KR100888439B1

KR100888439B1 - 렌즈 배럴 조립 장치

Info

Publication number: KR100888439B1
Application number: KR1020070116428A
Authority: KR
Inventors: 김나용; 김용구
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2009-03-11

Abstract

본 발명은 하우징 상부에 렌즈 배럴을 용이하게 조립하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 렌즈 배럴 조립 장치는, 원통형의 본체; 상기 본체의 상단부에 결합된 진공 튜브; 외주면에 다수의 경사 돌기를 가지며, 상기 본체 내부에 회전 가능하게 장착된 회전체; 상기 회전체와 연결되어 상기 본체의 하부로 하단부가 노출되게 결합되고, 그 하단부에 렌즈 배럴의 상부가 결합되는 노즐; 및 상기 본체의 외주면 임의 지점에 관통 결합되고, 장착 단부가 상기 회전체의 경사 돌기를 탄성적으로 가압하는 푸쉬 버튼;을 포함하며, 하우징 상부에 렌즈 배럴을 용이하게 결합할 수 있고, 작업 속도를 향상시킬 수 있음에 따라 생산성이 증가되는 장점이 있으며, 비교적 작은 크기의 카메라 모듈의 조립 과정에서 발생되는 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있는 작용효과가 발휘된다.

본체, 캡, 진공 튜브, 회전체, 경사돌기, 노즐, 푸쉬 버튼, 렌즈 배럴

Description

렌즈 배럴 조립 장치{Assembly apparatus for lens barrel}

본 발명은 하우징 상부에 렌즈 배럴을 조립하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 진공 튜브가 연결된 본체의 하단부에 렌즈 배럴이 장착되는 노즐이 구비되고, 상기 노즐이 본체 내에 내장된 회전체의 회전이나 모터의 구동에 의해서 일방향으로 회전됨에 의해서 하우징 상부에 렌즈 배럴이 용이하게 장착될 수 있도록 한 렌즈 배럴 조립 장치에 관한 것이다.

현재, 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 이동통신 단말기는 그 기술의 발전과 더불어 단순한 음성 전화 기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 영상 통화 등의 멀티 기능이 구현 가능하며, 기본적으로 카메라가 탑재되어 다양한 기능들이 카메라를 중심으로 상호 보완적으로 구현 가능한 기기로 발전되고 있다.

이와 같은 휴대용 이동통신 기기에 탑재되는 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 800만 화소 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 부가 기능이 점차적으로 추가되고 있다.

이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기 내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기 내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.

통상의 카메라 모듈은 대표적으로 COB(Chip On Board), COF(Chip On Flexible) 등의 방식으로 제작되는 바, 특정한 사물로부터 반사된 빛이 모듈 내로 유입되어 렌즈를 통과하면서 그 상이 반전됨에 따라 이미지센서의 표면에 포커싱되며, 이미지센서가 내장되는 하우징과 다수의 렌즈가 장착된 렌즈배럴의 결합에 의해서 제작된다.

도 1은 COB 방식으로 조립되는 카메라 모듈의 조립 사시도로서, 도시된 바와 같이 카메라 모듈(10)은, CCD나 CMOS의 이미지센서(도면 미도시)가 와이어 본딩 방식에 의해서 장착된 인쇄회로기판(11)이 하우징(13) 하부에 결합되고, 상기 하우징(13) 상부로 내부에 다수의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈 배럴(16)이 결합됨에 의해서 제작된다.

상기 카메라 모듈(10)은 하우징(13) 내주면에 형성된 암나사부(14)와 렌즈 배럴(16) 외주면에 형성된 숫나사부(17)의 나사 결합에 의해서 상호 결합되며, 상기 하우징(13) 하부에 인쇄회로기판(11)이 결합된 상태에서 상기 렌즈 배럴(16)을 회전시켜 상, 하 이동됨으로써, 상기 이미지센서와 렌즈(L) 간의 거리 조정에 의해 초점 조정이 이루어지게 된다.

그리고, 이미지센서와 렌즈(L) 간의 최적의 초점이 맞춰진 지점에서 하우징(13)과 렌즈배럴(16)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(13)과 렌즈배럴(16)를 접착 고정시킴에 의해서 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.

이와 같이 조립되는 카메라 모듈(10)은 하우징(13) 상부에 렌즈 배럴(16)을 장착하고 초점을 조정하는 공정이 작업자의 수작업에 의존하고 있다. 그러나, 카메라 모듈(10)의 크기가 점차 소형화되고 박형화되면서 작업자의 수작업에 의존해서는 생산성이 떨어질 수 밖에 없는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 렌즈 배럴(16)을 회전 결합시키기 위한 노브를 주로 사용하고 있다.

도 2는 노브를 이용한 카메라 모듈의 조립 사시도로서, 도시된 바와 같이 종래의 렌즈 배럴 결합 노브(20)는 상, 하부에 개구부(21)(22)가 형성되어 상단부에 원형 손잡이(23)가 구비된 깔대기 형상으로 구성되며, 상기 하단 개구부(22)의 내주면 상에 복수의 고정돌기(24)가 돌출 형성된다.

상기 노브(20)는 하단 개구부(22) 내로 렌즈 배럴(16) 상단의 리테이너(18)가 삽입됨과 동시에 상기 하단 개구부(22) 내주면에 돌출된 다수의 고정돌기(24)가 리테이너(18)의 고정홈(18a)에 대응 결합됨에 의해서 렌즈 배럴(16)이 장착된다.

그리고, 상기 렌즈 배럴(16)이 하단 개구부(22)에 장착된 상태에서 렌즈 배럴(16)을 하우징(13)의 상부에 위치시키고, 원형 손잡이(23)를 이용한 회전에 의해서 상기 렌즈 배럴(16)이 하우징(13) 내부로 나사 결합되도록 한다.

그러나, 종래의 노브(20)는 대략 6.0~8.0㎜의 직경을 가지는 렌즈 배럴(16) 을 일일이 노브(20)의 하단 개구부(22)에 끼워 넣어야 하고 렌즈 배럴(16)의 직경보다 크기는 하나 원형 손잡이(23)를 수작업에 의존하여 회전시켜야 하기 때문에 렌즈 배럴(16)을 용이하게 결합시킬 수 있는 잇점에도 불구하고, 앞서 언급한 수동 조립 공정과 마찬가지로 생산성이 현저히 결여되는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈의 조립 공정에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 중공형의 본체 상단부에 진공 튜브가 연결되고, 하단부에 렌즈 배럴이 장착되는 노즐이 구비되며, 상기 노즐과 결합되어 푸쉬 버튼의 작동에 의해서 회전되는 회전체가 본체 내에 내장됨으로써, 하우징 상단부에 장착되는 렌즈 배럴이 진공압에 의해 노즐에 장착되어 푸쉬 버튼을 이용한 노즐의 회전으로 하우징 상부에 용이하게 결합될 수 있도록 한 렌즈 배럴 조립 장치가 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 원통형의 본체와, 상기 본체의 상단부에 결합된 진공 튜브와, 외주면에 다수의 경사 돌기를 가지며 상기 본체 내부에 장착된 회전체와, 상기 회전체와 연결되어 상기 본체의 하부로 하단부가 노출되게 결합되고, 그 하단부에 렌즈 배럴이 장착되도록 하는 노즐 및 상기 본체 상에 장착되고, 장착 단부가 상기 회전체의 경사 돌기를 탄성적으로 가압하는 푸쉬 버튼을 포함하는 렌즈 배럴 조립 장치가 제공됨에 의해서 달성된다.

상기 본체는, 내부가 중공형으로 구성되고, 외주면 임의 지점에 푸쉬 버튼이 관통 결합된다. 또한, 상기 본체는 상단부에 결합된 진공 튜브를 통해 내부가 계속적인 진공 상태로 유지되며, 하단부에 장착된 노즐을 통해 내부 진공압에 의한 흡입 압력을 발생시킨다.

또한, 상기 본체 내에 장착된 회전체는 원통형으로 구성되며, 외주면에 그 길이 방향을 따라 다수개의 경사 돌기가 돌출 형성된다. 이때, 상기 회전체는 본체의 내부에 회전 가능하게 결합되어야 한다.

또한, 상기 본체의 하부에는 하단부가 본체의 외측으로 노출되게 노즐이 장착되며, 상기 노즐의 상단부는 회전체의 하부와 결합되어 상기 회전체의 회전 방향을 따라 회전한다.

그리고, 상기 본체에 장착된 푸쉬 버튼은 탄성 스프링에 의해 지지되며, 그 삽입 단부측이 회전체의 경사 돌기 일면을 가압하여 회전체가 일방향으로 회전되도록 한다.

이와 같이 구성된 렌즈 배럴 조립 장치는, 상기 본체에 결합된 진공 튜브를 통해 발생되는 진공압에 의해서 상기 노즐의 하단부에 렌즈 배럴이 밀착 결합되며, 푸쉬 버튼의 작동에 의해서 회전체와 연결된 노즐을 일방향으로 회전시켜 렌즈 배럴이 하우징의 상부에 나사 결합될 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.

이때, 상기 회전체와 노즐은 일체로 구성되거나 별도의 부재가 상호 밀착 결합되어 회전체의 회전 방향을 따라 회전하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 렌즈 배럴 조립 장치는 본체 상단부에 진공 튜브가 연결되고, 하단부에 노즐이 장착되며, 상기 본체 내부가 진공 상태 로 유지된 상태에서 본체 내에 노즐과 결합된 회전체를 푸쉬 버튼을 이용하여 회전시킴으로써, 하우징 상부에 렌즈 배럴을 용이하게 결합할 수 있고, 작업 속도를 향상시킬 수 있음에 따라 생산성이 증가되는 장점이 있으며, 비교적 작은 크기의 카메라 모듈의 조립 과정에서 발생되는 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있는 작용효과가 발휘된다.

본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치의 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 3은 본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치의 I-I 선 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치의 Ⅱ-Ⅱ단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 렌즈 배럴 조립 장치(100)는 진공 튜브(120)가 상단부에 결합된 본체(110)와, 상기 본체(110) 내부에 장착되며, 외주면에 다수의 경사 돌기(131)를 가지는 회전체(130)와, 상기 회전체(130)와 연결되어 하단부가 본체(110)의 하부로 돌출되게 장착된 노즐(140)로 구성된다.

상기 본체(110)는 내부가 비어 있는 원통형으로 구성되며, 상부에 장착된 캡(111)의 중앙부에 진공 튜브(120)가 결합된다. 또한, 상기 본체(110)의 외주면 임의 지점에는 탄성 스프링(S)이 개재된 푸쉬 버튼(150)이 장착된다.

또한, 상기 본체(110)는 내부에 푸쉬 버튼(150)의 작동에 의해서 회전되는 회전체(130)가 장착된다. 이때, 상기 회전체(130)는 중공형으로 구성되어 외주면에 그 길이 방향을 따라 다수개의 경사 돌기(131)가 돌출 형성된다.

상기 회전체(130)는 상, 하단부가 원통형 본체(110)의 내부에 상, 하단부에 지지되며, 상기 본체(110) 내부에서 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 상기 회전체(130)는 상단부와 본체(110)의 상부 저면 사이에 베어링(160)이 장착되어 경사 돌기(131)를 가압하는 외력에 의해서 회전이 가능하도록 구성됨이 바람직하다.

이때, 상기 회전체(130)의 경사 돌기(131)에 가해지는 외력은 본체(110)에 장착된 푸쉬 버튼(150)을 통해 이루어지게 되며, 상기 푸쉬 버튼(150)이 스프링(S)의 작용에 의해 탄성적으로 가압되는 외력에 의해 회전체(130)의 연속적인 회전이 이루어지게 된다.

또한, 상기 회전체(130)는 하단부에 노즐(140)이 결합되는 데, 상기 노즐(140)은 회전체(130) 하단부에서 하부로 연장되어 일체로 성형되거나 별도의 원통형 부재로 구성되어 상기 회전체(130) 하단부에 밀착 결합됨으로써, 상기 회전체(130)가 회전됨에 의해서 동시에 회전된다.

한편, 상기 노즐(140)은 하단부가 본체(110)의 하부 외측으로 돌출되게 결합되어 그 돌출측 단부에 렌즈 배럴(200)이 결합되도록 한다.

상기 노즐(140)에 결합되는 렌즈 배럴(200)은 노즐(140) 단부에서 발생되는 흡입 압력을 통해 그 하단부에 밀착 결합되는 바, 상기 노즐(140)을 통한 흡입 압력은 진공 상태로 유지되는 본체(110) 내의 진공압 유지에 의해서 지속적으로 유지 되며, 본체(110) 내의 상부에 결합된 진공 튜브(120)를 통해 본체(110) 내의 진공압이 조절된다.

다음, 도 6은 본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치에 적용되는 회전체의 회전 구조에 관한 것으로서, 본 발명의 렌즈 배럴 조립 장치(100)는 본체(110) 내부에 베어링(160) 결합에 의해서 회전 가능하게 결합된 회전체(130)의 경사 돌기(131)의 일면을 본체(110) 상에 관통 결합된 푸쉬 버튼(150) 단부가 가압함에 의해서 회전체(130)가 회전될 수 있도록 한다.

상기 회전체(130)는 각 경사 돌기(131)의 경사면(132)에 접촉된 푸쉬 버튼(150)이 눌려지면, 상기 푸쉬 버튼(150)에 가해지는 외력에 의해 경사 돌기(131)의 경사면(132)이 밀리면서 회전체(130)가 한 스텝씩 회전하게 된다.

즉, 도 6의 (a) 내지 (d)에 도시된 일련의 순서대로 푸쉬 버튼(150)을 눌러 그 단부가 회전체(130)에 형성된 경사 돌기(131)의 경사면(132)에 접촉되도록 함과 동시에 가해지는 외력에 의해 회전체(130)의 한 스텝 회전이 이루어진다.

이때, 상기 경사 돌기(131)의 경사면(132)의 길이와 각도는 한 스텝씩 회전하는 회전체(130)의 회전 각도에 따라 설정되며, 대략 한 스텝씩 회전체(130)가 회전될 때 60°씩 회전되도록 경사 돌기(131)의 경사면(132) 길이와 각도가 설정됨이 바람직하다.

또한, 상기 푸쉬 버튼(150)은 외력을 가함에 따른 회전체(130)의 한 스텝 회전 후, 그 단부가 다음 경사 돌기(131)의 경사 단부(133)에 걸리도록 구성됨으로 써, 한 스텝 이상의 과도한 회전이 방지되도록 할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 렌즈 배럴 조립 장치(100)의 작동 구조를 간략하게 살펴보면, 먼저 작업자는 본체(110)에 연결된 진공 튜브(120)를 통해 본체(110) 내부 진공 상태가 유지되도록 하고, 본체(110) 하부로 노출된 노즐(140)을 렌즈 배럴(200)의 상부에 위치시켜 상기 노즐(140)의 하단부에 렌즈 배럴(200)이 밀착 결합되게 한다.

이 후, 상기 렌즈 배럴(200)이 결합된 본체(110)를 하우징(도면 미도시) 상부로 이동시켜 상기 노즐(140)에 부착된 렌즈 배럴(200) 하단부를 하우징 상부에 정렬시킨 후, 상기 본체(110) 일측면에 장착된 푸쉬 버튼(150)을 눌러 본체(110) 내부의 회전체(130)를 회전시키고, 이와 연결된 노즐(140)을 회전시킴에 의해서 상기 렌즈 배럴(200)이 하우징의 상단부와 나사 결합이 이루어지도록 한다.

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.

도 1은 COB 방식으로 조립되는 카메라 모듈의 조립 사시도.

도 2는 노브를 이용한 종래 카메라 모듈의 조립 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치의 I-I 선 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 렌즈 배럴 조립 장치의 Ⅱ-Ⅱ단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110. 본체 111. 캡

120. 진공 튜브 130. 회전체

131. 경사돌기 140. 노즐

150. 푸쉬 버튼 200. 렌즈 배럴

Claims

원통형의 본체;

상기 본체의 상단부에 결합된 진공 튜브;

외주면에 다수의 경사 돌기를 가지며, 상기 본체 내부에 회전 가능하게 장착된 회전체;

상기 회전체와 연결되어 상기 본체의 하부로 하단부가 노출되게 결합되고, 그 하단부에 렌즈 배럴의 상부가 결합되는 노즐; 및

상기 본체의 외주면 임의 지점에 관통 결합되고, 장착 단부가 상기 회전체의 경사 돌기를 탄성적으로 가압하는 푸쉬 버튼;

을 포함하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제1항에 있어서,

상기 본체는, 상단부에 캡이 장착되고, 상기 캡의 중앙부에 상기 진공 튜브가 결합된 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제1항에 있어서,

상기 본체는, 내부가 중공형으로 구성되어 상기 진공 튜브를 통한 발생되는 진공압에 의해 내부가 진공 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전체는, 중공을 가지는 원통형으로 구성되어 원주면 상에 그 길이 방향을 따라 경사면을 갖는 다수개의 경사 돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제4항에 있어서,

상기 회전체는, 상단부와 상기 본체에 복개된 캡의 저면 사이에 베어링이 장착되어 상기 경사 돌기에 가해지는 외력에 의해서 회전되도록 한 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제1항에 있어서,

상기 푸쉬 버튼은, 탄성 스프링에 의해 지지되되어 그 삽입 단부측이 상기 회전체의 경사 돌기 일면이 탄성적으로 가압되도록 한 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제4항에 있어서,

상기 회전체는, 상기 푸쉬 버튼의 삽입 단부가 상기 경사 돌기의 경사면에 탄성적으로 접촉되도록 하고, 상기 경사면에 가해지는 외력에 의해 한 스텝씩 회전하는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제7항에 있어서,

상기 회전체의 회전시 한 스텝은 60°의 회전 각도를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제1항에 있어서,

상기 노즐은, 상기 회전체의 하부와 결합되어 상기 회전체의 회전 방향을 따라 회전되는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.
제9항에 있어서,

상기 노즐은, 상기 회전체의 하단부에서 하부로 연장되어 일체로 성형되거나 별도의 원통형 부재로 구성되어 상기 회전체 하단부에 밀착 결합된 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴 조립 장치.