KR20220038634A

KR20220038634A - 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20220038634A
Application number: KR1020220032480A
Authority: KR
Inventors: 정태진; 민상준
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2022-03-29
Also published as: KR20230039623A; KR102510574B1

Abstract

본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 한 장 이상의 렌즈가 설치되며, 외주면에 코일유닛이 배치되는 보빈; 상기 코일유닛과 대응되는 위치에 마그네트가 설치되는 커버부재; 상기 보빈의 상부면과 하부면에 각각 일단이 결합되어 상기 보빈의 렌즈 광축 방향과 평행한 방향으로의 움직임을 탄력적으로 지지하는 상부 및 하부 탄성부재; 및 상기 보빈의 광축과 평행한 방향 움직임을 감지하는 감지유닛;을 포함하며, 상기 감지유닛은 보빈 외주면에 설치되는 센싱 마그네트; 및 상기 커버부재 측벽에 설치되며, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 내측 면에 위치감지센서;를 포함하고, 상기 보빈은 상기 센싱 마그네트가 설치된 위치의 반대 편에 설치된 보정 마그네트;를 더 포함할 수 있다.

Description

렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈{Lens moving unit and camera module having the same}

본 실시예는 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈은 이미지 센서와 전기적 신호를 전달하는 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 이미지 센서에 적외선 영역의 빛을 차단하는 적외선 차단필터 및 상기 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장 이상의 렌즈들로 구성되는 광학계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광학계에는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있는 렌즈 구동장치가 설치될 수도 있다.

렌즈 구동장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 보이스 코일유닛 모터를 일반적으로 많이 사용한다. 보이스 코일유닛 모터는 하우징에 고정된 마그네트와 렌즈배럴이 결합된 보빈의 외주면에 권선된 코일유닛의 전자기적 상호 작용에 의해 동작하여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다. 이와 같은 보이스 코일 모터 방식의 액츄에이터 모듈은 상하 이동하는 보빈이 하부 및 상부 탄성부재에 의해 탄력 지지되면서 광축에 평행한 방향으로 왕복 이동될 수 있다.

최근에는 카메라 모듈의 오토 포커싱 시간을 단축하기 위하여, 렌즈가 설치된 보빈의 위치 정보를 피드백 받아, 최적의 포커싱 위치를 신속하게 파악하는 렌즈 구동장치의 개발요구가 있으나, 전자기력의 불안정화, 자기력에 의한 렌즈배럴의 편심 등 렌즈 구동장치의 성능이 떨어질 수 있다.

본 실시예는 보빈의 위치 정보를 피드백 받을 수 있는 렌즈구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈을 제공한다.

본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 한 장 이상의 렌즈가 설치되며, 외주면에 코일유닛이 배치되는 보빈; 상기 코일유닛과 대응되는 위치에 마그네트가 설치되는 커버부재; 상기 보빈의 상부면과 하부면에 각각 일단이 결합되어 상기 보빈의 렌즈 광축 방향으로의 움직임을 지지하는 상부 및 하부 탄성부재; 및 상기 보빈의 광축과 평행한 방향 움직임을 감지하는 감지유닛;을 포함하며, 상기 감지유닛은, 보빈 외주면에 설치되는 센싱 마그네트; 및 상기 커버부재 측벽에 배치되며, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 내측 면에 위치감지센서;를 포함하고, 상기 보빈은, 상기 센싱 마그네트가 설치된 위치의 반대 편에 설치된 보정 마그네트;를 더 포함할 수 있다.

상기 커버부재는 강자성체로 형성될 수 있다.

상기 보빈은 상기 센싱 마그네트가 상기 코일유닛과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다.

상기 센싱 마그네트는 상기 코일 유닛보다 하측에 배치될 수 있다.

상기 제 1 및 보정 마그네트의 중심을 연결한 가상의 선은 상기 보빈의 중심을 통과할 수 있다.

상기 제 1 및 보정 마그네트는 상기 마그네트와 대면되지 않도록 배치될 수 있다.

상기 위치감지센서는 홀 센서이고, 상기 회로기판에는 복수 개의 단자가 외부에 노출되도록 설치될 수 있다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서; 상기 이미지 센서가 실장 된 인쇄회로기판; 및 상기한 바와 같이 구성된 렌즈 구동장치;를 포함할 수 있다.

보빈의 외측면에 센싱 마그네트를 설치하여, 센싱 마그네트의 위치를 홀 센서와 같은 위치감지센서로 감지할 수 있어, 오토 포커싱 동작 중의 보빈의 위치를 정확하게 파악할 수 있다.

또한, 보빈에 부착된 센싱 마그네트와 금속 재질의 커버부재 사이에 형성되는 인력이 센싱 마그네트와 반대편에 설치되는 보정 마그네트와 커버부재 사이에 형성되는 인력으로 상쇄되므로, 보빈이 커버부재 측으로 치우치는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3 및 도 4는 도 2의 보빈을 확대하여 도시한 사시도,
도 5는 도 1의 정면도,
도 6은 도 5의 I-I 단면도,
도 7은 다른 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 개략적인 단면도,
도 8은 도 7의 개략적인 II-II 단면도,
도 9는 단방향 제어 렌즈 구동장치의 개략도, 그리고,
도 10은 양방향 제어 렌즈 구동장치의 개략도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는, 베이스(20), 보빈(30), 커버부재(60)를 포함할 수 있다. 상기 커버부재(60)가 카메라 모듈의 외곽을 형성할 수도 있으나, 도시된 바와 같이, 후술 할 마그네트(41)를 지지하는 하우징 부재(40)가 커버부재(60)의 안쪽에 더 배치될 수도 있다.

베이스(20)는 상기 커버부재(60)와 결합될 수 있다.

보빈(30)은 상기 커버부재(60)의 내부 공간에 광축방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(30)은 외주면에 코일유닛(31)이 설치될 수 있다.

상기 보빈(30)은 상부 및 하부에 각각 상기한 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)가 설치될 수 있다. 상부 탄성부재(51)는 일단은 보빈(30)과 연결되고, 타단은 상기 커버부재(60) 또는 하우징 부재(40)에 결합될 수 있으며, 하우징부재(40)에 결합되는 경우 하우징부재의 상부면 또는 하부면에 결합될 수 있다. 하부 탄성부재(52)는 일단은 보빈(30)과 연결되고, 타단은 상기 베이스(20)의 상부면 또는 하우징 부재(40)의 하부면과 결합될 수 있다. 또한, 베이스(20) 하측에는 하부 탄성부재(52) 결합을 위한 돌기가 형성될 수 있으며, 상기 하부 탄성부재(52)의 대응되는 위치에는 홀(hole) 또는 홈(recess)이 형성되어 이들의 결합으로 하부 탄성부재(52)가 고정될 수 있으며, 회전이 방지될 수 있다 또한, 단단한 고정을 위해 접착제 등이 추가될 수도 있다.

한편, 상부 탄성부재(51)는 도 2에 도시된 바와 같이 한 몸으로 구성되고, 하부 탄성부재(52)는 2분할 구조로 2개의 스프링으로 마련되어, 전류를 인가 받을 수 있도록 단자역할을 할 수있다. 즉, 미도시된 터미널을 통해 인가된 전류는 하부 탄성부재(52)의 2개의 스프링을 통해 전달되고, 이 전류는 보빈(30)에 권선된 코일유닛(31)에 인가될 수 있다. 이를 위해, 상기 하부 탄성부재(52)과 코일유닛(31)은 솔더링 등으로 각각 통전 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 2개의 스프링과 코일유닛(31)의 양 끝단이 솔더링, Ag 에폭시, 용접, 전도성에폭시 등으로 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 상부 탄성부재(51)가 이분할 구조로 형성되고, 하부 탄성부재(52)가 일체로 구성되는 것도 가능하다.

상부 및 하부 탄성부재(51)(52)에 의해 상기 보빈(30)은 광축 방향의 양방향 이동이 지지될 수 있다. 즉, 보빈(30)은 베이스(20)와 일정 거리 이격 되어 있어 보빈(30)의 초기 위치를 중심으로 상측 및 하측으로 이동 제어될 수 있다. 또한, 보빈(30)의 초기위치가 베이스(20)의 상면이 되어, 보빈(30)의 초기위치를 중심으로 상측으로만 이동 제어될 수도 있다.

한편, 상기 코일유닛(31)은 상기 보빈(30)의 외주면에 결합되는 링 형상의 코일블록으로 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 코일이 직접 보빈(30)의 외주면에 권선되어 구성될 수도 있다. 상기 코일유닛(31)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(30)의 하부면과 근접한 위치에 설치될 수 있으며, 보빈(30)의 형상에 따라 직선면과 곡선면을 포함할 수 있다.

또는 코일블록으로 형성된 코일유닛(31)은 각 형상일수 있으며, 8각 형상 일수 있다. 즉, 곡선면 없이 모두 직선면으로 형성될 수 있다. 이는 대향 되게 배치되는 마그네트(41)와의 전자기작용을 고려한 것인데, 마그네트(41)의 대응되는 면이 평면이면 대면하는 코일유닛(31)의 면도 평면일 경우에 전자기력을 극대화 할 수 있기 때문이다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 설계사양에 따라 마그네트(41)의 면과 코일유닛(31)의 면은 모두 곡면, 모두 평면, 또는 하나는 곡면 다른 하나는 평면으로 구성할 수도 있다.

또한, 상기 보빈(30)은 상기 코일유닛(31)이 외주면에 결합될 수 있도록, 상기 직선면과 대응되는 면에 평평하게 형성된 제 1 면과 상기 곡선면과 대응되는 면에 라운드지게 형성된 제 2 면을 포함할 수 있으나, 제 2 면도 평평하게 형성된 면일 수 있다. 이때, 상기 제 2 면의 상측에는 후술할 이너요크(61)와 대응되는 요홈(33)이 형성될 수 있으며, 코일유닛(31)은 요홈(33) 하측에 배치될 수 있으나, 코일유닛(31)의 일부가 요홈(33) 부근에까지 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 이너 요크(61) 대신 별도의 요크가 추가되어 설치될 수도 있다.

하우징 부재(40)는 대략 육면체 형상의 프레임으로 구성될 수 있다. 하우징 부재(40)의 상부면과 하부면에는 각각 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)가 결합되기 위한 결합구조가 마련될 수 있으며, 측면에는 마그네트(41)가 설치될 수 있다. 이때, 도 2와 같이 마그네트(41)가 설치되는 장착공(42a)이 형성될 수도 있으며 상기 마그네트(41)는 상기 장착공(42a)에 배치되어 상기 커버부재(60)에 고정될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 장착공(42a) 없이 하우징 부재(40)의 내주면에 마그네트(41)가 직접 접착 고정될 수도 있다. 이처럼 마그네트(41)가 하우징 부재(40)에 직접 고정될 경우, 마그네트(41)는 하우징 부재(40)의 측면 또는 모서리에 직접 본딩 고정될 수도 있다.

또한, 하우징 부재(40)는 장착공(42a) 외에 통공(42b)이 추가로 마련될 수 있는데, 통공(42b)은 도시된 바와 같이 한 쌍이 서로 마주보게 형성될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니다. 즉, 후술할 센싱 마그네트(100)와 마주보는 하우징 부재(40)의 벽면에 센싱 마그네트(100)의 크기보다 크게 통공(42b)을 형성할 수도 있다. 이때, 통공(42b)은 사각형일 수도 있고, 원형 또는 다각형상으로 마련될 수도 있다. 또는, 기존에 4개의 장착공(42a)을 가지는 하우징 부재(40)를 그대로 사용하여 2개의 장착공(42a)에는 마그네트(41)를 설치하고, 나머지 2개를 통공(42b)으로 할 수도 있다.

또한, 실시예와 다르게 별도의 하우징부재(40)없이 커버부재(60)만이 있을 수 있다. 커버부재(60)는 철과 같은 강자성체인 금속재질로 형성될 수 있다. 또한, 커버부재(60)는 보빈(30)을 모두 감쌀 수 있도록 상측에서 보았을 때 각형상으로 마련될 수 있다. 이때, 커버부재(60)는 도 1과 같이 사각형상일 수도 있고, 도시하지는 않았으나 8각형상으로 마련될 수도 있다. 또한, 상측에서 보았을 때 커버부재(60)가 8각형상일 경우, 하우징 부재(40)의 모서리에 배치되는 마그네트(41)의 형상이 상측에서 보았을 때 사다리꼴 형상이라면 하우징 부재의 모서리에서 방출되는 자기장을 최소화할 수 있다.

상기 커버부재(60)는 상기 수용홈과 대응되는 위치에 이너 요크(61)가 일체로 형성될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 상기 이너 요크(61)는 일측 면은 상기 코일유닛(31)과 일정 거리 이격 되고, 타측 면은 상기 보빈(30)과 일정 거리 이격 되도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 이너 요크(61)는 하우징 부재(40)의 네 모서리 부분에 형성될 수 있다. 상기 이너 요크(61)는 상기 커버부재(60)의 상부면에서 안쪽으로 광축과 평행한 방향으로 절곡 형성될 수 있다. 상기 이너 요크(61)에는 도시하지는 않았으나, 상기 절곡 된 부분과 근접한 위치에 도피 홈이 형성될 수도 있다. 이러한 도피 홈은 한 쌍으로 또는 대칭되게 형성될 수 있으며, 도피홈이 형성된 절곡부는 병목구간을 형성하는데, 이 도피 홈 형성 구간으로 인해, 보빈(30)의 상하 이동시 이너 요크(61)와 보빈(30)의 간섭을 최소화할 수 있다. 즉, 보빈(30)의 상방향 이동시 이너요크의 모서리 부분의 간섭에 의한 보빈(30) 일부 파손현상을 방지할 수 있다. 상기 이너 요크(61)의 끝단은 기준 위치에서 상기 요홈(33)의 바닥면과 일정 거리 이격 배치될 필요가 있는데, 이는 상기 보빈(30)의 왕복 이동 시 가장 높은 위치에서 상기 이너 요크(61)의 끝단과 상기 요홈(33)의 바닥면과 접촉 및 간섭 되지 않도록 하지 위함이다. 또한, 상기 이너요크(61)의 끝단은 상기 보빈(30)이 설계사양(design specification) 이외의 구간까지의 이동을 규제하는 스토퍼 기능을 할 수도 있다. 또한, 별도의 하우징 부재(40)가 없는 경우, 마그네트(41)는 커버부재(60)의 측면 또는 모서리에 직접 본딩 고정될 수도 있다. 또한, 마그네트(41)의 자화방향은 보빈(30)을 바라보는 쪽과 커버부재(60)를 바라보는 면이 될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 설계에 따라 자화 방향이 변경되는 것도 가능하다.

한편, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 보빈(30)의 움직임을 감지하기 위한 감지유닛이 마련될 수 있다.

감지유닛은 센싱 마그네트(100), 위치감지센서(110) 을 포함할 수 있다. 여기서, 위치감지센서(110)는 회로기판(111)에 설치될 수 있다.

센싱 마그네트(100)는 상기 마그네트(41)에 비해 작고 얇게 구성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 정사각형으로 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 직사각형, 삼각형, 다각형, 원형 등 다양하게 구성 가능하다.

센싱 마그네트(100)는 보빈(30)의 외주면에 설치될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 보빈(30)에 마련된 센싱 마그네트 장착부(35)에 접착제 등으로 고정될 수 있다. 이때, 상기 센싱 마그네트 장착부(35)는 보빈(30)의 외주면으로부터 돌출 형성되는 리브 형상의 가이드를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 센싱 마그네트(100)가 배치될 수 있는 홈부가 형성될 수도 있다. 리브 형상의 가이드는 도 3과 같이, 하측에 개구부를 가질 수 있으며, 상기 센싱 마그네트(100)의 적어도 3개 면을 감싸도록 마련될 수 있다. 이때, 상기 센싱 마그네트 장착부(35)의 가이드의 돌출 높이는 상기 센싱 마그네트(100)의 두께와 대응되거나 낮거나 높게 형성될 수 있다. 따라서, 접착제 등으로 센싱 마그네트(100)를 센싱 마그네트 장착부(35)에 고정하면, 상기 가이드 바깥으로 센싱 마그네트(100)가 돌출되거나 돌출되지 않을 수 있다.

상기 센싱 마그네트(100)는 코일유닛(31)과 간섭되지 않은 위치에 배치될 수 있다. 즉, 도 3과 같이 보빈(30)의 하측에 코일유닛(31)이 설치되면, 상기 센싱 마그네트(100)는 보빈(30)의 상측에 배치될 수 있으며, 그 반대로 배치될 수도 있다. 이는, 코일유닛(31)이 보빈(30)의 광축방향 승강 동작에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이다. 그러나, 상기 센싱 마그네트(100)는 상기 코일유닛(31)과 보빈(30) 사이에 배치될 수도 있으며 또는 상기 커버부재(60) 또는 하우징 부재(40)와 대향되는 코일유닛(31)의 상면에 배치될 수도 있다.

상기 센싱 마그네트(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트(41)와 마주보지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 마그네트(41)는 2개가 한 쌍으로 마련되어, 서로 평행하면서 마주보도록 배치된다. 이때, 하우징 부재(40)가 사각형으로 마련될 경우, 상기 마그네트(41)가 설치되는 2개의 면과 마주보는 위치에는 센싱 마그네트(100)가 설치되지 않을 수 있다. 이와 같이 센싱 마그네트(100)를 마그네트(41)와 마주보지 않도록 배치하는 이유는 센싱 마그네트(100)의 자기력의 변화가 마그네트(41)의 자기력과 간섭되는 것을 방지하여, 상기 위치감지센서(110)가 정확하게 보빈(30)의 움직임을 피드백 할 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 상기 센싱 마그네트(100)는 상기 마그네트(41)와 마주보지 않으면서 상기 마그네트(41)의 상부 또는 하부에 배치될 수도 있다.

또한, 상기 센싱 마그네트(100)는 상하로 분극되도록 형성될 수 있는데, 이에 따라, 상기 센싱 마그네트(100)의 상하 움직임을 위치감지센서(110)가 감지하여, 보빈(30)의 상하 움직임을 정확하게 파악할 수 있다.

회로기판(111)은 도 2에 도시된 바와 같이 보빈(30)과 하우징 부재(40) 및/또는 커버부재(60)의 각 측벽과 대응되게 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 쉴드 캔 역할을 수행하는 커버부재(60)가 마련될 수 있는데, 회로기판(111)은 커버부재(60)의 측벽에 접촉 또는 배치될 수 있다. 또한, 회로기판(111)은 도 7 및 도 8 등에 도시된 바와 같이, 커버부재(60) 또는 하우징 부재(40)의 외측면 또는 내측면에 접촉 또는 고정될 수도 있다.

한편, 상기 회로기판(111)의 커버부재(60)의 바깥쪽에 배치될 경우, 상기 커버부재(60)에 형성된 윈도우(62)보다 크게 형성되어, 상기 윈도우(62)를 가릴 수도 있다. 또한, 상기 회로기판(111)은 후술할 이미지 센서(11)가 실장되는 인쇄회로기판(10)과 전기적으로 연결될 수 있도록 일 끝단에 단자(112)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 회로기판(111)을 통하여 코일유닛(31)에 전류가 인가되기 위하여 코일유닛(31)이 회로기판(111)에 직접 전기적으로 연결되거나, 또는 코일유닛(31)이 2개로 분할된 하측 스프링에 연결된 후 2개 하측 스프링이 회로기판(111)에 전기적으로 연결되어 인쇄회로기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적으로 연결하는 방법은 솔더링, 전도성에폭시, Ag에폭시 등 다양한 방법이 가능하다. 또한, 상기 회로기판(111)은 외부의 전원을 인가받을 수 있도록, 카메라 모듈의 구성부품인 인쇄회로기판(!0)과 전기적으로 연결될 수 있다.

이때, 상기 회로기판(111)의 안쪽면에 홀 센서와 같은 위치감지센서(110)가 배치되므로, 위치감지센서(110)는 외부에 노출되지 않는다. 또한, 상기 위치감지센서(110)와 대응되는 커버부재(60)의 측벽에는 윈도우(62)가 마련될 수 있으며, 상기 하우징 부재(40)에도 통공(42b)이 형성되어, 상기 위치감지센서(110)는 윈도우(62)를 통과하여, 상기 센싱 마그네트(100)와 일정 거리 이격 되게 배치될 수 있다. 이때, 하우징 부재(40)에 형성된 통공(42b)은 마그네트(41)가 설치되기 위한 장착부(42a)와 대응되는 형상으로 마련될 수도 있고, 상기 센싱 마그네트(100)보다 큰 폭과 높이를 가지는 통공으로 마련될 수도 있다. 또한, 상기 위치감지센서(110)가 배치된 상기 회로기판(111)은 상기 커버부재(60)의 내측면에 고정될 수 있으며, 이 경우, 상기 커버부재(60)에는 윈도우가 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 하우징 부재(40)가 없을 수도 있으며, 상기 위치감지센서(110)의 중심과 상기 센싱 마그네트(100)의 중심은 일치될 수 있다.

또한, 회로기판(111)에는 복수 개의 단자(112)가 마련될 수 있다. 이 단자(112)는 상기 위치감지센서(110)의 감지 신호를 출력하거나 또는 코일유닛(31)에 전류를 인가하기 위한 것일 수 있다.

이상과 같은 본 실시예에 따르면, 보빈(30)의 광축 방향 움직임을 센싱 마그네트(100)를 이용하여 피드백 받을 수 있기 때문에 오토 포커싱 동작에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 보빈(30)에 코일유닛(31)이 권선된 상태로 동작하며, 보빈(30)에 오토포커싱용 마그네트보다 작은 센싱 마그네트(100)를 부착하고, 센싱 마그네트(100)의 자기력을 감지할 수 있는 위치감지센서(110)를 렌즈구동장치의 일측 벽면에 밀착 배치하여 구성하므로, 응답 특성의 저하 우려 없이 보다 정밀하고 신속하게 오토 포커싱 기능을 수행하는 것이 가능하다.

또한, 위치감지센서(110)의 중심과 센싱 마그네트(100)의 중심은 일치될 수 있으며, 센싱 마그네트(100)의 세로길이(두 개로 자화 된 부분)의 중심은 위치감지센서(110)의 중심과 일치되게 배치될 수 있다. 또한, 센싱 마그네트(100)는 위치감지센서(110)와 대향하는 면이 두 개의 부분으로 자화되어, 위치감지가 가능할 수 있다.

또한, 통공(42b) 및/또는 윈도우(62)의 세로길이는 보빈(30)의 상하방향에 따라 이동되는 센싱 마그네트(100)의 공간 및/또는 위치감지센서(110)의 크기보다 크게 형성될 수 있다.

상기 위치감지센서(110)는 자이로센서, 각속도센서, 가속도센서, 포토리플렉터 등 위치를 감지할 수 있는 센서라면 모두 가능하다.

또한, 상기 보빈(30)의 상기 센싱 마그네트(100)가 설치된 면의 반대면에는 도 2 내지 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 보정 마그네트(200)를 설치할 수 있다.

보정 마그네트(200)는 보빈(30)의 외주면에 설치될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 보빈(30)에 마련된 보정 마그네트 장착부(36)에 접착제 등으로 고정될 수 있다. 이때, 상기 보정 마그네트 장착부(36)는 보빈(30)의 외주면으로부터 돌출 형성되는 리브 형상의 가이드를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 보정 마그네트(200)가 배치될 수 있는 홈부가 형성될 수도 있다. 리브 형상의 가이드는 도 4에 도시된 바와 같이, 하측에 개구부를 가질 수 있으며, 상기 보정 마그네트(200)의 적어도 3개 면을 감싸도록 마련될 수 있다. 이때, 상기 보정 마그네트 장착부(36)의 가이드의 돌출 높이는 상기 보정 마그네트(200)의 두께와 대응되거나 낮거나 높게 형성될 수 있다. 따라서, 접착제 등으로 보정 마그네트(200)를 보정 마그네트 장착부(36)에 고정하면, 상기 가이드 바깥으로 보정 마그네트(200)가 돌출되거나 돌출되지 않을 수 있다.

센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)는 서로 동일한 크기로 마련될 수 있다. 또한, 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)의 중심은 서로 정렬될 수 있다. 즉, 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)의 중심을 연결하는 가상의 연장선은 상기 보빈(30)의 중심을 통과하도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의해 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)와 커버부재(60) 사이에 형성되는 인력(화살표 A, B)(도 8 참조)은 서로 상쇄되어, 보빈(30)의 중심은 커버부재(60) 측으로 끌려 치우치지 않는다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 센싱 마그네트(100)와 커버부재(60) 사이에 형성된 자기력으로 형성된 인력을 'A', 보정 마그네트(200)와 커버부재(60) 사이의 인력을 'B'라고 할 때, A=B가 되도록 형성되기 때문이다. 따라서 보빈(30)은 커버부재(60) 측으로 치우치지 않고, 상기 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)와 커버부재(60) 사이의 인력이 평형을 이루는 중앙 부근에 배치될 수 있어, 광축 방향으로 보빈(30)의 중심과 광축이 정렬된 상태로 움직이는 것이 가능하다.

한편, 상기한 실시예에서는 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)가 커버부재(60)의 평평한 직선면 측과 마주보도록 배치된 것을 일 예로 설명하였으나, 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)를 커버부재(60)의 모서리 측을 마주보도록 배치할 수도 있다. 이 경우, 상기 위치감지센서(110)는 상기 센싱 마그네트(100)와 대응되는 커버부재(60)의 모서리 측에 배치될 수 있다.

한편, 상기 위치감지센서(110)는 단독으로 설치될 수도 있고, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 소정의 회로기판(111)을 마련하여 이 곳에 실장될 수도 있다. 이때, 상기 회로기판(111)은 도 1 내지 도 6과 같이 커버부재(60)의 바깥쪽에 노출될 수도 있고, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 커버부재(60)의 안쪽에 내장된 상태로 위치감지센서(110)가 설치될 수도 있다. 또는, 도시하지는 않았으나, 상기 회로기판(111)은 상기 커버부재(60)의 안쪽면 또는 모서리 등에 설치될 수 있다. 그리고, 이 회로기판(111)을 통해 상기 보빈(30)에 권선된 코일유닛(22)에 전류를 공급하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이, 보빈(30)의 외벽에 센싱 마그네트(100)를 부착하고, 센싱 마그네트(100)의 자기력을 감지할 수 있는 위치감지센서(110)를 커버부재(60)의 일측 벽면에 배치하여 구성하므로, 보빈(30)의 위치를 실시간으로 피드백 받을 수 있어, 기존의 렌즈 구동장치에 비해 신속하고 정확하게 오토 포커싱 기능을 수행하는 것이 가능하다.

특히, 상기 센싱 마그네트(100)와 자성체인 커버부재(60) 사이의 인력 발생으로 보빈(30)이 커버부재(60) 측으로 편심되지 않도록, 상기 센싱 마그네트(100)와 동일한 크기와 자기력을 가지는 보정 마그네트(200)를 중심정렬된 상태로 보빈(30)의 반대편에 설치하므로, 보빈(30)이 커버부재(60)의 중심에 대해 항상 일정한 위치를 유지할 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 구성된 센싱 마그네트(100)와 보정 마그네트(200)를 가지는 렌즈 구동장치는 도 9에 도시된 단방향 제어도 가능하고, 도 10에 도시된 양방향 제어도 가능하다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 베이스(20)와 보빈(30)은 초기 위치에서 밀착 배치될 수 있다. 일 예로, 베이스(20) 측에 스토퍼(25)가 돌출되어, 상기 보빈(30)의 바닥면과 접촉하여 초기 위치를 형성할 수도 있고, 반대로, 도시하지는 않았으나, 상기 보빈(30)의 바닥면에 스토퍼를 돌출 형성하여, 이 스토퍼가 베이스(20)의 상부면에 접촉 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)는 일정 크기의 예압이 부가된 상태로, 상기 보빈(30)의 초기위치가 베이스(20)와 밀착되도록 형성될 수 있어, 전원이 인가될 경우, 상기 보빈(30)이 전자기적 상호 작용에 의해 화살표 C 방향으로 상승하고, 전원이 차단될 경우, 상기 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)의 복원력으로 초기 위치로 복귀할 수 있다.

또는, 도 10에 도시된 바와 같이, 베이스(20)와 보빈(30)은 초기 위치에서 일정 거리(g) 이격 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 상부 및 하부 탄성부재(51)(52)는 예압이 걸리지 않은 플랫(flat)한 상태로 형성될 수 있으나 또는 일정 예압이 걸린 상태로 형성 가능하다. 이 경우, 상기 보빈(30)이 베이스(20)와 일정 거리(g) 이격 된 초기 상태에서, 전원이 인가되면, 인가된 전류의 극성에 따라, 예를 들면 정전류가 인가되면 초기위치를 기준으로 화살표 C 방향으로 상승할 수도 있고, 역전류가 인가되면 초기위치를 기준으로 화살표 D 방향으로 하강할 수도 있다.

이와 같이, 보빈(30)을 화살표 C 또는 D 방향으로 움직여 오토 포커싱 기능을 수행함에 있어, 본 실시예는 센싱 마그네트(100)를 이용하여, 보다 정확한 보빈(30)의 위치를 확인할 수 있어, 오토 포커싱 동작에 소요되는 시간을 최소화할 수 있다. 특히, 센싱 마그네트(100)와 반대편 위치에 설치된 보정 마그네트(200)는 센싱 마그네트(100)와 커버부재(60) 사이의 인력을 상쇄하므로, 보빈(30)이 최대한 커버부재(60)와 동축인 상태를 유지하면서 움직일 수 있도록 할 수 있다.

카메라 모듈은 상기한 바와 같이 구성되는 렌즈 구동장치, 보빈(30)에 결합되는 렌즈배럴(32), 이미지 센서(11), 인쇄회로기판(10)을 포함할 수 있다. 이때, 인쇄회로기판(10)은 이미지 센서(11)가 실장 되며, 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다.

상기 보빈(30)은 내부에 적어도 하나의 렌즈(32a)가 설치되는 렌즈배럴(32)을 포함할 수 있는데, 상기 렌즈배럴(32)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 보빈(30)의 내부에 나사 결합 가능하도록 형성될 수도 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 도시하지는 않았으나 상기 렌즈배럴(32)이 상기 보빈(30)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정되거나, 렌즈배럴(32) 없이 상기 한 장 이상의 렌즈(32a)가 보빈과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 상기 렌즈(32a)는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다

베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터(21)(도 7 참조)가 추가로 설치될 수 있으며, 상기 하우징 부재(40)와 결합될 수 있다. 또한, 상기 하우징 부재(40)의 하측을 지지할 수 있다. 상기 베이스(20)에는 상기 인쇄회로기판(10)과의 통전을 위해 별도의 터미널 부재가 설치될 수도 있고, 표면 전극 등을 이용하여 터미널을 일체로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 상기 베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)를 보호하는 센서홀더 기능을 할 수 있으며, 이 경우, 상기 베이스(20)의 측면을 따라 하측 방향으로 돌출부가 형성될 수도 있다. 그러나 이는 필수적인 구성은 아니며, 도시하지는 않았지만, 별도의 센서홀더가 베이스(20)의 하부에 배치되어 그 역할을 수행하도록 구성할 수도 있다.

이상에서 본 실시예에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시예의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10; 인쇄회로기판 11; 이미지 센서
20; 베이스 30; 보빈
31; 코일유닛 32; 렌즈배럴
40; 하우징 부재 51, 52; 상부 및 하부 탄성부재
60; 커버부재 100; 센싱 마그네트
110; 위치감지센서 111; 회로기판
112; 단자 200; 보정 마그네트

Claims

상판과 상기 상판으로부터 연장되는 측벽을 포함하는 커버부재;
상기 커버부재 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 코일;
상기 커버부재의 상기 측벽과 상기 코일 사이에 배치되는 구동 마그네트;
상기 보빈에 배치되는 센싱 마그네트;
상기 커버부재의 상기 측벽에 배치되는 회로기판; 및
상기 회로기판에 배치되고 상기 센싱 마그네트를 감지하는 센서를 포함하고,
상기 회로기판은 상기 커버부재의 상기 측벽의 외면에 배치되는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 커버부재의 상기 측벽은 서로 반대편에 배치되는 제1측벽과 제2측벽과, 서로 반대편에 배치되는 제3측벽과 제4측벽을 포함하고,
상기 회로기판은 상기 커버부재의 상기 제3측벽에 배치되고,
상기 구동 마그네트는 상기 커버부재의 상기 제1측벽에 배치되는 제1마그네트와, 상기 커버부재의 상기 제2측벽에 배치되는 제2마그네트를 포함하는 렌즈구동장치.
제2항에 있어서,
상기 구동 마그네트는 상기 커버부재의 상기 제3측벽과 상기 제4측벽에는 배치되지 않는 렌즈구동장치.
제2항에 있어서,
상기 커버부재의 상기 제3측벽은 상기 제1측벽과 비교하여 상기 제3측벽의 일부가 생략된 형상인 윈도우를 포함하고,
상기 센서는 상기 윈도우에 배치되는 렌즈구동장치.
제4항에 있어서,
상기 회로기판은 상기 윈도우보다 크게 형성되어 상기 윈도우를 가리는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
베이스; 및
상기 보빈과 상기 베이스를 연결하는 하부 탄성부재를 포함하고,
상기 커버부재는 상기 베이스 상에 배치되고,
상기 하부 탄성부재는 제1스프링과 제2스프링을 포함하고,
상기 제1스프링은 상기 코일의 일단과 상기 회로기판을 전기적으로 연결하고,
상기 제2스프링은 상기 코일의 타단과 상기 회로기판을 전기적으로 연결하는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 센서는 상기 회로기판의 내면에 배치되어 외부에 노출되지 않는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 회로기판은 상기 회로기판의 하단부에 배치되는 복수의 단자를 포함하는 렌즈구동장치.
제6항에 있어서,
상기 회로기판의 적어도 일부는 상기 베이스의 측면에 배치되는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 보빈에 상기 센싱 마그네트의 반대편에 배치되는 보정 마그네트를 포함하는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 센싱 마그네트는 상기 구동 마그네트보다 작고 상기 구동 마그네트와 마주보지 않는 위치에 배치되는 렌즈구동장치.
제2항에 있어서,
상기 제3측벽에 수직인 방향으로, 상기 센싱 마그네트는 상기 커버부재의 상기 제3측벽과 오버랩되지 않는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 커버부재는 금속으로 형성되고,
상기 커버부재는 일체로 형성되는 이너요크를 포함하고,
상기 이너요크는 4개의 이너요크를 포함하고,
상기 4개의 이너요크는 상기 커버부재의 4개의 코너와 대응하는 위치에 각각 배치되고,
상기 보빈은 상기 이너요크와 대응하는 위치에 배치되는 홈을 포함하고,
상기 이너요크의 일측면은 상기 코일과 이격되고 상기 이너요크의 타측면은 상기 보빈과 이격되는 렌즈구동장치.
제13항에 있어서,
상기 이너요크는 상기 커버부재의 상기 상판으로부터 절곡되고,
상기 이너요크는 상기 이너요크의 절곡된 부분에 인접하게 형성되는 도피 홈을 포함하는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 센싱 마그네트는 광축방향으로 상기 코일을 바라보는 면을 포함하거나 상기 코일과 접촉하는 렌즈구동장치.
제1항에 있어서,
상기 센서는 홀센서를 포함하고,
상기 보빈은 상기 보빈의 외주면에 형성되는 센싱 마그네트 장착부를 포함하고,
상기 센싱 마그네트는 상기 센싱 마그네트의 적어도 3개의 면이 상기 센싱 마그네트 장착부에 의해 감싸지도록 상기 센싱 마그네트 장착부 내에 배치되고,
상기 센싱 마그네트는 상기 센싱 마그네트 장착부에 접착제에 의해 고정되고,
상기 센싱 마그네트는 상기 보빈의 상기 외주면보다 돌출되지 않는 렌즈구동장치.
상판과 상기 상판으로부터 연장되는 측벽을 포함하는 커버부재;
상기 커버부재 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 코일;
상기 커버부재의 상기 측벽과 상기 코일 사이에 배치되는 구동 마그네트;
상기 보빈에 배치되는 센싱 마그네트;
상기 커버부재의 상기 측벽에 배치되는 회로기판; 및
상기 회로기판에 배치되고 상기 센싱 마그네트를 감지하는 센서를 포함하고,
상기 회로기판은 상기 커버부재의 바깥쪽에 배치되는 렌즈구동장치.
제17항에 있어서,
상기 커버부재의 상기 측벽은 서로 반대편에 배치되는 제1측벽과 제2측벽과, 서로 반대편에 배치되는 제3측벽과 제4측벽을 포함하고,
상기 회로기판은 상기 커버부재의 상기 제3측벽에 배치되고,
상기 커버부재의 상기 제3측벽은 상기 제1측벽과 비교하여 상기 제3측벽의 일부가 생략된 형상인 윈도우를 포함하고,
상기 회로기판은 상기 윈도우보다 크게 형성되어 상기 윈도우를 가리는 렌즈구동장치.
인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판에 배치되는 이미지 센서;
상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 렌즈구동장치; 및
상기 렌즈구동장치의 상기 보빈에 결합되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
상판과 상기 상판으로부터 연장되는 측벽을 포함하는 커버부재;
상기 커버부재 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 코일; 및
상기 커버부재의 상기 측벽과 상기 코일 사이에 배치되는 구동 마그네트를 포함하는 렌즈구동장치.