KR20220006492A - 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 하우징, 보빈, 제1 코일, 제1 마그네트, 탄성 부재, 제2 코일을 포함하는 회로 부재, 회로 기판, 베이스, 지지 부재, 및 제2 센서를 포함하고, 제2 코일은 제1 내지 제4 코일부들을 포함하고, 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고, 제1 마그네트는 제1 내지 제4 마그네트부들을 포함하고, 위에서 바라볼 때 제2 수평 방향으로 제1 마그네트부의 일단은 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 제2 수평 방향으로 제1 마그네트부의 타단은 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 제1 마그네트부의 타단은 제1 센서부와 오버랩되고, 위에서 바라볼 때 제1 센서부는 제1 마그네트부와 오버랩되는 제1 부분 및 제1 마그네트부와 오버랩되지 않는 제2 부분을 포함한다.

Description

렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens driving unit and camera module including the same}
실시예는 불필요한 자기력의 간섭을 회피하여 구동유닛의 변위를 정확히 감지할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 모듈은 기존의 일반적인 카메라 모듈에 사용된 보이스 코일 모터(VCM:Voice Coil Motor)의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련 연구가 활발히 진행되어 왔다.
스마트폰과 같은 소형 전자제품에 실장되는 카메라 모듈의 경우, 사용 도중에 빈번하게 카메라 모듈이 충격을 받을 수 있으며, 촬영하는 동안 사용자의 손떨림 등에 따라 미세하게 카메라 모듈이 흔들릴 수 있다. 이와 같은 점을 감안하여, 최근에는 손떨림 보정 수단을 카메라 모듈에 추가 설치하는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.
이러한 손떨림 보정 수단은 다양하게 연구되고 있는데, 그 중 하나로서 광학모듈을 광축에 대하여 수직한 평면에 해당되는 x축 및 y축으로 움직여 손떨림을 보정할 수 있는 기술이 있다. 이 기술의 경우, 이미지 보정을 위해 광학계를 광축과 수직인 평면 내에서 이동 조정하므로 구조가 복잡하고 소형화에 적합하지 않다.
또한, 손떨림 보정을 위한 정확한 센싱 기술이 필요한데, 카메라 모듈에는 다양한 자기력 발생 장치가 있고, 센싱 기술은 이러한 자기력을 이용한다. 그러한 복수의 자기력 발생 장치가 그와 관련없는 센싱 장치에 자기력을 가할 수 있기 때문에 이러한 이유로 센싱의 정확성이 떨어질 수 있다.
따라서, 실시예는, 불필요한 자기력의 간섭을 회피하여 구동유닛의 변위를 정확히 감지할 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 데 목적이 있다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트; 상기 보빈과 상기 하우징에 결합되는 탄성 부재; 상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재; 상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판; 상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스; 상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및 상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고, 상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고, 상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고, 상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고, 위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부는 상기 제1 마그네트부와 오버랩되는 제1 부분 및 상기 제1 마그네트부와 오버랩되지 않는 제2 부분을 포함한다.
다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트; 상기 보빈의 변위를 감지하는 제1 센서; 상기 보빈과 상기 하우징에 결합되는 탄성 부재; 상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재; 상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판; 상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스; 상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및 상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고, 상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고, 상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고, 상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고, 상기 탄성 부재는 상기 하우징의 상면과 결합되는 상측 탄성 부재와 상기 하우징의 하면과 결합되는 하측 탄성 부재를 포함하고, 상기 상측 탄성 부재는 제1 내지 제4 상측 탄성 부재들을 포함하고, 상기 지지 부재는 제1 내지 제4 지지 부재들을 포함하고, 상기 제1 센서는 상기 제1 내지 제4 상측 탄성 부재들을 통하여 상기 제1 내지 제4 지지 부재들과 연결된다.
또 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트; 상기 보빈과 상기 하우징에 결합되는 탄성 부재; 상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재; 상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판; 상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스; 상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및 상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고, 상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고, 상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고, 상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고, 상기 제1 센서부는 상기 제1 코일부의 어느 일 단부에 배치되고, 상기 제2 센서부는 상기 제3 코일부의 어느 일 단부에 배치되고, 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능은 상기 제1 마그네트를 공유하여 수행되고, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제2 코일부는 상기 제2 마그네트부의 길이보다 길거나 동일한 길이를 갖는다.
또 다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트; 상기 보빈 및 상기 하우징과 결합되는 탄성 부재; 상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재; 상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판; 상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스; 상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및 상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고, 상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고, 상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고, 상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고, 상기 회로 기판은 상기 베이스의 외측면으로 절곡되는 적어도 하나의 단자면, 및 상기 단자면에 형성되는 단자들을 포함한다.
상기 제1 코일부의 상기 제2 수평 방향으로의 길이는 상기 제2 코일부의 상기 제2 수평 방향으로의 길이보다 작고, 상기 제3 코일부의 상기 제1 수평 방향으로의 길이는 상기 제4 코일부의 상기 제1 수평 방향으로의 길이보다 작고, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 마그네트부의 일단 및 타단은 상기 제2 코일부의 양단 내측에 배치될 수 있다.
상기 제1 센서부는 상기 제2 코일부보다 상기 제1 코일부에 더 가깝고, 상기 제2 센서부는 상기 제4 코일부보다 상기 제3 코일부에 더 가까울 수 있다.
상기 제2 코일은 상기 회로 부재의 일측과 평행하게 배치될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제4 마그네트부의 일단과 타단은 상기 제4 코일부의 양단의 내측에 배치될 수 있고, 위에서 바라볼 때, 상기 제3 마그네트부의 일단은 상기 제3 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제3 마그네트부의 타단은 상기 제3 코일부의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 상기 제3 마그네트부의 상기 타단은 상기 제2 센서부와 오버랩될 수 있다.
상기 제1 센서부는 상기 제1 코일부의 어느 일 단부에 배치되고, 상기 제2 센서부는 상기 제3 코일부의 어느 일 단부에 배치될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서의 중앙은 상기 제1 마그네트와 오버랩될 수 있다. 상기 제2 코일의 폭은 상기 제1 마그네트의 폭과 상기 하우징의 이동 거리의 합보다 클 수 있다. 상기 상측 탄성 부재는 서로 이격되는 제5 상측 탄성 부재와 제6 상측 탄성 부재를 포함할 수 있고, 상기 제5 및 제6 상측 탄성 부재들 각각은 상기 하우징에 결합되고, 상기 제1 코일과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치는 상기 제1 센서에 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그네트를 포함할 수 있고, 상기 제1 센서는 상기 보빈에 배치될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 일단은 상기 제2 코일과 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다. 위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 일단 및 상기 제2 센서부의 일단은 상기 제2 코일과 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다. 위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 중앙은 상기 제2 코일과 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다. 위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 타단은 상기 제2 코일과 오버랩될 수 있다. 위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 타단 및 상기 제2 센서부의 타단은 상기 제2 코일과 오버랩될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단을 구비하는 상기 제1 마그네트부의 가장 자리 부분은 상기 제1 센서부와 오버랩될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부는 상기 제3 마그네트부와 오버랩되는 제3 부분 및 상기 제3 마그네트부와 오버랩되지 않는 제4 부분을 포함할 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 일단은 상기 제1 마그네트의 상기 타단의 바깥쪽에 배치될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 일단은 상기 제3 마그네트의 상기 타단의 바깥쪽에 배치될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제1 코일부의 일단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고, 상기 제3 코일부의 일단은 상기 제2 센서부와 오버랩될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 일부는 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치될 수 있고, 위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 일부는 상기 제3 코일부의 바깥쪽에 배치될 수 있다.
상기 탄성 부재는 상기 보빈의 상부와 결합되는 내측 프레임, 상기 하우징의 상부와 결합되는 외측 프레임, 및 상기 내측 프레임과 상기 외측 프레임을 연결하는 프레임 연결부를 포함할 수 있고, 상기 지지 부재는 상기 외측 프레임과 연결될 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치는 광축 방향으로의 상기 보빈의 변위를 감지하는 제1 센서; 및 상기 제1 센서와 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그네트를 포함할 수 있고, 상기 제1 센서는 홀 센서일 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 실시 예들 중 어느 하나인 렌즈 구동 장치 및 이미지 센서를 포함한다.
실시예에서 제2 센서의 중심을 제2 코일과 겹치지 않도록 배치하여 제2 코일에서 발생하는 자기력의 노이즈를 회피하여 마그네트에서 발생하는 자기력의 변화를 정밀하게 감지하여 상기 제2 및 제3 방향으로의 상기 베이스에 대한 상기 하우징의 변위를 정밀하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제2 센서의 중심을 제2 코일과 겹치지 않도록 배치하여 지지 부재의 변위를 정확하게 감지하므로, 제2 센서의 제어 시 지지 부재의 고유 진동 주파수를 용이하게 제어할 수 있고, 이에따라 진동에 의해 발생할 수 있는 공진현상을 회피하거나 용이하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 예시된 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1 및 도 2에 예시된 커버 부재를 제거한 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치의 사시도를 나타낸다.
도 4는 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치에서, 보빈, 제1 코일, 마그네트, 제1 센서 및 센서 기판의 분해 사시도를 나타낸다.
도 5a는 도 4에 도시된 보빈 및 마그네트의 평면도, 도 5b는 도 4에 도시된 센서 기판의 다른 실시 예에 의한 사시도, 도 5c는 도 4에 도시된 제1 센서 및 센서 기판의 일 실시 예에 의한 배면 사시도를 나타낸다.
도 6은 실시 예에 의한 하우징의 평면 사시도를 나타낸다.
도 7은 실시 예에 의한 하우징과 마그네트의 저면 분해 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 3에 도시된 I-I' 선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 9는 제1 센서의 최적 위치에 따른 정밀도를 나타내는 그래프이다.
도 10은 보빈, 하우징, 상측 탄성 부재, 제1 센서, 센서 기판 및 복수의 지지 부재가 결합된 평면 사시도를 나타낸다.
도 11은 보빈, 하우징, 하측 탄성 부재 및 복수의 지지 부재가 결합된 저면 사시도를 나타낸다.
도 12는 실시 예에 의한 상부 탄성 부재, 하부 탄성 부재, 제1 센서, 센서 기판, 베이스, 지지 부재 및 회로 기판의 결합 사시도를 나타낸다.
도 13은 베이스, 제2 코일부 및 회로 기판의 분해 사시도를 나타낸다.
도 14a는 제2 코일부와 제2 센서의 배치를 설명하기 위한 저면도이다.
도 14b는 도 14a의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 15는 실시예에 의한 마그네트와 제2 코일부의 배치상태를 나타낸 사시도이다.
도 16은 실시예에 의한 마그네트의 배치상태와 자기력선의 방향을 나타내는 사시도이다.
도 17a는 실시예에 의한 마그네트와 제2 코일부의 배치상태를 나타낸 평면도이다.
도 17b는 실시예에 의한 마그네트와 제2 코일부의 배치상태를 나타낸 측면도이다.
도 18은 도 17a의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 19는 제2 코일부의 저면도를 나타낸다.
도 20a 및 도 20b는 지지 부재의 진동수 응답 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 21은 마그네트, 제2 센서, 제2 코일부의 위치관계를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
또한, 도면에서는 직교 좌표계(x, y, z)를 사용할 수 있다. 도면에서 x축과 y축은 광축에 대하여 수직한 평면을 의미하는 것으로 편의상 광축 방향(z축 방향)은 제1 방향, x축 방향은 제2 방향, y축 방향은 제3 방향이라고 지칭할 수 있다.
스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 '손떨림 보정 장치'란 정지 화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미할 수 있다.
또한, '오토 포커싱 장치'란, 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정 장치와 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시예에 의한 렌즈 구동 장치는, 적어도 한 장의 렌즈로 구성된 광학 모듈을 제1 방향으로 움직이거나, 제1 방향에 수직인 제2 및 제3 방향에 의해 형성되는 면에 대하여 움직여 손떨림 보정 동작 및/또는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 실시예에 의한 렌즈 구동 장치의 개략적인 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 예시된 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 렌즈 구동 장치는, 제1 렌즈 구동 유닛, 제2 렌즈 구동 유닛 및 커버 부재(300)를 포함할 수 있다.
제1 렌즈 구동 유닛은 전술한 오토 포커싱 장치의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제1 렌즈 구동 유닛은 마그네트(130)와 제1 코일(120)의 상호 작용에 의해 보빈(110)을 제1 방향으로 이동시키는 역할을 수행할 수 있다.
제2 렌즈 구동 유닛은 전술한 손떨림 보정 장치의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제2 렌즈 구동 유닛은 마그네트(130)와 제2 코일부(230)의 상호 작용에 의해 제1 렌즈 구동 유닛 전체 또는 일부를 제2 및 제3 방향으로 이동시키는 역할을 수행할 수 있다.
커버 부재(300)는 대략 상자 형태로 마련될 수 있으며, 제1 및 제2 렌즈 구동 유닛을 감쌀 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 예시된 커버 부재(300)를 제거한 실시예에 의한 렌즈 구동 장치의 사시도를 나타낸다.
제1 렌즈 구동 유닛은 보빈(bobbin)(110), 제1 코일(coil)(120), 마그네트(magnet)(130), 하우징(housing)(140), 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 제1 센서(170) 및 센서 기판(180)을 포함할 수 있다.
도 4는 실시예에 의한 렌즈 구동 장치에서, 보빈(110), 제1 코일(120), 마그네트(130;130-1, 130-2, 130-3, 130-4), 제1 센서(170) 및 센서 기판(180)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 5a는 도 4에 도시된 보빈(110) 및 마그네트(130:130-1, 130-2, 130-3, 130-4)의 평면도를 나타내고, 도 5b는 도 4에 도시된 센서 기판(180)의 다른 실시예에 의한 사시도를 나타내고, 도 5c는 도 4에 도시된 제1 센서(170) 및 센서 기판(180)의 일 실시예에 의한 배면 사시도를 나타낸다.
전술한 도면을 참조하면, 보빈(110)은 하우징(140)의 내부 공간에서 제1 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(110)의 외주면에 제1 코일(120)이 도 4에 예시된 바와 같이 설치되어, 제1 코일(120)과 마그네트(130)가 전자기적 상호 작용할 수 있다. 이를 위해, 마그네트(130)는 보빈(110)의 주변에 제1 코일(120)과 대향하여 배치될 수 있다.
또한, 보빈(110)이 제1 방향으로 상승 및/또는 하강하여 오토 포커싱 기능을 수행할 때, 상측 및 하측 탄성 부재(150, 160)에 의해 탄력적으로 지지될 수 있다. 이를 위해, 상측 및 하측 탄성 부재(150, 160)는 후술되는 바와 같이 보빈(110) 및 하우징(140)과 결합할 수 있다.
비록 도시되지는 않았지만, 렌즈 구동 장치는 보빈(110)의 내부의 측면(즉, 내측)에 적어도 한 장의 렌즈가 설치될 수 있는 렌즈 배럴(미도시)을 포함할 수 있다. 렌즈 배럴은 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 설치될 수 있다. 예컨대, 렌즈 배럴은 보빈(110)의 안쪽에 직접 고정될 수도 있고, 또는, 렌즈 배럴 없이 한 장의 렌즈가 보빈(110)과 일체로 형성될 수도 있다. 렌즈 배럴에 결합되는 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.
다른 실시예에 의하면, 비록 도시되지는 않았지만, 보빈(110)의 내주면에 암 나사산을 형성하고, 렌즈 배럴의 외주면에는 암 나사산에 대응되는 수 나사산을 형성하여 이들의 나사 결합으로 렌즈 배럴을 보빈(110)에 결합할 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
보빈(110)은 제1 및 제2 돌출부(111, 112)를 포함할 수 있다.
제1 돌출부(111)는 가이드(guide)부(111a) 및 제1 스토퍼(stopper)(111b)를 포함할 수 있다. 가이드부(111a)는 상측 탄성 부재(150)의 설치 위치를 가이드 하는 역할을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이, 가이드부(111a)는 상측 탄성 부재(150)의 제1 프레임 연결부(153)가 지나가는 경로를 가이드할 수 있다. 이를 위해, 실시예에 따르면, 복수 개의 가이드부(111a)가 제1 방향에 직교하는 제2 및 제3 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 또한, 예시된 바와 같이 가이드부(111a)는 x축과 y축이 형성하는 평면 상에서 보빈(110)의 중심에 대해 대칭 구조로 마련될 수도 있고, 예시된 바와 달리 다른 부품들과의 간섭이 배제된 비대칭 구조로 마련될 수도 있다.
제2 돌출부(112)는 제1 방향과 직교하는 제2 및 제3 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 돌출부(112)의 상부면(112a)에는 후술되는 상부 탄성 부재(150)의 제1 내측 프레임(151)이 안착될 수 있는 형상을 가질 수 있다.
도 6은 실시예에 의한 하우징(140)의 평면 사시도를 나타내고, 도 7은 실시예에 의한 하우징(140)과 마그네트(130)의 저면 분해 사시도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 하우징(140)은 제1 및 제2 돌출부(111, 112)와 대응되는 위치에 형성된 제1 안착홈(146)을 포함할 수 있다.
또한, 제1 돌출부(111)의 제1 스토퍼(111b) 및 제2 돌출부(112)는 보빈(110)이 오토 포커싱 기능을 위해 제1 방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)의 몸체 바닥면이 베이스(210) 및 회로 기판(250)의 상부면에 직접 충돌하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제1 스토퍼(111b)는 보빈(110)의 외주면으로부터 원주 방향인 제2 또는 제3 방향으로 가이드부(111a)보다 더 돌출 형성될 수 있으며, 제2 돌출부(112)도 상측 탄성 부재(150)가 안착되는 상부면(112a)보다 옆으로 더 돌출되어 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 및 제2 돌출부(111, 112)의 저면과 제1 안착홈(146)의 바닥면(146a)이 접촉된 상태가 초기위치로 구성되면, 오토 포커싱 기능은 기존의 보이스 코일 모터(VCM:Voice Coil Motor)에서의 단방향 제어와 같이 제어될 수 있다. 즉, 전류가 제1 코일(120)에 공급될 때 보빈(110)이 상승하고, 전류의 공급이 차단될 때 보빈(120)이 하강하여, 오토 포커싱 기능이 구현될 수 있다.
그러나, 제1 및 제2 돌출부(111, 112)의 저면과 제1 안착홈(146)의 바닥면(146a)이 일정 거리 이격된 위치가 초기 위치로 구성되면, 오토 포커싱 기능은 기존의 보이스 코일 모터에서의 양방향 제어와 같이 전류의 방향에 따라 제어될 수 있다. 즉, 보빈(110)을 광축에 평행한 상측 또는 하측 방향으로 움직이는 동작을 통해 오토 포커싱 기능이 구현될 수도 있다. 예를 들면, 정방향 전류가 인가되면 보빈(110)이 상측으로 이동할 수 있으며, 역방향 전류가 인가되면 보빈(110)이 하측으로 이동할 수 있다.
제1 및 제2 돌출부(111, 112) 사이의 제1 폭(W1)을 갖는 공간과 대응되는 하우징(140)의 위치에 하우징(140)의 제3 돌출부(148)가 볼록하게 형성될 수 있다. 제3 돌출부(148)에서 보빈(110)과 대향하는 면은 보빈(110)의 측부 형상과 동일한 형상을 가질 수 있다. 이때, 도 4에 도시된 제1 및 제2 돌출부(111, 112) 사이의 제1 폭(W1)과 도 6에 도시된 제3 돌출부(148)의 제2 폭(W2)이 일정 공차를 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 및 제2 돌출부(111, 112) 사이에서 제3 돌출부(148)가 회전하는 것이 규제될 수 있다. 그러면, 보빈(110)이 제1 방향이 아닌 광축을 중심으로 회전하는 방향으로 힘을 받더라도, 제3 돌출부(148)가 보빈(110)의 회전을 방지할 수 있다.
한편, 실시예에 의하면, 제1 센서(170)는 보빈(110)에 배치, 결합, 또는 실장되어, 보빈(110)과 함께 이동할 수 있다. 제1 센서(170)는 제1 방향에서의 보빈(110)의 변위를 감지하고, 감지된 결과를 궤환 신호로서 출력할 수 있다. 궤환 신호를 이용하여 보빈(110)의 제1 방향 또는 제1 방향과 평행한 방향에서의 변위를 감지한 결과를 이용하여, 보빈(110)의 제1 방향 또는 제1 방향과 평행한 방향에서의 변위가 조정될 수 있다.
제1 센서(170)는 다양한 형태로 보빈(110)이나 하우징(140)에 배치, 결합, 또는 실장될 수 있으며, 제1 센서(170)가 배치, 결합 또는 실장되는 형태에 따라 제1 센서(170)는 다양한 방법으로 전류를 인가받을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 센서(170)를 하우징(140)에 체결하고, 제1 센서(170)에 대향하는 별도의 센서용 마그네트(미도시)가 보빈(110)에 배치될 수도 있다. 제1 센서(170)는 도 6에 예시된 하우징(140)의 제1 안착홈(146)의 측부면 또는 모서리(예를 들어, 제3 돌출부(148)의 표면)에 배치, 결합, 또는 실장될 수도 있다. 이 경우, 별도의 센서용 마그네트가 마그네트(130)에 미치는 자력으로 인해, 광축 방향인 제1 방향 또는 제1 방향에 평행한 방향으로 이동하는 보빈(110)에 틸트가 야기되고 궤환 신호의 정확도가 저하될 수 있다. 이를 고려하여, 별도의 센서용 마그네트와 마그네트(130)의 상호 작용이 최소화된 보빈(110)의 위치에 별도의 센서용 마그네트가 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 제1 센서(170)는 보빈(110)의 둘레의 외주면에 직접적으로 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다. 이 경우, 보빈(110)의 외주면에 표면 전극(미도시)이 형성되고, 제1 센서(170)는 표면 전극을 통해 전류를 인가받을 수 있다.
또 다른 실시예에 의하면, 도시된 바와 같이 제1 센서(170)는 보빈(110)에 간접적으로 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(170)는 센서 기판(180)에 배치, 결합, 또는 실장되고, 센서 기판(180)은 보빈(110)에 결합될 수 있다. 즉, 제1 센서(170)는 센서 기판(180)을 통해 보빈(110)에 간접적으로 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다.
전술한 다른 실시예 및 또 다른 실시예에서와 같이 제1 센서(170)가 보빈(110)에 직접적 또는 간접적으로 배치될 경우, 센서용 마그네트는 마그네트(130)와 별도로 배치될 수도 있고, 마그네트(130)가 센서용 마그네트로서 사용될 수도 있다.
이하, 제1 센서(170)가 센서 기판(180)을 통해 보빈(110)에 간접적으로 배치, 결합, 또는 실장되고, 마그네트(130)가 센서용 마그네트로서 사용된 것으로 설명하지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 4 및 도 5a를 참조하면, 보빈(110)의 측부에 지지홈(114)이 마련되고, 센서 기판(180)은 지지홈(114)에 삽입되어 보빈(110)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센서 기판(180)은 도시된 바와 같이 링(ring) 형상일 수 있으나, 실시예는 센서 기판(180)의 형상에 국한되지 않는다. 지지홈(114)은 보빈(110)의 외주면과 제1 및 제2 돌출부(111, 112) 사이에 마련될 수 있다. 이때, 제1 센서(170)는 센서 기판(180)에 배치, 결합, 또는 실장 가능한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5b에 예시된 바와 같이, 제1 센서(170)는 센서 기판(180)의 외주면의 상측(A1), 중간(A2) 또는 하측(A3)에 다양한 형태로 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다. 이때, 제1 센서(170)는 센서 기판(180)의 회로를 통해 외부로부터 전류를 인가받을 수 있다. 예를 들어, 도 5b에 예시된 바와 같이, 센서 기판(180)의 외주면에 장착홈(183)이 형성되고, 제1 센서(170)는 장착홈(183)에 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다. 장착홈(183)의 적어도 한 면에는 테이퍼진 경사면(미도시)을 형성하여, 제1 센서(170)의 조립을 위한 에폭시 주입 등이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 장착홈(183)에 별도의 에폭시 등이 주입되지 않을 수도 있으나, 에폭시 등을 주입하여 제1 센서(170)의 배치력, 결합력, 또는 실장력을 증가시킬 수도 있다.
또는, 도 4에 예시된 바와 같이, 제1 센서(170)는 센서 기판(180)의 전면에 에폭시 또는 양면 테이프 등의 접착 부재를 이용하여 부착되어 지지될 수 있다. 도 4에 예시된 바와 같이, 제1 센서(170)는 센서 기판(180)의 중앙에 배치, 결합, 또는 실장될 수도 있다.
보빈(110)은 센서 기판(180)에 배치, 결합, 또는 실장된 제1 센서(170)를 수용하기에 적합한 수용홈(116)을 포함할 수 있다. 또한, 수용홈(116)은 제1 및 제2 돌출부(111, 112) 사이의 공간에 형성될 수 있다.
센서 기판(180)은 몸체(182), 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4) 및 회로 패턴(L1, L2, L3, L4)을 포함할 수 있다.
보빈(110)의 외주면과 제1 및 제2 돌출부(111, 112) 사이에 형성된 지지홈(114)이 보빈(110)의 외주면과 동일한 형상을 가질 경우, 지지홈(114)에 삽입되는 몸체(182)는 지지홈(114)에 삽입되어 고정 가능한 형상을 가질 수 있다. 도 3 내지 도 5a에 예시된 바와 같이, 지지홈(114)과 몸체(182)는 원형 평면 형상을 가질 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시예에 의하면, 지지홈(114)과 몸체(182)는 다각형 평면 형상을 가질 수도 있다.
센서 기판(180)의 몸체(182)는 그의 외주면에 제1 센서(170)가 배치, 결합, 또는 실장되는 제1 세그먼트와 제1 세그먼트에 접하여 연장되는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 센서 기판(180)은 제1 세그먼트와 마주하는 부분에 오프닝(opening)(181)을 마련하여 지지홈(114)에 용이하게 삽입될 수 있으나, 실시예는 센서 기판(180)의 특정 형상에 국한되지 않는다.
또한, 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)는 몸체(182)로부터 제1 내측 프레임(151)과 접촉 가능한 방향 예를 들어, 광축 방향인 제1 방향 또는 제1 방향에 대해 평행한 방향으로 돌출될 수 있다. 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)는 후술되는 상부 탄성 부재(150)의 제1 내측 프레임(151)과 연결될 부분이다.
회로 패턴(L1, L2, L3, L4)은 몸체(182)에 형성되고 제1 센서(170)와 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(170)는 홀 센서로 마련될 수 있으며, 자기력 변화를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능할 수 있다.
만일, 제1 센서(170)가 홀 센서로 구현될 경우, 홀 센서(170)는 복수의 핀들을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 핀은 제1 및 제2 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5c를 참조하면, 제1 핀은 전압과 접지에 각각 연결되는 제1-1 핀(P11) 및 제1-2 핀(P12)을 포함할 수 있고, 제2 핀은 센싱된 결과를 출력하는 제2-1 핀(P21) 및 제2-2 핀(P22)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2-1 및 제2-2 핀(P21, P22)을 통해 출력되는 궤환 신호인 센싱된 결과는 전류 형태일 수 있으나, 실시예는 궤환 신호의 형태에 국한되지 않는다.
제1 센서(170)의 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 핀(P11, P12, P21, P22)은 회로 패턴(L1, L2, L3, L4)을 통해 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)와 서로 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 5c를 참조하면, 회로 패턴인 제1, 제2, 제3 및 제4 라인(L1, L2, L3, L4)에 의해 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 핀(P11, P12, P21, P22)이 제4, 제3, 제2 및 제1 탄성 부재 접촉부(184-4, 184-3, 184-1, 184-2)에 각각 연결할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1 내지 제4 라인(L1, L2, L3. L4)은 육안으로 보이도록 형성될 수도 있고, 다른 실시예에 의하면, 이들(L1, L2, L3, L4)은 육안으로 보이지 않도록 몸체(182)에 형성될 수도 있다.
도 8은 도 3에 도시된 I-I' 선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 제1 센서(170)의 광축 방향의 중심을 지나며 광축과 직교하는 제2 방향으로 형성된 가상의 중심 수평선(172)이 마그네트(130)의 상부 선단(131)과 일치하도록, 제1 센서(170)를 마그네트(130)에 대향하여 배치시킬 수 있다.
이때, 가상의 중심 수평선(172)이 마그네트(130)의 상부 선단(131)과 일치하는 지점을 기준점으로 보빈(110)은 광축 방향인 제1 방향 또는 제1 방향과 평행한 방향으로 승강 이동할 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 9는 제1 센서(170)의 최적 위치에 따른 정밀도를 나타내는 그래프로서, 횡축은 제1 센서(170)의 위치를 나타내고 종축은 제1 센서(170)의 정밀도를 나타낸다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 가상의 중심 수평선(172)이 마그네트(130)의 상부 선단(131)에 위치할 때, 제1 센서(170)의 센싱 효율이 최대가 됨을 알 수 있다.
도 10은 보빈(110), 하우징(140), 상측 탄성 부재(150), 제1 센서(170), 센서 기판(180) 및 복수의 지지 부재(220)가 결합된 평면 사시도를 나타낸다.
도 11은 보빈(110), 하우징(140), 하측 탄성 부재(160) 및 복수의 지지 부재(220)가 결합된 저면 사시도를 나타낸다.
한편, 제1 코일(120)은 작업자 또는 기계에 의해 보빈(110)의 외주면에 권선된 후에 제1 코일(120)의 양 끝단인 시선과 종선은 각각 보빈(110)의 저면으로부터 제1 방향으로 돌출된 한 쌍의 권선 돌기(119)에 감아 고정할 수 있다. 이때, 작업자에 따라 권선 돌기(119)에 감기는 제1 코일(120)의 끝단의 위치는 가변 될 수 있다. 도 11에 예시된 바와 같이 권선 돌기(119)는 보빈(110)의 중심에 대하여 대칭되는 위치에 한 쌍이 배치될 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 8에 예시된 바와 같이 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측에 형성된 코일 홈부(118)에 삽입 결합될 수 있다. 또한, 도 2에 예시된 바와 같이, 제1 코일(120)은 각진 링 형상의 코일블록으로 마련될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에 의하면 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외주면에 직접 권선할 수도 있고, 코일 링(미도시)을 이용하여 권선될 수도 있다. 여기서, 코일 링은 센서 기판(180)이 지지홈(114)에 끼워져서 고정되는 모습과 마찬가지로 보빈(110)에 결합될 수 있으며, 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측에 감기거나 배치되는 대신에 코일 링에 감길 수 있다. 어느 경우에나 제1 코일(120)의 시선과 종선은 권선 돌기(119)에 감아 고정할 수 있으며, 그 외의 구성은 동일하다.
제1 코일(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 대략 8각 형상으로 형성될 수 있다. 이는 보빈(110)의 외주면의 형상에 대응되는 것으로, 도 5a에 예시된 바와 같이 보빈(110)이 8각 형상이기 때문이다. 또한, 제1 코일(120)에서 적어도 4면은 직선으로 마련될 수 있고, 이들 면을 연결하는 모서리 부분도 직선으로 마련될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 라운드 형태로 형성하는 것도 가능하다.
제1 코일(120)에서 직선으로 형성된 부분은 마그네트(130)와 대응되는 면이 되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1 코일(120)과 대응되는 마그네트(130)의 면은 제1 코일(120)의 곡률과 같은 곡률을 가질 수 있다. 즉, 제1 코일(120)이 직선이면, 대응되는 마그네트(130)의 면은 직선일 수 있으며, 제1 코일(120)이 곡선이면, 대응되는 마그네트(130)의 면은 곡선일 수 있다. 또한, 제1 코일(120)이 곡선이더라도 대응되는 마그네트(130)의 면은 직선일 수 있으며, 그 반대일수도 있다.
제1 코일(120)은 보빈(110)을 광축에 평행한 제1 방향 또는 제1 방향에 평행한 방향으로 움직여 오토 포커스 기능을 수행하도록 하기 위한 것으로, 전류가 공급되면 마그네트(130)와 상호 작용을 통해 전자기력을 형성할 수 있으며, 형성된 전자기력이 보빈(110)을 제1 방향 또는 제1 방향과 평행한 방향으로 이동시킬 수 있다.
제1 코일(120)은 마그네트(130)와 대응되게 구성될 수 있는데, 마그네트(130)가 단일 몸체로 구성되어 제1 코일(120)과 마주보는 면 전체가 동일한 극성을 가지도록 마련되면, 제1 코일(120) 또한 마그네트(130)와 대응되는 면이 동일한 극성을 가지도록 구성될 수 있다.
또는, 마그네트(130)가 광축에 수직한 면으로 2분할 또는 4분할되어 제1 코일(120)과 마주보는 면이 2개 또는 그 이상으로 구분될 경우, 제1 코일(120) 역시 분할된 마그네트(130)와 대응되는 개수로 분할 구성되는 것도 가능하다.
마그네트(130)는 제1 코일(120)과 대응되는 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 마그네트(130)는 제1 센서(170)와 마주하면서 제1 코일(120)과도 마주하게 배치될 수 있다. 이는 전술한 바와 같이, 일 실시예에 따라, 제1 센서(170)용 마그네트가 별도로 배치되지 않고 마그네트(130)가 제1 센서(170)용 마그네트로서 사용되는 경우이다.
이 경우, 마그네트(130)는 도 7에 도시된 바와 같이 하우징(140)의 제1 측부(141)에 수용되어 지지될 수 있다. 마그네트(130)의 형상은 하우징(140)의 제1 측부(141)에 대응되는 형상으로 대략 직육면체 형상일 수 있으며, 제1 코일(120)과 마주보는 면은 제1 코일(120)의 대응되는 면의 곡률과 대응되게 형성될 수 있다.
마그네트(130)는 한 몸으로 구성될 수 있으며, 실시예의 경우 도 5a를 참조하면, 제1 코일(120)을 마주보는 면을 S극(132), 바깥쪽 면은 N극(134)이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다.
마그네트(130)는 적어도 2개 이상이 설치될 수 있으며, 실시예에 따르면 4개가 설치될 수 있다. 이때, 마그네트(130)는 도 5a에 예시된 바와 같이, 평면이 대략 사각형상일 수 있으며, 또는 이와 달리 삼각형상, 마름모 형상일 수도 있다.
다만, 마그네트(130)에서 제1 코일(120)과 마주보는 면은 직선으로 형성될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 제1 코일(120)의 대응되는 면이 곡선일 경우 대응되는 곡률을 가지는 곡선으로 마련될 수도 있다. 이와 같이 구성하면, 제1 코일(120)과의 거리를 일정하게 유지할 수 있다. 실시예의 경우, 하우징(140)의 4개의 제1 측부(141)에 각각 1개씩 설치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 설계에 따라 마그네트(130)와 제1 코일(120) 중 어느 하나만이 평면이고, 다른 한 쪽은 곡면으로 구성될 수도 있다. 또는 제1 코일(120)과 마그네트(130)의 마주보는 면은 모두가 곡면일 수도 있으며, 이때, 제1 코일(120)과 마그네트(130)의 마주보는 면의 곡률은 같게 형성될 수 있다.
도 5a에 예시된 바와 같이 마그네트(130)의 평면이 사각형상이면, 복수 개의 마그네트(130) 중 한 쌍은 제2 방향으로 평행하게 배치되고, 다른 한 쌍은 제3 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같은 배치 구조에 따라 후술할 손떨림 보정을 위한 하우징(140)의 이동 제어가 가능할 수 있다.
한편, 하우징(140)은 다각형 평면 형상을 가질 수 있으며, 실시예에 따르면, 도 6에 예시된 바와 같이 하우징(140)의 외곽의 상측은 사각 평면 형상을 갖지만 도 6 및 도 7에 예시된 바와 같이 내곽의 하측은 8각 평면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 하우징(140)은 복수의 측부를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 4개의 제1 측부(141)와 4개의 제2 측부(142)를 포함할 수 있다.
제1 측부(141)는 마그네트(130)가 설치되는 부분에 해당하고, 제2 측부(142)는 후술할 지지 부재(220)가 배치되는 부분에 해당할 수 있다. 제1 측부(141)는 복수의 제2 측부(142)를 상호 연결하며, 일정 깊이의 평면을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 측부(141)는 마그네트(130)와 대응되는 면적 또는 그보다 크게 형성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 마그네트(130)는 제1 측부(141)의 안쪽 하단 부분에 형성된 마그네트 안착부(141a)에 고정될 수 있다. 마그네트 안착부(141a)는 마그네트(130)의 크기와 대응되는 요홈으로 형성될 수 있으며, 마그네트(130)와 적어도 3면, 즉 양 측면과 상부면이 마주보게 배치될 수 있다. 마그네트 안착부(141a)의 바닥면, 즉 후술할 제2 코일부(230)를 마주보는 면에 개구를 형성하여 마그네트(130)의 바닥면이 제2 코일부(230)와 직접 마주보도록 형성될 수 있다.
마그네트(130)는 마그네트 안착부(141a)에 접착제로 고정될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 양면 테이프와 같은 접착부재 등이 사용될 수도 있다. 또는 마그네트 안착부(141a)를 도 7과 같이 오목한 요홈으로 형성하는 대신, 마그네트(130)의 일부가 노출 또는 끼워질 수 있는 장착공으로 형성할 수도 있다.
제1 측부(141)는 커버 부재(300)의 측면과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 측부(141)는 제2 측부(142)보다 큰 면을 가지도록 형성될 수도 있다. 제2 측부(142)는 지지 부재(220)가 지나가는 경로를 형성할 수 있다. 제2 측부(142)의 상부는 제1 통공(147)을 포함할 수 있다. 지지 부재(220)는 제1 통공(147)을 관통하여 상측 탄성 부재(150)와 연결될 수 있다.
또한, 하우징(140)은 제2 스토퍼(144)를 더 포함할 수 있다. 제2 스토퍼(144)는 하우징(140)의 몸체 상측면이 도 1에 도시된 커버 부재(300)의 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 하우징(140)의 제2 측부(142)에서, 상부면에 복수 개의 제1 상측 지지 돌기(143)가 돌출 형성될 수 있다. 복수의 제1 상측 지지 돌기(143)는 예시된 바와 같이 반구 형상을 가질 수도 있고, 이와 달리 원통 형상 또는 각기둥 형상을 가질 수도 있으나, 실시예는 제1 상측 지지 돌기(143)의 형상에 국한되지 않는다.
또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 하우징(140)의 제2 측부(142)에 제1 요홈(142a)이 형성된 이유는 지지 부재(220)가 지나가는 경로를 형성하기 위해서일 뿐만 아니라, 댐핑 역할을 할 수 있는 젤 형태의 실리콘을 채우기 위한 공간을 확보하기 위해서이다. 즉, 요홈(142a)에 댐핑 실리콘이 채워질 수 있다.
도 12는 실시예에 의한 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 제1 센서(170), 센서 기판(180), 베이스(210), 지지 부재(220) 및 회로 기판(250)의 결합 사시도를 나타낸다.
실시예에 따르면, 상측 탄성 부재(150)는 서로 전기적으로 분할된 적어도 4개의 제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150;150-1, 150-2, 150-3, 150-4)를 포함할 수 있다. 제1 센서(170)와 연결된 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)는 제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)를 통해 복수의 지지 부재(220)와 연결될 수 있다.
제1 및 제3 상측 탄성 부재(150-1, 150-3) 각각은 제1 내측 프레임(151), 제1-1 외측 프레임 및 제1 프레임 연결부(153)를 포함하고, 제2 및 제4 상측 탄성 부재(150-2, 150-4) 각각은 제1 내측 프레임(151), 제1-1 외측 프레임 및 제1 프레임 연결부(153)를 포함할 수 있다. 제1 내측 프레임(151)은 보빈(110) 및 해당하는 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)와 결합할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 제2 돌출부(112)의 상부면(112a)이 평평할 경우 제1 내측 프레임(151)은 상부면(112a)에 얹혀진 후, 접착 부재에 의해 고정될 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 달리 상부면(112a)에 지지 돌기(미도시)가 형성될 경우, 제1 내측 프레임(151)에 형성된 제2-1 통공(151a)에 지지 돌기가 삽입된 후 열 융착으로 고정될 수 있고, 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수 있다.
제1-1 외측 프레임은 하우징(140)과 결합되고 지지 부재(220)와 연결될 수 있고, 제1 프레임 연결부(153)는 제1 내측 프레임(151)과 제1-1 외측 프레임을 연결할 수 있다. 제2 상측 탄성 부재(150-2)와 제4 상측 탄성 부재(150-4)의 제1-1 외측 프레임은 제1 상측 탄성 부재(150-1)와 제3 상측 탄성 부재(150-3)의 제1-1 외측 프레임을 양분한 형태를 갖지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시예에 의하면, 제1 및 제3 상측 탄성 부재들(150-1, 150-3)의 제1-1 외측 프레임은 제2 및 제4 상측 탄성 부재들(150-2,150-4)의 제1-1 외측 프레임(152b)과 동일한 모습으로 양분될 수도 있다.
제1 프레임 연결부(153)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 제1 프레임 연결부(153)의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 광축에 평행한 제1 방향으로의 상승 및/또는 하강 동작이 탄력 지지될 수 있다.
하우징(140)에서 복수의 제1 상측 지지 돌기(143)는 상측 탄성 부재(150)의 제1-1 외측 프레임과 하우징(140)을 결합 및 고정할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1-1 외측 프레임에서 제1 상측 지지 돌기(143)와 대응되는 위치에 대응되는 형상의 통공이 형성될 수 있다. 이때, 제1 상측 지지 돌기(143)와 상기 통공은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수도 있다. 복수 개의 제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)를 고정하기 위해서는, 충분한 수의 제1 상측 지지 돌기(143)를 마련할 수 있다. 따라서, 제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)와 하우징(140)이 불완전하게 결합될 수 있는 것을 방지할 수 있다.
또한, 복수 개의 제1 상측 지지 돌기(143) 사이의 거리는 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있는 범위 내에서 적절히 배치될 수 있다. 즉, 보빈(110)의 중심에 대해 대칭으로 각각의 제1 상측 지지 돌기(143)가 일정한 간격으로 하우징(140)의 모서리 측에 배치될 수도 있고, 이들의 간격이 일정하지는 않으나, 보빈(110)의 중심을 지나는 특정 가상선에 대하여 대칭이 되도록 배치될 수도 있다.
제1 내측 프레임(151)이 보빈(110)과 결합하고, 제1-1 외측 프레임이 하우징(140)에 결합된 후, 센서 기판(180)의 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)와 제1 내측 프레임(151)에 납땜 등과 같은 통전성 연결(CP11, CP12, CP13, CP14)을 도 10에 도시된 바와 같이 수행하여, 제1 센서(170)의 4개의 핀(P11, P12, P21, P22) 중 2개의 핀(P11, P12)으로 서로 다른 극성의 전원이 인가되고, 제1 센서(170)의 4개의 핀 중 나머지 2개의 핀(P21, P22)으로부터의 궤환 신호를 내보낼 수 있다. 이와 같이 서로 다른 극성의 전원을 인가받고 서로 다른 극성의 궤환 신호를 출력할 수 있도록, 상측 탄성 부재(150)는 제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)로 4분할될 수 있다.
제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)는 지지 부재(220)를 통해 회로 기판(250)에 연결된다. 즉, 제1 상측 탄성 부재(150-1)는 제1-1 또는 제1-2 지지 부재 중 적어도 하나를 통해 회로 기판(250)에 연결되고, 제2 상측 탄성 부재(150-2)는 제2 지지 부재를 통해 회로 기판(250)에 연결되고, 제3 상측 탄성 부재(150-3)는 제3-1 또는 제3-2 지지 부재 중 적어도 하나를 통해 회로 기판(250)에 연결되고, 제4 상측 탄성 부재(150-4)는 제4 지지 부재를 통해 회로 기판(250)에 연결될 수 있다. 따라서, 제1 센서(170)는 지지 부재(220)와 상측 탄성 부재(150)를 통해 회로 기판(250)으로부터 제공되는 전원을 공급받거나 자신으로부터 출력되는 궤환 신호를 회로 기판(250)으로 제공할 수도 있다.
한편, 하측 탄성 부재(160)는 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)를 포함할 수 있다. 제1 코일(120)은 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)를 통해 복수의 지지 부재(220)와 연결될 수 있다.
제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각은 적어도 하나의 제2 내측 프레임, 적어도 하나의 제2 외측 프레임 및 적어도 하나의 제2 프레임 연결부를 포함할 수 있다.
제2 내측 프레임은 보빈(110)과 결합될 수 있고, 제2 외측 프레임은 하우징(140)과 결합될 수 있다. 제2-1 프레임 연결부(163-1)는 제1 하측 탄성 부재(160-1)의 제2 내측 프레임과 제2 외측 프레임을 연결하고, 제2-2 프레임 연결부(163-2)는 2개의 제2 외측 프레임을 연결할 수 있고, 제2-3 프레임 연결부은 제2 하측 탄성 부재(160-2)의 제2 내측 프레임과 제2 외측 프레임을 연결할 수 있다.
또한, 제1 하측 탄성 부재(160-1)는 제1 코일 프레임을 더 포함하고, 제2 하측 탄성 부재(160-2)는 제2 코일 프레임을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 코일 프레임은 제1 코일(120)의 양 끝선이 권선되는 한 쌍의 권선 돌기(119)와 근접한 위치의 상부면에서 제1 코일(120)의 끝단이 솔더 등과 같은 통전성 연결 부재에 의해 통전 가능하게 연결되어, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)는 서로 다른 극성의 전원을 인가받아 제1 코일(120)로 전달할 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 극성의 전원을 인가받아, 제1 코일(120)로 전달할 수 있도록, 하측 탄성 부재(160)는 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)로 2분할될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각은 제2-4 프레임 연결부를 더 포함할 수 있다. 제2-4 프레임 연결부는 코일 프레임과 제2 내측 프레임을 연결할 수 있다.
전술한 제2-1 및 제2-2 프레임 연결부들(163-1, 163-2) 및 제2-3 및 제2-4 프레임 연결부들 중 적어도 하나는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 특히, 제2-1 프레임 연결부(163-1) 및 제2-3 프레임 연결부의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 광축에 평행한 제1 방향으로의 상승 및/또는 하강 동작이 탄력적으로 지지될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각은 절곡부를 더 포함할 수 있다. 절곡부는 제2-2 프레임 연결부(163-2)로부터 상측 탄성 부재(150)를 향하여 제1 방향으로 절곡된다. 상측 탄성 부재(160)는 서로 전기적으로 분리된 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6)를 더 포함할 수 있다. 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6) 각각은 연결 프레임 및 제1-2 외측 프레임을 포함할 수 있다. 연결 프레임은 절곡부와 연결되며, 제1 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제1-2 외측 프레임은 연결 프레임(154)으로부터 제1 방향과 직교하는 방향으로 절곡되어 하우징(155)과 결합되고, 지지 부재(220)와 연결될 수 있다. 즉, 제5 상측 탄성 부재(150-5)는 제5 지지 부재와 연결되고, 제6 상측 탄성 부재(150-6)는 제6 지지 부재와 연결될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각의 절곡부와 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6)의 연결 프레임 및 제1-2 외측 프레임은 일체로 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각과 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6) 각각은 제1 방향으로 절곡된 부분을 가질 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6) 각각의 연결 프레임은 제1-2 외측 프레임으로부터 제1 방향으로 제2-2 프레임 연결부(163-2)까지 제1 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각에서 절곡부는 생략될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각은 제1 방향으로 절곡된 부분을 갖지 않고 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6) 각각은 제1 방향으로 절곡된 부분을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에 의하면, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각의 절곡부는 제2-2 프레임 연결부(163-2)로부터 제1-2 외측 프레임까지 제1 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다. 이 경우, 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6) 각각의 연결 프레임은 생략될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각은 제1 방향으로 절곡된 부분을 갖는 반면, 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6) 각각은 제1 방향으로 절곡된 부분을 갖지 않을 수 있다.
또 다른 실시예에 의하면, 하우징(140)에 인서트(insert) 또는 부착되는 금속편(미도시)이 더 마련될 수 있다. 이 경우, 제1-2 외측 프레임과 제2-2 프레임 연결부(163-2)는 금속편에 의해 서로 연결될 수 있다. 이 경우, 절곡부 및 연결 프레임은 생략될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각과 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6) 각각은 제1 방향으로 절곡된 부분을 갖지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이, 상측 탄성 부재 또는 하측 탄성 부재 중 적어도 하나가 제1 방향으로 절곡된 형상을 가질 수도 있고, 상측 탄성 부재와 하측 탄성 부재 중 어느 것도 제1 방향으로 절곡된 형상을 갖지 않을 수도 있다.
한편, 제1-2 외측 프레임은 제1-1 외측 프레임과 마찬가지로 통공을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5, 150-6)의 제1-1 외측 프레임은 서로 대각선 방향으로 마주보며 배치될 수 있고, 제1-2 외측 프레임은 서로 대각선 방향으로 마주보며 배치될 수 있다. 즉, 제1 상측 탄성 부재(150-1)의 제1-1 외측 프레임과 제3 상측 탄성 부재(150-3)의 제1-1 외측 프레임은 서로 대각선 방향으로 마주보며 배치될 수 있다. 또한, 제2 상측 탄성 부재(150-2)의 제1-1 외측 프레임과 제4 상측 탄성 부재(150-4)의 제1-1 외측 프레임은 서로 대각선 방향으로 마주보며 배치될 수 있다. 또한, 제5 상측 탄성 부재(150-5)의 제1-2 외측 프레임과 제6 상측 탄성 부재(150-6)의 제1-2 외측 프레임은 서로 대각선 방향으로 마주보며 배치될 수 있다.
또는, 다른 실시예에 의하면, 비록 도시되지는 않았지만 제1 내지 제6 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5, 150-6)의 제1-1 외측 프레임은 서로 대각선 방향으로 마주보며 배치되는 대신에 하우징의 4개의 모서리 중에서 어느 2개의 모서리에 배치될 수 있고, 제1-2 외측 프레임은 서로 대각선 방향으로 마주보며 배치되는 대신에 하우징의 4개의 모서리 중에서 다른 2개의 모서리에 배치될 수도 있다.
한편, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)는 복수의 지지 부재(220)와 연결된 제5 및 제6 상측 탄성 부재(150-5, 150-6)를 통해 회로 기판(250)으로부터 전원을 받아서 제1 코일(120)로 제공함을 알 수 있다. 즉, 제1 하측 탄성 부재(160-1)는 제6 상측 탄성 부재(160-6)와 제6 지지 부재를 통해 회로 기판(250)에 연결되고, 제2 하측 탄성 부재(160-2)는 제5 상측 탄성 부재(160-5)와 제5 지지 부재를 통해 회로 기판(250)에 연결될 수 있다.
도 11을 참조하면, 보빈(110)의 하부면에는 복수의 제1 하측 지지 돌기(117)가 돌출 형성되어 하측 탄성 부재(160)의 제2 내측 프레임과 보빈(110)을 결합 및 고정할 수 있다. 하우징(140)의 하부면에는 복수의 제2 하측 지지 돌기(145)가 돌출 형성되어 하측 탄성 부재(160)의 제2 외측 프레임과 하우징(140)을 결합 및 고정할 수 있다.
이때, 제2 하측 지지 돌기(145)는 제1 하측 지지 돌기(117)의 개수보다 많은 개수로 형성될 수 있다. 이는 하측 탄성 부재(160)의 제2 프레임 연결부(163-2)의 길이가 제1 프레임 연결부(163-1)의 길이보다 길기 때문이다.
전술한 바와 같이 하측 탄성 부재(160)는 2개로 분할된 구조를 가지므로, 제1 상측 지지 돌기(143)의 개수와 마찬가지로, 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145)의 개수도 충분히 많이 형성하여 하측 탄성 부재(160)가 분리될 경우 발생될 수 있는 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
만일, 하측 탄성 부재(160)가 분할된 구조가 아니라 한 몸으로 구성된 경우, 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145)를 제1 상측 지지 돌기(143)만큼 많이 형성할 필요가 없다. 왜냐하면, 적은 개수의 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145) 만으로도, 하측 탄성 부재(160)를 하우징(140)에 안정적인 결합할 수 있기 때문이다.
그러나, 실시예에서와 같이, 하측 탄성 부재(160)가 서로 전기적으로 연결되지 않도록 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)로 분리될 경우, 분리된 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)를 고정하기 위해서, 충분한 개수의 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145)를 마련할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2)와 하우징(140)이 불완전하게 결합될 수 있는 것을 방지할 수 있다.
계속해서, 도 11을 참조하면, 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145)는 제1 상측 지지 돌기(143)처럼 반구형 형상을 가질 수도 있으나, 이와 달리 원통 형상 또는 각기둥형상을 가질 수도 있다. 그러나, 실시예는 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145)의 형상에 국한되지 않는다.
실시예에 따르면, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-1) 각각의 제2 내측 프레임에서 제1 하측 지지 돌기(117)와 대응되는 위치에 대응되는 형상으로 제3 통공이 형성될 수 있다. 이때, 제1 하측 지지 돌기(117)와 제3 통공은 열 융착으로 고정될 수 있고, 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 하측 탄성 부재(160-1, 160-2) 각각의 제2 외측 프레임에서 제2 하측 지지 돌기(145)와 대응되는 위치에는 제4 통공이 형성될 수 있다. 이때, 제2 하측 지지 돌기(145)와 제4 통공은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수도 있다.
또한, 복수의 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145) 사이의 거리는 주변 부품과의 간섭을 피할 수 있는 범위 내에서 적절히 배치될 수 있다. 즉, 보빈(110)의 중심에 대해 대칭으로 제1 및 제2 하측 지지 돌기(117, 145) 각각이 일정한 간격으로 배치될 수도 있다.
전술한 상측 탄성 부재(150)와 하측 탄성 부재(160) 각각은 판 스프링으로 마련될 수 있으나, 실시예는 상측 및 하측 탄성 부재(150, 160)의 재질에 국한되지 않는다.
한편, 보빈(110), 하우징(140), 및 상측 및 하측 탄성 부재(150, 160)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 마무리할 수 있다.
예컨대, 첫 번째로 보빈(110)과 하측 탄성 부재(160)의 제2 내측 프레임을 조립하고, 두 번째로 하우징(140)과 하측 탄성 부재(160)의 제2 외측 프레임을 조립할 경우, 보빈(110)의 제1 하측 지지 돌기(117) 및 이것(117)과 결합되는 제3 통공 및 하우징(140)의 제2 하측 지지 돌기(145) 및 이것(145)과 결합되는 제4 통공은 열 융착 고정될 수 있다. 세 번째로, 상측 탄성 부재(150)의 제1 내측 프레임(151)을 먼저 조립할 경우, 센서 기판(180)의 탄성 부재 접촉부(184-1, 184-2, 184-3, 184-4)와 제1 내지 제4 상측 탄성 부재(150-1, 150-2, 150-3, 150-4) 각각의 제1 내측 프레임(151)은 열 융착 고정될 수 있다. 그 후에 마지막 네 번째로 하우징(140)과 상측 탄성 부재(150)의 제1-1 및 제1-2 외측 프레임을 고정할 경우, 하우징(140)의 제1 상측 지지 돌기(143)와 결합되는 통공은 에폭시 등과 같은 접착제 도포를 통해 본딩 결합될 수 있다. 그러나 이러한 조립 순서는 변경될 수 있으며, 즉, 첫 번째에서 세 번째까지의 조립 공정은 열 융착으로, 가장 마지막 네 번째 단계의 고정시 본딩을 수행하면 된다. 이는 열 융착 시 뒤틀리는 등 변형을 수반할 수 있어 마지막 단계에서는 본딩을 통해 이를 보완할 수 있다.
전술한 실시예의 경우, 전기적으로 분리된 2개의 상측 탄성 부재(160)를 이용하여 제1 센서(170)에 전원을 공급하고, 제1 센서(170)로부터 출력되는 궤환 신호를 전기적으로 분리된 다른 2개의 상측 탄성 부재(150)를 이용하여 회로 기판(250)으로 전달하고, 전기적으로 분리된 2개의 하측 탄성 부재(160)를 이용하여 제1 코일(120)에 전원을 공급할 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
즉, 다른 실시예에 의하면, 복수의 상측 탄성 부재(150)의 역할과 복수의 하측 탄성 부재(160)의 역할은 서로 바뀔 수 있다. 즉, 전기적으로 분리된 2개의 상측 탄성 부재(150)를 이용하여 제1 코일(120)에 전원을 공급하고, 전기적으로 분리된 2개의 하측 탄성 부재(160)를 이용하여 제1 센서(170)에 전원을 공급하고, 제1 센서(170)로부터 출력되는 궤환 신호를 전기적으로 분리된 다른 2개의 하측 탄성 부재(160)를 이용하여 회로 기판(250)으로 전달할 수도 있다. 이는 비록 도시되지는 않았지만, 전술한 도면들을 통해 자명하다.
이하, 전술한 상측 탄성 부재(150)와 하측 탄성 부재(160)의 역할이 바뀔 경우, 상측 및 하측 탄성 부재(150, 160)에 대해 다음과 같이 간략히 살펴본다. 이 경우, 하측 탄성 부재는 도 10에 도시된 상측 탄성 부재(150)와 같은 모습으로 분할되고, 상측 탄성 부재는 도 11에 도시된 하측 탄성 부재(160)와 같은 모습으로 분할되며, 센서 기판(180)은 보빈(110)에 결합되고, 센서 기판(180)의 탄성 부재 접촉부는 상측 탄성 부재(150)를 바라보는 방향이 아니라 하측 탄성 부재(160)를 바라보는 방향으로 돌출되어, 해당하는 하측 탄성 부재(160)와 결합될 수 있다.
하측 탄성 부재는 서로 분리된 적어도 4개의 제1 내지 제4 하측 탄성 부재를 포함하고, 제1 센서(170)는 제1 내지 제4 하측 탄성 부재를 통해 복수의 지지 부재(220)와 연결될 수 있다.
제1 내지 제4 하측 탄성 부재 각각은 보빈(110)과 결합되는 제1 내측 프레임과, 하우징(140)과 결합되고 지지 부재(220)와 연결된 제1-1 외측 프레임과, 및 제1 내측 프레임과 제1-1 외측 프레임을 연결하는 제1 프레임 연결부를 포함할 수 있다.
상측 탄성 부재는 서로 분리된 적어도 2개의 제1 및 제2 상측 탄성 부재를 포함하고, 제1 코일(120)은 제1 및 제2 상측 탄성 부재를 통해 복수의 지지 부재(220)와 연결될 수 있다.
제1 및 제2 상측 탄성 부재 각각은 보빈(110)과 결합되는 적어도 하나의 제2 내측 프레임과, 하우징(140)과 결합되는 적어도 하나의 제2 외측 프레임과, 및 적어도 하나의 제2 내측 프레임과 적어도 하나의 제2 외측 프레임을 연결하는 제2-1 프레임 연결부를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제2 외측 프레임은 복수의 제2 외측 프레임을 포함하고, 제1 및 제2 상측 탄성 부재 각각은 복수의 제2 외측 프레임을 연결하는 제2-2 프레임 연결부를 더 포함할 수 있다.
적어도 4개의 하측 탄성 부재는 서로 분리된 제5 및 제6 하측 탄성 부재를 더 포함하고, 제5 및 제6 하측 탄성 부재 각각은 제1 방향과 직교하는 방향으로 형성되어 하우징(140)과 결합되고, 지지 부재(220)와 연결된 제1-2 외측 프레임을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 상측 탄성 부재 각각은 제2-2 프레임 연결부로부터 하측 탄성 부재를 향해 제1 방향으로 절곡된 절곡부를 더 포함할 수 있다. 제5 및 제6 하측 탄성 부재 각각은 절곡부와 제1-2 외측 프레임을 연결하는 연결 프레임을 더 포함할 수 있다.
또는, 제5 및 제6 하측 탄성 부재 각각은 제1-2 외측 프레임으로부터 제2-2 프레임 연결부까지 제1 방향으로 절곡된 연결 프레임을 더 포함할 수 있다. 이때, 절곡부와, 연결 프레임과, 및 제1-2 외측 프레임은 일체로 형성될 수 있다.
또는, 제1 및 제2 상측 탄성 부재 각각은 제2-2 프레임 연결부로부터 제1-2 외측 프레임까지 제1 방향으로 절곡된 절곡부를 더 포함할 수 있다.
또는, 렌즈 구동 장치는 하우징(140)에 인서트 또는 부착되는 금속편을 더 포함하고, 제1-2 외측 프레임과 제2-3 프레임 연결부는 금속편에 의해 연결될 수 있다.
제1 및 제2 상측 탄성 부재 각각은 제1 코일(120)의 양 끝선 중 해당하는 한 끝선에 연결된 코일 프레임과, 코일 프레임과 적어도 하나의 제2 내측 프레임을 연결하는 제2-3 프레임 연결부를 더 포함할 수 있다.
한편, 도 3, 도 6, 도 7, 도 10 및 도 11을 참조하면, 하우징(140)의 측면에는 복수 개의 제3 스토퍼(149)가 돌출 형성될 수 있다. 제3 스토퍼(149)는 제1 렌즈 구동 유닛이 제2 및 제3 방향으로 움직일 때 커버 부재(300)와 하우징(140) 몸체의 충돌을 방지하기 위한 것으로, 외부 충격 발생 시 하우징(140)의 측부면이 커버 부재(300)의 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제3 스토퍼(149)는 하우징(140)의 외부면 각각에 2개씩 일정하게 이격되어 배치되어 있지만, 실시예는 제3 스토퍼(149)의 위치와 개수에 국한되지 않는다.
비록 도시되지는 않았지만, 하우징(140)의 하측에는 제4 스토퍼가 부가적으로 더 배치될 수 있다. 제4 스토퍼는 하우징(140)의 하부면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 제4 스토퍼는 하우징(140)의 바닥면이 후술할 베이스(210) 및/또는 회로 기판(250)과 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제4 스토퍼는 초기 상태 및 정상 동작 중에는 베이스(210) 및/또는 회로 기판(250)과 일정 거리 이격된 상태를 유지할 수 있다. 이러한 구성을 통해 하우징(140)은 아래쪽으로는 베이스(210)와 이격되고, 상측으로는 커버 부재(300)와 이격 되어 상하 간섭 없이 광축 방향 높이가 유지되도록 할 수 있다. 따라서 하우징(140)은 광축에 수직한 평면에서 전후좌후 방향인 제2 및 제 3 방향으로 쉬프팅 동작을 수행할 수도 있다.
실시예에 의한 제1 렌즈 구동 유닛은 제1 센서(170)를 이용하여 보빈(110)의 광축 방향인 z축의 제1 방향 또는 제1 방향과 평행한 방향으로의 위치를 센싱하여, 보빈(110)의 이동을 정밀하게 제어할 수 있다. 이는 제1 센서(170)에서 센싱된 위치를 회로 기판(250)을 통해 외부로 궤환시킴으로서 가능할 수 있다.
한편, 일 실시예에 의하면, 보빈(110)을 광축 방향인 제1 방향 또는 제1 방향과 평행한 방향으로 움직이기 위해 제1 코일(120)과 대향하는 마그네트(130)(이하, 'AF용 마그네트') 이외에 제1 센서(170)와 대향하는 마그네트(이하 '센싱용 마그네트')(미도시)를 별도로 배치할 수 있다. 이때, AF용 마그네트(130)와 제1 코일(120) 간의 상호 작용이 센싱용 마그네트에 의해 방해받을 수 있다. 이는 센싱용 마그네트에 의해 자장이 야기될 수 있기 때문이다. 따라서, 별도로 배치되는 센싱용 마그네트가 AF용 마그네트(130)와 상호 작용을 일으키지 않도록 또는 AF용 마그네트(130)와의 상호 작용을 일으키되 보빈(110)이 틸팅(tilting)하지 않도록, 제1 센서(170)는 별도의 센싱용 마그네트와 대향하도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 제1 센서(170)는 보빈(110)에 배치, 결합, 또는 실장되고 센싱용 마그네트는 하우징(140)에 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다. 또는, 제1 센서(170)는 하우징(140)에 배치, 결합, 또는 실장되고, 센싱용 마그네트는 보빈(110)에 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 센싱용 마그네트를 별도로 배치하는 대신에, 보빈(110)을 광축 방향인 제1 방향 또는 제1 방향과 평행한 방향으로 움직이기 위해 AF용 마그네트를 센싱용 마그네트로서 이용할 수도 있다. 예를 들어, AF용 마그네트(130)가 센싱용 마그네트의 역할도 수행할 수 있도록, 제1 센서(170)를 하우징(140)에 배치시키지 않고 보빈(110)에 배치, 결합, 또는 실장시켜 보빈(110)과 함께 이동하도록 할 수 있다. 따라서, AF용 마그네트와 센싱용 마그네트가 공존할 경우 두 개의 마그네트의 상호 작용에 의한 문제점이 원천적으로 해소될 수 있다. 예를 들어, AF용 마그네트와 센싱용 마그네트 간의 상호 작용을 최소화시키기 위한 자장 보상용 금속(미도시)의 필요성이 제거될 수 있다.
한편, 제1 렌즈 구동 유닛은 제1 센서(170) 이외에 제1 렌즈 구동 유닛의 오토 포커싱 기능을 향상시키기 위한 각종 디바이스를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 디바이스의 배치 위치 또는 회로 기판(250)을 통해 전원을 공급받고, 회로 기판(250)으로 궤환 신호를 공급하는 방법이나 과정은 제1 센서(170)와 동일할 수 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 제2 렌즈 구동 유닛은 전술한 바와 같이 손떨림 보정용 렌즈 구동 유닛으로, 제1 렌즈 구동 유닛, 베이스(210), 복수의 지지 부재(220), 제2 코일부(230), 제2 센서(240) 및 회로 기판(250)을 포함할 수 있다.
제1 렌즈 구동 유닛은 전술한 바와 같은 구성을 가질 수 있으나, 전술한 구성 이외에 다른 형태의 오토 포커싱 기능을 구현한 광학계로 대체될 수도 있다. 즉, 보이스 코일 모터 방식의 오토 포커싱 액츄에이터를 사용하는 대신 단렌즈 무빙 액츄에이터 또는 굴절률 가변 방식의 액츄에이터를 이용하는 광학모듈로 구성될 수도 있다. 즉, 제1 렌즈 구동 유닛은 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있는 광학 액츄에이터라면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 다만, 후술되는 제2 코일부(230)와 대응되는 위치에 마그네트(130)가 설치될 필요가 있다.
도 13은 베이스(210), 제2 코일부(230) 및 회로 기판(250)의 분해 사시도를 나타낸다.
먼저, 제2 렌즈 구동 유닛의 베이스(210)는 도 2 및 도 13에 예시된 바와 같이, 대략 사각 평면 형상을 가질 수 있다. 베이스(210)에는 커버 부재(300)를 접착 고정할 때, 접착제가 도포될 수 있도록 도 13에 예시된 바와 같이 단턱(211)이 형성될 수 있다. 이때, 단턱(211)은 상측에 결합되는 커버 부재(300)를 가이드할 수 있으며, 커버 부재(300)의 단부가 면 접촉하도록 결합될 수 있다. 단턱(211)과 커버 부재(300)의 단부는 접착제 등에 의해 접착 고정 및 실링 될 수 있다.
베이스(210)는 제1 렌즈 구동 유닛과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 베이스(210)에서 회로 기판(250)의 단자(251)가 형성된 부분과 마주하는 면에는 대응되는 크기의 받침부(255)가 형성될 수 있다. 받침부(255)는 베이스(210)의 외측면으로부터 일정한 단면으로 단턱(211) 없이 형성되어, 단자(251)가 형성된 단자면(253)이 받쳐지도록 할 수 있다.
베이스(210)의 모서리는 제2 요홈(212)를 갖는다. 커버 부재(300)의 모서리가 돌출된 형태를 가질 경우, 커버 부재(300)의 돌출부는 제2 요홈(212)에서 베이스(210)와 체결될 수 있다.
또한, 베이스(210)의 상부면에는 제2 센서(240)가 배치될 수 있는 제2 안착홈(215-1, 215-2)이 마련될 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 안착홈(215-1, 215-2)은 총 2개가 마련되어, 제2 센서(240)가 제2 안착홈(215-1, 215-2)에 각각 배치됨으로써, 하우징(140)이 제2 방향과 제3 방향으로 움직이는 정도를 감지할 수 있다. 이를 위해 제2 안착홈(215-1, 215-2)과 베이스(210)를 연결하는 가상의 선들이 이루는 각도는 90°가 되도록 2개의 제2 안착홈(215-1, 215-2)을 배치할 수 있다.
제2 안착홈(215-1, 215-2)의 적어도 한 면에는 테이퍼진 경사면(미도시)을 형성할 수도 있다. 제2 센서(240)의 조립을 위한 에폭시 주입 등이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 제2 안착홈(215-1, 215-2)에 별도의 에폭시 등이 주입되지 않을 수도 있으나, 에폭시 등을 주입하여 제2 센서(240)를 고정시킬 수도 있다. 제2 안착홈(215-1, 215-2)의 위치는 제2 코일부(230)의 중앙으로부터 소정거리 이격된 위치에 배치될 수 있다. 실시예에 따르면 제2 안착홈(215-1, 215-2)은 베이스(210)의 변 부분에 설치될 수 있다.
커버 부재(300)의 단턱(211)과 대응되는 위치에는 홈부가 형성되어, 이 홈부를 통해 접착제 등이 주입될 수 있다. 이때, 주입되는 접착제는 점성이 낮게 설정되어, 홈부를 통해 주입된 접착제가 단턱(211)과 커버 부재(300)의 단부의 면 접촉 위치에 스며들 수 있다. 이와 같이 홈부에 도포된 접착 부재는 홈부를 통해 커버 부재(300)와 베이스(210)의 서로 마주보는 면들 사이의 갭(gap)을 메우어, 커버 부재(300)가 베이스(210)와 결합되면서 실링 할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 베이스(210)의 하면에는 필터가 설치되는 안착부(미도시)가 형성될 수도 있다. 이러한 필터는 적외선 차단 필터일 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 베이스(210) 하부에 별도 센서 홀더에 필터가 배치될 수도 있다. 또한, 후술하겠지만, 베이스(210)의 하면에는 이미지 센서가 실장된 센서 기판이 결합되어 카메라 모듈을 구성할 수도 있다.
한편, 복수의 지지 부재(220)는 하우징(140)의 제2 측부(142)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 하우징(140)이 다각형 평면 형상을 가질 경우, 하우징(140)의 제2 측부(142)의 개수는 복수 개일 수 있다. 만일, 하우징(140)의 내곽 하측이 팔각 저면 형상일 경우, 복수의 지지 부재(220)는 8개의 측부 중 제2 측부(142)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 제2 측부(142) 각각에 2개의 지지 부재(220)가 배치되어, 총 8개의 지지 부재(220)가 마련될 수 있다.
또는, 하우징(140)에서 4개의 제2 측부(142) 중 2개의 제2 측부(142) 각각에는 하나의 지지 부재(220)만 배치되고, 나머지 2개의 제2 측부(142) 각각에 두 개의 지지 부재(220)가 배치되어, 총 6개의 지지 부재(220)가 마련될 수도 있다.
지지 부재(220)는 전술한 바와 같이 제1 센서(170)와 제1 코일(120)에서 요구되는 전원을 전달하는 경로를 형성하고, 제1 센서(170)로부터 출력되는 궤환 신호를 회로 기판(250)에 제공하는 경로를 형성할 수 있다.
또한, 지지 부재(220)는 제1 렌즈 구동 유닛에서 하우징(140)이 제2 및 제3 방향으로 이동한 후 원래의 위치로 복원시키는 역할을 수행하므로, 대각선 방향으로 동일한 개수의 지지 부재(220)가 배치될 경우 탄성 계수(K)의 균형이 맞추어질 수 있다. 즉, 지지 부재(220)는 하우징(140)이 광축에 수직한 평면인 제2 및/또는 제 3 방향으로 움직일 때, 하우징(140)이 움직이는 방향 또는 지지 부재(220)의 길이 방향으로 미세하게 탄성 변형될 수 있다. 여기서, 길이 방향이란, 지지 부재(220)의 각 와이어의 상단과 하단을 연결하는 방향일 수 있다. 그러면, 하우징(140)은 광축과 평행한 방향인 제1 방향에 대해서는 거의 위치 변화없이 실질적으로 광축과 수직한 평면인 제2 및 제3 방향으로 움직일 수 있어 손떨림 보정의 정확도를 높일 수 있다. 이는 지지 부재(220)가 길이 방향으로 늘어날 수 있는 특성을 활용한 것이다
예를 들어, 4개의 제1 내지 제4 지지 부재들은 하우징(140)의 8개의 측부 중에서, 4개의 제2 측부(142)에 개별적으로 2개씩 배치되어 하우징(140)을 베이스(210)에 대하여 일정거리 이격시켜 지지할 수 있다.
실시예에 따른 제1 내지 제4 지지 부재들 각각은 하우징(140)의 제2 측부(142)에 각각 배치되며, 상호 대칭으로 설치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니다. 즉, 복수의 지지 부재(220)의 형상과 개수는 제1 방향에 수직한 방향 예를 들어 제2 및 제3 방향으로 서로 대칭되도록 결정될 수 있다. 전술한 탄성 계수를 고려할 때, 지지 부재(220)의 개수는 전술한 바와 같이 8개일 수 있다.
전술한 예에서, 지지 부재(220)는 일정한 패턴 없이 서스펜션 와이어의 형태로 구현되었으나, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시예에 의하면, 지지 부재(200)는 탄성 변형부(미도시)를 갖는 판형으로 형성될 수도 있다.
한편, 도 13을 참조하면, 제2 코일부(230)는 회로 부재(231)의 모서리 부분을 관통하는 제5 통공(230a)을 포함할 수 있다. 지지 부재(220)는 제5 통공(230a)을 관통하여 회로 기판(250)에 연결될 수 있다.
제2 코일부(230)는 하우징(140)에 고정되는 마그네트(130)와 대향하도록 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 코일부(230)는 마그네트(130)의 외측에 배치될 수 있다. 또는, 제2 코일부(230)는 마그네트(130)의 하측에 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다.
실시예에 따르면, 도 13에 예시된 바와 같이 제2 코일부(230)는 회로 기판(250)의 네 변에 총 4개 설치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 제2 방향용 1개, 제3 방향용 1개 등 2개만이 설치되는 것도 가능하고, 4개 이상 설치될 수도 있다. 실시예의 경우 회로 기판(250)에 제2 코일부(230) 형상으로 회로 패턴을 형성하고, 추가적으로 별도의 제2 코일부(230)가 회로 기판(250) 상부에 배치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않으며, 회로 기판(250)에 제2 코일부(230) 형상으로 회로패턴을 형성하지 않고 회로 기판(250) 상부에 별도의 제2 코일부(230)만이 배치될 수도 있다. 또는, 도넛 형상으로 와이어를 권선하여 제2 코일부(230)를 구성하거나 또는 FP코일형태로 제2 코일부(230)를 형성하여 회로 기판(250)에 전기적으로 연결하여 구성하는 것도 가능하다.
제2 코일부(230)를 포함한 회로 부재(231)는 베이스(210)의 상측에 배치되는 회로 기판(250)의 상부면에 설치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 제2 코일부(230)는 베이스(210)와 밀착 배치될 수도 있고, 일정 거리 이격 배치될 수도 있으며, 별도 기판에 형성되어 이 기판을 회로 기판(250)에 적층 연결할 수도 있다.
전술한 바와 같이 서로 대향하도록 배치된 마그네트(130)와 제2 코일부(230)의 상호 작용에 의해 하우징(140)이 제2 및/또는 제3 방향으로 움직여 손떨림 보정이 수행될 수 있다. 이를 위해, 전술한 제1 내지 제4 지지 부재(220)는 하우징(140)을 베이스(210)에 대하여 제1 방향에 직교하는 제2 및 제3 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있다.
한편, 제2 센서(240)는 광축에 직교하는 제2 및 제3 방향에서의 베이스(210)에 대한 제1 렌즈 구동 유닛의 변위를 감지할 수 있다. 이를 위해, 제2 센서(240)는 회로 기판(250)을 사이에 두고 제2 코일부(230)와 제1 방향으로 소정거리 이격되도록 배치되어 하우징(140)의 움직임을 감지할 수 있다. 즉, 제2 센서(240)는 제2 코일부(230)와 직접 연결되는 것이 아니며, 회로 기판(250)을 기준으로 상부면에는 제2 코일부(230)가, 하부면에는 제2 센서(240)가 설치될 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 센서(240)와 제2 코일부(230) 및 마그네트(130)는 서로 동일 축에 배치될 수 있다.
제2 센서(240)는 홀 센서로 마련될 수 있으며, 자기력 변화를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 제2 센서(240)는 도 13에 도시된 바와 같이, 회로 기판(250)의 하측에 배치되는 베이스(210)의 변 부분에 총 2개가 설치될 수 있으며, 실장 된 제2 센서(240)는 베이스(210)에 형성된 제2 안착홈(215-1, 215-2)에 삽입 배치될 수 있다.
회로 기판(250)은 지지 부재(220)가 관통 가능한 제6 통공(250a1, 250a2)을 포함할 수 있다. 지지 부재(220)는 회로 기판(250)의 제6 통공(250a1, 250a2)을 통하여 회로 기판(250)의 저면에 배치될 수 있는 해당하는 회로 패턴과 솔더링 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
회로 기판(250)은 제7 통공(250b)을 더 포함할 수 있다. 베이스(210)의 제2 상측 지지 돌기(217)와 제7 통공(250b)은 열 융착으로 고정될 수도 있고, 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수도 있다.
회로 기판(250)은 복수의 단자(251)를 더 포함할 수 있다. 회로 기판(250)에는 절곡된 단자면(253)이 형성될 수 있다. 실시예에 의하면, 회로 기판(250)의 1개의 절곡된 단자면(253)에는 적어도 하나의 단자(251)가 설치될 수 있다.
실시예에 의하면, 단자면(253)에 설치된 복수 개의 단자(251)를 통해 외부 전원을 인가받아 제1 및 제2 코일부(120, 230), 제1 및 제2 센서(170, 240)에 전원을 공급할 수도 있고, 제1 센서(170)로부터 출력된 궤환 신호를 외부로 출력할 수도 있다. 단자(251)가 설치되는 단자면(253)에 형성된 단자들의 개수는 제어가 필요한 구성 요소들의 종류에 따라 증감될 수 있다.
실시예에 따르면, 회로 기판(250)은 FPCB로 마련될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 회로 기판(250)의 단자 구성 등을 베이스(210)의 표면에 표면 전극 방식 등을 이용하여 직접 형성하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이, 회로 기판(250)은 제1 코일(120)과 제1 센서(170)에서 필요한 전원(또는, 전류)을 공급하고, 제1 센서(170)로부터의 궤환 신호를 받아들여 보빈(110)의 변위가 조정될 수 있도록 할 수 있다.
도 14a는 제2 코일부(230)와 제2 센서(240)의 배치를 설명하기 위한 저면도이다. 도 14b는 도 14a의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 14a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 코일부(230)는 사각판형으로 구비될 수 있으며, 또는 FP 코일로 형성될 수 있고, 상기 제2 코일(232)은 상기 제2 코일부(230)의 각 변에 인접하여 그 길이방향이 상기 제2 코일부(230)의 각 변에 또는 각 변과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 코일부(230)를 사각판형으로 형성하지 않고, 별도의 4개의 코일을 상기 회로 기판(250) 상부면의 동일한 위치에 배치할 수도 있다.
이때, 상기 제2 센서(240)의 중심은 상기 제1 방향으로 보아 상기 제2 코일(232)과 겹치지 않도록 배치될 수 있다. 이를 위해 제2 센서(240)는 제2 코일(232)의 중심으로부터 상기 제2 코일(232)의 길이방향으로 소정거리 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 센서(240)를 나타내는 도14a의 점선은 제2 센서(240)의 외곽부분을 의미하는 것으로, 상기 제2 센서(240)의 중심을 덮는 하우징(140)이 될 수 있으므로, 제2 코일(232)와는 일부 오버랩될 수 있다. 또한 상기 제2 센서(240)의 중심은 센싱부의 중심이거나, 또는 외곽부분의 중심일 수 있다.
제2 센서(240)의 배치를 위해 복수의 제2 코일(232) 중 일부는 제2 센서(240)의 중심이 제2 코일(232)과 겹치지 않도록 일측 단부가 절개된 형상으로 구비될 수 있으며, 또한 일측단부 또는 일측부분의 길이방향으로의 길이가 다른 제2 코일(232)보다 짧게 형성될 수 있다.
도 14a 도시된 바와 같이, 제2 코일(232)은 길이가 서로 다른 제3 코일(232-1)과 제4 코일(232-2)를 포함할 수 있다. 제2 센서(240)가 인접하여 배치되는 제3 코일(232-1)은 제2 센서(240)가 배치되는 위치의 단부가 절개된 형상으로 형성된다. 한편, 제2 센서(240)가 인접하여 배치되지 않는 제4 코일(232-2)은 단부가 절개된 형상을 가지지 않을 수 있다.
제2 센서(240)는 그 구조상 중심에서 자기력의 변화를 가장 민감하게 감지할 수 있다. 따라서, 제2 센서(240)의 중심이 제2 코일(232)과 겹쳐지는 경우 제2 코일(232)에서 발생하는 자기력이 가지는 노이즈에 의해 마그네트(130)에서 발생하는 자기력의 변화를 정밀하게 감지할 수 없울 수 있다.
따라서, 실시예에서 제2 센서(240)의 중심을 제2 코일(232)과 겹치지 않도록 배치하여 제2 코일(232)에서 발생하는 자기력의 노이즈를 회피하여 마그네트(130)에서 발생하는 자기력의 변화를 정밀하게 감지하여 상기 제2 및 제3 방향으로의 상기 베이스에 대한 상기 하우징의 변위를 정밀하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
제2 코일(232)은 코일이 반복적으로 권선된 구조를 가질 수 있고, 또는 여러층의 코일이 반복적으로 권선된 구조를 가질수 있으며, 상기한 바와 같이 전류가 인가되면 제2 코일(232)에 자기력이 발생하여 보빈(110) 등을 포함하는 제1 렌즈 구동 유닛 전체 또는 일부를 제2 및 제3 방향으로 이동시키는 역할을 수행할 수 있다.
제2 코일(232)은 실제 코일을 권선하거나 권선된 코일형태를 인쇄하여 상기 제2 코일부(230)에 형성할 수 있다. 또한, 제2 코일(232)은 제2 코일부(230)에 제1 방향으로 복수로 적층되어 형성될 수도 있고, 단층으로 형성될 수도 있다.
또한, 제2 코일(232)은 제2 코일부(230)의 제1 방향으로 보아 상면 또는 하면 중 일면에 형성될 수도 있고, 상면 및 하면 모두에 형성될 수도 있다. 실시예에서는 제2 코일(232)이 제2 코일부(230)의 상면 및 하면 모두에 형성된 경우를 도시하였다.
또한, 제2 코일(232)은 그 길이방향의 단부에 복수의 코일들이 곡선형으로 휘어져서 배치되는 곡선부가 형되고, 상기 곡선부 사이에 복수의 코일들이 직선으로 배치되는 직선부를 포함할 수 있다.
다만, 실시예에서 제3 코일(232-1)의 상기 절개된 형상의 단부는 상기 직선부에 배치되는 직선의 코일이 약 90°정도로 직선형으로 휘어져서 배치되고, 다시 약 90°정도로 직선형으로 휘어져서 상기 직선부에 직선의 코일 형태로 배치될 수 있다.
도 14a에 도시된 바와 같이, 실시예에서 제2 코일(232)은 복수로 구비되고 적어도 하나의 일측에는 상기 제2 센서(240)가 인접하여 배치될 수 있다. 다만, 도 14a에서는 명확한 설명을 위해 회로 기판(250)을 삭제하고 제2 코일부(230)에 대한 제2 센서(240)의 위치를 도시하였다.
실시예에서 구체적을 상기 제2 코일(232)은 4개로 구비되고, 각각 2개씩 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 제3 코일(232-1)과 제4 코일(232-2)이 서로 인접하여 배치될 수 있다. 이는 x축과 y축 또는 서로 다른 2개의 축 방향으로의 움직임을 감지하기 위해 2개의 상기 제2 센서(240)를 배치하기 위한 구조이다. 이하 상기 제2 센서(240)의 배치구조를 구체적으로 설명한다.
상기 제2 센서(240)는 서로 마주보는 2개의 상기 제2 코일(232) 중 어느 하나에 각각 배치되는 2개로 구비되고, 하나는 상기 제2 방향으로의 상기 베이스에 대한 상기 하우징의 변위를 감지하며, 다른 하나는 상기 제3 방향으로의 상기 베이스에 대한 상기 하우징의 변위를 감지하는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 2개의 제2 센서(240)는 그 중심에서 각각 상기 제2 방향과 제3 방향으로 가상의 연장선을 형성할 경우 상기 각각의 연장선은 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 이러한 구조로 인해 상기 2개의 제2 센서(240)는 각각 상기 제1 렌즈 구동 유닛 전체 또는 일부 제2 및 제3 방향으로 이동하는 변위를 감지할 수 있다.
도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 센서(240)가 상기 제3 코일(232-1)에서 발생하는 자기력의 영향을 받지 않거나 그 영향을 현저히 줄어들게 하기 위해서는, 상기한 바와 같이 상기 제2 센서(240)의 자기력 변화에 가장 민감하게 반응하는 중심이 상기 제3 코일(232-1)의 단부로부터 소정거리(B1) 이격되도록 배치되어야 한다.
구체적으로 상기 소정거리(B1)는 0mm이상으로 설정가능하며, 또는 바람직하게는 0.3mm 이상으로 설정하는 것이 적절하다. 상기 소정거리(B1)의 최대값은 특별한 제한은 없으나 렌즈 구동장치의 크기, 상기 제2 센서(240)(240)의 크기와 배치구조 등을 고려하여 적절하게 선정할 수 있다.
도 15는 실시예에 의한 마그네트(130)와 제2 코일부(230)의 배치상태를 나타낸 사시도이다. 도 16은 실시예에 의한 마그네트(130)의 배치상태와 자기력선의 방향을 나타내는 사시도이다.
다만, 도 15는 설명을 명확히 하기 위해 마그네트(130)와 제2 코일부(230)만을 도시하였고, 하측 탄성 부재(160) 기타의 구성요소의 도시를 생략하였다.
실시예에서 마그네트(130)는 4개로 구비되고 각각 사각형의 제2 코일부(230)의 가장자리의 변과 인접하여 그 변과 길이방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 상기한 바와 같이, 제1 센서(170)과 제2 센서(240)은 모두 마그네트(130)에서 발생하는 자기력의 변화에 의해 제1 렌즈 구동유닛의 각각 제1 방향 변위, 제2 및 제3 방향 변위를 감지할 수 있다.
실시예에서 제2 센서(240)가 인접하여 배치되지 않은 제4 코일(232-2)은 그 표면적이 마그네트(130)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 제1 방향으로 보았을 경우 마그네트(130)는 제4 코일(232-2)에 둘러싸이는 형태로 배치될 수 있다. . 또한, 상기 마그네트(130)는 상기 제4 코일(232-1)의 서로 마주보는 곡선부 사이의 거리 내에 배치될 수 있다.
한편, 제2 센서(240)가 인접하여 배치되는 제3 코일(232-1)은 제2 센서(240)가 배치되는 위치와 인접하는 부위를 제외하고 그 표면적이 마그네트(130)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 제1 방향으로 보았을 경우 마그네트(130)는 제2 센서(240)가 배치되는 위치와 인접하는 부위를 제외하고는 제4 코일(232-2)에 둘러싸이는 형태로 배치될 수 있다.
상기한 마그네트(130: 130-1, 130-2, 130-3, 130-4)의 N극(134)과 S극(132)의 배치에 따라 플레밍의 왼손법칙에 의해 자기장은 대략적으로 도 16에 도시된 형태로 나타날 수 있다.
자기장의 성분 중 제2 및 제3 방향 성분은 상기 제1 센서와 관련된다. 즉, 이러한 제2 및 제3 방향 성분 자기장의 성분에 의해 발생하는 자기력의 변화를 제1 센서가 감지하여 상기 제1 렌즈 구동유닛의 제1 방향 변위를 감지할 수 있다.
자기장의 성분 중 제1 방향 성분은 상기 제2 센서(240)와 관련된다. 즉, 이러한 제1방향 자기장의 성분에 의해 발생하는 자기력의 변화를 제2 센서(240)가 감지하여 상기 제1 렌즈 구동유닛의 제2 및 제3 방향 변위를 감지할 수 있다.
도 17a는 실시예에 의한 마그네트(130)와 제2 코일부(230)의 배치상태를 나타낸 평면도이다. 도 17b는 실시예에 의한 마그네트(130)와 제2 코일부(230)의 배치상태를 나타낸 측면도이다. 도 18은 도 17a의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 17a에 도시된 바와 같이, 제2 코일부(230)에 전류가 인가되어 발생하는 자기력에 의해 제2 코일부(230)를 포함하는 제2 렌즈 구동유닛에 의해 제1 코일을 포함하는 제1 렌즈 구동유닛의 화살표로 표시되는 제2 및 제3 방향의 구동이 제어될 수 있다.
이때, 상기한 바와 같이, 2개로 구비되는 제2 센서(240)는 마그네트(130)의 자기력의 변화를 감지하여 상기 제1 렌즈 구동유닛의 상기 제2 및 제3 방향 변위를 감지할 수 있다.
도 17b에 도시된 바와 같이, 제1코일에 전류가 인가되어 발생하는 자기력과 마그네트(130)에서 발생하는 자기력에 의해 제1 코일을 포함하는 제1렌즈 구동유닛의 화살표로 표시되는 제1 방향 구동이 제어될 수 있다.
이때, 상기한 바와 같이, 센서 기판(180)에 구비되는 제1 센서(170)는 마그네트(130)의 자기력의 변화를 감지하여 상기 제1 렌즈 구동유닛의 상기 제1 방향 변위를 감지할 수 있다.
도 18은 마그네트(130)와 제2 센서(240)의 상대적 배치위치를 설명하기 위한 도면이다. 상기 제2 센서(240)는 중심이 상기 마그네트(130)의 단부를 벗어나지 않아 상기 마그네트(130)와 겹치도록 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 제2 센서(240)는 중심이 전자기력을 가장 민감하게 감지할 수 있으므로, 상기 제2 센서(240)의 중심과 마그네트(130)는 제1 방향으로 보아 서로 겹치도록 또는 단부를 벗어나지 않도록 배치되는 것이 적절하기 때문이다.
따라서, 제2 센서(240)의 중심과 마그네트(130)의 단부까지의 거리(B2)는 0이사으로 될 수 있으며 제2 센서(240)의 센싱 감도, 렌즈 구동장치의 전체적 구조 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.
도 19는 제2 코일부(230)의 저면도를 나타낸다. 상기 제2 코일(232)은 상기 제2 방향 또는 제3 방향으로 측정되는 폭(B3)이 상기 마그네트(130)의 짧은 변의 길이 이상으로 또는 짧은 변의 길이보다 크게 설계될 수 있다.
상기 마그네트(130)의 짧은 변의 길이는 상기 제2 방향 또는 제3 방향 폭 길이일 수 있다. 또는, 상기 제2코일(232)의 상기 제2 방향 또는 제3 방향으로 측정되는 폭(B3)은 상기 하우징(140)의 상기 제2 방향 또는 제3 방향 이동거리를 고려하였을 때, 즉, 상기 하우징(140)이 제2 방향 또는 제3 방향으로 최대로 움직였을 때 상기 마그네트(130)과 제2 코일(232)이 오버랩될 수 있도록 설계하는 것이 적절하다. 이때, 제2 코일(232)의 폭(B3)은 그 곡선부를 제외한 직선부의 폭을 의미할 수 있다.
다만, 렌즈 구동장치의 전체적인 구조적 제약으로 인해 그 폭은 제한될 수 있다. 따라서, 상기 제2 코일(232)의 폭(B3)이 상기 제1 마그네트(130)의 변의 길이듸 1배 내지 2배 이내로 설계될 수 있으며, 또는 1.2배 내지 2배로 구비될 수 있다.
제2 코일(232) 특히, 상기 제2 센서(240)가 인접하여 배치되는 제3 코일(232-1)의 경우, 상기 제3 코일(232-1)의 길이(B4)가 상기 제1 마그네트(130) 길이와 같거나 그보다 짧게 구비될 수 있다. 또는 상기 제1 마그네트(130) 일측이 상기 제3 코일(232-1)의 일측보다 더 바깥쪽으로 길게 배치될 수 있다.
다만, 상기한 바와 같이 제2 센서(240)의 중심이 제2 코일부(230)와 겹쳐 제2 센서(240)가 제2 코일부(230)에서 발생하는 자기력에 영향을 받는 것을 회피하기 위해, 상기 제2 센서(240)가 인접하여 배치되는 상기 제4 코일(232-2)은, 상기 제4 코일(232-2)의 길이(B4)가 상기 마그네트(130) 길이의 0.7배 내지 1배로 구비되는 것이 적절하다.
한편, 상기 제2 센서(240)가 인접하여 배치되지 않는 제4 코일(232-2)의 경우, 상기 제4 코일(232-2)의 길이(B5)의 길이가 상기 마그네트(130)의 길이와 같거나 그보다 길게 구비될 수 있다.
다만, 마그네트(130)에서 발생하는 자기력의 세기, 렌즈 구동장치의 전체적인 구조 등을 고려하여, 상기 제4 코일(232-2)의 길이(B5)가 상기 마그네트(130) 길이의 1.0 내지 1.5배로 구비되는 것이 적절하다.
도 20a 및 도 20b는 지지 부재(220)의 진동수 응답 분석(frequency response analysis) 결과를 나타낸 그래프이다.
진동수 응답 분석을 위해 지지 부재(220)를 진동시켜야 하고, 이를 위해 진동수가 10Hz 에서 100Hz 사이의 전기적 펄스를 제2 코일부(230)에 가한다. 이에 따라 지지 부재(220)는 제2 코일부(230)에서 발생하는 자기력을 받아 진동하게 된다. 이러한 지지 부재(220)의 진동특성을 제2 센서(240)가 감지하고 감지된 결과는 그래프에서 진폭으로 표시된다. 이때, 상기 진폭은 분석장치에서 제2 코일부(230)에 입력되는 전류에 대한 제2 센서(240)에서 출력되는 전류의 비 즉, 이득(gain)을 측정하여 진동수의 크기에 따라 그 변화추이를 알 수 있다.
도 20a 는 제2 센서(240)가 제1 방향으로 보아 제2 코일(232)의 중심부에 위치하는 경우 즉, 제2 센서(240)의 중심이 제2 코일(232)과 겹치는 경우의 진동수 응답 분석 결과이다. 도 20b는 실시예에 따른 제2 센서(240)의 중심이 제2 코일(232)과 겹치지 않도록 배치되는 경우의 진동수 응답 분석 결과이다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 제2 센서(240)의 중심이 제2 코일(232)과 겹치는 경우, 진동수가 약 400~800Hz의 범위에서 화살표로 도시된 바와 같이 진폭이 감소 후 다시 증가하는 현상이 발생한다.
이러한 불안정한 진동특성을 가진 경우 진폭의 진동수에 대한 변화양상을 용이하게 예측할 수 없으므로 제2 센서(240)와 이를 제어하는 장치를 영점조정(calibration)하더라도 제2 센서(240)는 지지 부재(220)의 정확한 변위를 감지할 수 없다. 이러한 진동특성은 상기한 바와 같이 제2 센서(240)가 제2 코일부(230)에서 발생하는 자기력의 영향을 받아 노이즈가 발생하기 때문이다.
도 20b에 도시된 바와 같이, 제2 센서(240)의 중심이 제2 코일(232)과 겹치지 않는 경우, 진동수가 약 400~800Hz의 범위에서 화살표로 도시된 바와 같이 진폭이 안정적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다.
이러한 안정된 진동특성을 가진 경우 진폭의 진동수에 대한 변화양상을 용이하게 예측할 수 있다. 따라서, 제2 센서(240)와 이를 제어하는 장치를 영점조정하면 제2 센서(240)는 지지 부재(220)의 변위를 매우 정확하게 감지할 수 있다.
실시예에서 제2 센서(240)의 중심을 제2 코일(232)과 겹치지 않도록 배치하여 지지 부재(220)의 변위를 정확하게 감지하므로, 제2 센서(240)의 제어 시 지지 부재(220)의 고유 진동 주파수를 용이하게 제어할 수 있고, 이에따라 진동에 의해 발생할 수 있는 공진현상을 회피하거나 용이하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
도 21은 마그네트(130), 제2 센서(240), 제2 코일부(230)의 위치관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 21에서는 마그네트(130), 제2 센서(240), 제2 코일부(230) 간 이격거리의 일 실시예를 개시한다.
상기 제2 센서(240)의 상단면과 상기 마그네트(130)의 하단면 사이의 상기 제1 방향으로 측정되는 이격거리(B6)는 렌즈 구동장치의 전체 구조, 제2 센서(240)의 자기력 감지성능 등을 고려하여, 예를 들어 0.1mm 내지 1mm로 설계될 수 있으며, 또는 0.2mm 내지 0.8mm로 설계될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.3mm 내지 0.6mm로 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2 센서(240)의 상단면과 상기 제2 코일부(230)의 상단면 사이의 상기 제1 방향으로 측정되는 이격거리(B7)는 렌즈 구동장치의 전체 구조, 제2 센서(240)의 자기력 감지성능 등을 고려하여, 예를 들어 0.05mm 내지 0.9mm로 설계될 수 있으며, 또는 0.15mm 내지 0.7mm로 설계될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.25mm 내지 0.5mm로 구비될 수 있다.
한편, 전술한 실시예에 의한 렌즈 구동 장치는 다양한 분야 예를 들어 카메라 모듈에 이용될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈은 휴대폰 등 모바일 기기 등에 적용 가능하다.
실시예에 의한 카메라 모듈은 보빈(110)과 결합되는 렌즈 배럴, 이미지 센서(미도시), 회로 기판(250) 및 광학계를 포함할 수 있다.
렌즈 배럴은 전술한 바와 같고, 회로 기판(250)은 이미지 센서가 실장되는 부분으로부터 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다.
또한, 광학계는 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장의 렌즈를 포함할 수 있다. 이때, 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 실시예에 의한 렌즈 구동 장치는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 모두 수행하는 액츄에이터 모듈의 역할을 수행할 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(210)에서, 이미지 센서와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터가 설치될 수 있으며, 홀더 부재(미도시)와 결합될 수 있다. 또한, 베이스(210)는 홀더 부재의 하측을 지지할 수 있다.
베이스(210)에는 회로 기판(250)과의 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.
이상과 같은 구성에 따르면, 마그네트(130)를 공용하여 제1 및 제2 렌즈 구동 유닛의 오토 포커싱 동작과 손떨림 보정 동작을 구현할 수 있다.
전술한 실시예에 의한 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈의 경우, 제1 센서(170)가 하우징(140)이나 보빈(110)에 배치, 결합, 또는 실장되고, AF용 마그네트(130)를 센서용 마그네트로 공용하거나 센서용 마그네트를 별도로 배치할 수 있다. 만일, AF용 마그네트(130)를 센서용 마그네트로 공용하거나, 센서용 마그네트가 AF용 마그네트(130)와 상호작용하지 않도록 배치될 경우, 센서용 마그네트가 AF용 마그네트(130)에 영향을 미치지 않아 보빈(110)에 틸트가 야기되지 않으며, 궤환 신호의 정확도가 향상되고, 부품 수가 증가되지 않고, 하우징(140)의 무게를 줄여 응답성을 향상시킬 수 있다. 물론, 오토 포커싱용 마그네트와 손떨림보정용 마그네트는 별개로 구성될 수도 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
110: 보빈 111: 제1 돌출부
111a: 가이드부 111b: 제1 스토퍼
112: 제2 돌출부 112a: 상부면
114: 지지홈 116: 수용홈
117: 제1 하측 지지 돌기 118: 코일 홈부
120: 제1 코일
130, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4: 마그네트
131: 상부 선단 132: S극
134: N극 140: 하우징
141: 제1 측부 141a: 마그네트 안착부
142: 제2 측부 142a: 제1 요홈
143: 제1 상측 지지 돌기 144: 제2 스토퍼
145: 제2 하측 지지 돌기 146: 제1 안착홈
146a: 바닥면 147: 제1 통공
148: 제3 돌출부 149: 제3 스토퍼
150, 150a, 150b, 150-1 ~ 150-6: 상측 탄성 부재
151a: 제2-1 통공 151: 제1 내측 프레임
152a, 152b: 제1-1 외측 프레임 153: 제1 프레임 연결부
154: 연결 프레임 155: 제1-2 외측 프레임
157: 제2-2 통공 160, 160-1, 160-2: 하측 탄성 부재
161a: 제3 통공 161-1, 161-2: 제2 내측 프레임
162a: 제4 통공 162-1, 162-2: 제2 외측 프레임
163-1, 163-2, 163-3, 163-4: 제2 프레임 연결부
164-1: 제1 코일 프레임 164-2: 제2 코일 프레임
165: 절곡부 170: 제1 센서
172: 가상의 중심 수평선 180: 센서 기판
181: 오프닝 182: 몸체
183: 장착홈 184-1, 184-2, 184-3, 184-4: 탄성 부재 접촉부
210: 베이스 211: 단턱
212: 제2 요홈 215-1, 215-2: 제2 안착홈
217: 제2 상측 지지 돌기
220, 220-1a, 220-1b, 220-1, 220-2, 220-3a, 220-3b, 220-3, 220-4, 220-5, 220-6: 지지 부재
230: 제2 코일부 231: 회로 부재
232: 제2 코일 232-1: 제3 코일
232-2: 제4 코일 240: 제2 센서
250: 회로 기판 250a1, 250a2: 제6 통공
250b: 제7 통공 251: 단자
253: 단자면 255: 받침부
300: 커버 부재

Claims (28)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트;
    상기 보빈과 상기 하우징에 결합되는 탄성 부재;
    상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재;
    상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판;
    상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스;
    상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및
    상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고,
    상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고,
    상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고,
    상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부는 상기 제1 마그네트부와 오버랩되는 제1 부분 및 상기 제1 마그네트부와 오버랩되지 않는 제2 부분을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  2. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트;
    상기 보빈의 변위를 감지하는 제1 센서;
    상기 보빈과 상기 하우징에 결합되는 탄성 부재;
    상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재;
    상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판;
    상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스;
    상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및
    상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고,
    상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고,
    상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고,
    상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고,
    상기 탄성 부재는 상기 하우징의 상면과 결합되는 상측 탄성 부재와 상기 하우징의 하면과 결합되는 하측 탄성 부재를 포함하고,
    상기 상측 탄성 부재는 제1 내지 제4 상측 탄성 부재들을 포함하고,
    상기 지지 부재는 제1 내지 제4 지지 부재들을 포함하고,
    상기 제1 센서는 상기 제1 내지 제4 상측 탄성 부재들을 통하여 상기 제1 내지 제4 지지 부재들과 연결되는 렌즈 구동 장치.
  3. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트;
    상기 보빈과 상기 하우징에 결합되는 탄성 부재;
    상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재;
    상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판;
    상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스;
    상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및
    상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고,
    상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고,
    상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고,
    상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고,
    상기 제1 센서부는 상기 제1 코일부의 어느 일 단부에 배치되고, 상기 제2 센서부는 상기 제3 코일부의 어느 일 단부에 배치되고, 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능은 상기 제1 마그네트를 공유하여 수행되고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제2 코일부는 상기 제2 마그네트부의 길이보다 길거나 동일한 길이를 갖는 렌즈 구동 장치.
  4. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 제1 코일;
    상기 하우징에 배치되고, 상기 제1 코일과 대향하는 제1 마그네트;
    상기 보빈 및 상기 하우징과 결합되는 탄성 부재;
    상기 하우징 아래에 배치되고 상기 제1 마그네트와 대향하는 제2 코일을 포함하는 회로 부재;
    상기 회로 부재 아래에 배치되는 회로 기판;
    상기 회로 기판 아래에 배치되는 베이스;
    상기 탄성 부재와 상기 회로 기판을 전기적으로 연결하는 지지 부재; 및
    상기 회로 기판과 상기 베이스 사이에 배치되는 제2 센서를 포함하고,
    상기 제2 코일은 제1 코일부, 제1 수평 방향으로 상기 제1 코일부의 반대편에 배치되는 제2 코일부, 제3 코일부, 및 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 상기 제3 코일부의 반대편에 배치되는 제4 코일부를 포함하고,
    상기 제2 센서는 제1 센서부와 제2 센서부를 포함하고,
    상기 제1 마그네트는 상기 제1 코일부와 마주보는 제1 마그네트부, 상기 제2 코일부와 마주보는 제2 마그네트부, 상기 제3 코일부와 마주보는 제3 마그네트부, 및 상기 제4 코일부와 마주보는 제4 마그네트부를 포함하고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 일단은 상기 제1 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 상기 제1 마그네트부의 타단은 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고,
    상기 회로 기판은 상기 베이스의 외측면으로 절곡되는 적어도 하나의 단자면, 및 상기 단자면에 형성되는 단자들을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 코일부의 상기 제2 수평 방향으로의 길이는 상기 제2 코일부의 상기 제2 수평 방향으로의 길이보다 작고, 상기 제3 코일부의 상기 제1 수평 방향으로의 길이는 상기 제4 코일부의 상기 제1 수평 방향으로의 길이보다 작고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 마그네트부의 일단 및 타단은 상기 제2 코일부의 양단 내측에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 센서부는 상기 제2 코일부보다 상기 제1 코일부에 더 가깝고, 상기 제2 센서부는 상기 제4 코일부보다 상기 제3 코일부에 더 가까운 렌즈 구동 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 코일은 상기 회로 부재의 일측과 평행하게 배치되는 렌즈 구동 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제4 마그네트부의 일단과 타단은 상기 제4 코일부의 양단의 내측에 배치되고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제3 마그네트부의 일단은 상기 제3 코일부의 양단 내측에 배치되고, 상기 제3 마그네트부의 타단은 상기 제3 코일부의 바깥쪽에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 마그네트부의 상기 타단은 상기 제2 센서부와 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  10. 제1항, 제2항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 센서부는 상기 제1 코일부의 어느 일 단부에 배치되고, 상기 제2 센서부는 상기 제3 코일부의 어느 일 단부에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서의 중앙은 상기 제1 마그네트와 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 코일의 폭은 상기 제1 마그네트의 폭과 상기 하우징의 이동 거리의 합보다 큰 렌즈 구동 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 상측 탄성 부재는 서로 이격되는 제5 상측 탄성 부재와 제6 상측 탄성 부재를 포함하고,
    상기 제5 및 제6 상측 탄성 부재들 각각은 상기 하우징에 결합되고, 상기 제1 코일과 전기적으로 연결되는 렌즈 구동 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 제1 센서에 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그네트를 포함하고,
    상기 제1 센서는 상기 보빈에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 일단은 상기 제2 코일과 오버랩되지 않도록 배치되는 렌즈 구동 장치.
  16. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 일단 및 상기 제2 센서부의 일단은 상기 제2 코일과 오버랩되지 않도록 배치되는 렌즈 구동 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 중앙은 상기 제2 코일과 오버랩되지 않도록 배치되는 렌즈 구동 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 타단은 상기 제2 코일과 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 타단 및 상기 제2 센서부의 타단은 상기 제2 코일과 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  20. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 마그네트부의 상기 타단을 구비하는 상기 제1 마그네트부의 가장 자리 부분은 상기 제1 센서부와 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  21. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부는 상기 제3 마그네트부와 오버랩되는 제3 부분 및 상기 제3 마그네트부와 오버랩되지 않는 제4 부분을 포함하는 렌즈 구동 장치.
  22. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 일단은 상기 제1 마그네트의 상기 타단의 바깥쪽에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  23. 제8항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 일단은 상기 제3 마그네트의 상기 타단의 바깥쪽에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  24. 제1항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 코일부의 일단은 상기 제1 센서부와 오버랩되고, 상기 제3 코일부의 일단은 상기 제2 센서부와 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  25. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위에서 바라볼 때, 상기 제1 센서부의 일부는 상기 제1 코일부의 바깥쪽에 배치되고,
    위에서 바라볼 때, 상기 제2 센서부의 일부는 상기 제3 코일부의 바깥쪽에 배치되는 렌즈 구동 장치.
  26. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 보빈의 상부와 결합되는 내측 프레임, 상기 하우징의 상부와 결합되는 외측 프레임, 및 상기 내측 프레임과 상기 외측 프레임을 연결하는 프레임 연결부를 포함하고,
    상기 지지 부재는 상기 외측 프레임과 연결되는 렌즈 구동 장치.
  27. 제1항, 제3항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    광축 방향으로의 상기 보빈의 변위를 감지하는 제1 센서; 및
    상기 제1 센서와 대응되는 위치에 배치되는 제2 마그네트를 포함하고,
    상기 제1 센서는 홀 센서인 렌즈 구동 장치.
  28. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동 장치; 및
    이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈.
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