WO2014092363A1 - 렌즈구동 액추에이터 - Google Patents

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WO2014092363A1
WO2014092363A1 PCT/KR2013/010961 KR2013010961W WO2014092363A1 WO 2014092363 A1 WO2014092363 A1 WO 2014092363A1 KR 2013010961 W KR2013010961 W KR 2013010961W WO 2014092363 A1 WO2014092363 A1 WO 2014092363A1
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bobbin
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mover
actuator
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박상옥
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엘지이노텍 주식회사
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    • H04M1/0277—Details of the structure or mounting of specific components for a printed circuit board assembly

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a lens drive actuator that adjusts the position of the lens or the like relative to the image sensor.
  • the conventional camera module includes a lens and an image sensor module for converting light passing through the lens into a digital image.
  • the conventional camera module does not have an auto focusing function that automatically adjusts the distance between the lens and the image sensor module, it is difficult to obtain a high quality digital image and also deteriorates the image quality due to the shaking caused by the shaking of the user's hand. Has the problem that is occurring.
  • the embodiment provides a camera module that performs a focusing operation and a camera shake correction function in both directions by floating a mover including a lens from a base when a driving signal is not applied.
  • the camera module comprises: a mover including first magnets formed at equal intervals on the outer circumferential surface of the bobbin fixing the lens and a second magnet disposed between the first magnets of the outer circumferential surface of the bobbin; A stator including first coil blocks facing the first magnets, a second magnet facing each of the second magnets, and a housing fixing the first coil block and the second magnet; An elastic member for elastically supporting the mover with respect to the stator; A base supporting the stator; And a case covering the housing and coupled to the base.
  • magnets for auto focusing and image stabilization are alternately formed on the outer circumferential surface of the bobbin, and a magnet for auto focusing and a magnet for image stabilization are located in the housing of the stator facing the bobbin.
  • the auto-focusing and image stabilization can be performed independently by arranging the coil blocks arranged in the or the hand shake correction during auto focusing.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a camera module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an assembled cross-sectional view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating the base, the mover, the first coil block, and the second coil block in FIG. 1.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a camera module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an assembled cross-sectional view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating the base, the mover, the first coil block, and the second coil block in FIG. 1.
  • the actuator 800 performs both an auto focus function and a camera shake correction function.
  • the auto focus function is a function for driving the mover 100 from the stator 200.
  • the movable member 100 and the base 300 mounted with the lens to perform the focus function are mutually operated when a driving signal is not applied to the movable member 100 and / or the stator 200. Spaced apart.
  • the mover 100 moves in a first direction away from the base 300, thereby identifying a specific movement. Perform the focus function.
  • the amount of current is reduced to reduce the amount of current consumed, thereby lowering power consumption.
  • the time required for the focusing operation of the mover 100 can be further reduced by reducing the driving distance of the mover 100.
  • a magnet and a coil block for performing a hand shake correction function are disposed in the stator 200 facing the mover 100 to perform the hand shake correction function while the mover 100 performs the auto focus operation.
  • the actuator 800 may include a mover 100, a stator 200, an elastic member 250, a base 300, and a case 400.
  • the mover 100 includes a bobbin 110, a first magnet 120, and a second magnet 130.
  • the first magnet 120 may be used to implement the auto focus function
  • the second magnet 120 may be designed to be used to implement the camera shake correction function.
  • the mover 100 may perform the auto focusing function while being up-down from the upper part of the base 300 by the action of the stator 200 which will be described later, and perform the image stabilization function while being tilted at the upper part of the base 300. have.
  • the bobbin 110 is formed, for example, in a cylindrical shape, and an internal thread portion for coupling with a lens (not shown) is formed on the inner circumferential surface of the bobbin 110.
  • the bobbin and the lens may be coupled to the female screw part, but unlike the illustrated example, the bobbin and the lens may be coupled to the screwless thread using an adhesive or the like.
  • the bobbin 110 is formed with a coupling protrusion 112 for coupling with the elastic member 250 to be described later, respectively.
  • the outer circumferential surface of the bobbin 110 may be formed in a shape in which curved sections and straight sections are alternately formed, and four straight sections and four curved sections may be formed on the outer circumferential surface of the bobbin 110.
  • a support portion 114 protruding from the outer circumferential surface of the bobbin 110 is formed at the lower ends of the four straight sections formed on the outer circumferential surface of the bobbin 110, and the bobbin 110 is formed on the four curved sections formed on the outer circumferential surface of the bobbin 110.
  • Grooves 116 recessed concave from the outer circumferential surface of the < RTI ID 0.0 >
  • the support part 114 may be formed on the upper end of the outer circumferential surface of the bobbin 110.
  • the first magnets 120 are disposed in four straight sections formed on the outer circumferential surface of the bobbin 110 and are supported by the support part 114.
  • the first magnet 120 may be formed in a flat magnet shape, the first magnet 120 is formed in a first size.
  • first magnet 120 may be bonded to the outer peripheral surface of the bobbin 110 by an adhesive or the like.
  • the first magnet 120 is formed on the outer circumferential surface of the bobbin 110 at equal intervals, four first magnets 120 are arranged on the outer circumferential surface of the bobbin 110 at intervals of 90 degrees. Can be.
  • the second magnet 130 may be disposed in the grooves 116 formed in the curved section of the bobbin 110, and thus, the second magnet 130 may be disposed between the first magnets 120.
  • the second magnet 130 is formed evenly spaced between the first magnets 120, for example, the second magnets 130 are disposed between the first magnets 120, respectively, For example, four magnets 130 may be formed.
  • the second magnet 130 may be attached to the groove 116 formed on the outer circumferential surface of the bobbin 110 by an adhesive or the like.
  • the second magnet 130 is formed of a second size smaller than the first size of the first magnet 120, the magnetic force required for auto focusing than the magnetic force required to implement the image stabilization This is because the outer peripheral surface area of the bobbin 110 is large and limited.
  • the second magnet 130 is fastened to the straight section, and the first magnet 120 may be fastened to a curved section.
  • the stator 200 includes a housing 210, a first coil block 220, and a second coil block 230.
  • the stator 200 may include a terminal pin 240.
  • the housing 210 has, for example, a rectangular cylindrical shape with a lower surface opened.
  • the housing 210 may be formed by, for example, an injection process using a synthetic resin.
  • the mover 100 is disposed inside the housing 210, and the housing 210 includes the first magnet 120 and the second magnet 130 disposed on the outer circumferential surface of the bobbin 110 of the mover 100. Wrap
  • the four side walls 214 constituting the housing 210 are each formed in a plate shape, and the first coil block 220 and the second coil block 230 are formed on the outer side or the inner side of the side wall 214 of the housing 210. ) May be formed. Although not shown, instead of the groove, a through hole may be formed to accommodate the first coil block 220 and the second coil block 230.
  • the first coil block 220 is disposed to face each of the first magnets 120 disposed on the outer circumferential surface of the bobbin 110 disposed inside the housing 210.
  • the first coil block 220 is formed by winding the coil in a rectangular shape, and the first coil block 220 is formed in the same size as the first size of the first magnets 120.
  • first magnets 120 are arranged at equal intervals on the outer circumferential surface of the bobbin 110
  • four first coil blocks 220 disposed at the housing 210 are also arranged at equal intervals on the housing 210. .
  • the auto focus coil block 220 generates an electromagnetic force by a driving signal, and the electromagnetic force generated from the first coil block 220 reacts with the first magnets 120 to move the mover 100 away from the base 300.
  • Direction or mover 100 serves to drive in a direction closer to the base 300, respectively.
  • one of both terminals of the first coil block 220 is interconnected electrically.
  • the second coil block 230 is coupled to the housing 210, the second coil block 230 and each of the second magnet 130 disposed on the outer peripheral surface of the bobbin 110 disposed inside the housing 210 and It is arranged at the corresponding position.
  • the second coil block 230 is formed by winding the coil in a rectangular shape, and the second coil block 220 is formed in the same size as the second size of the second magnet 130.
  • second magnets 130 are disposed at equal intervals on the outer circumferential surface of the bobbin 110, four second coil blocks 230 disposed on the housing 210 are also disposed at equal intervals on the housing 210.
  • the four second coil blocks 230 are applied with different driving signals to the pair of second coil blocks 230 facing each other in response to the hand shake detected by the gyro sensor, thereby preventing the hand shake.
  • the image stabilization function by the second magnet 130 and the second coil block 230 is performed after the autofocus by the first magnet 120 and the first coil block 110 is completed. Can be.
  • the camera shake correction function by the second magnet 130 and the second coil block 230 may be performed while the auto focus is performed by the first magnet 120 and the auto focus coil block 110.
  • the second coil block 230 and the first coil block are respectively located at positions corresponding to both ends of each second coil block 230 and both ends of the first coil block 220 of the housing 210.
  • the terminal pin 240 may be disposed to apply a driving signal applied from the outside to the 220, and the terminal pin 240 may be inserted into the housing 210.
  • Each of the second coil block 230 or the first coil block 220 may be formed as a wound coil.
  • the second coil block 230 or the first coil block 220 may be formed as a single coil using FPCB.
  • the first coil block 220 may be an auto focus coil block
  • the second coil block 230 may be a shake compensation coil block.
  • the terminal pin 240 may be manufactured in the form of a metal plate formed with a thin thickness, and a plating layer may be formed to improve the electrical connection characteristics of the terminal pin 240.
  • first coil block 220 and the second coil block 230 is formed on the outer surface or the inner surface of the side wall 214 of the housing 210, Alternatively, a through hole may be formed in the housing 210 corresponding to the first driver 120.
  • the base 300 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and an opening 305 is formed in the center of the base 300.
  • a coupling pillar 310 for engaging with the housing 200 protrudes upward from the base 300.
  • the coupling pillar 310 of the base 300 and the coupling groove formed in the housing 200 corresponding to the coupling pillar 310 are coupled to each other in a fitting manner.
  • An IR filter and an image sensor module may be mounted on the rear surface of the base 300.
  • the upper surface of the base 300, the shock absorbing member to prevent the impact is applied to the movable member 100 and the elastic member 250 to be described later when the bobbin 110 and the base 300 of the movable member 100 is in contact 250 may be disposed.
  • the shock absorbing member 250 may be made of, for example, a rubber material having elasticity or a synthetic resin material having elasticity.
  • the case 400 surrounds the stator 200 surrounding the mover 100, and electromagnetic waves generated from the first coil block 220 and the shaking coil block 230 of the stator 200 or the electromagnetic waves from the outside are first coiled. It is prevented from being applied to the block 220 and the shaking coil block 230.
  • the case 400 may be formed by pressing a metal plate in order to block foreign substances and block electromagnetic waves at the same time.
  • the case 400 includes a top plate 410 and a side plate 420.
  • the upper plate 410 and the side plate 420 are integrally formed.
  • the top plate 410 is formed in a rectangular plate shape when viewed in plan view, and an opening for exposing a lens fixed to the bobbin 110 of the mover 100 is formed in the center portion of the top plate 410.
  • the side plate 420 extends along the outer surface of the side wall 214 of the housing 210 of the stator 200 from the edge of the top plate 410, the side plate 420 is fixed to the base 300.
  • the elastic member 250 is coupled to the upper end of the mover 100 to elastically support the mover 100, and the elastic member 250 applies a driving signal to the mover 100 and / or the stator 200. When not, the mover 100 elastically supports the mover 100 to float from the base 300.
  • the elastic member 250 may be formed of a plurality of springs or wires connected to the inner surface of the case 400 and the bobbin, but may be formed by pressing into a plate spring shape as shown.
  • the mover 100 may be driven in both directions with respect to the base 300 to perform a focusing operation or to perform image stabilization. do.
  • the elastic member 250 includes an upper elastic member 260 and a lower elastic member 270.
  • the upper elastic member 260 includes an inner elastic portion 262, an outer elastic portion 264, and a connecting elastic portion 266.
  • the inner elastic portion 262 is coupled to the coupling protrusion 112 formed on the upper end of the bobbin 110, the inner elastic portion 262, for example, may be formed in a circular ring shape.
  • the outer elastic portion 264 is disposed outside the inner elastic portion 622, the outer elastic portion 264 is formed, for example, in a rectangular band shape, the outer elastic portion 264 of the housing 210 It is disposed on the upper surface.
  • connection elastic part 266 connects the outer elastic part 264 and the inner elastic part 262 to impart elasticity to the inner elastic part 262.
  • the connecting elastic portion 266 is formed in a long band shape that is bent in a zigzag shape to generate elasticity.
  • the connecting elastic part 266 may be formed in a symmetrical shape with respect to the inner elastic part 262, for example.
  • the connection elastic part 266 may be formed in an asymmetrical shape with respect to the inner elastic part 262.
  • the lower elastic member 270 is formed in a shape similar to the upper elastic member 260, the lower elastic member 270 is coupled to the lower surface of the bobbin 110 to elastically support the bobbin 110.
  • each connection elastic portion 266 of the elastic member 250 may have the same elastic modulus, for example.
  • each connection elastic portion 266 of the elastic member 250 may be formed with a different elastic modulus.
  • magnets for auto focusing and image stabilization are alternately formed on the outer circumferential surface of the bobbin, and a magnet for auto focusing and a magnet for image stabilization are disposed on the housing of the stator facing the bobbin.
  • Auto focusing and image stabilization may be performed by disposing auto coil focusing and image stabilization independently or by performing image stabilization during auto focusing.
  • the lens may be coupled to the actuator, and the camera module may be formed by including an image sensor and a printed circuit board.
  • the image sensor converts an optical signal incident through the lens into an electrical signal.
  • the printed circuit board applies power to the actuator and the image sensor may be mounted.
  • a mobile device such as a mobile phone including the camera module can be made.

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Abstract

일실시예로서, 카메라 모듈은 렌즈를 고정하는 보빈의 외주면에 등 간격으로 형성된 제1 마그네트들 및 상기 보빈의 상기 외주면 중 상기 제1 마그네트들 사이에 배치된 제2 마그네트를 포함하는 가동자; 상기 제1 마그네트들과 각각 마주하는 제1 코일블록들, 상기 제2 마그네트들과 각각 마주하는 제2 마그네트 및 상기 제1 코일블록 및 상기 제2 마그네트를 고정하는 하우징을 포함하는 고정자; 상기 고정자에 대하여 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성부재; 상기 고정자를 서포트 하는 베이스; 및 상기 하우징을 덮으며 상기 베이스에 결합되는 케이스를 포함한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 04.12.2013]　렌즈구동 액추에이터
본 발명의 실시예는 이미지센서에 대해 렌즈의 위치 등을 조정하는 렌즈 구동 액추에이터에 관한 것이다.
최근 들어, 피사체를 디지털 이미지 또는 동영상으로 저장하는 카메라 모듈이 장착된 휴대폰 또는 스마트폰이 개발되고 있다.
종래 카메라 모듈은 렌즈 및 렌즈를 통과한 광을 디지털 이미지로 변환하는 이미지센서 모듈을 포함한다.
그러나, 종래 카메라 모듈은 렌즈와 이미지센서 모듈 사이의 간격을 자동으로 조절하는 오토 포커싱 기능이 없기 때문에, 고품질 디지털 이미지를 획득하기 어려우며, 또한 사용자의 손이 흔들림에 따라 발생 되는 손떨림에 의한 이미지 품질 저하가 발생되는 문제점을 갖는다.
실시예는 구동 신호가 인가되지 않았을 때, 렌즈를 포함하는 가동자를 베이스로부터 플로팅시켜 양방향으로 포커싱 동작 및 포커싱 동작 중 손떨림 보정 기능을 함께 수행하는 카메라 모듈을 제공한다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 카메라 모듈은 렌즈를 고정하는 보빈의 외주면에 등 간격으로 형성된 제1 마그네트들 및 상기 보빈의 상기 외주면 중 상기 제1 마그네트들 사이에 배치된 제2 마그네트를 포함하는 가동자; 상기 제1 마그네트들과 각각 마주하는 제1 코일블록들, 상기 제2 마그네트들과 각각 마주하는 제2 마그네트 및 상기 제1 코일블록 및 상기 제2 마그네트를 고정하는 하우징을 포함하는 고정자; 상기 고정자에 대하여 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성부재; 상기 고정자를 서포트 하는 베이스; 및 상기 하우징을 덮으며 상기 베이스에 결합되는 케이스를 포함한다.
본 발명에 따른 실시예에 의하면, 보빈의 외주면에 오토 포커싱 및 손떨림 보정을 위한 마그네트들을 교대로 형성하고, 보빈과 마주하는 고정자의 하우징에는 오토 포커싱을 위한 마그네트 및 손떨림 보정을 위한 마그네트와 대응하는 위치에 배치된 코일블록을 배치하여 오토 포커싱 및 손떨림 보정을 독자적으로 수행하거나, 또는 오토 포커싱 중 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조립 단면도이다.
도 3은 도 1 중 베이스, 가동자, 제1 코일블록 및 제2 코일블록을 발췌 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 조립 단면도이다. 도 3은 도 1 중 베이스, 가동자, 제1 코일블록 및 제2 코일블록을 발췌 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 액추에이터(800)는 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 함께 수행한다.
오토 포커스 기능은 가동자(100)를 고정자(200)로부터 구동시키는 기능이다. 이러한 오토 포커스 기능을 수행하기 위해서, 렌즈가 탑재되어 포커스 기능을 수행하는 가동자(100) 및 베이스(300)는 가동자(100) 및/또는 고정자(200)에 구동 신호가 인가되지 않았을 때 상호 이격된다.
베이스(300)로부터 플로팅 된 가동자(100)에 가동자(100)를 상승시키는 정방향 전류와 같은 구동 신호가 인가됨에 따라 가동자(100)는 베이스(300)와 멀어지는 제1 방향으로 이동되면서 특정 포커스 기능을 수행한다.
또한, 베이스(300)로부터 플로팅 된 가동자(100)에 가동자(100)를 하강시키는 역방향 전류와 같은 구동 신호가 인가됨에 따라 가동자(100)는 베이스(300)와 가까워지는 제2 방향으로 이동되면서 특정 포커스 기능을 수행한다.
이와 같이 베이스(300)에 대하여 플로팅 된 가동자(100)에 서로 다른 구동 신호를 인가하여 양 방향으로 가동자(100)를 이동 시킬 경우, 전류량을 감소시켜 소모 전류량을 감소시키고 이로 인해 저소비전력 특성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 가동자(100)의 구동 거리를 감소시켜 가동자(100)의 포커싱 동작에 소요되는 시간을 보다 감소시킬 수 있다.
또한, 가동자(100)와 마주하는 고정자(200)에는 손떨림 보정 기능을 수행하는 마그네트 및 코일블록이 배치되어 가동자(100)가 오토 포커스 동작을 수행하는 도중 손떨림 보정 기능을 함께 수행한다.
이하, 이와 같이 양방향 구동에 의한 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 갖는 액추에이터(800)의 보다 구체적인 구성을 설명하기로 한다.
액추에이터(800)는 가동자(100), 고정자(200), 탄성부재(250), 베이스(300) 및 케이스(400)를 포함할수 있다.
가동자(100)는 보빈(110), 제1 마그네트(120) 및 제2 마그네트(130)를 포함한다. 제1 마그네트(120)는 오토 포커스 기능을 구현하는데 사용되고, 제2 마그네트는 손떨림 보정 기능을 구현하는 사용되도록 설계될 수 있다
가동자(100)는 후술될 고정자(200)와의 작용에 의하여 베이스(300)의 상부에서 업-다운되면서 오토 포커싱 기능을 수행 및 베이스(300)의 상부에서 틸팅 되면서 손떨림 보정 기능을 함께 수행할 수 있다.
보빈(110)은, 예를 들어, 원통 형상으로 형성되며, 보빈(110)의 내주면에는 렌즈(미도시)와 결합 되기 위한 암나사부가 형성된다. 이러한 보빈과 렌즈의 결합은 상기 암나사부로써 체결될 수 있으나, 도시된 것과 달리 접착제 등을 사용한 무나사산 결합으로 체결될 수 있다.
보빈(110)에는 각각 후술 될 탄성부재(250)와 결합하기 위한 결합돌기(112)가 형성된다.
보빈(110)의 외주면은 곡선 구간 및 직선 구간이 교대로 형성된 형상으로 형성되며, 보빈(110)의 외주면에는 4 개의 직선 구간들 및 4 개의 곡선 구간들이 형성될 수 있다.
보빈(110)의 외주면에 형성된 4 개의 직선 구간들의 하단에는 보빈(110)의 외주면으로부터 돌출된 서포트부(114)가 형성되고, 보빈(110)의 외주면에 형성된 4 개의 곡선 구간들에는 보빈(110)의 외주면으로부터 오목하게 함몰된 홈(116)들이 형성된다. 여기서, 상기 서포트부(114)는 보빈(110)의 외주면 상단에 형성될 수도 있다.
제1 마그네트(120)는 보빈(110)의 외주면에 형성된 4 개의 직선 구간들에 각각 배치되어상기 서포트부(114)에 의하여 지지된다. 제1 마그네트(120)는 평판 마그네트 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 마그네트(120)는 제1 사이즈로 형성된다.
또한, 상기 제1 마그네트(120)는 접착제 등에 의하여 보빈(110)의 외주면에 접착될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 마그네트(120)는 보빈(110)의 외주면에 등 간격으로 형성되며, 제1 마그네트(120)는 보빈(110)의 외주면에 90°간격으로 4 개가 배치될 수 있다.
제2 마그네트(130)는 보빈(110)의 곡선 구간에 형성된 홈(116)들에 배치되며, 따라서, 제2 마그네트(130)는 제1 마그네트(120)들의 사이에 배치될 수 있다.
제2 마그네트(130)는 제1 마그네트(120)들의 사이에 짝수개가 등 간격으로 형성되며, 예를 들어, 제2 마그네트(130)는 제1 마그네트(120)들의 사이에 각각 배치되며, 제2 마그네트(130)는, 예를 들어, 4 개로 형성될 수 있다.
제2 마그네트(130)는 접착제 등에 의하여 보빈(110)의 외주면에 형성된 홈(116)에 접착될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 마그네트(130)는 제1 마그네트(120)의 제1 사이즈보다 작은 제2 사이즈로 형성되는데, 이는 오토 포커싱에 소요되는 자기력이 손떨림 보정을 구현하는데 필요한 자기력보다 크고, 보빈(110)의 외주면 면적은 한정되어 있기 때문이다.
물론, 상기 보빈(110)의 외주면에 형성된 4 개의 직선 구간들의 면적이 작고, 4 개의 곡선 구간의 면적이 크게 형성되는 경우에는 상기 제2 마그네트(130)가 직선 구간에 체결되고, 상기 제1 마그네트(120)는 곡선 구간에 체결될 수 있다.
고정자(200)는 하우징(210), 제1 코일블록(220) 및 제2 코일블록(230)을 포함한다. 이에 더하여, 고정자(200)는 터미널 핀(240)을 포함할 수 있다.
하우징(210)은, 예를 들어, 하면이 개구된 사각 통 형상을 갖는다. 하우징(210)은, 예를 들어, 합성 수지를 이용한 사출공정에 의하여 형성될 수 있다.
하우징(210)의 내부에는 가동자(100)가 배치되며, 하우징(210)은 가동자(100)의 보빈(110)의 외주면에 배치된 제1 마그네트(120) 및 제2 마그네트(130)를 감싼다.
하우징(210)을 이루는 4 개의 측벽(214)들은 각각 플레이트 형상으로 형성되며, 하우징(210)의 측벽(214)의 외측면 또는 내측면에는 제1 코일블록(220) 및 제2 코일블록(230)을 수납하는 홈이 형성될 수 있다. 도시되지는 아니하였으나, 이러한 홈 대신에, 상기 제1 코일블록(220) 및 제2 코일블록(230)을 수납하는 관통홀이 형성될 수도 있다.
제1 코일블록(220)은 하우징(210)의 내부에 배치된 보빈(110)의 외주면에 배치된 각 제1 마그네트(120)들과 마주하게 배치된다.
제1 코일블록(220)은 코일을 장방형 형상으로 권선하여 형성되며, 제1 코일블록(220)은 제1 마그네트(120)들의 제1 사이즈와 동일한 사이즈로 형성된다.
보빈(110)의 외주면에는 등 간격으로 4 개의 제1 마그네트(120)들이 배치되기 때문에 하우징(210)에 배치되는 제1 코일블록(220)들 역시 하우징(210)에 등 간격으로 4 개가 배치된다.
오토 포커스 코일블록(220)은 구동 신호에 의하여 전자기력을 발생시키고 제1 코일블록(220)으로부터 발생된 전자기력은 제1 마그네트(120)들과 반응하여 가동자(100)를 베이스(300)로부터 멀어지는 방향 또는 가동자(100)를 베이스(300)에 대하여 가까워지는 방향으로 각각 구동하는 역할을 한다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 코일블록(220)의 양쪽 단자들 중 하나는상호 전기적으로 연결된다.
제2 코일블록(230)은 하우징(210)에 결합 되며, 제2 코일블록(230)은 하우징(210)의 내부에 배치된 보빈(110)의 외주면에 배치된 각 제2 마그네트(130)와 대응하는 위치에 배치된다.
제2 코일블록(230)은 코일을 장방형 형상으로 권선하여 형성되며, 제2 코일블록(220)은 제2 마그네트(130)의 제2 사이즈와 동일한 사이즈로 형성된다.
보빈(110)의 외주면에는 등 간격으로 제2 마그네트(130)들이 배치되기 때문에 하우징(210)에 배치되는 제2 코일블록(230)들 역시 하우징(210)에 등 간격으로 4 개가 배치된다.
4 개의 제2 코일블록(230)들은 상호 마주하게 배치된 한 쌍의 제2 코일블록(230)에 각각 자이로 센서로부터 감지된 손떨림에 대응하여 서로 다른 구동신호가 인가되어 손떨림을 방지한다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 마그네트(130)와 제2 코일블록(230)에 의한 손떨림 보정 기능은 제1 마그네트(120)와 제1 코일블록(110)에 의한 오토 포커스가 완료된 후 수행될 수 있다.
이와 다르게, 제2 마그네트(130)와 제2 코일블록(230)에 의한손떨림 보정 기능은 제1 마그네트(120)와 오토 포커스 코일블록(110)에 의한 오토 포커스가 수행되는 도중 수행될 수 있다.
한편, 하우징(210) 중 각 제2 코일블록(230)의 양쪽 단부들 및 제1 코일블록(220)의 양쪽 단부들과 대응하는 위치에는 각각 제2 코일블록(230) 및 제1 코일블록(220)에 외부로부터 인가된 구동 신호를 인가하는 터미널 핀(240)이 배치될 수 있고, 터미널 핀(240)은 하우징(210)내에 인서트 될 수 있다.
이러한 제2 코일블록(230) 또는 제1 코일블록(220) 각각은 권선된 코일로써 형성될 수 있으나, 이와 달리 FPCB를 이용한 하나의 단일 코일로써 각각 형성될 수도 있다. 여기서, 제1 코일블록(220)은 오토 포커스 코일블록일수 있으며, 제2 코일블록(230)은 손떨림 보정 코일블록 일수 있다
터미널 핀(240)는 얇은 두께로 형성된 금속 플레이트 형태로 제작되며, 터미널 핀(240) 전기적 접속 특성을 향상시키기 위해 도금층이 형성될 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서 하우징(210)의 측벽(214)의 외측면 또는 내측면에 제1 코일블록(220) 및 제2 코일블록(230)이 형성되는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 제1 구동부(120)와 대응하는 하우징(210)에 관통홀을 형성하여도 무방하다.
베이스(300)는 직육면체 형상으로 형성되며, 베이스(300)의 중앙부에는 개구(305)가 형성된다. 베이스(300)에는 하우징(200)과 결합되기 위한 결합기둥(310)이 상측으로돌출된다.
베이스(300)의 결합기둥(310) 및 결합기둥(310)과 대응하는 하우징(200)에 형성된 결합홈은 상호 끼워 맞춤 방식으로 결합 된다.
베이스(300)의 후면에는 IR 필터 및 이미지센서 모듈이 장착될 수 있다.
베이스(300)의 상면에는 가동자(100)의 보빈(110)과 베이스(300)가 접촉되었을 때 가동자(100) 및 후술 될 탄성부재(250)에 충격이 가해지는 것을 방지하는 충격흡수부재(250)가 배치될 수 있다.
충격흡수부재(250)는, 예를 들어, 탄성을 갖는 고무 재질, 탄성을 갖는 합성 수지 재질로 이루어질 수 있다.
케이스(400)는 가동자(100)를 감싸는 고정자(200)를 감싸며, 고정자(200)의 제1 코일블록(220) 및 손떨림 코일블록(230)으로부터 발생 된 전자기파 또는 외부로부터 전자기파가 제1 코일블록(220) 및 손떨림 코일블록(230)으로 인가되는 것을 방지한다.
케이스(400)는 외부의 이물질을 차단함과 동시에 전자기파를 차단하기 위해 금속판을 프레스 가공하여 형성할 수 있다.
케이스(400)는 상판(410) 및 측면판(420)을 포함한다. 상판(410) 및 측면판(420)은 일체로 형성된다.
상판(410)은, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 상판(410)의 중앙부에는 가동자(100)의 보빈(110)에 고정된 렌즈를 노출하는 개구가 형성된다.
측면판(420)은 상판(410)의 테두리로부터 고정자(200)의 하우징(210)의 측벽(214)의 외측면을 따라 연장되며, 측면판(420)은 베이스(300)에 고정된다.
탄성부재(250)는 가동자(100)의 상단에 결합 되어 가동자(100)를 탄력적으로 지지하며, 탄성부재(250)는 가동자(100) 및/또는 고정자(200)에 구동 신호가 인가되지 않았을 때, 가동자(100)가 베이스(300)로부터 플로팅 되도록 가동자(100)를 탄력적으로 지지한다.
이러한 탄성부재(250)는 상기 케이스(400)의 내측면과 상기 보빈에 연결된 복수개의 스프링 또는 와이어로 형성될 수 있으나, 도시된 것과 같이 판스프링 형상으로 프레스 가공하여 형성될 수 있다.
탄성부재(250)가 가동자(100)를 베이스(300)의 상면으로부터 플로팅 되도록 함으로써 가동자(100)는 베이스(300)에 대하여 양방향으로 구동되면서 포커싱 동작을 수행 또는 손떨림 보정을 수행 할 수 있게 된다.
탄성부재(250)는 상부 탄성부재(260) 및 하부 탄성부재(270)를 포함한다.
상부 탄성부재(260)는 내측 탄성부(262), 외측 탄성부(264) 및 연결 탄성부(266)를 포함한다.
내측 탄성부(262)는 보빈(110)의 상단에 형성된 결합돌기(112)에 결합 되며, 내측 탄성부(262)는, 예를 들어, 원형 링 형상으로 형성될 수 있다.
외측 탄성부(264)는 내측 탄성부(622)의 외측에 배치되며, 외측 탄성부(264)는, 예를 들어, 사각 띠 형상으로 형성되며, 외측 탄성부(264)는 하우징(210)의 상면에 배치된다.
연결 탄성부(266)는 외측 탄성부(264) 및 내측 탄성부(262)를 연결하여 내측 탄성부(262)에 탄성을 부여한다.
연결 탄성부(266)는 지그재그 형태로 구부러져 탄성을 발생시키는 긴 띠 형상으로 형성된다. 연결 탄성부(266)는, 예를 들어, 내측 탄성부(262)를 기준으로 대칭 형상으로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 연결 탄성부(266)는 내측 탄성부(262)를 기준으로 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 하부 탄성부재(270)는, 상부 탄성부재(260)와 유사한 형상으로 형성되며, 하부 탄성부재(270)는 보빈(110)의 하면에 결합 되어 보빈(110)을 탄력적으로 지지한다.
본 발명의 일실시예에서, 탄성부재(250)의 각 연결 탄성부(266)는 예를 들어 동일한 탄성 계수를 가질 수 있다. 이와 다르게, 탄성부재(250)의 각 연결 탄성부(266)는 서로 다른 탄성 계수로 형성되어도 무방하다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보빈의 외주면에 오토 포커싱 및 손떨림 보정을 위한 마그네트들을 교대로 형성하고, 보빈과 마주하는 고정자의 하우징에는 오토 포커싱을 위한 마그네트 및 손떨림 보정을 위한 마그네트와 대응하는 위치에 배치된 코일블록을 배치하여 오토 포커싱 및 손떨림 보정을 독자적으로 또는 오토 포커싱 중 손떨림 보정을 수행하여 오토 포커싱 및 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
여기서 실시예는 액추에이터에 관한 설명을 개시하였으나, 렌즈를 상기 액추에이터에 결합하고, 이미지센서, 인쇄회로기판을 포함하여 카메라 모듈을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 이미지센서는 상기 렌즈를 통해 입사된 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 것이며, 상기 인쇄회로기판은 상기 액추에이터에 전원을 인가하며 상기 이미지센서가 실장될 수 있다.
또한, 상기 카메라 모듈을 포함하는 핸드폰과 같은 모바일기기를 만들수도 있음은 자명하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야할 것이다.

Claims (15)

  1. 렌즈를 고정하는 보빈에 구비된 제1 마그네트들 및 상기 보빈에서 상기 제1 마그네트들 사이에 배치된 제2 마그네트들이 구비된 가동자;
    상기 제1 마그네트들과 각각 대향하는 제1 코일블록들, 상기 제2 마그네트들과 각각 대향하는 제2 코일블록들이 구비되는 하우징을 포함하는 고정자;
    상기 고정자에 대하여 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성부재; 및
    상기 고정자가 지지되는 베이스를 포함하는 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마그네트들은 상기 보빈의 외주면에 4 개가 등 간격으로 형성된 액추에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마그네트들은 상기 보빈의 외주면에 짝수개가 등 간격으로 형성된 액추에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 마그네트들은 보빈의 외주면에 4 개가 등 간격으로 형성된 액추에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 외주면에는 상기 제1 마그네트들 및 상기 제2 마그네트들을 수납하는 홈이 형성된 액추에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일블록의 단자들 중 하나는 상호 전기적으로 연결된 액추에이터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일블록들에 구동 전류가 인가되지 않았을 때 상기 보빈의 하면은 상기 베이스의 상면으로부터 이격되어 있는 액추에이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보빈과 마주하는 상기 베이스의 상면에는 충격흡수부재가 배치된 액추에이터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제1 코일블록 및 상기 제2 코일블록과 전기적으로 결합되는 터미널 핀을 포함하는 액추에이터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 하우징에 결합되는 외측 탄성부, 상기 보빈에 결합되는 내측 탄성부 및 상기 외측 및 내측 탄성부재들을 연결하는 연결 탄성부를 포함하는 액추에이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결 탄성부는 복수개가 등 간격으로 상기 외측 탄성부 및 내측 탄성부에 결합되며, 상기 연결 탄성부들의 각 탄성 계수는 동일한 액추에이터.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 연결 탄성부는 복수개가 등 간격으로 상기 외측 탄성부 및 내측 탄성부에 결합되며, 상기 연결 탄성부재들은 비대칭 형상으로 형성된 액추에이터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일블록들은 제1 사이즈로 형성되고, 상기 제2 코일블록은 상기 제1 사이즈보다 작은 제2 사이즈로 형성된 액추에이터.
  14. 렌즈를 고정하는 보빈에 구비된 제1 마그네트들 및 상기 보빈에서 상기 제1 마그네트들 사이에 배치된 제2 마그네트가 구비된 가동자와, 상기 제1 마그네트들과 각각 대향하는 제1 코일블록들 및 상기 제2 마그네트들과 각각 대향하는 제2 코일블록들이 구비되는 하우징을 포함하는 고정자와, 상기 고정자에 대하여 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성부재와, 상기 고정자가 지지되는 베이스를 포함하는 액추에이터;
    상기 렌즈를 총해 입사된 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서; 및
    상기 액추에이터에 전원을 인가하는 인쇄회로기판;을 포함하는 카메라 모듈.
  15. 렌즈를 고정하는 보빈에 구비된 제1 마그네트들 및 상기 보빈에서 상기 제1 마그네트들 사이에 배치된 제2 마그네트가 구비된 가동자와, 상기 제1 마그네트들과 각각 대향하는 제1 코일블록들 및 상기 제2 마그네트들과 각각 대향하는 제2 코일블록들이 구비되는 하우징을 포함하는 고정자와, 상기 고정자에 대하여 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성부재와, 상기 고정자가 지지되는 베이스를 포함하는 액추에이터;
    상기 렌즈를 총해 입사된 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서; 및
    상기 액추에이터에 전원을 인가하는 인쇄회로기판;을 포함하는 카메라 모듈이 구비된 핸드폰.
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