KR20220002193A - 렌즈 구동 장치 - Google Patents

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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 중공을 갖는 상단부, 상단부와 연결되는 측벽, 상단부의 하면으로부터 돌출되는 돌출부, 및 중공의 내주면으로부터 돌출되는 고정부를 포함하는 커버 부재, 커버 부재 내에 배치되는 보빈, 커버 부재와 보빈 사이에 배치되는 마그네트, 보빈에 배치되고 마그네트와 상호 작용에 의하여 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일, 보빈 아래에 배치되는 베이스, 보빈의 상부와 결합하는 제1 내측 프레임, 커버 부재의 돌출부와 결합하는 제1 외측 프레임, 및 제1 내측 프레임과 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 연결부를 포함하는 상측 탄성 부재, 및 보빈의 하부와 결합하는 제2 내측 프레임, 베이스와 결합되는 제2 외측 프레임, 및 제2 내측 프레임과 제2 외측 프레임을 연결하는 제2 연결부를 포함하는 하측 탄성 부재를 포함하고, 보빈은 제1 연결부에 대응하고 보빈의 상기 상부에 형성되는 제1홈 및 제2 연결부에 대응하고 보빈의 하부에 형성되는 제2홈을 포함하고, 고정부는 보빈의 제1홈 내에 배치되고, 보빈의 제1홈의 바닥면은 제1 내측 프레임보다 아래에 위치한다.

Description

렌즈 구동 장치{LENS MOVING UNIT}
실시 예는 렌즈 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대폰 등에는 이미지 센서 및 렌즈를 포함하는 디지털 카메라가 장착되고 있다. 휴대폰에 적용된 디지털 카메라는 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격을 조절하기 어려워 이미지 센서로부터 고품질 이미지를 구현하기 어려웠지만, 최근 들어 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 있는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발되어 이미지 센서로부터 고품질 이미지를 구현할 수 있게 되었다.
보이스 코일 모터는 렌즈가 내부에 장착되며 외부에 자기장을 발생하는 코일이 권선된 보빈, 보빈을 탄력적으로 고정하는 스프링 및 코일과 마주하며 자기장을 발생시키는 마그네트를 포함하며, 마그네트를 고정하기 위해서는 하우징(Housing)이 필요하다.
휴대폰용 카메라는 고화소화 및 소형화 추세이고, 그에 따라 소형화, 제조 공정의 단순화, 저가격의 카메라 모듈용 렌즈 구동 장치가 요구된다.
실시 예는 제조 공정이 단순하고, 용이하며, 저비용의 렌즈 구동 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 중공을 갖는 상단부, 상기 상단부와 연결되는 측벽, 상기 상단부의 하면으로부터 돌출되는 돌출부, 및 상기 중공의 내주면으로부터 돌출되는 고정부를 포함하는 커버 부재; 상기 커버 부재 내에 배치되는 보빈; 상기 커버 부재와 상기 보빈 사이에 배치되는 마그네트; 상기 보빈에 배치되고, 상기 마그네트와 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일; 상기 보빈 아래에 배치되는 베이스; 상기 보빈의 상부와 결합하는 제1 내측 프레임, 상기 커버 부재의 상기 돌출부와 결합하는 제1 외측 프레임, 및 상기 제1 내측 프레임과 상기 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 연결부를 포함하는 상측 탄성 부재; 및 상기 보빈의 하부와 결합하는 제2 내측 프레임, 상기 베이스와 결합되는 제2 외측 프레임, 및 상기 제2 내측 프레임과 상기 제2 외측 프레임을 연결하는 제2 연결부를 포함하는 하측 탄성 부재를 포함하고, 상기 보빈은 상기 제1 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 상부에 형성되는 제1홈 및 상기 제2 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 하부에 형성되는 제2홈을 포함하고, 상기 고정부는 상기 보빈의 상기 제1홈 내에 배치되고, 상기 보빈의 상기 제1홈의 바닥면은 상기 제1 내측 프레임보다 아래에 위치한다.
상기 마그네트는 상기 커버 부재의 상기 고정부와 상기 커버 부재의 상기 측벽 사이에 배치될 수 있다.
상기 마그네트는 상기 커버 부재의 4개의 모서리들에 대응되는 4개의 마그네트들을 포함할 수 있다. 상기 고정부는 상기 커버 부재의 모서리와 대응하여 배치될 수 있다. 상기 베이스는 상부면으로부터 상기 커버 부재를 향하는 방향으로 돌출되는 가이드 부재를 포함할 수 있다.
상기 마그네트의 일단은 상기 커버 부재의 내측면에 의해 지지되고, 상기 마그네트의 타단은 상기 베이스의 상기 가이드 부재에 의하여 지지될 수 있다.
상기 제1 외측 프레임은 상기 커버 부재와 결합되기 위한 통공을 포함할 수 있다. 상기 제2 외측 프레임은 상기 베이스와 결합되기 위한 통공을 포함할 수 있다. 상기 커버 부재는 상기 제1 외측 프레임의 상기 통공과 결합되는 돌기를 포함할 수 있다. 상기 베이스는 상기 제2 외측 프레임의 상기 통공과 결합되는 돌기를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 각각은 적어도 한 번 이상 절곡되는 형상을 가질 수 있다.
상기 하측 탄성 부재는 2개의 분할된 탄성 부재들을 포함하고, 상기 코일은 상기 2개의 분할된 탄성 부재들과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 외측 프레임은 상기 마그네트와 상기 상단부의 상기 돌출부 사이에 배치될 수 있다. 상기 마그네트의 상면은 상기 커버 부재의 상기 돌출부와 접촉될 수 있다.
상기 고정부는 상기 4개의 마그네트들에 대응되는 4개의 고정부들을 포함하고, 상기 4개의 마그네트들 각각은 상기 4개의 고정부들 중 대응하는 어느 하나와 상기 커버 부재의 상기 4개의 모서리들 중 대응하는 어느 하나 사이에 배치될 수 있다.
상기 베이스는 상면으로부터 상기 커버 부재를 향하는 방향으로 돌출되는 가이드 부재를 포함하고, 상기 가이드 부재는 4개의 가이드 부재들을 포함하고, 상기 4개의 가이드 부재들 각각은 상기 베이스의 상기 상면의 4개의 모서리들 중 대응하는 어느 하나로 부터 돌출될 수 있다.
상기 코일에는 구동 전류가 인가되고, 상기 보빈은 상기 보빈의 초기 위치를 기준으로 상측 방향 또는 하측 방향으로 이동 가능할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 중공을 갖는 상단부, 상기 상단부와 연결되는 측벽, 상기 중공의 내주면으로부터 돌출되는 고정부, 및 상기 상단부의 상면과 단차를 갖는 단차부를 포함하는 커버 부재; 상기 커버 부재 내에 배치되는 보빈; 상기 커버 부재와 상기 보빈 사이에 배치되는 마그네트; 상기 보빈에 배치되고, 상기 마그네트와 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일; 상기 보빈 아래에 배치되는 베이스; 상기 보빈의 상부와 결합하는 제1 내측 프레임, 상기 커버 부재와 결합하는 제1 외측 프레임, 및 상기 제1 내측 프레임과 상기 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 연결부를 포함하는 상측 탄성 부재; 및 상기 보빈의 하부와 결합하는 제2 내측 프레임, 상기 베이스와 결합되는 제2 외측 프레임, 및 상기 제2 내측 프레임과 상기 제2 외측 프레임을 연결하는 제2 연결부를 포함하는 하측 탄성 부재를 포함하고, 상기 보빈은 상기 제1 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 상부에 형성되는 제1홈 및 상기 제2 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 하부에 형성되는 제2홈을 포함하고, 상기 마그네트는 상기 커버 부재의 상기 고정부와 상기 커버 부재의 상기 측벽 사이에 배치되고, 상기 고정부의 하단은 상기 제1홈의 측면의 상단과 하단 사이에 위치한다.
상기 마그네트의 상면은 상기 커버 부재의 상단부의 내면과 접촉하고, 상기 마그네트의 하면은 상기 베이스와 접촉할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 커버 부재; 상기 커버 부재 내에 배치되는 보빈; 상기 커버 부재와 상기 보빈 사이에 배치되는 마그네트; 상기 보빈에 배치되고, 상기 마그네트와 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일; 및 상기 보빈 아래에 배치되는 베이스를 포함하고, 상기 마그네트는 상기 커버 부재와 상기 베이스에 의하여 지지된다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈; 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동 장치; 및 이미지 센서를 포함한다.
실시 예는 제조 공정이 단순하고, 용이하며, 저비용의 렌즈 구동 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치를 위에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 렌즈 구동 장치에서 커버 부재를 제거한 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치의 AB 단면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 커버 부재를 아래에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 6은 도 3에 도시된 보빈을 위에서 바라본 사시도이다.
도 7은 도 2에 도시된 보빈을 아래에서 바라본 사시도이다.
도 8은 커버 부재의 돌출부와 접촉하는 마그네트의 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 2에 도시된 상측 탄성 부재의 사시도를 나타낸다.
도 10은 도 2에 도시된 하측 탄성 부재와 베이스의 사시도를 나타낸다.
도 11은 도 2에 도시된 베이스, 하측 탄성 부재, 코일, 및 마그네트들의 결합 사시도를 나타낸다.
도 12는 도 2에 도시된 마그네트 및 코일의 다른 실시 예를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
오토 포커싱(AutoFocusing, AF) 장치는 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 장치이다. 이와 같은 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시 예의 경우 복수 매의 렌즈들로 구성된 광학 모듈을 광축에 대해 평행한 방향으로 움직이는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(10)를 위에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치(10)의 분해 사시도를 나타내고, 도 3은 도 1의 렌즈 구동 장치(10)에서 커버 부재(300)를 제거한 사시도를 나타내고, 도 4는 도 1에 도시된 렌즈 구동 장치(10)의 AB 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 12에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축으로 이루어지는 xy 평면은 광축에 대하여 수직한 평면을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향(z축 방향)은 제1 방향, x축 방향은 제2 방향, y축 방향은 제3 방향이라고 정의할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 렌즈 구동 장치(10)는 커버 부재(300), 상측 탄성 부재(150), 보빈(110), 코일(120), 마그네트(130), 하측 탄성 부재(160), 및 베이스(210)를 포함한다.
커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 상측 탄성 부재(150), 보빈(110), 코일(120), 마그네트(130), 하측 탄성부재(160)를 수용한다.
커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상단부(311) 및 측벽들을 구비하며, 전체적으로 상자 형태일 수 있으며, 커버 부재(330)의 하부는 베이스(210)의 상부 및 외측부와 결합될 수 있다. 커버 부재(300)의 상단부(311)의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
커버 부재(300)는 보빈(110)과 결합하는 렌즈(미도시)를 외부광에 노출시키는 중공(310, 도 1 참조)을 상단부(311)에 구비할 수 있다.
또한, 카메라 모듈의 내부에 먼지나 수분 등의 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위하여 커버 부재(300)의 중공(310)에는 광투과성 물질로 이루어진 윈도우(Window)가 구비될 수 있다.
커버 부재(300)는 후술하는 마그네트(130)에 대응 또는 정렬하는 단차부(301-1 내지 301-4)를 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 단차부(301-1 내지 301-4)는 커버 부재(300)의 상단부(311)와 광축과 평행한 방향으로 단차(SP1)를 가질 수 있다. 여기서 수직 방향은 광축과 평행한 방향일 수 있다. 예컨대, 커버 부재(300)의 상단부(311)의 상부면과 단차부(301-1 내지 301-4)의 상부면 간에는 광축과 평행한 방향으로 단차(SP1)가 존재할 수 있다.
단차부(301-1 내지 301-4)의 위치는 마그네트(130)의 위치에 정렬될 수 있으며, 단차부(301-1 내지 301-4)의 개수는 마그네트(130)의 수와 일치할 수 있다.
도 1에 도시된 커버 부재(300)는 4개의 마그네트들(130-1 내지 130-4)에 대응하는 4개의 단차부들(301-1 내지 301-4)을 구비할 수 있다.
후술하는 바와 같이, 마그네트(130)가 커버 부재(300)의 내측 접촉 부분들(318, 도 5 참조)에 인접하여 형성되는 돌출부들(315-1 내지 315-4, 도 5 참조)에 정렬되어 배치되기 때문에, 도 1에 도시된 단차부들(301-1 내지 301-4)은 커버 부재(300)의 상단부(311)와 측벽들(312-1 내지 312-4, 도 5 참조)이 만나는 꼭지점들을 모따기한 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 다른 실시 예에서는 커버 부재(300)의 단차부는 복수 개가 이격하는 것이 아니라, 상부면의 가장 자리를 따라서 모따기한 형태의 하나의 단차부를 형성될 수도 있다.
마그네트(130)가 커버 부재(300)의 내측 접촉 부분들(318, 도 5 참조)과 이격하여 커버 부재(300)의 측벽들(312-1 내지 312-4, 도 5 참조) 내면들에 인접하여 배치되는 다른 실시 예의 경우에는 단차부들 상부면과 측벽들(312-1 내지 312-4, 도 6 참조)이 만나는 모서리들의 일부를 모따기한 형태일 수 있다.
또한 다른 실시 예에서 단차부들은 커버 부재(300)의 상단부(311)와 측벽들(312-1 내지 312-4, 도 5 참조)이 만나는 꼭지점들 사이에 위치하는 모서리에 형성되고, 커버 부재(300)의 상단부(311)으로부터 함몰되고, 커버 부재(300) 밖으로 개방되는 홈 구조일 수도 있다.
도 5는 도 1에 도시된 커버 부재(300)를 아래에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 커버 부재(300)는 상단부(311)의 하부면(311a)으로부터 돌출되고 마그네트(130)와 대응 또는 정렬되는 돌출부(315-1 내지 315-4)를 구비할 수 있다.
돌출부(315-1 내지 315-4)의 수는 복수 개일 수 있다. 예컨대, 돌출부들(315-1 내지 315-4)의 수는 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 수와 일치할 수 있고, 돌출부들(315-1 내지 315-4)의 위치는 마그네트들의 위치에 정렬될 수 있다.
예컨대, 돌출부(315-1 내지 315-4)는 커버 부재(300)의 내측 접촉 부분들(318)에 인접하여 배치될 수 있다. 여기서 내측 접촉 부분들(318)은 커버 부재(300)의 상단부(311)의 하부면(311a)과 측벽들(312-1 내지 312-4)의 내면들이 만나는 부분일 수 있다. 커버 부재(300)의 측벽들(312-1 내지 312-4)이 만나는 모서리들(314)은 곡면일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
돌출부들(315-1 내지 315-4)은 인접하는 커버 부재(300)의 측벽들(312-1 내지 312-4)의 내면들과 접할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
마그네트(130)의 일단은 돌출부(315-1 내지 315-4)에 상면에 안착될 수 있고, 돌출부(315-1 내지 315-4)는 마그네트(130)의 일단을 지지할 수 있다.
예컨대, 돌출부(315-1 내지 315-4)의 상면에는 후술한 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)이 배치될 수 있고, 마그네트(130)의 일단의 상부면은 돌출부(315-1 내지 315-4) 상에 위치하는 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)과 접할 수 있다.
즉 마그네트(130)의 일단의 상부면과 커버 부재(300)의 돌출부(315-1 내지 315-4) 사이에는 상측 탄성 부재(150)의 일부, 예컨대, 외측 프레임(152)의 일부가 배치될 수 있다.
돌출부들(315-1 내지 315-4) 각각의 형상은 마그네트들(130)의 일단을 지지하기에 충분한 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
다른 실시 예에서 돌출부들은 커버 부재(300)의 내측 접촉 부분들(318, 도 5 참조)과 이격하고, 커버 부재(300)의 측벽들(312-1 내지 312-4, 도 5 참조)의 내면들에 인접하여 배치될 수 있으며, 이에 대응하여 마그네트(130)의 배치 위치도 돌출부들의 위치에 정렬될 수 있다.
또한 커버 부재(300)가 상부면의 가장 자리를 따라서 모따기한 형태의 하나의 단차부를 갖는 경우, 커버 부재(300)는 상단부(311)의 하부면의 가장 자리로부터 돌출되고, 단차부와 상응하는 형상을 갖는 하나의 돌출부를 구비할 수 있다.
커버 부재(300)의 상단부(311)의 하부면(311a)을 기준으로 돌출부(315-1 내지 315-4)의 높이(h)는 마그네트(130)의 두께에 반비례하도록 설정될 수 있으나, 보빈(110)의 광축 방향으로의 이동 거리를 확보할 수 있는 정도라면 모두 가능하다.
돌출부(315-1 내지 315-4)는 단차부(301-1 내지 301-4)에 대응 또는 정렬될 수 있으며, 단차부(301-1 내지 301-4)의 단차(SP1)만큼 돌출될 수 있다.
예컨대, 커버 부재(300)의 상단부(311)의 상부면과 단차부(301 내지 301-4) 간의 단차(SP1)는 커버 부재(300)의 상단부(311)의 하부면(311a)으로부터 돌출되는 돌출부(315-1 내지 315-4)의 높이와 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
돌출부(315-1 내지 315-4)의 형상은 단차부(315-1 내지 315-4)의 형상과 일치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 돌출부들(315-1 내지 315-4) 각각은 단차부들(315-1 내지 315-4) 중 대응하는 어느 하나에 정렬될 수 있다.
커버 부재(300)는 중공(310)의 내주면(310a)과 연결되고, 광축 방향과 평행한 복수의 고정부들(319-1 내지 319-4)을 구비할 수 있다.
예컨대, 복수의 고정부들(319-1 내지 319-4)은 중공(310)의 내주면(310a)으로부터 하측 방향, 예컨대, 커버 부재(300)의 상단에서 하단 방향으로 돌출된 구조일 있으며, 서로 이격하여 배치될 수 있다.
복수의 고정부들(319-1 내지 319-4)은 커버 부재(300)의 중공(310)의 중심으로 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 고정부들(319-1 내지 319-4) 각각은 커버 부재(300)의 측벽들(312-1 내지 312-4)이 만나는 모서리들(314)에 대응하여 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 커버 부재(300)의 내측면에 대향하도록 배치될 수도 있다.
커버 부재(300)는 마그네트(130)와 코일(120) 간의 전자기력의 감소를 줄일 수 있고, 녹이 슬지 않는 재질일 수 있다. 예컨대, 커버 부재(300)는 Fe 함유량이 50% 이상인 SUS(Steel Use Stainless) 재질일 수 있으며, 비자성 커버 부재의 재질로 사용했을 때보다 전자기력의 감소를 낮출 수 있다. 또한 커버 부재(300)는 녹이 슬지 않기 때문에, 실시 예는 녹 방지를 위하여 커버 부재에 별도의 코팅을 필요로 하지 않는다. 또한 커버 부재(300)는 자성 재질로 형성되어, 마그네트(130)와 코일(120) 간의 전자기력 및/또는 자속을 집중할 수 있다. 커버 부재(300)로 순철을 사용할 경우, 녹이 발생될 수 있기 때문에, 커버 부재(300)에 별도의 코팅을 함으로써 커버 부재(300)에 녹 발생을 방지할 수 있다.
다음으로 보빈(110)에 대하여 설명한다.
도 6은 도 3에 도시된 보빈(110)을 위에서 바라본 사시도이고, 도 7은 도 2에 도시된 보빈(110)을 아래에서 바라본 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴의 장착을 위하여 중공(101)을 갖는 구조일 수 있다. 중공(101)의 형상은 렌즈 또는 렌즈 배럴의 형상에 의하여 결정될 수 있다. 예컨대, 중공(101)은 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있다.
예컨대, 보빈(110)의 내주면에 형성되는 암 나사산(119)과 렌즈 배럴의 외주면에 형성되는 수나사산의 결합에 의하여 렌즈 배럴은 보빈(110)에 결합될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 렌즈 배럴을 보빈(110)의 안쪽에 나사 결합 이외의 방법으로 직접 고정할 수도 있다. 또는, 렌즈 배럴 없이 한 장 이상의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성될 수 있다.
보빈(110)은 상부면에 형성되는 적어도 하나의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4), 및 하부면에 형성되는 적어도 하나의 하측 지지 돌기(114-1 내지 114-6)를 구비할 수 있다.
보빈(110)의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4)는 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)과 결합될 수 있고, 이로 인하여 보빈(110)이 상측 탄성 부재(150)에 결합 및 고정될 수 있다.
보빈(110)의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4)의 수는 복수 개일 수 있으며, 복수의 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4)은 서로 이격하여 배치될 수 있다.
보빈(110)의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4)가 복수 개일 때, 보빈(110)의 복수의 상측 지지 돌기들(113)은 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있도록 서로 이격하여 배치될 수 있다.
예컨대, 보빈(110)의 중공(101)의 중심을 지나는 가상선에 대하여 대칭으로 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4)이 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 또는 인접하는 상측 지지 돌기들(113)의 간격이 일정하지는 않으나, 보빈(110)의 중공(101)의 중심을 지나는 가상선에 대하여 대칭이 되도록 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4)이 배치될 수 있다.
보빈(110)의 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4) 각각은 각기둥 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 원기둥 또는 타원 기둥 형상일 수도 있다.
후술하는 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)에는 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4) 각각에 대응하는 절곡부들(151-1 내지 151-4)을 구비할 수 있다. 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4) 각각은 내측 프레임(151)의 절곡부들(151-1 내지 151-4) 중 대응하는 어느 하나에 끼워질 수 있다.
또한 다른 실시 예에서는 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)에는 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4)에 대응하는 관통 홀들이 형성될 수 있으며, 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4) 각각은 관통 홈들 중 대응하는 어느 하나에 삽입될 수도 있다.
보빈(110)의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4)와 내측 프레임(151)은 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재에 의하여 서로 고정될 수 있다.
보빈(110)이 광축을 중심으로 회전하는 방향으로 힘을 받더라도, 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)의 절곡부들(151-1 내지 151-4)과 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4)의 결합은 상측 탄성 부재(150)가 회전하는 것을 방지하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다. 커버 부재(300)의 복수의 고정부들(319-1 내지 319-4)과 보빈(110)의 상측 도피홈(112)의 조합으로 보빈(110)이 회전하는 것을 방지하는 스토퍼 역할을 할 수 있어 충격 등에 따른 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
보빈(110)의 하측 지지 돌기(114-1 내지 114-6)는 원통 형상 또는 각기둥 형상일 수 있으며, 1개 이상일 수 있다. 보빈(110)의 하측 지지 돌기(114-1 내지 114-6)는 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)과 결합될 수 있고, 이로 인하여 보빈(110)이 하측 탄성 부재(150)에 결합 및 고정될 수 있다.
보빈(110)의 하측 지지 돌기(114-1 내지 114-6)가 복수 개일 때, 보빈(110)의 하측 지지 돌기들(114)은 보빈(110)의 중심을 지나는 가상선에 대하여 대칭적으로 일정한 간격 또는 일정하지 않은 간격으로 배치될 수 있다.
보빈(110)은 제1 방향으로 이동할 때, 상측 탄성 부재(150)의 연결부(153)와 보빈(110)과의 공간적 간섭을 배제하고, 연결부(153)의 탄성 변형을 보다 용이하게 하기 위하여 상측 탄성 부재(150)의 연결부(153)에 대응하여 외주면 상부에 상측 도피홈(112)을 구비할 수 있다.
상측 도피홈(112)의 수는 상측 탄성 부재(150)의 연결부의 수와 동일할 수 있다. 예컨대, 상측 탄성 부재(150)는 4개의 연결부들을 구비할 수 있고, 이와 대응하여 보빈(110)은 외주면 상부에 서로 이격하여 형성되는 4개의 상측 도피홈(112)을 포함할 수 있다.
또한 보빈(110)이 제1 방향으로 이동할 때, 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)와 보빈(110)과의 공간적 간섭을 배제하고, 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)의 탄성 변형을 보다 용이하게 하기 위하여 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)에 대응하여 외주면 하부에 하측 도피홈(118)을 구비할 수 있다.
하측 도피홈(118)의 수는 하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)의 수와 동일할 수 있다. 예컨대, 하측 탄성 부재(160)는 4개의 연결부들을 구비할 수 있고, 이와 대응하여 보빈(110)은 외주면 하부에 서로 이격하여 형성되는 4개의 하측 도피홈(118)을 포함할 수 있다.
다음으로 코일(120)에 대하여 설명한다.
코일(120)은 보빈(110)의 외주면 상에 배치된다.
예컨대, 코일(120)은 보빈(110)의 외주면에 직접 권선될 수 있으며, 보빈(110)의 외주면을 둘러싸는 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시 예에서 코일(120)은 보빈(110)의 외주면에 마련된 코일 장착용 홈 내에 배치될 수 있으며, 링 형상의 코일 블록 구조일 수 있다. 이때 코일(120)의 링 형상은 보빈(110)의 외주면의 형상에 대응되는 다각형, 예컨대, 8각형일 수 있다. 예컨대, 코일(120)의 링 형상은 적어도 4개의 면들은 직선일 수 있고, 4개의 면들을 연결하는 모서리 부분은 라운드 또는 직선일 수 있다.
다음으로 마그네트(130)에 대하여 설명한다.
마그네트(130)는 커버 부재(300)의 돌출부(315-1 내지 315-4)와 후술하는 베이스(210)의 가이드 부재(211)의 단차부(211a)에 의하여 지지되며, 코일(120)과 대응되도록 보빈(110) 주위에 배치된다.
마그네트(130)의 상부면은 커버 부재(300)의 돌출부(315-1 내지 315-4)와 접촉할 수 있고, 마그네트(130)의 하부면은 베이스(210)의 가이드 부재(211)의 단차부(211a)에 접촉할 수 있다. 마그네트(130)의 측면부는 커버 부재(300)의 내측면부와 접촉될 수 있다.
도 8은 커버 부재(300)의 돌출부(315-1 내지 315-4)와 접촉하는 마그네트(130)의 사시도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 마그네트(130)의 수는 복수 개일 수 있으며, 복수의 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 상부면은 돌출부들(315-1 내지 315-4) 중 대응하는 어느 하나와 접촉하도록 복수의 마그네트들(130-1 내지 130-4)은 커버 부재(300) 내부에 배치될 수 있다.
예컨대, 마그네트(130-1 내지 130-4)의 상부면은 접착제 또는 양면 테이프 등과 같은 접착 부재를 이용하거나 또는 용접을 통하여 커버 부재(300)의 돌출부들(315-1 내지 315-4)에 고정될 수 있다. 커버 부재(300)와 마그네트(130) 사이에 상측 탄성 부재(150)가 안착하는 것이 바람직하므로 접착 및 용접시 커버 부재(300), 마그네트(130), 및 상측 탄성 부재(150)가 모두 접착되는 것이 바람직하다.
마그네트(130)는 다각 기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 마그네트(130)는 상부면, 하부면, 및 상부면과 하부면 사이에 위치하는 측면을 포함할 수 있다.
마그네트(130)의 상부면과 하부면은 편평할 수 있으며, 측면은 서로 다른 방향으로 대향하는 복수의 개의 면들을 포함할 수 있으며, 인접하는 2개의 면들 사이에는 모서리가 형성될 수 있다.
또한 다른 실시 예에서는 마그네트(130)의 측면의 복수 개의 면들 중 적어도 하나는 곡면, 예컨대, 볼록한 또는 오목한 곡면일 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 측면은 6개의 면들을 포함할 수 있다.
마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 6개의 면들 중 어느 하나는 커버 부재(300)의 중공(310)의 중심을 마주보도록 위치할 수 있으며, 오목한 곡면일 수 있다. 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 6개의 면들 중 나머지들은 편평한 면일 수 있다.
마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 6개의 면들 중 다른 어느 하나는 커버 부재(300)의 측벽들(312-1 내지 312-4)이 만나는 모서리들(314) 중 대응하는 어느 하나를 마주볼 수 있다.
마그네트(130)의 형상은 도 9에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 만약 마그네트(130)가 커버 부재(300)의 내측 접촉 부분들(318) 사이에 위치할 경우에는 마그네트(130)의 측면은 4개의 면들을 포함할 수 있으며, 4개의 면들 중 어느 하나는 커버 부재(300)의 중공(310)의 중심을 마주보는 오목한 곡면일 수 있고, 4개의 면들 중 다른 어느 하나는 커버 부재(300)의 내측면을 마주볼 수 있다.
또한 마그네트(130)는 보빈(110)의 외주면에 설치되는 코일(120)과 마주볼 수 있다. 마그네트(130)와 코일(120)의 서로 마주보는 면들은 서로 평행이 되도록 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 마그네트(130)과 코일(120)의 서로 마주보는 면들 중 어느 하나만이 평면일 수 있고, 나머지 다른 하나는 곡면으로 구성될 수도 있다. 또는 코일(120)과 마그네트(130)의 마주보는 면은 모두가 곡면일 수도 있으며, 이때, 코일(120)과 마그네트(130)의 마주보는 면의 곡률은 동일할 수 있다.
코일(120)과 마주보는 마그네트(130)의 면 전체가 동일한 극성을 가지도록 배치되면, 코일(120) 또한 마그네트(130)와 대응되는 면이 동일한 극성을 가지도록 배치될 수 있다.
예컨대, 마그네트(130)는 코일(120)을 마주보는 면은 N극, N극의 반대면은 S극이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 마그네트(130)의 극성을 반대로 구성하는 것도 가능하다.
다른 실시 예에서는 마그네트(130)가 광축에 수직한 면으로 2분할되어 코일(120)과 마주보는 면이 2개 또는 그 이상으로 구분될 경우, 코일(120) 역시 분할된 마그네트(130)와 대응되는 개수로 분할 구성되는 것도 가능하다.
도 12는 도 2에 도시된 마그네트(130), 및 코일(120)의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 코일(120)은 복수의 코일 블럭들(예컨대, 120a, 120b)을 포함할 수 있으며, 코일 블럭의 수는 코일(120)의 권선 형태, 및 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 개수에 따라 결정될 수 있다.
예컨대, 코일(120)의 보빈(110) 외주면 둘레를 감싸는 일체형일 경우, 코일(120)은 상하 2개로 분할 가능할 수 있다.
즉 코일(120)은 상하로 구분되고 서로 반대 방향으로 권선되는 제1 분할 코일(120a), 및 제2 분할 코일(120b)을 포함할 수 있으며, 제1 분할 코일(120a)은 제2 분할 코일(120b)의 상부의 보빈(110) 외주면 상에 배치될 수 있다.
만약 코일(120)이 코일 블럭 형태인 경우에는 코일 블럭은 상하로 분할될 수 있으며, 제1 및 제2 분할 코일들을 포함할 수 있다.
제1 분할 코일(120a)의 권선 방향(121a)은 제2 분할 코일(120b)의 권선 방향과 반대일 수 있다. 예컨대, 제1 분할 코일(120a)은 광축에 수직인 축을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하도록 권선될 수 있고, 제2 분할 코일(120b)은 광축에 수직인 축을 중심으로 시계 방향으로 회전하도록 권선될 수 있다
마그네트(130)는 광축에 수직한 면으로 2분할되어 상하로 구분되는 제1 분할 마그네트(130-11, 또는 130-31), 및 제2 분할 마그네트(130-12, 또는 130-32)를 포함하는 양극 착자 마그네트 구조일 수 있다. 마그네트(130)의 재질은 히토류계의 네오디옴(neodymium), 산화철, 페라이트(ferrite)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 복수의 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각은 광축에 수직한 면으로 2분할될 수 있고, 코일(120)을 마주보는 면이 반대 극성을 갖는 제1 분할 마그네트(예컨대, 130-11, 또는 130-31), 및 제2 분할 마그네트(예컨대, 130-12, 또는 130-32)를 포함할 수 있다.
도 12에는 제1 및 제3 마그네트들(130-1,130-3)만을 도시하였고, 제2 및 제4 마그네트들(130-2,130-4)은 도시하지 않았지만, 제2 및 제4 마그네트들(130-1,130-4)은 제1 및 제3 마그네트들과 동일한 구조를 가질 수 있다.
제1 분할 마그네트(예컨대, 130-11, 또는 130-31)는 제1 분할 코일(120a)에 대응 또는 정렬될 수 있으며, 제1 분할 코일(120a)을 마주보는 면은 S극이고, 그 반대면은 N극일 수 있다.
제2 분할 마그네트(예컨대, 130-12, 또는 130-32)는 제2 분할 코일(120b)에 대응 또는 정렬될 수 있으며, 제2 분할 코일(120b)을 마주보는 면은 N극이고, 그 반대면은 S극일 수 있다.
제1 분할 코일(120a)과 제1 분할 마그네트(예컨대, 130-11, 또는 130-31) 간의 제1 전자기력 및 제2 분할 코일(120b)과 제2 분할 마그네트(예컨대, 130-12, 또는 130-32) 간의 제2 전자기력이 더해지기 때문에, 보빈(110)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있는 힘을 증가시킬 수 있다.
다음으로 상측 탄성 부재(150), 및 하측 탄성 부재(160)에 대하여 설명한다.
상측 탄성 부재(150), 및 하측 탄성 부재(160)는 광축과 평행한 제1 방향으로 보빈(110)이 상승 및 하강 동작을 수행하도록 보빈(110)을 탄성에 의하여 지지한다.
상측 탄성 부재(150)의 일단은 커버 부재(300)의 돌출부(315-1 내지 315-4)에 본딩될 수 있다.
상측 탄성 부재(150)는 보빈(110)과 결합하는 내측 프레임(151), 커버 부재(300)와 결합하는 외측 프레임(152), 및 내측 프레임(151)과 외측 프레임(152)을 연결하는 연결부(153)를 포함할 수 있다. 상측 탄성 부재(150)는 판 스프링 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상측 탄성 부재(150)의 연결부(153)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다.
다른 실시 예에서 상측 탄성 부재(150)는 서로 다른 극성의 전원을 인가받기 위하여 2개 이상으로 분할될 수도 있다. 예컨대, 다른 실시 예에서는 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151) 및 외측 프레임(152) 각각은 전기적으로 분리되도록 2개로 분할될 수도 있다.
도 9는 도 2에 도시된 상측 탄성 부재(150)의 사시도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)은 보빈(110)의 중공(101)에 대응하는 중공(201)을 구비할 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)은 내측 프레임(151)의 둘레에 배치되는 다각형의 링 형상일 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)에는 보빈(110)의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4)와 결합하는 절곡부(151-1 내지 151-4)를 가질 수 있다.
절곡부(151-1 내지 151-4)는 내측 프레임(151)의 중공(201)의 중심에서 내측 프레임(151)의 외주면 방향으로 볼록한 홈 형상일 수 있으며, 절곡부(151-1 내지 151-4)의 수는 보빈(110)의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4)의 수와 동일할 수 있다.
보빈(110)의 상측 지지 돌기들(113-1 내지 113-4) 각각은 내측 프레임(151)의 절곡부들 중 대응하는 어느 하나에 끼워질 수 있다.
보빈(110)의 상측 지지 돌기(113-1 내지 113-4)와 상측 탄성 부재(150)의 절곡부(151-1 내지 151-4)는 열 융착으로 고정되거나 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)에는 커버 부재(300)에 고정되는 통공(152-1 내지 152-4)이 마련될 수 있다.
예컨대, 통공(152-1 내지 152-4)의 수는 커버 부재(300)의 돌출부(315-1 내지 315-4)의 수와 일치할 수 있다. 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)의 통공(152-1 내지 152-4)은 커버 부재(300)의 돌출부(315-1 내지 315-4)의 상부면에 정렬될 수 있다.
예컨대, 통공(152-1 내지 152-4)은 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)의 꼭지점들 각각에 대응 또는 인접하여 위치할 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)의 통공(152-1 내지 152-4)은 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재에 의하여 커버 부재(330)의 돌출부(315-1 내지 315-4)의 상부면에 고정될 수 있다.
또한 다른 실시 예에서 커버 부재(330)의 돌출부(315-1 내지 315-4)에는 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)의 통공(152-1 내지 152-4)과 결합하는 돌기가 형성될 수 있으며, 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재에 의하여 돌기와 통공(152-1 내지 152-4)은 서로 고정될 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)의 외주면에는 커버 부재(300)의 고정부들(319-1 내지 319-4)을 가이드하는 가이드 홈들(151a 내지 151d)이 마련될 수 있다.
커버 부재(300)가 베이스(210)와 결합할 때, 커버 부재(300)의 고정부들(319-1 내지 319-4) 각각은 상측 탄성 부재(150)의 연결부들(153) 중 대응하는 어느 하나와 내측 프레임(151) 사이에 삽입될 수 있다. 또한 커버 부재(300)가 베이스(210)와 결합할 때, 커버 부재(300)의 고정부들(319-1 내지 319-4) 각각은 상측 탄성 부재(150)의 가이드 홈들(151a 내지 151d) 중 대응하는 어느 하나에 의하여 가이드될 수 있다.
도 10은 도 2에 도시된 하측 탄성 부재(160)와 베이스(210)의 사시도를 나타내고, 도 11은 도 2에 도시된 베이스(210), 하측 탄성 부재(160), 코일(120), 및 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 결합 사시도를 나타낸다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)과 결합하는 내측 프레임(161)과 베이스(210)와 결합하는 외측 프레임(162), 및 내측 프레임(161)과 외측 프레임(162)을 연결하는 연결부(163)를 포함할 수 있다. 하측 탄성 부재(160)는 판 스프링 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하측 탄성 부재(160)의 연결부(163)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다.
상측 및 하측 탄성 부재(150, 160)의 연결부(153, 163)의 위치 변화 및 미세 변형을 통하여 광축에 평행한 제1 방향으로의 보빈(110)의 상승 및/또는 하강 동작이 탄성력에 의하여 지지될 수 있다. 연결부(153, 163)는 내측 프레임(151,161)이 외측 프레임(152,162)에 대하여 제1 방향으로 소정 범위 탄성적으로 변형가능하도록 내측 프레임(151,161)과 외측 프레임(152, 162)을 연결할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)은 보빈(110)의 중공(101), 또는/및 하우징(140)의 중공(201)에 대응하는 중공(202)을 구비할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)은 내측 프레임(161)의 둘레에 배치되는 다각형의 링 형상일 수 있다.
다른 실시 예에서 하측 탄성 부재(160)는 서로 다른 극성의 전원을 인가받기 위하여 2개 이상으로 분할될 수도 있다. 예컨대, 다른 실시 예에서는 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161) 및 외측 프레임(162) 각각은 전기적으로 분리되도록 2개로 분할될 수도 있다. 분할된 하측 탄성 부재(160)는 밴딩(bending) 또는 별도의 단자를 통하여 카메라 모듈의 인쇄회로기판(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있고, 코일에 전류 인가량을 조절하여 렌즈 구동 장치를 상측 또는 하측으로 이동시킬 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)에는 보빈(110)의 하측 지지 돌기(114-1 내지 114-6)와 결합하는 통공(161a)이 마련될 수 있다. 하측 탄성 부재(160)의 내측 프레임(161)의 통공(161a)의 수는 보빈(110)의 하측 지지 돌기(114-1 내지 114-6)의 수와 일치할 수 있다.
보빈(110)의 하측 지지 돌기(114-1 내지 114-6)와 하측 탄성 부재(150)의 통공(161a)은 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수 있다.
하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)에는 베이스(210)의 돌기(214-1 내지 214-4)와 결합하는 통공(161b)이 마련될 수 있다. 베이스(210)의 돌기(214-1 내지 214-4)와 하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)의 통공은 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재로 서로 고정될 수 있다.
다음으로 베이스(210)에 대하여 설명한다.
베이스(210)는 상술한 커버 부재(300)와 연결되며, 상술한 마그네트(130)의 나머지 다른 일단을 지지한다.
베이스(210)는 커버 부재(300)의 돌출부들과 대응 또는 수직 방향으로 정렬되는 가이드 부재들(211-1 내지 211-4)을 포함한다.
가이드 부재들(211-1 내지 211-4) 각각은 베이스(210)의 상부면으로부터 광축과 평행한 방향, 예컨대, 상부 방향으로 돌출될 수 있으며, 마그네트들(130-1 내지 130-4) 중 대응하는 어느 하나의 나머지 다른 일단을 지지할 수 있다.
예컨대, 베이스(210)는 상부면의 꼭지점들 각각에 인접한 부분에서 상부 방향으로 소정의 높이만큼 돌출되는 4개의 가이드 부재들(211-1 내지 211-4)을 포함할 수 있다.
예컨대, 가이드 부재들(211-1 내지 211-4)은 베이스(210)의 상부면과 수직인 방향으로 돌출될 수 있으며, 다각 기둥 형상 또는 원기둥 형상일 수 있다.
가이드 부재(211-1 내지 211-4)의 외주면은 커버 부재(300)가 베이스(210)의 상부면에 안착될 때, 커버 부재(300)의 결합 위치를 안내하는 역할을 할 수 있다.
또한 가이드 부재(211-1 내지 211-4)는 커버 부재(300)가 렌즈 구동장치(100)의 작동 과정 중 진동 등 또는 결합 과정 중 작업자의 실수로 인하여 베이스(210)에 장착되어야 할 기준 위치에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
가이드 부재들(211-1 내지 211-4) 각각은 마그네트(130)에 대응 또는 정렬되고, 마그네트(130)의 나머지 일단을 지지하는 단차부(211a), 및 단차부(211a)와 접하고 커버 부재(300)와 베이스(210) 결합시 커버 부재(300)를 가이드하는 가이드부(211b)를 포함할 수 있다.
단차부(211a)는 대응하는 가이드 부재(211-1 내지 211-4)보다 베이스(210)의 중심으로부터 더 인접하여 위치할 수 있다.
예컨대, 베이스(210)의 중심을 기준으로 방사상 방향으로 가이드 부재들(211-1 내지 211-4) 각각과 이에 대응하는 단차부(211a)는 서로 정렬될 수 있으며, 단차부(211a)가 대응하는 가이드 부재(211-1 내지 211-4)보다 베이스(210)의 중심에 더 인접하여 위치할 수 있다.
가이드 부재들(211-1 내지 211-4) 각각의 단차부(211a)는 마그네트들(130-1 내지 130-4) 중 대응하는 어느 하나에 수직 방향으로 정렬될 수 있다.
단차부(211a)의 상부면은 마그네트(130)의 하부면을 지지할 수 있으며, 단차부(211a)의 상부면은 마그네트(130)의 하부면과 접촉할 수 있다.
에폭시 등과 같은 접착 부재에 의하여 마그네트(130)의 나머지 일단의 하부면은 단차부(211a)에 고정될 수 있다.
단차부(211a)의 상부면은 마그네트(130)의 하부면과 일치하는 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단차부(211a)와 가이드부(211b) 사이에는 광축과 평행한 방향으로 단차(SP2)가 존재할 수 있으며, 베이스(210)의 상부면을 기준으로 가이드부(211b)의 상부면의 높이는 단차부(211a)의 높이보다 높을 수 있다.
베이스(210)의 중심으로부터 단차부(211a)까지의 이격 거리는 베이스(210)의 중심으로부터 가이드부(211b)까지의 이격 거리보다 짧을 수 있다.
예컨대, 가이드 부재들(211-1 내지 211-4)은 다각 기둥 또는 원 기둥 형태일 수 있으며, 가이드 부재들(211-1 내지 211-4)의 일부를 모따기하여 제거한 후에 제거된 부분로 단차부(211a)를 형성하고, 제거되지 않은 부분으로 가이드부(22b)를 형성할 수 있다.
가이드 부재들(211-1 내지 211-4)의 단차부(211a)에 의하여 마그네트(130)의 나머지 일단이 지지되기 때문에, 실시 예는 마그네트(130)에 대한 베이스(210)의 지지력 또는 고정력을 향상시킬 수 있다.
단차부(211a) 상에 배치되는 마그네트(130)와 커버 부재(300)의 내측면 사이에는 가이드부(211b)가 위치할 수 있으며, 가이드부(211b)에 의하여 마그네트(130)는 커버 부재(300)의 내측면으로부터 이격될 수 있다.
가동부는 초기 위치에서 베이스(210)로부터 이격하여 베이스(210) 상부에 위치할 수 있다. 여기서 가동부는 보빈(110), 및 코일(120)을 포함하거나, 또는 보빈(110), 코일(120), 및 보빈(110)에 장착되는 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다.
또한 초기 위치는 상측 탄성 부재(150) 및 하측 탄성 부재(160)가 단지 가동부의 무게에 의하여 탄성 변형됨에 따라 가동부가 높이는 최초 위치일 수 있다.
예컨대, 렌즈가 상측을 바라볼 때, 30㎛ ~ 150㎛이 되는 가동부(50)의 위치일 수 있다. 또한 예컨대, 전류 소모를 최소화하기 위하여 구동 가능한 거리의 절반 이하로 초기 위치를 설정할 수 있다.
마그네트(130)와 코일(120) 간의 전자기력에 의하여 가동부는 초기 위치를 기준으로 제1 방향, 예컨대, 상측 방향(+Z축 방향) 또는 하측 방향(-Z축 방향)으로 이동시킴으로써 오토 포커싱이 수행될 수 있다. 예컨대, 코일(120)에 흐르는 전류의 방향을 제어함으로써, 오토 포커싱을 수행할 수 있다. 이로 인하여 실시 예는 소형화가 가능할 수 있으며, 보다 적은 전자기력으로 가동부를 원하는 곳으로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 초기 위치를 기준으로 상측 방향 또는 하측 방향으로 오토 포커싱을 수행하기 위하여 보빈(110)과 베이스(210)가 서로 이격될 수 있다.
일반적인 렌즈 구동 장치는 보빈을 탄성 지지하는 상측 및 하측 탄성 부재들과 연결되고, 마그네트를 지지하는 하우징(Housing)을 포함하지만, 실시 예는 커버 부재(310)에 상측 탄성 부재(150)의 일단을 연결하고, 베이스(210)에 의하여 하측 탄성 부재(160)의 일단을 연결하며, 또한 마그네트(130)는 커버 부재(300)와 베이스(210)에 의하여 지지하기 때문에, 하우징을 제거한 구조를 가질 수 있다.
하우징을 제거한 구조를 갖기 때문에, 실시 예는 제조 공정이 단순하고, 용이하며, 저비용의 렌즈 구동 장치를 구현할 수 있다.
카메라 모듈은 상기한 바와 같이 구성되는 렌즈 구동 장치, 보빈(110)에 결합되는 렌즈 배럴, 이미지 센서, 및 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 이때, 인쇄 회로 기판에는 이미지 센서가 실장될 수 있으며, 인쇄 회로 기판은 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다.
보빈(110)은 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴을 포함할 수 있는데, 렌즈 배럴은 보빈(110)의 내부에 나사 결합 가능하도록 형성될 수도 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 도시하지는 않았으나 렌즈 배럴이 보빈(110)의 안쪽에 나사 결합 이외의 방법으로 직접 고정되거나, 렌즈 배럴 없이 한 장 이상의 렌즈가 보빈과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.
적외선 차단 필터가 이미지 센서와 대응되는 베이스의 일 영역에 추가로 설치될 수 있으며, 커버 부재(300)와 결합할 수 있다. 베이스(210)에는 카메라 모듈의 인쇄 회로 기판과의 통전을 위해 별도의 터미널 부재가 설치될 수도 있고, 표면 전극 등을 이용하여 터미널을 일체로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 베이스(210)는 이미지 센서를 보호하는 센서 홀더 기능을 할 수 있으며, 이 경우, 베이스(210)의 측면을 따라 하측 방향으로 돌출부가 형성될 수도 있다. 그러나 이는 필수적인 구성은 아니며, 도시하지는 않았지만, 별도의 센서 홀더가 베이스(210)의 하부에 배치되어 그 역할을 수행하도록 구성할 수도 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
300: 커버 부재 110: 보빈
120: 코일 130: 마그네트
150: 상측 탄성 부재 160: 하측 탄성 부재
210: 베이스.

Claims (21)

  1. 중공을 갖는 상단부, 상기 상단부와 연결되는 측벽, 상기 상단부의 하면으로부터 돌출되는 돌출부, 및 상기 중공의 내주면으로부터 돌출되는 고정부를 포함하는 커버 부재;
    상기 커버 부재 내에 배치되는 보빈;
    상기 커버 부재와 상기 보빈 사이에 배치되는 마그네트;
    상기 보빈에 배치되고, 상기 마그네트와 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일;
    상기 보빈 아래에 배치되는 베이스;
    상기 보빈의 상부와 결합하는 제1 내측 프레임, 상기 커버 부재의 상기 돌출부와 결합하는 제1 외측 프레임, 및 상기 제1 내측 프레임과 상기 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 연결부를 포함하는 상측 탄성 부재; 및
    상기 보빈의 하부와 결합하는 제2 내측 프레임, 상기 베이스와 결합되는 제2 외측 프레임, 및 상기 제2 내측 프레임과 상기 제2 외측 프레임을 연결하는 제2 연결부를 포함하는 하측 탄성 부재를 포함하고,
    상기 보빈은 상기 제1 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 상부에 형성되는 제1홈 및 상기 제2 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 하부에 형성되는 제2홈을 포함하고,
    상기 고정부는 상기 보빈의 상기 제1홈 내에 배치되고, 상기 보빈의 상기 제1홈의 바닥면은 상기 제1 내측 프레임보다 아래에 위치하는 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트는 상기 커버 부재의 상기 고정부와 상기 커버 부재의 상기 측벽 사이에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트는 상기 커버 부재의 4개의 모서리들에 대응되는 4개의 마그네트들을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 커버 부재의 모서리와 대응하여 배치되는 렌즈 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 상부면으로부터 상기 커버 부재를 향하는 방향으로 돌출되는 가이드 부재를 포함하는 렌즈 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마그네트의 일단은 상기 커버 부재의 내측면에 의해 지지되고,
    상기 마그네트의 타단은 상기 베이스의 상기 가이드 부재에 의하여 지지되는 렌즈 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외측 프레임은 상기 커버 부재와 결합되기 위한 통공을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 외측 프레임은 상기 베이스와 결합되기 위한 통공을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 커버 부재는 상기 제1 외측 프레임의 상기 통공과 결합되는 돌기를 포함하는 렌즈 구동 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 제2 외측 프레임의 상기 통공과 결합되는 돌기를 포함하는 렌즈 구동 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 각각은 적어도 한 번 이상 절곡되는 형상을 갖는 렌즈 구동 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하측 탄성 부재는 2개의 분할된 탄성 부재들을 포함하고,
    상기 코일은 상기 2개의 분할된 탄성 부재들과 전기적으로 연결되는 렌즈 구동 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외측 프레임은 상기 마그네트와 상기 상단부의 상기 돌출부 사이에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 상면은 상기 커버 부재의 상기 돌출부와 접촉되는 렌즈 구동 장치.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 4개의 마그네트들에 대응되는 4개의 고정부들을 포함하고,
    상기 4개의 마그네트들 각각은 상기 4개의 고정부들 중 대응하는 어느 하나와 상기 커버 부재의 상기 4개의 모서리들 중 대응하는 어느 하나 사이에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 베이스는 상면으로부터 상기 커버 부재를 향하는 방향으로 돌출되는 가이드 부재를 포함하고,
    상기 가이드 부재는 4개의 가이드 부재들을 포함하고, 상기 4개의 가이드 부재들 각각은 상기 베이스의 상기 상면의 4개의 모서리들 중 대응하는 어느 하나로 부터 돌출되는 렌즈 구동 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 코일에는 구동 전류가 인가되고, 상기 보빈은 상기 보빈의 초기 위치를 기준으로 상측 방향 또는 하측 방향으로 이동 가능한 렌즈 구동 장치.
  18. 중공을 갖는 상단부, 상기 상단부와 연결되는 측벽, 상기 중공의 내주면으로부터 돌출되는 고정부, 및 상기 상단부의 상면과 단차를 갖는 단차부를 포함하는 커버 부재;
    상기 커버 부재 내에 배치되는 보빈;
    상기 커버 부재와 상기 보빈 사이에 배치되는 마그네트;
    상기 보빈에 배치되고, 상기 마그네트와 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일;
    상기 보빈 아래에 배치되는 베이스;
    상기 보빈의 상부와 결합하는 제1 내측 프레임, 상기 커버 부재와 결합하는 제1 외측 프레임, 및 상기 제1 내측 프레임과 상기 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 연결부를 포함하는 상측 탄성 부재; 및
    상기 보빈의 하부와 결합하는 제2 내측 프레임, 상기 베이스와 결합되는 제2 외측 프레임, 및 상기 제2 내측 프레임과 상기 제2 외측 프레임을 연결하는 제2 연결부를 포함하는 하측 탄성 부재를 포함하고,
    상기 보빈은 상기 제1 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 상부에 형성되는 제1홈 및 상기 제2 연결부에 대응하고 상기 보빈의 상기 하부에 형성되는 제2홈을 포함하고,
    상기 마그네트는 상기 커버 부재의 상기 고정부와 상기 커버 부재의 상기 측벽 사이에 배치되고, 상기 고정부의 하단은 상기 제1홈의 측면의 상단과 하단 사이에 위치하는 렌즈 구동 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 마그네트의 상면은 상기 커버 부재의 상단부의 내면과 접촉하고, 상기 마그네트의 하면은 상기 베이스와 접촉하는 렌즈 구동 장치.
  20. 커버 부재;
    상기 커버 부재 내에 배치되는 보빈;
    상기 커버 부재와 상기 보빈 사이에 배치되는 마그네트;
    상기 보빈에 배치되고, 상기 마그네트와 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 광축 방향으로 이동시키는 코일; 및
    상기 보빈 아래에 배치되는 베이스를 포함하고,
    상기 마그네트는 상기 커버 부재와 상기 베이스에 의하여 지지되는 렌즈 구동 장치.
  21. 렌즈;
    제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동 장치; 및
    이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈.
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