KR20210070504A

KR20210070504A - 듀얼 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20210070504A
Application number: KR1020190160300A
Authority: KR
Inventors: 신두식; 이병철; 이환휘
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-06-15
Also published as: JP2021089408A

Abstract

본 발명의 듀얼 액추에이터는 제1공간 및 제2공간이 형성된 하우징; 일측에 제1마그네트가 구비되며 상기 제1공간에서 광축 방향으로 선형 이동하는 제1캐리어; 상기 제1마그네트와 대면하는 방향에 배치되는 제2마그네트가 일측에 구비되며 상기 제2공간에서 광축 방향으로 선형 이동하는 제2캐리어; 상기 제1마그네트에 구동력을 제공하는 제1코일; 상기 제2마그네트에 구동력을 제공하는 제2코일; 상기 제1 및 제2캐리어 사이에 위치하며, 상기 제1 및 제2공간 사이의 개방공간을 통하여 제1캐리어 또는 제2캐리어의 위치를 선택적으로 감지하는 싱글공유센서; 및 상기 싱글공유센서의 출력값에 따라 상기 제1코일 또는 제2코일에 인가되는 전원을 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈{DUAL ACTUATOR AND CAMERA MODULE INCLUDING IT}

본 발명은 듀얼 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 하나의 센서를 이용하여 복수 개 캐리어의 광축 방향 선형 이동을 제어하는 듀얼 액추에이터 등에 관한 것이다.

영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 촬영 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰, 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.

오토포커스(자동초점조절) 기능은 렌즈 등이 탑재된 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동하여 피사체와의 초점 거리를 조정함으로써 렌즈 후단에 구비된 이미지센서(CMOS, CCD 등)에 선명한 이미지가 생성되도록 하는 기능을 의미한다.

또한, 손떨림 보정 기능은 손떨림에 의하여 렌즈의 흔들림이 발생하는 경우 그 흔들림을 보상하는 방향으로 렌즈가 탑재된 캐리어를 적응적으로 이동시킴으로써 영상의 선명도를 개선하는 기능을 의미한다.

오토포커스 또는 OIS 기능을 구현하는 대표적인 방법 중 하나는 이동체(캐리어)에 마그네트(코일)를 설치하고 고정체(하우징, 또는 다른 형태의 캐리어 등)에 코일(마그네트)을 설치한 후, 코일과 마그네트 사이에 전자기력을 발생시킴으로써 이동체를 광축 방향 또는 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 방법이다.

최근 모바일 단말에는 더욱 높아진 사용자 니즈(needs)를 충족하고 사용자 편의성 등을 더욱 다양하게 구현하기 위하여 복수 개의 렌즈가 장착된 듀얼 액추에이터 또는 이를 이용한 카메라 모듈이 개시되고 있다.

종래 듀얼 액추에이터는 하우징의 구조나 형상 또는 AF/OIS을 구현하는 방법 등에 따라 그 실시형태가 나누어질 수 있기는 하나 2개의 독립된 액추에이터가 단순히 집합된 형태로 구현되는 것이 일반적이다.

이 경우, AF를 구현하는 모든 부품이나 물리적 구조 등이 개별 액추에이터 각각에 구비되어야 하므로 조립 공정 등의 효율성이 저하됨은 물론, 공간 활용도가 낮으므로 모바일 단말이 지향하는 장치 소형화 또는 슬림화와 관련된 본질적 특성에 최적화되기 어렵고 휴대 단말 내 다른 장치, 소자, 부품 등의 설계 환경을 제약한다는 문제점이 있다고 할 수 있다.

특히 AF를 구현하기 위한 구동드라이버는 상대적으로 고가의 부품에 해당하는데 종래 듀얼 액추에이터의 경우 개별 액추에이터마다 이러한 구동 드라이버가 각각 구비되어야 하므로 듀얼 액추에이터 자체의 가격 경쟁력 또한, 낮다고 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, AF를 구현하는 구동 드라이버 등을 공유 가능한 구조로 개선시킴으로써 액추에이터를 더욱 컴팩트하게 구현할 수 있는 듀얼 액추에이터 등을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 듀얼 액추에이터는 제1공간 및 제2공간이 형성된 하우징; 일측에 제1마그네트가 구비되며 상기 제1공간에서 광축 방향으로 선형 이동하는 제1캐리어; 상기 제1마그네트와 대면하는 방향에 배치되는 제2마그네트가 일측에 구비되며 상기 제2공간에서 광축 방향으로 선형 이동하는 제2캐리어; 상기 제1마그네트에 구동력을 제공하는 제1코일; 상기 제2마그네트에 구동력을 제공하는 제2코일; 상기 제1 및 제2캐리어 사이에 위치하며, 상기 제1 및 제2공간 사이의 개방공간을 통하여 제1캐리어 또는 제2캐리어의 위치를 선택적으로 감지하는 싱글공유센서; 및 상기 싱글공유센서의 출력값에 따라 상기 제1코일 또는 제2코일에 인가되는 전원을 제어하는 제어모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 의한 듀얼 액추에이터는 상기 제1공간 및 제2공간 사이에 구비되며 가운데 부분에 개방공간이 형성된 지지 프레임; 상기 지지 프레임과 상기 제1캐리어 사이에 배치되는 제1볼; 상기 지지 프레임과 상기 제2캐리어 사이에 배치되는 제2볼; 및 상기 지지 프레임의 개방공간에 결합되며 상기 제1 및 제2마그네트 모두에 인력을 발생시키는 공유요크를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서 본 발명의 상기 공유요크는 개방부가 형성되며 이 경우 상기 싱글공유센서는 상기 공유요크에 형성된 개방부를 통하여 제1캐리어 또는 제2캐리어의 위치를 선택적으로 감지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 싱글공유센서와 제어모듈이 통합된 구동드라이버 및 상기 제1코일이 탑재되는 제1회로기판; 및 상기 구동드라이버와 전기적으로 연결되는 상기 제2코일이 탑재되는 제2회로기판을 더 포함할 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 공유요크는 상기 제1 및 제2회로기판 사이에 배치된다.

나아가 본 발명의 상기 구동드라이버는 상기 제1코일의 가운데 공간에 배치될 수 있으며, 상기 공유요크의 개방부는 상기 공유요크의 가운데 부분에 형성될 수 있다.

실시형태에 따라서 본 발명의 상기 제어모듈 또는 구동드라이버는 상기 제1캐리어 또는 제2캐리어 중 상기 AF구동신호에 해당하지 않는 캐리어가 광축 방향을 기준으로 하단 또는 상단으로 선행하여 이동하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 각 액추에이터의 AF구동을 위한 구동 드라이버가 공유 가능한 구조로 구현되므로 각 액추에이터의 AF 구동의 독립성을 그대로 유지할 수 있음과 동시에 공간적 활용도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의할 때, 단일의 구동 드라이버만으로도 복수 개의 액추에이터의 AF가 구동되므로 구성품의 개수가 적어짐에 따라 공정수를 줄일 수 있어 공정 효율성을 높일 수 있고 나아가 가격 경쟁력 또한, 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의할 때, 각 액추에이터의 구동을 위한 구동 드라이버 및 요크 모두를 복수 개 캐리어의 가운데 부분에 배치하는 공학적 설계를 통하여 듀얼 액추에이터를 단일의 장치로 구현하는 기본적인 구조의 개선을 유도할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 듀얼 액추에이터의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 AF구동에 관련된 각 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공유요크 및 이와 관련된 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 XY평면을 기준으로 한 단면도,
도 5는 본 발명의 XZ평면을 기준으로 한 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액추에이터의 구동 방법에 대한 과정을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 듀얼 액추에이터(이하 '액추에이터'라 지칭한다)(100)의 전체적인 구성을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 AF구동에 관련된 각 구성을 도시한 도면이다.

도 1 등에 도시된 바와 같이 본 발명의 액추에이터(100)는 제1공간(110A)과 제2공간(110B)이 형성된 하우징(110), 제1캐리어(120-1), 제2캐리어(120-2), 제1코일(C1), 제2코일(C2), 싱글공유센서(161) 및 제어모듈(162)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 액추에이터(100)는 렌즈조립체, 촬상소자 등을 포함하는 카메라 모듈의 일 구성으로 구현될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제1캐리어(120-1) 및 제2캐리어(120-2)는 하우징(110)을 기준으로 광축 방향(Z축 방향)으로 선형 이동하는 이동체에 해당하며, 제1 및 제2캐리어(120-1, 120-2)의 가운데 부분에 형성된 제1 및 제2장착공간(120A, 120B)에 렌즈조립체(미도시)가 장착될 수 있다. 그러므로 제1 및 제2캐리어(120-1, 120-2)가 광축 방향으로 선형 이동하는 경우 렌즈조립체 또한, 광축 방향으로 각각 선형 이동한다.

이와 같이 제1 및 제2캐리어(120-2)가 광축 방향으로 선형 이동하면 액추에이터(100) 후단(광축 방향 기준)에 구비된 CCD(Charged-coupled Device), CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)와 같은 촬상소자(미도시)와 렌즈조립체 사이의 초점 거리가 조정됨으로써 자동 초점 기능이 구현된다.

AF 단독 기능만이 구현된 액추에이터(100)의 경우, 렌즈조립체가 상기 제1 또는/및 제2장착공간(120A, 120B)에 직접 장착될 수 있다.

그러나 실시형태에 따라서 X축 방향 또는 Y축 방향 중 하나 이상의 조합된 방향으로 이동하며, 렌즈조립체가 탑재될 수 있는 하나 이상의 OIS캐리어가 상기 제1장착공간(120A)에 구비됨으로써 손떨림 보정에 의한 OIS과 AF가 통합적으로 구현될 수도 있음은 물론이다. 실시형태에 따라서 AF만이 구현되는 형태 및 AF와 OIS가 통합적으로 구현되는 형태가 조합적으로 구성될 수도 있다.

본 발명의 하우징(110)은 본 발명에 의한 액추에이터(100)의 몸체를 이루는 프레임으로서 상기 제1캐리어(120-1) 및 제2캐리어(120-2)를 수용한다. 이동체인 제1캐리어(120-1) 및 제2캐리어(120-2)와의 상대적 관점에서 하우징(110)은 고정체에 해당한다.

본 발명의 하우징(110)은 도면에 도시된 바와 같이 제1캐리어(120-1)가 물리적으로 이동하는 공간을 제공하고 제1캐리어(120-1)의 선형 이동을 가이딩하도록 제1캐리어(120-1)의 형상과 대응되는 형상 등으로 이루어질 수 있는 제1공간(110A)이 형성된다. 제2공간(110B) 또한, 이와 마찬가지이다.

후술되는 본 발명의 기술사상을 효과적으로 구현하기 위하여 제1공간(110A)과 제2공간(110B)은 상호 간이 물리적으로 완전히 차단되지 않은 형태로 구현되므로 제1공간(110A)과 제2공간(110B) 사이에 개방공간이 형성된다.

본 발명의 제1캐리어(120-1)에는 도 1 및 도 2 등에 도시된 바와 같이 일측에 제1마그네트(M1)가 구비되며, 상기 제1마그네트(M1)에 자기력에 의한 구동력을 제공하는 제1코일(C1)은 상기 제1마그네트(M1)와 대면하는 방향에 배치된다.

본 발명의 제2마그네트(M2)는 제2캐리어(120-2)의 일측에 구비되는데, 도면 등에 도시된 바와 같이 상기 제1마그네트(M1)와 서로 마주보는 즉, 대면하는 방향에 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 제2코일(C2)은 상기 제2마그네트(M2)와 대면하는 방향에 배치된다.

즉, 도면 등에 도시된 바와 같이 제1마그네트(M1)와 제2마그네트(M2)는 서로 대면하도록 배치되며 이들 사이에 제1코일(C1) 및 제2코일(C2)이 함께 구비되는 구조를 가진다.

제1코일(C1)은 FPCB 등으로 구현될 수 있는 제1회로기판(180-1) 상에 탑재되고, 상기 제2코일(C2)은 제2회로기판(180-2) 상에 탑재된다. 이들 제1 및 제2회로기판(180-2)은 외부 장치와의 효과적인 인터페이싱이 가능하도록 각각의 단부가 외부로 노출되는 형태가 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 싱글공유센서(161)는 제1캐리어(120-1) 및 제2캐리어(120-2) 사이에 위치하되 단일(single) 개수로 구현되며, 제1공간(110A)과 제2공간(110B) 사이의 개방공간을 통하여 제1캐리어(120-1) 또는 제2캐리어(120-2)의 위치를 선택적으로 감지하도록 구성된다.

상기 싱글공유센서(161)는 본 발명의 주요한 특징 중 하나를 구현하는 구성으로서, 종래와 같이 각각의 캐리어의 위치 감지를 위하여 복수 개수로 구비되지 않고 단일 개수로 구현된다.

상기 싱글공유센서(161)는 홀효과(hall effect)를 이용하여 감지 영역 내에 존재하는 마그네트의 자기장 크기 및 방향의 변화를 감지하고 그에 따른 전기적 신호를 출력하는 홀센서(hall sensor)로 구현될 수 있다.

앞서 기술된 바와 같이 본 발명의 싱글공유센서(161)는 서로 마주보는 제1마그네트(M1)와 제2마그네트(M2) 사이에 배치되며, 싱글공유센서(161)가 위치하는, 제1공간(110A)과 제2공간(110B) 사이에는 개방공간이 형성된다.

그러므로 본 발명의 싱글공유센서(161)는 물리적으로 차단되지 않는 개방공간을 통하여 제1마그네트(M1) 또는 제2마그네트(M2)와의 자기장 크기/방향의 변화를 통하여 제1마그네트(M1) 또는 제2마그네트(M2)가 탑재된 제1캐리어(120-1) 또는 제2캐리어(120-2)의 위치를 선택적으로 감지할 수 있다.

본 발명의 제어모듈(162)은 상기 싱글공유센서(161)의 출력값에 따라 상기 제1코일(C1) 또는 제2코일(C2)에 인가되는 전원의 크기 및 방향을 제어하여 제1캐리어(120-1) 또는 제2캐리어(120-2)의 광축 방향 위치를 제어함으로써 각 AF 기능을 구현한다.

싱글공유센서(161)의 신호 출력 및 이 신호 출력에 따른 제어모듈(162)의 피드백 제어가 순환적으로 이루어지도록 구성하는 경우 더욱 정밀한 AF기능이 구현될 수 있다.

상기 제어모듈(162)은 SOC(System on Chip) 등을 통하여 상술된 싱글공유센서(161)와 함께 단일 칩의 형태로 통합된 구동드라이버로 구현될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 제어모듈(162)과 싱글공유센서(161)가 하나의 구동드라이버로 구현되는 경우 상기 구동드라이버(161(162))는 제1회로기판(180-1) 또는 제2회로기판(180-2) 중의 하나에 탑재된다. 앞서 설명된 내용과 상응하도록 이하 설명에서는 상기 구동드라이버(161, 162)가 제1회로기판(180-1)에 탑재되는 예시를 기준으로 본 발명의 실시예를 기술한다.

한편, 본 발명의 하우징(110) 가운데 부분에는 상기 제1공간(110A)과 제2공간(110B)을 물리적으로 구분하며, 상술된 제1 및 제2회로기판(180-2) 및 후술되는 공유요크(150) 등이 결합되는 공간을 제공하는 지지 프레임(140)이 구비될 수 있다. 도면에 예시된 바와 같이 지지 프레임(140)은 하우징(110)의 가운데 부분에서 내측 방향으로 돌출된 형상의 벽부 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 제1볼(B1)은 지지 프레임(140)과 제1캐리어(120-1) 사이에 배치되며, 제2볼(B2)은 지지 프레임(140)과 제2캐리어(120-2) 사이에 배치된다.

이와 같이 제1 및 제2캐리어(120-1, 120-2)가 볼(B1, B2)에 의하여 물리적으로 지지되도록 구성하는 경우, 각 캐리어(120-1, 120-2)는 각 볼(B1, B2)을 통하여 하우징(110), 구체적으로 하우징(110) 가운데의 지지 프레임(140)과 적절한 간격을 유지하며 볼(B1, B2)의 점접촉(point-contact), 제1 및 제2볼(B1, B2)의 이동(moving), 구름(rolling) 등에 의한 최소화된 마찰력으로 더욱 유연하게 선형 이동할 수 있어 소음의 감소는 물론, 캐리어(120-1, 120-2)의 선형 이동을 위한 구동력을 최소화시킬 수 있다.

본 발명의 하우징(110), 구체적으로 하우징(110)의 가운데 부분에 위치하는 지지 프레임(140)에는 제1마그네트(M1) 및 제2마그네트(M2)와 인력을 발생시키는 공유요크(150))가 구비된다.

각 캐리어(120-1, 120-2)는 공유요크(150)와 제1 및 제2마그네트(M1, M2) 사이의 인력에 의하여 제1 및 제2볼(B1, B2)과 점접촉을 지속적으로 유지할 수 있어 외부로 이탈되지 않으며 제1 및 제2볼(B1, B2)의 직경에 대응되는 정확한 이격거리를 유지할 수 있다.

도면에 예시된 바와 같이 지지 프레임(140)의 양측 부분에 홈부라인 등과 같은 물리적 구조가 형성되도록 하여 상기 공유요크(150) 등이 더욱 간단하게 지지 프레임(140)에 끼움 결합되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공유요크(150) 및 이와 관련된 구성을 도시한 도면이다.

제1코일(C1) 및 구동드라이버(161(162))가 탑재된 제1회로기판(180-1)과 제2코일(C2)이 탑재된 제2회로기판(180-2)이 공유요크(150)를 가운데 사이에 두고 배치된다.

앞서 기술된 바와 같이 구동드라이버(161(162))는 제1코일(C1) 및 제2코일(C2) 모두를 제어하여야 하므로 구동드라이버(161(162))가 제1회로기판(180-1)에 탑재되더라도 FPCB의 패턴, 비아홀(Via Hole), 전기적 연결 라인 등을 이용하여 상기 구동드라이버(161(162))와 제2코일(C2)이 상호 전기적으로 연결되도록 구성된다.

상기 제1회로기판(180-1) 및 제2회로기판(180-2)은 절연 필름 등과 같은 적절한 수단을 통하여 상기 공유요크(150)에 물리적으로 결합된 후, 지지 프레임(140)의 홈부 라인 등에 끼움 결합되는 방식으로 하우징(110)에 결합될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 공유요크(150)에는 개방부(151)가 형성되는데, 앞서 기술된 바와 같이 싱글공유센서(161) 또는 구동드라이버(161(162))는 제1회로기판(180-1)에 탑재되며 그 반대편에 제2마그네트(M2)가 위치하므로 이와 같이 공유요크(150)에 개방부(151)가 형성되는 경우 싱글공유센서(161)가 제2마그네트(M2)를 대상으로 한 자기력 변화를 더욱 효과적으로 감지할 수 있게 된다.

자기력을 증강하고 공간 활용도를 향상시키기 위하여 제1코일(C1)은 제1회로기판(180-1) 영역 중 제1마그네트(M1)와 대면하는 영역 전반에 구비될 수 있으며 상기 싱글공유센서(161) 또는 구동드라이버(161(162))는 상기 제1코일(C1)의 가운데 공간에 배치되는 것이 바람직하다.

이 경우 공유요크(150)의 개방부(151)는 공유요크(150)의 가운데 부분에 형성된다. 도면에는 사각 형상으로 이루어진 개방부(151)가 도시되어 있으나 이는 하나의 예일 뿐이며, 실시형태에 따라서 개방부(151)의 형상은 Z축 방향으로 연장된 슬롯을 비롯한 다양한 형상으로 구현될 수 있으며 실시형태에 따라서 공유요크(150)의 가운데 부분을 분리시켜 이원화시킬 수도 있음은 물론이다.

도 4는 본 발명의 XY평면을 기준으로 한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 XZ평면을 기준으로 한 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1캐리어(120-1) 및 제2캐리어(120-2)는 하우징(110)의 가운데 부분을 기준으로 상호 대칭되도록 하우징(110)의 제1공간(110A) 및 제2공간(110B)에 각각 구비되며, 제1마그네트(M1)와 제2마그네트(M2)는 상호 마주보는 형태가 되며, 이들 사이에 제1코일(C1) 및 제2코일(C2)이 배치된다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 싱글공유센서(161) 또는 구동드라이버(161(162))는 제1캐리어(120-1)가 위치한 물리적 공간에 배치되나, 공유요크(150)의 개방부(151)를 통하여 반대편 제2마그네트(M2)와도 대면하므로 제2마그네트(M2)가 구비된 제2캐리어(120-2)의 위치 또한, 효과적으로 감지할 수 있다.

구동드라이버(161(162))와 제2마그네트(M2) 사이에 제1회로기판(180-1) 및 제2회로기판(180-2)이 구비되나 이들의 두께는 현저히 얇으므로 구동드라이버(161(162))가 제2마그네트(M2)의 자기력 변화를 감지하는데 아무런 장애가 되지 않는다고 할 수 있다.

나아가 구동드라이버(161(162)), 구체적으로 제어모듈(162)은 싱글공유센서(161)의 자기력 변화에 따른 제2캐리어(120-2)의 위치를 함수적으로 판단하는 것이므로 제2캐리어(120-2)의 각 위치별 싱글공유센서(161)의 출력값(코드값)을 미리 저장하고 있다면, 제1회로기판(180-1) 또는 제2회로기판(180-2)의 두께에 의한 자기력 감소가 일부 있다고 하여도 위치 감지 및 이를 이용한 피드백 제어에는 아무런 영향을 미치지 않는다.

또한, 제2회로기판(180-2) 중 구동드라이버(161(162))와 대응되는 위치는 제2코일(C2)의 가운데 빈 공간이므로 제2회로기판(180-2) 중 이 부분은 절개되거나 홀(hole) 등이 형성되어도 무방하다.

이와 같이 제2회로기판(180-2) 중 가운데 부분이 개방되도록 구성하면 싱글공유센서(161)와 제2마그네트(M2) 사이의 물리적 장애물은 제1회로기판(180-1) 뿐이므로 싱글공유센서(161)가 감지하는 자기력으로서 제2마그네트(M2)의 자기력이 감소되는 현상을 억제할 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액추에이터(100)의 구동 방법에 대한 과정을 도시한 흐름도이다.

설명의 효율성을 높이기 위하여 이하 제1캐리어(120-1)의 선형 이동에 대한 명령신호를 제1AF구동신호로, 제2캐리어(120-2)의 선형 이동에 대한 명령신호를 제2AF구동신호로 지칭한다.

앞서 언급된 바와 같이 싱글공유센서(161)는 인접한 마그네트에 대한 자기장 변화를 감지하는 유닛이므로 외부 입력신호 등에 의하여 감지 대상이 특정되면, 이에 해당하지 않는 감지 대상이 가능한 물리적으로 멀어지도록 구성하여 자기장의 교란이나 이에 따라 신호 체계의 정밀성이 저하되는 현상이 방지되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 발명의 구동드라이버(161(162)) 또는 제어모듈(162)로 제1AF구동신호가 입력되면(S700) 본 발명의 구동드라이버(161(162))는 상기 제1AF구동신호에 해당하지 않는 객체인 제2캐리어(120-2)를 최하단 또는 최상단 등과 같이 미리 지정된 특정 위치로 선행하여 이동하도록 제2코일(C2)로 인가되는 전원을 제어한다(S710).

상응하는 관점에서 제2AF구동신호가 입력되면(S705) 제1캐리어(120-1)가 특정 위치로 이동하도록 제어한다(S725).

이와 같이 제2캐리어(120-2)가 특정 위치로 이동되면, 본 발명의 구동드라이버(161(162))는 전기적 연결 또는 인터페이싱을 제1코일(C1)로 스위칭하며(S720) 제1마그네트(M1)에 대한 싱글공유센서(161)의 출력값을 이용하여 제1AF를 피드백 제어한다(S730).

상응하는 관점에서 만약 구동드라이버(161(162))로 제2AF구동신호가 입력되면 본 발명의 구동드라이버(161(162))는 제1캐리어(120-1)가 특정 위치로 선행하여 이동하도록 제어하며, 전기적 연결 또는 인터페이싱을 제2코일(C1)로 스위칭한(S725) 후, 제2마그네트(M1)에 대한 싱글공유센서(161)의 출력값을 이용하여 제2AF를 피드백 제어한다(S735).

전원 off, AF명령 신호 중단 등과 같은 종료 조건이 성립되지 않으면(S740) 상술된 과정에 대한 프로세싱은 순환적으로 적용된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

100 : 본 발명의 액추에이터
110 : 하우징 110A : 제1공간
110B : 제2공간 120-1 : 제1캐리어
120A : 제1장착공간 120B : 제2장착공간
140 : 지지 프레임 150 : 공유요크
151 : 개방부 161 : 싱글공유센서
162 : 제어모듈 161(162) : 구동드라이버
180-1 : 제1회로기판 180-2 : 제2회로기판
M1 : 제1마그네트 M2 : 제2마그네트
C1 : 제1마그네트 M2 : 제2마그네트
B1 : 제1볼 B2 : 제2볼

Claims

제1공간 및 제2공간이 형성된 하우징;
일측에 제1마그네트가 구비되며 상기 제1공간에서 광축 방향으로 선형 이동하는 제1캐리어;
상기 제1마그네트와 대면하는 방향에 배치되는 제2마그네트가 일측에 구비되며 상기 제2공간에서 광축 방향으로 선형 이동하는 제2캐리어;
상기 제1마그네트에 구동력을 제공하는 제1코일;
상기 제2마그네트에 구동력을 제공하는 제2코일;
상기 제1 및 제2캐리어 사이에 위치하며, 상기 제1 및 제2공간 사이의 개방공간을 통하여 제1캐리어 또는 제2캐리어의 위치를 선택적으로 감지하는 싱글공유센서; 및
상기 싱글공유센서의 출력값에 따라 상기 제1코일 또는 제2코일에 인가되는 전원을 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
제 1항에 있어서,
상기 제1공간 및 제2공간 사이에 구비되며 가운데 부분에 개방공간이 형성된 지지 프레임;
상기 지지 프레임과 상기 제1캐리어 사이에 배치되는 제1볼;
상기 지지 프레임과 상기 제2캐리어 사이에 배치되는 제2볼; 및
상기 지지 프레임의 개방공간에 결합되며 상기 제1 및 제2마그네트 모두에 인력을 발생시키는 공유요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
제 2항에 있어서, 상기 공유요크는,
개방부가 형성되며,
상기 싱글공유센서는 상기 공유요크에 형성된 개방부를 통하여 제1캐리어 또는 제2캐리어의 위치를 선택적으로 감지하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
제 3항에 있어서,
상기 싱글공유센서와 제어모듈이 통합된 구동드라이버 및 상기 제1코일이 탑재되는 제1회로기판; 및
상기 구동드라이버와 전기적으로 연결되는 상기 제2코일이 탑재되는 제2회로기판을 더 포함하며,
상기 공유요크는 상기 제1 및 제2회로기판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
제 4항에 있어서, 상기 구동드라이버는,
상기 제1코일의 가운데 공간에 배치되며,
상기 공유요크의 개방부는 상기 공유요크의 가운데 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
제 1항에 있어서, 상기 제어모듈은,
상기 제1캐리어 또는 제2캐리어 중 하나에 대한 AF구동신호가 입력되는 경우, 상기 제1캐리어 또는 제2캐리어 중 상기 AF구동신호에 해당하지 않는 캐리어가 광축 방향을 기준으로 하단 또는 상단으로 선행하여 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 듀얼 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈.