KR102423689B1 - 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 광학계가 구비되는 메인프레임; 상기 메인프레임을 수용하는 베이스 프레임; 상기 베이스프레임을 기준으로 상기 메인프레임을 광축과 수직한 제1방향으로 이동시키는 구동부; 및 상기 광학계가 상기 제1방향으로 정렬되는 위치에 대한 정보인 제1기준위치정보가 저장된 메모리 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치{APPARATUS FOR DRIVING OPTICAL SYSTEM WITH MEMORY UNIT}

본 발명은 광학계 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 메모리 유닛에 저장된 광학계의 기준위치에 대한 정보를 이용하여 OIS 구동의 효율성을 향상시킨 광학계 구동장치에 관한 것이다.

하드웨어 기술의 발전, 사용자 환경 등의 변화에 따라 스마트폰 등의 휴대 단말(모바일 단말)에는 통신을 위한 기본적인 기능 이외에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 다양하고 복합적인 기능이 통합적으로 구현되고 있으며, 근래에는 초점 거리를 다양하게 가변적으로 조정할 수 있도록 복수 개 렌즈 그룹이 집합되어 있는 줌렌즈의 장착도 시도되고 있다.

줌렌즈의 경우, 일반 렌즈와는 달리 광이 유입되는 방향인 광축 방향으로 복수 개 렌즈 또는 렌즈군들이 배열되는 구조를 가지고 있으므로 일반 렌즈보다 광축 길이 방향으로 그 길이가 길다는 특성을 가진다. 줌렌즈를 통과한 피사체의 광(Light)은 다른 렌즈와 같이 CCD(Charged-coupled Device), CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)와 같은 촬상소자로 유입된 후 후속 프로세싱을 통하여 이미지 데이터로 생성된다.

줌 렌즈가 다른 일반 렌즈와 같이 휴대 단말의 메인 기판에서 입설(立設)되는 방향 즉, 휴대 단말의 두께 방향으로 설치되는 경우 휴대 단말에는 줌 렌즈의 높이(광축 방향 길이)만큼의 공간이 확보되어야 하므로 휴대 단말이 지향하는 장치 소형화와 경량화의 본질적 특성에 최적화되기 어렵다는 문제가 있다.

종래 이러한 문제를 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 반사계(520)가 구비된 반사계 구동장치(500)를 휴대 단말의 두께 방향으로 설치하고 이 반사계(520)를 이동(회전)시켜 휴대 단말의 길이 방향으로 설치된 렌즈 또는 촬상소자(CCD, CMOS 등) 방향으로 외부로부터 입사된 광을 반사시킴으로써 손떨림 보정이 구현되도록 하는 방법이 시도되고 있다.

이 방법은 반사계(520)가 설치된 이동체(510)에 마그네트(540)를 구비하고 이동체(510)가 수용되는 고정체(530)에 요크(550)를 구비함으로써 마그네트(540)와 요크(550) 사이에 발생하는 인력을 활용하여 반사계(520)가 유연하게 이동하도록 하는 방법도 채용되고 있다.

반사계(520)의 위치 제어는 손떨림에 의하여 발생된 움직임(X축 및 Y축)을 보상하는 방향으로 반사계(520)를 이동(회전)시키는 방식으로 구현되므로 위치 제어의 효율성을 높이기 위해서 반사계(520)의 초기 위치(default position)는 반사계(520)에서 반사되어 렌즈로 유입되는 광의 방향이 렌즈와 수직한 방향(광축)과 대응되는 정-위치로 설정되는 것이 바람직하다.

그러나 반사계(520)는 자체 하중이나 카메라 렌즈 자체의 회전이나 이동 등에 의하여 초기 위치가 도 1에 도시된 바와 같이 상기 정-위치에 위치하지 않을 수 있으며, 특히 요크에 의한 인력을 이용하는 실시예의 경우 요크에 의한 인력에 의하여 특정 방향으로 반사계가 치우쳐 위치함으로써 상기 정-위치에 위치하지 않을 수 있게 된다.

물론, 이러한 문제를 해소하기 위하여 정-위치에 위치하지 않는 반사계의 실제 초기 위치를 측정하고 측정된 결과를 손떨림 구동에 반영하는 방법을 적용할 수 있다.

그러나 이러한 방법에 의하는 경우 반사계의 초기 위치를 검사 내지 측정하는 새로운 공정이 추가적으로 수행되어야 함은 물론, 수많은 반사계 구동장치를 모두 전수 조사하여 각각의 기울어짐에 대응되는 알고리즘을 모든 장치마다 각각 개별적으로 구성해야 하므로 공정 효율성이 극히 저하되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 광학계의 초기 위치에 대한 정보가 저장된 메모리 유닛이 추가적으로 구비되도록 구성함으로써 광학계의 초기 위치를 더욱 신속하고 정확하게 파악할 수 있고 이를 통하여 더욱 정밀한 손떨림 보정이 구현되도록 함은 물론, 공정을 더욱 간소화 및 단순화시킬 수 있는 광학계 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 광학계가 구비되는 메인프레임; 상기 메인프레임을 수용하는 베이스 프레임; 상기 베이스프레임을 기준으로 상기 메인프레임을 광축과 수직한 제1방향으로 이동시키는 구동부; 및 상기 광학계가 상기 제1방향으로 정렬되는 위치에 대한 정보인 제1기준위치정보가 저장된 메모리 유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 구동부는 상기 메인프레임에 구비되는 제1구동마그네트; 및 회로기판에 탑재되며, 상기 제1구동마그네트에 전자기력을 발생시켜 상기 메인프레임을 상기 베이스프레임을 기준으로 광축과 수직한 제1방향으로 이동시키는 제1코일을 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 상기 베이스프레임과 메인프레임 사이에 위치하는 하나 이상의 제1볼; 및 상기 제1구동마그네트에 인력을 발생시키는 제1요크를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

실시형태에 따라, 본 발명의 상기 광학계는 외부로부터 입사되는 피사체의 빛을 카메라 모듈의 렌즈 방향으로 반사하는 반사계일 수 있다.

이 경우, 본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 상기 제1방향을 기준으로 상기 반사계의 위치를 센싱하는 제1홀센서를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제1기준위치정보는 상기 반사계에서 반사된 광의 방향이 상기 광축 방향과 평행하게 되는 경우 상기 제1홀센서가 출력하는 센싱값일 수 있다.

또한, 본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 상기 제1구동마그네트와 이격되어 상기 메인프레임에 구비되며, 상기 제1홀센서와 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지는 제1서브마그네트를 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 메인프레임은 상기 광학계가 설치되며, 제2구동마그네트가 구비된 지지프레임; 및 상기 제1구동마그네트가 구비된 미들프레임을 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 상기 회로기판에 탑재되며, 상기 제2구동마그네트에 전자기력을 발생시켜 상기 지지프레임을 상기 미들프레임을 기준으로 광축과 수직한 제2방향으로 이동시키는 제2코일; 상기 지지프레임과 미들프레임 사이에 위치하는 하나 이상의 제2볼; 및 상기 제2구동마그네트에 인력을 발생시키는 제2요크를 더 포함하여 구성될 수 있고 이 경우, 본 발명의 상기 메모리 유닛은 상기 광학계가 상기 제2방향으로 정렬되는 위치에 대한 정보인 제2기준위치정보가 더 저장될 수 있다.

실시형태에 따라, 본 발명의 상기 광학계는 외부로부터 입사되는 피사체의 빛을 카메라 모듈의 렌즈 방향으로 반사하는 반사계일 수 있으며, 이 경우, 본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 상기 제2방향을 기준으로 상기 반사계의 위치를 센싱하는 제2홀센서를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제2기준위치정보는 상기 반사계에서 반사된 광의 방향이 상기 광축 방향과 평행하게 되는 경우 상기 제2홀센서가 출력하는 센싱값일 수 있다.

또한, 본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 상기 제2구동마그네트와 이격되어 상기 지지프레임에 구비되며, 상기 제2홀센서와 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지는 제2서브마그네트를 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 메모리 유닛은 외부와 인터페이싱이 가능한 형태로 상기 회로기판에 탑재되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 광학계 구동장치의 기준정보 설정장치는 테스트신호를 광학계 구동장치로 출력하는 제너레이터; 상기 광학계 구동장치 내부에 구비된 광학계를 광축과 수직한 제1방향 또는 제2방향으로 이동시키는 광학계구동부; 상기 광학계 구동장치에 구비되며 상기 제1방향 또는 제2방향을 기준으로 상기 광학계의 위치를 센싱하는 홀센서로부터 센싱값을 입력받는 입력부; 상기 광학계에서 출력되는 출력신호를 수신하는 리시버; 및 상기 리시버에 수신된 출력신호가 기준 정렬위치에 대응되는 경우 상기 홀센서가 출력한 센싱값을 상기 광학계 구동장치 내부에 구비된 메모리 유닛에 저장하는 메인제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

실시형태에 따라, 상기 광학계 구동장치 내부에 구비된 광학계는 외부로부터 입사되는 피사체의 빛을 카메라 모듈의 렌즈 방향으로 반사하는 반사계일 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 제너레이터 및 리시버는 상기 광학계 구동장치를 기준으로 상호 수직되는 위치에 구비되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치는 메모리 유닛에 저장된 광학계의 기준 위치에 대한 정보를 이용하여 광학계의 초기 위치를 더욱 신속하고 정확하게 확인할 수 있으며 이를 통하여 광학계의 구동을 더욱 정밀하게 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 메모리 유닛이 외부와 인터페이싱이 가능한 형태로 회로기판에 탑재되므로 광학계 구동장치의 성능을 검사하는 공정에서 메모리 유닛에 저장된 기준 위치에 대한 정보를 간편하게 이용할 수 있어 공정 자체를 더욱 간소화 또는 단순화시킬 수 있다.

나아가 본 발명의 다른 일 실시예에 의할 때, 구동마그네트들의 극성 배치를 서로 상이하게 구성하여 구동마그네트들 사이에 발생하는 자기력 간섭을 최소화시킴으로써 X축 및 Y축 방향의 OIS 구동을 더욱 독립적이고 정확하게 구현할 수 있음은 물론, 양극으로 착자된 마그네트를 센싱(Sensing)용 마그네트로 사용하여 센서가 감지하는 자기력 구간을 확장함으로써 OIS 구동을 더욱 정밀하게 구현할 수 있다.

본 발명에 의한 광학계 구동장치의 기준정보 설정장치는 광학계 구동장치의 복잡한 내부 구성에도 불구하고 광학계의 기준 위치를 간편하게 측정할 수 있도록 구성되므로 기준 위치 측정 프로세싱을 더욱 효율적으로 구현할 수 있게 된다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 반사계 구동장치에서 발생되는 치우침 현상을 도식적으로 설명하는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학계 구동장치의 상세 구성을 도시한 분해 결합도,
도 3은 도 2에 도시된 메인프레임과 베이스프레임의 결합 관계를 도시한 도면,
도 4는 도 2에 도시된 지지프레임과 미들프레임의 결합 관계를 도시한 도면,
도 5는 Y축 방향의 기준위치정보를 설정하는 과정을 설명하는 도면,
도 6은 X축 방향의 기준위치정보를 설정하는 과정을 설명하는 도면,
도 7은 본 발명의 구동마그네트와 센싱마그네트에 대한 다양한 실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 기준정보 설정장치의 구성을 도식적으로 도시한 도면,
도 9는 광학계를 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜 리시버에 수신되는 출력신호를 기준 정렬위치에 대응되도록 조절하는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 광학계 구동장치(이하 ‘구동장치’라 지칭한다)(100)는 광학계(110)의 기준 위치에 대한 정보가 저장된 메모리 유닛(260)을 포함하여 구성됨으로써 광학계(110)의 기준 위치를 더욱 신속하고 정확하게 확인할 수 있으며 이를 통하여 광학계의 구동을 더욱 정밀하게 구현할 수 있도록 하는 장치에 해당한다.

구동 특성에 따라 이동 내지 회전 이동하며 이동이나 회전의 기준이 되는 위치 정보를 활용하여 구동이 제어되는 모듈이나 유닛 등이라면, 카메라 장치에 구비되는 렌즈, 외부로부터 입사되는 피사체의 빛을 카메라 모듈의 렌즈 방향으로 반사하는 프리즘 또는 미러와 같은 반사계, 일반 조명장치 또는 차량용 조명장치 등을 비롯하여 그 지칭되는 명칭에 한정되지 않고 본 발명의 광학계(110)에 해당될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 외부로부터 입사되는 피사체의 빛을 렌즈 방향으로 반사하는 반사계를 기준으로 본 발명의 광학계(110) 및 구동장치(100)에 대하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 구동장치(100)의 상세 구성을 도시한 분해 결합도이며, 도 3은 도 2에 도시된 메인프레임(125)과 베이스프레임(140)의 결합 관계를 도시한 도면이고, 도 5는 Y축 방향의 기준위치정보를 설정하는 과정을 설명하는 도면이다.

이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 구동장치(100)의 상세 구성 및 광축과 수직한 두 방향 중 Y축 방향에 대한 손떨림 보정을 구현하는 실시예를 설명하고, 도 5를 참조하여 Y축 방향의 기준위치정보에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 구동장치(100)는 메인프레임(125), 베이스프레임(140), 구동부(200) 및 메모리 유닛(260) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 외계 피사체의 빛은 Z1경로를 거쳐 케이스(15)에 형성된 개방구를 통하여 본 발명의 구동장치(100) 내부로 유입되며, 내부로 유입된 빛은 본 발명의 반사계(110)에 의하여 경로가 변경(굴절 내지 반사 등)(Z 경로)되어 본 발명의 구동부(200) 하부(Z축 기준)에 위치하는 렌즈(미도시) 측으로 유입된다.

빛의 경로를 변경시키는 반사계(110)는 미러(mirror) 또는 프리즘(prism) 중 선택된 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며, 외계에서 유입되는 빛을 광축 방향으로 변경시킬 수 있는 다양한 부재로 구현될 수 있다. 상기 미러 또는 프리즘은 광학적 성능을 향상시키기 위하여 유리(glass) 재질로 구현하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 구동장치(100)는 반사계(110)에 의하여 빛의 경로를 굴절시켜 렌즈 측으로 빛이 유입되도록 구성되므로, 렌즈 자체를 휴대 단말의 두께 방향으로 설치하지 않고 길이 방향으로 설치할 수 있어 휴대 단말의 두께를 증가시키지 않아 휴대 단말의 소형화 내지 슬림화 등에 최적화될 수 있다.

본 발명의 반사계(110)는 도 2에 도시된 예를 기준으로 구동장치(100)에서 빛이 유입되는 케이스(15)의 개방구 방향 즉, Y축 방향 전면을 향하는 방향에 설치된다.

이하 설명에서, 렌즈의 수직축 방향 즉, 렌즈로 빛이 들어가는 경로에 대응되는 축을 광축(Z축)으로 정의하며, 이 광축(Z축)과 수직한 평면상의 두 축을 X축과 Y축으로 정의한다.

반사계(110)는 도 2 등에 도시된 바와 같이 반사계(110)를 물리적으로 지지하는 메인프레임(125)에 설치 또는 구비되며, 본 발명의 메인프레임(125)은 반사계(110)가 설치된 상태에서 본 발명의 베이스프레임(140)에 수용된다.

본 발명의 메인프레임(125)은 도 2의 YZ평면을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동 내지 회전 이동이 가능하도록 본 발명의 베이스프레임(140)에 수용되며, 메인프레임(125)이 이동 내지 회전 이동됨에 따라 메인프레임(125)에 설치된 반사계(110) 또한, 그 물리적 이동을 함께하게 된다.

반사계(110)가 YZ평면을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동 내지 회전 이동하게 되면, 반사계(110)에서 반사되는 광은 +Y 방향 또는 -Y 방향으로 이동되어 촬상소자 또는 렌즈로 입사하게 된다.

그러므로 이하에서는, 이해의 편의성을 높이기 위하여 메인프레임(125)이 이동 내지 회전 이동하는 방향을 촬상소자 또는 렌즈를 기준으로 피사체의 빛이 이동하는 방향으로 대체하여 지칭하도록 한다. 즉, 메인프레임(125)이 YZ평면을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동하는 방향을 Y축 방향(제1방향)의 양의 방향 또는 음의 방향으로 지칭하도록 한다.

본 발명의 구동부(200)는 베이스프레임(140)을 기준으로 메인프레임(125)을 광축과 수직한 Y축 방향(제1방향)으로 이동시키는 구동력을 제공하는 구성에 해당한다.

메인프레임(125)에 구동력을 제공하는 구성은 다양한 적용례가 가능하나 소비전력, 저소음, 공간 활용 등을 고려하여 도면에 예시된 바와 같이 전자기력을 구동력으로 사용하는 제1코일(150-1) 및 제1구동마그네트(210-1)로 구현되는 것이 바람직하다.

메인프레임(125)의 이동을 구동시키기 위하여 제1구동마그네트(210-1)(도 3 참조)가 메인프레임(125)에 구비되고, 이 제1구동마그네트(210-1)에 전자기력을 발생시키는 제1코일(150-1)은 도 2에 예시된 바와 같이 베이스프레임(140)에 결합되는 회로기판(10) 상에 배치된다.

이와 같이, 제1코일(150-1) 및 제1구동마그네트(210-1)가 메인프레임(125)을 Y축 방향으로 이동시키는 구동원으로 이용되는 경우, 구동제어신호에 대응되는 전원이 회로기판(10)을 통하여 제1코일(150-1)로 인가되면, 제1코일(150-1)은 제1구동마그네트(210-1)에 전자기력을 발생시키게 되고, 이 전자기력에 의하여 메인프레임(125)이 베이스프레임(140)을 기준으로 Y축 방향으로 이동하게 된다.

실시형태에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 메인프레임(125)과 베이스프레임(140) 사이에는 하나 이상의 제1볼(240-1)이 배치되는데, 이와 같은 제1볼(240-1)의 배치를 통하여 본 발명의 메인프레임(125)과 베이스프레임(140)은 일정 간격이 이격된 상태를 유지할 수 있게 되고, 볼에 의한 점접촉(point-contact)에 의하여 최소화된 마찰력으로 본 발명의 메인프레임(125)이 베이스프레임(140)을 기준으로 Y축 방향으로 이동할 수 있게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 베이스프레임(140)에는 상기 제1구동마그네트(210-1)와 대면하는 위치에 자성을 가지는 금속 재질 등의 제1요크(180)가 구비될 수 있다.

이 제1요크(180)는 메인프레임(125)에 구비된 제1구동마그네트(210-1)와 인력을 발생시켜 메인프레임(125)을 베이스프레임(140) 방향으로 당기게 되므로, 이 인력에 의하여 메인프레임(125)은 제1볼(240-1)과 지속적으로 점접촉(point-contact)하게 되고 메인프레임(125)이 외부로 이탈되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 메인프레임(125)은 베이스프레임(140)을 기준으로 Y축 방향으로 이동 내지 회전 이동하도록 구성되는데, 이를 위하여 메인프레임(125)에는 도 3에 도시된 바와 같이 메인프레임(125)의 Y축 방향 이동이 가이딩되도록 유도하는 제1홈부레일(160-1)이 형성될 수 있다.

손떨림 보정은 손떨림에 의하여 발생된 움직임을 보상하는 방향으로 촬상소자 측으로 유입되는 피사체의 빛을 이동시킴으로써 구현되므로, 광축(Z축) 방향으로 유입되는 피사체의 빛이 촬상 소자를 기준으로 이동되도록 하기 위하여 반사계(110) 즉, 반사계(110)가 결합되는 메인프레임(125)의 이동은 회전 이동이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 상기 메인프레임(125)에 형성되는 제1홈부레일(160-1)은 도면에 도시된 바와 같이 라운드진 형태로서 회전이동에 따른 최적화된 곡률을 가지도록 구성되는 것이 바람직하며, 메인프레임(125)의 Y축 방향 이동을 가이딩하도록 하기 위하여 Z축 길이 방향으로 연장된 형상을 가지는 것이 바람직하다.

메인프레임(125)이 회전 이동하는 것을 물리적으로 지지하는 본 발명의 베이스프레임(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1홈부레일(160-1)과 대응되는 위치에 제1홈부레일(160-1)과 대응되는 형상 즉, 라운드진 형태로서 Z축 길이 방향으로 연장된 형상을 가지는 제1가이드레일(170-1)이 형성될 수 있다.

본 발명의 메인프레임(125)은 이와 같이 라운드진 형상을 가지는 제1홈부레일(160-1) 또는 이에 상응하는 형상을 가지는 제1가이드레일(170-1)에 대응되는 경로를 따라 회전이동하게 된다.

실시형태에 따라서 베이스프레임(140) 구조를 메인프레임(125)의 상부에 배치하거나 수직으로 절곡된 프레임 구조로 구현하는 경우 상기 제1홈부레일(160-1)은 메인프레임(125)의 상부에 구비될 수 있다.

메인프레임(125)의 흔들림이나 유격 등이 최소화될 수 있도록 본 발명의 상기 제1홈부레일(160-1)과 제1가이드레일(170-1)은 각각 나란한 방향으로 2열로 배치되는 것이 더욱 바람직하다.

실시형태에 따라, 메인프레임(125)과 베이스프레임(140) 사이의 이격을 적절한 거리만큼 유지시키기 위하여 도 3에 예시된 바와 같이, 제1볼(240-1)은 제1홈부레일(160-1) 또는 제1가이드레일(170-1)에 일정 부분이 수용되는 형태로 구비될 수 있다.

한편, 전술된 바와 같이 본 발명은 반사계(110)의 초기 위치에 대한 정보를 메모리 유닛(260)에 저장하고 이 저장된 정보를 이용하여 반사계(110)의 초기 위치를 더욱 신속하고 정확하게 파악하고 이를 통하여 더욱 정밀한 손떨림 보정이 구현되도록 함은 물론, 공정을 더욱 간소화 및 단순화시킬 수 있도록 구성된다.

이를 위하여, 본 발명의 메모리 유닛(260)에는 반사계(110)가 Y축 방향(제1방향)으로 정렬되는 위치에 대한 정보인 제1기준위치정보가 메모리 유닛(260)에 저장되는데, 제1기준위치정보는 광이 광축 방향과 평행한 방향으로 반사되도록 하는 반사계(110)의 위치 또는 자세에 대한 정보를 의미한다.

실시형태에 따라, 본 발명의 메모리 유닛(260)은 write된 정보를 read할 수 있는 ROM(Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 등과 같은 하드웨어 칩 형태로 구현될 수 있음은 물론, SOC(System On Chip)를 통하여 AF 또는 OIS 구동 IC에 통합된 형태로도 구현될 수 있다.

또한, 반사계 구동장치(100)의 성능을 검사하거나 반사계(110)의 기준위치를 검사하는 공정에서 메모리 유닛(260)에 저장된 기준위치정보에 용이하게 엑세스 가능하도록 하기 위하여, 본 발명의 메모리 유닛(260)은 회로기판(10)에 형성된 인터페이싱부(11)를 통하여 외부와 인터페이싱이 가능한 형태로 상기 회로기판(10)에 탑재되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 메모리 유닛(260)이 외부와 인터페이싱이 가능한 형태로 회로기판(10)에 탑재되도록 구성되면, 휴대 단말에 탑재된 구동장치(100)의 성능을 검사하는 공정 또는 OIS 구동 시에 기준위치정보를 간편하게 이용할 수 있어 공정 자체를 간소화시킬 수 있음은 물론, OIS 구동의 효율 또한, 향상시킬 수 있다.

본 발명의 메모리 유닛(260)은 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이 제1구동마그네트(210-1)와 대면하는 방향에 구비될 수 있음은 물론, 공간 활용성, 다른 구성과의 배치 관계 등을 고려하여 회로기판(10)의 측면부 등 다양한 위치에 구비될 수 있다.

반사계(110)가 제1방향으로 정렬되는 위치를 측정할 수 있다면, 본 발명의 메모리 유닛(260)에 저장되는 기준위치정보는 광센서, 후술되는 홀센서 등 다양한 위치 측정 수단을 이용하여 측정될 수 있음은 물론이다.

실시형태에 따라, 회로기판(10)에는 홀효과(hall effect)를 이용하여 제1방향을 기준으로 제1구동마그네트(210-1)(메인프레임(125)에 구비된 반사계(110))의 위치를 감지하는 제1홀센서(250-1)(도 2 참조)가 구비될 수 있다.

이 제1홀센서(250-1)가 제1구동마그네트(210-1) 즉, 반사계(110)의 위치를 감지하면 구동드라이버(미도시)는 반사계(110)의 위치에 대응되는 적절한 크기와 방향의 전원이 제1코일(150-1)로 인가되도록 피드백 제어한다.

이러한 방법을 통하여 반사계(110)의 정확한 위치와 그에 따른 전원 인가를 상호 피드백 제어함으로써 제1방향(Y축 방향)의 손떨림 보정 기능이 정밀하게 구현될 수 있다.

제1홀센서(250-1)는 도 2에 도시된 바와 같이 구동드라이버(미도시)와 독립된 형태로 구현될 수 있으나, 실시형태에 따라 구동드라이버와 함께 하나의 칩 내지 모듈의 형태로 구현될 수도 있다.

회전 이동하는 이동체의 가운데 부분보다는 끝단 부분의 높이(위치) 변화가 상대적으로 크므로 제1홀센서(250-1)가 메인프레임(125) 즉, 메인프레임(125)에 구비된 반사계(110)의 위치를 더욱 효과적으로 감지하도록 하기 위하여 본 발명의 제1홀센서(250-1)는 메인프레임(125)의 끝부분 위치를 감지하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 메인프레임(125)의 끝부분 즉, 상기 제1구동마그네트(210-1)와 이격된 위치에 제1서브마그네트(220)를 구비시키고, 제1홀센서(250-1)가 이 제1서브마그네트(220)의 위치를 감지하도록 구성될 수 있다.

이와 같이 제1홀센서(250-1)를 이용하여 반사계(110)의 위치를 감지하는 실시예의 경우, 본 발명의 메모리 유닛(260)에 저장되는 제1기준위치정보는 반사계(110)에서 반사된 광의 방향이 광축 방향과 평행하게 되는 반사계(110)의 위치에서 제1홀센서(250-1)가 출력하는 센싱값에 해당하게 된다.

제1기준위치정보를 설정하는 과정에 대한 상세한 설명이 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 반사계(110)는 YZ평면을 기준으로 시계 방향으로 회전 이동한 초기 위치를 가지거나(도 5 (A)) 반시계 방향으로 회전 이동한 초기 위치(도 5 (C))를 가질 수 있다.

이와 같은 상태에서 외부에서 반사계(110)로 빛을 입사하게 되면, 반사광(Zr)의 방향과 광축 방향이 평행하지 않게 되어 반사광(Zr)이 렌즈 또는 촬상소자의 중심 위치(P)에서 -Y 방향(도 5 (A)) 또는 +Y 방향(도 5 (C))으로 d1만큼 이격된 위치에 입사하게 된다.

이와 같이 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 벗어난 위치에 입사되는 경우, 반사계(110)의 위치를 초기 위치와 반대 방향으로 조절함으로써 반사광(Zr)을 중심 위치(P)로 반사하는 반사계(110)의 기준 위치를 탐색한다.

구체적으로, 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 -Y 방향으로 d1만큼 이격된 위치에 입사되는 것으로 감지되는 경우(도 5 (A)), 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 감지될 때까지(도 5 (B)) 반사계(110)를 반시계 방향으로 이동시킨다.

반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 +Y 방향으로 d1만큼 이격된 위치에 입사되는 것으로 감지되는 경우(도 5 (C)), 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 감지될 때까지(도 5 (B)) 반사계(110)를 시계 방향으로 이동시킨다.

이와 같은 과정을 통해 반사광(Zr)의 방향이 광축 방향과 평행하게 되어 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 감지되면, 이때의 반사계(110) 위치를 기준 위치로 설정하고 동일 시점에서 출력되는 제1홀센서(250-1)의 센싱값을 메모리 유닛(260)에 제1기준위치정보로 저장한다.

도 4는 도 2에 도시된 지지프레임(120)과 미들프레임(130)의 결합 관계를 도시한 도면이며, 도 6은 X축 방향의 기준위치정보를 설정하는 과정을 설명하는 도면이다.

이하에서는 도 2 및 도 4를 참조하여 광축과 수직한 두 방향 중 X축 방향에 대한 손떨림 보정에 대해 설명하며, 도 6을 참조하여 X축 방향의 기준위치정보을 설정하는 과정에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 구동장치(100)는 Y축 방향에 대한 손떨림 보정뿐만 아니라 이와 수직되는 X축 방향에 대한 손떨림 보정 또한, 구현되도록 구성될 수 있다.

전술된 바와 같이, Y축 방향에 대한 손떨림 보정은 상대적인 고정체에 해당하는 베이스프레임(140)을 기준으로 상대적인 이동체에 해당하는 메인프레임(125)을 Y축 방향으로 이동시켜 구현된다. 이 경우 앞서 도 2 등을 참조하여 설명된 제1홈부레일(160-1)은 상기 메인프레임(125) 중 미들프레임(130)에 형성된다.

본 발명의 구동장치(100)는 메인프레임(125)을 물리적으로 이원화시키고, 이원화된 구성 중 하나를 상대적인 이동체로 이용하며 나머지 하나를 상대적인 고정체로 이용함으로써 X축 방향에 대한 손떨림 보정을 구현하도록 구성된다.

구체적으로, 본 발명의 메인프레임(125)은 상대적인 고정체로 기능하는 미들프레임(130) 및 상대적인 이동체로 기능하는 지지프레임(120)을 포함하여 구성되며, 본 발명의 구동장치(100)는 미들프레임(130)을 기준으로 지지프레임(120)을 X축 방향으로 이동 또는 회전 이동시켜 X축 방향에 대한 손떨림 보정을 구현한다.

본 발명의 반사계(110)는 도 2 등에 도시된 바와 같이 반사계(110)를 물리적으로 지지하는 지지프레임(120)에 설치되며, 전술된 본 발명의 제1구동마그네트(210-1)는 미들프레임(130)에 구비된다.

본 발명의 지지프레임(120)은 도 2의 XY평면을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동 내지 회전 이동이 가능하도록 본 발명의 미들프레임(130)에 설치되며, 지지프레임(120)이 이동 내지 회전 이동함에 따라 지지프레임(120)에 설치된 반사계(110) 또한, 그 물리적 이동을 함께하게 된다.

반사계(110)가 XY평면을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동 내지 회전 이동하게 되면, 반사계(110)에서 반사되는 광은 +X 방향 또는 -X 방향으로 편향되어 촬상소자 또는 렌즈로 입사하게 된다.

그러므로 이하에서는, 이해의 편의성을 높이기 위하여 지지프레임(120)이 이동 내지 회전 이동하는 방향을 촬상소자 또는 렌즈를 기준으로 피사체의 빛이 이동하는 방향으로 대체하여 지칭하도록 한다. 즉, 지지프레임(120)이 XY평면을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동하는 방향을 X축 방향(제2방향)의 양의 방향 또는 음의 방향으로 지칭하도록 한다.

지지프레임(120)의 회전 이동을 구동시키기 위하여 제2구동마그네트(210-2)는 미들프레임(130)에 구비되고, 이 제2구동마그네트(210-2)에 전자기력을 발생시키는 제2코일(150-2)은 도 2 등에 예시된 바와 같이 베이스프레임(140)에 결합되는 회로기판(10) 상에 탑재된다.

제2구동마그네트(210-2) 및 제2코일(150-2)은 단일 개수로 구비될 수 도 있으나, 지지프레임(120)의 수평 방향의 평형(도 2 기준)이 유도되도록 하고 제2코일(150-2)과 제2구동마그네트(210-2)에 의한 손떨림 보정의 구동력이 더욱 정밀하게 구현될 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 제2구동마그네트(210-2)는 지지프레임(120)의 좌측 및 우측 각각에 구비되되, 지지프레임(120)의 가운데 부분을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.

이와 대응되도록 제2코일(150-2) 또한, 각 지지프레임(120)과 대면하도록 복수 개로 구비될 수 있다.

본 발명의 지지프레임(120)은 미들프레임(130)을 기준으로 독립적인 회전 이동이 가능한 구조를 가지므로 미들프레임(130)이 베이스프레임(140)을 기준으로 Y축 방향으로 회전 이동하더라도 제2코일(150-2)에 전자기력이 발생되면 본 발명의 지지프레임(120)은 X축 방향으로 독립된 회전 이동을 할 수 있다.

실시형태에 따라, 지지프레임(120)의 X축 방향 이동이 더욱 유연하고 정밀하게 구현될 수 있도록 제2볼(240-2)이 지지프레임(120)과 미들프레임(130) 사이에 위치할 수 있다.

또한, 제2구동마그네트(210-2)와의 사이에 발생하는 인력에 의하여 지지프레임(120)이 제2볼(240-2)과 항시적으로 점접촉(point-contact)하게 하고 지지프레임(120)이 외부로 이탈되는 것을 효과적으로 방지하기 위하여 자성체인 제2요크(190)가 미들프레임(130)에 구비될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지지프레임(120)에는 지지프레임(120) 자체의 X축 방향 이동이 더욱 안정적으로 가이딩되도록 하는 제2홈부레일(150-2)이 형성될 수 있으며, 미들프레임(130)에는 상기 제2홈부레일(150-2)과 대응되는 형상의 제2가이드레일(170-2)이 구비될 수 있다.

제2홈부레일(150-2)과 제2가이드레일(170-2)은 상호 대응되는 형상 즉, X축 길이 방향으로 연장된 형상을 가지며 지지프레임(120)의 회전 이동이 효과적으로 지지되도록 라운드진 형상 내지 최적화되고 상호 대응되는 곡률을 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 제2홈부레일(150-2)과 제2가이드레일(170-2)의 구조에 의하여 본 발명의 지지프레임(120)은 상기 제2홈부레일(150-2) 또는 제2가이드레일(170-2)에 대응되는 경로를 따라 회전 이동하게 된다.

미들프레임(130)이 지지프레임(120)의 회전 이동을 지지함과 동시에 자신이 베이스프레임(140)을 기준으로 회전 이동하는 것이 독립적으로 구현되도록 하기 위하여 도 4 등에 도시된 바와 같이 제2가이드레일(170-2)은 미들프레임(130)에서 제1구동마그네트(210-1)가 구비된 면과 다른 면에 구비되는 것이 바람직하다.

대응되는 관점에서, 미들프레임(130)이 베이스프레임(140)을 기준으로 회전 이동하는 것을 가이딩하는 제1홈부레일(160-1)도 상기 제2가이드레일(170-2)이 구비된 면과 다른 면에 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 첨부된 도면에 예시된 바와 같이 제2가이드레일(170-2)은 미들프레임(130)의 일측에 형성되도록 하고, 상기 제1홈부레일(160-1)는 제2가이드레일(170-2)이 구비되지 않는 영역인 타측에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 지지프레임(120)의 X축 방향 이동과 미들프레임(130)의 Y축 방향 이동이 독립적으로 구현될 수 있도록 지지프레임(120)에 구비되는 제2홈부레일(150-2)과 미들프레임(130)에 구비되는 제1홈부레일(160-1)은 서로 수직을 이루는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

지지프레임(120)이 미들프레임(130)을 기준으로 X축 방향(제2방향)으로 이동하는 실시예에서 본 발명의 메모리 유닛(260)에는 반사계(110)가 제2방향으로 정렬되는 위치에 대한 정보인 제2기준위치정보가 저장된다.

한편, 반사계(110)의 X축 방향 위치를 감지하기 위하여 제2구동마그네트(210-2)의 위치를 센싱하는 제2홀센서(250-2)가 회로기판(10)에 구비될 수 있다.

이 제2홀센서(250-2)는 제2구동마그네트(210-2)의 위치 즉, 제2구동마그네트(210-2)가 구비된 지지프레임(120)의 위치 내지 반사계(110)의 위치를 감지한다.

이와 같이 제2홀센서(250-2)를 이용하여 반사계(110)의 위치를 감지하는 실시예의 경우, 본 발명의 메모리 유닛(260)에 저장되는 제2기준위치정보는 반사계(110)에서 반사된 광의 방향이 광축 방향과 평행하게 되는 시점에서 제2홀센서(250-2)가 출력하는 센싱값에 해당하게 된다.

제2기준위치정보를 설정하는 과정에 대한 상세한 설명이 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 반사계(110)는 XZ평면을 기준으로 시계 방향으로 회전 이동한 초기 위치를 가지거나(도 6 (A)) 반시계 방향으로 회전 이동한 초기 위치(도 6 (C))를 가질 수 있다.

이와 같은 상태에서, 외부에서 반사계(110)로 빛을 입사하게 되면, 반사광(Zr)의 방향과 광축 방향이 평행하지 않게 되어 반사광(Zr)이 렌즈 또는 촬상소자의 중심 위치(P)에서 -X 방향(도 6 (A)) 또는 +X 방향(도 6 (C))으로 d1만큼 이격된 위치에 입사하게 된다.

이와 같이 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 벗어난 위치에 입사되는 경우, 반사계(110)의 위치를 초기 위치와 반대 방향으로 조절함으로써 반사광(Zr)을 중심 위치(P)로 반사하는 반사계(110)의 기준 위치를 탐색한다.

구체적으로, 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 -X 방향으로 d1만큼 이격된 위치에 입사되는 것으로 감지되는 경우(도 6 (A)), 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 감지될 때까지(도 6 (B)) 반사계(110)를 반시계 방향으로 이동시킨다.

반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 +X 방향으로 d1만큼 이격된 위치에 입사되는 것으로 감지되는 경우(도 6 (C)), 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 감지될 때까지(도 6 (B)) 반사계(110)를 시계 방향으로 이동시킨다.

이와 같은 과정을 통해 반사광(Zr)의 방향이 광축 방향과 평행하게 되어 반사광(Zr)이 중심 위치(P)에서 감지되면, 이때의 반사계(110) 위치를 기준 위치로 설정하고 동일 시점에서 출력되는 제2홀센서(250-2)의 센싱값을 메모리 유닛(260)에 제2기준위치정보로 저장한다.

이와 같이, 본 발명의 구동장치(100)는 반사계(110)의 기준위치정보를 메모리 유닛(260)에 저장하고 이를 이용하여 반사계(110)의 기준 위치를 더욱 신속하고 정확하게 확인할 수 있으며, 이를 통하여 손떨림 보정을 더욱 정밀하게 구현할 수 있게 됨으로써 더욱 고품질의 영상을 생성할 수 있게 된다.

이상에서 지지프레임(120)을 X축 방향으로 회전 이동시키고 미들프레임(130)(메인프레임(125))을 Y축 방향으로 회전 이동시키는 예를 기준으로 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 실시형태에 따라서 서로 수직한 방향으로 이동한다면 지지프레임(120)을 Y축 방향으로 회전 이동시키고, 미들프레임(130)(메인프레임(125))을 X축 방향으로 회전 이동시키는 형태도 충분히 가능함은 물론이다.

도 7은 본 발명의 구동마그네트(250-1, 250-2)와 센싱용 마그네트(220, 230)에 대한 다양한 실시예를 도시한 도면이다. 이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 의한 구동마그네트(250-1, 250-2)와 센싱용 마그네트(220, 230)의 구성을 상세히 기술하도록 한다.

통상적으로 마그네트와 홀센서 사이의 거리가 가장 가까울 때를 초기위치로 설정하게 되는데, 단극 착자 마그네트의 경우 초기 위치에서 가장 큰 자기력이 감지되고, 2극(다극) 착자 마그네트의 경우 자기력 발향에 의하여 초기 위치에서 “0”의 자기력이 감지된다.

마그네트가 구비된 이동체가 초기 위치를 기준으로 양의 방향 또는 음의 방향으로 이동하는 경우, 다극 착자된 마그네트에서는 음의 자기력과 양의 자기력이 모두 감지되는데 반하여, 단극 착자된 마그네트에서는 음의 자기력 또는 양의 자기력 중 하나의 자기력만이 감지되게 된다.

따라서 홀센서가 다극 착자된 마그네트에서 감지하는 자기력의 변화량이 다극 착자된 마그네트에서 감지하는 자기력의 변화량에 비해 더욱 큰 자기력 변화량을 감지할 수 있게 된다.

이와 같이 홀센서가 센싱하는 마그네트를 2극(다극) 착자 마그네트로 구현하는 경우 홀센서가 감지하는 자기력 구간이 더 확대되면, 더 확대된 구간을 자기력 센싱에 이용할 수 있어 홀센서의 분해능이 높아지며, 자기력의 방향성(양의 방향 및 음의 방향)을 위치 감지에 효과적으로 반영할 수 있어 OIS 구동을 더욱 정밀하게 구현할 수 있다.

도 7에 도시된 본 발명은 다극 착자 마그네트를 더욱 효과적으로 활용하고 구동마그네트 사이에서 발생될 수 있는 자기장 간섭력을 최소화할 수 있는 실시예에 해당한다.

이하 설명에서는, 홀센서에 노출되는 마그네트의 자극 즉, 홀센서와 대면하는 마그네트의 자극면이 하나의 극(N극 또는 S극 중 하나)으로 이루어지는 경우를 단극 착자 마그네트로 지칭하며, 홀센서에 노출되는 마그네트의 자극면 즉, 홀센서와 대면하는 마그네트의 자극면이 복수 개 극으로 이루어지는 경우를 다극 착자 마그네트로 지칭한다.

즉, 다극 착자 마그네트는 N극과 S극 모두가 홀센서와 대면하도록 배치되는 마그네트를 의미하며, 실시형태에 따라 2개 이상의 N극, 2개 이상의 S극 모두가 홀센서와 대면하도록 배치되는 마그네트를 포함한다.

앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 메인프레임(125)에는 Y축 방향 회전 이동에 대한 구동력을 발생시키기 위해 제1구동마그네트(210-1)가 구비되고, 본 발명의 지지프레임(120)에는 X축 방향 회전 이동에 대한 구동력을 발생시키기 위해 제2구동마그네트(210-2)가 구비된다.

후술되는 바와 같이 각 구동마그네트가 상호 간에 미치는 영향을 감소시켜 각 축 방향 이동이 더욱 독립적으로 이루어지도록 하기 위하여 제1구동마그네트(210-1) 또는 제2구동마그네트(210-2) 중 하나는 단일 극으로 이루어지고, 나머지 하나는 2극 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

마그네트에 전자기력을 발생시키는 코일을 기준으로 설명하면, 상기 제1구동마그네트(210-1) 또는 제2구동마그네트(210-2) 중 하나는 자신과 대응하는 코일과 대면하는 면이 단일 극으로 이루어지며, 나머지 하나는 자신과 대응하는 코일과 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

구체적으로 일 실시형태로 도 7 (a)에 도시된 바와 같이 제2구동마그네트(210-2)는 제2코일(150-2)과 대면하는 면이 단일 극으로 이루어지도록 구성하고, 제1구동마그네트(210-1)는 제1코일(150-1)과 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지도록 구성할 수 있다.

이 경우, 제2홀센서(250-2)가 지지프레임(120)에 구비된 제2구동마그네트(210-2)의 위치를 감지하도록 구성할 수도 있으나, 앞서 기술된 바와 같이 단극 착자(단일 극)의 경우 위치 감지의 효율성이 낮으므로 도 7 (a)에 도시된 바와 같이 지지프레임(120)에 제2홀센서(250-2)와 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지는 제2서브마그네트(230)가 제2구동마그네트(210-2)와 이격되어 구비되도록 하고 제2홀센서(250-2)가 이 제2서브마그네트(230)의 위치를 감지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

대응되는 관점에서, 미들프레임(130) 즉, 메인프레임(125)에도 위치 감지만을 위한 센싱용 마그네트를 추가적으로 구비시킬 수 있으나, 제2구동마그네트(210) 자체가 다극(2극)으로 구현되므로 제1홀센서(250-1)가 이 제1구동마그네트(210-1) 자체의 위치를 감지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

단, 이 경우에도 끝단의 이동 범위가 더 크다는 것을 충분히 활용하기 위하여 2극 이상으로 이루어지는 센싱용 마그네트(제1서브마그네트(220))가 메인프레임(125)의 끝단에 제1구동마그네트(210-1)와 이격되어 구비되도록 하고 제1홀센서(250-1)가 이 제2서브마그네트(230)의 위치를 감지하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

실시형태에 따라 상술된 경우와는 반대로, 도 7 (b)에 도시된 바와 같이 제2구동마그네트(210-2)는 제2코일(150-2)과 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지게 구성하고 제1구동마그네트(210-1)는 제1코일(150-1)과 대면하는 면이 단일 극으로 이루어지도록 구성할 수도 있다.

이 경우, 제1홀센서(250-1)가 메인프레임(125)에 구비된 제1구동마그네트(210-1)의 위치를 감지하도록 구성할 수도 있으나, 앞서 기술된 바와 같이 단극 착자(단일 극)의 경우 위치 감지의 효율성이 낮으므로 도 7 (b)에 도시된 바와 같이 메인프레임(125)의 끝단에 제1홀센서(250-1)와 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지는 제1서브마그네트(220)를 제1구동마그네트(210-1)와 이격시켜 구비하고 제1홀센서(250-1)가 이 제2서브마그네트(230)의 위치를 감지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

대응되는 관점에서, 지지프레임(120)에도 위치 감지만을 위한 센싱용 마그네트를 추가적으로 구비시킬 수 있으나, 제2구동마그네트(210-2) 자체가 다극(2극)으로 구현되므로 제2홀센서(250-2)가 이 제2구동마그네트(210-2) 자체의 위치를 감지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

단, 이 경우에도 끝단의 이동 범위가 더 크다는 것을 충분히 활용하기 위하여 2극 이상으로 이루어지는 센싱용 마그네트(제2서브마그네트(230))가 지지프레임(120)의 끝단에 제2구동마그네트(210-2)와 이격되어 구비되도록 하고 제2홀센서(250-2)가 이 제1서브마그네트(220)의 위치를 감지하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

이와 같이 복수 개의 구동마그네트(250-1, 250-2)를 서로 다른 극성 배치가 되도록 구성하는 경우, 구동마그네트(250-1, 250-2)가 동종의 극성 배치를 가지는 경우와 대조할 때, 특정 구동마그네트가 발생시키는 자기장이 다른 구동마그네트에 미치는 영향을 감소시킬 수 있어 각 구동마그네트에 의한 각 방향 이동 내지 회전 이동에 대한 제어를 더욱 독립적이고 정확하게 구현할 수 있다.

더 나아가, 복수 개의 구동마그네트(250-1, 250-2)를 서로 다른 극성 배치가 되도록 구성함과 동시에 단극 착자 형태의 구동마그네트가 구비된 이동체에 2극 이상으로 이루어지는 센싱용 마그네트를 추가적으로 구비시킴으로써 이동 내지 회전 이동에 대한 제어를 더욱 독립적이고 정확하게 구현함과 동시에 홀센서의 정확한 위치 감지를 통하여 OIS 구동을 더욱 정밀하게 구현할 수 있다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학계 구동장치(100)의 기준정보 설정장치(이하 ‘설정장치’라 지칭한다)(300)의 구성을 도식적으로 도시한 도면이며, 도 9는 반사계(110)를 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동시켜 리시버(340)에 수신되는 출력신호를 기준 정렬위치에 대응되도록 조절하는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 도시한 도면이다.

이하에서는 도 8 및 도 9를 참조하여 광학계 구동장치의 기준위치정보를 측정하고, 이를 구동장치(100)에 구비된 메모리 유닛(260)에 저장하는 본 발명의 설정장치(300)에 대하여 설명하도록 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 설정장치(300)는 제너레이터(310), 광학계구동부(320), 입력부(330), 리시버(340) 및 메인제어부(350)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 기준위치정보의 측정 대상이 되는 구동장치(100)가 지그 수단(20)에 위치한 후, 본 발명의 제너레이터(310)는 구동장치(100)로 테스트 신호를 출력한다.

구동장치(100)에 구비된 광학계(110)의 위치를 검사하는 공정에 이용될 수 있다면, 이 테스트 신호는 가시광선, 레이저 등의 빛 신호 또는 샘플 패턴이 포함된 영상 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

광학계(110)로 입사된 테스트신호는 광학계(110)에서 굴절, 반사되거나 광학계(110)를 통과하는 등 다양한 형태로 광학계(110)에서 출력된다.

예를 들어, 광학계(110)가 렌즈로 구현되는 경우, 광학계(110)로 입사된 테스트신호는 렌즈의 형태 또는 각도에 따라 광학계(110)에서 굴절되거나 광학계(110)를 통과하는 형태로 출력된다.

광학계(110)가 미러 또는 프리즘과 같은 반사계로 구현되는 경우, 광학계(110)로 입사된 테스트신호는 반사계의 위치 또는 자세에 따라 광학계(110)에서 반사되는 형태로 출력된다.

광학계(110)에서 출력된 테스트신호인 출력신호는 본 발명의 리시버(340)에 수신 또는 입사하게 된다. 출력신호를 수신할 수 있다면 본 발명의 리시버(340)는 카메라, 수광센서 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.

실시형태에 따라, 본 발명의 리시버(340)에는 도 9에 예시된 바와 같이 기준 정렬위치(O)가 표현될 수 있다. 이 기준 정렬위치(O)를 목표 지점으로 하여 후술되는 바와 같이 광학계구동부(320)의 제어를 통해 광학계(110)의 기준위치를 측정할 수 있게 된다.

광학계(110)가 기준 위치 또는 정렬 위치에서 벗어나 있는 경우 출력신호는 도 9 (A)에 예시된 바와 같이 리시버(340)의 기준 정렬위치(O)와 이격된 (Px, Py) 지점에서 감지되게 된다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 광학계구동부(320)는 구동장치(100) 내부에 구비된 코일에 전원을 인가하여 광학계(110)를 광축과 수직한 제1방향(Y축 방향) 또는 제2방향(X축 방향)으로 이동시킴으로써 (Px, Py) 지점에서 감지된 출력신호의 위치를 기준 정렬위치(O) 방향으로 이동시키게 된다.

한편, 본 발명의 입력부(330)는 구동장치(100)에 구비된 홀센서로부터 센싱값을 입력 받는데, 전술된 바와 같이 광학계구동부(320)의 제어에 의하여 광학계(110)가 제1방향 또는 제2방향으로 이동함에 따라 홀센서 또한, 제1방향 또는 제2방향 모두에 대한 광학계(110)의 위치를 센싱하므로 입력부(330)에는 제1방향에 대한 센싱값과 제2방향에 대한 센싱값이 입력되게 된다.

광학계구동부(320)가 출력신호의 위치를 기준 정렬위치(O) 방향으로 이동시키는 과정이 반복적으로 수행됨에 따라, 출력신호는 리시버(340)의 기준 정렬위치(O) 지점으로 점차 이동하게 되고, 최종적으로 리시버(340)의 기준 정렬위치(O)와 대응되는 위치로 이동하게 된다.

출력신호가 기준 정렬위치(O)와 대응되는 위치로 이동하거나 기준 정렬위치(O)와 대응되는 위치에서 인식되는 경우, 이는 광학계(110)가 기준위치로 이동하였음을 의미하므로 본 발명의 메인제어부(350)는 해당 시점에서의 홀센서 센싱값을 구동장치(100) 내부에 구비된 메모리 유닛(260)에 저장한다.

이와 같이, 본 발명의 설정장치(300)는 제너레이터(310)에서 출력되는 신호를 리시버(340)에서 수신하는 간단한 프로세싱을 통하여 다양한 다른 구성들과 함께 구동장치(100)에 구비된 광학계(110)의 기준위치정보를 측정할 수 있게 구성되므로, 측정 프로세싱의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

실시형태에 따라, 본 발명의 제너레이터(310)와 리시버(340)는 다양한 위치 관계를 구성하도록 배치될 수 있다. 즉, 테스트 대상의 용도, 내부 설계, 특성 등 테스트 대상의 다양한 파라미터와 테스트의 목적에 대응하도록 제너레이터(310)와 리시버(340)의 위치 관계를 변화시킬 수 있다.

예를 들어, 반사계(110)가 구비된 구동장치(100)를 테스트 대상으로 하는 경우 반사계(110)는 기준 위치에서 테스트신호를 이와 수직되는 방향으로 반사시키므로, 본 발명의 제너레이터(310)와 리시버(340)는 상기 구동장치(100)를 기준으로 상호 수직되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 설정장치(300)는 테스트 대상의 다양한 파라미터와 테스트의 목적 등에 대응되도록 제너레이터(310)와 리시버(340)의 위치를 변경할 수 있도록 구성되므로 더욱 범용적으로 적용될 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1, 제2, 서브 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

100 : 광학계 구동장치
110 : 광학계 120 : 지지프레임
125 : 메인프레임 130 : 미들프레임
140 : 베이스프레임 150-1 : 제1코일
150-2 : 제2코일 160-1 : 제1홈부레일
160-2 : 제2홈부레일 170-1 : 제1가이드레일
170-2 : 제2가이드레일 180 : 제1요크
190 : 제2요크 200 : 구동부
210-1 : 제1구동마그네트 210-2 : 제2구동마그네트
220 : 제1서브마그네트 230 : 제2서브마그네트
250-1 : 제1홀센서 250-2 : 제2홀센서
260 : 메모리 유닛 300 : 기준정보 설정장치
310 : 제너레이터 320 : 광학계구동부
330 : 입력부 340 : 리시버
350 : 메인제어부

Claims (8)

1. 외부로부터 입사되는 피사체의 빛을 카메라 모듈의 렌즈 방향으로 반사하는 반사계가 구비되는 메인프레임;
   상기 메인프레임을 수용하는 베이스프레임;
   상기 베이스프레임을 기준으로 상기 메인프레임을 광축과 수직한 제1방향으로 회전 이동시키는 구동부; 및
   상기 제1방향을 기준으로 상기 반사계의 위치를 센싱하는 제1홀센서; 및
   상기 반사계가 상기 제1방향으로 정렬되는 위치에 대한 정보로서, 상기 반사계에서 반사된 광의 방향이 상기 광축 방향과 평행하게 되는 경우 상기 제1홀센서가 출력하는 센싱값인 제1기준위치정보가 저장된 메모리 유닛을 포함하고,
   상기 구동부는 상기 제1기준위치정보를 이용하여 상기 반사계의 제1방향 기준 초기위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,
   상기 메인프레임에 구비되는 제1구동마그네트; 및
   회로기판에 탑재되며, 상기 제1구동마그네트에 전자기력을 발생시켜 상기 메인프레임을 상기 베이스프레임을 기준으로 광축과 수직한 제1방향으로 이동시키는 제1코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1구동마그네트와 이격되어 상기 메인프레임에 구비되며, 상기 제1홀센서와 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지는 제1서브마그네트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치.
6. 제 2항에 있어서, 상기 메인프레임은,
   상기 반사계가 설치되며, 제2구동마그네트가 구비된 지지프레임; 및
   상기 제1구동마그네트가 구비된 미들프레임을 포함하고,
   상기 회로기판에 탑재되며, 상기 제2구동마그네트에 전자기력을 발생시켜 상기 지지프레임을 상기 미들프레임을 기준으로 광축과 수직한 제2방향으로 이동시키는 제2코일을 더 포함하고,
   상기 메모리 유닛은 상기 반사계가 상기 제2방향으로 정렬되는 위치에 대한 정보인 제2기준위치정보가 더 저장되는 것을 특징으로 하는 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2방향을 기준으로 상기 반사계의 위치를 센싱하는 제2홀센서를 더 포함하고,
   상기 제2기준위치정보는,
   상기 반사계에서 반사된 광의 방향이 상기 광축 방향과 평행하게 되는 경우 상기 제2홀센서가 출력하는 센싱값인 것을 특징으로 하는 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2구동마그네트와 이격되어 상기 지지프레임에 구비되며, 상기 제2홀센서와 대면하는 면이 2극 이상으로 이루어지는 제2서브마그네트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 유닛이 구비된 광학계 구동장치.

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