KR20100001518A - Camera module for mobile device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전기장과 자기장에 의해 형성되는 힘으로 카메라모듈의 렌즈배럴을 상하로 이동시키는 경우 렌즈배럴의 흔들림 및 틸팅을 방지할 수 있는 모바일 기기용 카메라모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a camera module for a mobile device, more specifically for a mobile device that can prevent the shaking and tilting of the lens barrel when moving the lens barrel of the camera module up and down by the force formed by the electric and magnetic fields. It relates to a camera module.
최근 휴대전화나 노트북 등의 모바일 기기에는 CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서 등의 촬상소자가 실장된 카메라모듈이 구비되고 있으며, 이와 같은 카메라모듈은 고 화소 및 고 기능화됨에 따라 일반 고 사양의 디지털 카메라와 유사한 정도의 성능을 갖추고 있다. 이러한 모바일 기기용 카메라모듈은 초점을 맞추기 위한 방식으로서 VCM(Voice Coil Motor)타입의 액추에이터를 이용하고 있다.Recently, mobile devices such as mobile phones and laptops are equipped with a camera module mounted with an image pickup device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor. Such a camera module has a high pixel and high functionality, and thus, It has similar performance. The camera module for a mobile device uses an actuator of a voice coil motor (VCM) type as a method for focusing.
VCM타입의 액추에이터는 영구자석의 자기장과 코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전기장의 상호 작용에 의해 발생하는 전자기력에 의해 렌즈가 장착된 렌즈배럴을 상하로 구동함으로써 오토포커싱 기능을 수행한다.The actuator of the VCM type performs the auto focusing function by driving the lens barrel mounted with the lens up and down by the electromagnetic force generated by the interaction between the magnetic field of the permanent magnet and the electric field generated by the current flowing through the coil.
한편, 이와 같은 VCM타입의 액추에이터를 사용하는 카메라모듈에서 가장 중 요시 되고 있는 것은, 전자기력에 의해 렌즈배럴을 상하로 구동하는 경우, 렌즈배럴이 좌우로 흔들리거나 틸팅되는 것을 방지함과 동시에 렌즈배럴을 상하로 안정되게 안내하는 것이다.On the other hand, the camera module that uses the actuator of the VCM type is most important, when driving the lens barrel up and down by the electromagnetic force, while preventing the lens barrel from swinging to the left or right and tilting the lens barrel It is to guide up and down stably.
또한, 이미지를 촬상하기 위하여 카메라모듈을 기울이는 경우, 보다 구체적으로는 렌즈배럴이 지표면에 대하여 거의 수평하게 놓이는 경우, 렌즈배럴이 자중에 의하여 지표면쪽으로 기울어지는 것을 방지하는 것이 매우 중요하다.Further, when tilting the camera module to capture an image, more specifically, when the lens barrel is placed almost horizontally with respect to the ground surface, it is very important to prevent the lens barrel from tilting toward the ground surface by its own weight.
본 발명은 렌즈배럴을 감싸는 하우징에 렌즈배럴을 탄성되게 연결할 수 있는 4개의 탄성 와이어를 구비함으로써, 전자기력에 의한 렌즈배럴의 구동시, 렌즈배럴이 흔들리거나 틸팅되는 것을 방지하는 것을 목적으로 하다.An object of the present invention is to prevent the lens barrel from shaking or tilting when the lens barrel is driven by electromagnetic force by providing four elastic wires that can elastically connect the lens barrel to the housing surrounding the lens barrel.
또한, 중력이 발생하는 쪽으로 렌즈배럴을 지지하는 탄성 와이어의 탄성계수를 높임으로써, 카메라모듈을 기울이는 경우 렌즈배럴이 자중에 의해 기울어지는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.In addition, by increasing the elastic modulus of the elastic wire for supporting the lens barrel toward the direction of gravity, it is an object to prevent the lens barrel from tilting by its own weight when tilting the camera module.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모바일 기기용 카메라모듈에 있어서, 이미지센서와 상기 이미지센서가 전기적으로 연결된 연성회로기판을 포함한 이미지센서부; 상기 이미지센서를 덮도록 상기 연성회로기판에 고정되게 설치되며 내주벽을 따라 영구자석이 고정되게 설치된 하우징; 상기 이미지센서와 동축상으로 상기 하우징 내부에 배치되고 외주면을 따라 권선된 코일을 구비하며 상기 영구자석과 상기 코일 사이의 전자기력에 의해 선형운동하는 렌즈배럴; 및 상기 렌즈배럴의 선형운동을 안내하도록 일측말단이 상기 렌즈배럴에 고정되고 타측말단이 상기 하우징에 고정되되 탄성계수가 다른 두 쌍의 탄성 와이어를 포함한 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 카메라모듈.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a camera module for a mobile device, comprising: an image sensor unit including a flexible printed circuit board electrically connected to an image sensor and the image sensor; A housing installed to be fixed to the flexible circuit board to cover the image sensor and having a permanent magnet fixed along an inner circumferential wall; A lens barrel disposed in the housing coaxially with the image sensor and having a coil wound along an outer circumferential surface and linearly moved by an electromagnetic force between the permanent magnet and the coil; And two pairs of elastic wires, one end of which is fixed to the lens barrel and the other end of which is fixed to the housing to guide the linear movement of the lens barrel, and which has a different elastic modulus.
여기서, 상기 하우징은 단면이 정사각형 모양을 가지며, 상기 하우징의 내주 벽에 상기 두 쌍의 탄성 와이어의 타측말단이 고정되게 결합된 것을 특징으로 한다.Here, the housing has a square cross section, and the other end of the two pairs of elastic wires is fixedly coupled to the inner circumferential wall of the housing.
또한, 상기 렌즈배럴은 그 내부에 하나 이상의 렌즈들을 구비한 정사각기둥 모양을 가지며, 상기 렌즈배럴의 외주벽에 상기 두 쌍의 탄성 와이어가 삽입결합되는 4개의 결합돌기를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the lens barrel has a square pillar shape having one or more lenses therein, and has four coupling protrusions into which the two pairs of elastic wires are inserted and coupled to an outer circumferential wall of the lens barrel.
또한, 상기 4개의 결합돌기는 상기 렌즈배럴의 외주벽의 중심으로부터 치우치게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the four coupling protrusions are characterized by being biased from the center of the outer peripheral wall of the lens barrel.
또한, 상기 두 쌍의 탄성 와이어는 서로 마주하도록 일측말단이 상기 렌즈배럴의 외주벽에 고정되게 결합되되 타측말단은 서로 마주하는 상기 하우징의 내주벽에 각각 고정되는 제1 내지 제4탄성 와이어로 이루어지며, 상기 제1,2 탄성 와이어는 상기 모바일 기기를 기울이는 경우 상기 렌즈배럴의 자중에 의한 기울어짐을 방지하도록 상기 렌즈배럴을 중력에 반하는 방향으로 지지하도록 배치된 것을 특징으로 한다.In addition, the two pairs of elastic wires are formed so that one end is fixedly coupled to the outer circumferential wall of the lens barrel to face each other, the other end is made of first to fourth elastic wires respectively fixed to the inner circumferential wall of the housing facing each other The first and second elastic wires may be arranged to support the lens barrel in a direction against gravity to prevent the lens barrel from being inclined due to its own weight when the mobile device is inclined.
또한, 상기 제1,2 탄성 와이어는 상기 제3,4 탄성 와이어보다 높은 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 한다.The first and second elastic wires may have a higher modulus of elasticity than the third and fourth elastic wires.
여기서, 상기 제1,2 탄성 와이어는 상기 제3,4 탄성 와이어보다 굵게 형성된 것을 특징으로 한다.The first and second elastic wires may be thicker than the third and fourth elastic wires.
한편, 상기 제1,2 탄성 와이어는 그 단면이 직사각형인 얇은 막대형태로 형성되고, 넓은 면적을 갖는 부위가 상기 렌즈배럴의 외주벽에 마주하게 결합될 수 있다.Meanwhile, the first and second elastic wires may be formed in a thin bar shape having a rectangular cross section, and a portion having a large area may be coupled to face the outer circumferential wall of the lens barrel.
본 발명에 따르면 렌즈배럴의 외주면에 서로 평행하게 결합되는 4개의 탄성 와이어가 렌즈배럴을 하우징에 탄성지지함으로써, 렌즈배럴의 상하구동시 렌즈배럴의 흔들림을 방지할 수 있다.According to the present invention, four elastic wires coupled to the outer circumferential surface of the lens barrel in parallel to each other elastically support the lens barrel in the housing, thereby preventing shaking of the lens barrel when the lens barrel is vertically driven.
또한, 중력이 발생하는 쪽으로 렌즈배럴을 지지하는 탄성 와이어의 탄성계수를 높임으로써, 이미지를 촬영하기 위하여 카메라모듈을 지표면에 평행할 정도로 기울이는 경우에도 렌즈배럴이 자중에 의해 기울어짐 없이 선형으로 운동될 수 있다.In addition, by increasing the elastic modulus of the elastic wire supporting the lens barrel toward the direction of gravity, even if the camera module is tilted to be parallel to the ground surface to take an image, the lens barrel can be linearly moved without tilting by its own weight. Can be.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a camera module for a mobile device according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모바일 기기용 카메라모듈(100)은 이미지센서부(110), 홀더부(120), 렌즈배럴(130), 하우징(140) 및 탄성 와이어(150)를 포함한다.1 and 2, the
이미지센서부(110)는 외부 이미지를 수신하기 위한 것으로, 이미지센서(111)와 이 이미지센서(111)가 전기적으로 연결되는 연성회로기판(112)으로 이루어지며, 이미지센서(111)는 렌즈배럴(130)으로부터 수신된 이미지를 전기신호로 바꾸어 연성회로기판(112)을 통해 모바일기기로 전달한다.The
홀더부(120)는 이미지센서(111)를 덮도록 연성회로기판(112)에 고정되게 부착되며 이미지센서(111)와 마주하도록 IR필터(121)가 고정되게 결합된다. 또한 홀더부(120)는 렌즈배럴(130)에 전류를 인가하기 위한 FPCB(122)가 상측부에 부착되며, FPCB(122)는 이미지센서부(110)의 연성회로기판(112)을 통해 전달되는 전류를 렌즈배럴(130)의 외주면에 권선된 코일(131)로 전달한다.The
렌즈배럴(130)은 외부 이미지를 이미지센서(111)로 전달하기 위한 것으로, 그 내부에 다수개의 렌즈(미도시)가 차례로 적층되어 있으며, 연성회로기판(112)을 통해 전달된 전류로 전기장을 형성하도록 렌즈배럴(130)의 외주면에 코일(131)이 다수회 권선된다.The
코일(131)은 하우징(140)에 결합된 영구자석(141)과 마주하도록 렌즈배럴(130)에 권선되며, 코일(131)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전기장과 영구자석(141)의 자기장 사이에 발생하는 전자기력으로 렌즈배럴(130)을 상하로 선형운동시킨다.The
또한, 렌즈배럴(130)은 탄성 와이어(150)의 일측이 고정되게 결합되는 결합돌기(132)가 외주벽을 따라 모두 4개가 구비되며, 결합돌기(132)는 탄성 와이어의 지지력이 고르게 분산되도록 외주벽의 중심으로부터 일측으로 치우치게 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the
하우징(140)은 렌즈배럴(130)을 감싸도록 홀더부(120)의 위쪽에 고정되게 결합되며, 그 내부에는 렌즈배럴(130)의 코일(131)에 마주하도록 영구자석(141)이 고정되게 설치된다. 또한 하우징(140)은 렌즈배럴(130)의 렌즈와 동축선상으로 관통되게 형성된 개방공(142)을 갖는다.The
탄성 와이어(150)는 전자기력에 의한 렌즈배럴(130)의 구동시 렌즈배럴(130)이 흔들리거나 틸팅되는 것을 방지함과 동시에 렌즈배럴(130)의 선형운동을 안내하기 위한 것으로, 본 실시예에서는 렌즈배럴(130)의 4개의 결합돌기(132)에 각각 결합되는 제1 내지 제4 탄성 와이어(151,152,153,154)로 이루어진다.The elastic wire 150 is to guide the linear movement of the
또한, 제1 및 제2 탄성 와이어(151,152)는 제3 및 제4 탄성 와이어(153,154)에 비하여 높은 탄성계수를 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 이는 도 3 내지 도 5를 참조로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.In addition, the first and second elastic wires (151, 152) is preferably formed to have a higher modulus of elasticity than the third and fourth elastic wires (153,154), which will be described in more detail with reference to FIGS. Shall be.
도 3에 도시한 바와 같이, 렌즈배럴(130)은 제1 내지 제4 탄성 와이어(151,152,153,154)에 의해 하우징(140)에 탄성 지지되고 있으며, 전자기력에 의해 렌즈배럴(130)이 구동되는 경우 렌즈배럴(130)의 선형운동을 안내한다.As shown in FIG. 3, the
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 사용자가 이미지를 촬영하기 위하여 카메라 모듈(100)이 설치된 모바일 기기를 기울이는 경우, Y축 방향으로의 중력에 의하여 렌즈배럴(130)이 Y축 방향으로 기울어지는 것을 방지하도록, Y축 방향에 반하는 방향(중력방향에 반하는 방향)으로 렌즈배럴(130)을 지지하는 제1 및 제2 탄성 와이어(151,152)는 X축 방향으로 렌즈배럴(130)을 지지하는 제3 및 제4 탄성 와이어(153,154)에 비하여 높은 탄성계수를 갖는 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in Figure 4, when the user tilts the mobile device equipped with the
이와 같은 특성을 갖는 탄성 와이어(151,152,153,154)의 실시예는 도 5 및 도 6을 참조로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Embodiments of the
도 5에 도시한 바와 같이, 다른 탄성계수를 갖는 제1 및 제2 탄성 와이어(151,152)가 제3 및 제4 탄성 와이어(153,154)보다 더 굵게 형성됨으로써, 제1 및 제2탄성 와이어(151,152)는 제3 및 제4 탄성 와이어(153,154)에 비하여 더 높은 탄성계수를 가질 수 있으며, 이로 인해 렌즈배럴(130)이 자중에 의해 중력 방향으로 기울어지는 것이 방지될 수 있다.As shown in FIG. 5, the first and second
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 탄성계수를 갖는 제1 및 제2 탄성 와이어(251,252)와 제3 및 제4 탄성 와이어(253,254)는 서로 다른 형태를 갖도록 제작될 수 있다. 보다 구체적으로, 더 높은 탄성계수를 가져야 하는 제1 및 제2 탄성 와이어(251,252)는 그 단면이 직사각형인 얇은 직사각형 막대 형태로 제작될 수 있으며, 이러한 제1 및 제2탄성 와이어(251,252)는 넓은 폭을 갖는 면이 렌즈배럴(130)의 외주벽에 마주하도록 설치되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 6, the first and second
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.While the camera module for a mobile device of the present invention has been described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that modifications, changes, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 모바일 기기용 카메라모듈의 개략적인 분해사시도;1 is a schematic exploded perspective view of a camera module for a mobile device of the present invention;
도 2는 도 1의 카메라모듈의 개략적인 단면도;2 is a schematic cross-sectional view of the camera module of FIG.
도 3은 도 1의 카메라모듈의 개략적인 정면도;3 is a schematic front view of the camera module of FIG. 1;
도 4는 도 1의 카메라모듈의 부분 확대 사시도;4 is a partially enlarged perspective view of the camera module of FIG. 1;
도 5는 도 1의 탄성 와이어의 개략적인 부분 확대 사시도; 및5 is a schematic partially enlarged perspective view of the elastic wire of FIG. 1; And
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 와이어의 개략적인 부분 확대 사시도이다.6 is a schematic partially enlarged perspective view of an elastic wire according to another embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : 카메라모듈 110 : 이미지센서부100: camera module 110: image sensor
111 : 이미지센서 112 : 연성회로기판111: image sensor 112: flexible circuit board
120 : 홀더부 121 : IR필터120
130 : 렌즈배럴 131 : 코일130: lens barrel 131: coil
132 : 결합돌기 140 : 하우징132: coupling protrusion 140: housing
151,152,153,154 : 제1 내지 제4 탄성 와이어151,152,153,154: first to fourth elastic wire
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