JP7065909B2 - レンズ駆動モータ - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、構造が改善されたレンズ駆動モータに関する。
各種の携帯端末機の普及が広く一般化され、無線インターネットサービスが商用化され
るにつれて、携帯端末機に関連する消費者のニーズも多様化しているところ、これによっ
て、様々な種類の付加装置が携帯端末機に装着されている。
その中で、被写体を写真や動画像で撮影して、そのイメージデータを保存した後、必要
に応じて、これを、編集、及び転送できる代表的なものがカメラモジュールである。
近年、ノート型パソコン、カメラ付き携帯電話、PDA、スマート、トイ(toy)な
どの多種多様なマルチメディアの分野、さらには、監視カメラやビデオテープレコーダー
の情報端末などの画像入力機器用として小型のカメラモジュールの需要が高まっている。
カメラモジュールは、レンズ駆動モータを含み、このようなレンズ駆動モータは、オー
トフォーカシングをしたり、手ブレ補正をすることができ、既存のレンズ駆動モータは、
OIS(Optical Image Stabilization)の構成のための追
加の構成要素が含まれるため、レンズ駆動モータの内部構造が比較的複雑であり、このよ
うなレンズ駆動モータの組み立ての動線が複雑になる。
また、このような構造的複雑性は、レンズ駆動モータの小型化を制約し、製品の信頼性
及び製品コストの節減の制約を引き起こすことがある
実施形態は、小型化、単純化を考慮して、信頼性が向上したOISタイプのレンズ駆動
モータを提供することにある。
本発明の一例によるレンズ駆動モータは、マグネット部を含む可動子と、前記マグネッ
ト部と対向するように配置される第1のコイル部及び第2のコイル部を含む固定子と、を
含み、前記固定子は、内側に前記可動子を移動可能に収容するハウジングと、前記ハウジ
ングを支持するベースと、及び前記ベースの一側に位置し、前記第1のコイル部及び第2
のコイル部に電力を供給する基板と、を含むことができる。
前記第1のコイル部は、前記ハウジングに位置し、前記第2のコイル部は、前記基板に
位置することができる。
前記マグネット部と対向する位置に配置され、前記可動子の位相をセンシングするホー
ルセンサ部をさらに含むことができる。
前記第2のコイル部は、基板の上側面に配置され、前記ホールセンサ部は、基板の下側
面に配置され、前記ベースは、前記ホールセンサ部が収容されるホールセンサ収容溝を含
むことができる。
前記ホールセンサ部は、前記基板の隣接する二辺にそれぞれ配置される2つのホールセ
ンサを含むことができる。
前記基板は、FPCB(Flexible Printed Circuit Boa
rd)であり、前記基板は、少なくとも一側面に折り曲げ形成され、外部から電源供給を
受けるターミナル部を含み、前記ベースは、一側面に前記ターミナル部が安着されるター
ミナル溝を含むことができる。
前記基板は、前記第1のコイル部と電気的に接続される第1の端子部と、前記第2のコ
イル部と電気的に接続される第2の端子部と、を含むことができる。
前記第2のコイル部は、個別に電源を印加される4つのFP(Fine Patter
n)コイルを含むことができる。
前記可動子は、前記マグネット部が備えられ内側にレンズ部を収容するボビンをさらに
含み、前記ハウジングの上側面と前記ボビンの上側面とを連結する上側バネと、前記ハウ
ジングの下側面と前記ボビンの下側面とを連結する下側バネと、をさらに含むことができ
る。
前記の上側バネ及び下側バネは、前記ハウジングに結合される外側部と、前記ボビンに
結合される内側部と、前記外側部と前記内側部とを連結する連結部と、を含むことができ
る。
前記ハウジングの上側面には、前記連結部がオーバーラップされる領域に陥没形成され
る段差部が備えられることができる。
前記ボビンの上側面には、突設される固定片が備えられており、前記内側部は、前記固
定片の外側面及び両側面を囲むように折り曲げられる折り曲げ部を含むことができる。
前記の上側バネ及び下側バネのそれぞれは、一体に形成される板バネであることができ
る。
前記可動子は、前記マグネット部が備えられ内側にレンズ部を収容するボビンをさらに
含み、前記ボビンは、外周面から突設された回転防止部を含み、前記ハウジングは、前記
ボビンの外周面と前記回転防止部に対して離隔して位置することができる。
本発明の他の実施形態に係るレンズ駆動モータは、レンズ部を固定するボビンと、前記
ボビンに配置されたマグネット部と、を含む可動子;前記マグネット部と対応するように
それぞれ配置される第1のコイル部と、第2のコイル部と、中央が開口した上側面と前記
第1のコイル部が外側面に配置される支持部とを含むハウジングと、前記ハウジングを支
持し、中央に前記レンズ部に対応する貫通ホールが形成されるベースと、前記ベースの上
側面に配置され、前記第1のコイル部と第2のコイル部に電源を印加する基板とを含む固
定子;を含むことができる。
前記マグネット部と対向する位置に配置され、前記可動子の位相をセンシングするホー
ルセンサ部をさらに含むことができる。
前記マグネット部は、前記ボビンの外側面に等間隔に配置された4つのマグネットを含
み、前記ボビンは、外周面に、前記の各々のマグネットが装着されるマグネット溝が形成
されることができる。
本発明の実施形態によれば、ハウジングが固定され、ボビンのみ全方向に駆動されるた
め、内部構成の単純化、小型化、及び信頼性が向上したレンズ駆動モータまたはカメラモ
ジュールを具現することができる。
本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータの分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータからカバー缶を除去した図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータの側断面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータのハウジングとボビンとの結合状態を上側から示した図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータのベースと第2のコイル部との結合状態を示す斜視図である。 図5の基板と第2のコイル部との結合状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るマグネット部、ホールセンサ部、基板、及びベースを示す図である。 本発明の実施形態に係る弾性ユニットの上側面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータの第1のコイル部に印加される電流の変化による変位を概略的に示すグラフである。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータの移動経路を示す図である。
以下、本発明の好ましい実施例は、添付された図面を参照して、詳細に説明する。
特別な定義がない限り、本明細書における全ての用語は、当業者が理解する用語の一般
的な意味と同一であり、もし、本明細書で使用されている用語が、当該用語の一般的な意
味と衝突する場合には、本明細書で使用されている定義に従う。
ただし、以下に記述される発明は、本発明の実施例を説明するためのものであるだけで
あって、本発明の権利範囲を限定するためのものではなく、明細書全般にわたって同一に
使用された参照番号は、同一の構成要素を示す。
以下、図面を参照して、実施形態におけるレンズ駆動モータを詳細に説明すると、次の
通りである。
図1は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータの分解斜視図、図2は、本発明の実
施形態に係るレンズ駆動モータからカバー缶を除去した図、図3は、本発明の実施形態に
係るレンズ駆動モータの側断面図、図4は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータの
ハウジングとボビンとの結合状態を上側から示す図、図5は、本発明の実施形態に係るレ
ンズ駆動モータの第1のターミナル部341aと第2のコイル部との結合状態を示す斜視
図、図6は、図5の基板と第2のコイル部との結合状態を示す斜視図、図7は、本発明の
実施形態に係るマグネット部、ホールセンサ部、基板、及びベースを示す図、図8は、本
発明の実施形態に係る弾性ユニットの上側面図、図9は、本発明の実施形態に係るレンズ
駆動モータの第1のコイル部に印加される電流の変化による変位を概略的に示すグラフで
あり、図10は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータの移動経路を示す図である。
図1を参照すると、実施形態に係るレンズ駆動モータは、大きく、可動子200と、固
定子300とを含む。また、実施形態は、カバー缶100、弾性ユニット400をさらに
含み、また、ホールセンサ部500をさらに含む。実施形態において、z軸は、光軸方向
を意味し、x軸は、前記z軸と垂直方向、y軸は、前記z軸及びx軸に垂直な方向を意味
する。
図1及び図3を参照すると、前記カバー缶100は、後述する可動子200及び固定子
300を収容し、上側面に、後述するレンズ部(図示せず)が露出する開口部が形成され
、下側面は開放されて、後述するベース350によって閉鎖されることにより、レンズ駆
動モータの外観を形成することができる。
図示のように、前記カバー缶100は、上側面に開口部が形成され、下側面が開放され
る直方体の形状に形成されてもよいが、このようなカバー缶100の形状は、多様に形成
することができる。要するに、カバー缶100の形状は、上側から見たとき、4角形状ま
たは八角形状であってもよいが、これに限定されるものではない。
前記カバー缶100は、内側面が、後述するベース350の側面及び/または上面と密
着して、前記ベース350によって下側面の全部又は一部が閉鎖され、外部の衝撃から内
部の構成要素を保護すると同時に、外部の汚染物質の浸透防止機能を有する。
また、図示していないが、前記カバー缶100は、さらに締結片(図示せず)を含むこ
とができ、これは、少なくとも一面の下端部に形成することができる。一方、ベース35
0には、前記締結片が挿入される締結溝(図示せず)が側面に形成され、レンズ駆動モー
タのさらに堅固な密閉機能、及び締結機能を具現することができる。
また、前記カバー缶100は、携帯電話等により発生する外部の電波干渉からレンズ駆
動モータの構成要素を保護する機能も果たすことができる。したがって、前記カバー缶1
00は、金属材で形成されてもよいが、射出物または金属材を用いたインサート射出物な
ど、様々な材質でも形成可能である。
前記可動子200は、ボビン210と、マグネット部220とを含む。
図1乃至図4を参照すると、前記ボビン210は、外周面210aに、前記の各々のマ
グネットが装着されるマグネット溝211が形成され、このようなマグネット溝211は
、マグネットの形状に対応するように形成することができ、またはマグネットが安着でき
る安着部が形成されることもある。
また、図示していないが、前記ボビン210の上側面及び/または下側面には、後述す
るベース350の上側で前記ボビン210が支持できるように、上側バネ410及び/ま
たは下側バネ420の内側部412a,422aと締結される締結突起(図示せず)が形
成される。締結突起の形状は、円形、角形、またはこれらの組み合わせでよい。
また、図4を参照すると、前記ボビン210は、外周面210aに少なくとも1つ以上
の突出した回転防止部213が形成される。一方、回転防止部213は、一例として、4
つで形成することができる。実施形態では、AF駆動及び/またはOIS駆動がボビン2
10の動きだけで具現されるため、前記ボビン210には、回転防止部213が形成でき
ることである。
つまり、x軸とy軸に対するボビン210の移動時、前記ボビン210の外周面210
aと回転防止部213は、ハウジング310の内周面と共にボビン210の衝撃を緩和す
ると同時に、ボビン210の回転角を制限することができる。例えば、x、y軸の衝撃は
、回転防止部213とハウジング310の内側面とが接して緩和し、x、y軸に対する対
角線方向の衝撃は、ボビン210の外周面210aとハウジング310の内側面とが接し
て緩和し、回転に対する衝撃は、ボビン210の外周面210aで回転防止部213の開
始部分とハウジング310の内側面とが接して緩和することができる。
また、図4を参照すると、x軸及び/またはy軸に対する衝撃防止は、ボビン及びハウ
ジングの直線部Dを利用することができ、対角線の部分に対する影響は、ボビン及びハウ
ジングのラウンド部Rを利用することができ、回転(rotation)部分に対する衝
撃防止は、直線部とラウンド部との間に位置するストッパーSを利用することができる。
また、ボビン210の上側面または下側面には、少なくとも2つ以上形成された固定片
212が形成され、これらの固定片212に、後述する上側バネ410または下側バネ4
20の内側部412a,422aの折り曲げ部412aa,422aaが配置される。こ
れらの固定片212は、ボビン210の下側面にも形成してもよく、前記固定片212と
折り曲げ部412aa,422aaは、前記ボビン210と、上側バネ410または下側
バネ420の組み立てを容易にガイドすることができ、堅固な固定を具現できるようにす
る。
図1及び図3を参照すると、前記マグネット部220は、前記ボビン210に配置され
、前記ボビン210の外側面に等間隔に配置された4つのマグネットを含む。これらの各
々のマグネットは、前記ボビン210の外側面に接着剤をもって固定されるか、前記ボビ
ン210のマグネット溝211に挿入されて固定でき、後者の場合、接着剤を、前記マグ
ネット溝211、またはマグネットの下面及び/または側面に塗布して固定することもで
きる。
また、前記マグネット部220は、図示しているように、前記ボビン210の外側面に
配置してもよいが、前記ボビン210の4つの角に等間隔に装着され、内部体積の効率的
な使用を図ることができる。
前記マグネットの形状は、三角柱状、四角柱状、台形柱状など、角柱状であってもよく
、角柱状に一部の曲線を含むこともできる。また、前記マグネットは、加工時の角が、一
部曲面を有するように加工することもできる。
実施形態において、前記の各々のマグネットは、N極とS極が水平方向に磁化されたマ
グネットであってもよく、このようなマグネットの構造的形状と、後述する第1のコイル
部320及び第2のコイル部330は、フレミングの左手の法則により、相互作用して、
前記ボビン210を移動させることができる。具体的に、前記マグネットは、前記ボビン
210の方向がN極、前記第1のコイル部320の方向がS極に磁化され、その逆の磁化
方向も可能である。このような場合、前記第1のコイル部320は、電源を印加されて、
前記マグネットに固定されたボビン210をz軸方向に移動させ、前記第2のコイル部3
30は、電源を印加されて、前記マグネットに固定されたボビン210を、x軸及び/ま
たはy軸に移動させることができる。
前記固定子300は、第1のコイル部320、第2のコイル部330、ハウジング31
0、及びベース350を含む。
図1乃至図3を参照すると、前記第1のコイル部320と第2のコイル部330は、前
記マグネット部220と対応するように、それぞれ配置される。
具体的には、前記第1のコイル部320は、前記マグネット部220の外側面に対向す
るように配置され、後述するハウジング310に直接巻線されるか、または予め巻線され
たコイルが装着されて配置される。このような第1のコイル部320は、AF(Auto
Focusing)コイルであってもよく、後述する基板340から電源を印加されて
、前記ボビン210に配置されたマグネット部220との相互作用で、前記ボビン210
を光軸方向に移動させることができる。
前記第1のコイル部320は、後述するハウジング310の支持部312の外側面に配
置され、前記支持部312の下側端に形成されるガイドリブ312bによって固定される
。このような第1のコイル部320は、前記支持部312に巻線され、予め巻線された第
1のコイル部320が、前記支持部312に装着されてもよい。
または、4つの個別の第1のコイルが前記ハウジング310の外側面に90°間隔で配
置されてもよい。このような第1のコイル部320の巻線されたコイルの一端と他端は、
後述する基板340上の第1の端子部344に電気的に接続されて電源を印加されること
ができる。エポキシやソルダリングなどによる接着を含む導電性の物質を用いる方法は、
第1のコイル部320と第1の端子部344の電気的な接続に利用されてもよい。
図1、及び図4乃至図6を参照すると、前記第2のコイル部330は、前記マグネット
部220の下側面に対応するように、後述する基板340上に配置することができる。こ
のような第2のコイル部330は、基板上に配置されるOIS(Optical Ima
ge Stabilization)コイルであってもよい。また、前記第2のコイル部
330は、前記基板340上の各辺に個別に備えられてもよく、この場合、個別に電源を
印加される4つの第2のコイルであってもよい。また、前記第2のコイル部330は、F
P(Fine Pattern)コイルで形成することができる。また、第2のコイルの
一端と他端は、後述する基板340上に形成される第2の端子部343にそれぞれ電気的
に接続されて、電源を印加されることができる。エポキシまたはソルダリングなどによる
接着を含む導電性の物質を用いる方法は、電気的な接続に利用されてもよい。
図1乃至図4を参照すると、前記ハウジング310は、中央が開口した上側面311と
、前記上側面311の角にそれぞれ形成されて、前記第1のコイル部320が外側面に配
置される支持部312とを含む。
具体的に、前記ハウジング310の上側面311には、前記上側バネ410が締結され
る結合突起311a、及び/または、前記上側バネ410が固定される融着突起311b
が形成される。これらの結合突起311aは、後述する上側バネ410の配置時に、外側
部411aの配置を容易にガイドすることができる。また、前記結合突起311aは、前
記ボビンを光軸方向に動くことができる空間を確保することができ、つまり、前記ボビン
が、後述するベースから離れる方向に動くことのできる空間を確保することができ、また
、前記結合突起311aの上面は、カバー缶100の内側面と接触することができる。
前記融着突起311bは、後述する上側バネ410の融着溝または融着ホールと締結さ
れて、熱を加えて融着し、前記上側バネ410を堅固に配置することができる。このよう
な結合突起311a及び/または融着突起311bは、上側面311に共に示されている
が、いずれか1つだけハウジング310の上側面311に形成されてもよく、この場合、
上側バネとハウジングを固定すると同時に、上側バネの上側方向へ動くことのできる空間
を確保することもできる。また、ハウジング310の下側面にも形成されて、後述する下
側バネ420と同様に締結することもできる。
また、前記ハウジング310の上側面311には、前記外側部411a,421aが結
合される、上側面311で光軸方向に凹入される段差部311cが形成される。このよう
な段差部311cは、前記ボビン210が光軸から下側方向である-Z方向に移動すると
き、共に移動する上側バネ410の内側部412a,422a及び連結部413a,42
3aを考慮した構造的形状である。つまり、前記の下側方向は、前記ボビンが、後述する
ベースと近づく方向であってもよい。また、これと類似する機能のためのベース340の
リセス部353は、後述する。
また、前記ハウジング310の内側面は、前記ボビン210の外側面と対応する形状に
形成され、また、前記ハウジングの内側面は、前記ボビンの外側面と所定間隔離隔して形
成される。つまり、前記ハウジング310に固定された第1のコイル部320の内側面は
、前記ボビンに固定されたマグネット部の外側面と一定距離離隔されている。また、前記
ハウジング310の内側面は、前記ボビン210の外周面210a及び回転防止部213
の形状に対応するように形成され、このような構造的形状は、回転方向を含むボビン21
0の全方向の衝撃防止の緩和に利点を有する。
また、前記ハウジング310の支持部312は、前記上側面311の下側の角にそれぞ
れ形成され、射出成形などにより、一体型に形成することができる。ここで、前記支持部
312は、後述するベース350の固定突起351と一定距離離隔された対応面312a
が形成される。この場合、前記第1のコイル部320は、前記支持部に配置されて、八角
形状を有し、または、前記対応面に配置される部分は、曲面状を有し、ハウジングの側面
に、両方にある支持部に配置される部分は、直線状を有する形状を有してもよい。
また、前記ハウジング310の支持部312の下側端には、前記第1のコイル部320
を支持するガイドリブ312bが形成され、前記第1のコイルの巻線または装着を堅固に
固定することができる。
このようなハウジング310は、OIS駆動時にも固定されているため、前記カバー缶
100と一体または単一の部品として具現することができる。つまり、カバー缶100と
ハウジング310との間の離隔空間が不要であり、製品の体積を著しく減少させることが
できる。
図1、図5、及び図6を参照すると、前記基板340は、後述するベース350の上側
面に配置されて、前記第2のコイル部330に電源を印加することができ、前記第1のコ
イル部320にも電源を印加することができる。
具体的には、前記基板340の上側面は、電源が外部から印加されるための第1のター
ミナル部341a及び/または第2のターミナル部341bが下側に折り曲げられて形成
され、他の電源基板340または外部から電源が印加されて前記第2のコイル部330及
び/または第1のコイル部320に電源を印加することができる。前記基板340の下側
面には、前記ホールセンサ部500が実装され、前記第1のターミナル部341a及び/
または第2のターミナル部341bに電気的に接続する。
このような第1のターミナル部341aと第2のターミナル部341bは、ホールセン
サ部500の2つのホールセンサが配置される基板の辺を除いた辺にそれぞれ形成される
ことが、効率的な空間の確保のために望ましいが、これに限定されるものではない。
このような基板340は、前記レンズ部とz軸上に対応する中央が開口したFPCB(
Flexible Printed Circuit Board)に具現されることが
できる。
また、このような基板340は、後述するベース350に容易に固定されるように、少
なくとも1つ以上の締結ホール342または締結溝が形成され、後述するベース350は
、前記締結ホール342、または締結溝に対応する締結突起352が形成される。締結ホ
ール、または締結溝及び締結突起の形状は、円形または角形であってもよく、角型の場合
、四角形状を有してもよく、また、個数は、少なくとも2つ以上有してもよく、位置は、
角部に配置することができる。
また、このような基板340は、前記第2のコイル部330のそれぞれのコイルが電気
的に接続できる第2の端子部343と、前記第1のコイル部320のコイルが電気的に接
続できる第1の端子部344が上側面に形成される。このような第2の端子部343また
は第1の端子部344は、前記基板340の上側面にいずれか1つでも形成してもよく、
前記第2の端子部343は、それぞれの第2のコイルに電気的に接続されるように、複数
本形成してもよい。つまり、コイルは、一端と他端が存在するため、前記の各々のソルダ
リング部は、2つのソルダリングポイントが一対を成すことができる。また、基板の内部
で4つの第2のコイルのうち、2つずつ電気的に接続される場合には、2つの第2のコイ
ルが対を成して、2つのソルダリングポイントが対を成すことができる。
図1乃至図3、及び図5を参照すると、前記ベース350は、前記可動子200を支持
し、中央に、前記ボビン210の下側面と所定間隔離隔される。具体的に、前記ベース3
50は、前記ハウジング310を支持し、中央に前記ボビン210の下側面と所定間隔離
隔して位置できるように下側へ凹入されたリセス部353が形成され、前記リセス部35
3の中央には、前記レンズ部に対応する貫通ホールが形成される。つまり、前記リセス部
353は、前記ボビンが下側方向に移動できる空間を確保することができ、または、設計
に応じて、前記リセス部が無くても前記ボビンが下側方向に移動できる空間があれば、前
記リセス部は、必須構成要素ではなくてもよい。
また、前記ベース350の一側面は、前記第1のターミナル部341aが安着される第
1のターミナル溝354と、前記第2のターミナル部341bが安着される第2のターミ
ナル溝(図示せず)が形成され、これらのターミナル溝は、前記基板340のターミナル
部の個数に応じて対応して形成することができる。前記第1のターミナル溝354及び/
または第2のターミナル溝は、前記基板のターミナル部341が外側に突出しないように
、ターミナル溝354の深さでなり得、前記ターミナル部341が2つであれば、前記ベ
ースの2つの側面にターミナル溝354が形成され、この場合、2つのターミナル溝35
4は、互いに反対の側面に形成される。
また、前記ベース350は、上側の角にそれぞれ突出して、前記カバー缶100の内側
面またはハウジング310の外側面と接する固定突起351が形成され、このような固定
突起351は、前記カバー缶100及び/またはハウジング310の締結を容易にガイド
すると同時に、締結後、堅固な固定を図ることができる。もし、ハウジングの外側面と接
するように固定突起が形成される場合には、前記の接する面と一定距離離隔される位置に
第1のコイル部に配置され、前記ハウジングの外側面と第1のコイル部が干渉しないよう
にすることができる。
また、前記ベース350は、前記基板340の締結ホール342及び/または締結溝と
対応する締結突起352が上側面に形成され、前記基板340の下側に配置されるホール
センサ部500をそれぞれ収容できるホールセンサ収容溝355が形成される。
また、図示していないが、前記ベース350は、前記カバー缶100の締結片が挿入さ
れる締結溝が形成される。このような締結溝は、前記締結片の長さに対応する形状に前記
ベース350の外側面に局部的に形成されるか、または、前記締結片を含む前記カバー缶
100の下端の所定の部分が挿入できるように前記ベース350の外側面に全体的に形成
することができる。
また、前記ベース350は、後述するイメージセンサ(図示せず)を保護するセンサホ
ルダーの機能を果たすことができ、この場合、ベース350の側面に沿って下側方向に突
出部が形成される。また、前記ベース350は、フィルタ360を位置させるために備え
られてもよい。
図1乃至図3、及び図8を参照すると、前記弾性ユニット400は、上側バネ410と
下側バネ420とを含み、ハウジング310ではないボビン210だけがAF駆動及び/
またはOIS駆動時に動くため、側面バネは、備えられなくてもよい。
前記の上側バネ410及び下側バネ420は、ハウジング310のそれぞれの辺の部分
に配置された別個のバネからなってもよいが、生産の効率性のために、単一の板材が折り
曲げ及び切断された形状からなる板バネで形成することができる。
したがって、前記上側バネ410は、前記ハウジング310の上側面311とボビン2
10の上側面に、それぞれ、一端と他端が固定され、前記下側バネ420は、前記ハウジ
ング310の下側面とボビン210の下側面に、それぞれ、一端と他端が固定される。
ここで、前記上側バネ410は、前記ハウジング310の上側面311に配置され、前
記結合突起311aと対応する結合溝411aa及び/または前記融着突起311bと対
応する融着溝411bbが形成される外側部411aと、前記ボビン210の上側面に固
定される内側部412aと、前記外側部411aと内側部412aとを連結する連結部4
13aと、を含む。前記内側部412aは、前記ボビン210の上側面の形状に対応する
ように略円形からなり、外側部411aは、前記ハウジング310の形状に支持できるよ
うに略四角形状からなる。
つまり、前記上側バネ410は、前記ハウジング310の上面及びボビン210の上面
に締結されて、前記ボビン210を支持し、前述したハウジング310の段差部311c
及びベース350のリセス部353の構造的形状により、前記ボビン210のz軸を基準
に上側移動だけでなく、下側移動時、復帰力を供する。また、前記上側バネ410の連結
部413aは、x軸及び/またはy軸に対して同じ弾性力を有するようにベンディングさ
れて形成することができ、これは、側面バネが必要ないボビン210の全方向の駆動のた
めである。ここで、ボビンの全方向とは、垂直方向(z軸方向)及び/または水平方向(
x軸の横方向及び/またはy軸の縦方向)を意味する。また、前記の上側バネ410と下
側バネ420は、それぞれ、単一の板バネで形成され、同じ厚さを有する。
また、第1のコイル部320が前記基板340に直接ソルダリングできる構造であるた
め、前記の上側バネ410または下側バネ420が、前記第1のコイル部320と電気的
に連通する必要がないため、単一の板材バネをもって具現可能であり、組み立ての簡素化
、耐久性の強化、製品コストの減少などの利点がある。したがって、下側バネ420も、
前記上側バネ410と同一に形成することができる。または、前記第1のコイルが下側バ
ネの外側部に電気的に接続され、下側バネの外側部が前記基板に電気的に接続されてもよ
い。
つまり、前記下側バネ420は、前記ハウジング310の下側面に配置され、前記結合
突起311aと対応する結合溝421aa、または前記融着突起311bと対応する融着
溝421bbが形成される外側部421aと、前記ボビン210の上側面に固定される内
側部422aと、前記外側部421aと内側部422aとを連結する連結部423aと、
を含む。前記内側部422aは、前記ボビン210の下側面の形状に対応するように略円
形からなり、外側部421aは、前記ハウジング310の形状に支持できるように略四角
形状からなる。
また、前記下側バネ420は、前記ハウジング310の下面及びボビン210の下面に
締結され、前記ボビン210を支持し、前述したハウジング310の段差部311c及び
ハウジング310のリセス部353の構造的形状により、前記ボビン210のz軸を基準
に上側移動だけでなく、下側移動時、復帰力を供することができる。また、前記下側バネ
420の連結部423aは、x軸及び/またはy軸に対して同じ弾性力を有するようにベ
ンディングされて形成することができ、これは、側面バネが必要ないボビン210の全方
向の駆動のためである。ここで、ボビンの全方向とは、垂直方向(z軸方向)及び/また
は水平方向(x軸の横方向及び/またはy軸の縦方向)を意味する。
前記ホールセンサ部500は、前記マグネット部220の移動を感知することにより、
可動子の位置をセンシングし、レンズ駆動モータを精密に制御するために備えられる。
前記ホールセンサ部500は、前記マグネット部200の中心と一直線上に備えられて
おり、x軸とy軸の変位を感知しなければならないため、前記ホールセンサ部500は、
前記基板340の角のうち、隣接する辺にそれぞれ配置された2つのホールセンサを含み
、前記ベース350には、前記の各々のホールセンサを収容できるホールセンサ収容溝3
55が形成される。実施形態は、2つのホールセンサを含むが、3つ、4つ以上を含むこ
とも可能である。
また、このようなホールセンサ部500は、前記マグネット部220よりも第2のコイ
ル部330に隣接して備えられており、マグネットで形成される磁場の強さが、コイルで
形成される電磁場の強さよりも数百倍大きいことを考えると、マグネット部220の移動
感知において、第2のコイル部330の影響は、考慮の対象とならない。
一方、実施形態で説明される接着剤は、熱硬化性エポキシ、またはUVエポキシで具現
することができ、熱またはUVの露出によって硬化される。ただし、熱硬化性エポキシを
用いると、オーブンに移動して、または直接熱を加えて硬化する方式であり、UV(紫外
線)エポキシを用いると、前記の接着剤にUV(紫外線)を加えて硬化する方式である。
また、前記接着剤は、熱硬化とUV(紫外線)硬化が混用できるエポキシであってもよ
く、熱硬化やUV(紫外線)硬化のいずれも可能であり、このうち、いずれか1つを選択
して硬化できるエポキシであってもよい。前記接着剤は、前記エポキシに限らず、接着で
きる物質であれば、どちらでも代替可能である。
このような構成を含む本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータは、レンズ部が固定さ
れるボビン210だけが、x、y、z軸の全方向に駆動され、移動することができる。
図3を参照すると、実施形態のボビン210は、z軸方向に上昇及び下降の運動だけで
なく、水平方向に移動することができる。つまり、本発明の実施形態では、ボビン210
が基準位置から垂直方向及び/または水平方向に移動することができるため、前記ボビン
210の下端部側は、ベース350から所定間隔離隔されて配置され、前記ベース350
は、離隔距離を確保するためにリセス部353を有する。
具体的に、実施形態のボビン210の移動は、個々の第2のコイルに個別に駆動信号が
印加されると、前記ボビン210の下端部側の所定の部位は、上昇し、光軸を基準に対向
する部位は、下降するようになるため、基準位置よりも下方に空間的なマージンが要求さ
れる。したがって、ボビン210の下端部とベース350との間に垂直方向及び/または
水平方向に移動が可能な空間が設けられることである。
このようなボビンの水平方向への移動の制御は、次の通りである。
表1は、4つの第2のコイルをそれぞれ独立して駆動するときのテーブルを示す。ここ
で、下記の表1に記載のCoil1とCoil3は、x軸上に相互対向されて配置された
第2のコイルであり、Coil2とCoil4は、y軸上に相互対向されて配置された第
2のコイルである。
Figure 0007065909000001
上記表1において、0と1で示されている変数は、印加される制御信号のon、off
で表示されるが、より正確には、印加される制御信号の入力電圧の差と理解することがで
き、水平方向の移動距離の程度を制御するために前記制御信号の強さは、多様に設定する
こともできる。
図9を参照すると、表1のように、個別に第2のコイルに印加される電圧を制御するこ
とにより、水平方向へのブレ補正のための移動を制御することができるようになる。また
、水平方向の移動と垂直方向の移動を同時に制御することもできるが、例えば、上記表で
移動部の出力が-Y、+X、-Xに行われると、-Y軸方向へのどんな位置であれ移動し
ながら、独立に第1のコイルに電力を印加して上昇または下降することができる。つまり
、第1のコイルに電流を正方向に印加時、上側方向にボビンが移動し、第1のコイルに電
流の方向を逆方向に印加時、下側方向に移動する。第1のコイルの電流量によって、ボビ
ンの動く位置は、変化される。
また、上記表において、移動部の出力が+X、+Yに行われると、図9のように、対角
線方向に水平移動することができる。
実施形態において、AF駆動とOIS駆動を同時にするためには、それぞれのコイルへ
の電源の印加レベルを調節して行うことができる。
一方、前記第2のコイル部330のコイルは、一対で制御されてもよく、これは、下記
の表2の通りである。
Figure 0007065909000002
このような表2の説明は、表1のそれと同様であり、表2のように、2つの対向するコ
イル同士の一対で制御するのであれば、駆動パワーをさらに増加させることができる長所
がある。
このような実施形態に係るレンズ駆動モータの垂直方向及び/または水平方向への移動
距離は、図3に示されたX1とX2の離隔距離(ボビン210とハウジング310との間
の距離)、及び/または、Z1とZ2の離隔距離(ボビン210とハウジング310との
間の距離)に制限され、約50μmから200μmの水平移動距離を有するように離隔距
離を具現することができ、また、約50μmから400μmの垂直移動距離を有するよう
に離隔距離を具現することができる。
また、実施形態は、前述したように、ハウジング310にリセス部353を形成して、
OIS駆動時、垂直方向及び/または水平方向への移動空間を確保することができる。
具体的には、図3を参照すると、実施形態は、AF駆動時、z軸を基準に上側方向であ
るZ1方向に移動されるだけでなく、Z2方向に移動されることができる。図9を参照す
ると、両方向のAF駆動のための一実施形態を把握することができる。このような実施形
態において、第1のコイル部320に電源が印加されていない正常状態では、ユーザが最
も多く被写体を撮影する距離である50cmから1mの間の付近で電流及び/または電圧
の消耗値が最小となるように設計することができる。上側方向のボビン210の移動距離
Z1が下側方向のボビン210の移動距離Z2よりも大きく設計されることが、効率的な
電源の使用のために、好ましいが、これに限定されるものではない。ここで、図8に示さ
れた電流値、または変位(Displacement)は、一例を示すだけであって、各
構成要素の重量、環境に応じて異ならせて設計することができる。
一方、実施形態に係るレンズ駆動モータは、カメラモジュールに取り付けることができ
、このようなカメラモジュールは、携帯電話またはノート型パソコン、カメラ付き携帯電
話、PDA、スマート、トイ(toy)などの多様なマルチメディアの分野、ひいては、
監視カメラやビデオテープレコーダーの情報端末などの画像入力機器に備えられることが
できる。
要するに、実施形態に係るレンズ駆動モータがカメラモジュールに備えられる場合、前
記カメラモジュールは、図示していないが、レンズ部、フィルタ、印刷回路基板、及びイ
メージセンサなどをさらに含むことができる。
前記ボビンには、レンズ部(図示せず)が結合されてカメラモジュールに組み立てるこ
とができ、前記レンズ部は、レンズバレルであってもよく、これに限らず、レンズを支持
できるホルダー構造であれば、どちらでも含めることができる。実施形態は、前記レンズ
部がレンズバレルである場合を例に挙げて説明する。
前記レンズ部は、前記ベース350の上側に設けられており、前記フィルタ360、ま
たは、後述するイメージセンサと対応する位置に配置される。このようなレンズ部は、1
つ以上のレンズ(図示せず)が備えられる。
前記ボビン210は、前記レンズ部と結合されて前記レンズ部を固定し、このようなレ
ンズ部とボビン210との結合方式は、図示しているように、ねじ山を、ボビン210の
内周面とレンズ部の外周面210aに、それぞれ形成するねじ山結合方式を用いることも
できるが、接着剤を用いる無ねじ山方式により結合することもできる。もちろん、ネジ山
結合方式でも、ネジ山締結後、接着剤を用いて、相互間にさらに堅固な装着を図ることも
できる。
前記フィルタ360は、前記ベース350の中央に形成された通孔ホールに装着するこ
とができ、赤外線フィルタ(Infrared Ray Filter)、またはブルー
フィルタが備えられる。また、前記フィルタ360は、例えば、フィルム材質、またはガ
ラス材質で形成されてもよく、撮像面保護用のカバー硝子、カバーガラスなどの平板状の
光学的フィルタ360に赤外線遮断コーティング物質などが配置されてもよい。また、前
記ベース350のほか、さらに、前記ベース350の下部に別途のセンサホルダーが位置
してもよい。
一方、フィルタ360が、レンズの外側に設けられる場合にあっては、フィルタ360
を別途に構成することなく、レンズ面にコーティング処理して、赤外線の遮断を可能にす
ることもできることは、もちろんである。
前記印刷回路基板(図示せず)は、上側面の中央部にイメージセンサ(図示せず)が実
装されており、カメラモジュールを駆動するための各種の素子(図示せず)が実装されて
いる。
前記イメージセンサ(図示せず)は、前記レンズ部に収容された1つ以上のレンズ(図
示せず)と、光軸方向に沿って位置できるように、前記印刷回路基板の上側面の中央部に
実装することができる。このようなイメージセンサは、レンズを介して入射された対象物
の光信号を電気信号に変換する。
上述したように、本発明の実施形態に係るレンズ駆動モータ及び/またはカメラモジュ
ールは、ボビンが、ティルティングと、高さ方向の移動を具現することができるため、構
造が単純になり、小型化が可能であり、製品コストが節減され、印加される電源の効率が
向上できる利点がある。
以上、上記の説明により、当業者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で様
々な変更及び修正が可能であることが分かり、本発明の技術的範囲は、実施例に記載され
た内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びそれに均等な範囲によって定めら
れるべきである。
100 カバー缶
200 可動子
210 ボビン
211 マグネットホール
212 固定片
220 マグネット部
300 固定子
310 ハウジング
311 上側面
312 支持部
320 第1のコイル部
330 第2のコイル部
340 基板
350 ベース
360 フィルタ
400 弾性ユニット
410 上側バネ
420 下側バネ
500 ホールセンサ部

Claims (26)

  1. ベースと、
    前記ベースの上に配置されるハウジングと、
    前記ハウジングの内に配置されるボビンと、
    前記ベースの上面に配置される基板と、
    電磁気的相互作用を通して前記ボビンを移動させる第1コイルとマグネットと、
    前記基板に配置されて前記マグネットと対向する第2コイルと、
    前記ボビンと結合され、前記第1コイルに電流が印加されない初期位置で前記ベースから前記ボビンを離隔させる弾性ユニットと、
    前記ボビンの上に配置される上板と前記ベースと結合される側板を含むカバー缶と、を含み、
    前記第1コイルは、前記マグネットとの相互作用を通して前記ボビンを光軸方向に移動させ、
    前記第2コイルは、前記マグネットとの相互作用を通して前記ボビンを前記光軸と垂直な方向に移動させ、
    前記弾性ユニットは、前記ボビンの上面に結合される上側バネと、前記ボビンの下面と結合される下側バネを含み、
    前記上側バネは、前記ボビンの上面に固定される内側部と、前記ハウジングの上面に固定される外側部と、前記内側部と前記外側部を連結する連結部を含み、
    前記ハウジングは、前記ハウジングの前記上面に光軸方向に陥没されて形成される段差部を含み、
    前記上側バネの前記連結部の少なくとも一部は、前記ハウジングの前記段差部の上に前記段差部と前記光軸方向にオーバーラップされるように配置され、
    前記基板は、少なくとも一側面に折り曲げて外部から電源を受けるターミナル部を含み、
    前記ベースは、前記ベースの外側面に形成され且つ前記ターミナル部が安着されるターミナル溝を含み、
    前記ハウジングの段差部は複数の段差部を含み、
    前記ボビンは、前記ボビンの外周面に形成される複数の回転防止部を含み、
    前記複数の回転防止部の各々は、一方向の回転を防止する部材又は他方向の回転を防止する部材を含み、
    前記複数の段差部と、前記一方向の回転を防止する部材および前記他方向の回転を防止する部材のうち一方の複数の回転防止部は、光軸を中心とする円周方向に交互に配置されることを特徴とする、レンズ駆動モーター。
  2. 前記ボビンの前記複数の回転防止部は、前記ボビンの回転時に前記ハウジングと接触するように配置され、
    前記ボビンの前記複数の回転防止部は、4つの回転防止部を含むことを特徴とする、請求項1に記載のレンズ駆動モーター。
  3. 前記ボビンは、前記ボビンの前記上面に突出形成される固定片を含み、
    前記上側バネの前記内側部は、前記内側部の内面の一部が凹に陥没されて形成される折り曲げ部を含み、
    前記固定片は、前記上側バネの前記内側部の前記折り曲げ部に配置され、
    前記固定片は前記回転防止部の上面に配置されることを特徴とする、請求項1または2に記載のレンズ駆動モーター。
  4. 前記ハウジングは、前記ハウジングの前記上面に突出形成される締結突起を含み、
    前記上側バネの前記外側部は、前記締結突起が挿入される結合溝を含むことを特徴とする、請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  5. 前記ハウジングは、前記ハウジングの前記上面に突出形成され前記締結突起と離隔される融着突起を含み、
    前記上側バネの前記外側部は、前記融着突起と結合される融着ホールを含むことを特徴とする、請求項4に記載のレンズ駆動モーター。
  6. 前記融着突起は前記上側バネの前記融着ホールと締結されて熱により融着されて前記上側バネを固定することを特徴とする、請求項5に記載のレンズ駆動モーター。
  7. 前記基板は前記第1コイルと電気的に連結される第1端子部と、前記第2コイルと電気的に連結される第2端子部を含む、請求項1乃至6のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  8. 前記基板は中央が開口したFPCB(Flexible Printed Circuit Board)であり、
    前記第1端子部と前記第2端子部は前記基板の上面に形成されることを特徴とする、請求項に記載のレンズ駆動モーター。
  9. 前記ボビンは、前記初期位置で前記第1コイルに一方向電流が供給されると前記ベースに接近する第1方向に移行し他方向電流が供給されると前記ベースと遠くなる第2方向に移動し、
    前記初期位置で、前記第1方向への前記ボビンの第1ストロークの長さは前記第2方向への前記ボビンの第2ストローク長さより短いことを特徴とする、請求項1乃至8のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  10. 前記第1ストローク長さは、前記ボビンの下面と前記ベースの上面との間の離隔距離であり、前記第2ストローク長さは、前記ボビンの上面と前記カバー缶の前記上板の内面との間の距離であることを特徴とする、請求項記載のレンズ駆動モーター。
  11. 前記ボビンは、前記第1方向に無限大(infinite)フォーカスを通って追加に移動することができることを特徴とする、請求項9または10に記載のレンズ駆動モーター。
  12. 前記第1コイルに供給される前記一方向電流と前記他方向電流は互いに反対極性であることを特徴とする、請求項乃至11のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  13. 前記ベースは、前記第1方向への前記ボビンの動きを制限することを特徴とする、請求項乃至12のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  14. 前記カバー缶は、前記第2方向への前記ボビンの動きを制限することを特徴とする、請求項乃至13のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  15. 前記カバー缶は、前記ボビン、前記第1コイル及び前記マグネットを囲むように配置されることを特徴とする、請求項1乃至14のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  16. 前記第2コイルは前記基板に配置され、
    前記マグネットは、前記ボビンの外側面に一定間隔に配置される4つのマグネットを含み、
    前記第2コイルは、それぞれが前記4つのマグネットのうち一つの下面と対向するように配置され、個別的に電源を受ける4つの第2コイルを含むことを特徴とする、請求項乃至15のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  17. 印刷回路基板と、
    前記印刷回路基板に配置されるイメージセンサーと、
    前記印刷回路基板に配置される請求項1乃至16のうちいずれか一つのレンズ駆動装置と、
    前記レンズ駆動装置の前記ボビンと結合されるレンズと、を含むことを特徴とする、カメラモジュール。
  18. 請求項17のカメラモジュールを含むことを特徴とする、携帯端末機。
  19. ベースと、
    前記ベースの上に配置されるハウジングと、
    前記ハウジングの内に配置されるボビンと、
    前記ベースの上面に配置される基板と、
    電磁気的相互作用を通して前記ボビンを移動させる第1コイルとマグネットと、
    前記基板に配置され前記マグネットと対向する第2コイルと、
    前記ボビンと結合され、前記第1コイルに電流が印加されない初期位置で前記ベースから前記ボビンを離隔される上側バネと、
    前記ボビンの上に配置される上板と前記ベースと結合される側板を含むカバー缶と、を含み、
    前記第1コイルは、前記マグネットとの相互作用を通して前記ボビンを光軸方向に移動させ、
    前記第2コイルは、前記マグネットとの相互作用を通して前記ボビンを前記光軸と垂直な方向に移動させ、
    前記上側バネは、前記ボビンの上面に固定される内側部と、前記ハウジングの上面に固定される外側部と、前記内側部と前記外側部を連結する連結部を含み、
    前記ハウジングは、前記ハウジングの前記上面に光軸方向に陥没されて形成される段差部を含み、
    前記上側バネの前記連結部の少なくとも一部は、前記ハウジングの前記段差部の上に前記段差部と前記光軸方向にオーバーラップされるように配置され、

    前記基板は、少なくとも一側面に折り曲げて外部から電源を受けるターミナル部を含み、
    前記ベースは、前記ベースの外側面に形成され且つ前記ターミナル部が安着されるターミナル溝を含み、
    前記ハウジングの段差部は複数の段差部を含み、
    前記ボビンは、前記ボビンの外周面に形成される複数の回転防止部を含み、
    前記複数の回転防止部の各々は、一方向の回転を防止する部材又は他方向の回転を防止する部材を含み、
    前記複数の段差部と、前記一方向の回転を防止する部材および前記他方向の回転を防止する部材のうち一方の複数の回転防止部は、光軸を中心とする円周方向に交互に配置されることを特徴とする、レンズ駆動モーター。
  20. 前記ハウジングは、前記ハウジングの上面に突出形成される締結突起を含み、
    前記上側バネの前記外側部は、前記締結突起が挿入される結合溝を含むことを特徴とする、請求項19に記載のレンズ駆動モーター。
  21. 前記ハウジングは、前記ハウジングの前記上面に突出形成され前記締結突起と離隔される融着突起を含み、
    前記上側バネの前記外側部は、前記融着突起と結合される融着ホールを含むことを特徴とする、請求項20に記載のレンズ駆動モーター。
  22. 前記融着突起は、前記上側バネの前記融着ホールと締結されて熱により融着されて前記上側バネを固定することを特徴とする、請求項21に記載のレンズ駆動モーター。
  23. 前記ボビンは、前記ボビンの上面に突出形成される固定片を含み、
    前記上側バネの前記内側部は、前記内側部の内面の一部が凹に陥没されて形成される折り曲げ部を含み、
    前記固定片は、前記上側バネの前記内側部の前記折り曲げ部に配置されることを特徴とする、請求項19乃至22のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  24. 前記基板は前記第1コイルと電気的に連結される第1端子部と、前記第2コイルと電気的に連結される第2端子部を含む、請求項19乃至23のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  25. 前記ボビンは前記初期位置で前記第1コイルに逆方向電流が供給されると前記ベースに接近する下側方向に移動し、正方向電流が供給されると前記カバー缶の前記上板に接近する上側方向に移動し、
    前記ボビンの前記上側への移動距離は前記ボビンの前記下側方向への移動距離より大きいことを特徴とする、請求項19乃至24のうちいずれか一つに記載のレンズ駆動モーター。
  26. 前記ボビンは、前記下側方向に無限大(infinite)フォーカスを通って追加に移動することができることを特徴とする、請求項25に記載のレンズ駆動モーター。
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