KR101525006B1 - 카메라 모듈 검사용 가진 모듈 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈 검사용 가진 모듈에 관한 것으로, 상면부 및 하면부를 가지며, 내측에 공간부가 형성되고, 상면부의 내측에 공간이 형성된 제1프레임; 상기 제1프레임의 측면부의 외곽에 형성된 제2프레임; 상기 제1프레임의 상면부의 내측 공간에 위치하는 가진부; 상기 제1프레임의 상면부 위에 위치하고, 상기 가진부를 상기 제1프레임에 대해 회전가능하게 결합하는 링크부; 상기 제1프레임의 공간부에 상기 링크부와 직교하게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성된 보이스 코일 모터; 상기 제1프레임의 공간부에 상기 보이스 코일 모터와 대향되게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에서 상면부 방향으로 형성된 레일부; 상기 보이스 코일 모터와 상기 가진부를 연결하는 제1연결부 및 상기 레일부와 상기 가진부를 연결하는 제2연결부를 구비하여 상기 보이스 코일 모터의 직선 운동시 상기 가진부를 요잉 또는 피칭시키는 연결부; 및 상기 가진부의 상면에 형성된 카메라 모듈이 장착 가능한 모듈 장착부를 포함한다.

Description

카메라 모듈 검사용 가진 모듈 및 장치{VIBRATION MODULE FOR TESTING CAMERA MODULE AND VIBRATION APPARATUS COMPRISING THEREOF}
본 발명은 카메라 모듈 검사용 가진 모듈 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보이스 코일 모터 및 링크를 이용하여 정밀한 주파수 및 각도 조절이 가능한 카메라 모듈 검사용, 특히 광학 이미지 안정화 기능 검사용, 가진 모듈 및 장치를 개시한다.
최근의 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스나 랩탑 컴퓨터 등의 소형 컴퓨터에는 카메라 모듈이 장착되는 것이 일반적이며, 소비자의 요구에 부합하도록 초소형화, 고해상도 및 고화소화 되고 있으며, 고화소화를 위해 화소수는 계속 증가하고, 픽셀의 크기는 계속 줄어드는 방향으로 기술의 발전이 진행되고 있다.
카메라 모듈은 고화소화 및 고해상도화 되고 있으나, 이미지 센서의 크기는 동일하여 초점 불일치 또는 손 떨림에 의한 화질 저하가 심해지고 있는 실정이다. 특히, 빛의 세기가 약한 저조도 환경에서는 센서에 충분한 빛이 가해지도록 하기 위하여 노출 시간이 길어지고, 긴 노출 시간은 손 떨림을 야기하여 손 떨림과 같은 진동에 의해 화질이 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근의 카메라 모듈은 광학 이미지 안정화(optical image stabilizer, OIS)기능을 포함하여, 손 떨림과 같은 진동에 의한 화질 저하를 보정한다.
광학 이미지 안정화 기능(OIS)이 포함된 카메라 모듈 또는 이러한 카메라 모듈을 포함한 모바일 디바이스를 테스트하기 위해서는 고정밀도의 주파수 및 각도 조절이 가능한 가진 장치가 필수적으로 필요하다.
종래에는 스텝핑모터(stepping motor) 또는 DC모터(DC motor)를 이용하여 가진 장치를 구성하였으나, 이러한 스텝핑모터 또는 DC모터는 고속으로 정회전 또는 역회전 변환이 어렵고, 그 자체만으로는 고정밀도의 주파수 및 각도 조절이 가능하지 못하였다.
또한 고정밀도의 주파수 및 각도 조절을 위해서는 기계적인 보조물을 추가하여 일정한 속도로 한쪽방향으로만 회전하면서 기계적인 보조물의 형상에 따라서 임의의 각도를 가지는 진동 장치를 제조할 수밖에 없었다. 다만, 이러한 진동 장치는 기계적인 보조물의 마찰에 의한 소음 발생이 심하고, 주파수 및 각도를 변경하기 위해서는 기계적인 보조물을 변경해주어야 하는 문제점이 있었다.
일본공개특허공보 특개2008-029939호
본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 보이스 코일 모터 및 링크를 이용하여 별도의 기계적인 보조물이 없이 정밀한 주파수 및 각도 조절이 가능한 카메라 모듈 검사용, 특히 광학 이미지 안정화(OIS) 검사용, 가진 모듈을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 상기 카메라 모듈 검사용 모듈을 포함하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈 검사용 가진 모듈은, 내측에 공간부가 형성되고, 상면부의 내측에 공간이 형성된 제1프레임; 상기 제1프레임의 상면부의 내측 공간에 위치하는 가진부; 상기 제1프레임의 상면부 위에 위치하고, 상기 가진부의 상면부와 결합되어 상기 가진부를 회전 운동시키는 링크부; 상기 제1프레임의 공간부에 상기 링크부와 직교하게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성된 보이스 코일 모터; 상기 제1프레임의 공간부에 상기 보이스 코일 모터와 서로 대각 방향으로 직교하게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성된 레일부; 및 상기 보이스 코일 모터 및 상기 레일부의 상면부 위에 위치하고, 상기 가진부의 상면부와 결합되어 상기 가진부를 상하 직선 운동시키는 연결부;를 포함한다.
상기 제1프레임은 상면부, 하면부, 좌측면부, 우측면부, 전면부 및 후면부로 이루어진 육면체 형상으로 이루어져 카메라 모듈 검사용 가진 모듈의 외관을 형성할 수 있으며, 상기 전면부 및 후면부를 제외한 육면체 형상으로 카메라 모듈 검사용 가진 모듈의 외관을 형성할 수 있다. 상기 제1프레임의 형상은 이에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자('통상의 기술자')가 본 발명의 목적을 달성하는 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있다.
상기 제1프레임의 상면부는 내측에 공간이 형성되며, 상기 제1프레임의 상면부의 내측 공간은 사각형, 육각형 또는 팔각형 형상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 가진부는 후술하는 보이스 코일 모터(voice coil motor, VCM)의 상하 직선 운동 및 링크부(link)의 회전운동에 직접적으로 영향을 받아 진동하는 영역으로, 상기 가진부의 상면부에는 카메라 모듈이 장착 가능한 모듈 장착부가 포함될 수 있다. 상기 가진부의 진동에 따라 상기 상면부에 장착된 카메라 모듈이 진동할 수 있다.
상기 가진부의 단면의 형상은 사각형, 육각형 또는 팔각형 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 제1프레임의 상면부의 내측 공간의 형상에 따라 통상의 기술자가 적절하게 선택할 수 있다. 상기 단면 형상의 각 모서리에는 후술하는 링크부 또는 연결부가 결합될 수 있다.
상기 링크부는 상기 가진부의 상면부와 결합되고, 상기 링크부의 회전 운동에 의하여 상기 가진부의 회전 운동이 이루어질 수 있으며, 특히 후술하는 보이스 코일 모터(VCM)의 상하 직선 운동이 전달된 가진부의 상하 직선 운동을 회전 운동으로 변환시킬 수 있다. 상기 링크부를 통해 상기 가진부의 회전 각도의 정밀한 조절이 가능하며, 상기 각도는 0.1° 내지 1.5°인 것이 바람직하다.
상기 링크부는 2개일 수 있으며, 서로 대각 방향으로 대향되게 위치할 수 있다. 상기 링크부는 다수의 링크가 핀결합에 의하여 구성되어 고정되는 물체를 회전 운동시킬 수 있으며, 상기 링크부의 구성은 좌우 회전 운동이 가능하게 하는 구성이라면 한정되지 아니하고, 통상의 기술자가 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 구성으로 적절하게 선택할 수 있다.
상기 보이스 코일 모터(VCM)는 미세한 거리를 고속으로 왕복 운동이 가능한 모터로서, 상기 제1프레임의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성되어 미세한 거리를 고속으로 상하 직선 운동 할 수 있다. 또한 후술하는 연결부를 통해 상기 연결부와 결합된 상기 가진부를 상하 직선 운동 시킬 수 있다.
상기 보이스 코일 모터(VCM)는 상하 직선 운동을 1Hz 내지 15 Hz로 하는 것이 바람직하다.
종래의 스텝핑모터(stepping motor) 또는 DC모터(DC motor)는 미세한 거리를 고속으로 정회전 또는 역회전 변환이 어려워 광학 이미지 안정화(OIS) 기능 검사에 요구되는 고정밀도의 주파수로 가진부를 진동시키는데 문제점이 있었으나, 본원발명의 보이스 코일 모터(VCM)를 이용하면 광학 이미지 안정화(OIC) 기능 검사에 적합한 고정밀도의 주파수로 가진부를 진동시키는 것이 가능하다.
또한 스텝핑 모터 또는 DC모터를 사용시 필수적으로 기계적인 보조물이 필요하여 소음 발생 및 주파수 변경시 보조물을 교체하여야 되는 문제점이 있었으나, 보이스 코일 모터(VCM) 및 링크를 이용함으로써 별도의 기계적인 보조물이 필요하지 아니하여 소음을 제거하고, 고정밀도의 다양한 주파수 변경 및 각도 조절이 가능하다.
상기 레일부는 후술할 연결부를 통해 상기 가진부와 결합되고, 상기 가진부가 상기 레일부 위에서 이동함으로써 상기 보이스 코일 모터(VCM)에 의한 상하 직선 운동 및 상기 링크에 의한 회전 운동이 안정적으로 이루어질 수 있다.
상기 레일부는 상기 보이스 코일 모터(VCM)와 서로 대각 방향으로 대향 되게 위치할 수 있고, 상기 링크부와 직교하게 위치할 수 있다. 상기 레일부의 구성은 상기 가진부의 이동을 안정적으로 가능하게 하는 구성이라면 한정되지 아니하고, 통상의 기술자가 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 구성으로 적절하게 선택할 수 있다.
상기 연결부는 상기 링크부와 직교하게 위치할 수 있고, 상기 보이스 코일 모터(VCM)와 상기 가진부를 연결하는 제1연결부 및 상기 레일부와 상기 가진부를 연결하는 제2연결부는 서로 대각방향으로 대향 되게 위치할 수 있다.
상기 연결부에 의하여 상기 보이스 코일 모터(VCM) 및 상기 레일부가 각각 상기 가진부와 결합됨으로써, 상기 가진부에 상기 보이스 코일 모터(VCM)의 상하 직선 운동이 전달될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈 검사용 가진 장치는, 내측에 공간부가 형성되고, 상면부의 내측에 공간이 형성된 제1프레임; 상기 제1프레임의 측면부의 외곽에 형성된 제2프레임; 상기 제1프레임의 상면부의 내측 공간에 위치하는 가진부; 상기 제1프레임의 상면부 위에 위치하고, 상기 가진부의 상면부와 결합되어 상기 가진부를 회전 운동시키는 링크부; 상기 제1프레임의 공간부에 상기 링크부와 직교하게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성된 보이스 코일 모터; 상기 제1프레임의 공간부에 상기 보이스 코일 모터와 서로 대각 방향으로 대향되게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성된 레일부; 상기 보이스 코일 모터 및 상기 레일부의 상면부 위에 위치하고, 상기 가진부의 상면부와 결합되어 상기 가진부를 상하 직선 운동시키는 연결부; 및 상기 제2프레임 내에 위치하고, 상기 제1프레임에 연결되어, 상기 제1프레임을 회전 가능하게 하는 회전 구동부를 포함한다.
상기 회전 구동부는 상기 제2프레임과 제1프레임의 측면부를 고정 또는 회전 할 수 있고, 상기 회전 구동부는 지지체 및 회전 구동 모터로 구성될 수 있으나, 상기 제1프레임을 고정 또는 회전 가능하게 하는 구성이라면 한정되지 아니하고, 통상의 기술자가 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 구성으로 적절하게 선택할 수 있다.
상기 회전 구동부의 회전에 따라 상기 제1프레임이 전면 방향으로 회전할 수 있다. 상기 제1프레임의 전면 방향으로 회전함으로써 상기 보이스 코일 모터(VCM)는 전면 방향으로 직선 운동을 할 수 있다. 이에 따라 가진부가 전면 방향으로 진동할 수 있게 됨으로써 하나의 가진 장치에서 상면 방향 및 전면 방향으로 진동할 수 있는 효과가 있다.
카메라 모듈 검사용 가진 장치에 관한 설명에서, 상기 카메라 모듈 검사용 가진 모듈과 중복되는 부분은 명세서의 간명함을 위하여 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에 의하면, 가진부에 보이스 코일 모터(VCM) 및 링크부(link)를 서로 직교하는 위치에 결합하여 구성함으로써, 별도의 기계적인 보조물이 없이 정밀한 주파수 및 각도 조절이 가능하여 광학 이미지 안정화(OIS) 기능 검사에 필요한 요잉(yawing) 및 피칭(pitching) 검사가 현저하게 효율적으로 이루어지고, 비용이 절감되는 경제적인 효과 및 장치의 소형화 되는 효과가 있다.
또한 회전 구동부에 의하여 하나의 가진 장치로 상면 방향 및 전면 방향으로 가진부를 진동시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 검사용 가진 모듈을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상면 방향을 가진하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 가진 장치가 회전 구동부의 회전에 따라 전면 방향을 가진하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치를 도시한 사시도이다.
이하에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 기술적 사상을 명확히 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 검사용 가진 모듈은, 제1프레임(100); 가진부(200); 링크부(300); 보이스 코일 모터(400); 레일부(500); 및 연결부(600);를 포함한다.
제1프레임(100)은 내측에 팔각형 형상의 공간이 형성되고, 상기 공간 내부에는 팔각형 형상의 가진부(200)가 위치한다. 상기 형상은 통상의 기술자가 사각형, 육각형 형상을 포함한 적절한 형상으로 변형할 수 있다.
가진부(200)의 상면부에는 카메라 모듈이 장착 가능한 모듈 장착부(미도시)가 포함될 수 있으며, 가진부(200)의 진동에 따라 가진부(200)에 장착된 카메라 모듈(미도시)이 진동할 수 있다.
링크부(300)는 제1링크부(310) 및 제2링크부(320)로 구성되며, 제1프레임(100)의 일측변과 대각 방향으로 마주하는 상기 팔각형 형상의 공간의 측변에는 제1링크부(310)가 위치하고, 제2링크부(320)는 제1링크부(310)와 대각 방향으로 대향되게 위치한다. 제1링크부(310) 및 제2링크부(320)는 각각의 링크가 위치하는 측면과 평행하는 가진부(200)의 일측변과 각각 결합한다.
보이스 코일 모터(400)는 제1링크부(310) 및 제2링크부(320)와 서로 직교하게 위치하고, 레일부(500)는 제1링크부(310) 및 제2링크부(320)와 서로 직교하게 위치하고 보이스 코일 모터(400)와 대각 방향으로 대향되게 위치한다.
연결부(600)는 제1연결부(610) 및 제2연결부(620)로 구성되며, 제1연결부(610)는 보이스 코일 모터(400)와 가진부(200)를, 제2연결부(620)는 레일부(500)와 가진부(200)를 각각 결합한다.
카메라 모듈 검사용 가진 장치의 구성 및 작동에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상면 방향을 가진하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치를 도시한 사시도이다. 도 2를 참조하면, 카메라 모듈 검사용 가진 장치는 도 1의 카메라 모듈 검사용 가진 모듈에 제1프레임(100)의 측면부의 외곽에 형성된 제2프레임(700) 및 제1프레임(100) 및 제2프레임(700)을 고정하고, 제1프레임(100)을 회전 가능하게 하는 회전 구동부(800)를 더 포함한다.
보이스 코일 모터(400)는 제1프레임(100)의 공간부에서 링크부(300: 310, 320)에 대해 직교한 위치에서, 제1프레임(100)의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성되어, 상면 방향으로 1Hz 내지 15Hz 범위 내에서 상하 직선 운동할 수 있고, 제1연결부(610)를 통해 가진부(200)와 결합되어 가진부(200)가 상면 방향으로 상하 직선 운동할 수 있다. 가진부(200)는 제2연결부(620)를 통해 레일부(500)와 결합되어 안정적으로 상면 방향으로 상하 직선 운동을 할 수 있다.
제1링크부(310) 및 제2링크부(320)는 가진부(200)와 결합되어, 보이스 코일 모터(400)에 의한 가진부(200)의 상면 방향으로의 상하 직선 운동을 0.1° 내지 1.5°의 각도 범위 내에서 회전 운동으로 변환할 수 있으며, 이를 통해 광학 이미지 안정화(OIS) 기능 검사에 필수적인 요잉(yawing) 검사를 할 수 있다.
도 3은 도 2의 가진 장치가 회전 구동부의 회전에 따라 전면 방향을 가진하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치를 도시한 사시도이다. 도 3을 참조하면, 회전 구동부(800)의 회전에 따라 제1프레임(100)이 전면 방향으로 회전할 수 있고, 제1프레임(100)의 회전에 따라 제1프레임(100)과 결합된 가진부(200), 링크부(300), 보이스 코일 모터(400), 레일부(500) 및 연결부(600)는 모두 전면 방향을 향하게 된다.
보이스 코일 모터(400)는 전면 방향으로 1Hz 내지 15Hz 범위 내에서 상하 직선 운동할 수 있고, 제1연결부(610)를 통해 가진부(200)와 결합되어 가진부(200)가 전면 방향으로 상하 직선 운동할 수 있다. 가진부(200)는 제2연결부(620)를 통해 레일부(500)와 결합되어 안정적으로 전면 방향으로 상하 직선 운동을 할 수 있다.
제1링크부(310) 및 제2링크부(320)는 가진부(200)와 결합되어, 보이스 코일 모터(400)에 의한 가진부(200)의 전면 방향으로의 상하 직선 운동을 0.1° 내지 1.5°의 각도 범위 내에서 회전 운동으로 변환할 수 있으며, 이를 통해 광학 이미지 안정화(OIS) 기능 검사에 필수적인 피칭(pitching) 검사를 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈 검사용 가진 장치는 하나의 보이스 코일 모터(400)와 2개의 링크부(310, 320)만으로도 광학 이미지 안정화(OIS) 기능 검사에 필수적인 요잉(yawing) 및 피칭(pitching)검사를 고정밀도의 주파수 및 각도로 수행할 수 있다.
100: 제1프레임 500: 레일부
200: 가진부 600: 연결부
300: 링크부 610: 제1연결부
310: 제1링크부 620: 제2연결부
320: 제2링크부 700: 제2프레임
400: 보이스 코일 모터 800: 회전 구동부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 상면부 및 하면부를 가지며, 내측에 공간부가 형성되고, 상기 상면부의 내측에 공간이 형성된 제1프레임;
    상기 제1프레임의 측면부의 외곽에 형성된 제2프레임;
    상기 제1프레임의 상면부의 내측 공간에 위치하는 가진부;
    상기 제1프레임의 상면부 위에 위치하고, 상기 가진부를 상기 제1프레임에 대해 회전가능하게 결합하는 링크부;
    상기 제1프레임의 공간부에 상기 링크부와 직교하게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에 결합되어 상면부 방향으로 형성된 보이스 코일 모터;
    상기 제1프레임의 공간부에 상기 보이스 코일 모터와 대향되게 위치하고, 상기 제1프레임의 하면부에서 상면부 방향으로 형성된 레일부;
    상기 보이스 코일 모터와 상기 가진부를 연결하는 제1연결부 및 상기 레일부와 상기 가진부를 연결하는 제2연결부를 구비하며, 상기 보이스 코일 모터의 직선 운동시 상기 가진부를 요잉(yawing) 또는 피칭(pitching)시키는 연결부;
    상기 제2프레임 내에 위치하고, 상기 제1프레임에 연결되어, 상기 제1프레임을 고정 또는 회전 가능하게 하는 회전 구동부; 및,
    상기 가진부의 상면부에 형성된 카메라 모듈이 장착가능한 모듈장착부
    를 포함하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 링크부는 2개이며, 서로 대각 방향으로 대향되게 위치하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 보이스 코일 모터는 상기 가진부를 1Hz 내지 15Hz의 주파수로 진동시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 가진부는 0.1° 내지 1.5°의 각도로 진동하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 검사용 가진 장치.
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