(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-29
(54)【発明の名称】レンズ駆動装置およびこれを含むカメラ装置
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20240822BHJP
G03B 30/00 20210101ALI20240822BHJP
【FI】
G03B5/00 J
G03B30/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024508424
(86)(22)【出願日】2022-07-29
(85)【翻訳文提出日】2024-02-09
(86)【国際出願番号】 KR2022011223
(87)【国際公開番号】W WO2023018076
(87)【国際公開日】2023-02-16
(31)【優先権主張番号】10-2021-0106210
(32)【優先日】2021-08-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517099982
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100159259
【氏名又は名称】竹本 実
(72)【発明者】
【氏名】チョン チェ フン
(72)【発明者】
【氏名】ミン サン チュン
【テーマコード(参考)】
2K005
【Fターム(参考)】
2K005CA04
2K005CA23
2K005CA34
2K005CA40
2K005CA53
(57)【要約】
本発明の実施例は少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、前記第1マグネットの磁界をセンシングするN個のセンサと、前記N個のセンサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部を含み、前記Nは3以上の自然数であり、前記Nが奇数である場合、前記N個のセンサは(N-1)/2個の直列連結を有するように連結され、前記Nが偶数である場合、前記N個のセンサはN/2個の直列連結を有するように連結されるレンズ駆動装置を開示する。
【選択図】
図12
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、
前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、
前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、
前記第1マグネットの磁界をセンシングするN個のセンサと、
前記N個のセンサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部と、を含み、
前記Nは3以上の自然数であり、
前記Nが奇数である場合、前記N個のセンサは(N-1)/2個の直列連結を有するように連結され、
前記Nが偶数である場合、前記N個のセンサはN/2個の直列連結を有するように連結される、レンズ駆動装置。
【請求項2】
前記N個のセンサは前記第1マグネットの磁界をセンシングする第1センサ~第3センサを含み、
前記駆動部は前記第1センサ~前記第3センサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御し、
前記駆動部は第1入力チャネルと第2入力チャネルを含み、
前記第1センサと前記第2センサは前記第1入力チャネルと連結され、
前記第3センサは前記第2入力チャネルと連結される、請求項1に記載のレンズ駆動装置。
【請求項3】
前記N個のセンサは第4センサをさらに含み、
前記第4センサは前記第2入力チャネルと連結される、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
【請求項4】
第2項において、
前記第1センサと前記第2センサは互いに直列連結される、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
【請求項5】
前記N個のセンサは光軸方向に沿って順次並んで配置される、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
【請求項6】
前記第1レンズ群は光軸方向に5mm以上移動可能な、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載されたレンズ駆動装置。
【請求項7】
前記第1レンズ群は前記第1センサ~第3センサのうち少なくとも一つの磁界センシング領域の2倍以上移動可能であり、
前記磁界センシング領域は前記第1センサ~第3センサのうち少なくとも一つのセンサで前記第1マグネットの位置に対してセンシングされた磁界値の最大傾きの0.5倍~1倍(50%~100%)の傾きを有する領域である、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載されたレンズ駆動装置。
【請求項8】
前記第1マグネットの光軸方向の長さは前記第1センサの中心と前記第3センサの中心間の距離より長い、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載されたレンズ駆動装置。
【請求項9】
前記第1コイルと光軸方向に並んで配置され、前記第1マグネットと対応する位置に配置され、前記駆動部から電流が印加される第2コイルを含み、
前記第1コイルと前記第2コイルは並列連結された、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載されたレンズ駆動装置。
【請求項10】
前記N個のセンサそれぞれの抵抗値は互いに同じである、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載されたレンズ駆動装置。
【請求項11】
少なくとも一つのレンズを含む第2レンズ群と、
前記第2レンズ群に結合される第2マグネットと、
前記第2マグネットと対応する位置に配置される第2コイルと、
前記第2マグネットの磁界をセンシングする第5センサ~第7センサと、を含み、
前記駆動部は前記第5センサ~第7センサの出力を受信し前記第2コイルに印加される電流を制御し、
前記駆動部は第3入力チャネルと第4入力チャネルを含み、
前記第5センサと前記第6センサは前記第3入力チャネルと連結され、
前記第7センサは前記第4入力チャネルと連結される、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
【請求項12】
前記第1センサ~前記第3センサは前記第1コイルの内側に配置される、請求項11に記載のレンズ駆動装置。
【請求項13】
前記第5センサ~前記第7センサは前記第2コイルの内側に配置される、請求項11に記載のレンズ駆動装置。
【請求項14】
前記第1入力チャネルの第1入力信号は第1増幅器に入力されて増幅され、
前記第2入力チャネルの第2入力信号は第2増幅器に入力されて増幅される、請求項2に記載のレンズ駆動装置。
【請求項15】
前記第1増幅器で増幅された第1入力信号と前記第2増幅器で増幅された第2入力信号は選択部に提供される、請求項14に記載のレンズ駆動装置。
【請求項16】
前記選択部によって選択された第1入力信号または第2入力信号は変換器に提供される、請求項15に記載のレンズ駆動装置。
【請求項17】
前記駆動部は前記変換器で変換された第1入力信号または第2入力信号により前記第1コイルに印加される電流を調節する、請求項16に記載のレンズ駆動装置。
【請求項18】
少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、
前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、
前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、
前記第1マグネットの磁界をセンシングする第1~第3センサと、
前記第1センサ~第3センサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部と、を含み、
前記駆動部は第1入力チャネルを含み、
前記第1センサと前記第2センサは互いに直列連結され、
互いに直列連結された前記第1センサおよび前記第2センサと前記第3センサは互いに並列連結されて前記第1入力チャネルと連結される、レンズ駆動装置。
【請求項19】
少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、
前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、
前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、
前記第1マグネットの磁界をセンシングする第1~第4センサと、
前記第1センサ~第4センサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部と、を含み、
前記駆動部は第1入力チャネルを含み、
前記第1センサと前記第2センサは互いに直列連結され、
前記第3センサと前記第4センサは互いに直列連結され、
互いに直列連結された第1センサおよび第2センサと直列連結された第3センサおよび第4センサは互いに並列連結されて前記第1入力チャネルと連結される、レンズ駆動装置。
【請求項20】
少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、
前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、
前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、
前記第1マグネットの磁界をセンシングする複数のセンサと、
前記複数のセンサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部を含み、
前記駆動部は複数の入力チャネルを含み、
前記複数のセンサは前記複数の入力チャネルと連結され、
前記複数のセンサの個数は前記複数の入力チャネルの個数より大きい、レンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はレンズ駆動装置およびこれを含むカメラ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
カメラは被写体を写真や動画で撮影する装置であり、携帯用デバイス、ドローン、車両などに装着されている。カメラ装置は映像の品質を高めるために、使用者の動きによるイメージの揺れを補正したり防止する映像安定化(Image Stabilization、IS)機能、イメージセンサとレンズの間の間隔を自動調節してレンズの焦点距離を整列するオートフォーカシング(Auto Focusing、AF)機能、ズームレンズ(zoom lens)を通じて遠距離の被写体の倍率を増加または減少させて撮影するズーミング(zooming)機能を有することができる。
【0003】
一方、イメージセンサは高画素に行くほど解像度が高くなって画素(Pixel)の大きさが小さくなるが、画素が小さくなるほど同じ時間の間受け入れる光の量が減少することになる。したがって、高画素カメラであるほど暗い環境でシャッター速度が遅くなりながら現れる手振れによるイメージの揺れ現象がさらにひどく現れ得る。映像安定化IS技術のうち代表的なものとして、光の経路を変化させることによって動きを補正する技術である光学式映像安定化(optical image stabilizer、OIS)技術がある。
【0004】
一般的なOIS技術によると、ジャイロセンサ(gyrosensor)等を通じてカメラの動きを感知し、感知された動きに基づいてレンズをティルティングまたは移動させたりレンズとイメージセンサを含むカメラ装置をティルティングまたは移動させることができる。レンズまたはレンズとイメージセンサを含むカメラ装置がOISのためにティルティングまたは移動する場合、レンズまたはカメラ装置周辺にティルティングまたは移動のための空間が追加的に確保される必要がある。
【0005】
一方、OISのためのアクチュエータはレンズ周辺に配置され得る。この時、OISのためのアクチュエータは光軸Zに対して垂直な二つの軸、すなわちX軸ティルティングを担当するアクチュエータとY軸ティルティングを担当するアクチュエータを含むことができる。
【0006】
ただし、超スリムおよび超小型のカメラ装置のニーズにより、OISのためのアクチュエータを配置するための空間上の制約が大きく、レンズまたはレンズとイメージセンサを含むカメラ装置自体がOISのためにティルティングまたは移動できる十分な空間が保障されることが困難であり得る。また、高画素カメラであるほど受光される光の量を増やすためにレンズのサイズが大きくなるのが好ましいが、OISのためのアクチュエータが占める空間によってレンズのサイズを大きくするのには限界があり得る。
【0007】
また、カメラ装置内にズーミング機能、AF機能およびOIS機能がすべて含まれる場合、OIS用マグネットとAF用またはZoom用マグネットが互いに近接するように配置されて磁界の干渉を起こす問題もある。
【0008】
また、位置感知のためのホールセンサがロングストロークで正確度が落ち、ノイズが発生する問題が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする技術的課題は、超スリム、超小型および高解像カメラに適用可能なレンズ駆動装置およびカメラ装置を提供することである。
【0010】
また、本発明は駆動コイルの個数を通じてレンズアセンブリの移動距離を改善するレンズ駆動装置およびカメラ装置を提供することができる。
【0011】
また、本発明は複数個のホールセンサの連結を通じて位置に対する線形性を改善し、向上した移動距離をより正確に感知するレンズ駆動装置およびカメラ装置を提供することができる。
【0012】
また、本発明は複数個のホールセンサの連結を通じて設計容易性および制作費用を改善したレンズ駆動装置およびカメラ装置を提供することができる。
【0013】
また、高倍率ズームの具現のためにオートフォーカシングのための移動距離も増加したレンズ駆動装置およびカメラ装置を提供することができる。
【0014】
実施例で解決しようとする課題はこれに限定されるものではなく、以下で説明する課題の解決手段や実施形態から把握され得る目的や効果も含まれると言える。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の実施例に係るレンズ駆動装置は少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、前記第1マグネットの磁界をセンシングするN個のセンサと、前記N個のセンサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部と、を含み、前記Nは3以上の自然数であり、前記Nが奇数である場合、前記N個のセンサは(N-1)/2個の直列連結を有するように連結され、前記Nが偶数である場合、前記N個のセンサはN/2個の直列連結を有するように連結される。
【0016】
前記N個のセンサは前記第1マグネットの磁界をセンシングする第1センサ~第3センサを含み、前記駆動部は前記第1センサ~前記第3センサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御し、前記駆動部は第1入力チャネルと第2入力チャネルを含み、前記第1センサと前記第2センサは前記第1入力チャネルと連結され、前記第3センサは前記第2入力チャネルと連結され得る。
【0017】
前記N個のセンサは第4センサをさらに含み、前記第4センサは前記第2入力チャネルと連結され得る。
【0018】
前記第1センサと前記第2センサは互いに直列連結され得る。
【0019】
前記N個のセンサは光軸方向に沿って順次並んで配置され得る。
【0020】
前記第1レンズ群は光軸方向に5mm以上移動可能であり得る。
【0021】
前記第1レンズ群は前記第1センサ~第3センサのうち少なくとも一つの磁界センシング領域の2倍以上移動可能であり、前記磁界センシング領域は前記第1センサ~第3センサのうち少なくとも一つのセンサで前記第1マグネットの位置に対してセンシングされた磁界値の最大傾きの0.5倍~1倍(50%~100%)の傾きを有する領域であり得る。
【0022】
前記第1マグネットの光軸方向の長さは前記第1センサの中心と前記第3センサの中心間の距離より長くてもよい。
【0023】
前記第1コイルと光軸方向に並んで配置され、前記第1マグネットと対応する位置に配置され、前記駆動部から電流が印加される第2コイルを含み、前記第1コイルと前記第2コイルは並列連結され得る。
【0024】
前記N個のセンサそれぞれの抵抗値は互いに同一であり得る。
【0025】
少なくとも一つのレンズを含む第2レンズ群と、前記第2レンズ群に結合される第2マグネットと、前記第2マグネットと対応する位置に配置される第2コイルと、前記第2マグネットの磁界をセンシングする第5センサ~第7センサと、を含み、前記駆動部は前記第5センサ~第7センサの出力を受信し前記第2コイルに印加される電流を制御し、前記駆動部は第3入力チャネルと第4入力チャネルを含み、前記第5センサと前記第6センサは前記第3入力チャネルと連結され、前記第7センサは前記第4入力チャネルと連結され得る。
【0026】
前記第1センサ~前記第3センサは前記第1コイルの内側に配置され得る。
【0027】
前記第5センサ~前記第7センサは前記第2コイルの内側に配置され得る。
【0028】
前記第1入力チャネルの第1入力信号は第1増幅器に入力されて増幅され、前記第2入力チャネルの第2入力信号は第2増幅器に入力されて増幅され得る。
【0029】
前記第1増幅器で増幅された第1入力信号と前記第2増幅器で増幅された第2入力信号は選択部に提供され得る。
【0030】
前記選択部によって選択された第1入力信号または第2入力信号は変換器に提供され得る。
【0031】
前記駆動部は前記変換器で変換された第1入力信号または第2入力信号により前記第1コイルに印加される電流を調節することができる。
【0032】
本発明の実施例に係るレンズ駆動装置は少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、前記第1マグネットの磁界をセンシングする第1~第3センサと、前記第1センサ~第3センサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部と、を含み、前記駆動部は第1入力チャネルを含み、前記第1センサと前記第2センサは互いに直列連結され、互いに直列連結された前記第1センサおよび前記第2センサと前記第3センサは互いに並列連結されて前記第1入力チャネルと連結され得る。
【0033】
本発明の実施例に係るレンズ駆動装置は少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、前記第1マグネットの磁界をセンシングする第1~第4センサと、前記第1センサ~第4センサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部と、を含み、前記駆動部は第1入力チャネルを含み、前記第1センサと前記第2センサは互いに直列連結され、前記第3センサと前記第4センサは互いに直列連結され、互いに直列連結された第1センサおよび第2センサと直列連結された第3センサおよび第4センサは互いに並列連結されて前記第1入力チャネルと連結され得る。
【0034】
本発明の実施例に係るレンズ駆動装置は少なくとも一つのレンズを含む第1レンズ群と、前記第1レンズ群に結合される第1マグネットと、前記第1マグネットと対応する位置に配置される第1コイルと、前記第1マグネットの磁界をセンシングする複数のセンサと、前記複数のセンサの出力を受信し前記第1コイルに印加される電流を制御する駆動部を含み、前記駆動部は複数の入力チャネルを含み、前記複数のセンサは前記複数の入力チャネルと連結され、前記複数のセンサの個数は前記複数の入力チャネルの個数より多くてもよい。
【発明の効果】
【0035】
本発明が解決しようとする技術的課題は、超スリム、超小型および高解像カメラに適用可能なレンズ駆動装置およびカメラ装置を具現することができる。
【0036】
また、本発明は駆動コイルの個数を通じてレンズアセンブリの移動距離を改善するレンズ駆動装置およびカメラ装置を具現することができる。
【0037】
また、本発明は複数個のホールセンサの連結を通じて位置に対する線形性を改善し、向上した移動距離をより正確に感知するレンズ駆動装置およびカメラ装置を具現することができる。
【0038】
また、本発明は複数個のホールセンサの連結を通じて設計容易性および製作費用を改善したレンズ駆動装置およびカメラ装置を具現することができる。
【0039】
また、高倍率ズームの具現のためにオートフォーカシングのための移動距離も増加したレンズ駆動装置およびカメラ装置を具現することができる。
【0040】
本発明の多様ながらも有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解され得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【
図2a】実施例に係るカメラ装置の分解斜視図である。
【
図3】他の実施例に係るカメラ装置の斜視図である。
【
図4】実施例に係る第1カメラアクチュエータの分解斜視図である。
【
図5】シールド缶および基板が除去された実施例に係る第1カメラアクチュエータの斜視図である。
【
図8】実施例に係る第2カメラアクチュエータの斜視図である。
【
図9】実施例に係る第2カメラアクチュエータの分解斜視図である。
【
図12】本発明の実施例に係るカメラ装置の構成を示したブロック図である。
【
図13】
図12の位置センサ部の詳細構成を示したブロック図である。
【
図14a】
図13のセンサユニットの連結関係を説明するための図面である。
【
図14b】
図13のセンサユニットの連結関係を説明するための図面である。
【
図14c】
図13のセンサユニットの連結関係を説明するための図面である。
【
図15】駆動部とセンサユニット間の連結を説明する図面である。
【
図16】本発明の実施例に係るセンサユニットの連結関係を説明するための図面である。
【
図17】本発明の他の実施例に係るセンサユニットの連結関係を説明するための図面である。
【
図18】多様な様相に係るセンサユニットの電源端子とドライバ間の連結関係を図示した図面である。
【
図19】多様な様相に係るセンサユニットの出力端子とドライバ間の連結関係を図示した図面である。
【
図20】第1実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図である。
【
図21】センサユニットが2個である場合、駆動マグネットとセンサユニット間の関係を説明する図面である。
【
図22】センサユニットが3個である場合、駆動マグネットとセンサユニット間の関係を説明する図面である。
【
図23】
図22でセンサユニットの出力信号を図示したグラフである。
【
図24】実施例に係るセンサユニットの出力信号を図示したグラフである。
【
図25】第2実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図である。
【
図26】第3実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図である。
【
図27】第4実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図である。
【
図28】実施例に係るドライバの駆動方法を説明するフローチャートである。
【
図29】実施例に係るカメラ装置が適用された移動端末機の斜視図である。
【
図30】実施例に係るカメラ装置が適用された車両の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0042】
本発明は多様な変更を加えることができ、種々の実施例を有することができるところ、特定実施例を図面に例示して説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。
【0043】
第2、第1等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使われ得るが、構成要素は用語によって限定されはしない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第2構成要素は第1構成要素と命名され得、同様に第1構成要素も第2構成要素と命名され得る。および/またはという用語は複数の関連した記載された項目の組み合わせまたは複数の関連した記載された項目のうちいずれかの項目を含む。
【0044】
或る構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されていたりまたは接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されるべきである。反面、或る構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。
【0045】
本出願で使った用語は単に特定の実施例を説明するために使われたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。
【0046】
特に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含んでここで使われるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有している。一般的に使われる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。
【0047】
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明するものの、図面符号にかかわらず同一または対応する構成要素は同じ参照番号を付し、これに対する重複する説明は省略することにする。
【0048】
図1は実施例に係るカメラ装置の斜視図であり、
図2aは実施例に係るカメラ装置の分解斜視図であり、
図2bは
図1でAA’で切断された断面図である。
【0049】
図1および
図2を参照すると、実施例に係るカメラ装置1000はカバーCV、第1カメラアクチュエータ1100、第2カメラアクチュエータ1200、および回路基板1300からなり得る。ここで、第1カメラアクチュエータ1100は第1アクチュエータで、第2カメラアクチュエータ1200は第2アクチュエータで混用され得る。また、第2カメラアクチュエータ1200は「レンズ駆動装置」、「レンズ駆動ユニット」、「レンズ駆動モジュール」などと混用され得る。さらに、カメラ装置1000も「カメラモジュール」、「カメラユニット」、「撮像装置」、「撮像モジュール」、「撮像ユニット」などと呼ばれ得る。
【0050】
カバーCVは第1カメラアクチュエータ1100および第2カメラアクチュエータ1200を覆うことができる。カバーCVにより第1カメラアクチュエータ1100と第2カメラアクチュエータ1200間の結合力が改善され得る。
【0051】
さらに、カバーCVは電磁波の遮断を遂行する材質からなり得る。これにより、カバーCV内の第1カメラアクチュエータ1100と第2カメラアクチュエータ1200を容易に保護することができる。
【0052】
そして、第1カメラアクチュエータ1100はOIS(Optical Image Stabilizer)アクチュエータであり得る。
【0053】
第1カメラアクチュエータ1100は所定の鏡筒(図示されず)に配置された固定焦点距離レンズ(fixed focal length les)を含むことができる。固定焦点距離レンズ(fixed focal length les)は「単一焦点距離レンズ」または「単レンズ」と称され得る。
【0054】
第1カメラアクチュエータ1100は光の経路を変更することができる。実施例として、第1カメラアクチュエータ1100は内部の光学部材(例えば、ミラーまたはプリズム)を通じて光経路を垂直に変更することができる。このような構成によって、移動端末機の厚さが減少しても光経路の変更を通じて移動端末機の厚さより大きいレンズ構成が移動端末機内に配置されて、倍率、オートフォーカシング(AF)およびOIS機能が遂行され得る。
【0055】
第2カメラアクチュエータ1200は第1カメラアクチュエータ1100の後端に配置され得る。第2カメラアクチュエータ1200は第1カメラアクチュエータ1100と結合することができる。そして相互間の結合は多様な方式によってなされ得る。
【0056】
また、第2カメラアクチュエータ1200はズーム(Zoom)アクチュエータまたはAF(Auto Focus)アクチュエータであり得る。例えば、第2カメラアクチュエータ1200は一つまたは複数のレンズを支持し、所定の制御部の制御信号によりレンズを動かしてオートフォーカシング機能またはズーム機能を遂行することができる。
【0057】
回路基板1300は第2カメラアクチュエータ1200の後端に配置され得る。回路基板1300は第2カメラアクチュエータ1200および第1カメラアクチュエータ1100と電気的に連結され得る。また、回路基板1300は複数個であり得る。
【0058】
実施例に係るカメラ装置は単一または複数のカメラ装置からなってもよい。例えば、複数のカメラ装置は第1カメラ装置と第2カメラ装置を含むことができる。
【0059】
そして、第1カメラ装置は単一または複数のアクチュエータを含むことができる。例えば、第1カメラ装置は第1カメラアクチュエータ1100と第2カメラアクチュエータ1200を含むことができる。
【0060】
そして、第2カメラ装置は所定のハウジング(図示されず)に配置され、レンズ部を駆動できるアクチュエータ(図示されず)を含むことができる。これを基準として説明するが、アクチュエータにレンズ部が含まれる概念で説明してもよい。そして、アクチュエータはボイスコイルモータ、マイクロアクチュエータ、シリコンアクチュエータなどであり得、静電方式、サーマル方式、バイモルフ方式、静電気力方式など、多様に応用され得これに限定されるものではない。また、本明細書でカメラアクチュエータはアクチュエータなどで言及することができる。また、複数個のカメラ装置からなるカメラ装置は移動端末機などの多様な電子機器内に実装され得る。
【0061】
図3を参照すると、実施例に係るカメラ装置はOIS機能をする第1カメラアクチュエータ1100およびズーミング(zooming)機能およびAF機能をする第2カメラアクチュエータ1200を含むことができる。
【0062】
光は第1カメラアクチュエータ1100の上面に位置した開口領域を通じてカメラ装置内に入射し得る。すなわち、光は光軸方向(例えば、X軸方向)に沿って第1カメラアクチュエータ1100の内部に入射し、光学部材を通じて光経路が垂直方向(例えば、Z軸方向)に変更され得る。そして、光は第2カメラアクチュエータ1200を通過し、第2カメラアクチュエータ1200の一端に位置するイメージセンサISに入射し得る(PATH)。
【0063】
本明細書で、底面は第1方向で一側を意味する。そして、第1方向は図面上X軸方向であり第2軸方向などと混用され得る。第2方向は図面上Y軸方向であり第1軸方向などと混用され得る。第2方向は第1方向と垂直な方向である。また、第3方向は図面上Z軸方向であり、第3軸方向などと混用され得る。第3方向は第1方向および第2方向にすべて垂直な方向である。ここで、第3方向(Z軸方向)は光軸の方向に対応し、第1方向(X軸方向)と第2方向(Y軸方向)は光軸に垂直な方向であり第2カメラアクチュエータによりティルティングされ得る。これに対する詳しい説明は後述する。
【0064】
また、以下で第1カメラアクチュエータ1100および第2カメラアクチュエータ1200に対する説明で光軸方向は第3方向(Z軸方向)であり、これを基準として以下説明する。
【0065】
そして、このような構成によって、実施例に係るカメラ装置は光の経路を変更して第1カメラアクチュエータおよび第2カメラアクチュエータの空間的限界を改善することができる。すなわち、実施例に係るカメラ装置は光の経路変更に対応してカメラ装置の厚さが最小化しながら光経路を拡張することができる。さらに、第2カメラアクチュエータは拡張された光経路で焦点などを制御して高い範囲の倍率を提供することもできることを理解しなければならない。
【0066】
また、実施例に係るカメラ装置は第1カメラアクチュエータを通じて光経路の制御を通じてOISを具現することができ、これに伴いディーセント(decent)やティルト(tilt)現象の発生を最小化し、最上の光学的特性を出すことができる。
【0067】
さらに、第2カメラアクチュエータ1200は光学系(レンズ部)とレンズ駆動部を含むことができる。例えば、第2カメラアクチュエータ1200は第1レンズアセンブリ、第2レンズアセンブリ、第3レンズアセンブリおよびガイドピンのうち少なくとも一つ以上が配置され得る。
【0068】
また。第2カメラアクチュエータ1200はコイルとマグネットを具備して高倍率ズーミング機能を遂行することができる。
【0069】
例えば、第1レンズアセンブリと第2レンズアセンブリは、コイル、マグネットとガイドピンを通じて移動する移動レンズ(moving lens)であり得、第3レンズアセンブリは固定レンズであり得るがこれに限定されるものではない。例えば、第3レンズアセンブリは光を特定位置に結像する集光子(focator)の機能を遂行でき、第1レンズアセンブリは集光子である第3レンズアセンブリで結像された像を他の所に再結像させる変倍子(variator)の機能を遂行することができる。一方、第1レンズアセンブリでは被写体との距離または像距離が多く変わって倍率変化が大きい状態であり得、変倍子である第1レンズアセンブリは光学系の焦点距離または倍率変化に重要な役割をすることができる。一方、変倍子である第1レンズアセンブリで結像される像点は位置により若干差があり得る。したがって、第2レンズアセンブリは変倍子によって結像された像に対する位置補償機能をすることができる。例えば、第2レンズアセンブリは変倍子である第1レンズアセンブリで結像された像点を実際のイメージセンサ位置に正確に結像させる役割を遂行する補償子(compensator)機能を遂行することができる。例えば、第1レンズアセンブリと第2レンズアセンブリはコイルとマグネットの相互作用による電磁力で駆動され得る。前述した内容は後述するレンズアセンブリに適用され得る。また、追加的なレンズアセンブリ(例、第4レンズアセンブリ)がさらに存在してもよい。
【0070】
一方、本発明の実施例によりOIS用アクチュエータとAFまたはZoom用アクチュエータが配置される場合、OIS駆動時にAFまたはZoom用マグネットとの磁界の干渉が防止され得る。第1カメラアクチュエータ1100の第1駆動マグネットが第2カメラアクチュエータ1200と分離されて配置されるので、第1カメラアクチュエータ1100と第2カメラアクチュエータ1200間の磁界の干渉が防止され得る。本明細書で、OISは手振れ補正、光学式イメージ安定化、光学式イメージ補正、振れ補正などの用語と混用され得る。
【0071】
図3は、他の実施例に係るカメラ装置の斜視図である。
【0072】
図3を参照すると、前述した通り、光学部材を通じて光の経路を変えるカメラ装置だけでなく光経路を変更することなくズームまたはオートフォーカシングなどを遂行するカメラ装置1000Aにも後述するレンズ駆動装置が実装され得る。
【0073】
図4は、実施例に係る第1カメラアクチュエータの分解斜視図である。
【0074】
図4を参照すると、実施例に係る第1カメラアクチュエータ1100は第1シールド缶(図示されず)、第1ハウジング1120、ムーバー1130、回転部1140、第1駆動部1150を含む。
【0075】
ムーバー1130はホルダ1131とホルダ1131に装着される光学部材1132を含むことができる。そして、回転部1140は回転プレート1141、回転プレート1141と互いに結合力を有する第1磁性体1142、回転プレート1141内に位置する第2磁性体1143を含む。また、第1駆動部1150は駆動マグネット1151、駆動コイル1152、ホールセンサ部1153および第1基板部1154を含む。
【0076】
第1シールド缶(図示されず)は第1カメラアクチュエータ1100の最外側に位置して後述する回転部1140と第1駆動部1150を囲むように位置することができる。
【0077】
このような第1シールド缶(図示されず)は外部で発生した電磁波を遮断または低減することができる。これに伴い、回転部1140または第1駆動部1150で誤作動の発生が減少し得る。
【0078】
第1ハウジング1120は第1シールド缶(図示されず)の内部に位置することができる。また、第1ハウジング1120は後述する第1基板部1154の内側に位置することができる。第1ハウジング1120は第1シールド缶(図示されず)と互いに差し込まれるか合わせられて締結され得る。
【0079】
第1ハウジング1120は複数個のハウジング側部からなり得る。第1ハウジング1120は第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、第3ハウジング側部1123、第4ハウジング側部1124を含むことができる。
【0080】
第1ハウジング側部1121と第2ハウジング側部1122は互いに対向するように配置され得る。また、第3ハウジング側部1123と第4ハウジング側部1124は第1ハウジング側部1121と第2ハウジング側部1122の間に配置され得る。
【0081】
第3ハウジング側部1123は第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122および第4ハウジング側部1124と接することができる。そして、第3ハウジング側部1123は第1ハウジング1120で下側部として底面を含むことができる。
【0082】
そして、第1ハウジング側部1121は第1ハウジングホール1121aを含むことができる。第1ハウジングホール1121aには後述する第3コイル1152aが位置することができる。
【0083】
また、第2ハウジング側部1122は第2ハウジングホール1122aを含むことができる。そして、第2ハウジングホール1122aには後述する第4コイル1152bが位置することができる。
【0084】
第3コイル1152aと第4コイル1152bは第1基板部1154と結合することができる。実施例として、第3コイル1152aと第4コイル1152bは第1基板部1154と電気的に連結されて電流が流れ得る。このような電流は第2カメラアクチュエータがX軸を基準としてティルティングできる電磁力の要素である。
【0085】
また、第3ハウジング側部1123は第3ハウジングホール1123aを含むことができる。第3ハウジングホール1123aには後述する第5コイル1152cが位置することができる。第5コイル1152cは第1基板部1154と結合することができる。そして、第5コイル1152cは第1基板部1154と電気的に連結されて電流が流れ得る。このような電流は第2カメラアクチュエータがY軸を基準としてティルティングできる電磁力の要素である。
【0086】
第4ハウジング側部1124は第1ハウジング溝1124aを含むことができる。第1ハウジング溝1124aに対向する領域に後述する第1磁性体1142が配置され得る。これに伴い、第1ハウジング1120は回転プレート1141と磁力などによって結合することができる。
【0087】
また、実施例に係る第1ハウジング溝1124aは第4ハウジング側部1124の内側面または外側面に位置することができる。これに伴い、第1磁性体1142も第1ハウジング溝1124aの位置に対応するように配置され得る。
【0088】
また、第1ハウジング1120は第1~第4ハウジング側部1121~1124により形成される収容部1125を含むことができる。収容部1125にはムーバー1130が位置することができる。
【0089】
ムーバー1130はホルダ1131とホルダ1131に装着される光学部材1132を含む。
【0090】
ホルダ1131は第1ハウジング1120の収容部1125に装着され得る。ホルダ1131は第1ハウジング側部1121、第2ハウジング側部1122、第3ハウジング側部1123、第4ハウジング側部1124にそれぞれ対応する第1プリズム外側面~第4プリズム外側面を含むことができる。
【0091】
第4ハウジング側部1124と対向する第4プリズム外側面には第2磁性体1143が装着され得る装着溝が配置され得る。
【0092】
光学部材1132はホルダ1131に装着され得る。このために、ホルダ1131は装着面を有することができ、装着面は収容溝によって形成され得る。光学部材1132は内部に配置される反射部を含むことができる。ただし、これに限定されるものではない。そして、光学部材1132は外部(例えば、物体)から反射した光をカメラ装置の内部に反射することができる。換言すると、光学部材1132は反射した光の経路を変更して第1カメラアクチュエータおよび第2カメラアクチュエータの空間的限界を改善することができる。これにより、カメラ装置は厚さが最小化しながら光経路を拡張して高い範囲の倍率を提供することもできることを理解しなければならない。
【0093】
回転部1140は回転プレート1141、回転プレート1141と互いに結合力を有する第1磁性体1142、回転プレート1141内に位置する第2磁性体1143を含む。
【0094】
回転プレート1141は前述したムーバー1130および第1ハウジング1120と結合することができる。回転プレート1141は内部に位置する追加的な磁性体(図示されず)を含むことができる。
【0095】
また、回転プレート1141は光軸と隣接するように配置され得る。これにより、実施例に係るアクチュエータは後述する第1、2軸ティルトにより光経路の変更を容易に遂行できる。
【0096】
回転プレート1141は第1方向(X軸方向)に離隔配置される第1突出部と第2方向(Y軸方向)に離隔配置される第2突出部を含むことができる。また、第1突出部と第2突出部は互いに反対方向に突出し得る。これに対する詳しい説明は後述する。
【0097】
また、第1磁性体1142は複数個のヨークを含み、複数個のヨークは回転プレート1141を基準として対向するように位置することができる。実施例として、第1磁性体1142は対向する複数個のヨークからなり得る。そして、回転プレート1141は複数個のヨークの間に位置することができる。
【0098】
第1磁性体1142は前述した通り、第1ハウジング1120内に位置することができる。また、前述した通り、第1磁性体1142は第4ハウジング側部1124の内側面または外側面に装着され得る。例えば、第1磁性体1142は第4ハウジング側部1124の外側面に形成された溝に装着され得る。または第1磁性体1142は前述した第1ハウジング溝1124aに装着され得る。
【0099】
そして、第2磁性体1143はムーバー1130、特にホルダ1131の外側面に位置することができる。このような構成によって、回転プレート1141は内部の第2磁性体1143と第1磁性体1142間の磁力による結合力で第1ハウジング1120およびムーバー1130と容易に結合することができる。本発明で、第1磁性体1142と第2磁性体1143の位置は互いに移動され得る。
【0100】
第1駆動部1150は駆動マグネット1151、駆動コイル1152、ホールセンサ部1153および第1基板部1154を含む。
【0101】
駆動マグネット1151は複数個のマグネットを含むことができる。実施例として、駆動マグネット1151は第3マグネット1151a、第4マグネット1151bおよび第5マグネット1151cを含むことができる。
【0102】
第3マグネット1151a、第4マグネット1151bおよび第5マグネット1151cはそれぞれホルダ1131の外側面に位置することができる。そして、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bは互いに対向するように位置することができる。また、第5マグネット1151cはホルダ1131の外側面のうち底面上に位置することができる。これに対する詳しい説明は後述する。
【0103】
駆動コイル1152は複数個のコイルを含むことができる。実施例として、駆動コイル1152は第3コイル1152a、第4コイル1152bおよび第5コイル1152cを含むことができる。
【0104】
第3コイル1152aは第3マグネット1151aと対向するように位置することができる。したがって、第3コイル1152aは前述した通り、第1ハウジング側部1121の第1ハウジングホール1121aに位置することができる。
【0105】
また、第4コイル1152bは第4マグネット1151bと対向するように位置することができる。これにより、第4コイル1152bは前述した通り、第2ハウジング側部1122の第2ハウジングホール1122aに位置することができる。
【0106】
第3コイル1152aは第4コイル1152bと対向するように位置することができる。すなわち、第3コイル1152aは第4コイル1152bと第1方向(X軸方向)を基準として対称に位置することができる。これは第3マグネット1151aと第4マグネット1151bにも同一に適用され得る。すなわち、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bは第1方向(X軸方向)を基準として対称に位置することができる。また、第3コイル1152a、第4コイル1152b、第3マグネット1151aおよび第4マグネット1151bは第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重なるように配置され得る。このような構成によって、第3コイル1152aと第3マグネット1151a間の電磁力と第4コイル1152bと第4マグネット1151b間の電磁力でX軸ティルティングが一側に傾くことなく正確になされ得る。
【0107】
第5コイル1152cは第5マグネット1151cと対向するように位置することができる。これにより、第5コイル1152cは前述した通り、第3ハウジング側部1123の第3ハウジングホール1123aに位置することができる。第5コイル1152cは第5マグネット1151cと電磁力を発生させることによって、ムーバー1130および回転部1140を第1ハウジング1120を基準としてY軸ティルティングを遂行できる。
【0108】
ここで、X軸ティルティングはX軸を基準としてティルトされることを意味し、Y軸ティルティングはY軸を基準としてティルトされることを意味する。
【0109】
ホールセンサ部1153は複数個のホールセンサを含むことができる。実施例として、ホールセンサ部1153は第1サブセンサ1153a、第2サブセンサ1153bおよび第3サブセンサ1153cを含むことができる。各サブセンサは少なくとも一つ以上であり得る。
【0110】
第1サブセンサ1153aは第3コイル1152aの内側に位置することができる。そして、第2サブセンサ1153bは第1サブセンサ1153aと第1方向(X軸方向)および第3方向(Z軸方向)に対称に配置され得る。また、第2サブセンサ1153bは第4コイル1152bの内側に位置することができる。
【0111】
第1サブセンサ1153aは第3コイル1152aの内側で磁束変化を感知することができる。そして、第2サブセンサ1153bは第4コイル1152bで磁束変化を感知することができる。これにより、第3、4マグネット1151a、1151bと第1、2サブセンサ1153a、1153b間の位置センシングが遂行され得る。例えば、第1、2サブセンサ1153a、1153bは実施例に係る第1カメラアクチュエータはこの位置センシングを通じてX軸ティルトを制御することができる。
【0112】
また、第3サブセンサ1153cは第5コイル1152cの内側に位置することができる。第3サブセンサ1153cは第5コイル1152cの内側で磁束変化を感知することができる。これにより、第5マグネット1151cと第3サブセンサ1153bc間の位置センシングが遂行され得る。実施例に係る第1カメラアクチュエータはこの位置センシングを通じてY軸ティルトを制御することができる。
【0113】
第1基板部1154は第1駆動部1150の下部に位置することができる。第1基板部1154は駆動コイル1152、ホールセンサ部1153と電気的に連結され得る。例えば、第1基板部1154は駆動コイル1152、ホールセンサ部1153とSMTで結合され得る。ただし、このような方式に限定されるものではない。
【0114】
第1基板部1154は第1シールド缶(図示されず)と第1ハウジング1120の間に位置し、シールド缶1101および第1ハウジング1120と結合することができる。結合方式は前述した通り、多様になされ得る。そして、前記結合を通じて駆動コイル1152とホールセンサ部1153が第1ハウジング1120の外側面内に位置することができる。
【0115】
このような第1基板部1154は硬性印刷回路基板(Rigid PCB)、軟性印刷回路基板(Flexible PCB)、硬軟性印刷回路基板(Rigid-Flexible PCB)等の電気的に連結され得る配線パターンがある回路基板を含むことができる。ただし、このような種類に限定されるものではない。
【0116】
このようなホールセンサ部1153と後述する第1基板部1154間の具体的な内容は後述する。
【0117】
図5はシールド缶および基板が除去された実施例に係る第1カメラアクチュエータの斜視図であり、
図6は
図5でBB’で切断された断面図であり、
図7は
図5にCC’で切断された断面図である。
【0118】
図5~
図7を参照すると、第3コイル1152aは第1ハウジング側部1121に位置することができる。
【0119】
そして、第3コイル1152aと第3マグネット1151aは互いに対向して位置することができる。第3マグネット1151aは第3コイル1152aと第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重なり得る。
【0120】
また、第4コイル1152bは第2ハウジング側部1122に位置することができる。これにより、第4コイル1152bと第4マグネット1151bは互いに対向して位置することができる。第4マグネット1151bは第4コイル1152bと第2方向(Y軸方向)に少なくとも一部重なり得る。
【0121】
また、第3コイル1152aと第4コイル1152bは第2方向(Y軸方向)に重なり、第3マグネット1151aと第4マグネット1151bは第2方向(Y軸方向)に重なり得る。このような構成によって、ホルダの外側面(第1ホルダ外側面および第2ホルダ外側面)に加えられる電磁力が第2方向(Y軸方向)に平行軸上に位置してX軸ティルトが正確で精密に遂行され得る。
【0122】
また、第4ホルダ外側面には第1収容溝(図示されず)が位置することができる。そして、第1収容溝には第1突出部PR1a、PR1bが配置され得る。これに伴い、X軸ティルトを遂行する場合、第1突出部PR1a、PR1bがティルトの基準軸(または回転軸)としてあり得る。これにより、回転プレート1141、ムーバー1130が左右に移動することができる。
【0123】
第2突出部PR2は前述した通り、第4ハウジング側部1124の内側面の溝に装着され得る。そして、Y軸ティルトを遂行する場合、第2突出部PR2をY軸ティルトの基準軸として回転プレートおよびムーバーが回転することができる。
【0124】
実施例によると、このような第1突出部と第2突出部によって、OISが遂行され得る。
【0125】
図6を参照すると、Y軸ティルトが遂行され得る。すなわち、ムーバー1130が第1方向(X軸方向)に回転してOIS具現がなされ得る。
【0126】
実施例として、ホルダ1131の下部に配置される第5マグネット1151cは第5コイル1152cと電磁力を形成して第1方向(X軸方向)にムーバー1130をティルティングまたは回転させることができる。
【0127】
具体的には、回転プレート1141は第1ハウジング1120内の第1磁性体1142とムーバー1130内の第2磁性体1143により第1ハウジング1120およびムーバー1130と結合され得る。そして、第1突出部PR1は第1方向(X軸方向)に離隔して第1ハウジング1120により支持され得る。
【0128】
そして、回転プレート1141はムーバー1130に向けて突出した第2突出部PR2を基準軸(または回転軸)として回転またはティルティングすることができる。すなわち、回転プレート1141は第2突出部PR2を基準軸としてY軸ティルトを遂行できる。
【0129】
例えば、第3装着溝に配置された第5マグネット1151cと第3基板側部上に配置された第5コイル1152c間の第1電磁力F1A、F1Bによりムーバー1130をX軸方向に第1角度θ1で回転(X1->X1b)しながらOIS具現がなされ得る。第1角度θ1は±1°~±3°であり得る。ただし、これに限定されるものではない。
【0130】
以下の多様な実施例に係る第1カメラアクチュエータで電磁力は、記載された方向に力を生成してムーバーを動かしたり、他の方向に力を生成しても記載された方向にムーバーを動かすことができる。すなわち、記載された電磁力の方向はマグネットとコイルによって発生してムーバーを動かす力の方向を意味する。
【0131】
図7を参照すると、X軸ティルトが遂行され得る。すなわち、ムーバー1130が第2方向(Y軸方向)に回転してOIS具現がなされ得る。
【0132】
Y軸方向にムーバー1130がティルティングまたは回転(またはX軸ティルト)しながらOIS具現がなされ得る。
【0133】
実施例として、ホルダ1131に配置される第3マグネット1151aおよび第4マグネット1151bはそれぞれが第3コイル1152aおよび第4コイル1152bと電磁力を形成して第2方向(Y軸方向)に回転プレート1141およびムーバー1130をティルティングまたは回転させることができる。
【0134】
回転プレート1141は第1突出部PR1を基準軸(または回転軸)として第2方向に回転またはティルティング(X軸ティルト)することができる。
【0135】
例えば、第1装着溝に配置された第3、4マグネット1151a、1151bと第1、2基板側部上に配置された第3、4コイル1152a、1152b間の第2電磁力F2A、F2Bによりムーバー1130をY軸方向に第2角度θ2回転(Y1->Y1a)しながらOIS具現がなされ得る。第2角度θ2は±1°~±3°であり得る。ただし、これに限定されるものではない。
【0136】
また、前述した通り、第3、4マグネット1151a、1151bと第3、4コイル1152a、1152bによる電磁力は第3方向または第3方向の反対方向として作用することができる。例えば、電磁力はムーバー1130の左側部で第3方向(Z軸方向)に発生し、ムーバー1130の右側部で第3方向(Z軸方向)の反対方向に作用することができる。これにより、ムーバー1130は第1方向を基準として回転することができる。またはムーバー1130は第2方向に沿って移動することができる。
【0137】
このように、実施例に係る第2アクチュエータは、ホルダ内の駆動マグネットとハウジングに配置される駆動コイル間の電磁力によって回転プレート1141およびムーバー1130を第1方向(X軸方向)または第2方向(Y軸方向)に回転制御することによって、OIS具現時にディーセント(decent)やティルト(tilt)現象の発生を最小化し最上の光学的特性を提供することができる。また、前述した通り、「Y軸ティルト」は第1方向(X軸方向)に回転またはティルトすることに対応し、「X軸ティルト」は第2方向(Y軸方向)に回転またはティルトすることに対応する。
【0138】
そして、後述するホールセンサの連結関係は第2カメラアクチュエータに適用される説明である。
【0139】
図8は実施例に係る第2カメラアクチュエータの斜視図であり、
図9は実施例に係る第2カメラアクチュエータの分解斜視図であり、
図10は
図8でDD’で切断された断面図であり、
図11は
図8でEE’で切断された断面図である。
【0140】
図8~
図11を参照すると、実施例に係る第2カメラアクチュエータ1200はレンズ部1220、第2ハウジング1230、第2駆動部1250、ベース部(図示されず)および第2基板部1270を含むことができる。さらに、第2カメラアクチュエータ1200は第2シールド缶(図示されず)、弾性部(図示されず)および接合部材(図示されず)をさらに含むことができる。さらに、実施例に係る第2カメラアクチュエータ1200はイメージセンサISをさらに含むことができる。
【0141】
第2シールド缶(図示されず)は第2カメラアクチュエータ1200の一領域(例えば、最外側)に位置し、後述する構成要素(レンズ部1220、第2ハウジング1230、弾性部(図示されず)、第2駆動部1250、ベース部(図示されず)、第2基板部1270およびイメージセンサIS)を囲むように位置することができる。
【0142】
このような第2シールド缶(図示されず)は外部で発生した電磁波を遮断または低減することができる。これに伴い、第2駆動部1250で誤作動の発生が減少し得る。
【0143】
レンズ部1220は第2シールド缶(図示されず)内に位置することができる。レンズ部1220は第3方向(Z軸方向)に移動することができる。これに伴い、前述したAF機能が遂行され得る。
【0144】
具体的には、レンズ部1220はレンズユニット1221およびレンズアセンブリ1222を含むことができる。
【0145】
レンズユニット1221は少なくとも一つ以上のレンズを含むことができる。また、レンズユニット1221は複数個であり得るが、以下では一つ(例、第1レンズ部)を基準として説明する。レンズユニットも第1レンズユニット1221a~第4レンズユニット1221dを含むことができる。このようなレンズユニットの個数はカメラアクチュエータによって変更され得る。
【0146】
レンズユニット1221はレンズアセンブリ1222と結合されてレンズアセンブリ1222に結合された第1マグネット1252aおよび第2マグネット1252bで発生した電磁力によって第3方向(Z軸方向)に移動することができる。
【0147】
レンズアセンブリ1222はレンズユニット1221を囲む開口領域を含むことができる。そして、レンズアセンブリ1222はレンズユニット1221と多様な方法によって結合され得る。また、レンズアセンブリ1222は側面に溝を含むことができ、前記溝を通じて第1マグネット1252aおよび第2マグネット1252bと結合することができる。前記溝には接合部材などが塗布され得る。
【0148】
また、レンズアセンブリ1222は上端および後端に弾性部(図示されず)と結合され得る。これにより、レンズアセンブリ1222は第3方向(Z軸方向)に移動するのに弾性部(図示されず)から支持され得る。すなわち、レンズアセンブリ1222の位置が維持されながら第3方向(Z軸方向)に維持され得る。弾性部(図示されず)は板スプリングからなり得る。ただし、このような材質に限定されるものではない。
【0149】
そして、第1レンズアセンブリ1222aと第2レンズアセンブリ1222bにはそれぞれ第1ガイド部G1と第2ガイド部G2と対向することができる。第1ガイド部G1と第2ガイド部G2は後述する第2ハウジング1230の第1側部と第2側部に位置することができる。
【0150】
第2ハウジング1230は第2-1ハウジング1231および第2-2ハウジング1232を含むことができる。第2-1ハウジング1231は第1レンズユニット1221aと結合し、前述した第1カメラアクチュエータとも結合することができる。第2-1ハウジング1231は第2-2ハウジング1232の前方に位置することができる。
【0151】
また、第1ガイド部G1と第2ガイド部G2は少なくとも一つの溝(例、ガイド溝)またはリセスを含むことができる。そして、溝またはリセスには第1ボールB1または第2ボールB2が装着され得る。これにより、第1ボールB1または第2ボールB2は第1ガイド部G1のガイド溝または第2ガイド部G2のガイド溝内で第3方向(Z軸方向)に移動することができる。
【0152】
または第1ボールB1または第2ボールB2が第2ハウジング1230の第1側部の内側に形成されたレールまたは第2ハウジング1230の第2側部の内側に形成されたレールに沿って第3方向に移動することができる。
【0153】
第2ハウジング1230はレンズ部1220と第2シールド缶(図示されず)の間に配置され得る。そして、第2ハウジング1230はレンズ部1220を囲むように配置され得る。
【0154】
第2ハウジング1230は側部にホールが形成され得る。前記ホールには第1コイル1251aおよび第2コイル1251bが配置され得る。前記ホールは前述したレンズアセンブリ1222の溝に対応するように位置することができる。
【0155】
第1マグネット1252aは第1コイル1251aと対向するように位置することができる。また、第2マグネット1252bは第2コイル1251bと対向するように位置することができる。
【0156】
弾性部(図示されず)は第1弾性部材(図示されず)および第2弾性部材(図示されず)を含むことができる。第1弾性部材(図示されず)はレンズアセンブリ1222の上面と結合され得る。第2弾性部材(図示されず)はレンズアセンブリ1222の下面と結合することができる。また、第1弾性部材(図示されず)と第2弾性部材(図示されず)は前述した通り、板スプリングで形成され得る。また、第1弾性部材(図示されず)と第2弾性部材(図示されず)はレンズアセンブリ1222の移動に対する弾性を提供することができる。
【0157】
第2駆動部1250はレンズ部1220を第3方向(Z軸方向)に移動させる駆動力F3、F4を提供することができる。このような第2駆動部1250は駆動コイル1251および駆動マグネット1252を含むことができる。
【0158】
駆動コイル1251および駆動マグネット1252間に形成された電磁力でレンズ部1220が第3方向(Z軸方向)に移動することができる。
【0159】
駆動コイル1251は第1コイル1251aおよび第2コイル1251bを含むことができる。第1コイル1251aおよび第2コイル1251bは第2ハウジング1230の側部に形成されたホール内に配置され得る。そして、第1コイル1251aおよび第2コイル1251bは第2基板部1270と電気的に連結され得る。これにより、第1コイル1251aおよび第2コイル1251bは第2基板部1270を通じて電流などを供給され得る。さらに、第1コイル1251aおよび第2コイル1251bは少なくとも一つ以上であり得る。例えば、一つのレンズユニット1221を移動させる第1コイル1251aは2個であり得る。また、他の一つのレンズユニット1221を移動させる第2コイル1251bは2個であり得る。これにより、レンズ部またはレンズユニット1221は光軸方向に沿ってロングストロークで移動することができる。第2基板部1270の第1サブ基板1271は第1コイル1251aに隣接するように配置され、第2サブ基板1272は第2コイル1251bに隣接するように配置され得る。
【0160】
駆動マグネット1252は第1マグネット1252aおよび第2マグネット1252bを含むことができる。第1マグネット1252aおよび第2マグネット1252bはレンズアセンブリ1222の前述した溝に配置され得、第1コイル1251aおよび第2コイル1251bに対応するように位置することができる。
【0161】
そして、センサユニット1253は複数個のホールセンサからなり得る。ホールセンサは一つのレンズ部の移動を感知する第1ホールセンサ1253a~第3ホールセンサ1253bを含むことができる。さらに、センサユニット1253は他の一つのレンズ部の移動を感知する第1ホールセンサ1253a’~第3ホールセンサ1253b’をさらに含むことができる。前述した第1ホールセンサ1253a~第3ホールセンサ1253bは後述するセンサユニット、センサ、ホールセンサの説明が適用され得る。同様に、第1ホールセンサ1253a’~第3ホールセンサ1253b’にも後述するセンサユニット、センサ、ホールセンサの説明が適用され得る。
【0162】
ベース部1260はレンズ部1220とイメージセンサISの間に位置することができる。ベース部1260はフィルタなどの構成要素が固定され得る。また、ベース部1260は前述したイメージセンサを囲むように配置され得る。このような構成によって、イメージセンサは異物などから自由になるので、素子の信頼性が改善され得る。ただし、以下の一部の図面ではこれを除去して説明する。
【0163】
また、第2カメラアクチュエータはズーム(Zoom)アクチュエータまたはAF(Auto Focus)アクチュエータであり得る。例えば、第2カメラアクチュエータは一つまたは複数の一つのレンズを支持し、所定の制御部の制御信号によりレンズを動かしてオートフォーカシング機能またはズーム機能を遂行することができる。
【0164】
そして、第2カメラアクチュエータは固定ズームまたは連続ズームであり得る。例えば、第2カメラアクチュエータはレンズユニット1221またはレンズアセンブリ1222の移動を提供することができる。
【0165】
それだけでなく、第2カメラアクチュエータは複数個のレンズアセンブリからなり得る。例えば、第2カメラアクチュエータは第1レンズアセンブリ1222a、第2レンズアセンブリ1222b、第3レンズユニット(ミドェドェム)のうち少なくとも一つ以上が配置され得る。これについては前述した内容が適用され得る。これにより、第2カメラアクチュエータは駆動部を通じて高倍率ズーミング機能を遂行することができる。例えば、第1レンズアセンブリ1222aと第2レンズアセンブリ1222bは駆動部を通じて移動する移動レンズ(moving lens)であり得、第3レンズアセンブリ(図示されず)は固定レンズであり得るがこれに限定されるものではない。また、このような位置に限定されるものではない。例えば、第3レンズアセンブリ(図示されず)は光を特定位置に結像する集光子(focator)の機能を遂行でき、第1レンズアセンブリ1222aは集光子である第3レンズアセンブリ(図示されず)で結像された像を他の所に再結像させる変倍子(variator)機能を遂行することができる。一方、第1レンズアセンブリでは被写体との距離または像距離が多く変わって倍率変化が大きい状態であり得、変倍子である第1レンズアセンブリは光学系の焦点距離または倍率変化に重要な役割をすることができる。一方、変倍子である第1レンズアセンブリで結像される像点は位置により若干差があり得る。これにより、第2レンズアセンブリは変倍子によって結像された像に対する位置補償機能をすることができる。例えば、第2レンズアセンブリ(図示されず)は変倍子である第1レンズアセンブリで結像された像点を実際のイメージセンサ位置に正確に結像させる役割を遂行する補償子(compensator)機能を遂行することができる。
【0166】
イメージセンサISは第2カメラアクチュエータの内側にまたは外側に位置することができる。実施例として、図示した通り、イメージセンサISが第2カメラアクチュエータの内側に位置することができる。イメージセンサISは光を受信し、受光された光を電気信号に変換することができる。また、イメージセンサISは複数個のピクセルがアレイ形態からなり得る。そして、イメージセンサISは光軸上に位置することができる。
【0167】
図12は本発明の実施例に係るカメラ装置の構成を示したブロック図であり、
図13は
図12の位置センサ部の詳細構成を示したブロック図であり、
図14a~
図14cは
図13のセンサユニットの連結関係を説明するための図面であり、
図15は駆動部とセンサユニット間の連結を説明する図面であり、
図16は本発明の実施例に係るセンサユニットの連結関係を説明するための図面である。
【0168】
図12を参照すると、カメラ装置は、イメージセンサ110、イメージ信号処理部120、ディスプレイ部130、第1レンズ駆動部140、第2レンズ駆動部150、第1位置センサ部160、第2位置センサ部170、保存部180および制御部190を含むことができる。
【0169】
イメージセンサ110は前述した通り、レンズに通じて写った被写体の光学像を処理する。このために、イメージセンサ110はレンズを通じて獲得されたイメージを先処理することができる。また、イメージセンサ110は先処理されたイメージを電気的データに変換させて出力することができる。
【0170】
このようなイメージセンサ110は前述したイメージセンサISに対応する。そして、イメージセンサ110は多数の光検出器がそれぞれの画素として集積された形態であり、被写体のイメージ情報を電気的データに変換させて出力する。イメージセンサ110は入力される光量を蓄積し、その蓄積された光量によりレンズで撮影されたイメージを垂直同期信号に合わせて出力する。この時、イメージ獲得は被写体から反射する光を電気的な信号に変換させるイメージセンサ110によりなされる。一方、イメージセンサ110を利用してカラー映像を得るためにはカラーフィルタが必要であり、例えば、CFA(Color Filter Array)フィルタが採用され得る。CFAは一ピクセルごとに一つのカラーを表す光のみを通過させ、規則的に配列された構造を有し、配列構造により種々の形態を有する。
【0171】
イメージ信号処理部120はイメージセンサ110を通じて出力されるイメージをフレーム単位で処理する。この時、イメージ信号処理部120はISP(Image Signal Processor)とも称することができる。
【0172】
この時、イメージ信号処理部120はレンズシェーディング補償部(図示しない)を含むことができる。レンズシェーディング補償部は、イメージの中心と縁領域の光量に異なって現れるレンズシェーディング現象を補償するためのブロックであり、後述する制御部190からレンズシェーディング設定値の入力を受けて、イメージの中心と縁領域の色相を補償する。
【0173】
さらに、レンズシェーディング補償部は照明の種類によって異なって設定されたシェーディング変数を受信し、受信された変数に合うようにイメージのレンズシェーディングを処理してもよい。これに伴い、レンズシェーディング補償部は照明の種類によってシェーディングの程度を異なって適用してレンズシェーディング処理を遂行できる。一方、レンズシェーディング補償部はイメージに発生する飽和現象を防止するために、イメージの特定領域に適用される自動露出加重値により異なって設定されたシェーディング変数を受信し、受信された変数に合うようにイメージのレンズシェーディングを処理してもよい。さらに明確には、レンズシェーディング補償部は、映像信号の中心領域に対して自動露出加重値が適用されることによって映像信号の縁領域に発生する明るさの変化を補償する。すなわち、照明によって映像信号の飽和が発生する場合、同心円形態で光の強さが中央から外郭に行くほど減少するので、レンズシェーディング補償部は映像信号の縁信号を増幅して中心対比明るさを補償するようにする。
【0174】
一方、イメージ信号処理部120はイメージセンサ110を通じて獲得されるイメージの鮮明度を測定することができる。すなわち、イメージ信号処理部120はイメージセンサ110を通じて獲得されるイメージの焦点正確度をチェックするために、イメージの鮮明度を測定することができる。鮮明度は、フォーカスレンズの位置により獲得されるイメージに対してそれぞれ測定され得る。
【0175】
ディスプレイ部130は後述する制御部190の制御により撮影されたイメージを表示し、写真撮影時に必要な設定画面や、使用者の動作選択のための画面を表示する。これは他のモバイル端末機器または移動端末機に提供されてもよい。
【0176】
第1レンズ駆動部140は前述した第1駆動部(1150、
図4参照)に対応し得る。すなわち、第1レンズ駆動部140は制御部190から受信した制御信号に対応して第3~第5コイルおよび第3~第5マグネット間に電磁的相互作用がなされ得る。そして、このような相互作用によってOISが遂行され得る。
【0177】
第2レンズ駆動部150は前述した第2駆動部(1250、
図8参照)に対応し得る。すなわち、第2レンズ駆動部150は制御部190から受信した制御信号に対応して第1~第2コイルおよび第1~第2マグネット間に電磁的相互作用がなされ得る。そして、このような相互作用によってズーミングまたはAFが遂行され得る。
【0178】
例えば、フォーカスレンズを光軸方向に移動させることができる。
【0179】
第1位置センサ部160は説明した第1カメラアクチュエータの複数個のホールセンサを含み、それによりムーバーまたは光学部材の位置を検出する。すなわち、第1位置センサ部160はムーバーに配置された第1駆動部の位置を感知することができる。これは第1ムーバーまたは光学部材の位置を制御するためである。そして、第1位置センサ部160はムーバーまたは光学部材を移動させるための位置データを提供する。
【0180】
第2位置センサ部170は説明した第2カメラアクチュエータの複数個のホールセンサを含み、それによりレンズアセンブリまたは駆動マグネットまたはレンズ部(1220、
図9参照)の位置を検出する。すなわち、第2位置センサ部170はレンズ部1220に隣接した第2駆動部の位置を感知することができる。これはレンズ部の位置を制御するためである。そして、第2位置センサ部170はレンズ部を移動させるための位置データを提供する。
【0181】
保存部180はカメラ装置が動作するのに必要なデータを保存する。特に、保存部180には被写体との距離別にズーム位置およびフォーカス位置に対する情報が保存され得る。すなわち、フォーカス位置は、被写体の焦点を正確に合わせるためのフォーカスレンズの位置であり得る。そして、フォーカス位置はズームレンズに対するズーム位置および被写体との距離により変化し得る。したがって、保存部180は距離によりズーム位置およびズーム位置に対応するフォーカス位置に対するデータを保存する。
【0182】
制御部190はカメラ装置の全般的な動作を制御する。特に、制御部190は自動焦点機能を提供するために、第1位置センサ部160および第2位置センサ部170を制御することができる。さらに、制御部190は後述するドライバDRを含むことができる。また、駆動部は前述した通り、ホールセンサから駆動マグネットの位置を感知して駆動コイルに電流を提供することができる。すなわち、カメラ装置またはレンズ駆動装置で駆動部は制御部190、第1、2レンズ駆動部を含む概念であってもよい。
【0183】
制御部190は第1位置センサ部160を通じてムーバーまたは光学部材の位置が検出されるようにする。好ましくは、制御部190はムーバーまたは光学部材を目標位置に移動させるために、第1位置センサ部160を通じてムーバーまたは光学部材の現在位置が検出されるようにする。
【0184】
そして、制御部190は第1位置センサ部160を通じてムーバーまたは光学部材の現在位置が検出されると、ムーバーまたは光学部材の現在位置を基準としてムーバーまたは光学部材を目標位置に移動させるための制御信号を前記第1レンズ駆動部140に供給する。
【0185】
また、制御部190は第2位置センサ部170を通じてレンズ部の位置が検出されるようにする。制御部190はレンズ部を目標位置に移動させるために、第2位置センサ部170を通じてレンズ部の現在位置が検出されるようにする。
【0186】
そして、制御部190は第2位置センサ部170を通じてレンズ部の現在位置が検出されると、レンズ部の現在位置を基準としてレンズ部を目標位置に移動させるための制御信号を第2レンズ駆動部150に供給することができる。
【0187】
この時、制御部190には第1位置センサ部160および第2位置センサ部170を通じてそれぞれのセンサ部を構成する複数のセンサユニットで検出された検出信号の差動信号が入力され得る。
【0188】
本発明では第1位置センサ部160および第2位置センサ部170それぞれは複数のセンサユニット(前述した「ホールセンサ」に対応)を含む。そして、複数のセンサユニットはそれぞれの設置位置で検出動作を遂行する。すなわち、複数のセンサユニットはムーバーの位置、レンズ部の位置などを検出することができる。この時、本発明では複数のセンサユニットを通じて獲得された検出信号の差動信号を利用して、ムーバーまたは光学部材およびレンズ部の位置をそれぞれ検出することができる。
【0189】
この時、制御部190には複数のセンサユニットで検出された信号がそれぞれ入力され、それによりこれに対する差動信号に基づいてムーバーまたは光学部材や第2レンズアセンブリまたは駆動マグネットの位置が検出されるようにすることができる。
【0190】
しかし、前記のような構造の場合、所定のセンサユニットに増幅器およびアナログ-デジタル変換器が配置されなければならない。また、制御部190には所定のセンサユニットと連結されたアナログ-デジタル変換器と連結される多数の連結端子が備えられ得る。
【0191】
本発明ではフロントエンド段で前記差動信号に対するデジタルデータが獲得されるようにし、それにより前記制御部190には前記獲得されたデジタルデータが入力されるようにする。
【0192】
換言すると、本発明では第1位置センサ部160および第2位置センサ部170でデジタルデータが獲得されるようにし、それにより前記制御部190には前記獲得されたデジタルデータのみが入力され得る。以下では、第2位置センサ部170、第2レンズ駆動部150および制御部(190、ドライバ含む)に対して具体的に説明する。
【0193】
第2位置センサ部170は互いに同じ構成を含むことができ、それにより前記制御部190にそれぞれ連結され得る。この構成が第1位置センサ部160にも適用され得るが、特に遠い移動距離(またはロングストローク)を提供する場合、複数個のホールセンサが要求されるので、遠い移動距離の提供を遂行する第2カメラアクチュエータに後述する内容が適用され得る。すなわち、第2位置センサ部170に対するセンサユニット(またはホールセンサ)と制御部(またはドライバDR)を基準として説明する。
【0194】
図13を参照すると、第2位置センサ部170それぞれは、複数のセンサユニット210と、増幅器220と、アナログ-デジタル変換器230を含む。
【0195】
複数のセンサユニット210は位置検出のためのセンサを含む。好ましくは、複数のセンサユニット210は複数のホール(hall)センサであり得、ホールセンサは第2カメラアクチュエータで説明したホールセンサに対応し得る。以下で、ホールセンサは前述した第1ホールセンサ~第3ホールセンサに対応し得る。すなわち以下では第2カメラアクチュエータのホールセンサから第1、2レンズアセンブリまたは第1、2マグネットの位置を感知し、それに対応して第1、2コイルに提供する電流を調節する内容を説明する。
【0196】
変形例として、複数のセンサユニット210は複数の誘導コイルを含むことができる。
【0197】
複数のセンサユニット210は各アクチュエータで同じ軸移動または軸ティルトに対するセンサ間で互いに連結され、また、前記センサは増幅器(220、amp)と連結され得る。複数のセンサユニット210の連結構造については以下でさらに詳細に説明することにする。
【0198】
本発明では複数のセンサユニット210を互いに連結し、センサユニットの少なくとも一つの端子である出力端子を増幅器220に連結することができる。センサユニット210が複数である場合、最外側または最外側に連結されたセンサユニット210が増幅器220に連結され得る。これに伴い、増幅器220には所定のセンサユニットで検出した検出信号に対する和の信号が入力され得る。信号は所定のセンサユニットが有するセンシング範囲の和で表現され、これに伴い、増幅器220に入力される複数のセンサユニット210に対するセンシング範囲は単一センサユニット対比拡張され得る。
【0199】
増幅器220は非反転端子(+)および反転端子(-)を含むことができる。そして、増幅器220は非反転端子(+)に入力される信号と、反転端子(-)に入力される信号を差動増幅してアナログ-デジタル変換器230に出力する。本明細書で、アナログ-デジタル変換器230は「変換器」と混用する。すなわち、複数のセンサユニット210に対する出力信号はmV、Vの大きさを有し、これはアナログ-デジタル変換器230の入力範囲と比率が合わない大きさであり得る。したがって増幅器220はアナログ-デジタル変換器230の入力範囲に合わせるために、非反転端子(+)および反転端子(-)を通じて入力される信号を差動増幅して出力する。
【0200】
アナログ-デジタル変換器230は増幅器220からアナログ信号を受信し、それにより前記受信したアナログ信号をデジタル信号に変換して出力することができる。好ましくは、アナログ-デジタル変換器230は増幅器220からアナログ信号の入力を受けてこれを多数ビットのデジタル信号に変換して変換されたデジタル信号を出力することができる。この時、アナログ-デジタル変換器230の出力信号は0と1の値で表現され得る。
【0201】
この時、本発明の実施例での複数のセンサユニット210は複数のホールセンサで構成され得る。以下では、複数のセンサユニット210がホールセンサで構成される場合、それぞれのホールセンサの相互の連結関係について説明することにする。
【0202】
図14を参照すると、複数のセンサユニット210を構成するホールセンサは4個の端子を含む。この時、前記4個の端子のうち2個の端子は入力端子であり、残りの個の端子は出力端子である。
【0203】
そして、2個の入力端子は電源入力端子であり、2個の出力端子は検出信号の出力端子である。後述する
図21で2個の入力端子はIN+、IN-に対応し、2個の出力端子はOUT+、OUT-に対応する。
【0204】
実施例として、ホールセンサは第1電源端子211、第2電源端子212、第1検出信号出力端子213および第2検出信号出力端子214を含む。そして、第1電源端子211は+極性の電源が入力される端子であり、第2電源端子212は-極性の電源が入力される端子である。また、前記第1検出信号出力端子213は+極性の検出信号が出力される端子であり、前記第2検出信号出力端子214は-極性の検出信号が出力される端子である。
【0205】
この時、複数のセンサユニット210を構成する複数のホールセンサは前記カメラ装置上で配置される位置により前記2個の出力端子の連結関係が異なって表れる。
【0206】
すなわち、前記複数のホールセンサのそれぞれの第1電源端子211は+極性の電源と連結され、前記第2電源端子212は-極性の電源(または接地)と連結され得る。
【0207】
そして、前記複数のホールセンサのそれぞれの検出信号出力端子は前記配置位置により互いに異なる連結関係を有することができる。この時、前記複数のホールセンサは少なくとも2個以上で構成される。換言すると、複数のセンサユニットは少なくとも2個のセンサユニットを含むことができる。
【0208】
まず、複数のセンサユニットが3個のホールセンサで構成される場合について説明することにする。
【0209】
実施例として、2個のホールセンサの間でいずれか一つのホールセンサは、前記第1検出信号出力端子213および第2検出信号出力端子214はそれぞれ前記外郭に配置された2個のホールセンサの出力端子と連結される。
【0210】
この時、複数のセンサユニットが3個のホールセンサで構成される場合について説明することにする。複数のセンサユニットが3個のホールセンサで構成された場合、このうち2個のホールセンサは外郭に配置されるであろうし、残りの1個のホールセンサは前記外郭に配置された2個のホールセンサの間に配置されるであろう。そして、前記外郭に配置された2個のホールセンサの間に1個のホールセンサは、前記第1検出信号出力端子213および第2検出信号出力端子214はそれぞれ前記外郭に配置された2個のホールセンサの出力端子と連結される。そして、前記外郭に配置された2個のホールセンサそれぞれは、前記2個の出力端子のうち1個の出力端子が増幅器220と連結され、他の一つの出力端子が隣り合うホールセンサと連結される。
【0211】
そして、複数のセンサユニットが2個のホールセンサで構成される場合について説明することにする。実施例として、2個のホールセンサの間でいずれか一つのホールセンサの第1検出信号出力端子と他の一つのホールセンサの第2検出信号出力端子の間に連結され得る。そして、いずれか一つのホールセンサの第2検出信号出力端子は増幅器220と連結され、他の一つのホールセンサの第1検出信号出力端子も増幅器220と連結され得る。以下では、これを基準として説明する。
【0212】
例えば、
図14a~
図14cを参照すると、センサユニットは互いに直列連結された第1ホールセンサ210A、第2ホールセンサ210Bおよび第3ホールセンサ210Cを含むことができる。本明細書でホールセンサは「センサ」、「位置センサ」と呼ばれ得る。この時、第1ホールセンサ210A、第2ホールセンサ210Bおよび第3ホールセンサ210Cは前述した第1ホールセンサ1253a、第2ホールセンサ1253b、第3ホールセンサ1253cに対応し得る。または第1ホールセンサ210A、第2ホールセンサ210Bおよび第3ホールセンサ210Cは第1ホールセンサ1253a’、第2ホールセンサ1253b’、第3ホールセンサ1253c’に対応し得る。すなわち第1ホールセンサ210A、第2ホールセンサ210B、および第3ホールセンサ210Cは第2カメラアクチュエータのホールセンサに対応し得る。以下では、第1ホールセンサ210A、第2ホールセンサ210Bおよび第3ホールセンサ210Cは第1ホールセンサ1153a~第3ホールセンサ1153cのうちいずれか一つにそれぞれ対応することを基準として説明する。
【0213】
第1ホールセンサ210Aは第1検出信号出力端子213および第2検出信号出力端子214を含むことができる。また、第1ホールセンサ210Aは第1電源端子211と第2電源端子212を含むことができる。
【0214】
第2ホールセンサ210Bも第1検出信号出力端子213および第2検出信号出力端子214を含むことができる。また、第2ホールセンサ210Bは第1電源端子211と第2電源端子212を含むことができる。
【0215】
第3ホールセンサ210Cは第1検出信号出力端子213および第2検出信号出力端子214を含むことができる。また、第3ホールセンサ210Cは第1電源端子211と第2電源端子212を含むことができる。
【0216】
そして、第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bは直列で連結され得る。この時、第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子213は増幅器に反転端子(または非反転端子)として連結され得る。第1ホールセンサ210Aの第2検出信号出力端子214は第2ホールセンサ210Bの第1検出信号出力端子213に連結され得る。そして、第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子214は増幅器に非反転端子(または反転端子)として連結され得る。
【0217】
さらに、第1ホールセンサ210Aの第1電源端子211は第2ホールセンサ210Bの第1電源端子211と同一端子(またはノード)と連結されるか並列連結され得る。例えば、第1ホールセンサ210Aの第1電源端子211および第2ホールセンサ210Bの第1電源端子211は同じ電圧信号(または電流信号)の入力を受けることができる。
【0218】
そして、第1ホールセンサ210Aの第2電源端子212は第2ホールセンサ210Bの第2電源端子212と同一端子(またはノード)と連結されるか並列連結され得る。第1ホールセンサ210Aの第2電源端子212および第2ホールセンサ210Bの第2電源端子212はドライバDR(または駆動部または制御部)からホールバイアス信号を受信することができる。
【0219】
前述した通り、実施例に係るカメラアクチュエータで同一の軸ティルトに対する位置感知を遂行する複数個のホールセンサは互いに出力端子が直列連結され得る。このような連結構造の場合、複数のホールセンサが有するセンシング範囲の和に対応する信号が増幅器220に入力され得る。そして、増幅器220は入力されたセンシング範囲の和に対応する信号を差動増幅して出力することができる。
【0220】
これに伴い、本発明では単一センシング方式に比べて検出範囲が広くなった差動センシング方式を提供することができる。また、本発明では増幅器の入力端子に前記複数の位置センサの結合による差動信号が入力されるようにすることによって、前記位置センサの出力信号が前記制御部まで行く経路でオフセットノイズに露出することを最小化することができる。
【0221】
また、本発明では複数の位置センサ、増幅器およびアナログ-デジタル変換器で構成されるセンシング部内で前記複数の位置センサに対する差動信号が出力されるようにし、駆動部で印刷回路基板に連結されるパターン/ピン数を最小化することができ、これに伴う印刷回路基板の空間を節約することができる。
【0222】
また、本発明では共通モードノイズに対して前記複数の位置センサに対する差動値を求めるようにして、内部ノイズだけでなく外部ノイズにも優秀な特性を有することができる。
【0223】
また、本発明ではカメラ装置の使用環境により増幅器段に特定位置センサの検出信号のみが伝達されるようにしたり、複数の位置センサに対する差動信号が伝達されるようにする。これに伴い、本発明ではセンシング感度が大きくなければならない環境およびセンシング範囲が大きくなければならない環境内でそれぞれ最適な検出信号を獲得することができる。
【0224】
図15を参照すると、本明細書でホールセンサはセンサユニットと混用して説明する。センサユニット210の第1電源端子211と第2電源端子212は入力電圧(V
Analog-)およびバイアス電源(CH1 Hall Bias)それぞれを受信することができる。例えば、センサユニット210の第1電源端子211は入力電圧(V
Analog-)およびバイアス電源(CH1 Hall Bias)のうちいずれか一つを含むことができる。センサユニット210の第2電源端子212は入力電圧(V
Analog-)およびバイアス電源(CH1 Hall Bias)のうち他の一つを含むことができる。
【0225】
図示された通り、センサユニット210の第1電源端子211は入力電圧(VAnalog)の入力を受け、第2電源端子212はバイアス電源(CH1 Hall Bias)をドライバDRから入力を受けることができる。
【0226】
またはセンサユニット210の第1電源端子211はバイアス電源(CH1 Hall Bias)の入力を受け、第2電源端子212は入力電圧(VAnalog-)をドライバDRから入力を受けることができる。
【0227】
センサユニット210の第1電源端子211と第2電源端子212には予め設定されたまたは所定の範囲の電源差を有するように電源が印加され得る。例えば、極性が反対であっても前述した電源差(例、電圧差)であれば構わない。
【0228】
また、入力電圧(VAnalog)はドライバDRまたは駆動部または制御部または移動端末機(例、セット段)の制御部(例、電源管理部)から提供され得る。バイアス電源(CH1 Hall Bias)は駆動部またはドライバDRまたは制御部から提供され得る。
【0229】
図16を参照すると、実施例に係るレンズ駆動装置は駆動マグネットの一つのマグネット(第1マグネットまたは第2マグネット)の磁界をセンシングするN個のセンサ(またはホールセンサまたはセンサユニット)を含むことができる。この時、駆動部(またはレッグアップ)は複数のセンサ(N個)の出力を受信し、これから第1コイル(または第2コイル)に印加される電流を制御することができる。
【0230】
本明細書でNは3個以上の自然数であり得る。そして、実施例として、Nが奇数である場合、N個のセンサは(N-1)/2個の直列連結を有するように連結され得る。そして、Nが偶数である場合、N個のセンサはN/2個の直列連結を有するように連結され得る。本明細書ではNが3個または4個である場合を基準として説明する。さらに、センサは前述したホールセンサまたはセンサユニットと対応する。
【0231】
図示された通り、第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は互いに直列で連結され得る。そして、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は互いに直列で連結され得る。第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は第1グループセンサ210GAを形成する。第1グループセンサ210GAは「第1グループセンサユニット」または「第1グループホールセンサ」であり得る。また、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は第2グループセンサ210GBを形成する。第2グループセンサ210GBは「第2グループセンサユニット」または「第2グループホールセンサ」であり得る。
【0232】
直列連結された第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は第1増幅器220Aに連結され得る。そして、直列連結された第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は第2増幅器220Bに連結され得る。そして、第1増幅器220Aと第2増幅器220Bでそれぞれ増幅された信号は選択部MPに提供され得る。例えば、選択部MPはマルチプレクサであり得る。例えば、選択部MPは充電部(例、キャパシタ)を通じて第1グループセンサと第2グループセンサで出力された信号を変換器230に提供することができる。変換器230を通じて第1グループセンサと第2グループセンサで出力された信号それぞれがデジタル信号に変換され得る。そして、制御部190またはドライバDRは前記変換されたデジタル信号を受信して駆動マグネット(例、第1マグネット)の位置を感知することができる。さらに、感知された駆動マグネットの位置を通じてレンズ部(例、第1レンズアセンブリまたは第2レンズアセンブリ)の位置を感知することができる。制御部190は感知に対応してレンズ部の移動距離により駆動コイルに印加される電流を制御することができる。
【0233】
図17は、本発明の他の実施例に係るセンサユニットの連結関係を説明するための図面である。
【0234】
図17を参照すると、
図16で説明した通り、実施例に係るレンズ駆動装置は駆動マグネットの一つのマグネット(第1マグネットまたは第2マグネット)の磁界をセンシングするN個のセンサ(またはホールセンサまたはセンサユニット)を含むことができる。この時、駆動部(またはドライブ)は複数のセンサ(N個)の出力を受信し、これから第1コイル(または第2コイル)に印加される電流を制御することができる。また、後述する説明を除いて、前述した内容が全て同一に適用され得る。
【0235】
図示された通り、第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は互いに直列で連結され得る。そして、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は互いに直列で連結され得る。第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は第1グループセンサ210GAを形成する。第1グループセンサ210GAは「第1グループセンサユニット」または「第1グループホールセンサ」であり得る。また、第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は第2グループセンサ210GBを形成する。第2グループセンサ210GBは「第2グループセンサユニット」または「第2グループホールセンサ」であり得る。
【0236】
直列連結された第1センサHALL#1と第2センサHALL#2は増幅器220に連結され得る。そして、直列連結された第3センサHALL#3と第4センサHALL#4は増幅器220に連結され得る。例えば、第1グループセンサ210GAと第2グループセンサ210GBは同じ増幅器に並列で連結され得る。すなわち、第1グループセンサ210GAと第2グループセンサ210GBの統合出力値(例、和または平均)が増幅器220に提供され得る。そして、増幅器で増幅された信号は選択部に提供されるか、選択部がない場合、変換器230に提供され得る。そして、変換器230を通じて第1グループセンサと第2グループセンサで出力された信号がデジタル信号に変換され得る。そして、制御部190またはドライバは前記変換されたデジタル信号を受信して駆動マグネット(例、第1マグネット)の位置を感知することができる。さらに、感知された駆動マグネットの位置を通じてレンズ部(例、第1レンズアセンブリまたは第2レンズアセンブリ)の位置を感知することができる。制御部190はこれに対応してレンズ部の移動距離により駆動コイルに印加される電流を制御することができる。
【0237】
図18は多様な様相に係るセンサユニットの電源端子とドライバ間の連結関係を図示した図面であり、
図19は多様な様相に係るセンサユニットの出力端子とドライバ間の連結関係を図示した図面である。
【0238】
図18を参照すると、前述した通り、各グループセンサにおいても各第1電源端子(または第2電源端子)に入力電圧(V
Analog-)が同一に印加され得る。
【0239】
そして、各グループセンサの第2電源端子(または第1電源端子)にバイアス電源(CH1 Hall Bias)が同一に印加され得る。
【0240】
例えば、第1センサ210Aの第1電源端子と第2ホールセンサ210Bの第1電源端子が互いに並列で連結されて入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。また、第1センサ210Aの第2電源端子と第2ホールセンサ210Bの第2電源端子が互いに並列で連結されてバイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。
【0241】
反対に、第1センサ210Aの第1電源端子と第2ホールセンサ210Bの第1電源端子が互いに並列で連結されてバイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。また、第1センサ210Aの第2電源端子と第2ホールセンサ210Bの第2電源端子が互いに並列で連結されて入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。
【0242】
図19を参照すると、各センサユニットまたはホールセンサ210はドライバDRの増幅器220と連結され得る。例えば、ホールセンサ210の第1検出信号出力端子と第2検出信号出力端子は増幅器220の反転端子および非反転端子に連結され得る。例えば、ホールセンサ210の第1検出信号出力端子は反転端子(または非反転端子)に連結され得る。そして、ホールセンサ210の第2検出信号出力端子は非反転端子(または反転端子)に連結され得る。
【0243】
また、図示された通り、その反対にホールセンサ210の第1検出信号出力端子は非反転端子(または反転端子)に連結され得る。そして、ホールセンサ210の第2検出信号出力端子は反転端子(または非反転端子)に連結され得る。
【0244】
図20は第1実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図であり、
図21はセンサユニットが2個である場合、駆動マグネットとセンサユニット間の関係を説明する図面であり、
図22はセンサユニットが3個である場合、駆動マグネットとセンサユニット間の関係を説明する図面であり、
図23は
図22でセンサユニットの出力信号を図示したグラフであり、
図24は実施例に係るセンサユニットの出力信号を図示したグラフである。
【0245】
図20を参照すると、本実施例に係るレンズ駆動装置で前述したN個のセンサは第1マグネット1252の磁界をセンシングする第1センサ210A~第3センサ210Cを含むことができる。そして、駆動部はドライバDRを含む制御部を含むことができる。これにより、駆動部は第1センサ210A~第3センサ210Cの出力を受信して第1コイルに印加される電流を制御することができる。ここで、受信された第1センサ210A~第3センサ210Cの出力は変換器230で出力されたまたは変換されたデジタル信号であって、駆動マグネットである第1マグネットの位置に対応する信号であり得る。
【0246】
3個のセンサ210A~210Cで第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bは直列で連結され得る。そして、第3ホールセンサ210Cは第1ホールセンサ210Aおよび第2ホールセンサ210Bに対して並列でドライバDRと連結され得る。
【0247】
さらに、N個のセンサすなわち、3個のセンサは光軸方向に沿って順次並んで配置され得る。
【0248】
例えば、第1ホールセンサ210Aの第1電源端子と第2ホールセンサ210Bの第1電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。
【0249】
そして、第1ホールセンサ210Aの第2電源端子と第2ホールセンサ210Bの第2電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、バイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。
【0250】
そして、第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子は駆動部またはドライバDRの入力チャネルに連結され得る。例えば、駆動部またはドライバDRは第1入力チャネルIC1と第2入力チャネルIC2を含むことができる。第1入力チャネルIC1と第2入力チャネルIC2それぞれは増幅器それぞれの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に対応し得る。また、第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bは第1入力チャネルIC1と連結され得る。そして、第3ホールセンサ210Cは第2入力チャネルIC2と連結され得る。
【0251】
例えば、第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子は第1増幅器220Aの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に連結され得る。そして、第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子は第1増幅器220Aの他の端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか他の一つ)に連結され得る。すなわち、第1入力チャネルIC1の第1入力信号は第1増幅器220Aに入力されて増幅され得る。そして、第2入力チャネルIC2の第2入力信号は第2増幅器に入力されて増幅され得る。第1入力信号は第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子と第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子から出力される信号であり得る。第2入力信号は第3ホールセンサの第1、2検出信号出力端子から出力される信号であり得る。
【0252】
そして、第3ホールセンサ210Cは第1電源端子を通じて入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。また、第3ホールセンサ210Cの第2電源端子はバイアス電源(CH2 Hall Bias)が印加され得る。
【0253】
また、第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は第2増幅器220Bの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に連結され得る。そして、第3ホールセンサ210Cの第2検出信号出力端子は第2増幅器220Bの他の端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか他の一つ)に連結され得る。
【0254】
さらに、第1増幅器220Aおよび第2増幅器220Bで増幅された信号が選択部MPでスイッチングまたはサンプリングされて変換器230に提供され得る。
【0255】
そして、選択部(例、マルチプレクサ)により選択された第1入力信号または第2入力信号は変換器230に提供され得る。これにより、第1増幅器220Aおよび第2増幅器220Bで増幅された信号それぞれがデジタル信号に変換され得る。
【0256】
これにより、制御部または駆動部は変換器230で変換された第1入力信号または第2入力信号により駆動マグネット(例、第1コイル)に印加される電流を調節することができる。制御部は前記変換されたデジタル信号から駆動マグネット1252の位置を感知することができる。そして、制御部(またはドライバ)は駆動マグネットまたは駆動マグネットが結合されたレンズ部(またはレンズアセンブリ)の位置を感知して所望の移動だけの電流を駆動コイル1251に提供することができる。このようにそれぞれの増幅器を利用するところ、信号のノイズ低減効果が改善され得る。また、本実施例と後述する内容で一つの駆動マグネットに対応する複数個のセンサは、隣接するかまたは隣接していないホールセンサ間で互いに直列で連結され得る。一例として、隣接したホールセンサ間の連結は電気的設計を容易にすることができる。
【0257】
図21および
図24を参照すると、複数個のセンサが2個である場合、第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bが互いに直列で連結され得る。そして、前述した通り、駆動マグネットは光軸方向に沿って移動することができる。
【0258】
例えば、
図21(a)対比
図21(b)で第1ホールセンサ210Aが駆動マグネット1252とさらに隣接して、駆動マグネット1252から第1ホールセンサ210Aに加えられる磁力がさらに大きいこともある。これにより、第1ホールセンサ210Aの抵抗がさらに大きく変わり得る。本明細書で、ホールセンサまたはセンサは磁力によって抵抗の値が変わる素子であり得る。さらに、ホールセンサまたはセンサはブリッジ回路の回路構造を有することができる。
【0259】
そして、第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bの抵抗は同一または略同一であり得る。例えば、各ホールセンサの抵抗は実質的に同一であり得る。例えば、各ホールセンサの抵抗が実質的に同一であるところ、後述する線形性の確保がなされ得る。例えば、実質的同一は抵抗が-10%~+10%の誤差範囲を有することを意味し得る。これに対する説明は後述する内容にも同一に適用され得る。
【0260】
そして、第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bで第1、2検出信号出力端子と連結端子TPの間が開放(open)されて電流が流れない場合がある。以下では、これを基準として説明し、これは複数のセンサにすべて適用され得る。
【0261】
第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子と連結端子TPの間の等価抵抗は連結端子TPと第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子の間の等価抵抗と同一であり得る。これにより、第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bは駆動マグネットの移動または移動距離に対して類似する出力(磁界値)を提供することができる。すなわち、第1ホールセンサ210Aおよび第2ホールセンサ210Bによる駆動マグネット2152の位置感知は線形的に導き出され得る。これにより、実施例で複数のセンサは2個ずつ直列で連結され得る。そして、
図24でのように所望の駆動距離である-4mm~4mmで複数のホールセンサ(3個以上)による出力も線形性を有することができる。また、例えば2.5mmがセンシング領域である場合、-2.5mm~2.5mmで線形性を有する。
【0262】
換言すると、レンズ部(第1レンズアセンブリ)の遠距離移動またはストロークに対しても位置感知の正確度が改善され得る。
【0263】
図22および
図23を参照すると、複数個のセンサが3個である場合、第1ホールセンサ210A~第3ホールセンサ210Cが互いに直列で連結され得る。そして、前述した通り、駆動マグネットは光軸方向に沿って移動することができる。
【0264】
例えば、
図22(a)対比
図22(b)(または
図22c)で第1ホールセンサ210Aが駆動マグネット1252とさらに隣接して、駆動マグネット1252から第1ホールセンサ210Aに加えられる磁力がさらに大きいこともある。これにより、第1ホールセンサ210Aの抵抗がさらに大きく変わり得る。また、
図22(a)対比
図22(b)で第2ホールセンサ210Bが駆動マグネット1252とさらに隣接して、駆動マグネット1252から第2ホールセンサ210Bに加えられる磁力がさらに大きいこともある。
【0265】
そして、第1ホールセンサ210A~第3ホールセンサ210Cの抵抗は同一または略同一であり得る。これにより、第1ホールセンサ210A~第3ホールセンサ210Cで第1、2検出信号出力端子と第1、2連結端子TP1、TP2の間が開放(open)されて電流が流れないこともある。以下、これを基準として説明し、これは複数のセンサにすべて適用され得る。
【0266】
そして、第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子と第1連結端子TP1の間の等価抵抗は第1連結端子TP1と第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子(第2連結端子、TP2)の間の等価抵抗より大きくてもよい。第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子(第2連結端子、TP2)と第3ホールセンサ210Cの第2検出信号出力端子の間の等価抵抗は第1連結端子TP1と第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子(第2連結端子、TP2)の間の等価抵抗より大きくてもよい。
【0267】
第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子(第2連結端子、TP2)と第3ホールセンサ210Cの第2検出信号出力端子の間の等価抵抗は第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子と第1連結端子TP1の間の等価抵抗と同じであってもよい。ここで、第1連結端子TP1は第1ホールセンサ210Aの第2検出信号出力端子または第2ホールセンサ210Bの第1検出信号出力端子に対応し得る。そして、第2連結端子TP2は第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子または第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子に対応し得る。
【0268】
これにより、第1ホールセンサ210Aと第3ホールセンサ210Cは駆動マグネットの移動または移動距離に対して類似する出力(磁界値)を提供することができる。ただし、第2ホールセンサ210Bは第1ホールセンサ210Aと第3ホールセンサ210C対比駆動マグネットの移動または移動距離に対して異なる出力(磁界値)を提供することができる。例えば、第2ホールセンサ210Bは駆動マグネットの移動距離またはストロークに対して傾きが小さくてもよい。
【0269】
図23でのように第2ホールセンサで非線形性が増加し得る。
【0270】
これにより、第1ホールセンサ210A~第3ホールセンサ210Cによる駆動マグネット2152の位置感知は非線形的に導き出され得る。換言すると、レンズ部(第1レンズアセンブリ)の遠距離移動またはストロークに対しても位置感知の正確度が減少し得る。
【0271】
これに伴い、実施例に係るレンズ駆動装置はN個のホールセンサに対して(Nは3以上の自然数である)、Nが奇数である場合、N個のセンサは(N-1)/2個の直列連結を有するように連結され得る。そして、Nが偶数である場合、N個のセンサはN/2個の直列連結を有するように連結され得る。これにより、前述した等価抵抗の変化(例、減少)を防止して複数のホールセンサまたはセンサ全体の線形性を改善して位置感知に対する正確度を改善することができる。
【0272】
さらに、実施例に係るレンズ駆動装置でレンズ部(第1レンズ群または第1レンズアセンブリ)は光軸方向に5mm以上移動可能になり得る。すなわち、実施例に係るレンズ駆動装置はロングストロークを具現することができ、ロングストロークでもレンズ部の移動を正確に感知することができる。
【0273】
換言すると、レンズ部(例、第1レンズ群(第1レンズアセンブリに装着された少なくとも一つのレンズに対応)または第1レンズアセンブリ)は第1ホールセンサ~第3ホールセンサのうち少なくとも一つの磁界センシング領域の2倍以上移動することができる。実施例において、磁界センシング領域は各ホールセンサで駆動マグネット(例、第1マグネット)の位置に対してセンシングされた磁界値の最大傾きの0.5倍~1倍(50%~100%)の傾きを有する領域であり得る。換言すると、磁界センシング領域は一つのホールセンサが駆動マグネットの位置を感知する略線形的な区間を意味する。例えば、ホールセンサ一つの磁界センシング領域は2.5mmであり得るが、これに限定されるものではない。
【0274】
また、駆動マグネット(第1マグネット)の光軸方向に長さは複数個のセンサ(第1ホールセンサ~第3ホールセンサ)の中心間最大距離より大きくてもよい。また、駆動マグネットの光軸方向に長さは複数個のセンサの光軸方向に最大の長さより大きくてもよい。これにより、駆動マグネットの大きいストロークを複数個のセンサが容易に感知することができる。
【0275】
また、レンズ駆動装置は前述した通り、駆動コイルとして第1コイルと第2コイルを含むことができる。後述する内容とは異なり、第2コイルは第1コイルと光軸方向に並んで配置され得る。そして、第1コイルは第1マグネットと対応する位置に配置され得る。例えば、第1コイルは第1マグネットの移動により第2コイルと第2方向に少なくとも一部重なり得る.第2コイルは駆動部またはドライバから電流が印加され得る。さらに、第1コイルと第2コイルは互いに並列連結され得る。これにより、前述した通り、駆動マグネット(第1マグネット)に対して第1コイルおよび第2コイルがすべて電磁力を発生させる要素となり得る。これにより、実施例に係るレンズ駆動装置はロングストロークを提供することができる。
【0276】
さらに、駆動コイルは前述した通り、第1コイル、および第1コイルと第2方向に重なる第2コイルを含むことができる。
【0277】
そして、前述した通り、レンズ駆動装置は少なくとも一つのレンズを含むレンズ部(第2レンズ群)を含むことができる。第2レンズ群は第2レンズアセンブリのレンズを意味し得る。そして、レンズ駆動装置は第2レンズ群に結合される第2マグネット(駆動マグネット)と第2マグネットに対応する位置に配置される第2コイル(駆動コイル)を含むことができる。また、レンズ駆動装置は第2マグネットの磁界をセンシングする3個以上のセンサを含むことができる。例えば、3個以上のセンサは第5センサ(ホールセンサ)~第7センサ(またはホールセンサ)であり得る。これを基準として説明すると、駆動部またはドライバは第5センサ~第7センサの出力を受信して第2コイルに印加される電流を制御することができる。
【0278】
同様に駆動部またはドライバは第3入力チャネルと第4入力チャネルを含み、第5ホールセンサと第6ホールセンサは第3入力チャネルと連結され得る。そして、第7センサは第4入力チャネルと連結され得る。
【0279】
前述した第1レンズ群、第1マグネット、第1コイル、センサ(第1~第3センサ)、第1入力チャネル、第2入力チャネルに対する説明は、第2レンズ群、第2マグネット、第2コイル、センサ(第5~第7センサ)、第3入力チャネル、第4入力チャネルに同一に適用され得る。ただし、第1レンズ群はズームまたはオートフォーカシングのうちいずれか一つのために光軸方向に沿って移動することができる。そして、第2レンズ群はズームまたはオートフォーカシングのうち他の一つのために光軸方向に沿って移動することができる。さらに、第1レンズ群一つのみ光軸方向を移動する場合、オートフォーカシングのみが遂行され得る。さらに、第1マグネット、第1コイル、センサ(第1~第3センサ)は第2マグネット、第2コイル、センサ(第5~第7センサ)と互いに対向するように位置することができる。
【0280】
そして、実施例で第1センサ~第3センサは第1コイルの内側に配置され得る。また、第5センサ~第7センサは第2コイルの内側に配置され得る。
【0281】
図25は、第2実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図である。
【0282】
以下で説明する内容を除いて、前述した内容は同一に適用され得る。
【0283】
図25を参照すると、本実施例に係るレンズ駆動装置で前述したN個のセンサは第1マグネット1252の磁界をセンシングする第1センサ210A~第4センサ210Dを含むことができる。そして、駆動部はドライバDRを含む制御部を含むことができる。これにより、駆動部は第1センサ210A~第4センサ210Dの出力を受信して第1コイルに印加される電流を制御することができる。ここで、受信された第1センサ210A~第4センサ210Dの出力は変換器230で出力されたまたは変換されたデジタル信号であり、駆動マグネットである第1マグネットの位置に対応する信号であり得る。
【0284】
4個のセンサ210A~210Dで第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bは直列で連結され得る。そして、第3ホールセンサ210Cと第4ホールセンサ210Dは直列で連結され得る。
【0285】
さらに、N個のセンサすなわち、4個のセンサは光軸方向に沿って順次並んで配置され得る。そして、第1ホールセンサ210Aの第1電源端子と第2ホールセンサ210Bの第1電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、入力電圧(V
Analog-)が印加され得る。また、第1ホールセンサ210Aの第2電源端子と第2ホールセンサ210Bの第2電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、バイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。以下第1、2ホールセンサに対する説明は
図20の第1実施例の場合、前述した内容が同一に適用され得る。
【0286】
そして、第3ホールセンサ210Cの第1電源端子と第4ホールセンサ210Dの第1電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。また、第3ホールセンサ210Cの第2電源端子と第4ホールセンサ210Dの第2電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、バイアス電源(CH2 Hall Bias)が印加され得る。
【0287】
そして、第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は駆動部またはドライバDRの入力チャネルに連結され得る。例えば、駆動部またはドライバDRは第1入力チャネルIC1と第2入力チャネルIC2を含むことができる。第1入力チャネルIC1と第2入力チャネルIC2それぞれは増幅器それぞれの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に対応し得る。また、第3ホールセンサ210Cと第4ホールセンサ210Dは第2入力チャネルIC2と連結され得る。そして、第1、2ホールセンサ210A、210Bは第1入力チャネルIC1と連結され得る。
【0288】
例えば、第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は第2増幅器220Bの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に連結され得る。そして、第4ホールセンサ210Dの第2検出信号出力端子は第2増幅器220Bの他の端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか他の一つ)に連結され得る。すなわち、第2入力チャネルIC2の第2入力信号は第2増幅器220Bに入力されて増幅され得る。第2入力信号は第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子と第4ホールセンサ210Dの第2検出信号出力端子から出力される信号であり得る。
【0289】
さらに、第1増幅器220Aおよび第2増幅器220Bで増幅された信号が選択部MPでスイッチングまたはサンプリングされて変換器230に提供され得る。
【0290】
そして、選択部(例、マルチプレクサ)により選択された第1入力信号または第2入力信号は変換器230に提供され得る。これにより、第1増幅器220Aおよび第2増幅器220Bで増幅された信号それぞれがデジタル信号に変換され得る。
【0291】
これにより、制御部または駆動部は変換器230で変換された第1入力信号または第2入力信号により駆動マグネット(例、第1コイル)に印加される電流を調節することができる。制御部は前記変換されたデジタル信号から駆動マグネット1252の位置を感知し、駆動マグネットまたは駆動マグネットが結合されたレンズ部(またはレンズアセンブリ)の位置を感知して所望の移動だけの電流を駆動コイル1251に提供することができる。このようにそれぞれの増幅器を利用するところ、信号のノイズ低減効果が改善され得る。また、本実施例および後述する内容で一つの駆動マグネットに対応する複数個のセンサは隣接するかまたは隣接していないホールセンサ間で互いに直列で連結され得る。一例として、隣接したホールセンサ間の連結は電気的設計を容易にすることができる。
【0292】
図26は、第3実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図である。
【0293】
図26を参照すると、以下の本実施例に係る説明を除いて前述した内容が適用され得る。
【0294】
本実施例に係るレンズ駆動装置で前述したN個のセンサは第1マグネット1252の磁界をセンシングする第1センサ210A~第3センサ210Cを含むことができる。そして、駆動部はドライバDRを含む制御部を含むことができる。これにより、駆動部は第1センサ210A~第3センサ210Cの出力を受信して第1コイルに印加される電流を制御することができる。ここで、受信された第1センサ210A~第3センサ210Cの出力は変換器230で出力されたまたは変換されたデジタル信号で駆動マグネットである第1マグネットの位置に対応する信号であり得る。
【0295】
3個のセンサ210A~210Cで第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bは直列で連結され得る。そして、第3ホールセンサ210Cは第1ホールセンサ210Aおよび第2ホールセンサ210Bに対して並列でドライバDRと連結され得る。
【0296】
さらに、N個のセンサすなわち、3個のセンサは光軸方向に沿って順次並んで配置され得る。
【0297】
例えば、第1ホールセンサ210Aの第1電源端子と第2ホールセンサ210Bの第1電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。
【0298】
そして、第1ホールセンサ210Aの第2電源端子と第2ホールセンサ210Bの第2電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、バイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。
【0299】
そして、第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子は駆動部またはドライバDRの入力チャネルに連結され得る。例えば、駆動部またはドライバDRは第1入力チャネルIC1のみを含むことができる。第1入力チャネルIC1は増幅器の一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に対応し得る。また、第1ホールセンサ210A~第3ホールセンサ210Cは第1入力チャネルIC1と連結され得る。例えば、互いに直列連結された第1ホールセンサ210Aおよび第2ホールセンサ210Bと第3ホールセンサ210Cは互いに並列連結されて第1入力チャネルIC1と連結され得る。これにより、増幅器もこの場合1個であり得る。例えば、第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子は第1増幅器220Aの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に連結され得る。そして、第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子は第1増幅器220Aの他の端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか他の一つ)に連結され得る。また、第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は第1増幅器220Aの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に連結され得る。そして、第3ホールセンサ210Cの第2検出信号出力端子は第1増幅器220Aの他の端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか他の一つ)に連結され得る。すなわち、第1、2ホールセンサの出力と第3ホールセンサの統合出力値(例、和または平均)が第1増幅器220Aに提供され得る。この時、選択部は存在してもよく、存在しなくてもよい。そして、増幅された統合出力値は変換器230でデジタル値に変換され得る。さらに、ドライバDRまたは駆動部はデジタル値を通じて駆動マグネットの位置を感知し、これを利用して駆動コイルへの電流印加を調節することができる。
【0300】
そして、第3ホールセンサ210Cは第1電源端子を通じて入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。また、第3ホールセンサ210Cの第2電源端子はバイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。すなわち、第3ホールセンサ210Cの第2電源端子は第1、2ホールセンサ210A、210Bの第2電源端子と並列連結され得る。このような構成によって、一つの増幅器を利用するところ、回路などの設計容易性が向上して回路設計による費用が節減され得る。
【0301】
図27は、第4実施例に係るセンサユニット、ドライバ、駆動コイルおよび駆動マグネットの構成図である。
【0302】
以下で説明する内容を除いて前述した内容は同一に適用され得る。
【0303】
図27を参照すると、本実施例に係るレンズ駆動装置で前述したN個のセンサは第1マグネット1252の磁界をセンシングする第1センサ210A~第4センサ210Dを含むことができる。そして、駆動部はドライバDRを含む制御部を含むことができる。これにより、駆動部は第1センサ210A~第4センサ210Dの出力を受信して第1コイルに印加される電流を制御することができる。ここで、受信された第1センサ210A~第4センサ210Dの出力は変換器230で出力されたまたは変換されたデジタル信号で駆動マグネットである第1マグネットの位置に対応する信号であり得る。
【0304】
4個のセンサ210A~210Dで第1ホールセンサ210Aと第2ホールセンサ210Bは直列で連結され得る。そして、第3ホールセンサ210Cと第4ホールセンサ210Dは直列で連結され得る。第1、2ホールセンサと第3、4ホールセンサは並列でドライバDRと連結され得る。
【0305】
さらに、N個のセンサすなわち、4個のセンサは光軸方向に沿って順次並んで配置され得る。そして、第1ホールセンサ210Aの第1電源端子と第2ホールセンサ210Bの第1電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、入力電圧(V
Analog-)が印加され得る。また、第1ホールセンサ210Aの第2電源端子と第2ホールセンサ210Bの第2電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、バイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。以下、第1、2ホールセンサに対する説明は、
図20の第1実施例の場合、前述した内容が同一に適用され得る。
【0306】
そして、第3ホールセンサ210Cの第1電源端子と第4ホールセンサ210Dの第1電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、入力電圧(VAnalog-)が印加され得る。また、第3ホールセンサ210Cの第2電源端子と第4ホールセンサ210Dの第2電源端子は同じノードを形成するか並列連結され、バイアス電源(CH1 Hall Bias)が印加され得る。
【0307】
そして、第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は駆動部またはドライバDRの入力チャネルに連結され得る。
【0308】
例えば、駆動部またはドライバDRは第1入力チャネルIC1のみを含むことができる。第1入力チャネルIC1は増幅器の一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に対応し得る。また、第1ホールセンサ210A~第4ホールセンサ210Dは第1入力チャネルIC1と連結され得る。例えば、互いに直列連結された第1ホールセンサ210Aおよび第2ホールセンサ210Bと第3ホールセンサ210Cおよび第4ホールセンサ210Dは互いに並列連結されて第1入力チャネルIC1と連結され得る。これにより、増幅器もこの場合1個であり得る。例えば、第1ホールセンサ210Aの第1検出信号出力端子は第1増幅器220Aの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に連結され得る。そして、第2ホールセンサ210Bの第2検出信号出力端子は第1増幅器220Aの他の端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか他の一つ)に連結され得る。また、第3ホールセンサ210Cの第1検出信号出力端子は第1増幅器220Aの一端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか一つ)に連結され得る。そして、第4ホールセンサ210Dの第2検出信号出力端子は第1増幅器220Aの他の端子(非反転端子および反転端子のうちいずれか他の一つ)に連結され得る。すなわち、第1、2ホールセンサの出力と第3、4ホールセンサの統合出力値(例、和または平均)が第1増幅器220Aに提供され得る。この時、選択部は存在してもよく、存在しなくてもよい。そして、増幅された統合出力値は変換器230でデジタル値に変換され得る。さらに、ドライバDRまたは駆動部はデジタル値を通じて駆動マグネットの位置を感知し、これを利用して駆動コイルへの電流印加を調節することができる。このような構成によって、一つの増幅器を利用するところ、回路などの設計容易性が向上して回路設計による費用が節減され得る。
【0309】
さらに、変形例として、複数のセンサは複数の入力チャネルと連結され得る。そして、複数のセンサの個数は複数の入力チャネルの個数より多くてもよい。これはN個のセンサ(Nは3以上の自然数)に適用され得る。そして、この場合に入力チャネルはN-1個以下であり得る。
【0310】
図28は、実施例に係るドライバの駆動方法を説明するフローチャートである。
【0311】
図28を参照すると、実施例に係る駆動部またはドライバは第1入力チャネルおよび第2入力チャネルのうち少なくとも一つに信号が入力され得る(S3010)。これは前述した多様な実施例により入力チャネルの個数などが変わり得る。
【0312】
そして、少なくとも一つの増幅器が第1、2入力チャネルに入力された信号を増幅することができる(S3020)。前述した通り、複数の増幅器を通じて信号のノイズ低減を改善することができる。また、増幅器の個数を減らして設計容易性を改善してもよい。
【0313】
選択部は増幅器で増幅された信号をサンプリングまたは選択することができる(S3030)。前述した通り、キャパシタを利用してサンプリングまたは選択が遂行され得る。
【0314】
そして、増幅された信号は変換器に入力され得る(S3040)。入力が完了しなければ、サンプリングを再遂行できる。
【0315】
また、第1入力チャネルと第2入力チャネルに入力された信号(増幅された値)の変換値(デジタル値)を演算することができる(S3050)。保存部はデジタル値とこれに対応するレンズ部の位置を保存することができる。
【0316】
駆動部または制御部は前記変換器から変換された信号(デジタル値)を利用してレンズ部の位置またはストロークを換算することができる(S3060)。
【0317】
図29は、実施例に係るカメラ装置が適用された移動端末機の斜視図である。
【0318】
図29を参照すると、実施例の移動端末機1500は後面に提供されたカメラ装置1000、フラッシュモジュール1530、自動焦点装置1510を含むことができる。
【0319】
カメラ装置1000はイメージ撮影機能および自動焦点機能を含むことができる。例えば、カメラ装置1000はイメージを利用した自動焦点機能を含むことができる。
【0320】
カメラ装置1000は撮影モードまたは画像通話モードでイメージセンサによって得られる静止映像または動画の画像フレームを処理する。
【0321】
処理された画像フレームは所定のディスプレイ部に表示され得、メモリに保存され得る。移動端末機ボディの前面にもカメラ(図示されず)が配置され得る。
【0322】
例えば、カメラ装置1000は第1カメラ装置1000Aと第2カメラ装置1000Bを含むことができ、第1カメラ装置1000AによりAFまたはズーム機能と共にOIS具現が可能になり得る。
【0323】
フラッシュモジュール1530は内部に光を発光する発光素子を含むことができる。フラッシュモジュール1530は移動端末機のカメラ作動または使用者の制御によって作動することができる。
【0324】
自動焦点装置1510は発光部として表面光放出レーザー素子のパッケージのうち一つを含むことができる。
【0325】
自動焦点装置1510はレーザーを利用した自動焦点機能を含むことができる。自動焦点装置1510はカメラ装置1000のイメージを利用した自動焦点機能が低下する条件、例えば10m以下の近接または暗い環境で主に使用され得る。
【0326】
自動焦点装置1510は垂直キャビティ表面放出レーザー(VCSEL)半導体素子を含む発光部と、フォトダイオードのような光エネルギーを電気エネルギーに変換する受光部を含むことができる。
【0327】
図30は、実施例に係るカメラ装置が適用された車両の斜視図である。
【0328】
例えば、
図30は実施例に係るカメラ装置1000が適用された車両運転補助装置を具備する車両の外観図である。
【0329】
図30を参照すると、実施例の車両700は、動力源によって回転する車輪13FL、13FR、所定のセンサを具備することができる。センサはカメラセンサ2000であり得るがこれに限定されるものではない。
【0330】
カメラセンサ2000は実施例に係るカメラ装置1000が適用されたカメラセンサであり得る。実施例の車両700は、前方映像または周辺映像を撮影するカメラセンサ2000を通じて映像情報を獲得でき、映像情報を利用して車線未識別状況を判断して未識別時に仮想車線を生成することができる。
【0331】
例えば、カメラセンサ2000は車両700の前方を撮影して前方映像を獲得し、プロセッサ(図示されず)はこのような前方映像に含まれたオブジェクトを分析して映像情報を獲得することができる。
【0332】
例えば、カメラセンサ2000が撮影した映像に車線、隣接車両、走行妨害物、および間接道路表示物に該当する中央分離帯、縁石、街路樹などのオブジェクトが撮影された場合、プロセッサはこのようなオブジェクトを検出して映像情報に含ませることができる。この時、プロセッサはカメラセンサ2000を通じて検出されたオブジェクトとの距離情報を獲得して、映像情報をさらに補完することができる。
【0333】
映像情報は映像に撮影されたオブジェクトに関する情報であり得る。このようなカメラセンサ2000はイメージセンサと映像処理モジュールを含むことができる。
【0334】
カメラセンサ2000はイメージセンサ(例えば、CMOSまたはCCD)により得られる静止映像または動画を処理することができる。
【0335】
映像処理モジュールはイメージセンサを通じて獲得された静止映像または動画を加工して必要な情報を抽出し、抽出された情報をプロセッサに伝達することができる。
【0336】
この時、カメラセンサ2000はオブジェクトの測定正確度を向上させ、車両700とオブジェクトとの距離などの情報をさらに確保できるようにステレオカメラを含むことができるがこれに限定されるものではない。
【0337】
以上、実施例を中心に説明したがこれは単に例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で以上に例示されていない多様な変形と応用が可能であることが分かるであろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した相違点は添付された請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【国際調査報告】