KR20190045579A - 카메라 모듈의 액츄에이터 - Google Patents

카메라 모듈의 액츄에이터 Download PDF

Info

Publication number
KR20190045579A
KR20190045579A KR1020170138344A KR20170138344A KR20190045579A KR 20190045579 A KR20190045579 A KR 20190045579A KR 1020170138344 A KR1020170138344 A KR 1020170138344A KR 20170138344 A KR20170138344 A KR 20170138344A KR 20190045579 A KR20190045579 A KR 20190045579A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oscillation
oscillation circuit
coil
circuit part
lens barrel
Prior art date
Application number
KR1020170138344A
Other languages
English (en)
Inventor
이연중
방성만
김진
민상현
조자휘
조군식
유제현
윤호권
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 KR1020170138344A priority Critical patent/KR20190045579A/ko
Priority to US16/014,285 priority patent/US10834322B2/en
Priority to CN201811214700.5A priority patent/CN109696737B/zh
Publication of KR20190045579A publication Critical patent/KR20190045579A/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
    • G02B7/02—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
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • 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
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • 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
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • 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
    • 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
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • 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
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • H01F2007/185—Monitoring or fail-safe circuits with armature position measurement

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 액츄에이터는 렌즈 배럴의 일면 및 상기 일면과 다른 타면 각각에 각각 배치되는 적어도 두 개의 피검출부, 상기 일면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제1 발진 회로부, 및 상기 타면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제2 발진 회로부를 포함하는 발진부, 및 상기 발진부에서 출력되는 복수의 발진 신호로부터 상기 렌즈 배럴의 위치를 산출하는 판단부를 포함하고, 상기 판단부는, 상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호와 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호를 합하여, 온도를 측정할 수 있다.

Description

카메라 모듈의 액츄에이터{ACTUATOR OF CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈의 액츄에이터에 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, 마그네트의 위치를 정밀하게 검출할 수 있는 카메라 모듈의 액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 액츄에이터는 렌즈 배럴의 일면 및 상기 일면과 다른 타면 각각에 각각 배치되는 적어도 두 개의 피검출부, 상기 일면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제1 발진 회로부, 및 상기 타면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제2 발진 회로부를 포함하는 발진부, 및 상기 발진부에서 출력되는 복수의 발진 신호로부터 상기 렌즈 배럴의 위치를 산출하는 판단부를 포함하고, 상기 판단부는, 상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호와 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호를 합하여, 온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 액츄에이터는 코일의 인덕턴스의 변화로부터 렌즈 배럴의 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 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 채용되는 액츄에이터의 주요부의 블록도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출부를 나타내는 블록도이다.
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 분해 사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 하우징 유닛(110), 액츄에이터(120), 및 렌즈 모듈(130)을 포함하고, 추가적으로 볼 베어링부(140)를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(100)은 자동초점조절 기능과 손떨림보정 기능 중 적어도 하나를 수행할 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 - Z축 방향 - 및 광축의 수직한 방향 - X축 및 Y축 방향 - 각각으로 이동할 수 있다.
하우징 유닛(110)은 하우징(111)과 쉴드 케이스(112)를 포함한다. 하우징(111)은 성형이 용이한 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 하우징(111)은 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 하우징(111)에는 적어도 하나의 액츄에이터(120)가 장착될 수 있다. 일 예로, 하우징(111)의 제1 측면에는 제1 액츄에이터(121)의 일부가 장착되고, 하우징(111)의 제2 측면 내지 제4 측면 중 일부에는 제2 액츄에이터(122)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 센서를 위한 홀이 형성되고, 하우징(111)의 상면은 렌즈 모듈(130)의 장착을 위한 사각형의 구멍이 형성될 수 있다. 하우징(111)의 제1 측면은 제1 액츄에이터(121)의 제1 구동 코일(121a)이 삽입될 수 있도록 개방되고, 하우징(111)의 제2 측면 내지 제4 측면은 제2 액츄에이터(122)의 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)이 삽입될 수 있도록 개방될 수 있다.
쉴드 케이스(112)는 하우징(111)의 일 부분을 덮도록 구성된다. 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 구성되거나, 쉴드 케이스(112)는 하우징(111)의 상면 및 4개 측면을 부분적으로 덮도록 구성될 수 있다. 쉴드 케이스(112)는 카메라 모듈의 구동 중에 발생되는 전자파를 차폐할 수 있다. 카메라 모듈은 구동시에 전자파가 발생되고, 전자파가 외부로 방출되는 경우에는 다른 전자부품에 영향을 미쳐 통신 장애나 오작동을 유발시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해, 쉴드 케이스(112)는 금속재질로 제공되어 하우징(111)의 하부에 장착되는 기판의 접지패드에 접지되어 전자파를 차폐할 수 있다. 한편, 쉴드 케이스(112)가 플라스틱 사출물로 형성되는 경우에는 쉴드 케이스(112)의 내부면에 전도성 도료가 도포되거나, 전도성 필름 또는 전도성 테이프가 쉴드 케이스(112)의 내부면에 부착되어, 전자파를 차폐할 수 있다. 이 때, 전도성 도료로는 전도성 에폭시가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 전도성을 가진 다양한 재료가 사용될 수 있다.
액츄에이터(120)는 복수 개 구비될 수 있다. 일 예로, 액츄에이터(120)는 렌즈 모듈(130)을 Z축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제1 액츄에이터(121), 및 렌즈 모듈(130)을 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 - Z축 방향 - 으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제1 액츄에이터(121)는 제1 구동 코일(121a), 제1 마그네트(121b), 제1 기판(121c), 적어도 하나의 AF 센싱 코일(121d)을 포함할 수 있다. 제1 구동 코일(121a) 및 AF 센싱 코일(121d)은 제1 기판(121c)에 형성된다. 제1 기판(121c)은 하우징(111)의 제1 측면에 장착되고, 제1 마그네트(121b)는 제1 기판(121c)과 마주하는 제1 프레임(131)의 제1 측면(131c)에 장착된다.
제1 기판(121c)에는 제1 구동 코일(121a)에 구동 신호를 제공하는 제1 구동 장치(미도시)가 마련될 수 있다. 제1 구동 장치는 제1 구동 코일(121a)에 구동 신호를 인가하여 제1 마그네트(121b)에 구동력을 제공할 수 있다. 제1 구동 장치는 제1 구동 코일(121a)에 구동 신호를 제공하는 드라이버 IC(Driver IC: Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 제1 구동 장치로부터의 구동 신호가 제1 구동 코일(121a)에 제공되는 경우, 제1 구동 코일(121a)에서 자속이 발생하고, 제1 구동 코일(121a)에서 발생되는 자속은 제1 마그네트(121b)의 자기장과 상호 작용하게 되어, 플레밍의 왼손 법칙에 따라 하우징(111)에 대하여 제1 프레임(131) 및 렌즈 배럴(134)의 상대적인 이동을 가능케 하는 구동력을 발생시킬 수 있다. 제1 구동 장치는 양방향 구동이 가능한 H 브리지(Bridge) 회로를 내부에 구비하여 제1 구동 코일(121a)에 구동 신호를 인가할 수 있다.
렌즈 배럴(134)은 제1 프레임(131)의 이동에 의해 제1 프레임(131)과 동일 방향으로 이동할 수 있다. 제1 액츄에이터(121)는 AF 센싱 코일(121d)에 의해 제1 마그네트(121b)의 자기장의 세기를 감지하여 제1 프레임(131) 및 렌즈 배럴(134)의 위치를 검출할 수 있다.
AF 센싱 코일(121d)은 제1 구동 코일(121a)의 외측에 배치될 수 있고, 적어도 하나의 코일로 구성될 수 있다. AF 센싱 코일(121d)의 인덕턴스는 제1 마그네트(121b)의 변위에 따라 변경될 수 있다. 제1 마그네트(121b)가 일 방향으로 이동하는 경우, AF 센싱 코일(121d)에 영향을 미치는 마그네트(121b)의 자기장의 세기가 변화하고, 이에 따라 AF 센싱 코일(121d)의 인덕턴스가 변경될 수 있다. 제1 액츄에이터(121)는 적어도 하나의 AF 센싱 코일(121d)의 인덕턴스의 변화로부터 렌즈 배럴(134) 및 제1 프레임(131)의 변위를 판단할 수 있다. 일 예로, 제1 액츄에이터(121)는 적어도 하나의 커패시터를 추가적으로 구비할 수 있고, 적어도 하나의 커패시터와 AF 센싱 코일(121d)은 소정의 발진 회로를 형성할 수 있다. 일 예로, 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 AF 센싱 코일(121d)의 개수에 대응되게 마련되어, 하나의 커패시터와 하나의 AF 센싱 코일(121d)은 소정의 LC 발진기와 같은 형태로 구성될 수 있고, 이외에도 적어도 하나의 커패시터와 상기 AF 센싱 코일(121d)은 널리 알려진 콜피츠 발진기와 같은 형태로 구성될 수 있다.
제1 액츄에이터(121)는 발진 회로에서 생성되는 발진 신호의 주파수 변화로부터 렌즈 배럴(134)의 변위를 판단할 수 있다. 구체적으로, 발진 회로를 형성하는 AF 센싱 코일(121d)의 인덕턴스가 변경되는 경우, 발진 회로에서 생성되는 발진 신호의 주파수가 변경되므로 주파수의 변화에 기초하여 렌즈 배럴(134)의 변위 검출이 가능할 수 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 일 부분은 하우징(111)의 제2 측면 내지 제4 측면에 장착되고, 제2 액츄에이터(122)의 나머지 부분은 제3 프레임(133)의 제2 측면 내지 제4 측면에 장착될 수 있다. 한편, 실시예에 따라 제2 액츄에이터(122)는 하우징(111) 및 제3 프레임(133)의 제2 측면 내지 제4 측면의 일부에 장착될 수도 있고, 제2 측면 내지 제4 측면이 접하는 모서리에 장착될 수도 있다.
제2 액츄에이터(122)는 렌즈 모듈(130)을 광축의 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제2 액츄에이터(122)는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5), 복수의 제2 마그네트(122b), 제2 기판(122c)을 포함할 수 있다.
복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)은 제2 기판(122c)에 형성된다. 일 예로, 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)은 5개 구비되어, 2개의 제2 코일(122a_1, 122a_2)은 제2 기판(122c)의 X축 방향을 따라 제2 측면에 배치되고, 2개의 제2 코일(122a_3, 122a_4)은 X축 방향을 따라 제2 기판(122c)의 제4 측면에 배치되고, 1개의 제2 코일(122a_5)은 제2 기판(122c)의 제3 측면에 배치될 수 있다. 다만, 실시예에 따라, 제2 기판(122c)의 각 측면에 배치되는 제2 코일의 수는 변경될 수 있고, 일 예로, 제2 기판(122c)의 제3 측면에 2개의 제2 코일이 배치될 수 있다.
제2 기판(122c)은 대체로 사격형 중 일 변이 개방된 형태로 형성되며, 하우징(111)의 제2 측면 내지 제4 측면을 둘러싸는 형태로 장착된다. 제2 마그네트(122b)는 제2기판(122c)과 마주하도록 제3 프레임(133)의 제2 측면 내지 제4 측면에 각각 장착된다.
제2 기판(122c)에는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)에 구동 신호를 제공하는 제2 구동 장치(미도시)가 마련될 수 있다. 제2 구동 장치는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)에 구동 신호를 인가하여 제2 마그네트(122b)에 구동력을 제공할 수 있다. 제2 구동 장치는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)에 구동 신호를 제공하는 드라이버 IC(Driver IC: Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 구동 장치로부터의 구동 신호가 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)에 제공되는 경우, 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)에서 자속이 발생하고, 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)에서 발생되는 자속은 제2 마그네트(122b)의 자기장과 상호 작용한다. 제2 구동 장치는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)과 복수의 제2 마그네트(122b) 사이에서 생성되는 자기력의 크기 및 방향을 변화시켜, 제1 프레임(131)에 대한 제2 프레임(132) 또는 제3 프레임(133)의 상대적인 이동을 가능케 할 수 있다. 제2 구동 장치는 양방향 구동이 가능한 H 브리지(Bridge) 회로를 내부에 구비하여 제2 코일(122a)에 구동 신호를 인가할 수 있다.
렌즈 배럴(134)은 제2 프레임(132) 또는 제3 프레임(133)의 이동에 의해 제2 프레임(132) 또는 제3 프레임(133)과 동일 방향으로 이동할 수 있다. 제2 액츄에이터(122)는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)에 의해 제2 마그네트(122b)에 의한 자기장의 세기를 감지하여 제2 프레임(132) 및 제3 프레임(133)과 동일 방향으로 이동하는 렌즈 배럴(134)의 위치를 검출할 수 있다. 제2 액츄에이터(122)는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)의 인덕턴스 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 수용된다. 렌즈 모듈(130)은 복수의 프레임으로 구성된다. 일 예로, 렌즈 모듈(130)은 제1 프레임(131), 제2 프레임(132), 제3 프레임(133)을 포함한다.
제1 프레임(131)은 하우징(111)에 대한 이동이 가능하도록 구성된다. 일 예로, 제1 프레임(131)은 전술된 제1 액츄에이터(121)에 의해 하우징(111)의 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 제1 프레임(131)에는 복수의 안내 홈(131a, 131b)이 형성된다. 일 예로, 제1 프레임(131)의 제1 측면에는 Z축 방향으로 길게 연장되는 제1 안내 홈(131a)이 형성되고, 제1 프레임(131)의 안쪽 바닥면의 4개 모서리에는 Y축 방향으로 길게 연장되는 제2 안내 홈(131b)이 각각 형성된다. 제1 프레임(131)은 적어도 3개의 측면이 개방된 형태로 제작된다. 일 예로, 제1 프레임(131)의 제2 측면 내지 제4 측면은 제3 프레임(133)의 제2 마그네트(122b)와 하우징(111)의 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5)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 Y축 방향으로 이동하도록 구성된다. 일 예로, 제2 프레임(132)은 제1 프레임(131)의 제2 안내 홈(131b)을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
제2 프레임(132)에는 복수의 안내 홈(132a)이 형성된다. 일 예로, 제2 프레임(132)의 모서리에는 X축 방향으로 길게 연장되는 4개의 제3 안내 홈(132a)이 형성된다. 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)에 장착된다. 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)의 상면에 장착될 수 있다. 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)에 대해 X축 방향으로 이동하도록 구성된다. 일 예로, 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)의 제3 안내 홈(132a)을 따라 X축 방향으로 이동할 수 있다. 제3 프레임(133)에는 복수의 제2 마그네트(122b)가 장착된다. 일 예로, 제3 프레임(133)의 제2 측면 내지 제4 측면 각각에는 3개의 제2 마그네트(122b)가 각각 장착될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 상술한 제3 프레임(133)은 제2 프레임(132)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 제3 프레임(133)은 생략될 수 있고, 제2 프레임(132)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동할 수 있다
렌즈 모듈(130)은 렌즈 배럴(134)을 포함한다. 일 예로, 렌즈 모듈(130)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴(134)을 포함할 수 있다. 렌즈 배럴(134)은 피사체를 촬상하는 적어도 하나의 렌즈가 내부에 수용될 수 있도록 중공의 원통 형상일 수 있으며, 렌즈는 X축을 따라 상기 렌즈 배럴(134)에 구비된다. 적어도 하나의 렌즈는 렌즈 배럴(134)의 설계에 따른 수만큼 적층되고, 각각 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학 특성을 가질 수 있다.
렌즈 배럴(134)은 제3 프레임(133)에 장착된다. 일 예로, 렌즈 배럴(134)은 제3 프레임(133)에 끼워져 제3 프레임(133)과 일체로 움직일 수 있다. 렌즈 배럴(134)은 Z축 방향, X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하도록 구성된다. 일 예로, 렌즈 배럴(134)은 제1 액츄에이터(121)에 의해 Z축 방향으로 이동하고, 제2 액츄에이터(122)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 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 Z축 방향, X축 방향 및 Y축 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 Z축 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 Y축 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 X축 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 채용되는 액츄에이터의 주요부의 블록도이다. 도 2의 실시예에 따른 액츄에이터(200)는 도 1의 제2 액츄에이터(122)에 대응될 수 있다.
도 2의 액츄에이터(200)가 도 1의 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 2의 액츄에이터(200)가 광학식 흔들림 보정 기능을 수행하는 경우, 구동 장치(210)는 코일(220)에 구동 신호를 인가하여 마그네트에 광축과 수직한 방향으로의 구동력을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터(200)는 구동 장치(210), 코일(220), 피검출부(230) 및 위치 검출부(240)를 포함할 수 있다.
구동 장치(210)는 외부로부터 인가되는 입력 신호(Sin)와 위치 검출부(240)로부터 생성되는 피드백 신호(Sf)에 따라 구동 신호(Sdr)를 생성하고, 생성된 구동 신호(Sdr)를 코일(220)에 제공할 수 있다. 코일(220)에 구동 장치(210)으로부터 제공되는 구동 신호(Sdr)가 인가되는 경우, 코일(220)과 마그네트 간의 전자기적 상호작용에 의해 렌즈 배럴은 광축에 수직한 방향으로 이동할 수 있다. 여기서, 구동 신호(Sdr)가 제공되는 코일(220)은 도 1의 제2 액츄에이터(122)에 포함되는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5) 전부에 대응할 수 있다.
위치 검출부(240)는 마그네트와 코일(220)의 전자기적 상호 작용에 의해 이동하는 렌즈 배럴의 위치를 피검출부(230)를 통해 산출하여 피드백 신호(Sf)를 생성하고, 피드백 신호(Sf)를 구동 장치(210)에 제공할 수 있다. 피검출부(230)는 렌즈 배럴의 이동 방향과 동일 방향으로 이동하도록, 렌즈 배럴의 일 측에 마련될 수 있다. 일 예로, 피검출부(230)는 렌즈 배럴의 일면 및 타면에 각각 마련되어, 코일(220)과 대향할 수 있다. 실시예에 따라, 피검출부(230)은 렌즈 배럴 외에, 렌즈 배럴과 결합하는 복수의 프레임에 마련될 수 있다. 피검출부(230)는 자성체, 및 도체 중 하나로 구성될 수 있다. 일 예로, 피검출부(230)는 도 1의 제2 액츄에이터(122)에 구비되는 복수의 마그네트(122b)에 대응할 수 있다. 다만, 실시예에 따라, 복수의 마그네트(122b) 외에 별도의 소자를 채용하여, 피검출부(230)를 구성할 수 있다.
위치 검출부(240)는 코일(220)의 인덕턴스에 따라 렌즈 배럴의 위치를 산출할 수 있다. 렌즈 배럴의 일 측에 마련되는 피검출부(230)가 이동하는 경우, 코일(220)과 중첩되는 피검출부의 면적, 또는 코일(220)과 피검출부 간의 거리가 변화하므로, 위치 검출부(240)는 피검출부(230)의 이동에 따라 변화하는 코일(220)의 인덕턴스에 따라 렌즈 배럴의 X축 및 Y축 방향의 위치를 산출할 수 있다. 여기서, 인덕턴스가 검출되는 코일(220)은 도 1의 제2 액츄에이터(122)에 포함되는 복수의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5) 중 4개의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4)에 대응할 수 있다.
즉, 구동 장치(210)는 5개의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5) 전부에 구동 신호를 제공하고, 위치 검출부(240)는 4개의 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4)의 인덕턴스로부터 렌즈 배럴의 위치를 산출할 수 있다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출부를 나타내는 블록도이다. 이하, 도 1 내지 도 3를 참조하여, 위치 검출부(240)에 의한 렌즈 배럴의 위치 검출 동작에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출부(240)는 발진부(241), 연산부(243), 및 판단부(245)를 포함할 수 있다.
발진부(241)는 제1 발진 회로부(241X) 및 제2 발진 회로부(241Y)를 구비하여 복수의 발진 신호(Sosc)를 생성할 수 있다. 제1 발진 회로부(241X) 및 제2 발진 회로부(241Y) 각각은 적어도 두 개의 발진 회로를 포함할 수 있다. 제1 발진 회로부(241X)는 렌즈 배럴의 일면에 대향하여 배치될 수 있고, 제2 발진 회로부(241Y)는 렌즈 배럴의 타면에 대향하여 배치될 수 있다.
제1 발진 회로부(241X)는 제1 발진 회로(241a) 및 제2 발진 회로(241b)를 포함할 수 있고, 제2 발진 회로부(241Y)는 제3 발진 회로(241c) 및 제4 발진 회로(241d)를 포함할 수 있다.
제1 발진 회로(241a), 제2 발진 회로(241b), 제3 발진 회로(241c), 및 제4 발진 회로(241d) 각각은 코일 및 커패시터를 포함하여, 소정의 LC 발진기를 구성할 수 있다. 구체적으로, 제1 발진 회로(241a)는 제1 코일(L1) 및 제1 커패시터(C1)를 포함할 수 있고, 제2 발진 회로(241b)는 제2 코일(L2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있고, 제3 발진 회로(241c)는 제3 코일(L3) 및 제3 커패시터(C3)를 포함할 수 있고, 제4 발진 회로(241d)는 제4 코일(L4) 및 제4 커패시터(C4)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 발진 회로(241a), 제2 발진 회로(241b), 제3 발진 회로(241c), 제4 발진 회로(241d)에 구비되는 제1 코일(L1), 제2 코일(L2), 제3 코일(L3), 및 제4 코일(L4)은 도 1의 제2 액츄에이터(122)에 포함되는 제2 코일(122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4)에 대응될 수 있다. 일 예로, 제1 코일(L1) 및 제2 코일(L2)은 제2 기판(122c)의 제2 측면에 배치되는 2개의 제2 코일(122a_1, 122a_2)에 대응될 수 있고, 제3 코일(L3) 및 제4 코일(L4)은 제2 기판(122c)의 제4 측면에 배치되는 2개의 제2 코일(122a_3, 122a_4)에 대응될 수 있다.
제1 코일(L1) 및 제2 코일(L2)은 렌즈 배럴의 일면과 대향하여, 일 방향 - 도 1의 X축 방향 - 을 따라 배치될 수 있고, 제3 코일(L3) 및 제4 코일(L4)은 렌즈 배럴의 일면과 다른 타면에 대향하여, 일 방향 - 도 1의 X축 방향 - 을 따라 배치될 수 있다. 여기서, 제1 코일(L1)과 제3 코일(L3)은 X축 방향의 일 측에 위치하고, 제2 코일(L2)과 제4 코일(L4)은 X축 방향의 타 측에 위치할 수 있다. 제1 코일(L1) 및 제2 코일(L2)은 제3 코일(L3) 및 제4 코일(L4)과 광축 및 렌즈 배럴의 중립 위치의 X축에 의해 형성되는 평면을 기준으로 대칭적으로 마련된다. 여기서, 중립 위치란, 마그네트에 구동력이 제공되지 않는 경우에 초기에 설정된 위치를 의미한다.
도 3의 제1 발진 회로(241a), 제2 발진 회로(241b), 제3 발진 회로(241c), 제4 발진 회로(241d)는 개략적으로 도시된 것으로, 제1 발진 회로(241a), 제2 발진 회로(241b), 제3 발진 회로(241c), 제4 발진 회로(241d)는 널리 알려진 다양한 형태의 발진기의 형태로 구성될 수 있다.
제1 발진 회로(241a), 제2 발진 회로(241b), 제3 발진 회로(241c), 제4 발진 회로(241d)의 발진 신호(Sosc)의 주파수는 제1 코일(L1), 제2 코일(L2), 제3 코일(L3), 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스에 의해 결정될 수 있다. 발진 회로가 코일과 커패시터로 구성되는 LC 발진기로 구현되는 경우, 발진 신호(Sosc)의 주파수(f)는 하기의 수학식으로 나타낼 수 있다. 수학식 1에서 l은 제1 코일(L1), 제2 코일(L2), 제3 코일(L3), 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스를 나타내고, c는 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제3 커패시터(C3), 제4 커패시터(C4)의 커패시턴스를 나타낸다. 여기서, 제1 코일(L1), 제2 코일(L2), 제3 코일(L3), 및 제4 코일(L4)의 고유 인덕턴스는 실질적으로 동일할 수 있다.
Figure pat00001
렌즈 배럴이 이동하는 경우, 발진부(241)의 제1 코일(L1), 제2 코일(L2), 제3 코일(L3), 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스에 영향을 미치는 피검출부(230)의 자기장의 세기가 변화하므로, 제1 코일(L1), 제2 코일(L2), 제3 코일(L3), 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스가 변경될 수 있다. 따라서, 제1 발진 회로(241a), 제2 발진 회로(241b), 제3 발진 회로(241c), 제4 발진 회로(241d)에서 출력되는 제1 발진 신호(Sosc1), 제2 발진 신호(Sosc2), 제3 발진 신호(Sosc3), 및 제4 발진 신호(Sosc4)의 주파수는 피검출부(230)의 이동에 따라 변동될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피검출부(230)의 위치 이동에 따른 제1 코일(L1), 제2 코일(L2), 제3 코일(L3), 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스의 변화율을 높이기 위하여, 피검출부(230)와 발진부(241) 사이에 투자율이 높은 자성 물질이 배치될 수 있다.
연산부(243)는 제1 발진 회로(241a), 제2 발진 회로(241b), 제3 발진 회로(241c), 제4 발진 회로(241d)에서 생성되는 제1 발진 신호(Sosc1), 제2 발진 신호(Sosc2), 제3 발진 신호(Sosc3), 및 제4 발진 신호(Sosc4)의 주파수(f_Sosc1, f_Sosc2, f_Sosc3, f_Sosc4)를 연산할 수 있다. 일 예로, 연산부(243)는 기준 클럭(CLK)을 이용하여 제1 발진 신호(Sosc1), 제2 발진 신호(Sosc2), 제3 발진 신호(Sosc3), 및 제4 발진 신호(Sosc4)의 주파수(f_Sosc1, f_Sosc2, f_Sosc3, f_Sosc4)를 연산할 수 있다. 구체적으로, 연산부(243)는 발진 신호를 기준 클럭(CLK)을 이용하여 카운트하고, 카운트된 기준 클럭(CLK)의 수와 기준 클럭(CLK)의 주파수를 이용하여, 주파수를 연산할 수 있다. 일 예로, 연산부(243)는 기준 구간 동안의 발진 신호를 기준 클럭(CLK)으로 카운트 할 수 있다.
판단부(245)는 연산부(243)로부터 제1 발진 신호(Sosc1), 제2 발진 신호(Sosc2), 제3 발진 신호(Sosc3), 및 제4 발진 신호(Sosc4)의 주파수(f_Sosc1, f_Sosc2, f_Sosc3, f_Sosc4)를 전달받고, 주파수(f_Sosc1, f_Sosc2, f_Sosc3, f_Sosc4)에 따라 렌즈 배럴의 X축 및 Y축 방향의 위치를 판단할 수 있다.
판단부(245)는 하기의 수학식 2과 같이, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제2 주파수(f_Sosc2)의 차와 제3 주파수(f_Sosc3)와 제4 주파수(f_Sosc4)의 차를 합하여, 렌즈 배럴의 X축 방향의 위치를 판단할 수 있다.
Figure pat00002
렌즈 배럴이 X축으로 이동하는 경우, 제1 코일(L1) 및 제3 코일(L3)의 인덕턴스의 변화와 제2 코일(L2) 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스 변화의 방향은 서로 다를 수 있다. 렌즈 배럴이 X축의 일 방향으로 이동시, 제1 코일(L1) 및 제3 코일(L3)의 인덕턴스가 증가하는 경우, 제2 코일(L2) 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스는 감소하게 된다.
따라서, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제2 주파수(f_Sosc2)의 차와 제3 주파수(f_Sosc3)와 제4 주파수(f_Sosc4)의 차 각각으로부터, X방향의 위치를 산출할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제2 주파수(f_Sosc2)를 차분하거나 제3 주파수(f_Sosc3)와 제4 주파수(f_Sosc4)를 차분하여, X 방향의 위치를 산출하는 것이 아니라, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제2 주파수(f_Sosc2)를 차와 제3 주파수(f_Sosc3)와 제4 주파수(f_Sosc4)를 차를 합하여, 렌즈 배럴의 X축 방향의 위치를 판단함으로써, 렌즈 배럴의 Y축 방향으로의 이동에 따른 코일의 인덕턴스 값을 보상할 수 있다.
판단부(245)는 하기의 수학식 3와 같이, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제3 주파수(f_Sosc3)의 차와 제2 주파수(f_Sosc2)와 제4 주파수(f_Sosc4)의 차를 합하여, 렌즈 배럴의 Y축 방향의 위치를 판단할 수 있다.
Figure pat00003
도 1에서, 렌즈 배럴이 Y축으로 이동하는 경우, 제1 코일(L1) 및 제2 코일(L2)의 인덕턴스의 변화와 제3 코일(L3) 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스 변화의 방향은 서로 다를 수 있다. 렌즈 배럴이 Y축의 일 방향으로 이동시, 제1 코일(L1) 및 제2 코일(L2)의 인덕턴스가 증가하는 경우, 제3 코일(L3) 및 제4 코일(L4)의 인덕턴스는 감소하게 된다.
따라서, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제3 주파수(f_Sosc3)의 차와 제2 주파수(f_Sosc2)와 제4 주파수(f_Sosc4)의 차 각각으로부터, Y축 방향의 위치를 산출할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제3 주파수(f_Sosc3)를 차분하거나 제2 주파수(f_Sosc2)와 제4 주파수(f_Sosc4)를 차분하여, Y축 방향의 위치를 산출하는 것이 아니라, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제3 주파수(f_Sosc3)의 차와 제2 주파수(f_Sosc2)와 제4 주파수(f_Sosc4)의 차를 합하여, 렌즈 배럴의 Y축 방향의 위치를 판단함으로써, 렌즈 배럴의 X축 방향으로의 이동에 따른 코일의 인덕턴스 값을 보상할 수 있다.
한편, 발진 회로의 주파수는 렌즈 배럴에 마련되는 피검출부의 변위뿐만 아니라, 온도에 따라서 변화하므로, 정밀한 피검출부의 위치를 검출하기 위하여는 온도에 따른 발진 신호의 주파수의 변화를 보상할 필요가 있다.
다만, 상술한 수학식 2에 따르면, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제2 주파수(f_Sosc2)를 차와 제3 주파수(f_Sosc3)와 제4 주파수(f_Sosc4)를 차를 합하여, 온도에 따른 발진 신호의 주파수 변화분을 제거할 수 있다. 또한, 마찬가지로, 상술한 수학식 3에 따르면, 제1 주파수(f_Sosc1)와 제3 주파수(f_Sosc3)의 차와 제2 주파수(f_Sosc2)와 제4 주파수(f_Sosc4)의 차를 합하여, 온도에 따른 발진 신호의 주파수 변화분을 제거할 수 있다.
또한, 판단부(245)는 하기의 수학식 4과 같이, 제1 주파수(f_Sosc1), 제2 주파수(f_Sosc2), 제3 주파수(f_Sosc3), 및 제4 주파수(f_Sosc4)를 합하여 카메라 모듈의 외부 온도를 측정할 수 있다.
Figure pat00004
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 주파수(f_Sosc1), 제2 주파수(f_Sosc2), 제3 주파수(f_Sosc3), 및 제4 주파수(f_Sosc4) 각각은 렌즈 배럴에 마련되는 피검출부의 변위에 따라 주파수가 변동되므로, 개별적으로는 온도 측정에 이용될 수 없으나, 제1 주파수(f_Sosc1), 제2 주파수(f_Sosc2), 제3 주파수(f_Sosc3), 및 제4 주파수(f_Sosc4)의 전체 합은 피검출부의 변위에 무관하게 일정하므로, 제1 주파수(f_Sosc1), 제2 주파수(f_Sosc2), 제3 주파수(f_Sosc3), 및 제4 주파수(f_Sosc4)의 전체 합으로부터 카메라 모듈의 온도를 측정할 수 있다.
판단부(245)는 메모리를 구비할 수 있고, 메모리에는 발진 신호의 주파수에 대응하는 렌즈 배럴의 위치 정보 및 온도 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. 판단부(245)는 수학식 2 및 수학식 3에 따른 연산 결과를 메모리에 기 저장된 렌즈 배럴의 위치 정보와 비교하여, 렌즈 배럴의 위치를 판단할 수 있고, 수학식 4에 다른 연산 결과를 메모리에 기 저장된 온도 정보와 비교하여, 카메라 모듈의 외부 온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 액츄에이터는 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.
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: 렌즈 배럴
121: 제1 액츄에이터
121a: 제1 구동 코일
121b: 제1 마그네트
121c: 제1 기판
121d: AF 센싱 코일
122: 제2 액츄에이터
122a_1, 122a_2, 122a_3, 122a_4, 122a_5: 제2 코일
122b: 제2 마그네트
122c: 제2 기판
130: 렌즈 모듈
131: 제1 프레임
132: 제2 프레임
133: 제3 프레임
134: 렌즈 배럴
140: 볼 베어링부
141: 제1 볼 베어링
142: 제2 볼 베어링
143: 제3 볼 베어링
200: 액츄에이터
210: 구동 장치
220: 코일
230: 피검출부
240: 위치 검출부
241: 발진부
241X: 제1 발진 회로부
241Y: 제2 발진 회로부
241a: 제1 발진 회로
241b: 제2 발진 회로
241c: 제3 발진 회로
241d: 제4 발진 회로
243: 연산부
245: 판단부

Claims (16)

  1. 렌즈 배럴의 일면 및 상기 일면과 다른 타면 각각에 각각 배치되는 적어도 두 개의 피검출부;
    상기 일면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제1 발진 회로부, 및 상기 타면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제2 발진 회로부를 포함하는 발진부; 및
    상기 발진부에서 출력되는 복수의 발진 신호로부터 상기 렌즈 배럴의 위치를 산출하는 판단부; 를 포함하고,
    상기 판단부는, 상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호와 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호를 합하여, 온도를 측정하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로는 광축과 수직한 제1 방향을 따라 배치되고, 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로는 상기 제1 방향을 따라 배치되는 카메라 모듈의 액츄에이터.

  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 및 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 각각은, 코일 및 커패시터를 포함하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부 및 상기 제2 발진 회로부 각각에 구비되는 코일의 인덕턴스는 상기 렌즈 배럴의 이동 및 온도 변화에 따라 변동하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부 및 상기 제2 발진 회로부 각각에 구비되는 코일의 인덕턴스에 따라 상기 복수의 발진 신호의 주파수가 결정되는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 판단부는,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 각각에서 출력되는 발진 신호의 차와 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 각각에서 출력되는 발진 신호의 차를 합하여, 상기 온도 변화에 따른 상기 복수의 발진 신호의 주파수 변화분을 제거한 상기 렌즈 배럴의 상기 제1 방향의 위치를 산출하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  7. 제5항에 있어서, 상기 판단부는,
    상기 제1 발진 회로부 및 상기 제2 발진 회로부 각각의 적어도 두 개의 발진 회로 중 상기 제1 방향의 일 측에 위치하는 적어도 두 개의 발진 신호의 차와 상기 제1 방향의 타 측에 위치하는 적어도 두 개의 발진 신호의 차를 합하여, 상기 온도 변화에 따른 상기 복수의 발진 신호의 주파수 변화분을 제거한 상기 렌즈 배럴의 상기 제1 방향과 다른 상기 광축과 수직한 제2 방향의 위치를 산출하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 센싱 코일과 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 센싱 코일은 광축 방향 및 광축과 수직한 제1 방향에 의해 형성되는 평면을 기준으로 대칭적으로 마련되는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  9. 렌즈 배럴의 일면 및 상기 일면과 다른 타면 각각에 각각 배치되는 적어도 두 개의 피검출부;
    상기 일면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제1 발진 회로부, 및 상기 타면과 대향하여 배치되는 적어도 두 개의 발진 회로를 구비하는 제2 발진 회로부를 포함하는 발진부; 및
    상기 발진부에서 출력되는 복수의 발진 신호의 주파수로부터 상기 렌즈 배럴의 위치를 산출하는 판단부; 를 포함하고,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 및 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 각각은, 코일 및 커패시터를 포함하고, 상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 및 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 각각의 코일에 구동 신호가 제공되는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로는 광축과 수직한 제1 방향을 따라 배치되고, 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로는 상기 제1 방향을 따라 배치되는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부 및 상기 제2 발진 회로부 각각에 구비되는 코일의 인덕턴스는 상기 렌즈 배럴의 이동 및 온도 변화에 따라 변동하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부 및 상기 제2 발진 회로부 각각에 구비되는 코일의 인덕턴스에 따라 상기 복수의 발진 신호의 주파수가 결정되는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  13. 제11항에 있어서, 상기 판단부는,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 각각에서 출력되는 발진 신호의 차와 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로 각각에서 출력되는 발진 신호의 차를 합하여, 상기 온도 변화에 따른 상기 복수의 발진 신호의 주파수 변화분을 제거한 상기 렌즈 배럴의 상기 제1 방향의 위치를 산출하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  14. 제11항에 있어서, 상기 판단부는,
    상기 제1 발진 회로부 및 상기 제2 발진 회로부 각각의 적어도 두 개의 발진 회로 중 상기 제1 방향의 일 측에 위치하는 적어도 두 개의 발진 신호의 차와 상기 제1 방향의 타 측에 위치하는 적어도 두 개의 발진 신호의 차를 합하여, 상기 온도 변화에 따른 상기 복수의 발진 신호의 주파수 변화분을 제거한 상기 렌즈 배럴의 상기 제1 방향과 다른 상기 광축과 수직한 제2 방향의 위치를 산출하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 센싱 코일과 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 센싱 코일은 광축 방향 및 광축과 수직한 제1 방향에 의해 형성되는 평면을 기준으로 대칭적으로 마련되는 카메라 모듈의 액츄에이터.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 판단부는, 상기 제1 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호와 상기 제2 발진 회로부의 적어도 두 개의 발진 회로에서 출력되는 발진 신호를 합하여, 온도를 측정하는 카메라 모듈의 액츄에이터.
KR1020170138344A 2017-10-24 2017-10-24 카메라 모듈의 액츄에이터 KR20190045579A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170138344A KR20190045579A (ko) 2017-10-24 2017-10-24 카메라 모듈의 액츄에이터
US16/014,285 US10834322B2 (en) 2017-10-24 2018-06-21 Camera module with actuator and lens module position detection
CN201811214700.5A CN109696737B (zh) 2017-10-24 2018-10-18 用于相机模块的致动器及处理器实现的致动方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170138344A KR20190045579A (ko) 2017-10-24 2017-10-24 카메라 모듈의 액츄에이터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190045579A true KR20190045579A (ko) 2019-05-03

Family

ID=66170714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170138344A KR20190045579A (ko) 2017-10-24 2017-10-24 카메라 모듈의 액츄에이터

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10834322B2 (ko)
KR (1) KR20190045579A (ko)
CN (1) CN109696737B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220059089A (ko) * 2020-11-02 2022-05-10 삼성전기주식회사 카메라 모듈
US11733538B2 (en) 2019-12-10 2023-08-22 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11902643B2 (en) 2019-06-04 2024-02-13 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module and camera device comprising same
CN110673338B (zh) * 2019-10-15 2021-09-21 河南平原光电有限公司 一种减小高低温下变焦镜头光轴跳动量的方法
KR20210045139A (ko) * 2019-10-16 2021-04-26 삼성전자주식회사 위치 센서를 포함하는 카메라 모듈

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130077216A (ko) 2011-12-29 2013-07-09 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5146071A (en) * 1990-04-24 1992-09-08 Olympus Optical Co., Ltd. Optical lens system-driving control apparatus for microscopically driving a plurality of lens groups
US6347179B1 (en) * 1994-08-05 2002-02-12 Funai Electric Co., Ltd. Video signal processor
JP4390347B2 (ja) 1999-03-15 2009-12-24 株式会社アミテック 位置検出装置
JP4547147B2 (ja) * 2001-06-06 2010-09-22 株式会社アドバンテスト 電源回路、及び試験装置
WO2009139543A1 (ko) * 2008-05-14 2009-11-19 (주)하이소닉 떨림 보정기능이 구비된 영상 촬영 장치
DE102009022992A1 (de) * 2009-03-02 2010-10-07 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Positionssensor
JP5227350B2 (ja) * 2010-02-26 2013-07-03 川崎重工業株式会社 変位量検出装置
TWI421478B (zh) * 2010-12-31 2014-01-01 Ind Tech Res Inst 溫度感測裝置及方法
KR101300353B1 (ko) * 2011-12-22 2013-08-28 삼성전기주식회사 손떨림 보정장치
JP2014092482A (ja) 2012-11-05 2014-05-19 Aisan Ind Co Ltd 位置センサ
KR102148988B1 (ko) * 2013-07-12 2020-08-27 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
US9971056B2 (en) * 2013-09-19 2018-05-15 Kyushu Institute Of Technology Proximity sensor
US10295618B2 (en) * 2014-09-19 2019-05-21 Hitachi Metals, Ltd. Magnetic permeability sensor and magnetic permeability detecting method, dielectric permittivity sensor and dielectric permittivity detecting method, and magnetic permeability and dielectric permittivity sensor and magnetic permeability and dielectric permittivity detecting method
JP6582381B2 (ja) * 2014-09-24 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 発振器、電子機器および移動体
EP3070514B1 (en) * 2015-03-19 2020-01-15 LG Innotek Co., Ltd. Lens moving apparatus, camera module and mobile device including the same
US9942462B2 (en) * 2016-03-09 2018-04-10 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for controlling auto focus of camera module
KR102628090B1 (ko) * 2016-03-09 2024-01-23 엘지전자 주식회사 카메라 모듈의 오토 포커스 제어 장치 및 방법
US11420238B2 (en) * 2017-02-27 2022-08-23 Texas Instruments Incorporated Transducer-induced heating-facilitated cleaning
KR102115520B1 (ko) * 2017-04-03 2020-05-26 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 액츄에이터
US10331013B2 (en) * 2017-04-03 2019-06-25 Samsung EIectro-Mechanics Co., Ltd. Actuator of camera module
JP6882675B2 (ja) * 2017-06-19 2021-06-02 ミツミ電機株式会社 レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
KR102437802B1 (ko) * 2017-10-31 2022-08-30 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102139765B1 (ko) * 2017-11-24 2020-07-31 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102059819B1 (ko) * 2017-11-24 2019-12-27 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 액츄에이터

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US11733538B2 (en) 2019-12-10 2023-08-22 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module
KR20220059089A (ko) * 2020-11-02 2022-05-10 삼성전기주식회사 카메라 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
US10834322B2 (en) 2020-11-10
CN109696737A (zh) 2019-04-30
CN109696737B (zh) 2021-08-03
US20190124265A1 (en) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102139765B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR20190045579A (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR101892853B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
CN108737723B (zh) 相机模块及相机模块的感测单元
KR102059819B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR101863279B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102059821B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터 및 구동 장치
KR102115520B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
US10331013B2 (en) Actuator of camera module
KR102561934B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR20200018895A (ko) 카메라 모듈
KR102194710B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102437802B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102653204B1 (ko) 카메라 모듈 및 이의 액츄에이터
KR20190045578A (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR102527721B1 (ko) 카메라 모듈의 액츄에이터
KR20220133606A (ko) 카메라 모듈
KR102586949B1 (ko) 카메라 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application