KR102704763B1

KR102704763B1 - 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102704763B1
Application number: KR1020220100041A
Authority: KR
Inventors: 박상옥; 민상준; 유경호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2022-08-10
Publication date: 2024-09-11
Also published as: KR20220115909A; KR102432907B1; KR20160093280A

Abstract

본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 베이스; 상기 베이스 상측에 설치되며, 상부면에 제 1 코일이 배치되는 회로기판; 외주면에 제 2 코일이 권선되고, 광축에 대하여 상승 및 하강 가능하게 설치되는 보빈; 상기 제 1 및 제 2 코일과 서로 다른 면에서 마주보도록 마그네트가 배치되는 홀더부재; 일단은 상기 보빈에 연결되고 타단은 상기 홀더부재에 연결되어, 상기 보빈을 광축 방향으로 탄력 지지하는 상부 및 하부 탄성부재; 상기 상부 탄성부재와 연결되어, 상기 홀더부재의 광축에 수직한 방향으로의 움직임을 지지하는 지지부재; 및 상기 베이스에 상기 회로기판의 설치위치를 가이드하는 적어도 하나 이상의 제 1 가이드 유닛;을 포함하며, 상기 제 1 가이드 유닛은 상기 베이스에 돌출 형성되는 가이드 돌기; 및 상기 회로기판의 상기 가이드 돌기와 대응되는 위치에 관통 형성되는 통공;을 포함할 수 있다.

Description

렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈{Lens moving unit and camera module having the same}

본 실시예는 렌즈 구동장치 및 이를 구비한 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈은 이미지 센서와 전기적 신호를 전달하는 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 이미지 센서에 적외선 영역의 빛을 차단하는 적외선 차단필터 및 상기 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장 이상의 렌즈들로 구성되는 광학계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광학계에는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있는 렌즈 구동장치가 설치될 수도 있다.

렌즈 구동장치는 다양하게 구성할 수 있는데, 보이스 코일유닛 모터를 일반적으로 많이 사용한다. 보이스 코일유닛 모터는 하우징에 고정된 마그네트와 렌즈배럴이 결합된 보빈의 외주면에 권선된 코일유닛의 전자기적 상호 작용에 의해 동작하여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다. 이와 같은 보이스 코일 모터 방식의 액츄에이터 모듈은 상하 이동하는 보빈이 하부 및 상부 탄성부재에 의해 탄력 지지되면서 광축에 평행한 방향으로 왕복 이동될 수 있다.

또한, 손떨림 보정을 위하여, 코일유닛을 추가로 설치하여, 상기 마그네트와의 전자기적 상호작용을 통해 손떨림 보정을 위한 움직임을 형성할 수 있도록 구성할 수 있다.

그런데, 충격 등이 있을 경우, 코일유닛과 마그네트 사이의 거리의 변화가 생겨 제품 신뢰성이 떨어질 수 있다.

(특허문헌 1) US 2013-0050828 A1

본 실시예는 외부 충격에도 신뢰성을 유지할 수 있으며, 조립성을 개선하여 항상 일정한 위치에 코일유닛이 설치된 회로기판이 베이스에 설치될 수 있도록 구조가 개선된 렌즈 구동장치를 제공한다.

상기 제 1 가이드 유닛은 복수 개가 상기 베이스 및 회로기판의 중심에 대하여 대칭이 될 수 있다.

상기 제 1 가이드 유닛은 상기 제 1 코일과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다.

상기 베이스와 회로기판의 둘레면의 위치를 가이드 하는 제 2 가이드 유닛을 더 포함하며, 상기 제 2 가이드 유닛은, 상기 베이스의 외주면에 근접한 위치에 돌출 형성되는 제 1 보스; 및 상기 회로기판의 상기 제 1 보스와 대응되는 위치에 형성되는 제 1 홈부;를 포함할 수 있다.

상기 제 1 홈부는 상기 회로기판의 둘레면에 오목하게 형성될 수 있다.

상기 제 1 보스와 제 1 홈부는 상기 제 1 코일과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다.

상기 베이스와 회로기판의 안쪽면의 위치를 가이드 하는 제 3 가이드 유닛을 더 포함하며, 상기 제 3 가이드 유닛은, 상기 베이스의 내주면에 근접한 위치에 돌출 형성되는 제 2 보스; 및 상기 회로기판의 상기 제 2 보스와 대응되는 위치에 형성되는 제 2 홈부;를 포함할 수 있다.

상기 제 3 가이드 유닛은 한 쌍이 상기 베이스 및 회로기판의 중심에 대하여 대칭으로 배치될 수 있다.

상기 지지부재는 와이어 부재로 구성되어, 상기 회로기판 및 홀더부재의 각 모서리 부분에 2개씩 설치될 수 있다.

상기 베이스는 상기 가이드 돌기와 근접한 위치에 제 1 오목부를 포함하여, 상기 제 1 오목부에 회로기판 고정을 위한 접착부재가 도포될 수 있다.

상기 베이스는 상기 제 1 오목부와 간섭되지 않는 위치에 상기 제 1 코일과 마주하는 마그네트의 자기력의 변동을 감지하는 위치감지센서가 설치되는 적어도 하나 이상의 제 2 오목부;를 더 포함하며, 상기 제 2 오목부는 상기 제 1 오목부와 간섭되지 않도록 배치될 수 있다.

상기 회로기판은 상기 제 1 코일과 마주보는 위치에 도피부가 마련되어, 상기 도피부에 접착부재가 도포될 수 있다.

상기 회로기판은 내주면에 복수 개의 단자부를 더 포함하여, 상기 단자부와 제 1 코일의 단부를 납땜으로 고정할 수 있다.

상기 회로기판은 상기 베이스와 마주보는 면에 상기 제 2 오목부에 삽입 결합되는 위치감지 센서가 실장되며, 상기 위치감지센서는, 상기 홀더부재의 X축 방향 움직임을 감지하는 제 1 센서; 및 상기 홀더부재의 Y축 방향 움직임을 감지하는 제 2 센서;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서; 상기 이미지 센서가 실장 된 인쇄회로기판; 및 상기한 바와 같이 구성된 렌즈 구동장치를 포함할 수 있다.

이상과 같은 본 실시예에 따르면, 베이스에 회로기판을 항상 정확한 위치에 고정 결합할 수 있는 가이드 수단과, 접착부재를 도포할 수 있는 공간이 마련되므로, 회로기판의 위치와 위치감지센서의 위치를 항상 정확하게 고정할 수 있어 제품 조립성과 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 회로기판과 코일유닛의 결합을 견고히 할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 사시도,
도 2는 베이스 상측에 설치되는 회로기판을 도시한 평면도,
도 3은 베이스의 상부면을 도시한 평면도, 그리고,
도 4는 회로기판의 배면을 도시한 평면도 이다.

이하에서 '제 1 코일(21)'과 '제 2 코일' 중 어느 하나를 '제1코일'이라 하고 다른 하나를 '제2코일'이라 할 수 있다. 이하에서 '단자부(28)'와 '터미널(21a)' 중 어느 하나를 '제1단자'라 하고 다른 하나를 '제2단자'라 할 수 있다. 이하에서 '통공(1200)'은 '홀'이라 할 수 있다. 나아가, '통공(1200)'은 다른 '홀'과의 구분을 위해 '제1홀' 또는 '제2홀'이라 할 수 있다. 이하에서 '제 1 홈부(2200)'와 '제 2 홈부(3200)' 중 하나를 '제1홈'이라 하고 다른 하나를 '제2홈'이라 할 수 있다. 이하에서 '제 1 보스(2100)'와 '제 2 보스(3100)' 중 하나를 '제1보스'라 하고 다른 하나를 '제2보스'라 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 제 1 및 제 2 렌즈 구동유닛으로 구성될 수 있으며, 제 1 렌즈 구동유닛은 오토 포커스용 렌즈 구동유닛이고, 제 2 렌즈 구동유닛은 손떨림 보정용 렌즈 구동유닛일 수 있다.

제 1 렌즈 구동유닛은 베이스(10), 보빈(30), 홀더부재(40) 를 포함할 수 있다.

베이스(10)는 상측에 적어도 하나 이상의 회로기판(20)들이 설치될 수 있으며, 상기 회로기판(20)에는 제 2 렌즈 구동유닛을 작동하기 위한 제 1 코일(21)이 설치될 수 있다. 제 1 코일(21)은 회로기판(20)에 직접 코일패턴이 형성될 수도 있으며 또는 별도의 FP Coil 상에 형성되어 상기 회로기판(20)에 적층 배치될 수도 있다. 본 실시예에 따르면, 제 1 코일(21)은 패턴코일 등을 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈의 외곽을 형성하고, 도시된 바와 같이, 복수 개의 마그네트를 지지하는 홀더부재(40)가 안쪽에 배치될 수 있도록 커버부재를 더 포함할 수도 있다. 또한, 베이스(10)는 커버부재와 결합될 수 있다.

보빈(30)은 상기 커버부재의 내부 공간에 광축방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(30)은 외주면에 형성된 코일 안착부에 제 2 코일이 설치될 수 있으며, 이 제 2 코일은 상기 복수 개의 마그네트들과의 전자기적 상호 작용에 의해 보빈(30)을 광축에 평행한 방향으로 상승 및 하강 시킬 수 있다.

상기 보빈(30)은 상부 및 하부에 각각 상기한 상부 및 하부 탄성부재가 설치될 수 있다. 상부 탄성부재는 일단은 보빈(30)과 연결되고, 타단은 상기 홀더부재(40)에 결합될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 필요할 경우 커버부재에 결합될 수도 있다. 홀더부재(40)에 결합되는 경우 홀더부재(40)의 상부면 또는 하부면에 결합될 수 있다. 하부 탄성부재는 일단은 보빈(30)과 연결되고, 타단은 상기 베이스(10)의 상부면 또는 홀더부재(40)의 하부면과 결합될 수 있다. 또한, 베이스(10) 하측에는 하부 탄성부재 결합을 위한 돌기가 형성될 수 있으며, 상기 하부 탄성부재의 대응되는 위치에는 홀(hole) 또는 홈(recess)이 형성되어 이들의 결합으로 하부 탄성부재가 고정될 수 있으며, 회전이 방지될 수 있다 또한, 단단한 고정을 위해 접착부재 등이 추가될 수도 있으며, 상기 돌기와 탄성부재를 열융착 등으로 결합할 수도 있다.

한편, 상부 탄성부재는 2분할 구조로 2개의 판 스프링으로 마련되고, 하부 탄성부재는 한 몸으로 구성되어, 전류를 인가 받을 수 있도록 단자역할을 할 수 있다. 즉, 터미널(21a)을 통해 인가된 전류는 후술할 지지부재(50)를 통해 전달되어, 상부 탄성부재의 2개의 스프링을 통해 전달되고, 이 전류는 보빈(30)에 권선된 제 2 코일에 인가될 수 있다. 이를 위해, 상기 상부 탄성부재와 제 2 코일은 솔더링 등으로 각각 통전 가능하게 연결될 수 있다. 여기서, 상부 탄성부재는 홀더부재(40)와 결합되는 외측부, 보빈과 결합되는 내측부, 내측부와 외측부를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 내측부가 상기 제1코일의 양 끝단과 솔더링 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 2개의 스프링과 제 2 코일의 양 끝단이 솔더링, Ag 에폭시, 용접, 전도성 에폭시 등으로 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 이를 한정하는 것은 아니며, 반대로 하부 탄성부재가 이분할 구조로 형성되고, 상부 탄성부재가 일체로 구성되는 것도 가능하다. 또는, 상부 탄성부재는 4분할 또는 그 이상으로 분리 형성되는 것도 가능하다.

상부 및 하부 탄성부재에 의해 상기 보빈(30)은 광축 방향의 양방향 이동이 탄력적으로 지지될 수 있다. 즉, 보빈(30)은 홀더부재(40)와 일정 거리 이격 되어 있어 보빈(30)의 초기 위치를 중심으로 상측 및 하측으로 이동 제어될 수 있다. 또한, 보빈(30)의 초기위치가 홀더부재(40)의 하부 또는 상부에서 접촉되어, 보빈(30)의 초기위치를 중심으로 상측으로만 이동 제어될 수도 있다.

한편, 상기 제 2 코일은 상기 보빈(30)의 외주면에 결합되는 링 형상의 코일블록으로 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 코일이 직접 보빈(30)의 외주면에 권선되어 구성될 수도 있다. 상기 제 2 코일은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(30)의 하부면과 근접한 위치에 설치될 수 있으며, 보빈(30)의 형상에 따라 직선면과 곡선면을 포함할 수 있다.

또는 코일블록으로 형성된 제 2 코일은 각 형상일수 있으며, 8각 형상 일수 있다. 즉, 곡선면 없이 모두 직선면으로 형성될 수 있다. 이는 대향 되게 배치되는 마그네트와의 전자기작용을 고려한 것인데, 마그네트의 대응되는 면이 평면이면 대면하는 제 2 코일의 면도 평면일 경우에 전자기력을 극대화 할 수 있기 때문이다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 설계사양에 따라 마그네트의 면과 제 2 코일의 면은 모두 곡면, 모두 평면, 또는 하나는 곡면 다른 하나는 평면으로 구성할 수도 있다.

또한, 상기 보빈(30)은 상기 제 2 코일이 외주면에 결합될 수 있도록, 상기 직선면과 대응되는 면에 평평하게 형성된 제 1 면과 상기 곡선면과 대응되는 면에 라운드지게 형성된 제 2 면을 포함할 수 있으나, 제 2 면도 평평하게 형성된 면일 수 있다.

홀더부재(40)는 대략 육면체 형상의 프레임으로 구성될 수 있다. 홀더부재(40)의 상부면과 하부면에는 각각 상부 및 하부 탄성부재가 결합되기 위한 결합구조가 마련될 수 있으며, 네모서리 부분 또는 네개 측면에는 마그네트가 설치될 수 있다. 이때, 마그네트가 설치되는 위치에는 미도시된 안착부가 형성될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 안착부 없이 홀더부재(40)의 내주면에 마그네트가 직접 접착 고정될 수도 있다. 이처럼 마그네트가 홀더부재(40)에 직접 고정될 경우, 마그네트는 홀더부재(40)의 측면 또는 모서리에 직접 본딩 고정될 수도 있다. 또한, 실시예와 다르게 손떨림 보정 유닛이 아닌 오토 포커싱 유닛일 경우, 별도의 홀더부재(40) 없이 커버부재만이 있을 수 있다.

미도시된 커버부재는 철과 같은 강자성체인 금속재질로 형성될 수 있다. 또한, 커버부재는 보빈(30)을 모두 감쌀 수 있도록 상측에서 보았을 때 각형상으로 마련될 수 있다. 이때, 커버부재는 도 2에 도시된 바와 같이 사각형상일 수도 있고, 도시하지는 않았으나 8각형상으로 마련될 수도 있다. 또한, 상측에서 보았을 때 커버부재가 8각형상일 경우, 홀더부재(40)의 모서리에 배치되는 마그네트의 형상이 상측에서 보았을 때 사다리꼴 형상이라면 홀더부재(40)의 모서리에서 방출되는 자기장을 최소화할 수 있다.

제 1 렌즈 구동유닛은 상기한 바와 같이 구성될 수 있으며, 상기한 구성 이외에 다른 형태의 오토 포커싱 기능을 구현한 광학계로 대체되는 것도 가능하다. 즉, 보이스 코일 모터 방식의 오토 포커싱 액츄에이터를 사용하는 대신 단렌즈 무빙 액츄에이터 또는 굴절률 가변 방식의 액츄에이터를 이용하는 광학모듈로 구성되는 것도 가능하다. 즉, 제 1 렌즈 구동유닛은 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있는 광학 액츄에이터라면 어떠한 것이든 사용 가능하다.

한편, 제 2 렌즈 구동유닛은 손떨림 보정용 렌즈 구동유닛으로, 제 1 렌즈 구동유닛, 베이스(10), 지지부재(50), 회로기판(20)과, 제 1 및 제 2 센서(26)(27)를 포함할 수 있다.

베이스(10)의 구성은 상기한 바와 같으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 후술할 가이드 돌기(1100)와 제 1 오목부(11)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드 돌기(1100)는 제 1 오목부(11) 근접한 위치에 배치될 수 있다. 제 1 오목부(11)에는 회로기판(20)의 고정을 위한 접착부재가 도포될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제 1 오목부(11)는 총 4개가 형성될 수 있으며, 또한, 제 1 오목부(11)는 베이스(10)의 중심에 대하여 대칭이 되도록 설치될 수도 있다., 또한, 제 1 코일(21)(도 2 참조)과는 간섭되지 않는 위치에 형성될 수 있다.

또한, 베이스(10)는 상기 제 1 오목부(11)와 간섭되지 않는 위치에 상기 제 1 코일(21)과 마주하는 마그네트의 자기력의 변동을 감지하는 위치감지센서가 설치되는 적어도 하나 이상의 제 2 오목부(13)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제 2 오목부(13)는 2개가 마련되어, 이곳에 제 1 및 제 2 센서(26)(27)가 배치 또는 삽입될 수 있으며, 여기에 에폭시 등으로 추가 고정할 수도 있다.

회로기판(20)은 위치감지센서가 설치되는 제 1 회로기판과, 제 1 코일(21)을 포함할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 제 1 회로기판과 제 1 코일(21)은 단일 회로기판으로 구성될 수도 있다. 본 실시예의 경우, 상호 분리된 제 1 회로기판과 제 1 코일(21)로 구성되어, 제 1 코일(21)은 패턴코일 또는 FP코일로 형성되어, 제 1 회로기판의 상부면에 제 1 코일이 적층되어, 상호 통전 가능하게 연결될 수 있다. 이 경우, 제 1 코일(21)의 양 단부가 회로기판의 단자부(28)에 납땜으로 통전 가능하게 고정될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 코일(21)의 단자부(23)와 회로기판(20)의 단자부(28)는 서로 중첩되게 배치되며, 이들 각각의 단자부(23)(28)는 총 4개의 제 1 코일(21)이 마련될 경우, 적어도 8군데의 납땜을 위한 단자부(23)(28)를 필요로 할 수 있다. 만일, 각각의 제 1 코일(21)들 중 동일한 신호가 인가될 수 있는 제 1 코일(21)의 단자를 공유할 수 있는 경우, 납땜을 위한 단자부(23)(28)의 개수는 8군데보다 감소할 수 있다. 또한, 단자부의 수는 4개가 될 수도 있으며, 6개가 될 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

이때, 회로기판(20)은 FPCB로 마련될 수 있으며, 베이스(10)의 상부면에 설치될 수 있다. 상기 제 1 코일(21)은, 마그네트와의 상호작용을 통해 제 1 렌즈 구동유닛 전체를 광축에 수직한 평면 방향으로 쉬프트 및/또는 틸팅 및/또는 수평이동 시킬 수 있다. 제 1 코일(21)은 회로기판(20)에 패턴코일 방식으로 마그네트의 바닥면에 대응되는 위치에 배치되는데, 일 예로, 마그네트가 홀더부재(40)의 각 벽면 부분에 설치될 경우, 제 1 코일(21)은 회로기판(20)의 상호 대응되는 각 면 부분에 배치될 수 있다. 실시예는 제 1 코일(21)이 상기 마그네트와 대향하게 4개가 배치될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며, 2개가 마주보게 배치될 수도 있고, 또는 적어도 4개 이상 배치될 수도 있다. 또한, 상기 마그네트와 대향하는 제 1 코일은 1개가 아니라 2개로 구성될 수도 있다.

한편, 회로기판(20)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 코일(21)과 마주보는 위치에 도피부(25)가 마련되어, 상기 도피부(25)에 접착부재가 도포될 수도 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, 제 1 회로기판의 상측에 적층되는 제 2 회로기판(22)을 더 포함할 수 있는데, 이때, 상기 제 1 코일(21)은 상기 제 2 회로기판(22)에 형성되어, 제 1 회로기판과 통전 가능하게 연결될 수 있다. 이와 같이 제 2 회로기판(22)에 형성되는 제 1 코일(21) 및 제 2 회로기판(22)을 고정하기 위하여, 상기 회로기판(20)의 대응되는 위치에는 상기 도피부(25)가 형성되어, 상기 도피부(25)에 제 2 회로기판(22)을 고정하기 위한 접착부재가 스며드는 공간으로 구비할 수 있다. 도피부(25)는 상기 제 1 코일(21)의 중심 또는 그 근처에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 회로기판(22)과 회로기판(20) 사이의 틈새가 형성되지 않도록 구성하여, 접착부재가 상기 도피부(25)의 내부로 스며들 수 있도록 할 수 있다. 또한, 회로기판(20)은 복수 개의 단자부(28)를 더 포함하여, 상기 단자부(28)와 제 1 코일(21)의 단부 또는 상기 제 2 회로기판(22)의 미도시된 단자부와 납땜으로 전기적연결 및/또는 고정할 수 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 터미널(21a)이 형성된 부분이 도 1과 같이 밴딩하여 구성할 때, 도피부(25)에 도포되는 접착부재에 의해 회로기판(20)의 상측에 적층되는 제 2 회로기판(22)이 회로기판(20)의 상측에 단단하게 밀착될 수 있기 때문에, 이들의 면 접촉 부분의 들뜸이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 상기 터미널(21a)이 형성된 부분을 밴딩 하는 과정 중에, 밴딩부 이외의 부분이 휘어지는 것을 억제할 수 있어, 보빈(30)과 같은 구동부와의 간접 및 접촉을 차단하고, 히스테리시스 등 성능 불량을 최소화할 수 있다.

이와 같이 구성된 회로기판(20)에는 베이스(10)와 마주보는 면에 상기 제 2 오목부(13, 도 3 참조)에 삽입 결합되는 제 1 센서(26)와 제 2 센서(27)가 실장되며, 제 1 센서(26)는 홀더부재(40)의 제 1 방향 또는 X축 방향 움직임을 감지하고, 제 2 센서(27)는 홀더부재(40)의 제 2 방향 또는 Y축 방향 움직임을 감지할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 방향은 상호 직교하는 방향으로, 상기한 X, Y축 방향 움직임의 대각선 방향이다. 한편, 제 1 및 제 2 센서(26)(27)는 제 2 회로기판(22) 측에 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 회로기판(20)의 제 1 및 제 2 센서(26)(27)와 대응되는 위치에는 통공이 형성되어, 상기 제 1 및 제 2 센서(26)(27)가 제 2 오목부(13)에 삽입될 수 있도록 할 수 있다. 이때, 상기 제 2 오목부(13)에 삽입되는 제 1 및 제 2 센서(26)(27)는 별도의 접착부재 없이 삽입 될 수도 있고, 해당 부분에 본드 등과 같은 접착부재를 통해 위치 고정할 수도 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 위치감지센서는 회로기판(20)에 설치될 수 있는데, 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 베이스(10)에 직접 배치 및/또는 실장되는 것도 가능하다. 위치감지센서는 상기 마그네트의 자기장을 검출하여, 마그네트가 설치된 홀더부재(40)의 광축에 수직한 방향 움직임을 감지할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 센서(26)(27)로 구성될 수 있으며, 이들은 서로 다른 위치에 중첩되지 않도록 배치되어, 제 1 렌즈 구동유닛의 광축에 수직한 방향인 X축 및 Y축 방향 또는 대각선 방향인 제 1 방향 및 제 2 방향의 움직임을 감지할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 갑작스러운 외부 충격의 발생 시, 지지부재(50)의 손상을 최소화할 수 있도록 홀더부재(40)의 상부면에 제 1 스토퍼(100)가 배치될 수 있다.

제 1 스토퍼(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 홀더부재(40)의 상부면에 복수 개가 돌출 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제 1 스토퍼(100)는 홀더부재(40)의 각 면의 대략 중앙 부근에 배치될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 필요할 경우 각 면당 2개씩 배치되는 것도 가능하다. 제 1 스토퍼(100)는 육면체 형상으로 마련될 수 있으며, 상부면은 평평하게 구성될 수 있다.

지지부재(50)는 와이어 부재로 구성되어, 상기 회로기판(20) 및 홀더부재(40)의 각 모서리 부분에 2개씩 설치될 수 있다. 지지부재(50)의 일단은 상부 탄성부재의 외측부와 결합되고, 타단은 제 2 회로기판(22) 또는 회로기판(20) 또는 베이스(10)에 결합될 수 있으며, 경우에 따라 조합도 가능하다. 또한, 지지부재(50)의 타단이 제 2 회로기판(22)에 결합 또는 전기적 결합 또는 납땜되는 경우, 제 2 회로기판(22)에는 별도의 홀이 형성되지 않을 수 있다. 실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 홀(29)이 형성된 것을 도시한 것이다. 한편, 지지부재(50)가 연결되는 상부 탄성부재는 2분할 구조로 마련되어, 상기 지지부재(50)를 통해 전원을 공급 받아, 오토 포커싱 구동을 수행할 수 있도록 한다. 이때, 상기 지지부재(50)는 회로기판(20) 및 제 2 회로기판(22)과 전기적으로 연결될 수도 있고, 미도시된 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되어, 오토 포커싱 유닛 측으로 전원을 공급할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 조립 작업 시에 베이스(10)와 회로기판(20)의 조립 위치를 항상 일정하게 가이드 할 수 있도록 제 1 가이드 유닛(1000)이 마련될 수 있다. 제 1 가이드 유닛(1000)은 적어도 하나 이상, 복수 개가 마련될 수 있으며, 가이드 돌기(1100)와 통공(1200)을 포함할 수 있다.

가이드 돌기(1100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 베이스(10)의 상부면에 일체로 돌출 형성될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 핀 부재 등을 삽입하여 구성하는 것도 가능하다. 가이드 돌기(1100)는 도시된 바와 같이, 베이스(10)의 중심과 모서리 부분을 잇는 가상의 선 상에 배치될 수 있으나 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 또한 원통형상으로 마련될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 총 4개의 가이드 돌기(1100)가 돌출 형성될 수 있으며, 이들 가이드 돌기(1100)들은 상기 베이스(10)의 중심으로부터 일정한 거리에 이격 배치될 수 있다. 따라서 복수 개의 가이드 돌기(1100)들은 베이스(10)의 중심에 대해 대칭으로 배치될 수 있다.

통공(1200)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 돌기(1100)와 대응되는 위치에 관통 형성되며, 상기 가이드 돌기(1100)의 형상과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 통공(1200)의 형상은 원형일 수 있으며, 만일 가이드 돌기(1100)가 삼각형, 사각형을 포함하는 다각형일 경우, 이와 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 통공(1200)은 제 2 회로기판(22) 및 회로기판(20)에 형성될 수 있으며, 또는 회로기판(20)에만 형성도 가능하다.

상기한 바와 같이 구성되는 제 1 가이드 유닛(1000)은 제 1 코일(21)과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 제 1 코일(21)이 베이스(10) 및 회로기판(20)의 각 면 부분에 배치될 경우, 제 1 가이드 유닛(1000)은 모서리 부근에 배치될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 베이스(10)와 회로기판(20)의 둘레면의 위치 가이드를 위한 제 2 가이드 유닛(2000)을 더 포함할 수 있다. 또는, 제 1 가이드 유닛(1000) 없이 제 2 가이드 유닛(2000)만 포함할 수도 있다. 제 2 가이드 유닛(2000)은 제 1 보스(2100), 제 1 홈부(2200)를 포함할 수 있다.

제 1 보스(2100)는 베이스(10)의 상부면에 돌출 형성되되, 상기 베이스(10)의 외주면과 근접한 위치에 배치될 수 있다. 이때, 제 1 보스(2100)는 도 3에 도시된 바와 같이 1개만이 일측 단부에 편심되게 배치될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 일정한 방향성을 가지고 회로기판(20)이 베이스(10)에 조립 결합될 수 있다. 이는 회로기판(20)에 실장되는 제 1 및 제 2 센서(26)(27)가 정확한 위치에 조립되는 것을 가이드 하기 위함이다.

제 1 홈부(2200)는 상기 회로기판(20)의 상기 제 1 보스(2100)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 제 1 홈부(2200)는 회로기판(20)의 둘레면에 오목하게 형성될 수 있으며, 제 1 보스(2100)의 형상과 대응되게 구성될 수 있다. 예컨대, 제 1 보스(2100)가 원통형일 경우, 제 1 홈부(2200)는 반원형상으로 마련될 수 있다. 또한, 상기 제 1 보스(2100)와 제 1 홈부(2200)는 상기 제 1 코일(21)과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 제 1 홈부(2200)는 제 2 회로기판(22) 및 회로기판(20)에 형성될 수 있으며, 또는 회로기판(20)에만 형성도 가능하다. 한편, 상기 베이스(10)와 회로기판(20)의 안쪽면의 위치를 가이드 하는 제 3 가이드 유닛(3000)을 더 포함할 수도 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 제 1 및 제 2 가이드 유닛(1000)(2000) 없이 제 3 가이드 유닛(3000)만으로 구성될 수도 있고, 이들 각각의 가이드 유닛들(1000)(2000)(3000)은 독립적인 구성으로 어느 조합도 가능하다. 제 3 가이드 유닛(3000)은 상기 베이스(10)의 내주면에 근접한 위치에 돌출 형성되는 제 2 보스(3100)와, 회로기판(20)의 제 2 보스(3100)와 대응되는 위치에 형성되는 제 2 홈부(3200)를 포함할 수 있다. 이때, 제 3 가이드 유닛(3000)은 베이스(10) 및 회로기판(20)의 중심에 대하여 대칭이 되도록 배치될 수 있으나, 위치는 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 베이스(10) 및 회로기판(20)의 중심과 양 모서리 부분을 연결하는 가상의 선 상에 배치될 수 있다. 제 2 홈부(3200)는 제 2 회로기판(22) 및 회로기판(20)에 형성될 수 있으며, 또는 회로기판(20)에만 형성도 가능하다.

한편, 상기한 바와 같이 구성된 제 1 렌즈 구동장치는 베이스(10)와 보빈(30)이 초기 위치에서 일정 거리 이격 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 상부 및 하부 탄성부재는 예압이 걸리지 않은 플랫(flat)한 상태로 형성될 수 있으나 또는 일정 예압이 걸린 상태로 형성 가능하다. 이 경우, 상기 보빈(30)이 베이스(10)와 일정 거리 이격 된 초기 상태에서, 전원이 인가되면, 인가된 전류의 방향에 따라, 예를 들면 정전류가 인가되면 초기위치를 기준으로 상승할 수도 있고, 역전류가 인가되면 초기위치를 기준으로 하강할 수도 있다.

카메라 모듈은 상기한 바와 같이 구성되는 렌즈 구동장치, 보빈(30)에 결합되는 렌즈배럴, 이미지 센서, 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 이때, 인쇄회로기판은 이미지 센서가 실장 되며, 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다.

상기 보빈(30)은 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴을 포함할 수 있는데, 상기 렌즈배럴은 상기 보빈(30)의 내부에 나사 결합 가능하도록 형성될 수도 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 도시하지는 않았으나 상기 렌즈배럴이 상기 보빈(30)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정되거나, 렌즈배럴 없이 상기 한 장 이상의 렌즈가 보빈과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 상기 렌즈는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다

베이스(10)는 상기 이미지 센서(11)와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터가 추가로 설치될 수 있으며, 상기 홀더부재(40)와 결합될 수 있다. 또한, 상기 홀더부재(40)의 하측을 지지할 수 있다. 상기 베이스(10)에는 상기 인쇄회로기판(10)과의 통전을 위해 별도의 터미널 부재가 설치될 수도 있고, 표면 전극 등을 이용하여 터미널을 일체로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 상기 베이스(10)는 상기 이미지 센서를 보호하는 센서홀더 기능을 할 수 있으며, 이 경우, 상기 베이스(10)의 측면을 따라 하측 방향으로 돌출부가 형성될 수도 있다. 그러나 이는 필수적인 구성은 아니며, 도시하지는 않았지만, 별도의 센서홀더가 베이스(10)의 하부에 배치되어 그 역할을 수행하도록 구성할 수도 있다.

이상에서 본 실시예에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시예의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10; 베이스 20; 회로기판
21; 제 1 코일 25; 도피부
26; 제 1 센서 27; 제 2 센서
28; 단자부 30; 보빈
40; 홀더부재 50; 지지부재
1000; 제 1 가이드 유닛 1100; 가이드 돌기
1200; 통공 2000; 제 2 가이드 유닛
2100; 제 1 보스 2200; 제 1 홈부
3000; 제 3 가이드 유닛 3100; 제 2 보스
3200; 제 2 홈부

Claims

베이스;
상기 베이스 상에 배치되는 홀더부재;
상기 홀더부재 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 제1코일;
상기 홀더부재에 배치되는 마그네트;
상기 베이스의 상면에 배치되고 제2코일을 포함하는 회로기판; 및
상기 회로기판과 상기 베이스를 고정하는 접착부재를 포함하고,
상기 베이스는 상기 베이스의 상기 상면에 돌출 형성되는 돌기와 제1보스를 포함하고,
상기 회로기판은 상기 돌기가 삽입되는 홀과, 상기 회로기판의 내측 가장자리에 형성되고 상기 제1보스가 배치되는 제1홈과, 상기 회로기판의 외측 가장자리에 형성되는 제2홈을 포함하고,
상기 회로기판의 상기 제1홈의 적어도 일부는 상기 베이스의 상기 제1보스와 대응하는 형상을 포함하고,
상기 회로기판의 상기 홀과 상기 회로기판의 상기 제1홈 사이의 최단거리는 상기 회로기판의 상기 홀과 상기 회로기판의 상기 제2홈 사이의 최단거리보다 짧고,
상기 베이스는 상기 베이스의 상기 상면에 함몰 형성되는 제1오목부를 포함하고,
상기 접착부재의 적어도 일부는 상기 베이스의 상기 제1오목부에 배치되고,
상기 베이스의 상기 제1오목부는 상기 베이스의 상기 돌기와 상기 베이스의 상기 제1보스 사이에 배치되는 영역을 포함하는 렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스의 상기 제1보스는 서로 이격되는 2개의 보스를 포함하고,
상기 회로기판의 상기 제1홈은 상기 2개의 보스와 대응하는 2개의 홈을 포함하는 렌즈 구동장치.
제2항에 있어서,
위에서 볼 때, 상기 베이스의 상기 2개의 보스는 광축을 중심으로 대칭인 렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스는 상기 베이스의 상기 상면에 돌출 형성되는 제2보스를 포함하고,
상기 회로기판의 상기 제2홈에는 상기 제2보스가 배치되고,
상기 회로기판의 상기 제2홈의 적어도 일부는 상기 베이스의 상기 제2보스와 대응하는 형상을 포함하는 렌즈 구동장치.
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제1항에 있어서,
상기 회로기판의 하면에 결합되고 상기 마그네트를 감지하는 센서를 포함하고,
상기 베이스는 상기 베이스의 상기 상면에 함몰 형성되는 제2오목부를 포함하고,
상기 센서는 상기 베이스의 상기 제2오목부에 배치되고,
상기 제1오목부는 상기 제2오목부와 이격되는 렌즈 구동장치.
제7항에 있어서,
상기 제2오목부는 상기 제1오목부와 상기 베이스의 외측 가장자리 사이에 배치되는 렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 회로기판은 상기 베이스의 상기 상면에 배치되는 제1회로기판과, 상기 제1회로기판의 상면에 배치되고 상기 제2코일을 포함하는 제2회로기판을 포함하고,
상기 제1회로기판과 상기 제2회로기판 각각은 상기 홀과 상기 제1홈을 포함하는 렌즈 구동장치.
제9항에 있어서,
상기 제1회로기판은 상기 베이스의 상기 상면과 상기 제2회로기판 사이에 배치되는 몸체부와, 상기 몸체부의 외측 가장자리로부터 연장되는 터미널부를 포함하고,
상기 제1회로기판의 상기 몸체부는 상기 제1회로기판의 내측 가장자리에 형성되는 제1단자를 포함하고,
상기 제1회로기판의 상기 터미널부는 상기 베이스의 외측면에 배치되고 제2단자를 포함하고,
상기 제1회로기판의 상기 제1단자는 상기 제2회로기판과 납땜에 의해 결합되는 렌즈 구동장치.
제10항에 있어서,
상기 베이스의 상기 제1오목부는 상기 제1회로기판의 상기 제1단자와 대응하는 위치에 배치되는 렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스의 상기 제1오목부는 4개의 제1오목부를 포함하고,
위에서 볼 때, 상기 4개의 제1오목부는 광축을 중심으로 대칭인 렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 보빈은 상기 보빈을 광축방향으로 관통하는 홀을 포함하고,
상기 회로기판은 상기 보빈의 상기 홀과 대응하는 위치에 형성되는 중공을 포함하고,
위에서 볼 때, 상기 회로기판의 상기 제1홈의 곡률은 상기 회로기판의 상기 중공의 곡률과 상이한 렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 보빈의 상부와 상기 홀더부재의 상부를 연결하는 상부 탄성부재; 및
상기 보빈의 하부와 상기 홀더부재의 하부를 연결하는 하부 탄성부재를 포함하는 렌즈 구동장치.
제14항에 있어서,
상기 상부 탄성부재와 상기 회로기판을 연결하는 와이어를 포함하는 렌즈 구동장치.
베이스;
상기 베이스 상에 배치되는 홀더부재;
상기 홀더부재 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 제1코일;
상기 홀더부재에 배치되는 마그네트;
상기 베이스의 상면에 배치되는 제1회로기판;
상기 제1회로기판의 상면에 배치되고 제2코일을 포함하는 제2회로기판;
상기 홀더부재와 상기 보빈을 연결하는 상부 탄성부재;
상기 상부 탄성부재와 상기 제1회로기판 또는 상기 상부 탄성부재와 상기 제2회로기판을 연결하는 와이어; 및
상기 제1회로기판과 상기 베이스를 고정하는 접착부재를 포함하고,
상기 베이스는 상기 베이스의 상기 상면에 돌출 형성되는 돌기와 제1보스를 포함하고,
상기 제1회로기판과 상기 제2회로기판 각각은 상기 돌기가 삽입되는 홀과, 상기 제1회로기판과 상기 제2회로기판 각각의 내측 가장자리에 형성되고 상기 제1보스가 배치되는 제1홈과, 상기 제1회로기판과 상기 제2회로기판 각각의 외측 가장자리에 형성되는 제2홈을 포함하고,
상기 제1회로기판과 상기 제2회로기판의 상기 제1홈의 적어도 일부는 상기 베이스의 상기 제1보스와 대응하는 형상을 포함하고,
위에서 볼 때, 상기 제2회로기판의 상기 홀과 상기 제2회로기판의 상기 제1홈 사이의 최단거리는 상기 제2회로기판의 상기 홀과 상기 제2회로기판의 상기 제2홈 사이의 최단거리보다 짧고,
상기 베이스는 상기 베이스의 상기 상면에 함몰 형성되는 제1오목부를 포함하고,
상기 접착부재의 적어도 일부는 상기 베이스의 상기 제1오목부에 배치되고,
상기 베이스의 상기 제1오목부는 상기 베이스의 상기 돌기와 상기 베이스의 상기 제1보스 사이에 배치되는 영역을 포함하는 렌즈 구동장치.
제16항에 있어서,
상기 베이스의 상기 돌기는 상기 베이스의 상기 제1보스와 이격되는 렌즈구동장치.
제16항에 있어서,
상기 베이스는 상기 베이스의 상기 상면에 돌출 형성되고 상기 제1보스와 이격되는 제2보스를 포함하고,
상기 제1회로기판과 상기 제2회로기판의 상기 제2홈에는 상기 제2보스가 배치되고,
상기 제1회로기판과 상기 제2회로기판의 상기 제2홈의 적어도 일부는 상기 베이스의 상기 제2보스와 대응하는 형상을 포함하는 렌즈 구동장치.
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인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판에 배치되는 이미지 센서;
상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제1항 내지 제4항 및 제7항 내지 제18항 중 어느 한 항의 렌즈 구동장치; 및
상기 렌즈 구동장치의 상기 보빈에 결합되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.