WO2017179845A1 - 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기 - Google Patents

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이준택
이갑진
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Definitions

  • Embodiments relate to a lens driving device, a camera module and an optical device including the same.
  • the embodiment provides a lens driving apparatus capable of reducing the height in the direction of the optical axis and preventing the output sensor and the sensitivity of the position sensor from being lowered, and a camera module and an optical device including the same.
  • a lens driving apparatus may include a housing including first side parts and second side parts; A bobbin disposed within the housing and including first sides corresponding to first sides of the housing and second sides corresponding to second sides of the housing; A first coil disposed on an outer surface of the bobbin; A first magnet disposed on the first sides of the housing; A second magnet disposed on any one of the second sides of the bobbin; And a position sensor disposed on any one of the second sides of the housing, the position sensor sensing the strength of the magnetic field of the second magnet, wherein the second magnet is located outside the first coil, and the first coil The outer side of is opposite to the center side of the bobbin with respect to the first coil.
  • the horizontal length of any one of the second sides of the bobbin in which the second magnet is disposed may be longer than the horizontal length of the other of the second sides of the bobbin.
  • the distance from the center of the bobbin to the outer side of any one of the second sides of the bobbin on which the second magnet is disposed is the distance from the center of the bobbin to the outer side of the other one of the second sides of the bobbin. Can be shorter.
  • the lens driving apparatus may further include a third magnet disposed on any other of the second sides of the bobbin, the other facing the second magnet.
  • the length of the transverse direction of each of the second sides of the bobbin where the second magnet and the third magnet are disposed is longer than the length of the transverse direction of each of the remaining second sides, and the second magnet and The length of the transverse direction of each of the second sides of the bobbin on which the third magnet is disposed may be shorter than the length of the transverse direction of each of the first sides of the bobbin.
  • the distance from the center of the bobbin to the outer surface of each of the second side portions on which the second magnet and the third magnet are disposed may be shorter than the distance from the center of the bobbin to the outer surface of each of the remaining second sides.
  • the third magnet may overlap the first coil in a direction perpendicular to the optical axis.
  • First bobbins and second sides of the bobbin are provided with a first seating recess recessed from an outer surface, the first coil is disposed in the first seating groove, and the second magnet and the third magnet are Each of the second side parts disposed may include a second seating groove for inserting the second magnet or the third magnet.
  • the position sensor may overlap with the second magnet in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the first sides and the second sides of the bobbin may have a shape which is asymmetrical with respect to each of the first reference line and the second reference line, and has a shape which is symmetrical with respect to the third reference line, wherein the first reference line is the bobbin.
  • Passing through the center of the bobbin and may be a straight line parallel to the direction from the center of the bobbin to any one of the first sides of the bobbin, the second reference line may be a straight line perpendicular to the first reference line, the third The reference line may be a straight line passing through the center of the bobbin and having an internal angle of 45 ° between each of the first reference line and the second reference line.
  • the lens driving device includes an upper elastic member coupled to the bobbin and the housing; And a printed circuit board electrically connected to the position sensor, disposed on one of the second side portions of the housing, and electrically connected to the upper elastic member.
  • the separation distance between one end of the first magnet and the first corner of the bobbin is different from the separation distance between the other end of the first magnet and the second corner of the bobbin, and the first corner is one end of the first side of the bobbin and the One end of the second side of the bobbin on which the second magnet is disposed meets an edge, and the second edge is the second side of the bobbin on which the other end of the first side of the bobbin and the second magnet adjacent thereto are not arranged. It can be the corner where one end of meets.
  • the length of the first region of the first magnet is longer than the length of the second region of the first magnet, and the first region is an area from one end of the first magnet to a point corresponding to the first corner,
  • the second area may be an area from the other end of the first magnet to a point corresponding to the second corner.
  • the second magnet may overlap the first coil in a direction perpendicular to the optical axis, and the position sensor may not overlap the first coil in a direction perpendicular to the optical axis at the initial position of the bobbin.
  • a lens driving apparatus in another embodiment, includes: a bobbin having first sides and second sides disposed between the first sides; A first coil disposed on outer surfaces of the first and second sides of the bobbin; A housing accommodating the bobbin therein, the housing having first sides positioned corresponding to the first sides of the bobbin, and second sides positioned corresponding to the second sides of the bobbin; A first magnet disposed on the first sides of the housing and moving the bobbin by interaction with the first coil; A second magnet disposed on a 2-1 side of the second sides of the bobbin so as to be located outside of the first coil; And a position sensor disposed in the housing so as to be spaced apart from the first magnet, the position sensor sensing the strength of the magnetic field of the second magnet, wherein the first and second sides of the bobbin each have a first and second reference lines.
  • the first reference line is a straight line parallel to the direction passing through the center of the bobbin and toward the one of the first side from the center of the bobbin and
  • the second reference line is a straight line perpendicular to the first reference line
  • the third reference line is a straight line passing through the center of the bobbin and having an internal angle of 45 ° with each of the first and second reference lines.
  • the lens driving device may further include a third magnet disposed at a second side of the second side of the bobbin so as to be positioned outside the first coil.
  • the length of the horizontal direction of each of the 2-1 side and the 2-2 side may be longer than the length of the horizontal direction of the second 2-3 side except for the 2-1 side and the 2-2 side. have.
  • the 2-1 side and the 2-1 side may face each other.
  • the distance from the center of the bobbin to the outer surface of each of the 2-1 side and the second-2 side may be shorter than the distance from the center of the bobbin to the outer surface of each of the 2-3 sides.
  • the separation distance from the center of the bobbin to the second magnet may be greater than the separation distance from the center of the bobbin to the first coil.
  • a lens driving apparatus includes: a bobbin including first side parts, second side parts disposed between the first side parts, and a seating groove for a coil recessed from outer surfaces of the first and second side parts; A first coil disposed in the coil seating groove of the bobbin; A housing accommodating the bobbin therein, the housing having first sides positioned corresponding to the first sides of the bobbin, and second sides positioned corresponding to the second sides of the bobbin; A first magnet disposed on the first sides of the housing and moving the bobbin by interaction with the first coil; A second magnet disposed on any one of the second sides of the bobbin; And a position sensor disposed in the housing, the position sensor sensing the strength of the magnetic field of the second magnet, wherein the seating groove for the coil of the bobbin is located on one side of the floor, the bottom of which the first coil is seated, and the floor.
  • the through hole is provided, and the second magnet inserted into the through hole is supported by the second protrusion.
  • the camera module according to the embodiment includes a lens barrel; A lens driving device according to the above-described embodiment for moving the lens barrel; And an image sensor for converting an image incident through the lens driving device into an electrical signal.
  • An optical device includes a display module including a plurality of pixels whose color is changed by an electrical signal; A camera module according to the above-described embodiment for converting an image incident through a lens into an electrical signal; And a controller for controlling the operation of the display module and the camera module.
  • the embodiment may reduce the height in the optical axis direction and at the same time prevent the output sensor and the sensitivity of the position sensor from being lowered.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens driving apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the lens driving apparatus except for the cover member of FIG. 1.
  • FIG. 3A shows a perspective view of the bobbin, the first coil and the second and third magnets shown in FIG. 1.
  • 3B shows an enlarged view of the first coil and the second magnet mounted on the bobbin.
  • 3C shows a top view of the bobbin.
  • FIG. 4A illustrates a first exploded perspective view of the housing, first position sensor, board, and first magnet shown in FIG. 1.
  • FIG. 4B is a second exploded perspective view of the housing, the first magnet, and the yoke shown in FIG. 1.
  • FIG 5 shows mounting grooves provided in the housing for mounting the first position sensor and the board.
  • FIG. 6 shows the positional relationship between the first coil and the second and third magnets arranged in the bobbin and the first magnets arranged in the housing.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the lens driving apparatus shown in FIG. 2 taken along the line II ′.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the lens driving apparatus shown in FIG. 2 taken along the line II ′.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a coupling of the upper elastic member, the lower elastic member, the first position sensor, the board, the base, the support member, and the circuit board shown in FIG. 1.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the base, the second coil and the circuit board shown in FIG.
  • FIG. 10A illustrates an example of an arrangement relationship between a first coil and a second magnet mounted on a bobbin, and a position sensor disposed on a housing.
  • FIG. 10B shows another example of the arrangement relationship between the first coil and the second magnet mounted on the bobbin, and the position sensor disposed on the housing.
  • FIG. 11 illustrates an arrangement relationship between a first coil and a second magnet disposed in a bobbin according to an embodiment, and a first position sensor disposed in a housing.
  • FIG. 12A shows the output of the position sensor shown in FIG. 10A.
  • FIG. 12B shows the output of the position sensor shown in FIG. 10B.
  • FIG. 13A illustrates an output of a first position sensor according to the embodiment of FIG. 11.
  • FIG. 13B shows the relationship between the drive current of the first coil of the example shown in FIG. 10A and the displacement of the bobbin.
  • FIG. 13C illustrates a relationship between the drive current of the first coil and the displacement of the bobbin of the embodiment illustrated in FIG. 11.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of a camera module according to an embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view of a portable terminal according to an embodiment
  • FIG. 16 shows a configuration diagram of the portable terminal shown in FIG. 15.
  • each layer (region), region, pattern, or structure is “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad, or pattern.
  • “up” and “under” include both “directly” or “indirectly” formed through another layer. do.
  • the criteria for up / down or down / down each layer will be described with reference to the drawings.
  • Like reference numerals denote like elements throughout the description of the drawings.
  • the lens driving apparatus will be described using the Cartesian coordinate system (x, y, z), but may be described using other coordinate systems, but the embodiment is not limited thereto.
  • the x-axis and the y-axis mean a direction perpendicular to the z-axis, which is the optical axis direction, and the z-axis direction, which is the optical axis direction, is called a 'first direction', and the x-axis direction is called a 'second direction', and y
  • the axial direction may be referred to as a 'third direction'.
  • the image stabilization device which is applied to a small camera module of a mobile device such as a smartphone or a tablet PC, prevents the outline of a captured image from being clearly formed due to vibration caused by user's hand shake when shooting a still image. It may mean a device configured to be.
  • an "auto focusing device” is an apparatus which automatically forms the focus of an image of a subject on an image sensor surface.
  • the image stabilization device and the auto focusing device may be configured in various ways.
  • the lens driving device according to the embodiment may move an optical module including at least one lens in a first direction parallel to an optical axis,
  • the image stabilizer and / or the auto focusing operation may be performed by moving with respect to the surfaces formed by the second and third directions perpendicular to the second direction.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the lens driving apparatus 100 according to the embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of the lens driving apparatus except for the cover member 300 of FIG. 1.
  • the lens driving apparatus 100 includes a bobbin 110, a first coil 120, a first magnet 130, a housing 140, and an upper elastic member 150. , A lower elastic member 160, a first position sensor 170, and a second magnet 180.
  • the lens driving device 100 may include a third magnet 185, a board 190, a support member 220, a second coil 230, a second position sensor 240, a circuit board 250, and a base 210. ), And a cover member 300 may be further included.
  • the lens driving apparatus 100 may further include first and second yokes yoke 192a and 192b coupled to the housing 140.
  • the cover member 300 includes a bobbin 110, a first coil 120, a first magnet 130, a housing 140, and an upper elastic member 150 in an accommodation space formed together with the base 210. ), The lower elastic member 160, the first position sensor 170, the second magnet 180, the board 190, the support member 220, the second coil 230, the second position sensor 240, And a circuit board 250.
  • the cover member 300 may be in the form of a box having an open bottom and an upper end and sidewalls, and a lower portion of the cover member 300 may be coupled to an upper portion of the base 210.
  • the shape of the upper end of the cover member 300 may be polygonal, for example, rectangular or octagonal.
  • the cover member 300 may have a hollow at an upper end thereof to expose a lens (not shown) coupled to the bobbin 110 to external light.
  • a hollow window of the cover member 300 may further include a window made of a light transmissive material.
  • the material of the cover member 300 may be a nonmagnetic material such as SUS to prevent the phenomenon of sticking with the first magnet 130, but may be formed of a magnetic material to function as a yoke.
  • the bobbin 110 is disposed inside the housing 140 and is movable in the optical axis direction or the first direction, for example, the Z axis direction by electromagnetic interaction between the first coil 120 and the first magnet 130. Do.
  • FIG. 3A illustrates a perspective view of the bobbin 110, the first coil 120, and the second and third magnets 180 and 185 shown in FIG. 1, and FIG. 3B illustrates the first coil 120 mounted to the bobbin 110.
  • FIG. 3A shows a plan view of the bobbin 110.
  • the bobbin 110 may include a lens barrel (not shown) in which at least one lens is installed, and the lens barrel may include the bobbin 110. Inner can be combined in various ways.
  • the bobbin 110 may have a hollow structure for mounting a lens or a lens barrel.
  • the hollow shape may be circular, elliptical, or polygonal, but is not limited thereto.
  • the bobbin 110 may include first sides S11 to S14 spaced apart from each other, and second sides S21 to S24 spaced apart from each other.
  • the first side parts S11 to S14 of the bobbin 110 may be disposed between the second side parts S21 to S24, and the second side parts S21 to S24 may be connected to each other.
  • the bobbin 110 may have a guide part 111 serving to guide the installation position of the upper elastic member on the upper surface.
  • the guide portion 111 of the bobbin 110 may have a first direction (eg, from the top surface) to guide a path through which the frame connecting portion 153 of the upper elastic member 150 passes. In the Z-axis direction).
  • the bobbin 110 may include a protrusion 112 formed to protrude in a second or / and third direction orthogonal to the first direction.
  • An inner frame 151 of the upper elastic member 150 may be seated on the upper surface 112 of the protrusion 112 of the bobbin 110.
  • the protrusion 111 of the bobbin 110 is moved by the external bobbin when the bobbin 110 moves in a first direction parallel to the optical axis or in a direction parallel to the first direction for the auto focusing function. Even if it moves beyond the prescribed range, it may serve to prevent the bobbin 110 from directly colliding with the housing 140.
  • the guide part 111 may be provided on the upper surfaces of the first side parts S11 to S14 of the bobbin 110, and the protrusion 112 may be the first side parts S11 to S14 of the bobbin 110. It may be provided on the outer side of the.
  • the bobbin 110 may include an upper support protrusion (not shown) coupled to and fixed to the upper elastic member 150.
  • the bobbin 110 may include at least one upper support protrusion (not shown) that protrudes from the upper surface to engage the inner frame 151 of the upper elastic member 150.
  • the bobbin 110 may have a coil mounting groove 121 in which the first coil 120 is seated, inserted, or disposed.
  • the coil mounting groove 121 may be a groove structure recessed from an outer surface of the first and second side portions S11 to S14 and S21 to S24 of the bobbin 110, and may have a shape that matches the shape of the first coil. For example, it may have a ring shape.
  • the coil seating groove 121 is a bottom protrusion 121c (see FIG. 11), which is a first protrusion protruding from one side (eg, an upper side) of the bottom 121c and protruding in a direction perpendicular to the optical axis from the bottom 121c. It may include a first side wall (121a) and a second side wall (121b) which is located on the other side (eg, lower side) of the bottom (121c) and protrudes in a direction perpendicular to the optical axis from the bottom (121c). .
  • the bobbin 110 may have a second magnet seating groove 180a on which the second magnet 180 is seated, inserted, fixed, or disposed on the first sidewall 121a of the coil seating groove 121.
  • the second magnet seating groove 180a may be in the form of a through hole connected to the coil seating groove 121 through the first side wall 121a, but is not limited thereto.
  • the through hole for inserting the second magnet 180 is provided in the first side wall 121a of the coil mounting groove 121, the through hole may not be provided in the second side wall 121b.
  • the second magnet 180 inserted into the second magnet seating groove 180a may contact the second sidewall 121b of the coil seating groove 121 and may be supported by the second sidewall 121b. It may be located outside the first coil 120 seated on the bottom of the coil seating groove 121.
  • the mounting recess 180a for the second magnet of the bobbin 110 may have a shape that matches the shape of the second magnet 180.
  • a bond tank or the like may be disposed in the mounting recess 180a.
  • the bobbin 110 may have a third magnet seating groove 185a on which the third magnet 185 is seated, inserted, fixed, or disposed on the first sidewall 121a of the coil seating groove 121. .
  • the third magnet seating groove 185a may have a through hole shape, and may be spaced apart from the second magnet seating groove 180a.
  • the through hole for inserting the third magnet 185 is provided in the first side wall 121a of the coil seating groove 121, but the through hole may not be provided in the second side wall 121b.
  • the third magnet 185 inserted into the third magnet seating groove 185a may contact the second sidewall 121b of the coil seating groove 121 and may be supported by the second sidewall 121b. It may be located outside the first coil 120 seated on the bottom of the coil seating groove 121.
  • the mounting recess 185a for the third magnet may have a shape that matches the shape of the third magnet 185.
  • the second magnet seating groove 180a may be provided in any one of the second side parts S21 to S22 (for example, S21), and the third magnet seating groove 185a may be the second side parts S21 to S22. S22) may be provided in another one (eg, S23).
  • the third magnet seating groove 185a may be disposed to face the second magnet seating groove 180a.
  • the line 601 connecting the center of the third magnet seating groove 185a and the center of the second magnet seating groove 180a may be aligned to pass through the center 101 of the bobbin 110. This is to precisely arrange the AF (Auto Focusing) driving by arranging or aligning the second magnet 180 and the third magnet 185 on the bobbin 110 with respect to each other with respect to the first position sensor 170.
  • AF Automatic Focusing
  • the first coil 120 is disposed on the outer surface of the bobbin 110.
  • the first coil 120 may be disposed to overlap the second magnet 180 and the third magnet 185 in a second direction or a third direction perpendicular to the first direction.
  • the first coil 130 may be disposed in the coil seating groove 121, and the second magnet 180 may be inserted into the seating groove 185a for the second magnet to be positioned outside the first coil 120.
  • the second magnet 180 may be inserted into the mounting groove 185a for the second magnet and disposed outside the first coil 120.
  • the outer side of the first coil 120 may be opposite to the center 101 side of the bobbin 110 based on the first coil 120.
  • Each of the second magnet 180 and the third magnet 185 disposed on the bobbin 110 may be spaced apart from the first coil 120 in a direction perpendicular to the optical axis OA, but is not limited thereto. In another embodiment, each of the second magnet 180 and the third magnet 185 disposed on the bobbin 110 may be in contact with the first coil 120.
  • the first coil 120 may have a ring shape that is wound to surround an outer circumferential surface of the bobbin 110 in a direction rotating about the optical axis OA.
  • the first coil 120 may be inserted, disposed, or fixed in the coil mounting groove 121 formed on the outer circumferential surface of the bobbin 110.
  • the coil mounting groove 121 has a structure recessed from the outer circumferential surface of the bobbin 110 and may be a ring-shaped groove.
  • the first coil 120 may be directly wound on the outer circumferential surface of the bobbin 110, but is not limited thereto. According to another embodiment, the first coil 120 may be wound around the bobbin 110 using a coil ring. Alternatively, the coil block may be provided in an angled ring shape coil block.
  • the first coil 120 When the first coil 120 is supplied with a driving signal (eg, a driving current), the first coil 120 may form an electromagnetic force through electromagnetic interaction with the first magnet 130, and the bobbin 110 may move in the first direction by the formed electromagnetic force. Can be moved.
  • a driving signal eg, a driving current
  • the first coil 120 may be disposed to correspond to each other or to overlap the first magnet 130 disposed in the housing 140 in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the first magnet 130 may be configured as a single body.
  • the entire surface facing the first coil 120 may be disposed to have the same polarity.
  • the first coil 120 is also It may be divided into a number corresponding to the divided first magnet 130.
  • the housing 140 supports the first magnet 130 for driving and the first position sensor 170.
  • the housing 140 may support the board 190.
  • the housing 140 may accommodate the bobbin 110 inside so that the bobbin 110 may move in a first direction parallel to the optical axis by electromagnetic interaction between the first coil 120 and the first magnet 130. Can be.
  • the housing 140 may have a hollow pillar shape as a whole.
  • the housing 140 may have a polygonal (eg, rectangular, or octagonal) or circular hollow.
  • FIG. 4A illustrates a first exploded perspective view of the housing 140, the first position sensor 170, the board 190, and the first magnet 130 shown in FIG. 1, and FIG. 4B illustrates the housing shown in FIG. 1.
  • a second exploded perspective view of the 140, the first magnet 130, and the yokes 192a and 192b is shown, and FIG. 5 is provided in the housing 140 for mounting the first position sensor 170 and the board 190. Mounting grooves 141-1 and 141-2.
  • the housing 140 may include a plurality of sides 141 and 142.
  • the housing 140 may include first sides 141 spaced apart from each other and second sides 142 spaced apart from each other.
  • the horizontal length of each of the first side parts 141 of the housing 140 may be greater than the horizontal length of each of the second side parts 142, but is not limited thereto.
  • the first sides 141 of the housing 140 may correspond to a portion where the first magnet 130 is installed.
  • the second sides 142 of the housing 140 may be positioned between two adjacent first sides 141 and may correspond to a portion where the support member 220 is disposed.
  • the first side portions 141 of the housing 140 interconnect the second side portions 142 of the housing 140 and may include a plane having a predetermined depth. Each of the first side portions 141 of the housing 140 may have an area equal to or larger than that of the first magnet 130 corresponding thereto.
  • the housing 140 When the bobbin 110 moves in the direction of the optical axis OA, the housing 140 is mounted at a position corresponding to the protrusion 112 of the bobbin 110 to avoid interference with the protrusion 112 of the bobbin 110.
  • the groove 146 may be provided.
  • the housing 140 includes a first magnet seating portion 141a for accommodating the first magnet 130, a board mounting recess 141-1 for accommodating the board 190, and a first position sensor 170. It may be provided with a mounting groove (141-2) for the first position sensor for receiving the.
  • the first magnet seating part 141a may be provided at an inner lower end of at least one of the first side parts 141 of the housing 140.
  • the first magnet seating part 141a may be provided at an inner lower end of each of the four first side parts, and each of the first magnets 130 may be disposed at a corresponding one of the first magnet seating parts 141a. Can be inserted and fixed
  • the first magnet seating part 141a of the housing 140 may be formed as a recess corresponding to the size of the first magnet 130.
  • An opening may be formed in a bottom surface of the first magnet seating portion 141a of the housing 140 facing the second coil 240, and the first magnet 130 fixed to the first magnet seating portion 141a.
  • the bottom surface of may face the second coil 230.
  • the board mounting groove 141-1 may be provided at the top or the top of any one of the second side parts 142 of the housing 140.
  • the board mounting groove 141-1 may have a shape of a groove having an upper side, a side and a bottom, and an opening opening inwardly of the housing 140. Can be.
  • the bottom of the board mounting groove 141-1 may have a shape corresponding to or coincident with the shape of the board 110.
  • the first position sensor mounting groove 141-2 may be provided at the bottom of the board mounting groove 141-1.
  • the first position sensor mounting groove 141-2 may have a structure recessed from the bottom of the board mounting groove 141-1.
  • the first position sensor mounting groove 141-2 may be provided to contact the bottom of the board mounting groove 141-1 and the inner side surface of the second side portion 141.
  • the mounting groove 141-2 for the first position sensor may have a groove shape having an upper side, a side and a bottom, and an inner side of the housing 140. It may have an opening that opens to.
  • the first position sensor mounting groove 141-2 may have a shape corresponding to or corresponding to the shape of the first position sensor 170.
  • Each of the first magnet 130 and the board 190 may be fixed to the first magnet seating portion 141a and the first position sensor mounting portion 141-2 of the housing 140 with an adhesive, but not limited thereto. It may be fixed by an adhesive member such as a double-sided tape.
  • the first side portion 141 of the housing 140 may be disposed in parallel with the side surface of the cover member 300.
  • an area (or a horizontal length) of the first side portion 141 of the housing 140 may be larger than an area (or a horizontal length) of the second side portion 142.
  • the second side portion 142 of the housing 140 may include a through hole 147 forming a path through which the support member 220 passes.
  • the housing 140 may include a through hole 147 penetrating the upper portion of the second side portion 142.
  • the through hole 147 may have a structure recessed from an outer side surface of the second side portion 142 of the housing 140, and at least a portion of the through hole 147 may open to the outer side surface of the second side portion 142.
  • the number of through holes 147 may be equal to the number of support members.
  • the support member 220 may be connected to the upper elastic member 150 through the through hole 147.
  • the stopper 144 may be provided at the upper end of the housing 140.
  • the housing 140 may include at least one upper support protrusion 143 that engages with the outer frame 152 of the upper elastic member 150.
  • the upper support protrusion 143 of the housing 140 may be formed on an upper surface of at least one of the first side portion 141 or the second side portion 142 of the housing 140.
  • the housing 140 may include a lower support protrusion (not shown) coupled to and fixed to the outer frame 162 of the lower elastic member 160 on the lower surface.
  • the housing 140 may be formed at the bottom or bottom of the second side 142. It may have a groove (142a) is formed. That is, the recess 142a of the housing 140 may be filled with damping silicon to mitigate the vibration of the support member 220.
  • the housing 140 may have at least one stopper (not shown) protruding from an outer surface of the first sides 141, the at least one stopper of which the housing 140 is in a second and / or third direction. When moving to the cover member 300 may be prevented from colliding with the cover member 300.
  • the housing 140 may further include a stopper (not shown) protruding from the lower surface.
  • the housing 140 may be spaced apart from the base 210 by a stopper formed on the upper and lower surfaces of the housing 140, and spaced apart from the cover member 300 to the upper side thereof.
  • Directional height can be maintained. Therefore, the housing 140 may perform the shifting operation in the second and third directions, which are front, rear, left, and right directions, in a plane perpendicular to the optical axis.
  • the first magnet 130 may be disposed on the first sides 141 of the housing 140.
  • the first magnet 130 may be disposed in the housing 140 such that at least a portion of the first magnet 130 overlaps with the first coil 120 in a direction perpendicular to the optical axis OA.
  • the first magnet 130 may be inserted or disposed in the seating portion 141a of the housing 140.
  • the first magnet 130 may be disposed on an outer side surface of the first side portion 141 of the housing 140 or may be disposed on an inner side surface or an outer side surface of the second side portion 142 of the housing 140. It may be.
  • the shape of the first magnet 130 may correspond to the first side portion 141 of the housing 140 and may have a rectangular parallelepiped shape, but is not limited thereto.
  • the surface of the first magnet 130 facing the first coil 120 may be a first shape. It may be formed to correspond to or match the curvature of the corresponding surface of the coil 120.
  • the first magnet 130 may be configured as a single body, and the surface facing the first coil 120 may be disposed to be the S pole and the opposite surface thereof to the N pole. However, not limited to this, it is also possible to configure the reverse.
  • At least two or more first magnets 130 may be installed on the first sides of the housing 140 to face each other, and may be disposed to face each other.
  • first magnets 130-1 to 130-4 may be disposed on the first sides 141 of the housing 140.
  • Two pairs of first magnets 130-1 to 130-4 facing each other to intersect may be disposed on the first sides 141 of the housing 140.
  • the plane of each of the first magnets 130-1 to 130-4 may have a substantially quadrangular shape, or alternatively, may have a triangular or rhombus shape.
  • first and second yokes 192a and 192b are disposed at lower ends of the second sides of the housing 140 in which the second magnet 180 and the third magnet 185 are disposed.
  • a yoke seating portion 142b for placement is provided.
  • the yoke seating part 142b may be provided at a lower end of the second side parts 142 of the housing 140 between the recess 142a of the housing 140 and the first magnet seating part 141a of the housing 140. .
  • the first and second yokes 192a and 192b may reduce the influence of the magnetic fields of the second and third magnets 180 and 185 on the first magnet 130.
  • the first and second yokes 192a and 192b may include a housing between the first and second magnets 130-1 to 130-4 adjacent to the second and third magnets 180 and 185 mounted on the bobbin 110. By being disposed on the second side portions 140, the electromagnetic force between the first coil 120 and the first magnets 130-1 to 130-4 may be improved.
  • each of the first and second yokes 192a and 192b may include a body portion 192-1, a first bent portion 192-2, and a second bent portion 192-2.
  • the body portion 192-1 has a shape corresponding to the yoke seating portion 142 of the housing 140 and may be disposed to contact the yoke seating portion 142.
  • the first bent part 192-2 is bent at one end of the body part 192-1, and the second bent part 192-3 is bent at the other end of the body part 192-1.
  • Each of the two bent portions 192-2 and 192-3 may be bent in the same direction with respect to the body portion 192-1.
  • the body 192-1 is in contact with the yoke seating part 142, and the first bent part 192-2 is in contact with the yoke seating part 142 of one of the first side parts 141 of the housing 140.
  • the second bent portion 192-3 in contact with the outer side surface may be in contact with the outer side of any other first side portion 141 of the housing 140 in contact with the yoke seating portion 142.
  • the second magnet 180 is disposed in the seating groove 180a for the second magnet of the bobbin 110, and a part of one surface of the second magnet 180 facing the first position sensor 170 may be a second portion. It may be exposed from the mounting groove 180a for the magnet.
  • each of the second and third magnets 180 and 185 may be parallel to a direction in which the interface between the N pole and the S pole is perpendicular to the optical axis, but is not limited thereto.
  • an interface between the N pole and the S pole may collide with the optical axis, but is not limited thereto.
  • the second magnet 180 may move in the optical axis direction together with the bobbin 110, and may sense the strength of the magnetic field of the second magnet 180 moving in the optical axis direction with the first position sensor 170.
  • the displacement of the bobbin 110 in the optical axis direction may be measured based on the strength of the magnetic field detected by the first position sensor 170.
  • the magnetic field of the second magnet 180 may affect the interaction between the first magnet 130 and the second coil 120.
  • the third magnet 185 may play a role of alleviating or eliminating the influence of the magnetic field of the second magnet 180 on the interaction between the first magnet 130 and the second coil 120.
  • the third magnet 185 may serve to balance the weight with the second magnet 180 disposed on the bobbin 110.
  • the third magnet 185 may be disposed on the second side portion S23 positioned opposite to the second side portion S21 of the bobbin 110 in which the second magnet 180 is positioned to face the second magnet 180. Can be deployed.
  • the magnetic field of the third magnet 185 compensates for the magnetic field of the second magnet 180 that affects the first magnet 130 and the first coil 120, and thus the second magnet 180 for the AF operation.
  • the influence of the magnetic field may be alleviated or eliminated, and thus, the embodiment may perform an accurate AF operation.
  • FIG. 6 illustrates a positional relationship between the first coil 120 and the second and third magnets 180 and 185 disposed in the bobbin and the first magnets 130 disposed in the housing 140.
  • the first sides S11 to S14 of the bobbin 110 are positioned corresponding to, opposite to, or aligned with the first sides 141 of the housing 140, and the bobbin 110 is located.
  • the second sides S21 to S24 of FIG. 2) are positioned corresponding to, opposite to, or aligned with the second sides 142 of the housing 140.
  • Each of the second magnet and the third magnet 180 and 185 is positioned outside the first coil 120, and the outside of the first coil 120 is the center of the bobbin 110 based on the first coil 120. 101) may be the opposite side.
  • the horizontal length of any one of the second side portions S21 to S24 of the bobbin 110 in which the second magnet 180 is disposed is any other of the second side portions S21 to S24 of the bobbin 110. May be longer than the length of the transverse direction.
  • the horizontal length L1 of the second-first sides S21 and S23 in which the second and third magnets 180 and 185 of the second sides S21 to S24 of the bobbin 110 are disposed Is the horizontal length L2 of the second-second sides S22 or S24 in which the second and third magnets 180 and 185 of the second sides S21 to S24 of the bobbin 110 are not disposed. Longer than (L1> L2).
  • the length L1 in the horizontal direction of each of the second-first sides S21 and S23 on which the second and third magnets 180 and 185 are disposed may correspond to the first sides S12 of the bobbin 110.
  • To S14) may be shorter than the length in each horizontal direction.
  • the distance from the center of the bobbin 110 to an outer side surface of any one of the second side portions S21 to S24 of the bobbin 110, on which the second magnet 180 is disposed, is at the center 101 of the bobbin 110. It may be shorter than the distance to the outer surface of any other of the second sides S21 to S24 of 110.
  • the distance d1 from the center 101 of the bobbin 110 to the outer side surface of each of the second-first sides S21 and S23 is equal to the first distance of the bobbin 110 at the center 101 of the bobbin 110.
  • 2-2 is shorter than the distance d2 to the outer surface of each of the sides (d1 ⁇ d2).
  • the length L1 in the horizontal direction of the second-first sides S21 and S23 of the bobbin 110 may be shorter than the length L3 in the horizontal direction of the first sides S11 to S14 of the bobbin 110. (L1 ⁇ L3).
  • L1 ⁇ L3 the length of the transverse direction of the first sides of the bobbin 110 opposite the first magnet 130 is shortened, thereby causing the interaction between the first magnet 130 and the first coil 120. The electromagnetic force caused by this weakens, so that an electromagnetic force suitable for AF driving cannot be secured.
  • the separation distance D1 between one end of the first magnet 130 and the first edge M1 of the bobbin 110 is the separation distance between the other end of the first magnet 130 and the second edge M2 of the bobbin 110. Different from (D2).
  • the separation distance D1 between one end of the first magnet 130-3 and the first edge M1 of the bobbin 110 may correspond to the other end of the first magnet 130 and the second edge M2 of the bobbin 110. It may be greater than the separation distance (D2) between the (D1> D2).
  • the first edge M1 may be an edge where one end of the first side parts S11 to S14 of the bobbin 110 meets one end of the second-first side S21 or S23 of the bobbin 110.
  • the second edge M2 may be an edge where the other end of the first side parts S11 to S14 of the bobbin 110 meets one end of the second-second side part S22 or S24 adjacent thereto.
  • the length of the first region P1 of the first magnet 130-3 is longer than the length of the second region P2 of the first magnet 130-3, and the first region P1 is the first magnet.
  • An area from one end of the 130-3 to a point corresponding to the first edge M1, and a second area P2 is an area from the other end of the first magnet to a point corresponding to the second edge M2. Can be.
  • the first and second side parts S11 of the bobbin 110 are different from each other.
  • Outside surfaces of S14 and S21 to S24 may have a shape asymmetrically with respect to the first reference line.
  • the first reference line may be a virtual straight line passing through the center of the bobbin 110 and parallel to a direction (eg, the X axis) from the center of the bobbin 110 to one of the first sides of the bobbin 110. .
  • the first and second side portions of the bobbin 110 may have left and right asymmetrical shapes with respect to the second reference line (eg, the Y axis).
  • the second reference line may be an imaginary straight line perpendicular to the first reference line.
  • the lengths in the horizontal direction of the second-first sides S21 and S23 of the bobbin 110 facing each other are the same, and the second-second sides S22 and S24 of the bobbin 110 facing each other.
  • the lengths in the horizontal direction may be the same.
  • the outer surfaces of the first and second side parts S11 to S14 and S21 to S24 of the bobbin 110 may be symmetrical with respect to the third reference line.
  • the third reference line 601 may be a virtual straight line passing through the center 101 of the bobbin 110 and having an internal angle of 45 ° with each of the first and second reference lines (eg, the X and Y axes).
  • the outer surfaces of the first and second side parts S11 to S14 and S21 to S24 of the bobbin 110 may be one region of the outer circumferential surface of the bobbin 110 in which the first coil 120 is disposed.
  • the bobbin 110 may be formed.
  • the outer surfaces of the first and second side parts S11 to S14 and S21 to S24 may be bottom surfaces of the mounting groove 121.
  • first magnets 130-1 to 130-4 may be arranged asymmetrically with respect to the first and second reference lines, but the present disclosure is not limited thereto. 130-1 to 130-4 may be disposed symmetrically with respect to the first and second reference lines.
  • the first magnets 130-1 to 130-4 may be symmetrically disposed with respect to the third reference line 601, but are not limited thereto.
  • the third reference lines 601 may be used. It may be arranged asymmetrically with respect to).
  • the first separation distance between one ends of the first magnets 130-1 to 130-4 adjacent to the second-first sides S21 and S23 is adjacent to the second-second sides S22 and S24. It may be different from the second separation distance between the ends of the first magnets (130-1 to 130-4).
  • the first separation distance may be shorter than the second separation distance, but is not limited thereto.
  • the first separation distance and the second separation distance may be the same.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the lens driving apparatus shown in FIG. 2 taken along the line II ′.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the lens driving apparatus shown in FIG. 2 taken along the line II ′.
  • each of the second and third magnets 180 and 185 may overlap the first coil 120 in a direction 701 perpendicular to the optical axis OA.
  • the second magnet 180 may overlap or be aligned with the third magnet 185 in a direction 701 perpendicular to the optical axis OA.
  • the first position sensor 170 may overlap with each of the second and third magnets 180 and 185 in a direction 701 perpendicular to the optical axis OA at the initial position of the bobbin 110, but is not limited thereto. It doesn't happen. In another embodiment, the first position sensor 170 may not overlap at least one of the second and third magnets 180 and 185 in a direction 701 perpendicular to the optical axis OA.
  • the upper elastic member 150 and the lower elastic member 160 support the bobbin 110 by elasticity.
  • the upper elastic member 150 may be connected to the upper portion of the bobbin 110 and the upper portion of the housing 140 to support the upper portion of the bobbin 110 and the upper portion of the housing 140.
  • the lower elastic member 160 may be connected to the lower portion of the bobbin 110 and the lower portion of the housing 140 to support the lower portion of the bobbin 110 and the lower portion of the housing 140.
  • the support member 220 may movably support the housing 140 in a direction perpendicular to the optical axis with respect to the base 210.
  • the support member 220 may support at least one of the upper and lower elastic members 150 and 160 and the circuit board 250. Can be electrically connected
  • the support member 220 may electrically connect the upper elastic member 150 and the circuit board 250.
  • FIG. 8 illustrates an upper elastic member 150, a lower elastic member 160, a first position sensor 170, a board 190, a base 210, a support member 220, and a circuit board 250 illustrated in FIG. 1. ) Is a combined perspective view.
  • the upper elastic member 150 may be divided into two or more.
  • the upper elastic members 150 may be electrically separated from each other, and may include a plurality of upper elastic members 150 (150-1 to 150-6) spaced apart from each other.
  • the pads 191-1 to 191-4 of the board 190 may be electrically connected to a corresponding one of the plurality of upper elastic members 150-1 to 150-6.
  • the pads 191-1 to 191-4 of the board 190 illustrate electrical contact with a corresponding one of the upper elastic members 150-1 to 150-6, but is not limited thereto. no.
  • the pads 191-1 to 191-4 of the board 190 are electrically connected to the lower elastic member 160 or electrically to both the upper elastic member 150 and the lower elastic member 160. May be connected.
  • Each of the pads 191-1 to 191-4 of the board 190 electrically connected to the first position sensor 170 corresponds to any one of the plurality of upper elastic members 150-1 to 150-6. And may be electrically connected with.
  • At least one of the plurality of upper elastic members 150-1 to 150-6 may be electrically connected to a corresponding one of the support members 220-1 to 220-8.
  • Each of the first to fourth upper elastic members 150-1 to 150-4 has an inner frame 151 connected with the bobbin 110, an outer frame 152 connected with the housing 140, and an inner frame 151. ) And a frame connector 153 connecting the outer frame 152.
  • a through hole (not shown) coupled to the upper support protrusion of the bobbin 110 may be provided on the inner frame 151.
  • the outer frame 152 may be provided with a through hole 152a coupled to the upper support protrusion 143 of the housing 140.
  • the inner frames of the two upper elastic members selected from the first to fourth upper elastic members 150-1 to 150-4 may be electrically connected to both ends of the first coil 120.
  • the outer frame 152 of each of the first to fourth upper elastic members 150-1 to 150-4 may be connected to at least one of the support members.
  • each of the first and fourth upper elastic members 150-1 and 150-4 may be connected to two support members 220-1 and 220-2, 220-7, and 220-8.
  • the outer frame of each of the second and third upper elastic members 150-2 and 150-3 may be connected to one support member 220-3 and 220-4.
  • the frame connection part 153 may be bent at least once to form a pattern of a predetermined shape. Through the position change and the micro deformation of the frame connecting portion 153, the bobbin 110 may be elastically supported in the lifting and / or lowering operation in the first direction.
  • Each of the fifth and sixth upper elastic members 150-5 and 150-6 is coupled to the housing 140 and connected to a corresponding one of the support members 220-1 to 220-8.
  • each of the fifth and sixth upper elastic members 150-5 and 150-6 may have an outer frame coupled to the housing 140.
  • the fifth and sixth upper elastic members 150-5 and 150-6 may not be coupled to the bobbin 110, may be coupled only to the housing 140, and may elastically support the housing 140. That is, the fifth and sixth upper elastic members 150-5 and 150-6 may be spaced apart from the bobbin 110 and may not contact the bobbin 110.
  • each of the fifth and sixth upper elastic members 150-5 and 150-6 may be connected or coupled to one end of the support members 220-5 and 220-6, and the support members 220 The other end of -5, 220-6 may be electrically connected to the circuit board 250 through the through hole 230a provided in the circuit member 231.
  • each of the first to sixth upper elastic members 150-1 to 150-6 may include a first coupling part 510 and a support member (eg, 220-2) coupled to the housing 140. And a second coupling part 520 coupled to the first coupling part 520, and a connection part 530 connecting the first coupling part 510 and the second coupling part 520.
  • the support members 220-1 to 220-8 may be electrically connected to the second coupling part 520 of the outer frame 152 by soldering or a conductive adhesive member (eg, a conductive epoxy).
  • the connection part 530 may be bent at least once, and the width of the connection part 530 may be smaller than the width of the frame connection part 153 of the upper elastic member 150. Since the width of the connection portion 530 is narrower than the width of the frame connection portion 153 of the upper elastic member 150, the connection portion 530 can be easily moved in the first direction parallel to the optical axis or the optical axis, thereby the upper elastic The stress applied to the member 150 and the stress applied to the support member 220 may be dispersed.
  • the outer frame 152 of at least one of the first to sixth upper elastic members 150-1 to 150-6 is at least one of the at least one pads 191-1 to 191-4 of the board 190. And contact portions 159-1 to 159-4 that are in contact with or connected to each other.
  • each of the outer frames of the third to sixth upper elastic members 150-3 to 150-6 adjacent to the second sidewall 142 of the housing 140 in which the board 190 is disposed may have a board 190.
  • Contact portions 159-1 to 159-4 contacting or connected to any one of the pads 191-1 to 191-4.
  • each of the third to sixth upper elastic members 150-3 to 150-6 extend or extend from one end of the outer frame so that the pads 159-of the board 190 are extended. 1 to 159-4).
  • the lower elastic member 160 connects the inner frame 161 coupled with the lower support protrusion of the bobbin 110, the outer frame 162 coupled with the lower support protrusion of the housing 140, and connects the inner frame 161 with the outer frame. It may include a connecting portion 163 to.
  • the lower elastic member 160 is not divided, but may be divided into two or more in other embodiments.
  • the support members 220 may be disposed on the second sides 142 of the housing 140, respectively.
  • two support members 220 may be disposed on each of the four second sides 142.
  • only one support member may be disposed in each of the two second side portions 142 of the four second side portions 142 in the housing 140, and each of the remaining two second side portions 142 may be disposed.
  • Two support members may be arranged at the.
  • the support member 220 may be disposed in the form of a leaf spring on the first side portion 141 of the housing 140.
  • the support member 220 may form a path for transmitting a driving signal required by the first position sensor 170 and the first coil 120, and an output output from the first position sensor 170.
  • a path for providing a signal to the circuit board 250 may be formed.
  • the support member 220 may be implemented as a member that can be supported by elasticity, for example, a leaf spring, a coil spring, a suspension wire, or the like. In another embodiment, the support member 220 may be integrally formed with the upper elastic member.
  • the supporting members 220-1 to 220-8 may be spaced apart from the housing 140, and are not fixed to the housing 140, but are connected to the outer frame 153 of the upper elastic member 150. Can be connected directly to
  • connection part 530 of the outer frame 153 of the upper elastic member 150 is spaced apart from the housing 140, it can be easily moved in the first direction parallel to the optical axis or the optical axis.
  • connection part 530 which can be easily moved in the first direction
  • an optical axis or It can be moved more easily in the first direction parallel to the optical axis, thereby improving the accuracy of image stabilization.
  • stress can be dispersed against drops and impacts, thereby suppressing deformation and disconnection of the support members 220-1 to 220-8.
  • the first to sixth upper elastic members 150-1 to 150-6 may be electrically connected to the circuit board 250 through the support members 220-1 to 220-8.
  • the first position sensor 170 may be disposed on any one of the second sides 142 of the housing 140, and may sense the strength of the magnetic field of the second magnet.
  • the first position sensor 170 is mounted on the board 190 disposed in the housing 140 and may move together with the housing 140 when camera shake correction is performed.
  • the first position sensor 170 may monitor the strength of the magnetic field of the second magnet 180 mounted on the bobbin 110 as the bobbin 110 moves and output an output signal according to the detected result. have.
  • the first position sensor 170 may be disposed on the bottom surface of the board 190.
  • the lower surface of the board 190 may be a surface facing the upper surface of the housing 140 when the board 190 is mounted on the housing 140.
  • the first position sensor 170 may be implemented in the form of a driver including a hall sensor, or may be implemented by a position detection sensor alone, such as a hall sensor.
  • the first position sensor 170 may include two input terminals and two output terminals, and the first position sensor 170 may include input terminals and output terminals as pads 190-1 of the board 190. To 190-4) may be electrically connected to the corresponding one.
  • the board 190 may include pads 190-1 to 190-4 provided on the upper surface, and a circuit pattern or wiring (not shown) connecting the pads and the first position sensor 170 mounted on the lower surface.
  • the board 190 may be a printed circuit board, or an FPCB.
  • the first position sensor 170 may be disposed on an upper surface of the board 190, and the pads 190-1 to 190-4 may be provided on a lower surface of the board 190.
  • the pads 190-1 to 190-4 of the board 190 are formed by the third to sixth upper elastic members 150-3 to 150-6 and the supporting members 220-4 to 220-8. Since the first position sensor 170 is electrically connected to the circuit board 250, the first position sensor 170 may be electrically connected to the circuit board 250.
  • both ends of the first coil 120 may be connected to inner frames of the first and second upper elastic members 150-1 and 150-2, and the first and second upper elastic members 150-1 to 150-. 2) and the supporting members 220-1 to 220-3 may be electrically connected to the circuit board 250.
  • the base 210 may have a hollow corresponding to the hollow of the bobbin 110 and / or the hollow of the housing 140, and may have a shape coinciding with or corresponding to the cover member 300, for example, a rectangular shape. .
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the base 210, the second coil 230, and the circuit board 250 illustrated in FIG. 1.
  • the base 210 may include a step 211 to which an adhesive may be applied when fixing the cover member 300.
  • the step 211 may guide the cover member 300 coupled to the upper side, and the end of the cover member 300 may be coupled to the surface contact.
  • a base portion 255 having a corresponding size may be formed on a surface of the base 210 facing the portion where the terminal 251 of the circuit board 250 is formed.
  • the base 255 of the base 210 may be formed without the step 211 in a predetermined cross-section from the outer surface of the base 210 to support the terminal surface 253 of the circuit board 250.
  • An edge of the base 210 may have a recess 212.
  • the protrusion of the cover member 300 may be fastened to the base 210 in the recess 212.
  • seating grooves 215-1 and 215-2 on which the second position sensor 240 may be disposed may be provided on the upper surface of the base 210.
  • two mounting grooves 215-1 and 215-2 may be provided in the base 210, and the second position sensors 240: 240a and 240b may have the mounting grooves of the base 210.
  • the degree of movement of the housing 140 in the second direction and the third direction can be detected.
  • virtual lines connecting the centers of the mounting grooves 215-1 and 215-2 of the base 210 and the center of the base 210 may cross each other, for example, the seating of the base 210.
  • An angle formed by virtual lines connecting the centers of the grooves 215-1 and 215-2 with the center of the base 210 may be 90 °, but is not limited thereto.
  • the second coil 230 may be disposed on the upper portion of the circuit board 250, and the second position sensor 240 may be disposed on the lower portion of the circuit board 250.
  • the second position sensor 240 may detect a displacement of the housing 140 with respect to the base 210 in a direction perpendicular to the optical axis (eg, the Z axis) (eg, the X axis or the Y axis).
  • the second position sensor 240 is disposed to be orthogonal to each other so as to detect displacement of the housing 140 in a direction perpendicular to the optical axis, and measures the intensity of the magnetic field of the first magnet 130 according to the displacement of the housing 140. It may include two sensors 240a 240b that sense and output a signal (eg, a sense voltage) according to the sensed result.
  • a signal eg, a sense voltage
  • the circuit board 250 may be disposed on an upper surface of the base 210 and may include a hollow corresponding to the hollow of the bobbin 110, the hollow of the housing 140, and / or the hollow of the base 210. Can be.
  • the shape of the outer circumferential surface of the circuit board 250 may be a shape coinciding with or corresponding to the upper surface of the base 210, for example, a rectangular shape.
  • the circuit board 250 may be provided with at least one terminal surface 253 that is bent from the top surface and receives a plurality of terminals 251 or pins from which electrical signals are supplied from the outside. .
  • the second coil 230 is implemented in a form provided in a circuit member 231 separate from the circuit board 250, but is not limited thereto.
  • the second coil 230 may have a ring shape. May be implemented in the form of a coil block, or in the form of a FP coil, or in the form of a circuit pattern formed on the circuit board 250.
  • the second coil 230 may include a through hole 230a penetrating the circuit member 231.
  • the support member 220 may be electrically connected to the circuit board 250 through the through hole 230a.
  • the second coil 230 is disposed on the circuit board 250 so as to face the first magnet 130 disposed in the housing 140.
  • the second coil 230 may include four coils 230-1 to 230-4 that correspond to each of four sides of the circuit board 250, but is not limited thereto. Only two, such as one for the direction and one for the third direction, may be provided, or four or more may be provided.
  • the housing 140 may move in the second and / or third directions by the interaction of the first magnet 130 and the second coil 230 disposed to face each other, thereby performing image stabilization.
  • the second position sensor 240 may be provided as a hall sensor, and any sensor may be used as long as it can detect the magnetic field strength.
  • the second position sensor 240 may be implemented in the form of a driver including a hall sensor or may be implemented by a position detection sensor such as a hall sensor alone.
  • a plurality of terminals 251 may be installed on the terminal surface 253 of the circuit board 250.
  • the first and second coils 120 and 230 and the first and second position sensors may receive a driving signal from the outside through a plurality of terminals 251 installed on the terminal surface 253 of the circuit board 250.
  • the driving signals may be provided to the fields 170 and 240, and output signals output from the first and second position sensors 170 and 240 may be output to the outside.
  • the circuit board 250 may be provided as an FPCB, but is not limited thereto.
  • the terminals of the circuit board 250 may be directly formed on the surface of the base 210 using a surface electrode method or the like. Do.
  • the support member 220 may be electrically connected to a circuit pattern (not shown) formed on the upper surface of the circuit board 250 through soldering, but is not limited thereto.
  • the circuit board 250 may include a through hole (not shown) through which the support member 220 may pass.
  • the support member 220 may be electrically connected through a corresponding circuit pattern and soldering that may be disposed on the bottom surface of the circuit board 250 through a through hole (not shown) of the circuit board 250.
  • Coupling protrusions may be provided on an upper surface of the base 210 to couple the circuit board 250 and the base 210, and a through hole coupled to the coupling protrusion of the base 210 may be provided on the circuit board 250. Not shown) may be provided, or may be fixed by an adhesive member such as heat fusion or epoxy.
  • FIG. 10A illustrates an example of an arrangement relationship between the first coil 12 and the second magnet 13 mounted on the bobbin 11, and the position sensor 15 disposed on the housing 14.
  • the second magnet 13 and the first magnet 12 are disposed on the outer circumferential surface of the bobbin 11 so as not to overlap each other in the direction perpendicular to the optical axis. Since the separation distance d1 between the position sensors 15 can be reduced, the output of the position sensor 15 with high sensing sensitivity can be obtained.
  • the length h1 of the bobbin 11 in the optical axis direction should be designed to be equal to or greater than the sum of the lengths of the first coil 12 and the second magnet 13 in the optical axis direction. This may be a limitation in reducing the length of the bobbin 11 in the optical axis direction, and may be a limitation in reducing the thickness of the lens driving device and an optical device such as a mobile phone including the same.
  • the driving part (Fig. 1) is arranged so that the first coil 12 and the second magnet 13 are not overlapped. It is difficult to set the height of the region corresponding to H1 of 7 to 3.5 mm or less.
  • the drive may include a housing and bobbin, and configurations mounted to the housing and bobbin, and H1 may be the distance from the highest point to the lowest point of the drive.
  • FIG. 10B illustrates a disposition relationship between the first coil 12-1 and the second magnet 13-1 mounted on the bobbin 11-1, and the position sensor 15-1 disposed on the housing 14-1. Another example is shown.
  • the bobbin 11- The length h2 in the optical axis direction of 1) may be designed to be smaller than the sum of the lengths in the optical axis direction of the first coil 12-1 and the second magnet 13-1.
  • the separation distance d2 between the second magnet 13-1 and the first position sensor 15-1 is increased than the separation distance d1 of FIG. 10A, so that the output of the position sensor 15-1 is lowered, and thus the sensing sensitivity may be lowered.
  • d2 may be increased by at least the length of the first coil 120 in a direction perpendicular to the optical axis of the first coil 120 than d1.
  • FIG. 12A shows the output of the position sensor 15 shown in FIG. 10A
  • FIG. 12B shows the output of the position sensor 15-1 shown in FIG. 10B
  • the position sensors 15, 15-1 in Figs. 12A and 12B are Hall sensors
  • the x axis is the displacement of the bobbins 11, 11-1
  • the y axis represents the output of the Hall sensor.
  • the position sensor 15-1 of FIG. 12B according to the displacement of the bobbins 11 and 11-1 has a 60% lower output than the position sensor 15 of FIG. 12A.
  • FIG. 11 illustrates an arrangement relationship between the first coil 120 and the second magnet 180 and the first position sensor 170 disposed in the housing 140 according to the embodiment.
  • the second and third magnets 180 and 185 may have a first shape. It may be disposed outside the coil 120, and at the same time may overlap the first coil 120 in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the embodiment can reduce the length h3 of the bobbin 110 in the optical axis direction.
  • the length H1 in the optical axis direction of the driving unit which performs the AF driving and the OIS driving may be reduced, and the length H2 in the optical axis direction of the lens driving apparatus 100 may be reduced.
  • the thickness of an optical device such as a camera module or a mobile phone equipped with a lens driving apparatus according to the embodiment can be reduced.
  • the embodiment can prevent the output of the first position sensor 170 from falling and thus lowering the sensing sensitivity.
  • FIG. 13A illustrates an output of the first position sensor 170 according to the embodiment of FIG. 11.
  • the second and third magnets 180 and 185 are disposed outside of the first coil 120 such that the embodiment is almost similar to the output of the position sensor 15 shown in FIG. 12A.
  • the output and sensing sensitivity of the first position sensor 170 may be obtained.
  • FIG. 13B shows the relationship between the drive current of the first coil 12 of the example shown in FIG. 10A and the displacement of the bobbin 11
  • FIG. 13C shows the drive current of the first coil 120 of the embodiment shown in FIG. 11. The relationship between the displacements of the bobbin 110 is shown.
  • the lens driving apparatus may be applied to various fields, for example, an optical device including a camera module and a mobile device such as a mobile phone.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of the camera module 200 according to the embodiment.
  • the camera module includes a lens barrel 400, a lens driving device 100, a filter 610, an adhesive member 612, a first holder 600, a second holder 800, and an image sensor ( 810, a motion sensor 820, a controller 830, and a connector 840.
  • the lens barrel 400 may be mounted to the bobbin 110 of the lens driving apparatus 100.
  • the first holder 600 may be disposed under the base 210 of the lens driving apparatus 100.
  • the filter 610 may be mounted on the first holder 600, and the first holder 600 may include a protrusion 500 on which the filter 610 is seated.
  • the adhesive member 612 may couple or attach the base 210 of the lens driving apparatus 100 to the first holder 600.
  • the adhesive member 612 may serve to prevent foreign substances from flowing into the lens driving apparatus 100 in addition to the above-described adhesive role.
  • the adhesive member 612 may be an epoxy, a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable adhesive, or the like.
  • the filter 610 may serve to block light of a specific frequency band from light passing through the lens barrel 400 from entering the image sensor 810.
  • the filter 610 may be an infrared cut filter, but is not limited thereto. In this case, the filter 610 may be disposed to be parallel to the x-y plane.
  • a hollow may be formed at a portion of the first holder 600 on which the filter 610 is mounted so that light passing through the filter 610 may be incident on the image sensor 810.
  • the second holder 800 may be disposed under the first holder 600, and the image sensor 810 may be mounted on the second holder 600.
  • the image sensor 810 is a portion at which light passing through the filter 610 is incident to form an image included in the light.
  • the second holder 800 may be provided with various circuits, elements, controllers, etc. in order to convert the image formed in the image sensor 810 into an electrical signal to transmit to the external device.
  • the second holder 800 may be mounted with an image sensor, a circuit pattern may be formed, and may be implemented as a circuit board to which various elements are coupled.
  • the image sensor 810 may receive an image included in light incident through the lens driving apparatus 100, and may convert the received image into an electrical signal.
  • the filter 610 and the image sensor 810 may be spaced apart from each other in a first direction.
  • the motion sensor 820 may be mounted on the second holder 800, and may be electrically connected to the controller 830 through a circuit pattern provided in the second holder 800.
  • the motion sensor 820 outputs rotational angular velocity information by the movement of the camera module 200.
  • the motion sensor 820 may be implemented as a two-axis or three-axis gyro sensor or an angular velocity sensor.
  • the controller 820 may be mounted on the second holder 800 and may be electrically connected to the second position sensor 240 and the second coil 230 of the lens driving apparatus 100.
  • the second holder 800 may be electrically connected to the circuit board 250 of the lens driving apparatus 100, and the controller 820 mounted on the second holder 800 may be formed through the circuit board 250.
  • the second position sensor 240 and the second coil 230 may be electrically connected to each other.
  • the controller 830 may generate a driving signal for performing image stabilization of the OIS movable part of the lens driving apparatus 100 based on the output signals provided from the second position sensor 240 of the lens driving apparatus 100. You can print
  • the connector 840 is electrically connected to the second holder 800 and may have a port for electrically connecting with an external device.
  • the lens driving apparatus 100 forms an image of an object in space using reflection, refraction, absorption, interference, diffraction, etc., which are characteristics of light, and aims to increase the visual power of the eye, or It may be included in an optical instrument for the purpose of recording and reproducing the image by or for the purpose of optical measurement, propagation or transmission of the image.
  • the optical device according to the embodiment may include a portable terminal equipped with a smartphone and a camera.
  • FIG. 15 is a perspective view of a portable terminal 200A according to an embodiment
  • FIG. 16 is a block diagram of the portable terminal illustrated in FIG. 15.
  • the portable terminal 200A (hereinafter referred to as a “terminal”) includes a body 850, a wireless communication unit 710, an A / V input unit 720, a sensing unit 740, and input / output.
  • the output unit 750 may include a memory unit 760, an interface unit 770, a controller 780, and a power supply unit 790.
  • the body 850 shown in FIG. 15 is in the form of a bar, but is not limited thereto.
  • the body 850 may include a case (casing, housing, cover, etc.) forming an appearance.
  • the body 850 may be divided into a front case 851 and a rear case 852.
  • Various electronic components of the terminal may be built in a space formed between the front case 851 and the rear case 852.
  • the wireless communication unit 710 may include one or more modules that enable wireless communication between the terminal 200A and the wireless communication system or between the terminal 200A and the network in which the terminal 200A is located.
  • the wireless communication unit 710 may include a broadcast receiving module 711, a mobile communication module 712, a wireless internet module 713, a short range communication module 714, and a location information module 715. have.
  • the A / V input unit 720 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera 721 and a microphone 722.
  • the camera 721 may be a camera module 200 including the lens driving apparatus 100 according to the embodiment.
  • the sensing unit 740 detects the current state of the terminal 200A such as the open / closed state of the terminal 200A, the position of the terminal 200A, the presence or absence of user contact, the orientation of the terminal 200A, the acceleration / deceleration of the terminal 200A, and the like. Sensing may generate a sensing signal for controlling the operation of the terminal 200A. For example, when the terminal 200A is in the form of a slide phone, it may sense whether the slide phone is opened or closed. In addition, it is responsible for sensing functions related to whether the power supply unit 790 is supplied with power or whether the interface unit 770 is coupled to an external device.
  • the input / output unit 750 is for generating an input or output related to sight, hearing, or touch.
  • the input / output unit 750 may generate input data for controlling the operation of the terminal 200A, and may also display information processed by the terminal 200A.
  • the input / output unit 750 may include a key pad unit 730, a display module 751, a sound output module 752, and a touch screen panel 753.
  • the keypad 730 may generate input data by a keypad input.
  • the display module 751 may include a plurality of pixels whose color changes according to an electrical signal.
  • the display module 751 may be a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, or a three-dimensional display. It may include at least one of a display (3D display).
  • the sound output module 752 may output audio data received from the wireless communication unit 710 in a call signal reception, call mode, recording mode, voice recognition mode, or broadcast reception mode, or may be stored in the memory unit 760. Audio data can be output.
  • the touch screen panel 753 may convert a change in capacitance generated due to a user's touch on a specific area of the touch screen into an electrical input signal.
  • the memory unit 760 may store a program for processing and controlling the control unit 780 and stores input / output data (for example, a phone book, a message, an audio, a still image, a picture, a video, etc.). Can be stored temporarily.
  • the memory unit 760 may store an image captured by the camera 721, for example, a picture or a video.
  • the interface unit 770 serves as a path for connecting with an external device connected to the terminal 200A.
  • the interface unit 770 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the terminal 200A, or transmits data inside the terminal 200A to the external device.
  • the interface unit 770 may include a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, a port for connecting a device equipped with an identification module, and audio I / O. Output) port, video I / O (Input / Output) port, and earphone port.
  • the controller 780 may control the overall operation of the terminal 200A.
  • the controller 780 may perform related control and processing for voice call, data communication, video call, and the like.
  • the controller 780 may include the panel controller 144 of the touch screen panel driver of FIG. 1, or may perform a function of the panel controller 144.
  • the controller 780 may include a multimedia module 781 for playing multimedia.
  • the multimedia module 781 may be implemented in the controller 180 or may be implemented separately from the controller 780.
  • the controller 780 may perform a pattern recognition process for recognizing a writing input or a drawing input performed on a touch screen as text and an image, respectively.
  • the power supply unit 790 may receive an external power source or an internal power source under the control of the controller 780 to supply power required for the operation of each component.
  • It can be used in a lens driving device that can reduce the height in the optical axis direction and at the same time prevent the output sensor and the sensitivity of the position is lowered, and a camera module and an optical device including the same.

Abstract

실시 예는 제1 측부들 및 제2 측부들을 포함하는 하우징, 하우징 내에 배치되고 하우징의 제1 측부들에 대응하는 제1 측부들 및 하우징의 제2 측부들에 대응하는 제2 측부들을 포함하는 보빈, 보빈의 외측면에 배치되는 제1 코일, 하우징의 제1 측부들에 배치되는 제1 마그네트, 보빈의 제2 측부들 중 어느 하나에 배치되는 제2 마그네트, 및 하우징의 제2 측부들 중 어느 하나에 배치되고 제2 마그네트의 자기장의 세기를 감지하는 위치 센서를 포함하며, 제2 마그네트는 제1 코일의 바깥쪽에 위치하고, 제1 코일의 바깥쪽은 제1 코일을 기준으로 보빈의 중심 쪽의 반대쪽이다.

Description

렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
실시 예는 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기에 관한 것이다.
초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 모듈은 기존의 일반적인 카메라 모듈에 사용된 보이스 코일 모터(VCM:Voice Coil Motor)의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련 연구가 활발히 진행되어 왔다.
스마트폰 및 카메라가 장착된 휴대폰과 같은 전자 제품의 수요 및 생산이 증가되고 있다. 휴대폰용 카메라는 고화소화 및 소형화 추세이며, 그에 따라 액츄에이터도 소형화, 대구경화, 멀티 기능화되고 있다. 고화소화의 휴대폰용 카메라를 구현하기 위하여 휴대폰용 카메라의 성능 향상 및 오토 포커싱, 셔터 흔들림 개선, 및 줌(Zoom) 기능 등의 추가적인 기능이 요구된다.
실시 예는 높이를 광축 방향으로의 높이를 줄임과 동시에 위치 센서의 출력 및 센싱 감도가 낮아지는 것을 방지할 수 있는 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기를 제공한다.
실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 제1 측부들 및 제2 측부들을 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징의 제1 측부들에 대응하는 제1 측부들, 및 상기 하우징의 제2 측부들에 대응하는 제2 측부들을 포함하는 보빈; 상기 보빈의 외측면에 배치되는 제1 코일; 상기 하우징의 제1 측부들에 배치되는 제1 마그네트; 상기 보빈의 제2 측부들 중 어느 하나에 배치되는 제2 마그네트; 및 상기 하우징의 제2 측부들 중 어느 하나에 배치되고, 상기 제2 마그네트의 자기장의 세기를 감지하는 위치 센서를 포함하며, 상기 제2 마그네트는 상기 제1 코일의 바깥쪽에 위치하고, 상기 제1 코일의 바깥쪽은 상기 제1 코일을 기준으로 상기 보빈의 중심 쪽의 반대쪽이다.
상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트가 배치되는 어느 하나의 가로 방향의 길이는 상기 보빈의 제2 측부들 중 다른 어느 하나의 가로 방향의 길이보다 길 수 있다.
상기 보빈의 중심에서 상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트가 배치되는 어느 하나의 외측면까지의 거리는 상기 보빈의 중심에서 상기 보빈의 제2 측부들 중 다른 어느 하나의 외측면까지의 거리보다 짧을 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치는 상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트가 배치되는 어느 하나와 마주보는 다른 어느 하나에 배치되는 제3 마그네트를 더 포함할 수 있다.
상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트와 상기 제3 마그네트가 배치되는 제2 측부들 각각의 가로 방향의 길이는 나머지 제2 측부들 각각의 가로 방향의 길이보다 길고, 상기 제2 마그네트 및 상기 제3 마그네트가 배치되는 상기 보빈의 제2 측부들 각각의 가로 방향의 길이는 상기 보빈의 제1 측부들 각각의 가로 방향의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 보빈의 중심에서 상기 제2 마그네트와 상기 제3 마그네트가 배치되는 제2 측부들 각각의 외측면까지의 거리는 상기 보빈의 중심에서 나머지 제2 측부들 각각의 외측면까지의 거리보다 짧을 수 있다.
상기 제3 마그네트는 광축과 수직한 방향으로 상기 제1 코일과 오버랩될 수 있다.
상기 보빈의 제1 측부들 및 제2 측부들에는 외측면으로부터 함몰되는 제1 안착홈이 마련되며, 상기 제1 코일은 상기 제1 안착홈에 배치되고, 상기 제2 마그네트와 상기 제3 마그네트가 배치된 제2 측부들 각각에는 상기 제2 마그네트 또는 상기 제3 마그네트가 삽입되어 배치되기 위한 제2 안착홈이 마련될 수 있다.
상기 보빈의 초기 위치에서 상기 위치 센서는 광축과 수직한 방향으로 상기 제2 마그네트와 오버랩될 수 있다.
상기 보빈의 제1 측부들 및 제2 측부들은 제1 기준선 및 제2 기준선들 각각을 기준으로 좌우 비대칭이고, 제3 기준선을 기준으로 좌우 대칭인 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 기준선은 상기 보빈의 중심을 지나고, 상기 보빈의 중심에서 상기 보빈의 제1 측부들 중 어느 하나로 향하는 방향과 평행한 직선일 수 있고, 상기 제2 기준선은 상기 제1 기준선에 수직인 직선일 수 있고, 상기 제3 기준선은 상기 보빈의 중심을 지나고, 상기 제1 기준선 및 상기 제2 기준선 각각과의 내각이 45°를 이루는 직선일 수 있다.
상기 렌즈 구동 장치는 상기 보빈과 상기 하우징에 결합되는 상측 탄성 부재; 및 상기 위치 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 하우징의 제2 측부들 중 어느 하나의 상부에 배치되며, 상기 상측 탄성 부재와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 마그네트의 일단과 상기 보빈의 제1 모서리 간의 이격 거리는 상기 제1 마그네트의 타단과 상기 보빈의 제2 모서리 간의 이격 거리와 다르며, 상기 제1 모서리는 상기 보빈의 제1 측부의 일단과 상기 제2 마그네트가 배치되는 상기 보빈의 제2 측부의 일단이 만나는 모서리이고, 상기 제2 모서리는 상기 보빈의 제1 측부의 타단과 이와 인접하는 상기 제2 마그네트가 배치되지 않는 상기 보빈의 제2 측부의 일단이 만나는 모서리일 수 있다.
상기 제1 마그네트의 제1 영역의 길이는 상기 제1 마그네트의 제2 영역의 길이보다 길며, 상기 제1 영역은 상기 제1 마그네트의 일단으로부터 상기 제1 모서리에 대응하는 지점까지의 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 제1 마그네트의 타단으로부터 상기 제2 모서리에 대응하는 지점까지의 영역일 수 있다.
상기 제2 마그네트는 광축과 수직한 방향으로 상기 제1 코일과 오버랩되고, 상기 위치 센서는 상기 보빈의 초기 위치에서 상기 광축과 수직한 방향으로 상기 제1 코일과 오버랩되지 않을 수 있다.
다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 제1 측부들 및 상기 제1 측부들 사이에 배치되는 제2 측부들을 갖는 보빈; 상기 보빈의 제1 및 제2 측부들의 외측면에 배치되는 제1 코일; 상기 보빈을 내측에 수용하며, 상기 보빈의 제1 측부들에 대응하여 위치하는 제1 측부들, 및 상기 보빈의 제2 측부들에 대응하여 위치하는 제2 측부들을 갖는 하우징; 상기 하우징의 제1 측부들에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 이동시키는 제1 마그네트; 상기 제1 코일의 바깥쪽에 위치하도록 상기 보빈의 제2 측부들 중 제2-1 측부에 배치되는 제2 마그네트; 및 상기 제1 마그네트와 이격하도록 상기 하우징에 배치되고, 상기 제2 마그네트의 자기장의 세기를 감지하는 위치 센서를 포함하며, 상기 보빈의 제1 및 제2 측부들은 제1 및 제2 기준선들 각각을 기준으로 좌우 비대칭이고, 제3 기준선을 기준으로 좌우 대칭인 형상을 가지며, 상기 제1 기준선은 상기 보빈의 중심을 지나고 상기 보빈의 중심에서 상기 제1 측부들 중 어느 하나로 향하는 방향과 평행한 직선이고, 상기 제2 기준선은 상기 제1 기준선에 수직인 직선이고, 상기 제3 기준선은 상기 보빈의 중심을 지나고 제1 및 제2 기준선들 각각과의 내각이 45 °를 이루는 직선이다.
상기 렌즈 구동 장치는 상기 제1 코일의 바깥쪽에 위치하도록 상기 보빈의 제2 측부들 중 제2-2 측부에 배치되는 제3 마그네트를 더 포함할 수 있다.
상기 제2-1 측부 및 상기 제2-2 측부 각각의 가로 방향의 길이는 상기 제2-1 측부 및 상기 제2-2 측부를 제외한 나머지인 제2-3 측부들의 가로 방향의 길이보다 길 수 있다.
상기 제2-1 측부와 상기 제2-1 측부는 서로 마주볼 수 있다.
상기 보빈의 중심에서 상기 제2-1 측부 및 상기 제2-2 측부 각각의 외측면까지의 거리는 상기 보빈의 중심에서 상기 제2-3 측부들 각각의 외측면까지의 거리보다 짧을 수 있다.
상기 보빈의 중심으로부터 상기 제2 마그네트까지의 이격 거리는 상기 보빈의 중심으로부터 상기 제1 코일까지의 이격 거리보다 더 클 수 있다.
다른 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 제1 측부들 및 상기 제1 측부들 사이에 배치되는 제2 측부들, 상기 제1 및 제2 측부들의 외측면으로부터 함몰되는 코일용 안착홈을 포함하는 보빈; 상기 보빈의 코일용 안착홈 내에 배치되는 제1 코일; 상기 보빈을 내측에 수용하며, 상기 보빈의 제1 측부들에 대응하여 위치하는 제1 측부들, 및 상기 보빈의 제2 측부들에 대응하여 위치하는 제2 측부들을 갖는 하우징; 상기 하우징의 제1 측부들에 배치되고, 상기 제1 코일과의 상호 작용에 의하여 상기 보빈을 이동시키는 제1 마그네트; 상기 보빈의 제2 측부들 중 어느 하나에 배치되는 제2 마그네트; 및 상기 하우징에 배치되고, 상기 제2 마그네트의 자기장의 세기를 감지하는 위치 센서를 포함하며, 상기 보빈의 코일용 안착홈은 상기 제1 코일이 안착되는 바닥, 상기 바닥의 일 측에 위치하고 상기 바닥으로부터 광축과 수직한 방향으로 돌출되는 제1 돌출부, 및 상기 바닥의 타 측에 위치하고 상기 바닥으로부터 광축과 수직한 방향으로 돌출되는 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 마그네트가 삽입되는 관통 홀이 마련되며, 상기 관통 홀에 삽입된 제2 마그네트는 상기 제2 돌출부에 의해 지지된다.
실시 예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 이동시키는 상술한 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치; 및 상기 렌즈 구동 장치를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다.
실시 예에 따른 광학 기기는 전기적 신호에 의하여 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 모듈; 렌즈를 통하여 입사되는 이미지를 전기적 신호로 변환하는 상술한 실시 예에 따른 카메라 모듈; 및 상기 디스플레이 모듈, 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
실시 예는 광축 방향으로의 높이를 줄임과 동시에 위치 센서의 출력 및 센싱 감도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 커버 부재를 제외한 렌즈 구동 장치의 결합 사시도를 나타낸다.
도 3a는 도 1에 도시된 보빈, 제1 코일과 제2 및 제3 마그네트들의 사시도를 나타낸다.
도 3b는 보빈에 장착된 제1 코일과 제2 마그네트의 확대도를 나타낸다.
도 3c는 보빈의 평면도를 나타낸다.
도 4a는 도 1에 도시된 하우징, 제1 위치 센서, 보드, 및 제1 마그네트의 제1 분해 사시도를 나타낸다.
도 4b는 도 1에 도시된 하우징, 제1 마그네트, 요크의 제2 분해 사시도를 나타낸다.
도 5는 제1 위치 센서와 보드의 장착을 위하여 하우징에 마련되는 장착 홈들을 나타낸다.
도 6은 보빈에 배치된 제1 코일과 제2 및 제3 마그네트들과 하우징에 배치된 제1 마그네트들 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 7은 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치를 I-I' 선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 1에 도시된 상측 탄성 부재, 하측 탄성 부재, 제1 위치 센서, 보드, 베이스, 지지 부재 및 회로 기판의 결합 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 1에 도시된 베이스, 제2 코일 및 회로 기판의 분해 사시도를 나타낸다.
도 10a는 보빈에 장착되는 제1 코일과 제2 마그네트, 및 하우징에 배치되는 위치 센서의 배치 관계의 일 예를 나타낸다.
도 10b는 보빈에 장착되는 제1 코일과 제2 마그네트, 및 하우징에 배치되는 위치 센서의 배치 관계의 다른 예를 나타낸다.
도 11은 실시 예에 따른 보빈에 배치되는 제1 코일과 제2 마그네트, 및 하우징에 배치되는 제1 위치 센서의 배치 관계를 나타낸다.
도 12a는 도 10a에 도시된 위치 센서의 출력을 나타낸다.
도 12b는 도 10b에 도시된 위치 센서의 출력을 나타낸다.
도 13a는 도 11의 실시 예에 따른 제1 위치 센서의 출력을 나타낸다.
도 13b는 도 10a에 도시된 예의 제1 코일의 구동 전류와 보빈의 변위 간의 관계를 나타낸다.
도 13c는 도 11에 도시된 실시 예의 제1 코일의 구동 전류와 보빈의 변위 간의 관계를 나타낸다.
도 14는 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 16은 도 15에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치에 대해 다음과 같이 살펴본다. 설명의 편의상, 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치는 데카르트 좌표계(x, y, z)를 사용하여 설명하지만, 다른 좌표계를 사용하여 설명할 수도 있으며, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 각 도면에서 x축과 y축은 광축 방향인 z축에 대하여 수직한 방향을 의미하며, 광축 방향인 z축 방향을 '제1 방향'이라 칭하고, x축 방향을 '제2 방향'이라 칭하고, y축 방향을 '제3 방향'이라 칭할 수 있다.
스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 모바일 디바이스의 소형 카메라 모듈에 적용되는 '손떨림 보정 장치'란 정지 화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 장치를 의미할 수 있다.
또한, '오토 포커싱 장치'란, 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 장치이다. 이와 같은 손떨림 보정 장치와 오토 포커싱 장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 실시 예에 의한 렌즈 구동 장치는, 적어도 한 장의 렌즈로 구성된 광학 모듈을 광축에 대해 평행한 제1 방향으로 움직이거나, 제1 방향에 수직인 제2 및 제3 방향에 의해 형성되는 면에 대하여 움직여 손떨림 보정 동작 및/또는 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)의 분해 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1의 커버 부재(300)를 제외한 렌즈 구동 장치의 결합 사시도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 렌즈 구동 장치(100)는 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 제1 마그네트(magnet, 130), 하우징(140), 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 제1 위치 센서(170), 및 제2 마그네트(180)를 포함한다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 제3 마그네트(185), 보드(190), 지지 부재(220), 제2 코일(230), 제2 위치 센서(240), 회로 기판(250), 베이스(210), 및 커버 부재(300)를 더 포함할 수 있다.
또한 렌즈 구동 장치(100)는 하우징(140)에 결합되는 제1 및 제2 요크들(yokes, 192a, 192b)를 더 포함할 수도 있다.
먼저 커버 부재(300)에 대하여 설명한다.
커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 제1 마그네트(magnet, 130), 하우징(140), 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 제1 위치 센서(170), 제2 마그네트(180), 보드(190), 지지 부재(220), 제2 코일(230), 제2 위치 센서(240), 및 회로 기판(250)을 수용한다.
커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상단부 및 측벽들을 포함하는 상자 형태일 수 있으며, 커버 부재(300)의 하부는 베이스(210)의 상부와 결합될 수 있다. 커버 부재(300)의 상단부의 형상은 다각형, 예컨대, 사각형 또는 팔각형 등일 수 있다.
커버 부재(300)는 보빈(110)과 결합하는 렌즈(미도시)를 외부광에 노출시키는 중공을 상단부에 구비할 수 있다. 또한, 카메라 모듈의 내부에 먼지나 수분 등의 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위하여 커버 부재(300)의 중공에는 광투과성 물질로 이루어진 윈도우(Window)가 추가적으로 구비될 수 있다.
커버 부재(300)의 재질은 제1 마그네트(130)와 붙는 현상을 방지하기 위하여 SUS 등과 같은 비자성체일 수 있으나, 자성 재질로 형성하여 요크(yoke) 기능을 할 수도 있다.
다음으로 보빈(110)을 설명한다.
보빈(110)은 하우징(140)의 내측에 배치되고, 제1 코일(120)과 제1 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축 방향 또는 제1 방향, 예컨대, Z축 방향으로 이동 가능하다.
도 3a는 도 1에 도시된 보빈(110), 제1 코일(120)과 제2 및 제3 마그네트들(180,185)의 사시도를 나타내고, 도 3b는 보빈(110)에 장착된 제1 코일(120)과 제2 마그네트(180)의 확대도를 나타내고, 도 3a는 보빈(110)의 평면도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 보빈(110)은 도시하지는 않았으나, 내측에 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴(lens barrel, 미도시)을 포함할 수 있으며, 렌즈 배럴은 보빈(110)의 내측에 다양한 방식으로 결합할 수 있다.
보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴의 장착을 위하여 중공을 갖는 구조일 수 있다. 중공의 형상은 원형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보빈(110)은 서로 이격하는 제1 측부들(S11 내지 S14) 및 서로 이격하는 제2 측부들(S21 내지 S24)을 포함할 수 있다. 보빈(110)의 제1 측부들(S11 내지 S14)은 제2 측부들(S21 내지 S24) 사이에 배치될 수 있으며, 제2 측부들(S21 내지 S24)을 서로 연결할 수 있다.
보빈(110)은 상측 탄성 부재의 설치 위치를 가이드하는 역할을 수행하는 가이드부(111)를 상부면에 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이, 보빈(110)의 가이드부(111)는 상측 탄성 부재(150)의 프레임 연결부(153)가 지나가는 경로를 가이드하도록 상부면으로부터 제1 방향(예컨대, Z축 방향)으로 돌출될 수 있다.
또한 보빈(110)은 제1 방향과 직교하는 제2 또는/및 제3 방향으로 돌출되어 형성되는 돌출부(112)를 포함할 수 있다. 보빈(110)의 돌출부(112)의 상부면(112)에는 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)이 안착될 수 있다.
보빈(110)의 돌출부(111)는 보빈(110)이 오토 포커싱 기능을 위해 광축에 평행한 방향인 제1 방향 또는 제1 방향에 평행한 방향으로 움직일 때, 외부 충격 등에 의해 보빈(110)이 규정된 범위 이상으로 움직이더라도, 보빈(110)이 하우징(140)에 직접 충돌하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
예컨대, 가이드부(111)는 보빈(110)의 제1 측부들(S11 내지 S14)의 상면에 마련될 수 있고, 및 돌출부(112)는 보빈(110)의 제1 측부들(S11 내지 S14)의 외측면에 마련될 수 있다.
보빈(110)은 상측 탄성 부재(150)에 결합 및 고정되는 상측 지지 돌기(미도시)를 포함할 수 있다. 예컨대, 보빈(110)은 상측 탄성 부재(150)의 내측 프레임(151)과 결합하도록 상부면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 상측 지지 돌기(미도시)를 포함할 수도 있다.
보빈(110)은 제1 코일(120)이 안착, 삽입, 또는 배치되는 코일용 안착홈(121)을 가질 수 있다. 코일용 안착홈(121)은 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)의 외측면으로부터 함몰된 홈 구조일 수 있으며, 제1 코일의 형상과 일치하는 형상, 예컨대, 링 형상을 가질 수 있다.
예컨대, 코일용 안착홈(121)은 바닥(121c, 도 11 참조), 바닥(121c)의 일 측(예컨대, 상측)에 위치하고 바닥(121c)으로부터 광축과 수직한 방향으로 돌출되는 제1 돌출부인 제1 측벽(121a), 및 바닥(121c)의 타 측(예컨대, 하측)에 위치하고 바닥(121c)으로부터 광축과 수직한 방향으로 돌출되는 제2 돌출부인 제2 측벽(121b)을 포함할 수 있다.
보빈(110)은 제2 마그네트(180)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되는 제2 마그네트용 안착홈(180a)을 코일용 안착홈(121)의 제1 측벽(121a)에 가질 수 있다.
제2 마그네트용 안착홈(180a)은 제1 측벽(121a)을 관통하여 코일용 안착홈(121)과 연결되는 관통홀의 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 코일용 안착홈(121)의 제1 측벽(121a)에는 제2 마그네트(180)를 삽입하기 위한 관통홀이 마련되지만, 제2 측벽(121b)에는 관통홀이 마련되지 않을 수 있으며, 제2 마그네트용 안착홈(180a)에 삽입된 제2 마그네트(180)는 코일용 안착홈(121)의 제2 측벽(121b)에 접촉되고, 제2 측벽(121b)에 의해 지지될 수 있다. 코일용 안착홈(121)의 바닥에 안착된 제1 코일(120)의 바깥쪽에 위치할 수 있다.
보빈(110)의 제2 마그네트용 안착홈(180a)은 제2 마그네트(180)의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다. 제2 마그네트(180)를 고정하기 위하여 본드 탱크 등을 안착홈(180a) 내에 배치시킬 수 있다.
또한 보빈(110)은 제3 마그네트(185)가 안착, 삽입, 고정, 또는 배치되는 제3 마그네트용 안착홈(185a)을 코일용 안착홈(121)의 제1 측벽(121a)에 가질 수 있다.
제3 마그네트용 안착홈(185a)은 관통홀 형태일 수 있으며, 제2 마그네트용 안착홈(180a)과 이격될 수 있다.
예컨대, 코일용 안착홈(121)의 제1 측벽(121a)에는 제3 마그네트(185)를 삽입하기 위한 관통홀이 마련되지만, 제2 측벽(121b)에는 관통홀이 마련되지 않을 수 있다. 제3 마그네트용 안착홈(185a)에 삽입된 제3 마그네트(185)는 코일용 안착홈(121)의 제2 측벽(121b)에 접촉되고, 제2 측벽(121b)에 의해 지지될 수 있으며, 코일용 안착홈(121)의 바닥에 안착된 제1 코일(120)의 바깥쪽에 위치할 수 있다.
제3 마그네트용 안착홈(185a)은 제3 마그네트(185)의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다.
제2 마그네트용 안착홈(180a)은 제2 측부들(S21 내지 S22) 중 어느 하나(예컨대, S21)에 마련될 수 있고, 제3 마그네트용 안착홈(185a)은 제2 측부들(S21 내지 S22) 중 다른 어느 하나(예컨대, S23)에 마련될 수 있다.
제3 마그네트용 안착홈(185a)은 제2 마그네트용 안착홈(180a)과 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제3 마그네트용 안착홈(185a)의 중앙과 제2 마그네트 안착홈(180a)의 중앙을 잇는 선(601)은 보빈(110)의 중앙(101)을 지나도록 정렬될 수 있다. 이는 제1 위치 센서(170)에 대하여 제2 마그네트(180)와 제3 마그네트(185)를 서로 균형있게 보빈(110)에 배치 또는 정렬시킴으로써, AF(Auto Focusing) 구동을 정확하게 하기 위함이다.
다음으로 제1 코일(120)에 대하여 설명한다.
제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측면 상에 배치된다. 제1 방향과 수직인 제2 방향 또는 제3 방향으로 제1 코일(120)은 제2 마그네트(180) 및 제3 마그네트(185)와 오버랩되도록 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 코일(130)은 코일용 안착홈(121) 내에 배치될 수 있고, 제2 마그네트(180)는 제2 마그네트용 안착홈(185a) 내에 삽입되어 제1 코일(120)의 바깥 쪽에 배치될 수 있고, 제2 마그네트(180)는 제2 마그네트용 안착홈(185a) 내에 삽입되어 제1 코일(120)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 여기서 제1 코일(120)의 바깥쪽은 제1 코일(120)을 기준으로 보빈(110)의 중심(101) 쪽의 반대쪽일 수 있다.
보빈(110)에 배치된 제2 마그네트(180), 및 제3 마그네트(185) 각각은 광축(OA)과 수직한 방향으로 제1 코일(120)과 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 보빈(110)에 배치된 제2 마그네트(180), 및 제3 마그네트(185) 각각은 제1 코일(120)과 접할 수도 있다.
제1 코일(120)은 광축(OA)을 중심으로 회전하는 방향으로 보빈(110)의 외주면을 감싸도록 권선되는 링 형상일 수 있다. 예컨대, 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외주면에 형성되는 코일용 안착홈(121) 내에 삽입, 배치, 또는 고정될 수 있다.
코일용 안착홈(121)은 보빈(110)의 외주면으로터 함몰된 구조를 가지며, 링 형상의 홈일 수 있다.
제1 코일(120)은 보빈(110)의 외주면에 직접 권선될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시 예에 의하면, 제1 코일(120)은 코일 링을 이용하여 보빈(110)에 권선되거나, 각진 링 형상의 코일 블록으로 마련될 수도 있다.
제1 코일(120)은 구동 신호(예컨대, 구동 전류)가 공급되면 제1 마그네트(130)와 전자기적 상호 작용을 통해 전자기력을 형성할 수 있으며, 형성된 전자기력에 의하여 제1 방향으로 보빈(110)이 이동될 수 있다.
제1 코일(120)은 하우징(140)에 배치되는 제1 마그네트(130)와 서로 대응되거나 또는 광축과 수직한 방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있는데, 제1 마그네트(130)가 단일 몸체로 구성되어 제1 코일(120)과 마주보는 면 전체가 동일한 극성을 가지도록 배치될 수 있다.
제1 마그네트(130)가 광축(OA)에 수직한 면으로 2분할 또는 4분할되어 제1 코일(120)과 마주보는 면이 2개 또는 그 이상으로 구분될 경우, 제1 코일(120) 역시 분할된 제1 마그네트(130)와 대응되는 개수로 분할 구성되는 것도 가능하다.
다음으로 하우징(140)에 대하여 설명한다.
하우징(140)은 구동용인 제1 마그네트(130), 및 제1 위치 센서(170)를 지지한다. 또한 하우징(140)은 보드(190)를 지지할 수 있다.
하우징(140)은 제1 코일(120) 및 제1 마그네트(130)의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축과 평행한 제1 방향으로 보빈(110)이 이동할 수 있도록 내측에 보빈(110)을 수용할 수 있다.
하우징(140)은 전체적으로 중공 기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 다각형(예컨대, 사각형, 또는 팔각형) 또는 원형의 중공을 구비할 수 있다.
도 4a는 도 1에 도시된 하우징(140), 제1 위치 센서(170), 보드(190), 및 제1 마그네트(130)의 제1 분해 사시도를 나타내고, 도 4b는 도 1에 도시된 하우징(140), 제1 마그네트(130), 요크(192a, 192b)의 제2 분해 사시도를 나타내고, 도 5는 제1 위치 센서(170)와 보드(190)의 장착을 위하여 하우징(140)에 마련되는 장착 홈들(141-1, 141-2)을 나타낸다.
도 4a 내지 도 5를 참조하면, 하우징(140)은 복수의 측부들(141,142)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(140)은 서로 이격하는 제1 측부들(141)과 서로 이격하는 제2 측부들(142)을 포함할 수 있다. 하우징(140)의 제1 측부들(141) 각각의 가로 방향의 길이는 제2 측부들(142) 각각의 가로 방향의 길이보다 클 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(140)의 제1 측부들(141)은 제1 마그네트(130)가 설치되는 부분에 해당할 수 있다. 하우징(140)의 제2 측부들(142)은 인접하는 2개의 제1 측부들(141) 사이에 위치할 수 있고, 지지 부재(220)가 배치되는 부분에 해당할 수 있다.
하우징(140)의 제1 측부들(141)은 하우징(140)의 제2 측부들(142)을 상호 연결하며, 일정 깊이의 평면을 포함할 수 있다. 하우징(140)의 제1 측부들(141) 각각은 이와 대응되는 제1 마그네트(130)의 면적과 동일하거나 넓은 면적을 가질 수 있다.
보빈(110)이 광축(OA) 방향으로 이동할 때, 보빈(110)의 돌출부(112)와 간섭을 피하기 위하여 하우징(140)은 보빈(110)의 돌출부(112)와 대응되는 위치에 마련되는 안착홈(146)을 구비할 수 있다.
하우징(140)은 제1 마그네트(130)를 수용하기 위한 제1 마그네트 안착부(141a), 보드(190)를 수용하기 위한 보드용 장착홈(141-1), 및 제1 위치 센서(170)를 수용하기 위한 제1 위치 센서용 장착홈(141-2)을 구비할 수 있다.
제1 마그네트 안착부(141a)는 하우징(140)의 제1 측부들(141) 중 적어도 하나의 내측 하단에 마련될 수 있다. 예컨대, 제1 마그네트 안착부(141a)는 4개의 제1 측부들 각각의 내측 하단에 마련될 수 있고, 제1 마그네트들(130) 각각은 제1 마그네트 안착부들(141a) 중 대응하는 어느 하나에 삽입, 고정될 수 있다.
하우징(140)의 제1 마그네트 안착부(141a)는 제1 마그네트(130)의 크기와 대응되는 요홈으로 형성될 수 있다. 제2 코일(240)과 마주보는 하우징(140)의 제1 마그네트 안착부(141a)의 바닥면에는 개구가 형성될 수 있고, 제1 마그네트 안착부(141a)에 고정된 제1 마그네트(130)의 바닥면은 제2 코일(230)과 마주볼 수 있다.
보드용 장착홈(141-1)은 하우징(140)의 제2 측부들(142) 중 어느 하나의 상부 또는 상단에 마련될 수 있다. 보드(190)의 장착을 용이하게 하기 위하여 보드용 장착홈(141-1)은 상부가 개방되고, 측면과 바닥을 구비하는 홈 형태일 수 있으며, 하우징(140)의 내측으로 개방되는 개구를 가질 수 있다. 보드용 장착홈(141-1)의 바닥은 보드(110)의 형상에 대응 또는 일치하는 형상을 가질 수 있다.
제1 위치 센서용 장착홈(141-2)은 보드용 장착홈(141-1)의 바닥에 마련될 수 있다. 제1 위치 센서용 장착홈(141-2)은 보드용 장착홈(141-1)의 바닥으로부터 함몰되는 구조일 수 있다. 예컨대, 제1 위치 센서용 장착홈(141-2)은 보드용 장착홈(141-1)의 바닥과 제2 측부(141)의 내측면에 접하도록 마련될 수 있다.
제1 위치 센서(170)의 장착을 용이하게 하기 위하여 제1 위치 센서용 장착홈(141-2)은 상부가 개방되고, 측면과 바닥을 구비하는 홈 형태일 수 있으며, 하우징(140)의 내측으로 개방되는 개구를 가질 수 있다. 제1 위치 센서용 장착홈(141-2)은 제1 위치 센서(170)의 형상에 대응 또는 일치하는 형상을 가질 수 있다.
제1 마그네트(130), 및 보드(190) 각각은 하우징(140)의 제1 마그네트 안착부(141a) 및 제1 위치 센서용 장착부(141-2)에 접착제로 고정될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 양면 테이프와 같은 접착 부재 등에 의해 고정될 수도 있다.
하우징(140)의 제1 측부(141)는 커버 부재(300)의 측면과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 하우징(140)의 제1 측부(141)의 면적(또는 가로 방향의 길이)는 제2 측부(142)의 면적(또는 가로 방향의 길이)보다 클 수 있다.
하우징(140)의 제2 측부(142)는 지지 부재(220)가 지나가는 경로를 형성하는 통공(147)을 구비할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 제2 측부(142)의 상부를 관통하는 통공(147)을 포함할 수 있다. 통공(147)은 하우징(140)의 제2 측부(142)의 외측면으로부터 함몰되는 구조일 수 있으며, 통공(147)의 적어도 일부는 제2 측부(142)의 외측면으로 개방될 수 있다. 통공(147)의 개수는 지지 부재의 개수와 동일할 수 있다. 지지 부재(220)는 통공(147)을 관통하여 상측 탄성 부재(150)와 연결될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 커버 부재(300)의 내측면에 직접 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 하우징(140)은 상단에는 스토퍼(144)가 마련될 수 있다.
하우징(140)은 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(152)과 결합하는 적어도 하나의 상측 지지 돌기(143)를 구비할 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 상측 지지 돌기(143)는 하우징(140)의 제1 측부(141) 또는 제2 측부(142) 중 적어도 하나의 상부면에 형성될 수 있다. 하우징(140)은 하측 탄성 부재(160)의 외측 프레임(162)에 결합 및 고정되는 하측 지지 돌기(미도시)를 하부면에 구비할 수 있다.
지지 부재(220)가 지나가는 경로를 형성하기 위해서일 뿐만 아니라, 댐핑 역할을 할 수 있는 젤 형태의 실리콘을 채우기 위한 공간을 확보하기 위하여 하우징(140)은 제2 측부(142)의 하부 또는 하단에 형성되는 요홈(142a)를 구비할 수 있다. 즉, 하우징(140)의 요홈(142a)에는 지지 부재(220)의 진동을 완화하기 위하여 댐핑 실리콘이 채워질 수 있다.
하우징(140)은 제1 측부들(141)의 외측면으로부터 돌출된 적어도 하나의 스토퍼(미도시)를 구비할 수 있으며, 적어도 하나의 스토퍼는 하우징(140)이 제2 및/또는 제3 방향으로 움직일 때 커버 부재(300)와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
하우징(140)의 하부면이 후술할 베이스(210) 및/또는 회로 기판(250)과 충돌하는 것을 방지하기 위하여 하우징(140)은 하부면으로부터 돌출되는 스토퍼(미도시)를 더 구비할 수도 있으며, 하우징(140)의 상부면 및 하부면에 형성되는 스토퍼에 의하여 하우징(140)은 아래쪽으로는 베이스(210)와 이격될 수 있고, 상측으로는 커버 부재(300)와 이격되어 상하 간섭 없이 광축 방향 높이가 유지되도록 할 수 있다. 따라서 하우징(140)은 광축에 수직한 평면에서 전후좌후 방향인 제2 및 제 3 방향으로 쉬프팅 동작을 수행할 수 있다.
다음으로 제1 마그네트(130)에 대하여 설명한다.
제1 마그네트(130)는 하우징(140)의 제1 측부들(141)에 배치될 수 있다.
제1 마그네트(130)는 광축(OA)과 수직인 방향으로 제1 코일(120)과 적어도 일부가 오버랩되도록 하우징(140)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 마그네트(130)는 하우징(140)의 안착부(141a) 내에 삽입 또는 배치될 수 있다.
다른 실시 예에서 제1 마그네트(130)는 하우징(140)의 제1 측부(141)의 외측면에 배치되거나, 또는 하우징(140)의 제2 측부(142)의 내측면 또는 외측면에 배치될 수도 있다.
제1 마그네트(130)의 형상은 하우징(140)의 제1 측부(141)에 대응되는 형상으로 직육면체 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 코일(120)과 마주보는 면은 제1 코일(120)의 대응되는 면의 곡률과 대응 또는 일치하도록 형성될 수 있다.
제1 마그네트(130)는 한 몸으로 구성될 수 있으며, 제1 코일(120)을 마주보는 면을 S극, 그 반대쪽 면은 N극이 되도록 배치할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 구성하는 것도 가능하다.
제1 마그네트(130)는 적어도 2개 이상이 서로 마주보다 하우징(140)의 제1 측부들에 설치될 수 있으며, 서로 마주 보도록 배치될 수 있다.
예컨대, 하우징(140)의 제1 측부들(141)에는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)이 배치될 수 있다. 교차하도록 서로 마주보는 2쌍의 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)이 하우징(140)의 제1 측부들(141)에 배치될 수 있다. 이때, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 각각의 평면은 대략 사각형상일 수 있으며, 또는 이와 달리 삼각형상, 마름모 형상일 수도 있다.
하우징(140)의 제2 측부들 중에서 제2 마그네트(180) 및 제3 마그네트(185)가 배치되는 하우징(140)의 제2 측부들의 하단에는 제1 및 제2 요크들(192a, 192b)이 배치되기 위한 요크 안착부(142b)가 마련된다. 요크 안착부(142b)는 하우징(140)의 요홈(142a)과 하우징(140)의 제1 마그네트 안착부(141a) 사이의 하우징(140)의 제2 측부들(142) 하단에 마련될 수 있다.
제1 및 제2 요크들(192a, 192b)은 제1 마그네트(130)에 대한 제2 및 제3 마그네트들(180,185)의 자기장의 영향을 감소시킬 수 있다.
제1 및 제2 요크들(192a, 192b)은 보빈(110)에 장착된 제2 및 제3 마그네트들(180,185)과 인접하는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 사이의 하우징(140)에 제2 측부들에 배치됨으로써, 제1 코일(120)과 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4) 간의 전자기력을 향상시킬 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 요크들(192a, 192b) 각각은 몸체부(192-1), 제1 절곡부(192-2), 및 제2 절곡부(192-2)를 포함할 수 있다. 몸체부(192-1)는 하우징(140)의 요크 안착부(142)와 대응되는 형상을 가지며, 요크 안착부(142)에 접하도록 배치될 수 있다.
제1 절곡부(192-2)는 몸체부(192-1)의 일단에서 절곡되며, 제2 절곡부(192-3)는 몸체부(192-1)의 타단에서 절곡되며, 제1 및 제2 절곡부들(192-2, 192-3) 각각은 몸체부(192-1)를 기준으로 동일한 방향으로 절곡될 수 있다.
몸체부(192-1)는 요크 안착부(142)에 접하고, 제1 절곡부(192-2)는 요크 안착부(142)에 접하는 하우징(140)의 어느 하나의 제1 측부(141)의 외측면에 접하고, 제2 절곡부(192-3)는 요크 안착부(142)에 접하는 하우징(140)의 다른 어느 하나의 제1 측부(141)의 외측면에 접할 수 있다.
다음으로 제2 및 제3 마그네트들(180,185)에 대하여 설명한다.
제2 마그네트(180)는 보빈(110)의 제2 마그네용 안착홈(180a) 내에 배치되며, 제1 위치 센서(170)를 마주보는 제2 마그네트(180)의 어느 한 면의 일부는 제2 마그네트용 안착홈(180a)으로부터 노출될 수 있다.
예컨대, 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각은 N극과 S극의 경계면이 광축과 수직인 방향과 평행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 다른 실시 예에서는 N극과 S극의 경계면이 광축과 팽행할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 마그네트(180)는 보빈(110)과 함께 광축 방향으로 이동할 수 있으며, 제1 위치 센서(170)에 광축 방향으로 이동하는 제2 마그네트(180)의 자기장의 세기를 감지할 수 있고, 제1 위치 센서(170)가 감지한 자기장의 세기에 기초하여 보빈(110)의 광축 방향으로의 변위를 측정할 수 있다.
제2 마그네트(180)의 자기장은 제1 마그네트(130)와 제2 코일(120) 간의 상호 작용에 영향을 미칠 수 있다. 제3 마그네트(185)는 제2 마그네트(180)의 자기장이 제1 마그네트(130)와 제2 코일(120) 간의 상호 작용에 미치는 영향을 완화 또는 제거하는 역할을 할 수 있다.
또한 제3 마그네트(185)는 보빈(110)에 배치된 제2 마그네트(180)와의 무게 균형을 맞추기 위한 역할을 할 수도 있다.
예컨대, 제3 마그네트(185)는 제2 마그네트(180)와 마주보도록 제2 마그네트(180)가 위치하는 보빈(110)의 제2 측부(S21)의 반대편에 위치하는 제2 측부(S23)에 배치될 수 있다. 이러한 배치를 통하여 제3 마그네트(185)의 자기장은 제1 마그네트(130)와 제1 코일(120)에 미치는 제2 마그네트(180)의 자기장을 보상함으로써, AF 동작에 대한 제2 마그네트(180)의 자기장의 영향을 완화 또는 제거할 수 있고, 이로 인하여 실시 예는 정확한 AF 동작을 수행할 수 있다.
도 6은 보빈에 배치된 제1 코일(120)과 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)과 하우징(140)에 배치된 제1 마그네트들(130) 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 3c 및 도 6을 참조하면, 보빈(110)의 제1 측부들(S11 내지 S14)은 하우징(140)의 제1 측부들(141)에 대응, 대향, 또는 정렬되어 위치하며, 보빈(110)의 제2 측부들(S21 내지 S24)은 하우징(140)의 제2 측부들(142)에 대응, 대향, 또는 정렬되어 위치한다.
제2 마그네트 및 제3 마그네트(180,185) 각각은 제1 코일(120)의 바깥쪽에 위치하며, 제1 코일(120)의 바깥쪽은 제1 코일(120)을 기준으로 보빈(110)의 중심(101) 쪽의 반대쪽일 수 있다.
보빈(110)의 제2 측부들(S21 내지 S24) 중 제2 마그네트(180)가 배치되는 어느 하나의 가로 방향의 길이는 보빈(110)의 제2 측부들(S21 내지 S24) 중 다른 어느 하나의 가로 방향의 길이보다 길 수 있다.
예컨대, 보빈(110)의 제2 측부들(S21 내지 S24) 중 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)이 배치되는 제2-1 측부들(S21, S23)의 가로 방향의 길이(L1)는 보빈(110)의 제2 측부들(S21 내지 S24) 중 제2 및 제3 마그네트들(180,185)이 배치되지 않는 제2-2 측부들(S22 또는 S24)의 가로 방향의 길이(L2)보다 길다(L1>L2).
또한 예컨대, 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)이 배치되는 제2-1 측부들(S21, S23) 각각의 가로 방향의 길이(L1)는 보빈(110)의 제1 측부들(S12 내지 S14) 각각의 가로 방향의 길이보다 짧을 수 있다.
보빈(110)의 중심에서 보빈(110)의 제2 측부들(S21 내지 S24) 중 제2 마그네트(180)가 배치되는 어느 하나의 외측면까지의 거리는 보빈(110)의 중심(101)에서 보빈(110)의 제2 측부들(S21 내지 S24) 중 다른 어느 하나의 외측면까지의 거리보다 짧을 수 있다.
예컨대, 보빈(110)의 중심(101)에서 제2-1 측부들(S21,S23) 각각의 외측면까지의 거리(d1)는 보빈(110)의 중심(101)에서 보빈(110)의 제2-2 측부들 각각의 외측면까지의 거리(d2)보다 짧다(d1<d2).
또한 보빈(110)의 제2-1 측부들(S21,S23)의 가로 방향의 길이(L1)는 보빈(110)의 제1 측부들(S11 내지 S14)의 가로 방향의 길이(L3)보다 짧을 수 있다(L1<L3). L1≥L3이면, 제1 마그네트(130)와 대향하는 보빈(110)의 제1 측부들의 가로 방향의 길이가 짧아지고, 이로 인하여 제1 마그네트(130)와 제1 코일(120) 간의 상호 작용에 의한 전자기력이 약해져서 AF 구동에 적합한 전자기력을 확보할 수 없다.
제1 마그네트(130)의 일단과 보빈(110)의 제1 모서리(M1) 간의 이격 거리(D1)는 제1 마그네트(130)의 타단과 보빈(110)의 제2 모서리(M2) 간의 이격 거리(D2)와 다르다.
예컨대, 제1 마그네트(130-3)의 일단과 보빈(110)의 제1 모서리(M1) 간의 이격 거리(D1)는 제1 마그네트(130)의 타단과 보빈(110)의 제2 모서리(M2) 간의 이격 거리(D2)보다 클 수 있다(D1>D2).
제1 모서리(M1)는 보빈(110)의 제1 측부(S11 내지 S14)의 일단과 보빈(110)의 제2-1 측부(S21, 또는 S23)의 일단이 만나는 모서리일 수 있다. 제2 모서리(M2)는 보빈(110)의 제1 측부(S11 내지 S14)의 타단과 이와 인접하는 제2-2 측부(S22, 또는 S24)의 일단이 만나는 모서리일 수 있다.
예컨대, 제1 마그네트(130-3)의 제1 영역(P1)의 길이는 제1 마그네트(130-3)의 제2 영역(P2)의 길이보다 길며, 제1 영역(P1)은 제1 마그네트(130-3)의 일단으로부터 제1 모서리(M1)에 대응하는 지점까지의 영역이고, 제2 영역(P2)은 제1 마그네트의 타단으로부터 제2 모서리(M2)에 대응하는 지점까지의 영역일 수 있다.
보빈(110)의 제2-1 측부(S21,S23)와 제2-2 측부(S22, S24)의 가로 방향의 길이가 서로 다르기 때문에, 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)의 외측면은 제1 기준선을 기준으로 좌우 비대칭인 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 기준선은 보빈(110)의 중심을 지나고 보빈(110)의 중심에서 보빈(110)의 제1 측부들 중 어느 하나로 향하는 방향(예컨대, X축)과 평행한 가상의 직선일 수 있다.
또한 보빈(110)의 제2-1 측부(S21,S23)와 제2-2 측부(S22, S24)의 가로 방향의 길이가 서로 다르기 때문에, 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)의 외측면은 제2 기준선(예컨대, Y축)을 기준으로 좌우 비대칭인 형상을 가질 수 있다. 제2 기준선은 제1 기준선에 수직인 가상의 직선일 수 있다.
또한 서로 마주보는 보빈(110)의 제2-1 측부들(S21,S23)의 가로 방향의 길이가 서로 동일하고, 서로 마주보는 보빈(110)의 제2-2 측부들(S22, S24)의 가로 방향의 길이가 서로 동일할 수 있다. 이로 인하여 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)의 외측면은 제3 기준선을 기준으로 좌우 대칭일 수 있다.
제3 기준선(601)은 보빈(110)의 중심(101)을 지나고 제1 및 제2 기준선들(예컨대, X축 및 Y축) 각각과의 내각이 45 °인 가상의 직선일 수 있다.
여기서 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)의 외측면은 제1 코일(120)이 배치되는 보빈(110)의 외주면의 일 영역일 수 있다. 예컨대, 제1 코일(120)의 배치를 위하여 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)에 안착홈(121)이 마련되는 경우에는 보빈(110)의 제1 및 제2 측부들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)의 외측면은 안착홈(121)의 바닥면이 될 수 있다.
또한 예컨대, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)은 제1 및 제2 기준선들을 기준으로 좌우 비대칭적으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)이 제1 및 제2 기준선들을 기준으로 좌우 대칭적으로 배치될 수도 있다.
또한 예컨대, 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)은 제3 기준선(601)을 기준으로 좌우 대칭적으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제3 기준선(601)을 기준으로 좌우 비대칭적으로 배치될 수도 있다.
제2-1 측부들(S21, S23)에 인접하는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 일단들 사이의 제1 이격 거리는 제2-2 측부들(S22, S24)에 인접하는 제1 마그네트들(130-1 내지 130-4)의 일단들 사이의 제2 이격 거리와 다를 수 있다. 예컨대, 제1 이격 거리는 제2 이격 거리보다 짧을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제1 이격 거리와 제2 이격 거리는 동일할 수도 있다.
도 7은 도 2에 도시된 렌즈 구동 장치를 I-I' 선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 광축(OA)과 수직한 방향(701)으로 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각은 제1 코일(120)과 오버랩될 수 있다.
또한 광축(OA)과 수직한 방향(701)으로 제2 마그네트(180)는 제3 마그네트(185)에 오버랩되거나 정렬될 수 있다.
또한 보빈(110)의 초기 위치에서 광축(OA)과 수직한 방향(701)으로 제1 위치 센서(170)는 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 각각과 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 광축(OA)과 수직한 방향(701)으로 제1 위치 센서(170)는 제2 및 제3 마그네트들(180, 185) 중 적어도 하나와 오버랩되지 않을 수도 있다.
다음으로 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 및 지지 부재(220)에 대하여 설명한다.
상측 탄성 부재(150) 및 하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)을 탄성에 의하여 지지한다. 상측 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부 및 하우징(140)의 상부와 연결되어 보빈(110)의 상부 및 하우징(140)의 상부를 지지할 수 있다. 하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부 및 하우징(140)의 하부와 연결되어 보빈(110)의 하부 및 하우징(140)의 하부를 지지할 수 있다.
지지 부재(220)는 하우징(140)을 베이스(210)에 대하여 광축과 수직인 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있고, 상측 또는 하측 탄성 부재들(150,160) 중 적어도 하나와 회로 기판(250)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 지지 부재(220)는 상측 탄성 부재(150)와 회로 기판(250)을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 상측 탄성 부재(150), 하측 탄성 부재(160), 제1 위치 센서(170), 보드(190), 베이스(210), 지지 부재(220) 및 회로 기판(250)의 결합 사시도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 상측 탄성 부재(150)는 2개 이상으로 분할될 수 있다. 예컨대, 상측 탄성 부재(150)는 서로 전기적으로 분리되고, 서로 이격된 복수의 상측 탄성 부재들(150; 150-1 내지 150-6)을 포함할 수 있다.
보드(190)의 패드들(191-1 내지 191-4)은 복수의 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-6) 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 보드(190)의 패드들(191-1 내지 191-4)이 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-6) 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 접촉하는 것을 예시하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시 예에서는 보드(190)의 패드들(191-1 내지 191-4)은 하측 탄성 부재(160)와 전기적으로 연결되거나 또는 상측 탄성 부재(150) 및 하측 탄성 부재(160)에 모두 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 위치 센서(170)와 전기적으로 연결되는 보드(190)의 패드들(191-1 내지 191-4) 각각은 복수의 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-6) 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-6) 중 적어도 하나는 지지 부재들(220-1 내지 220-8) 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 내지 제4 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-4) 각각은 보빈(110)과 연결되는 내측 프레임(151), 하우징(140)과 연결되는 외측 프레임(152) 및 내측 프레임(151)과 외측 프레임(152)을 연결하는 프레임 연결부(153)를 포함할 수 있다.
예컨대, 보빈(110)에 상측 지지 돌기가 마련되는 경우, 내측 프레임(151)에는 보빈(110)의 상측 지지 돌기에 결합되는 통공(미도시)이 마련될 수 있다.
예컨대, 외측 프레임(152)은 하우징(140)의 상측 지지 돌기(143)에 결합되는 통공(152a)이 마련될 수 있다.
제1 내지 제4 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-4) 중에서 선택된 2개의 상측 탄성 부재들의 내측 프레임들은 제1 코일(120)의 양단과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 내지 제4 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-4) 각각의 외측 프레임(152)은 지지 부재들 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 및 제4 상측 탄성 부재들(150-1, 150-4) 각각의 외측 프레임(152)은 2개의 지지 부재들(220-1와 220-2, 220-7,220-8)과 연결될 수 있고, 제2 및 제3 상측 탄성 부재들(150-2, 150-3) 각각의 외측 프레임은 1개의 지지 부재(220-3,220-4)와 연결될 수 있다.
프레임 연결부(153)는 적어도 한 번 이상 절곡 형성되어 일정 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 프레임 연결부(153)의 위치 변화 및 미세 변형을 통해 보빈(110)은 제1 방향으로의 상승 및/또는 하강 동작이 탄력 지지될 수 있다.
제5 및 제6 상측 탄성 부재들(150-5,150-6) 각각은 하우징(140)과 결합되며, 지지 부재들(220-1 내지 220-8) 중 대응하는 어느 하나와 연결된다.
예컨대, 제5 및 제6 상측 탄성 부재들(150-5,150-6) 각각은 하우징(140)과 결합되는 외측 프레임을 구비할 수 있다.
제5 및 제6 상측 탄성 부재들(150-5, 150-6)은 보빈(110)과 결합되지 않고, 하우징(140)에만 결합될 수 있고, 하우징(140)을 탄력적으로 지지할 수 있다. 즉 제5 및 제6 상측 탄성 부재들(150-5, 150-6)은 보빈(110)과 이격하며, 보빈(110)과 접촉하지 않을 수 있다.
제5 및 제6 상측 탄성 부재들(150-5, 150-6) 각각의 외측 프레임은 지지 부재들(220-5, 220-6)의 일단과 연결 또는 결합될 수 있고, 지지 부재들(220-5, 220-6)의 다른 일단은 회로 부재(231)에 마련되는 통공(230a)을 통하여 회로 기판(250)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 내지 제6 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-6) 각각의 외측 프레임(152)은 하우징(140)에 결합되는 제1 결합부(510), 지지 부재(예컨대, 220-2)에 결합되는 제2 결합부(520), 및 제1 결합부(510)와 제2 결합부(520)를 연결하는 연결부(530)를 포함할 수 있다.
납땜 또는 전도성 접착 부재(예컨대, 전도성 에폭시) 등에 의하여 지지 부재들(220-1 내지 220-8)은 외측 프레임(152)의 제2 결합부(520)와 전기적으로 연결될 수 있다. 연결부(530)는 적어도 한 번 절곡된 형태일 수 있으며, 연결부(530)의 폭은 상측 탄성 부재(150)의 프레임 연결부(153)의 폭보다 좁을 수 있다. 연결부(530)의 폭이 상측 탄성 부재(150)의 프레임 연결부(153)의 폭보다 좁기 때문에 연결부(530)는 광축 또는 광축과 평행한 제1 방향으로 움직이기 용이할 수 있고, 이로 인하여 상측 탄성 부재(150)에 인가되는 응력, 및 지지 부재(220)에 인가되는 응력을 분산시킬 수 있다.
제1 내지 제6 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-6) 중 적어도 하나의 외측 프레임(152)은 보드(190)의 적어도 하나의 패드들(191-1 내지 191-4) 중 적어도 하나와 접촉 또는 연결되는 접촉부들(159-1 내지 159-4)을 구비할 수 있다.
예컨대, 보드(190)가 배치되는 하우징(140)의 제2 측벽(142)에 인접하는 제3 내지 제6 상측 탄성 부재들(150-3 내지 150-6)의 각각의 외측 프레임에는 보드(190)의 패드들(191-1 내지 191-4) 중 대응하는 어느 하나와 접촉 또는 연결되는 접촉부(159-1 내지 159-4)를 구비할 수 있다.
제3 내지 제6 상측 탄성 부재들(150-3 내지 150-6) 각각의 접촉부(159-1 내지 159-4)는 외측 프레임의 일단으로부터 확장 또는 연장되어 보드(190)의 패드들 (159-1 내지 159-4)에 직접 접촉할 수 있다.
하측 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하측 지지 돌기와 결합하는 내측 프레임(161), 하우징(140)의 하측 지지 돌기와 결합하는 외측 프레임(162), 및 내측 프레임(161)과 외측 프레임을 연결하는 연결부(163)를 포함할 수 있다.
도 8에서 하측 탄성 부재(160)는 분할되지 않지만, 다른 실시 예에서는 2개 이상으로 분할될 수 있다.
다음으로 지지 부재(220)에 대하여 설명한다.
지지 부재(220)는 하우징(140)의 제2 측부들(142)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 제2 측부들(142) 각각에 2개의 지지 부재(220)가 배치될 수 있다.
또는, 다른 실시 예에서 하우징(140)에서 4개의 제2 측부(142) 중 2개의 제2 측부(142) 각각에는 하나의 지지 부재만 배치될 수 있고, 나머지 2개의 제2 측부(142) 각각에 두 개의 지지 부재가 배치될 수도 있다.
또한 다른 실시 예에서 지지 부재(220)는 하우징(140)의 제1 측부(141)에 판스프링 형태로 배치될 수도 있다.
지지 부재(220)는 전술한 바와 같이 제1 위치 센서(170)와 제1 코일(120)에서 요구되는 구동 신호를 전달하는 경로를 형성할 수 있고, 제1 위치 센서(170)로부터 출력되는 출력 신호를 회로 기판(250)에 제공하는 경로를 형성할 수 있다.
지지 부재(220)는 탄성에 의하여 지지할 수 있는 부재, 예컨대, 판스프링(leaf spring), 코일스프링(coil spring), 서스펜션와이어 등으로 구현될 수 있다. 또한 다른 실시 예에 지지 부재(220)는 상측 탄성 부재와 일체로 형성될 수도 있다.
지지 부재들(220-1 내지 220-8)은 하우징(140)과 이격될 수 있고, 하우징(140)에 고정되는 것이 아니라, 상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(153)의 연결부(530)에 직접 연결될 수 있다.
상측 탄성 부재(150)의 외측 프레임(153)의 연결부(530)는 하우징(140)과 이격하기 때문에, 광축 또는 광축과 평행한 제1 방향으로 용이하게 움직일 수 있다.
실시 예에 따른 지지 부재들(220-1 내지 220-8)은 제1 방향으로 용이하게 움직일 수 있는 연결부(530)와 직접 연결되기 때문에, 하우징(140)에 고정되는 일반적인 지지 부재에 비하여 광축 또는 광축과 평행한 제1 방향으로 보다 용이하게 움직일 수 있으며, 이로 인하여 손떨림 보정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 특히 낙하 및 충격에 대하여 응력이 분산될 수 있고, 이로 인하여 지지 부재들(220-1 내지 220-8)의 변형 및 단선을 억제할 수 있다.
제1 내지 제6 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-6)은 지지 부재들(220-1 내지 220-8)을 통해 회로 기판(250)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로 제1 위치 센서(170), 및 보드(190)에 대하여 설명한다.
제1 위치 센서(170)는 하우징(140)의 제2 측부들(142) 중 어느 하나에 배치될 수 있고, 제2 마그네트의 자기장의 세기를 감지할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 하우징(140)에 배치되는 보드(190)에 장착되며, 손떨림 보정시 하우징(140)과 함께 이동할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 보빈(110)의 이동에 따라 보빈(110)에 장착된 제2 마그네트(180)의 자기장의 세기를 감시할 수 있고, 감지된 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 보드(190)의 하면에 배치될 수 있다. 여기서 보드(190)의 하면은 하우징(140)에 보드(190)를 장착할 때, 하우징(140)의 상부면을 향하는 면일 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 홀 센서(Hall sensor)를 포함하는 드라이버 형태로 구현되거나, 또는 홀 센서 등과 같은 위치 검출 센서 단독으로 구현될 수 있다.
제1 위치 센서(170)는 2개의 입력 단자들과 2개의 출력 단자들을 포함할 수 있으며, 제1 위치 센서(170)는 입력 단자들과 출력 단자들은 보드(190)의 패드들(190-1 내지 190-4) 중 대응하는 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
보드(190)는 상면에 마련되는 패드들(190-1 내지 190-4) 및 하면에 장착된 제1 위치 센서(170)와 패드들을 연결하는 회로 패턴 또는 배선(미도시)을 포함할 수 있다. 예컨대, 보드(190)는 인쇄 회로 기판, 또는 FPCB일 수 있다.
다른 실시 예에서 제1 위치 센서(170)는 보드(190)의 상면에 배치될 수 있고, 패드들(190-1 내지 190-4)은 보드(190)의 하면에 마련될 수도 있다.
보드(190)의 패드들(190-1 내지 190-4)은 제3 내지 제6 상측 탄성 부재들(150-3 내지 150-6) 및 지지 부재들(220-4 내지 220-8)에 의하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결되므로, 제1 위치 센서(170)는 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 제1 코일(120)의 양단은 제1 및 제2 상측 탄성 부재들(150-1,150-2)의 내측 프레임과 연결될 수 있고, 제1 및 제2 상측 탄성 부재들(150-1 내지 150-2) 및 지지 부재들(220-1 내지 220-3)에 의하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로 베이스(210), 회로 기판(250), 및 제2 코일(230)에 대하여 설명한다.
베이스(210)는 보빈(110)의 중공, 또는/및 하우징(140)의 중공에 대응하는 중공을 구비할 수 있고, 커버 부재(300)와 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 베이스(210), 제2 코일(230) 및 회로 기판(250)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 베이스(210)는 커버 부재(300)를 접착 고정할 때, 접착제가 도포될 수 있는 단턱(211)을 구비할 수 있다. 이때, 단턱(211)은 상측에 결합되는 커버 부재(300)를 가이드할 수 있으며, 커버 부재(300)의 단부가 면 접촉하도록 결합될 수 있다.
회로 기판(250)의 단자(251)가 형성된 부분과 마주하는 베이스(210)의 면에는 대응되는 크기의 받침부(255)가 형성될 수 있다. 베이스(210)의 받침부(255)는 베이스(210)의 외측면으로부터 일정한 단면으로 단턱(211) 없이 형성되어, 회로 기판(250)의 단자면(253)을 지지할 수 있다.
베이스(210)의 모서리는 요홈(212)를 가질 수 있다. 커버 부재(300)의 모서리가 돌출된 형태를 가질 경우, 커버 부재(300)의 돌출부는 요홈(212)에서 베이스(210)와 체결될 수 있다.
또한, 베이스(210)의 상부면에는 제2 위치 센서(240)가 배치될 수 있는 안착홈(215-1, 215-2)이 마련될 수 있다. 실시 예에 따르면, 베이스(210)에는 2개의 안착홈들(215-1, 215-2)이 마련될 수 있고, 제2 위치 센서(240: 240a,240b)가 베이스(210)의 안착홈들(215-1, 215-2)에 배치됨으로써, 하우징(140)이 제2 방향과 제3 방향으로 움직이는 정도를 감지할 수 있다. 이를 위해 베이스(210)의 안착홈들(215-1, 215-2)의 중심들과 베이스(210)의 중심을 연결하는 가상의 선들은 서로 교차할 수 있다, 예컨대, 베이스(210)의 안착홈들(215-1, 215-2)의 중심들과 베이스(210)의 중심을 연결하는 가상의 선들이 이루는 각도는 90°일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
회로 기판(250)을 기준으로 상부에는 제2 코일(230)이, 하부에는 제2 위치 센서(240)가 배치될 수 있다. 제2 위치 센서(240)는 광축(예컨대, Z축)과 수직인 방향(예컨대, X축 또는 Y축)으로 베이스(210)에 대한 하우징(140)의 변위를 감지할 수 있다.
제2 위치 센서(240)는 광축과 수직인 방향으로의 하우징(140)의 변위를 감지하기 위하여 서로 직교하도록 배치되고, 하우징(140)의 변위에 따른 제1 마그네트(130)의 자기장의 세기를 감지하고, 감지한 결과에 따른 신호(예컨대, 감지 전압)를 출력하는 2개의 센서들(240a 240b)을 포함할 수 있다.
회로 기판(250)은 베이스(210)의 상부면 상에 배치될 수 있고, 보빈(110)의 중공, 하우징(140)의 중공, 또는/및 베이스(210)의 중공에 대응하는 중공을 구비할 수 있다. 회로 기판(250)의 외주면의 형상은 베이스(210)의 상부면과 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.
회로 기판(250)은 상부면으로부터 절곡되고, 외부로부터 전기적 신호들을 공급받는 복수 개의 단자들(terminals, 251), 또는 핀들(pins)이 형성되는 적어도 하나의 단자면(253)을 구비할 수 있다.
도 9에서는 제2 코일(230)은 회로 기판(250)과 별도의 회로 부재(231)에 마련되는 형태로 구현되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제2 코일(230)은 링 형상의 코일 블록 형태로 구현되거나, 또는 FP 코일 형태로 구현되거나, 또는 회로 기판(250)에 형성되는 회로 패턴 형태로 구현될 수도 있다.
제2 코일(230)은 회로 부재(231)를 관통하는 통공(230a)을 포함할 수 있다. 지지 부재(220)는 통공(230a)을 관통하여 회로 기판(250)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 코일(230)은 하우징(140)에 배치되는 제1 마그네트(130)와 대향하도록 회로 기판(250)의 상부에 배치된다.
제2 코일(230)은 회로 기판(250)의 4개 변들 각각에 대응하여 배치되는 4개의 코일들(230-1 내지 230-4)을 포함할 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며4, 제2 방향용 1개, 제3 방향용 1개 등 2개만이 설치되는 것도 가능하고, 4개 이상 설치될 수도 있다.
전술한 바와 같이 서로 대향하도록 배치된 제1 마그네트(130)와 제2 코일(230)의 상호 작용에 의해 하우징(140)이 제2 및/또는 제3 방향으로 움직여 손떨림 보정이 수행될 수 있다.
제2 위치 센서(240)는 홀 센서로 마련될 수 있으며, 자기장 세기를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 예컨대, 제2 위치 센서(240)는 홀 센서를 포함하는 드라이버 형태로 구현되거나 또는 홀 센서 등과 같은 위치 검출 센서 단독으로 구현될 수도 있다.
회로 기판(250)의 단자면(253)에는 복수 개의 단자(251)가 설치될 수 있다. 예컨대, 회로 기판(250)의 단자면(253)에 설치된 복수 개의 단자(251)를 통해 외부로부터 구동 신호를 인가받아 제1 및 제2 코일들(120, 230), 제1 및 제2 위치 센서들(170, 240)에 구동 신호를 제공할 수도 있고, 제1 및 제2 위치 센서들(170, 240)로부터 출력되는 출력 신호들을 외부로 출력할 수도 있다.
실시 예에 따르면, 회로 기판(250)은 FPCB로 마련될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 회로 기판(250)의 단자들을 베이스(210)의 표면에 표면 전극 방식 등을 이용하여 직접 형성하는 것도 가능하다.
지지 부재(220)는 회로 기판(250)의 상면에 형성되는 회로 패턴(미도시)에 솔더링 등을 통하여 전기적으로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시 예에서는 회로 기판(250)은 지지 부재(220)가 관통 가능한 통공(미도시)을 포함할 수 있다. 지지 부재(220)는 회로 기판(250)의 통공(미도시)을 통하여 회로 기판(250)의 저면에 배치될 수 있는 해당하는 회로 패턴과 솔더링 등을 통해 전기적으로 연결될 수도 있다.
회로 기판(250)과 베이스(210)의 결합을 위하여 베이스(210)의 상면에는 결합 돌기(미도시)가 마련될 수 있고, 회로 기판(250)에는 베이스(210)의 결합 돌기와 결합하는 통공(미도시)이 마련될 수도 있으며, 열 융착 또는 에폭시 등과 같은 접착 부재로 고정될 수도 있다.
도 10a는 보빈(11)에 장착되는 제1 코일(12)과 제2 마그네트(13), 및 하우징(14)에 배치되는 위치 센서(15)의 배치 관계의 일 예를 나타낸다.
도 10a를 참조하면, 제1 코일(12)과 제2 마그네트(13)가 광축과 수직한 방향으로 서로 오버랩되지 않도록 보빈(11)의 외주면에 배치되기 때문에, 제2 마그네트(13)와 제1 위치 센서(15) 간의 이격 거리(d1)를 줄일 수 있어, 센싱 감도가 높은 위치 센서(15)의 출력을 얻을 수 있다.
그러나, 제1 코일(12)과 제2 마그네트(13)가 광축과 수직한 방향으로 서로 오버랩되지 않도록 보빈(11)의 외주면에 배치되기 때문에, 보빈(11)의 광축 방향으로의 길이(h1)는 적어도 제1 코일(12) 및 제2 마그네트(13)의 광축 방향으로의 길이의 합과 동일하거나 크도록 설계되어야 한다. 이는 보빈(11)의 광축 방향으로의 길이를 줄이는데 제약이 되며, 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 핸드폰 등의 광학 기기의 두께를 줄이는데 제약이 될 수 있다.
예컨대, 네오듐 소재의 제2 마그네트(13)의 광축 방향으로 길이는 최소 1.0mm까지 줄일 수 있지만, 제1 코일(12)과 제2 마그네트(13)가 오버랩되지 않도록 배치되는 구조에서는 구동부(도 7의 H1에 대응하는 영역)의 높이를 3.5mm 이하로 하기 어렵다. 예컨대, 구동부는 하우징 및 보빈, 및 하우징과 보빈에 장착된 구성들을 포함할 수 있고, H1은 구동부의 최고점에서 최저점까지의 거리일 수 있다.
도 10b는 보빈(11-1)에 장착되는 제1 코일(12-1)과 제2 마그네트(13-1), 및 하우징(14-1)에 배치되는 위치 센서(15-1)의 배치 관계의 다른 예를 나타낸다.
도 10b를 참조하면, 제1 코일(12-1)과 제2 마그네트(13-1)가 광축과 수직한 방향으로 서로 오버랩되도록 보빈(11-1)의 외주면에 배치되기 때문에, 보빈(11-1)의 광축 방향으로의 길이(h2)는 제1 코일(12-1) 및 제2 마그네트(13-1)의 광축 방향으로의 길이의 합보다 작도록 설계될 수 있다.
그러나, 제2 마그네트(13-1)가 제1 코일(12-1)의 안쪽에 배치되기 때문에, 제2 마그네트(13-1)와 제1 위치 센서(15-1) 간의 이격 거리(d2)가 도 10a의 이격 거리(d1)보다 증가하게 되어 위치 센서(15-1)의 출력이 떨어지게 되고, 이로 인하여 센싱 감도가 낮아질 수 있다. 예컨대, d2는 d1보다 적어도 제1 코일(120)의 광축과 수직인 방향으로의 제1 코일(120)의 길이만큼 증가할 수 있다.
도 12a는 도 10a에 도시된 위치 센서(15)의 출력을 나타내고, 도 12b는 도 10b에 도시된 위치 센서(15-1)의 출력을 나타낸다. 도 12a 및 도 12b의 위치 센서(15,15-1)는 홀 센서이고, x축은 보빈(11,11-1)의 변위이고, y축은 홀 센서의 출력을 나타낸다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 보빈(11,11-1)의 변위에 따른 도 12b의 위치 센서(15-1)는 도 12a의 위치 센서(15)에 비하여 60% 정도 출력이 떨어진다.
도 11은 실시 예에 따른 보빈(110)에 배치되는 제1 코일(120)과 제2 마그네트(180), 및 하우징(140)에 배치되는 제1 위치 센서(170)의 배치 관계를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 보빈(110)의 제1 및 제2 측면들(S11 내지 S14, S21 내지 S24)이 비대칭적인 형상을 갖기 때문에, 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)은 제1 코일(120)의 바깥쪽에 배치될 수 있고, 이와 동시에 광축과 수직한 방향으로 제1 코일(120)과 오버랩될 수 있다.
제2 및 제3 마그네트들(180, 185)이 광축과 수직한 방향으로 제1 코일(120)과 오버랩되기 때문에, 실시 예는 보빈(110)의 광축 방향으로의 길이(h3)를 줄일 수 있고, 이로 인하여 AF 구동 및 OIS 구동을 수행하는 구동부의 광축 방향으로의 길이(H1, 도 7 참조)를 줄일 수 있고, 렌즈 구동 장치(100)의 광축 방향으로의 길이(H2, 도 7)를 줄일 수 있다. 따라서 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치가 장착된 카메라 모듈, 또는 핸드폰 등의 광학 기기의 두께를 줄일 수 있다.
또한 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)은 제1 코일(120)의 바깥쪽에 배치되기 때문에, 하우징(140)에 배치된 제1 위치 센서(170)와 제2 마그네트(180) 간의 광축과 수직한 방향으로의 이격 거리(d3)는 도 10b의 d2와 같이 증가하지 않는다. 이로 인하여 실시 예는 제1 위치 센서(170)의 출력이 떨어져서 센싱 감도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
도 13a는 도 11의 실시 예에 따른 제1 위치 센서(170)의 출력을 나타낸다.
도 13a를 참조하면, 제2 및 제3 마그네트들(180, 185)이 제1 코일(120)의 바깥쪽에 배치됨으로써, 실시 예는 도 12a에 도시된 위치 센서(15)의 출력과 거의 유사한 제1 위치 센서(170)의 출력 및 센싱 감도를 얻을 수 있다.
도 13b는 도 10a에 도시된 예의 제1 코일(12)의 구동 전류와 보빈(11)의 변위 간의 관계를 나타내고, 도 13c는 도 11에 도시된 실시 예의 제1 코일(120)의 구동 전류와 보빈(110)의 변위 간의 관계를 나타낸다.
도 13c에 도시된 실시 예에 따른 구동 전류에 따른 보빈(110)의 변위와 도 13b에 도시된 실시 예에 따른 구동 전류에 따른 보빈(11)의 변위 간의 차이는 크지 않기 때문에(약 13% 정도), 렌즈 구동 장치(100)의 AF 성능이 떨어지지 않도록 설계 가능하다.
전술한 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치는 다양한 분야 예컨대, 카메라 모듈, 및 휴대폰 등의 모바일 기기를 포함하는 광학 기기에 적용될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 카메라 모듈은 렌즈 배럴(400), 렌즈 구동 장치(100), 필터(610), 접착 부재(612), 제1 홀더(600), 제2 홀더(800), 이미지 센서(810), 모션 센서(motion sensor, 820), 제어부(830), 및 커넥터(connector, 840)를 포함할 수 있다.
렌즈 배럴(lens barrel, 400)은 렌즈 구동 장치(100)의 보빈(110)에 장착될 수 있다.
제1 홀더(600)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210) 아래에 배치될 수 있다. 필터(610)는 제1 홀더(600)에 장착되며, 제1 홀더(600)는 필터(610)가 안착되는 돌출부(500)를 구비할 수 있다.
접착 부재(612)는 렌즈 구동 장치(100)의 베이스(210)를 제1 홀더(600)에 결합 또는 부착시킬 수 있다. 접착 부재(612)는 상술한 접착 역할 외에 렌즈 구동 장치(100) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수도 있다.
예컨대, 접착 부재(612)는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등일 수 있다.
필터(610)는 렌즈 배럴(400)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(810)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 필터(610)는 적외선 차단 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 필터(610)는 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다.
필터(610)가 실장되는 제1 홀더(600)의 부위에는 필터(610)를 통과하는 광이 이미지 센서(810)에 입사할 수 있도록 중공이 형성될 수 있다.
제2 홀더(800)는 제1 홀더(600)의 하부에 배치되고, 제2 홀더(600)에는 이미지 센서(810)가 실장될 수 있다. 이미지 센서(810)는 필터(610)를 통과한 광이 입사하여 광이 포함하는 이미지가 결상되는 부위이다.
제2 홀더(800)는 이미지 센서(810)에 결상되는 이미지를 전기적 신호로 변환하여 외부장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수도 있다.
제2 홀더(800)는 이미지 센서가 실장될 수 있고, 회로 패턴이 형성될 수 있고, 각종 소자가 결합하는 회로 기판으로 구현될 수 있다.
이미지 센서(810)는 렌즈 구동 장치(100)를 통하여 입사되는 광에 포함되는 이미지를 수신하고, 수신된 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있다.
필터(610)와 이미지 센서(810)는 제1 방향으로 서로 대향되도록 이격하여 배치될 수 있다.
모션 센서(820)는 제2 홀더(800)에 실장되며, 제2 홀더(800)에 마련되는 회로 패턴을 통하여 제어부(830)와 전기적으로 연결될 수 있다.
모션 센서(820)는 카메라 모듈(200)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보를 출력한다. 모션 센서(820)는 2축 또는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 또는 각속도 센서로 구현될 수 있다.
제어부(820)는 제2 홀더(800)에 실장되며, 렌즈 구동 장치(100)의 제2 위치 센서(240), 및 제2 코일(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 홀더(800)는 렌즈 구동 장치(100)의 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 홀더(800)에 실장된 제어부(820)는 회로 기판(250)을 통하여 제2 위치 센서(240), 및 제2 코일(230)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제어부(830)는 렌즈 구동 장치(100)의 제2 위치 센서(240)로부터 제공되는 출력 신호들에 기초하여, 렌즈 구동 장치(100)의 OIS 가동부에 대한 손떨림 보정을 수행할 수 있는 구동 신호를 출력할 수 있다.
커넥터(840)는 제2 홀더(800)와 전기적으로 연결되며, 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 구비할 수 있다.
또한 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)는 빛의 특성인 반사, 굴절, 흡수, 간섭, 회절 등을 이용하여 공간에 있는 물체의 상을 형성시키고, 눈의 시각력 증대를 목표로 하거나, 렌즈에 의한 상의 기록과 그 재현을 목적으로 하거나, 광학적인 측정, 상의 전파나 전송 등을 목적으로 하는 광학 기기(opticla instrument)에 포함될 수 있다. 예컨대, 실시 예에 따른 광학 기기는 스마트폰 및 카메라가 장착된 휴대용 단말기를 포함할 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 16은 도 15에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 휴대용 단말기(200A, 이하 "단말기"라 한다.)는 몸체(850), 무선 통신부(710), A/V 입력부(720), 센싱부(740), 입/출력부(750), 메모리부(760), 인터페이스부(770), 제어부(780), 및 전원 공급부(790)를 포함할 수 있다.
도 15에 도시된 몸체(850)는 바(bar) 형태이지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다.
몸체(850)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체(850)는 프론트(front) 케이스(851)와 리어(rear) 케이스(852)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)의 사이에 형성된 공간에는 단말기의 각종 전자 부품들이 내장될 수 있다.
무선 통신부(710)는 단말기(200A)와 무선 통신시스템 사이 또는 단말기(200A)와 단말기(200A)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(710)는 방송 수신 모듈(711), 이동통신 모듈(712), 무선 인터넷 모듈(713), 근거리 통신 모듈(714) 및 위치 정보 모듈(715)을 포함하여 구성될 수 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(720)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라(721) 및 마이크(722) 등을 포함할 수 있다.
카메라(721)는 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치(100)를 포함하는 카메라 모듈(200)일 수 있다.
센싱부(740)는 단말기(200A)의 개폐 상태, 단말기(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말기(200A)의 방위, 단말기(200A)의 가속/감속 등과 같이 단말기(200A)의 현 상태를 감지하여 단말기(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 단말기(200A)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.
입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 것이다. 입/출력부(750)는 단말기(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 단말기(200A)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다.
입/출력부(750)는 키 패드부(730), 디스플레이 모듈(751), 음향 출력 모듈(752), 및 터치 스크린 패널(753)을 포함할 수 있다. 키 패드부(730)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.
디스플레이 모듈(751)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(751)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(752)은 호(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.
터치 스크린 패널(753)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.
메모리부(760)는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 동영상 등)을 임시 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.
인터페이스부(770)는 단말기(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(200A) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 인터페이스부(770)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 및 이어폰 포트 등을 포함할 수 있다.
제어부(controller, 780)는 단말기(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 제어부(780)는 도 1에 도시된 터치 스크린 패널 구동부의 패널 제어부(144)를 포함하거나, 패널 제어부(144)의 기능을 수행할 수 있다.
제어부(780)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(781)을 구비할 수 있다. 멀티미디어 모듈(781)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(780)와 별도로 구현될 수도 있다.
제어부(780)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(790)는 제어부(780)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
광축 방향으로의 높이를 줄임과 동시에 위치 센서의 출력 및 센싱 감도가 낮아지는 것을 방지할 수 있는 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기에 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 측부들 및 제2 측부들을 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징의 제1 측부들에 대응하는 제1 측부들, 및 상기 하우징의 제2 측부들에 대응하는 제2 측부들을 포함하는 보빈;
    상기 보빈의 외측면에 배치되는 제1 코일;
    상기 하우징의 제1 측부들에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 보빈의 제2 측부들 중 어느 하나에 배치되는 제2 마그네트; 및
    상기 하우징의 제2 측부들 중 어느 하나에 배치되고, 상기 제2 마그네트의 자기장의 세기를 감지하는 위치 센서를 포함하며,
    상기 제2 마그네트는 상기 제1 코일의 바깥쪽에 위치하고, 상기 제1 코일의 바깥쪽은 상기 제1 코일을 기준으로 상기 보빈의 중심 쪽의 반대쪽인 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트가 배치되는 어느 하나의 가로 방향의 길이는 상기 보빈의 제2 측부들 중 다른 어느 하나의 가로 방향의 길이보다 긴 렌즈 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 중심에서 상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트가 배치되는 어느 하나의 외측면까지의 거리는 상기 보빈의 중심에서 상기 보빈의 제2 측부들 중 다른 어느 하나의 외측면까지의 거리보다 짧은 렌즈 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트가 배치되는 어느 하나와 마주보는 다른 어느 하나에 배치되는 제3 마그네트를 더 포함하는 렌즈 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보빈의 제2 측부들 중 상기 제2 마그네트와 상기 제3 마그네트가 배치되는 제2 측부들 각각의 가로 방향의 길이는 나머지 제2 측부들 각각의 가로 방향의 길이보다 길고,
    상기 제2 마그네트 및 상기 제3 마그네트가 배치되는 상기 보빈의 제2 측부들 각각의 가로 방향의 길이는 상기 보빈의 제1 측부들 각각의 가로 방향의 길이보다 짧은 렌즈 구동 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 보빈의 중심에서 상기 제2 마그네트와 상기 제3 마그네트가 배치되는 제2 측부들 각각의 외측면까지의 거리는 상기 보빈의 중심에서 나머지 제2 측부들 각각의 외측면까지의 거리보다 짧은 렌즈 구동 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제3 마그네트는 광축과 수직한 방향으로 상기 제1 코일과 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 보빈의 제1 측부들 및 제2 측부들에는 외측면으로부터 함몰되는 제1 안착홈이 마련되며, 상기 제1 코일은 상기 제1 안착홈에 배치되고,
    상기 제2 마그네트와 상기 제3 마그네트가 배치된 제2 측부들 각각에는 상기 제2 마그네트 또는 상기 제3 마그네트가 삽입되어 배치되기 위한 제2 안착홈이 마련되는 렌즈 구동 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 초기 위치에서 상기 위치 센서는 광축과 수직한 방향으로 상기 제2 마그네트와 오버랩되는 렌즈 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 제1 측부들 및 제2 측부들은 제1 기준선 및 제2 기준선들 각각을 기준으로 좌우 비대칭이고, 제3 기준선을 기준으로 좌우 대칭인 형상을 갖고,
    상기 제1 기준선은 상기 보빈의 중심을 지나고, 상기 보빈의 중심에서 상기 보빈의 제1 측부들 중 어느 하나로 향하는 방향과 평행한 직선이고,
    상기 제2 기준선은 상기 제1 기준선에 수직인 직선이고,
    상기 제3 기준선은 상기 보빈의 중심을 지나고, 상기 제1 기준선 및 상기 제2 기준선 각각과의 내각이 45°를 이루는 직선인 렌즈 구동 장치.
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