KR101794582B1 - 카메라 모듈의 볼 가이드 구조 - Google Patents

카메라 모듈의 볼 가이드 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 관한 것으로, 상기 카메라 모듈은, 상부에서 하부를 향해 관통된 공간이 형성되는 스페이서와, 상기 스페이서의 관통된 공간에 위치하고, 내부에 렌즈를 장착하는 렌즈 캐리어와, 상기 렌즈 캐리어와 상기 스페이서의 사이에 위치하는 다수의 볼, 상기 스페이서의 대각으로 마주하는 모서리에 장착되는 마그네트, 상기 마그네트와 마주하도록 상기 렌즈 캐리어의 모서리에 장착되는 AF코일 그리고 상기 AF코일의 일측면에 위치하도록 상기 렌즈 캐리어에 장착되며, 자성을 가진 요크를 포함하여 이루어지며, 상기 요크와 상기 마그네트의 사이에서 발생하는 인력을 이용해 상기 렌즈 캐리어를 회전시켜 상기 볼의 구속력을 높여 렌즈가 광축을 기준으로 상하 구동 시에 카메라 모듈의 흔들림을 감소시켜 제품의 품질을 향상시키며, 다수의 볼이 각각의 공간에 개별로 위치함에 따라 제품의 크기를 소형화시키는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈의 볼 가이드 구조{BALL GUIDE STRUCTURE OF CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 관한 것으로, 특히 휴대단말기 등에 장착되는 소형 카메라에서 자동으로 초점을 조절하기 위해 렌즈가 내장된 렌즈 캐리어의 광축 방향 이동을 원활하게 하는 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 모듈에서 자동으로 초점을 조절하기 위해서 내부에 렌즈가 장착된 렌즈 캐리어를 광축 방향으로 이동시키는 것이 필요하다. 따라서 렌즈 캐리어가 광축 방향 이동할 때에 간섭이 발생 되지 않는 원활한 이동을 위해 다수의 볼을 사용한다. 이러한 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈이 대한민국등록특허공보 제10-1535548호(이하, 인용발명)에 기재되어 있다.
도 1을 참조하면 인용발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)은 외형은 상부 케이스(11)로 덮어지고, 4개의 모서리 영역(111-114)이 구비된다. 상기 상부 케이스(11)의 내부에는 렌즈를 구비한 렌즈 배럴(13)과, 상기 렌즈 배럴(13)을 내부에 수용하여 함께 광축을 따라서 이동하는 렌즈 캐리어(14)가 위치한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 원통형으로, 상기 렌즈 캐리어(14)에 완전히 수용된 상태로 AF 구동부에 의해 광축을 따라서 이동하며 렌즈 초점을 조절한다. 상기 렌즈 캐리어(14)는 내부에 상기 렌즈 배럴(13)이 완전히 수용되고, 외주면에 평탄한 직사각형의 자석 장착홈이 구비된다. 상기 렌즈 캐리어(14)는 한 쌍의 가이드 장치에 의해 광축을 따라서 가이드된다. 상기 한 쌍의 가이드 장치는 공지된 가이드부(g1,g2)와 볼 베어링(b1,b2)을 각각 포함한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 상기 렌즈 캐리어와 분리 및 결합 가능한 구조 또는 일체형 구조로 형성될 수 있다.
이러한 인용발명의 경우 가이드부를 이용해 볼 베어링을 구속하는데, 이는 가이드부의 공차에 따라 볼 베어링과 가이드부 사이의 공간이 발생해 상기 렌즈 캐리어가 뒤틀리는 현상이 발생할 수 있고, 가이드부의 형성을 위해 카메라 모듈의 크기가 커지는 단점이 있으며, 일면에만 장착되는 가이드부 만으로 볼 베어링을 구속하는데에는 한계가 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조로 볼의 구속이 가능하며, 제품의 소형화가 가능한 구조를 제안하는데 그 목적이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 상부에서 하부를 향해 관통된 공간이 형성되는 스페이서와 상기 스페이서의 관통된 공간에 위치하고, 내부에 렌즈를 장착하는 렌즈 캐리어와 상기 렌즈 캐리어와 상기 스페이서의 사이에 위치하는 다수의 볼을 포함하여 이루어지며, 상기 렌즈 캐리어에는 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 다수의 렌즈 캐리어 돌출부가 형성되고, 상기 스페이서에는 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 스페이서 돌출부가 형성되며, 상기 렌즈 캐리어 돌출부와 상기 스페이서 돌출부를 이용해 상기 볼을 내부에 구속하는 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스페이서 및 상기 렌즈 캐리어는 각각 다수의 모서리를 가지며, 상기 스페이서의 다수의 모서리 중 일부의 모서리에 장착되는 마그네트, 상기 마그네트와 마주하도록 상기 렌즈 캐리어의 일부의 모서리에 각각 장착되는 AF코일, 상기 AF코일의 일측면에 위치하도록 상기 렌즈 캐리어에 장착되며, 자성을 가진 요크를 더 포함하여 이루어지며, 상기 요크와 상기 마그네트의 사이에서 발생하는 인력을 이용해 상기 렌즈 캐리어를 회전시켜 상기 볼의 구속력을 높이는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라 모듈은, 상부에서 하부를 향해 관통된 공간이 형성되는 스페이서와 상기 스페이서의 관통된 공간에 위치하고, 내부에 렌즈를 장착하는 렌즈 캐리어, 상기 렌즈 캐리어와 상기 스페이서의 사이에 위치하는 다수의 볼과 상기 스페이서의 대각으로 마주하는 모서리에 장착되는 마그네트, 상기 마그네트와 마주하도록 상기 렌즈 캐리어의 모서리에 장착되는 AF코일, 상기 AF코일의 일측면에 위치하도록 상기 렌즈 캐리어에 장착되며, 자성을 가진 요크를 포함하여 이루어지며, 상기 요크와 상기 마그네트의 사이에서 발생하는 인력을 이용해 상기 렌즈 캐리어를 회전시켜 상기 볼의 구속력을 높이는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 볼은 상기 스페이서와 상기 렌즈 캐리어의 대각으로 마주하는 모서리에 각각 장착되고, 상기 다수의 볼은 상하로 엇갈리도록 위치하는 것을 특징으로 하며, 상기 스페이서에서 상기 볼이 위치하는 모서리에는, 상기 다수의 볼과 일부가 맞닿는 스페이서 돌출부가 형성되고, 상기 렌즈 캐리어에서 상기 볼이 위치하는 두 모서리에는, 상기 다수의 볼과 일부가 맞닿는 다수의 렌즈 캐리어 돌출부가 형성되며, 상기 다수의 렌즈 캐리어 돌출부와 상기 스페이서 돌출부를 이용해 상기 다수의 볼이 개별로 위치하는 공간을 형성하여 제품의 크기를 소형화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스페이서와 렌즈 캐리어를 볼 가이드로 활용하여 카메라 모듈의 크기를 최소화하며, 마그네트와 요크의 자성을 이용해 렌즈 캐리어에 회전력을 유도하여 볼을 가이드하여 구속력을 높이기 때문에 렌즈가 광축을 기준으로 상하로 구동시에 볼에 의해 흔들림이 감소되고, 제품의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 인용발명을 나타내는 분해도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 일방향 분해도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 타방향 분해도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 부분도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 일방향 절단도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 구속 구조 및 방향을 나타내는 부분도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈(200)의 외형은 커버(201)와 베이스(230)의 결합으로 이루어지며, 커버(201)와 베이스(230)의 내부의 공간에는 렌즈 캐리어(220)와 스프링(230)을 포함한 다수의 부품이 장착된다. 또한, 카메라 모듈(200)에는 상측에서 하측을 향해 원통형으로 관통된 관통구(200-1)가 형성되며, 관통구(200-1)에는 렌즈(미도시)가 위치하게 된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 커버(201)의 하측에는 스페이서(210)가 위치하며, 스페이서(210)에는 상부에서 하부를 향해 관통된 공간이 형성되고 이 공간에 렌즈 캐리어(220)가 위치하여 스페이서(210)의 내부에서 렌즈 캐리어(220)가 상하로 이동하며 초점을 조절한다.
스페이서(210)는 네 개의 모서리를 가지며, 네 개의 모서리 중 두 개의 모서리에는 마그네트(202)와 AF코일(203), 요크(204)가 위치하고, 다른 두 개의 모서리에는 볼(205)이 위치하게 되며, 마그네트(202)와 AF코일(203), 요크(204) 및 볼(205)은 스페이서(210)와 렌즈 캐리어(220)의 사이에서 위치 고정된다. 즉, 스페이서(210)와 렌즈 캐리어(220)에는 마그네트(202)와 AF코일(203), 요크(204) 및 볼(205)의 장착을 위한 도피부가 각각 형성된다.
스페이서(210)에서 다수의 볼(205)이 위치하는 두 개의 모서리에는 볼(205)과 일부가 맞닿아 볼(205)의 위치를 제한하는 스페이서 돌출부(211)와, 후술할 렌즈 캐리어(220)의 돌출부가 위치하는 스페이서 관통부(212)가 각각 형성된다.
마그네트(202)는 코너의 형상을 따라 삼각형의 구조로 형성되어 스페이서(210)의 네 개의 모서리 중 대각으로 마주하는 두 개의 모서리의 하측면에 결합된다. 또한, 렌즈 캐리어(220)의 네 개의 모서리 중 두 개의 모서리에는 각각의 마그네트(202)와 마주하도록 두 개의 AF코일(203)이 장착되고, 각각의 AF코일(203)의 일측면에 요크(204)가 장착되며, 요크(204)는 자성을 가져 마그네트(202)와 인력을 발생시킨다.
렌즈 캐리어(220)에는 볼(205)의 구속을 위해 스페이서 돌출부(211)와 마주하는 지점에 다수의 돌출부가 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 각각의 모서리에 2개씩의 볼(205)을 장착하며, 그 개수는 필요에 따라 조정할 수 있다. 렌즈 캐리어(220)의 각각의 모서리에는 2개의 볼(205)이 상하로 엇갈리도록 위치한다. 따라서 렌즈 캐리어(220)의 측면에서 상측에는 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)가 형성되어 2개의 볼(205) 중 상측의 볼(205)과 일부가 맞닿고, 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)의 우측 끝에는 제2렌즈 캐리어 돌출부(222)가 형성되어 상측의 볼(205)과 일부가 맞닿는다. 또한 상측의 볼(205)이 위치하는 곳의 하부에는 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)가 형성되어 상측의 볼(205)과 일부가 맞닿는다. 즉, 상측의 볼(205)의 측면부에는 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)와 제2렌즈 캐리어 돌출부(222)가 맞닿고, 하측에는 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)가 맞닿게 된다. 따라서 3개의 렌즈 캐리어 돌출부(221,222,223)와 스페이서(210)의 스페이서 돌출부(211)가 형성하는 공간의 내부에 상측 볼(205)이 구속된다.
하측의 볼(205)의 경우, 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)가 하측의 볼(205)의 상부와 맞닿고, 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)와 하측의 볼(205)의 측면부와 맞닿게 된다. 따라서, 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)와 제3렌즈 캐리어 돌출부(223), 스페이서(210)의 스페이서 돌출부(211)가 형성하는 공간의 내부에 하측볼(205)이 구속된다.
즉 도 5에 도시된 바와 같이, 두 개의 볼(205) 중 상측의 볼은 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)의 상부 및 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)와 제2렌즈 캐리어 돌출부(222)의 사이에 위치하고, 두 개의 볼(205) 중 하측의 볼은 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)의 하부 및 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)의 측면에 위치한다. 이에 따라 상하로 위치하는 두 개의 볼(205)은 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)와 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)에 의해 서로 엇갈리게 위치한다.
구체적으로 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)는 y축 방향으로 긴 형상으로 돌출 형성되고, 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)의 하부에 하측의 볼이 위치한다. 그리고 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)는 x축 방향으로 길게 돌출되는 형상으로 형성되고, 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)의 상부에 상측의 볼이 위치한다. 이에 따라 상측의 볼과 하측의 볼은 z축 방향으로 서로 엇갈리게 위치한다.
또한, 렌즈 캐리어(220)에는 코일(203)과 맞닿는 부분에 코일(203)의 내부의 빈공간과 결합되는 두 개의 제4렌즈 캐리어 돌출부(224)가 형성된다.
렌즈 캐리어(220)의 하측에는 스프링(230)이 위치하여 상기 렌즈 캐리어(220)가 이동할 때에 탄성을 제공하며, 스프링(230)은 두 개의 모서리 부분이 연결되도록 형성된 제1스프링(231)과 나머지 두 개의 모서리에 각각 장착되고 직각으로 꺾여지고 하측으로 연장되어 전류가 인가되는 접촉부(233)를 가지는 두 개의 제2스프링(232)으로 이루어진다.
스프링(230)의 하측에는 베이스(240)가 위치하고, 베이스(241)의 상측면의 네 개의 모서리에는 스프링(230)과 맞닿도록 돌출되는 제1베이스 상부 돌출부(242a)와 제2베이스 상부 돌출부(242b)가 형성되며, 제1베이스 상부 돌출부(242a)는 제1스프링과 일부분이 맞닿으며, 제2베이스 상부 돌출부(242b)는 제2스프링(232)와 일부분이 맞닿고 제2스프링(232)의 접촉부(233)가 통과되는 관통공이 형성되어 있다. 베이스(240)의 하측면의 네 개의 모서리에는 각각 하측을 향해 돌출되는 제1베이스 하부 돌출부(241a)와 제2베이스 하부 돌출부(241b)가 형성되며, 제1스프링(231)의 하측에는 제1베이스 하부 돌출부(241a)가 위치하고, 두 개의 제2스프링(232)의 하측에는 제2베이스 하부 돌출부(241b)가 위치하며, 이는 제2베이스 상부 돌출부(242b)를 통과한 제2스프링(232)의 접촉부(233)가 외부로 노출도록 일부가 도피된 형태를 가진다.
도 5를 참조하면, 상측의 볼(205)과 하측의 볼(205)이 렌즈 캐리어(220)의 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)와 제2렌즈 캐리어 돌출부(222), 제3렌즈 캐리어 돌출부(223)을 이용해 구속되는 구조를 더욱 상세히 알 수 있으며, 제1렌즈 캐리어 돌출부(221)와 제2렌즈 캐리어 돌출부(222), 제3렌즈 캐리어 돌출부(223) 및 스페이서 돌출부는 볼(205)의 형상에 맞게 굴곡되는 형태로 돌출될 수 있다.
도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(200)의 볼(205) 장착 부분을 따라 대각선으로 절단된 절단도가 나타나 있으며, 다수의 볼(205)이 렌즈 캐리어(220)와 스페이서(210)가 만드는 공간의 내부에 구속되어 있음을 알 수 있다. 즉, 다수의 볼(205)이 각각의 공간에 개별로 위치함에 따라 제품의 소형화가 가능해진다.
도 7에 도시된 바와 같이, AF코일(203)의 일측면에 장착되는 자성을 가진 요크(204)는 마그네트(202)와 인력을 발생시켜 렌즈 캐리어(220)를 AF코일(203)과 마그네트(202)가 가까워지는 방향으로 회전시키고, 이로 인해 렌즈 캐리어(220)가 스페이서(210)를 향한 방향으로 회전하여 다수의 볼(205)이 구속하는 그 구속력이 더욱 높아지게 된다. 따라서, 볼(205)에 의해 렌즈가 광축을 기준으로 상하 구동 시에 흔들림이 감소하여 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.
본 발명인 카메라 모듈의 볼 가이드 구조는 전술한 실시예에 국한하지않고, 본 발명의 청구범위에 기재된 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
200 : 카메라 모듈, 200-1 : 관통구, 201 : 커버,
02 : 마그네트, 203 : AF코일, 204 : 요크,
205 : 볼, 210 : 스페이서, 211 : 스페이서 돌출부,
212 : 스페이서 관통부, 220 : 렌즈 캐리어,
221 : 제1렌즈 캐리어 돌출부, 222 : 제2렌즈 캐리어 돌출부,
223 : 제3렌즈 캐리어 돌출부, 224 : 제4렌즈 캐리어 돌출부,
230 : 스프링, 231 : 제1스프링, 232 : 제2스프링,
233 : 접촉부, 240 : 베이스,
241a : 제1베이스 하부 돌출부, 241b : 제2베이스 하부 돌출부,
242a : 제1베이스 상부 돌출부, 242b : 제2베이스 상부 돌출부.

Claims (4)

  1. 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    상부에서 하부를 향해 관통된 공간이 형성되는 스페이서;
    상기 스페이서의 관통된 공간에 위치하고, 내부에 렌즈를 장착하는 렌즈 캐리어;
    상기 렌즈 캐리어와 상기 스페이서의 사이에 위치하는 다수의 볼;을 포함하여 이루어지며,
    상기 렌즈 캐리어에는 상기 볼을 구속하기 위해 돌출된 제1 내지 제3렌즈 캐리어 돌출부;가 형성되고,
    상기 다수의 볼은 상기 스페이서와 상기 렌즈 캐리어의 대각으로 마주하는 모서리에 각각 장착되며,
    상하로 위치한 두 개의 볼 중 상측의 볼은 상기 제3렌즈 캐리어 돌출부의 상부 및 상기 제1렌즈 캐리어 돌출부와 제2렌즈 캐리어 돌출부 사이에 위치하고,
    상하로 위치한 두 개의 볼 중 하측의 볼은 상기 제1렌즈 캐리어 돌출부의 하부 및 상기 제3렌즈 캐리어 돌출부의 측면에 위치하며,
    상기 상측의 볼과 하측의 볼은 상기 제1렌즈 캐리어 돌출부와 제3렌즈 캐리어 돌출부에 의해 서로 엇갈리게 위치하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 볼 가이드 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스페이서 및 상기 렌즈 캐리어는 각각 다수의 모서리를 가지며,
    상기 스페이서의 다수의 모서리 중 일부의 모서리에 장착되는 마그네트;
    상기 마그네트와 마주하도록 상기 렌즈 캐리어의 일부의 모서리에 각각 장착되는 AF코일;
    상기 AF코일의 일측면에 위치하도록 상기 렌즈 캐리어에 장착되며, 자성을 가진 요크;를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 요크와 상기 마그네트의 사이에서 발생하는 인력을 이용해 상기 렌즈 캐리어를 회전시켜 상기 볼의 구속력을 높이는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 볼 가이드 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스페이서에는 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 스페이서 돌출부가 형성되고,
    상기 제1 내지 제3렌즈 캐리어 돌출부와 상기 스페이서 돌출부를 이용해 상기 볼을 내부에 구속하는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 볼 가이드 구조.
  4. 삭제
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