KR101283705B1

KR101283705B1 - 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터

Info

Publication number: KR101283705B1
Application number: KR1020120080296A
Authority: KR
Inventors: 김양준
Original assignee: 김양준
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2013-07-12
Also published as: KR20120092085A

Abstract

본 발명은 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압전체의 굴곡진동에 의한 탄성체와 렌즈 조립체와의 스틱슬립 (stick-slip) 동작에 의해 오토포커스 기능을 수행하는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터에 관한 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일정거리 이격하여 배치되는 최소한 2개의 탄성체; 상기 탄성체의 일면 또는 양면에 부착되는 압전체; 상기 탄성체의 일단에 각각 연결되는 최소한 2개의 탄성부재; 상기 탄성부재의 일단에 부착되는 최소한 한 개의 도전 연결부재; 상기 도전 연결부재가 부착되는 베이스; 을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터는 기존의 기술에 비해 구조가 간단하고 제조가 용이하면서 안정적인 동작이 가능한 효과가 있다.

Description

카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터{CAMERAMODULE PIEZOELECTRIC AUTOFOCUS ACTUATOR}

본 발명은 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압전체의 굴곡진동에 의한 탄성체와 렌즈 조립체와의 스틱슬립 (stick-slip) 동작에 의해 오토포커스 기능을 수행하는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터에 관한 것이다.

압전 오토포커스 액츄에이터는 유전체의 일종인 압전체에 전계를 인가시 발생하는 압전체의 진동을 이용하여 렌즈조립체와 압전체에 부착되는 탄성체와의 스틱슬립(stick-slip) 마찰력에 의해 오토포커스 기능을 수행하는 액츄에이터를 말한다. 기존의 보이스코일 모터는 소비전력 및 전자기파의 발생이 크고 구조가 복잡하여 카메라모듈 오토포커스 액츄에이터로 압전 액츄에이터의 사용이 확대되고 있는 추세이다.

종래의 카메라모듈 오토포커스 액츄에이터로는, 대한민국 등록특허 10-1134280이 있다. 상기 등록 특허는 도3에 도시된 바와 같이 인쇄회로 기판에 고정되는 탄성체 리드에 압전체의 굴곡운동에 의한 진동과 이동체에 가이드부재를 밀착시키는 탄성부재의 힘이 지속적으로 작용하여 피로파괴(fatigue failure)될 수

있는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 10-1134280

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 창안된 것으로써, 압전체의 굴곡운동에 의한 진동에도 안정된 동작이 가능하고 제조가 용이한 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 양상에 따라 본 발명에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터는, 일정거리 이격하여 배치되는 최소한 2개의 탄성체; 상기 탄성체의 일면 또는 양면에 부착되는 압전체; 상기 탄성체의 일단에 각각 연결되는 최소한 2개의 탄성부재; 상기 탄성부재의 일단에 부착되는 최소한 한 개의 도전 연결부재; 상기 도전 연결부재가 부착되는 베이스; 을 포함하여 구성된다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터는 베이스로 인쇄회로기판이 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터는 탄성체와 탄성부재 및 도전 연결부재가 일체형으로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터는 기존의 기술에 비해 구조가 간단하고 제조가 용이하면서 안정적인 동작이 가능한 효과가 있다.

도 1은 압전체의 굴곡진동 원리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터 구동을 위한 톱니 펄스파를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터를 보인 개략 사시도.
도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 사시도이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다. 이하, 첨부된 도 면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명에 따른 압전체의 굴곡 변위 원리를 개략적으로 설명하기로 한다. 도 1(a)에 도시된 바와 같이 양면에 Screen-Printing, Electroless-Plating 기타 등의 방법으로 3um~10um 정도의 Silver, Gold 등을 부착하여 전극(도시되지 않음)이 형성되고 분극 방향이 화살표 P의 방향과 같은 압전체(20)가 탄성체(10)의 일면 또는 양면에 부착되고, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 압전소자(20)의 분극 방향과 인가된 전압에 의한 전계의 방향이 같을 때에는 길이 방향으로 수축이 일어나게 되며, 압전소자(20)의 분극 방향과 인가된 전압에 의한 전계의 반대 일 때에는 길이 방향으로 팽창이 일어나게 되어 탄성체(10)는 중심부가 아래쪽 방향으로 변위를 나타내게 된다. 또 도 1(c)에 도시된 바와 같이 전압을 반대로 인가하면 위쪽 방향으로 변위를 나타내게 된다. 따라서 교류전압을 압전체(20)에 인가하면 탄성체(10)는 굴곡운동에 의한 진동을 하게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 사시도이다. 도 4(a)는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 분해 사시도, 도 4(b)는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 조립 사시도이다. 압전체(20)는 도전성 에폭시 수지와 같은 접착제를 탄성체(10)와 접촉 면에 도포하여 열경화 등의 방법에 의해 탄성체(10)에 부착된다. 탄성체(10)는 압전체(20)로 부터 전달되는 진동이 손실없이 직접적으로 전달되고 동작할 수 있는 일정한 두께를 가지는 탄성특성과 전기전도 특성이 우수한 인청동 등이 사용 가능하다. 압전체에는 납(Pb),지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)의 화합물인 PZT, PZT4 등이 있다. 일정거리 이격하여 배치되는 탄성체(10)의 측면과 렌즈조립체(도시되지 않음)와의 정지마찰력이 렌즈조립체 질량의 10배 정도가 되도록 탄성체(10)의 일단에 각각 최소한 2개의 탄성부재(30)가 연결된다. 탄성부재(30)는 전기 전도성 재질의 스프링 등이 사용될 수 있다. 바람직 스럽게는 탄성부재(30)의 중간지점에서 베이스(50)의 일단에 납땜등의 방법으로 인청동 등의 재질의 도전 연결부재(40)가 부착된다. 따라서 압전체(20)의 굴곡운동에 의한 진동에도 피로파괴(fatigue failure)되지 않고 보다 안정적으로 도전 연결부재(40)가 부착될 수 있다. 도 4에서 압전체(20)의 상면 일단에는 절연전선, 도전 스트립 등에 의해 전원공급이 될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 압전체(20)의 양단에 도 2(a)에 도시된 톱니펄스 파가 인가되면, 전압이 점진적으로 상승하는 A 구간에서 탄성체(10)는 하방으로 변형이 발생하여 탄성체(10)에 접촉된 렌즈조립체(도사되지 않음)는 하방으로 이동한다. 전압이 급격히 하강하는 B 구간에서 탄성체(10)는 원래의 형태로 순간적으로 되돌아가고 렌즈조립체(도사되지 않음)는 관성의 작용에 의해 하방으로 이동된 위치를 유지한다. 톱니펄스 파가 연속적으로 인가되면 렌즈조립체(도사되지 않음)는 위에 설명된 작용의 반복으로 하방으로 선형이동한다. 동일한 원리에 의해서 도 2(b)에 도시된 톱니펄스 파가 인가되면 렌즈조립체(도사되지 않음)는 상방으로 선형이동한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 사시도이다. 베이스로 인쇄회로기판(60)을 사용함으로써 리드 삽입 형태(Through Hole Type)또는 표면실장 형태(Surface Mount Type)로 실장이 용이하고 압전체(20)에 안정적인 전원공급도 용이하다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터의 사시도이다. 탄성체(10)와 탄성부재(30) 및 도전 연결부재(40)는 동일 재질의 일체형으로 에칭, 스템핑 등의 방법으로 제작함으로써 구조가 간단해지고, 대량생산에 용이해질 수 있다. 탄성체(10) 사이의 거리는 렌즈조립체(70)의 직경보다 다소 작게 설계함으로써 탄성부재(30)의 탄성이 작용할 수 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10: 탄성체 20: 압전체
30: 탄성부재 40: 도전 연결부재
50: 베이스 60: 인쇄회로기판
70: 렌즈조립체 80: 도전 스트립

Claims

일정거리 이격하여 배치되는 최소한 2개의 탄성체(10);
상기 탄성체(10)의 일면 또는 양면에 부착되는 압전체(20);
상기 탄성체(10)의 일단에 각각 연결되는 최소한 2개의 탄성부재(30);
상기 탄성부재(30)의 일단에 부착되는 최소한 한 개의 도전 연결부재(40);
상기 도전 연결부재(40)가 부착되는 베이스(50); 을 포함하는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터
제1항에 있어서, 상기 베이스(50)는 인쇄회로기판(60)인 것을 특징으로 하는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터
제1항에 있어서, 상기 탄성체(10)와 탄성부재(30) 및 상기 탄성부재(30)의 일단에 부착되는 도전 연결부재(40)는 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 압전 오토포커스 액츄에이터