KR100934365B1 - Auto Focus Camera Module - Google Patents

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KR100934365B1 KR1020080029027A KR20080029027A KR100934365B1 KR 100934365 B1 KR100934365 B1 KR 100934365B1 KR 1020080029027 A KR1020080029027 A KR 1020080029027A KR 20080029027 A KR20080029027 A KR 20080029027A KR 100934365 B1 KR100934365 B1 KR 100934365B1
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Abstract

본 발명은 카메라 모듈에서 화상의 초점을 리니어하게 조정하여 정교한 사진을 만드는데 사용되는 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조에 관한 것으로, 형상기억합금 와이어에 전류가 흐르게 되는 경우 렌즈 홀더부의 슬릿을 따라 렌즈모듈의 돌출부를 상향 이동시킴으로써 렌즈모듈을 상향이동시키고, 형상기억합금 와이어에 전류가 흐르지 않는 경우에 돌출부에 연결된 스프링에 의하여 렌즈모듈을 하향 이동시키도록 한다.The present invention relates to a structure of an auto focusing camera module that is used to linearly adjust the focus of an image in a camera module to make an elaborate photograph. When a current flows in a shape memory alloy wire, The lens module is moved upward by moving the protrusion upward, and when the current does not flow in the shape memory alloy wire, the lens module is moved downward by a spring connected to the protrusion.

Description

자동 초점 조절 카메라 모듈{Auto Focus Camera Module}Auto Focus Camera Module

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a camera module according to an embodiment of the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a structure of an auto focusing camera module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 상기 도 2의 A-A'선의 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a structure of an auto focusing camera module according to another embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에서 케이스 제거된 상태의 상면도이다.5 is a top view of the case removed in FIG.

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the structure of an auto focusing camera module according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

도 8은 도 7에서 렌즈모듈만을 분리하여 도시한 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating only the lens module of FIG. 7.

본 발명은 카메라 모듈에서 화상의 초점을 리니어하게 조정하여 정교한 사진 을 만드는데 사용되는 자동 초점 조절 카메라 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정량의 전류를 흘려주면 수축하는 특성을 가진 형상기억합금 특히, 니티놀 와이어의 특성을 이용하여 렌즈 모듈을 자동적으로 움직이게 하여 초점을 맞추어 주는 카메라 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to an autofocus camera module used to linearly adjust the focus of an image in a camera module to make an elaborate photograph, and more particularly, to a shape memory alloy having a property of shrinking when a certain amount of current is applied. It relates to a camera module that focuses by automatically moving the lens module using the characteristics of the wire.

최근 핸드폰 폰 카메라는 화소경쟁을 넘어 기능경쟁 단계로 진입하고 있다. 특히 200만 화소급 이상에서는 화소보다는 화상의 질은 높이기 위한 기능이 중시되고 있는 실정이다. 이에 따라 자동초점, 광학 줌 등의 기능은 보편화보고 수요가 급증할 것으로 예상되고 있다. Recently, cell phone cameras have entered the functional competition phase beyond pixel competition. In particular, more than 2 million pixels, the ability to improve the quality of the image rather than the pixel is a situation that emphasizes. As a result, demand for autofocus and optical zoom is expected to surge.

자동초점기능은 스테핑모터(Stepping Motor), 압전선형모터, 보이스코일모터(Voice Coil Motor) 등을 이용하여 렌즈모듈을 이동시킴으로써 초점을 맞추는 기능으로 부품 면에서 본다면 렌즈 모듈과 구동기구로 나눌 수 있다. 자동초점 알고리즘에는 피사체에 빛이나 초음파를 되쏘아 거리를 감지하는 능동형과 이미지 출력신호의 주파수 성분을 분석하여 최상의 영상이 맺히도록 렌즈를 이동하는 수동형이 있으나, 휴대전화용 카메라 모듈과 같은 소형 모듈을 사용하는 분야에서는 대부분 수동방식을 채용하고 있다. 자동초점기구는 방향신호와 초점구동신호에 대응하여 렌즈모듈 전체를 이동시키는데, 이때 이동량은 0.4mm 내외이다. The auto focus function is a function that focuses by moving the lens module using a stepping motor, a piezoelectric motor, and a voice coil motor.It can be divided into a lens module and a driving mechanism in terms of parts. . There are two types of autofocus algorithms: active to detect the distance by returning light or ultrasonic waves to the subject, and passive to move the lens to obtain the best image by analyzing the frequency component of the image output signal. Most of the fields used are manual. The auto focusing mechanism moves the entire lens module in response to the direction signal and the focus driving signal, and the movement amount is about 0.4 mm.

도 1에서는 종래 기술의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 것으로서 이미지센서(1)가 전도성 메탈 와이어(2)로 인쇄회로 기판(3) 상에 장착되어 있고 이 위에 설치되는 카메라 모듈의 구조에 대한 단면도이다.1 schematically shows a structure of a camera module according to an embodiment of the prior art, in which an image sensor 1 is mounted on a printed circuit board 3 with a conductive metal wire 2 and installed thereon. The cross section for the structure.

종래의 렌즈 모듈을 이동시키면서 초점을 조절하는 방식은 렌즈 홀더부(5)와 렌즈 모듈(6)을 나사 방식으로 체결하여 회전하면서 상하의 이동을 조절하는 방식을 채택하고 있다. 그러나 이러한 방식은 렌즈모듈(6) 전체를 이동시키고, 렌즈 모듈의 외곽부의 크기를 줄이는 것과 나사 홈과 그에 맞는 나삿니의 폭을 좁혀서 제작하는 방식의 한계가 있어 렌즈 모듈의 이동을 극도로 미세하게 조절하기에는 큰 어려움이 있다.The conventional method of adjusting the focus while moving the lens module adopts a method of adjusting the vertical movement while rotating by fastening the lens holder part 5 and the lens module 6 by a screw method. However, this method has the limitation of moving the entire lens module 6, reducing the size of the outer portion of the lens module, and narrowing the screw groove and the width of the corresponding thread, so that the movement of the lens module is extremely finely controlled. There is a great difficulty to do.

고화소 폰에서 자동초점기능을 구현하기 위해서는 구동기구를 필수적으로 채용해야하나, 소형화하는데 어려움이 따르기 때문에 전용 구동기구의 개발이 지연되어 왔다. 그동안 구동기구의 개발이 지연되어온 데는 소형화에 따른 기술적인 어려움 뿐 아니라 성능대비 가격 면에서 커다란 메리트가 없다는 점도 크게 작용하고 있다. In order to implement an autofocus function in a high-pixel phone, a driving mechanism must be adopted as essential, but development of a dedicated driving mechanism has been delayed due to difficulty in miniaturization. In the meantime, the development of the drive mechanism has been delayed, not only because of the technical difficulties due to the miniaturization but also because there is no significant merit in terms of performance and price.

현재 카메라폰에서 채용되고 있는 구동기구 방식들의 특징을 아래 표1과 같다.The characteristics of the drive mechanisms currently employed in camera phones are shown in Table 1 below.

(표 1)Table 1

항목   Item Stepping motor   Stepping motor Voice coil motor    Voice coil motor 압전 선형 모터    Piezoelectric linear motor 원리   principle 한번에 일정 각을 회전하는 모터와 기어가 맞물려 기계적으로 구동Mechanically driven by gear and motor that rotates a certain angle at a time 자극 사이에 놓인 코일에 전류를 흐르게 하여 경통을 직접 구동Directly drives the barrel by passing current through a coil placed between the poles 압전성 세라믹의 단순 진동을 선형운동으로 바꿔서 구동Drives simple vibrations of piezoelectric ceramics into linear motion 신뢰성  responsibility          ◎            △ ×          × 소형화  Miniaturization          △            ○           ◎ 통제기능 Control function          ○            ◎           ○ 해상도   resolution          ○            ◎           ○ 소비전력 Power Consumption          ○            ○           ○ 가격   price          △            ○ ×          ×

(◎:매우좋음 ○:좋음 △:보통 ×:나쁨)(◎: Very good ○: Good △: Normal ×: Bad)

상기의 오토 포커싱 구동 방식들 중에서 일방의 방식이 타방의 방식에 비해 절대적으로 유리하다고 말할 수 없으며, 단점을 최소화하는 동시에 가격 경쟁력을 갖춰야만 어느 쪽이든 시장을 주도할 수 있을 것이다. Of the above auto focusing driving methods, one of the methods cannot be said to be absolutely advantageous over the other method, and both of them can lead the market only by minimizing disadvantages and having a price competitiveness.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 경박단소형의 촬영 기기에 사용되는 렌즈의 자동 초점 구동방식에 대한 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경박단소형에 적용되면서도 생산성에 있어서 가격 경쟁력이 있는 자동 초점 구동 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problem of the autofocus driving method of a lens used in the conventional light and small short photographing device as described above, and is applied to the light and small short size, yet has a cost-effective autofocus. To provide a driving camera module.

본 발명의 다른 목적은 외부 온도변화에 민감한 형상기억합금 와이어에 외부 온도 변화를 보상하는 제어된 전원을 인가하여 일정하게 수축,이완하게 하는 형상기억합금 와이어의 특성을 이용하여 카메라와 같은 경박단소형의 촬영기기에 있어서 렌즈 초점을 자동적으로 간편하고 효율적으로 조절하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to apply a controlled power source to compensate for changes in external temperature to the shape memory alloy wires sensitive to external temperature changes, and to utilize the characteristics of the shape memory alloy wires to shrink and relax constantly. This is for automatically and easily adjusting the lens focus in a photographing device.

본 발명의 또 다른 목적은 기존 기술들이 가지고 있었던 별도의 자동초점 조절용 경통을 사용하지 않고 바로 카메라 모듈 제작공정에서 렌즈 홀더와 연결하여 자동초점 구동기구를 작동하게 함으로써 소형화의 문제점을 해결하고 공정을 최소화시킨 초저가의 자동 초점 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to solve the problem of miniaturization and minimize the process by operating the autofocus drive mechanism by directly connected to the lens holder in the camera module manufacturing process without using a separate autofocus adjustment barrel that the existing technologies had It is to provide an ultra low cost auto focus camera module.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 특징은 내부에 설치홀을 가지며 벽면에 적어도 하나 이상의 슬릿을 가지는 렌즈 홀더부; 상기 렌즈 홀더부의 설치홀에 안착되며, 상기 슬릿을 통과하여 상기 렌즈 홀더부의 외부로 돌출되는 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부가 상기 슬릿을 따라 상하 이동됨에 따라서 상기 설치홀의 내부에서 상하 이동되는 렌즈 모듈; 인가되는 전원의 크기에 따라 수축 또는 이완 되며, 수축시 상기 돌출부에 상승시키는 힘이 작용하도록 연결되는 형상기억합금 와이어; 및 상기 형상기억합금 와이어가 이완시에 상기 돌출부를 하향 이동시키도록 상기 돌출부에 설치되는 탄성부재를 포함하는 것이다.Features of the present invention to achieve the above object is a lens holder having an installation hole therein and at least one or more slits on the wall; A lens module seated in an installation hole of the lens holder part, having a protrusion through the slit to protrude out of the lens holder part, and moving up and down in the installation hole as the protrusion moves up and down along the slit; A shape memory alloy wire which contracts or relaxes according to the size of the applied power, and is connected so that a force for raising the protrusion is applied upon contraction; And an elastic member installed on the protrusion to move the protrusion downward when the shape memory alloy wire is relaxed.

또한, 본 발명에서 상기 렌즈 홀더부는 원통부를 구비하며, 상기 원통부에는 대향되는 2개의 슬릿이 형성되고, 상기 렌즈 모듈에는 2개의 돌출부가 형성되고, 각각의 돌출부는 상기 슬릿들을 통과하여 외부로 돌출되고, 상기 형상기억합금 와이어의 양단이 상기 돌출부의 각각에 설치되며, 상기 형상기억합금 와이어의 일부가 상기 원통부의 상부에 접촉되도록 하여 상기 형상기억합금 와이어가 수축시에 상기 돌출부들에 상향되는 힘을 가하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the lens holder portion has a cylindrical portion, two cylindrical slits are formed on the cylindrical portion, two projections are formed on the lens module, and each projection protrudes outward through the slits. And both ends of the shape memory alloy wire are provided at each of the protrusions, and a portion of the shape memory alloy wire is in contact with the upper portion of the cylindrical portion, so that the shape memory alloy wire is upwardly raised to the protrusions when contracted. It is preferable to add.

또한, 본 발명에서 상기 돌출부와 상기 렌즈 홀더부를 포함하는 비가동부분 사이에는 상기 돌출부를 하향시키는 복원력을 갖는 탄성부재가 설치되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that an elastic member having a restoring force for lowering the protrusion is provided between the protrusion and the non-moving portion including the lens holder.

또한, 본 발명에서 상기 렌즈 홀더부는 원통부를 구비하며, 상기 원통부에는 하나의 슬릿이 형성되고, 상기 렌즈 모듈에는 하나의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 상기 슬릿을 통과하여 외부로 돌출되고, 상기 형상기억합금 와이어의 양단은 상기 렌즈 홀더부를 포함하는 비가동부분에 각각 설치되고, 상기 형상기억합금 와이어의 길이 중심에 상기 돌출부가 접촉되도록 설치되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the lens holder portion has a cylindrical portion, one slit is formed in the cylindrical portion, one projection is formed in the lens module, the protrusion passes through the slit and protrudes outward, Both ends of the shape memory alloy wire may be installed at non-moving portions including the lens holder part, and the protrusions may be installed to contact the length center of the shape memory alloy wire.

또한, 본 발명에서 상기 돌출부와 상기 렌즈 홀더부를 포함하는 비가동부분 사이에는 상기 돌출부를 하향시키는 복원력을 갖는 탄성부재가 설치되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that an elastic member having a restoring force for lowering the protrusion is provided between the protrusion and the non-moving portion including the lens holder.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기의 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 다만 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in adding reference numerals to the components of the following drawings, the same components should have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, but it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 상기 도 2의 A-A'선의 단면도이다.2 is a perspective view illustrating a structure of an auto focusing camera module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.

도 2 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 자동 초점 조절 카메라 모듈은 회로 기판(30) 위에 베이스(52)와 베이스(52)의 상부에 연장 형성되는 원통부(51)로 이루어진 렌즈 홀더부(50)와, 렌즈 홀더부(50)의 중심에 형성된 설치 홀의 내부에 설치되는 렌즈 모듈(60)과. 이미지 센서(10), IR 필터(40), 전도성 메탈 와이어(20)를 포함한다.2 to 3, the auto focusing camera module of the present invention includes a lens holder part 50 including a base 52 and a cylindrical part 51 formed on an upper portion of the base 52 on a circuit board 30. And a lens module 60 installed in the installation hole formed at the center of the lens holder part 50. An image sensor 10, an IR filter 40, and a conductive metal wire 20.

렌즈 홀더부(50)의 원통부(51)의 벽면에는 대향되게 형성되는 두 개의 슬릿(53), (54)가 소정의 길이만큼 상하로 형성되어 있고, 슬릿(53), (54)이 형성된 연장선 상의 외주면의 상단부에는 2개의 지지 바(55), (56)가 돌출 형성된다. 또한, 원통부(51)의 외주면의 슬릿(53)과 슬릿(54)이 형성된 중간부위에는 걸림 바(57)가 돌출 형성된다. On the wall surface of the cylindrical part 51 of the lens holder part 50, two slits 53 and 54 which are formed to face each other are formed up and down by a predetermined length, and the slits 53 and 54 are formed. Two support bars 55 and 56 protrude from the upper end of the outer circumferential surface on the extension line. In addition, a locking bar 57 protrudes from an intermediate portion where the slit 53 and the slit 54 of the outer circumferential surface of the cylindrical portion 51 are formed.

또한, 렌즈 모듈(60)의 외주면에는 슬릿(53), (54)을 통과하여 원통부(51)의 외측으로 돌출되는 돌출부(61), (62)가 설치되며, 내부에 다양한 렌즈가 설치된다.In addition, the outer peripheral surface of the lens module 60 is provided with protrusions 61 and 62 which protrude to the outside of the cylindrical portion 51 through the slits 53 and 54, and various lenses are installed therein. .

돌출부(61), (62)의 단부에는 스프링(81), (82)가 각각 설치된다. 스프 링(81), (82)는 하단이 베이스(52)의 상부면에 고정되고, 상단은 돌출부(61), (62)에 각각 고정되며, 전도성 재질로 이루어진다. 또한, 돌출부(61)와 돌출부(62)에는 형상기억합금 와이어(90)의 시단과 종단이 연결된다. 이때 형상기억합금 와이어(90)의 시단과 종단은 각각 스프링(81), (82)과 전기적으로 접속되도록 연결되어 스프링(81), (82)에 전원이 공급되게 되면 형상기억합금 와이어(90)에 전류가 흘러 형상기억합금 와이어(90)의 양단에 전위차에 의하여 길이가 가변되도록 한다. Springs 81 and 82 are provided at the ends of the protrusions 61 and 62, respectively. The springs 81 and 82 are fixed at the lower end to the upper surface of the base 52, and the upper ends are fixed to the protrusions 61 and 62, respectively, and are made of a conductive material. In addition, the start and end of the shape memory alloy wire 90 is connected to the protrusion 61 and the protrusion 62. At this time, the start and end of the shape memory alloy wire 90 is connected to the electrical connection with the spring 81, 82, respectively, when the power is supplied to the spring 81, 82, the shape memory alloy wire 90 An electric current flows in such a way that the length of the shape memory alloy wire 90 is varied by a potential difference.

형상기억합금 와이어(90)은 양단의 전위차에 의하여 길이가 가변되는 재질로 이루어지며, 리티놀 와이어로 이루어지는 것이 바람직하다.The shape memory alloy wire 90 is made of a material whose length is varied by a potential difference between both ends, and is preferably made of lintinol wire.

형상기억합금 와이어(90)는 돌출부(61)에 시단을 갖으며, 지지 바(55)에서 하향 절곡된 후 걸림 바(57)에서 상향 절곡된 후 지지 바(56)에서 하향 절곡되어 걸림부(62)에서 종단된다. 따라서 형상기억합금 와이어(90)에 전위차가 가해져 길이가 줄어들게 되면 형상기억합금 와이어(90)에 의하여 돌출부(61), (62)는 상향이동되고, 결국 렌즈 모듈(60)이 상향으로 이동되게 된다. 이 상태에서 형상기억합금 와이어(90)에 전위차가 가해지지 않는 경우에는 스프링(81), (82)의 복원력에 의하여 돌출부(61), (62)는 하향 이동되게 되고, 결국 렌즈 모듈(60)은 하향이동된다.The shape memory alloy wire 90 has a start end at the protrusion 61 and is bent downward at the support bar 55 and then bent upward at the latch bar 57 and then bent downward at the support bar 56 to be hooked ( Terminating at 62). Therefore, when the potential difference is applied to the shape memory alloy wire 90 and the length is reduced, the protrusions 61 and 62 are moved upward by the shape memory alloy wire 90, so that the lens module 60 is moved upward. . When no potential difference is applied to the shape memory alloy wire 90 in this state, the protrusions 61 and 62 are moved downward by the restoring force of the springs 81 and 82, and eventually the lens module 60 Moves downward.

이와 같이 형상기억합금 와이어(90)과 스프링에 의하여 렌즈 모듈(60)을 미세하게 조정할 수 있으며, 온도 보상 제어 시스템을 구비하게 하여 외부 환경 온도에 따라 달라지는 형상기억합금 와이어(90)의 수축률을 보정할 수 있게 된다. As such, the lens module 60 may be finely adjusted by the shape memory alloy wire 90 and the spring, and the temperature compensation control system is provided to correct the shrinkage ratio of the shape memory alloy wire 90 that varies according to the external environment temperature. You can do it.

형상기억합금 와이어(90)은 니티놀 와이어로 제작되며 그 두께, 길이는 한정되지 않지만 두께 25㎛ 내지 500㎛, 길이 2 mm 내지 50mm가 바람직할 것이며 수축 한도량은 25㎛ 내지 1000㎛인 것이 바람직하다.The shape memory alloy wire 90 is made of nitinol wire, and its thickness and length are not limited, but a thickness of 25 μm to 500 μm and a length of 2 mm to 50 mm is preferable, and the shrinkage limit is preferably 25 μm to 1000 μm. .

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4에서 케이스 제거된 상태의 상면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a structure of an auto focusing camera module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a top view of the case removed in FIG. 4.

도 4와 도 5에 도시된 렌즈 홀더부(50)에는 슬릿(58)이 하나 형성되고, 렌즈 모듈(60)에는 슬릿(58)을 통과하여 외부로 돌출되는 돌출부(63)가 한 개 형성되고, 돌출부(63)와 베이스(52) 사이에는 스프링(80)이 연결된다.One slit 58 is formed in the lens holder part 50 illustrated in FIGS. 4 and 5, and one projection 63 is formed in the lens module 60 to protrude outward through the slit 58. , The spring 80 is connected between the protrusion 63 and the base 52.

도 2 및 도 3의 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조는 형상기억합금 와이어(90)의 양 끝단에 스프링을 연결하고 전원을 공급하는 것인 반면, 도 4 및 도 5의 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈 구조에서는 전도성 재질의 스프링(80)은 렌즈 모듈(60)의 돌출부(63)와 베이스(52) 사이에 연결한다. 또한, 형상기억합금 와이어(90)은 케이스(100)의 상부에 시단(110)과 종단(110')을 갖으며 중간부가 돌출부(63)에 걸쳐 절곡되도록 하고, 형상기억합금 와이어(90)의 시단과 스프링(80)의 하단 사이에 전위차를 가하고, 형상기억합금 와이어(90)의 종단과 스프링(80)의 하단 사이에 전위차를 가하여 스프링과 형상기억합금 와이어(90)에 전류가 흐르도록 하여 렌즈 모듈(60)을 미세 이동시킨다.While the structure of the auto focusing camera module according to the embodiment of FIGS. 2 and 3 is to connect springs to both ends of the shape memory alloy wire 90 and to supply power, the embodiment of FIGS. 4 and 5 According to the auto focus camera module structure, the conductive material spring 80 is connected between the projection 63 and the base 52 of the lens module 60. In addition, the shape memory alloy wire (90) has an upper end (110) and an end (110 ') on the upper portion of the case 100, so that the middle portion is bent over the projection (63), the shape of the memory alloy wire (90) A potential difference is applied between the start end and the lower end of the spring 80, and a potential difference is applied between the end of the shape memory alloy wire 90 and the lower end of the spring 80 so that current flows through the spring and the shape memory alloy wire 90. The lens module 60 is moved finely.

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 카메라 모듈의 구조를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the structure of an auto focusing camera module according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면 도 1의 일반적인 공지된 카메라 모듈 구조에 본 발명의 기술을 적용시켜 자동 초점 제어를 구현한 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the auto focus control is implemented by applying the technique of the present invention to the general known camera module structure of FIG. 1.

즉, 도 1의 일반적인 카메라 모듈 패키지 공정을 모두 끝낸 다음, 렌즈 모 듈(60)의 나사선 상부에 형상기억합금 와이어(90)와 함께 탄성을 가진 강철선(120)을 적어도 0.5회 이상 감아서 양단에 전위차를 인가하여 형상기억합금 와이어(90)에 전류를 흐르게 하는 구조로 이루어진다. 형상기억합금 와이어(90)로 전류가 흐르게 되면 형상기억합금 와이어(90)가 수축 또는 이완함에 따라 렌즈 모듈(60)을 나사선 방향으로 좌우로 회전하면서 이동하게 함으로써 렌즈모듈의 위치를 조절하여 초점을 맞추는 구조이다. 이때, 형상기억합금 와이어(90)에 전류가 흐르지 않는 경우에는 탄성을 갖는 강철선(120)의 복원력에 의하여 원래 자리로 회전 이동하게 된다.That is, after completing the general camera module package process of FIG. 1, the elastic steel wire 120 together with the shape memory alloy wire 90 on the screw thread of the lens module 60 is wound at least 0.5 times at both ends. The potential difference is applied to the shape memory alloy wire 90 to flow a current. When the current flows through the shape memory alloy wire 90, the shape memory alloy wire 90 is moved by rotating the lens module 60 left and right in a screw direction as the contraction or relaxation of the shape memory alloy wire 90 adjusts the focus of the lens module. It is a matching structure. At this time, when the current does not flow in the shape memory alloy wire 90 is rotated to the original position by the restoring force of the steel wire 120 having elasticity.

상기 형상기억합금 와이어(90)를 나사선 상부로부터 감을 경우 1회 이상의 권선은 나사선 방향(spiral)으로 아래로 휘감아 내려가는 것이 바람직하다.When the shape memory alloy wire 90 is wound from the upper part of the thread, it is preferable that one or more windings are wound down in the spiral direction (spiral).

본 발명에서는 기존의 카메라 모듈 공정의 변화 없이도 간단하고 편리한 공정을 한 번 더 추가하여 마이크로미터 단위의 미세 초점 조절이 가능하게 할 수 있다.In the present invention, a simple and convenient process can be added once more without changing the existing camera module process to enable fine focus adjustment in units of micrometers.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면 새로운 카메라 모듈 구조를 생산하지 않고서라도 기존의 카메라 모듈을 사용하여 자동 초점 제어 과정을 적용할 수 있어 활용성과 경제성을 제고할 수 있는 효과가 기대된다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, it is possible to apply an auto focus control process using an existing camera module without producing a new camera module structure, thereby improving the usability and economy.

본 발명의 일 실시예들에 따른 구조들은 모두 일반적인 카메라 모듈 패키지 공정 중에 진행할 수 있으며 기존의 카메라 모듈 공정에서 렌즈 조립 후 초점을 맞추는 공정에서 자동 초점 구동기구를 사용할 수 있어 공정 수를 줄일 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 모듈의 소형화를 실현할 수 있으며 가격을 저가로 낮출 수 있는 구조들이다.Structures according to one embodiment of the present invention can all proceed during the general camera module package process, and can reduce the number of processes by using the autofocus drive mechanism in the focusing process after assembling the lens in the existing camera module process In addition to the simple structure, the module can be miniaturized, and the structures can be lowered at a low cost.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도이고, 도 8은 도 7에서 렌즈모듈만을 분리하여 도시한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating only the lens module of FIG. 7.

도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서 렌즈 모듈은 중심에 원형 개구부를 갖는 원판과 원판 하부에 개구부보다 큰 직경을 갖는 원통부로 이루어진 외곽 렌즈 모듈(130)과 외곽 렌즈 모듈(130) 안에 설치되는 내부 렌즈 모듈(150)과 내부 렌즈 모듈(150)의 상부면과 원통 내부와 원판이 형성하는 공간에 설치되는 스프링 형상으로 탄성을 갖는 형상기억합금 와이어(90)로 이루어진다.7 and 8, the lens module is installed in the outer lens module 130 and the outer lens module 130 including a disk having a circular opening at the center and a cylindrical part having a diameter larger than the opening at the bottom of the disk. The inner lens module 150 and the upper surface of the inner lens module 150 and the cylindrical shape and the shape memory alloy wire 90 having a spring shape is installed in the space formed by the disc.

또한, 외곽 렌즈 모듈(130)의 원통부 외주면에는 나사산이 형성되어 있어 렌즈 홀더부(50)의 내벽의 나사산에 나사처럼 돌려서 끼워 놓으면 외곽 렌즈 모듈(130)은 고정되게 되고, 형상기억합금 와이어(90)에 전원이 인가되면 내부 렌즈 모듈(150)만이 전원 인가에 따라 상하로 이동할 수 있게 된다.In addition, a thread is formed on the outer circumferential surface of the cylindrical part of the outer lens module 130, and when the screw is inserted into the thread of the inner wall of the lens holder part 50 like a screw, the outer lens module 130 is fixed and the shape memory alloy wire ( When the power is applied to 90, only the internal lens module 150 may move up and down according to the application of power.

상기 스프링 형상으로 된 형상기억합금 와이어(90)의 탄성으로 인해 내부 렌즈 모듈(15)은 전류가 흐르지 않을 경우 밑으로 고정되게 되고 전원이 인가되면 전류가 형상기억합금 와이어(90)로 흐르게 되어 와이어의 수축으로 인하여 내부 렌즈 모듈은 위로 상승하면서 초점을 맞추게 된다.Due to the elasticity of the spring-shaped shape memory alloy wire 90, the internal lens module 15 is fixed downward when no current flows, and when power is applied, current flows to the shape memory alloy wire 90 so that the wire Due to the contraction of, the inner lens module rises to focus.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 제어 카메라 모듈의 형상기억합금 와이어(90)의 전원 공급장치는 자동 초점 조절 카메라 모듈의 온도 보상에 대한 제어부가 포함될 수 있다.The power supply of the shape memory alloy wire 90 of the auto focus control camera module according to an embodiment of the present invention may include a control unit for temperature compensation of the auto focus control camera module.

이는 형상기억합금 와이어(90)의 수축률이 외부 환경, 특히 온도에 의해 민 감하게 영향 받을 수 있는 점을 감안하여 온도에 따른 작동의 오차 범위를 줄일 수 있도록 제어된 전원을 인가시킬 수 있는 회로를 전원 공급장치에 포함시키는 것이다.This is because the shrinkage of the shape memory alloy wire 90 can be sensitively affected by the external environment, in particular temperature, the circuit that can be applied to the controlled power to reduce the error range of operation according to temperature It is included in the power supply.

이로써 외부의 기온에 따른 니티놀 와이어의 변위 특성변화에 대한에 대한 보상 회로를 접목하여 외부 환경변화에도 불구하고 정교한 마이크로미터(㎛) 단위의 변위 통제가 가능하게 된다. This allows precise micrometer (μm) displacement control in spite of external environmental changes by incorporating a compensation circuit for changes in displacement characteristics of nitinol wires due to external temperature.

상기 형상기억합금 와이어를 이용한 카메라 모듈의 자동초점기구는 일반적인 디지털 카메라 모듈에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 핸드폰 등과 같은 폰 카메라, 감시용 카메라, 로봇에 적용되는 카메라 등 다양한 부분에 모두 적용할 수 있다The automatic focusing mechanism of the camera module using the shape memory alloy wire can be applied not only to a general digital camera module but also to various parts such as a phone camera such as a mobile phone, a surveillance camera, and a camera applied to a robot.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art can vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations can be made.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 렌즈 모듈을 구동함에 있어서 형상기억합금 와이어의 특성을 이용하여 전혀 새로운 방식으로 구동하므로 경박단소형의 카메라 모듈 구조에 적합한 정밀한 자동 초점의 구동을 구현할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the driving of the lens module is driven in a completely new way by using the characteristics of the shape memory alloy wire, it is possible to implement the precise autofocus driving suitable for the light and small camera module structure.

또한 공정상 간편하고도 최소한의 과정만으로 카메라 모듈에서 렌즈 모듈을 움직임을 제어할 수 있으므로 생산 단가를 낮출 수 있어 가격 경쟁력이 있으며 경 제적 가치 창출의 효과를 기대할 수 있다.In addition, since the camera module can control the movement of the lens module in a simple and minimal process, the production cost can be lowered, resulting in price competitiveness and economic value creation.

그리고 일반적인 카메라 모듈의 생산공정에도 적용하여 구현할 수 있으므로 기존의 카메라 모듈 생산공정을 활용하여 제조할 수 있는 이점이 있다.And since it can be applied to the production process of the general camera module, there is an advantage that can be manufactured using the existing camera module production process.

Claims (5)

내부에 설치홀을 가지며 벽면에 적어도 하나 이상의 슬릿을 가지는 렌즈 홀더부;A lens holder having an installation hole therein and having at least one slit on a wall thereof; 상기 렌즈 홀더부의 설치홀에 안착되며, 상기 슬릿을 통과하여 상기 렌즈 홀더부의 외부로 돌출되는 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부가 상기 슬릿을 따라 상하 이동됨에 따라서 상기 설치홀의 내부에서 상하 이동되는 렌즈 모듈; A lens module seated in an installation hole of the lens holder part, having a protrusion through the slit to protrude out of the lens holder part, and moving up and down in the installation hole as the protrusion moves up and down along the slit; 인가되는 전원의 크기에 따라 수축 또는 이완되며, 수축시 상기 돌출부에 상승시키는 힘이 작용하도록 연결되는 형상기억합금 와이어; 및A shape memory alloy wire which contracts or relaxes according to the size of the applied power, and is connected so that a force for raising the protrusion acts upon contraction; And 상기 형상기억합금 와이어가 이완시에 상기 돌출부를 하향 이동시키도록 상기 돌출부에 설치되는 탄성부재를 포함함으로써,By including the elastic member is provided in the protrusion so that the shape memory alloy wire to move the protrusion downwards at the time of relaxation, 상기 인가되는 전원의 크기에 따라서 상기 렌즈 모듈이 리니어하게 이동되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 카메라 모듈.And the lens module is linearly moved according to the magnitude of the applied power. 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈 홀더부는 원통부를 구비하며, 상기 원통부에는 대향되는 2개의 슬릿이 형성되고, 상기 렌즈 모듈에는 2개의 돌출부가 형성되고, 각각의 돌출부는 상기 슬릿들을 통과하여 외부로 돌출되고, 상기 형상기억합금 와이어의 양단이 상기 돌출부의 각각에 설치되며, 상기 형상기억합금 와이어의 일부가 상기 원통부의 상부에 접촉되도록 하여 상기 형상기억합금 와이어가 수축시에 상기 돌출부들에 상향되는 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 카메라 모듈.The method of claim 1, wherein the lens holder portion has a cylindrical portion, two cylindrical slits are formed in the cylindrical portion, two projections are formed in the lens module, each projection is projected out through the slits And both ends of the shape memory alloy wire are provided at each of the protrusions, and a portion of the shape memory alloy wire is in contact with the upper portion of the cylindrical portion, so that the shape memory alloy wire is upwardly raised to the protrusions when contracted. Auto focusing camera module, characterized in that for applying a. 청구항 2에 있어서, 상기 돌출부와 상기 렌즈 홀더부를 포함하는 비가동부분 사이에는 상기 돌출부를 하향시키는 복원력을 갖는 탄성부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 카메라 모듈.The auto focus camera module of claim 2, wherein an elastic member having a restoring force for lowering the protrusion is installed between the protrusion and the non-moving part including the lens holder. 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈 홀더부는 원통부를 구비하며, 상기 원통부에는 하나의 슬릿이 형성되고, 상기 렌즈 모듈에는 하나의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 상기 슬릿을 통과하여 외부로 돌출되고, 상기 형상기억합금 와이어의 양단은 상기 렌즈 홀더부를 포함하는 비가동부분에 각각 설치되고, 상기 형상기억합금 와이어의 길이 중심에 상기 돌출부가 접촉되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 카메라 모듈.The method of claim 1, wherein the lens holder portion has a cylindrical portion, one slit is formed in the cylindrical portion, one projection is formed in the lens module, the protrusion passes through the slit and protrudes outward, Both ends of the shape memory alloy wires are respectively installed on the non-moving part including the lens holder portion, and the auto focusing camera module, characterized in that the projection is installed in contact with the length center of the shape memory alloy wire. 청구항 4에 있어서, 상기 돌출부와 상기 렌즈 홀더부를 포함하는 비가동부분 사이에는 상기 돌출부를 하향시키는 복원력을 갖는 탄성부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 카메라 모듈. The auto focus camera module of claim 4, wherein an elastic member having a restoring force for lowering the protrusion is installed between the protrusion and the non-moving part including the lens holder.
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