KR100980407B1 - 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 광학기기 내에서 렌즈배럴을 이송시키기 위한 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 하우징; 상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일; 상기 하우징 내부에 설치되고, 렌즈군이 내장된 렌즈배럴; 및 상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고, 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하는 이송부재;를 포함하는 엑츄에이터를 제공한다.

카메라 모듈, 렌즈 이송 장치, 하우징, 렌즈배럴, 엑츄에이터, 예압부재

Description

렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈{Lens driving device and camera module}

본 발명은 카메라 모듈용 렌즈 이송 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 카메라 모듈 내에 장착되는 렌즈배럴이 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA : Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어진 엑츄에이터에 의해 선형 이송되도록 함으로써, 접사 및 오토 포커스 기능을 구현할 수 있는 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근에 이르러, 휴대폰이나 PDA 등의 휴대용 단말기에 카메라가 일체형으로 내장된 휴대용 단말기 제품이 주로 출시되고 있으며, 소비자들도 보다 높은 화소와 다양한 기능을 갖는 카메라가 일체형으로 장착된 단말기를 주로 찾고 있는 바, 이와 같은 단말기 내장형 카메라들은 CCD, CMOS 등의 촬상소자에 렌즈를 부착시켜 피사체를 촬상하고 촬상된 피사체 데이터가 소정의 기록매체를 통하여 기록되도록 구성된다.

최근의 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는, 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(CAMERA MODULE)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 700만 화소의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 자동 초점 기능(AF), 광학 줌(OPTICAL ZOOM) 등과 같은 다양한 부가 기능이 구현 가능한 구조로 변화되고 있다.

특히, 자동 초점 기능(AUTOFOCUS : AF) 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, 오토포커싱 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, 단말기 본체내의 카메라 모듈 장착 공간의 부족에 따른 조립성의 어려움이 도출되고 있다.

또한, 가까운 거리의 피사체를 정확한 초점으로 촬영하기 위한 접사 기능은 구동 방식에 따라 자동 또는 수동의 구동 방식이 적용되고 휴대폰에 내장되는 카메라가 소형으로 제작될 수 밖에 없는 특성상 렌즈의 미세한 위치 변화에 의한 초점 조절에 의해 구현된다.

상기 수동 방식의 접사 기능은 자동 구동 방식에 비해 비교적 저렴하고 간단 한 구조를 적용할 수가 있기 때문에 휴대폰용 카메라에 주로 적용되고 있는 바, 현재로서는 렌즈의 초점 조절이 렌즈 외측으로 돌출된 레버에 의해서 렌즈를 직접 구동시키는 구조로 이루어진다.

이와 같은 초점거리 가변에 의한 오토 포커스 기능과 접사 기능을 수행하기 위하여 종래에는 주로 캠 구동 방식이 적용되어 왔으며, 상기 캠 구동 방식은 전자기 모터에 의하여 구동되는 경통과 그 측면에 위치하는 캠 형상의 홈을 따라서 각 렌즈의 상대적인 거리를 변화시켜 각각의 렌즈의 상, 하 구동이 이루어지는 방식이다.

도 1은 종래의 렌즈 구동 구조가 도시된 도면으로서, 미국특허 제6,268,970호(발명의 명칭 : 줌 렌즈 배럴)가 도시되어 있다. 종래의 렌즈 구동 장치는 각 렌즈 그룹(120,130,140)들을 지지하는 프레임들이 있고, 상기 프레임들을 지지하는 캠 튜브(160,170)들을 포함하게 된다. 상기 캠 튜브들은 프레임이 축방향으로 렌즈를 움직이게 하는 기능을 하며, 상기 캠 튜브는 구동 액츄에이터(110)에 의해 구동하게 된다.

이러한 캠 구조의 줌 구동방식은 줌 작동시 캠의 형상에 의하여 각 렌즈의 상대적 위치가 결정된다. 이 때문에 특정 배율에서 초점을 맞추기 위한 초점렌즈 및 구동부가 추가적으로 요구되며, 종감속 기어 및 캠을 따라 움직이는 렌즈 홀딩 구조 등의 구동기구가 복잡해지는 단점이 있다.

도 2는 대한민국 특허공개공보 제2000-55180호(발명의 명칭 : 카메라의 줌 렌즈 매커니즘)에 기재된 종래의 다른 렌즈 구동구조가 도시된 도면으로서, 카메라 바디(200)에 복수의 렌즈로 형성되는 고정렌즈군(201)이 결합되어 있다. 카메라 바디(200)에는 내부에 수납 공간이 형성되어 있고, 이 수납 공간에는 줌 모터(203)가 수납되어 있다. 줌 모터(203)의 축에는 안내 스크류(205)가 결합되어 있으며, 이 안내 스크류(205)의 외주에는 나사산 및 나사홈이 형성되어 있다. 그리고, 안내 스크류(205)의 외주에는 동력 전달을 위한 클립(207)이 결합되어 있다. 상기 클립(207)에는 안내 스크류(205)에 접촉하고 있는 일측이 안내 스크류(205)에 형성된 나사산 및 나사홈과 결합되도록 동일한 형상의 나사산 및 나사홈이 형성되어 있다. 그리고 이 클립(207)의 일측은 줌 배럴(209)과 결합되어 있다. 상기 줌 배럴(209)에는 이동렌즈군(202)이 결합되어 있다. 그리고 상기 줌 배럴(209)은 광축 방향으로 배치되어 있는 가이드 샤프트(211)와 미끄럼 결합되어 있어 광축 방향으로 가이드 샤프트를 따라 이동할 수 있다.

상기와 같이 이루어지는 카메라의 줌 렌즈 메커니즘은 줌 모터(203)가 회전하게 되면 안내 스크류(205)가 역시 회전하게 된다. 이 후에 안내 스크류(205)가 회전되고 이 회전력이 클립(207)을 통하여 직선운동으로 변환된다. 따라서, 클립(207)은 광축방향으로 직선운동을 하게 된다. 클립(207)이 직선 운동을 하게 됨에 따라 줌 배럴(209)이 광축방향을 따라 이동하게 된다. 상기 줌 배럴(209)이 광축 방향을 따라 이동할 때 가이드 샤프트(211)와 접촉된 부분이 미끄럼 이동을 하게 되어 정해진 구간에서 광축 방향으로 왕복 운동을 할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 종래의 줌 렌즈 메커니즘은 전자기 모터를 사용하기 때문에 전자기파의 발생에 문제가 있으며, 이 때문에 소형 통신기기에의 사용이 제한되는 등의 문제점이 지적되고 있다. 또한 전자기 모터를 사용하기 때문에 종감속 기어가 사용되며, 기계적 구조가 복잡하게 된다. 또한, 초점을 맞추기 위하여 줌 렌즈와 초점렌즈가 독립적으로 움직여야 하는 문제도 발생되고 있다.

최근에는 이와 같은 문제점을 극복하고 보다 소형의 광학기기에 줌 기능을 사용하기 위하여 초소형 광학 줌 기구의 개발이 이루어지고 있으며, 이러한 초소형 광학기구는 종래의 전자기 모터에 의한 구동 방식에서 벗어나 압전 소자와 같은 지능형 소자를 주로 사용하고 있는 추세이다. 이와 같이 종래의 모터 구동방식을 대체하게 되면 렌즈를 구동시키기 위한 구동 구조를 단순화 시킬 수 있게 되며, 직접 구동에 의한 고효율화를 실현할 수 있는 장점이 있다.

이런한, 압전 소자를 사용한 줌 렌즈 장치가 도 3과 도 4에 도시되어 있는 바, 도 3은 미국특허 제6,215,605호(발명의 명치 : 구동장치)에 기재된 다른 렌즈 구동 구조가 도시된 도면으로서, 종래의 렌즈 구동장치는 압전소자(311,312)를 베이스 브록(321,322)에 고정시키고 구동환봉(316,317)에 변위를 전달하여, 슬라이드부(331a,332a)에서 발생하는 예압과 렌즈 홀더(331,332)의 관성력, 가속도 효과로서 렌즈(L2,L4)를 이송하게 된다. 상기 압전 소자(312)는 가진 압력의 파형에 따라서 렌즈 홀더가 환봉과 함께 이송되거나 또는 슬라이딩되어 제자리에 머물게 되는 운동을 통해 이송되며, 또한 양방향으로 이송 가능하다.

도 3과 같은 렌즈 구동장치는 도 4에서와 같은 형태로 실제 배열되어 사용되며, 이때 서로 이웃해서 배열되는 압전소자(311a,311b) 중 하나의 변위가 베이스 블록(313)을 통햐여 전달되는 경우 다른 렌즈에 변위가 전달될 우려가 있게 된다. 따라서 베이스 블록(313)에 홈(313g)을 형성하여 압전 소자들 간의 변위 전달을 방지하게 된다. 이러한 홈의 가공은 구조를 복잡하게 하고, 가공의 어려움을 초래하게 됨과 아울러 압전 소자들 간의 변위 간섭 문제를 완전히 제거할 수는 없게 된다.

또한, 상기 압전 소자를 통해 전후로 이동하여 렌즈를 이송시키는 구동 환봉(316,317)의 길이는 압전 소자의 크기에 따라 제한되며, 이러한 구동 환봉의 길이 제약은 렌즈 이송길이의 제약으로 작용하게 됨으로써, 제품 성능에 영향을 미치게 된다.

그리고, 이러한 경우 구동 환봉이 기본적으로 고정되어 있으므로 렌즈가 내장되는 경통의 길이를 가변하는 것이 불가능한 문제가 있으며, 렌즈의 이송길이를 위한 공간 이외에 구동을 위한 요소들이 배열되는 별도의 공간이 필요하게 되어 전체적인 장치의 크기를 소형화시키기 힘든 문제도 있게 된다. 또한 구동환봉에 렌즈부의 일단만이 지지되고 있어, 구동시 렌즈에 비대칭성 변위가 발생하게 되어 불안정한 구동을 일으킬 수 있게 되는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈용 렌즈 이송 장치에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 카메라 모듈 내의 렌즈배럴이 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA : Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어진 엑츄에이터를 통해 선형 이송되도록 함으로써, 접사 및 오토 포커스 기능 구현을 위한 렌즈 이송 장치를 단순화하여 카메라 모듈의 크기를 소형화할 수 있도록 한 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 자기장에 의해 형상 복원되는 마그네틱 형상 기억 합금에 의해서 렌즈배럴이 구동됨으로써, 기계적인 구동기어를 사용하지 않기 때문에 소음 발생을 억제하고 기계적 제어에 의한 동력손실을 최소화할 수 있는 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 엑츄에이터로 자기장에 의해 형상 복원되는 마그네틱 형상 기억 합금을 이용함으로써, 열에 의해 형상 복원되는 형상 기억 합금의 단점인 외부 열에 의해 사용자가 원하지 않는 작동 에러의 발생 및 열에 의한 변형으로 반응 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 의하면, 하우징; 상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일; 상기 하우징 내부에 설치되고, 렌즈군이 내장된 렌즈배럴; 및 상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고, 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하는 엑츄에이터;를 포함하는 렌즈 이송 장치가 제공된다.

여기서, 상기 엑츄에이터는 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 엑츄에이터는, 상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 통과되는 관통홀을 갖는 배럴지지부와, 상기 배럴지지부로부터 절곡 가능하게 방사상으로 연장 형성된 복수의 변형부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 배럴지지부는 상기 렌즈배럴의 하면과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 복수의 변형부는 상기 배럴지지부로부터 방사상으로 연장 형성되되 하우징의 내부 빈 공간을 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 형태에 의하면, 하우징; 상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일; 상기 하우징 내부에 설치되고, 렌즈군이 내장된 렌즈배럴; 상기 렌즈배럴을 탄력적으로 가압 지지하는 예압부재; 및 상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고, 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하는 엑츄에이터;를 포함하는 렌즈 이송 장치가 제공된다.

여기서, 상기 예압부재는, 상기 하우징 내부에 상기 렌즈배럴의 외측면을 둘 러싸도록 설치되고, 상기 렌즈배럴을 상기 엑츄에이터 측으로 가압하는 탄성 스프링으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 엑츄에이터는 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 엑츄에이터는, 상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 통과되는 관통홀을 갖는 배럴지지부와, 상기 배럴지지부로부터 절곡 가능하게 방사상으로 연장 형성된 복수의 변형부를 포함할 수 있다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 형태에 의하면, 하우징과, 상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일과, 상기 하우징 내부에 설치되고 렌즈군이 내장된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴을 탄력적으로 가압 지지하는 예압부재와, 상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하는 엑츄에이터를 포함하는 렌즈 이송 장치의 구동방법에 있어서, 상기 예압부재를 통해 상기 렌즈배럴을 가압하여 상기 엑츄에이터를 변형된 상태로 유지하는 예압 단계; 및 상기 코일에 전류를 인가하여 자기장을 발생시킴에 따라 상기 엑츄에이터를 형상 복원하여 상기 렌즈배럴을 이송하는 이송 단계;를 포함하는 렌즈 이송 장치의 구동방법이 제공된다.

여기서, 상기 엑츄에이터는, 상기 코일에 인가되는 전류의 세기가 변화됨에 따라 달라지는 자기장의 세기에 의해 이송 속도가 조절될 수 있다.

그리고, 상기 엑츄에이터는 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 예압부재는, 상기 하우징 내부에 상기 렌즈배럴의 외측면을 둘러싸도록 설치되고, 상기 렌즈배럴을 상기 엑츄에이터 측으로 가압하는 탄성 스프링으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 형태에 의하면, 하우징과, 상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일과, 상기 하우징 내부에 설치되고, 렌즈군이 내장된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고, 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하는 엑츄에이터를 포함하는 렌즈 이송 장치; 및 상기 렌즈 이송 장치의 하부에 구비되고, 상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 입사되어 전기신호로 변환되는 이미지센서가 실장된 이미지센서 모듈;을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

여기서, 상기 렌즈 이송 장치는, 상기 하우징 내에 설치되어 상기 렌즈배럴을 탄력적으로 가압 지지하는 예압부재를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 엑츄에이터는 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, 렌즈 이송 장치를 단순화하여 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈의 소형화 및 전력 손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명에 의한 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, 기계적인 구동기어를 사용하지 않기 때문에 소음 발생을 억제하고 기계적 제어에 의한 동력손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 의하면, 엑츄에이터로 자기장에 의해 형상 복원되는 마그네틱 형상 기억 합금을 이용함으로써, 열에 의해 형상 복원되는 형상 기억 합금의 단점인 외부 열에 의해 사용자가 원하지 않는 작동 에러의 발생 및 열에 의한 변형으로 반응 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 렌즈 이송 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 대한 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.

도 5는 본 발명에 따른 렌즈 이송 장치의 전원 비인가 상태를 개략적으로 나타낸 종단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 렌즈 이송 장치의 전원 인가 상태를 개략적으로 나타낸 종단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 렌즈 이송 장치 중 엑츄에이터의 설치 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

실시예

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하 여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송 장치는, 상면과 하면에 개구홀(10a)이 형성되어 상하부로 개방된 형태를 갖는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 둘레부에 설치되는 코일(20)과, 상기 하우징(10) 내부에 설치되고 적어도 하나 이상의 렌즈(L)가 적층 결합된 렌즈군을 갖는 렌즈배럴(30)과, 상기 렌즈배럴(30)을 탄력적으로 가압 지지하는 예압부재(40)와, 상기 렌즈배럴(30)의 선형 이송방향 일측에 설치되고 상기 코일(20)을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴(30)을 선형 이송하는 엑츄에이터(50)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 엑츄에이터(50)는 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 마그네틱 형상 기억 합금은 형상기억합금의 종류로 일반적인 형상기억합금이 전원이 인가되어 발생되는 열에 의해 형상 복원이 이루어지는 반면, 주위에 발생되는 자기장에 의해 형상복원을 일으키는 합금이다.

이때, 일반적인 형상기억합금은 열에 의해 작동하기 때문에 전원이 인가되어 열이 발생되는 경우 이외에 외부에서 가해지는 열에 의해 사용자가 원하지 않는 작동에러가 발생할 수 있지만, 상기 마그네틱 형상 기억 합금은 자기장을 통해 작동하기 때문에 코일(20)에 인가되는 전류를 통해 발생되는 자기장을 조절하기만 하면 일반적인 형상기억합금과 같은 작동에러가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 일반적인 형상기억합금은 열에 의한 금속의 상 변태를 이용하기 때문 에 반응속도가 느린 반면, 상기 마그네틱 형상 기억 합금은 자기장에 의해 구동되기 때문에 반응속도가 빨라 전체적인 시스템의 속도 즉, 렌즈배럴의 이송속도를 신속하게 구현할 수 있다.

그리고, 상기 예압부재(40)는, 상기 하우징(10) 내부에 상기 렌즈배럴(30)의 외측면을 둘러싸도록 설치되어 상기 렌즈배럴(30)을 상기 엑츄에이터(50) 측으로 가압하는 탄성 스프링으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 엑츄에이터(50)는, 상기 렌즈배럴(30)의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 통과되는 관통홀(51a)을 갖는 배럴지지부(51)와, 상기 배럴지지부(51)로부터 절곡 가능하게 방사상으로 연장 형성된 복수의 변형부(52)를 포함하여 이루어진다.

이때, 도 7을 참조하면, 상기 배럴지지부(51)는 상기 렌즈배럴(30)의 하면과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 복수의 변형부(52)는 상기 배럴지지부(51)로부터 방사상으로 연장 형성되되 하우징(10)의 내부 빈 공간을 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 코일(20)에 전류가 비 인가된 상태에서 상기 렌즈배럴(30)은 상기 예압부재(40)를 통해 상기 하우징(10)의 하부 내측면쪽으로 가압되고, 상기 렌즈배럴(30)이 가압됨에 따라 상기 엑츄에이터(50)의 복수의 변형부(52)는 상기 배럴지지부(51)로부터 절곡되어 렌즈배럴(30)의 하단면 내측으로 삽입됨과 아울러 상기 엑츄에이터(50)의 배럴지지부(51)는 상기 하우징(10)의 하면에 형성된 개구홀(10a)에 삽입된 상태가 된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 코일(20)에 전류가 인가되면, 자기 장이 형성되고, 이 자기장에 의해 상기 엑츄에이터(50)가 형상 복원되면서 엑츄에이터(50)의 배럴지지부(51)로부터 상향 절곡된 복수의 변형부(52)가 펴지면서 상기 렌즈배럴(30)을 상부로 이송시킨다.

이때, 상기 예압부재(40)는 렌즈배럴(30)을 가압하는 힘인 탄성력이 상기 엑츄에이터(50)의 형상 복원력보다 작게 구성되는 것은 물론이다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송 장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송 장치의 구동방법은, 크게 도 5에서와 같이 예압부재(40)를 통해 렌즈배럴(30)을 가압하여 엑츄에이터(50)를 변형된 상태로 유지하는 예압 단계와, 도 6에서와 같이 코일(20)에 전류를 인가하여 자기장을 발생시킴에 따라 상기 엑츄에이터(50)를 형상 복원하여 상기 렌즈배럴(30)을 이송하는 이송 단계를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 엑츄에이터(50)는, 상기 코일(20)에 인가되는 전류의 세기가 변화됨에 따라 달라지는 자기장의 세기에 의해 이송 속도가 조절될 수 있다.

보다 상세하게, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 예압 단계는 상기 코일(20)에 전류가 비 인가된 상태로, 이와 같은 상태에서 상기 렌즈배럴(30)은 상기 예압부재(40)를 통해 하우징(10)의 하부 내측면쪽으로 가압되고, 상기 렌즈배럴(30)이 가압됨에 따라 상기 엑츄에이터(50)의 복수의 변형부(52)는 상기 배럴지지부(51)로부터 절곡되어 렌즈배럴(30)의 하단면 내측으로 삽입됨과 아울러 상기 엑츄에이 터(50)의 배럴지지부(51)는 상기 하우징(10)의 하면에 형성된 개구홀(10a)에 삽입된 상태가 된다.

즉, 상기 코일(20)에 전류가 비 인가되면 자기장이 형성되지 않아, 상기 예압부재(40)가 렌즈배럴(30)을 가압하는 힘에 의해 상기 엑츄에이터(50)의 형상이 변형되어 상기 렌즈배럴(30)이 줌 또는 오토 포커스 기능을 구현하기 전인 초기 상태가 된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이송 단계는 상기 코일(20)에 전류가 인가된 상태로, 이와 같이 코일(20)에 전류가 인가되면 자기장이 형성되고, 이 자기장에 반응하여 상기 엑츄에이터(50)가 형상 복원되면서 상기 렌즈배럴(30)을 상부로 이송시킨다.

즉, 상기 코일(20)에 전류가 인가되면 자기장이 형성되면서 형성된 자기장에 반응하여 상기 엑츄에이터(50)의 배럴지지부(51)로부터 상향 절곡된 복수의 변형부(52)가 펴지면서 상기 배럴지지부(51)가 상부로 움직이면서 상기 예압부재(40)의 가압력을 이기고 렌즈배럴(30)을 상부로 이송하면서 줌 또는 오토 포커스 기능을 구현한다.

한편, 도시하진 않았지만, 상기 렌즈 이송 장치가 카메라 모듈에 적용될 경우에는 상기 렌즈 이송 장치의 하부에 이미지센서 모듈이 설치될 수 있다.

즉, 상기 이미지센서 모듈은 상기 렌즈 이송 장치의 하부에 구비되고, 상기 렌즈 이송 장치의 렌즈배럴(30)에 내장된 렌즈군을 통해 유입되는 광이 입사되어 전기신호로 변환되는 이미지센서가 실장되거나 형성될 수 있다.

다시 말하면, 상기 렌즈 이송 장치에 의해 상기 렌즈배럴(30)이 상하부로 이송됨에 따라 렌즈배럴(30)에 내장된 렌즈군과 상기 이미지센서 모듈의 이미지센서 사이의 거리를 조절하면서 카메라 모듈의 줌 또는 오토 포커스 기능을 구현하는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 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 할것이다.

도 1은 종래의 렌즈 이송 장치의 구조를 도시한 단면도.

도 2는 종래의 다른 렌즈 이송 장치의 구조를 도시한 단면도.

도 3은 종래의 또 다른 렌즈 이송 장치의 구조를 도시한 단면도.

도 4는 도 3의 렌즈 이송 장치의 조립도.

도 5는 본 발명에 따른 렌즈 이송 장치의 전원 비인가 상태를 개략적으로 나타낸 종단면도.

도 6은 본 발명에 따른 렌즈 이송 장치의 전원 인가 상태를 개략적으로 나타낸 종단면도.

도 7은 본 발명에 따른 렌즈 이송 장치 중 엑츄에이터의 설치 상태를 개략적으로 나타낸 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 하우징 20: 코일

30: 렌즈배럴 40: 예압부재

50: 엑츄에이터 L: 렌즈군

Claims (15)

1. 개구홀을 갖는 하우징;

   상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일;

   상기 하우징 내부에 설치되고, 렌즈군이 내장된 렌즈배럴; 및

   상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고, 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하도록, 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어진 엑츄에이터를 포함하되,

   상기 엑츄에이터는:

   상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 통과되는 관통홀을 가지고, 상기 하우징의 개구홀에 삽입되어 상기 렌즈배럴의 하면과 대향되도록 배치된 배럴지지부; 및

   상기 배럴지지부로부터 방사상으로 연장되어 상기 하우징의 내부 빈 공간에 까지 배치되어, 상기 하우징의 하부 내측에 삽입되는 복수의 변형부를 포함하고,

   상기 복수의 변형부는 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 절곡되거나 펴지는 동작을 하도록 구비된 렌즈 이송 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 하우징;

   상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일;

   상기 하우징 내부에 설치되고, 렌즈군이 내장된 렌즈배럴;

   상기 렌즈배럴을 탄력적으로 가압 지지하는 예압부재; 및

   상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고, 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하도록, 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어진 엑츄에이터를 포함하되,

   상기 엑츄에이터는:

   상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 통과되는 관통홀을 가지고, 상기 하우징의 개구홀에 삽입되어 상기 렌즈배럴의 하면과 대향되도록 배치된 배럴지지부; 및

   상기 배럴지지부로부터 방사상으로 연장되어 상기 하우징의 내부 빈 공간에 까지 배치되어, 상기 하우징의 하부 내측에 삽입되는 복수의 변형부를 포함하고,

   상기 복수의 변형부는 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 절곡되거나 펴지는 동작을 하도록 구비된 렌즈 이송 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 예압부재는, 상기 하우징 내부에 상기 렌즈배럴의 외측면을 둘러싸도록 설치되고, 상기 렌즈배럴을 상기 엑츄에이터 측으로 가압하는 탄성 스프링으로 이 루어지는 렌즈 이송 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 하우징과, 상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일과, 상기 하우징 내부에 설치되고 렌즈군이 내장된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴을 탄력적으로 가압 지지하는 예압부재와, 상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하도록, 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어진 엑츄에이터를 포함하는 렌즈 이송 장치의 구동방법에 있어서,

   상기 예압부재를 통해 상기 렌즈배럴을 가압하여 상기 엑츄에이터를 변형된 상태로 유지하는 예압 단계; 및

   상기 코일에 전류를 인가하여 자기장을 발생시킴에 따라 상기 엑츄에이터를 형상 복원하여 상기 렌즈배럴을 이송하는 이송 단계를 포함하되,

   상기 엑츄에이터는:

   상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 통과되는 관통홀을 가지고, 상기 하우징의 개구홀에 삽입되어 상기 렌즈배럴의 하면과 대향되도록 배치된 배럴지지부; 및

   상기 배럴지지부로부터 방사상으로 연장되어 상기 하우징의 내부 빈 공간에 까지 배치되어, 상기 하우징의 하부 내측에 삽입되는 복수의 변형부를 포함하고,

   상기 렌즈배럴을 이송하는 이송 단계는 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 상기 복수의 변형부가 절곡되거나 펴지는 동작을 하여 이루어지는 렌즈 이송 장치의 구동방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 엑츄에이터는, 상기 코일에 인가되는 전류의 세기가 변화됨에 따라 달라지는 자기장의 세기에 의해 이송 속도가 조절되는 렌즈 이송 장치의 구동방법.
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,

    상기 예압부재는, 상기 하우징 내부에 상기 렌즈배럴의 외측면을 둘러싸도록 설치되고, 상기 렌즈배럴을 상기 엑츄에이터 측으로 가압하는 탄성 스프링으로 이 루어지는 렌즈 이송 장치의 구동방법.
13. 하우징과, 상기 하우징의 둘레부에 설치되는 코일과, 상기 하우징 내부에 설치되고, 렌즈군이 내장된 렌즈배럴과, 상기 렌즈배럴의 선형 이송방향 일측에 설치되고, 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 형상 복원됨으로써 상기 렌즈배럴을 선형 이송하도록, 마그네틱 형상 기억 합금(MSMA:Magnetic Shape Memory Alloy)으로 이루어진 엑츄에이터를 포함하는 렌즈 이송 장치; 및

    상기 렌즈 이송 장치의 하부에 구비되고, 상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 입사되어 전기신호로 변환되는 이미지센서가 실장된 이미지센서 모듈을 포함하되,

    상기 엑츄에이터는:

    상기 렌즈배럴의 렌즈군을 통해 유입되는 광이 통과되는 관통홀을 가지고, 상기 하우징의 개구홀에 삽입되어 상기 렌즈배럴의 하면과 대향되도록 배치된 배럴지지부; 및

    상기 배럴지지부로부터 방사상으로 연장되어 상기 하우징의 내부 빈 공간에 까지 배치되어, 상기 하우징의 하부 내측에 삽입되는 복수의 변형부를 포함하고,

    상기 복수의 변형부는 상기 코일을 통해 발생되는 자기장에 의해 절곡되거나 펴지는 동작을 하도록 구비된 카메라 모듈.
14. 제13항에 있어서,

    상기 렌즈 이송 장치는, 상기 하우징 내에 설치되어 상기 렌즈배럴을 탄력적으로 가압 지지하는 예압부재를 더 포함하는 카메라 모듈.
15. 삭제

Images