KR101734157B1 - 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치에 관한 것으로, 본 발명은 수평방향으로 움직이는 헤드유닛; 상기 헤드유닛에 결합되며, 상하 방향으로 움직이는 베이스부재; 상기 베이스부재에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 내부에 버큠이 작용하여 상기 헤드유닛의 수평 움직임과 상기 베이스부재의 상하 움직임에 따라 렌즈를 픽업하여 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 삽입하는 버큠축; 상기 버큠축에 아래 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재; 상기 베이스부재와 버큠축에 구비되어 상기 베이스부재와 버큠축이 상대적으로 움직이는 거리를 측정하는 측정유닛;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 카메라 렌즈 모듈을 구성하는 렌즈와 브이씨엠 엑츄에이터를 조립시 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 렌즈를 삽입하는 작업을 정확하고 빠르게 할 뿐만 아니라 렌즈와 브이씨엠 엑츄에이터의 불량을 감지한다.

Description

브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치{APPARATUS FOR ASSEMBLING LENS AND VCM ACTUATOR}

본 발명은 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치에 관한 것이다.

최근의 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는, 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화 기능뿐만 아니라, 음악, 텔레비젼, 게임, 비디오 등으로 멀티 컨버젼스로 사용되고 있다. 휴대용 단말기의 멀티 컨버젼스 기능이 가능하게 하는 요소 중의 하나로 정지화상, 동영상 촬영 및 동작 인식 기능을 가능하게 카메라 렌즈 모듈(CAMERA MODULE)이다. 카메라 렌즈 모듈은 렌즈로 들어오는 광신호를 이미지센서Image Sensor)를 이용하여 디지털 신호로 변환해 디지털 기기에 디스플레이를 해준다.

카메라 렌즈 모듈의 일예로, 카메라 렌즈 모듈은, 도 1, 2에 도시한 바와 같이, 내부에 원형 삽입홀(11)이 구비된 브이씨엠(VCM; Voice Coil Motor) 엑츄에이터(10)와, 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 삽입되는 원통 형상의 렌즈(20)와, 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 하면에 장착되는 IR 필터(30)와, IR 필터(30)의 하부에 구비되는 이미지센서 피더블유비(Image sensor PWB)(40)를 포함한다. 이와 같은 카메라 렌즈 모듈은 브이씨엠 엑츄에이터(10)에서 발생되는 전자기력에 의해 렌즈(20)의 초점을 자동으로 조절한다.

카메라 렌즈 모듈을 조립시 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 렌즈(20)를 삽입한 후 렌즈(20)와 브이씨엠 엑츄에이터(10)를 경화제로 접합시킨다. 그리고 렌즈(20)가 결합된 브이씨엠 엑츄에이터(10)에 IR 필터(30)와 이미지센서 피더블유비(40)를 연결시킨다.

그러나, 렌즈(20)와 브이씨엠 엑츄에이터(10)를 조립하는 종래 방법은, 수작업으로 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 렌즈(20)를 삽입하고, 브이씨엠 엑츄에이터(10)와 렌즈(20)의 경계부분에 복수 개의 경화제 방울(D)들을 떨어뜨린 후 방울로 떨어진 경화제를 경화시켜 브이씨엠 엑츄에이터(10)와 렌즈(20)를 조립하게 되므로 작업 시간이 많이 소요되고 조립 불량이 많이 발생되는 문제점이 있다. 특히, 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 렌즈를 삽입시 브이씨엠 엑츄에이터와 렌즈의 가공 및 조립 치수가 정밀하여 렌즈를 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 삽입하는 작업이 난해하고, 브이씨엠 엑츄에이터와 렌즈의 각 가공 치수나 조립 치수의 불량이 발생된 경우 브이씨엠 엑츄에이터와 렌즈의 불량을 확인하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 카메라 렌즈 모듈을 구성하는 렌즈와 브이씨엠 엑츄에이터를 조립시 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 렌즈를 삽입하는 작업을 정확하고 빠르게 할 뿐만 아니라 렌즈와 브이씨엠 엑츄에이터의 불량을 감지하는 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 수평방향으로 움직이는 헤드유닛; 상기 헤드유닛에 결합되며, 상하 방향으로 움직이는 베이스부재; 상기 베이스부재에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 내부에 버큠이 작용하여 상기 헤드유닛의 수평 움직임과 상기 베이스부재의 상하 움직임에 따라 렌즈를 픽업하여 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 삽입하는 버큠축; 상기 버큠축에 아래 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재; 상기 베이스부재와 버큠축에 구비되어 상기 베이스부재와 버큠축이 상대적으로 움직이는 거리를 측정하는 측정유닛;을 포함하는 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치가 제공된다.

상기 버큠축을 회전시키는 축회전유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 측정유닛은 리니어스케일을 포함하며, 상기 리니어스케일은 상기 베이스부재에 구비되는 리니어인코더와, 상기 버큠축의 일측에 구비되는 리드테이프를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 헤드유닛가 수평방향으로 움직이고 베이스부재가 수직 방향으로 움직이면서 베이스부재에 결합된 버큠축이 렌즈트레이에 배열된 렌즈를 흡착하여 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 삽입하는 작동을 반복하면서 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 결합하게 되므로 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 결합하는 작업이 정확하고 빠르게 된다.

또한, 본 발명은 렌즈나 브이씨엠 엑츄에이터가 불량일 경우 버큠축이 렌즈를 브이씨엠 엑츄에이터에 조립하는 과정에서 렌즈나 브이씨엠 엑츄에이터의 불량을 감지하게 되어 렌즈나 브이씨엠 엑츄에이터의 불량을 골라낼 수 있게 된다.

도 1은 카메라 렌즈 모듈의 일예를 분해하여 도시한 정면도,
도 2는 카메라 렌즈 모듈의 일예를 분해하여 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 일실시예를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 일실시예를 구성하는 측정유닛을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 작동 상태를 도시한 정면도.

이하, 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 일실시예를 도시한 정면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 일실시예는 헤드유닛(100), 베이스부재(200), 버큠축(300), 탄성부재(400), 측정유닛(500)을 포함한다.

헤드유닛(100)은 수평방향으로 움직인다.

헤드유닛(100)은 수평부재(610)와 수직부재(620)를 포함하는 프레임(600)의 수평부재(610)에 움직임 가능하게 결합된다. 프레임(600)의 수직부재(620)는 수직방향으로 구비되며, 수직부재(620)의 상단에 수평부재(610)가 수평방향으로 위치하도록 구비된다. 수평부재(610)는 직선 막대 형상으로 형성된다. 프레임(600)의 수평부재(610)에 헤드유닛(100)을 움직이는 헤드구동유닛(630)이 구비됨이 바람직하다.

헤드유닛(100)은 수평구동부재(110)와, 수평구동부재(110)를 직선으로 움직이는 제1 구동유닛(120)을 포함한다. 수평구동부재(110)는 수평 방향으로 위치하되, 수평부재(610)에 대하여 직각으로 위치한다. 수평구동부재(110)는 제1 구동유닛(120)의 작동에 의해 수평 방향으로 직선으로 움직이되, 프레임(600)의 수평부재(610)에 직각 방향으로 움직인다.

베이스부재(200)는 헤드유닛(100)에 결합되어 상하 방향으로 움직인다. 베이스부재(200)는 헤드유닛(100)의 수평구동부재(110)에 결합됨이 바람직하다. 베이스부재(200)는 제2 구동유닛(M)에 의해 움직인다. 베이스부재(200)와 수평구동부재(110) 사이에 베이스부재(200)의 직선 움직임을 안내하는 가이드유닛(G1)이 구비됨이 바람직하다. 가이드유닛(G1)은 수평구동부재(110)에 구비되는 직선 형태의 가이드바(미도시)와, 가이드바에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러 베이스부재(200)에 결합되는 슬라이더(미도시)를 포함한다. 베이스부재(200)는 균일한 두께를 갖는 베이스판부(210)와, 베이스판부(210)의 하단부에 구비되어 버큠축(300)을 지지하는 지지부(220)를 포함한다. 지지부(220)는 육면체 형상으로 양측면으로 관통구멍이 구비되고 상하면에 버큠축(300)이 삽입되는 축 삽입구멍이 구비된다.

버큠축(300)은 베이스부재(200)에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 내부에 관통구멍이 구비되어 버큠이 작용한다. 버큠축(300)의 하면에 버큠축(300)에 작용하는 버큠에 의해 렌즈(20)가 흡착된다. 버큠축(300)의 상부에 버큠공급유닛(미도시)이 연결된다. 버큠축(300)은 베이스부재(200)의 지지부(220)에 수직 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되되, 설정된 이동 거리 내에서 상하로 움직이게 결합된다. 버큠축(300)과 베이스부재(200) 사이에 버큠축(300)의 직선 움직임을 안내하는 가이드유닛(G2)이 구비됨이 바람직하다. 가이드유닛(G2)은 베이스부재(200)에 구비되는 직선 형태의 가이드바(미도시)와, 가이드바에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러 버큠축(300)에 결합되는 슬라이더(미도시)를 포함한다.

탄성부재(400)는 버큠축(300)에 아래 방향으로 탄성력을 가한다. 탄성부재(400)는 압축 코일스프링을 포함하는 것이 바람직하다. 버큠축(300)의 하부에 제1 걸림턱(310)이 구비되고 버큠축(300)의 상부에 제2 걸림턱(320)이 구비되며, 제1 걸림턱(310)은 베이스부재(200)의 지지부(220) 아래에 위치하고 제2 걸림턱(320)은 베이스부재(200)의 지지부(220) 위에 위치한다. 탄성부재(400)는 제1 걸림턱(310)과 베이스부재(200)의 지지부(220) 하면 사이에 위치하여 버큠축(300)에 아래 방향으로 탄성력을 가한다.

측정유닛(500)은 베이스부재(200)와 버큠축(300)에 구비되어 베이스부재(200)와 버큠축(300)이 상대적으로 움직이는 거리를 측정한다. 측정유닛(500)의 일예로, 측정유닛(500)은 리니어스케일을 포함한다. 리니어스케일은, 도 4에 도시한 바와 같이, 베이스부재(200)에 구비되는 리니어인코더(510)와, 버큠축(300)의 일측에 구비되는 리드테이프(520)와, 수치를 표시하는 표시기(미도시)를 포함한다. 버큠축(300)이 베이스부재(200)에 대하여 상대적으로 움직이게 되면 리드테이프(520)가 버큠축(300)과 함께 움직이게 되며 그 움직이는 거리가 리니어인코더(520)에 의해 리딩되어 표시기에 표시된다.

베이스부재(200)에 버큠축(300)을 회전시키는 축회전유닛(7000을 더 포함하는 것이 바람직하다. 축회전유닛(700)에 의해 버큠축(300)이 회전하면서 버큠축(300)의 끝에 흡착된 렌즈(20)의 위치를 조정하게 된다. 축회전유닛(7000의 일예로, 축회전유닛(700)은 버큠축(300)에 포함되는 볼스플라인축(710)과, 베이스부재(200)의 지지부(220)에 구비되는 회전모터(720)와, 회전모터(720)의 회전력을 볼스플라인축(710)에 전달하는 동력전달유닛(730)을 포함한다.

본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 옆에 렌즈트레이공급유닛(미도시)이 설치되며, 렌즈트레이공급유닛을 통해 렌즈(20)들이 배열된 렌즈트레이가 공급된다. 또한, 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 아래에 회전테이블(T)이 위치하고 회전테이블(T)에 지그(J)들이 구비된다. 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 바로 아래에 위치하는 회전테이블(T)의 지그(J)에 브이씨엠 엑츄에이터(10)가 놓여진다.

이하, 본 발명에 따른 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치의 작용과 효과를 설명하면 한다.

먼저, 헤드유닛(100)이 수평부재(610)를 따라 직선으로 움직이는 방향을 Y축 방향이라 하고 헤드유닛(100)의 수평구동부재(110)가 움직이는 방향을 X축 방향이라 하고 베이스부재(200)가 움직이는 방향을 Z축 방향이라 한다. X축 방향과 Y축 방향은 수평 방향이고, Z축 방향은 수직 방향이다.

헤드구동유닛(630)의 작동에 의해 헤드유닛(100)이 프레임의 수평부재(610)를 따라 Y축 방향으로 직선으로 움직이고, 제1 구동유닛(120)의 작동에 의해 수평구동부재(110)가 X축 방향으로 직선으로 움직이며, 제2 구동유닛(M)의 작동에 의해 베이스부재(200)가 수평구동부재(110)를 따라 Z축 방향으로 직선으로 움직인다. 즉, 헤드구동유닛(630)과 제1,2 구동유닛(120)(M)의 작동에 의해 결과적으로 베이스부재(200)가 수평 방향과 수직 방향으로 움직인다.

헤드구동유닛(630)과 제1,2 구동유닛(120)(M)의 작동에 의해 헤드유닛(100)과 수평구동부재(110)와 베이스부재(200)가 수평부재(610)의 한쪽, 즉 렌즈트레이가 위치한 쪽으로 이동하여 베이스부재(200)에 결합된 버큠축(300)이 렌즈트레이에 배열된 렌즈(20)를 흡착한다. 그리고, 헤드구동유닛(630)과 제1,2 구동유닛(120)(M)의 작동에 의해 헤드유닛(100)과 수평구동부재(110)와 베이스부재(200)가 수평부재(610)의 다른 한쪽, 즉 회전테이블(T)이 위치한 쪽으로 이동하여 버큠축(300)에 흡착된 렌즈(20)를 회전테이블(T)의 지그에 놓여진 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 삽입시킨다. 렌즈(20)를 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 삽입하기 전 렌즈(20)와 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 위치가 맞지 않을 경우 축회전유닛(700)으로 버큠축(300)을 회전시켜 위치를 맞추게 된다.

헤드구동유닛(630)과 제1,2 구동유닛(120)(M)의 작동에 의해 헤드유닛(100)과 수평구동부재(110)와 베이스부재(200)가 렌즈트레이가 위치한 쪽으로 이동하여 버큠축(300)이 렌즈트레이에 배열된 렌즈(20)를 흡착하며, 이와 함께 회전테이블(T)이 설정된 각도로 회전하여 렌즈(20)가 삽입된 브이씨엠 엑츄에이터(10)가 옆으로 이동하고 새로운 브이씨엠 엑츄에이터(10)가 놓여진 지그(J)가 조립 위치에 위치하게 된다. 헤드구동유닛(630)과 제1,2 구동유닛(120)(M)의 작동에 의해 헤드유닛(100)과 수평구동부재(110)와 베이스부재(200)가 수평부재(610)의 다른 한쪽, 즉 회전테이블(T)이 위치한 쪽으로 이동하여 버큠축(300)에 흡착된 렌즈(20)를 회전테이블(T)의 지그(J)에 놓여진 새로운 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 삽입시킨다. 이와 같은 작동을 반복하면서 렌즈트레이에 배열된 렌즈(20)들을 브이씨엠 엑츄에이터(10)에 조립하게 된다.

한편, 베이스부재(200)가 아래로 움직이면서 버큠축(300)에 흡착된 렌즈(20)를 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 삽입하는 과정에서, 도 5에 도시한 바와 같이, 렌즈(20)나 브이씨엠 엑츄에이터(10)가 불량하여 렌즈(20)가 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 삽입되지 않을 경우 버큠축(300)에 압력이 가해지게 되어 버큠축(300)이 탄성부재(400)의 탄성력을 받으면서 위로 움직이게 된다. 버큠축(300)이 위로 움직임에 따라 측정유닛(500)이 버큠축(300)의 움직임 거리를 측정하게 된다. 측정유닛(500)에 의해 측정되는 움직임 거리가 설정된 범위 이상이면 렌즈(20) 또는 브이씨엠 엑츄에이터(10)가 불량인 것으로 판단하여 그 렌즈(20)와 브이씨엠 엑츄에이터(10)를 조립하지 않게 된다. 그리고 베이스부재(200)를 위로 이동시키면 버큠축(300)이 탄성부재(400)의 탄성력에 의해 원위치로 움직이게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 헤드유닛(100)가 수평방향으로 움직이고 베이스부재(200)가 수직 방향으로 움직이면서 베이스부재(200)에 결합된 버큠축(300)이 렌즈트레이에 배열된 렌즈(20)를 흡착하여 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 삽입홀(11)에 삽입하는 작동을 반복하면서 브이씨엠 엑츄에이터(10)에 렌즈(20)를 결합하게 되므로 브이씨엠 엑츄에이터(10)에 렌즈(20)를 결합하는 작업이 정확하고 빠르게 된다.

또한, 본 발명은 렌즈(20)나 브이씨엠 엑츄에이터(10)가 불량일 경우 버큠축(300)이 렌즈(20)를 브이씨엠 엑츄에이터(10)에 조립하는 과정에서 렌즈(20)나 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 불량을 감지하게 되어 렌즈(20)나 브이씨엠 엑츄에이터(10)의 불량을 골라낼 수 있게 된다.

100; 헤드유닛 200; 베이스부재
300; 버큠축 400; 탄성부재

Claims (3)

1. 수평방향으로 움직이는 헤드유닛;
   상기 헤드유닛에 결합되며, 상하 방향으로 움직이는 베이스부재;
   상기 베이스부재에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 내부에 버큠이 작용하여 상기 헤드유닛의 수평 움직임과 상기 베이스부재의 상하 움직임에 따라 렌즈를 픽업하여 브이씨엠 엑츄에이터의 삽입홀에 삽입하는 버큠축;
   상기 버큠축에 아래 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재;
   상기 베이스부재와 버큠축에 구비되어 상기 베이스부재와 버큠축이 상대적으로 움직이는 거리를 측정하는 측정유닛;을 포함하는 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 버큠축을 회전시키는 축회전유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 측정유닛은 리니어스케일을 포함하며, 상기 리니어스케일은 상기 베이스부재에 구비되는 리니어인코더와, 상기 버큠축의 일측에 구비되는 리드테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 브이씨엠 엑츄에이터에 렌즈를 삽입하는 장치.

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