KR20230008402A - 카메라 장치 및 광학 기기 - Google Patents

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KR20230008402A
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박상옥
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 제1 수평 방향으로 대향하는 제1 마그넷 유닛과 제2 마그넷 유닛, 제1 마그넷 유닛과 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 대향하는 제3 마그넷 유닛, 및 제2 마그넷 유닛과 제2 수평 방향으로 대향하는 제4 마그넷 유닛을 포함하는 고정부, 고정부와 이격되고 이미지 센서를 포함하는 이동부, 이동부에 배치되고 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과의 상호 작용에 의하여 이동부를 움직이는 코일, 및 이동부에 배치되고 제1 내지 제4 센서 유닛들을 포함하는 위치 센서를 포함하고, 제1 및 제2 센서 유닛들은 광축 방향으로 제1 마그넷 유닛과 오버랩되고, 제3 센서 유닛은 광축 방향으로 제2 마그넷 유닛과 오버랩되고, 제4 센서 유닛은 광축 방향으로 제3 마그넷 유닛과 오버랩된다.

Description

카메라 장치 및 광학 기기{CAMERA DEVICE AND OPTICAL INSTRUMENT INCLUDING THE SAME}
실시 예는 카메라 장치 및 이를 포함하는 광학 기기에 관한 것이다.
초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 장치는 기존의 일반적인 카메라 장치에 사용된 보이스 코일 모터(VCM:Voice Coil Motor)의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련 연구가 활발히 진행되어 왔다.
스마트폰 및 카메라가 장착된 휴대폰과 같은 전자 제품의 수요 및 생산이 증가되고 있다. 휴대폰용 카메라는 고화소화 및 소형화 추세이며, 그에 따라 액츄에이터도 소형화, 대구경화, 멀티 기능화되고 있다. 고화소화의 휴대폰용 카메라를 구현하기 위하여 휴대폰용 카메라의 성능 향상 및 오토 포커싱, 셔터 흔들림 개선, 및 줌(Zoom) 기능 등의 추가적인 기능이 요구된다.
실시 예는 OIS 이동부의 X축 방향, Y축 방향의 이동량, 및 롤링 각도를 정확하게 감지할 수 있는 카메라 장치 및 이를 포함하는 광학 기기를 제공한다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 제1 수평 방향으로 대향하는 제1 마그넷 유닛과 제2 마그넷 유닛, 상기 제2 마그넷 유닛과 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 대향하는 제3 마그넷 유닛, 및 상기 제1 마그넷 유닛과 상기 제2 수평 방향으로 대향하는 제4 마그넷 유닛을 포함하는 고정부; 상기 고정부와 이격되고 이미지 센서를 포함하는 이동부; 상기 이동부에 배치되고 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과의 상호 작용에 의하여 상기 이동부를 움직이는 코일; 및 상기 이동부에 배치되고, 제1 내지 제4 센서 유닛들을 포함하는 위치 센서를 포함하고, 상기 제1 및 제2 센서 유닛들 각각의 적어도 일부는 광축 방향으로 상기 제1 마그넷 유닛과 오버랩되고, 상기 제3 센서 유닛은 상기 광축 방향으로 상기 제2 마그넷 유닛과 오버랩되고, 상기 제4 센서 유닛은 상기 광축 방향으로 상기 제3 마그넷 유닛과 오버랩된다.
상기 제1 및 제3 마그넷 유닛들 각각의 N극과 S극은 상기 제1 수평 방향으로 마주보고, 상기 제2 및 제4 마그넷 유닛들 각각의 N극과 S극은 상기 제2 수평 방향으로 마주볼 수 있다.
상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛은 상기 제2 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또는 상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛은 상기 제1 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛 각각의 적어도 일부는 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극의 경계선에 오버랩되고, 상기 이동부의 초기 위치는 상기 코일에 구동 신호가 공급되지 않을 때의 상기 이동부의 위치일 수 있다.
상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛 및 상기 제2 센서 유닛 각각은 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극에 오버랩될 수 있다.
상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛 각각은 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극의 경계선에 오버랩되지 않을 수 있다.
상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛은 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 오버랩되고, 상기 제2 센서 유닛은 상기 제1 마그넷 유닛의 S극과 오버랩될 수 있다.
상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛은 기준선에 정렬되고, 상기 기준선은 상기 제1 마그넷 유닛의 중심을 지나고 중심선으로부터 기설정된 기준 각도만큼 틸트된 직선이고, 상기 중심선은 상기 제1 마그넷 유닛의 상기 중심을 지나고 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향과 평행한 직선일 수 있다.
상기 코일은 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과 대응하는 제1 내지 제4 코일 유닛들을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과 상기 제1 내지 제4 코일 유닛들의 상호 작용에 의하여 상기 이동부는 광축을 기준으로 롤링(rolling)될 수 있다.
상기 카메라 장치는 상기 제1 센서 유닛의 제1 출력 전압, 상기 제2 센서 유닛의 제2 출력 전압, 상기 제3 센서 유닛의 제3 출력 전압, 및 상기 제4 센서 유닛의 제4 출력 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이동부의 상기 제1 수평 방향과 상기 제2 수평 방향으로의 이동 및 상기 이동부의 롤링을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압을 이용하여 상기 이동부의 롤링을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이동부의 상기 제1 수평 방향 또는 상기 제2 수평 방향으로의 이동을 제어할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 세선 유닛들 각각은 홀 센서(Hall sensor)일 수 있다.
다른 실시 예에 따른 카메라 장치는 제1 수평 방향으로 대향하는 제1 마그넷 유닛과 제2 마그넷 유닛, 상기 제1 마그넷 유닛과 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 대향하는 제3 마그넷 유닛, 및 상기 제2 마그넷 유닛과 상기 제2 수평 방향으로 대향하는 제4 마그넷 유닛을 포함하는 고정부; 상기 고정부와 이격되어 배치되고 이미지 센서를 포함하는 이동부; 상기 이동부에 배치되고 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과의 상호 작용에 의하여 광축을 기준으로 상기 이동부를 롤링시키는 코일; 및 상기 이동부에 배치되고, 제1 마그넷 유닛에 대응되는 제1 및 제2 센서 유닛들, 상기 제2 마그넷 유닛에 대응되는 제3 센서 유닛, 및 상기 제3 마그넷 유닛에 대응되는 제4 센서 유닛을 포함하는 위치 센서; 및 상기 제1 센서 유닛의 제1 출력 전압, 상기 제2 센서 유닛의 제2 출력 전압, 상기 제3 센서 유닛의 제3 출력 전압, 및 상기 제4 센서 유닛의 제4 출력 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이동부의 롤링을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압을 이용하여 상기 이동부의 롤링을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 출력 전압에 대응되는 제1 데이터값, 상기 제2 출력 전압에 대응되는 제2 데이터값, 상기 제3 출력 전압에 대응되는 제3 데이터값, 및 상기 제4 출력 전압에 대응되는 제4 데이터 값을 생성하고, 상기 카메라 장치의 움직임에 따른 손떨림 보정을 위한 회전량에 관한 회전 보정값을 생성하고, 상기 제1 내지 제4 데이터값들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 회전 보정값을 변환할 수 있다.
상기 제1 데이터값 및 상기 제2 데이터값을 이용하여 상기 회전 보정값을 변환할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압을 이용하여 상기 코일에 공급되기 위한 구동 신호를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 변환된 회전 보정값을 이용하여 상기 코일에 공급되기 위한 구동 신호를 제어할 수 있다.
실시 예에 따른 광학 기기는 고정부, 상기 고정부와 이격되어 배치되고 이미지 센서를 포함하는 이동부, 및 상기 이동부의 롤링을 감지하기 위한 위치 센서를 포함하는 카메라 장치; 및 손떨림에 의한 상기 카메라 장치의 회전량을 보정하기 위한 보정값을 생성하고, 상기 보정값이 기설정된 각도 이하인 때에는 상기 보정값을 이용하여 상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 보정값이 기설정된 각도 초과인 때에는 보상 소프트웨어를 이용하여 상기 손떨림에 의한 상기 카메라 장치의 회전량을 보상할 수 있다. 상기 기설정된 각도는 0.5도 내지 2도일 수 있다.
실시 예는 마그넷 유닛과 대응되는 2개의 홀 센서들의 출력 전압들을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있고, 이로 인하여 X축 또는 Y축과 독립적인 피드백 제어가 가능할 수 있다.
또한 실시 예는 마그넷 유닛과 대응되는 2개의 홀 센서들의 출력 전압들을 이용하기 때문에, 롤링 제어를 위한 제어 알고리즘이 간단해지고 제어 속도가 향상될 수 있다.
또한 실시 예는 제어 알고리즘이 간단해지기 때문에, 제어부 및 메모리의 용량이 작아져서 소형화가 가능하다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 장치의 사시도이다.
도 2는 커버 부재를 제거한 카메라 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 카메라 장치의 분리 사시도이다.
도 4a는 카메라 장치의 도 1의 AB 방향으로의 단면도이다.
도 4b는 카메라 장치의 도 1의 CD 방향의 단면도이다.
도 4c는 카메라 장치의 도 1의 EF 방향의 단면도이다.
도 5는 도 3의 AF 이동부의 분리 사시도이다.
도 6은 보빈, 센싱 마그네트, 밸런싱 마그네트, 제1 코일, 회로 기판, 제1 위치 센서, 및 커패시터의 사시도이다.
도 7은 보빈, 하우징, 회로 기판, 상부 탄성 부재, 센싱 마그네트 및 밸런싱 마그네트의 사시도이다.
도 8은 하우징, 보빈, 하부 탄성 부재, 마그네트, 및 회로 기판의 저면 사시도이다.
도 9는 이미지 센서부의 사시도이다.
도 10a는 도 9의 이미지 센서부의 제1 분리 사시도이다.
도 10b는 도 9의 이미지 센서부의 제2 분리 사시도이다.
도 11은 도 10a의 홀더, 제2 코일, 이미지 센서, OIS 위치 센서, 및 제1 기판부의 사시도이다.
도 12는 제1 기판부의 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판의 제1 사시도이다.
도 13은 제1 기판부의 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판의 제2 사시도이다.
도 14a는 홀더의 저면 사시도이다.
도 14b는 홀더, 제1 기판부 및 지지 기판을 나타낸다.
도 15는 홀더, 제2 코일, 제1 기판부, 및 이미지 센서, 및 지지 기판의 사시도이다.
도 16은 지지 기판의 실시 예들을 나타낸다.
도 17은 제1 회로 기판 및 지지 기판의 저면 사시도이다.
도 18a는 홀더와 베이스에 결합되는 지지 기판의 제1 사시도이다.
도 18b는 홀더와 베이스에 결합되는 지지 기판의 제2 사시도이다.
도 19는 제1 기판부, 홀더, 지지 기판, 및 탄성 부재의 저면도이다.
도 20a는 OIS 이동부의 X축 방향 이동을 설명하기 위한 것이다.
도 20b는 OIS 이동부의 y축 방향 이동을 설명하기 위한 것이다.
도 20c는 3 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이다.
도 20d는 3 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 반대 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이다.
도 20e는 4 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이다.
도 20f는 4 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 반대 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이다.
도 21은 제2 방향 또는 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제1 센서 유닛의 출력과 제2 센서 유닛의 출력의 변화를 나타낸다.
도 22는 제2 방향 또는 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제3 센서 유닛의 출력의 변화를 나타낸다.
도 23은 제2 방향 또는 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제4 센서 유닛의 출력의 변화를 나타낸다.
도 24는 OIS 이동부의 회전 또는 롤링에 따른 제1 센서의 제1 및 제2 센서 유닛들의 출력의 변화를 나타낸다.
도 25는 OIS 이동부의 회전 또는 롤링에 따른 제1 내지 제4 센서 유닛들 각각의 위치 변화를 나타낸다.
도 26은 다른 실시 예에 따른 제1 및 제2 센서 유닛들의 배치 및 제2 방향 및 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제1 및 제2 센서 유닛들의 출력의 변화를 나타낸다.
도 27a는 OIS 이동부의 회전에 따른 도 26의 제1 및 제2 센서 유닛들의 출력의 변화를 나타낸다.
도 27b는 다른 실시 예에 따른 제1 및 센서 유닛들의 배치 및 OIS 이동부의 회전에 따른 제1 및 제2 센서 유닛들의 출력의 변화를 나타낸다.
도 28은 OIS 이동부의 회전 또는 롤링에 따른 도 27b의 제1 내지 제4 센서 유닛들의 위치 변화를 나타낸다.
도 29는 다른 실시 예에 따른 제2 위치 센서의 배치를 나타낸다.
도 30은 또 다른 실시 예에 따른 제2 위치 센서의 배치를 나타낸다.
도 31은 제어부 및 제1 내지 제4 센서 유닛들의 블록도를 나타낸다.
도 32는 제어부의 일 실시 예에 따른 구성도를 나타낸다.
도 33은 실시 예에 따른 손떨림에 기인한 카메라 모듈 또는 광학 기기에 회전 성분을 보상하는 방법을 나타낸다.
도 34는 실시 예에 따른 광학 기기의 사시도를 나타낸다.
도 35는 도 34에 도시된 광학 기기의 구성도를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들 간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)"로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하 AF 이동부는 렌즈 구동 장치, 렌즈 구동부, VCM(Voice Coil Motor), 액츄에이터(Actuator) 또는 렌즈 무빙 디바이스(lens moving device)등으로 대체하여 호칭될 수 있고, 이하 "코일"이라는 용어는 코일 유닛(coil unit)으로 대체하여 표현될 수 있고, "탄성 부재"라는 용어는 탄성 유닛, 또는 스프링으로 대체하여 표현될 수 있다.
또한 이하 설명에서 "단자(terminal)"는 패드(pad), 전극(electrode), 도전층(conductive layer), 또는 본딩부 등으로 대체하여 표현될 수 있다.
설명의 편의상, 실시 예에 의한 카메라 장치는 데카르트 좌표계(x, y, z)를 사용하여 설명하지만, 다른 좌표계를 사용하여 설명할 수도 있으며, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 각 도면에서 x축과 y축은 광축 방향인 z축에 대하여 수직한 방향을 의미하며, 광축(OA) 방향인 z축 방향을 '제1 방향'이라 칭하고, x축 방향을 '제2 방향'이라 칭하고, y축 방향을 '제3 방향'이라 칭할 수 있다. 또한 예컨대, x 축 방향을 '제1 수평 방향 및 제2 수평 방향 중 어느 하나'라 표현하고, y축 방향을 '제1 수평 방향 및 제2 수평 방향 중 나머지 다른 하나'라 표현할 수 있다.
또한 예컨대, 광축은 렌즈 배럴에 장착된 렌즈의 광축일 수 있다. 제1 방향은 이미지 센서의 촬상 영역과 수직인 방향일 수 있다. 또한 예컨대, 광축 방향은 광축과 평행한 방향일 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 '오토 포커싱 기능'을 수행할 수 있다. 여기서 오토 포키싱 기능이란 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 것을 말한다.
이하 카메라 장치는 "카메라 모듈", "카메라", "촬상 장치", 또는 "렌즈 이동 장치" 등으로 대체하여 표현될 수도 있다.
또한 실시 예에 따른 카메라 장치는 '손떨림 보정 기능'을 수행할 수 있다. 여기서 손떨림 보정 기능이란 정지 화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있는 것을 말한다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 장치(10)의 사시도이고, 도 2는 커버 부재(300)를 제거한 카메라 장치(10)의 사시도이고, 도 3은 도 1의 카메라 장치(10)의 분리 사시도이고, 도 4a는 카메라 장치(10)의 도 1의 AB 방향으로의 단면도이고, 도 4b는 카메라 장치(10)의 도 1의 CD 방향의 단면도이고, 도 4c는 카메라 장치(10)의 도 1의 EF 방향의 단면도이고, 도 5는 도 3의 AF 이동부(100)의 분리 사시도이고, 도 6은 보빈(110), 센싱 마그네트(180), 밸런싱 마그네트(185), 제1 코일(120), 회로 기판(190), 제1 위치 센서(170), 및 커패시터(195)의 사시도이고, 도 7은 보빈(110), 하우징(140), 회로 기판(190), 상부 탄성 부재(150), 센싱 마그네트(180) 및 밸런싱 마그네트(185)의 사시도이고, 도 8은 하우징(140), 보빈(110), 하부 탄성 부재(160), 마그네트(130), 및 회로 기판(190)의 저면 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 카메라 장치(10)은 AF 이동부(100) 및 이미지 센서부(350)를 포함할 수 있다.
카메라 장치(10)은 커버 부재(300) 및 렌즈 모듈(400) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 커버 부재(300)와 후술하는 베이스(210)는 케이스(case)를 구성할 수 있다.
AF 이동부(100)는 렌즈 모듈(400)과 결합되고, 광축(OA) 방향 또는 광축과 평행한 방향으로 렌즈 모듈을 이동시키며, AF 이동부(100)에 의하여 카메라 장치(10)의 오토 포커싱 기능을 수행될 수 있다.
이미지 센서부(350)는 이미지 센서(810)를 포함할 수 있다. 이미지 센서부(350)는 이미지 센서(810)를 광축과 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한 이미지 센서부(350)는 광축을 기준으로 또는 광축을 회전축으로 하여 이미지 센서(810)를 틸트(tilt) 또는 회전(rotation)(또는 롤링(rilling))시킬 수 있다. 이미지 센서부(350)에 의하여 카메라 장치(10)의 손떨림 보정 기능이 수행될 수 있다.
예컨대, 이미지 센서(810)는 렌즈 모듈(400)을 통과한 빛을 감지하기 위한 촬상 영역을 포함할 수 있다. 여기서 촬상 영역은 유효 영역, 수광 영역, 또는 액티브 영역(Active Area)으로 대체하여 표현될 수 있다. 예컨대, 이미지 센서(810)의 촬상 영역은 필터(610)를 통과한 광이 입사하여 광이 포함하는 이미지가 결상되는 부위이며, 적어도 하나의 화소를 포함할 수 있다.
AF 이동부(100)는 "렌즈 이동부", 또는 "렌즈 구동 장치"로 대체하여 표현될 수 있다. 또는 AF 이동부(100)는 "제1 이동부(또는 제2 이동부)", "제1 액추에이터(actuator)(또는 제2 액추에이터)" 또는 "AF 구동부"로 대체하여 표현될 수도 있다.
또한 이미지 센서부(350)는 "이미지 센서 이동부" 또는 "이미지 센서 쉬프트부", "센서 이동부", 또는 "센서 쉬프트부"로 대체하여 표현될 수 있다. 또는 이미지 센서부(350)는 제2 이동부(또는 제1 이동부), "제2 액추에이터(또는 제1 액추에이터)" 또는 "OIS 구동부"로 대체하여 표현될 수도 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, AF 이동부(100)는 보빈(110)을 광축 방향으로 이동시킨다. 예컨대 AF 이동부(100)는 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 마그네트(130), 및 하우징(140)을 포함할 수 있다. AF 이동부(100)는 상부 탄성 부재(150), 및 하부 탄성 부재(160)를 더 포함할 수 있다.
또한 AF 이동부(100)는 AF 피드백 구동을 위하여 제1 위치 센서(170), 회로 기판(190) 및 센싱 마그네트(180)를 더 포함할 수 있다. 또한 AF 이동부(100)는 밸런싱 마그네트(185), 및 커패시터(195) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
보빈(110)은 하우징(140) 내측에 배치될 수 있고, 제1 코일(120)과 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축(OA) 방향 또는 제1 방향(예컨대, Z축 방향)으로 이동될 수 있다.
보빈(110)은 렌즈 모듈(400)과 결합하거나 렌즈 모듈(400)을 장착하기 위한 개구를 가질 수 있다. 예컨대, 예컨대, 보빈(110)의 개구는 보빈(110)을 광축 방향으로 관통하는 관통홀일 수 있으며, 보빈(110)의 개구의 형상은 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
렌즈 모듈(400)은 적어도 하나의 렌즈 또는/및 렌즈 배럴(lens barrel)을 포함할 수 있다.
예컨대, 렌즈 모듈(400)은 한 개 이상의 렌즈와, 한 개 이상의 렌즈를 수용하는 렌즈 배럴을 포함할 수 있다. 다만, 렌즈 모듈의 일 구성이 렌즈 배럴로 한정되는 것은 아니며, 한 개 이상의 렌즈를 지지할 수 있는 홀더 구조라면 어느 것이든 가능하다.
예컨대, 렌즈 모듈(400)은 일례로서 보빈(110)과 나사 결합될 수 있다. 또는 예컨대, 렌즈 모듈(400)은 일례로서 보빈(110)과 접착제(미도시)에 의해 결합될 수 있다. 한편, 렌즈 모듈(400)을 통과한 광은 필터(610)를 통과하여 이미지 센서(810)에 조사될 수 있다.
보빈(110)은 외측면에 마련되는 돌출부(111)를 구비할 수 있다. 예컨대, 돌출부(111)는 광축(OA)과 수직한 직선에 평행한 방향으로 돌출될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)의 돌출부(111)는 하우징(140)의 홈부(25a)와 대응하고, 하우징(140)의 홈부(25a) 내에 삽입 또는 배치될 수 있으며, 보빈(110)이 광축을 중심으로 일정한 범위 이상으로 회전하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한 돌출부(111)는 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 광축 방향(예컨대, 상부 탄성 부재(150)에서 하부 탄성 부재(160)로 향하는 방향으로 규정된 범위 이내에서 움직이도록 하는 스토퍼 역할을 할 수 있다.
보빈(110)의 상면에는 상부 탄성 부재(150)의 제1 프레임 연결부(153)와 공간적 간섭을 회피하기 위한 제1 도피홈(112a)이 마련될 수 있다. 또한 보빈(110)의 하면에는 하부 탄성 부재(160)의 제2 프레임 연결부(163)와 공간적 간섭을 회피하기 위한 제2 도피홈(112b)이 마련될 수 있다.
보빈(110)은 상부 탄성 부재(150)에 결합 및 고정되기 위한 제1 결합부(116a)를 포함할 수 있다. 예컨대, 보빈(110)의 제1 결합부는 돌기 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 평면, 또는 홈 형상일 수도 있다.
또한 보빈(110)은 하부 탄성 부재(160)에 결합 및 고정되기 위한 제2 결합부(116b)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 결합부(116b)는 돌기 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 평면 또는 홈 형태일 수도 있다.
도 6을 참조하면, 보빈(110)의 외측면에는 제1 코일(120)이 안착, 삽입, 또는 배치되는 홈이 마련될 수 있다. 보빈(110)의 홈은 제1 코일(120)의 형상과 일치하는 형상, 폐곡선 형상(예컨대, 링 형상)을 가질 수 있다.
또한 보빈(110)에는 센싱 마그네트(180)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되는 제1 안착홈(26a)이 마련될 수 있다. 또한 보빈(110)의 외측면에는 밸런싱 마그네트(185)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되는 제2 안착홈(26b)이 마련될 수 있다. 예컨대, 보빈(110)의 제1 및 제2 안착홈들(26a, 26b)은 보빈(110)의 서로 마주보는 외측면들에 형성될 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 보빈(110)과 상부 탄성 부재(150) 사이에는 댐퍼(48)가 배치될 수 있다. 예컨대, 댐퍼(48)는 보빈(110)과 상부 탄성 부재(150)의 제1 프레임 연결부(153) 사이에 배치될 수 있고, 양자와 접촉, 결합 또는 부착될 수 있다.
예컨대, 보빈(110)은 상부 탄성 부재(150)의 제1 프레임 연결부(153)에 대응하여 상면으로부터 돌출되는 돌기(104)가 형성될 수 있다. 예컨대, 돌기(104)는 보빈(110)의 제1 도피홈의 바닥면으로부터 돌출될 수 있다.
댐퍼(48)는 보빈(110)의 돌기(104)와 상부 탄성 부재(150)의 제1 프레임 연결부(153) 사이에 배치될 수 있다. 댐퍼(48)는 보빈(110)의 돌기(104)와 제1 프레임 연결부(153)에 접촉하고 부착될 수 있으며, 보빈(110)의 진동을 완충 또는 흡수하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 댐퍼(48)는 댐핑 부재(예컨대, 실리콘)로 형성될 수 있다. 돌기(104)는 댐퍼(48)를 가이드하는 역할을 할 수 있다.
보빈(110)의 상면에는 제1 방향(또는 광축 방향)으로 커버 부재(300)의 돌출부(305)에 대응, 대향, 또는 오버랩되는 위치에 형성되는 홈(119) 또는 홈부가 형성될 수 있다. 예컨대, 홈(119)은 제1 도피홈(112a)의 바닥면으로부터 함몰되도록 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서는 홈(119)은 보빈(110)의 상면으로부터 함몰되도록 형성될 수 있다.
제1 코일(120)은 보빈(110)에 배치되거나 보빈(110)과 결합된다. 예컨대, 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측면에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 코일(120)은 광축(OA)을 중심으로 회전하는 방향으로 보빈(110)의 외측면을 감쌀 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측면에 직접 권선될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시 예에 의하면, 제1 코일(120)은 코일 링을 이용하여 보빈(110)에 권선되거나, 각진 링 형상의 코일 블록으로 마련될 수도 있다.
제1 코일(120)에는 전원 또는 구동 신호가 제공될 수 있다. 제1 코일(120)에 제공되는 전원 또는 구동 신호는 직류 신호 또는 교류 신호이거나 또는 직류 신호와 교류 신호를 포함할 수 있으며, 전압 또는 전류 형태일 수 있다.
제1 코일(120)은 구동 신호(예컨대, 구동 전류)가 공급되면 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용을 통해 전자기력을 형성할 수 있으며, 형성된 전자기력에 의하여 광축(OA) 방향으로 보빈(110)이 이동될 수 있다.
AF 가동부의 초기 위치에서, 보빈(110)은 상측 방향 또는 하측 방향으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부의 양방향 구동이라 한다. 또는 AF 가동부의 초기 위치에서, 보빈(110)은 상측 방향으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부의 단방향 구동이라 한다.
예컨대, 초기 위치에서 보빈(110)의 상측 방향으로의 최대 스트로크는 400 마이크로 미터 내지 500 마이크로 미터일 수 있고, 초기 위치에서 보빈(110)의 하측 방향으로의 최대 스트로크는 100 마이크로 미터 내지 200 마이크로 미터일 수 있다.
AF 가동부의 초기 위치에서, 광축(OA)과 수직하고 광축을 지나는 직선과 평행한 방향으로 제1 코일(120)은 하우징(140)에 배치되는 마그네트(130)와 서로 대응하거나 오버랩되도록 배치될 수 있다.
예컨대, AF 가동부는 보빈(110) 및 보빈(110)에 결합된 구성들(예컨대, 제1 코일(120), 센싱 마그네트(180, 및 밸런싱 마그네트(180, 185)를 포함할 수 있다. 또한 Af 가동부는 렌즈 모듈(400)을 더 포함할 수도 있다.
그리고 AF 가동부의 초기 위치는 제1 코일(120)에 전원을 인가하지 않은 상태에서 AF 가동부의 최초 위치이거나 또는 상부 및 하부 탄성 부재들(150,160)이 단지 AF 가동부의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다. 이와 더불어 보빈(110)의 초기 위치는 중력이 보빈(110)에서 베이스(210) 방향으로 작용할 때, 또는 이와 반대로 중력이 베이스(210)에서 보빈(110) 방향으로 작용할 때의 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다.
센싱 마그네트(sensing magnet, 180)는 제1 위치 센서(170)가 감지하기 위한 자기장을 제공할 수 있으며, 밸런싱 마그네트(185)는 센싱 마그네트(180)의 자계 영향을 상쇄시키고, 센싱 마그네트(180)와 무게 균형을 맞추는 역할을 할 수 있다.
센싱 마그네트(180)는 "센서 마그네트" 또는 "제2 마그네트"로 대체하여 표현될 수도 있다. 센싱 마그네트(180)는 보빈(110)에 배치되거나 보빈(110)에 결합될 수 있다. 센싱 마그네트(180)는 제1 위치 센서(170)와 마주보도록 배치될 수 있다. 밸런싱 마그네트(185)는 보빈(110)에 배치되거나 보빈(110)에 결합될 수 있다. 예컨대, 밸런싱 마그네트(185)는 센싱 마그네트(180)의 반대편에 배치될 수 있다.
예컨대, 센싱 마그네트 및 밸런싱 마그네트(180, 185) 각각은 하나의 N극과 하나의 S극을 갖는 단극 착자 마그네트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 센싱 마그네트 및 밸런싱 마그네트(180, 185) 각각은 2개의 N극과 2개의 S극을 포함하는 양극 착자 마그네트 또는 4극 마그네트일 수도 있다.
센싱 마그네트(180)는 보빈(110)과 함께 광축 방향으로 이동할 수 있으며, 제1 위치 센서(170)는 광축 방향으로 이동하는 센싱 마그네트(180)의 자기장의 세기 또는 자기력을 감지할 수 있고, 감지된 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 광축 방향으로의 보빈(110)의 변위에 따라 제1 위치 센서(170)가 감지한 자기장의 세기 또는 자기력이 변화할 수 있고, 제1 위치 센서(170)는 감지된 자기장의 세기에 비례하는 출력 신호를 출력할 수 있고, 제1 위치 센서(170)의 출력 신호를 이용하여 보빈(110)의 광축 방향으로의 변위가 감지될 수 있다.
하우징(140)은 커버 부재(300) 내측에 배치된다. 하우징(140)은 내측에 보빈(110)을 수용하며, 마그네트(130), 제1 위치 센서(170), 및 회로 기판(190)을 지지할 수 있다.
도 5, 도 7, 및 도 8을 참조하면, 하우징(140)은 전체적으로 중공 기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 다각형(예컨대, 사각형, 또는 팔각형) 또는 원형의 개구을 구비할 수 있으며, 하우징(140)의 개구는 광축 방향으로 하우징(140)을 관통하는 관통 홀 형태일 수 있다.
하우징(140)은 커버 부재(300)의 측판(302)과 대응 또는 대향하는 측부들 및 커버 부재(300)의 코너와 대응 또는 대향하는 코너들을 포함할 수 있다.
커버 부재(300)의 상판(301)의 내면에 직접 충돌되는 것을 방지하기 위하여, 하우징(140)은 상부, 상면 또는 상단에 마련되는 스토퍼(145)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 하우징(140)은 회로 기판(190)을 수용하기 위한 장착홈(14a)(또는 안착홈)을 포함할 수 있다. 장착홈(14a)은 회로 기판(190)의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 하우징(140)은 회로 기판(190)의 단자부(95)의 단자들(B1 내지 B4)을 노출하기 위한 개구를 포함할 수 있고, 개구는 하우징(140)의 측부에 형성될 수 있다.
하우징(140)의 상부, 상단, 또는 상면에는 상부 탄성 부재(150)의 제1 외측 프레임(152)과 결합하는 적어도 하나의 제1 결합부가 구비될 수 있다. 하우징(140)의 하부, 하단, 또는 하면에는 하부 탄성 부재(160)의 제2 외측 프레임(162)에 결합 및 고정되는 제2 결합부가 구비될 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 제1 및 제2 결합부들 각각은 평면, 돌기 형상, 또는 홈 형상일 수 있다.
마그네트(130)는 고정부인 하우징(140)에 배치될 수 있다. 예컨대, 마그네트(130)는 하우징(140)의 측부에 배치될 수 있다. 마그네트(130)는 AF 구동을 위한 구동 마그네트일 수 있다. 다른 실시 예에서는 마그네트(130)는 하우징의 코너부에 배치될 수도 있다.
예컨대, 마그네트(130)는 복수의 마그넷 유닛들을 포함할 수 있다. 예컨대, 마그네트(130)는 하우징(140)에 배치되는 제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는 마그네트(130)는 2개 이상의 마그넷 유닛들을 포함할 수 있다.
마그네트(130)는 하우징(140)의 측부 또는 코너 중 적어도 하나에 배치될 수도 있다. 예컨대, 마그네트(130)의 적어도 일부는 하우징(140)의 측부 또는 코너에 배치될 수 있다.
예컨대, 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4) 각각은 하우징(130)의 4개의 코너들 중 대응하는 어느 하나의 코너에 배치되는 제1 부분을 포함할 수 있다. 또한 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4) 각각은 하우징(140)의 상기 어느 하나의 코너에 인접하는 하우징(140)의 어느 하나의 측부에 배치되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 마그넷 유닛(130-1)과 제2 마그넷 유닛(130-2)은 제1 수평 방향(예컨대, Y축 방향)으로 서로 대응 또는 대향할 수 있다. 제2 마그넷 유닛(130-2)과 제3 마그넷 유닛(130-3)은 제2 수평 방향(예컨대, X축 방향)으로 서로 대응 또는 대향할 수 있다. 제3 마그넷 유닛(130-3)과 제4 마그넷 유닛(130-4)은 제1 수평 방향(예컨대, Y축 방향)으로 서로 대응 또는 대향할 수 있다. 제4 마그넷 유닛(130-4)과 제1 마그넷 유닛(130-1)은 제2 수평 방향(예컨대, X축 방향)으로 서로 대응 또는 대향할 수 있다.
AF 가동부의 초기 위치에서 마그네트(130)는 광축(OA)과 수직이고, 광축(OA)을 지나는 직선과 평행한 방향으로 제1 코일(120)과 적어도 일부가 오버랩되도록 하우징(140)에 배치될 수 있다.
마그네트(130)는 1 개의 N극과 1개의 S극을 포함하는 단극 착자 마그네트일 수 있다. 다른 실시 예에서는 마그네트(130)는 2개의 N극과 2개의 S극을 포함하는 양극 착자 마그네트 또는 4극 마그네트일 수도 있다.
예컨대, 마그네트(130)는 AF 동작 및 OIS 동작을 수행하기 위한 공용 마그네트일 수 있다.
회로 기판(190)은 하우징(140)에 배치될 수 있고, 제1 위치 센서(170)는 회로 기판(190)에 배치 또는 실장될 수 있으며, 회로 기판(190)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 회로 기판(190)은 하우징(140)의 장착홈(14a) 내에 배치될 수 있으며, 회로 기판(190)의 단자들(95)은 하우징(140) 외부로 노출될 수 있다.
회로 기판(190)은 외부 단자 또는 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 복수의 단자들(B1 내지 B4)을 포함하는 단자부(95)(또는 단자 유닛)을 구비할 수 있다. 회로 기판(1900의 복수의 단자들(B1 내지 B4)은 제1 위치 센서(170)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 회로 기판(190)의 제1면에 배치될 수 있고, 복수의 단자들(B1 내지 B4)은 회로 기판(190)의 제2면에 배치될 수 있다. 여기서 회로 기판(190)의 제2면은 회로 기판(190)의 제1면의 반대면일 수 있다. 예컨대, 회로 기판(190)의 제1면은 보빈(110) 또는 센싱 마그네트(180)을 마주보는 회로 기판(190)의 어느 한 면일 수 있다.
예컨대, 회로 기판(190)는 인쇄 회로 기판, 또는 FPCB일 수 있다.
회로 기판(190)은 제1 내지 제4 단자들(B1 내지 B4)과 제1 위치 센서(170)를 전기적으로 연결하기 위한 회로 패턴 또는 배선(미도시)을 포함할 수 있다.
예컨대, AF 가동부의 초기 위치에서 제1 위치 센서(170)는 광축(OA)과 수직이고, 광축(OA)을 지나는 직선과 평행한 방향으로 센싱 마그네트(180)와 적어도 일부가 대향하거나 또는 오버랩될 수 있다. 다른 실시 예에서는 AF 가동부의 초기 위치에서 제1 위치 센서는 센싱 마그네트와 대향하거나 오버랩되지 않을 수도 있다.
제1 위치 센서(170)는 광축 방향으로 보빈(110)의 이동, 변위 또는 위치를 감지하는 역할을 한다. 즉 제1 위치 센서(170)는 보빈(110)의 이동에 따라 보빈(110)에 장착된 센싱 마그네트(180)의 자기장 또는 자기장의 세기를 감지할 수 있고, 감지된 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있으며, 제1 위치 센서(170)의 출력을 이용하여 광축 방향으로 보빈(110)의 이동, 변위 또는 위치가 감지될 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 홀 센서 및 드라이버(Driver)를 포함하는 드라이버 IC일 수 있다. 제1 위치 센서(170)는 프토토콜(protocol)을 이용한 데이터 통신, 예컨대, I2C 통신을 이용하여 외부와 데이터를 송수신하기 위한 제1 내지 제4 단자들 및 제1 코일(120)에 구동 신호를 직접 제공하기 위한 제5 및 제6 단자들을 포함할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 회로 기판(190)의 제1 내지 제4 단자들(B1 내지 B4)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 위치 센서(170)의 제1 내지 제4 단자들 각각은 회로 기판(190)의 제1 내지 제4 단자들 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 위치 센서(170)의 제5 및 제6 단자들은 상부 탄성 부재(150)와 하부 탄성 부재(160) 중 적어도 하나를 통하여 제1 코일(120)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 코일(120)에 구동 신호를 제공할 수 있다. 예컨대, 제1 하부 탄성 부재(160-1)의 일부는 제1 코일(120)의 일단과 연결될 수 있고, 제1 하부 탄성 부재(160-1)의 다른 일부는 회로 기판(190)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 하부 탄성 부재(160-2)의 일부는 제1 코일(120)의 타단과 연결될 수 있고, 제2 하부 탄성 부재(160-2)의 다른 일부는 회로 기판(190)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 위치 센서(170)의 제5 및 제6 단자등른 회로 기판(190)을 통하여 제1 및 제2 하부 탄성 부재들(160-1, 160-2) 및 제1 코일(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시 예에서는 제1 코일은 2개의 상부 탄성 부재들에 의하여 회로 기판(190) 및 제1 위치 센서(170)의 제5 및 제6 단자들과 전기적으로 연결될 수도 있다.
예컨대, 제1 위치 센서(170)가 드라이버 IC인 실시 예에서는 회로 기판(190)의 제1 및 제2 단자들(B1, B2)는 전원을 제공하기 위한 전원 단자일 수 있고, 제3 단자는 클럭 신호의 송수신을 위한 단자일 수 있고, 제4 단자는 데이터 신호의 송수신을 위한 단자일 수 있다.
다른 실시 예에서는 제1 위치 센서(170)는 홀 센서(Hall sensor)일 수 있다. 제1 위치 센서(170)는 구동 신호 또는 전원이 제공되는 2개의 입력 단자와 센싱 전압(또는 출력 전압)을 출력하기 위한 2개의 출력 단자를 포함할 수 있다. 예컨대, 회로 기판(190)의 제1 및 제2 단자들(B1,B2)을 통하여 제1 위치 센서(170)에 구동 신호가 제공될 수 있고, 제1 위치 센서(170)의 출력은 제3 및 제4 단자들(B3,B4)을 통하여 외부로 출력될 수 있다. 또한 제1 코일(120)의 회로 기판(190)과 전기적으로 연결될 수 있고, 회로 기판(190)을 통하여 외부로부터 구동 신호가 제1 코일(120)에 제공될 수 있으며, 이때 회로 기판(190)은 제1 코일(120)에 제공하기 위한 구동 신호를 공급받기 위한 별도의 2개의 단자들을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 위치 센서(170)의 전원 단자 중 그라운드 단자는 커버 부재(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.
커패시터(195)는 회로 기판(190)의 제1면에 배치 또는 실장될 수 있다. 커패시터(195)는 칩(chip) 형태일 수 있으며, 이때 칩은 커패시터(195)의 일단에 해당하는 제1 단자 및 커패시터(195)의 타단에 해당하는 제2 단자를 포함할 수 있다. 커패시터(195)는 "용량성 소자" 또는 콘덴서(condensor)로 대체하여 표현될 수도 있다.
커패시터(195)는 외부로부터 제1 위치 센서(170)에 전원(또는 구동 신호)를 제공하기 위한 회로 기판(190)의 제1 및 제2 단자들(B1, B2)에 전기적으로 병렬 연결될 수 있다. 또는 커패시터(195)는 회로 기판(190)의 제1 및 제2 단자들(B1, B2)에 전기적으로 연결되는 제1 위치 센서(170)의 단자들에 전기적으로 병렬 연결될 수도 있다.
커패시터(195)는 회로 기판(190)의 제1 및 제2 단자들(B1, B2)에 전기적으로 병렬 연결됨으로써, 외부로부터 제1 위치 센서(170)에 제공되는 전원 신호(GND, VDD) 포함된 리플(ripple) 성분를 제거시키는 평활 회로 역할을 할 수 있고, 이로 인하여 제1 위치 센서(170)에 안정적이고 일정한 전원 신호를 제공할 수 있다.
상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부, 상단, 또는 상면과 하우징(140)의 상부, 상단, 또는 상면과 결합될 수 있고, 하부 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부, 하단, 또는 하면과 하우징(140)의 하부, 하단, 또는 하면과 결합될 수 있다.
상부 탄성 부재(150) 및 하부 탄성 부재(160)는 하우징(140)에 대하여 보빈(110)을 탄성 지지할 수 있다.
상부 탄성 부재(150)는 서로 전기적으로 분리되거나 또는 서로 이격되는 복수의 상부 탄성 유닛들(예컨대, 150-1, 150-2)을 포함할 수 있고, 하부 탄성 부재(160)는 서로 전기적으로 분리되거나 또는 서로 이격되는 복수의 하부 탄성 유닛들(예컨대, 160-1, 160-2)을 포함할 수 있다.
2개의 탄성 유닛들을 포함하지만, 다른 실시 예에서는 상부 탄성 부재 및 하부 탄성 부재 중 적어도 하나는 단일의 유닛 또는 단일의 구성으로 구현될 수도 있다.
상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부, 상면, 또는 상단에 결합 또는 고정되는 제1 내측 프레임(151), 하우징(140)의 상부, 상면, 또는 상단에 결합 또는 고정되는 제2 내측 프레임(152), 및 제1 내측 프레임(151)과 제1 외측 프레임(152)을 연결하는 제1 프레임 연결부(153)를 더 포함할 수 있다.
하부 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부, 하면, 또는 하단에 결합 또는 고정되는 제2 내측 프레임(161), 하우징(140)의 하부, 하면, 또는 하단에 결합 또는 고정되는 제2 외측 프레임(162), 및 제2 내측 프레임(161)과 제2 외측 프레임(162)을 서로 연결하는 제2 프레임 연결부(163)를 포함할 수 있다. 내측 프레임은 내측부로 대체하여 표현될 수 있고, 외측 프레임은 외측부로 대체하여 표현될 수 있고, 프레임 연결부는 연결부로 대체하여 표현될 수도 있다.
제1 및 제2 프레임 연결부들(153,163) 각각은 적어도 한 번 이상 절곡 또는 커브(또는 곡선)지도록 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다.
상부 탄성 부재(150)와 하부 탄성 부재(160) 각각은 전도성 재질, 예컨대, 금속 재질로 이루어질 수 있다.
도 8을 참조하면, 회로 기판(190)에는 2개의 패드들(5a, 5b)이 형성될 수 있고, 2개의 패드들(5a,5b)은 제1 위치 센서(170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 개의 패드들(5a,5b)은 제1 위치 센서(170)의 제5 및 제6 단자들과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 회로 기판(190)의 제1 패드(5a)는 제1 하부 탄성 유닛(160-1)과 전기적으로 연결될 수 있고, 회로 기판(190)의 제2 패드(5b)는 제2 하부 탄성 유닛(160-2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 하부 탄성 유닛(160-1)의 제2 외측 프레임(162)은 회로 기판(190)의 제1 패드(5a)와 결합되거나 또는 전기적으로 연결되는 제1 본딩부(4a)를 포함할 수 있고, 제2 하부 탄성 유닛(160-2)의 제2 외측 프레임(162)은 회로 기판(190)의 제2 패드(5b)와 전기적으로 연결되는 제2 본딩부(4b)를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서는 상부 탄성 부재(150) 또는 하부 탄성 부재(160) 중 적어도 하나은 2개의 탄성 부재들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상부 탄성 부재(150) 및 하부 탄성 부재(160) 중 어느 하나의 2개의 탄성 부재들 각각은 회로 기판(190)의 제1 및 제2 패드들 중 대응하는 어느 하나에 결합되거나 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 코일(120)은 2개의 탄성 부재들에 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 9는 이미지 센서부(350)의 사시도이고, 도 10a는 도 9의 이미지 센서부(350)의 제1 분리 사시도이고, 도 10b는 도 9의 이미지 센서부(350)의 제2 분리 사시도이고, 도 11은 도 10a의 홀더(270), 제2 코일(230), 이미지 센서(810), OIS 위치 센서(240), 및 제1 기판부(255)의 사시도이고, 도 12는 제1 기판부(255)의 제1 회로 기판(250) 및 제2 회로 기판(260)의 제1 사시도이고, 도 13은 제1 기판부(255)의 제1 회로 기판(250) 및 제2 회로 기판(260)의 제2 사시도이고, 도 14a는 홀더(270)의 저면 사시도이고, 도 14b는 홀더(270), 제1 기판부(255) 및 지지 기판(310)을 나타내고, 도 15는 홀더(270), 제2 코일(230), 제1 기판부(255), 및 이미지 센서(810), 및 지지 기판(310)의 사시도이고, 도 16은 지지 기판의 실시 예들을 나타내고, 도 17은 제1 회로 기판(250) 및 지지 기판(310)의 저면 사시도이고, 도 18a는 홀더(270)와 베이스(210)에 결합되는 지지 기판(310)의 제1 사시도이고, 도 18b는 홀더(270)와 베이스(210)에 결합되는 지지 기판(310)의 제2 사시도이고, 도 19는 제1 기판부(255), 홀더(270), 지지 기판(310), 및 탄성 부재(315)의 저면도이다.
도 9 내지 도 19를 참조하면, 이미지 센서부(350)는 고정부, 및 고정부와 이격되어 배치되는 OIS 이동부를 포함할 수 있다. 이미지 센서부(350)는 고정부와 OIS 이동부를 연결하는 지지 기판(310)를 포함할 수 있다. 이미지 센서부(350)는 고정부에 대하여 OIS 이동부를 탄력적으로 지지하기 위한 탄성 부재(315)를 더 포함할 수 있다.
지지 기판(310)은 OIS 이동부가 광축과 수직한 방향으로 이동하거나, 또는 광축을 축으로 OIS 이동부가 틸트 또는 기설정된 범위 내에서 회전할 수 있도록 고정부에 대하여 OIS 이동부를 지지할 수 있다.
OIS 이동부는 이미지 센서(810)를 포함할 수 있다. 예컨대, OIS 이동부는 제1 기판부(255), 제1 기판부(255)에 배치되는 이미지 센서(810), 광축 방향으로 마그네트(130)와 대향하여 배치되는 제2 코일(230), 및 제1 기판부(255)에 배치되는 제2 위치 센서(240)를 포함할 수 있다.
OIS 이동부는 제2 코일(230)과 제1 기판부(255) 사이에 배치되고 제1 기판부(255)를 수용하는 홀더(270)를 더 포함할 수 있다. 홀더(270)는 "이격 부재"로 대체하여 표현될 수도 있다.
OIS 이동부는 필터(610)를 더 포함할 수 있다. OIS 이동부는 필터(610)를 수용하기 위한 필터 홀더(600)를 더 포함할 수 있다.
고정부는 제1 기판부(255)와 이격되고 제1 기판부(255)와 전기적으로 연결되는 제2 기판부(800)를 포함할 수 있다. 또한 고정부는 AF 이동부의 하우징(140)과 하우징(140)에 배치된 마그네트(130)를 포함할 수 있다.
고정부는 제2 기판부(800)를 수용하고 커버 부재(300)와 결합되는 베이스(210)를 더 포함할 수 있다. 베이스(210)는 제2 기판부(800)와 결합될 수 있다. 또한 고정부는 베이스(210)와 결합되는 커버 부재(300)를 더 포함할 수 있다.
홀더(270)는 AF 이동부 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 홀더(270)는 비전도성 부재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 홀더(270)는 사출 공정에 의하여 형상화가 용이한 사출 재질로 이루어질 수 있다. 또한 홀더(27)는 절연 물질로 형성될 수 있다. 또한 예컨대, 홀더(270)는 수지, 또는 플라스틱의 재질로 이루어질 수 있다.
도 11, 도 14a, 도 14b, 및 도 15를 참조하면, 홀더(270)는 상면(42A), 상면(42A)의 반대면인 하면(42B), 및 상면(42A)과 하면(42B)을 연결하는 측면(42C)을 포함할 수 있다. 예컨대, 홀더(270)의 하면(42B)은 제2 기판부(800)를 대향하거나 마주볼 수 있다.
홀더(270)는 제1 기판부(255)를 지지할 수 있고, 제1 기판부(266)와 결합될 수 있다. 예컨대, 제1 기판부(266)는 홀더(270) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 홀더(270)의 하부, 하면, 또는 하단은 제1 기판부(255)의 상부, 상면, 또는 상단과 결합될 수 있다.
도 14a를 참조하면, 홀더(270)의 하면(42B)은 제1면(36A)과 제2면(36B)을 포함할 수 있다. 제2면(36B)은 제1면(36A)과 광축 방향으로 단차를 가질 수 있다. 예컨대, 제2면(36B)은 제1면(36A)보다 위에(또는 높게) 위치할 수 있다. 예컨대, 제2면(36B)은 제1면(36A)보다 홀더(270)의 상면(42A)에 더 가까이 위치할 수 있다. 예컨대, 홀더(270)의 상면(42A)과 제2면(36B) 사이의 거리는 홀더(270)의 상면(42A)과 제1면(36A) 사이의 거리보다 작을 수 있다.
홀더(270)는 제1면(36A)과 제2면(36B)를 연결하는 제3면(36C)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1면(36A)과 제2면(36B)은 평행할 수 있고, 제3면(36C)은 제1면(36A) 또는/및 제2면(36B)과 수직일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며. 다른 실시 예에서는 제3면(36C)과 제1면(36A)(또는 제2면(36B))이 이루는 내각은 예닥 또는 둔각일 수 있다. 예컨대, 제1면(36A) 및 제2면(36B)은 홀더(270)의 하면(42B)의 가장 자리에 위치할 수 있다.
홀더(270)는 제2 코일(230)을 수용하거나 또는 지지할 수 있다. 홀더(270)는 제2 코일(230)이 제1 기판부(255)와 이격되어 배치되도록 제2 코일(230)을 지지할 수 있다.
홀더(270)는 제1 기판부(255)의 일 영역과 대응되는 개구(70)를 포함할 수 있다. 예컨대, 홀더(270)의 개구(70)는 광축 방향으로 홀더(270)를 관통하는 관통 홀일 수 있다. 예컨대, 홀더(270)의 개구(70)는 광축 방향으로 이미지 센서(810)에 대응, 대향, 또는 중첩될 수 있다.
위에서 바라 본 홀더(270)의 개구(70)의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형, 원형 또는 타원형 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
예컨대, 홀더(270)의 개구(70)는 이미지 센서(810), 제1 회로 기판(250)의 상면의 일부, 제2 회로 기판(260)의 상면의 일부, 및 소자들을 노출시키는 형상이거나, 사이즈를 가질 수 있다. 예컨대, 홀더(270)의 개구(70)의 면적은 이미지 센서(810)의 면적보다 클 수 있고, 제1 회로 기판(250)의 제1면의 면적보다 작을 수 있다. 예컨대, 개구(70)는 홀더(270)의 하면(42B)의 제2면(36B)에 형성될 수 있다.
홀더(270)는 제2 위치 센서(240)에 대응되는 홀(41A, 41B, 41C)을 구비할 수 있다. 예컨대, 홀더(270)는 제2 위치 센서(240)의 제1 내지 제3 센서들(240A, 240B, 240C) 각각에 대응되는 위치에 형성되는 홀(41A, 41B, 41C)을 구비할 수 있다.
예컨대, 홀(41A, 41B, 41C)은 홀더(270)의 코너들에 인접하여 배치될 수 있다. 홀더(270)는 제2 위치 센서(240)에 대응되지 않으나, 제2 위치 센서(240)와 대응되지 않는 홀더(270)의 코너와 인접하여 형성되는 더미 홀(41D)을 구비할 수 있다. 더미 홀(41D)은 OIS 구동시 OIS 이동부의 무게 균형을 위하여 형성된 것일 수 있다. 다른 실시 예에서는 더미 홀(41D)은 형성되지 않을 수도 있다.
홀(41A, 41B, 41C)은 광축 방향으로 홀더(270)를 관통하는 관통홀일 수 있다. 예컨대, 홀(41A, 41B, 41C)은 홀더(270)의 하면(42B)의 제2면(36B)에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 홀더(270)의 하면의 제1면에 형성될 수도 있다. 다른 실시 예에서는 홀더(270)의 홀(41A, 41B, 41C)은 생략될 수도 있다.
홀더(270)의 상면(42A)에는 제2 코일(230)과 결합되기 위한 적어도 하나의 결합 돌기(51)가 형성될 수 있다. 결합 돌기(51)는 홀더(270)의 상면(42A)으로부터 AF 이동부를 향하는 방향으로 돌출될 수 있다. 예컨대, 결합 돌기(51)는 홀더(270)의 홀들(41A 내지 41D) 각각에 인접하여 형성될 수 있다.
예컨대, 홀더(270)의 하나의 홀(41A, 41B, 41C, 41D)에 대응하여 2개의 결합 돌기들(51A, 51B)이 배치 또는 배열될 수 있다. 예컨대, 홀더(270)의 홀41A, 41B, 41C, 41D)은 2개의 결합 돌기들(51A, 51B) 사이에 위치할 수 있다.
제1 기판부(255)는 서로 전기적으로 연결되는 제1 회로 기판(250) 및 제2 회로 기판(260)을 포함할 수 있다. 제2 회로 기판(260)은 "센서 기판"으로 대체하여 표현될 수도 있다.
제1 기판부(255)는 홀더(260)의 하면(42B)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 기판부(255)는 홀더(260)의 하면(42B)의 제2면(36B)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(250)은 홀더(270)의 하면(42B)의 제2면(36B)에 배치될 수 있다. 예컨대, 접착 부재에 의하여 제1 회로 기판(250)의 제1면(60A, 도 12 참조)은 홀더(270)의 하면(42B)의 제2면(36B)에 결합 또는 부착될 수 있다.
이때 제1 회로 기판(250)의 제1면(60A)은 AF 이동부를 마주보며, 제2 위치 센서(240)가 배치되는 면일 수 있다. 또한 제1 회로 기판(250)의 제2면(60B)은 제1 회로 기판(250)의 제1면(60A)의 반대면일 수 있다.
제1 회로 기판(250)은 센서 기판, 메인 기판, 메인 회로 기판, 센서 회로 기판, 또는 이동 회로 기판 등으로 대체하여 표현될 수 있다. 모든 실시 예들에 있어서, 제1 회로 기판(250)을 "제2 기판" 또는 "제2 회로 기판"으로 대체하여 표현할 수 있고, 제2 회로 기판(260)을 "제1 기판" 또는 "제1 회로 기판"으로 대체하여 표현할 수도 있다.
제1 회로 기판(250)에는 OIS 이동부의 광축 방향과 수직한 방향으로의 이동 또는/및 광축을 기준으로 OIS 이동부의 회전, 틸팅, 또는 롤링을 감지하기 위한 제2 위치 센서(240A, 240B, 240C)가 배치될 수 있다. 또한 제1 회로 기판(250)에는 제어부(830) 또는/및 회소 소자(예컨대, 커패시터)가 배치될 수 있다. 제2 회로 기판(260)에는 이미지 센서(810)가 배치될 수 있다.
제1 회로 기판(250)은 제2 코일(230)과 전기적으로 연결되기 위한 제1 단자들(E1 내지 E8)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 단자들(E1 내지 E8)은 "제1 패드들" 또는 "제1 본딩부들"로 대체하여 표현될 수도 있다. 제1 회로 기판(250)의 제1 단자들(E1 내지 E8)은 제1 회로 기판(250)의 제1면(60A)에 배치 또는 배열될 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(250)은 인쇄 회로 기판 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)일 수 있다.
제1 회로 기판(250)은 렌즈 모듈(400), 보빈(110)의 개구에 대응 또는 대향하는 개구(250A)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(250)의 개구(250A)는 제1 회로 기판(250)을 광축 방향으로 관통하는 관통 홀일 수 있으며, 제1 회로 기판(250)의 중앙에 형성될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 제1 회로 기판(250)의 형상, 예컨대, 외주 형상은 홀더(270)와 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다. 또한 위에서 바라볼 때, 제1 회로 기판(250)의 개구(501)의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형이거나 또는 원형, 타원형 형상일 수 있다.
또한 제1 회로 기판(250)은 제2 회로 기판(260)과 전기적으로 연결되기 위한 적어도 하나의 제2 단자(251)를 포함할 수 있다. 여기서 제2 단자(251)는 "제2 패드" 또는 "제2 본딩부"로 대체하여 표현될 수도 있다. 제1 회로 기판(250)의 제2 단자(251)는 제1 회로 기판(250)의 제2면(60B)에 배치 또는 배열될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 제2 단자(251)는 복수 개일 수 있고, 복수의 제2 단자들(251)은 제1 회로 기판(250)의 개구(250A)와 어느 한 변 사이의 영역에 어느 한 변과 평행한 방향으로 배치 또는 배열될 수 있다. 예컨대, 복수의 제2 단자들(251)은 개구(250A) 주위를 감싸도록 배열될 수 있다.
제2 회로 기판(260)은 제1 회로 기판(250)의 아래에 배치될 수 있다.
위에서 바라볼 때, 제2 회로 기판(260)은 다각형(예컨대, 사각형, 정사각형, 또는 직사각형)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 원형 또는 타원형일 수도 있다.
예컨대, 사각형 형상의 제2 회로 기판(260)의 앞면의 면적은 제1 회로 기판(250)의 개구(250A)의 면적보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(250)의 개구(250A)의 하측은 제2 회로 기판(260)에 의하여 차폐되거나 막힐 수 있다.
예컨대, 상측 또는 하측에서 바라볼 때, 제2 회로 기판(260)의 외측면(또는 변)은 제2 회로 기판(260)의 외측면(또는 변)과 제2 회로 기판(260)의 개구(250A) 사이에 위치할 수 있다.
제2 회로 기판(260)의 제1면(260A)(예컨대, 상면)에는 이미지 센서(810)가 배치, 또는 결합될 수 있다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 제2 회로 기판(260)은 제1 회로 기판(250)의 적어도 하나의 제2 단자(251)와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 단자(261)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 회로 기판(260)의 단자(261)의 수는 복수 개일 수 있다.
예컨대, 제2 회로 기판(260)의 적어도 하나의 단자(261)는 제2 회로 기판(260)의 제1면(260A)과 제2면(260B)을 연결하는 제2 회로 기판(260)의 측면 또는 외측면에 형성될 수 있다. 제1면(260A)은 제1 회로 기판(250)을 마주보는 면일 수 있고, 제2면(260B)은 제1면(260A)의 반대면이 수 있다. 예컨대, 단자(261)는 제2 회로 기판(260)의 측면으로부터 함몰되는 홈 형태일 수 있다. 또는 예컨대, 단자(261)는 제2 회로 기판(260)의 측면에 형성되는 반원 또는 반타원형의 비아(via) 형태일 수 있다. 다른 실시 예에서는 제1 회로 기판(250)의 제2 단자(251)와 전기적으로 연결되는 제2 회로 기판(260)의 적어도 하나의 단자는 제2 회로 기판(260)의 제1면(260A)에 형성될 수도 있다.
예컨대, 납땜 또는 전도성 접착 부재에 의하여 제2 회로 기판(260)의 단자(261)는 제1 회로 기판(250)의 단자(251)와 결합될 수 있다. 제1 및 제2 회로 기판들(250, 260)은 인쇄 회로 기판 또는 FPCB일 수 있다.
제2 코일(230)은 홀더(270) 상에 배치될 수 있다. 제2 코일(230)은 홀더(270)의 상면(42A) 상에 배치될 수 있다. 제2 코일(230)은 마그네트(130) 아래에 배치될 수 있다.
제2 코일(230)은 홀더(270)와 결합될 수 있다. 예컨대, 제2 코일(230)은 홀더(270)의 상면(42A)에 결합 또는 부착될 수 있다. 예컨대, 제2 코일(230)은 홀더(270)의 결합 돌기(51)와 결합될 수 있다.
제2 코일(230)은 마그네트(130)와의 상호 작용에 의하여 OIS 이동부를 움직일 수 있다.
예컨대, 제2 코일(230)은 고정부에 배치된 마그네트(130)와 광축(OA) 방향으로 대응하거나, 대향하거나, 또는 오버랩될 수 있다. 다른 실시 예에서는 고정부는 AF 이동부의 마그네트와는 별도의 OIS 전용의 마그네트를 포함할 수 있고, 제2 코일은 OIS 전용 마그네트에 대응하거나 대향하거나 또는 오버랩될 수도 있다. 이때 OIS용 마그네트의 개수는 제2 코일(230)에 포함된 코일 유닛들의 수와 동일할 수 있다.
예컨대, 제2 코일(230)은 복수의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 코일(230)은 홀더(270)의 4개의 코너들에 배치되는 4개의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)을 포함할 수 있다.
코일 유닛들(230-1 내지 230-4) 각각은 폐곡선 또는 링 형상을 갖는 코일 블록 형태일 수 있다. 예컨대, 각 코일 유닛은 중공 또는 홀을 가질 수 있다. 예컨대, 코일 유닛들은 FP(Fine Pattern) 코일, 또는 권선 코일, 또는 코일 블록으로 형성될 수 있다.
다른 실시 예에서는 제2 코일(230)은 제1 회로 기판(250)에 배치될 수 있고, 제1 회로 기판(250)과 결합될 수도 있다.
제2 코일(230)은 제1 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 코일 유닛(230-1)은 제1 회로 기판(250)의 2개의 제1 단자들(E1, E2)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 코일 유닛(230-2)은 제1 회로 기판(250)의 다른 2개의 제1 단자들(E3, E4)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제3 코일 유닛(230-3)은 제1 회로 기판(250)의 또 다른 2개의 제1 단자들(E5, E6)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제4 코일 유닛(230-4)은 제1 회로 기판(250)의 또 다른 2개의 제1 단자들(E7, E8)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 회로 기판(250)을 통하여 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)에는 전원 또는 구동 신호가 제공될 수 있다. 제2 코일(230)에 제공되는 전원 또는 구동 신호는 직류 신호 또는 교류 신호이거나 또는 직류 신호와 교류 신호를 포함할 수 있고, 전류 또는 전압 형태일 수 있다.
제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4)과 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)의 상호 작용에 의하여 OIS 이동부는 제1 수평 방향 또는 제2 수평 방향으로 이동하거나 또는 광축을 기준으로 롤링(rolling)될 수 있다.
예컨대, 4개의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4) 중 적어도 3개의 코일 유닛들에는 독립적으로 전류가 인가될 수 있다.
제어부(830, 780)는 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4) 중 적어도 하나에 적어도 하나의 구동 신호를 공급할 수 있고, 적어도 하나의 구동 신호를 제어함으로써 OIS 이동부를 X축 방향 또는/및 Y축 방향으로 이동시키거나 또는 OIS 이동부를 광축을 중심으로 기설정된 각도 범위 내에 회전시킬 수 있다.
3채널로 제2 코일(230)을 구동할 때에는 3개의 독립적인 구동 신호가 제2 코일(230)에 공급될 수 있다. 예컨대, 4개의 코일 유닛들 중 서로 대각선으로 마주보는2개의 코일 유닛들(예컨대, 230-2와 230-4, 또는 230-1과 230-3)은 직렬 연결될 수 있고, 직렬 연결된 2개의 코일 유닛들에 하나의 구동 신호가 제공될 수 있고, 4개의 코일 유닛들 중 나머지 2개의 코일 유닛들 각각에 독립적인 구동 신호가 제공될 수 있다.
또한 4 채널로 제2 코일(230)을 구동할 때에는 서로 분리된 4개의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4) 각각에 독립적인 구동 신호가 제공될 수 있다.
도 20a는 OIS 이동부의 X축 방향 이동을 설명하기 위한 것이고, 도 20b는 OIS 이동부의 y축 방향 이동을 설명하기 위한 것이다.
제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4)의 내측 부분들의 극성은 서로 동일할 수 있다. 또는 제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4)의 외측 부분들의 극성은 서로 동일할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4)의 내측 부분들 각각의 극성은 N극(또는 S극)일 수 있고, 외측 부분들 각각은 S극(또는 N극)일 수 있다.
제1 대각선 방향으로 서로 마주보는 제1 및 제3 마그넷 유닛들(130-1, 130-3) 각각의 N극과 S극은 제1 수평 방향(예컨대, Y축 방향)으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한 제1 대각선 방향과 수직인 제2 대각선 방향으로 서로 마주보는 제2 및 제4 마그넷 유닛들(130-2, 130-4) 각각의 N극과 S극은 제2 수평 방향(예컨대, X축 방향)으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
즉 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향은 제3 마그넷 유닛(130-3)의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향과 동일하거나 또는 평행할 수 있다. 또한 제2 마그넷 유닛(130-2)의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향은 제4 마그넷 유닛(130-4)의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향과 동일하거나 또는 평행할 수 있다.
도 20a에서는 제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 120-4) 각각의 N극과 S극의 경계선(또는 경계면)을 기준으로 N극은 안쪽에 위치하고 S극은 바깥쪽에 위치할 수 있다. 다른 실시 예에서는 N극과 S극의 경계선을 기준으로 S극은 안쪽에 위치하고 N극은 바깥쪽에 위치할 수도 있다. 경계선(또는 경계면)은 N극과 S극을 분리시키는 실질적으로 자성을 갖지 않는 부분으로 극성이 거의 없는 부분일 수 있다. 만약 마그네트(130)가 양극 착자 또는 4극 마그네트일 경우에는 경계선은 격벽에 대응될 수 있다. 이때 격벽은 비자성체 물질, 또는 공기 등일 수 있고, 격벽은 "뉴트럴 존(Neutral Zone)", 또는 "중립 영역"으로 표현될 수 있다.
도 20a를 참조하면, 제2 코일 유닛(230-2)과 제2 마그넷 유닛(130-2) 간의 상호 작용에 의한 제1 전자기력(Fx1 또는 Fx3)과 제4 코일 유닛(230-4)과 제4 마그넷 유닛(130-4) 간의 상호 작용에 의한 제2 전자기력(Fx2 또는 Fx4)에 의하여 OIS 이동부는 X축 방향으로 이동 또는 쉬프트(shift)할 수 있다. 예컨대, 제1 전자기력(Fx1 또는 Fx3)과 제2 전자기력(Fx2 또는 Fx4)의 방향은 서로 동일한 방향일 수 있다.
도 20b를 참조하면, 제1 코일 유닛(230-1)과 제1 마그넷 유닛(130-1) 간의 상호 작용에 의한 제3 전자기력(Fy1 또는 Fy3)과 제3 코일 유닛(230-3)과 제3 마그넷 유닛(130-3) 간의 상호 작용에 의한 제4 전자기력(Fy2 또는 Fy4)에 의하여 OIS 이동부는 y축 방향으로 이동 또는 쉬프트(shift)할 수 있다. 예컨대, 제3 전자기력(Fy1 또는 Fy3)과 제4 전자기력(Fy2 또는 Fy4)의 방향은 서로 동일한 방향일 수 있다.
도 20c는 3 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이고, 도 20d는 3 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 반대 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이다. 예컨대, 제3 채널일 때 제2 코일 유닛(230-2)과 제4 코일 유닛(230-4)이 직렬 연결될 수 있고, 제1 및 제3 코일 유닛들(230-1, 230-3) 각각에 구동 신호가 공급될 수 있고, 제2 및 제4 코일 유닛들(230-2, 230-4)에는 구동 신호가 제공되지 않을 수 있다.
도 20c 및 도 20d를 참조하면, 제1 코일 유닛(230-1)과 제1 마그넷 유닛(130-1) 간의 상호 작용에 의한 제5 전자기력(Fr1 또는 Fr3)과 제3 코일 유닛(230-3)과 제3 마그넷 유닛(130-3) 간의 상호 작용에 의한 제6 전자기력(Fr2 또는 Fr4)에 의하여 OIS 이동부는 광축을 중심으로 또는 광축을 축으로 하여 회전, 틸팅, 또는 롤링할 수 있다. 예컨대, 제5 전자기력(Fr1)의 방향과 제6 전자기력(Fr2)의 방향은 서로 반대일 수 있다.
도 20e는 4 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이고, 도 20f는 4 채널 구동일 때의 OIS 이동부의 시계 반대 방향으로의 회전을 설명하기 위한 것이다.
도 20e 및 도 20f를 참조하면, 제1 코일 유닛(230-1)과 제1 마그넷 유닛(130-1) 간의 상호 작용에 의한 제1 전자기력(FR1 또는 FL1), 제2 코일 유닛(230-2)과 제2 마그넷 유닛(130-2) 간의 상호 작용에 의한 제2 전자기력(FR2 또는 FL2), 제3 코일 유닛(230-3)과 제3 마그넷 유닛(130-3) 간의 상호 작용에 의한 제3 전자기력(FR3 또는 FL3), 및 제4 코일 유닛(230-4)과 제4 마그넷 유닛(130-4) 간의 상호 작용에 의한 제4 전자기력(FR4 또는 FL4)에 의하여 OIS 이동부는 광축을 중심으로 또는 광축을 축으로 하여 회전, 틸팅, 또는 롤링할 수 있다. 예컨대, 제1 전자기력(FR1 또는 FL1)의 방향과 제3 전자기력(FR3 또는 FL3)의 방향은 서로 반대일 수 있다. 또한 예컨대, 제2 전자기력(FR2 또는 FL2)의 방향과 제4 전자기력(FR4, 또는 FL4)의 방향은 서로 반대일 수 있다. 또한 예컨대, 제1 전자기력(RF1 또는 FL1)의 방향과 제2 전자기력(FR2 또는 FL2)의 방향은 서로 수직일 수 있다.
도 20c 및 도 20d의 3채널 구동과 비교할 때, 도 20e 및 도 20f의 4채널 구동에 의하면, OIS 구동부의 회전을 위한 전자기력을 향상시킬 수 있고, 이로 인하여 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)을 구동하기 위한 구동 전류의 줄일 수 있어, 소모 전력을 감소시킬 수 있다.
제2 위치 센서(240)는 제1 회로 기판(250)의 제1면(60A)(예컨대, 상면)에 배치, 결합, 또는 실장될 수 있다. 제2 위치 센서(240)는 광축 방향과 수직인 방향으로 OIS 이동부의 변위, 예컨대, 광축 방향과 수직한 방향으로 OIS 이동부의 쉬프트(shift) 또는 움직을 감지할 수 있다. 또한 제2 위치 센서(240)는 광축을 기준으로 또는 광축을 축으로 OIS 이동부의 기설정된 범위 내에서의 회전, 롤링(rolling), 또는 틸팅을 감지할 수 있다. 제1 위치 센서(170)는 "AF 위치 센서"로 대체하여 표현될 수 있고, 제2 위치 센서(240)는 "OIS 위치 센서"로 대체하여 표현될 수도 있다. 제2 위치 센서(240)는 OIS 이동부의 움직임을 감지하기 위하여 4개의 마그넷 유닛들 중 3개 이상과 광축 방향으로 대응 또는 오버랩되는 3개 이상의 센서들을 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 위치 센서(240)는 제2 코일(230) 하측에 배치될 수 있다.
예컨대, 광축과 수직한 방향으로 제2 위치 센서(240)는 제2 코일(230)과 오버랩되지 않을 수 있다. 예컨대, 광축과 수직한 방향으로 제2 위치 센서(240)의 센싱 요소(sensing element)는 제2 코일(230)과 오버랩되지 않을 수 있다. 센싱 요소는 자기장을 감지하는 부위일 수 있다.
예컨대, 광축과 수직한 방향으로 제2 위치 센서(240)의 중심은 제2 코일(230)과 오버랩되지 않을 수 있다. 예컨대, 제2 위치 센서(240)의 중심은 광축과 수직한 xy 좌표 평면에서 x축 및 y축 방향으로의 공간적 중앙일 수 있다. 또는 제2 위치 센서(240)의 중심은 x축, y축, 및 z축 방향으로의 공간적 중앙일 수 있다
다른 실시 예에서는 광축과 수직한 방향으로 제2 위치 센서(240)의 적어도 일부가 제2 코일(230)과 오버랩될 수도 있다.
예컨대, 광축 방향으로 제2 위치 센서(240)는 홀더(270)의 홀(41A 내지 41C)과 오버랩될 수 있다. 또한 예컨대, 광축 방향으로 제2 위치 센서(240)는 제2 코일(230)의 중공과 오버랩될 수 있다. 또한 예컨대, 홀더(270)의 홀(41A 내지 41C)은 광축 방향으로 제2 코일(230)의 중공과 적어도 일부가 오버랩될 수 있다.
예컨대, 제2 위치 센서(240)는 서로 이격되어 배치되는 제1 센서(240A), 제2 센서(240B), 및 제3 센서(240C)를 포함할 수 있다. 제1 센서(240A)는 2개의 센서 유닛들(240A1, 240A2)을 포함할 수 있고, 제2 센서(240B) 및 제3 센서(240C) 각각은 1개의 센서 유닛을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(230A2)은 별개의 소자로 분리되어 구비될 수 있다. 다른 실시 예에서는 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(230A2)은 한개의 소자 내에 일체로 구비될 수도 있다
다른 실시 예에서는 제1 센서 유닛(240A1)은 "제1 센서"라 표현하고, 제2 센서 유닛(240A2)은 "제2 센서"라 표현하고, 제2 센서(240B)는 "제3 센서"라 표현하고, 제3 센서(240C)는 "제4 센서"라 표현할 수도 있다.
또 다른 실시 예에서는 제2 센서(240B)는 "제3 센서 유닛"으로 표현하고, 제3 센서(240C)는 "제4 센서 유닛"으로 표현할 수도 있으며, 이하 설명의 편의를 이와 같이 대체하여 표현한다.
예컨대, 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C) 각각은 홀 센서(hall sensor)일 수 있다. 다른 실시 예에서는 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2,240B, 240C) 각각은 홀 센서(Hall sensor) 및 드라이버를 포함하는 드라이버 IC일 수도 있다. 제1 위치 센서(170)에 대한 설명이 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C)에 적용 또는 유추 적용될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C) 각각은 대응하는 마그넷 유닛과의 위치(또는) 관계에 따라 출력 전압이 변화하는 변위 감지 센서일 수 있다.
제1 센서(240)의 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2), 제3 센서 유닛(240B), 및 제4 센서 유닛(240C) 각각은 제1 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 위치 센서(240)는 제2 코일(230)의 중공 아래에 배치될 수 있다. 제2 위치 센서(240)는 광축 방향과 수직한 방향으로 제2 코일(230)과 오버랩되지 않을 수 있다. 예컨대, 제2 위치 센서(240)는 광축 방향과 수직한 방향으로 홀더(270)와 오버랩될 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2)은 대응하는 제1 코일 유닛(230-1)의 중공 아래에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2)은 홀더(270)의 홀(41A 내지 41C)들 중 대응하는 어느 하나의 홀(41A) 내에 배치될 수 있다. 제3 센서 유닛(240B)은 제2 코일 유닛(230-2)의 중공 아래에 배치될 수 있다. 제3 센서 유닛(240B)는 홀더(270)의 홀(41A 내지 41C)들 중 대응하는 다른 어느 하나의 홀(41B) 내에 배치될 수 있다. 제4 센서 유닛(230C)은 제3 코일 유닛(230-3)의 중공 아래에 배치될 수 있다. 제4 센서 유닛(240C)은 홀더(270)의 홀(41A 내지 41C)들 중 대응하는 또 다른 어느 하나의 홀(41C) 내에 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C) 각각은 광축과 수직한 방향으로 대응하는 코일 유닛(230-1 내지 230-3)과 오버랩되지 않을 수 있다. 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C)은 광축과 수직한 방향으로 홀더(270)와 오버랩될 수 있다.
제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C)을 광축과 수직한 방향으로 OIS 코일(230)과 오버랩되지 않도록 배치시킴으로써, OIS 위치 센서(240)의 출력이 OIS 코일(230)의 자기장에 의하여 받는 영향을 줄일 수 있고, 이로 인하여 정확한 OIS 피드백 구동을 수행할 수 있고, OIS 동작의 신뢰성을 확보할 수 있다.
광축 방향으로 제2 위치 센서(240)는 마그네트(130)와 대향, 대응 또는 오버랩될 수 있다.
예컨대, 제1 센서(240A)의 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2) 각각의 적어도 일부는 광축 방향으로 제1 마그넷 유닛(130-1)과 오버랩될 수 있다. 제1 센서 유닛(240A1)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 자기장을 감지한 결과에 따른 제1 출력 신호(예컨대, 제1 출력 전압)를 출력할 수 있고, 제2 센서 유닛(240A2)은 제1 마그넷 유닛(130-2)의 자기장을 감지한 결과에 따른 제2 출력 신호(예컨대, 제2 출력 전압)을 출력할 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 제3 센서 유닛(240B)의 적어도 일부는 광축 방향으로 제2 마그넷 유닛(130-2)과 오버랩될 수 있고, 제2 마그넷 유닛(130-2)의 자기장을 감지한 결과에 따른 제3 출력 신호(예컨대, 제3 출력 전압)를 출력할 수 있다.
또한 예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 제4 센서 유닛(240C)의 적어도 일부는 광축 방향으로 제3 마그넷 유닛(130-3)과 오버랩될 수 있고, 제3 마그넷 유닛(130-3)의 자기장을 감지한 결과에 따른 제4 출력 신호(예컨대, 제4 출력 전압)을 출력할 수 있다.
도 21은 제2 방향 또는 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제1 센서 유닛(240A1)의 출력과 제2 센서 유닛(240A2)의 출력의 변화를 나타낸다. 홀 센서와 대향하거나 또는 오버랩되는 마그넷 유닛의 극성에 기초하여 홀 센서의 출력의 극성이 결정될 수 있다.
이하 다음과 같은 조건이 설정될 수 있다. 마그넷 유닛의 N극과 대향할 때, 홀 센서의 출력은 양(+)이고, S극과 대향할 때 홀 센서의 출력은 음(-)일 수 있다. 또한 홀 센서가 마그넷 유닛의 N극과 S극의 경계선으로부터 멀어질수록 또는 마그넷 유닛의 에지(또는 가장 자리)에 가까워질수록 홀 센서의 출력이 증가할 수 있다. 또한 홀 센서가 상기 마그넷 유닛의 경계선에 가까워질수록 출력이 감소할 수 있다. 다른 실시 예에서는 상술한 조건과 반대일 수도 있으며, 조건은 자유롭게 설정될 수 있다.
도 21을 참조하면, 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2)은 제2 수평 방향(예컨대, X축 방향)으로 서로 대향되도록 서로 이격되어 배치 또는 배열될 수 있다. 예컨대, 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향과 수직인 방향으로 배열될 수 있다. 또는 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선과 평행하게 배열될 수 있다.
OIS 이동부의 초기 위치에서 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2) 각각은 적어도 일부가 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
OIS 이동부의 초기 위치는 제2 코일(230)에 전원을 인가하지 않은 상태에서, OIS 이동부의 최초 위치이거나 또는 지지 기판에 의하여 단지 OIS 이동부의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 OIS 이동부가 놓이는 위치일 수 있다. 이와 더불어 OIS 이동부의 초기 위치는 중력이 제1 기판부(255)에서 제2 기판부(800) 방향으로 작용할 때, 또는 이와 반대 방향으로 중력이 작용할 때의 OIS 이동부가 놓이는 위치일 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 제1 센서 유닛(240A1)의 중앙 및 제2 센서 유닛(240A2)의 중앙은 광축 방향으로 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 마그넷 유닛(130-1)의 중앙은 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2) 사이에 위치할 수 있다.
OIS 이동부의 초기 위치에서, 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2) 각각은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극에 오버랩될 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2) 각각은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 오버랩되는 제1 부분 및 제1 마그넷 유닛(130-1)의 S극과 오버랩되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서는 OIS 이동부의 초기 위치에서 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2) 각각은 제3 마그넷 유닛(130-3)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되지 않을 수도 있다.
제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4) 각각은 고정부에 고정되어 있고, OIS 이동부의 이동에 의하여 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C) 각각은 OIS 이동부와 함께 이동될 수 있다.
제2 수평 방향(예컨대, X축 방향)으로 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2)이 이동할 때에는 제1 센서 유닛(240A1)의 출력 전압(Gx1)과 제2 센서 유닛(240A2)의 출력 전압(Gx2)은 OIS 이동량에 따른 변화가 거의 없다.
제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2) 사이의 물리적 또는 공간적인 배치 등에 의하여 Gx1과 Gx2 사이의 오프셋(offset)이 존재할 수 있다. 또는 제1 및 제2 센서 유닛들(240a1, 240A2) 각각의 홀 센서 자체의 오프셋에 기인하는 Gx1과 Gx2 사이의 오프셋(offset)이 존재할 수 있다. 예컨대, 이상적인 경우에는 Gx1과 Gx2은 서로 동일할 수 있다. 또는 이상적인 경우에는 Gx1과 Gx2은 0(zero)일 수 있다.
반면에 제3 방향(Y축 방향)으로 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2)이 이동할 때에는 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2) 각각의 출력(Gy1, Gy2)은 증가 또는 감소할 수 있다. 센서의 성능 차이 또는 제1 센서 유닛(240A1)과 제2 센서 유닛(240A2) 사이의 물리적 또는 공간적인 배치에 기인하여 Gy1과 Gy2 사이에는 오프셋이 존재할 수 있다. 또는 제1 및 제2 센서 유닛들(240a1, 240A2) 각각의 홀 소자 자체의 오프셋에 기인하는 Gy1과 Gy2 사이의 오프셋(offset)이 존재할 수 있다.
예컨대, 이상적인 경우에는 Gy1과 Gy2는 서로 일치할 수 있다. 이상적인 경우, N극과 S극의 중심에 홀 센서가 배치될 때, 홀 소자의 출력은 원점을 지나는 그래프가 될 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 제3 방향(Y축 방향)으로의 변위(이동량 또는 스트로크)와 제1 센서 유닛(240A1)의 제1 출력 전압(Gy1)(또는 제1 센싱 전압) 사이에는 선형적인 관계가 형성될 수 있다. 또한 OIS 이동부의 제3 방향(Y축 방향)으로의 변위(이동량 또는 스트로크)와 제2 센서 유닛(240A2)의 제2 출력 전압(Gy2)(또는 제2 센싱 전압) 사이에는 선형적인 관계가 형성될 수 있다.
OIS 이동부의 제3 방향으로의 이동량에 대한 제1 센서 유닛(240A1)의 출력에 관한 그래프는 선형 구간을 포함할 수 있다. 또한 OIS 이동부의 제3 방향으로의 이동량에 대한 제2 센서 유닛(240A2)의 출력에 그래프는 선형 구간을 포함할 수 있다.
도 22는 제2 방향 또는 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제3 센서 유닛(240B)의 출력의 변화를 나타낸다.
도 22를 참조하면, OIS 이동부의 초기 위치에서 제3 센서 유닛(240B)은 적어도 일부가 제2 마그넷 유닛(130-2)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 제3 센서 유닛(240B)의 중앙은 광축 방향으로 제2 마그넷 유닛(130-2)의 중앙과 대응, 대향, 또는 오버랩될 수 있다. 예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제3 센서 유닛(240B)은 제2 마그넷 유닛(130-2)의 N극과 오버랩되는 제1 부분 및 제2 마그넷 유닛(130-2)의 S극과 오버랩되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서는 OIS 이동부의 초기 위치에서 제3 센서 유닛(240B)은 제2 마그넷 유닛(130-2)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되지 않을 수도 있다.
제3 방향(Y축 방향)으로 제3 센서 유닛(240B)이 이동할 때에는 제3 센서 유닛(240B)의 출력 전압(g1)은 변화가 거의 없다. 이때 제3 센서 유닛(240B)의 출력 전압(g1)이 0(제로)이 아닌 일정한 값을 갖는 것은 제2 마그넷 유닛(130-2)과의 공간적인 배치의 오차 또는 제3 센서 유닛(240B)의 성능 오차에 기인한 오프셋일 수 있다.
반면에 제2 방향(X축 방향)으로 제3 센서 유닛(240B)이 이동할 때에는 제3 센서 유닛(240B)의 출력 전압(g2)은 증가 또는 감소할 수 있다. 예컨대, OIS 이동부의 제2 방향(X축 방향)으로의 변위(이동량 또는 스트로크)와 제3 센서 유닛(240B)의 출력 전압(g2) 사이에는 선형적인 관계가 형성될 수 있다. OIS 이동부의 x축 방향으로의 이동량에 대한 제3 센서 유닛(240B)의 출력 전압(g2)에 관한 그래프는 선형 구간을 포함할 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 제3 방향 및 제2 방향 각각으로의 이동량(또는 사용 구간)은 100 마이크로 미터 ~ 600 마이크로 미터일 수 있다. 또는 예컨대, OIS 이동부의 제3 방향 및 제2 방향 각각으로의 이동량(사용 구간)은 350 마이크로 미터 ~ 450 마이크로 미터일 수 있다.
도 23은 제2 방향 또는 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제4 센서 유닛(240C)의 출력의 변화를 나타낸다.
도 23을 참조하면, OIS 이동부의 초기 위치에서 제4 센서 유닛(240C)은 적어도 일부가 제3 마그넷 유닛(130-3)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 제4 센서 유닛(240C)의 중앙은 광축 방향으로 제3 마그넷 유닛(130-3)의 중앙과 대응, 대향, 또는 오버랩될 수 있다. 예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제4 센서 유닛(240C)은 제3 마그넷 유닛(130-3)의 N극과 오버랩되는 제1 부분 및 제2 마그넷 유닛(130-3)의 S극과 오버랩되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서는 OIS 이동부의 초기 위치에서 제4 센서 유닛(240C)은 제3 마그넷 유닛(130-3)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되지 않을 수도 있다.
예컨대, 상술한 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C) 각각의 중앙은 자기 감지 영역의 중앙일 수 있다. 또는 예컨대, 제1 내지 제3 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4) 각각의 중앙은 N극과 S극의 경계선 또는 경계 영역의 중앙일 수 있다.
제2 방향(X축 방향)으로 제4 센서 유닛(240C)이 이동할 때에는 제4 센서 유닛(240C)의 출력 전압(g3)은 변화가 거의 없다. 이때 제4 센서 유닛(240C)의 출력 전압(g3)이 0(제로)이 아닌 일정한 값을 갖는 것은 제3 마그넷 유닛(130-3)과의 공간적인 배치의 오차 또는 제3 센서(240C)의 성능 오차에 기인한 오프셋일 수 있다.
반면에 제3 방향(Y축 방향)으로 제4 센서 유닛(240C)이 이동할 때에는 제4 센서 유닛(240C)의 출력 전압(g4)은 증가 또는 감소할 수 있다. 예컨대, OIS 이동부의 제3 방향(Y축 방향)으로의 변위(이동량 또는 스트로크)와 제4 센서 유닛(240C)의 출력 전압(g4) 사이에는 선형적인 관계가 형성될 수 있다. OIS 이동부의 제3 방향으로의 이동량에 대한 제4 센서 유닛(240C)의 출력 전압에 관한 그래프는 선형 구간을 포함할 수 있다.
OIS 이동부의 X축 방향 또는 Y축 방향의 스트로크 범위 내에서, 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2) 각각은 대응하는 마그네트(예컨대, 130-1)의 영역을 벗어나지 않을 수 있다. 이는 OIS 이동부의 변위와 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2) 각각의 출력에 관한 그래프의 선형성을 향상시키기 위함이다.
예컨대, 광축 방향 또는 제1 방향으로 보았을 때, OIS 이동부의 X축 방향 또는 Y축 방향의 스트로크 범위 내에서 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2) 각각의 전 영역은 대응하는 마그네트(예컨대, 130-1)와 오버랩될 수 있다.
도 24는 OIS 이동부의 회전 또는 롤링에 따른 제1 센서(240A)의 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2)의 출력의 변화를 나타낸다.
도 24를 참조하면, OIS 이동부가 회전함에 따라 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2) 각각이 감지하는 제1 마그넷 유닛(130-1)의 자기장이 변화될 수 있고, 이로 인하여 제1 센서 유닛(240A1)의 출력 전압(Gr1) 및 제2 센서 유닛(240A2)의 출력 전압(Gr2)은 변화될 수 있다.
제1 센서 유닛(240A1)의 출력 전압(Gr1)은 OIS 이동부의 회전 각도에 대한 선형 구간을 포함할 수 있고, 제2 센서 유닛(240A2)의 출력 전압(Gr2)은 OIS 이동부의 회전 각도에 대한 선형 구간을 포함할 수 있다.
OIS 이동부가 회전하면, 제1 센서 유닛(240A1)의 출력 전압(Gr1)과 제2 센서 유닛(240A2)의 출력 전압(Gr2)은 서로 다른 값을 가질 수 있다.
예컨대, 제1 센서 유닛(240A1)의 출력 전압(Gr1)과 제2 센서 유닛(240A2)의 출력 전압(Gr2)은 극성이 서로 반대인 값을 가질 수 있다. 또는 다른 실시 예에서는 예컨대, 제1 센서 유닛(240A1)의 출력 전압(Gr1)과 제2 센서 유닛(240A2)의 출력 전압(Gr2)은 동일한 극성을 가질 수도 있다.
예컨대, 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2)가 회전하는 최대 회전 가능한 범위(또는 사용 영역)에서는 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2)은 대응하는 마그네트(예컨대, 130-1)의 영역을 벗어나지 않을 수 있다. 즉 OIS 이동부의 최대 회전 가능한 범위(또는 사용 영역) 내에서는 광축 방향 또는 제1 방향으로 보았을 때, 제1 센서 유닛(240A1) 및 제2 센서 유닛(240A2) 각각의 전 영역은 대응하는 마그네트(예컨대, 130-1)와 오버랩될 수 있다.
제1 센서 유닛(240A1)의 출력 전압(Gr1)과 제2 센서(240A2)의 출력 전압(Gr2) 각각과 OIS 이동부의 회전 각도(또는 회전량) 사이의 관계는 선형 구간 및 비선형 구간을 포함할 수 있다.
OIS 이동부의 최대 회전 가능한 범위(또는 사용 영역)은 0.5도 내지 10도일 수 있다. 또는 예컨대, OIS 이동부의 최대 회전 가능한 범위는 0.5도 내지 5도일 수 있다. 또는 예컨대, OIS 이동부의 최대 회전 가능 범위는 0.5도 내지 2도일 수 있다. 예컨대, Gr1과 Gr2 의 선형 구간 내에서 OIS 이동부의 최대 회전 가능한 범위가 설정될 수 있다.
제1 내지 제4 마그넷 유닛들(130-1 내지 130-4) 각각은 고정부에 고정되고, OIS 이동부의 이동에 의하여 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C)은 함께 이동될 수 있다. 마그넷 유닛들이 OIS 이동부와 함께 이동하고 OIS 코일과 OIS 홀 센서가 고정부에 고정된 구조와 비교할 때, 실시 예에와 같이 OIS 코일과 OIS 홀 센서가 OIS 이동부와 함께 움직이는 구조가 드라이버의 배치 및 OIS 코일의 단자 배치가 더 용이할 수 있다.
도 25는 OIS 이동부의 회전 또는 롤링에 따른 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C) 각각의 위치 변화를 나타낸다.
도 25를 참조하면, OIS 이동부가 회전 또는 롤링할 때, 제1 센서 유닛(240A1)의 제1 출력 전압, 제2 센서 유닛(240A2)의 제2 출력 전압, 제3 센서 유닛(240B)의 출력 전압, 및 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압은 모두 변화될 수 있다.
OIS 이동부가 회전 또는 롤링할 때, 제1 센서 유닛(240A1)의 제1 출력 전압 및 제2 센서 유닛(240A2)의 제2 출력 전압은 함께 증가하거나 또는 함께 감소할 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 OIS 이동부가 시계 방향으로 회전 또는 롤링하면, 제1 센서 유닛(240A1)의 제1 출력 전압 및 제2 센서 유닛(240A2)의 제2 출력 전압은 함께 증가할 수 있다. 이때 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압과 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압 각각은 감소할 수 있다.
반면에, 예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 OIS 이동부가 시계 반대 방향으로 회전 또는 롤링하면, 제1 센서 유닛(240A1)의 제1 출력 전압 및 제2 센서 유닛(240A2)의 제2 출력 전압은 함께 감소할 수 있다. 이때 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압과 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압 각각은 증가할 수 있다.
광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, OIS 이동부의 초기 위치에서 제3 센서 유닛(240B)의 중앙은 제2 마그넷 유닛(130-2)의 중앙에 오버랩되고, 제4 센서(240C)의 중앙은 제3 마그넷 유닛(130-3)의 중앙에 오버랩되기 때문에, OIS 이동부의 회전량에 따른 제3 센서 유닛(240B) 및 제4 센서 유닛(240C) 각각의 출력 전압의 변화량은 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2) 각각의 출력 전압의 변화량보다 작을 수 있다. 이는 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1, 240A2) 각각은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 중앙으로부터 광축 방향과 수직한 방향으로 이격되어 배치되기 때문이다. 예컨대, 회전시 제2 센서 유닛(240A2)의 움직임량 또는 변위량이 제1 센서 유닛(240A1)의 움직임량 또는 변위량보다 작기 때문에, 제2 센서 유닛(240A2)의 출력이 제1 센서 유닛(240A1)의 출력보다 작을 수 있다.
도 26은 다른 실시 예에 따른 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12)의 배치 및 제2 방향 및 제3 방향으로의 OIS 이동부의 이동에 따른 제1 및 제2 센서 유닛들(240A11, 240A12)의 출력의 변화를 나타낸다.
도 26을 참조하면, 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12)은 제3 방향(Y축 방향)으로 서로 대향되도록 서로 이격되어 배치 또는 배열될 수 있다. 예컨대, 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향과 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 또는 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선과 수직한 방향으로 배열될 수 있다.
OIS 이동부의 초기 위치에서 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12) 각각은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선 또는 경계면과 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때 제1 마그넷 유닛(130-1)의 중앙은 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12) 사이에 위치할 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A11)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극 중 어느 하나(예컨대, N극)와 오버랩될 수 있고, 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극 중 나머지 다른 어느 하나(예컨대, S극)와 오버랩되지 않을 수 있다.
또한 OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제2 센서 유닛(240A12)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극 중 나머지 다른 하나(예컨대, S극)와 오버랩될 수 있고 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극 중 상기 어느 하나(예컨대, N극)와 오버랩되지 않을 수 있다.
OIS 이동부의 초기 위치에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 및 제2 센서 유닛들(240A11, 240A12) 각각은 제1 마그넷 유닛(130-1) 내측에 위치할 수 있다.
제2 방향(X축 방향)으로 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12)이 이동할 때에는 제1 센서 유닛(240A11)의 출력 전압(Gx3)과 제2 센서 유닛(240A21)의 출력 전압(Gx4)은 OIS 이동량에 따른 변화가 거의 없다. 예컨대, 제1 센서 유닛(240A11)의 출력 전압(Gx3)은 양의 일정한 값을 가질 수 있고, 제2 센서 유닛(240A12)의 출력 전압(Gx4)은 음의 일정한 값을 가질 수 있다.
반면에 제3 방향(Y축 방향)으로 제1 및 제2 센서 유닛들(240A11, 240A12)이 이동할 때에는 제1 및 제2 센서 유닛들(240A11, 240A12) 각각의 출력(Gy3, Gy4)은 증가 또는 감소할 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 제3 방향(Y축 방향)으로의 변위(이동량 또는 스트로크)와 제1 센서 유닛(240A11)의 제1 출력 전압(Gy3)(또는 제1 센싱 전압) 사이에는 선형적인 관계가 형성될 수 있다. 또한 OIS 이동부의 제3 방향(Y축 방향)으로의 변위(이동량 또는 스트로크)와 제2 센서 유닛(240A12)의 제2 출력 전압(Gy2)(또는 제2 센싱 전압) 사이에는 선형적인 관계가 형성될 수 있다.
OIS 이동부의 제3 방향으로의 이동량에 대한 제1 센서 유닛(240A11)의 출력에 관한 그래프는 선형 구간을 포함할 수 있다. OIS 이동부의 제3 방향으로의 이동량에 대한 제2 센서 유닛(240A12)의 출력에 관한 그래프는 선형 구간을 포함할 수 있다.
OIS 이동부의 X축 방향 또는 Y축 방향의 스트로크 범위 내에서, 제1 센서 유닛(240A11) 및 제2 센서 유닛(240A12) 각각은 대응하는 마그네트(예컨대, 130-1)의 영역을 벗어나지 않을 수 있다. 이는 OIS 이동부의 변위와 제1 및 제2 센서 유닛들(240A11, 240A12) 각각의 출력에 관한 그래프의 선형성을 향상시키기 위함이다.
예컨대, 광축 방향 또는 제1 방향으로 보았을 때, OIS 이동부의 X축 방향 또는 Y축 방향의 스트로크 범위 내에서 제1 센서 유닛(240A11) 및 제2 센서 유닛(240A12) 각각의 전 영역은 대응하는 마그네트(예컨대, 130-1)와 오버랩될 수 있다.
도 27a는 OIS 이동부의 회전에 따른 도 26의 제1 및 제2 센서 유닛들(240A11, 240A12)의 출력의 변화를 나타낸다.
도 27a를 참조하면, OIS 이동부의 초기 위치에서 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12) 각각의 적어도 일부는 중심선(CL)과 오버랩될 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12)은 중심선(CL)에 정렬되도록 배치될 수 있다. 이때 중심선(CL)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 중심을 지나고 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향(예컨대, 제3 방향(Y축 방향))과 평행한 직선일 수 있다. 예컨대, 중심선(CL)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 중심을 지나고 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선과 수직인 직선일 수 있다.
OIS 이동부가 회전함에 따라 제1 센서 유닛(240A11)과 제2 센서 유닛(240A12) 각각이 감지하는 제1 마그넷 유닛(130-1)의 자기장이 변화될 수 있고, 이로 인하여 제1 센서 유닛(240A11)의 출력 전압(Gr3)과 제2 센서 유닛(240A12)의 출력 전압(Gr4)은 도 27a에 도시된 바와 같이 변화될 수 있다.
OIS 이동부가 회전하면, 제1 센서 유닛(240A11)의 출력 전압(Gr3)과 제2 센서 유닛(240A12)의 출력 전압(Gr3)은 서로 다른 값을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 센서 유닛(240A11)의 출력 전압(Gr3)과 제2 센서 유닛(240A12)의 출력 전압(Gr4)은 극성이 서로 반대인 값을 가질 수 있다.
도 27a에 따르면, OIS 이동부의 최대 회전 가능한 범위(또는 사용 영역) 내에서 OIS 이동부의 회전 각도에 따른 제1 센서 유닛(240A11)의 출력 전압(Gr3)의 선형성은 양호하지 않다. 또한 OIS 이동부의 사용 영역 내에서 OIS 이동부의 회전 각도에 따른 제2 센서 유닛(240A12)의 출력 전압(Gr4)의 선형성은 양호하지 않으며, 이로 이하여 선형 구간이 매우 짧다. 이로 인하여 OIS 이동부의 회전 각도와 제1 및 제2 센서 유닛들(240A11, 240A12)의 출력 전압(Gr3,Gr4) 간의 상호 관계를 정의하기 위한 캘리브레이션 과정이 용이하지 않을 수 있다.
도 27b는 다른 실시 예에 따른 제1 센서 유닛(240A21)과 제2 센서 유닛(240A22)의 배치 및 OIS 이동부의 회전에 따른 제1 및 제2 센서 유닛들(240A21, 240A22)의 출력의 변화를 나타낸다.
도 27b를 참조하면, OIS 이동부의 초기 위치에서 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A21)과 제2 센서 유닛(240A22)은 중심선(CL)에 정렬되지 않을 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A21)과 제2 센서 유닛(240A22)은 기준선(REF)에 정렬될 수 있다.
예컨대, 기준선(REF)은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 중심을 지나는 직선이고 중심선(CL)을 기준으로 기설정된 기준 각도(K1)만큼 틸트될 수 있다. 예컨대, 기설정된 각도(K1)는 양수 또는 음수일 수 있다. 예컨대, 기설정된 기준 각도(K1)가 양수일 때에는 기준선(REF)은 중심선(CL)을 기준으로 시계 방향으로 틸트될 수 있고, 기설정된 기준 각도(K1)가 음수일 때에는 기준선(REF)은 중심선(CL)을 기준으로 반시계 방향으로 틸트될 수 있다.
제1 센서 유닛과 제2 센서 유닛의 배치를 좌표 평면으로 설명하면 다음과 같다. 이때 좌표 평면의 X축은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선이거나 또는 경계선과 평행할 수 있고, 좌표 평면의 Y축은 중심선(CL)일 수 있고, 좌표 평면의 원점은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 중심(또는 경계선의 중심)일 수 있다.
OIS 이동부의 초기 위치에서 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 도 27b의 제1 센서 유닛(240A21)은 좌표 평면의 제1 사분면에 배치될 수 있고, 제2 센서 유닛(240A22)은 좌표 평면의 제3 사분면에 배치될 수 있다. 예컨대, 기준선(REF)은 좌표 평면의 제1 사분면과 제3 사분면에 위치할 수 있다.
도 27b에서는 제1 센서 유닛(240A21) 및 제2 센서 유닛(240A22) 각각은 좌표축(X축, 또는 Y축)과 오버랩되지 않을 수 있다. 다른 실시 예에서는 제1 센서 유닛(240A21) 및 제2 센서 유닛(240A22) 각각의 일부는 X축 또는 Y축과 오버랩될 수도 있다.
또는 예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A21) 및 제2 센서 유닛(240A22) 각각은 Y축보다 X축에 더 가깝게 배치될 수 있다. 또는 예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때, 제1 센서 유닛(240A21) 및 제2 센서 유닛(240A22) 각각은 X축보다 Y축에 더 가깝게 배치될 수도 있다.
도 27a와 비교할 때, OIS 이동부의 사용 영역 내에서 OIS 이동부의 회전 각도에 따른 도 27b의 제1 센서 유닛(240A21)의 출력 전압(Gr31)의 선형성을 양호하다. 또한 도 27a와 비교할 때, OIS 이동부의 사용 영역 내에서 OIS 이동부의 회전 각도에 따른 도 27b의 제2 센서 유닛(240A22)의 출력 전압(Gr41)의 선형성을 양호하다. 도 27b에서는 OIS 이동부의 회전 각도에 따른 제1 및 제2 센서 유닛들(240A21, 240A22)의 출력 전압들(Gr31, Gr41) 각각의 선형 구간이 도 27b에서의 선형 구간보다 길 수 있다. 이로 인하여 실시 예는 OIS 이동부의 회전 각도와 제1 및 제2 센서 유닛들(240A21, 240A22)의 출력 전압(Gr31, Gr41) 간의 상호 관계를 정의하기 위한 캘리브레이션 과정이 용이할 수 있다.
도 28은 OIS 이동부의 회전 또는 롤링에 따른 도 27b의 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A21, 240A22, 240B, 240C)의 위치 변화를 나타낸다.
도 28을 참조하면, OIS 이동부가 회전 또는 롤링할 때, 제1 센서 유닛(240A21)의 제1 출력 전압, 제2 센서 유닛(240A22)의 제2 출력 전압, 제3 센서 유닛(240B)의 출력 전압, 및 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압은 모두 변화될 수 있다.
OIS 이동부가 회전 또는 롤링할 때, 도 25에서 설명한 바와 마찬가지로 제1 센서 유닛(240A21)의 제1 출력 전압 및 제2 센서 유닛(240A22)의 제2 출력 전압은 함께 증가하거나 또는 함께 감소할 수 있으며, 도 25의 설명이 적용 또는 유추 적용될 수 있다. 또한 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압 및 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압의 변화도 도 25의 설명이 적용 또는 유추 적용될 수 있다.
선형성을 높이기 위하여 OIS 이동부가 회전 또는 롤링 구간에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때 제1 센서 유닛(230A21)이 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선을 넘어가서 제1 센서 유닛(230A21)의 적어도 일부가 S극과 오버랩될 수 있다. 또한 예컨대, 선형성을 높이기 위하여 OIS 이동부가 회전 또는 롤링 구간에서, 광축 방향 또는 위에서 바라볼 때 제2 센서 유닛(230A22)의 적어도 일부가 제1 마그넷 유닛(130-1)의 N극과 S극의 경계선을 넘어가서 N극과 오버랩될 수도 있다.
제2 위치 센서(240)의 출력 전압(또는 홀 센서의 출력 전압)은 OIS 이동부의 회전 또는 롤링에 의한 OIS 이동부의 변위(또는 스트로크)를 기준으로는 선형적이지 않지만, OIS 이동부의 회전 각도를 기준으로는 선형적일 수 있다. 따라서 OIS 이동부의 회전 각도를 기준으로는 제2 위치 센서(240)의 홀 센서의 출력 전압의 관계를 캘리브레이션하면, OIS 이동부의 회전에 대한 제어가 가능할 수 있다.
도 25 및 도 28에서 설명한 바와 같이, OIS 이동부가 회전 또는 롤링할 때에는 제1 내지 제4 출력 전압들이 모두 변화한다.
카메라 장치(또는 광학 기기)의 회전 성분 및 롤링 성분에 대한 손떨림 보정을 하기 위해서는 상기 회전(또는 롤링) 성분에 의한 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C)의 출력 전압들의 변화를 고려해야 한다. 특히 OIS 이동부의 변위의 변화에 따른 제2 위치 센서(240)의 출력 전압과의 상관 관계의 선형성을 높이기 위해서는 OIS 이동부의 이동을 제어하기 위하여 제1 센서 유닛(240A1 또는 240A21)의 제1 출력 전압, 제2 센서 유닛(240A2, 또는 240A22)의 제2 출력 전압, 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압, 및 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압을 이용할 수 있다.
이하, 제2 위치 센서(240)의 출력(또는 출력 전압)을 이용하여, OIS 이동부의 변위(또는 위치)를 감지하는 방법을 설명한다.
제어부(830, 780)는 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 1개를 이용하여, OIS 이동부의 회전량 또는 회전 각도(또는 롤링 각도 또는 회전 정도)를 감지할 수 있고, OIS 이동부의 제1 수평 방향과 제2 수평 방향으로의 이동 또는/및 OIS 이동부의 회전 또는 롤링을 제어할 수 있다. 예컨대, 회전 또는 롤링에 대한 제어는 회전 방향 및 회전(틸트 또는 롤링) 각도를 제어하는 것을 의미할 수 있다.
예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 센서 유닛(240A1(240A21))의 제1 출력 전압과 제2 센서 유닛(240A2(240A22))의 제2 출력 전압을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다.
제어부(830, 780)는 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 1개를 이용하여 OIS 이동부의 제1 수평 방향(예컨대, y축 방향)의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다.
또한 제어부(830, 780)는 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 1개를 이용하여 OIS 이동부의 제2 수평 방향(예컨대, x축 방향)의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(830, 780)는 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압을 이용하여 OIS 이동부의 제2 수평 방향의 이동 또는 변위를 제어할 수 있고, 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압을 이용하여 OIS 이동부의 제1 수평 방향(예컨대, y축 방향)의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에서는 예컨대, 제어부(830)는 제1 내지 제4 출력 전압들을 이용하여 OIS 이동부의 제1 수평 방향의 이동 또는 변위를 제어할 수 있고, 제1 내지 제4 출력 전압들을 이용하여 OIS 이동부의 제2 수평 방향의 이동 또는 변위를 제어할 수 있고, 제1 내지 제4 출력 전압들을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수도 있다.
또 다른 실시 예에서는 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 내지 제4 출력 전압들을 이용한 제1 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 제2 수평 방향의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다. 예컨대, 제1 수학식은 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 방정식일 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 내지 제4 출력 전압들을 이용한 제2 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 제1 수평 방향의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다. 예컨대, 제2 수학식은 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 방정식일 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 내지 제4 출력 전압들을 이용한 제3 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다. 제3 수학식은 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 방정식일 수 있다. 또는 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 및 제2 출력 전압들을 이용한 제4 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다. 예컨대, 제4 수학식은 제1 및 제2 출력 전압들을 변수로 포함하는 방정식일 수 있다.
제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C) 각각은 홀 센서 또는 홀 센서를 포함하는 드라이버 IC일 수 있다. 다른 실시 예에서는 제1 및 제2 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22))은 TMR(Tunnel MagnetoResistance) 센서일 수 있고, 제3 및 제4 센서 유닛들(240B, 240C) 각각은 홀 센서일 수 있다. 또 다른 실시 예에서는 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C) 각각은 TMR(Tunnel MagnetoResistance) 센서일 수도 있다. 이때 TMR 센서는 OIS 이동부의 변위(또는 스트로크)에 따른 출력이 선형인 TMR 선형 자기장 센서일 수 있다.
도 29는 다른 실시 예에 따른 제2 위치 센서(240-1)의 배치를 나타낸다.
도 29를 참조하면, 제2 위치 센서(240-1)는 제1 센서 유닛(240A1), 제2 센서 유닛(240A2), 및 제3 센서 유닛(240B)을 포함할 수 있다. 도 29의 제2 위치 센서(240-1)는 도 25의 실시 예에 따른 제2 위치 센서에서 제4 센서 유닛(240C)이 생략된 형태일 수 있다.
도 30은 또 다른 실시 예에서 따른 제2 위치 센서(240-2)의 배치를 나타낸다.
도 30을 참조하면, 제2 위치 센서(240-2)는 제1 센서 유닛(240A21), 제2 센서 유닛(240A22), 및 제3 센서 유닛(240B)을 포함할 수 있다. 도 30의 제2 위치 센서(240-2)는 도 28의 실시 예에 따른 제2 위치 센서에서 제4 센서 유닛(240C)이 생략된 형태일 수 있다.
도 29 및 도 30의 실시 예에서는, 제어부(830, 780)는 제1 내지 제3 출력 전압들 중 적어도 1개를 이용하여 OIS 이동부의 회전량 또는 회전 각도(또는 롤링 각도 또는 회전 정도)를 감지할 수 있고, OIS 이동부의 제1 수평 방향 또는 제2 수평 방향의 이동(또는 변위)를 제어하거나 또는 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 센서 유닛(240A1(240A21))의 제1 출력 전압과 제2 센서 유닛(240A2(240A22))의 제2 출력 전압을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다.
제어부(830, 780)는 제1 내지 제3 출력 전압들 중 적어도 1개를 이용하여 OIS 이동부의 제1 수평 방향으로의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다. 또한 제어부(830, 780)는 제1 내지 제3 출력 전압들 중 적어도 1개를 이용하여 OIS 이동부의 제2 수평 방향의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에서는 예컨대, 제어부(830)는 제1 내지 제3 출력 전압들을 이용하여 OIS 이동부의 제1 수평 방향 또는 제2 수평 방향으로의 이동(또는 변위)를 제어할 수 있고, 제1 내지 제3 출력 전압들을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에서는 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 내지 제3 출력 전압들을 이용한 제5 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 제1 수평 방향으로의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다. 예컨대, 제5 수학식은 제1 내지 제3 출력 전압들 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 방정식일 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 내지 제3 출력 전압들을 이용한 제6 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 제2 수평 방향의 이동 또는 변위를 제어할 수 있다. 예컨대, 제6 수학식은 제1 내지 제3 출력 전압들 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 방정식일 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 내지 제3 출력 전압들을 이용한 제7 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다. 제7 수학식은 제1 내지 제3 출력 전압들 중 적어도 하나를 변수로 포함하는 방정식일 수 있다. 또는 예컨대, 제어부(830, 780)는 제1 및 제2 출력 전압들을 이용한 제8 수학식을 이용하여 OIS 이동부의 롤링을 제어할 수 있다. 예컨대, 제8 수학식은 제1 및 제2 출력 전압들을 변수로 포함하는 방정식일 수 있다.
베이스(210)는 제1 기판부(255) 아래에 배치될 수 있다. 베이스(210)는 커버 부재(300), 또는 제1 기판부(255)와 일치 또는 대응되는 다각형, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
예컨대, 베이스(210)는 하판(21A) 및 하판(21A)의 가장 자리로부터 돌출되는 측판(21B))을 포함할 수 있다. 하판(21A)은 제2 기판부(800)의 제1 영역(801)에 대응, 또는 대향할 수 있고, 측판(21B)은 하판(21A)으로부터 커버 부재(300)의 측판(302)을 향하여 돌출되거나 연장될 수 있다. 예컨대, 베이스(210)는 하판(21B)에 형성되는 개구(210A)를 포함할 수 있다. 베이스(210)의 개구(210A)는 광축 방향으로 베이스(210)를 관통하는 관통홀일 수 있다. 다른 실시 예에서는 베이스는 개구를 구비하지 않을 수도 있다.
예컨대, 베이스(210)의 측판(21B)은 커버 부재(300)의 측판(302)과 결합될 수 있다. 베이스(210)는 커버 부재(300)의 측판(302)과 접착될 때, 접착제가 도포될 수 있는 단턱(211, 도 18a 참조)을 포함할 수 있다. 이때, 단턱(211)은 상측에 결합되는 커버 부재(300)의 측판(302)을 가이드할 수 있다. 베이스(210)의 단턱(211)과 커버 부재(300)의 측판(302)의 하단은 접착제 등에 의해 접착, 고정될 수 있다.
베이스(210)는 하판(21A)으로부터 돌출되는 적어도 하나의 돌출부(216A 내지 216D)를 포함할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 돌출부(216A 내지 216D)는 베이스(210)의 측판(21B)으로부터 돌출될 수 있다.
예컨대, 베이스(210)의 측판(21B)은 4개의 측판들을 포함할 수 있고, 4개의 측판들 각각에는 돌출부(216A 내지216D)가 형성될 수 있다.예컨대, 돌출부(216A 내지 216D)는 4개의 측판들 각각의 중앙에 배치 또는 위치될 수 있다.
제2 기판부(800)는 베이스(210) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 기판부(800)는 베이스(210)의 하판(21A) 아래에 배치될 수 있다. 제2 기판부(800)는 베이스(210)에 결합될 수 있다. 예컨대, 제2 기판부(800)는 베이스(210)의 하판(21A)에 결합될 수 있다. 예컨대, 제2 기판부(800)는 베이스(210)의 하판(21A)의 하면에 결합될 수 있다.
제2 기판부(800)는 외부로부터 이미지 센서부(350)로 신호를 제공하거나 또는 이미지 센서부(350)로부터 외부로 신호를 출력하는 역할을 할 수 있다.
제2 기판부(800)는 AF 이동부(100) 또는 이미지 센서(810)에 대응되는 제1 영역(801)(또는 제1 기판), 커넥터(804)가 배치되는 제2 영역(802)(또는 제2 기판), 및 제1 영역(801)과 제2 영역(802)을 연결하는 제3 영역(803)(또는 제3 기판)을 포함할 수 있다. 커넥터(804)는 제2 기판부(800)의 제2 영역(802)과 전기적으로 연결되며, 외부 장치(예컨대, 광학 기기(200A))와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 구비할 수 있다. 베이스(210)의 개구(210A)는 제2 기판부(800)의 제1 영역(801)에 의하여 닫히거나 폐쇄될 수 있다.
제2 기판부(800)의 제1 영역(801)과 제2 영역(802) 각각은 경성 기판(rigid substrate)을 포함할 수 있고, 제3 영역(803)은 연성 기판(flexible substrate)을 포함할 수 있다. 또한 제1 영역(801)과 제3 영역(802) 각각은 연성 기판을 더 포함할 수도 있다.
다른 실시 예에서는 회로 기판(800)의 제1 내지 제3 영역들(801 내지 803) 중 적어도 하나는 경성 기판 및 연성 기판 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
제2 기판부(800)는 제1 기판부(255)의 후방에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 기판부(255)는 AF 이동부(100)와 제2 기판부(800) 사이에 배치될 수 있다.
위에 바라볼 때, 제2 기판부(800)의 제1 영역(801)은 다각형(예컨대, 사각형, 정사각형, 또는 직사각형) 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 원형 등의 형상일 수도 있다.
제2 기판부(800)는 지지 기판(220)의 단자들(311)에 대응되는 복수의 패드들(800B)을 포함할 수 있다. 여기서 패드(800B)는 "단자(terminal)"로 대체하여 표현될 수 있다.
도 10A를 참조하면, 복수의 패드들(800B)은 제2 기판부(800)의 제1 영역(801)에 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 기판부(800)는 제1 영역(801)의 일측에 제3 방향(예컨대, y축 방향)으로 이격되어 배치 또는 배열되는 제1 패드들 및 제1 영역(801)의 타측에 제3 방향(예컨대, y축 방향)으로 이격되어 배치 또는 배열되는 제2 패드들을 포함할 수 있다.
예컨대, 복수의 패드들(800B)은 제1 기판부(255)를 마주보는 제2 기판부(800)(예컨대, 제1 영역(801))의 제1면에 형성될 수 있다.
제2 기판부(800)는 베이스(210)의 결합 돌기(45B)와 결합하기 위한 적어도 하나의 결합 홀(800C)을 포함할 수 있다. 결합 홀(800C)은 광축 방향으로 제2 기판부(800)을 관통하는 관통홀일 수 있다. 다른 실시 예에서는 결합 홀은 홈 형태일 수도 있다.
예컨대, 결합 돌기(45B)는 베이스(210)의 하면으로부터 돌출될 수 있고, 대각선으로 마주보는 베이스(210)의 하면의 코너들에 형성될 수 있다. 또한 결합 홀(800C)은 대각선으로 마주보는 제2 기판부(800)의 코너들에 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서는 제2 기판부(800)의 결합 홀은 제1 영역(801)의 변 또는 코너 중 적어도 하나에 인접하여 배치될 수도 있다.
지지 기판(310)은 제1 기판부(255)와 제2 기판부(800)를 전기적으로 연결할 수 있다. 지지 기판(310)은 "지지 부재", "연결 기판", 또는 "연결부"로 대체하여 표현할 수 있다.
지지 기판(310)은 연성 기판(flexible substrate)을 포함하거나 연성 기판일 수 있다. 예컨대, 지지 기판(310)은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 포함하 수 있다. 지지 기판(310)은 적어도 일부에서 연성을 가질 수 있다. 제1 회로 기판(250)과 지지 기판(310)은 서로 연결될 수 있다.
예컨대, 지지 기판(310)은 제1 회로 기판(250)과 연결되는 연결부(320)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(250)과 지지 기판(310)은 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서는 제1 회로 기판(250)과 지지 기판(310)은 일체가 아닌 별개로 구성일 수 있고, 연결부(320)에 의하여 서로 연결될 수 있고, 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 지지 기판(310)은 제1 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 지지 기판(310)은 제2 기판부(800)와 전기적으로 연결될 수 있다.
지지 기판(310)은 OIS 이동부의 이동을 가이드할 수 있다. 지지 기판(310)은 OIS 이동부가 광축 방향과 수직인 방향으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 지지 기판(310)은 OIS 이동부가 광축을 축으로 하여 회전하도록 가이드할 수 있다. 지지 기판(310)은 OIS 이동부의 광축 방향으로의 이동을 제한할 수 있다.
지지 기판(310)의 일부는 OIS 이동부인 제1 회로 기판(250)과 연결될 수 있고, 지지 기판(310)의 다른 일부는 고정부인 베이스(210)에 결합될 수 있다. 예컨대, 지지 기판(310)의 연결부(320)는 제1 회로 기판(250)과 결합될 수 있다. 또한 지지 기판(310)의 몸체(86, 87)는 베이스(210)의 돌출부와 결합될 수 있고, 지지 기판(310)의 단자부(7A, 7B, 8A, 8B)는 제2 기판부(800)와 결합될 수 있다.
도 15 내지 도 18b를 참조하면, 지지 기판(310)은 탄성부(310A)와 회로 부재(310B)를 포함할 수 있다. 탄성부(310A)는 OIS 이동부를 탄력적으로 지지하기 위한 것으로 탄성체, 예컨대, 스프링으로 구현될 수 있다. 탄성부(310A)는 금속을 포함하거나 또는 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
도 16에는 탄성부(310A)의 실시 예들이 도시되어 있다.
도 16(a)의 탄성부(310A1)는 평면부(371A)와 요철부(371B)를 포함할 수 있다. 평면부(371A)의 개수는 복수 개일 수 있고, 2개의 평면부들 사이에 요철부(371B)가 형성될 수 있다. 예컨대, 요철부(371B)는 제1 요철(371B1) 및 제2 요철(371B2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 요철(371B1)과 제2 요철(371B2)은 수직 방향으로 서로 대칭적으로 형성될 수 있다.
도 16(b)의 탄성부(310A2)는 평면부(372A) 및 요철부(372B)를 포함할 수 있다. 평면부(372A)의 개수는 복수 개일 수 있고, 2개의 평면부들(372A) 사이에 요철부(372B)가 형성될 수 있다. 예컨대, 요철부(372B)는 사곡선 형태, 톱니 형태, 또는 지그재그 형태일 수 있다.
도 16(c)의 탄성부(310A3)는 제1 평면부(373A)와 제2 평면부(373B)를 포함할 수 있다. 제1 평면부(373A)의 제1 방향(또는 광축 방향)의 길이는 제2 평면부(373B)의 제1 방향(또는 광축 방향)으로의 길이와 다를 수 있다. 예컨대, 전자가 후자보다 클 수 있다. 제1 평면부(373A)의 개수는 복수 개일 수 있고, 제2 평면부(273B)의 개수는 복수 개일 수 있다. 예컨대, 제1 평면부(273A)와 제2 평면부(373B)는 요철 형상을 이룰 수 있다.
도 16(d)의 탄성부(310A4)는 제1 평면부(373A), 제2 평면부(373B), 및 제1 평면부(373A)로부터 돌출되거나 또는 연장되는 돌출부(또는 연장부)를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서는 도 16(a) 내지 도 16(d)에서 탄성부의 코너 부분만을 포함할 수도 있다.
탄성부(310A)는 도 16(a) 내지 도 16(b)에 도시된 탄성부들(310A1 내지 310A4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
회로 부재(310B)는 제1 회로 기판(250)과 제2 기판부(800)를 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 연성 기판이거나 또는 연성 기판 및 경성 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 회로 부재(310B)는 FPCB일 수 있다.
탄성부(310A)는 회로 부재(310B)에 결합될 수 있고, 회로 부재(310B)의 강도를 보강하는 역할을 할 수 있다. 도 15 및 도 17을 참조하면, 탄성부(310A)는 회로 부재(310B)의 바깥쪽에 배치될 수 있고, 회로 부재(310B)의 외측면은 탄성부(310A)의 내측면과 결합될 수 있다. 다른 실시 예에서는 회로 부재가 탄성부의 바깥쪽에 배치될 수도 있다.
지지 기판(310)은 제1 기판부(255)(예컨대, 제1 회로 기판(250))과 연결되고, 제1 기판부(255)(예컨대, 제1 회로 기판(250))과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 연결부(320A, 320B)를 포함할 수 있다. 또한 지지 기판(310)은 제2 기판부(800)와 연결되고 제2 기판부(800)와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 단자부(7A, 7B, 8A, 8B)를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 단자부(7A, 7B, 8A, 8B)를는 복수의 단자들(311)을 포함할 수 있다.
도 15 및 도 17을 참조하면, 지지 기판(310)은 서로 이격되는 제1 지지 기판(310-1) 및 제2 지지 기판(310-2)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 지지 기판들(310-1, 310-2)은 좌우 대칭적으로 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서는 제1 지지 기판(310-1)과 제2 지지 기판(310-2)은 일체형으로 형성된 하나의 기판일 수도 있다.
도 17에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 지지 기판들(310-1, 310-2)은 제1 회로 기판(250)의 양측에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 지지 기판(310-1)은 제1 몸체(86) 및 제1 몸체(86)로부터 연장되는 적어도 하나의 단자부(7A, 7B)를 포함할 수 있다. 제1 지지 기판(310-1)의 적어도 하나의 단자부(7A, 7B)는 복수의 단자들(311)을 포함할 수 있다.
제2 지지 기판(310-2)은 제2 몸체(87) 및 제2 몸체(87)로부터 연장되는 적어도 하나의 단자부(8A, 8B)를 포함할 수 있다. 제2 지지 기판(310-2)의 적어도 하나의 단자부(8A, 8B)는 복수의 단자들(311)을 포함할 수 있다.
제1 회로 기판(250)은 서로 반대편에 위치하는 제1 측부(33A)와 제2 측부(33B) 및 제1 측부(33A)와 제2 측부(33B) 사이에 위치하고 서로 반대편에 위치하는 제3 측부(33C)와 제4 측부(33C)를 포함할 수 있다.
제1 몸체(86)는 제1 회로 기판(250)의 제1 측부(33A)에 대응 또는 대향하는 제1 부분(6A), 제1 회로 기판(250)의 제3 측부(33C)의 일부(또는 일측)에 대응되는 제2 부분(6B), 및 제1 회로 기판(250)의 제4 측부(44C)의 일부(또는 일측)에 대응되는 제3 부분(6C)을 포함할 수 있다. 또한 제1 몸체(86)는 제1 부분(6A)과 제2 부분(6B)을 연결하고, 제1 부분(6A)의 일단으로부터 절곡되는 제1 절곡부(6D) 및 제1 부분(6A)과 제3 부분(6C)을 연결하고, 제1 부분(6A)의 타단으로부터 절곡되는 제2 절곡부(6E)를 포함할 수 있다.
제1 지지 기판(310-1)은 제1 몸체(86)의 제2 부분(6B)으로부터 제2 기판부(800)를 향하여 연장 또는 돌출되는 제1 단자부(7A) 및 제1 몸체(86)의 제3 부분(6C)으로부터 제2 기판부(800)를 향하여 연장 또는 돌출되는 제2 단자부(7B)를 포함할 수 있다. 제1 단자부(7B)는 제1 단자부(7A)의 반대편에 위치할 수 있다.
제1 지지 기판(310-1)은 제1 몸체(86)의 제1 부분(6A)과 제1 회로 기판(250)의 제1 측부(33A)를 연결하는 제1 연결부(320A)를 포함할 수 있다. 제1 연결부(320A)는 절곡된 부분을 포함할 수 있다.
제2 몸체(87)는 제1 회로 기판(250)의 제2 측부(33B)에 대응 또는 대향하는 제1 부분(9A), 제1 회로 기판(250)의 제3 측부(33C)의 다른 일부(또는 타측)에 대응되는 제2 부분(9B), 및 제1 회로 기판(250)의 제4 측부(44C)의 다른 일부(또는 타측)에 대응되는 제3 부분(9C)을 포함할 수 있다. 또한 제2 몸체(87)는 제1 부분(9A)과 제2 부분(9B)을 연결하고, 제1 부분(9A)의 일단으로부터 절곡되는 제1 절곡부(9D) 및 제1 부분(9A)과 제3 부분(9C)을 연결하고, 제1 부분(9A)의 타단으로부터 절곡되는 제2 절곡부(9E)를 포함할 수 있다.
제2 지지 기판(310-2)은 제2 몸체(87)의 제2 부분(9B)으로부터 제2 기판부(800)를 향하여 연장 또는 돌출되는 제3 단자부(8A) 및 제2 몸체(87)의 제3 부분(9C)으로부터 제2 기판부(800)를 향하여 연장 또는 돌출되는 제4 단자부(8B)를 포함할 수 있다. 제4 단자부(8B)는 제3 단자부(8A)의 반대편에 위치할 수 있다.
제2 지지 기판(310-2)은 제2 몸체(87)의 제1 부분(9A)과 제1 회로 기판(250)의 제2 측부(33B)를 연결하는 제2 연결부(320B)를 포함할 수 있다. 제2 연결부(320B)는 절곡된 부분을 포함할 수 있다.
또한 제1 지지 기판(310-1)은 제1 기판부(255)(예컨대, 제1 회로 기판(250))과 제2 기판부(800)를 전기적으로 연결하는 제1 연성 기판(31A) 및 제1 연성 기판(31A)에 결합되는 제1 탄성 부재(30A)를 포함할 수 있다.
제2 지지 기판(310-2)은 제1 기판부(255)(예컨대, 제1 회로 기판(250))과 제2 기판부(800)를 전기적으로 연결하는 제2 연성 기판(31B) 및 제2 연성 기판(31B)과 결합되는 제2 탄성 부재(30B)를 포함할 수 있다.
지지 기판(310)의 단자부(예컨대, 8B)에는 AF 이동부(100)의 회로 기판(190)의 단자부(95)의 단자들(B1 내지 B4)과 전기적으로 연결되기 위한 단자들(P1 내지 P4)이 형성될 수 있다. 솔더 또는 전도성 접착제에 의하여 회로 기판(190)의 단자부(95)의 단자들(B1 내지 B4)과 지지 기판(310)의 단자부(8B)의 단자들(P1 내지 P4)은 전기적으로 연결될 수 있다. 즉 지지 기판(310)을 통하여 AF 이동부(100)의 회로 기판(190)은 제2 기판부(800)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 17을 참조하면, 지지 기판(310)의 회로 부재(310B)는 제1 절연층(29A), 제2 절연층(29B), 및 제1 절연층(29A)과 제2 절연층(29B) 사이에 형성되는 도전층(29C)을 포함할 수 있다, 도전층(29C)은 전기적 신호를 전달하기 위한 배선층일 수 있다. 예컨대, 제2층(29B)은 제1층(29A) 바깥쪽에 위치할 수 있다.
제1 및 제2 절연층들(29A,29B) 각각은 절연 물질, 예컨대, 폴리이미드로 형성될 수 있고, 도전층(29C)은 도전 물질, 예컨대, 구리, 금, 또는 알루미늄으로 형성되거나 구리, 금, 또는 알루미늄을 포함하는 함금으로 형성될 수 있다.
탄성부(310A)는 제2층(29B) 상에 배치될 수 있다. 탄성부(310A)는 스프링 역할을 위하여 구리, 티타늄, 또는 니켈 중 적어도 하나를 포함하거나 또는 구리, 티타늄, 또는 니켈 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 형성될 수 있다. 예컨대, 탄성부(310A)는 구리와 티타늄의 합금 또는 구리와 니켈의 합금으로 형성될 수 있다.
탄성부(310A)는 제1 기판부(255) 또는 제2 기판부(800)의 그라운드와 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 탄성부(310A)는 기판부(255, 310, 800)의 전송 선로(또는 배선)의 임피던스 매칭에 사용될 수 있고 임피던스 매칭을 통하여 전송 신호의 손실을 줄여 노이즈에 대한 영향을 줄일 수 있다.
예컨대, 매칭 임피던스는 40 오옴 내지 600 오옴일 수 있다. 예컨대, 매칭 임피던스는 50 오옴일 수 있다. 예컨대, 임피던스 매칭을 위하여 EMI 테이프 또는 전도성 테이프가 사용될 수도 있다. 예컨대, EMI 테이프 또는 전도성 테이프는 탄성부(310A) 또는 회로 부재(310B) 중 적어도 하나에 배치 또는 부착될 수 있다.
지지 기판(310)은 탄성부(310A)를 감싸거나 또는 덮는 보호 물질 또는 절연 물질을 더 포함할 수도 있다.
예컨대, 제1층(29A)과 제2층(29C) 사이의 도전층(29C)의 두께(T11)는 7 마이크로 미터 내지 50 마이크로 미터일 수 있다. 다른 실시 예에서는 T11은 15 마이크로 미터 내지 30 마이크로 미터일 수 있다.
또한 예컨대, 탄성부(310A)의 두께(T12)는 20 마이크로 미터 내지 150 마이크로 미터일 수 있다. 다른 실시 예에서는 T12는 30 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터일 수 있다. 예컨대, 탄성부(310A)의 두께(T11)는 도전층(29C)의 두께(T12)보다 클 수 있다. 다른 실시 예서는 T11은 T12와 동일하거나 작을 수도 있다.
도 14b, 도 15, 도 17, 도 18a 및 도 18b를 참조하면, 홀더(270)는 제1 회로 기판(250)의 제1 내지 제4 측부들(33A 내지 33D)에 대응하는 제1 내지 제4 측부를 포함할 수 있다. 지지 기판(310)의 적어도 하나의 연결부(320A, 320B)는 접착제에 의하여 홀더(270)의 제1 내지 제4 측부들 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 예컨대, 제1 연결부(320A)는 접착제에 이하여 홀더(270)의 제1 측부에 결합될 수 있고, 제2 연결부(320B)는 홀더(270)의 제2 측부에 결합될 수 있다.
홀더(270)의 제1 내지 제4 측부들에는 돌출부(4A 내지 4D)가 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 연결부(320A)와 홀더(270)의 제1 측부에 형성되는 제1 돌출부(4A)는 서로 결합되는 제1 결합 영역(도 18a의 38A)을 형성할 수 있다. 제2 연결부(320A)와 홀더(270)의 제2 측부에 형성되는 제2 돌출부(4B)는 서로 결합되는 제2 결합 영역(도 18a의 38B)을 형성할 수 있다.
또한 베이스(210)는 제1 회로 기판(250)의 제1 내지 제4 측부들(33A 내지 33D)에 대응하는 제1 내지 제4 측부들을 포함할 수 있다. 예컨대, 베이스(210)의 측판(21B)은 베이스(210)의 제1 내지 제4 측부들을 포함할 수 있다. 베이스(210)의 제1 내지 제4 측부들에는 돌출부(216A 내지 216D)가 형성될 수 있다.
지지 기판(310)의 적어도 일부는 베이스(210)에 결합될 수 있다. 예컨대, 지지 기판(310)의 몸체(86, 87)는 접착제에 의하여 베이스(210)에 결합될 수 있다. 예컨대, 단자부(7A, 7B, 8A, 8B)와 연결되는 지지 기판(310)의 몸체(86, 87)의 일 부분은 베이스(210)와 결합될 수 있다.
예컨대, 제1 지지 기판(310-1)의 제1 단자부(7A) 또는/및 제2 부분(6B)은 베이스(210)의 제3 측부(또는 제3 돌출부(216C))의 일 영역에 결합될 수 있고, 제1 지지 기판(310-1)의 제2 단자부(7B) 또는/및 제3 부분(6C)은 베이스(210)의 제4 측부(또는 제4 돌출부(216D))의 일 영역에 결합될 수 있다.
예컨대, 제2 지지 기판(310-2)의 제3 단자부(8A) 및 제2 부분(9B)은 베이스(210)의 제3 측부(또는 제3 돌출부(216C))의 다른 일 영역에 결합될 수 있고, 제2 지지 기판(310-2)의 제4 단자부(8B) 및 제3 부분(9C)은 베이스(210)의 제4 측부(또는 제4 돌출부(216D))의 다른 일 영역에 결합될 수 있다.
지지 기판(310)의 제1 및 제3 단자부들(7A, 8A)과 베이스(210)의 제3 측부(또는 제3 돌출부(216C) 사이에는 제3 결합 영역(도 18a의 39A)이 형성될 수 있고, 제2 및 제4 단자부들(7B, 8B)과 베이스(210)의 제4 측부(또는 제4 돌출부(216D) 사이에는 제4 결합 영역(도 18a의 39B)이 형성될 수 있다. 지지 기판(310) 및 제1 내지 제4 결합 영역들(38A, 38B, 39a, 39B)에 의하여, OIS 이동부는 고정부에 대하여 탄력적으로 지지될 수 있다. 납땜 또는 전도성 접착제에 의하여 지지 기판(310)의 단자들(311)은 제2 기판부(800)의 단자들과 결합될 수 있고, 전기적으로 연결될 수 있다.
도 18a 및 도 18b에서 지지 기판(310)의 일 부분은 베이스(210)(또는 돌출부(216C, 216D))의 외측면에 결합될 수 있다. 다른 실시 예에서는 지지 기판(310)의 일부는 베이스(210)(또는 돌출부(216C, 216D))의 내측면에 결합될 수도 있다.
예컨대, 다른 실시 예에서는 지지 부재는 기판을 포함하지 않는 탄성 부재, 예컨대, 스프링, 와이어, 형상 기억 합금, 또는 볼 부재일 수도 있다.
탄성 부재(315)는 베이스(210)에 대하여 제1 기판부(255)를 탄력적으로 지지할 수 있다. 예컨대, 탄성 부재(315)의 일단은 제1 기판부(255)에 결합될 수 있고, 탄성 부재(315)의 타단은 베이스(210)에 결합될 수 있다.
도 18a, 도 18b, 및 도 19를 참조하면, 예컨대, 탄성 부재(315)는 제1 기판부(255)의 제1 회로 기판(250)과 결합되는 제1 결합부(315A), 베이스(210)과 결합되는 제2 결합부(315B), 및 제1 결합부(315A)와 제2 결합부(315B)를 연결하는 연결부(315C)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 결합부(315A)는 제1 회로 기판(250)의 하면의 적어도 일부와 결합될 수 있다. 또는 예컨대, 제1 결합부(315A)는 홀더(270)의 하면의 적어도 일부와 결합할 수도 있다. 예컨데, 제1 결합부(315A)는 접착제에 의하여 제1 회로 기판(250)의 하면 또는 홀더(270)의 하면 중 적어도 하나와 결합될 수 있다.
예컨대, 제2 결합부(315B)는 베이스(210)의 상면의 적어도 일부와 결합될 수 있다. 예컨대, 베이스(210)의 상면에는 적어도 하나의 돌기(210-1)가 형성될 수 있고, 제2 결합부(315B)에는 베이스(210)의 적어도 하나의 돌기(210-1)와 결합되는 홀(315-1)이 형성될 수 있다. 돌기(210-1)는 베이스(210)의 상면의 코너에 형성될 수 있고, 홀(315-1)은 제2 결합부(315B)의 코너에 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 방향으로 바라 보거나 또는 아래에 바라볼 때, 제1 결합부(315A) 및 제2 결합부(315B) 각각의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형이고, 폐곡선 형태일 수 있다. 예컨대, 제1 방향으로 바라 보거나 또는 아래에 바라볼 때, 제1 결합부(315A)의 형상은 사각형의 링 형상일 수 있다.
예컨대, 제1 방향으로 바라 보거나 또는 아래에 바라볼 때, 제1 결합부(315A)는 제2 결합부(315B)의 내측에 배치될 수 있다. 제1 결합부(315A) 및 제2 결합부(315B) 각각은 플레이트 형태일 수 있다.
연결부(315C)는 적어도 하나의 직선부 및 적어도 하나의 절곡부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 연결부(315C)는 와이어 형태일 수 있다. 다른 실시 예에서는 연결부(315C)는 플레이트 형태일 수도 있다.
연결부(316C)는 복수의 서로 이격되는 연결부들 또는 연결선들을 포함할 수 있다. 복수의 연결부들(또는 연결선들) 각각은 적어도 하나의 직선부 및 적어도 하나의 절곡부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대,, 연결부(316C)는 광축과 수직인 방향으로 연장될 수 있다.
이미지 센서부(350)는 모션 센서(motion sensor, 820), 제어부(controller, 830), 메모리(512), 및 커패시터(514) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
모션 센서(820), 제어부(830), 및 메모리(512)는 제1 기판부(255) 및 제2 기판부(800) 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 커패시터(514)는 제1 기판부(255) 및 제2 기판부(800) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
예컨대, 모션 센서(820) 및 메모리(512)는 제2 기판부(800)(예컨대, 제1 영역(801))에 배치될 수 있다. 예컨대, 제어부(830)는 제1 기판부(255)의 제1 회로 기판(250)에 배치, 또는 실장될 수 있다.
다른 실시 예에서는 제어부(830)는 제2 기판부(800)에 배치될 수도 있다. 이것은 이미지 센서(810)로부터 발생된 열에 의하여 제어부(830)의 오동작 또는 오류가 발생될 수 있기 때문에, 제어부(830)를 이미지 센서(810)로부터 멀리 이격시키기 위함이다.
모션 센서(820)는 제1 기판부(255) 및 제2 기판부(800)에 형성되는 배선 또는 회로 패턴을 통하여 제어부(830)와 전기적으로 연결될 수 있다. 모션 센서(820)는 카메라 장치(10)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보를 출력할 수 있다. 모션 센서(820)는 2축 또는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 또는 각속도 센서로 구현될 수 있다. 예컨대, 모션 센서(820)는 카메라 장치(10)의 움직임에 의한 X축 방향의 이동량, y축 방향의 이동량, 및 회전량에 대한 정보를 출력할 수 있다.
다른 실시 예에서는 모션 센서(820)는 카메라 장치(10)에서 생략되거나 또는 제2 기판부(800)의 다른 영역에 배치될 수도 있다. 모션 센서(820)가 카메라 모듈에서 생략된 경우에는, 카메라 장치(10)는 광학 기기(200A)에 구비된 모션 센서로부터 카메라 장치(10)의 움직임에 의한 위치 정보를 수신할 수 있다.
메모리(512)는 OIS 피드백 구동을 위하여 광축과 수직한 제2 방향(예컨대, X축 방향)으로 OIS 이동부의 변위(또는 스트로크)에 따른 제2 위치 센서(240)의 출력에 대응되는 제1 데이터값(또는 코드값)을 저장할 수 있다.
또한 메모리(512)는 AF 피드백 구동을 위하여 제1 방향(예컨대, 광축 방향 또는 Z축 방향)으로 보빈(110)의 변위(또는 스트로크(stroke)에 따른 제1 위치 센서(170)의 출력에 대응되는 제2 데이터값(또는 코드값)을 저장할 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 데이터값들 각각은 룩업 테이블 형태로 메모리(512)에 저장될 수 있다. 또는 제1 및 제2 데이터값들 각각은 수학식 또는 알고리즘 형태로 메모리(512)에 저장될 수도 있다. 또한 메모리(512)는 제어부(830)의 동작을 위한 수학시, 알고리즘 또는 프로그램을 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(512)는 비휘발성 메모리, 예컨대, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)일 수 있다.
제어부(830)는 제1 위치 센서(170), 및 제2 위치 센서(240)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(830)는 제2 위치 센서(240, 240-1, 240-2)로부터 제공되는 출력 신호 및 메모리(512)에 저장된 제1 데이터값을 이용하여 제2 코일(230)에 제공되는 구동 신호를 제어할 수 있고, 피드백 OIS 동작을 수행할 수 있다.
또한 제어부(830)는 제1 위치 센서(170)의 출력 신호 및 메모리(512)에 저장된 제2 데이터값을 이용하여 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 제어할 수 있고, 이를 통하여 피드백 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
제어부(830)는 드라이버 IC 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제어부(830)는 제1 기판부(255)의 제1 회로 기판(250)의 단자들(251)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이미지 센서부(350)는 필터(610)를 더 포함할 수 있다. 또한 이미지 센서부(350)는 필터(610)를 배치, 안착 또는 수용하기 위한 필터 홀더(600)를 더 포함할 수 있다. 필터 홀더(600)는 "센서 베이스(sensor base)"로 대체하여 표현될 수 있다.
필터(610)는 렌즈 배럴(400)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(810)로 입사하는 것을 차단하거나 통과시키는 역할을 할 수 있다.
예컨대, 필터(610)는 적외선 차단 필터일 수 있다. 예컨대, 필터(610)는 광축(OA)과 수직한 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다. 필터(610)는 렌즈 모듈(400) 아래에 배치될 수 있다.
필터 홀더(600)는 AF 이동부(100) 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 필터 홀더(600)는 제1 기판부(255) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 필터 홀더(600)는 제1 기판부(255)의 제2 회로 기판(260)의 제1면(260A)에 배치될 수 있다.
필터 홀더(600)는 접착제에 의하여 이미지 센서(810) 주위의 제2 회로 기판(260)의 일 영역과 결합될 수 있고, 제1 회로 기판(250)의 개구(250A)에 의하여 노출될 수 있다. 예컨대, 필터 홀더(600)는 제1 기판부(255)의 제1 회로 기판(250)의 개구(250A)를 통하여 보여질 수 있다. 예컨대, 제1 회로 기판(250)의 개구(250A)는 제2 회로 기판(260)에 배치된 필터 홀더(600) 및 필터 홀더(600)에 배치된 필터(610)를 노출할 수 있다. 다른 실시 예에서는 필터 홀더는 홀더(270)에 결합되거나 또는 AF 이동부(100)에 결합될 수도 있다.
필터 홀더(600)는 필터(610)가 실장 또는 배치되는 부위에 필터(610)를 통과하는 광이 이미지 센서(810)에 입사할 수 있도록 개구(61A)가 형성될 수 있다. 필터 홀더(600)의 개구(61A)는 필터 홀더(600)를 광축 방향으로 관통하는 관통 홀 형태일 수 있다. 예컨대, 필터 홀더(600)의 개구(61A)는 필터 홀더(600)의 중앙을 관통할 수 있고, 이미지 센서(810)에 대응 또는 대향하도록 배치될 수 있다.
필터 홀더(600)는 상면으로부터 함몰되고 필터(610)가 안착되는 안착부(500)를 구비할 수 있으며, 필터(610)는 안착부(500)에 배치, 안착, 또는 장착될 수 있다. 안착부(500)는 개구(61A)를 감싸도록 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서 필터 홀더의 안착부는 필터의 상면으로부터 돌출되는 돌출부 형태일 수도 있다.
이미지 센서부(350)는 필터(610)와 안착부(500) 사이에 배치되는 접착제를 더 포함할 수 있으며, 접착제에 의하여 필터(610)는 필터 홀더(600)에 결합 또는 부착될 수 있다.
커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상판(301) 및 측판들(302)을 포함하는 상자 형태일 수 있으며, 커버 부재(300)의 측판(302)의 하부는 베이스(210)와 결합될 수 있다. 커버 부재(300)의 상판(301)의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형 등일 수 있다. 커버 부재(300)는 보빈(110)과 결합하는 렌즈 모듈(400)의 렌즈를 외부광에 노출시키는 개구(303)를 상판(301)에 구비할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 커버 부재(300)의 어느 한 측판(302)에는 회로 기판(190)의 단자(95)와 이에 대응되는 제2 기판부의 단자(800B)를 노출하기 위한 홈부(304)가 형성될 수 있다.
커버 부재(300)는 상판(301)으로부터 보빈(110)의 홈(119)을 향하는 방향으로 연장되는 돌출부(305)를 포함할 수 있다. 돌출부(305)는 "연장부"로 대체하여 표현될 수도 있다. 예컨대, 커버 부재(300)는 상판(301)에 형성된 중공(303)과 인접하는 일 영역으로부터 보빈(110)의 상면 방향으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부(305)를 구비할 수 있다. 돌출부(305)는 상판(301) 및 측판(302)과 일체로 형성될 수 있으며, 동일한 재질로 형성될 수 있다.
예컨대, 커버 부재(300)는 상판(301)의 4개의 코너들에 대응되는 4개의 돌출부들을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는 돌출부(305)의 개수는 1개 또는 2개 이상일 수 있다.
예컨대, 돌출부(305)는 다각형, 예컨대, 사각형의 플레이트(plate) 형태일 수 이다. 예컨대, 돌출부(305)의 적어도 일부는 휘어진 부분을 포함할 수 있다.
커버 부재(300)의 돌출부(305)의 적어도 일부는 보빈(110)의 홈(119) 내에 배치 또는 삽입될 수 있다. 예컨대, 돌출부(305)의 일단 또는 말단은 보빈(110)의 홈(119) 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 보빈(110)의 초기 위치에서 돌출부(305)와 보빈(110)의 홈(119)의 바닥면은 이격될 수 있다.
AF 구동에 의하여 보빈(110)이 광축 방향으로 이동에 의하여, 커버 부재(300)의 돌출부(305)는 보빈(110)의 홈(119)의 바닥면과 접할 수 있고, 이로 인하여 돌출부(305)는 보빈(110)의 상측 방향으로의 이동을 기설정된 범위 내로 제한하는 스토퍼 역할을 할 수 있다. 또한 돌출부(305)의 적어도 일부는 보빈(110)의 홈(119) 내에 배치되므로, 충격에 의하여 보빈(110)이 광축을 중심으로 일정한 범위 이상으로 회전하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
예컨대, 커버 부재(300)는 사출물, 예컨대, 플라스틱 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 또한 커버 부재(300)는 절연 물질 또는 전자파를 차단하는 재질로 이루어질 수도 있다.
커버 부재(300)와 베이스(210)는 AF 이동부(100) 및 이미지 센서부(350)를 수용할 수 있고 외부의 충격에 의한 AF 이동부(100)와 이미지 센서부(350)의 보호할 수 있고, 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
OIS 이동부는 고정부를 기준으로 광축(OA)과 수직한 방향으로 움직일 수 있다. OIS 이동부는 고정부로부터 일정 간격 이격된 위치에 놓인다. 즉, OIS 이동부는 지지 기판(310)에 의하여 고정부에 매달린 상태(플라이된 상태)일 수 있다, 그리고 OIS 이동부는 마그네트(130)와 제2 코일(230)에 의해 발생하는 제1 전자기력 및 제2 마그네트(24)와 제2 코일(230)에 의해 발생하는 제2 전자기력에 의하여 고정부에 대해 상대 이동할 수 있다.
예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 홀더(270)의 외측면은 베이스(210)의 내측면으로부터 기설정된 거리만큼 이격될 수 있다. 또한 예컨대, OIS 이동부의 초기 위치에서, 홀더(270) 및 제1 기판부(255)의 하면은 베이스(210)로부터 기설정된 거리만큼 이격될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(230)의 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)은 4개의 채널들에 의하여 제어될 수 있으며, 이때, 4개의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)은 서로 전기적으로 분리되어 제어될 수 있다. 예컨대, 코일 유닛들(230-1 내지 230-4) 각각에는 정방향 전류 및 역방향 전류 중 어느 하나가 선택적으로 인가될 수 있다. 이때, 제2 코일(230)로부터 4쌍 총 8개의 인출선들이 나올 수 있다.
다른 실시 예에서는 OIS 구동을 위하여 제2 코일(230)의 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)은 3개의 채널들에 의하여 제어될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)만 전기적으로 분리될 수 있고, 제4 코일 유닛(230-4)은 제1 내지 제3 코일 유닛들 중 어느 하나와 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 이때, 제2 코일(230)로부터 3쌍 총 6개의 인출선들이 나올 수 있다.
예컨대, 제2 코일 유닛(230-2)과 제4 코일 유닛(230-4)은 서로 직렬 연결될 수 있다. 제2 코일 유닛(230-2)에 대응 또는 대향하는 제2 마그넷 유닛(130-2)의 착자 방향과 제4 코일 유닛(230-4)에 대응 또는 대향하는 제4 마그넷 유닛(120-4)의 착자 방향은 서로 동일한 방향일 수 있다. 예컨대, 제1 마그넷 유닛(130-1)의 착자 방향과 제3 마그네트(130-2)의 착자 방향은 서로 동일할 수 있다. 또한 예컨대, 제2 마그넷 유닛(130-2)의 착자 방향은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 착자 방향과 다를 수 있다. 예컨대, 제2 마그넷 유닛(130-2)의 착자 방향은 제1 마그넷 유닛(130-1)의 착자 방향과 수직일 수 있다.
제어부(830)는 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4) 중 적어도 하나에 적어도 하나의 구동 신호를 공급할 수 있고, 적어도 하나의 구동 신호를 제어함으로써 OIS 이동부를 X축 방향 또는/및 Y축 방향으로 이동시키거나 또는 OIS 이동부를 광축을 중심으로 기설정된 각도 범위 내에 회전시킬 수 있다.
도 31은 제어부(830) 및 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1, 240A2, 240B, 240C)의 블록도를 나타낸다. 제어부(830)는 클럭 신호(SCL) 및 데이터 신호(SDA)를 이용하여 호스트(Host)와 데이터를 주고 받는 통신, 예컨대, I2C 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 호스트는 광학 기기(200A)의 제어부(780)일 수 있다.
제어부(830)는 제2 코일(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(830)는 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)을 구동하기 위한 구동 신호를 제공하기 위한 구동부(510)를 포함할 수 있다. 예컨대, 구동부(510)는 구동 신호의 극성을 변경시킬 수 있는 H 브릿지 회로(bridge circuit) 또는 H 브릿지 드라이버(bridge driver)를 포함할 수 있다. 이때 구동 신호는 소모 전류를 감소시키기 위하여 PWM 신호일 수 있고, PWM 신호의 구동 주파수는 가청 주파수 범위를 벗어난 20[KHz] 이상일 수 있다. 다른 실시 예에서는 구동 신호는 직류 신호일수도 있다.
제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C) 각각은 2개의 입력 단자들 및 2개의 출력 단자들을 포함할 수 있다. 제어부(830)는 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C) 각각의 2개의 입력 단자들에 전원 또는 구동 신호를 공급할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C)의 2개의 입력 단자들((+) 입력 단자, (-)입력 단자) 중 어느 하나(예컨대, 그라운드 단자 또는 (-) 입력 단자)는 서로 공통 접속될 수 있다.
제어부(830)는 제1 센서 유닛(240A1, 240A21)의 제1 출력 전압, 제2 센서 유닛(240A2, 240A22)의 제2 출력 전압, 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압, 및 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압을 이용하여 OIS 이동부의 제3 방향(예컨대, Y축 방향)의 변위(또는 위치), 제2 방향(예컨대, X축 방향)의 변위(또는 위치), 및 OIS 이동부의 회전량, 회전 각도, 롤링 각도, 또는 틸트 각도를 감지할 수 있다.
제어부(830)는 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C) 각각은 2개의 출력 단자들로부터 출력된 출력 전압을 수신하고, 수신된 출력 전압을 아날로그-디지털 변환한 결과에 따른 데이터값, 디지털 값 또는 코드 값을 출력하는 아날로그-디지털 변환기(530)를 포함할 수 있다.
제어부(830)는 아날로그-디지털 변환기(530)로부터 출력된 데이터값들을 이용하여 OIS 이동부의 X축 방향의 변위(또는 위치), Y축 방향의 변위(또는 위치), 및 회전 각도(틸트 각도 또는 롤링 각도)를 감지할 수 있다.
온도 센서(540)는 주위 온도(예컨대, 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C)의 온도)를 측정할 수 있고, 측정된 결과에 따른 온도 감지 신호(Ts)를 출력할 수 있다. 예컨대, 온도 센서(540)는 써미스터(thermistor)일 수 있다.
주위 온도에 따라서 온도 센서(540)에 포함된 저항의 저항값이 변화할 수 있고, 이로 인하여 온도 감지 신호(Ts)는 주위 온도에 따라서 그 값이 변화될 수 있다. 캘리브레이션에 통하여 주위 온도와 온도 감지 신호(Ts) 간의 상호 관계에 관한 수학식 또는 룩업 테이블이 메모리 또는 제어부(830, 780)에 저장될 수 있다.
제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C)의 출력 전압들도 온도에 의하여 영향을 받기 때문에, 정확하고 신뢰성 있는 OIS 피드백 구동을 위해서는 주위 온도에 따른 제1 내지 제4 센서 유닛들(240A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C)의 출력 전압들의 보상이 필요하다.
이를 위하여 예컨대, 제어부(830, 780)는 온도 센서(540)에 의하여 측정된 주위 온도 및 온도 보상 알고리즘 또는 보상식을 이용하여 제1 내지 제4 센서 유닛들40A1(240A21), 240A2(240A22), 240B, 240C) 각각의 출력 전압(또는 출력 전압에 관한 데이터값)을 보상할 수 있다. 온도 보상 알고리즘 또는 보상식은 제어부(830, 780) 또는 메모리에 저장될 수 있다.
제어부(830)(또는 광학 기기(200A)의 제어부(780))는 사용자의 손떨림에 기인하는 카메라 장치(200)의 움직임에 따른 X축 움직임량(Gx), Y축 움직임량(Gy), 및 회전량(Gr)에 관한 위치 정보를 모션 센서(820)로부터 수신하고, 손떨림 보정을 위하여 상기 위치 정보를 보상할 수 있도록 OIS 이동부를 이동시키거나 또는 회전시킬 수 있다.
모션 센서(820)가 생략된 실시 예에서는 광학 기기(200A)에 포함한 모션 센서로부터 광학 기기(200A)의 움직임에 따른 X축 움직임량(Gx), Y축 움직임량(Gy), 및 회전량(Gr)에 관한 위치 정보를 수신할 수 있다.
도 32는 제어부(830)의 일 실시 예에 따른 구성도를 나타낸다. 도 32에서 SV1은 실시 예에 따른 제1 센서 유닛의 제1 출력 전압일 수 있고, SV2는 실시 예에 따른 제2 센서 유닛의 제2 출력 전압일 수 있고, SV3는 실시 예에 따른 제3 센서 유닛의 제3 출력 전압일 수 있고, SV4는 실시 예에 따른 제4 센서 유닛의 제4 출력 전압일 수 있다.
도 32를 참조하면, 제어부(830)는 제1 센서 유닛(240A1(240A21))의 제1 출력 전압, 제2 센서 유닛(240A2(240A22))의 제2 출력 전압, 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압, 및 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압을 이용하여 이동부의 제2 방향으로의 이동, 제3 방향으로의 이동, 또는/및 이동부의 회전(롤링 또는 틸팅)을 제어할 수 있다.
제어부(830)는 카메라 장치(200)의 움직임에 따른 손떨림 보정을 위한 x축 움직임량에 관한 x축 보정값(Tx), y축 움직량에 관한 y축 보정값(Ty), 및 회전량에 관한 회전 보정값(Tr)을 생성한다.
제어부(830)는 제1 내지 제4 출력 전압들(SV1 내지 SV4) 및 보정값(Tx, Ty, Tr)에 기초하여, x축 보정값(Tx1), y축 보정값(Ty1), 및 회전 보정값(Tr1)을 생성할 수 있다. x축 보정값은 제1 타겟값으로 대체하여 표현될 수 있고, y축 보정값은 제2 타겟값으로 대체하여 표현될 수 있고, 회전 보정값은 제3 타겟값으로 대체하여 표현될 수 있다.
예컨대, 제어부(830)는 제1 내지 제4 출력 전압들(SV1 내지 SV4)을 이용하여 보정값(Tx, Ty, Tr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 보정값(Tx1), y축 보정값(Ty1), 및 회전 보정값(Tr1)을 생성할 수 있다.
도 25, 및 도 28에서 설명한 바와 같이, 제어부(830)는 제1 내지 제4 출력 전압들(SV1 내지 SV4) 중 적어도 하나를 이용하여 보정값(Tx, Ty, Tr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 보정값(Tx1), y축 보정값(Ty1), 및 회전 보정값(Tr1)을 생성할 수 있다.
예컨대, 제어부(830)는 제1 내지 제4 출력 전압들(SV1 내지 SV4) 중 적어도 1개를 이용하여 회전 보정값(Tr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 회전 보정값(Tr1)을 생성할 수 있다. 예컨대, 제어부(830)는 제1 내지 제4 출력 전압들(SV1 내지 SV4) 중 적어도 1개를 이용하여 x축 보정값(Tx)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 보정값(Tx1)을 생성할 수 있다. 예컨대, 제어부(830)는 제1 내지 제4 출력 전압들(SV1 내지 SV4) 중 적어도 1개를 이용하여 y축 보정값(Ty)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 y축 보정값(Ty1)을 생성할 수 있다.
롤(roll) 기능을 추가하기 위해서는 매우 복잡한 알고리즘이 필요하며, 위치 정확도를 높이기 위해 홀(Hall) 센서를 사용한 OIS 피드백 구동 시스템이 사용될 수 있다.
홀 센서는 단순히 마그넷 유닛과의 관계에 의해서 출력값의 증감만이 있어 X축 방향 또는 Y축 방향으로의 OIS 구동 시에는 홀 센서와 마그넷 유닛의 관계에 의해서 제어가 용이할 수 있으나, 롤 방향으로 OIS 구동 시에는 제어 알고리즘의 복잡성이 발생될 수 있다.
이를 개선하기 위해 각 보상 축인 X축 방향, Y축 방향, 및 Roll 방향으로 독립적으로 피드백 OIS 구동 제어 가능하도록 자이로 센서에서 수신된 X축 움직임량(Gx), Y축 움직임량(Gy), 및 회전량(Gr)에 관한 위치 정보를 수신할 수 있다.
Gx, Gy, Gr에 기초하여 X축 방향 또는/및 Y축 방향으로의 쉬프트 보상은 홀 센서의 출력 전압을 이용하고, 롤 방향으로의 보상은 한 축에 2개의 홀 센서들을 배치하여 보상할 필요가 있으며, 이러한 롤 방향으로의 보상을 통하여 카메라 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
예컨대, 제어부(830)는 제1 출력 전압(SV1)과 제2 출력 전압(SV2)을 이용하여 회전 보정값(Tr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 회전 보정값(Tr1)을 생성할 수 있다. 예컨대, 제어부(830)는 제3 출력 전압(SV3)을 이용하여 x축 보정값(Tx)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 보정값(Tx1)을 생성할 수 있다. 예컨대, 제어부(830)는 제4 출력 전압(SV4)을 이용하여 y축 보정값(Ty)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 y축 보정값(Ty1)을 생성할 수 있다.
제어부(830)는 회전 보정값(Tr1), x축 보정값(Tx1) 및 y축 보정값(Ty1)에 기초하여 제1 내지 제4 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)에 공급되기 위한 구동 신호(I1 내지 I4)를 제어할 수 있다.
또한 도 29 및 도 30에서 설명한 바와 같이, 제어부(830)는 제1 내지 제3 출력 전압들(SV1, SV2, SV3) 중 적어도 하나를 이용하여 보정값(Tx, Ty, Tr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 보정값(Tx1), y축 보정값(Ty1), 및 회전 보정값(Tr1)을 생성할 수 있다.
제어부(830)는 보정값 생성부(831), 아날로그-디지털 변환기(530), 보정값 변환부(832), 및 구동 신호 공급부(501)을 포함할 수 있다.
보정값 생성부(831)는 모션 센서(예컨대, 자이로 센서, 820)로부터 수신되는 카메라 장치(200)의 움직임에 따른 x축 움직임량(Gx), y축 움직임량(Gy), 및 회전량(Gr)에 관한 위치 정보(또는 움직임 정보)를 수신한다.
보정값 생성부(831)는 카메라 장치(200)의 위치 정보(Gx, Gy, Gr)에 기초하여 카메라 장치(200)의 움직임에 따른 손떨림 보정을 위한 x축 움직임량에 관한 x축 보정값(Tx), y축 움직임량에 관한 y축 보정값(Ty), 및 회전량에 관한 회전 보정값(Gr)을 생성한다. 예컨대, 회전량은 광축을 중심으로 카메라 장치(200)가 회전한 양(예컨대, 각도 또는 각속도)를 의미할 수 있다.
아날로그-디지털 변환기(530)는 제1 출력 전압(SV1)에 대응되는 제1 데이터값(DA1), 제2 출력 전압(SV2)에 대응되는 제2 데이터값(DA2), 및 제3 출력 전압(SV3)에 대응되는 제3 데이터값(DA3), 및 제4 출력 전압(SV4)에 대응되는 제4 데이터값을 생성할 수 있다.
보정값 변환부(832)는 제1 내지 제4 데이터값들(DA1 내지 DA4)과 x축 보정값(Tx), y축 보정값(Ty), 및 회전 보정값(Gr)에 기초하여 x축 타겟값(Tx1), y축 타겟값, 및 회전 타겟값(Gr1)을 생성할 수 있다.
예컨대, 보정값 변환부(832)는 제1 내지 제4 데이터값들(DA1 내지 DA4)을 이용하여 x축 보정값(Tx), y축 보정값(Ty), 및 회전 보정값(Gr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 타겟값(Tx1), y축 타겟값(Ty1), 및 회전 타겟값(Gr1)을 생성할 수 있다.
예컨대, 보정값 변환부(832)는 제1 내지 제4 데이터값들(DA1 내지 DA4) 중 적어도 하나를 이용하여 회전 보정값(Gr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 회전 타겟값(Gr1)을 생성할 수 있다. 예컨대, 보정값 변환부(832)는 제1 데이터값(DA1) 및 제2 데이터값(DA2)을 이용하여 회전 보정값(Gr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 회전 타겟값(Gr1)을 생성할 수 있다.
또한 예컨대, 보정값 변환부(832)는 제1 내지 제4 데이터값들(DA1 내지 DA4) 중 적어도 하나를 이용하여 x축 보정값(Tx)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 타겟값(Tx1)을 생성할 수 있다.
또한 예컨대, 보정값 변환부(832)는 제1 내지 제4 데이터값들(DA1 내지 DA4) 중 적어도 하나를 이용하여 y축 보정값(Ty)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 y축 타겟값(Ty1)을 생성할 수 있다.
또한 도 29 및 도 30의 실시 예에 대해서는 보정값 변환부(832)는 제1 내지 제3 데이터값들(DA1 내지 DA3) 중 적어도 하나를 이용하여 회전 보정값(Gr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 회전 타겟값(Gr1)을 생성할 수 있다. 예컨대, 보정값 변환부(832)는 제1 데이터값(DA1) 및 제2 데이터값(DA2)을 이용하여 회전 보정값(Gr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 회전 타겟값(Gr1)을 생성할 수 있다. 또한 보정값 변환부(832)는 제1 내지 제3 데이터값들(DA1 내지 DA3) 중 적어도 하나를 이용하여 x축 보정값(Tx)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 x축 타겟값(Tx1)을 생성할 수 있다. 또한 예컨대, 보정값 변환부(832)는 제1 내지 제3 데이터값들(DA1 내지 DA3) 중 적어도 하나를 이용하여 y축 보정값(Ty)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 y축 타겟값(Ty1)을 생성할 수 있다.
구동 신호 공급부(501)는 회전 타겟값(Tr1), x축 타겟값(Tx1) 및 y축 타겟값(Ty1)에 기초하여 제1 내지 제4 코일 유닛들(233-1 내지 230-4)에 공급되기 위한 구동 신호(I1 내지 I4)를 제어할 수 있다.
다른 실시 예에서는 도 25 및 도 28에서, 제1 센서 유닛 및 제2 센서 유닛 중 적어도 하나는 자기 각도 센서일 수 있다. 예컨대, 제1 센서 유닛 및 제2 센서 유닛 각각은 TMR(Tunnel MagnetoResistance) 센서일 수 있다. 예컨대, TMR 센서는 TMR 자기 각도 센서(Magnetic Angle Sensor)일 수 있다.
제1 및 제2 센서 유닛들이 자기 각도 센서인 실시 예에서는 x축 방향으로의 OIS 이동부의 변위(또는 위치)는 홀 센서인 제3 센서 유닛(240B)의 제3 출력 전압을 이용하여 감지할 수 있고, x축 방향으로의 OIS 이동부의 변위(또는 위치)는 홀 센서인 제4 센서 유닛(240C)의 제4 출력 전압을 이용하여 감지할 수 있다. 또한 롤링 방향(또는 회전 방향)의 OIS 이동부의 움직임(또는 회전량)은 자기 각도 센서인 제1 센서 유닛(240A1)의 제1 출력 전압 및 제2 센서 유닛(240A2)의 제2 출력 전압을 이용하여 감지할 수 있다.
제1 및 제2 센서 유닛들이 자기 각도 센서인 실시 예에서는, 제어부(830)는 제3 출력 전압(SV3)(또는 제3 데이터값(DA3))을 이용하여 x축 보정값(Tx)을 변환하고, 변환된 결과에 따른 x축 타겟값을 생성할 수 있다. 또한 제어부(830)는 제4 출력 전압(SV4)(또는 제4 데이터값(DA3))을 이용하여 y축 보정값(Ty)을 변환하고, 변환된 결과에 따른 y축 타겟값을 생성할 수 있다. 또한 제어부(830)는 제1 및 제2 출력 전압들(SV1, SV2)(또는 제1 및 제2 데이터값들(DA1, DA2)을 이용하여 회전 보정값(Tr)을 변환하고, 변환된 결과에 따른 회전 타겟값을 생성할 수 있다. 이로 인하여 제1 및 제2 센서 유닛들이 자기 각도 센서인 실시 예에서는, 손떨림 보상을 위한 제어 알고리즘이 간단해져서 제어 속도를 향상시킬 수 있고, 제어부 또는 메모리의 용량을 줄일 수 있어 제어부 또는 메모리의 소형화가 가능하고 이로 인하여 카메라 장치의 사이즈를 줄일 수 있다.
제1 및 제2 센서 유닛들이 자기 각도 센서인 실시 예에서 제1 센서 유닛의 제1 및 제2 출력 단자들과 제2 센서 유닛의 제1 및 제2 출력 단자들이 서로 직렬 연결될 수도 있다. 제1 및 제2 센서 유닛들의 직렬 연결된 제1 및 제2 출력 단자들의 양단으로부터 출력 전압이 출력될 수 있다. 이때 제1 및 제2 센서 유닛들의 직렬 연결된 제1 및 제2 출력 단자들의 양단으로부터 출력되는 출력 전압은 제1 센서 유닛의 출력 전압과 제2 센서 유닛의 출력 전압이 병합된 전압일 수 있다. 제어부(830)는 병합 전압 또는 아날로그-디지털 변환기(530)에 의하여 생성되는 병합 전압에 대응되는 데이터값을 이용하여 회전 보정값(Tr)을 변환할 수 있고, 변환된 결과에 따른 회전 타겟값을 생성할 수 있다.
카메라 모듈의 OIS 동작에 따른 물리적 또는 기계적으로 사용자의 손떨림에 기인한 카메라 모듈 또는 광학 기기에 회전(또는 롤링) 성분을 보상하는 것은 일정한 한계가 있다. 이는 물리적 또는 기계적으로 OIS 이동부를 회전 또는 롤링시키는데에는 제한이 있기 때문이다. 예컨대, OIS 이동부의 최대 회전 가능 범위가 0.5도 내지 2도일 때에는 물리적 또는 기계적인 보상 각도는 2도 이하일 수 있다.
도 33은 실시 예에 따른 손떨림에 기인한 카메라 모듈 또는 광학 기기에 회전(또는 롤링) 성분을 보상하는 방법을 나타낸다.
도 33을 참조하면, 카메라 장치(10)는 고정부, 고정부와 이격되어 배치되고 이미지 센서(810)를 포함하는 OIS 이동부, 및 OIS 이동부의 롤링을 감지하기 위한 위치 센서(240)를 포함할 수 있다.
제어부(780, 830)는 모션 센서(82)로부터 회전량(Gr)에 관한 위치 정보(또는 움직임 정보)를 수신한다(S110).
다음으로 제어부(780, 830)는 수신된 회전량(Gr)에 기초하여 손떨림 보상을 위한 회전 보정값(Tr)을 생성하고, 생성된 회전 보정값(Tr)과 기설정된 각도를 비교한다(S120). 예컨대, 기설정된 각도는 OIS 이동부의 최대 회전 가능 범위일 수 있다. 예컨대, 기설정된 각도는 0.5도 내지 2도일 수 있다.
다음으로 제어부(780, 830)는 보정값(Tr)이 기설정된 각도보다 작거나 같은 때에는 물리적 또는 기계적으로 OIS 이동부를 회전 또는 롤링시킨다(S130).
예컨대, 보정값(Tr)이 기설정된 각도보다 작거나 같은 때에는 제어부(780, 830)는 보정값(Tr)을 이용하여 OIS 이동부를 회전 또는 롤링시킬 수 있다. 예컨대, 보정값(Tr)이 기설정된 각도보다 작거나 같은 때에는 제어부(780, 830)는 도 32에서 설명한 바에 따라 OIS 이동부를 회전 또는 롤링시킬 수 있다. 예컨대, 보정값(Tr)이 기설정된 각도보다 작거나 같은 때에는 제어부(780, 830)는 도 32에서 설명한 바에 따라 제2 코일(230)의 제1 내지 제4 코일 유닛(230-1 내지 230-4)에 대한 구동 신호들(I1 내지 I4)를 생성할 수 있고, 구동 신호들(I1 내지 I4)에 의하여 OIS 이동부는 회전 또는 롤링될 수 있다.
다음으로 제어부(780, 830)는 보정값(Tr)이 기설정된 각도보다 큰 때에는 물리적 또는 기계적으로 OIS 이동부를 회전 또는 롤링시키지 않고, 메모리에 저장된 보상 소프트웨어(또는 보상 알고리즘)를 이용하여 손떨림에 기인한 카메라 모듈 또는 광학 기기의 회전량 또는 회전(또는 롤링) 성분을 보상한다(S140).
또한 사용자의 손떨림에 기인한 카메라 모듈 또는 광학 기기에 회전(또는 롤링) 성분이 발생될 때에는 이러한 회전(또는 롤링) 성분에 의한 영향은 이미지 센서(810)의 촬상 영역의 중심에서 멀어질수록 커질 수 있다. 즉 이미지 센서(810)의 촬상 영역의 가장 자리 영역은 이미지 센서(810)의 촬상 영역의 중심 영역보다 회전(또는 롤링) 성분에 의한 영향을 더 크게 받게 되어 이미지의 왜곡이 더 클 수 있다. 따라서 회전(또는 롤링) 성분에 의한 영향을 줄이기 위하여 사용자의 손떨림에 기인한 카메라 모듈 또는 광학 기기에 회전(또는 롤링) 성분이 발생할 때에는 이미지 센서(810)의 촬상 영역의 기설정된 가장 자리 영역(가장 자리의 픽셀들)의 이미지는 제외한 영상 또는 화상을 구현할 수 있다. 이로 인하여 손떨림에 의한 회전 또는 롤링 성분에 기인한 이미지 센서의 이미지의 왜곡을 억제할 수 있다.
실시 예에서는 OIS 코일에 의하여 OIS 이동부를 이동시키는 타입이지만, 다른 실시 예에서는 OIS 코일 대신에 형상 기억 합금이 적용될 수 있다.
또한 실시 예에 따른 카메라 장치는 빛의 특성인 반사, 굴절, 흡수, 간섭, 회절 등을 이용하여 공간에 있는 물체의 상을 형성시키고, 눈의 시각력 증대를 목표로 하거나, 렌즈에 의한 상의 기록과 그 재현을 목적으로 하거나, 광학적인 측정, 상의 전파나 전송 등을 목적으로 하는 광학 기기(opticla instrument)에 포함될 수 있다. 예컨대, 실시 예에 따른 광학 기기는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.
도 34는 실시 예에 따른 광학 기기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 35는 도 34에 도시된 광학 기기(200A)의 구성도를 나타낸다.
도 34 및 도 35를 참조하면, 광학 기기(200A)는 몸체(850), 무선 통신부(710), A/V 입력부(720), 센싱부(740), 입/출력부(750), 메모리부(760), 인터페이스부(770), 제어부(780), 및 전원 공급부(790)를 포함할 수 있다.
도 34에 도시된 몸체(850)는 바(bar) 형태이지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swivel) 타입 등 다양한 구조일 수 있다.
몸체(850)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체(850)는 프론트(front) 케이스(851)와 리어(rear) 케이스(852)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)의 사이에 형성된 공간에는 단말기의 각종 전자 부품들이 내장될 수 있다.
무선 통신부(710)는 광학 기기(200A)와 무선 통신시스템 사이 또는 광학 기기(200A)와 광학 기기(200A)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(710)는 방송 수신 모듈(711), 이동통신 모듈(712), 무선 인터넷 모듈(713), 근거리 통신 모듈(714) 및 위치 정보 모듈(715)을 포함하여 구성될 수 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(720)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라(721) 및 마이크(722) 등을 포함할 수 있다.
카메라(721)는 실시 예에 따른 카메라 장치를 포함할 수 있다.
센싱부(740)는 광학 기기(200A)의 개폐 상태, 광학 기기(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 광학 기기(200A)의 방위, 광학 기기(200A)의 가속/감속 등과 같이 광학 기기(200A)의 현 상태를 감지하여 광학 기기(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 광학 기기(200A)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.
입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 것이다. 입/출력부(750)는 광학 기기(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 광학 기기(200A)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다.
입/출력부(750)는 키 패드부(730), 디스플레이 모듈(751), 음향 출력 모듈(752), 및 터치 스크린 패널(753)을 포함할 수 있다. 키 패드부(730)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.
디스플레이 모듈(751)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(751)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(752)은 호(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.
터치 스크린 패널(753)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.
메모리부(760)는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 동영상 등)을 임시 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 상술한 손떨림 보정을 위한 소프트웨어, 알고리즘, 또는 수학식을 저장할 수 있다.
인터페이스부(770)는 광학 기기(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 광학 기기(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 광학 기기(200A) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 인터페이스부(770)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 등을 포함할 수 있다.
제어부(controller, 780)는 광학 기기(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다.
제어부(780)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(781)을 구비할 수 있다. 멀티미디어 모듈(781)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(780)와 별도로 구현될 수도 있다.
제어부(780)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(790)는 제어부(780)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 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.

Claims (23)

  1. 제1 수평 방향으로 대향하는 제1 마그넷 유닛과 제2 마그넷 유닛, 상기 제2 마그넷 유닛과 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 대향하는 제3 마그넷 유닛, 및 상기 제1 마그넷 유닛과 상기 제2 수평 방향으로 대향하는 제4 마그넷 유닛을 포함하는 고정부;
    상기 고정부와 이격되고 이미지 센서를 포함하는 이동부;
    상기 이동부에 배치되고 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과의 상호 작용에 의하여 상기 이동부를 움직이는 코일; 및
    상기 이동부에 배치되고, 제1 내지 제4 센서 유닛들을 포함하는 위치 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 센서 유닛들 각각의 적어도 일부는 광축 방향으로 상기 제1 마그넷 유닛과 오버랩되고, 상기 제3 센서 유닛은 상기 광축 방향으로 상기 제2 마그넷 유닛과 오버랩되고, 상기 제4 센서 유닛은 상기 광축 방향으로 상기 제3 마그넷 유닛과 오버랩되는 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 마그넷 유닛들 각각의 N극과 S극은 상기 제1 수평 방향으로 마주보고, 상기 제2 및 제4 마그넷 유닛들 각각의 N극과 S극은 상기 제2 수평 방향으로 마주보는 카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛은 상기 제2 수평 방향으로 이격되어 배치되는 카메라 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛은 상기 제1 수평 방향으로 이격되어 배치되는 카메라 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛 각각의 적어도 일부는 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극의 경계선에 오버랩되고, 상기 이동부의 초기 위치는 상기 코일에 구동 신호가 공급되지 않을 때의 상기 이동부의 위치인 카메라 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛 및 상기 제2 센서 유닛 각각은 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극에 오버랩되고, 상기 이동부의 초기 위치는 상기 코일에 구동 신호가 공급되지 않을 때의 상기 이동부의 위치인 카메라 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛 각각은 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극의 경계선에 오버랩되지 않고, 상기 이동부의 초기 위치는 상기 코일에 구동 신호가 공급되지 않을 때의 상기 이동부의 위치인 카메라 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛은 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 오버랩되고, 상기 제2 센서 유닛은 상기 제1 마그넷 유닛의 S극과 오버랩되고, 상기 이동부의 초기 위치는 상기 코일에 구동 신호가 공급되지 않을 때의 상기 이동부의 위치인 카메라 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 이동부의 초기 위치에서, 상기 제1 센서 유닛과 상기 제2 센서 유닛은 기준선에 정렬되고, 상기 기준선은 상기 제1 마그넷 유닛의 중심을 지나고 중심선으로부터 기설정된 기준 각도만큼 틸트된 직선이고, 상기 중심선은 상기 제1 마그넷 유닛의 상기 중심을 지나고 상기 제1 마그넷 유닛의 N극과 S극이 서로 마주보는 방향과 평행한 직선인 카메라 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과 대응하는 제1 내지 제4 코일 유닛들을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과 상기 제1 내지 제4 코일 유닛들의 상호 작용에 의하여 상기 이동부는 광축을 기준으로 롤링(rolling)되는 카메라 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 유닛의 제1 출력 전압, 상기 제2 센서 유닛의 제2 출력 전압, 상기 제3 센서 유닛의 제3 출력 전압, 및 상기 제4 센서 유닛의 제4 출력 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이동부의 상기 제1 수평 방향과 상기 제2 수평 방향으로의 이동 및 상기 이동부의 롤링을 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압을 이용하여 상기 이동부의 롤링을 제어하는 카메라 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 내지 제4 출력 전압들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이동부의 상기 제1 수평 방향 또는 상기 제2 수평 방향으로의 이동을 제어하는 카메라 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 세선 유닛들 각각은 홀 센서(Hall sensor)인 카메라 장치.
  15. 제1 수평 방향으로 대향하는 제1 마그넷 유닛과 제2 마그넷 유닛, 상기 제1 마그넷 유닛과 상기 제1 수평 방향과 수직인 제2 수평 방향으로 대향하는 제3 마그넷 유닛, 및 상기 제2 마그넷 유닛과 상기 제2 수평 방향으로 대향하는 제4 마그넷 유닛을 포함하는 고정부;
    상기 고정부와 이격되어 배치되고 이미지 센서를 포함하는 이동부;
    상기 이동부에 배치되고 상기 제1 내지 제4 마그넷 유닛들과의 상호 작용에 의하여 광축을 기준으로 상기 이동부를 롤링시키는 코일; 및
    상기 이동부에 배치되고, 제1 마그넷 유닛에 대응되는 제1 및 제2 센서 유닛들, 상기 제2 마그넷 유닛에 대응되는 제3 센서 유닛, 및 상기 제3 마그넷 유닛에 대응되는 제4 센서 유닛을 포함하는 위치 센서; 및
    상기 제1 센서 유닛의 제1 출력 전압, 상기 제2 센서 유닛의 제2 출력 전압, 상기 제3 센서 유닛의 제3 출력 전압, 및 상기 제4 센서 유닛의 제4 출력 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이동부의 롤링을 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압을 이용하여 상기 이동부의 롤링을 제어하는 카메라 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 출력 전압에 대응되는 제1 데이터값, 상기 제2 출력 전압에 대응되는 제2 데이터값, 상기 제3 출력 전압에 대응되는 제3 데이터값, 및 상기 제4 출력 전압에 대응되는 제4 데이터 값을 생성하고,
    상기 카메라 장치의 움직임에 따른 손떨림 보정을 위한 회전량에 관한 회전 보정값을 생성하고,
    상기 제1 내지 제4 데이터값들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 회전 보정값을 변환하는 카메라 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 데이터값 및 상기 제2 데이터값을 이용하여 상기 회전 보정값을 변환하는 카메라 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 전압을 이용하여 상기 코일에 공급되기 위한 구동 신호를 제어하는 카메라 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 변환된 회전 보정값을 이용하여 상기 코일에 공급되기 위한 구동 신호를 제어하는 카메라 장치.
  21. 고정부, 상기 고정부와 이격되어 배치되고 이미지 센서를 포함하는 이동부, 및 상기 이동부의 롤링을 감지하기 위한 위치 센서를 포함하는 카메라 장치; 및
    손떨림에 의한 상기 카메라 장치의 회전량을 보정하기 위한 보정값을 생성하고, 상기 보정값이 기설정된 각도 이하인 때에는 상기 보정값을 이용하여 상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 광학 기기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 보정값이 기설정된 각도 초과인 때에는 보상 소프트웨어를 이용하여 상기 손떨림에 의한 상기 카메라 장치의 회전량을 보상하는 광학 기기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 기설정된 각도는 0.5도 내지 2도인 광학 기기.
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