1면은 보빈(110)의 제1 외측면(110b-1) 또는 하우징(140)의 제1 측부의 외측면을 마주보는 면일 수 있다.
도 7은 도 2에 도시된 위치 센서의 일 실시 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 위치 센서(170)는 홀 센서(Hall sensor, 61) 및 드라이버(62)를 포함하는 IC(Integrated Circuit)일 수 있다.
예컨대, 홀 센서(61)는 실리콘 계열로 이루어질 수 있으며, 주위 온도가 증가할수록 홀 센서(61)의 출력(VH)은 증가할 수 있다.
또는 다른 실시 예에서 홀 센서(61)는 GaAs로 이루어질 수 있으며, 주위 온도에 대하여 홀 센서(61)의 출력(VH)은 약 -0.06%/℃의 기울기를 가질 수 있다.
위치 센서(170)는 주위 온도를 감지할 수 있는 온도 센싱 소자(63)를 더 포함할 수 있다. 온도 센싱 소자(63)는 위치 센서(170) 주위의 온도를 측정한 결과에 따른 온도 감지 신호(Ts)를 드라이버(62)로 출력할 수 있다.
예컨대, 위치 센서(170)의 홀 센서(61)는 센싱 마그네트(180)의 자기력의 세기를 감지한 결과에 따른 출력(VH)을 발생할 수 있다.
드라이버(62)는 홀 센서(61)를 구동하기 구동 신호(dV), 및 코일(120)을 구동하기 위한 구동 신호(Id1)를 출력할 수 있다.
예컨대, 프토토콜(protocol)을 이용한 데이터 통신, 예컨대, I2C 통신을 이용하여 드라이버(62)는 카메라 모듈의 제어부(830) 또는 광학 기기의 제어부(780)로부터 클럭 신호(SCL), 데이터 신호(SDA), 전원 신호(VCC, GND)를 수신할 수 있다.
드라이버(62)는 클럭 신호(SCL), 및 전원 신호(VCC, GND)를 이용하여 홀 센서(61)를 구동하기 위한 구동 신호(dV), 및 코일(120)을 구동하기 위한 구동 신호(Id1)를 생성할 수 있다.
또한 드라이버(62)는 홀 센서(61)의 출력(VH)을 수신하고, 프토토콜(protocol)을 이용한 데이터 통신, 예컨대, I2C 통신을 이용하여, 홀 센서(61)의 출력(VH)에 관한 클럭 신호(SCL) 및 데이터 신호(SDA)를 제어부(830, 또는 780)로 전송할 수 있다.
또한 드라이버(62)는 온도 센싱 소자(63)가 측정한 온도 감지 신호(Ts)를 수신하고, 프토토콜(protocol)을 이용한 데이터 통신, 예컨대, I2C 통신을 이용하여 온도 감지 신호(Ts)를 제어부(830, 또는 780)로 전송할 수 있다.
제어부(830 또는 780)는 위치 센서(170)의 온도 센싱 소자(63)에 의하여 측정된 주위 온도 변화에 기초하여 홀 센서(61)의 출력(VH)에 대한 온도 보상을 수행할 수 있다.
위치 센서(170)는 클럭 신호(SCL), 및 2개의 전원 신호(VCC, GND)를 수신하기 위한 제1 내지 제3 단자들, 및 데이터(SDA)를 송수신하기 위한 제4 단자, 및 코일(120)에 구동 신호를 제공하기 위한 제5 및 제6 단자들을 포함할 수 있다.
위치 센서(170)의 제1 내지 제4 단자들은 외부와의 전기적 연결을 위한 회로 기판(190)의 단자들(251-1 내지 251-4)과 전기적으로 연결될 수 있고, 위치 센서(170)의 제5 및 제6 단자들은 제1 및 제2 하부 탄성 부재들(160-1, 160-2)을 통하여 코일(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시 예에서 위치 센서(170)는 홀 센서 등과 같은 위치 검출 센서 단독으로 구현될 수도 있다. 이 경우 코일(120)의 구동 신호는 위치 센서(170)에서 제공되는 것이 아니라, 외부로부터 회로 기판(190)에 제공될 수 있고, 제1 및 제2 하부 탄성 부재들(160-1, 160-2)을 통하여 코일(120)에 전달될 수 있다.
최근에 온도 보상등 기능이 추가된 Driver IC를 Actuator 내부에 추가해야 하는 설계가 증가되고 있다. 단독 홀 센서 대비 홀 센서를 포함하는 드라이버 IC 및 온도 센싱 기능이 추가된 위치 센서를 포함하는 드라이버 IC의 사이즈 및 두께의 증가로 인하여 마그네트를 하우징의 3면에만 추가할 수 있다.
그러나, 하우징의 3면에 마그네트를 장착할 경우 전자기력의 균형이 무너져 AF 구동시 틸트(tilt)가 급격히 증가될수 있어, 실시 예에서는 2개의 마그네트들을 구비할 수 있다.
실시 예는 X축으로는 하우징에 마그네트를 장착할 공간을 더 확보할 수 있고, Y축으로는 길이를 최소로 하기 위해 제품(예컨대, 렌즈 구동 장치)의 중심(예컨대, 하우징의 중심)과 렌즈의 광축(예컨대, 보빈의 중심)을 다르게 설계함으로써 제품(예컨대, 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 광학 기기)의 사이즈를 줄일 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같은 위치 센서(170)는 온도 보상 기능이 추가된 드라이버 IC 형태일 수 있고, 홀 센서 단독으로 이루어진 위치 센서에 비하여 사이즈가 크다. 이러한 큰 사이즈의 위치 센서(170)를 고정부에 배치시키기 위해서는 고정부에 충분한 공간이 확보되어야 한다.
카메라 모듈 및 광학 장치가 소형화되고 있는 추세에서는 이러한 큰 사이즈의 위치 센서(170)를 위한 공간 확보가 어려우며, 이러한 공간 확보를 위해서 렌즈의 사이즈가 줄여야 하는데, 이는 렌즈의 초점 거리의 제약이 될 수 있다.
실시 예에서는 도 3a 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 고정부의 제2 및 제4 측부들에 2개의 마그네트들을 배치시키고, 광축(또는 보빈(110)의 중심(502)이 고정부(예컨대, 하우징(140))의 중심(501)과 고정부(예컨대, 하우징)의 제3 측부(예컨대, 141-3) 사이에 위치시킴으로써, 전체 사이즈를 증가시키지 않음과 동시에 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(예컨대, 141-1)에 위치 센서(170)를 배치시킬 충분한 공간을 확보할 수 있다.
도 8은 도 4의 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)를 포함하는 광학 기기(200A)의 단면도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 렌즈 구동 장치(100)를 포함하는 카메라 모듈은 광학 기기(200A)의 전면(403)에 장착될 수 있다. 이때 광학 장치의 전면의 디자인의 자유도를 향상시키기 위하여 렌즈 구동 장치(100)는 광학 기기(200A)의 상단 또는 상면(405)에 인접하여 위치할 수 있다.
예컨대, 도 4의 고정부의 제3 측부(141-3)가 광학 기기(200A)의 상단 또는 상면(405)에 인접하도록 렌즈 구동 장치가 광학 기기에 배치될 수 있다.
렌즈 구동 장치(100)에 장착되는 렌즈(412)는 빛을 받아야 하므로, 광학 장치의 전면(403)으로부터 개방되어야 한다. 도 4에서 설명한 바와 같이, D4<D2이므로 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)를 포함하는 카메라 모듈을 광학 기기(200A)에 적용할 경우, 렌즈(412)는 광학 기기(200A)의 상단 또는 상면(405)에 인접하여 배치시킬 수 있고, 이로 인하여 광학 기기(200A)의 전면에 대한 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있다.
다음으로 상부 탄성 부재(150), 및 하부 탄성 부재(160)에 대하여 설명한다.
도 6a는 도 2에 도시된 상부 탄성 부재(150)를 나타내고, 도 6b은 도 2에 도시된 하부 탄성 부재를 나타낸다. 도 6a 및 도 6b는 도 3와 동일한 방향에서 도시한 도면 또는 동일한 방향의 평면도이다.
도 6a 및 도 6b을 참조하면, 상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부, 상부면, 또는 상단 및 고정부(예컨대, 하우징(140))의 상부, 상부면, 또는 상단과 결합할 수 있고, 하부 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부, 하부면, 또는 하단 및 고정부(예컨대, 하우징(140))의 하부, 하부면, 또는 하단과 결합할 수 있다. 상부 탄성 부재(150) 및 하부 탄성 부재(160)는 보빈(110)을 탄력적으로 지지할 수 있다.
상부 탄성 부재(150)와 하부 탄성 부재(160)는 판 스프링(leaf spring)으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 코일스프링(coil spring), 서스펜션와이어 등으로 구현될 수도 있다.
상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부, 상부면, 또는 상단과 결합되는 제1 내측 프레임(151), 고정부(예컨대, 하우징(140))의 상부, 상부면, 또는 상단과 결합되는 제1 외측 프레임(152), 및 제1 내측 프레임(151)과 제1 외측 프레임(152)을 연결하는 제1 프레임 연결부를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 내측 프레임(151)은 보빈(110)의 제1 결합부에 결합될 수 있고, 제1 외측 프레임(152)은 하우징(140)의 제1 결합부에 결합될 수 있다.
제1 외측 프레임(152)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 코너부(예컨대, 142-1)의 상부와 대응 또는 결합되는 제1 상부 외측부(152-1), 제2 코너부(예컨대, 142-2)의 상부와 대응 또는 결합되는 제2 상부 외측부(152-2), 제3 코너부(예컨대, 142-3)의 상부와 대응 또는 결합되는 제3 상부 외측부(152-3), 및 제4 코너부(142-4)의 상부와 대응 또는 결합되는 제4 상부 외측부(152-4)를 포함할 수 있다.
제1 프레임 연결부는 제1 상부 외측부(152-1)와 제1 내측 프레임(151)을 연결하는 제1 상부 연결부(153a), 제2 상부 외측부(152-2)와 제1 내측 프레임(151)을 연결하는 제2 상부 연결부(153b), 제3 상부 외측부(152-3)와 제1 내측 프레임(151)을 연결하는 제3 상부 연결부(153c), 및 제4 상부 외측부(152-4)와 제1 내측 프레임(151)을 연결하는 제4 상부 연결부(153d)를 포함할 수 있다.
도 4에서 D2>D4이므로, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)에 대응하는 상부 탄성 부재(150)의 제1 외측 프레임(151)의 제1 부분(15a)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(D5)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)에 대응하는 상부 탄성 부재(150)의 제1 외측 프레임(151)의 제2 부분(15b)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(D6)보다 클 수 있다(D5>D6).
상부 탄성 부재(150)의 탄성 계수의 균형을 맞추기 위하여 제1 상부 연결부(153a)와 제4 상부 연결부(153d) 각각의 폭(W1)은 제2 상부 연결부(153b)와 제3 상부 연결부(153c) 각각의 폭(W2)보다 클 수 있다(W1>W2).
하부 탄성 부재(160)는 전기적으로 분리되도록 서로 이격되는 제1 스프링(160-1) 및 제2 스프링(160-2)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 및 스프링들(160-1, 160-2)은 회로 기판(190)이 배치되는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1) 및 제3 측부(141-3)에서 서로 분리될 수 있다.
제1 및 제2 스프링들(160-1, 160-2) 각각은 보빈(110)의 상부, 상부면, 또는 상단과 결합되는 제2 내측 프레임(161), 고정부(예컨대, 하우징(140))의 상부, 상부면, 또는 상단과 결합되는 제2 외측 프레임(162), 및 제2 내측 프레임(161)과 제2 외측 프레임(152)을 연결하는 제2 프레임 연결부를 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 내측 프레임(151)은 보빈(110)의 제2 결합부에 결합될 수 있고, 제2 외측 프레임(152)은 하우징(140)의 제2 결합부에 결합될 수 있다.
예컨대, 제1 스프링(160-1)의 제2 외측 프레임(162)은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 코너부(예컨대, 142-1)의 하부와 대응 또는 결합되는 제1 하부 외측부(162-1), 및 제2 코너부(예컨대, 142-2)의 하부와 대응 또는 결합되는 제2 하부 외측부(162-2)를 포함할 수 있다.
제2 스프링(160-2)의 제2 외측 프레임(162)은 고정부(예컨대, 하우징(140)의 제3 코너부(예컨대, 142-3)의 하부와 대응 또는 결합되는 제3 하부 외측부(162-3) 및 제4 코너부(142-4)의 하부와 대응 또는 결합되는 제4 하부 외측부(162-4)를 포함할 수 있다.
제1 스프링(160-1)의 제2 프레임 연결부는 제1 하부 외측부(162-1)와 제2 내측 프레임(161)을 연결하는 제1 하부 연결부(163a), 및 제2 하부 외측부(162-2)와 제2 내측 프레임(161)을 연결하는 제2 상부 연결부(163b)를 포함할 수 있다.
제2 스프링(160-2)의 제2 프레임 연결부는 제3 하부 외측부(162-3)와 제2 내측 프레임(161)을 연결하는 제3 하부 연결부(163c), 및 제4 하부 외측부(162-4)와 제2 내측 프레임(161)을 연결하는 제4 하부 연결부(163d)를 포함할 수 있다.
도 4에서 D2>D4이므로, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)에 대응하는 제1 및 제2 스프링들(160-1, 160-2)의 제2 외측 프레임(161)의 제1 부분(16a)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(D7)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)에 대응하는 제1 및 제2 스프링들(160-1,160-2)의 제2 외측 프레임(161)의 제2 부분(16b)과 보빈(110)의 중심(502) 간의 거리(D8)보다 클 수 있다(D7>D8).
하부 탄성 부재(160)의 탄성 계수의 균형을 맞추기 위하여 제1 하부 연결부(163a)와 제4 하부 연결부(163d) 각각의 폭(W3)은 제2 하부 연결부(163b)와 제3 하부 연결부(163c) 각각의 폭(W4)보다 클 수 있다(W3>W4).
제1 내지 제4 상부 연결부들(153a 내지 153d) 및 제 내지 제4 하부 연결부들(163a 내지 163d) 각각은 적어도 한 번 이상 절곡 또는 커브(또는 곡선)지도록 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다.
제1 내지 제4 상부 연결부들(153a 내지 153d) 및 제1 내지 제4 하부 연결부들(163a 내지 163d)의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 제1 방향으로 상승 및/또는 하강 동작이 탄력적으로(또는 탄성적으로) 지지될 수 있다.
제1 및 제2 스프링들(160-1, 160-2) 각각의 제2 내측 프레임(161)에는 코일(120)이 결합되는 본딩부(19a, 19b)가 구비될 수 있다.
또한 제1 및 제2 스프링들(160-1, 160-2) 각각의 제2 외측 프레임(161)의 제1 부분(16a)에는 회로 기판(190)과 결합되는 연장부(161a, 164b)가 마련될 수 있다. 연장부(161a, 164b)은 각각은 제2 외측 프레임(161)의 제1 부분(16a)의 외측면에서 회로 기판(190)을 향하여 돌출 또는 연장될 수 있다.
베이스(210)는 커버 부재(300)와 함께 보빈(110) 및 하우징(140)의 수용 공간을 형성할 수 있으며, 커버 부재(300)와 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
베이스(210)는 하우징 아래에 배치될 수 있으며, 하부 탄성 부재(160)는 베이스(210)의 상면 상에 배치될 수 있다.
베이스(210)는 보빈(110)의 개구, 또는/및 하우징(140)의 개구에 대응하는 개구를 구비할 수 있다. 베이스(210)는 네 개의 코너부들 각각에서 상부 방향으로 소정 높이 돌출되는 기둥 형상의 가이드부를 포함할 수 있다.
하우징(140)의 제1 내지 제4 코너부들에는 가이드부가 삽입될 수 있는 가이드 홈이 마련될 수 있으며, 에폭시 또는 실리콘 등과 같은 접착 부재(미도시)에 의하여 베이스(210)의 가이드부와 하우징(140)의 가이드 홈은 체결 또는 결합될 수 있다.
도 5a는 다른 실시 예에 따른 제1 마그네트(130-1a) 및 제2 마그네트(130-2a)를 나타내고, 도 5b는 도 5a에 도시된 제1 마그네트(130-1a) 및 제2 마그네트(130-2a)의 확대도를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 및 제2 마그네트들(130-1a, 130-2a) 각각은 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 수평 중심선(201a)에 좌우 대칭일 수 있고, 보빈(110)의 제2 수평 중심선(202a)에 좌우 비대칭일 수 있다.
또한 예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 코너부(142-1)와 인접하는 제1 마그네트(130-1a)의 제1 단부(25a)와 제1 수평 중심선(201a) 간의 거리(L11)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제2 코너부(142-2)와 인접하는 제1 마그네트(130-1a)의 제2 단부(25b)와 제1 수평 중심선(201a) 간의 거리(L12)와 동일할 수 있다.
또한 예컨대, 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제4 코너부(142-4)와 인접하는 제2 마그네트(130-2a)의 제1 단부(26a)와 제1 수평 중심선(201a) 간의 거리(L11)는 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 코너부(142-3)와 인접하는 제2 마그네트(130-2a)의 제2 단부(26b)와 제1 수평 중심선(201a) 간의 거리(L12)와 동일할 수 있다.
예컨대, 제1 마그네트(130-1a)의 제1 단부(25a)와 제2 수평 중심선(202a) 간의 거리(L21)는 제1 마그네트(130-1a)의 제2 단부(25b)와 제2 수평 중심선(202a) 간의 거리(L22)보다 크다(L21>L22).
예컨대, 제2 마그네트(130-2a)의 제1 단부(26a)와 제2 수평 중심선(202a) 간의 거리(L21)는 제2 마그네트(130-2a)의 제2 단부(26b)와 제2 수평 중심선(202a) 간의 거리(L22)보다 크다(L21>L22).
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 마그네트(130-1a)의 제2 단부(25b)와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)의 외측면 간의 거리(D12)는 제1 마그네트(130-1a)의 제1 단부(25a)와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)의 외측면 간의 거리(D11)보다 크다(D12>D11).
또한 제2 마그네트(130-2a)의 제2 단부(26b)와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제3 측부(141-3)의 외측면 간의 거리(D12)는 제2 마그네트(130-2a)의 제1 단부(26a)와 고정부(예컨대, 하우징(140))의 제1 측부(141-1)의 외측면 간의 거리(D11)보다 크다(D12>D11).
D12>D11이므로, 실시 예에 따른 듀얼 카메라에 포함된 제1 렌즈 구동 장치의 마그네트들(130-1a, 130-2a)과 제2 렌즈 구동 장치의 마그네트들(130-1a, 130-2a 간의 이격 거리를 증가시킬 수 있고, 이로 인하여 제1 및 제2 렌즈 구동 장치들에 포함된 마그네트들 간의 자계 간섭을 감소시킬 수 있고, 자계 간섭에 기인하는 AF 구동의 오동작을 방지할 수 있다.
제1 및 제2 마그네트들(130-1a, 13-2a)이 보빈(110)의 제2 수평 중심선(202a)에 좌우 비대칭일 경우, 제2 수평 중심선(202a)을 기준으로 할 때, 전자기력의 불균형이 발생될 수 있고, 이로 인하여 AF 구동의 오동작 또는 AF 가동부의 원하지 않는 틸트가 발생될 수 있으나, 실시 예는 제1 및 제2 마그네트들(130-1a, 130-2a) 각각의 제1 단부(25a, 25b)에 모따기 형태의 홈을 구비함으로써, 이러한 전자기력의 불균형을 완화할 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 마그네트들(130-1a, 130-2a) 각각의 제1 단부(25a, 26a)에 위치하는 어느 한 모서리에는 모따기 형태의 홈(31a, 31b)이 형성될 수 있다.
예컨대, 홈(31a, 31b)은 제1 및 제2 마그네트들(130-1a, 130-2a) 각각의 제1 단부(25a, 26a)의 모서리들 중에서 코일(120)에 인접하는 어느 한 모서리에 형성될 수 있다.
모따기 형태의 홈(31a, 31b)을 마련하는 이유는 제1 및 제2 마그네트들(130-1a, 130-2a)과 코일(120) 간의 전자기력의 감소는 최소화함과 동시에, 전자기력의 불균형을 완화하기 위함이다.
보빈(110)의 초기 위치에서 보빈(110)의 상부가 하우징(140)의 상단(또는 최상단)보다 돌출될 수 있으며, 이 경우에도 도 3a 내지 도 5b에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 9는 실시 예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 일 실시 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 듀얼 카메라 모듈은 제1 렌즈 구동 장치(100-1) 및 제2 렌즈 구동 장치(100-2)를 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 제1 렌즈 구동 장치(100-1) 및 제2 렌즈 구동 장치(100-2)는 도 1 내지 도 5b에 도시된 상술한 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제1 및 제2 렌즈 구동 장치들(100-1, 100-2)이 도 5a의 실시 예인 경우에는 제1 렌즈 구동 장치(100-1)의 마그네트와 제2 렌즈 구동 장치(100-2)의 마그네트 간의 이격 거리를 더욱 증가시킬 수 있으므로, 자계 간섭 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
다른 실시 예에서는 제1 렌즈 구동 장치(100) 및 제2 렌즈 구동 장치(100) 중 적어도 하나가 도 1 내지 도 5b에서 설명한 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치일 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 렌즈 구동 장치 중 어느 하나는 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치일 수 있고, 나머지 다른 하나는 OIS용 렌즈 구동 장치일 수 있다.
제1 렌즈 구동 장치(100-1)와 제2 렌즈 구동 장치(100-2) 사이의 이격 거리(d3)를 줄이면, 제1 렌즈 구동 장치(100-1)의 마그네트(130-1, 130-2)와 제2 렌즈 구동 장치(100-2)의 마그네트(130-1, 130-2) 간의 자계 간섭이 증가될 수 있으며, 이러한 자계 간섭으로 인하여 AF 구동의 오동작이 발생될 수 있다.
제1 및 제2 렌즈 구동 장치(100-1, 100-2) 각각의 광축 또는 보빈(110)의 중심(502)이 하우징(140)의 중심(501)과 하우징(140)의 제3 측부(141-3) 사이에 위치하기 때문에, 실시 예는 제1 렌즈 구동 장치(100-1)의 광축과 제2 렌즈 구동 장치(100-2)의 광축 간의 거리를 감소시킬 수 있어 듀얼 카메라 모듈의 사이즈를 줄일 수 있고, 듀얼 카메라 모듈의 듀얼 줌(zoom) 기능을 향상시킬 수 있다.
또한 제1 렌즈 구동 장치(100-1)와 제2 렌즈 구동 장치(100-2) 사이의 이격 거리(d3)의 감소가 없기 때문에, 실시 예는 듀얼 카메라 모듈의 듀얼 줌(zoom) 기능을 향상시킴과 동시에 제1 렌즈 구동 장치(100-1)의 마그네트와 제2 렌즈 구동 장치(100-2)의 마그네트 간의 자계 간섭의 영향을 완화할 수 있다.
한편, 전술한 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치는 다양한 분야, 예를 들어 카메라 모듈 또는 광학 기기에 이용될 수 있다.
예컨대, 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 11은 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 카메라 모듈(200)은 렌즈 또는 렌즈 배럴(400), 렌즈 구동 장치(100), 접착 부재(612), 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 또는 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(612)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210)를 제1 홀더(600)에 결합 또는 부착시킬 수 있다. 접착 부재(612)는 상술한 접착 역할 외에 렌즈 구동 장치(100) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수도 있다.
예컨대, 접착 부재(612)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(830)는 제2 홀더(800)에 실장된다. 제2 홀더(800)는 렌즈 구동 장치(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 홀더(800)는 렌즈 구동 장치(100)의 코일(120), 및 위치 센서(170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 홀더(800)는 렌즈 구동 장치(100)의 회로 기판(190)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제2 홀더(800)에 실장된 제어부(830)는 회로 기판(190)을 통하여 코일(120) 및 위치 센서(170)와 전기적으로 연결될 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 12는 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 13은 도 12에 도시된 휴대용 단말기(200A)의 구성도를 나타낸다.
도 12 및 도 13을 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 12에 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 포함하는 카메라(200)일 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.

Claims (15)

  1. 제1 측부, 제2 측부, 제3 측부, 제4 측부, 상기 제1 측부와 상기 제2 측부 사이에 배치되는 제1 코너부, 상기 제2 측부와 상기 제3 측부 사이에 배치되는 제2 코너부, 상기 제3 측부와 상기 제4 측부 사이의 배치되는 제3 코너부, 및 상기 제4 측부와 상기 제1 측부 사이에 배치되는 제4 코너부를 포함하고, 상기 제1 측부와 상기 제3 측부는 마주보고, 상기 제2 측부와 상기 제4 측부는 마주보는 고정부;
    상기 고정부 내측에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 코일;
    상기 고정부의 제2 측부에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 고정부의 제4 측부에 배치되는 제2 마그네트;
    상기 고정부의 제1 측부에 배치되는 위치 센서; 및
    상기 위치 센서와 대응하고, 상기 보빈에 배치되는 센싱 마그네트를 포함하고,
    상기 고정부의 제1 측부에서 상기 고정부의 제3 측부를 향하는 방향으로 상기 고정부의 제1 측부의 외측면에서 상기 보빈의 중심 간의 거리는 상기 고정부의 제3 측부의 외측면에서 상기 보빈의 중심 간의 거리보다 크고,
    상기 고정부의 제1 측부에서 상기 고정부의 제3 측부를 향하는 방향으로 상기 고정부의 제1 측부의 외측면과 상기 보빈의 중심 간의 거리는 상기 고정부의 제1 측부의 외측면과 상기 고정부의 중심 간의 거리보다 크고,
    상기 보빈의 중심 및 상기 고정부의 중심 각각은 광축과 수직인 평면에서의 중심인 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 제1 외측면과 상기 보빈의 중심 간의 거리는 상기 보빈의 제1 외측면에서 상기 고정부의 중심 간의 거리보다 크고,
    상기 보빈의 제1 외측면은 상기 고정부의 제1 측부에 대응하는 외측면인 렌즈 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정부의 제1 측부의 제1 수평 방향의 길이는 상기 고정부의 제3 측부의 상기 제1 수평 방향의 길이보다 크고,
    상기 제1 수평 방향은 상기 고정부의 제1 측부에서 상기 고정부의 제3 측부로 향하는 방향인 렌즈 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정부의 제1 코너부 및 제4 코너부 각각의 상기 제1 수평 방향의 길이는 상기 고정부의 고정부의 제2 코너부 및 제3 코너부 각각의 상기 제1 수평 방향의 길이보다 큰 렌즈 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 중심은 상기 고정부의 중심과 상기 고정부의 제3 측부 사이에 위치하는 렌즈 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보빈의 중심과 상기 고정부의 중심 간의 거리는 25㎛ ~ 150㎛인 렌즈 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마그네트 및 상기 제2 마그네트 각각은 제1 수평 중심선을 기준으로 좌우 비대칭이고, 제2 수평 중심선을 기준으로 좌우 대칭이고,
    상기 제1 수평 중심선은 상기 고정부의 제2 측부에서 제4 측부를 향하는 방향과 평행하고, 상기 고정부의 중심을 지나는 가상의 직선이고,
    상기 제2 수평 중심선은 상기 고정부의 제2 측부에서 제4 측부를 향하는 방향과 평행하고, 상기 보빈의 중심을 지나는 가상의 직선인 렌즈 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정부의 제1 코너부와 인접하는 상기 제1 마그네트의 제1 단부와 상기 고정부의 제4 코너부와 인접하는 상기 제2 마그네트의 제1 단부 각각에는 홈이 형성되는 렌즈 구동 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부의 제1 측부에 배치되고, 상기 위치 센서와 전기적으로 연결되는 회로 기판을 더 포함하는 렌즈 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보빈과 결합되는 내측 프레임, 상기 고정부의 제1 내지 제4 코너부들에 대응하는 제1 내지 제4 외측부들, 상기 제1 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제1 연결부, 상기 제2 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제2 연결부, 상기 제3 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제3 연결부, 및 상기 제4 외측부와 상기 내측 프레임을 연결하는 제4 연결부를 포함하는 탄성 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 연결부와 상기 제4 연결부 각각의 폭은 상기 제2 연결부와 상기 제3 연결부 각각의 폭보다 큰 렌즈 구동 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 보빈 아래에 배치되는 베이스; 및
    상기 보빈을 덮고, 상기 베이스와 결합되는 커버 부재를 더 포함하고,
    상기 고정부는 보빈을 내측에 수용하고, 상기 커버 부재와 상기 베이스 사이에 위치하는 하우징을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 보빈을 덮는 커버 부재를 포함하는 렌즈 구동 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보빈 아래에 배치되고, 상기 커버 부재와 결합되는 베이스를 더 포함하는 렌즈 구동 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 보빈 아래에 배치되는 베이스를 포함하는 렌즈 구동 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보빈을 덮고, 상기 베이스와 결합되는 커버 부재를 더 포함하는 렌즈 구동 장치.
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