WO2014142622A1 - 렌즈 액츄에이터 - Google Patents

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WO2014142622A1
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carrier
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여인재
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엘지이노텍 주식회사
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    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position

Definitions

  • the present invention relates to a lens actuator.
  • the micro camera module includes an image sensor that receives external light and generates a digital image corresponding to the external light, a lens disposed in front of the image sensor, and a lens actuator that drives the lens.
  • the ultra-compact camera module has been added to the auto focus function to adjust the focus by adjusting the distance between the lens and the image sensor, it is possible to obtain a higher quality image.
  • an autofocus unit including a magnet and a coil to perform an autofocus function
  • a camera shake correction unit including a magnet and coils disposed separately from the autofocus unit to perform a camera shake correction function Therefore, the configuration is very complicated and bulky, there is a problem that many defects occur during assembly.
  • the present invention provides a lens actuator that performs an autofocus function and a camera shake correction function, thereby simplifying configuration by reducing the number of assembly parts, reducing defects in volume and assembly, and reducing power consumption.
  • the lens actuator of an embodiment of the present invention the lens is accommodated, the carrier having a plurality of first side surface; A magnet including a first magnet disposed at an outer side of the plurality of first side surfaces of the carrier, and a second magnet disposed to be spaced apart from the first magnet; A housing having a plurality of second side surfaces facing the first side surface; A plurality of correction coils formed at positions corresponding to the first and second magnets; And a gap control coil disposed under the first magnet.
  • the first and second receiving grooves for receiving the first and second magnets may be formed on the first side of the carrier.
  • the length of the second magnet in the optical axis direction may be formed longer than the length of the formulation 1 magnet.
  • the magnets may be spaced from the center of the first side may be disposed in each corner portion.
  • the gap control coil is formed with an opening therein may be formed along the edge of the lower surface of the carrier.
  • the outer surface of the first and second magnets are formed in a flat surface, a portion of the inner surface may include an inclined surface A.
  • the second side surface has a through hole for exposing the correction coil is formed, the separation prevention portion for preventing the departure of the correction coil may be formed around the through hole.
  • it may further include a leaf spring disposed on the top and bottom of the housing to support the top and bottom of the carrier.
  • each of the upper and lower ends of the carrier may be formed with engaging projections which protrude from the carrier and is coupled to the leaf spring.
  • the leaf spring, the inner leaf spring portion coupled to the carrier, the outer leaf spring portion spaced from the inner leaf spring portion is coupled to the housing and the inner and outer leaf spring portion connecting It may include a connecting portion.
  • the connecting portion may include a linear first connection portion connected to the outer plate spring portion, and a linear second connection portion connected to the first connection portion and connected to the inner plate spring portion. Can be.
  • the gap control coil may further include a base unit accommodated.
  • the base unit may be formed with an opening formed in a portion corresponding to the lens and an annular groove disposed around the opening to receive the gap control coil.
  • an escape groove may be formed in a portion of the upper surface of the base unit that corresponds to the correction coil.
  • it may further include a circuit board having an opening for exposing the gap control coil.
  • a first terminal electrically connected to the gap control coil and second terminals electrically connected to the correction coil may be formed on the circuit board.
  • it may further include a cover can surrounding the gap control coil and the correction coil.
  • the magnet is disposed adjacent to the gap adjusting coil for performing the auto focus function and the correction coil for performing the image stabilization function, and the auto focus function and the image stabilization function are performed using a single magnet.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens actuator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of an excerpt of a carrier, a housing, and a gap adjustment coil of the lens actuator of FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of an excerpt of a carrier, a housing, and a gap adjustment coil of the lens actuator of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an extract of the carrier of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating the housing of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a base unit fixing the housing illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating the elastic member illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating the magnet, the correction coil, and the gap control coil of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a plan view of FIG. 7.
  • 9 to 11 are perspective views showing the operation of the gap control coil, the correction coil and the magnet shown in Figure 7 of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens actuator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of an excerpt of a carrier, a housing, and a gap adjustment coil of the lens actuator of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an extract of the carrier of FIG.
  • the lens actuator 950 may include a carrier 100, a magnet 200, a housing 300, a first coil 400, and a second coil 500.
  • the first coil may be the correction coil 400
  • the second coil may be the cap adjustment coil 500.
  • the carrier 100 may be formed by, for example, an injection molding process using a synthetic resin, but is not limited thereto.
  • the carrier 100 may be formed in a rectangular cylindrical shape in which the upper and lower surfaces are opened, but the present invention is not limited thereto, and may be formed in various shapes.
  • the carrier 100 may be formed in a rectangular cylindrical shape having an upper and lower surface open, and an inner surface thereof may be formed in a circular shape, and thus the carrier 100 may have four flat first side surfaces 110. Can be. In one embodiment of the present invention, the cabinets of the four first side surfaces 110 may each be formed vertically.
  • the inner surface of the carrier 100 may be formed in a curved surface for accommodating and fixing the lens.
  • Receiving grooves 115 for fixing the magnet to be described later may be formed on the first side 110 of the carrier 100, respectively.
  • Two receiving grooves 115 may be formed in each of the first side surfaces 110, and thus, eight receiving grooves 115 may be formed in all four first side surfaces 110.
  • the present invention is not limited thereto, and an appropriate number of accommodating grooves may be formed, for example, all four may be formed or an even number may be formed.
  • the accommodating grooves 115 formed in the first side surface 110 may include a first accommodating groove 115a and / or a second accommodating groove 115b.
  • a first magnet which will be described later, may be fixed to the first receiving groove 115a, and a second magnet, which will be described later, may be disposed in the second receiving groove 115b.
  • Two first and second receiving grooves 115a and 115b formed in each of the first side surfaces 110 may be formed along the Z-axis direction shown in FIG. 1, and the first receiving groove 115a may pass through the lens.
  • the first length of the light may be formed in the optical axis direction
  • the second receiving groove 115b may be formed in the second length in the optical axis direction of the light passing through the lens.
  • the first and second receiving grooves may be spaced apart from each other in the optical axis direction.
  • two first and second accommodating grooves 115a and 115b each formed at each of the first side surfaces 110 may be formed adjacent to corners formed by a pair of adjacent first side surfaces 110.
  • the receiving groove 115 may be formed in the center or near the center of the first side (110).
  • the first and / or second receiving grooves 115a and 115b formed in each of the first side surfaces 110 may be formed at equal intervals, and the first and second receiving grooves formed in the first side surfaces 110 may be formed.
  • the 115a and 115b may be arranged in a diagonal direction.
  • the first accommodating groove 115a is formed to have a first length based on the optical axis direction, which is the traveling direction of the light passing through the lens, and the second accommodating groove 115b is formed based on the optical axis direction, which is the advancing direction of the light passing through the lens. It may be formed as a second length longer than one length, but is not limited to this may be formed in a smaller length or may be formed in a gargle length.
  • a plurality of protrusions 118 may protrude from the top and bottom, respectively, at the top and bottom of the carrier 100. However, in the description of the present invention will be described to protrude from the top and bottom, it may be protruded from any one of the top or bottom.
  • the protrusions 118 formed on the carrier 100 may respectively fix elastic members to be described later.
  • the plurality of protrusions 118 may be formed at upper and lower edges where the pair of first side surfaces 110 meet, respectively, or may be formed at or near the center.
  • the magnet 200 may be disposed in the receiving grooves 115 including the first and second receiving grooves 115a and 115b formed in each of the first side surfaces 110 of the carrier 100.
  • the magnet 200 may include the first magnets 210 and the second magnets 220, and when the number of receiving grooves is changed, the number of magnets may also be changed.
  • the first magnet 210 may be formed in a shape similar to a rectangular parallelepiped, and a part of one side surface of the first magnet 210 inserted into the first receiving groove 115a formed at each first side surface 110 is a flat surface. It may be formed as, the rest may be formed in the inclined surface.
  • the other side surface opposite to one side surface of the first magnet 210 exposed from the first receiving groove 115a may be formed as a flat surface.
  • Forming a part of one side of the first magnet 210 that is inserted into the first accommodating groove 115a to be inclined may be performed when the inner surface of the carrier 100 has a curved shape. This is to prevent the inner surface from interfering.
  • the first magnet 210 when the first magnet 210 is disposed at or near the center of the first side surface 110, the first magnet 210 may have a square pillar shape.
  • the first magnet 210 is formed with a first length that is inserted into the first receiving groove 115a with respect to the optical axis direction passing through the lens, the first length is about 400 ⁇ m 1,000 ⁇ m.
  • the first magnet 210 is coupled to each of the first accommodating grooves 115a formed in the carrier 100, the first magnet 210 may be four, but the present invention is not limited thereto. It may be made of a magnet, or may be made of a larger number of magnets when the number of receiving grooves is increased. In addition, the first magnet 210 may be formed of two, four or eight, it may be arranged symmetrically or asymmetrically so that there is no bias around the optical axis.
  • the second magnet 220 may be formed in a shape similar to or the same as a rectangular parallelepiped, and may be disposed in the second receiving groove 115b formed in each of the first side surfaces 110 of the second magnet 220. That is, the second magnet 220 may be disposed in the Z axis direction parallel to the optical axis of the light passing through the lens with respect to the first magnet 210. In addition, the second magnet 220 may be disposed to be spaced apart or in contact with a lower portion of the first magnet 210.
  • One side of the second magnet 220 inserted into the second receiving groove 115b may be partially formed as a flat surface and the other may be formed as an inclined surface.
  • the other side surface opposite to one side surface of the second magnet 220 may be formed as a flat surface.
  • all of the second magnets 220 may be formed in a flat surface without an inclined surface, and may have a square pillar shape.
  • first magnet 210 and the second magnet 220 may not be disposed separately, but may be configured as one magnet or may be integrally formed.
  • the distance between the second magnet 220 and the first magnet 210 may be about 200 ⁇ m to about 1,000 ⁇ m.
  • the second magnets 220 may be formed to resemble the first magnets 210, and the second magnets 220 may be longer than the first length of the first magnets 210 based on the optical axis of the light passing through the lens. It may be formed to a second length. In one embodiment of the present invention, the second length of the second magnet 220 may be about 1,000 ⁇ m to about 2,000 ⁇ m.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating the housing of FIG. 1.
  • the housing 300 may be formed in a rectangular cylindrical shape having an upper surface and a lower surface opened, but the present invention is not limited thereto, and the housing 300 may have various shapes in consideration of the shape of the carrier 100. Can be done.
  • the housing 300 may include a second side 310 facing each of the first side 110 of the carrier 100.
  • the carrier 100 is accommodated by the housing 300 including the second side surface 310, and the housing 300 may be fixed to a base to be described later.
  • Steps 315 or protrusions may be formed inside the upper and lower ends of the second side 310 of the housing 300.
  • the step 315 or the protrusion of the housing 300 may be inserted into or disposed on an elastic member to be described later, and the stepped guide 316 and the pair of guides disposed on both sides of the protrusion 316 may be fixed to the step.
  • the protrusion 318 may be formed.
  • the guide protrusions 318 serve to guide the outer side of the elastic member to be described later.
  • the through hole 320 or the groove is respectively located at a position facing the magnet 200 including the first and second magnets 210 and 220 fixed to the carrier 100 among the second side 310 of the housing 300. Can be formed. Correction coils to be described later may be disposed in the through holes 320 or the grooves.
  • An escape prevention part 313 protrudes from the periphery of the through hole 320 to the inside of the through hole 320 on the inner surface of the second side 310 of the housing 300 to prevent the correction coil from being separated after being coupled thereto. May be further formed.
  • Coil fixing part 314 for discharging the furnace may be formed.
  • the coil fixing part 314 may be formed in a clip shape at the lower end of the second side surface 310 to fix both ends of the correction coil 400, but the shape of the coil fixing part 314 is not limited thereto. It may be configured in various shapes.
  • Concave coupling grooves 330 may be formed at the bottom edges of the second side 310, respectively, and the coupling grooves 330 may be coupled to coupling columns of the base unit to be described later.
  • a coupling protrusion may be formed at the bottom edge of the second side 310, and a groove may be formed on the base.
  • the through-holes 320 formed in the four second side surfaces 310 of the housing 300 are a pair of first off the center of the second side surface 310.
  • the through holes 320 may be formed at positions adjacent to the corners of the two side surfaces 310, and the through holes 320 may be disposed at the same distance from each other. That is, the through holes 320 formed in the second side surfaces 310 of the housing 300 may be disposed not to face each other.
  • the through hole 320 or the groove may be formed at a position corresponding to the magnet.
  • the correction coil 400 may be formed by winding a long wire insulated by an insulating resin, and the correction coil 400 may be formed in a shape having an inner diameter and an outer diameter.
  • the correction coil 400 may be formed, for example, in a donut shape having an outer side and an inner side, and an opening may be formed in a central portion of the correction coil 400 formed in the donut shape, but the present invention is limited thereto. Rather than being, it may be formed in various shapes.
  • the correction coil 400 for example, by shifting the carrier 100 to the left, right or tilt movement can correct the shaking of the carrier 100.
  • the correction coil 400 may also move the carrier 100 from the top surface of the base unit with respect to the top surface of the base unit.
  • the correction coil 400 may be fixed to the second side surface 310 of the housing 300, and the correction coil 400 may be disposed in the through holes 320 or the grooves formed in the second side surface 310, respectively.
  • the correction coil 400 may be caught and fixed to the separation preventing part 313 formed on the second side surface 310.
  • both ends of the correction coil 400 is coupled to the coil fixing portion 314 formed on the second side surface 310, both ends of the correction coil 400 coupled to the coil fixing portion 314 is the housing 300 ) May protrude from the bottom surface.
  • the correction coils 400 disposed on the four second side surfaces 310 may include the first correction coil unit 410, the second correction coil unit 420, the third correction coil unit 430, and the fourth correction. It may include a coil unit 440.
  • the magnetic force generated from the magnet 200 including the first and second magnets 210 and 220 may be aligned with the center of the electromagnetic force generated from the correction coil 400.
  • the carrier 100 is shifted without tilt by the magnetic field generated from the magnet 300 coupled to the carrier 100 and the electromagnetic force generated from the correction coil 400. You can compensate for camera shake while tilting.
  • the gap control coil 500 may be formed by, for example, winding a long wire insulated by an insulating resin in a shape having an opening formed therein.
  • the thickness of the gap control coil 500 may be about 200 ⁇ m to about 500 ⁇ m. In one embodiment of the invention, the gap control coil 500 is wound in the same direction.
  • the gap adjustment coil 500 adjusts the gap formed between the upper surface of the base unit and the lower surface of the carrier 100 to be described later, the gap adjustment coil 500 is a carrier based on the base unit It is possible to move the 100 in the optical axis direction of the light passing through the lens.
  • the gap control coil 500 is disposed along the edge of the lower surface of the carrier 100, and the gap control coil 500 passes through the first magnets 210 of the magnets 200 fixed to the carrier 100,
  • the first magnets 310 may be disposed to face the gap control coil 500.
  • the cap adjustment coil 500 may be disposed to face the magnet and a predetermined distance apart, may be disposed on the upper surface of the base unit.
  • the cap adjustment coil 500 is a complementary auto focusing (AF) drive that can adjust the movement of the optical axis direction of the carrier, can be omitted, and thus may not be an essential component of the embodiment.
  • AF complementary auto focusing
  • an electromagnetic force may be generated from the gap control coil 500.
  • the direction of the electromagnetic force generated from the gap control coil 500 may be determined by the direction of the current flowing through the gap control coil 500.
  • each side of the gap control coil 500 having an opening therein will be defined as first to fourth gap control coil parts 510, 520, 530, and 540.
  • the gap adjusting coil 500 may be formed in parallel with the XY plane, and the lower surface of the first magnet 210 may be disposed to face the upper surface of the gap adjusting coil 500, and the gap adjusting may be performed.
  • the coil 500 and the first magnet 210 may be spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the first magnet 210 may be spaced from about 50 ⁇ m to about 300 ⁇ m from an upper surface of the gap control coil 500, which is caused by an electromagnetic force generated from the gap control coil 500 and a magnetic force generated from the magnet 200. To increase manpower and repulsive force.
  • the inner surface of the correction coil 400 is outside from the outer surface of the gap control coil 500. Can be placed on the side.
  • the correction coil 400 may be disposed in a direction perpendicular to the gap control coil 500.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a base unit fixing the housing illustrated in FIG. 1.
  • the base unit 600 serves to fix the gap control coil 500 shown in FIG. 1, the circuit board and the housing 300 to be described later.
  • the base unit 600 may be formed in a shape similar to a cuboid plate shape. However, the shape of the base unit 600 of one embodiment of the present invention is not limited thereto, and may be formed in various shapes.
  • the base unit 600 may include an opening 610 formed at a position corresponding to the opening of the carrier 100.
  • the opening 610 of the base unit 600 may be formed in, for example, a rectangular shape, but is not limited thereto.
  • An accommodating groove 620 may be formed along the periphery of the opening 610 of the base unit 600, and the gap adjusting coil 500 illustrated in FIG. 2 may be inserted into and fixed to the accommodating groove 520.
  • the thickness of the lens actuator 950 is as large as the thickness of the gap adjustment coil 500 based on the optical axis of the light passing through the lens. Can be reduced.
  • the base unit 600 is formed at the position corresponding to the correction coil 400, the escape groove 630 for accommodating the soldered portion when both ends of the correction coil 400 and the circuit board to be described later are formed Can be.
  • Protrusions 640 for supporting the carrier 100 may be formed at positions corresponding to the bottom surface of the carrier 100 of the base unit 600.
  • Coupling pillars 650 may be formed at the top edges of the base unit 600, respectively, and the coupling pillars 650 may be fitted into the coupling grooves 330 of the housing 300.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating the elastic member illustrated in FIG. 1.
  • the elastic member 700 may serve to elastically fix the carrier 100 to the housing 600.
  • the elastic member 700 limits the moving length of the carrier 100 spaced apart from the base unit 600 by the magnet 200 and the gap control coil 500 and the carrier 100 spaced apart from the top surface of the base unit 600. ) May serve to move the upper surface of the base unit 600.
  • the elastic member 700 may also play a role of returning the carrier 100 whose shaking is corrected while the carrier 100 is shifted by the correction coil 400 and the magnet 200.
  • the elastic member 700 may be disposed on the lower surface and the upper surface of the carrier 100 facing the base unit 500, respectively.
  • the elastic member 700 may include an inner leaf spring portion 710, an outer leaf spring portion 720, and a connecting portion 730.
  • the inner leaf spring portion 710 may be coupled to the protrusion 118 of the carrier 100 of the lens unit 400, and the inner leaf spring portion 710 may be coupled to the carrier 100.
  • the outer leaf spring portion 720 is disposed outside the inner leaf spring portion 710, and the outer leaf spring portion 720 is formed with a through hole 725 coupled to the protrusion 316 formed in the housing 300. Can be.
  • connection part 730 may include a first connection part 732 and a second connection part 734.
  • first connection portion 732 is connected to the inner leaf spring portion 710, the first connection portion 732 may be formed in a strip shape disposed in parallel with the outer leaf spring portion 720, the present invention This is not limited to this, it is obvious that it can be formed in various shapes.
  • connection portion 734 is connected to the outer leaf spring portion 720, and the second connection portion 734 may be formed in a strip shape disposed in parallel with the outer leaf spring portion 720. This is not limited to this, it is obvious that it can be formed in various shapes.
  • the first and second connectors 732 and 734 are interconnected, respectively, and by interconnecting the first and second connectors 732 and 734, the carrier 100 shifts in a direction parallel to the gap control coil 500 shown in FIG. It may be movable, or may be movable so as to be tilted at an angle about the optical axis.
  • the lens actuator 950 may include a circuit board 800.
  • the circuit board 800 may be formed in a shape having a portion therein, the opening may be formed in a shape similar to the gap control coil 500.
  • the gap adjustment coil 500 may be disposed in the opening of the circuit board 800, and the correction coil 400 may be disposed on the circuit board 800.
  • Both ends of the gap control coil 500 are electrically connected to the first terminal 810 of the circuit board 800, so that the gap control coil 500 may be connected to the first terminal 810 of the circuit board 800 through the first terminal 810 of the circuit board 800.
  • a stroke signal may be provided to move the carrier 100.
  • each correction coil 400 Both ends of each correction coil 400 are electrically connected to the second terminal 820 formed on the circuit board 800, and thus, the correction coil 400 is connected to the second terminal 820 of the circuit board 800.
  • a camera shake correction signal for implementing a camera shake correction function may be provided.
  • the thickness of the lens actuator 950 may be further reduced by the thickness of the circuit board 800.
  • the carrier 100, the magnet 200, the housing 300, the correction coil 400 and the gap control coil 500, and the elastic member 700 are disposed inside the cover can 900.
  • the cover can 900 may be coupled to the base unit 500.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating the magnet, the correction coil, and the gap control coil of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a plan view of FIG. 7.
  • 9 to 11 are perspective views showing the operation of the gap control coil, the correction coil and the magnet shown in Figure 7 of the present invention.
  • the first correction coil unit 410 and the third correction nose in order to perform the image stabilization function by shifting the carrier 100 equipped with the magnet 200 in the X axis direction perpendicular to the optical axis of the light passing through the lens.
  • Each of the parts 430 provides the same direction current to generate an electromagnetic force, and uses the repulsive force between the electromagnetic force generated by the first and third correction coil units 430 and the magnetic force generated by the magnet 200. ) May be shifted or tilted in the X-axis direction to cancel camera shake.
  • the carrier 100 mounted with the magnet 200 is stroked in the Z-axis direction parallel to the optical axis of the light passing through the lens to generate an autofocus function, and is generated by a current applied to the gap control coil 500.
  • the magnet 200 may be moved in the Z direction by using the repulsive force between the electromagnetic force and the magnetic force generated from the magnet 200.
  • the magnet is disposed adjacent to the gap adjusting coil for performing the auto focus function and the correction coil for performing the image stabilization function, and the auto focus function and the image stabilization function are combined using a single magnet.
  • the number of parts, volume, and assembly process can be reduced, and in addition, the power consumption required to perform the auto focus function and the image stabilization function can be greatly reduced.

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Abstract

렌즈 액츄에이터가 개시된다. 본 발명의 렌즈 액츄에이터는 렌즈가 수납되며 복수의 제1 측면이 형성된 캐리어; 상기 캐리어의 상기 복수의 제1측면의 외측에 각각 배치되는 제1마그네트와, 상기 제1마그네트와 이격되어 배치된 제2마그네트를 포함하는 마그네트; 상기 제1측면과 마주하는 복수의 제2측면이 형성된 하우징; 상기 제1 및 제2마그네트에 대응하는 위치에 형성된 복수의 보정코일; 및 상기 제1 마그네트의 하부에 배치되는 갭 조절 코일을 포함한다.

Description

렌즈 액츄에이터
본 발명은 렌즈 액츄에이터에 관한 것이다.
최근 들어, 스마트 폰, 셀룰러 폰, 소형 게임기, 노트북 및 태블릿 PC 등에는 디지털 이미지 및/또는 동영상을 촬영할 수 있는 초소형 카메라 모듈이 탑재되고 있다.
초소형 카메라 모듈은 외부광을 입사 받아 외부광에 대응하는 디지털 영상을 생성하는 이미지 센서 및 이미지 센서의 전방에 배치된 렌즈 및 렌즈를 구동하는 렌즈 액츄에이터를 포함한다.
최근 초소형 카메라 모듈은 렌즈 및 이미지 센서 사이의 간격을 조절하여 포커스를 조절하는 오토 포커스 기능이 추가되고 보다 고품질 영상의 획득이 가능하게 되었다.
그러나, 휴대용 기기에 주로 적용되는 초소형 카메라 모듈의 경우 초소형 카메라 모듈의 손떨림에 의한 영상의 품질 저하가 빈번하게 발생 되기 때문에 휴대용 기기에 적용되는 초소형 카메라 모듈의 경우 오토 포커스 기능과 함께 손떨림 보정 기능이 추가되고 있다.
종래 초소형 카메라 모듈의 경우 오토 포커스 기능을 수행하기 위해 마그넷 및 코일을 포함하는 오토 포커스 유닛 및 오토 포커스 유닛의 외곽에 별도로 배치되어 손떨림 보정 기능을 수행하는 마그넷 및 코일들을 포함하는 손떨림 보정 유닛을 포함하기 때문에 구성이 매우 복잡하고 부피가 커지며, 조립 중 많은 불량이 발생되는 문제점을 갖는다.
또한, 오토 포커스 유닛을 구동하기 위한 코일과 손떨림 보정 유닛을 구동하기 위한 코일을 각각 사용하여 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 구현하기 때문에 소비전력이 큰 문제점을 갖는다.
본 발명은 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 수행하면서도 조립 부품수를 감소시켜 구성을 단순화 시키고 부피 및 조립 중 불량을 감소시키며, 소비전력도 함께 감소시킨 렌즈 액츄에이터를 제공한다.
본 발명이 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.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 렌즈 액츄에이터는, 렌즈가 수납되며 복수의 제1 측면이 형성된 캐리어; 상기 캐리어의 상기 복수의 제1측면의 외측에 각각 배치되는 제1마그네트와, 상기 제1마그네트와 이격되어 배치된 제2마그네트를 포함하는 마그네트; 상기 제1측면과 마주하는 복수의 제2측면이 형성된 하우징; 상기 제1 및 제2마그네트에 대응하는 위치에 형성된 복수의 보정코일; 및 상기 제1 마그네트의 하부에 배치되는 갭 조절 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 캐리어의 상기 제1측면에는 상기 제1 및 제2 마그네트들을 수납하는 제1 및 제2 수납홈들이 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 광축 방향으로 상기 제2마그네트의 길이는, 상기 제제1 마그네트의 길이 보다 길게 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 마그네트는 상기 제1측면의 중심으로부터 이격되어 모서리 부분에 각각 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 갭 조절 코일은 내부에 개구가 형성되며 상기 캐리어의 하면의 테두리를 따라 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 및 제2마그네트의 외측면은 평탄면으로 형성되고, 내측면의 일부는 경사면을 포함 A 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제2측면은 상기 보정 코일을 노출하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 주변에는 상기 보정 코일의 이탈을 방지하는 이탈 방지부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 하우징의 상단 및 하단에 배치되어 상기 캐리어의 상단 및 하단을 지지하는 판 스프링을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 캐리어의 상기 상단 및 상기 하단에는 각각 상기 캐리어로부터 돌출되어 상기 판 스프링과 결합되는 결합 돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 판 스프링은, 상기 캐리어와 결합되는 내측 판 스프링부, 상기 내측 판 스프링부와 이격되며 상기 하우징에 결합되는 외측 판 스프링부 및 상기 내측 및 외측 판 스프링부들을 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 연결부는, 상기 외측 판 스프링부에 연결된 직선 형상의 제1 연결부, 및 상기 제1 연결부와 연결되며 상기 내측 판 스프링부에 연결된 직선 형상의 제2 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 갭 조절 코일이 수납되는 베이스 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 베이스 유닛은 상기 렌즈와 대응하는 부분에 형성된 개구 및 상기 개구 주변에 배치되어 상기 갭 조절 코일을 수납하는 환형 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 베이스 유닛의 상면 중 상기 보정 코일과 대응하는 부분에는 도피홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 갭 조절 코일을 노출하는 개구가 형성된 회로 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 회로 기판에는 상기 갭 조절 코일과 전기적으로 연결되는 제1 단자 및 상기 보정 코일과 각각 전기적으로 연결된 제2 단자들이 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 갭 조절 코일 및 상기 보정용 코일을 감싸는 커버 캔을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터에 의하면, 오토 포커스 기능을 수행하기 위한 갭 조절 코일 및 손떨림 보정 기능을 수행하기 위한 보정 코일에 인접하게 마그네트를 배치하여 하나의 마그네트를 이용하여 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 함께 수행함으로써 부품수, 부피 및 조립 공정수를 감소시키며 이에 더하여 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 수행하는데 필요한 소비 전력을 크게 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 렌즈 액츄에이터의 캐리어, 하우징 및 갭 조절 코일의 발췌 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 캐리어를 발췌 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 하우징을 발췌 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 하우징을 고정하는 베이스 유닛을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 탄성 부재를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1의 마그네트, 보정 코일 및 갭 조절 코일을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 평면도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 도 7에 도시된 갭 조절 코일, 보정 코일 및 마그네트의 작동을 도시한 사시도들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 렌즈 액츄에이터의 캐리어, 하우징 및 갭 조절 코일의 발췌 확대 사시도이다. 도 3은 도 1의 캐리어를 발췌 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 렌즈 액츄에이터(950)는 캐리어(100), 마그네트(200), 하우징(300), 제1 코일(400) 및 제2 코일(500)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 코일은 보정 코일(400)이 수 있으며, 제2 코일은 캡 조절 코일(500)일 수 있다.
캐리어(100)는 예를 들어 합성 수지를 이용한 사출 성형 공정에 의하여 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
캐리어(100)는 상면 및 하면이 개구 된 사각 통 형상으로 형성될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이다.
실시 예로서, 캐리어(100)는 상하면이 개구된 사각 통 형상으로 형성될 수 있고, 내측면은 원형 형상으로 형성될 수 있으며, 따라서 캐리어(100)는 4 개의 평탄한 제1 측면(110)을 가질 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 4 개의 제1 측면(110)들의 내각은 각각 수직으로 형성될 수 있다.
캐리어(100)의 내측면은 렌즈를 수납 및 고정하기 위하여 곡면으로 형성될 수 있다.
캐리어(100)의 제1측면(110)에는 후술될 마그네트를 고정하기 위한 수납홈(115)이 각각 형성될 수 있다.
수납홈(115)은 각 제1측면(110)에 2 개씩 형성될 수 있고, 따라서, 수납홈(115)들은 4개의 제1 측면(110)들에 모두 8개가 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 적절한 수의 수납홈이 형성될 수 있을 것이며, 예를 들어 모두 4개가 형성되거나 또는 짝수개 형성될 수도 있다.
이하, 제1 측면(110)에 형성된 수납홈(115)들은 제1 수납홈(115a) 및/또는 제2 수납홈(115b)을 포함할 수 있다. 제1 수납홈(115a)에는 후술 될 제1 마그네트가 고정되며, 제2 수납홈(115b)에는 후술 될 제2 마그네트가 배치될 수 있다.
각 제1 측면(110)마다 2 개씩 형성된 제1 및 제2 수납홈(115a,115b)들은 도 1에 도시된 Z 축 방향을 따라 형성될 수 있고, 제1 수납홈(115a)은 렌즈를 통과하는 광의 광축 방향으로 제1 길이로 형성될 수 있고, 제2 수납홈(115b)은 렌즈를 통과하는 광의 광축 방향으로 제2 길이로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 수납홈(115a,115b)들은 상기 광축 방향으로 상호 소정 간격 이격될 수 있다. 예를 들어, 각 제1 측면(110) 마다 2 개씩 형성된 제1 및 제2 수납홈(115a,115b)들은 인접한 한 쌍의 제1 측면(110)들이 만나 형성되는 모서리에 인접하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 수납홈(115)은 제1 측면(110)의 중앙 또는 중앙 부근에 형성될 수도 있다.
각 제1 측면(110)마다 형성된 제1 및/또는 제2 수납홈(115a,115b)들은 상호 동일한 간격으로 형성될 수 있고, 각 제1 측면(110)에 형성된 각 제1 및 제2 수납홈(115a,115b)들은 대각선 방향으로 배치될 수 있다.
렌즈를 통과한 광의 진행 방향인 광축 방향을 기준으로 제1 수납홈(115a)은 제1 길이로 형성되고, 제2 수납홈(115b)은 렌즈를 통과한 광의 진행 방향인 광축 방향을 기준으로 제1 길이보다 긴 제2 길이로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 더 작은 길이로 형성되거나 가튼 길이로 형성될 수도 있다.
캐리어(100)의 상단 및 하단에는 각각 복수의 돌기(118)가 상단 및 하단으로부터 각각 돌출될 수 있다. 다만, 본 발명의 설명에서는 상단 및 하단에서 돌출되는 것을 설명하겠으나, 상단 또는 하단 중 어느 하나에서 돌출될 수도 있을 것이다.
캐리어(100)에 형성된 돌기(118)들은 각각 후술 될 탄성 부재를 고정할 수 있다. 복수의 돌기(118)는 한 쌍의 제1 측면(110)이 만나 형성되는 상단 모서리 및 하단 모서리에 각각 형성될 수 있으나, 중앙 또는 중앙 부근에 형성될 수도 있다.
마그네트(200)는 캐리어(100)의 각 제1 측면(110)에 형성된 제1 및 제2 수납홈(115a,115b)들을 포함하는 수납홈(115)들에 각각 배치될 수 있다.
마그네트(200)는 제1 마그네트(210)들 및 제2 마그네트(220)들을 포함할 수 있으며, 수납홈의 개수가 변하는 경우, 마그네트의 개수도 변경될 수 있다.
제1 마그네트(210)는 직육면체와 유사한 형상으로 형성될 수 있고, 제1 마그네트(210) 중 각 제1 측면(110)에 형성된 제1 수납홈(115a)에 삽입되는 일측면의 일부는 평탄면으로 형성될 수 있고, 나머지는 경사면으로 형성될 수 있다.
또한, 제1 수납홈(115a)으로부터 노출된 제1 마그네트(210)의 일측면과 대향하는 타측면은 평탄면으로 형성될 수 있다.
제1 마그네트(210) 중 제1 수납홈(115a)에 삽입되는 일측면의 일부를 경사지게 형성하는 것은 캐리어(100)의 내측면이 곡면 형상일 때 제1 마그네트(210)와 캐리어(100)의 내측면이 간섭되는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 다른 실시예로, 상기 제1 마그네트(210)가 제1 측면(110)의 중앙 또는 중앙 부근에 배치되는 경우, 상기 제 1 마그네트(210)는 사각기둥 형상을 가질 수도 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 마그네트(210)는 렌즈를 통과하는 광축 방향을 기준으로 제1 수납홈(115a)에 삽입되는 제1 길이로 형성되며, 제1 길이는 약 400㎛ 내지 약 1,000㎛일 수 있다.
제1 마그네트(210)는 캐리어(100)에 형성된 각 제1 수납홈(115a)에 결합되기 때문에 제1 마그네트(210)는 4개로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 적은 수의 마그네트로 이루어질 수도 있고, 수납홈의 개수가 더 많아지는 경우에는 더 많은 수의 마그네트로 이루어질 수도 있다. 또한, 제1 마그네트(210)는 2개 또는 4개 또는 8개로 이루어질 수 있으며, 광축을 중심으로 치우침이 없도록 대칭 또는 비대칭으로 배치될 수 있다.
제2 마그네트(220)는 직육면체와 유사한 또는 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 마그네트(220) 중 각 제1 측면(110)에 형성된 제2 수납홈(115b)에 배치될 수 있다. 즉, 제2 마그네트(220)는 제1 마그네트(210)에 대하여 렌즈를 통과한 광의 광축과 평행한 Z 축 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제2 마그네트(220)는 제1 마그네트(210)의 하부에 일정거리 이격되거나 또는 접촉하여 배치될 수 있다.
제2 마그네트(220) 중 제2 수납홈(115b)에 삽입되는 일측면은 일부는 평탄면으로 형성될 수 있고 나머지는 경사면으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 마그네트(220)의 일측면과 대향하는 타측면은 평탄면으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 마그네트(220)는 경사면 없이 모두 평탄면으로 형성될 수 있으며, 사각기둥 형상일 수 있다.
또한, 제1 마그네트(210)와 제2 마그네트(220)가 별도 배치되지 않고, 하나의 마그네트로 구성될 수 있으며, 또는 일체로 구성될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 마그네트(220) 및 제1 마그네트(210)들 사이의 간격은 약 200㎛ 내지 약 1,000㎛일 수 있다.
제2 마그네트(220)들은 제1 마그네트(210)와 닮은꼴로 형성될 수 있고, 제2 마그네트(220)들은 렌즈를 통과한 광의 광축을 기준으로 제1 마그네트(210)의 제1 길이보다 긴 제2 길이로 형성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 제2 마그네트(220)의 제2 길이는 약 1,000㎛ 내지 약 2,000㎛일 수 있다.
도 4는 도 1의 하우징을 발췌 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 하우징(300)은 상면 및 하면이 개구된 사각 통 형상으로 형성될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 캐리어(100)의 형상을 고려하여 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 하우징(300)은 캐리어(100)의 제1 측면(110)들과 각각 마주하는 제2 측면(310)을 포함할 수 있다.
제2 측면(310)을 포함하는 하우징(300)에 의하여 캐리어(100)가 수납되며, 하우징(300)은 후술 될 베이스에 고정될 수 있다.
하우징(300)의 제2 측면(310)의 상단 및 하단의 내측에는 단턱(315) 또는 돌기가 형성될 수 있다.
하우징(300)의 단턱(315) 또는 돌기에는 후술 될 탄성 부재에 삽입 또는 배치될 수 있으며, 상기 단턱에는 탄성 부재를 고정하는 돌기(316) 및 돌기(316)의 양쪽에 배치된 한 쌍의 가이드 돌기(318)가 형성될 수도 있다. 가이드 돌기(318)들은 후술 될 탄성 부재의 외측부를 가이드 하는 역할을 한다.
하우징(300)의 제2 측면(310) 중 캐리어(100)에 고정된 제1 및 제2 마그네트(210, 220)들을 포함하는 마그네트(200)와 마주하는 위치에는 각각 관통홀(320) 또는 홈들이 형성될 수 있다. 관통홀(320) 또는 홈들에는 후술 될 보정 코일이 배치될 수 있다.
하우징(300)의 제2 측면(310)의 내측면에는 관통홀(320)의 주변으로부터 관통홀(320)의 내부로 돌출되어 보정 코일이 결합 된 후 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지부(313)가 추가로 형성될 수 있다.
한편, 제2 측면(310)에는 보정 코일이 이탈 방지부(313)에 의하여 제2 측면(310)에 고정된 후 보정 코일의 양쪽 단부를 고정 및 보정 코일의 양쪽 단부를 하우징(300)의 외부로 배출하기 위한 코일 고정부(314)가 형성될 수 있다.
코일 고정부(314)는 제2 측면(310)의 하단에 클립 형상으로 형성되어 보정 코일(400)의 양쪽 단부들을 고정할 수 있지만, 코일 고정부(314)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 구성될 수 있을 것이다.
제2 측면(310)의 하단 모서리에는 각각 오목한 결합홈(330)이 형성될 수 있으며, 결합홈(330)은 후술 될 베이스 유닛의 결합 기둥과 결합 될 수 있다. 또는, 상기 결합홈(330) 대신에 제2 측면(310) 하단 모서리에 결합돌기가 형성되고, 반대로 베이스에 홈부가 형성될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에서, 하우징(300)의 4 개의 제2 측면(310)들에 각각 형성된 관통홀(320)들은, 예를 들어, 제2 측면(310)의 중심으로부터 벗어나 한 쌍의 제2 측면(310)들의 모서리와 인접한 위치에 형성될 수 있고, 각 관통홀(320)들은 상호 동일한 간격으로 배치될 수 있다. 즉, 하우징(300)의 제2 측면(310)들에 각각 형성된 관통홀(320)들은 상호 마주하지 않게 배치될 수 있다. 또한, 상기 관통홀(320) 또는 홈은 상기 마그네트와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
보정 코일(400)은 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 권선하여 형성될 수 있고, 보정 코일(400)은 내경 및 외경을 갖는 형상으로 형성될 수 있다. 보정 코일(400)은, 예를 들어, 외측면 및 내측면이 형성된 도우넛 형상으로 형성될 수 있고, 도우넛 형상으로 형성된 보정 코일(400)의 중앙부에는 개구가 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에서, 보정 코일(400)은, 예를 들어, 캐리어(100)를 좌,우로 쉬프트 이동 또는 틸트 이동시켜 캐리어(100)의 흔들림을 보정 할 수 있다. 이와 다르게, 보정 코일(400)은 캐리어(100)를 베이스 유닛의 상면을 기준으로 베이스 유닛의 상면으로부터 이동시키는 역할도 할 수 있다.
보정 코일(400)은 하우징(300)의 제2 측면(310)에 고정되고, 보정 코일(400)은 제2 측면(310)에 각각 형성된 관통홀(320) 또는 홈에 배치될 수 있다. 보정 코일(400)은 제2 측면(310)에 형성된 이탈 방지부(313)에 걸려 고정될 수 있다.
또한, 보정 코일(400)의 양쪽 단부는 제2 측면(310)에 형성된 코일 고정부(314)에 결합되며, 코일 고정부(314)에 결합 된 보정 코일(400)의 양쪽 단부는 하우징(300)의 하면으로부터 돌출될 수 있다.
이하, 4 개의 제2 측면(310)에 배치된 보정 코일(400)은 각각 제1 보정 코일부(410), 제2 보정 코일부(420), 제3 보정 코일부(430) 및 제4 보정 코일부(440)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 마그네트(210,220)들을 포함하는 마그네트(200)로부터 발생 된 자기력은 보정 코일(400)로부터 발생된 전자기력의 중심에 정렬될 수 있다.
따라서 보정 코일(400)에 전류가 인가되었을 때 캐리어(100)에 결합된 마그네트(300)로부터 발생 된 자기장 및 보정 코일(400)로부터 발생 된 전자기력에 의하여 캐리어(100)는 틸트 없이 쉬프트 이동되거나 또는 틸팅 이동되면서 손떨림을 보정 할 수 있다.
갭 조절 코일(500)은, 예를 들어, 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 내부에 개구가 형성된 형상으로 권선 하여 형성될 수 있다. 갭 조절 코일(500)의 두께는 약 200㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 갭 조절 코일(500)은 동일한 방향으로 권선 된다.
본 발명의 일실시예에서, 갭 조절 코일(500)은 후술 될 베이스 유닛의 상면 및 캐리어(100)의 하면 사이에 형성되는 갭을 조절하며, 갭 조절 코일(500)은 베이스 유닛을 기준으로 캐리어(100)를 렌즈를 통과하는 광의 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
갭 조절 코일(500)은 캐리어(100)의 하면의 테두리를 따라 배치되며, 갭 조절 코일(500)은 캐리어(100)에 고정된 각 마그네트(200)의 제1 마그네트(210)들을 경유하고, 제1 마그네트(310)들은 갭 조절 코일(500)과 마주하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 캡 조절 코일(500)은 마그네트와 일정거리 이격되어 마주보게 배치될 수 있으며, 상기 베이스 유닛의 상면에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 캡 조절 코일(500)은 캐리어의 광축 방향 이동을 조절할 수 있는 오토포커싱(AF: Auto Focusing) 구동의 보저적인 것으로서, 없어도 가능하며, 따라서, 실시 예의 필수구성요소가 아닐 수 있다.
한편, 갭 조절 코일(500)이 동일한 방향으로 권선 됨에 따라 갭 조절 코일(500)에 전류가 흐를 경우, 갭 조절 코일(500)로부터는 전자기력이 발생될 수 있다. 갭 조절 코일(500)로부터 발생 된 전자기력의 방향은 갭 조절 코일(500)에 흐르는 전류의 방향에 의하여 결정될 수 있다.
이하, 내부에 개구가 형성된 갭 조절 코일(500)의 각 변(side)들은 제1 내지 제4 갭 조절 코일부(510,520,530,540)들로서 정의하기로 한다.
도 1을 다시 참조하면, 갭 조절 코일(500)은 XY 평면과 평행하게 형성될 수 있고 제1 마그네트(210)의 하면은 갭 조절 코일(500)의 상면과 마주하게 배치될 수 있으며, 갭 조절 코일(500) 및 제1 마그네트(210)는 상호 소정 간격 이격될 수 있다.
제1 마그네트(210)는 갭 조절 코일(500)의 상면으로부터 약 50㎛ 내지 약 300㎛ 이격 될 수 있는데, 이는 갭 조절 코일(500)로부터 발생 된 전자기력 및 마그네트(200)로부터 발생 된 자기력에 의한 인력 및 척력을 증가시키기 위함이다.
한편, 마그네트(200)의 제1 마그네트(210)의 하면이 갭 조절 코일(500)의 상면과 마주하게 배치됨에 따라 보정 코일(400)의 내측면은 갭 조절 코일(500)의 외측면으로부터 바깥쪽에 배치될 수 있다. 보정 코일(400)은 갭 조절 코일(500)에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 하우징을 고정하는 베이스 유닛을 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 베이스 유닛(600)는 도 1에 도시된 갭 조절 코일(500), 후술 될 회로 기판 및 하우징(300)을 고정하는 역할을 한다.
베이스 유닛(600)은 직육면체 플레이트 형상과 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예의 베이스 유닛(600)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 베이스 유닛(600)에는 캐리어(100)의 개구와 대응하는 위치에 형성된 개구(610)를 포함할 수 있다. 베이스 유닛(600)의 개구(610)는, 예를 들어, 사각형 형상으로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
베이스 유닛(600)의 개구(610)의 주변을 따라 수납홈(620)이 형성될 수 있고, 수납홈(520)에는 도 2에 도시된 갭 조절 코일(500)이 삽입되어 고정될 수 있다.
베이스 유닛(600)에 형성된 수납홈(620)에 갭 조절 코일(500)이 삽입되어 고정됨에 따라 렌즈를 통과한 광의 광축을 기준으로 갭 조절 코일(500)의 두께만큼 렌즈 액츄에이터(950)의 두께를 감소시킬 수 있다.
또한, 베이스 유닛(600) 중 보정 코일(400)과 대응하는 위치에는 보정 코일(400)의 양쪽 단부 및 후술 될 회로 기판이 상호 납땜 될 때 납땜 된 부분을 수납하기 위한 도피홈(630)이 형성될 수 있다.
베이스 유닛(600) 중 캐리어(100)의 하면과 대응하는 위치에는 캐리어(100)를 서포트 하기 위한 돌기(640)들이 형성될 수 있다.
베이스 유닛(600)의 상면 모서리에는 각각 결합 기둥(650)들이 형성될 수 있고, 결합 기둥(650)들은 하우징(300)의 결합홈(330)에 끼워져 결합 될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 탄성 부재를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 탄성 부재(700)는 캐리어(100)를 하우징(600)에 탄력적으로 고정하는 역할을 할 수 있다.
탄성 부재(700)는 마그네트(200) 및 갭 조절 코일(500)에 의하여 베이스 유닛(600)으로부터 이격 된 캐리어(100)의 이동 길이를 제한 및 베이스 유닛(600)의 상면으로부터 이격 된 캐리어(100)를 베이스 유닛(600)의 상면으로 이동시키는 역할을 할 수 있다.
또한, 탄성 부재(700)는 보정 코일(400) 및 마그네트(200)에 의하여 캐리어(100)가 쉬프트 되면서 손떨림이 보정된 캐리어(100)를 복귀시키는 역할도 함께 할 수 있다.
탄성 부재(700)는 베이스 유닛(500)과 마주하게 배치된 캐리어(100)의 하면 및 하면과 대향하는 상면에 각각 배치될 수 있다.
탄성 부재(700)는 내측 판 스프링부(710), 외측 판 스프링부(720) 및 연결부(730)를 포함할 수 있다.
내측 판 스프링부(710)는 렌즈 유닛(400)의 캐리어(100)의 돌기(118)에 결합되며, 내측 판 스프링부(710)는 캐리어(100)에 결합될 수 있다.
외측 판 스프링부(720)는 내측 판 스프링부(710)의 바깥쪽에 배치되며, 외측 판 스프링부(720)는 하우징(300)에 형성된 돌기(316)에 결합되는 관통홀(725)이 형성될 수 있다.
연결부(730)는 제1 연결부(732) 및 제2 연결부(734)를 포함할 수 있다.
제1 연결부(732)는 내측 판 스프링부(710)에 일측 단부가 연결되며, 제1 연결부(732)는 외측 판 스프링부(720)와 평행하게 배치된 스트립 형상으로 형성될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 자명하다.
제2 연결부(734)는 외측 판 스프링부(720)에 일측 단부가 연결되며, 제2 연결부(734)는 외측 판 스프링부(720)와 평행하게 배치된 스트립 형상으로 형성될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 자명하다.
제1 및 제2 연결부(732,734)들은 각각 상호 연결되는데, 제1 및 제2 연결부(732,734)들을 상호 연결함으로써 캐리어(100)가 도 2에 도시된 갭 조절 코일(500)과 평행한 방향으로 쉬프트 이동 가능하게 할 수 있으며, 또는 광축을 중심으로 일정각도 틸팅되게 이동 가능하게 할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 베이스 유닛(600)에 고정된 갭 조절 코일(500) 및/또는 하우징(300)에 고정되는 보정 코일(400)에 전류를 제공하여 손떨림 보정 기능 또는 오토 포커스 기능을 수행하기 위하여 렌즈 액츄에이터(950)는 회로 기판(800)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 회로 기판(800)은 일부가 내부에 개구를 갖는 형상으로 형성될 수 있고, 개구는 갭 조절 코일(500)과 유사한 형상으로 형성될 수 있다.
회로 기판(800)의 개구 내에는 갭 조절 코일(500)이 배치될 수 있고, 보정 코일(400)은 회로 기판(800)의 상부에 배치될 수 있다.
갭 조절 코일(500)의 양쪽 단부는 회로 기판(800)의 제1 단자(810)에 전기적으로 연결되며, 따라서 갭 조절 코일(500)로는 회로 기판(800)의 제1 단자(810)를 통해 캐리어(100)를 이동시키기 위한 스트로크 신호가 제공될 수 있다.
각 보정 코일(400)의 양쪽 단부는 회로 기판(800)에 형성된 제2 단자(820)에 전기적으로 연결되며, 따라서 보정 코일(400)로는 회로 기판(800)의 제2 단자(820)를 통해 손떨림 보정 기능을 구현하기 위한 손떨림 보정 신호가 제공될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 갭 조절 코일(500)이 회로 기판(800)의 개구의 안쪽에 배치되기 때문에 회로 기판(800)의 두께만큼 렌즈 액츄에이터(950)의 두께를 추가적으로 감소시킬 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 캐리어(100), 마그네트(200), 하우징(300), 보정 코일(400) 및 갭 조절 코일(500), 탄성 부재(700)는 커버 캔(900)의 내부에 배치되며, 커버 캔(900)은 베이스 유닛(500)에 결합 될 수 있다.
도 7은 도 1의 마그네트, 보정 코일 및 갭 조절 코일을 도시한 사시도이다. 도 8은 도 7의 평면도이다. 도 9 내지 도 11은 본 발명의 도 7에 도시된 갭 조절 코일, 보정 코일 및 마그네트의 작동을 도시한 사시도들이다.
도 7 내지 도 11를 참조하면, 마그네트(200)가 장착된 캐리어(100)를 렌즈를 통과한 광의 광축과 수직한 Y 축 방향으로 쉬프트 또는 틸팅시켜 손떨림 보정 기능을 수행하기 위해서, 제2 보정 코일부(420) 및 제4 보정 코일부(440)에 각각 동일 방향 전류가 제공되어 전자기력이 발생되고, 제2 및 제4 보정 코일부(420,440)에서 발생된 전자기력과 마그네트(200)로부터 발생 된 자기력 사이의 척력을 이용하여 마그네트(200)는 손떨림을 상쇄시키기 위해 Y 축 방향으로 쉬프트될 수 있거나 틸팅될 수 있다. 사용자의 손떨림은, 예를 들어, 자이로 센서 등에 의하여 센싱 될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 마그네트(200)가 장착된 캐리어(100)를 렌즈를 통과한 광의 광축과 수직한 X 축 방향으로 쉬프트 시켜 손떨림 보정 기능을 수행하기 위해서, 제1 보정 코일부(410) 및 제3 보정 코일부(430)에 각각 동일 방향 전류를 제공하여 전자기력을 발생시켜, 제1 및 제3 보정 코일부(430)에서 발생된 전자기력과 마그네트(200)로부터 발생 된 자기력 사이의 척력을 이용하여 마그네트(200)는 손떨림을 상쇄시키기 위해 X 축 방향으로 쉬프트되거나 틸팅될 수 있다.
한편, 마그네트(200)가 장착된 캐리어(100)를 렌즈를 통과한 광의 광축과 평행한 Z 축 방향으로 스트로크 시켜 오토 포커스 기능을 수행하기 위해서 갭 조절 코일(500)에 인가된 전류에 의하여 발생된 전자기력 및 마그네트(200)로부터 발생 된 자기력 사이의 척력을 이용하여 마그네트(200)를 Z 방향으로 이동될 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 오토 포커스 기능을 수행하기 위한 갭 조절 코일 및 손떨림 보정 기능을 수행하기 위한 보정 코일에 인접하게 마그네트를 배치하여 하나의 마그네트를 이용하여 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 함께 수행함으로써 부품수, 부피 및 조립 공정수를 감소시키며 이에 더하여 오토 포커스 기능 및 손떨림 보정 기능을 수행하는데 필요한 소비 전력을 크게 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.
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 정해져야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 렌즈가 수납되며 복수의 제1 측면이 형성된 캐리어;
    상기 캐리어의 상기 복수의 제1측면의 외측에 각각 배치되는 제1마그네트와, 상기 제1마그네트와 이격되어 배치된 제2마그네트를 포함하는 마그네트;
    상기 제1측면과 마주하는 복수의 제2측면이 형성된 하우징;
    상기 제1 및 제2마그네트에 대응하는 위치에 형성된 복수의 보정코일; 및
    상기 제1 마그네트의 하부에 배치되는 갭 조절 코일을 포함하는 렌즈 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어의 상기 제1측면에는 상기 제1 및 제2 마그네트들을 수납하는 제1 및 제2 수납홈들이 형성되는 렌즈 액츄에이터.
  3. 제1항에 있어서, 광축 방향으로 상기 제2마그네트의 길이는, 상기 제1 마그네트의 길이 보다 길게 형성된 렌즈 액츄에이터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마그네트는 상기 제1측면의 중심으로부터 이격되어 모서리 부분에 각각 배치되는 렌즈 액츄에이터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 갭 조절 코일은 내부에 개구가 형성되며 상기 캐리어의 하면의 테두리를 따라 형성된 렌즈 액츄에이터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2마그네트의 외측면은 평탄면으로 형성되고, 내측면의 일부는 경사면을 포함하는 렌즈 액츄에이터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2측면은 상기 보정 코일을 노출하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 주변에는 상기 보정 코일의 이탈을 방지하는 이탈 방지부가 형성된 렌즈 액츄에이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상단 및 하단에 배치되어 상기 캐리어의 상단 및 하단을 지지하는 판 스프링을 더 포함하는 렌즈 액츄에이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 캐리어의 상기 상단 및 상기 하단에는 각각 상기 캐리어로부터 돌출되어 상기 판 스프링과 결합되는 결합 돌기가 형성된 렌즈 액츄에이터.
  10. 제8항에 있어서, 상기 판 스프링은, 상기 캐리어와 결합되는 내측 판 스프링부, 상기 내측 판 스프링부와 이격되며 상기 하우징에 결합되는 외측 판 스프링부 및 상기 내측 및 외측 판 스프링부들을 연결하는 연결부를 포함하는 렌즈 액츄에이터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연결부는,
    상기 외측 판 스프링부에 연결된 직선 형상의 제1 연결부, 및
    상기 제1 연결부와 연결되며 상기 내측 판 스프링부에 연결된 직선 형상의 제2 연결부를 포함하는 렌즈 액츄에이터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 갭 조절 코일이 수납되는 베이스 유닛을 더 포함하는 렌즈 액츄에이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 베이스 유닛은 상기 렌즈와 대응하는 부분에 형성된 개구 및 상기 개구 주변에 배치되어 상기 갭 조절 코일을 수납하는 환형 홈이 형성된 렌즈 액츄에이터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 베이스 유닛의 상면 중 상기 보정 코일과 대응하는 부분에는 도피홈이 형성된 렌즈 액츄에이터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 갭 조절 코일을 노출하는 개구가 형성된 회로 기판을 더 포함하는 렌즈 액츄에이터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 회로 기판에는 상기 갭 조절 코일과 전기적으로 연결되는 제1 단자 및 상기 보정 코일과 각각 전기적으로 연결된 제2 단자들이 형성된 렌즈 액츄에이터.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 갭 조절 코일 및 상기 보정용 코일을 감싸는 커버 캔을 더 포함하는 렌즈 액츄에이터.
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