(57)【要約】【課題】オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができるカメラモジュールを提供する。【解決手段】カメラモジュールは、ホールを含む固定部と、少なくとも一つのレンズを含み、固定部のホール内で線形移動する移動部と、移動部を駆動させる駆動部とを含み、駆動部は、固定部のホールの内側面に配置される磁石と、移動部の外面を取り囲む移動コイルと、固定部に配置され、移動コイルとの距離によって可変する電流又は電圧を移動コイルから受信する固定コイルとを含むことができる。【選択図】図１３
2016537665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホールを含む固定部と、
少なくとも一つのレンズを含み、前記固定部のホール内で線形移動する移動部と、
前記移動部を駆動させる駆動部と、を含み、
前記駆動部は、
前記固定部のホールの内側面に配置される磁石と、
前記移動部の外面を取り囲む移動コイルと、
前記固定部に配置され、前記移動コイルとの距離によって可変する電流又は電圧を前記移動コイルから受信する固定コイルと、を含むことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記固定コイルは、前記移動部の一側から一定間隔だけ離隔して配置され、前記移動部の移動方向線上に位置する、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記固定コイルの巻線数と前記移動コイルの巻線数は互いに異なる、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
低周波信号に高周波信号が合成された駆動信号を前記移動コイルに印加する駆動部をさらに含み、
前記移動コイルは、前記駆動信号を前記固定コイルに伝送する、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記固定コイルから受信された電流又は電圧の変位値を検出する検出部をさらに含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記検出部は、
前記固定コイルから受信される電流又は電圧に対する周波数信号を半波信号に整流する半波整流部と、
前記半波整流部から受信される半波信号を電流又は電圧に変換する変換部と、
前記変換部から変換された電流又は電圧に対する周波数信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部から増幅された周波数信号のピークを検出するピーク検出部と、を含む、請求項５に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記移動部のレンズを通じて入射されるイメージをセンシングするイメージセンサーと、
前記イメージセンサーからセンシングされたイメージ信号を処理するイメージ信号処理部と、
前記イメージ信号処理部から処理されたイメージ信号、及び前記固定部に配置された固定コイルから受信された前記電流又は電圧の変位値に基づいて最適なフォーカス位置値を算出するフォーカス位置算出部と、
前記算出された最適なフォーカス位置値への前記移動部の移動を制御する駆動制御部と、をさらに含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記駆動部は、
前記固定部のホールの内側面に配置される多数の磁石と、
前記固定部のホールの内側面に配置され、前記移動部の移動による磁束の変化をセンシングするセンサーと、
前記移動部の外面を取り囲むコイルと、
前記移動部の外面から突出し、前記移動部の移動による前記磁束の流れを歪曲させる磁束歪曲突起と、をさらに含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記多数の磁石は、前記固定部の貫通ホールの中心を通過する座標軸に対して対称に配置される、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記互いに隣接する各磁石は、第１の間隔だけ離隔して配置され、
前記磁石とコイルは、第２の間隔だけ離隔して配置され、
前記第１の間隔は前記第２の間隔より遠い、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
前記多数の磁石を支持し、前記ホールの内側面から突出する磁石支持体をさらに含む、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記センサーは、前記互いに隣接する各磁石の間に配置される、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記センサーを支持し、前記ホールの内側面から突出するセンサー支持体をさらに含む、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記磁束歪曲突起は、前記センサーと向き合うように配置される、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
前記磁束歪曲突起は、前記移動部の縁部領域に配置される、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
前記磁束歪曲突起は、前記コイル上に配置される、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１７】
前記磁束歪曲突起は、前記固定部のホールの中心を通過する座標軸に対して対称に配置される、請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１８】
移動コイル及びレンズが配置される移動部と、前記移動コイルとの距離によって可変する電流又は電圧を前記移動コイルから受信する固定コイルが配置される固定部と、を含むカメラモジュールのオートフォーカス方法において、
前記移動コイルに駆動信号を印加し、前記駆動信号に基づいて前記移動部を移動させるステップと、
前記移動部の移動により、前記移動部のレンズを通じて入射されるイメージをセンシングし、前記移動コイルと固定コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出するステップと、
前記センシングされたイメージ信号を制御部を通じて処理するステップと、
前記処理されたイメージ信号及び前記検出された電流又は電圧の変位値から最適なフォーカス位置値を前記制御部を通じて算出するステップと、
前記算出された最適なフォーカス位置値に前記制御部を通じて前記移動部を移動させるステップと、を含むことを特徴とするカメラモジュールのオートフォーカス方法。
【請求項１９】
前記移動コイルに印加される駆動信号は、低周波信号に高周波信号が合成された駆動信号である、請求項１８に記載のカメラモジュールのオートフォーカス方法。
【請求項２０】
前記移動コイルと固定コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出するステップは、
前記固定コイルから受信される電流又は電圧に対する周波数信号を半波信号に整流するステップと、
前記整流された半波信号を電流又は電圧に変換するステップと、
前記変換された電流又は電圧に対する周波数信号を増幅するステップと、
前記増幅された周波数信号のピークを検出するステップと、を含む、請求項１８に記載のカメラモジュールのオートフォーカス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラモジュールに関し、より詳細には、ボイスコイルモーターアクチュエーターを含むカメラモジュール及びそのオートフォーカス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、技術の発展に伴い、多様な機能を高密度で集約させたマルチ機能の移動端末機が発売されており、機能の複雑多様化にもかかわらず、移動環境に適するように移動端末機が小型化及び軽量化される傾向にある。したがって、携帯電話機、ノートブックコンピューターなどの移動端末機に装着されるカメラモジュールも、レンズの超小型化及び高精密化傾向によって小型化されている。カメラモジュールの光学系では、被写体となる対象物体を鮮明に見るためのオートフォーカス機能を必要とする。このようなオートフォーカス機能は、レンズモジュールを最適な焦点位置に移動させるために多様な方式のアクチュエーターを必要としているが、カメラモジュールのオートフォーカスの性能は、レンズモジュールを移送させるアクチュエーターの特性によって変わり得る。
【０００３】
また、オートフォーカスアクチュエーターは、ボイスコイルモーター（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ、ＶＣＭ）アクチュエーター、圧電力によって駆動されるアクチュエーター、静電容量方式によって駆動されるＭＥＭＳアクチュエーターなどの多様な方式のアクチュエーターを含むことができる。ここで、ボイスコイルモーター方式のアクチュエーターは、カメラモジュールの固定部に永久磁石を位置させ、駆動するレンズモジュールにコイルを付着し、磁気回路を構成することによって、コイルに流れるローレンツ力によってレンズモジュールを駆動する方式である。
【０００４】
そして、ボイスコイル方式のアクチュエーターは、レンズモジュールにセンサーを付着し、レンズモジュールの変位による磁束（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｌｕｘ）値の差を抽出することによって、レンズモジュールのオートフォーカス最適値を算出することができる。このようなボイスコイル方式のアクチュエーターにおいて、レンズモジュールにセンサーを付着するためにはセンサーに３個の電源を連結しなければならないので、製造工程が難しいという問題があった。すなわち、ボイスコイル方式のアクチュエーターは、レンズモジュールに位置したコイルとの電気的連結のための２個のコネクターと、レンズモジュールに位置したセンサーとの電気的連結のための３個のコネクターとを含む最小５個のコネクターがレンズモジュールに全て構成されなければならないので、設計が難しいだけでなく、製造工程においても多くの困難があった。
【０００５】
また、センサーが付着したレンズモジュールを用いたボイスコイル方式のアクチュエーターにおいては、レンズモジュールをオートフォーカスの最適位置に移動させるのに多くの時間がかかり、ヒステリシス（ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）特性及び構造的摩擦特性などによるレンズモジュールのオートフォーカス位置エラーが発生することもあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題及び他の問題を解決することを目的とする。
【０００７】
本発明の他の目的は、固定部にセンサーを付着し、移動部に磁束歪曲突起を配置し、オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができるカメラモジュール及びそのオートフォーカス方法を提供することにある。
【０００８】
そして、本発明の他の目的は、固定部に固定コイルを配置し、移動部に移動コイルを配置し、固定コイルと移動コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出し、オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができるカメラモジュール及びそのオートフォーカス方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の更に他の目的は、スプリングと固定部との間にダンパーを配置し、スプリングの固有振動を減少できるカメラモジュール及びそのオートフォーカス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的又は他の目的を達成するために、本発明の一側面によると、カメラモジュールは、ホールを含む固定部と、少なくとも一つのレンズを含み、固定部のホール内で線形移動する移動部と、移動部を駆動させる駆動部とを含み、駆動部は、固定部のホールの内側面に配置される磁石と、移動部の外面を取り囲む移動コイルと、固定部に配置され、移動コイルとの距離によって可変する電流又は電圧を移動コイルから受信する固定コイルとを含むことができる。
【００１１】
カメラモジュールの他の実施例として、駆動部は、固定部のホールの内側面に配置される多数の磁石と、固定部のホールの内側面に配置され、移動部の移動による磁束の変化をセンシングするセンサーと、移動部の外面を取り囲むコイルと、移動部の外面から突出し、移動部の移動による磁束の流れを歪曲させる磁束歪曲突起とを含むことができる。
【００１２】
次に、本発明の一実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカス方法は、磁束の流れを歪曲させる磁束歪曲突起及びレンズが配置される移動部と、移動部の移動による磁束の変化をセンシングするセンサーが配置される固定部とを含むカメラモジュールのオートフォーカス方法において、移動部の移動によって移動部のレンズを通じて入射されるイメージをセンシングし、移動部の移動による磁束の変化をセンシングする段階と、センシングされたイメージ信号を処理する段階と、処理されたイメージ信号及び移動部の移動による磁束の変化値から最適なフォーカス位置値を算出する段階と、算出された最適なフォーカス位置値に移動部を移動させる段階とを含むことができる。
【００１３】
また、本発明の他の実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカス方法は、移動コイル及びレンズが配置される移動部と、前記移動コイルとの距離によって可変する電流又は電圧を前記移動コイルから受信する固定コイルが配置される固定部とを含むカメラモジュールのオートフォーカス方法において、移動コイルに駆動信号を印加し、移動部を移動させる段階と、移動部の移動によって移動部のレンズを通じて入射されるイメージをセンシングし、移動コイルと固定コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出する段階と、センシングされたイメージ信号を処理する段階と、処理されたイメージ信号及び検出された電流又は電圧の変位値から最適なフォーカス位置値を算出する段階と、算出された最適なフォーカス位置値に移動部を移動させる段階とを含むことができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明の他の実施例に係るカメラモジュールは、固定部に固定コイルを配置し、移動部に移動コイルを配置し、固定コイルと移動コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出し、オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができる。
【００１５】
また、本発明の他の実施例は、スプリングと固定部との間にダンパーを配置し、スプリングの固有振動を減少させることによって、オートフォーカスのエラーを防止することができ、オートフォーカス時間を減少させることができる。
【００１６】
本発明の上述した概要及び以下の詳細な説明は、両方とも例示的及び説明的なものであり、請求されているように本発明の更なる説明を提供しようとするものと理解される。
【００１７】
本発明の更なる理解を提供するために含まれ、本出願の一部に含まれたり、その一部を構成する添付の図面は、本発明の原理を説明する説明と共に、本発明の実施例を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の一実施例に係るカメラモジュールの構成を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施例に係るカメラモジュールの構成を示す図である。
【図２Ａ】図１Ａの磁石配置を示す平面図である。
【図２Ｂ】図１Ａの磁石配置を示す平面図である。
【図３】図１Ａの磁石とコイルとの間の間隔を示す平面図である。
【図４】図１Ａのセンサーと磁束歪曲突起との間の間隔を示す断面図である。
【図５Ａ】図１Ａの磁束歪曲突起の位置を示す断面図である。
【図５Ｂ】図１Ａの磁束歪曲突起の位置を示す断面図である。
【図５Ｃ】図１Ａの磁束歪曲突起の位置を示す断面図である。
【図６】磁束歪曲突起による磁束流れ歪曲を示す図である。
【図７】磁束歪曲突起による磁束流れ歪曲を示す図である。
【図８】図１Ａのスプリングを示す平面図である。
【図９】図１Ａのコイル、磁石、センサー及び磁束歪曲突起の相対的位置を示す図である。
【図１０Ａ】コイルの移動による磁束の変化を示す図である。
【図１０Ｂ】コイルの移動による磁束の変化を示す図である。
【図１０Ｃ】コイルの移動による磁束の変化を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカシング制御部を示すブロック構成図である。
【図１２】本発明の一実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカス方法を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の他の実施例に係るカメラモジュールの構成を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るカメラモジュールの検出部を示す回路図である。
【図１５】図１３の固定コイルと移動コイルとの間の電磁気誘導現象を説明するための図である。
【図１６】図１３のスプリングを示す平面図である。
【図１７】スプリングのダンパー適用前後に対する固有振動周波数特性を示すグラフである。
【図１８】本発明の他の実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカシング制御部を示すブロック構成図である。
【図１９】本発明の他の実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカス方法を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の他の実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカス方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して本明細書に開示した実施例を詳細に説明するが、図面符号とは関係なく、同一又は類似する構成要素には同一の参照番号を付与し、これに対する重複する説明は省略することにする。以下の説明で使用される構成要素に対する接尾辞である「モジュール」及び「部」は、明細書作成の容易さのみを考慮して付与又は混用されるものであって、それ自体で互いに区別される意味又は役割を有することはない。また、本明細書に開示した実施例を説明するにおいて、関連する公知技術に対する具体的な説明が本明細書に開示した実施例の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合、それについての詳細な説明は省略する。
【００２０】
また、添付の図面は、本明細書に開示された実施例を容易に理解できるようにするためのものに過ぎなく、添付の図面によって本明細書に開示した技術的思想が制限されることはなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物及び代替物を含むものと理解すべきである。
【００２１】
第１及び第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するために使用できるが、前記各構成要素は前記各用語によって限定されることはない。前記各用語は、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用される。
【００２２】
一つの構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか、「接続されて」いると言及したときは、その他の構成要素に直接連結又は接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもあると理解すべきである。その一方、一つの構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか、「直接接続されて」いると言及したときは、中間に他の構成要素が存在しないと理解すべきである。
【００２３】
単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味を有さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定するためのものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加可能性を予め排除しないと理解すべである。
【００２４】
本明細書で説明するカメラモジュールは、携帯電話、スマートフォン（ｓｍａｒｔ  ｐｈｏｎｅ）、ノート型パソコン（ｌａｐｔｏｐ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタル放送用端末機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、ナビゲーションなどに含ませることができる。
【００２５】
しかし、本明細書に記載した実施例に係るカメラモジュールの構成は、移動端末機にのみ適用可能な場合を除いては、デジタルＴＶ、デスクトップコンピューターなどの固定端末機にも適用可能であることを本技術分野の当業者であれば容易に理解できるだろう。
【００２６】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施例に係るカメラモジュールの構成を示す図であって、図１Ａは平面図で、図１ＢはＩ―Ｉ線断面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示したように、本発明のカメラモジュールは、大きく分けて、固定部１１００、移動部１２００、及び駆動部１３００を含んで構成することができる。
【００２７】
ここで、固定部１１００の中央領域には貫通ホール１１１０を形成することができる。そして、移動部１２００は、少なくとも一つのレンズ１２１０を含み、固定部１１００の貫通ホール１１１０内で線形移動することができる。ここで、移動部１２００は、各レンズ１２１０を含むレンズモジュールであり得る。続いて、駆動部１３００は、移動部１２００が上部方向及び下部方向に線形移動できるように移動部１２００を駆動させることができる。
【００２８】
ここで、駆動部１３００は、移動部１２００を移動させるためのアクチュエーター（ａｃｔｕａｔｏｒ）であって、多数の磁石１３１０、センサー１３２０、コイル１３３０、及び磁束歪曲突起１３４０を含むことができる。このとき、多数の磁石１３１０は、固定部１１００の貫通ホール１１１０の内側面に配置することができる。一例として、多数の磁石１３１０は、互いに同一の間隔で配置できるが、場合に応じて、互いに異なる間隔で配置することもできる。
【００２９】
そして、多数の磁石１３１０は、固定部１１００の貫通ホール１１１０の中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置することができる。ここで、多数の磁石１３１０を、固定部１１００の貫通ホール１１１０の中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置する理由は、レンズモジュールである移動部１２００の移動による磁束変化を、外部の影響なく安定的にセンシングできるためである。
【００３０】
場合に応じて、互いに隣接する各磁石１３１０は、第１の間隔だけ離隔するように配置し、磁石１３１０とコイル１３３０は、第２の間隔だけ離隔するように配置することができる。ここで、第１の間隔は第２の間隔より遠くなり得る。また、多数の磁石１３１０は、貫通ホール１１１０の内側面から突出する磁石支持体１２３０によってそれぞれ支持され得る。
【００３１】
次に、センサー１３２０は、固定部１１００の貫通ホール１１１０の内側面に配置され、移動部１２００の移動による磁束の変化をセンシングすることができる。ここで、センサー１３２０は、互いに隣接する各磁石１３１０の間に配置することができる。このとき、センサー１３２０は、ホールセンサー、磁気抵抗センサー、及びサーチコイルセンサーのうち少なくともいずれか一つであり得る。
【００３２】
そして、センサー１３２０は、貫通ホール１１１０の内側面から突出するセンサー支持体１２２０によって支持され得る。ここで、センサー支持体１２２０は、固定部１１００の貫通ホール１１１０の中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置することができる。その理由は、レンズモジュールである移動部１２００の移動による磁束変化を、外部の影響なく安定的にセンシングできるためである。
【００３３】
次に、コイル１３３０は、移動部１２００の外面を取り囲むように配置され、移動部１２００と共に移動し得る。続いて、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の外面から突出し、移動部１２００の移動による磁束の流れを歪曲させることができる。
【００３４】
ここで、磁束歪曲突起１３４０は、センサー１３２０と向き合うように配置することができる。このとき、磁束歪曲突起１３４０とセンサー１３２０は一定間隔だけ離隔するように配置できるが、一例として、磁束歪曲突起１３４０とセンサー１３２０との間の間隔は約０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであり得る。
【００３５】
そして、磁束歪曲突起１３４０は移動部１２００の縁部領域に配置できるが、これに制限されることはない。場合に応じて、磁束歪曲突起１３４０は、コイル１３３０上に配置することもできる。続いて、磁束歪曲突起１３４０は、固定部１１００の貫通ホール１１１０の中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置することができる。
【００３６】
ここで、磁束歪曲突起１３４０を、固定部１１００の貫通ホール１１１０の中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置する理由は、レンズモジュールである移動部１２００の移動による磁束変化を、外部の影響なく安定的にセンシングできるためである。また、駆動部１３００は、固定部１１００と移動部１２００との間に連結され、移動部１２００の移動による弾性力を提供するスプリング１３５０を含むことができる。
【００３７】
そして、スプリング１３５０と固定部１１００との間には、ダンパー（ｄａｍｐｅｒ）（図示せず）を配置することができる。ここで、ダンパーは、スプリング１３５０と固定部１１００との連結端に隣接するように配置することができる。このとき、ダンパーを形成する理由は、スプリング１３５０の固有振動を抑制させるためであって、ヒステリシス特性を減少させることによってオートフォーカスのエラーを防止することができる。
【００３８】
また、本発明のカメラモジュールは、レンズモジュールである移動部のオートフォーカシングを制御するオートフォーカシング制御部をさらに含み得るが、オートフォーカシング制御部は、イメージセンサー、イメージ信号処理部、フォーカス位置算出部、及び駆動制御部をさらに含むこともできる。
【００３９】
ここで、イメージセンサーは、移動部１２００のレンズ１２１０を通じて入射されるイメージをセンシングし、イメージ信号処理部は、イメージセンサーからセンシングされたイメージ信号を処理する。そして、フォーカス位置算出部は、イメージ信号処理部から処理されたイメージ信号、及び固定部１１００に配置されたセンサー１３２０からセンシングされた移動部１２００の移動による磁束の変化値を受信し、最適なフォーカス位置値を算出することができる。
【００４０】
続いて、駆動制御部は、算出された最適なフォーカス位置値に移動部１２００が移動できるように駆動部を制御することができる。このように、本発明の一実施例に係るカメラモジュールは、固定部１１００にセンサー１３２０を付着し、移動部１２００に磁束歪曲突起１３４０を配置し、オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができる。また、本発明の一実施例は、スプリング１３５０と固定部１１００との間にダンパーを配置し、スプリング１３５０の固有振動を減少させることによってオートフォーカスのエラーを防止することができる。
【００４１】
図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａの磁石配置を示す平面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示したように、多数の磁石１３１０は、固定部の貫通ホールの内側面に配置し、移動部に配置されるコイル１３３０の周辺を取り囲むように配置することができる。すなわち、固定部には永久磁石が配置され、移動部には移動コイルが配置され、磁気回路を構成したものであって、コイルに流れる電流のローレンツ力によってレンズモジュールである移動部が駆動する方式である。
【００４２】
ここで、多数の磁石１３１０は互いに同一の間隔で配置することができ、多数の磁石１３１０は、固定部の貫通ホールの中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置することができる。ここで、多数の磁石１３１０を対称に配置する理由は、レンズモジュールである移動部の移動による磁束変化を、外部の影響なく安定的にセンシングできるためである。
【００４３】
一例として、図２Ａのように、コイル１３３０の周辺に４個の第１、第２、第３、及び第４の磁石１３１０ａ、１３１０ｂ、１３１０ｃ、１３１０ｄが配置される場合、第１及び第２の磁石１３１０ａ、１３１０ｂの間の間隔ｄ１、第２及び第３の磁石１３１０ｂ、１３１０ｃの間の間隔ｄ２、第３及び第４の磁石１３１０ｃ、１３１０ｄの間の間隔ｄ３、及び第１及び第４の磁石１３１０ａ、１３１０ｄの間の間隔ｄ４は互いに同一であり得る。
【００４４】
ここで、多数の磁石１３１０は、コイル１３３０から突出する磁束歪曲突起１３４０と互いに向き合わないように配置することができる。その理由は、磁束歪曲突起１３４０と向き合う領域である第１及び第４の磁石１３１０ａ、１３１０ｄの間の間隔ｄ４内にセンサーが配置されるべきであるためである。場合に応じて、多数の磁石１３１０は、互いに異なる間隔で配置することができ、多数の磁石１３１０は、固定部の貫通ホールの中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置することができる。
【００４５】
一例として、図２Ｂのように、コイル１３３０の周辺に４個の第１、第２、第３及び第４の磁石１３１０ａ、１３１０ｂ、１３１０ｃ、１３１０ｄが配置される場合、第１及び第２の磁石１３１０ａ、１３１０ｂの間の間隔ｄ１と第３及び第４の磁石１３１０ｃ、１３１０ｄの間の間隔ｄ３は互いに同一であり、第２及び第３の磁石１３１０ｂ、１３１０ｃの間の間隔ｄ２と第１及び第４の磁石１３１０ａ、１３１０ｄの間の間隔ｄ４は互いに同一であり得る。
【００４６】
そして、第１及び第２の磁石１３１０ａ、１３１０ｂの間の間隔ｄ１と第３及び第４の磁石１３１０ｃ、１３１０ｄの間の間隔ｄ３は、第２及び第３の磁石１３１０ｂ、１３１０ｃの間の間隔ｄ２と第１及び第４の磁石１３１０ａ、１３１０ｄの間の間隔ｄ４より小さくなり得る。
【００４７】
その理由は、第１及び第４の磁石１３１０ａ、１３１０ｄの間の間隔ｄ４内に配置されるセンサーと磁石１３１０との間の間隔が過度に近いと、レンズモジュールである移動部の移動時、磁束の変化が大きくなく、磁束の変化を正確にセンシングしにくいこともあるためである。
【００４８】
図３は、図１Ａの磁石とコイルとの間の間隔を示す平面図である。図３に示したように、多数の磁石１３１０は、固定部の貫通ホールの内側面に配置し、移動部に配置されるコイル１３３０の周辺を取り囲むように配置することができる。ここで、多数の磁石１３１０は互いに同一の間隔で配置することができ、多数の磁石１３１０は、固定部の貫通ホールの中心を通過する座標軸に対して対称に配置することができる。
【００４９】
このとき、互いに隣接する各磁石１３１０は、第１の間隔ｄ１１だけ離隔するように配置し、磁石１３１０とコイル１３３０は、第２の間隔ｄ１２だけ離隔するように配置することができる。ここで、第１の間隔ｄ１１は、第２の間隔ｄ１２より遠くなり得る。その理由は、磁石１３１０とコイル１３３０との間の間隔が過度に遠いと、コイル１３３０に流れる磁束が弱いので、レンズモジュールである移動部の移動時、磁束の変化が大きくなく、磁束の変化を正確にセンシングしにくいこともあるためである。
【００５０】
図４は、図１Ａのセンサーと磁束歪曲突起との間の間隔を示す断面図である。図４に示したように、センサー１３２０は、固定部の貫通ホールの内側面に配置され、移動部１２００の移動による磁束の変化をセンシングすることができる。ここで、センサー１３２０は、ホールセンサー、磁気抵抗センサー、及びサーチコイルセンサーのうち少なくともいずれか一つであり得る。
【００５１】
そして、センサー１３２０はセンサー支持体１２２０によって支持できるが、センサー支持体１２２０は、固定部の貫通ホールの中心を通過する座標軸１４００に対して対称に配置することができる。したがって、センサー支持体１２００は、移動部１２００の一側に配置され、センサー１３２０を支持する第１のセンサー支持体１２２０ａと、移動部１２００の他側に配置される第２のセンサー支持体１２２０ｂとを含むことができる。
【００５２】
次に、コイル１３３０は、移動部１２００の外面を取り囲むように配置され、移動部１２００と共に移動し得る。続いて、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の外面から突出し、移動部１２００の移動による磁束の流れを歪曲させることができる。ここで、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の一側に配置され、第１のセンサー支持体１２２０ａ及びセンサー１３２０と向き合う第１の磁束歪曲突起１３４０ａと、移動部１２００の他側に配置され、第２のセンサー支持体１２２０ｂと向き合う第２の磁束歪曲突起１３４０ｂとを含むことができる。
【００５３】
このとき、第１の磁束歪曲突起１３４０ａとセンサー１３２０は間隔ｄ２１だけ離隔するように配置できるが、一例として、第１の磁束歪曲突起１３４０ａとセンサー１３２０との間の間隔ｄ２１は約０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであり得る。そして、第１の磁束歪曲突起１３４０ａと第１のセンサー支持体１２２０ａは、間隔ｄ２２だけ離隔するように配置できるが、第１の磁束歪曲突起１３４０ａとセンサー１３２０との間の間隔ｄ２１よりセンサー１３２０の厚さだけさらに大きくなり得る。
【００５４】
また、第１の磁束歪曲突起１３４０ａと第１のセンサー支持体１２２０ａとの間の間隔ｄ２２は、第２の磁束歪曲突起１３４０ｂと第２のセンサー支持体１２２０ｂとの間の間隔ｄ２３と同一であり得る。このように、センサー支持体１２２０と磁束歪曲突起１３４０を対称に配置する理由は、レンズモジュールである移動部１２００の移動による磁束変化を、外部の影響なく安定的にセンシングできるためである。
【００５５】
図５Ａ〜図５Ｃは、図１Ａの磁束歪曲突起の位置を示す断面図である。図５Ａ〜図５Ｃに示したように、磁束歪曲突起１３４０は、鉄片であって、移動部１２００の移動による磁束の流れを歪曲させることができる。ここで、図５Ａのように、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の外面を取り囲むコイル１３３０から突出するように形成することができる。
【００５６】
このとき、磁束歪曲突起１３４０は、レンズ１２１０を含む移動部１２００の上部面１２００ａに隣接するように配置することができる。一例として、コイル１３３０は、中央領域１３３０ａ、中央領域１３３０ａの一側に配置され、移動部１２００の上部面１２００ａに隣接する第１の縁部領域１３３０ｂ、及び中央領域１３３０ａの他側に配置され、移動部１２００の下部面に隣接する第２の縁部領域１３３０ｂを含み得るが、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の上部面１２００ａに隣接するコイル１３３０の第１の縁部領域１３３０ｂから突出するように形成することができる。
【００５７】
場合に応じて、図５Ｂのように、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の外面から突出するように形成できるが、レンズ１２１０を含む移動部１２００の上部面１２００ａに隣接するように配置することができる。ここで、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の外面を取り囲むコイル１３３０の一側に接触し得る。
【００５８】
そして、磁束歪曲突起１３４０の突出高さは、コイル１３３０の突出高さより大きくなり得る。一例として、移動部１２００の側面とコイル１３３０の突出上部面との間の間隔ｄ３１は、移動部１２００の側面と磁束歪曲突起１３４０の突出上部面との間の間隔ｄ３２より小さい。
【００５９】
ここで、磁束歪曲突起１３４０の突出高さとコイル１３３０の突出高さとの相対比率は、１．１：１〜２：１であり得る。また、場合に応じて、図５Ｃのように、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の外面を取り囲むコイル１３３０から突出するように形成できるが、磁束歪曲突起１３４０は、コイル１３３０の中央領域に配置することもできる。一例として、コイル１３３０は、中央領域１３３０ａ、中央領域１３３０ａの一側に配置され、移動部１２００の上部面１２００ａに隣接する第１の縁部領域１３３０ｂ、及び中央領域１３３０ａの他側に配置され、移動部１２００の下部面に隣接する第２の縁部領域１３３０ｂを含み得るが、磁束歪曲突起１３４０は、移動部１２００の中央領域１３３０ａに突出するように形成することができる。
【００６０】
図６及び図７は、磁束歪曲突起による磁束流れ歪曲を示す図であって、図６は斜視図で、図７は平面図である。図６及び図７に示したように、磁石支持体１２３０によってそれぞれ支持される多数の磁石１３１０がコイル１３３０の周辺を取り囲むように配置され、磁束歪曲突起１３４０が突出したコイル１３３０が移動部によって上部方向又は下部方向に移動し得る。
【００６１】
そして、磁束歪曲突起１３４０と向き合う場所には、センサー支持体１２２０によって支持されるセンサー１３２０が配置され、磁束の変化をセンシングすることができる。ここで、コイル１３３０の移動によって磁束の流れに変化が表れるが、コイル１３３０から突出した磁束歪曲突起１３４０によって磁束の流れに歪曲が加えられ、磁束の流れに大きな変化が表れる。したがって、センサー１３２０は、磁束の流れに対する変化をセンシングすることによって移動部の移動位置を正確に知ることができる。すなわち、磁束歪曲突起１３４０は、移動部の移動による磁束の変化を増幅させる役割をすることによって、センサー１３２０からセンシングされた信号を通じてレンズモジュールを含む移動部の移動位置を正確に知ることができる。
【００６２】
図８は、図１Ａのスプリングを示す平面図である。図８に示したように、スプリング１３５０は、固定部１１００と移動部１２００との間に連結され、移動部１２００の移動による弾性力を提供することができる。ここで、スプリング１３５０は、移動部１２００に連結される第１の連結部１３５０ａと、固定部１１００に連結される第２の連結部１３５０ｂとを含むことができる。
【００６３】
一般に、スプリング１３５０は、固有振動数を有するが、スプリングの固有振動数により、移動部１２００は、移動後に安定化されるまで所定時間待つという時間損失が発生し得る。したがって、スプリング１３５０と固定部１１００との間にダンパー１３６０を配置することによって、スプリングの固有振動を抑制させることができる。ここで、ダンパー１３６０は、スプリング１３５０と固定部１１００との間のうち全ての領域に配置可能である。
【００６４】
一例として、ダンパー１３６０は、スプリング１３５０と固定部１１００とを連結する第２の連結部１３５０ｂに隣接するように配置することができる。したがって、スプリング１３５０と固定部１１００との間にダンパーを形成することによってスプリング１３５０の固有振動を抑制させ、ヒステリシス特性を減少させることによって、オートフォーカスのエラーを防止することができ、オートフォーカス時間を減少させることができる。
【００６５】
図９は、図１Ａのコイル、磁石、センサー及び磁束歪曲突起の相対的位置を示す図で、移動部から固定部の方向に眺める図である。図９に示したように、本発明のカメラモジュールは、磁石１３１０とセンサー１３２０が並んで配置され、磁束歪曲突起１３４０を含むコイル１３３０が磁石１３１０とセンサー１３２０と向き合って配置される。
【００６６】
ここで、磁束歪曲突起１３４０は、センサー１３２０と向き合うように配置することができる。そして、磁束歪曲突起１３４０を含むコイル１３３０は、上部方向又は下部方向に移動し、レンズモジュールを含む移動部は被写体をオートフォーカシングすることができる。また、磁石１３１０からコイル１３３０に移動する磁束の流れは磁束歪曲突起１３４０によって歪曲され、歪曲された磁束の変化はセンサー１３２０によってセンシングされ得る。
【００６７】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、コイルの移動による磁束の変化を示す図で、説明の便宜上、図９のコイルを９０度回転させて表示した図である。まず、図１０Ａに示したように、磁束歪曲突起１３４０を含むコイル１３３０が中央領域に位置する場合、磁石１３１０から生成された磁束のうち一部の磁束は、コイル１３３０を経てセンサー１３２０に向かい、他の一部の磁束は、磁束歪曲突起１３４０によって歪曲され、センサー１３２０に行く代わりに磁束歪曲突起１３４０の方向に向かう。
【００６８】
ここで、センサー１３２０に向かう磁束の量は、磁束歪曲突起１３４０に向かう磁束の量より大きくなり得るが、センサー１３２０は、このような磁束の変化量をセンシングすることができる。続いて、図１０Ｂに示したように、磁束歪曲突起１３４０を含むコイル１３３０が上部方向に移動する場合、磁石１３１０から生成された磁束は、全てコイル１３３０を経てセンサー１３２０に向かう。ここで、センサー１３２０に向かう磁束の量は、図１０Ａに比べて大きく増加するが、センサー１３２０は、このような磁束の変化量をセンシングすることができる。
【００６９】
次に、図１０Ｃに示したように、磁束歪曲突起１３４０を含むコイル１３３０が下部方向に移動する場合、磁石１３１０から生成された磁束のうち一部の磁束は、コイル１３３０を経てセンサー１３２０に向かい、他の一部の磁束は、磁束歪曲突起１３４０によって歪曲され、センサー１３２０に行く代わりに磁束歪曲突起１３４０の方向に向かう。ここで、センサー１３２０に向かう磁束の量は、磁束歪曲突起１３４０に向かう磁束の量より小さくなり得るが、センサー１３２０は、このような磁束の変化量をセンシングすることができる。
【００７０】
図１１は、本発明の一実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカシング制御部を示すブロック構成図である。図１１に示したように、本発明のカメラモジュールは、レンズモジュールである移動部のオートフォーカシングを制御するオートフォーカシング制御部をさらに含み得るが、オートフォーカシング制御部は、イメージセンサー１５１０、イメージ信号処理部１５２０、フォーカス位置算出部１５３０、及び駆動制御部１５４０をさらに含むことができる。
【００７１】
ここで、イメージセンサー１５１０は、スプリング１３５０で固定部に連結され、オートフォーカシング移動する移動部のレンズを通じて入射される被写体のイメージをセンシングする。そして、イメージ信号処理部１５２０は、イメージセンサー１５１０からセンシングされたイメージ信号を処理する。続いて、フォーカス位置算出部１５３０は、イメージ信号処理部１５２０から処理されたイメージ信号、及び固定部に配置されたセンサー１３２０からセンシングされた移動部の移動による磁束の変化値を受信し、最適なフォーカス位置値を算出することができる。次に、駆動制御部１５４０は、算出された最適なフォーカス位置値に移動部が移動できるように駆動部を制御することができる。
【００７２】
図１２は、本発明の一実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカス方法を説明するためのフローチャートである。図１２に示したように、駆動制御部は、オートフォーカスのために移動部を移動させる（Ｓ１１０）。続いて、イメージセンサーは、移動部のレンズを通じて入射されるイメージをセンシングし、固定部に配置されたセンサーは、移動部の移動による磁束の変化をセンシングする（Ｓ１２０）。
【００７３】
次に、イメージ信号処理部は、イメージセンサーからセンシングされたイメージ信号を処理する（Ｓ１３０）。そして、フォーカス位置算出部は、イメージ信号処理部から処理されたイメージ信号、及び移動部の移動による磁束の変化値から最適なフォーカス位置値を算出する（Ｓ１４０）。続いて、駆動制御部は、算出された最適なフォーカス位置値に移動部を移動させ、オートフォーカスすることができる（Ｓ１５０）。
【００７４】
このように、本発明の一実施例は、固定部にセンサーを付着し、移動部に磁束歪曲突起を配置し、オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができる。また、本発明の一実施例は、スプリングと固定部との間にダンパーを配置し、スプリングの固有振動を減少させることによって、オートフォーカスのエラーを防止することができ、オートフォーカス時間を減少させることができる。
【００７５】
図１３は、本発明の他の実施例に係るカメラモジュールの構成を示す断面図である。図１３に示したように、本発明のカメラモジュールは、磁石２１１０及び固定コイル２１２０が配置される固定部２１００と、レンズ２２１０及び移動コイル２２２０が配置される移動部２２００とを含むことができる。
【００７６】
ここで、固定部２１００の中央領域には貫通ホールを形成することができる。このとき、磁石２１１０は、固定部２１００の貫通ホールの内側面に配置することができる。一例として、磁石２１１０は、一つであってもよく、場合に応じて多数であってもよい。
【００７７】
磁石２１１０が多数である場合、多数の磁石２１１０は互いに同一の間隔で配置できるが、場合に応じて互いに異なる間隔で配置することもできる。そして、多数の磁石２１１０は、固定部２１００の貫通ホールの中心を通過する座標軸に対して対称に配置することができる。ここで、多数の磁石２１１０を、固定部２１００の貫通ホールの中心を通過する座標軸に対して対称に配置する理由は、レンズモジュールである移動部２２００の移動による電流又は電圧の変位値を、外部の影響なく安定的に検出できるためである。
【００７８】
そして、移動部２２００は、少なくとも一つのレンズ２２１０を含み、固定部２１００の貫通ホール内で線形移動し得る。ここで、移動部２２００は、各レンズ２２１０を含むレンズモジュールであり得る。続いて、移動コイル２２２０は、移動部２２００の外面を取り囲むように配置され、移動部２２００と共に移動し得る。ここで、移動コイル２２２０と磁石２１１０は、移動部２２００を移動させるためのアクチュエーターであって、移動部２２００が上部方向及び下部方向に線形移動できるように移動部２２００を駆動させることができる。
【００７９】
次に、固定コイル２１２０は、固定部２１００に配置され、移動コイル２２２０との距離によって可変する電流又は電圧を移動コイル２２２０から受信することができる。ここで、固定コイル２１２０は、移動部２１００の一側から一定間隔だけ離隔して配置され、移動部２１００の移動方向線上に位置し得る。したがって、固定コイル２１２０と移動コイル２２２０においては、電磁気相互誘導現象により、電流又は電圧が移動コイル２２２０から固定コイル２１２０に誘導され得る。
【００８０】
このとき、誘導される電流又は電圧値は、固定コイル２１２０と移動コイル２２２０との間の距離によって可変し得る。すなわち、固定コイル２１２０に誘導された電流又は電圧値は、固定コイル２１２０と移動コイル２２２０との垂直間距離によって変わり、この変位値を用いて移動部２２００のレンズモジュールの位置値を予測することができる。
【００８１】
そして、予測されたレンズモジュールの位置値を用いて最適なオートフォーカス位置値を探し出し、レンズモジュールの実際の位置値を最適なオートフォーカス位置値に移動できるように移動部２２００の移動を制御することができる。また、固定コイル２１２０の巻線数と移動コイル２２２０の巻線数は互いに異なり得る。一例として、固定コイル２１２０の巻線数は、移動コイル２２２０の巻線数より少なくなり得る。
【００８２】
ここで、固定コイル２１２０の巻線数が移動コイル２２２０の巻線数より少ない理由は、全体的なカメラモジュールのサイズを減少させることができ、固定コイル２１２０に誘導される電流又は電圧に対する周波数信号を増幅できるためである。場合に応じて、固定コイル２１２０の巻線数と移動コイル２２２０の巻線数は互いに同一であってもよい。
【００８３】
そして、移動コイル２２２０は、低周波信号に高周波信号が合成された駆動信号の印加を受け、印加された駆動信号を固定コイル２１２０に伝送することができる。すなわち、移動部２２００の移動コイル２２２０に印加される駆動信号は、低周波の駆動信号に任意の高周波信号が合成された信号であり得る。ここで、駆動信号の低周波信号は、レンズのオートフォーカスを駆動するための信号要素であって、駆動信号の高周波信号は、レンズの位置をセンシングするための信号要素である。すなわち、低周波信号は、オートフォーカスのためのレンズ駆動信号であって、高周波信号は、レンズの移動位置をセンシングするためのレンズ位置検出信号であり得る。したがって、固定コイル２１２０は、電磁気誘導現象によって移動コイル２２２０から誘導される電流又は電圧に対する周波数信号を受信するが、受信される周波数信号は、低周波信号に高周波信号が合成された信号であり得る。
【００８４】
ここで、低周波信号に高周波信号が合成された駆動信号を移動コイル２２２０に印加する理由は、電磁気誘導現象によって固定コイル２１２０に誘導される電流又は電圧に対する周波数信号を大きくすることによって、電流又は電圧の変位値を容易に検出できるためである。また、本発明のカメラモジュールは、固定部２１００と移動部２２００との間に連結され、移動部２２００の移動による弾性力を提供するスプリング２３５０を含むことができる。
【００８５】
そして、スプリング２３５０と固定部２１００との間にはダンパー（図示せず）を配置することができる。ここで、ダンパーは、スプリング２３５０と固定部２１００との連結端に隣接するように配置することができる。このとき、ダンパーを形成する理由は、スプリング２３５０の固有振動を抑制させるためであって、ヒステリシス特性を減少させることによってオートフォーカスのエラーを防止することができる。
【００８６】
また、本発明のカメラモジュールは、固定コイル２１２０から受信された電流又は電圧の変位値を検出する検出部（図示せず）を含むことができる。ここで、検出部は、固定コイルから受信される電流又は電圧に対する周波数信号を半波信号に整流する半波整流部と、半波整流部から受信される半波信号を電流又は電圧に変換する変換部と、変換部から変換された電流又は電圧に対する周波数信号を増幅する増幅部と、増幅部から増幅された周波数信号のピークを検出するピーク検出部とを含むことができる。
【００８７】
また、本発明のカメラモジュールは、レンズモジュールである移動部２２００のオートフォーカシングを制御するオートフォーカシング制御部をさらに含み得るが、オートフォーカシング制御部は、イメージセンサー２５１０、イメージ信号処理部、フォーカス位置算出部、及び駆動制御部をさらに含むこともできる。
【００８８】
ここで、イメージセンサー２５１０は、移動部２２００のレンズ２２１０を通じて入射されるイメージをセンシングすることができる。そして、イメージ信号処理部（図示せず）は、イメージセンサー２５１０からセンシングされたイメージ信号を処理することができる。次に、フォーカス位置算出部（図示せず）は、イメージ信号処理部から処理されたイメージ信号、及び固定部に配置された固定コイルから受信された電流又は電圧の変位値に基づいて最適なフォーカス位置値を算出することができる。
【００８９】
続いて、駆動制御部（図示せず）は、算出された最適なフォーカス位置値への移動部の移動を制御することができる。このように、本発明の他の実施例に係るカメラモジュールは、固定部に固定コイルを配置し、移動部に移動コイルを配置し、固定コイルと移動コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出し、オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができる。また、本発明の他の実施例は、スプリングと固定部との間にダンパーを配置し、スプリングの固有振動を減少させることによって、オートフォーカスのエラーを防止することができ、オートフォーカス時間を減少させることができる。
【００９０】
図１４は、本発明に係るカメラモジュールの検出部を示す回路図である。図１４に示したように、本発明のカメラモジュールは、固定部２１００に永久磁石２１１０が配置され、移動部２２００に移動コイル２２２０が配置され、磁気回路を構成したものであって、コイルに流れる電流のローレンツ力によってレンズモジュールである移動部２２００が駆動する方式である。
【００９１】
そして、固定コイル２１２０は、固定部２１００に配置され、移動コイル２２２０との距離によって可変する電流又は電圧を移動コイル２２２０から受信することができる。ここで、固定コイル２１２０は、移動部２１００の一側から一定間隔だけ離隔して配置され、移動部２１００の移動方向線上に位置し得る。したがって、固定コイル２１２０と移動コイル２２２０においては、電磁気相互誘導現象により、電流又は電圧が移動コイル２２２０から固定コイル２１２０に誘導され得る。
【００９２】
このとき、誘導される電流又は電圧値は、固定コイル２１２０と移動コイル２２２０との間の距離によって可変し得る。すなわち、固定コイル２１２０に誘導された電流又は電圧値は、固定コイル２１２０と移動コイル２２２０との垂直間距離によって変わり、この変位値を用いて移動部２２００のレンズモジュールの位置値を予測することができる。
【００９３】
そのため、検出部２４００は、固定コイル２１２０から受信された電流又は電圧の変位値を検出することができる。ここで、検出部２４００は、半波整流部２４２２、変換部２４２４、増幅部２４２６、及びピーク（ｐｅａｋ）検出部２４２８を含み得るが、これに制限されることはない。まず、検出部２４００の半波整流部２４２２は、固定コイル２１２０から受信される電流又は電圧に対する周波数信号を半波信号に整流することができる。
【００９４】
そして、検出部２４００の変換部２４２４は、半波整流部２４２２から受信される半波信号を電流又は電圧に変換することができる。続いて、検出部２４００の増幅部２４２６は、変換部２４２４から変換された電流又は電圧に対する周波数信号を増幅することができる。次に、検出部２４００のピーク検出部２４２８は、増幅部２４２６から増幅された周波数信号のピークを検出することができる。一例として、半波整流部２４２２は、固定コイル２１２０に電流が誘導されると、誘導電流に対する周波数信号を半波信号に整流する。
【００９５】
そして、変換部２４２４は、電流を電圧に変換する電流―電圧変換回路であって、半波信号に整流された電流を電圧に変換する。続いて、増幅部２４２６は、変換された電圧を増幅させる。次に、ピーク検出部２４２８は、増幅された電圧のピーク値を検出し、検出されたピーク値を出力することができる。このように、検出部２４００は、固定コイル２１２０から受信された電流又は電圧の変位値を検出し、レンズモジュールである移動部２２００のオートフォーカシングを制御するオートフォーカシング制御部は、この変位値を用いて移動部２２００のレンズモジュールの位置値を予測することができる。そして、オートフォーカシング制御部は、予測されたレンズモジュールの位置値を用いて最適なオートフォーカス位置値を探し出し、レンズモジュールの実際の位置値を最適なオートフォーカス位置値に移動できるように移動部２２００の移動を制御することができる。
【００９６】
図１５は、図１３の固定コイルと移動コイルとの間の電磁気誘導現象を説明するための図である。図１５に示したように、カメラモジュール２１０の移動コイルは、低周波信号に高周波信号が載せられた駆動信号の印加を受け、駆動信号を固定コイルに伝送することができる。
【００９７】
すなわち、移動部の移動コイルに印加される駆動信号は、低周波の駆動信号に任意の高周波信号が載せられた信号であり得る。したがって、固定コイルは、電磁気誘導現象によって、移動コイルから誘導される電流又は電圧に対する周波数信号を受信するが、受信される周波数信号は、低周波信号に高周波信号が載せられた信号であり得る。
【００９８】
ここで、固定コイルに受信される電磁気誘導高周波応答信号は、固定コイルと移動コイルとの間の距離が遠くなるほど小さくなり、固定コイルと移動コイルとの間の距離が近接するほど大きくなる。このように、固定コイルと移動コイルとの間の距離によって、固定コイルに受信される電磁気誘導高周波応答信号が変わるので、検出部は、固定コイルに受信された電流又は電圧の変位値を検出し、オートフォーカシング制御部は、この変位値を用いて移動部２２００のレンズモジュールの位置値を予測することができる。
【００９９】
そして、オートフォーカシング制御部は、予測されたレンズモジュールの位置値を用いて最適なオートフォーカス位置値を探し出し、レンズモジュールの実際の位置値を最適なオートフォーカス位置値に移動できるように移動部の移動を制御することができる。
【０１００】
図１６は、図１３のスプリングを示す平面図である。図１６に示したように、スプリング２３５０は、固定部２１００と移動部２２００との間に連結され、移動部２２００の移動による弾性力を提供することができる。ここで、スプリング２３５０は、移動部２２００に連結される第１の連結部２３５０ａと、固定部２１００に連結される第２の連結部２３５０ｂとを含むことができる。
【０１０１】
一般に、スプリング２３５０は、固有振動数を有するが、スプリングの固有振動数により、移動部２２００は、移動後、安定化されるまで所定時間待つという時間損失が発生し得る。したがって、スプリング２３５０と固定部２１００との間にダンパー２３６０を配置することによって、スプリングの固有振動を抑制させることができる。ここで、ダンパー２３６０は、スプリング２３５０と固定部２１００との間のうち全ての領域に配置可能である。
【０１０２】
一例として、ダンパー２３６０は、スプリング２３５０と固定部２１００とを連結する第２の連結部２３５０ｂに隣接するように配置することができる。したがって、スプリング２３５０と固定部２１００との間にダンパーを形成することによってスプリング２３５０の固有振動を抑制させ、ヒステリシス特性を減少させることによって、オートフォーカスのエラーを防止することができ、オートフォーカス時間を減少させることができる。
【０１０３】
図１７は、スプリングのダンパー適用前後に対する固有振動周波数特性を示すグラフである。図１７に示したように、スプリングにダンパーを適用しない場合、移動部が移動した後、移動部が安定化されるまで長い時間がかかるので、不要な時間損失が発生し得る。
【０１０４】
しかし、スプリングにダンパーを適用すると、移動部が移動した後、移動部は、非常に短い時間内に安定化されるので、移動部が安定化されるまで待つ不要な時間損失を除去することができる。したがって、本発明は、スプリングにダンパーを適用することによってスプリングの固有振動を抑制させ、ヒステリシス特性を減少させることによって、オートフォーカスのエラーを防止することができ、オートフォーカス時間を減少させることができる。
【０１０５】
図１８は、本発明の他の実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカシング制御部を示すブロック構成図である。図１８に示したように、本発明のカメラモジュールは、レンズモジュールである移動部のオートフォーカシングを制御するオートフォーカシング制御部をさらに含み得るが、オートフォーカシング制御部は、イメージセンサー２５１０、イメージ信号処理部２５２０、フォーカス位置算出部２５３０、及び駆動制御部２５４０をさらに含むことができる。
【０１０６】
ここで、イメージセンサー２５１０は、スプリング２３５０で固定部に連結され、オートフォーカシング移動する移動部のレンズを通じて入射される被写体のイメージをセンシングする。そして、イメージ信号処理部２５２０は、イメージセンサー２５１０からセンシングされたイメージ信号を処理する。続いて、フォーカス位置算出部２５３０は、イメージ信号処理部２５２０から処理されたイメージ信号、及び検出部２４００から検出された移動コイルと固定コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を受信し、最適なフォーカス位置値を算出することができる。次に、駆動制御部２５４０は、算出された最適なフォーカス位置値に移動部が移動できるように駆動部を制御することができる。
【０１０７】
図１９及び図２０は、本発明の他の実施例に係るカメラモジュールのオートフォーカス方法を説明するためのフローチャートである。図１９及び図２０に示したように、駆動制御部は、オートフォーカスのために移動部を移動させる（Ｓ２１０）。ここで、移動コイルには駆動信号が印加されるが、移動コイルに印加される駆動信号は、低周波信号に高周波信号が載せられた駆動信号であり得る。続いて、イメージセンサーは、移動部のレンズを通じて入射されるイメージをセンシングし、検出部は、固定コイルから移動コイルと固定コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出する（Ｓ２２０）。
【０１０８】
ここで、移動コイルと固定コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出する段階において、検出部の半波整流部は、固定コイルから受信される電流又は電圧に対する周波数信号を半波信号に整流する（Ｓ２２２）。そして、検出部の変換部は、整流された半波信号を電流又は電圧に変換した後（Ｓ２２４）、検出部の増幅部は、変換された電流又は電圧に対する周波数信号を増幅する（Ｓ２２６）。
【０１０９】
続いて、検出部のピーク検出部は、増幅された周波数信号のピークを検出して出力することによって、電流又は電圧の変位値を検出することができる（Ｓ２２８）。次に、イメージ信号処理部は、イメージセンサーからセンシングされたイメージ信号を処理する（Ｓ２３０）。そして、フォーカス位置算出部は、イメージ信号処理部から処理されたイメージ信号、及び検出部から検出された移動コイルと固定コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を受信し、最適なフォーカス位置値を算出する（Ｓ２４０）。
【０１１０】
続いて、駆動制御部は、算出された最適なフォーカス位置値に移動部を移動させ、オートフォーカスすることができる（Ｓ２５０）。このように、本発明の他の実施例に係るカメラモジュールは、固定部に固定コイルを配置し、移動部に移動コイルを配置し、固定コイルと移動コイルとの間の距離による電流又は電圧の変位値を検出し、オートフォーカス位置を迅速に且つ正確に探すことができる。
【０１１１】
また、本発明の他の実施例は、スプリングと固定部との間にダンパーを配置し、スプリングの固有振動を減少させることによって、オートフォーカスのエラーを防止することができ、オートフォーカス時間を減少させることができる。
【０１１２】
各実施例は、各具体例の数を参照して説明したが、多数の他の変更及び実施例が本発明の思想又は範囲内で当業者によって考案可能である。より詳細に、多様な変化及び変更は、開示、図面及び添付の特許請求の範囲内で主な組み合わせ配置の構成部分及び／又は配置において可能である。構成部分及び／又は配置における変化及び変更に加えて、交替使用も当業者にとって自明である。
【０１１３】
多様な実施例が本発明を行うための最上のモードで記載された。
【０１１４】
本発明の思想又は範囲から逸脱することなく、本発明で多様な変形と変更が可能であることは当業者にとって自明である。よって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその同等物の範囲内で提供される本発明の変更と変化をカバーするものと意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、カメラモジュールに関し、より詳細には、ボイスコイルモーターアクチュエーターを含むカメラモジュール及びそのオートフォーカス方法に関する。よって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。
【図１Ａ】
2016537665.tif 000003
【図１Ｂ】
2016537665.tif 000004
【図２Ａ】
2016537665.tif 000005
【図２Ｂ】
2016537665.tif 000006
【図３】
2016537665.tif 000007
【図４】
2016537665.tif 000008
【図５Ａ】
2016537665.tif 000009
【図５Ｂ】
2016537665.tif 000010
【図５Ｃ】
2016537665.tif 000011
【図６】
2016537665.tif 000012
【図７】
2016537665.tif 000013
【図８】
2016537665.tif 000014
【図９】
2016537665.tif 000015
【図１０Ａ】
2016537665.tif 000016
【図１０Ｂ】
2016537665.tif 000017
【図１０Ｃ】
2016537665.tif 000018
【図１２】
2016537665.tif 000019
【図１３】
2016537665.tif 000020
【図１４】
2016537665.tif 000021
【図１５】
2016537665.tif 000022
【図１６】
2016537665.tif 000023
【図１７】
2016537665.tif 000024
【図１９】
2016537665.tif 000025
【図２０】
2016537665.tif 000026
【図１１】
2016537665.tif 000027
【図１８】
2016537665.tif 000028
【国際調査報告】
2016537665.tif 000029
2016537665.tif 000030