KR100798867B1 - 엑츄에이터의 구동부 지지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 초점 조절 기능이 구비된 카메라 모듈에 장착되는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 엑츄에이터의 구동부 지지 구조는, 양측부에 마그네트가 장착된 홀더; 상기 홀더의 측벽과 사면(四面)이 이격 거리를 형성하여 상기 홀더 내에서 수직 이송 가능하게 삽입된 구동부; 상기 구동부 상부에 장착되며, 임의의 지점이 절곡되어 상호 대칭되게 장착된 한 쌍의 서스펜션 와이어; 상기 구동부의 양측부에 상호 대칭을 이루어 탄성적으로 고정되며, 상기 구동부 결합 부위가 상기 홀더 결합 부위에 비해 하향 경사지게 고정되는 한 쌍의 지지수단; 및 상기 구동부의 상부에 복개되는 홀더 덮개;를 포함하며, 상기 구동부의 상, 하 구동시 발생되는 지지수단의 인장 하중이 모두 압축 응력으로 변환됨에 따라 상기 지지수단의 강성이 제거되어 상기 구동부가 하중의 손실 없이 선형 구동될 수 있는 장점이 있다.

홀더, 마그네트, 구동부, 보빈, 홀더 PCB, 코일, 서스펜션 와이어, 지지수단, 렌즈 유니트, 케이싱, 센서 하우징

Description

엑츄에이터의 구동부 지지 구조{Structure for supporting driving unit in actuator}

도 1은 종래 엑츄에이터 구동부의 구조 해석도.

도 2는 종래 엑츄에이터의 구동부의 지지 구조가 도시된 모식도.

도 3은 종래 엑츄에이터의 구동부 변위량이 도시된 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 엑츄에이터의 조립 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터에 채용된 구동부의 지지 구조가 도시된 모식도.

도 6은 본 발명에 따른 구동부 지지 구조와 종래 구동부 지지 구조에서의 렌즈 유니트 구동 변위가 도시된 그래프.

도 7은 본 발명에 따른 구동부 지지 구조에 적용되는 지지수단의 경사 각도별 렌즈 유니트 구동 변위가 도시된 그래프.

도 8은 본 발명에 따른 구동부 지지 구조의 다른 실시예가 도시된 모식도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110. 홀더 111. 마그네트

120. 구동부 121. 보빈

123. 홀더 PCB 124. 코일

125. 서스펜션 와이어 126. 지지수단

130. 렌즈 유니트 140. 케이싱

150. 센서 하우징

본 발명은 자동 초점 조절 기능이 구비된 카메라 모듈에 장착되는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 엑츄에이터 내에서 상, 하 구동되는 구동부를 지지하는 지지수단이 경사 각도를 갖도록 하여 인장 하중을 제거함으로써, 상기 구동부의 비선형 구동이 선형 구동으로 전환될 수 있도록 한 엑츄에이터의 구동부 지지 구조에 관한 것이다.

최근에 이르러, 대부분의 휴대용 이동통신 단말기상에 메가 픽셀급의 카메라가 장착된 제품이 출시됨에 따라 카메라 탑재형 휴대전화 시장의 급속한 성장과 더불어 정지화상을 비롯한 동영상의 고해상도화 및 고화질화를 요구하는 소비자의 요구가 점차 늘어나고 있다.

또한, 휴대용 이동통신 단말기에 탑재된 카메라의 기본적인 촬영 기능외에 자동 초점 조절(AF:Autofocus) 기능이나 접사 및 광학 줌 기능등이 복합적으로 구현될 수 있는 다기능의 휴대폰이 개발되고 있다.

특히, 자동 초점 조절 기능이 부가된 카메라 모듈이 장착되는 휴대용 단말기의 경우에는 피사체와의 초점 거리에 상관없이 포커싱이 구현된 양질의 화상을 제공할 수 있다는 점에서 그 수요가 급증하고 있는 상태이나, 자동 초점 조절 기능을 비롯한 다양한 기능의 구현은 카메라 모듈에 내장되는 부품 수를 증가시키게 됨으로써, 일반 카메라 모듈의 크기보다 전체적인 크기가 커질 수 밖에 없었다.

따라서, 휴대용 단말기에 상기와 같은 카메라 모듈의 장착 시, 휴대용 단말기 본체내의 카메라 모듈 장착 공간의 부족에 따른 조립성의 어려움이 도출되고 있다.

여기서, DC 모터에 다수의 종감속 기어를 사용하는 방식의 종래 자동 초점 조절장치는 부피가 커지게 되고 모터의 구동소음이 발생하며, DC 모터 사용시에는 기동시간과 정지시간이 길어져 위치 제어가 어렵기 때문에 렌즈조립체의 수직 이송 효율이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 압전 엑츄에이터를 이용하는 방식은, 수십 볼트에 이르는 고전압과 수십 ㎑의 고주파 전원이 요구되기 때문에 구동회로가 복잡해지고 동력 전달 마찰 구동으로 이루어질 수 밖에 없어 20% 미만의 효율만이 제공될 수 밖에 없는 단점이 있다.

이와 같은 단점을 해결하기 위하여 소형 스텝모터에 의해서 구동되는 자동 초점 조절장치가 제공되고 있는 바, 상기 스텝모터는 펄스에 의해 동작하며, 외부로부터 주어지는 하나의 입력 펄스당 일정 각도만큼 로터가 회전함으로써 작은 회전력에 따른 위치 제어가 쉽기 때문에 소규모의 자동 제어에 적합한 형태로 구성된다.

그러나, 상기 스텝모터에 의해서 구동되는 종래 초점 조절장치는, 스텝모터가 정확한 각도로 회전됨에 따른 위치 제어에는 용이하지만 렌즈유니트를 광축 방향으로 수직 이송시키기 위한 조립 구조가 불안하고 반복적인 상,하 이송에 의한 마찰면의 마모에 의해서 초점 조절장치의 수명이 단축되는 단점이 발생되고 있다.

최근에는, 이와 같은 문제점을 극복하고 보다 소형의 광학기기에 오토포커스 기능을 사용하기 위하여 마그네트에 의해 발생되는 자기장과 코일에 의해 발생되는 전기장의 상호 작용에 의해서 생성되는 전자기적인 힘에 의해 렌즈 모듈이 장착된 구동부가 상, 하 구동되도록 함에 의해서 자동 초점 조절이 수행될 수 있도록 한VCM(Voice Coil Motor) 타입의 엑츄에이터가 주로 적용되고 있다.

이와 같은 VCM 엑츄에이터는 상기 구동부에 권선 코일과 영구자석을 적절히 배치하여 상기 코일에 인가되는 전압에 의해 발생되는 로텐츠 힘을 이용하여 구동부가 엑츄에이터 내에서 상, 하로 구동되도록 한 것인 바, 종래의 VCM 엑츄에이터에 대한 간략한 구조를 아래 도시된 도 1을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래 엑츄에이터 구동부의 구조 해석도이고, 도 2는 종래 엑츄에이터의 구동부의 지지 구조가 도시된 모식도로서, 도시된 바와 같이 종래의 엑츄에이터 의 구동부 지지 구조는 홀더(도면 미도시) 내에 설치되며 내부에 렌즈 유니트(20)가 장착되는 보빈(11)으로 이루어진 구동부(10)와, 상기 구동부(10) 상, 하부에 장착되는 서스펜션 와이어(12) 및 지지판(13)이 탄성적으로 지지되고 있는 구조이다.

상기 구동부(10)는, 그 내, 외측에 장착되는 마그네트와 코일의 상호 작용에 의해서 자체적으로 생성되는 구동력, 즉 전자기력에 의하여 상기 보빈(11) 내에 장착된 렌즈 유니트(도면 미도시)가 상, 하부로 구동된다.

이때, 상기 구동부(10) 내에서 수직 이송되는 렌즈 유니트는 그 내부에 장착된 렌즈에 대하여 광축 방향으로 이송될 때 광축의 일방향으로 기울어짐(tilt)이 발생되지 않아야 하는 조건이 만족되어야 한다.

따라서, 상기 렌즈 유니트의 구동시 자세차에 따른 회전과 기울어짐(tilt)을 방지하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 와이어(W,13) 또는 필름(F,13) 및 와이어(W,13)와 필름(F,13)의 지지수단(13)이 동시에 상호 대칭을 이루어 지지됨에 따른 탄성 지지에 의한 렌즈 유니트의 기울어짐을 구속하는 방식이 사용된다.

그러나, 상기 와이어(W,13)와 필름(F,13)에 의해서 지지되는 렌즈 유니트가 상, 하 구동될 때, 상기 와이어(W,13)와 필름(F,13)이 구동부(10)의 하부면과 수평 상태로 지지됨에 따라 그 인장 방향으로 하중이 작용하게 되고, 이와 같은 인장 하중이 작용하는 상태에서 렌즈 유니트의 수직 이송이 이루어지게 되면, 상기 구동부(10)의 상, 하 이송량이 코일에 인가되는 전류에 비례하여 증가되지 못하고 점차적으로 그 증가량이 감소되는 스트레스 스티프닝(stress stiffening) 현상이 발생되는 문제점이 지적되고 있다.

상기의 스트레스 스티프닝 현상은 상기 구동부(10)를 지지하고 있는 지지수단(13)의 강성을 증가시키는 데 영향을 미치게 되며, 상기 지지수단(13)의 강성 증가에 의해서 도 3에 도시된 그래프에서와 같이 상기 구동부(10)의 구동 변위가 선형성을 가지지 못하고 비선형 구도로 증가됨에 따라 렌즈의 자동 초점 조절에 부정적인 영향을 미치는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 엑츄에이터의 구동부 지지 구조에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 자동 초점 조절을 위한 엑츄에이터 내에서 수직 구동되는 구동부를 와이어 또는 필름 형태의 지지수단이 상호 대칭을 이루며 소정의 경사 각도를 갖도록 지지함으로써, 상기 구동부의 상, 하 구동시 상기 지지수단에 생성되는 인장 하중이 제거됨에 따라 상기 구동부의 비선형 구동이 선형 구동으로 전환될 수 있도록 한 엑츄에이터의 구동부 지지 구조가 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 양측부에 마그네트가 장착된 홀더와, 홀더 내에 삽입되며 중앙부에 렌즈 유니트가 장착되는 보빈으로 이루어진 구동부와, 임의 지점이 절곡되어 상기 구동부 상부에 장착되는 한 쌍의 서스펜션 와이어와, 상기 구동부를 양측부에서 경사지게 지지되는 한 쌍의 지지수단과, 상기 구동부의 상부에 복 개되는 홀더 덮개를 포함하는 엑츄에이터가 제공됨에 의해서 달성된다.

이때, 상기 홀더 덮개의 상부로는 홀더의 측면을 감싸며 케이싱이 결합되고, 상기 홀더의 하부에는 이미지센서를 보호하기 위한 센서 하우징이 밀착 결합된다.

상기 구동부는, 중앙부에 렌즈 유니트가 결합되는 관통공이 형성된 보빈과, 상기 보빈의 사면(四面) 중 상호 대응되는 면에 밀착 결합된 코일과 홀더 PCB로 구성된다.

또한, 상기 코일은 상기 홀더에 장착된 마그네트와 소정의 간격을 형성하여 상호 대면되도록 배치되며, 외부로부터 인가되는 전원에 의해서 상기 마그네트와의 사이에서 전자기력을 발생시킨다.

상기 구동부는 상기 코일과 마그네트를 통한 전자기력에 의해서 홀더 내부에서 상, 하로 수직 이송되는 바, 그 이송 방향인 광축 방향을 기준으로 일측 치우침을 방지하며 수직 이송되도록 하기 위하여 상기 구동부의 상, 하부에 각각 한 쌍의 서스펜션 와이어와 한 쌍의 지지수단이 장착된다.

이때, 상기 서스펜션 와이어는 중앙부가 절곡된 형상을 이루어 한 쌍이 상호 대칭되게 결합됨으로써, 그 유효길이를 증가시켜 와이어의 감도 특성을 향상시키며, 구동부의 수직 이송시 균일한 탄성 강도로 렌즈 유니트의 상부를 가압함에 의해서 엑츄에이터의 자세차에 의한 렌즈 유니트의 기울어짐(tilt)이 방지되도록 한다.

여기서, 상기 서스펜션 와이어는 중앙부가 절곡된 'ㄱ'자 형태의 와이어 한 쌍이 상호 대칭되게 장착됨이 바람직하다.

또한, 상기 지지수단은 소정의 탄성이 부여된 판형의 얇은 필름 또는 와이어로 구성되고, 상기 구동부의 하면에 일측 단부가 밀착 결합됨과 동시에 타측 단부가 홀더의 내측 벽부 상에 장착된다.

이때, 상기 지지수단은 상기 구동부의 양측부에 상호 대칭적으로 일단부가 밀착 결합되고, 타측 단부가 홀더의 내측 벽부 상에 장착되며, 상기 홀더의 고정 부위에서 상기 구동부위 결합 부위측으로 소정의 각도로 하향 경사지게 결합된다.

한편, 상기 지지수단은 임의 지점이 절곡 형성된 와이어 또는 판형의 필름으로 구성될 수도 있다.

이와 같은 기술적 구성을 갖는 본 발명의 엑츄에이터는, 사면이 홀더 측벽과 소정 간격을 형성하며 상기 홀더 내에 삽입된 보빈 내의 렌즈 유니트가 마그네트와 코일 사이에서 발생되는 전기장과 자기장의 상호 작용에 의해서 유동되면서 자동 초점 조절이 이루어지는 바, 상기 엑츄에이터 내에 설치된 구동부와 이에 결합된 렌즈 유니트가 소정의 경사 각도를 갖는 지지수단에 의해 지지됨으로써, 상기 렌즈 유니트의 상부 이동시 상기 지지수단이 구동부를 수평 상태로 지지하게 됨에 따라 지지수단의 인장 응력 발생이 방지되어 상기 렌즈 유니트를 비롯한 구동부의 선형적 구동 변위가 도출될 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.

본 발명에 따른 엑츄에이터의 구동부 지지 구조의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도 4는 본 발명에 따른 엑츄에이터의 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터에 채용된 구동부의 지지 구조가 도시된 모식도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 모바일 기기용 엑츄에이터(100)는 홀더(110)와, 상기 홀더(110) 양측 벽부 상에 장착되는 마그네트(111)와, 상기 홀더(110) 내부에 장착되는 구동부(120)와, 상기 구동부(120) 상, 하부에 장착되는 서스펜션 와이어(125) 및 지지수단(126)과, 상기 구동부(120) 상부에 복개되는 홀더 덮개(112)로 구성된다.

또한, 상기 엑츄에이터(100)는 상기 구동부(120)를 구성하는 보빈(121) 내부에 적어도 하나 이상의 렌즈가 적층 결합된 렌즈 유니트(130)가 장착되고, 상기 홀더(110)의 사방을 감싸도록 케이싱(140)이 홀더 덮개(112)의 상부를 통해 결합되며, 상기 홀더(110)의 하부에 센서 하우징(150)이 밀착 결합된다.

상기 홀더(110)는 상부가 개방된 함체형으로 구성되어 내부에 보빈(121)이 장착 가능한 소정의 공간이 형성되며, 양측 벽부 상에 분극 또는 무분극 마그네트(111)가 장착된다.

또한, 상기 홀더(110)의 내부 공간을 통해 코일(124)과 홀더 PCB(123)이 결합된 구동부(120)가 수용되는 바, 상기 홀더(110) 내에 삽입되는 구동부(120)의 사면이 상기 홀더(110)의 측벽과 소정의 간격을 이루도록 장착된다.

이때, 상기 마그네트(111)와 코일(124)은 상호간에 소정의 이격 거리를 형성하며 각각 상기 홀더(110)와 구동부(120)의 각 대향면에 장착된다.

상기 홀더(110)의 측벽과 사면이 이격되도록 삽입되는 구동부(120)는, 중앙 부에 렌즈 유니트(130)가 삽입되는 관통공(122)이 형성된 보빈(121)과, 상기 보빈(121)의 양측부에 결합되는 코일(124)과, 상기 코일(124) 장착 측면과 인접한 측면에 상호 대칭 결합되는 홀더 PCB(123)로 구성되며, 상기 홀더(110) 내에서 마그네트(111)와 코일(124)의 상호 작용에 의해서 자체적으로 생성되는 구동력, 즉 전자기력에 의하여 상기 보빈(121)내에서 렌즈 유니트(130)가 상, 하부로 구동된다.

이때, 상기 마그네트(111)는 상기 홀더(110)의 양측부에 요크(113)를 통해 수직 결합된다.

또한, 상기 보빈(121)의 상, 하부에는 상기 렌즈 유니트(130)의 상부 유동을 탄성적으로 가압하여 홀더(110) 내에서의 수직 이송 범위를 제한함과 아울러 좌우 유동을 방지하여 구동부(120)의 작동시 상기 렌즈 유니트(130)의 기울어짐(tilt)을 최소화하기 위한 서스펜션 와이어(125)와 상기 렌즈 유니트(130)의 구동 변위를 제어 하기 위한 지지수단(126)이 각각 결합된다.

상기 서스펜션 와이어(125)는 중앙부가 절곡되어 상기 보빈(121)의 상호 대칭되는 모서리 부위에 돌출 형성된 와이어 고정구(127)에 일단부가 결합되는 바, 상기 와이어(125)의 일측 단부가 상기 와이어 고정구(127) 내에 본딩 결합되고, 그 타측 단부가 자유단으로 형성되어 탄성이 보유될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 보빈(121)의 상부 모서리측에 일단부가 본딩 결합된 서스펜션 와이어(125)는 그 자유 단부측의 탄성에 의해서 보빈(121) 내부에 장착되어 상, 하 구동되는 렌즈 유니트(130)의 상부를 탄성적으로 지지하게 된다.

상기 서스펜션 와이어(125)는 "ㄱ"자형을 비롯한 "ㅁ"자형 및 "ㄷ"자 형태로 절곡 형성되어 상기 구동부(120)의 상부에 자유단이 구비되도록 본딩 결합된다

따라서, 상기 서스펜션 와이어(121)는 탄성력을 가진 재질로 사용됨이 바람직하며, 예들 들어 베릴륨이나 동 또는 황동계열의 합금으로 이루어진 와이어가 주로 사용된다.

한편, 상기 코일(124)은 보빈(121)의 양측부, 즉 상기 보빈(121)의 각 측부중에서 홀더(110)에 결합된 마그네트(111)의 대응 측면에 장착되어 상기 홀더 PCB(123)와 서스펜션 와이어(125)를 통해 인가되는 전류에 의해 전기장이 생성되며, 이때 상기 코일(124)은 그 대응면에 장착되는 마그네트(111)에 의해서 생성된 자기장이 투과하면서 상기 자기장과 전기장의 상호 작용으로 생성되는 전자기력에 의해서 상기 렌즈 유니트(130)의 구동이 이루어지도록 한다.

이와 같이, 전원이 인가된 상기 코일(124)과 마그네트(111)에 의해서 구동되는 보빈(121)은 중앙부에 렌즈 유니트(130)가 장착된 상태에서 코일(124)과 마그네트(111)에 의해서 생성된 전자기력으로 렌즈 유니트(130)가 상, 하 구동되는 바, 상기 보빈(121)의 구동력이 렌즈 유니트(130)의 상부를 소정의 탄성으로 가압하는 서스펜션 와이어(125)의 탄성력과 균형을 이루면서 렌즈의 포커싱이 조절된다.

이때, 지지수단(126)의 일단부가 홀더(110)에 고정되고, 그 타단부가 렌즈 유니트(130)를 포함하는 구동부(120)의 하부에 그 몸체(126b)가 상기 보빈(121)을 경유하여 장착됨으로써, 상기 지지수단(126)에 의해 상기 렌즈 유니트(130)의 상, 하 구동이 탄성적으로 제어되도록 지지된다.

즉, 상기 렌즈 유니트(130)가 보빈(121) 내의 최하부에 위치할 때, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 지지수단(126)의 일단이 렌즈 유니트(130)를 향해 하향 경사지게 장착됨으로써, 상기 보빈(121) 내의 렌즈 유니트(130) 상부 이동시 지지수단(126)의 수평 상태가 유지되도록 함에 따라 상기 렌즈 유니트(130)의 상부 이동에 따른 지지수단(126)의 인장 하중에 의해 발생될 수 있는 강성이 원천적으로 봉쇄된다.

따라서, 상기 렌즈 유니트(130)의 양측부를 일단의 고정 부위에 비해서 하향 경사지게 지지하고 있는 지지수단(126)은 상기 렌즈 유니트(130)의 상부 이송시 인장 응력 대신에 지지수단(126) 자체의 압축 응력이 발생하게 됨에 따라 상기 렌즈 유니트(130)의 선형 구동이 이루어지도록 한다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 구동부 지지 구조와 종래 구동부 지지 구조에서의 렌즈 유니트 구동 변위가 도시된 그래프로서, 종래에 비해 본 발명에 적용된 구동부의 지지 구조에서 상기 렌즈 유니트(130)의 구동 변위가 종래와 같이 지지수단(126)에 가해지는 인가 하중이 증가될수록 렌즈 유니트(130)의 이송량이 감소되는 비선형적 구동에서 상기 지지수단(126)에 가해지는 하중에 비례하여 그 구동 변위가 선형적으로 증가되는 직선 형태로 개선된 것을 알 수 있다.

여기서, 상기 지지수단(126)은 판형의 필름 또는 선형의 와이어 중 선택된 어느 하나로 구성된다.

다음, 도 7은 본 발명에 따른 구동부 지지 구조에 적용되는 지지수단의 경사 각도별 렌즈 유니트 구동 변위가 도시된 그래프로서, 도시된 바와 같이 상기 렌즈 유니트(130)가 포함된 구동부(120)을 지지하고 있는 필름 또는 와이어 형태의 지지 수단(126)의 경사각(θ)을 수평 상태인 0°에서 점차적으로 증가시켜 그에 따른 상기 지지수단(126)의 인장 하중과 렌즈 유니트(130)의 구동 변위를 나타낸 것이다.

도 7에서 보듯이, 상기 렌즈 유니트(130)을 지지하고 있는 지지수단(126)의 경사각이 커질수록 렌즈 유니트(130)와 수평 상태인 0°의 비선형적 구동에서 인장 하중에 따라 구동 변위가 비례하는 직선 형태의 선형 구동에 점차적으로 가까워짐을 알 수 있다.

또한, 상기 지지수단(126)의 각도별 인장 하중에 대한 렌즈 유니트(130)의 구동 변위 관계를 좀 더 자세히 살펴보면, 5°내외의 경사각(θ)을 가질 때, 상기 렌즈 유니트(130)와 이를 지지하고 있는 지지수단(126)의 구조적 특성에 의한 비선형 구동이 거의 나타나지 않음을 알 수 있다.

따라서, 상기 렌즈 유니트(130)의 선형 구동을 위한 지지수단(126)의 경사 각도(θ)는 5°내외의 각도가 가장 안정적이며, 대략 1°~ 10°의 범위 내에서 선정됨이 바람직하다.

이는, 상기 지지수단(126)의 경사 각도가 10°이상이 될 경우, 상기 렌즈 유니트(130)의 선형 구동성을 나타내기보다 좌굴이 발생될 수 있는 위험성이 있기 때문이다.

한편, 도 8은 본 발명에 따른 구동부 지지 구조의 다른 실시예가 도시된 모식도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 구동부 지지 구조는, 앞서 설명된 실시예와 마찬가지로 홀더(110) 내에서 상, 하로 구동되는 렌즈 유니트(130)을 포함하는 구동부(120)가 임의 지점이 절곡된 와이어 또는 필름의 지지수단(126)에 의해 지지 되고 있는 구조이다.

본 실시예의 구동부 지지 구조는, 상기 구동부(120)의 양측부를 지지하고 있는 지지수단(126)에 인위적인 절곡 지점(N)을 형성시키고, 그 절곡 지점(N)을 중심으로 하여 렌즈 유니트(130)가 광축 방향으로 상, 하 구동될 때, 그 축 방향의 응력이 상기 지지수단(126)에 영향을 미치지 않도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기 지지수단(126)은 상기 구동부(120)에 코일(124)과 마그네트(111)를 통해 수직 이송의 구동력이 발생될 때, 상기 전자기력이 발생되지 않은 측부 상으로 렌즈 유니트(126)에 발생될 수 있는 기울어짐(tilt)이나 회동(rotation)을 방지하는 역할을 동시에 수행하게 된다.

그리고, 상기 지지수단(126)은 일측에 형성된 통공(126b)에 구동부(120)의 하부로 돌출된 돌기(121a)가 결합됨으로써, 상기 보빈(121)의 양측부로 각 지지수단(126)의 몸체(126b)가 날개 형태로 노출되도록 장착된다.

따라서, 상기 홀더(110)가 수평 상태를 벗어나는 각도로 유지됨에 의한 자세차가 발생한다 하더라도 상기 구동부(120)의 하부에 결합된 한 쌍의 지지수단(126)이 홀더(110)의 저면에 고정된 상태에서 항상 밀착되어 있기 때문에 상기 보빈(121)이 자중에 의해 기울어지거나 회동되는 현상이 방지된다.

이와 같이, 상기 홀더(110) 내에 보빈(121)이 내입되는 형태의 엑츄에이터(100)는 홀더(110)의 상단부를 통해 함체형의 케이싱(140)이 결합되고, 하부측에 중앙의 천공부를 통해 이미지센서(도면 미도시)가 수용되는 센서 하우징(150)이 밀 착 결합되며, 상기 센서 하우징(150)의 하면에 이미지센서가 실장된 인쇄회로기판이 장착된다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엑츄에이터의 구동부 지지 구조는 자동 초점 조절을 위한 엑츄에이터 내에서 수직 구동되는 구동부를 와이어 또는 필름 형태의 지지수단이 상호 대칭을 이루며 소정의 경사 각도를 갖도록 지지함으로써, 상기 구동부의 상, 하 구동시 발생되는 지지수단의 인장 하중이 모두 압축 응력으로 변환됨에 따라 상기 지지수단의 강성이 제거되어 상기 구동부가 하중의 손실 없이 선형 구동될 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 구동부의 상부에 탄성 지지되는 서스펜션 와이어에 의해 자세차에 의한 보빈의 처짐이 방지됨과 아울러 상기 지지수단에 의한 구동부의 선형 구동에 의해 상기 구동부의 수직 이송시 기울어짐(tilt)와 회동(rotation)이 방지되어 정확한 오토포커싱이 구현될 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 마그네트가 장착된 홀더;

   상기 홀더 내에서 수직 이송 가능하게 삽입된 구동부;

   상기 구동부에 장착되며, 임의의 지점이 절곡되어 상호 대칭되게 장착된 한 쌍의 서스펜션 와이어;

   상기 구동부의 양측부에 상호 대칭을 이루어 탄성적으로 고정되며, 상기 구동부와의 결합 부위가 상기 홀더와의 결합 부위에 비해 하향 경사지게 고정되는 한 쌍의 지지수단; 및

   상기 구동부의 상부에 복개되는 홀더 덮개;

   를 포함하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 엑츄에이터는, 상기 홀더의 측면을 감싸며 결합되는 케이싱과, 중앙부에 이미지센서가 실장되어 상기 홀더의 하부에 밀착 결합되는 센서 하우징을 더 포함하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 구동부는, 중앙부에 렌즈 유니트가 장착되어 상호 대칭되는 모서리 부위에 고정홈이 구비된 와이어 고정구가 돌출 형성된 보빈과, 상기 보빈 양측에 결합된 코일과, 상기 코일 장착 측면과 인접한 측면에 대칭 결합된 홀더 PCB로 구성되며, 상기 마그네트와 코일이 상기 홀더와 보빈의 대향면에 각각 장착된 것을 특징으로 하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
4. 제1항에 있어서,

   상기 서스펜션 와이어는, 상기 보빈의 와이어 고정구에 일단이 고정되고, 타단이 보빈을 구성하는 한 변과 평행한 자유단으로 형성되어 상기 자유단에 탄성이 부여된 것을 특징으로 하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
5. 제4항에 있어서,

   상기 서스펜션 와이어는, "ㄱ"자 형태로 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
6. 제1항에 있어서,

   상기 지지수단은, 탄성이 부여된 판형의 얇은 필름 또는 선형의 와이어로 구 성되고, 상기 구동부의 하면에 일측 단부가 밀착 결합됨과 동시에 타측 단부가 상기 홀더의 내측 벽부 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
7. 제1항에 있어서,

   상기 지지수단은, 상기 구동부의 선형 구동을 위하여 그 경사 각도(θ)가 1°~ 10°의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
8. 마그네트가 장착된 홀더;

   상기 홀더 내에서 수직 이송 가능하게 삽입된 구동부;

   상기 구동부에 장착되며, 임의의 지점이 절곡되어 상호 대칭되게 장착된 한 쌍의 서스펜션 와이어;

   상기 구동부의 양측부에 상호 대칭을 이루어 탄성적으로 고정되며, 상기 구동부 결합 부위에서 상기 홀더 결합 부위에 이르는 임의 지점이 절곡 형성된 한 쌍의 지지수단; 및

   상기 구동부의 상부에 복개되는 홀더 덮개;

   를 포함하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.
9. 제8항에 있어서,

   상기 지지수단은, 탄성이 부여된 판형의 얇은 필름 또는 선형의 와이어로 구성된 것을 특징으로 하는 엑츄에이터의 구동부 지지 구조.

Images