KR101621895B1

KR101621895B1 - 구조안정 카메라 모듈

Info

Publication number: KR101621895B1
Application number: KR1020090131910A
Authority: KR
Inventors: 이기호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2016-05-17
Also published as: KR20110075457A; WO2011081420A2; US9131133B2; US20130002894A1; WO2011081420A3

Abstract

본 발명은 보빈의 불안정한 움직임을 방지할 수 있는 구조안정 카메라 모듈을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 구조안정 카메라 모듈은, 측면에 하나 이상의 슬릿이 관통 형성되는 홀더; 상기 홀더의 내부에 이동 가능하도록 결합되고, 상기 슬릿을 관통하여 상기 홀더의 외부로 돌출되는 돌출부를 가지는 보빈; 상기 보빈의 내부에 고정 결합되고, 피사체의 광 이미지를 입사하는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리; 상기 홀더와 상기 보빈의 사이에 위치하여 상기 보빈이 상기 홀더의 일측으로 이동하는 것을 저지하는 하나 이상의 탄성부재; 및 인가되는 전원의 크기에 따라 수축 또는 이완되고, 상기 수축 또는 이완에 따라 상기 돌출부의 이동을 각각 구속 또는 구속해제하는 SMA(형상기억합금)와이어를 포함할 수 있고, 상기 돌출부는 상기 슬릿을 따라 이동하고, 상기 SMA와이어가 수축하는 경우에 상기 돌출부의 이동을 구속하는 방향은 상기 탄성부재가 상기 보빈의 이동을 저지하는 방향과 동일한 방향으로 구속할 수 있다.

카메라, 모듈, 보빈, 엑츄에이터, 고정, 스프링

Description

구조안정 카메라 모듈{STABILIZED CAMERA MODULE}

본 발명은 구조안정 카메라 모듈에 관한 것으로, 구체적으로는 영상 촬영에 사용하기 위한 구조안정 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 컴팩트한 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 제작되고 있으며, 화상의 크기를 조절하기 위하여 포커스 조정이 가능하도록 제조되고 있다.

이때, 카메라 모듈은 복수의 렌즈를 포함하고, 구동원이 설치하여 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다.

구체적으로 카메라 모듈은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 이미지 센서로 광을 집광시키는 렌즈와 IR필터, 이들을 내부에 포함하는 하우징 및 상기 이미지 센서의 신호를 처리하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈는 MEMS 액츄에이터와 연결되어 이미지 센서 사이의 간격을 조절함으로써 AF 등의 기능을 수행 할 수 있다.

렌즈 어셈블리를 포함하는 이러한 카메라 모듈은 일반적으로 판스프링 등과 같은 스프링에 의해 하측 방향으로 압력이 가해짐으로써 바닥면에 기준점을 유지할 수 있다. 하지만, 스프링의 힘이 미약하여 Drop TEST시 렌즈 어셈블리의 유동에 의한 스프링의 변형이 발생하고, 스프링 자체의 낮은 탄성에 의해 진동 모터의 진동으로 인한 스프링의 진동 소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 외력에 의한 보빈의 불안정한 움직임을 방지할 수 있는 구조안정 카메라 모듈을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 SMA와이어가 삽입되어 상기 돌출부로부터 이탈되지 않도록 상기 돌출부에 홈부가 함몰 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 구조안정 카메라 모듈은 초기상태 유지시에 외부의 충격에 의한 보빈의 불안정한 이동을 방지할 수 있으므로 스프링의 변형, 및 진동 모터의 진동에 의한 스프링의 진동과 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 구조안정 카메라 모듈의 측단면도, 및 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 구조안정 카메라 모듈의 보빈의 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 구조안정 카메라 모듈은 렌즈 어셈블리(200), 제1, 및 제2 스프링(300, 301), 엑츄에이터(100), 및 SMA(SHAPE MEMORY ALLOY)와이어(400)를 포함한다.

엑츄에이터(100)는 원통형의 홀더(110), 및 홀더(110)의 내측에 삽입되어 홀더(110)를 따라 이동가능한 원통형의 보빈(120)을 포함하고, 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리(200)는 보빈(120)의 내측에 나사 결합된다. 도시되지는 않았으나, 홀더(110)와 보빈(120)의 사이에는 코일이 권취되어 전류의 인가에 따라 보빈(120)이 상하 이동될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1, 및 제2 스프링(300, 301)은 중심부가 관통되는 판스프링으로서, 엑츄에이터(100)의 내측 상하부에 결합된다. 보빈(120)은 제1, 및 제2 스프링(300, 301)을 관통하여 끼움 결합되고, 제1, 및 제2 스프링(300, 301)에 의하여 액츄에이터의 하측으로 압력이 가해짐으로써 보빈(120)은 엑츄에이터(100)의 상측으로 자유 이동되는 것이 저지된다.

보빈(120)의 하부 외측면의 일측에는 소정 높이로 돌출되는 돌출부(121)가 형성되는데, 돌출부(121)의 상부에는 소정 깊이로 함몰되는 홈부(122)가 형성된다. SMA와이어(400)는 전류가 인가된는 경우 길이가 수축될 수 있는 와이어로서, 그 중앙부가 돌출부(121)의 상부에 위치하는데, 홈부(122)에 끼워짐으로써 돌출부(121)로부터 미끄러져 이탈되는 것이 방지된다. 도시되지는 않았으나, 돌출부(121)에 대응하는 위치의 홀더(110) 측면이 관통되는데, 보빈(120)이 홀더(110)를 따라 상하로 이동함에 있어서 돌출부(121)의 의해 저지되지 않도록 돌출부(121)의 이동 경로에 대응하는 위치를 따라 관통 절개되는 슬릿이 형성된다. 또한, SMA와이어(400)의 양단부는 홀더(110) 외면에 고정 결합된다.

도3는 보빈의 고정 상태를 나타내는 예시도, 및 도4는 보빈의 자유 상태를 나타내는 예시도이다.

도3과 같이 카메라 모듈의 초기 상태를 유지하는 경우에, 즉 렌즈 어셈블리(200)가 초기 위치에서 고정되는 경우에 SMA와이어(400)에 전류가 인가된다. 전류가 인가된 SMA와이어(400)가 수축하여 길이가 줄어듦에 따라, 돌출부(121)에는 SMA와이어(400)에 의해 하측으로 압력이 가해지고, 돌출부(121)와 일체인 보빈(120) 또한 하측으로 압력이 가해진다. 이에 따라 보빈(120)은 제1, 및 제2 스프링(300, 301)은 물론 SMA와이어(400)에 의해서도 하측으로 압력이 가해짐으로써 외부 충격에 의해서도 이동되지 않고, 확실하게 고정될 수 있다.

도4와 같이 피사체와의 초점을 맞추거나, 줌 기능의 사용 등을 위하여 보빈(120)이 이동하여야 하는 경우에는 SMA와이어(400)에 인가되는 전원이 차단되고, SMA와이어(400)의 수축 상태가 해제됨으로써 길이가 늘어나게 된다. 따라서, SMA와이어(400)에 의해 돌출부(121)에 가해지던 압력이 해제되고, 보빈(120)은 제1, 및 제2 스프링(300, 301)에 의해서만 압력이 가해지는 상태가 되어 엑츄에이터(100) 작용에 의한 보빈(120)의 이동이 가능해진다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 돌출부(121)와 슬릿, 및 SMA와이어(400)를 복수로 구성하여 보빈(120)의 고정을 더욱 확실하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 구조안정 카메라 모듈은 초기상태 유지시에 외부의 충격에 의한 보빈(120)의 불안정한 이동을 방지할 수 있으므로 스프링의 변형, 및 진동 모터의 진동에 의한 스프링의 진동과 소음을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 구조안정 카메라 모듈의 측단면도,

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 구조안정 카메라 모듈의 보빈의 사시도,

도3는 보빈의 고정 상태를 나타내는 예시도, 및

도4는 보빈의 자유 상태를 나타내는 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

100: 엑츄에이터 110: 홀더

120: 보빈 121: 돌출부

122: 홈부 200: 렌즈 어셈블리

300: 제1 스프링 301: 제2 스프링

400: SMA(형상기억합금)와이어

Claims

측면에 하나 이상의 슬릿이 관통 형성되는 홀더;

상기 홀더의 내부에 이동 가능하도록 결합되고, 상기 슬릿을 관통하여 상기 홀더의 외부로 돌출되는 돌출부를 가지는 보빈;

상기 홀더와 상기 보빈 사이에 배치되는 코일;

상기 보빈의 내부에 고정 결합되고, 피사체의 광 이미지를 입사하는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리;

상기 보빈과 결합되는 탄성부재; 및

상기 보빈이 초기 위치에 고정된 경우 수축되어 상기 돌출부에 압력을 가하고, 상기 보빈이 이동하는 경우 이완되어 상기 돌출부에 가해지는 압력이 해제되는 SMA(형상기억합금)와이어를 포함하고,

상기 돌출부는 상기 슬릿을 따라 이동하고, 상기 SMA와이어가 수축하는 경우에 상기 돌출부의 이동을 구속하는 방향은 상기 탄성부재가 상기 보빈의 이동을 저지하는 방향과 동일한 방향으로 구속하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 SMA와이어가 상기 돌출부와 결합된 경우, 상기 SMA와이어가 삽입되어 상기 돌출부로부터 이탈되지 않도록 상기 돌출부에 홈부가 함몰 형성되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 SMA와이어는 전류가 인가되는 경우 수축되어 길이가 짧아지는 카메라 모듈.
제3항에 있어서,

상기 보빈은 상기 초기 위치에서 상기 탄성부재 및 상기 SMA와이어에 의해 고정되는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,

상기 SMA와이어는 전원이 차단되는 경우 이완되어 길이가 길어지는 카메라 모듈.