KR20210131958A - 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

실시 예에 의한 렌즈 구동 장치는, 적어도 하나의 렌즈가 장착된 이동부와, 이동부를 렌즈의 광축 방향으로 이동시키도록 서로 대면되어 상호 작용하는 제1 코일 및 구동용 마그네트와, 이동부의 광축 방향으로의 위치를 감지하는 위치 센서 또는 위치 센서가 포함된 드라이버 및 위치 센서 또는 드라이버와 대향하여 배치된 양극 착자 마그네트를 포함하고, 양극 착자 마그네트는 위치 센서와 마주하며 제1 극성을 갖는 제1 측면 및 위치 센서와 마주하며 광축 방향과 나란한 방향으로 제1 측면과 이격되거나 접하여 배치되고, 제1 측면과 반대의 제2 극성을 갖는 제2 측면을 포함하고, 제1 측면의 광축 방향의 길이는 제2 측면의 광축 방향의 길이 이상일 수 있다.

Description

렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens moving unit and camera module including the same}

실시 예는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근 들어, 디지털 카메라가 내장된 휴대폰, 스마트폰, 태블릿PC, 노트북 등의 IT 제품의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이에, 디지털 카메라를 갖는 카메라 모듈은 자동 초점(auto focusing), 셔터, 흔들림 개선 또는 줌 기능 등과 같은 다양한 기능을 제공할 것이 요구되는 한편 고화소화, 소형화 추세에 있다.

한편, 기존의 카메라 모듈의 경우 렌즈의 초점 위치를 알기 위해, 렌즈의 광축 방향과 수직한 방향으로 서로 마주하는 홀 센서(미도시)와 센서용 마그네트(미도시)가 배치될 수 있다. 이 경우, 홀 센서는 센서용 마그네트의 자기장을 감지하고, 이에 상응하는 전압을 출력한다. 홀 센서로부터 출력되는 전압을 통해 광축 방향으로의 렌즈의 위치를 파악할 수 있지만, 광축 방향으로의 렌즈의 이동이 있었음에도 불구하고 홀 센서가 이를 감지할 수 없어 렌즈의 위치를 정확하게 파악하는 데 한계가 있다.

실시 예는 렌즈의 위치를 정확하게 파악하여 제어할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

실시 예의 렌즈 구동 장치는, 적어도 하나의 렌즈가 장착된 이동부; 상기 이동부를 상기 렌즈의 광축 방향으로 이동시키도록 서로 대면되어 상호 작용하는 제1 코일 및 구동용 마그네트; 상기 이동부의 상기 광축 방향으로의 위치를 감지하는 위치 센서 또는 상기 위치 센서가 포함된 드라이버; 및 상기 위치 센서 또는 상기 드라이버와 대향하여 배치된 양극 착자 마그네트를 포함하고, 상기 양극 착자 마그네트는 상기 위치 센서와 마주하며 제1 극성을 갖는 제1 측면; 및 상기 위치 센서와 마주하며 상기 광축 방향과 나란한 방향으로 상기 제1 측면과 이격되거나 접하여 배치되고, 상기 제1 측면과 반대의 제2 극성을 갖는 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면의 상기 광축 방향의 길이는 상기 제2 측면의 상기 광축 방향의 길이 이상일 수 있다.

또한, 상기 제1 극성은 S극이고 상기 제2 극성은 N극이거나, 상기 제1 극성은 N극이고 상기 제2 극성은 S극일 수 있다.

상기 양극 착자 마그네트는 서로 이격되어 배치된 제1 및 제2 센싱용 마그네트; 및 상기 제1 및 제 센싱용 마그네트 사이에 배치되는 비자성체 격벽을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 센싱용 마그네트는 상기 광축 방향과 나란한 방향으로 서로 이격되거나, 상기 착자 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 제1 측면은 상기 제2 측면 위에 위치하거나. 상기 제2 측면은 상기 제1 측면 위에 위치하는 렌즈 구동 장치.

상기 렌즈를 상기 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 상기 위치 센서의 중간 높이는 상기 제1 측면의 상단부로부터 상기 착자 방향으로 연장된 가상의 수평면 상에 위치할 수 있다.

상기 렌즈를 상기 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기에, 상기 위치 센서의 중간 높이는 상기 착자 방향으로 상기 제1 측면의 제1 지점과 일치할 수 있다.

상기 렌즈를 상기 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기에, 상기 위치 센서의 중간 높이는 상기 착자 방향으로 상기 비자성체 격벽과 일치할 수 있다.

상기 렌즈를 상기 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기에, 상기 위치 센서의 중간 높이는 상기 착자 방향으로 상기 제1 지점보다 높은 제2 지점과 일치할 수 있다.

상기 제2 지점과 상기 제1 지점간의 차이는 아래와 같을 수 있다.

여기서, H2는 상기 제2 지점의 높이이고, H1은 상기 제1 지점의 높이이고, ΔD는 상기 이동부의 상측 변위폭으로부타 하측 변위폭을 감산한 값이고, D는 상기 이동부의 변위폭을 의미한다.

상기 렌즈를 상기 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기에, 상기 위치 센서의 중간 높이는 상기 제2 측면과 일치할 수 있다.

상기 렌즈를 상기 광축 방향으로 가장 높이 이동시킨 위치에서, 상기 위치 센서의 중간 높이는 상기 제2 측면의 하단부 아래 지점과 일치할 수 있다.

상기 제1 지점은 상기 제1 측면의 중간 높이에 해당할 수 있다.

상기 제1 및 제2 측면은 상기 위치 센서와 마주하는 상기 제1 및 제2 센싱용 마그네트의 측면에 각각 해당할 수 있다.

상기 제1 및 제2 측면은 상기 위치 센서와 마주하는 상기 제1 또는 제2 센싱용 마그네트의 측면에 해당할 수 있다.

상기 비자성체 격벽은 공극 또는 비자성체 물질을 포함할 수 있다.

상기 이동부는 상기 광축의 일방향으로 이동할 수 있다.

상기 이동부는 상기 광축의 양방향으로 이동할 수 있다.

상기 렌즈 구동 장치는, 상기 구동용 마그네트를 지지하는 고정부를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 센싱용 마그네트는 상기 이동부에 결합, 접촉, 지지, 고정, 가고정, 삽입 또는 안착되고, 상기 위치 센서는 상기 고정부에 결합, 접촉, 지지, 가고정, 삽입 또는 안착될 수 있다.

또는, 상기 렌즈 구동 장치는, 상기 구동용 마그네트를 지지하는 고정부를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 센싱용 마그네트는 상기 고정부에 결합, 접촉, 지지, 고정, 가고정, 삽입 또는 안착되고, 상기 위치 센서는 상기 이동부에 결합, 접촉, 지지, 고정, 가고정, 삽입 또는 안착될 수 있다.

상기 자기장의 세기는 7 비트 내지 12비트로 코드화될 수 있다.

상기 비자성체 격벽의 길이는 상기 양극 착자 마그네트의 상기 광축 방향과 나란한 방향으로의 길이의 10% 이상 또는 50% 이하일 수 있다.

상기 양극 착자 마그네트의 상기 광축 방향과 나란한 방향으로의 길이는 상기 이동부의 이동 가능한 폭의 1.5배 이상일 수 있다.

상기 위치 센서의 중간 높이는 상기 제1 및 제2 측면 중 어느 한 쪽에 치우칠 수 있다.

다른 실시 예에 의한 카메라 모듈은 이미지 센서; 이미지 센서가 실장된 회로 기판; 및 상기 렌즈 구동 장치를 포함할 수 있다.

실시 예에 의한 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 선형적으로 변하는 세기를 갖는 자기장을 감지할 수 있도록, 위치 센서와 양극 착자 마그네트를 배치함으로써, 렌즈의 광축 방향으로의 이동을 정확하게 감지할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 예시된 렌즈 구동 장치의 실시 예에 따른 개략적인 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1에서 커버 캔을 제거한 렌즈 구동 장치의 실시 예에 따른 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 하우징 부재의 개략적인 평면 사시도를 나타낸다.
도 5는 일 실시 예에 따른 하우징 부재의 개략적인 저면 사시도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 구동용 마그네트, 하우징 부재, 제1 회로 기판, 및 변위 감지부의 개략적인 분해 사시도를 나타낸다.
도 7은 상측 탄성 부재의 평면 사시도를 나타낸다.
도 8은 하측 탄성 부재의 평면 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 2에 도시된 보빈의 일 실시 예에 의한 평면 사시도를 나타낸다.
도 10은 도 2에 도시된 보빈의 일 실시 예에 의한 저면 사시도를 나타낸다.
도 11은 일 실시 예에 따른 보빈, 제1 코일, 변위 감지부 및 센싱용 마그네트의 분해 사시도를 나타낸다.
도 12는 일 실시 예에 따른 보빈, 제1 코일, 제1 및 제2 구동용 마그네트, 변위 감지부, 및 센싱용 마그네트의 개략적인 저면 사시도를 나타낸다.
도 13은 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시된 양극 착자 마그네트의 실시 예에 의한 단면도를 각각 나타낸다.
도 15는 도 13에 도시된 렌즈 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 16은 도 13에 도시된 렌즈 구동 장치가 광축 방향으로 이동한 모습을 나타낸다.
도 17은 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치에서 제1 코일에 공급되는 전류에 따른 이동부의 변위를 나타내는 그래프이다.
도 18은 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.
도 19는 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.
도 20a 및 도 20b는 도 19에 도시된 양극 착자 마그네트의 실시 예에 의한 단면도를 각각 나타낸다.
도 21은 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.
도 22는 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.
도 23은 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 단면도를 나타낸다.
도 24는 도 22 및 도 23에 도시된 렌즈 구동 장치에서 제1 코일에 공급되는 전류에 따른 이동부의 변위를 나타내는 그래프이다.
도 25는 이동부의 광축 방향으로의 이동 거리에 따라 위치 센서에서 감지되는 자기장의 세기를 위치 센서와 양극 착자 마그네트의 대향하는 모습별로 나타내는 그래프이다.
도 26a 및 도 26b는 위치 센서에서 감지되는 자기장의 세기별 변위를 나타내는 그래프이다.
도 27은 비교 례의 렌즈 구동 장치의 이동부의 이동 거리에 따른 자기장이 세기 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 28은 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치에서 이동부의 이동에 따른 위치 센서에서 감지되는 자기장의 변화를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 실시 예의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 할 수 있다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 할 수 있다. 또한, 본 실시 예을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 할 수 있다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

이하, 도 1 내지 도 12에 예시된 실시 예는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용하여 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 실시 예는 다른 좌표계를 이용하여 설명할 수 있음은 물론이다. 각 도면에서 x축과 y축은 광축에 대하여 수직한 평면을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향인 z축 방향은 제1 방향, x축 방향은 제2 방향, y축 방향은 제3 방향이라고 지칭할 수 있다. 또한, 제1 방향은 수직 방향이고, 제2 및 제3 방향 각각은 수평 방향일 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)의 개략적인 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 예시된 렌즈 구동 장치(100)의 실시 예에 따른 개략적인 분해 사시도를 나타내고, 도 3은 도 1에서 커버 캔(102)을 제거한 렌즈 구동 장치(100)의 실시 예에 따른 개략적인 사시도를 나타낸다.

실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)는 카메라 모듈에서 렌즈(미도시)와 이미지 센서(미도시) 사이의 거리를 조절하여 이미지 센서가 렌즈의 초점 거리에 위치되도록 하는 장치이다. 즉, 렌즈 구동 장치(100)는 오토 포커싱 기능을 수행하는 장치이다.

도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이, 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)는, 커버 캔(102), 보빈(110), 제1 코일(120), 구동용 마그네트(130), 하우징 부재(140), 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 제1 회로 기판(170), 변위 감지부(180), 센싱용 마그네트(182), 및 베이스(190)를 포함할 수 있다.

커버 캔(102)은 전체적으로 상자 형태일 수 있으며, 베이스(190)의 상부에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치되도록 구성될 수 있다. 커버 캔(102)이 베이스(190)에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치되어 형성된 수용공간 내에 보빈(110), 제1 코일(120), 구동용 마그네트(130), 하우징 부재(140), 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 제1 회로 기판(170), 변위 감지부(180), 및 센싱용 마그네트(182)가 수용될 수 있다.

커버 캔(102)은, 상부면에 보빈(110)에 결합되는 렌즈(미도시)가 외부광에 노출될 수 있도록 하는 개구부(101)를 포함할 수 있다. 또한, 추가적으로, 개구부(101)에는 광투과성 물질로 구성된 윈도우가 마련될 수 있고, 이로 인해 카메라 모듈의 내부로 먼지나 수분 등의 이물질이 침투하는 것이 방지될 수 있다.

커버 캔(102)은 하부에 형성된 제1 홈부(104)를 포함하고, 베이스(190)는 상부에 형성된 제2 홈부(192)를 포함할 수 있다. 이때, 후술되는 바와 같이, 커버 캔(102)이 베이스(190)에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치될 때, 제1 홈부(104)와 맞닿는 부분(즉, 제1 홈부(104)와 대응되는 위치)에 제2 홈부(192)가 형성될 수 있다. 제1 홈부(104)와 제2 홈부(192)의 접촉 또는 배치 또는 결합을 통해 일정 면적의 요홈부가 형성될 수 있다. 이 요홈부에는 점도를 갖는 접착부재 예를 들어 에폭시가 주입되어 도포될 수 있다. 즉, 요홈부에 도포된 접착부재는 요홈부를 통해 커버 캔(102)과 베이스(190)의 서로 마주보는 면들 사이의 갭(gap)을 메우어, 커버 캔(102)이 베이스(190)에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치되면서 커버 캔(102)과 베이스(190)의 사이를 밀봉할 수 있으며, 또한, 커버 캔(102)이 베이스(190)에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치되면서 측면이 밀폐 또는 결합될 수 있다.

또한, 커버 캔(102)은 제3 홈부(106)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제3 홈부(106)는 제1 회로 기판(170)의 단자면과 대응되는 면에 형성되며, 단자면에 형성된 복수 개의 단자(171)와 커버 캔(102)이 서로 간섭하지 않도록 한다. 제3 홈부(106)는 제1 회로 기판(170)의 단자면과 마주보는 면 전체에 오목하게 형성될 수 있으며, 이 제3 홈부(106) 안쪽으로 접착부재를 도포하여 커버 캔(102)과 베이스(190) 및 제1 회로 기판(170)을 밀봉 또는 결합할 수 있다.

제1 홈부(104) 및 제3 홈부(106)는 커버 캔(102)에 형성되고, 제2 홈부(192)는 베이스(190)에 형성되었으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 제1 내지 제3 홈부(104, 192, 106)는 베이스(190)에만 형성되거나, 커버 캔(102)에만 형성될 수도 있다.

또한, 전술한 커버 캔(102)의 재질은 금속을 포함할 수 있으나, 실시 예는 커버 캔(102)의 재질에 국한되지 않는다. 또한, 커버 캔을 자성 재질로 형성될 수도 있다.

베이스(190)는 전체적으로 사각 형상으로 마련될 수 있으며, 베이스(190)의 하부 테두리를 둘러싸도록 외측방향으로 소정 두께 돌출된 단턱부를 포함할 수 있다. 단턱부는 연속된 띠 형태 또는 중간에 일부 단속적인 띠 형태일 수도 있다. 단턱부의 소정 두께는 커버 캔(102)의 측면 두께와 동일하며, 커버 캔(102)이 베이스(190)에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 결합, 또는 배치될 때, 커버 캔(102)의 측면은 단턱부의 상부 또는 측면에 장착, 안착, 접촉, 결합, 고정, 지지, 또는 배치될 수 있다. 이로 인해, 단턱부의 상측에 결합되는 커버 캔(102)이 단턱부에 의해 가이드될 수 있으며, 또한, 커버 캔(102)의 단부가 단턱부에 면 접촉하도록 결합될 수 있다. 여기서, 커버 캔(102)의 단부는 밑면 또는 측면을 포함할 수 있다. 이때, 단턱부와 커버 캔(102)의 단부는 접착제 등에 의해 접착 고정 또는 결합 또는 밀봉될 수 있다.

단턱부에는, 커버 캔(102)의 제1 홈부(104)와 대응되는 위치에 제2 홈부(192)가 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 홈부(192)는 커버 캔(102)의 제1 홈부(104)와 결합하여 요홈부를 형성하며, 접착부재가 충진되는 공간을 형성할 수 있다.

커버 캔(102)과 마찬가지로 베이스(190)는 중앙부근에서 개구부를 포함할 수 있다. 개구부는 카메라 모듈에 배치된 이미지 센서의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

또한, 베이스(190)는 네 개의 모서리 부분에서 상부 방향으로 소정 높이 직각으로 돌출된 네 개의 가이드 부재(194)를 포함할 수 있다. 가이드 부재(194)는 다각기둥 형상을 구비할 수 있다. 가이드 부재(194)는 후술할 하우징 부재(140)의 하부 가이드홈(148)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 지지, 또는 배치될 수 있다. 이렇게, 가이드 부재(194)와 하부 가이드홈(148)으로 인해, 베이스(190)의 상부에 하우징 부재(140)가 장착, 안착, 접촉, 결합, 고정, 지지, 또는 배치될 때, 베이스(190) 상의 하우징 부재(140)의 결합 등의 위치가 가이드될 수 있고, 결합 면적을 넓힐 수 있으며, 또한 하우징 부재(140)가 렌즈 구동 장치(100)의 작동 과정 중 진동 등의 사유로 인해 또는 결합과정 중 작업자의 실수로 인해 장착 등이 되어야 할 기준위치에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 하우징 부재(140)의 개략적인 평면 사시도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 하우징 부재(140)의 개략적인 저면 사시도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 구동용 마그네트(130), 하우징 부재(140), 제1 회로 기판(170), 및 변위 감지부(180)의 개략적인 분해 사시도를 나타내고, 도 7은 상측 탄성 부재(150)의 평면 사시도를 나타내고, 도 8은 하측 탄성 부재(160)의 평면 사시도를 나타낸다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 하우징 부재(140)는 전체적으로 중공기둥 형상(예를 들어, 도시된 바와 같이, 중공 사각 기둥 형상)일 수 있다. 하우징 부재(140)는 적어도 2개 이상의 구동용 마그네트(130)와 제1 회로 기판(170)을 지지하는 형상을 갖고, 내부에 보빈(110)이 하우징 부재(140)에 대해 제1 방향인 z축 방향으로 이동가능하도록 보빈(110)을 수용할 수 있다.

하우징 부재(140)는 네 개의 평평한 측면(141)을 포함할 수 있다. 하우징 부재(140)의 측면(141)은 구동용 마그네트(130)와 대응되는 면적으로 또는 그보다 크게 형성될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 하우징 부재(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 마주하는 제1 양측면 각각에는 구동용 마그네트(130)가 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 지지, 또는 배치될 수 있는 마그네트용 관통공(또는, 홈)(141a)이 형성될 수 있다. 마그네트용 관통공(141a)은 구동용 마그네트(130)에 대응되는 크기 및/또는 형상을 가질 수 있으며, 또한 구동용 마그네트(130)를 가이드할 수 있는 형상을 갖는 것도 가능하다. 제1 및 제2 마그네트용 관통공(141a, 141a') 각각에는 구동용 마그네트(130) 중 하나(이하, '제1 구동용 마그네트(131)') 및 다른 하나(이하, '제2 구동용 마그네트(132)')가 각각 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 지지, 또는 배치될 수 있다. 실시 예의 경우, 총 2개의 구동용 마그네트(130)만이 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 4개의 구동용 마그네트(130)가 배치될 수 있음은 물론이다.

전술한 구동용 마그네트(130)의 종류는 페라이트(ferrite), 알리코(alnico), 희토류 자석 등으로 크게 나눌 수 있으며, 자기 회로의 형태에 의하여 내자형(Ptype)과 외자형(F-type)으로 분류할 수 있다. 실시 예는 이러한 구동용 마그네트(130)의 종류에 국한되지 않는다.

그리고, 하우징 부재(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 제1 양측면에 직각인 일측면 또는 제1 양측면 이외의 면에는 후술할 변위 감지부(180)가 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 지지, 또는 배치되는 센서용 관통공(141b) 또는 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 센서용 관통공(141b)은 후술할 변위 감지부(180)에 대응되는 크기 및 형상을 가지고, 제1 및 제2 마그네트용 관통공(141a, 141a')과 소정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 센서용 관통공(141b)은 하우징 부재(140)의 측면(141) 중에서 제1 회로 기판(170)이 장착, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치된 측면에 형성될 수 있다.

또한, 하우징 부재(140)의 일측면에서는, 제1 회로 기판(170)이 장착, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 장착용 돌출부(149)가 마련될 수 있다.

장착용 돌출부(149)는 제1 회로 기판(170)에 형성된 장착용 관통구(173)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있다. 이때, 장착용 관통구(173)와 장착용 돌출부(149)는 형상끼워 맞춤 방식 또는 억지끼워 맞춤 방식으로 접촉 또는 결합될 수도 있으나, 이들(173, 149)은 제1 회로 기판(170)이 하우징 부재(140)에 장착, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치됨을 단순 가이드할 수도 있다.

여기서, 하우징 부재(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 일측면에 대향하는 타측면은 평평한 평면으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

비록 도시되지는 않았지만, 하우징 부재(140)의 제1 양측면에 직각인 제2 양측면에는 제3 및 제4 마그네트용 관통공이 추가로 배치될 수도 있다.

이때, 제1 마그네트용 관통공(141a) 및 제2 마그네트용 관통공(141a')은 동일한 크기 및 동일한 형상을 갖고, 하우징 부재(140)의 제1 양측면의 측방향 길이 전체에 (거의) 동일한 측방향 길이를 가질 수 있다. 반면, 제3 마그네트용 관통공 및 제4 마그네트용 관통공은 서로 동일한 크기 및 동일한 형상을 갖되, 제1 마그네트용 관통공(141a) 및 제2 마그네트용 관통공(141a')보다 측방향 길이가 작게 형성될 수 있다. 이는, 제3 또는 제4 마그네트용 관통공이 형성되는 제2 양측면에 센서용 관통공(141b)이 형성되어야 하므로, 센서용 관통공(141b)을 위한 공간을 확보하기 위함이다.

제1 구동용 마그네트(131) 및 제2 구동용 마그네트(132)는 서로 동일한 크기 및 형상을 갖고, 하우징 부재(140)의 제1 양측면의 측방향 길이 전체에 거의 동일한 측방향 길이를 가짐은 전술한 바와 같다. 그리고, 제3 및 제4 마그네트용 관통공(미도시)에 각각 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있는 제3 및 제4 구동용 마그네트(미도시)는 서로 동일한 크기 및 동일한 형상을 가질 수 있고, 제1 구동용 마그네트(131) 및 제2 구동용 마그네트(132)보다 측방향 길이가 작게 형성될 수 있다.

여기서, 제1 및 제2 마그네트 관통공(141a, 141a')과 마찬가지로, 제3 및 제4 마그네트 관통공은 하우징 부재(140)의 중심을 기준으로 서로 일직선 상에 대칭되게 배치될 수 있다. 즉, 제3 및 제4 구동용 마그네트(미도시)는 하우징 부재(140)의 중심을 기준으로 또는 중심을 기준으로 서로 일직선 상에 대칭되게 배치될 수 있다.

만약, 제1 및 제2 구동용 마그네트(131, 132) 또는 제3 및 제4 구동용 마그네트가 하우징 부재(140)의 중심과 무관하게 일측에 편향된 채로 서로 대향되게 배치되는 경우 보빈(110)의 제1 코일(120)에 전자기력이 일측에 편향되게 작용하므로 보빈(110)이 틸트될 가능성이 존재할 수 있다. 다시 말하면, 제1 및 제2 구동용 마그네트(131, 132)와 마찬가지로 제3 및 제4 구동용 마그네트를 하우징 부재(140)의 중심을 기준으로 서로 일직선 상에 대칭되게 배치함으로써, 보빈(110) 및 제1 코일(120)에 편향되지 않은 전자기력을 가할 수 있어, 보빈(110)의 제1 방향 이동을 용이하고 정확하게 할 수 있도록 가이드할 수 있다.

이하, 설명의 편의상 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(100)는 제1 및 제2 구동용 마그네트(131, 132)만을 갖는 것으로 가정하지만, 제3 및 제4 구동용 마그네트를 더 포함할 경우에도 아래의 설명은 적용될 수 있다.

하우징 부재(140)의 상부면에는 복수 개의 제1 스토퍼(143)가 돌출 형성될 수 있다. 제1 스토퍼(143)는 커버 캔(102)과 하우징 부재(140) 몸체의 충돌을 방지하기 위한 것으로, 외부 충격 발생 시 하우징 부재(140)의 상부면이 커버 캔(102)의 상부 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 스토퍼(143)는 상측 탄성 부재(150)의 설치 위치를 가이드하는 역할도 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 7을 참조하면, 상측 탄성 부재(150)에서 제1 스토퍼(143)와 대응되는 위치에 대응되는 형상의 가이드 홈(155)이 형성될 수 있다.

또한, 하우징 부재(140)의 상측에는 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)이 삽입, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 결합, 지지, 또는 배치되는 복수 개의 상측 프레임 지지돌기(144)가 돌출 형성될 수 있다. 상측 프레임 지지돌기(144)와 대응되는 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)에는 대응되는 형상의 제1 통공(또는, 홈)(152a)이 형성될 수 있다. 상측 프레임 지지돌기(144)는 제1 통공(152a)에 삽입, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 결합, 지지, 또는 배치된 후 접착제 또는 융착으로 고정될 수 있으며, 융착은 열융착 또는 초음파 융착 등을 포함할 수 있다.

또한, 하우징 부재(140)의 하측에는 하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)이 결합되는 복수 개의 하측 프레임 지지돌기(147)가 돌출 형성될 수 있다. 하측 프레임 지지돌기(147)는 하우징 부재(140)의 하측의 네 귀퉁이에 각각 형성될 수 있다. 한편, 도 8을 참조하면, 하측 프레임 지지돌기(147)와 대응되는 위치에 하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)에는 하측 프레임 지지돌기(147)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있는 체결부(162a)가 형성될 수 있으며, 이 곳은 접착제 또는 융착으로 고정될 수 있으며, 융착은 열융착 또는 초음파 융착 등을 포함할 수 있다.

또한, 하우징 부재(140)는 요크 기능을 할 수 있는 요크 하우징 부재일 수 있다. 요크 하우징 부재 구조에서는, 상부 탄성 부재(140)와 요크 상면의 내측면과 이격되도록 구조 형성할 수 있다. 이는, 보빈(110)의 상부 방향으로의 움직임과 요크와의 간섭이 없게 하기 위함이다.

또는, 요크(미도시) 자체가 하우징 부재(140)의 역할을 수행할 수도 있다. 이 경우, 요크가 베이스(190)에 결합될 수 있으며, 상부 탄성 부재(150)는 요크 하부에 또는 요크 내부에 배치될 수 있다.

다른 실시 예에 의하면, 요크 상부에 별도의 커버가 더 배치될 수도 있다. 이 경우, 상부 탄성 부재(150)는 요크 상부에 배치되거나 또는 요크와 커버 사이에 배치될 수 있으며, 상부 탄성 부재(150)는 커버 또는 요크에 결합될 수 있다.

한편, 구동용 마그네트(130: 131, 132)는 마그네트용 관통공(141a, 141a')에 접착제로 고정될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 양면 테이프와 같은 접착부재 등이 사용될 수도 있다. 또는, 변형 실시 예로서, 도시된 바와 달리 제1 및 제2 마그네트용 관통공(141a, 141a') 대신 하우징 부재(140)의 내측면에는 요홈 형상의 마그네트 안착부(미도시)가 형성될 수 있고, 마그네트 안착부는 구동용 마그네트(130)의 크기 및 형상과 대응되는 크기 및 형상을 가질 수 있다.

구동용 마그네트(130)는 보빈(110)의 외주면에 위치하는 제1 코일(120)과 마주하는 위치에 설치될 수 있다. 또한, 구동용 마그네트(130)는 도시된 바와 같이 별개로 구성될수도 있고 도시된 바와 달리 한 몸으로 구성될 수 있다. 일 실시 예의 경우, 보빈(110)의 제1 코일(120)을 마주보는 면을 N극, 바깥쪽 면은 S극이 되도록 구동용 마그네트(130)를 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다.

또한, 구동용 마그네트(130)는 광축에 수직한 평면으로 2분할되어 구성될 수도 있다. 즉, 구동용 마그네트(130)는 양극 착자 마그네트로서, 광축에 수직한 평면에서 비자성체 격벽(미도시)을 사이에 두고 서로 마주하며 배치된 제1 마그네트(미도시) 및 제2 마그네트(미도시)로 구성될 수 있다. 여기서, 비자성체 격벽은 공기일 수도 있고 비자성 물질일 수도 있다. 제1 및 제2 마그네트는 서로 반대 극성을 띠도록 배치될 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않으며 다양한 형태를 가질 수도 있다. 양극 착자 마그네트에 대해서는 도 14a, 도 14b, 도 20a 및 도 20b에서 상세하게 후술된다.

제1 및 제2 구동용 마그네트(131, 132)는 일정 폭을 가지는 직육면체 형상으로 구성되어, 제1 및 제2 마그네트용 관통공(141a, 141a')에 각각 안착되어 제1 및 제2 구동용 마그네트(131, 132)의 넓은 면 또는 일부 면이 하우징 부재(140)의 측면(외측면 또는 내측면) 중 일부를 형성할 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 구동용 마그네트(131, 132)는 하우징 부재(140)의 측면에 배치됨과 동시에 전술한 요크의 내측면에 배치 또는 결합될 수도 있으며, 하우징 부재(140)없이 요크의 내측면에 결합 또는 고정될 수도 있다. 이때, 서로 마주보는 구동용 마그네트(131, 132)는 서로 평행하게 설치될 수 있다. 또한, 구동용 마그네트(130)와 보빈(110)의 제1 코일(120)의 서로 마주보는 면은 서로 평행이 되도록 평면 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 설계에 따라 구동용 마그네트(130)와 보빈(110)의 제2 코일(120) 중 어느 하나만이 평면이고, 다른 한 쪽은 곡면으로 구성될 수도 있다. 또는 보빈(110)의 제1 코일(120)과 구동용 마그네트(130)의 마주보는 면은 모두가 곡면일 수도 있으며, 이때, 보빈(110)의 제1 코일(120)과 구동용 마그네트(130)의 마주보는 면의 곡률은 같게 형성될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 하우징 부재(140)의 일측면에는 센서용 관통공(141b) 또는 홈이 마련되고, 센서용 관통공(141b) 또는 홈에는 변위 감지부(180)가 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치되며, 변위 감지부(180)는 솔더링 또는 납땜 방식으로 제1 회로 기판(170)의 일면에 전기적으로 결합될 수 있다. 바꿔 말하면, 제1 회로 기판(170)은 하우징 부재(140)의 네 개의 측면(141) 중에서 센서용 관통공(141b) 또는 홈이 마련된 일측면의 외측면에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있다.

변위 감지부(180)는 센싱용 마그네트(182)와 함께 보빈(110)의 제1 방향으로의 제1 변위값을 감지/판단할 수 있다. 이를 위하여, 변위 감지부(180) 및 센서용 관통공(141b) 또는 홈은 센싱용 마그네트(182)의 위치에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 센싱용 마그네트(182)는 자장의 세기를 증가시키기 위해, 위와 아래로 2개로 분할된 양극 착자 마그네트로 구현될 수 있지만 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

변위 감지부(180)는 보빈(110)의 센싱용 마그네트(182)에서 방출되는 자기력 변화를 감지하는 센서일 수 있다. 예를 들어, 변위 감지부(180)는 홀센서(Hall sensor)일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시 예에 의하면, 자기력 변화를 감지할 수 있는 센서라면 홀 센서 이외에 어떠한 것이든 변위 감지부(180)로 이용될 수 있으며, 자기력 이외에 위치를 감지할 수 있는 센서라면 어느 것이든 가능하며, 예를 들어, 포토리플렉터 등을 이용한 방식도 가능하다. 변위 감지부(180)가 홀 센서로 구현될 경우, 홀 센서에 의해 탐지된 마그넷플럭스(즉, 자속밀도) 변화에 대한 홀전압차에 기초하여 액츄에이터 구동거리에 대한 캘리브레이션이 추가로 수행될 수 있다. 예를 들어, 변위 감지부(180)가 홀 센서로 구현될 경우, 홀 센서(180)는 복수의 핀들을 가질 수 있디. 예를 들어, 복수의 핀은 제1 및 제2 핀을 포함할 수 있다. 제1 핀은 전압과 접지에 각각 연결되는 제1-1 및 제1-2 핀을 포함할 수 있고, 제2 핀은 센싱된 결과를 출력하는 제2-1 및 제2-2 핀을 포함할 수 있다. 여기서, 제2-1 및 제2-2 핀을 통해 출력되는 센싱된 결과는 전류 형태일 수 있으나, 실시 예는 신호의 형태에 국한되지 않는다. 제1 회로 기판(170)은 홀 센서(180)에 연결되어 제1-1 및 제1-2 핀에 전원을 공급하고 제2-1 및 제2-2 핀으로부터 신호를 수신하는 역할을 한다.

제1 회로 기판(170)은 하우징 부재(140)의 일측면에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있다. 이때, 제1 회로 기판(170)은 전술한 바와 같이 하우징 부재(140)의 일측면에 형성된 장착용 돌출부(149)에 의해 설치 위치가 가이드될 수 있다. 장착용 돌출부(149)는 한 개 또는 복수 개 형성될 수 있으며, 2개 이상 형성되는 경우 제1 회로기판(170)의 배치 위치를 가이드 하기가 더 쉬워질 수 있다.

그리고, 제1 회로 기판(170)은 복수 개의 단자(171)들이 배치되어, 외부 전원을 인가받아 보빈(110)의 제1 코일(120) 및 변위 감지부(180)에서 필요한 전류를 공급할 수 있다. 제1 회로 기판(170)에 형성된 단자(171)들의 개수는 제어가 필요한 구성 요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(170)의 복수의 단자(171)는 외부 전원을 공급받는 전원 단자 및 I²C 통신 단자를 포함할 수 있다. 여기서, 전원 단자 중 하나는 공급 전압과 연결되는 단자이고 전원 단자 중 다른 하나는 접지와 연결되는 단자일 수 있다.

또한, 도 3 및 도 6을 참조하면, 제1 회로 기판(170)에는 적어도 하나의 핀(172)이 마련될 수 있다. 도시된 바와 같이 4개의 핀(172)이 존재할 수 있으나, 핀(172)의 개수는 4개보다 많거나 적을 수 있다. 예를 들어, 4개의 핀(172)은 테스트 핀, 홀(hole) 핀, VCM+ 핀, 및 VCM- 핀일 수 있으나, 실시 예는 이러한 핀의 종류에 국한되지 않는다. 여기서, 테스트 핀은 렌즈 구동 장치(100)의 성능을 평가하기 위해 사용되는 핀일 수 있다. 홀 핀은 변위 감지부(180)로부터 출력되는 데이터를 인출하기 위해 사용되는 핀일 수 있다. VCM+ 핀 및 VCM- 핀은 변위 감지부(180)로부터 피드백을 받지 않은 상태에서 렌즈 구동 장치(100)의 성능을 평가하기 위해 사용되는 핀들일 수 있다.

실시 예에 따르면, 제1 회로 기판(170)은 FPCB로 마련될 수 있다. 제1 회로 기판(170)은 변위 감지부(180)에서 감지된 제1 변위값에 기초하여 제1 코일(120)의 인가전류량을 재조절하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 홀 센서(180)의 제2-1 및 제2-2 핀으로부터 신호를 수신할 수 있다. 제어부는 제1 회로 기판(170) 상에 실장될 수 있다. 또는, 다른 실시 예에 의하면, 제어부는 제1 회로 기판(170)에 실장되지 않고 별도의 다른 기판에 실장될 수도 있다. 여기서, 별도의 다른 기판이란, 카메라 모듈에서 이미지 센서(미도시)가 실장되는 제2 회로 기판(미도시)일 수 있으며 또는 별도 다른 기판일 수도 있다.

전술한 예에서, 렌즈 구동 장치(100)가 변위 감지부(180)를 포함하는 것으로 설명하였지만, 경우에 따라, 변위 감지부(180)는 생략될 수 있다.

또한, 전술한 예에서, 제1 회로 기판(170)은 하우징 부재(140)의 외측면에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치되는 것으로 설명하였지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 렌즈 구동 장치(100)가 변위 감지부(180)를 포함하지 않을 경우 제1 회로 기판(170)은 하우징 부재(140)의 외측면 대신에 하우징 부재(140)의 아래에 위치할 수도 있다.

도 9는 도 2에 도시된 보빈(110)의 일 실시 예에 의한 평면 사시도를 나타내고, 도 10은 도 2에 도시된 보빈(110)의 일 실시 예에 의한 저면 사시도를 나타낸다.

도 4 및 도 5, 도 7 및 도 8과 도 9 및 도 10을 참조하면, 상측 탄성 부재(150) 및 하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 광축 방향으로 상승 및/또는 하강 동작을 탄력적으로 지지할 수 있다. 상측 탄성 부재(150)와 하측 탄성 부재(160)는 판 스프링으로 마련될 수 있지만, 실시 예는 상측 및 하측 탄성 부재(150, 160) 각각의 형상에 국한되지 않는다.

상측 탄성 부재(150)는 보빈(110)과 결합되는 내측 프레임(151)과 하우징 부재(140)와 결합되는 외측 프레임(152), 및 내측 프레임(151)과 외측 프레임(152)을 연결하는 연결부(153)를 포함할 수 있다.

또한, 하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)과 결합되는 내측 프레임(161)과 하우징 부재(140)와 결합되는 외측 프레임(162), 및 내측 프레임(161)과 외측 프레임(162)을 연결하는 연결부(163)를 포함할 수 있다.

연결부(153, 163)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 연결부(153, 163)의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 광축 방향인 제1 방향으로 상승 및/또는 하강 동작을 탄력적으로(또는 탄성적으로) 지지받을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상측 탄성 부재(150)는 외측 프레임(152)에 복수 개의 제1 통공(152a)을 포함하고, 내측 프레임(151)에 복수 개의 제2 통공(151a)을 포함할 수 있다.

제1 통공(152a)은 하우징 부재(140)의 상부면에 형성된 상측 프레임 지지돌기(144)와 결합하고, 제2 통공(151a)은 보빈(110)의 상부면에 형성된 상측 지지돌기(113)와 결합할 수 있다. 상측 지지돌기(113)에 대해서는 상세하게 후술된다. 즉, 외측 프레임(152)은 제1 통공(152a)을 통하여 하우징 부재(140)에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 배치, 또는 결합되고, 내측 프레임(151)은 제2 통공(151a)을 통하여 보빈(110)에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 지지, 배치, 또는 결합될 수 있다.

상측 탄성 부재(150)의 연결부(153)는 내측 프레임(151)이 외측 프레임(152)에 대해 제1 방향으로 소정 범위 탄성적으로 변형가능하도록 내측 프레임(151)과 외측 프레임(152)을 연결할 수 있다.

상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151) 또는 외측 프레임(152) 중 적어도 하나에는 보빈(110)의 제1 코일(120) 또는 제1 회로 기판(170) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 단자부를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.

도 8을 참조하면, 하측 탄성 부재(160)는 외측 프레임(162)에 복수 개의 체결부(162a)를 포함하고, 내측 프레임(161)에 복수 개의 제3 통공(또는, 홈)(161a)을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이 체결부(162a)는 하우징 부재(140)의 하부면에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있고, 제3 통공(161a)은 도 10에 도시된 보빈(110)의 하부면에 형성된 하측 지지돌기(114)와 접촉, 결합, 고정, 가고정될 수 있다. 즉, 외측 프레임(162)은 체결부(162a)를 통하여 하우징 부재(140)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있고, 내측 프레임(161)은 제3 통공(161a)을 통하여 보빈(110)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있다.

하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)는 내측 프레임(161)이 외측 프레임(162)에 대해 제1 방향으로 소정 범위 탄성적으로 변형가능하도록 내측 프레임(161)과 외측 프레임(162)을 연결할 수 있다.

하측 탄성 부재(160)는 서로 분리된 제1 하측 탄성 부재(160a)와 제2 하측 탄성 부재(160b)를 포함할 수 있다. 이러한 2분할 구조를 통해 하측 탄성 부재(160)의 제1 하측 탄성 부재(160a)와 제2 하측 탄성 부재(160b)는 서로 다른 극성의 전원 또는 서로 다른 전류를 인가받을 수 있다. 즉, 내측 프레임(161)과 외측 프레임(162)이 각각 보빈(110)과 하우징 부재(140)에 결합된 후, 보빈(110)에 배치된 제1 코일(120)의 양 끝선과 대응되는 내측 프레임(161)의 위치에 솔더부를 마련하여, 솔더부에서 납땜 등과 같은 통전성 연결을 수행하여 서로 다른 극성의 전원 또는 서로 다른 전류를 인가 받을 수 있다. 또한, 제1 하측 탄성 부재(160a)가 제1 코일(120)의 양끝선 중 하나와 전기적으로 연결되고, 제1 코일(120)의 양끝선 중 다른 하나와 제2 하측 탄성 부재(160b)가 전기적으로 연결되어, 외부로부터 전류 및/또는 전압을 인가받을 수 있다. 이를 위해, 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161) 및 외측 프레임(162) 중 적어도 하나 이상은 보빈(110)의 제1 코일(120) 또는 제1 회로 기판(170) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 단자부를 적어도 하나 포함할 수 있다. 제1 코일(120)의 양 끝선은 보빈(110)을 기준으로 서로 반대편에 배치할 수 있으며, 또는 서로 같은 편에 인접하게 배치될 수도 있다.

한편, 상측 탄성 부재(150) 및 하측 탄성 부재(160)와 보빈(110) 및 하우징 부재(140)는 열 융착 및/또는 접착제 등을 이용한 본딩 작업 등을 통해 조립될 수 있다. 이때, 조립 순서에 따라 열 융착 고정 후 접착제를 이용한 본딩으로 고정 작업을 마무리 할 수 있다.

다른 실시 예로서, 상측 탄성 부재(150)가 도 8에 예시된 바와 같이 2분할 구조로 구성되고, 하측 탄성 부재(160)가 도 7에 예시된 바와 같이 일체형 구조로 구성될 수도 있다.

도 11은 일 실시 예에 따른 보빈(110), 제1 코일(120), 변위 감지부(180) 및 센싱용 마그네트(182)의 분해 사시도를 나타내고, 도 12는 일 실시 예에 따른 보빈(110), 제1 코일(120), 제1 및 제2 구동용 마그네트(131, 132), 변위 감지부(180), 및 센싱용 마그네트(182)의 개략적인 저면 사시도를 나타낸다.

보빈(110)은 하우징 부재(140)의 내부 공간에 광축 방향으로 왕복 이동가능하게 설치될 수 있다. 보빈(110)의 외주면에는 제1 코일(120)이 설치되어 하우징 부재(140)의 구동용 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용하여 보빈(110)을 제1 방향으로 왕복이동시킬 수 있다.

또한, 보빈(110)이 광축 방향인 제1 방향으로 움직여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있도록, 상측 탄성 부재(150) 및 하측 탄성 부재(160)에 의해 보빈(110)은 탄력적으로(또는 탄성적으로) 지지될 수 있다.

보빈(110)은 도시하지는 않았으나, 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있다. 예를 들어, 보빈(110)은 설치되는 렌즈 배럴(미도시)을 포함할 수 있다. 렌즈 배럴은 후술할 카메라 모듈의 구성부품으로서 렌즈 구동 장치의 필수구성요소가 아닐 수 있다. 렌즈 배럴을 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합 가능하다. 예컨대, 보빈(110) 내주면에 암 나사산을 형성하고, 렌즈 배럴의 외주면에는 나사산에 대응되는 수 나사산을 형성하여 이들의 나사 결합으로 렌즈 배럴을 보빈(110)에 결합할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 보빈(110)의 내주면에 나사산을 형성하지 않고, 렌즈 배럴을 보빈(110)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정할 수도 있다.

또는, 렌즈 배럴없이 한 장 이상의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 렌즈 배럴에 결합되는 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.

또한, 보빈(110)의 상부면과 하부면에는 복수 개의 상측 지지돌기(113)와 복수 개의 하측 지지돌기(114)가 각각 돌출 형성될 수 있다. 상측 지지돌기(113)는 도 9에 도시된 바와 같이, 원통형상 또는 각기둥 형상으로 마련될 수 있으며, 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)과 보빈(110)을 결합, 고정, 가고정, 접촉, 또는 지지할 수 있다. 실시 예에 따르면, 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)의 상측 지지돌기(113)와 대응되는 위치에 제2 통공(151a)이 형성될 수 있다. 이때, 상측 지지돌기(113)와 제2 통공(151a)은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착부재로 고정되는 것도 가능하다. 또한, 상측 지지돌기(113)는 복수 개가 마련될 수 있다. 이때, 각각의 상측 지지돌기들(113) 사이의 거리는 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있는 범위 내에서 적절히 배치될 수 있다. 즉, 보빈(110)의 중심에 대해 대칭으로 각각의 상측 지지돌기들(113)이 일정한 간격으로 배치될 수도 있고, 이들의 간격이 일정하지는 않으나, 보빈(110)의 중심을 지나는 특정 가상선에 대하여 대칭이 되도록 형성될 수도 있다.

하측 지지돌기(114)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상측 지지돌기(113)처럼 원통형상 또는 각기둥형상으로 마련될 수 있으며, 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)과 보빈(110)을 결합, 고정, 가고정, 접촉, 또는 지지할 수 있다. 실시 예에 따르면, 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)의 하측 지지돌기(114)와 대응되는 위치에는 제3 통공(161a)이 형성될 수 있다. 이때, 하측 지지돌기(114)와 제3 통공(161a)은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착부재로 고정되는 것도 가능하다. 또한, 하측 지지돌기(114)는 도 10에 도시된 바와 복수 개가 마련될 수 있다. 이때, 각각의 하측 지지돌기(114)들 사이의 거리는 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있는 범위 내에서 적절히 배치될 수 있다. 즉, 보빈(110)의 중심에 대해 대칭으로 각각의 하측 지지돌기(114)들이 일정한 간격으로 배치될 수도 있다.

그리고, 보빈(110)의 상부면과 하부면에는, 상측 탄성 부재(150)의 연결부(153) 및 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)에 대응되는 위치에 상측 도피홈(112) 및 하측 도피홈(118)이 각각 형성될 수 있다.

상측 도피홈(112)과 하측 도피홈(118)이 마련됨으로써, 보빈(110)이 하우징 부재(140)에 대해 제1 방향으로 이동할 때 연결부(153, 163)와 보빈(110)과의 공간적 간섭이 제거되어 연결부(153, 163)의 탄성변형을 보다 용이하게 할 수 있다. 또한, 상측 도피홈(112)의 위치는 도 9에 예시된 바와 같이 하우징 부재(140)의 모서리에 배치될 수도 있으나, 탄성 부재의 연결부 형상 및/또는 위치에 따라 측면에 배치될 수도 있다.

또한, 보빈(110)의 외주면에는, 제1 코일(120)이 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치되는 코일용 안착홈(116)이 마련될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 제1 코일(120)은 보빈(110)에 외주면에 직접 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치되는 대신에, 보빈(110)의 외주 형상과 동일한 형상을 갖는 코일 링(미도시)이 보빈(110)의 외주면에 인접하여 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치되고, 제1 코일(120)은 코일 링에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수도 있다.

제1 코일(120)은 보빈(110)의 외주면 또는 코일용 안착홈(116)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치되는 링 형상의 코일 블록으로 마련될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 제1 코일(120)을 직접 보빈(110)의 외주면 또는 코일용 안착홈(116)에 권선할 수도 있다. 미리 권선된 제1 코일(120)을 장착 또는 삽입 또는 배치하는 경우, 보빈(110)의 상부 또는 하부로부터 장착 또는 삽입 또는 배치할 수 있다.

실시 예에 따르면, 제1 코일(120)은 도 11에 도시된 바와 같이 대략 8각 형상으로 형성될 수 있다. 이는 보빈(110)의 외주면의 형상에 대응되는 형상으로, 보빈(110) 또한 8각 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 코일(120)에서 적어도 4면은 직선으로 마련될 수 있고, 이들 면을 연결하는 모서리 부분은 라운드 또는 직선으로 구현될 수 있다. 이때, 직선으로 형성된 부분은 구동용 마그네트(130)와 대응되는 면일 수 있다. 또한, 제1 코일(120)과 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 제1 코일(120)의 곡률과 같은 곡률을 가질 수 있다. 즉, 제1 코일(120)이 직선이면, 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 직선일 수 있으며, 제1 코일(120)이 곡선이면, 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 곡선일 수 있으며, 또한, 같은 곡률을 가질 수도 있다. 또한, 제1 코일(120)이 곡선이더라도 대응되는 구동용 마그네트(130)의 면은 직선일 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.

제1 코일(120)은 보빈(110)을 광축 방향으로 움직여 오토 포커스 기능을 수행하도록 하기 위한 것으로, 전류가 공급되면 구동용 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용하여 전자기력을 형성할 수 있으며, 형성된 전자기력이 보빈(110)을 움직일 수 있음은 전술한 바와 같다.

한편, 제1 코일(120)은 구동용 마그네트(130)와 대응되게 구성될 수 있는데, 도시된 바와 같이 구동용 마그네트(130)가 단일 몸체로 구성되어 제1 코일(120)과 마주보는 면 전체가 동일한 극성을 가지도록 마련되면, 제1 코일(120) 또한 구동용 마그네트(130)와 대응되는 면이 동일한 극성을 가지도록 구성될 수 있다. 한편, 도시하지는 않았으나, 만일 구동용 마그네트(130)가 광축에 수직한 면으로 2분할 되어 제1 코일(120)과 마주보는 면이 2개 또는 그 이상으로 구분될 경우, 제1 코일(120) 역시 분할된 구동용 마그네트(130)와 대응되는 개수로 분할 구성되는 것도 가능하다.

한편, 렌즈 구동 장치(100)는 센싱용 마그네트(182)를 더 포함할 수 있다. 센싱용 마그네트(182)는 보빈(110)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지, 또는 배치될 수 있다. 이로 인해, 센싱용 마그네트(182)는 보빈(110)의 제1 방향 이동시에 보빈(110)과 동일한 변위량만큼 제1 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 센싱용 마그네트(182)는 보빈(110)과 일체형으로 구성될 수 있으며, 보빈(110)의 상부 방향이 N극, 보빈(110)의 하부 방향이 S극이 되도록 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다.

또한, 센싱용 마그네트(182)는 광축에 수직한 평면으로 2분할된 양극 착자 마그네트로 구현될 수도 있다. 양극 착자 마그네트에 대해서는 도 14a 및 도 14b와 도 20a 및 도 20b에서 상세히 후술된다.

도 9 내지 도 12에 예시된 바와 같이, 보빈(110)은 보빈(110)의 외주면에서 센싱용 마그네트(182)를 수용하기 위한 수용홈(117)을 더 포함할 수 있다.

수용홈(117)은 보빈(110)의 외부면에서부터 소정 깊이 보빈(110)의 내측 방향으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 수용홈(117)은 수용홈(117)의 적어도 일부 이상이 제1 코일(120)의 내측에 위치되도록 보빈(110)의 일측면에 형성될 수 있다.

또한, 수용홈(117)은 적어도 일부 이상이 코일용 안착홈(116)보다 더 보빈(110)의 내측 방향으로 소정 깊이 오목하게 형성될 수 있다. 이렇게, 수용홈(117)을 보빈(110)의 내측 방향으로 형성함으로써, 센싱용 마그네트(182)를 보빈(110)의 내부에 수용할 수 있고, 이로 인해 센싱용 마그네트(182)를 위한 별도의 설치공간을 확보할 필요가 없으므로 보빈(110)의 공간효율성을 향상시킬 수 있다.

특히, 수용홈(117)은 하우징 부재(140)의 변위 감지부(180)의 위치에 대응되는 위치(또는, 위치 감지센서(180)와 대향하는 위치)에 배치될 수 있다. 이로 인해, 변위 감지부(180), 센싱용 마그네트(182)는 동일 축 상에 정렬될 수 있다.

센싱용 마그네트(182)와 변위 감지부(180) 사이의 거리(d)가 제1 코일(120)의 두께와 제1 코일(120)과 변위 감지부(180) 사이의 이격거리로서 최소화할 수 있으므로, 변위 감지부(180)의 자력 감지 정확도를 향상시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 도 9 내지 도 12에 예시된 바와 같이, 수용홈(117)은, 센싱용 마그네트(182)의 일면이 지지되는 내측면과, 접착제가 주입될 수 있도록 내측면보다 소정 깊이 더 내측으로 오목하게 형성된 접착용 홈(117b)을 포함할 수 있다.

내측면은 보빈(110)의 중심을 향하는 내측 방향으로 위치하는 일면으로서, 센싱용 마그네트(182)가 직육면체 형상을 가지는 경우 센싱용 마그네트(182)의 넓은 면이 접촉 또는 안착되는 면이다.

접착용 홈(117b)은 내측면 중 일부분을 보빈(110)의 중심을 향하는 내측 방향으로 더 깊게 오목하게 형성된 홈일 수 있다. 접착용 홈(117b)은 센싱용 마그네트(182)의 일면이 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 가고정, 지지 또는 배치되는 보빈(110)의 내부 일면까지 형성될 수 있다.

다른 실시 예로서, 수용홈(117)은 센싱용 마그네트(182)의 일면(즉, 넓은 면)이 지지되는 내측면으로부터 제2 코일(120)이 마련되는 외주면(즉, 코일용 안착홈(116) 표면) 사이의 깊이가 센싱용 마그네트(182)의 두께 이하일 수 있다. 이로 인해, 센싱용 마그네트(182)는 제1 코일(120)의 권취로 인한 제1 코일(120)의 내측 가압력으로 수용홈(117) 내에 고정될 수 있다. 이 경우, 접착제를 사용할 필요가 없을 수 있다.

추가 실시 예로서, 도면에 도시되지 않았지만, 보빈(110)은 수용홈(117)이 형성된 외주면과 마주하는 외주면에서 보빈(110)의 중심을 기준으로 수용홈(117)과 대칭된 위치에 보빈(110)의 외주면에 형성되는 추가 수용홈을 포함할 수 있다. 추가 수용홈에는 중량균형부재가 수용될 수 있다. 코일용 안착홈(116), 수용홈(117) 및 추가 수용홈 중 어느 하나를 '제1홈'이라 하고 다른 하나를 '제2홈'이라 하고 나머지 하나를 '제3홈'이라 할 수 있다.

실시 예에 의하면 센싱용 마그네트(182)는 생략될 수도 있다. 이 경우, 구동용 마그네트(130)를 센싱용 마그네트(182) 대신에 사용할 수도 있다.

전술한 바에 의하면, 변위 감지부(180)를 통해 감지한 결과를 이용하여, 실시 예는 렌즈의 광축 방향 변위량을 피드백하여 광축 방향으로의 렌즈의 위치를 재조절함으로써 렌즈의 초점 정렬시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 실시 예는 이동부(또는, 이동체)인 보빈(110)에 마련되는 센싱용 마그네트(182)와 고정부(또는, 고정체)인 하우징 부재(140)에 마련되는 변위 감지부(180) 사이의 간격을 최소화할 수 있고, 이로 인해 렌즈의 광축 방향 변위량을 보다 정확하게 감지할 수 있으므로 렌즈를 렌즈의 초점거리에 보다 정확하게 위치시킬 수 있다.

또한, 실시 예는 센싱용 마그네트(182)를 보빈(110) 내부에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 결합, 지지, 또는 배치시키고, 변위 감지부(180)를 하우징 부재(140) 내부에 장착, 안착, 접촉, 고정, 가고정, 결합, 지지, 또는 배치시킴으로써, 변위 감지부(180)의 장착을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않으므로 카메라 모듈(특히, 보빈)의 공간효율성을 향상시킬 수 있다.

이하, 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(200A ~ 200F)의 구성 및 동작에 대해 다음과 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 13은 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(200A)의 개략적인 단면도를 나타낸다.

도 13에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)는 고정부(210), 이동부(220), 하부 및 상부 스프링(230, 240), 양극 착자 마그네트(또는, 2극 착자 마그네트)(250) 및 위치 센서(260)(또는, 위치 검출 내지 위치 검출 센서를 포함한 드라이버)을 포함할 수 있다.

고정부(210)는 하부(212), 측부(214) 및 상부(216)을 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치(200A)의 이동부(220)가 광축의 일 방향으로 이동할 때, 고정부(210)의 하부(212)는 초기의 정지 상태에 있는 이동부(220)를 지지할 수 있으며, 또는 상부 및/또는 하부 스프링(240, 230)에 의해 고정부(210)의 하부(212)로부터 일정 거리 이격된 상태로 초기의 정지 상태에서 이동부(220)가 지지될 수도 있다.

또한, 고정부(210)의 측부(214)는 하부 스프링(230)과 상부 스프링(240)을 지지하는 역할을 할 수 있으나, 고정부(210)의 하부(212) 및/또는 상부(216)가 하부 및/또는 상부 스프링(230, 240)을 지지할 수도 있다. 예를 들어, 고정부(210)는 전술한 렌즈 구동 장치(100)에서 구동용 마그네트(130)를 지지하는 하우징(140)에 해당할 수도 있고, 요크에 해당할 수도 있고, 커버 캔(102)에 해당할 수도 있고, 베이스(190)에 해당할 수도 있다.

이동부(220)는 적어도 하나의 렌즈(미도시)가 장착될 수 있다. 예를 들어, 이동부(220)는 전술한 렌즈 구동 장치(100)에서 보빈(110)에 해당할 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

비록 도시되지는 않았지만, 렌즈 구동 장치(200A)는 제1 코일 및 구동용 마그네트를 추가로 포함할 수 있다. 렌즈 구동 장치(200A)에 포함되는 제1 코일과 구동용 마그네트는 이동부(220)를 렌즈의 광축 방향인 z축 방향으로 이동시키도록 서로 대면되어 배치되어 상호 작용한다.

예를 들어, 제1 코일 및 구동용 마그네트는 전술한 렌즈 구동 장치(100)의 제1 코일(120) 및 구동용 마그네트(130)에 각각 해당할 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

도 13의 경우, 이동부(220)는 광축의 일 방향(즉, +z축 방향)으로 이동할 수 있는 것으로 도시되어 있지만, 후술되는 바와 같이 다른 실시 예에 의한 이동부(220)는 광축의 양 방향(즉, +z축 방향이나 -z축 방향)으로 모두 이동할 수 있다.

한편, 위치 센서(260)는 이동부(220)의 광축 방향인 z축 방향으로의 제1 변위값을 감지할 수 있다. 위치 센서(260)는 양극 착자 마그네트(250)의 자기장을 센싱하고, 센싱된 자기장의 세기에 비례하는 레벨을 갖는 전압을 출력할 수 있다.

선형적으로 변하는 세기의 자기장을 위치 센서(260)가 감지할 수 있도록, 양극 착자 마그네트(250)는 광축 방향에 수직한 착자 방향인 y축 방향으로 위치 센서(260)와 대향하여 배치될 수 있다.

예를 들어, 위치 센서(260)는 전술한 렌즈 구동 장치(100)의 변위 감지부(180)에 해당하고, 양극 착자 마그네트(250)는 전술한 렌즈 구동 장치(100)의 센싱용 마그네트(182)에 해당할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 양극 착자 마그네트(250)의 종류는 페라이트(ferrite), 알리코(alnico), 희토류 자석 등으로 크게 나눌 수 있으며, 자기 회로의 형태에 의하여 내자형(Ptype)과 외자형(F-type)으로 분류할 수 있다. 실시 예는 이러한 양극 착자 마그네트(250)의 종류에 국한되지 않는다.

실시 예에 의하면, 양극 착자 마그네트(250)는 위치 센서(260)와 마주하는 측부면을 포함할 수 있다. 여기서, 측부면은 제1 측면(252) 및 제2 측면(254)을 포함할 수 있다. 제1 측면(252)은 제1 극성을 갖는 면이고, 제2 측면(254)은 제1 극성과 반대의 제2 극성을 갖는 면일 수 있다. 제2 측면(254)은 광축 방향과 나란한 방향인 z축 방향으로 제1 측면(252)과 이격되거나 접하여 배치될 수 있다. 이때, 제1 측면(252)의 광축 방향의 제1 길이(L1)는 제2 측면(254)의 광축 방향의 제2 길이(L2) 이상이거나 제2 측면(254)의 광축 방향의 제2 길이(L2)보다 클 수 있다. 또한, 양극 착자 마그네트(250)에서, 제1 극성을 갖는 제1 측면(252)의 제1 자속 밀도가 제2 극성을 갖는 제2 측면(254)의 제2 자속 밀도보다 클 수 있다.

제1 극성은 S극이고 제2 극성은 N극일 수도 있고, 이와 반대로 제1 극성은 N극이고 제2 극성은 S극일 수도 있다.

도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시된 양극 착자 마그네트(250)의 실시 예(250A, 250B)에 의한 단면도를 각각 나타낸다.

도 14a를 참조하면, 양극 착자 마그네트(250A)는 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250A-1, 250A-2)를 포함할 수 있으며, 또한, 비자성체 격벽(250A-3)을 더 포함할 수 있다. 도 14b를 참조하면, 양극 착자 마그네트(250B)는 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250B-1, 250B-2)를 포함할 수 있으며, 또한 비자성체 격벽(250B-3)을 더 포함할 수 있다.

도 14a에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250A-1, 250A-2)는 서로 이격되거나 접하여 배치될 수 있고, 도 14b에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250B-1, 250B-2)도 서로 이격되거나 접하여 배치될 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 도 14a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250A-1, 250A-2)는 광축 방향과 나란한 방향(즉, z축 방향)으로 서로 이격되거나 접하여 배치될 수도 있다.

또는, 다른 실시 예에 의하면, 도 14b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250B-1, 250B-2)는 착자 방향(즉, y축 방향)으로 이격되거나 접하여 배치될 수도 있다.

도 13에 도시된 양극 착자 마그네트(250)는 도 14a에 도시된 구조를 갖는 마그네트인 것으로 도시되어 있지만, 도 14b에 도시된 구조를 갖는 마그네트로 대체될 수도 있다.

또한, 도 14a에 도시된 비자성체 격벽(250A-3)은 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250A-1, 250A-2) 사이에 배치될 수 있으며, 도 14b에 도시된 비자성체 격벽(250B-3)은 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250B-1, 250B-2) 사이에 배치될 수 있다. 비자성체 격벽(250A-3, 250B-3)은 실질적으로 자성을 갖지 않은 부분으로서 극성이 거의 없는 구간을 포함할 수 있으며, 또한, 공기로 채워지거나 비자성체 물질을 포함할 수 있다.

또한, 비자성체 격벽(250A-3, 250B-3)의 제3 길이(L3)는 양극 착자 마그네트(250A, 250B)의 광축 방향과 나란한 방향으로의 전체 총 길이(LT)의 5% 이상 또는 50% 이하일 수 있다.

도 15는 도 13에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)의 동작을 설명하기 위한 그래프로서, 횡축은 광축 방향 또는 광축 방향과 나란한 방향인 z축 방향으로 이동부(220)가 이동한 거리를 나타낼 수 있고, 종축은 위치 센서(260)에서 센싱된 자기장을 나타낼 수도 있고 위치 센서(260)로부터 출력되는 출력 전압을 나타낼 수도 있다. 위치 센서(260)는 자기장의 세기에 비례하는 레벨을 갖는 전압을 출력할 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 즉, 렌즈를 장착한 이동부(220)가 이동하지 않고 고정된 초기 상태에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 제1 측면(252)의 상단부(251)로부터 착자 방향인 y축 방향으로 연장된 가상의 수평면(HS1) 상에 위치하거나 또는 가상의 수평면(HS1)보다 높은 지점에 위치할 수 있다. 이 경우, 도 15를 참조하면, 위치 센서(260)에서 감지될 수 있는 자기장의 세기는 '0'에 거의 가깝지만 '0'이 아닌 값(BO)일 수 있다. 이러한 초기 상태에서, 렌즈를 장착하며 단방향인 +z축 방향으로만 이동 가능한 이동부(220)는 가장 낮게 위치한다.

도 16은 도 13에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)가 광축 방향으로 이동한 모습을 나타낸다.

도 17은 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치에서 제1 코일에 공급되는 전류에 따른 이동부(220)의 변위를 나타내는 그래프로서, 횡축은 제1 코일에 공급되는 전류를 나타내고 종축은 변위를 나타낸다.

전술한 도면을 참조하면, 제1 코일에 공급되는 전류의 세기를 증가시킴에 따라, 도 16에 도시된 바와 같이 이동부(220)는 +z축 방향으로 거리(z=z1)까지 승강할 수 있다. 이 경우, 도 15를 참조하면, 위치 센서(260)에서 감지될 수 있는 자기장의 세기는 B1일 수 있다.

이후, 제1 코일에 제공되는 전류의 세기를 감소시키거나 제1 코일로의 전류 공급을 차단할 경우, 이동부(220)는 도 13에 도시된 바와 같이 초기의 위치로 하강할 수 있다. 이동부(220)가 도 13에 도시된 위치로부터 도 16에 도시된 위치로 승강 운동하기 위해서는 이동부(220)의 전기력(electric force)이 하부 및 상부 스프링(230, 240)의 스프링 력(mechanical force)보다 커야 할 수 있다.

또한, 이동부(220)가 도 16에 도시된 바와 같이 최고로 높이 승강한 지점으로부터 도 13에 도시된 원래의 초기 위치로 복원하기 위해서는, 전기력이 하부 및 상부 스프링(230, 240)의 스프링 력과 같거나 보다 작아야 한다. 즉, 이동부(220)가 +z축 방향으로 승강한 이후, 하부 및 상부 스프링(230, 240)의 복원력에 의해 원래의 위치로 되돌아올 수 있다.

여기서, 하부 스프링(230)은 제1 및 제2 하부 스프링(232, 234)을 포함하고, 상부 스프링(240)은 제1 및 제2 상부 스프링(242, 244)을 포함할 수 있다. 여기서, 하부 스프링(230)은 제1 및 제2 하부 스프링(232, 234)으로 2개로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제1 및 제2 하부 스프링(232, 234)는 일체로 형성될 수도 있다. 마찬가지로 상부 스프링(240)은 제1 및 제2 상부 스프링(242, 244)으로 2개로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제1 및 제2 상부 스프링(242, 244)는 일체로 형성될 수도 있다.

예를 들어, 하부 스프링(230) 및 상부 스프링(240)은 전술한 렌즈 구동 장치(100)의 하측 및 상측 탄성 부재(160, 150)에 각각 해당할 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

도 13 및 도 16에 예시된 바와 같이, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)가 제1 및 제2 측면(252, 254) 중 어느 한 쪽에 치우질 경우, 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장은 제1 및 제2 극성 중 어느 하나의 극성만을 갖는다. 따라서, 제1 또는 제2 극성의 자기장의 세기가 선형적으로 변할 경우, 위치 센서(260)는 선형적으로 변하는 제1 또는 제2 극성을 갖는 자기장을 감지할 수 있다. 도 15를 참조하면, 제1 이동부(220)가 도 13에 도시된 바와 같이 가장 낮은 지점으로부터 도 16에 도시된 바와 같이 가장 높은 위치로 이동하는 동안, 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장의 세기 변화는 선형적임을 알 수 있다.

도 15 및 도 17을 참조하면, 도 13에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)의 이동부(220)가 이동 가능한 최대 변위(D1)는 z1임을 알 수 있다.

도 18은 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(200B)의 단면도를 나타낸다.

도 13에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)와 달리, 도 18에 도시된 렌즈 구동 장치(200B)의 경우, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)가 착자 방향인 y축 방향으로 제1 측면(252)의 제1 지점을 바라볼 수 있다. 여기서, 제1 지점은 제1 측면(252)의 상단부(251)와 하단부 사이의 어느 지점 예를 들어, 제1 측면(252)의 중간 높이일 수 있다.

이동부(220)가 이동하기 이전 상태에서, 도 18에 도시된 렌즈 구동 장치(200B)의 양극 착자 마그네트(250)는 도 13에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)의 양극 착자 마그네트(250)보다 일정 거리(z2-zh)더 높게 위치할 수 있다. 이 경우, 도 15를 참조하면, 위치 센서(260)에서 감지되는 제1 극성을 갖는 자기장의 가장 낮은 값은 B0보다 큰 B2일 수 있다.

도 18에 도시된 렌즈 구동 장치에서 제1 코일에 전류를 인가함에 따라 이동부(220)는 도 16에 도시된 렌즈 구동 장치(200A) 처럼 최대의 높이(z1)까지 승강할 수 있다. 이때, 이동부(220)의 최대 승강 높이는 하부 스프링(230)과 상부 스프링(240)의 탄성 계수를 조절하여 변경시킬 수도 있다.

도 18에 도시된 렌즈 구동 장치(200B)의 경우에도 도 13 및 도 16에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)와 마찬가지로, 위치 센서(260)에서 센싱되는 자기장의 세기는 B2부터 B1까지 선형적으로 변함을 알 수 있다.

도 17을 참조하면, 도 18에 도시된 렌즈 구동 장치(200B)의 이동부(220)가 이동 가능한 최대 변위(D1)는 z1-z2임을 알 수 있다.

*도 19는 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(200C)의 단면도를 나타낸다.

도 13, 도 16 또는 도 18에 도시된 렌즈 구동 장치(200A, 200B)의 경우, 제1 측면(252)은 제2 측면(254) 위에 위치한다. 반면에, 도 19에 도시된 렌즈 구동 장치(200C)의 경우 제2 측면(254)은 제1 측면(252) 위에 위치할 수 있다. 이와 같이 양극 착자 마그네트(250)의 측부면에서 길이가 긴 제2 측면(252)이 길이가 짧은 제1 측면(254)보다 아래에 배치됨을 제외하면, 도 19에 도시된 렌즈 구동 장치(200C)는 도 13 또는 도 18에 도시된 렌즈 구동 장치(200A, 200B)와 동일하므로, 동일함 참조부호를 사용하였으며, 중복되는 부분에 대한 설명을 생략한다.

도 20a 및 도 20b는 도 19에 도시된 양극 착자 마그네트(250)의 실시 예(250C, 250D)에 의한 단면도를 각각 나타낸다.

도 20a를 참조하면, 양극 착자 마그네트(250C)는 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250C-1, 250C-2)를 포함하며, 또는, 비자성체 격벽(250C-3)을 더 포함할 수 있다. 도 20b를 참조하면, 양극 착자 마그네트(250D)는 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250D-1, 250D-2)를 포함하며, 또는 비자성체 격벽(250D-3)을 더 포함할 수 있다.

도 20a에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250C-1, 250C-2)는 서로 이격되거나 접하여 배치될 수 있고, 도 20b에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250D-1, 250D-2)는 서로 이격되거나 접하여 배치될 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 도 20a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250C-1, 250C-2)는 광축 방향과 나란한 방향(즉, z축 방향)으로 서로 이격되거나 접하여 배치될 수도 있다.

또는, 다른 실시 예에 의하면, 도 20b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250D-1, 250D-2)는 착자 방향(즉, y축 방향)으로 이격되거나 접하여 배치될 수도 있다.

도 19에 도시된 양극 착자 마그네트(250)는 도 20a에 도시된 구조를 갖는 마그네트인 것으로 도시되어 있지만, 도 20b에 도시된 구조를 갖는 마그네트로 대체될 수도 있다.

또한, 도 20a에 도시된 바와 같이 비자성체 격벽(250C-3)은 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250C-1, 250C-2) 사이에 배치될 수 있으며, 도 20b에 도시된 바와 같이 비자성체 격벽(250D-3)은 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250D-1, 250D-2) 사이에 배치될 수 있다. 비자성체 격벽(250C-3, 250D-3)은 실질적으로 자성을 갖지 않은 부분으로서 극성이 거의 없는 구간을 포함할 수 있으며, 또한, 공기로 채워지거나 비자성체 물질을 포함할 수 있다.

또한, 비자성체 격벽(250C-3, 250C-3)의 제3 길이(L3)는 양극 착자 마그네트(250C, 250C)의 광축 방향과 나란한 방향으로의 전체 총 길이(LT)의 5% 이상 또는 50% 이하일 수 있다.

도 15 및 도 19를 참조하면, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 착자 방향인 y축 방향으로 비자성체 격벽(250C-3)(또는, 제1 측면(252)과 제2 측면(254)의 사이의 공간)과 대향 또는 일치할 수 있다. 이는, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)로부터 착자 방향인 y축 방향으로 연장된 가상의 수평면(HS2) 상에 제1 측면(252)의 상단부(253)가 위치함을 의미할 수 있다. 또는, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 상단부(253)와 제2 측면(254) 사이의 지점에 위치할 수도 있다.

이와 같이, 이동부(220)가 이동하지 않고 정지된 상태에서, 도 19에 도시된 바와 같이 양극 착자 마그네트(250)와 위치 센서(260)가 배치될 경우, 위치 센서(260)에서 감지되는 제1 극성을 갖는 자기장의 세기는 '0'일 수 있다.

도 14a 및 도 20a 각각에 도시된 바와 같이, 제1 측면(252)은 위치 센서(260)를 마주하는 제1 센싱용 마그네트(250A-1, 250C-1)의 측면에 해당할 수 있다. 또한, 도 14a 및 도 20a 각각에 도시된 바와 같이 제2 측면(254)은 위치 센서(260)를 마주하는 제2 센싱용 마그네트(250A-2, 250C-2)의 측면에 해당할 수 있다.

또는, 도 14b 또는 도 20b 각각에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 측면(252, 254)은 위치 센서(260)를 마주하는 제1 센싱용 마그네트(250B-1, 250D-1)의 측면에 해당할 수 있다.

도 21은 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(200D)의 단면도를 나타낸다.

도 21을 참조하면, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 착자 방향인 y축 방향으로 제1 측면(252)의 제1 지점을 바라볼 수 있다. 여기서, 제1 지점은 제1 측면(252)의 상단부와 하단부 사이의 어느 지점 예를 들어, 제1 측면(252)의 중간 높이일 수 있다.

이동부(220)가 이동하기 이전 상태에서, 도 21에 도시된 렌즈 구동 장치(200D)의 양극 착자 마그네트(250)는 도 19에 도시된 렌즈 구동 장치(200C)의 양극 착자 마그네트(250)보다 거리(z2-zh)만큼 더 높게 위치할 수 있다. 이 경우, 도 15를 참조하면, 위치 센서(260)에서 감지되는 제1 극성을 갖는 자기장의 가장 낮은 세기는 B2일 수 있다.

도 21에 도시된 렌즈 구동 장치(200D)의 제1 코일에 전류를 인가함에 따라 이동부(220)는 렌즈 구동 장치(200A)처럼 최대의 높이(z1)까지 올라갈 수 있다. 이때, 이동부(220)의 승강 최대 높이는 기구적인 스토퍼로써 조절이 가능하다. 또는, 이동부(220)의 승강 최대 높이는 하부 스프링(230)과 상부 스프링(240)의 탄성 계수를 조절하여 변경시킬 수 있다.

도 21에 도시된 렌즈 구동 장치(200D)의 경우에도 도 13 및 도 16에 도시된 렌즈 구동 장치(200A)와 마찬가지로, 위치 센서(260)에서 감지되는 제1 극성을 자기장의 세기의 변화는 B2부터 B1까지 선형적임을 알 수 있다.

도 17을 참조하면, 도 21에 도시된 렌즈 구동 장치(200D)의 이동부(220)가 이동 가능한 최대 변위(D1)는 z1-z2임을 알 수 있다.

전술한 도 13, 도 16, 도 18, 도 19, 도 21에 도시된 렌즈 구동 장치(200A, 200B, 200C, 200D)에서 이동부(220)는 광축의 일 방향 즉, 초기위치로부터 +z축 방향으로만 이동할 수 있다. 그러나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 렌즈 구동 장치는 제1 코일에 전류가 인가됨에 따라 광축의 양 방향 즉, 초기 위치로부터 +z축 방향 또는 -z축 방향으로 이동할 수 있다. 이러한 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 22는 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(200E)의 단면도를 나타낸다.

전술한 렌즈 구동 장치(200A, 200B)와 달리 도 22에 도시된 렌즈 구동 장치(200E)는 초기위치로부터 +z축 방향이나 -z축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 하부 및 상부 스프링(230, 240)에 의해 이동부(220)가 공중에 떠 있는 형상을 갖는다. 이를 제외하면, 도 22에 도시된 렌즈 구동 장치(200E)의 구성 요소는 전술한 렌즈 구동 장치(200A, 200B) 각각의 구성 요소와 동일하므로, 각 구성 요소에 대한 상세한 중복되는 설명을 생략한다.

도 22를 참조하면, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 즉, 이동부(220)가 이동하지 않고 정지된 상태에서 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 착자 방향으로 제1 측면(252)의 제1 지점을 바라볼 수 있다. 여기서, 제1 지점은 제1 측면(252)의 상단부와 하단부 사이의 어느 지점 예를 들어, 제1 측면(252)의 중간 높이일 수 있다.

도 23은 또 다른 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(200F)의 단면도를 나타낸다.

도 19 및 도 21에 도시된 전술한 렌즈 구동 장치(200C, 200D)와 달리 도 23에 도시된 렌즈 구동 장치(200F)는 +z축 방향이나 -z축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 하부 및 상부 스프링(230, 240)에 의해 이동부(220)가 공중에 떠 있는 형상을 갖는다. 이를 제외하면, 도 23에 도시된 렌즈 구동 장치(200F)의 구성 요소는 전술한 렌즈 구동 장치(200C, 200D) 각각의 구성 요소와 동일하므로, 각 구성 요소에 대한 상세한 중복되는 설명을 생략한다.

도 23을 참조하면, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 착자 방향으로 제1 측면(252)의 제1 지점을 바라볼 수 있다. 여기서, 제1 지점은 제1 측면(252)의 상단부와 하단부 사이의 어느 지점 예를 들어, 제1 측면(252)의 중간 높이일 수 있다.

도 22 또는 도 23에 도시된 렌즈 구동 장치(200E, 200F)에서 이동부(220)의 상승 및 하강 운동은 도 15와 동일할 수 있다. 따라서, 도 15를 참조하여 도 22 및 도 23에 도시된 렌즈 구동 장치(200E, 200F)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

렌즈 구동 장치(200E, 200F)에서, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 즉, 이동부(220)가 승강이나 하강 이동을 하지 않고 멈춘 상태 또는 초기 위치에서, 위치 센서(260)와 양극 착자 마그네트(250)가 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이 배치될 경우, 위치 센서(260)에서 감지되는 제1 극성의 자기장은 B3가 될 수 있다. 이동부(220)가 승강이나 하강 이동을 하지 않고 멈춘 상태 또는 초기 위치에서, 위치 센서(260)에서 감지되는 초기 자기장 값은 위치 센서(260)와 양극 착자 마그네트(250) 간의 이격 거리 등 이들(260, 250)의 설계치에 따라 변경 또는 조정될 수 있다.

도 24는 도 22 및 도 23에 도시된 렌즈 구동 장치(200E, 200F)에서 제1 코일에 공급되는 전류에 따른 이동부(220)의 변위를 나타내는 그래프로서, 횡축은 제1 코일에 공급되는 전류를 나타내고 종축은 변위를 나타낸다. 또한, 종축을 기준으로 횡축의 오른쪽은 정전류 또는 정방향 전류 또는 +전류를 의미할 수 있고, 횡축의 왼쪽은 역전류 또는 역방향 전류 또는 - 전류를 의미할 수 있다.

이동부(220)가 도 22 또는 도 23에서와 같이 이동하지 않고 멈춘 상태 또는 초기 위치에서, 제1 코일로 인가되는 정전류의 세기를 증가시킴에 따라 이동부(220)는 +z축 방향으로 거리(z=z4)까지 승강할 수 있다. 이 경우, 도 15를 참조하면, 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장의 세기는 B3로부터 B4까지 증가할 수 있다.

또는, 이동부(220)가 도 22 또는 도 23에서와 같이 이동하지 않고 멈춘 상태또는 초기 위치에서, 제1 코일로 인가되는 역 전류의 세기를 증가시키거나 또는 +z축 방향으로 이동한 후 제1 코일로 공급되는 정전류를 감소시킬 경우, 이동부(220)는 하강 이동할 수 있다. 이 경우, 도 15를 참조하면, 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장의 세기는 B3으로부터 B5까지 감소하거나 B4로부터 B3를 향해 감소할 수 있다.

이와 같이, 도 22 또는 도 23에 예시된 렌즈 구동 장치(200E, 200F)의 위치 센서(260)에서 감지되는 제1 극성을 갖는 자기장의 세기는 B5로부터 B4 사이에서 선형으로 변함을 알 수 있다.

도 24를 참조하면, 이동부(200)가 전술한 바와 같이 양방향으로 이동 가능한 상황에서, 이동부(220)의 상측 변위폭(D3)과 하측 변위폭(D2)은 동일할 수도 있고, 상측 변위폭(D3)이 하측 변위폭(D2)보다 클 수도 있다.

만일, 상측 변위폭(D3)이 하측 변위폭(D2)과 동일할 경우, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 착자 방향인 y축 방향으로 전술한 제1 지점과 일치할 수 있다. 그러나, 만일, 상측 변위폭(D3)이 하측 변위폭(D2)보다 클 경우, 렌즈를 광축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태 또는 초기 위치에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 착자 방향인 y축 방향으로 전술한 제1 지점보다 높은 제2 지점을 바라볼 수 있다. 즉, 상측 변위폭(D3)이 하측 변위폭(D2)과 동일한 경우보다 상측 변위폭(D3)이 하측 변위폭(D2)보다 클 경우, 양극 착자 마그네트(250)에 대한 위치 센서(260)의 높이는 상대적으로 더 높을 수 있다.

이 경우, 제2 지점과 제1 지점간의 차이는 다음 수학식 1과 같을 수 있다.

여기서, H2는 제2 지점의 높이이고, H1은 제1 지점의 높이이고, ΔD는 이동부(220)의 상측 변위폭(D3)으로부터 하측 변위폭(D2)을 감산한 값이고, D는 이동부(220)의 변위폭(D2+D3)을 의미할 수 있다.

도 25는 이동부(220)의 광축 방향으로의 이동 거리에 따라 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장(또는, 출력 전압)의 세기를 위치 센서(260)와 양극 착자 마그네트(250-1, 250-2)의 대향하는 모습별로 나타내는 그래프로서, 종축은 자기장(또는, 출력 전압)의 세기를 나타내고, 횡축은 광축 방향으로의 이동부(220)의 이동 거리를 나타낸다.

도 25에 도시된 그래프의 경우, 위치 센서(260)와 대향하는 양극 착자 마그네트(250)의 구조는 도 14a에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250A-1, 250A-2)에 해당한다. 그러나, 도 14a에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250A-1, 250A-2) 대신에 도 14b에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250B-1, 250B-2) 또는 도 20a에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250C-1, 250C-2) 또는 도 20b에 도시된 제1 및 제2 센싱용 마그네트(250D-1, 250D-2)를 위치 센서(260)와 대향시켜 배치할 경우에도, 도 25에 대한 하기의 설명은 적용될 수 있음은 물론이다.

도 25를 참조하면, 전술한 바와 같이, 위치 센서(260)에서 감지되며 선형적으로 변하는 세기를 갖는 자기장은 제1 극성 예를 들어 S극의 자기장(272)일 수 있다. 그러나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 위치 센서(260)에서 감지되며 선형적으로 변하는 세기를 갖는 자기장은 제2 극성 예를 들어 N극의 자기장(274)일 수도 있다.

만일, 위치 센서(260)에서 감지되는 선형적으로 변하는 세기를 갖는 자기장이 제1 극성이 아니라 제2 극성인 N극의 자기장(274)일 경우, 도 25를 참조하면, 렌즈를 광축 방향인 z축 방향으로 이동하기 이전의 초기 상태 또는 초기 위치에서, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 제2 측면(254)의 제1 지점을 바라볼 수 있다. 여기서, 제1 지점은 제2 측면(254)의 상단부와 하단부 사이의 어느 지점 예를 들어 제2 측면(254)의 중간 높이일 수 있다. 이후, 렌즈를 광축 방향인 +z축 방향으로 가장 높이 이동시킬 때, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 제2 측면(254)의 하단부 보다 낮은 지점과 일치할 수 있다.

또한, S극의 자기장(272)이 선형인 제1 구간(BP1)이 N극의 자기장(274)이 선형인 제2 구간(BP2)보다 더 크다. 이는, S극성을 갖는 제1 측면(252)의 제1 길이(L1)가 N극성을 갖는 제2 측면(254)의 제2 길이(L2)보다 더 길기 때문이다. 그러나, 제2 길이(L2)보다 더 긴 제1 길이(L1)를 갖는 제1 측면(252)이 N극성을 갖고, 제1 길이(L1)보다 더 짧은 제2 길이(L2)를 갖는 제2 측면(254)이 S극성을 가질 경우, 도 25에 도시된 참조부호 272는 N극성의 자기장에 해당하고, 274는 S극성의 자기장에 해당할 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 상기와 같이 극이 변경될 경우 Y축의 극성은 반대가 될 수 있다.

도 26a 및 도 26b는 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장의 세기별 변위를 나타내는 그래프로서, 각 그래프에서 횡축은 자기장을 나타내고, 종축은 변위를 나타낸다.

만일, 도 25에 도시된 제2 구간(BP2)보다 더 큰 선형 구간을 갖는 제1 구간(BP1)의 자기장을 감지할 수 있도록, 위치 센서(260)와 양극 착자 마그네트(250)를 배치시킬 경우, 도 26a에 도시된 바와 같이 감지된 자기장의 변화가 미세할 경우에도 변위를 인식할 수 있다. 그러나, 상대적으로, 도 25에 도시된 제1 구간(BP1)보다 더 작은 선형 구간을 갖는 제2 구간(BP2)의 자기장을 감지할 수 있도록, 위치 센서(260)와 양극 착자 마그네트(250)를 배치할 경우, 도 26b에 도시된 바와 같이, 감지된 자기장의 변화가 미세할 경우 미세한 변위를 인식할 수 있는 정도가 도 26a의 경우보다 작다. 즉, 도 26a의 경우와 도 26b는 기울기가 서로 다를 수 있다. 따라서, 도 26a에 도시된 바와 같이 제2 구간(BP2)보다 큰 제1 구간(BP1)의 자기장을 위치 센서(260)가 감지하도록, 위치 센서(260)와 양자 착자 마그네트(250)를 배치할 경우, 훨씬 높은 해상도로 변위를 감지할 수 있다. 즉, 자기장의 세기가 변하는 선형 구간이 넓을수록 코드화된 자기장에 대한 변위의 변화를 정확히 체크할 수 있다.

또한, 실시 예에 의하면, 위치 센서(260)에서 감지되며 선형적으로 변하는 크기를 갖는 자기장의 세기는 7비트 내지 12비트로 코드화될 수 있다. 이 경우, 제어부(미도시)는 룩 업 테이블(미도시)을 포함하여, 이동부(220)의 변위를 위치 센서(260)를 통해 정밀하게 제어할 수 있다. 룩 업 테이블에는, 자기장의 세기별 코드값들을 변위에 매칭시켜 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 15를 참조하면, 최소 자기장(B0)부터 최대 자기장(B1)까지의 자기장의 세기는 변위(z)와 매칭되어 7비트 내지 12비트로 코드화될 수 있다. 따라서, 이동부(220)의 변위를 제어하고자 할 경우, 해당하는 코드값을 찾고, 제어부는 찾아진 코드값에 매칭되는 위치로 이동부(220)를 광축 방향으로 이동 시킬 수 있다. 이러한 제어부는 이미지 센서 내에 배치 또는 포함될 수 있거나, 또는 이미지 센서가 실장되는 제1 회로 기판에 배치 또는 포함될 수 있다.

또한, 전술한 렌즈 구동 장치(200A 내지 200F)에서 양극 착자 마그네트(250)의 광축 방향과 나란한 z축 방향으로의 길이(LT)는 이동부(220)의 이동 가능한 폭 즉, 최대 변위의 1.5배 이상일 수 있다. 예를 들어, 도 13 및 도 16을 참조하면, 이동부(220)의 이동 가능한 폭인 최대 변위가 z1이므로, 양극 착자 마그네트(250)의 길이(LT)는 1.5*z1 이상일 수 있다.

또한, 전술한 렌즈 구동 장치(200A 내지 200F)에서 고정부(210)에 위치 센서(260)가 결합, 접촉, 지지, 가고정, 삽입 또는 안착되고, 이동부(220)에 양극 착자 마그네트(250)가 결합, 접촉, 지지, 고정, 가고정, 삽입 또는 안착될 경우를 예로 하여 설명하였다. 그러나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

즉, 다른 실시 예에 의하면, 이동부(220)에 위치 센서(260)가 결합, 접촉, 지지, 가고정, 삽입 또는 안착되고, 고정부(210)에 양극 착자 마그네트(250)가 결합, 접촉, 지지, 고정, 가고정, 삽입 또는 안착될 수도 있으며, 이 경우 전술한 설명이 적용될 수 있다.

도 27은 비교 례의 렌즈 구동 장치의 이동부(220)의 이동 거리에 따른 자기장이 세기 변화를 설명하기 위한 그래프로서, 횡축은 이동 거리를 나타내고, 종축은 자기장의 세기를 나타낸다.

만일, 양극 착자 마그네트(250)의 제1 및 제2 측면(252, 254)의 어느 한쪽에 가깝도록 위치 센서(260)가 배치되어 있지 않고 광축 방향으로의 제1 및 제2 길이(L1, L2)가 서로 동일할 경우, 이동부(220)를 이동함에 따라 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장의 변화는 도 27에 도시된 바와 같을 수 있다. 이때, 도 27을 참조하면, 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장은 상호 영역(MZ:mutual zone)을 중심으로 극성이 반대가 된다. 이때, 상호 영역(MZ)이란, 이동부(220)가 이동함에도 불구하고 위치 센서(260)에서 감지된 자기장의 세기가 '0'으로 고정된 영역이다. 이러한 상호 영역(MZ)은 소프트웨어적으로도 처리할 수 없을 수 있다. 그러므로, 위치 센서(260)는 상호 영역(MZ)에서 자기장의 세기를 '0'으로만 감지할 수 밖에 없어, 이 구간(MZ)에서 이동하는 이동부(220)의 이동 거리를 정확히 측정 및 제어할 수 없다.

그러나, 실시 예에 의하면, 양극 착자 마그네트(250)의 제1 길이(L1)를 제2 길이(L2)보다 길게 형성하고, 선형적으로 변하는 세기의 제1 극성의 자기장을 위치 센서(260)가 감지하도록 하기 때문에, 전술한 비교 례에서와 같은 문제를 사전에 방지할 수 있다. 이로 인해, 렌즈 구동 장치(200A 내지 200F)의 설계 마진 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 28은 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치에서 이동부(220)의 이동에 따른 위치 센서(260)에서 감지되는 자기장의 변화를 나타내는 그래프로서, 횡축은 이동 거리를 나타내고 종축은 자기장을 나타낸다.

만일, 전술한 비자성체 격벽(250A-1, 250C-1)의 제3 길이(L3)를 양극 착자 마그네트(250)의 총 길이(LT)의 50% 이하로 줄일 경우, 도 28에 도시된 바와 같이, 상호 영역(MZ)이 거의 제거될 수 있다. 이때, 위치 센서(260)의 중간 높이(z=zh)는 양극 착자 마그네트(250)의 중간 높이에 일치할 수 있다. 이 경우, 제1 극성의 자기장(282)의 세기 변화와 제2 극성의 자기장(284)이 세기 변화는 거의 선형적으로 변할 수 있다. 따라서, 위치 센서(260)는 이동부(220)의 이동에 따라 선형적으로 세기가 변하는 제1 극성의 자기장(282)과 제2 극성의 자기장(284)을 모두 감지할 수 있기 때문에, 제1 및 제2 극성 중 하나의 극성만을 갖는 선형적으로 변하는 세기를 갖는 자기장을 위치 센서(260)가 감지할 때보다 상대적으로 더 높은 해상도를 가질 수 있다.

또한, 비자성체 격벽(250A-1, 250C-1)의 제3 길이(L3)를 양극 착자 마그네트(250)의 총 길이(LT)의 10% 이상으로 할 경우, 자기장의 상호 영역(MZ)과 선형 구간이 명확히 분리되어, 위치 센서(260)가 제1 및 제2 극성 중 하나의 극성을 갖고 선형적으로 변하는 세기를 갖는 자기장만을 감지할 수 있다.

한편, 전술한 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(100, 200A 내지 200F)는 다양한 분야 예를 들어 카메라 모듈에 이용될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 휴대폰 등 모바일 기기 등에 적용 가능하다.

실시 예의 카메라 모듈은, 전술한 렌즈 구동 장치(100, 200A 내지 200F)와, 렌즈 구동 장치(100, 200A 내지 200F)에 장착, 삽입, 안착, 접촉, 결합, 고정, 지지 또는 배치된 렌즈와, 하부에 이미지 센서(미도시), 이미지 센서가 배치된 제2 회로 기판(미도시)(또는, 메인 회로 기판) 및 광학계를 포함할 수 있다. 이때, 실시 예에 의한 카메라 모듈은 보빈(110)과 결합되는 렌즈 배럴을 더 포함할 수 있다.

렌즈 배럴은 전술한 바와 같고, 제2 회로 기판은 이미지 센서가 실장되는 부분으로부터 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다. 또한, 광학계는 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.

또한, 카메라 모듈은 카메라 모듈 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 변위 감지부(180) 또는 위치 센서(260)에서 감지된 전류 변화값 내지 코드값에 기초하여 계산된 제1 변위값과 피사체와 렌즈 사이의 거리에 따른 렌즈의 초점 거리를 비교할 수 있다. 이후, 카메라 모듈 제어부는 제1 변위값 또는 렌즈의 현재위치와 렌즈의 초점거리가 대응되지 않는 경우 보빈(110) 또는 이동부(220)의 제1 코일(120)에 인가되는 전류량 내지 코드값을 재조절하여, 보빈(110) 또는 이동부(220)를 제1 방향으로 제2 변위량만큼 이동시킬 수 있다. 또한, 고정체인 하우징 부재(140) 또는 고정부(210)에 고정 결합된 변위 감지부(180) 또는 위치 센서(260)가 이동체인 보빈(110) 또는 이동부(220)에 고정 결합된 센싱용 마그네트(182) 또는 양극 착자 마그네트(250)의 제1 방향 이동에 따라 센싱용 마그네트(182) 또는 양극 착자 마그네트(250)에서 방출되는 자기장의 세기의 변화를 감지하여, 감지된 자기장의 세기의 변화량에 기초하여 출력되는 전류 변화량 내지 맵핑되어 있는 코드값에 근거하여 별도의 드라이버 IC 또는 카메라 모듈 제어부에서 보빈(110) 또는 이동부(220)의 현재위치 또는 제1 변위량을 계산 또는 판단할 수 있으며. 이렇게 변위 감지부(180) 또는 위치 센서(260)를 이용하여 계산 또는 판단된 보빈(110) 또는 이동부(220)의 현재위치 또는 제1 변위량은 제1 회로 기판(170)의 제어부로 전달되어, 제어부가 오토 포커싱을 위한 보빈(110) 또는 이동부(220)의 위치를 재결정하여 코드값을 유지할 수 있도록 한다. 여기에서 인가된 전류량은 자세 및 상황에 따라 다른 값이 출력될 수 있으며 제1 코일(120)의 인가 전류량이 조절될 수 있다.

한편, 광학계에는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있는 액츄에이터 모듈이 설치될 수 있다. 오토 포커싱 기능을 수행하는 액츄에이터 모듈은 다양하게 구성될 수 있으며, 보이스 코일 유닛 모터를 일반적으로 많이 사용한다. 전술한 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치(100, 200A 내지 200F)는 오토 포커싱 기능을 수행하는 액츄에이터 모듈에 해당할 수 있다. 그러나, 실시 예는 오토 포커싱 기능을 수행하는 액츄에이터 모듈에만 국한되지 않고, 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 모두 수행하는 액츄에이터 모듈에도 적용될 수 있다.

비록 도시되지는 않았지만, 전술한 오토 포커싱 기능을 수행하는 렌즈 구동 장치(100, 200A 내지 200F)에 제2 코일(미도시), 지지부재(미도시), 및 복수의 감지부(미도시)를 추가할 경우, 렌즈 구동 장치(100, 200A 내지 200F)는 오토 포커싱 기능 뿐만 아니라 손떨림 보정 기능도 수행할 수 있다. 여기서, 구동용 마그네트(130)의 바닥면이 제2 코일과 직접 마주보도록 제2 코일을 배치하고, 복수의 감지부 각각은 예를 들어 홀 센서로 구현될 수 있으며, 복수의 감지부 각각과 제2 코일과 구동용 마그네트는 서로 동일 축 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 코일은 구동용 마그네트(130)와 상호 작용을 통해 제2 및/또는 제3 방향으로 하우징 부재(140)를 움직여 손떨림 보정을 수행할 수 있다.

이때, 베이스(190)의 상부면에는 지지 부재가 배치되어 제1 방향과 수직한 방향으로 움직이는 하우징 부재(140)의 수평 동작을 탄력적으로(또는 탄성적으로) 지지할 수 있다.

또한, 카메라 모듈은 적외선 차단 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 적외선 차단 필터는 이미지 센서에 적외선 영역의 빛이 입사됨을 차단하는 역할을 한다. 이 경우, 도 2에 예시된 베이스(190)에서, 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터가 설치될 수 있으며, 홀더 부재(미도시)와 결합될 수 있다. 또한, 베이스(190)는 홀더 부재의 하측을 지지할 수 있다.

베이스(190)는 제2 회로 기판과 통전을 위해 별도의 터미널 부재가 설치될 수도 있고, 표면 전극 등을 이용하여 터미널을 일체로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 베이스(190)는 이미지 센서를 보호하는 센서 홀더 기능을 할 수 있으며, 이 경우, 베이스(190)의 측면을 따라 하측 방향으로 돌출부가 형성될 수도 있다. 그러나 이는 필수적인 구성은 아니며, 도시하지는 않았지만, 별도의 센서 홀더가 베이스(190)의 하부에 배치되어 그 역할을 수행하도록 구성할 수도 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200A ~ 200F: 렌즈 구동 장치 102: 커버 캔
104: 제1 홈부 106: 제3 홈부
108: 캔 돌출부 110: 보빈
112: 상측 도피홈 118: 하측 도피홈
113: 상측 지지 돌기 114: 하측 지지 돌기
116: 코일용 안착홈 117: 수용홈
117b: 접착용 홈 120: 제1 코일
130, 131, 132: 구동용 마그네트 140: 하우징 부재
141: 하우징 부재의 측면 141a, 141a': 마그네트용 관통공
141b: 센서용 관통공 143: 제1 스토퍼
144: 상측 프레임 지지돌기 147: 하측 프레임 지지돌기
148: 하부 가이드홈 149: 장착용 돌출부
150: 상측 탄성 부재 151, 161: 내측 프레임
151a: 제2 통공 152, 162: 외측 프레임
153, 163: 연결부 152a: 제1 통공
155: 가이드 홈 160, 160a, 160b: 하측 탄성 부재
161a: 제3 통공 162a: 체결부
170: 제1 회로 기판 171: 제1 회로 기판의 단자
172: 각종 핀 173: 장착용 관통구
180: 변위 감지부 182: 센싱용 마그네트
190: 베이스 192: 제2 홈부
194: 가이드 부재 210: 고정부
220: 이동부 230: 하부 스프링
232: 제1 하부 스프링 234: 제2 하부 스프링
240: 상부 스프링 242: 제1 상부 스프링
244: 제2 상부 스프링
250, 250A ~ 250D: 양극 착자 마그네트
252: 제1 측면 254: 제2 측면
250A-1 ~ 250D-1: 제1 센싱용 마그네트
250A-2 ~ 250D-2: 제2 센싱용 마그네트
250A-3 ~ 250D-3: 비자성체 격벽 260: 위치 센서

Claims (1)

1. 상판과 상기 상판으로부터 연장되는 복수의 측판을 포함하는 커버 캔;
   상기 커버 캔 내에 배치되는 보빈;
   상기 커버 캔의 상기 측판과 결합되는 베이스;
   상기 보빈에 배치되는 코일;
   상기 코일과 상기 커버 캔의 상기 측판 사이에 배치되는 구동 마그네트;
   상기 보빈에 배치되는 센싱 마그네트; 및
   상기 센싱 마그네트를 감지하는 위치 센서를 포함하고,
   상기 커버 캔의 상기 복수의 측판은 서로 반대편에 배치되는 제1 및 제2측판과, 상기 제1 및 제2측판 사이에 배치되고 서로 반대편에 배치되는 제3 및 제4측판을 포함하고,
   상기 구동 마그네트는 상기 커버 캔의 상기 제1측판에 배치되는 제1마그네트와 상기 커버 캔의 상기 제2측판에 배치되는 제2마그네트를 포함하고,
   상기 커버 캔의 상기 제3측판과 상기 제4측판에는 상기 구동 마그네트가 배치되지 않고,
   상기 센싱 마그네트는 상기 커버 캔의 상기 제3측판에 대응하는 상기 보빈의 제1면에 배치되는 렌즈 구동 장치.

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