KR101300097B1

KR101300097B1 - 렌즈 구동 장치

Info

Publication number: KR101300097B1
Application number: KR1020120037268A
Authority: KR
Inventors: 이경용; 이병철; 박병찬
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2013-08-30

Abstract

본 발명에는 보이스 코일 모터의 렌즈 구동 장치가 개시된다. 개시된 렌즈 구동 장치는 베이스; 상기 베이스에 광축 방향으로 결합되는 케이스; 상기 베이스와 케이스 사이에 장착되어 캐리어 이동힘을 제공하는 구동부; 및 상기 케이스와 구동부 사이에 배치되어 상기 캐리어를 지지하는 상부 탄성 부재를 포함하는 렌즈 구동 장치에 있어서, 상기 케이스는 상면 둘레를 둘러싸는 형상으로 제1단차부가 형성되어서, 상기 캐리어의 과도한 변위 상승을 탄성적으로 스토핑하는 내부 공간을 구비하되, 상기 제1단차부는 상기 케이스 가로 방향 및 세로 방향으로 계속적으로 연장된다.

Description

렌즈 구동 장치{LENS DRIVING APPARATUS}

본 발명은 셀룰러 폰, 스마트 폰, 노트북, 피디에이, 태블릿 피씨 등을 포함하는 정보통신 기기에 채용되어 렌즈 구동력을 제공하는 보이스 코일 모터에 관한 것으로서, 특히 렌즈의 자동 초점을 위한 렌즈 구동 장치에 관한 것이다.

최근 이동통신 기술의 발전으로 보편화된 정보통신 기기는 소형 및 경량화된 카메라 렌즈 어셈블리가 등장하여 채용되어져 왔다. 더욱이, 정보통신 기기에 채용되는 카메라 렌즈 어셈블리는 고용량 고성능을 유저가 요구하고 있는 추세에 있어서, 보다 디지털 카메라 급에 준하는 카메라 렌즈 어셈블리의 개발이 활발한 추세에 있다.

특히, 정보통신 기기에 채용되는 카메라 렌즈 어셈블리는 고성능 고용량이면서도, 소형화 및 경량화에 유리한 방향으로 개발되는 추세에 있다. 이러한 정보통신 기기에 채용된 카메라 렌즈 어셈블리는 보이스 코일 모터의 렌즈 구동 장치에 의해 렌즈의 자동 초점 기능이 제공된다.

종래의 렌즈 구동 장치는 '대한민국 공개특허공보 10-2009-105811'에 상세히 개시되어 있다.

그런데, 종래의 렌즈 구동 장치는 부품수가 많아서, 제조 원가에 부담이 되고, 조립성 저하의 원인이 되며, 부품수 과다로 소형화 및 슬림화가 어렵다.

특히, 종래의 렌즈 구동 장치에서 케이스와 상부 탄성 부재 사이에 완충재와 스토퍼가 구비되는데, 이는 부품수 과다의 한 원인이 되고, 조립성 저하의 원인이고, 원가 상승의 한 요인이다.

상기 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 케이스 형상을 변경하여 부품수 감소에 기여한 렌즈 구동 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 부품이 삭제되었음에도 불구하고, 스토퍼와 완충 부재 기능을 담당하는 형상으로 이루어진 케이스를 구비한 렌즈 구동 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 부품수 감소로 인해 소형화 및 슬림화에 유리한 렌즈 구동 장치를 제공함에 있다.

상기한 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 베이스; 상기 베이스에 광축 방향으로 결합되는 케이스; 상기 베이스와 케이스 사이에 장착되어 캐리어 이동힘을 제공하는 구동부; 및 상기 케이스와 구동부 사이에 배치되어 상기 캐리어를 지지하는 상부 탄성 부재를 포함하는 렌즈 구동 장치에 있어서, 상기 케이스는 상면 둘레를 둘러싸는 형상으로 제1단차부가 형성되어서, 상기 캐리어의 과도한 변위 상승을 탄성적으로 스토핑하는 내부 공간을 구비하되, 상기 제1단차부는 상기 케이스 가로 방향 및 세로 방향으로 계속적으로 연장된 형상으로 이루어진다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치는 부품수를 감소시켜서, 제품 제조원가 절감에 기여하였고, 소형화 및 슬림화에 유리하다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치를 나타내는 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 구동 장치에 채용된 케이스를 나타내는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 케이스를 대각선 방향으로 절개한 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 케이스를 중심에서 가로 방향으로 절개한 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 케이스의 저면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치(10)의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 1에 도시된 직교 좌표계에서, 'X축'은 가로 방향(좌우 방향)을 지칭하고, 'Y축'은 세로 방향(전후 방향)을 지칭하며, 'Z축'은 상하 방향, 즉 광축 방향을 지칭한다. 상기 렌즈 구동 장치의 구성을 설명함에 있어서, 부품수가 감소되어 짐으로서, 제조 원가가 절감되는 이점을 추구하였으나, 부품수 감소에 따라서 경량화되었고, 광축 방향으로 슬림화(Z축 방향)가 가능하다.

상기 렌즈 구동 장치(10)는 오토 포커싱 기능을 가진 소형화/슬림화된 정보통신 기기에 장착되는 광학 소자로서, 렌즈(미도시)가 있는 캐리어(140)를 Z축 방향으로 상하 이동시키는 힘을 제공하는 장치이다. 상기 렌즈 구동 장치(10)는 외관을 이루는 베이스(100)와 케이스(110)를 포함하고, 상기 베이스와 케이스에 의해 마련된 내부에 구동부(130)와, 상하 탄성 부재(150,160) 및 캐리어(140) 등을 포함하는 구조로 이루어진다. 미도시되었지만, 상기 캐리어(140)에 렌즈가 배치되고, 상기 베이스(100)에 촬상 소자가 배치된다. 촬상 소자는 CCD 이미지 센서나, CMOS 이미지 센서가 될 수 있다.

상기 베이스(100)는 구동부, 즉 자석(131)과, 코일(132)과, 캐리어(140)와, 상하 탄성 부재(150,160)가 장착되는 기본 지지대이다. 상기 구동부(130)는 캐리어(140)의 광축 이동을 제공하는 동력원으로서, 자석(131)과, 자석과 대면하게 배치되는 코일(132)을 포함한다. 상기 상하 탄성 부재(150,160)는 상기 캐리어(140) 상하단에 각각 수평하게 배치되어서, 상기 캐리어(140)를 상하에서 각각 지지한다. 상기 상부 탄성 부재(150)는 상기 케이스(110)와 캐리어(140) 상단 사이에 배치되고, 상기 하부 탄성 부재(160)는 상기 베이스(100)와 상기 캐리어(140) 하단 사이에 배치된다. 상기 자석(131)은 상기 케이스(110)(금속 재질임) 측벽들과의 인력으로 장착되고, 상기 상부 탄성 부재(150)는 자석(131)에 의해 베이스(100)와의 일정한 높이를 유지할 수 있도록 지지된다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치의 케이스(110)의 구성에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(110)는 금속 재질로서, 캐리어 스토핑/완충 기능 이외에, 자성체 기능(금속재질이라서 자석과의 자력에 의해서 자석이 견고하게 장착)을 수행하고, 상부 탄성 부재(150)가 안전하게 고정되게 하는 기능(용접이 가능함)을 수행한다. 상기 케이스(110)가 금속 재질이기 때문에, 상기 상부 탄성 부재(150)는 용접으로 고정가능하다.

상기 케이스(110)는 상면에 제1,2단차부(111.112)를 구비한다. 후술하겠지만, 상기 제1단차부(111)의 기능은 상기 캐리어(140)의 스토핑/완충 역할을 담당하고, 상기 제2단차부(112)의 기능은 상기 상부 탄성 부재(150)를 고정하기 위한 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 케이스 상면은 상기 제1단차부(111)에 의해 상 방향(광축 방향, 즉 +Z축 방향)으로 소정의 높이로 돌출되어서, 내부 공간(S)을 구비한다. 그리고, 상기 제1단차부(111)는 상면 둘레를 감싸게 형성되되, 상기 케이스(110) 가로 방향 및 세로방향으로 각각 계속적으로 연장되는 형상으로 구성된다. 이 때, 상기 제1단차부(111)는 두께가 있어서, 내부 단차면(111a)과 외부 단차면(111b)을 구비하는데, 상기 내부 단차면(111a)에 의해 둘러싸인 내부 공간(S)은 상부 탄성 부재(150)에 의해 지지된 캐리어(140)의 상단을 수용하는 공간을 의미한다. 상기 내부 단차면(111a) 사이의 공간은 캐리어(140) 상단을 수용할 정도의 크기가 적절하다.

또한, 상기 케이스(110)가 대략 직육면체의 박스 형상으로 구성되어서, 상기 제1단차부(111)에 의해 형성된 상면(110a)에 있는 내부 공간은 대략 두께가 있는 4각형 형상을 이루는데, 상기 캐리어(140)의 상단이 원통형이라서, 상기 제1단차부(111)에 의해 형성된 내부 공간은 대략 원통형으로 변경가능하다. 상기 상면이 원형이라면, 제1단차부는 원형 외주를 따라서 계속적으로 연장되는 형상으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1단차부(111)는 제2단차부(112)를 더 구비한다. 상기 제1단차부(111)는 4개의 모서리를 구비하는데, 상기 제2단차부(112)는 상기 4개의 모서리에 각각 구비된다. 상기 제2단차부(112)는 상기 상부 탄성 부재(150)를 케이스(110)에 고정하기 위하여 제공되는 부분으로서, 4개의 제2단차부가 구비된다. 이러한 형상에 따라서, 상기 케이스 상면(110a)에 구비된 제1,2단차부들은 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 대칭적인 배치로 이루어진다. 상기 4개의 제2단차부 내면(112a)이 상기 상부 탄성 부재(150)의 4개의 모서리가 고정되는 포인트(P; 도 5에 도시됨)로서, 접착제를 이용하여 부착되거나, 용접되어 고정될 수 있다. 상기 용접은 스팟 용접 또는 레이져 용접으로 이루어진다. 상기 제1단차부는 케이스의 가로 방향 및 세로 방향으로 선형으로 연장되지만, 상기 제2단차부는 케이스의 대각선 방향과 평행한 방향으로 연장된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 케이스(110)는 상면에 원형의 개구(114)가 구비되고, 상기 개구(114) 둘레를 따라서 탄성 스토퍼(113)가 다수 개 구비된다. 상기 탄성 스토퍼(113)는 하방으로 벤딩되어 형성되는데, 4개가 등 간격으로 대칭으로 구비되며, 각각 자유단을 구비하여, 상기 캐리어(140)의 상방으로의 과도한 변위를 탄성적으로 스토핑한다. 상기 탄성 스토퍼(113)는 다수 번 벤딩되어 형성된다. 상기 탄성 스토퍼(113)는 탄성을 보유하여, 상부 탄성 부재에 의해 지지된 캐리어의 과도한 상승을 완충하는 역할을 담당한다.

Claims

베이스; 상기 베이스에 광축 방향으로 결합되는 케이스; 상기 베이스와 케이스 사이에 장착되어 캐리어 이동힘을 제공하는 구동부; 및 상기 케이스와 구동부 사이에 배치되어 상기 캐리어를 지지하는 상부 탄성 부재를 포함하는 렌즈 구동 장치에 있어서,
상기 케이스는 상면 둘레를 둘러싸는 형상으로 제1단차부가 형성되어서, 상기 캐리어의 과도한 변위 상승을 탄성적으로 스토핑하는 내부 공간을 구비하되,
상기 제1단차부는 상기 케이스 가로 방향 및 세로 방향으로 계속적으로 연장된 형상이며,
상기 제1단차부는 다수 개의 모서리 영역에 상기 케이스의 대각선 방향과 평행한 방향으로 연장된 다수 개의 제2단차부가 각각 구비되고,
상기 제2단차부 내면에 상기 상부 탄성 부재가 고정되어짐을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1단차부는 내부 단차면과, 외부 단차면를 구비하는 형상이며, 상기 내부 공간은 상기 내부 단차면에 의해 둘러싸임을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1단차부는 선형으로 연장되어짐을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
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제1항에 있어서, 상기 상부 탄성 부재는 네 개의 모서리가 상기 제2단차부 내면에 레이져 용접 또는 스팟 용접으로 각각 고정되어짐을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
제1항에 있어서, 상기 케이스는 상면에 소정 형상의 개구가 구비되고, 상기 개구 둘레를 따라서 등 간격으로 다수 개의 탄성 스토퍼가 더 구비되어, 상기 상부 탄성 부재에 의해 지지된 캐리어의 과도한 변위 상승을 탄성적으로 스토핑함을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 케이스는 금속 재질임을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1단차부에 의해 제공된 상기 내부 공간은 상기 캐리어 상단의 수용이 가능한 크기임을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.