KR20240050264A - 반사계 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 반사계 액추에이터는 베이스; 상기 베이스를 기준으로 회전하되, 제2평면방향을 기준으로 회전하는 미들가이드; 상기 미들가이드를 기준으로 회전하되, 상기 제2평면방향과 수직한 제1평면방향을 기준으로 회전하며, 반사계가 설치되는 캐리어; 상기 미들가이드에 설치되는 마그네트와 대면하되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 홀센서; 및 상기 복수 개 홀센서 각각으로부터 입력되는 복수 개 신호값을 이용하여 상기 마그네트와 대면하는 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동드라이버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사계 액추에이터{ACTUATOR FOR REFLECTOR}

본 발명은 반사계 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 복수 개 홀센서 각각의 신호 체계를 이용하여 OIS의 구동 정밀성을 향상시킨 반사계 액추에이터 등에 관한 것이다.

영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 촬영 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.

오토포커스(자동초점조절)는 렌즈 등이 탑재된 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동하여 피사체와의 초점 거리를 조정함으로써 렌즈 후단에 구비된 이미지센서(CMOS, CCD 등)에 선명한 이미지가 생성되도록 하는 기능을 의미한다.

손떨림 보정 기능은 손떨림에 의하여 흔들림이 발생하는 경우 그 흔들림을 보상하는 방향으로 렌즈가 탑재된 캐리어(프레임)를 적응적으로 이동시킴으로써 영상의 선명도를 개선하는 기능을 의미한다.

오토포커스 또는 OIS 기능을 구현하는 대표적인 방법 중 하나는 이동체(캐리어)에 마그네트(코일)를 설치하고 고정체(하우징, 또는 다른 형태의 캐리어 등)에 코일(마그네트)을 설치한 후, 코일과 마그네트 사이에 전자기력을 발생시킴으로써 이동체를 광축 방향 또는 광축과 수직한 방향으로 이동시키는 방법이다.

한편, 최근 모바일 단말에는 더욱 높아진 사용자 니즈(needs)를 충족하고 사용자 편의성 등을 더욱 다양하게 구현하기 위하여 초점 거리를 다양하게 가변적으로 조절할 수 있거나 또는 원거리의 영상을 촬영할 수 있는 등의 스펙을 가지는 줌렌즈가 장착되고 있다.

이러한 줌렌즈는 복수 개 렌즈 또는 렌즈군 등이 나란히 배열되는 구조를 가지거나 렌즈 자체의 광축 방향 길이가 긴 특성을 가지므로 모바일 단말에서 더욱 커진 탑재공간이 마련되어야 한다.

최근에는 이러한 줌렌즈의 물리적 특성을 휴대 단말의 형상적 특징에 유기적으로 접목시키기 위하여 렌즈 전단에 배치된 반사계를 이용하여 피사체의 광이 굴절되도록 하는 물리적 구조를 가진 액추에이터 또는 카메라 모듈 등이 개시되고 있다.

반사계를 채용하는 이러한 액추에이터 등은 흔들림이 발생하는 경우 렌즈를 보정 이동시키는 것이 아니라, 피사체의 빛을 렌즈 방향으로 반사시키는 반사계를 한 축 또는 두 축으로 이동시킴으로써 OIS를 구현한다.

통상적으로 이러한 액추에이터에는 이동체와 고정체에 가이드 레일이 형성되고 그 사이에 복수 개의 볼이 배치되도록 하여 이동체가 볼의 지지를 받으면서 가이드 레일을 따라 회전 이동하는 구조가 적용된다.

그러나 이러한 종래 장치의 경우, 반사계의 이동이 광축(Z축)과 수직한 두 방향(X축 및 Y축)을 기준으로 각각 독립적으로 구현되어야 하므로 그 구조가 상당히 복잡해짐은 물론, 구동 정밀성을 유지하기 어려운 문제점이 있다.

한편, 액추에이터가 탑재된 모바일 단말(스마트폰 등)의 방향 내지 자세(posture)에 따라, OIS의 구현을 위하여 회전이동하는 이동체의 위치가 자체 하중 등에 의하여 회전제어를 위한 기준위치에서 편이(shift)되는 현상이 발생될 수 있다.

종래 액추에이터의 경우, 이러한 편이 현상에 대한 문제 의식이 전혀 고려되지 않아 이러한 이벤트를 실제 손떨림 등에 의한 흔들림(회전 방향 성분)로 간주하여 정해진 보정 프로세싱이 수행되도록 구성되었다.

통상적으로 액추에이터에 설치되는 센서(홀센서, hall sensor)는 자신과 대면하는 마그네트의 부위를 기준으로 자기장의 크기와 방향을 감지하고 그에 상응하는 신호값을 출력하도록 구성되므로 홀센서는, 자중에 의한 편이가 발생하여 자신과 대면하는 마그네트의 부위가 변화되면 그 변화된 부위에 해당하는 신호값을 출력하게 된다.

구동드라이버는 이 신호값을 기준으로 이동체의 회전을 제어하므로 오위치(wrong-position)를 기준으로 회전 제어가 수행되거나 또는 자중에 의한 편이가 회전된 성분으로 간주됨으로써 후속 제어 시 OIS를 위한 회전 범위가 정해진 범위보다 작아지므로 액추에이터의 구동 정밀성이 저하된다.

한편, 최근에는 줌인(Zoom-in) 및 줌아웃(Zoom-out) 기능 등을 통하여 피사체의 크기 등을 다양하게 가변시킬 수 있는 줌렌즈용 액추에이터도 개시되고 있으며, 실시형태에 따라서 복수 개 렌즈(렌즈조립체)의 상호 위치 관계를 조합적으로 적용함으로써 AF 또는/및 줌 기능을 더욱 다양하게 구현하는 액추에이터도 개시되고 있다.

이러한 줌렌즈용 액추에이터의 경우 광축 방향으로 이동하는 줌렌즈의 이동거리(스트로크(stroke)라고도 지칭된다)가 일반 렌즈보다 연장 내지 확장되므로 확장된 스트로크에 대응되는 충분한 구동력이 확보되어야 하며, 무엇보다 전체 스트로크 구간에서 줌렌즈의 해당 위치가 정확하게 감지 및 피드백 제어되어야 한다.

통상적으로 렌즈 등의 위치 감지에는 자력의 크기 및 방향을 인식하고 이에 대응하는 신호를 출력하는 홀센서가 주로 이용된다. 자력의 크기가 서로 다른 값을 가지며 선형적 특성을 가지는 영역은 마그네트의 자극 경계 부분이며, 그 이외 부분은 동일한 자력 크기를 가지게 되므로 홀센서의 출력신호를 이용하여 렌즈의 위치를 제어할 수 있는 구간 내지 영역은 마그네트의 자극 경계 부분으로 국한된다.

이와 관련하여 줌렌즈와 같이 스트로크 구간이 긴 액추에이터의 경우, 단일(single) 홀센서가 마그네트 자력의 변화(크기/방향)를 신호체계로 구분할 수 있는 영역보다 스트로크의 길이가 더 길기 때문에 광축방향을 따라 복수 개 홀센서를 배열시키고 이들 홀센서 각각이 출력하는 신호를 종합적으로 이용하는 방법이 적용된다.

그러나 이러한 방법은 복수 개 홀센서가 반드시 전제되어야 하므로 설치 비용 증가, 회로 설계 복잡 등을 발생시키며 또한, 홀센서가 출력하는 신호들을 함수적으로 후처리하는 프로세싱이 반드시 적용되어야 하므로 즉시 반응성이 저하될 수 있다.

이러한 종래 실시예의 경우, 복수 개 홀센서가 설치되는 만큼, 편차 등에 의한 오차값이 누적되므로 오차 범위가 커지게 되고, 나아가 홀센서 자체의 본질적인 특성상, 인식 범위의 한계지점에서 그 신호체계가 포화(saturation) 등의 오류 특성을 가지므로 홀센서 각각의 신호체계를 함수적으로 처리하는 프로세싱 자체의 정밀성이 높지 않을 수 있다.

물론, 이러한 성능 저하 등의 문제는 고사양 전자부품이나 복잡하고 고도한 알고리즘 등을 적용하는 방법을 통하여 어느 정도 해소될 수 있을지는 모르나 이는 또 다른 측면의 문제점을 수반하는 일종의 트레이드 오프(trade-off)에 해당할 뿐이므로 이러한 방법이 상술된 문제점의 근본적인 해결책이 될 수는 없다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 복수 개 홀센서의 신호값을 유기적으로 이용하여 자중에 의한 편이 현상을 정확하게 반영하고 이를 기초로 OIS를 구현함으로써 OIS의 구동 정밀성을 더욱 향상시킬 수 있는 반사계 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 홀센서의 감지 대상인 마그네트의 자기적 특성을 위치별로 차등화시킴으로써 홀센서가 인식할 수 있는 범위를 더욱 확장적으로 적용하고 이를 통하여 다수개 홀센서를 적용하지 않고도 긴 거리의 스트로크에 대한 위치 감지 등을 더욱 효과적으로 구현할 수 있는 카메라용 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 반사계 액추에이터는 베이스; 상기 베이스를 기준으로 회전하되, 제2평면방향을 기준으로 회전하는 미들가이드; 상기 미들가이드를 기준으로 회전하되, 상기 제2평면방향과 수직한 제1평면방향을 기준으로 회전하며, 반사계가 설치되는 캐리어; 상기 미들가이드에 설치되는 마그네트와 대면하되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 홀센서; 및 상기 복수 개 홀센서 각각으로부터 입력되는 복수 개 신호값을 이용하여 상기 마그네트와 대면하는 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동드라이버를 포함할 수 있다.

여기에서, 본 발명의 상기 캐리어는 상기 반사계가 전방에 설치되며, 제1홈부레일이 후방에 구비될 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 미들가이드는 상기 제1홈부레일과 대면하며 전방에 구비되는 제1가이드레일; 및 상기 베이스에 구비되는 트랙형상의 제2가이드레일과 대면하며, 후방에 구비되는 제2홈부레일을 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 구동드라이버는 n-1(n은 2이상의 자연수)번째 입력된 상기 복수 개 신호값과 n번째 입력된 상기 복수 개 신호값 각각의 차이가 서로 대응되는 경우, 상기 미들가이드의 무회전으로 신호처리하도록 구성될 수 있다.

나아가 본 발명에 의한 상기 복수 개 홀센서는 상기 마그네트의 자극 경계와 대응되는 위치에 설치되며, 제1신호값을 출력하는 제3홀센서; 및 상기 마그네트의 자극 경계와 대응되는 위치에 설치되되, 상기 마그네트의 가운데 부분을 기준으로 상기 제3홀센서와 대칭되는 위치에 설치되며, 제2신호값을 출력하는 제4홀센서를 포함할 수 있다. 이 경우 본 발명의 상기 구동드라이버는 상기 제1 및 제2신호값의 뺄셈연산 결과를 이용하여 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 상기 복수 개 홀센서는 상기 마그네트의 장축 방향 가운데 부분을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 설치될 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 구동드라이버는 상기 복수 개 홀센서 각각으로부터 입력되는 복수 개 신호값을 대상으로 수행된 뺄셈연산의 결과를 이용하여 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 복수 개 홀센서는 2k(k는 1이상의 자연수)개로 이루어질 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 구동드라이버는 아래 수식에 의하여 연산된 포스쳐정보를 이용하여 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하도록 구성될 수 있다.

상기 수식에서 P는 미들가이드의 현재 위치 또는 자세에 대한 포스쳐정보, HLa와 HRa는 마그네트의 장축방향 가운데를 기준으로 좌측 및 우측에 각각 대칭되도록 설치된 홀센서이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 카메라용 액추에이터는, 렌즈를 탑재하여 함께 광축 방향으로 이동하는 캐리어; 상기 캐리어를 수용하는 하우징; 상기 캐리어에 구비되며, 광축에 평행한 방향으로 자력이 차등적인 크기를 가지는 변동파트를 포함하는 마그네트; 상기 마그네트에 대면하도록 상기 하우징에 구비되는 코일부; 상기 변동파트에 대면하도록 위치되어 상기 캐리어의 광축 방향 위치에 대한 신호를 출력하는 홀센서; 및 상기 홀센서가 출력하는 신호에 따라 상기 코일부에 인가되는 전류를 제어하는 구동드라이버를 포함할 수 있다.

여기에서, 본 발명의 상기 변동파트는 가운데 부분을 기준으로 N극파트와 S극파트로 나누어질 수 있으며, 상기 N극파트 및 S극파트는 상기 변동파트의 가운데 부분에서 멀어질수록 큰 자력을 가지는 부분을 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 변동파트는 광축과 수직을 이루는 방향의 두께인 제1두께가 차등적인 크기를 가지도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라서 본 발명의 상기 변동파트는 광축을 기준으로 일방향으로 갈수록 상기 제1두께가 커지도록 구성될 수 있다.

나아가, 본 발명의 상기 변동파트는 가운데 부분을 기준으로 N극파트와 S극파트로 나누어질 수 있으며, 이 경우 상기 N극파트 및 S극파트는 상기 변동파트의 가운데 부분에서 멀어질수록 상기 제1두께의 크기가 크도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 상기 마그네트는, 상기 변동파트의 가운데 부분에 위치하며 동일한 자력크기를 가지는 제1파트를 더 포함할 수 있다.

실시형태에 따라서, 본 발명의 상기 N극파트와 S극파트는 상기 변동파트의 가운데 부분을 기준으로 대칭을 이루거나 또는 상기 홀센서와 대면하는 부분이 경사면부로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 마그네트는, 상기 변동파트 외측에 구비되며 동일한 크기의 자력을 가지는 제2파트를 더 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 복수 개 홀센서가 출력하는 신호값들을 유기적으로 이용함으로써 이동체(렌즈 탑재)가 자중에 의하여 쉬프트되는 현상을 제어 프로세싱에 정확히 반영할 수 있어 구동 정밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 자중에 의한 편이 및 손떨림에 의한 흔들림(회전) 등이 복합적으로 이루어지더라도 복수 개 홀센서가 출력하는 신호값들의 간단한 함수 처리만을 통하여 이동체의 회전 제어를 효과적으로 구현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의할 때, 각 방향별 이동을 구현하는 물리적 구조를 서로 유기적으로 결합시킴으로써, 반사계를 각 방향별로 이동시키는 동작 관계를 더욱 간단한 구조로 구현할 수 있어 액추에이터의 공간 활용도를 더욱 높일 수 있음은 물론, 각 방향별 구동 정밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 캐리어와 미들 가이드를 상호 밀착시키는 구성을 다른 물리적 부재나 구조물 없이 더욱 간단한 구조로 구현할 수 있어 각 방향별 이동에 따른 간섭 현상을 원천적으로 방지할 수 있음은 물론, 미들 가이드를 기준으로 한 캐리어의 기준 위치 복원을 더욱 효과적으로 구현할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 다수 개 홀센서를 구비하지 않고도 렌즈의 이동을 확장된 범위에서 정확히 감지할 수 있어 특히 스트로크가 확장되는 줌렌즈용 액추에이터에 더욱 최적화될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 정밀한 구동 성능을 유지하면서 회로 구성은 물론, 데이터 처리 및 연산 프로세싱을 더욱 간소화된 형태로 구현할 수 있어 시간 응답 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 확장된 스트로크에 따른 위치 감지 및 이를 이용한 피드백 제어를 하나 또는 최소 개수의 홀센서로 구현할 수 있으므로 액추에이터의 가격 경쟁력 제고는 물론, 조립 공정의 효율성 또한, 높일 수 있다.

나아가, 본 발명에 의하는 경우, 충분한 크기의 구동력을 발생시키는 부위와 홀센서와의 관계에서 확장된 위치 감지가 가능한 부위를 이원적으로 가지도록 마그네트를 구성할 수 있어 구동력 증강과 위치감지의 정밀성 모두를 동시적으로 구현할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 복수 개 캐리어의 물리적 구조를 서로 상반되는 방향으로 대칭되도록 구현함으로써, 각 캐리어에 탑재된 각 렌즈(렌즈조립체)의 독자적인 각각의 이동 범위를 충분히 확보할 수 있음은 물론, 장치 전체의 구조와 형상을 더욱 공간 집약된 형태로 구현할 수 있어 전체적인 공간의 최소화와 이를 통한 모바일 단말의 소형화 등에 더욱 최적화될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액추에이터 및 카메라 모듈의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액추에이터의 상세 구성을 도시한 분해 결합도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 캐리어 및 미들가이드의 상세 구성을 도시한 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 미들가이드와 베이스의 상세 구성을 도시한 도면,
도 7 및 도 8은 본 발명의 미들가이드의 회전 관계를 설명하는 도면,
도 9는 본 발명의 액추에이터에 의하여 구현되는 각 방향별 회전 이동을 설명하는 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 베이스와 미들가이드를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 홀센서와 마그네트의 관계를 설명하는 도면,
도 12는 본 발명의 홀센서와 마그네트의 위치 관계를 설명하는 도면,
도 13은 도 12의 (a)에 대한 홀센서의 신호값을 나타내는 그래프,
도 14는 도 12의 (b)에 대한 홀센서의 신호값을 나타내는 그래프,
도 15는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의한 액추에이터 및 카메라 모듈의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의한 액추에이터의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 제1캐리어 및 이와 관련된 구성을 도시한 도면,
도 18은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 제2캐리어 및 이와 관련된 구성을 도시한 도면,
도 19는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의한 마그네트의 구조를 도시한 도면,
도 20 및 도 21은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의한 마그네트 및 홀센서와의 구조적 관계를 설명하는 도면,
도 22는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 홀센서의 신호 특성을 설명하는 도면,
도 23은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 마그네트의 상세 구성을 도시한 도면,
도 24는 본 발명의 실시예들에 의한 마그네트의 구조를 설명하는 도면,
도 25는 종래 마그네트 구조에 따른 홀센서의 신호 관계를 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하에서는 도 1 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 반사계 액추에이터(100)의 내용을 먼저 상세히 설명하며, 도 15 내지 도 25에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 액추에이터(100A)는 후술하도록 한다.

먼저 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 반사계 액추에이터(100)의 물리적 구조 및 전자계 구조에 대한 내용을 상세히 설명하고, 복수 개 홀센서가 출력하는 신호값을 이용하여 렌즈의 위치를 감지 및 제어하는 본 발명의 바람직한 실시예를 후술하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반사계 액추에이터(100)(이하 '액추에이터'라 지칭한다) 및 이를 포함하는 카메라 모듈(1000)의 전체적인 구성을 설명하는 도면이다.

본 발명의 액추에이터(100)는 단독의 장치로 실시될 수 있음은 물론이며, 도 1에 도시된 바와 같이 하나 이상의 렌즈(50, 60, 70)가 탑재되며 줌 또는 자동초점 등을 구현하는 렌즈구동모듈(200) 및 이미지센서(30) 등을 포함하는 카메라 모듈(1000)의 형태로 구현될 수도 있다.

본 발명에 의하는 경우, 피사체의 광(light)은 렌즈(50 등) 방향으로 바로 유입되지 않고 본 발명의 액추에이터(100)에 구비되는 반사계(110)를 통하여 빛의 경로가 변경(굴절, 반사 등)된 후 유입되도록 구성된다.

도 1에 예시된 바와 같이, 외계에서 들어오는 광의 경로가 Z1이며, 외계에서 유입된 광이 반사계(110)에 의하여 굴절 내지 반사되어 렌즈(50)로 유입되는 빛의 경로가 Z이다. 이 실시예에서의 Z1은 방향축 상의 Y축과 대응한다.

이하 설명에서 렌즈(50)로 광이 유입되는 방향과 대응되는 Z축 방향을 광축 내지 광축 방향이라고 지칭하며, 이와 수직을 이루는 두 방향을 X축 및 Y축이라 지칭한다. 또한, 도 1에 도시된 본 발명의 액추에이터(100)의 위치 및 방향을 기준으로 양의 Y축 방향을 전방 또는 전면으로, 음의 Y축 방향을 후방 또는 후면으로 지칭한다.

광축 방향을 기준으로 렌즈구동모듈(200) 후단에는 빛 신호를 전기 신호로 변환시키는 CCD, CMOS 등과 같은 이미지센서(30)가 구비될 수 있으며, 특정 대역의 빛 신호를 차단하거나 투과시키는 필터가 함께 구비될 수도 있음은 물론이다.

후술되어 상세히 설명되는 바와 같이 본 발명의 액추에이터(100)는 광축과 수직한 X축 방향 또는/및 Y축 방향을 기준으로 손떨림 등에 의한 흔들림이 발생하는 경우 그 움직임을 보상하는 방향으로 반사계(110)를 회전 이동시킴으로써 X축 방향 또는/및 Y축 방향에 대한 OIS를 구현하는 장치에 해당한다.

도면 등에는 X축 방향 및 Y축 방향 각각의 손떨림 보정을 통합적으로 구현하는 실시예가 도시되어 있으나 이는 하나의 예일 뿐, 실시형태에 따라서 X축 방향 또는 Y축 방향 중 어느 한 방향의 손떨림 보정을 위한 구조만 적용되고 다른 일 방향의 손떨림 보정은 렌즈(60, 70)가 탑재된 캐리어를 선형 이동시키는 방법 등을 통하여 구현될 수 있다.

도면에 도시된 축, 그 축을 지칭하는 용어 및 해당 축을 기준으로 설명되는 상부, 하부, 전방, 후방, 수직 등과 같은 방향을 의미하는 용어는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 상대적 기준을 제시하기 위한 것을 뿐, 절대적 기준에서 어떤 방향이나 위치 등을 특정하기 위한 것이 아님은 자명하며, 대상이 되는 객체의 위치나 관측자의 위치, 바라보는 방향(view direction) 등에 따라 상대적으로 달라질 수 있음은 물론이다.

이하, 앞서 설명된 바와 같이 Z축을 상하 또는 수직 방향의 기준으로 정의하여 본 발명의 실시예를 설명하며, 이와 상응하는 관점에서 Y축을 전방 또는 후방의 기준으로, X축을 좌측 또는 우측의 기준으로 정의하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

이와 같이 정의된 기준에 의할 때, 후술되는 바와 같이 YZ평면이 본 발명의 캐리어(120)가 미들가이드(130)를 기준으로 회전하는 평면 방향이 되며, XZ평면이 캐리어(120)가 탑재된 상태로 미들가이드(130)가 베이스(140)를 기준으로 회전하는 평면 방향이 된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액추에이터(100)의 상세 구성을 도시한 분해 결합도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 액추에이터(100)는 쉴드캔(shield can)으로 기능하는 케이스(190), 반사계(110), 캐리어(120), 미들가이드(130) 및 베이스(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 도 2를 참조하여 액추에이터(100)에 대한 전반적인 구성을 먼저 설명하고 각 방향별 OIS 구동을 위한 액추에이터(100)의 상세 구성 및 구동 관계 등은 후술하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 Z1 경로의 광(light)이 케이스(190)의 개방부(193)를 통하여 본 발명의 액추에이터(100)로 유입되면 본 발명의 반사계(110)는 유입된 광의 경로를 광축 방향(Z)으로 변경(굴절 내지 반사 등)시켜 광(light)을 렌즈구동모듈(200) 방향으로 유입시킨다.

상기 반사계(110)는 미러(mirror) 또는 프리즘(prism) 중 선택된 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며 나아가 외계에서 유입된 빛을 광축 방향으로 변경시킬 수 있는 다양한 부재로도 구현될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 발명은 반사계(110)에 의하여 빛의 경로가 굴절된 후 렌즈구동모듈(200) 측으로 빛이 유입되도록 구성됨으로써, 렌즈구동모듈(200) 자체를 휴대 단말의 두께 방향으로 설치하지 않아도 되므로 줌렌즈 등과 같이 광축 방향으로 긴 물리적 특성을 가지는 광학 부재 등을 휴대 단말에 장착하더라도 휴대 단말의 두께를 증가시키지 않아 휴대 단말의 소형화 등에 최적화될 수 있다.

잘 알려진 바와 같이 OIS구동은 손떨림에 의한 흔들림을 보정하는 방향으로 렌즈 등을 이동시키는 방식으로 구현되는데, 본 발명이 적용되는 실시예에서는 렌즈 등을 역-이동시키는 방식과는 달리 반사계(110)를 이동시키는 방식으로 OIS가 구동된다.

본 발명의 반사계(110)는 도 2에 도시된 예를 기준으로 액추에이터(100)에서 빛이 유입되는 케이스(190)의 개방부(193) 방향 즉, Y축 방향 전면을 향하는 방향에 설치된다.

반사계(110)는 도 2 등에 도시된 바와 같이 캐리어(120)의 전방에 설치되며, 이 캐리어(120)는 미들가이드(130)에 의하여 물리적으로 지지되어 미들가이드(130)를 기준으로 회전 이동한다.

후술되는 바와 같이 본 발명의 캐리어(120)가 미들가이드(130)를 기준으로 회전이동(YZ 평면 기준)하면 캐리어(120)에 설치된 반사계(110) 또한, 동일한 방향으로 회전하게 되고 이러한 반사계(110)의 회전 이동에 의하여 이미지센서 측으로 유입되는 빛의 경로가 Y축 방향으로 이동(shift하되면서 Y축 방향 성분의 손떨림이 보정된다.

이러한 점에서 본 발명의 캐리어(120)는 상술된 회전 이동과 관련하여 이동체에 해당하며, 본 발명의 미들가이드(130)는 이에 상응하는 관점에서 고정체에 해당한다.

이하 설명에서는 Y축 방향 손떨림 보정과 관련하여 YZ평면을 기준으로 회전 이동하는 방향을 제1평면방향(또는 제1방향)이라 지칭하며, 후술되는 바와 같이 X축 방향 손떨림 보정과 관련하여 XZ평면을 기준으로 회전 이동하는 방향을 제2평면방향(또는 제2방향)이라 지칭한다.

제1마그네트(M1)는 상기 캐리어(120)의 상부(Z축 기준)에 구비되며, 제1마그네트(M1)와 대면하는 방향에 제1코일(C1)이 배치된다. 적절한 크기와 방향의 전원이 제1코일(C1)에 인가되면, 제1코일(C1)과 제1마그네트(M1) 사이에 전자기력이 발생하고 이 발생된 전자기력에 의하여 캐리어(120)가 회전 이동한다.

상기 제1코일(C1)은 회로기판(170)에 탑재되는 형태로 구현될 수 있으며 이 회로기판(170)에는 도면에 도시된 바와 같이 홀효과(hall effect)를 이용하여 반사계(110)의 위치, 구체적으로 제1마그네트(M1) 등의 위치를 감지하는 제1홀센서(H1)가 구비될 수 있다.

상기 제1홀센서(H1)의 신호값이 입력되면 구동드라이버(D)는 입력된 제1홀센서(H1)의 신호값에 대응되는 크기와 방향의 전원이 제1코일(C1)로 인가되도록 제어한다.

후술되는 바와 같이 본 발명의 캐리어(120) 후방에는, 미들가이드(130)에 형성되는 제1가이드레일(133)과 대면하는 제1홈부레일(121)이 형성되며 제1홈부레일(121)과 제1가이드레일(133) 사이에는 제1볼(B1)이 배치된다.

한편, 미들가이드(130)는 베이스(140)를 기준으로 회전 이동(XZ평면 기준)하도록 베이스(140)에 의하여 물리적으로 지지된다.

앞서 기술된 바와 같이 미들가이드(130)에는 반사계(110)가 설치된 캐리어(120)가 제1볼(B1)을 매개하여 탑재된다. 그러므로 미들가이드(130)가 XZ 평면을 기준으로 즉, Y축 방향을 축(RA, 도 7 등 참조)으로 회전 이동하면 반사계(110) 또한, 그 물리적 이동을 함께 하여 동일한 방향으로 회전 이동한다.

반사계(110)는 피사체의 빛이 반사되는 경사면을 가지고 있으므로 이와 같이 반사계(110)가 제2평면방향(XZ평면 기준)으로 회전 이동하면 이미지센서 측으로 유입되는 빛의 경로가 X축 방향으로 편이(shift)되면서 X축 방향 성분의 손떨림이 보정된다.

이러한 점에서 X축 방향 손떨림 보정을 위한 회전 이동(제2평면방향 회전)을 기준으로 할 때, 본 발명의 미들가이드(130)는 이동체에 해당하며, 이에 상응하는 관점에서 베이스(140)는 고정체로 기능한다. 그러므로 본 발명의 미들가이드(130)는 X축 방향 OIS에서는 이동체에 해당하나 Y축 방향 OIS와 관련하여서는 고정체에 해당한다.

미들가이드(130)의 후방에는 제2마그네트(M2)가 탑재되고(도 3 참조), 이에 대면하는 방향에 제2코일(C2)이 배치되며, 제2마그네트(M2)의 자기력 방향과 크기에 대응되는 제2홀센서(H2)의 신호값이 구동드라이버(D)로 입력되면 구동드라이버(D)는 적절한 크기와 방향의 전원이 제2코일(C2)에 인가되도록 제어된다.

제2코일(C2)에 전원이 인가되면 제2코일(C2)은 제2마그네트(M2)에 자기력을 발생시키고 이 발생된 자기력에 의하여 미들가이드(130)가 XZ평면을 기준으로 회전이동하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이 제1코일(C1)과 제1마그네트(M1) 사이의 자기력이 증진될 수 있도록 제1마그네트(M1)는 베이스(140) 상부(Z축 기준)에 형성된 개구부(147)를 통하여 제1코일(C1)에 노출되도록 구성될 수 있다.

또한, 각 방향별 구동을 위한 자기력이 직교(orthogonal)하도록 구성함으로써 각 방향별 자기력이 타 방향의 자기력에 미치는 영향이 최소화될 수 있도록 캐리어(120)의 상부에 설치되는 제1마그네트(M1)와 미들가이드(130)의 후방에 설치되는 제2마그네트(M2)는 상호 수직하게 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 구조에 상응하도록 제1코일(C1)과 제2코일(C2)은 연성회로기판 등으로 구현되는 회로기판(170) 상에 서로 수직하도록 실장된다.

실시형태에 따라서 도 2에 예시된 바와 같이 외부 충격 등을 흡수하기 위한 댐퍼(195)가 베이스(140)에 구비될 수 있다.

이하에서는 도 3 및 도 4 등을 참조하여 캐리어(120)가 미들가이드(130)를 기준으로 제1평면방향으로 회전 이동함으로써 Y축 방향의 OIS를 구현하는 본 발명의 구체적인 구성을 상세히 설명하도록 한다.

반사계(110)가 전방에 설치되는 캐리어(120)의 상부에는 제1코일(C1)과 대면하는 제1마그네트(M1)가 설치된다. 실시형태에 따라서, 제1코일(C1)과 제1마그네트(M1) 사이의 전자기력이 강화될 수 있도록 제1마그네트(M1)와 캐리어(120) 사이 즉, 제1마그네트(M1)가 제1코일(C1)과 대면하는 반대 방향에 제1백요크(180-1)가 구비되는 것이 바람직하다.

이 경우, 도 3의 상부 확대도에 도시된 바와 같이 제1백요크(180-1) 중 제2마그네트(M2)에 인접한 부분은 절곡 등의 형상을 가지는 제1벽부(181-1)가 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하는 경우, 제1마그네트(M1)와 제2마그네트(M2)가 상호 직교를 이루는 위치 구성에 더하여 상호 간의 자기력 영향이 더욱 효과적으로 차단될 수 있다.

제2마그네트(M2)와 미들가이드(130) 사이에 배치되는 제2백요크(180-2) 또한, 이와 대응되는 관점에서 제1마그네트(M1)에 인접한 부분에 제2벽부(181-2)가 형성되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이 캐리어(120)의 후방에 형성되는 제1홈부레일(121)은 라운드진 형상을 가지며 이와 대응되는 형상의 제1가이드레일(133)은 미들가이드(130)의 전방(Y축 방향)에 형성된다.

제1홈부레일(121)과 제1가이드레일(133) 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이 제1볼(B1)이 배치될 수 있는데, 회전 이동에 대한 효과적인 가이딩이 구현되도록 제1볼(B1)은 제1홈부레일(121) 또는/및 제1가이드레일(133) 중 하나 이상에 그 일부가 수용되는 형태로 구비될 수 있다.

이 경우, 캐리어(120)는 제1볼(B1)을 통하여 미들가이드(130)와 적절한 간격을 유지하며 제1볼(B1)의 이동(moving), 구름(rolling) 등에 의한 최소화된 마찰력으로 더욱 유연하게 선형 이동할 수 있어 소음의 감소는 물론, 캐리어(120)의 이동을 위한 구동력을 최소화시킬 수 있다.

제1평면방향 이동을 더욱 안정적으로 구현하기 위하여 제1홈부레일(121)은 캐리어(120)의 양측에 서로 대칭되도록 각각 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 반사계(110)가 탑재된 캐리어(120)는 제1볼(B1), 제1홈부레일(121) 및 제1가이드레일(133)의 물리적 가이딩을 통하여 미들가이드(130)를 기준으로 제1평면방향(YZ 평면 기준)으로 회전 이동한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 캐리어(120)의 후방에는 풀링마그네트(pulling magnet)(150)가 구비되며, 미들가이드(130) 전방에는 이 풀링마그네트(150)와 대면하며 풀링마그네트(150)와 인력을 발생시키는 금속재질의 풀링요크(160)가 구비된다.

풀링요크(160)와 풀링마그네트(150) 사이에 발생되는 이 인력에 의하여 캐리어(120)가 미들가이드(130) 방향으로 당겨지게 되므로 캐리어(120)와 제1볼(B1) 사이 그리고 제1볼(B1)과 미들가이드(130) 사이의 점접촉(point-contact) 등이 지속적으로 유지될 수 있다.

상기 풀링마그네트(150)는 캐리어(120)의 양측에 각각 형성되는 제1홈부레일(121)의 가운데 부분에 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하는 경우 풀링마그네트(150)와 풀링요크(160) 사이의 인력이 균형적으로 고르게 작용하게 되므로 복수 개 제1볼(B1)에 미치는 인력이 특정 제1볼(B1)에 편중되지 않도록 유도할 수 있어 구동 정밀성을 향상시킬 수 있고, 제1코일(C1)에 인가되는 전원이 종료되는 경우 캐리어(120)가 기본 위치로 복귀하는 것을 더욱 효과적으로 구현할 수 있다.

실시형태에 따라서, 캐리어(120)의 후방 또는 미들가이드(130)의 전방 중 어느 하나에 돌출가이더(137)가 구비되도록 구성하고, 캐리어(120)의 후방 또는 미들가이드(130)의 전방 중 상기 돌출가이더(137)가 구비되지 않는 어느 하나에 상기 돌출가이더(137)를 수용하는 가이드홈부(127)가 구비되도록 구성할 수 있다.

이와 같이 구성하는 경우, 캐리어(120)의 회전 이동에 대한 물리적 가이딩을 더욱 효과적으로 구현할 수 있음은 물론, 캐리어(120)의 회전 이동을 효과적으로 특정 범위로 제한할 수 있다.

상술된 본 발명의 돌출가이더(137), 가이드홈부(127)는 물론, 풀링마그네트(150) 및 풀링요크(160)가 캐리어(120)와 미들가이드(130)의 상호 대면하는 부분에 구비되므로 부피 증가를 효과적으로 억제할 수 있으며 공간 활용도를 더욱 향상시킬 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 8 등을 참조하여 미들가이드(130)가 베이스(140)를 기준으로 제2평면방향(제2방향)으로 회전 이동함으로써 X축 방향의 OIS를 구현하는 본 발명의 구체적인 구성을 상세히 설명하도록 한다.

도면에 도시된 바와 같이 미들가이드(130)의 후방에는 전체적으로 트랙 형상을 가지는 제2홈부레일(131)이 형성되며, 베이스(140)의 전방에는 제2홈부레일(131)과 대응되는 형상의 제2가이드레일(141)이 형성된다.

미들가이드(130)와 베이스(140)의 사이에 배치되는 제2볼(B2)은 그 일부가 제2홈부레일(131) 또는/및 제2가이드레일(141)에 수용되는 형태로 배치될 수 있다.

제2홈부레일(131)과 제2가이드레일(141)은 도면에 도시된 바와 같이 XZ평면을 기준으로 곡률반경(R)을 가지는 라운드진 트랙 형상으로 이루어진다.

도면에는 가이드레일(131) 및 홈부레일(141) 각각이 분리된 4개로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예일 뿐, 이와는 다른 개수로 구비될 수도 있음은 물론이다.

이와 같이 미들가이드(130)의 후방 그리고 베이스(140)의 전방에 XZ평면을 기준으로 트랙 형상을 이루는 제2홈부레일(131)과 제2가이드레일(141)이 형성되므로 본 발명의 미들가이드(130)는 상기 베이스(140)와 면대면(plane vs. plane)으로 대면한 상태에서 베이스(140)를 기준으로 회전 이동한다.

앞서 기술된 바와 같이 캐리어(120)에 형성되는 제1홈부레일(121)과 미들가이드(130)의 전방에 형성되는 제1가이드레일(133)은 상술된 제2홈부레일(131) 등과는 다른 방향으로 레일 구조가 형성된다.

그러므로 미들가이드(130)가 제2방향으로 회전 이동하는 경우, 그 물리적 구동력이 그대로 캐리어(120)에 전달되므로 미들가이드(130)가 베이스(140)를 기준으로 회전이동(제2방향)하는 경우 반사계(110) 또한, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 Y축을 회전축(RA)으로 회전 이동함으로써, X축 방향 성분의 손떨림 보정이 구현된다.

도 9는 본 발명의 액추에이터(100)에 의하여 구현되는 각 방향별 회전 이동을 설명하는 도면이다.

본 발명에 의한 액추에이터(100)는 피사체의 빛을 이미지센서 방향으로 굴절(반사)시키는 반사계(110)를 복수 개 방향으로 각각 또는 이들의 조합된 방향으로 회전 이동시킴으로써 OIS를 구현하는 액추에이터에 해당한다.

본 발명에 의한 액추에이터(100)는 앞서 상세히 설명된 바와 같이, YZ평면을 기준으로 한 반사계(110)의 회전 및 XZ평면을 기준으로 한 반사계(110)의 회전이 복합적으로 이루어지면서 단일 방향은 물론, 복수개 방향의 조합된 방향으로 OIS가 이루어진다.

전자에 해당하는 반사계(110)의 회전(제1평면방향 회전)은, 미들가이드(130)를 상대적 고정체로 하는 캐리어(120)가 제1마그네트(M1)와 제1코일(C1) 사이의 전자기력을 구동력으로 YZ평면을 기준으로 회전이동함으로써 구현된다.

후자에 해당하는 반사계(110)의 회전(제2평면방향 회전)은, 베이스(140)를 상대적 고정체로 하는 미들가이드(130)가 제2마그네트(M2)와 제2코일(C2) 사이의 전자기력을 구동력으로 XZ평면을 기준으로 회전이동함으로써 구현된다.

미들가이드(130)와 캐리어(120)는 제1홈부레일(121), 제1가이드레일(133) 그리고 제1홈부레일(121)과 제1가이드레일(133)에 사이에 배치되는 제1볼(B1)에 의하여 지지되는 구조를 가지고 이 구조는 전체적으로 XZ평면과 수직을 이루므로 미들가이드(130)가 제2방향으로 회전하는 경우, 캐리어(120) 또한, 미들가이드(130)와 함께 제2방향으로 회전한다.

이와 같이 미들가이드(130)의 회전에 의하여 캐리어(120)가 제2방향으로 회전하면, 캐리어(120)에 탑재된 반사계(110) 또한, 제2방향(XZ평면)으로 회전 이동하고 이러한 반사계(110)의 회전 이동에 의하여 X축 방향 손떨림 등의 흔들림이 보정된다.

본 발명의 액추에이터(100)는 상술된 바와 같이, 2가지 방향의 회전 이동을 통하여 손떨림 등을 보정하는 OIS를 구현한다. 구체적으로 본 발명의 캐리어(120)는 미들가이드(130)를 기준으로 회전하되, 제1평면방향(YZ평면)을 기준으로 회전하며, 본 발명의 미들가이드(130)는 베이스(140)를 기준으로 회전하되, 제1평명방향인 YZ평면과 수직을 이루는 제2평면방향(XZ평면)을 기준으로 회전한다.

이하에서는 도 10 내지 도 14를 참조하여 복수 개 홀센서가 출력하는 신호값을 이용하여 렌즈의 위치를 감지 및 제어하는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 베이스(140)와 미들가이드(130)를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명의 제2홀센서(H2)와 제2마그네트(M2)의 관계를 설명하는 도면이다.

앞서 기술된 설명에서는 제1평면방향 OIS를 구현하는 구성과 제2평면방향 OIS를 구현하는 구성을 상호 구분하기 위하여 제1, 제2 등의 수사학적 표현이 사용되었으나, 이하 설명되는 실시예는 앞서 설명된 제2평명방향의 OIS를 구현하는 실시예이므로 이 실시예를 구현하는 구성을 중점적으로 설명하기 위하여 이하 설명에서는 제2마그네트(M2)를 마그네트(M2)로, 제2홀센서(H2)는 홀센서(H2)로 그리고 제2코일(C2)은 코일(C2)로 지칭한다.

미들가이드(130)는 앞서 기술된 바와 같이 XZ평면을 기준으로 회전이동하며, 이러한 회전 이동은 마그네트(M2)의 위치(회전위치) 내지 자세(posture)에 따른 신호값 출력 및 상기 신호값에 따라 코일(C2)로 인가되는 전류 제어에 의하여 이루어지며, 이러한 과정은 피드백 제어를 통하여 순환적으로 적용된다.

그러므로 마그네트(M2, 앞서 기술된 실시에에서 제2마그네트)의 위치를 감지하고 그에 따른 신호값을 출력하는 홀센서(H2, 앞서 기술된 실시예에서 제2홀센서)는 마그네트(M2)에 의한 자기장의 크기 및 방향 변화의 정밀도를 높이기 위하여 마그네트(M2)의 자극 경계(N극과 S극의 경계)와 대응되는 위치에 배치되도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 미들가이드(130)는 XZ평면을 기준으로 베이스(140)와 면대면(plane vs. plane)으로 대면하며, 제2볼(B2)이 개재되는 제2홈부레일(131) 및 제2가이드레일(141)은 미들가이드(130)의 ZX평면 방향의 회전 가이딩을 위하여 라운드진 형태의 공간으로 이루어지므로 Z축 방향을 기준으로 할 때, 전체적으로 여유 공간이 형성된다.

그러므로 액추에이터(100)가 도 9 또는 도 10에 도시된 자세(posture)가 되는 경우, 캐리어(120)(반사계(110) 탑재)가 탑재된 미들가이드(130)는 자체 하중(자중)에 의하여 제어의 디폴트(default)가 되는 정위치를 기준으로 아래 방향으로 편이(shift)될 수 있다.

이와 같이 미들가이드(130)가 아래 방향(Z축 기준)으로 편이되면 미들가이드(130)에 설치되는 마그네트(M2) 또한, 하방으로 편이되고 마그네트(M2)의 자극 경계 또한, 아래 방향으로 내려오게 되므로 자극 경계가 홀센서(H2)와 매칭된 정위치에서 벗어나게 된다.

종래와 같이 마그네트(M2)의 위치를 감지하는 홀센서가 단일 개수로 이루어지는 경우, 이와 같은 쉬트프(편이) 또한, 회전 성분으로 인식하게 되므로 선형(linerity) 제어의 정밀성이 저하됨은 물론, 크로스토크(cross talk) 불량 및 회전 범위의 오차 또한, 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 효과적으로 해소하기 위하여 본 발명의 액추에이터(100)는 마그네트(M2)와 대면하는 복수 개 홀센서(H2)가 적용되며, 이들 복수 개 홀센서(H2) 각각이 출력하는 신호값들의 상호 관계를 이용하여 마그네트(M2)의 손떨림 등에 의한 회전 거동 및 상술된 쉬프트에 의한 하방 거동을 정확히 구분하고 이를 기초로 제2평면방향의 OIS가 구현되도록 구성된다.

본 발명의 홀센서(H2)는 복수 개로 설치되며, 도 10 및 도 11 등에 도시된 바와 같이 마그네트(M2)와 대면하되, 서로 다른 위치에 구비된다.

또한, 본 발명의 홀센서(H2)는 도면에 도시된 바와 같이 마그네트(M2)의 자극 경계(PL, 도 11 참조)와 대응되는 위치에 설치될 수 있으며, 나아가 마그네트(M2)의 장축 방향(X축 방향)을 기준으로 가운데 부분(C, 도 11 참조)을 기준으로 상호 대칭되는 위치(D1=D2)에 설치될 수 있다.

이와 같은 위치에 복수 개 홀센서(H2)가 설치되는 경우, 자중에 의한 쉬프트가 발생되면 복수 개 홀센서(H2) 모두 동일한 크기와 방향의 변화값을 출력하게 되고, 손떨림 등에 의하여 회전 거동이 발생되는 경우 크기는 상응하되, 방향은 반대성분을 가지는 변화값을 출력하게 된다.

그러므로 이러한 본 발명의 실시구성에 의하면, 각 홀센서가 출력하는 신호값들의 상호 관계가 마그네트(M2)의 거동을(회전에 의한 거동 및 자중에 의한 쉬프트(낙하) 거동) 정확히 표상할 수 있게 된다.

홀센서(H2)가 마그네트(M2)의 가운데 부분(C) 내지 정중앙(XZ평면 기준)을 기준으로 서로 대칭되는 위치(D1=D2)에 있다면 홀센서(H2)의 개수는 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 이에 대한 하나의 예로 홀센서(H2)가 제3홀센서(H2-1) 및 제4홀센서(H2-2)로 구성되는 실시예를 기준으로 설명한다.

앞서 기술된 바와 같이 본 발명의 구동드라이버(D)는 홀센서(H2)로부터 입력된 복수 개 신호값을 이용하여 마그네트(M2)와 대면하는 코일(C2)에 인가되는 전류의 크기 또는/및 방향을 제어한다.

본 발명의 구동드라이버(D)는 제3홀센서(H2-1)로부터 입력된 n-1(n은 2이상의 자연수)번째 신호값과 n번째 신호값의 차이가, 제4홀센서(H2-2)로부터 입력된 n-1번째 신호값과 n번째 신호값의 차이와 대응되는 경우, 마그네트(M2) 즉, 미들가이드(130)가 자중에 의해 쉬프트된 것으로 간주하여, 미들가이드(130)의 무회전으로 해당 신호를 처리하도록 구성될 수 있다.

이와 같이 동일 높이(Z축 기준)이나 서로 다른 위치에 설치된 복수 개 홀센서(H2)가 특정 △t에서 동일한 변화값을 출력하는 것은 마그네트(M2)가 수직 하방(Z축 기준)으로 이동하는 쉬프트 현상을 의미하므로 이 경우 본 발명의 구동드라이버(D)는 손떨림에 의한 흔들림을 보정하는 프로세싱이 수행되지 않도록 제어한다.

도 12는 본 발명의 홀센서(H2)와 마그네트(M2)의 위치 관계를 설명하는 도면, 도 13 및 도 14는 도 12의 (a) 및 (b) 각각에 대한 홀센서(H2)의 신호값을 나타내는 그래프이다.

도 12(a)는 자중에 의한 쉬프트가 발생되지 않는 상태를 기준으로 마그네트(M2)와 홀센서(H2)의 위치 관계를 도시한 도면이며, 도 12(b)는 자중에 의한 쉬프트가 발생된 상태를 기준으로 마그네트(M2)와 홀센서(H2)의 위치 관계를 도시한 도면이다.

도 12(b)와 같이 자중에 의한 쉬프트가 발생한 경우, 고정체인 베이스(140)에 설치되는 제3홀센서(H2-1) 및 제4홀센서(H2-2)는 상대적으로 그 위치가 유지됨에 반해, 이동체인 미들가이드(130)에 설치되는 마그네트(M2)는 하방(Z축기준)으로 쉬프트된다(△h).

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3홀센서(H2-1)는 디폴트에 의한 정위치를 기준으로 마그네트(M2)의 자극 경계(PL)와 대응되는 위치에 설치되며, 마그네트(M2) 중 자신과 대면하는 부위의 자기장 특성값(크기, 방향)에 대응하는 제1신호값을 출력한다.

제3홀센서(H2-1)와 대칭되는 위치에 설치되는 제4홀센서(H2-2) 또한, 제3홀센서(H2-1)와 같이 자신과 대면하는 마그네트(M2) 영역과 대응되는 제2신호값을 출력한다.

본 발명의 구동드라이버(D)는 제1신호값과 제2신호값이 각각 입력되면 이들의 뺄셈연산 결과를 이용하여 상기 코일(C2)에 인가되는 전류의 크기 또는/및 방향을 제어하도록 구성된다.

도면을 참조할 때, 제3홀센서(H2-1)는 마그네트(M2)가 반시계 방향으로 회전하면 S극에 의한 자기장 영역으로 진입하게 되므로 점진적으로 감소하는(절대값은 증가) 제1신호값을 출력하며, 마그네트(M2)가 시계 방향으로 회전하는 경우 그 회전 각도가 커짐에 따라 점진적으로 증가하는 제1신호값을 출력한다.

한편, 제4홀센서(H2-2)의 경우, 마그네트(M2)가 반시계 방향으로 회전하면 N극에 의한 자기장 영역으로 진입하게 되므로 이에 따라 점진적으로 증가하는 제2신호값을 출력한다. 대응되는 관점에서 마그네트(M2)가 시계 방향으로 회전하는 경우 그 회전 각도가 커짐에 따라 점진적으로 감소하는(절대값은 커짐) 제2신호값을 출력한다.

동일 시간대를 기준으로 제2신호값에서 제1신호값을 감산하는 경우, 도 13의 아래 도면과 같이 전체 회전각도 범위[-B°~ B°]에서 [2b, -2b]에 해당하는 결과값이 산출된다.

즉, 회전각도와 결과값(제2신호값-제1신호값)이 각각 1:1 매칭되는 선형적 함수관계가 성립되므로 본 발명의 구동드라이버(D)는 이 결과값을 이용하여 코일(C2)에 인가되는 전류의 크기와 방향을 정확하게 제어할 수 있다.

참고로, 도 13은 마그네트(M2)의 회전에 따른 제3홀센서(H2-1) 및 제3홀센서(H2-1)의 신호값을 상징적으로 표상하기 위하여 각 홀센서(H2)가 출력하는 값의 크기를 b, a, 0, -a, -b 등으로 나타내고 있으나, 각 홀센서(H2)의 출력값이 이진화된 코드값 등으로 세팅되는 경우 그 수치는 이와 다를 수 있음은 물론이다.

또한, 앞선 설명에서는 제2신호값에서 제1신호값을 감산하는 방식을 기준으로 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 이는 하나의 예로서 제1신호값에서 제2신호값을 감산하는 방식도 해당 각도에 따른 결과값이 1:1로 매칭되므로 본 발명의 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 마그네트(M2)가 △h 만큼 쉬프트(하방)됨으로써 본 발명의 제3홀센서(H2-1) 및 제4홀센서(H2-2)가 디폴트에 의한 정위치를 기준으로 △h 만큼 쉬프트(상방)되는 경우 이루어지는 제어 프로세싱을 살펴보도록 한다.

마그네트(M2)가 회전하지 않은 상태 즉, 마그네트(M2)가 수평을 유지하는 경우 제3홀센서(H2-1) 및 제4홀센서(H2-2)는 마그네트(M2)와의 상대적 위치 관계에서 상방으로 △h만큼 쉬프트되어 있으므로 도 14에 예시된 바와 같이 제3홀센서(H2-1) 및 제4홀센서(H2-2)가 출력하는 제2신호값은 "k"가 된다. 참고로, 자중에 의한 쉬프트가 발생하지 않은 경우 제3홀센서(H2-1)와 제2홀센서(H2)의 출력값은 0이 된다(도 13 참조).

이 상태(마그네트(M2)가 쉬프트된 상태)에서 마그네트(M2)가 반시계 방향으로 회전하면, 제4홀센서(H2-2)의 경우 N극에 의한 자기장 영향이 더 커지게 되므로 이에 따라 점진적으로 증가하는 크기의 제2신호값을 출력하며, 일측 최대 각도(-B°)에서 출력하는 제2신호값은 "b+k"가 된다.

대응되는 관점에서 제3홀센서(H2-1)의 경우, 마그네트(M2)가 반시계 방향으로 회전하면, S극에 의한 영향을 점진적으로 더 받게 되므로 점차 감소하는(절대값은 증가) 제1신호값을 출력한다. 일측 최대 각도(-B°)에서 출력하는 제1신호값은 "-b+k"가 된다.

마그네트(M2)가 시계 방향으로 회전하는 경우 제4홀센서(H2-2)는 점차 S극에 의한 자기장 영역과 대면하게 되므로 점진적으로 감소하는 제2신호값을 출력하며, 타측 최대 각도(B°)에 이르면 제4홀센서(H2-2)는 "-b+k"를 제2신호값으로 출력한다.

이 경우 제3홀센서(H2-1)는 N극에 의한 영향을 점진적으로 더 받게 되므로 점차 커지는 제1신호값을 출력하며, 타측 최대 각도(B°)에서는 "b+k"를 제1신호값으로 출력한다.

도 14의 아래 도면과 같이 자중에 의한 쉬프트가 발생되는 경우에도 제2신호값과 제1신호값을 감산하는 프로세싱을 수행하는 경우, 쉬프트가 발생되지 않은 경우와 실질적으로 동일한 형태의 결과가 산출된다.

그러므로 복수 개 홀센서(H2)의 신호값들을 연산(감산)하고 그 결과값을 이용하여 코일(C2)에 인가되는 전류를 제어하는 경우, 자중에 의한 쉬프트가 발생하더라도 연산 과정에서 쉬프트에 의한 결과값이 정확히 필터링될 수 있어 구동 정밀성을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

실시형태에 따라서 위와 같이 복수 개 홀센서(H2)의 신호값을 연산하는 프로세싱을 수행하는 경우, 각 신호 체계에서 발생되는 노이즈 성분 또한, 중복적으로 반영될 수 있으므로 이에 대한 성분을 감소시키기 위하여 연산에 반영되는 홀센서(H2)의 개수만큼 연산결과값을 나누는 즉, 가감평균 연산을 수행하는 것이 바람직할 수 있다.

상술된 본 발명의 프로세싱은 앞서 설명된 바와 같이 마그네트(M2)의 중심점을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 설치되는 복수 개 홀센서(H2)를 통하여 구현될 수 있으므로 상기 홀센서(H2)는 짝수개(2k개, k는 1이상의 자연수)로 구성되는 것이 바람직하다.

대칭되지 않는 위치에 설치된 홀센서(H2)의 출력값을 연산 과정에서 적절히 반영할 수 있다면 홀수 개 홀센서(H2)가 설치되는 경우도 상술된 본 발명의 프로세싱을 적용할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 서로 대칭되는 위치에 설치되는 복수 개 홀센서(H2)가 적용되는 경우 본 발명의 구동드라이버(D)는 아래 수식에 의하여 산출되는 포스쳐정보를 이용하여 마그네트(M2)의 위치 내지 자세를 특정하고 그 특정된 위치에 해당하는 OIS 프로세싱(제2평면방향 OIS)이 이루어지도록 코일(C2)에 인가되는 전류를 제어하도록 구성될 수 있다.

상기 수식에서 P는 미들가이드(130)의 현재 위치 또는 자세에 대한 포스쳐정보, HLa와 HRa는 마그네트의 장축방향 가운데를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 설치되는 홀센서(H2)로서, HLa은 가운데를 기준으로 좌측에 설치되는 홀센서(H2)이며, HRa은 우측에 설치되는 홀센서를 의미한다.

이하에서는 도 15 내지 도 25를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라용 액추에이터(100A)를 상세히 설명하도록 한다.

먼저 도 15 내지 도 18를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라용 액추에이터(100A)의 물리적 구조 및 전자계 구조에 대한 내용을 상세히 설명하고, 부위별 자력이 차등화되는 마그네트에 대한 상세한 내용과 이를 이용하여 렌즈의 위치를 감지 및 제어하는 본 발명의 바람직한 실시예를 후술하도록 한다.

도 15는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 카메라용 액추에이터(이하 '액추에이터'라 지칭한다)(100A) 및 카메라 모듈(1000A)의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

본 발명의 액추에이터(100A)는 자체로서 단일의 장치로 구현될 수 있음은 물론이며, 도 15에 도시된 바와 같이 반사계 모듈(200A) 등이 포함되는 카메라 모듈(1000A)로도 구현될 수 있다.

본 발명의 액추에이터(100A)는 후술되는 바와 같이 렌즈(렌즈조립체)가 탑재된 복수 개 캐리어 각각을 광축 방향으로 선형 이동시켜 자동초점(AF, Auto Focus) 또는 줌(Zoom)을 구현하는 액추에이터에 해당한다. 실시형태에 따라서 본 발명의 액추에이터(100A)는 단일 개수의 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동시키도록 구성될 수도 있음은 물론이다.

본 발명에 의한 액추에이터(100A)의 전방(광축 방향 기준)에 구비될 수 있는 반사계 모듈(200A)은 피사체의 빛(light) 경로(Z1)를 렌즈 방향의 경로(Z, 광축방향)로 반사 내지 굴절시키는 기능을 수행한다. 이와 같이 광축 방향으로 반사 내지 굴절된 빛은 캐리어(120A, 130A)에 구비되는 렌즈(렌즈조립체)(60A, 70A)를 거쳐 CMOS, CCD 등과 같은 이미지센서(30A)로 유입된다.

빛의 경로를 변경시키는 반사계 모듈(200A)은 미러(mirror) 또는 프리즘(prism) 중 선택된 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있는 반사계(210A)를 포함할 수 있다. 이 반사계(210A)는 외계에서 유입되는 빛을 광축 방향으로 변경시킬 수 있는 다양한 부재에 의하여 구현될 수 있으나, 광학적 성능을 향상시키기 위하여 유리(glass) 재질로 구현하는 것이 바람직하다.

반사계 모듈(200A) 등이 함께 포함되는 본 발명의 카메라 모듈(1000A)은 빛의 경로를 굴절시켜 빛이 렌즈 방향으로 유입되도록 구성되므로 장치 자체를 휴대 단말의 두께 방향으로 설치하지 않고 길이 방향으로 설치할 수 있어 휴대 단말의 두께를 증가시키지 않아 휴대 단말의 소형화 내지 슬림화 등에 최적화될 수 있다.

실시형태에 따라서, 반사계(210A)는 마그네트 및 코일과 같은 자기력을 발생시키는 구동수단 등에 의하여 회전 이동되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 반사계(210A)가 이동 또는 회전 이동하면, 반사계(210A)를 통하여 반사(굴절)되는 피사체의 빛이 ±Y 방향 및/또는 ±X 방향으로 이동하게 되므로 손떨림에 의한 X축 및/또는 Y축 방향 보정이 구현될 수 있다.

반사계 모듈(200A)을 통하여 반사된 피사체의 빛은 액추에이터(100A) 내부에 구비되는 제1렌즈(60A) 및 제2렌즈(70A) 등으로 입사되며, 본 발명의 액추에이터(100A)에 의하여 제1렌즈(60A)와 제2렌즈(70A)의 광축 방향을 기준으로 한 각각의 위치가 조합적으로 조정됨으로써 줌 또는 AF 등의 기능이 구현된다.

이하 본 발명의 설명에 있어, 제1렌즈(60A) 등으로 빛이 유입되는 경로에 대응되는 방향축을 광축(Z축)으로 정의하며, 이 광축(Z축)과 수직한 평면상의 두 축을 X축 및 Y축으로 정의한다.

도 16은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액추에이터(100A)의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 16에 도시된 바와 같이 본 발명의 액추에이터(100A)는, 액추에이터(100A)의 기본적인 프레임 구조에 해당하며 내부 구성을 수용하는 하우징(110A), 이 하우징(110A)에 결합되며 쉴드캔으로 기능할 수 있는 케이스(190A, 도 16 참조), 제1캐리어(120A) 및 제2캐리어(130A)를 포함한다.

제1렌즈(60A)가 탑재되는 제1캐리어(120A) 및 제2렌즈(70A)가 탑재되는 제2캐리어(130A)는 각각 광축 방향(Z축 방향)으로 선형 이동하는 이동체에 해당하며, 이에 상응하는 상대적 관점에서 하우징(110A)은 고정체에 해당한다.

도 16 등에 예시된 실시예에서는 제2캐리어(130A)가 광축 방향을 기준으로 제1캐리어(120A)의 하부에 위치하며 그 상태에서 광축 방향으로 선형 이동한다.

후술되는 바와 같이 제1캐리어(120A)에는 제1마그네트(M1A)가 구비되며 하우징(110A)에는 상기 제1마그네트(M1A)와 대면하며 제1마그네트(M1A)에 구동력을 제공하는 제1코일부(C1A)가 구비된다.

제1구동드라이버(150A)의 제어에 의하여 적절한 크기와 방향의 전원이 제1코일부(C1A)로 인가되면 제1코일부(C1A)와 제1마그네트(M1A) 사이에 전자기력이 발생하고 이 발생된 전자기력에 의하여 제1캐리어(120A)가 광축 방향으로 진퇴 이동하게 된다.

유사한 관점에서, 제2구동드라이버(150B)가 적절한 크기와 방향의 전원이 제2코일부(C2A)로 인가되도록 제어하면 제2캐리어(130A)에 구비된 제2마그네트(M2A)와 제2코일부(C2A) 사이에 발생된 전자기력에 의하여 제2캐리어(130A)가 광축 방향으로 선형 이동하게 된다.

도면에는 제1렌즈(60A)가 탑재된 제1캐리어(120A) 및 제2렌즈(70A)가 탑재된 제2캐리어(130A)를 도시하고 있으나, 이는 하나의 실시예로서 실시형태에 따라서 더 많은 개수의 렌즈와 캐리어가 구비될 수 있음은 물론이다.

이하 설명에서는 설명의 효율성을 위하여 액추에이터(100A)에 구비되는 캐리어의 개수는 2개로 예시하며, 도 16의 광축 방향을 기준으로 상부에 위치한 캐리어를 제1캐리어(120A)로, 하부에 위치한 캐리어를 제2캐리어(130A)로 지칭한다.

이와 같이 제1캐리어(120A) 및 제2캐리어(130A)가 각각 광축 방향으로 선형 이동하면, 각 캐리어에 탑재된 렌즈(60A, 70A) 또한, 광축 방향으로 선형 이동하게 되며 이들 렌즈(60A, 70A)의 상대적인 위치 관계에 의하여 AF 또는 줌 기능이 구현된다.

앞서 설명된 바와 같이 액추에이터(100A)의 광학적 성능이나 스펙 등에 부합되도록 실시형태에 따라서 제1렌즈(60A) 전방(광축 방향 기준)에 고정렌즈(50A)가 구비될 수도 있다.

제1코일부(C1A)에서 발생된 전자기력이 외부로 누설되는 것을 방지하고 제1마그네트(M1A) 방향으로 더욱 집중되도록 제1마그네트(M1A)와 대면하는 반대 반향에는 금속재질의 요크플레이트(180-1A)가 구비될 수 있다.

제1캐리어(120A)와 제2캐리어(130A)가 최소화된 마찰력으로 더욱 유연하게 선형 이동할 수 있도록 제1캐리어(120A)와 하우징(110A) 사이 그리고 제2캐리어(130A)와 하우징(110A) 사이에는 볼이 배치되는 것이 바람직하다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 제1캐리어(120A) 및 이와 관련된 구성을 도시한 도면이다.

앞서 기술된 바와 같이 본 발명의 제1렌즈(60A)가 탑재되는 제1캐리어(120A)는 광축 방향으로 선형 이동하는 이동체로서, 구체적으로 제1렌즈(60A)가 탑재되는 제1마운터(124A) 및 제1마그네트(M1A)가 탑재되는 제1지지부(123A)를 포함한다.

제1마운터(124A)는 도면에 예시된 바와 같이 제1렌즈(제1렌즈조립체)(60A)가 탑재되도록 제1렌즈(60A)의 형상에 대응되는 공간이 마련되며, 실시형태에 따라서 제1렌즈(60A)가 X축 방향 등으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 케이스(도 15 참조)가 제1마운터(124A)에 구비될 수 있다.

제1마그네트(M1A)가 탑재되는 제1지지부(123A)는 제1마운터(124A)의 좌측 또는 우측 중 일측에 구비되며, 도면에 도시된 바와 같이 광축 방향을 기준으로 제1마운터(124A)보다 연장된 형상을 가진다.

제1지지부(123A)는 제1마운터(124A)와 일체형으로 이루어질 수 있으며, 후술되는 제2캐리어(130A)의 제2지지부(133A)와 상호 대칭되는 물리적 구조를 구현하기 위하여 광축 방향(Z축 방향) 중 어느 한 방향으로 연장된 형상을 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 제1지지부(123A)는 광축 방향으로 연장된 형상을 가지도록 구성되므로 제1캐리어(120A) 전체 크기를 유지하면서도 그 확장된 영역에 대응되는 크기의 제1마그네트(M1A)가 탑재될 수 있어 제1캐리어(120A)의 구동력을 더욱 증강시킬 수 있다.

하우징(110A) 측에 구비되는 제1코일부(C1A)는 구동력 증강을 위하여 광축 방향을 기준으로 상하로 배열되는 n개의 제1코일로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 상응하도록 제1마그네트(M1A)는 제1코일부(C1A)와 대면하는 자극이 n+1이 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 여기에서 n은 2이상의 자연수이다.

이와 같이 개별 코일의 개수보다 더 많은 자극이 제1코일부(C1A)와 대면하도록 제1마그네트(M1A)를 구현하는 경우, 제1캐리어(120A)의 광축 방향 이동에 따라 제1마그네트(M1A)가 이동하더라도 전체 이동구간에서 제1코일부(C1A)가 제1마그네트(M1A)의 2개 이상 자극과 대면할 수 있고 그로 인하여 제1코일부(C1A)에 의한 전자기력을 제1마그네트(M1A)에 지속적으로 전달할 수 있어 구동 효율성이 향상될 수 있다.

제1홀센서(H1A)는 제1코일부(C1A) 및 제1구동드라이버(150A)와 함께 제1회로기판(170-1A)에 실장되는 구성으로서, 홀효과(hall effect)를 이용하여 대면하는 방향의 제1마그네트(M1A)에서 발생되는 자기장(자력)의 크기와 방향을 감지하고 이에 대응되는 신호를 출력하는 구성에 해당한다.

본 발명의 제1구동드라이버(150A)는 제1홀센서(H1A)로부터 입력된 출력신호를 연산 처리하고 그 결과에 대응하는 크기와 방향의 전원이 제1코일부(C1A)로 인가되도록 제어한다. 후술되는 제2홀센서(H2A) 및 제2구동드라이버(150B)도 이와 상응한다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 제2캐리어(130A) 및 이와 관련된 구성을 도시한 도면이다.

제2캐리어(130A)는 상술된 제1캐리어(120A)와 상응하는 물리적 구조를 가지되, 도면에 도시된 바와 같이 상반되는 방향에서 제1캐리어(120A)와 상호 대칭되는 구조로 이루어진다.

구체적으로 제2캐리어(130A)는 제2렌즈(70A)가 탑재되는 제2마운터(134A) 및 제2마그네트(M2A)가 탑재되는 제2지지부(133A)를 포함한다.

제2캐리어(130A)의 제2지지부(133A)는 제2마운터(134A)의 좌측 또는 우측 중 일측에 구비되되, 앞서 기술된 제1캐리어(120A)의 제1지지부(123A)가 구비된 방향과 반대되는 일측에 구비되며 나아가, 광축 방향으로 상기 제2마운터(134A)보다 연장된 형상을 가지되, 제1캐리어(120A)의 제1지지부(123A)가 연장된 방향과 반대되는 방향으로 연장된 형상을 가진다.

이와 같이 제1캐리어(120A)와 제2캐리어(130A)는 전체적으로 유사한 물리적 구조를 가지되, 가운데 부분(Y축 기준)에서 제1렌즈(60A)가 탑재되는 제1마운터(124A)와 제2렌즈(70A)가 탑재되는 제2마운터(134A)가 위치하도록 함으로써 제1 및 제2렌즈(60A, 70A)의 충분한 이동거리가 확보될 수 있다.

또한, 제1캐리어(120A)의 구동을 위한 제1마그네트(M1A) 및 제2캐리어(130A)의 구동을 위한 제2마그네트(M2A)는 제1지지부(123A)와 제2지지부(133A)를 통하여 상대적으로 더 확장된 크기로 설치되므로 구동력 증강을 효과적으로 도모할 수 있다.

나아가 제1마그네트(M1A)와 제2마그네트(M2A)는 각각 좌측과 우측(Y축 기준)으로 서로 이격되어 있고 이에 대응되도록 제1마그네트(M1A)와 대면하는 제1코일부(C1A)와 제2마그네트(M2A)와 대면하는 제2코일부(C2A) 또한, 각각 이격된다.

이와 같이, 제1마그네트(M1A)와 제1코일부(C1A), 제2마그네트(M2A)와 제2코일부(C2A)가 서로 원거리로 이격되므로 각 캐리어의 구동을 위한 전자기력의 상호 간섭이나 영향을 원천적으로 배제할 수 있어 제1캐리어(120A) 및 제2캐리어(130A)의 독립된 구동을 더욱 정밀하게 유도할 수 있다.

하우징(110A) 측에 구비되는 제2코일부(C2A)는 구동력 증강을 위하여 광축 방향을 기준으로 상하로 배열되는 n+1개의 제2코일로 이루어지는 것이 바람직하며, 제2코일부(C2A)와 대면하는 제2마그네트(M2A)는 제2코일부(C2A)와 대면하는 자극이 n이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 18에는 이에 대한 하나의 실시예로 3(n=2인 경우)개의 제2코일(C21A, C22A, C23A)로 이루어지는 제2코일부(C2A)와 자극이 제2코일부(C2A)와 대면하는 제2마그네트(M2A)에 대한 실시예가 도시되어 있다.

이와 같이 대면하는 자극의 개수보다 더 많은 개별 제2코일이 제2마그네트(M2A)와 대면하도록 구성하는 경우, 제2캐리어(130A)의 광축 방향 이동에 따라 제2마그네트(M2A)가 이동하더라도 전체 이동구간에서 제2코일(C21A, C22A, C23A)의 전자기장이 형성되는 영역과 제2마그네트(M2A)가 대면할 수 있고 그로 인하여 제2코일부(C2A)에 의한 자기력을 제2마그네트(M2A)에 지속적으로 전달할 수 있어 구동 효율성이 향상될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 액추에이터(100A)는 복수 개 캐리어(120A, 130A) 각각의 구동을 독립적으로 구현하되, 각 캐리어(120A, 130A)를 구동하는 구동부(코일과 마그네트)가 이원화되도록 구성된다.

한편, 코일 및 코일과 대면하는 마그네트의 자기적 특성을 고려할 때, 이동체인 캐리어에 장착되는 마그네트의 자극 개수가 개별 코일의 개수보다 많도록 구성하는 것이 구동이나 제어 효율성 측면에서 일부 바람직할 수도 있다.

마그네트 및 코일의 크기를 고정된 파마리터로 전제하면, 이동체에 구비되는 마그네트의 대면 자극이 많다는 것은 마그네트의 크기가 크다는 것을 의미하므로 액추에이터(100A)에서 그 만큼 확장된 공간이 필요하게 된다.

이러한 점을 고려할 때, 복수 개 캐리어 모두를 이와 같이 구성하는 경우, 그 만큼 액추에이터(100A)의 전체적인 크기가 커진다는 것을 의미하므로 공간 효율성이 저하된다.

복수 개 렌즈의 상대적 위치 관계를 이용하여 줌(Zoom) 또는 자동초점(AF)을 구현하는 경우, 렌즈 등의 광학적 특성에 따라 개별 렌즈의 이동 범위가 서로 다르게 구성될 수 있다.

그러므로 복수 개 렌즈 중 광학적 특성 등에 따라 이동 범위가 상대적으로 크지 않은 렌즈의 경우 코일의 개별 개수보다 마그네트의 대면 자극이 많도록 구성하고, 이동 범위가 상대적으로 큰 렌즈의 경우, 마그네트의 대면 자극보다 코일의 개별 개수가 많도록 이원적으로 구성하는 경우 공간 활용도를 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예를 기준으로 할 때, n개의 제1코일로 구성되는 제1코일부(C1A) 및 n+1개의 자극을 가지는 제1마그네트(M1A)가 전자에 해당하며, n+1개의 제2코일로 구성되는 제2코일부(C2A) 및 n개의 자극을 가지는 제2마그네트(M2A)가 후자에 해당한다.

본 발명의 액추에이터(100A)는 제1렌즈(60A)가 탑재되는 제1캐리어(120A)의 구동과 관련된 제1구동부(제1마그네트(M1A)와 제1코일부(C1A) 등)와 제2렌즈(70A)가 탑재되는 제2캐리어(130A)의 구동과 관련된 제2구동부(제2마그네트(M2A)와 제2코일부(C2A) 등)가 서로 다른 이원화된 구조로 이루어질 수 있다.

구체적으로 n=2인 경우를 전제할 때, 제1캐리어(120A)에 장착되는 제1마그네트(M1A)는 3개(n+1개)의 자극을 가지며, 제1마그네트(M1A)와 대면하는 제1코일부(C1A)는 2개(n개)의 제1코일(C11A, C12A)로 이루어진다.

또한, 제2캐리어(130A)에 장착되는 제2마그네트(M2A)는 2개(n개)의 자극을 가지며 제2마그네트(M2A)와 대면하는 제2코일부(C2A)는 3개(n+1개)의 제2코일(C21A, C22A, C23A)로 이루어진다.

이와 같이 구동과 관련된 이원화된 구성에 의하여, 제2마그네트(M2A)는 제1마그네트(M1A)와 대비하여 상대적으로 작은 크기를 가지므로 제1마그네트(M1A)의 이동공간과 대비하여 그 만큼 상대적으로 확장된 이동공간이 확보된다.

제2홀센서(H2A)와 제2코일부(C2A) 및 제2구동드라이버(150B)는 앞서 설명된 제1홀센서(H1A) 등이 제1회로기판(170-1A)에 실장되는 바와 같이 제2회로기판(170-2A)에 실장된다.

이하에서는 도 19 등을 참조하여 광축을 기준으로 한 위치에 따라 그 자력의크기가 차등적으로 이루어지는 본 발명의 마그네트 및 이와 대면하는 홀센서의 상호 관계를 이용하여 렌즈의 위치를 확장된 이동범위(스트로크)에서 정밀하게 감지하고 이를 활용하여 렌즈의 위치를 제어하는 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

이하 설명되는 실시예에 대한 구성요소의 명칭 또는 참조부호 등은 앞서 설명된 실시예(도 15 내지 도 18 참조)의 그것들과 일부 다를 수 있다. 이는 후술되는 실시예의 기술사상을 중점적으로 기술하기 위한 것일 뿐이므로 기술사상 또는 기능의 측면에서 상응하는 관계, 포함하는 관계, 포함되는 관계 등에 따라 이하 설명되는 실시예의 구성요소는 앞서 설명된 실시예의 해당 구성요소를 표상하는 것이 될 수 있음은 물론이다.

도 19는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 마그네트(M)의 구조를 도시한 도면이며, 도 20은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 마그네트(M) 및 홀센서(H)와의 구조적 관계를 설명하는 도면이다.

이하 설명되는 본 발명의 실시예는 홀센서와 대면하는 방향에 설치되며 렌즈 등의 위치를 감지하는데 이용되는 마그네트의 자기적 특성을 개선시킴으로써 단일 개수 또는 최소 개수의 홀센서만으로도 위치 감지 등이 효과적으로 구현되는 실시예에 해당한다.

그러므로 이하 설명되는 본 발명의 마그네트(M)는 앞서 설명된 제1마그네트(M1A) 또는 제2마그네트(M2A)와 같이 코일(C1A, C2A)로부터 구동력을 전달받는 구동용 마그네트일 수 있으며, 구동용 마그네트와는 별도로 캐리어(120A, 130A)에 설치되는 센싱용 마그네트일 수도 있음은 물론이다.

도 19에 도시된 바와 같이 본 발명의 마그네트(M)는 광축 방향(Z축 방향)으로 그 길이가 연장된 형상으로 이루어질 수 있으며, 홀센서(H)와 대면하는 면부의 자력의 크기(Gauss)가 위치별(광축 기준)로 서로 차등화되도록 구성된다.

본 발명의 마그네트(M)는 렌즈가 탑재되는 캐리어(120A, 130A)에 설치되므로 광축 방향을 따라 렌즈 및 캐리어와 함께 이동한다. 도 5는 홀센서(H)와 대면하는 마그네트(M)의 부위가 마그네트(M)의 자극 경계 부분인 상태를 도시하고 있다.

본 발명의 액추에이터(100A)는 마그네트(M)가 광축 방향으로 진퇴 이동하면 그에 따라 홀센서(H)와 대면하는 마그네트(M)의 부위가 변화하고 그 대면하는 부위의 변화에 따라 홀센서(H)가 감지하여 출력하는 신호값이 변화되도록 구성된다.

실시형태에 따라서 도 20 등에 도시된 바와 같이 마그네트(M)의 자극(N극, S극) 경계 부위에는 중립영역(Neutral zone)이 형성될 수 있음은 물론이다.

구체적으로 본 발명의 일 실시예에 의한 마그네트(M)는 광축(Z축)을 기준으로 한 위치에 따라 상기 홀센서(H)와 대면하는 부위의 자력이 차등적인 크기를 가지는 변동파트(CP)를 포함하도록 구성된다. 즉, 상기 변동파트(CP)는 광축에 평행한 방향으로 자력이 차등적인 크기를 가지도록 구성된다.

상기 변동파트(CP)는 도 20에 도시된 바와 같이 가운데 부분을 기준으로 N극파트와 S극파트로 나누어지며, N극파트와 S극파트는 상기 변동파트(CP)의 가운데 부분에서 멀어질수록 큰 자력을 가지도록 구성된다.

실시형태에 따라서 도 21에 도시된 바와 같이 본 발명의 마그네트(M)는 변동파트(CP)의 가운데 부분에 위치하며, 동일한 자력 크기를 가지는 제1파트(FP1)를 포함할 수 있다.

상기 제1파트(FP1)는 변동파트(CP) 중 자력의 크기가 가장 작은 부분과 대응되는 자력 크기를 가지도록 설계되는 것이 바람직하며, 후술되는 바와 같이 홀센서(H)와의 관계에서 더욱 정밀한 선형적 함수 관계가 적용될 수 있도록 도면에 예시된 바와 같이 N극과 S극이 서로 대칭되는 형태가 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

우선 본 발명의 특징을 상술하기에 앞서, 도 25를 참조하여 종래 마그네트(m)와 홀센서(h)와의 관계를 먼저 설명하도록 한다.

도 25는 극성은 서로 교번되나 동일한 크기의 자력을 가지는 마그네트(m)와 홀센서(h)와의 관계를 도시한 도면이다.

도면에 예시된 바와 같이, 마그네트(m)가 (a1)과 같은 위치 상태에 해당하면, 동일한 자력크기를 가지는 S극이 일정 범위 내에서 홀센서(h)와 대면하게 되므로 홀센서(h)가 출력하는 신호값(A1)은 도 25의 아래 도면과 같이 일정한 값이 되므로 이 구간에서 출력되는 홀센서(h)의 신호값은 위치별 분해능을 가질 수 없게 된다.

마그네트(m)가 (a2)와 같은 위치 상태인 경우, N극과 S극의 영향이 종합적으로 반영되므로 홀센서(h)가 출력하는 신호값(A2)은 마그네트(m)의 위치에 따라 변화되며, 그에 따라 홀센서(h)의 출력값은 마그네트(m)의 위치를 특정할 수 있게 된다.

이동을 계속하여 마그네트(m)가 (a3)과 같은 위치 상태가 되면, 홀센서(h)는 S극에 의한 자력 영역권을 벗어나 N극에 의한 자력 영향권에 진입하게 되므로 이 영역에서 홀센서(h)의 신호값은 N극에 의한 최대 자력값에 해당하는 일정한 신호값(실질적 상수)을 출력하게 되므로 이 구간의 홀센서(h) 신호값 또한, 분해능을 가질 수 없게 된다.

그러므로 마그네트(m)의 위치 vs. 홀센서(h) 출력값 사이의 관계가 독립된 값에 의한 일대일 관계를 이루는 구간 즉, 마그네트(m)의 위치 감지 및 이를 기반으로 한 위치 제어가 이루어질 수 있는 구간은 마그네트(m)의 자극 경계가 홀센서(h)와 대면하게 되는 일정 구간(U)으로 제한된다.

렌즈의 이동 범위가 크지 않다면, 신호 분내능이 가능한 상기 구간(U)만으로도 위치 제어가 가능할 수 있으나, 렌즈의 이동 범위(스트로크)가 길어지는 경우 위와 같은 구성으로는 전체 위치별 제어가 불가능하므로 종래에는 복수 개 홀센서(h)를 광축으로 배열하고 각각의 홀센서(h)가 출력하는 신호 체계를 종합적으로 이용하는 방법이 적용되었다.

이에 반해 본 발명의 바람직한 실시예의 경우, 자극 경계를 이루는 지점을 기준으로 마그네트(M)가 이동함에 따라 차등화된 크기의 자력을 가지는 부위가 홀센서(H)와 대면하게 된다. 그러므로 마그네트(M)의 광축을 기준으로 한 위치와 그에 따른 홀센서(H)의 독립된 출력값(HR. 도 22 참조)이 일대일 매칭이 이루어 위치 감지 및 제어가 가능한 구간(LR)이 확장된다.

도 21에 예시된 바와 같이, 변동파트(CP) 가운데 부분에 동일한 자력 크기를 가지는 제1파트(FP1)가 포함되는 경우, 자극이 변화되는 지점의 급격한 변화를 지양할 수 있어 더욱 안정적인 신호 처리가 가능하며, 나아가 홀센서(H) 출력값의 선형적 특성이 더욱 뚜렷하게 유지될 수 있도록 상기 제1파트(FP1)의 자력 크기는 도면에 도시된 바와 같이 N극의 가장 작은 자력 또는/및 S극의 가장 작은 자력에 대응되도록 구성되는 것이 바람직하다.

광축을 기준으로 한 마그네트(M)의 자력 크기를 차등화시키는 위하여 도 23 및 이전 도면 등에 도시된 바와 같이, 변동파트(CP)는 광축과 수직을 이루는 방향(도면 기준 Y축)의 두께인 제1두께(D1, D2, D3)가 차등적인 크기를 가지도록 구성될 수 있다.

제1두께의 변화(variation)를 적용하여 광축을 기준으로 한 위치별 자력크기를 차등화시키는 경우 도 9에 예시된 바와 같이, 제1파트(FP1)는 변동파트(CP) 중 가장 작은 두께에 대응되도록 설계될 수 있다.

변동파트(CP)가 가운데 부분을 기준으로 N극파트와 S극파트로 구분되는 경우, 상기 N극파트 및 S극파트는 상기 변동파트의 가운데 부분에서 멀어질수록 상기 제1두께의 크기가 크도록 구성될 수 있으며, 실시형태에 따라서 도 19 등에 도시된 바와 같이 N극파트 또는/및 S극파트는 홀센서(H)와 대면하는 부분이 경사면부가 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 홀센서(H)의 신호체계의 정밀성을 더욱 향상시키기 위하여 N극파트 및 S극파트는 변동파트(CP)의 가운데 부분을 기준으로 대칭을 이루도록 구성되는 것이 바람직하다.

상술된 본 발명의 마그네트(M)가 코일(C1A, C2A)과의 관계에서 구동력을 제공하는 구동용 마그네트인 경우, 본 발명의 마그네트(M)는 변동파트(CP) 외측에 구비되며, 동일한 크기의 자력을 가지는 제2파트(FP2)를 더 포함할 수 있다.

통상적으로 홀센서(H)는 코일(C1A, C2A)의 가운데 부분에 형성된 공간에 설치될 수 있다. 그러므로 상기와 같이 제2파트(FP2)가 변동파트(CP) 외측에 구비되는 경우, 상대적으로 내측에 위치한 변동파트(CP)가 홀센서(H)에 대면하도록 배치되고, 상대적으로 외측에 위치한 제2파트(FP2)가 코일(C1A, C2A)과 대면하도록 배치될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시 구성에 의하면, 마그네트(M)가, 충분한 크기의 구동력을 발생시키는 파트는 물론, 홀센서(H)와의 관계에서 확장된 위치 감지가 가능한 파트를 이원적으로 동시에 가질 수 있어 구동력 증강과 위치감지의 정밀성 모두를 동시적으로 구현할 수 있다.

도 24는 본 발명의 다른 실시예들에 의한 마그네트(M)의 구조를 설명하는 도면이다.

홀센서(H)와 대면하는 부위를 기준으로 마그네트(M)의 위치(광축 방향 기준)별 자력의 크기를 차등화시킬 수 있는 다양한 방법이 적용될 수 있다.

실시형태에 따라서 도 24의 상부 도면과 같이, 광축을 기준으로 일 방향으로 갈수록 두께를 커지도록(상대적 관점에서 작아지도록) 구성함으로써 홀센서(H)와 대면하는 각 위치별 자력의 크기를 차등화시킬 수 있다. 이 경우, 홀센서(H)와 대면하는 영역에 해당하는 부위를 단일 극으로 구성할 수도 있다.

도 24의 가운데 도면과 같이, 자극 경계를 기준으로 외측으로 갈수록 그 두께가 단차지는 형태로도 변동파트(CP)를 구현할 수 있으며, 도 24의 하부 도면과 같이 두께는 일정하도록 하되, 착자되는 영역과 착자되는 크기를 가변적으로 적용함으로써 홀센서(H)와 대면하는 각 위치별 자력의 크기를 차등화시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

1000 : 카메라 모듈
100 : 액추에이터
110 : 반사계 120 : 캐리어
121 : 제1홈부레일 127 : 가이드홈부
130 : 미들가이드 131 : 제2홈부레일
133 : 제1가이드레일 137 : 돌출가이더
140 : 베이스 141 : 제2가이드레일
147 : 개구부 150 : 풀링마그네트
160 : 풀링요크 170 : 회로기판
180-1 : 제1백요크 180-2 : 제2백요크
181-1 : 제1벽부 181-2 : 제2벽부
190 : 케이스 193 : 개방부
195 : 댐퍼
M1 : 제1마그네트 M2 : 제2마그네트(마그네트)
C1 : 제1코일 C2 : 제2코일(코일)
H1 : 제1홀센서 H2 : 제2홀센서(홀센서)
H2-1 : 제3홀센서 H2-2 : 제4홀센서
D : 구동드라이버
1000A : 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈
60A : 제1렌즈 70A : 제2렌즈
100A : 액추에이터 110A : 하우징
120A : 제1캐리어 123A : 제1지지부
124A : 제1마운터 130A : 제2캐리어
133A : 제2지지부 134A : 제2마운터
150A(B) : 제1(2)구동드라이버 170-1A(170-2A) : 제1(2)회로기판
180-1A : 요크플레이트 M1A(2A) : 제1(2)마그네트
M : 마그네트
C1A : 제1코일부 C11A, C12A : 제1코일
C2A : 제2코일부 C21A, C22A, C23A : 제2코일
H1A(H2A) : 제1(2)홀센서 H : 홀센서
CP : 변동파트 FP1 : 제1파트
FP2 : 제2파트

Claims (15)

1. 베이스;
   상기 베이스를 기준으로 회전하되, 제2평면방향을 기준으로 회전하는 미들가이드;
   상기 미들가이드를 기준으로 회전하되, 상기 제2평면방향과 수직한 제1평면방향을 기준으로 회전하며, 반사계가 설치되는 캐리어;
   상기 미들가이드에 설치되는 마그네트와 대면하되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 홀센서; 및
   상기 복수 개 홀센서 각각으로부터 입력되는 복수 개 신호값을 이용하여 상기 마그네트와 대면하는 코일에 인가되는 전류를 제어하는 구동드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사계 액추에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는,
   상기 반사계가 전방에 설치되며, 제1홈부레일이 후방에 구비되고,
   상기 미들가이드는,
   상기 제1홈부레일과 대면하며 전방에 구비되는 제1가이드레일; 및
   상기 베이스에 구비되는 트랙형상의 제2가이드레일과 대면하며, 후방에 구비되는 제2홈부레일을 포함하는 것을 반사계 액추에이터.
3. 제1항에 있어서, 상기 구동드라이버는,
   n-1(n은 2이상의 자연수)번째 입력된 상기 복수 개 신호값과 n번째 입력된 상기 복수 개 신호값 각각의 차이가 서로 대응되는 경우, 상기 미들가이드의 무회전으로 신호처리하는 것을 특징으로 하는 반사계 액추에이터.
4. 제1항에 있어서, 상기 복수 개 홀센서는,
   상기 마그네트의 자극 경계와 대응되는 위치에 설치되며, 제1신호값을 출력하는 제3홀센서; 및
   상기 마그네트의 자극 경계와 대응되는 위치에 설치되되, 상기 마그네트의 가운데 부분을 기준으로 상기 제3홀센서와 대칭되는 위치에 설치되며, 제2신호값을 출력하는 제4홀센서를 포함하고,
   상기 구동드라이버는,
   상기 제1 및 제2신호값의 뺄셈연산 결과를 이용하여 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 반사계 액추에이터.
5. 제1항에 있어서, 상기 복수 개 홀센서는,
   상기 마그네트의 장축 방향 가운데 부분을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 설치되며,
   상기 구동드라이버는,
   상기 복수 개 홀센서 각각으로부터 입력되는 복수 개 신호값을 대상으로 수행된 뺄셈연산의 결과를 이용하여 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 반사계 액추에이터.
6. 제5항에 있어서, 상기 복수 개 홀센서는,
   2k(k는 1이상의 자연수)개로 이루어지며,
   상기 구동드라이버는,
   아래 수식에 의하여 연산된 포스쳐정보를 이용하여 상기 코일에 인가되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 반사계 액추에이터.
   
   상기 수식에서 P는 미들가이드의 현재 위치 또는 자세에 대한 포스쳐정보, HLa와 HRa는 마그네트의 장축방향 가운데를 기준으로 좌측 및 우측에 각각 대칭되도록 설치된 홀센서이다.
7. 렌즈를 탑재하여 함께 광축 방향으로 이동하는 캐리어;
   상기 캐리어를 수용하는 하우징;
   상기 캐리어에 구비되며, 광축에 평행한 방향으로 자력이 차등적인 크기를 가지는 변동파트를 포함하는 마그네트;
   상기 마그네트에 대면하도록 상기 하우징에 구비되는 코일부;
   상기 변동파트에 대면하도록 위치되어 상기 캐리어의 광축 방향 위치에 대한 신호를 출력하는 홀센서; 및
   상기 홀센서가 출력하는 신호에 따라 상기 코일부에 인가되는 전류를 제어하는 구동드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
8. 제7항에 있어서, 상기 변동파트는,
   가운데 부분을 기준으로 N극파트와 S극파트로 나누어지며,
   상기 N극파트 및 S극파트는 상기 변동파트의 가운데 부분에서 멀어질수록 큰 자력을 가지는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
9. 제7항에 있어서, 상기 변동파트는,
   광축과 수직을 이루는 방향의 두께인 제1두께가 차등적인 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
10. 제9항에 있어서, 상기 변동파트는,
    광축을 기준으로 일방향으로 갈수록 상기 제1두께가 커지는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
11. 제9항에 있어서, 상기 변동파트는,
    가운데 부분을 기준으로 N극파트와 S극파트로 나누어지며,
    상기 N극파트 및 S극파트는 상기 변동파트의 가운데 부분에서 멀어질수록 상기 제1두께의 크기가 큰 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
12. 제11항에 있어서, 상기 마그네트는,
    상기 변동파트의 가운데 부분에 위치하며, 동일한 자력크기를 가지는 제1파트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
13. 제11항에 있어서, 상기 N극파트와 S극파트는,
    상기 변동파트의 가운데 부분을 기준으로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
14. 제11항에 있어서,
    상기 N극파트 및 S극파트는 상기 홀센서와 대면하는 부분이 경사면부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.
15. 제7항에 있어서, 상기 마그네트는,
    상기 변동파트 외측에 구비되며, 동일한 크기의 자력을 가지는 제2파트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 액추에이터.

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