KR20100024578A - Camera actuator using the piezoelectric element - Google Patents

Camera actuator using the piezoelectric element Download PDF

Info

Publication number
KR20100024578A
KR20100024578A KR1020080083201A KR20080083201A KR20100024578A KR 20100024578 A KR20100024578 A KR 20100024578A KR 1020080083201 A KR1020080083201 A KR 1020080083201A KR 20080083201 A KR20080083201 A KR 20080083201A KR 20100024578 A KR20100024578 A KR 20100024578A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric element
lens holder
housing
movable member
inclined portion
Prior art date
Application number
KR1020080083201A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100952622B1 (en
Inventor
정회원
서종식
김요섭
류재욱
Original Assignee
주식회사 하이소닉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이소닉 filed Critical 주식회사 하이소닉
Priority to KR1020080083201A priority Critical patent/KR100952622B1/en
Priority to PCT/KR2009/004753 priority patent/WO2010024585A2/en
Publication of KR20100024578A publication Critical patent/KR20100024578A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100952622B1 publication Critical patent/KR100952622B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0061—Driving means for the movement of one or more optical element using piezoelectric actuators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE: A camera actuator using a piezoelectric element is provided to operate well even though the weight of a lens holder is heavy. CONSTITUTION: A camera actuator using a piezoelectric element includes a housing, a lens holder(20), a movable member, an actuator(35). The housing is a case. The lens holder is built in the housing. A lens is mounted on the lens holder so that the lens holder is actuated in an optical axial direction. The movable member is combined with the housing. The actuator is formed on the movable member so that the actuator contacts the outer circumference of the lens holder.

Description

압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치 { Camera Actuator using the piezoelectric element }Camera Actuator using the piezoelectric element}

본 발명은 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치에 관한 것으로서, 특히 압전소자를 이용하여 렌즈홀더를 상하방향으로 구동시켜 렌즈를 이송시킬 수 있도록 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a small camera driving apparatus using a piezoelectric element, and more particularly, to a small camera driving apparatus using a piezoelectric element to transfer the lens by driving the lens holder in the vertical direction using the piezoelectric element.

휴대폰과 같은 소형의 통신기기에는 소형의 카메라장치가 장착된다.A small communication device such as a mobile phone is equipped with a small camera device.

도 1은 종래의 VCM방식의 소형 카메라장치의 단면구조도이고, 도 2는 도 1에 도시된 소형 카메라장치의 사용상태 단면구조도이다.1 is a cross-sectional structural view of a conventional small camera device of the VCM method, Figure 2 is a cross-sectional structural view of the use state of the small camera device shown in FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 소형 카메라장치는, 피사체의 배율 변환 또는 피사체의 포커스조정을 위한 다수의 렌즈들로 이루어진 렌즈군(500)과, 렌즈군(500)을 장착하여 광축방향으로 구동하기 위한 렌즈 홀더(550)와, 고정부(600)와, 고정부(600)에 지지되어 렌즈 홀더(550)를 광축방향으로 유동가능한 상태가 되도록 부상시키며 렌즈 홀더(550)가 정확히 광축 방향으로 구동하도록 가이드하기 위한 판스프링(650)과, 렌즈 홀더(550)에 지지되어 고정부(600)를 광축 방향으로 구동시키기 위한 액츄에이터와, 렌즈군(500)을 통과한 피사체의 상을 촬상하기 위한 이미지 센서(800)와, 액츄에이터 및 이미지센서(800)를 제어하기 위한 제어부로 이루어진다.1 and 2, the small camera apparatus shown in FIGS. 1 and 2 includes a lens group 500 including a plurality of lenses for changing the magnification of a subject or adjusting a focus of a subject, and driving the lens group 500 in an optical axis direction. Supported by the lens holder 550, the fixing part 600, and the fixing part 600 to raise the lens holder 550 to be movable in the optical axis direction, and the lens holder 550 is driven exactly in the optical axis direction. A leaf spring 650 for guiding the guide, an actuator supported by the lens holder 550 to drive the fixing unit 600 in the optical axis direction, and an image for capturing an image of a subject passing through the lens group 500. The sensor 800 and the control unit for controlling the actuator and the image sensor 800.

이러한 판스프링(650)은, 고정부(600)에 고정되는 부분과 렌즈 홀더(550)에 고정되는 부분 사이에 폭을 좁게하여 광축 방향으로의 변형이 용이하게 이루어지는 형상을 갖는다. The leaf spring 650 has a shape in which the width of the leaf spring 650 is narrowed between the portion fixed to the fixing part 600 and the portion fixed to the lens holder 550 to facilitate deformation in the optical axis direction.

따라서 판스프링(650)은 렌즈 홀더(550)를 광축 방향으로 유동할 수 있도록 탄성적으로 지지한다.Therefore, the leaf spring 650 elastically supports the lens holder 550 to flow in the optical axis direction.

또한 판스프링(650)은 렌즈 홀더(550)의 네곳 이상에 고정되어, 렌즈 홀더(560)가 광축 방향과 직교되는 방향으로 유동하는 것을 방지하는 가이드 역할을 한다.In addition, the leaf spring 650 is fixed to at least four locations of the lens holder 550, and serves as a guide for preventing the lens holder 560 from flowing in a direction orthogonal to the optical axis direction.

한편 액츄에이터는, 고정부(600)에 고정되는 마그네트(710)와, 렌즈 홀더(550)에 고정되며 제어부로부터 전원이 공급될 때 마그네트(710)로부터 나오는 자속을 받아 렌즈 홀더(550)를 광축 방향으로 구동시키는 힘을 발생시키기 위한 코일(720)로 이루어진다. On the other hand, the actuator, the magnet 710 is fixed to the fixing part 600, and the lens holder 550 is fixed to the lens holder 550 receives the magnetic flux from the magnet 710 when the power is supplied from the control unit in the optical axis direction It consists of a coil 720 for generating a driving force.

이러한 액츄에이터의 구조를 VCM방식이라고 한다.The structure of such an actuator is called a VCM method.

이러한 마그네트(710)와 코일(720)은 대칭되는 부분에 각각 한 쌍이 구비된다.One pair of magnets 710 and one coil 720 are provided at symmetrical portions.

또한 액츄에이터는, 마그네트(710)의 자속을 효율적으로 순환시키기 위한 요크(730)를 갖는다.The actuator also has a yoke 730 for circulating the magnetic flux of the magnet 710 efficiently.

이와 같은 구성을 갖는 소형 카메라장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 제어부 로부터 액츄에이터의 코일(720)에 전기가 인가되면, 마그네트(710)로부터 나오는 자속의 영향으로 코일(720)이 광축 방향으로 이동하려는 전자력이 발생한다. In the small camera device having such a configuration, as shown in FIG. 2, when electricity is applied from the controller to the coil 720 of the actuator, the coil 720 moves in the optical axis direction under the influence of the magnetic flux emitted from the magnet 710. To generate an electromagnetic force.

따라서 코일(720)이 고정된 고정부(600)가 광축 방향으로 이동하게 된다.Therefore, the fixing part 600 to which the coil 720 is fixed moves in the optical axis direction.

이와 같이하여 제어부는 렌즈군(500)을 광축방향으로 상승시키거나 하강시켜 이미지센서(800)에 촬상되는 영상이 선명하게 되도록 한다.In this way, the controller raises or lowers the lens group 500 in the optical axis direction so that the image captured by the image sensor 800 becomes clear.

위와 같은 VCM방식은 렌즈홀더의 크기가 작거나 무게가 경량인 경우에는 잘 작동되지만, 렌즈홀더의 크기가 커지거나 무게가 무거워지면 가동력이 약해 작동이 잘되지 않게 되는 문제점이 있다.The above-mentioned VCM method works well when the size of the lens holder is small or light in weight, but when the size of the lens holder is large or heavy, there is a problem in that the operation force is not good due to weak moving force.

또한, VCM방식은 견고하지 못하여 낙하실험을 할 경우 불량제품이 많이 발생하고, 렌즈홀더의 이동거리가 짧아 고화소 센서를 사용한 카메라의 경우에는 사용하기가 곤란한 문제점이 있다.In addition, the VCM method is not robust, so when a drop test is performed a lot of defective products, the moving distance of the lens holder is short, there is a problem that is difficult to use in the case of a camera using a high pixel sensor.

본 발명은 렌즈홀더의 무게가 무거워도 잘 작동이 되고, VCM방식보다 견고하며, 렌즈홀더의 이동거리가 길어 고화소 센서를 장착한 카메라에 사용될 수 있는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a compact camera driving apparatus using a piezoelectric element that can be used for a camera equipped with a high pixel sensor because the lens holder works well, is more robust than the VCM method, and has a longer moving distance of the lens holder. There is this.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치는, 하우징과; 상기 하우징에 내장되고, 렌즈가 장착되어 광축방향으로 구동되는 렌즈홀더와; 상기 하우징에 결합된 가동부재와; 상기 가동부재에 형성되어 상기 렌즈홀더의 외주면과 접촉하는 구동부와; 상기 가동부재에 장착된 제1압전소자 및 제2압전소자로 이루어지되, 상기 가동부재의 일단과 타단은 각각 상기 하우징에 결합되고, 상기 구동부는 상기 제1압전소자와 제2압전소자 사이에 배치되며, 상기 구동부는 상기 제1압전소자와 제2압전소자에 90도의 위상차를 갖는 전압이 인가되면 타원형의 변위 운동을 하면서 상기 렌즈홀더를 광축방향으로 구동시키는 것을 특징으로 한다.Small camera driving apparatus using the piezoelectric element of the present invention to achieve the above object, the housing; A lens holder embedded in the housing and mounted with a lens and driven in an optical axis direction; A movable member coupled to the housing; A driving part formed on the movable member and in contact with an outer circumferential surface of the lens holder; And a first piezoelectric element and a second piezoelectric element mounted on the movable member, one end and the other end of the movable member being coupled to the housing, respectively, and the driving unit being disposed between the first piezoelectric element and the second piezoelectric element. When the voltage having a phase difference of 90 degrees is applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element, the driving unit drives the lens holder in the optical axis direction while performing an elliptical displacement movement.

상기 가동부재의 일단과 타단은 상기 렌즈홀더의 구동방향으로 배열되고, 상기 가동부재는, 일단에 형성되어 상기 하우징에 고정결합되는 제1고정부와; 상기 제1고정부에서 상기 렌즈홀더의 반대방향으로 연장 형성된 제1수평부와; 상기 제1수평부에서 상기 렌즈홀더 방향으로 경사지게 연장 형성된 제1경사부와; 타단에 형성되어 상기 하우징에 고정결합되는 제2고정부와; 상기 제2고정부에서 상기 렌즈홀 더의 반대방향으로 연장 형성된 제2수평부와; 상기 제2수평부에서 상기 렌즈홀더 방향으로 경사지게 연장 형성된 제2경사부와; 상기 제1경사부와 제2경사부를 상호 연결하는 연결부로 이루어진다.One end and the other end of the movable member are arranged in a driving direction of the lens holder, and the movable member comprises: a first fixing part formed at one end and fixedly coupled to the housing; A first horizontal portion extending from the first fixing portion in a direction opposite to the lens holder; A first inclined portion extending obliquely from the first horizontal portion to the lens holder direction; A second fixing part formed at the other end and fixedly coupled to the housing; A second horizontal portion extending from the second fixing portion in a direction opposite to the lens holder; A second inclined portion extending obliquely from the second horizontal portion toward the lens holder; It consists of a connecting portion for interconnecting the first inclined portion and the second inclined portion.

상기 제1압전소자는 상기 제1경사부에 장착되고, 상기 제2압전소자는 상기 제2경사부에 장착되며, 상기 연결부에는 상기 구동부가 장착되되, 상기 구동부는 상기 가동부재의 재질보다 내마모성이 강한 재질로 이루어진다.The first piezoelectric element is mounted on the first inclined portion, the second piezoelectric element is mounted on the second inclined portion, and the driving portion is mounted on the connection portion, and the driving portion is more wear resistant than the material of the movable member. It is made of strong material.

상기 렌즈홀더의 외주면에는 상기 구동부 방향으로 돌출되어 상기 구동부와 접하는 마찰부가 형성된다.The outer peripheral surface of the lens holder is protruded in the direction of the drive unit is formed with a friction portion in contact with the drive unit.

상기 렌즈홀더의 외주면과 상기 하우징의 측면 사이에는 상기 하우징에 결합되어 상기 렌즈홀더를 상기 구동부 방향을 가압하는 탄성부재가 배치된다.An elastic member is disposed between the outer circumferential surface of the lens holder and the side surface of the housing to couple the housing to press the lens holder in the direction of the driving unit.

상기 렌즈홀더의 외주면에는 볼부재가 배치되고, 상기 탄성부재는 상기 볼부재와 접하여 상기 렌즈홀더에 힘을 가한다.A ball member is disposed on an outer circumferential surface of the lens holder, and the elastic member contacts the ball member to apply a force to the lens holder.

상기 제1압전소자는 상기 제1경사부에 평행하게 진동하고, 상기 제2압전소자는 상기 제2경사부에 평행하게 진동한다.The first piezoelectric element vibrates parallel to the first inclined portion, and the second piezoelectric element vibrates parallel to the second inclined portion.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치에 따르면, 렌즈홀더의 무게가 무거워도 잘 작동이 되고, VCM방식보다 견고하며, 렌즈홀더의 이동거리가 길어 고화소 센서를 장착한 카메라에 사용될 수 있다.According to the small camera driving apparatus using the piezoelectric element of the present invention as described above, even if the weight of the lens holder is heavy, it works well, is more robust than the VCM method, and the moving distance of the lens holder is long in the camera equipped with a high pixel sensor Can be used.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 일방향 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 타방향 분해사시도이고, 도 6은 도 3에서 하우징을 제외한 상태의 사시도이며, 도 7은 도 6의 평면도이다.3 is a perspective view of a small camera driving apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of a one-way camera driving apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a small camera according to an embodiment of the present invention Another direction exploded perspective view of the drive device, FIG. 6 is a perspective view of a state excluding the housing of FIG. 3, and FIG. 7 is a plan view of FIG. 6.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치는, 하우징(10)과, 렌즈홀더(20)와, 제1압전소자(40)와, 제2압전소자(50)와, 가동부재(30)와, 구동부(35)와, 탄성부재(60) 등으로 이루어진다.3 to 7, the compact camera driving apparatus using the piezoelectric element of the present invention includes a housing 10, a lens holder 20, a first piezoelectric element 40, and a second piezoelectric element. It consists of 50, the movable member 30, the drive part 35, the elastic member 60, etc.

상기 하우징(10)은 케이스와 같은 것으로써, 본 발명의 다른 구성들을 내포한다.The housing 10 is like a case and contains other configurations of the present invention.

상기 렌즈홀더(20)는 원통형상으로 상기 하우징(10)에 내장되고, 렌즈가 내장되어 있으며, 광축방향 즉 상기 렌즈에 입사되는 빛의 방향 다시 말해 상기 렌즈홀더(20)의 상하방향으로 구동된다.The lens holder 20 is cylindrically embedded in the housing 10 and has a lens therein, and is driven in an optical axis direction, that is, a direction of light incident on the lens, that is, in the vertical direction of the lens holder 20. .

상기 렌즈홀더(20)의 외주면에는 마찰부(22)가 형성되어 있는데, 상기 마찰부(22)는 후술하는 바와 같이 상기 구동부(35) 방향으로 돌출 형성되어 상기 구동부(35)와 접한다.A friction part 22 is formed on an outer circumferential surface of the lens holder 20. The friction part 22 protrudes toward the driving part 35 to be in contact with the driving part 35 as described below.

상기 마찰부(22)는 밋밋한 평면으로 형성할 수도 있지만, 상기 구동부(35)와 보다 큰 마찰력을 발생하도록 하기 위해 울퉁불퉁하게 형성하거나 마찰계수가 큰 물질로 이루어지도록 함이 바람직하다.Although the friction part 22 may be formed in a flat plane, it is preferable that the friction part 22 is formed to be bumpy or made of a material having a large coefficient of friction so as to generate a greater friction force with the driving part 35.

상기 가동부재(30)는 스테인레스스틸 또는 철판과 같은 재질로 이루어지고, 상기 렌즈홀더(20)의 측면에서 상기 하우징(10)에 고정 결합된다.The movable member 30 is made of a material such as stainless steel or iron plate and is fixedly coupled to the housing 10 at the side of the lens holder 20.

상기 가동부재(30)는 긴 막대평판 형상으로 이루어지고, 일단과 타단은 상기 렌즈홀더(20)의 구동방향으로 배열되어 상기 하우징(10)에 고정 결합된다.The movable member 30 is formed in a long bar plate shape, one end and the other end is arranged in the driving direction of the lens holder 20 is fixedly coupled to the housing 10.

상기 가동부재(30)는, 일단에 형성되어 상기 하우징(10)에 고정결합되는 제1고정부(31)와, 상기 제1고정부(31)에서 상기 렌즈홀더(20)의 반대방향으로 연장 형성된 제1수평부(32)와, 상기 제1수평부(32)에서 상기 렌즈홀더(20) 방향으로 경사지게 연장 형성된 제1경사부(33)와, 타단에 형성되어 상기 하우징(10)에 고정결합되는 제2고정부(38)와, 상기 제2고정부(38)에서 상기 렌즈홀더(20)의 반대방향으로 연장 형성된 제2수평부(37)와, 상기 제2수평부(37)에서 상기 렌즈홀더(20) 방향으로 경사지게 연장 형성된 제2경사부(36)와, 상기 제1경사부(33)와 제2경사부(36)를 상호 연결하는 연결부(34)로 이루어진다.The movable member 30 has a first fixing portion 31 formed at one end and fixedly coupled to the housing 10, and extending from the first fixing portion 31 in a direction opposite to the lens holder 20. A first horizontal portion 32 formed thereon, a first inclined portion 33 extending obliquely from the first horizontal portion 32 toward the lens holder 20, and formed at the other end and fixed to the housing 10 The second fixing portion 38 to be coupled, the second horizontal portion 37 formed in the second fixing portion 38 extending in the opposite direction of the lens holder 20, and in the second horizontal portion 37 The second inclined portion 36 extends obliquely in the direction of the lens holder 20, and the connecting portion 34 connecting the first inclined portion 33 and the second inclined portion 36 to each other.

상기 제1고정부(31)와 제2고정부(38)는 각각 상기 하우징(10)에 리벳 또는 나사 등에 의해 고정 결합된다.The first fixing part 31 and the second fixing part 38 are fixedly coupled to the housing 10 by rivets or screws, respectively.

상기 제1수평부(32)와 제2수평부(37)는 각각 상기 제1고정부(31)와 제2고정부(38)에서 절곡되어 상기 렌즈홀더(20)로부터 멀어지는 방향으로 연장 형성되어 있다.The first horizontal portion 32 and the second horizontal portion 37 are bent at the first fixing portion 31 and the second fixing portion 38, respectively, and extend in a direction away from the lens holder 20. have.

그리고, 상기 제1경사부(33)와 제2경사부(36)는 각각 상기 제1수평부(32)와 제2수평부(37)에서 상기 렌즈홀더(20) 방향으로 경사지게 연장형성되어, 상기 연결부(34)에 의해 상호 연결된다.The first inclined portion 33 and the second inclined portion 36 are formed to be inclined in the direction of the lens holder 20 in the first horizontal portion 32 and the second horizontal portion 37, respectively. Interconnected by the connecting portion 34.

상기 제1압전소자(40) 및 제2압전소자(50)는 상기 가동부재(30)에 장착된다.The first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50 are mounted to the movable member 30.

자세하게는 상기 제1압전소자(40)는 상기 제1경사부(33)에 장착되고, 상기 제2압전소자(50)는 상기 제2경사부(36)에 장착된다.In detail, the first piezoelectric element 40 is mounted on the first inclined portion 33, and the second piezoelectric element 50 is mounted on the second inclined portion 36.

상기 구동부(35)는 상기 가동부재(30)의 연결부(34)에 장착되되, 상기 렌즈홀더(20)의 마찰부(22) 방향으로 돌출 형성되어 상기 마찰부(22)에 접촉한다.The driving part 35 is mounted to the connection part 34 of the movable member 30 and protrudes toward the friction part 22 of the lens holder 20 to contact the friction part 22.

즉, 상기 구동부(35)는 상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50) 사이에 배치된다.That is, the driving part 35 is disposed between the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50.

상기 구동부(35)는 상기 가동부재(30)와 동일한 재질로 이루어질 수도 있으나, 내마모성이 우수한 재질로 이루어지도록 함이 바람직하다.The driving unit 35 may be made of the same material as the movable member 30, but preferably made of a material having excellent wear resistance.

상기 구동부(35)는 상기 가동부재(30)에 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제작되어 장착될 수도 있다.The driving part 35 may be integrally formed with the movable member 30 or may be manufactured separately and mounted.

상기 제1압전소자(40)는 상기 제1경사부(33)에 평행하게 진동하고, 상기 제2압전소자(50)는 상기 제2경사부(36)에 평행하게 진동한다.The first piezoelectric element 40 vibrates in parallel with the first inclined portion 33, and the second piezoelectric element 50 vibrates in parallel with the second inclined portion 36.

상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)에는 후술하는 바와 같이, sin곡선 형태를 갖는 정현파 전압이 인가되어 상하운동을 하게 되는데, 이때 상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)에 인가되는 전압은 상호 90도의 위상차를 가지고 인가된다.As described later, a sinusoidal voltage having a sin curve shape is applied to the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50 to move up and down. In this case, the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 40 Voltages applied to the piezoelectric elements 50 are applied with a phase difference of 90 degrees to each other.

따라서, 상기 제1압전소자(40) 및 제2압전소자(50)가 각각 상기 제1경사부(33)와 제2경사부(36)에 평행한 방향으로 진동할 경우 상기 제1압전소자(40) 및 제2압전소자(50)가 장착된 상기 가동부재(30)는 유동을 한다.Therefore, when the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50 vibrate in a direction parallel to the first inclined portion 33 and the second inclined portion 36, respectively, the first piezoelectric element ( 40 and the movable member 30 on which the second piezoelectric element 50 is mounted flow.

이때, 상기 가동부재(30)의 연결부(34)에 형성된 상기 구동부(35)는 측면에서 보았을 때 타원형상으로 변위운동을 한다.At this time, the driving unit 35 formed on the connecting portion 34 of the movable member 30 moves in an elliptical shape when viewed from the side.

즉, 상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)에 위상차가 90도를 가지는 전 압이 인가되기 때문에, 상기 가동부재(30)의 유동되고, 이로 인해 상기 구동부(35)는 타원형상으로 변위운동을 한다.That is, since a voltage having a phase difference of 90 degrees is applied to the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50, the movable member 30 flows, and thus the driving unit 35 is moved. Displacement movement in elliptical shape.

위와 같은 상기 구동부(35)의 타원형 변위운동에 의해 상기 마찰부(22)를 통해 상기 구동부(35)와 접촉하고 있는 상기 렌즈홀더(20)는 광축방향으로 구동되게 된다. The lens holder 20 which is in contact with the driving unit 35 through the friction unit 22 by the elliptical displacement movement of the driving unit 35 as described above is driven in the optical axis direction.

상기 탄성부재(60)는 상기 렌즈홀더(20)의 외주면과 상기 하우징(10)의 측면 사이에서 상기 하우징(10)에 결합되어 상기 렌즈홀더(20)를 상기 구동부(35) 방향을 가압하는 역할을 한다.The elastic member 60 is coupled to the housing 10 between the outer circumferential surface of the lens holder 20 and the side surface of the housing 10 to press the lens holder 20 toward the driving unit 35. Do it.

본 실시예에서는 상기 탄성부재(60)을 판스프링 형상으로 형성하였다.In this embodiment, the elastic member 60 is formed in a leaf spring shape.

상기 탄성부재(60)를 판스프링 형상으로 형성하고 상기 렌즈홀더(20)가 상기 구동부(35) 방향으로 가압되도록 상기 렌즈홀더(20) 외주면의 일부를 감싸도록 장착함으로써, 상기 렌즈홀더(20)가 좌우로 유동됨이 없이 상기 구동부(35)에 강하게 접촉하도록 할 수 있다.The lens holder 20 is formed by forming the elastic member 60 in the shape of a leaf spring and enclosing a portion of an outer circumferential surface of the lens holder 20 so that the lens holder 20 is pressed in the direction of the driving unit 35. It may be to be in strong contact with the drive unit 35 without flowing to the left and right.

또한, 상기 렌즈홀더(20)의 외주면에는 볼부재(65)가 배치되고, 상기 탄성부재(60)는 상기 볼부재(65)와 접하여 상기 렌즈홀더(20)에 힘을 가한다.In addition, a ball member 65 is disposed on an outer circumferential surface of the lens holder 20, and the elastic member 60 contacts the ball member 65 to apply a force to the lens holder 20.

즉, 상기 탄성부재(60)는 상기 렌즈홀더(20)의 외주면에 직접 접하지 않고, 상기 볼부재(65)를 통하여 접하기 때문에 상기 렌즈홀더(20)의 상하운동시 상기 탄성부재(60)와의 마찰을 최소화할 수 있다.That is, the elastic member 60 is not directly in contact with the outer circumferential surface of the lens holder 20, but is in contact with the ball member 65, so that the elastic member 60 is moved up and down in the lens holder 20. Friction with can be minimized.

상기 렌즈홀더(20)의 외주면에는 상기 볼부재(65)가 안착되기 위한 안착부(24)가 형성되어 있다.The outer peripheral surface of the lens holder 20 is formed with a seating portion 24 for mounting the ball member 65.

이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동에 대하여 살펴본다.Hereinafter, the operation of the present invention having the above-described configuration will be described.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 작동과정을 도시한 상태도이다.8 is a state diagram showing the operation of the small camera driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8에서 실선은 상기 제1압전소자(40)(40) 및 제2압전소자(50)(50)에 전압을 인가하지 않은 상태를 표시한 것이고, 색채가 들어간 부분은 시간에 따라 변화된 상기 가동부재(30)(30) 및 구동부(35)(35)를 나타내고 있다.In FIG. 8, the solid line indicates a state in which no voltage is applied to the first piezoelectric elements 40 and 40 and the second piezoelectric elements 50 and 50. The members 30 and 30 and the drive parts 35 and 35 are shown.

상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)에 전압을 인가하되, 상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)에 인가되는 전압은 90도의 위상차를 갖도록 한다.A voltage is applied to the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50, but the voltage applied to the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50 has a phase difference of 90 degrees.

상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)에 전압이 인가됨에 따라서, 상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)는 각각 상기 제1경사부(33)와 제2경사부(36)에 평행하게 진동하게 된다.As a voltage is applied to the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50, the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50 are respectively connected to the first inclined portion 33. It vibrates parallel to the second inclined portion 36.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1압전소자(40) 및 제2압전소자(50)의 진동에 의해 상기 가동부재(30)도 유동을 하게 되고, 상기 구동부(35)는 상기 제1압전소자(40)와 제2압전소자(50)에 인가되는 전압이 90도의 위상차를 가지고 있기 때문에 타원형을 그리는 변위운동을 한다.As shown in FIG. 8, the movable member 30 also flows due to the vibrations of the first piezoelectric element 40 and the second piezoelectric element 50, and the driving unit 35 moves the first piezoelectric element. Since the voltage applied to the element 40 and the second piezoelectric element 50 has a phase difference of 90 degrees, an elliptical displacement motion is performed.

상기 구동부(35)가 타원형상의 변위운동을 함에 따라서, 상기 마찰부(22)에 의해 상기 구동부(35)와 접촉하고 있는 상기 렌즈홀더(20)는 상방향 또는 하방향으로 이동하게 되어, 렌즈의 줌 또는 피사체의 포커싱 기능을 수행할 수 있게 된다.As the driving unit 35 performs an elliptical displacement movement, the lens holder 20 in contact with the driving unit 35 by the friction unit 22 moves upward or downward, The zoom or focusing function of the subject can be performed.

또한, 상기 렌즈홀더(20)는 상기 탄성부재(60)에 의해 상기 구동부(35) 방향 으로 가압되기 때문에, 상기 구동부(35)와 마찰부(22)가 더욱 강하게 접촉되도록 할 수 있고, 이로 인해 상기 렌즈홀더(20)가 자중에 의해 하강하는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the lens holder 20 is pressed in the direction of the driving part 35 by the elastic member 60, the driving part 35 and the friction part 22 may be more strongly contacted, thereby The lens holder 20 can be prevented from falling due to its own weight.

이때, 상기 탄성부재(60)는 상기 렌즈홀더(20)를 볼부재(65)를 통해 접촉하고 있기 때문에, 상기 렌즈홀더(20)의 상하운동시 상기 렌즈홀더(20)와 상기 탄성부재(60) 사이에 많은 마찰이 발생하여 상하운동이 저해되는 것을 방지할 수 있다.At this time, since the elastic member 60 is in contact with the lens holder 20 through the ball member 65, the lens holder 20 and the elastic member 60 during the vertical movement of the lens holder 20. There is a lot of friction between) to prevent the vertical movement is inhibited.

본 발명인 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The compact camera driving apparatus using the piezoelectric element of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified and implemented within the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 종래의 VCM방식의 소형 카메라장치의 단면구조도,1 is a cross-sectional structure diagram of a conventional small camera device of the VCM method,

도 2는 도 1에 도시된 소형 카메라장치의 사용상태 단면구조도,2 is a cross-sectional structural view of the state of use of the small camera device shown in FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 사시도,3 is a perspective view of a compact camera driving apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 일방향 분해사시도,4 is an exploded perspective view in one direction of a small camera driving apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 타방향 분해사시도,5 is an exploded perspective view in another direction of the compact camera driving apparatus according to the embodiment of the present invention;

도 6은 도 3에서 하우징을 제외한 상태의 사시도,6 is a perspective view of the state excluding the housing in FIG.

도 7은 도 6의 평면도,7 is a plan view of FIG. 6;

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소형카메라 구동장치의 작동과정을 도시한 상태도.8 is a state diagram showing the operation of the compact camera driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 하우징, 20 : 렌즈홀더, 22 : 마찰부, 24 : 안착부, 30 : 가동부재, 31 : 제1고정부, 32 : 제1수평부, 33 : 제1경사부, 34 : 연결부, 35 : 구동부, 36 : 제2경사부, 37 : 제2수평부, 38 : 제2고정부, 40 : 제1압전소자, 50 : 제2압전소자, 60 : 탄성부재, 65 : 볼부재,10 housing, 20 lens holder, 22 friction part, 24 seating part, 30 movable member, 31 first fixing part, 32 first horizontal part, 33 first inclined part, 34 connection part, 35 : Driving part, 36: second inclination part, 37: second horizontal part, 38: second fixing part, 40: first piezoelectric element, 50: second piezoelectric element, 60: elastic member, 65: ball member,

Claims (7)

하우징과;A housing; 상기 하우징에 내장되고, 렌즈가 장착되어 광축방향으로 구동되는 렌즈홀더와;A lens holder embedded in the housing and mounted with a lens and driven in an optical axis direction; 상기 하우징에 결합된 가동부재와;A movable member coupled to the housing; 상기 가동부재에 형성되어 상기 렌즈홀더의 외주면과 접촉하는 구동부와;A driving part formed on the movable member and in contact with an outer circumferential surface of the lens holder; 상기 가동부재에 장착된 제1압전소자 및 제2압전소자로 이루어지되,Consists of a first piezoelectric element and a second piezoelectric element mounted on the movable member, 상기 가동부재의 일단과 타단은 각각 상기 하우징에 결합되고,One end and the other end of the movable member are respectively coupled to the housing, 상기 구동부는 상기 제1압전소자와 제2압전소자 사이에 배치되며,The driving unit is disposed between the first piezoelectric element and the second piezoelectric element, 상기 구동부는 상기 제1압전소자와 제2압전소자에 90도의 위상차를 갖는 전압이 인가되면 타원형의 변위 운동을 하면서 상기 렌즈홀더를 광축방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치.The driving unit is a small camera driving device using a piezoelectric element characterized in that when the voltage having a phase difference of 90 degrees is applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element to drive the lens holder in the optical axis direction while performing an elliptical displacement movement . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가동부재의 일단과 타단은 상기 렌즈홀더의 구동방향으로 배열되고,One end and the other end of the movable member are arranged in the driving direction of the lens holder, 상기 가동부재는,The movable member, 일단에 형성되어 상기 하우징에 고정결합되는 제1고정부와;A first fixing part formed at one end and fixedly coupled to the housing; 상기 제1고정부에서 상기 렌즈홀더의 반대방향으로 연장 형성된 제1수평부와;A first horizontal portion extending from the first fixing portion in a direction opposite to the lens holder; 상기 제1수평부에서 상기 렌즈홀더 방향으로 경사지게 연장 형성된 제1경사부와;A first inclined portion extending obliquely from the first horizontal portion to the lens holder direction; 타단에 형성되어 상기 하우징에 고정결합되는 제2고정부와;A second fixing part formed at the other end and fixedly coupled to the housing; 상기 제2고정부에서 상기 렌즈홀더의 반대방향으로 연장 형성된 제2수평부와;A second horizontal portion extending from the second fixing portion in a direction opposite to the lens holder; 상기 제2수평부에서 상기 렌즈홀더 방향으로 경사지게 연장 형성된 제2경사부와;A second inclined portion extending obliquely from the second horizontal portion toward the lens holder; 상기 제1경사부와 제2경사부를 상호 연결하는 연결부로 이루어진 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치.Small camera driving apparatus using a piezoelectric element, characterized in that consisting of a connecting portion for interconnecting the first inclined portion and the second inclined portion. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1압전소자는 상기 제1경사부에 장착되고,The first piezoelectric element is mounted to the first inclined portion, 상기 제2압전소자는 상기 제2경사부에 장착되며,The second piezoelectric element is mounted to the second inclined portion, 상기 연결부에는 상기 구동부가 장착되되,The drive unit is equipped with the drive unit, 상기 구동부는 상기 가동부재의 재질보다 내마모성이 강한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치.The driving unit is a compact camera driving device using a piezoelectric element, characterized in that the wear resistance is stronger than the material of the movable member. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈홀더의 외주면에는 상기 구동부 방향으로 돌출되어 상기 구동부와 접하는 마찰부가 형성된 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장 치.A small camera driving device using a piezoelectric element, characterized in that the outer peripheral surface of the lens holder protrudes in the direction of the driving unit is formed in contact with the driving unit. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 렌즈홀더의 외주면과 상기 하우징의 측면 사이에는 상기 하우징에 결합되어 상기 렌즈홀더를 상기 구동부 방향을 가압하는 탄성부재가 배치된 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치.And a resilient member coupled to the housing to press the lens holder in the direction of the driving portion between the outer circumferential surface of the lens holder and the side surface of the housing. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 렌즈홀더의 외주면에는 볼부재가 배치되고,A ball member is disposed on the outer circumferential surface of the lens holder, 상기 탄성부재는 상기 볼부재와 접하여 상기 렌즈홀더에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치.The elastic member is a small camera driving device using a piezoelectric element, characterized in that for applying a force to the lens holder in contact with the ball member. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1압전소자는 상기 제1경사부에 평행하게 진동하고,The first piezoelectric element vibrates parallel to the first inclined portion, 상기 제2압전소자는 상기 제2경사부에 평행하게 진동하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 소형카메라 구동장치.And the second piezoelectric element vibrates parallel to the second inclined portion.
KR1020080083201A 2008-08-26 2008-08-26 Camera Actuator using the piezoelectric element KR100952622B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080083201A KR100952622B1 (en) 2008-08-26 2008-08-26 Camera Actuator using the piezoelectric element
PCT/KR2009/004753 WO2010024585A2 (en) 2008-08-26 2009-08-26 Small camera actuating apparatus using a piezoelectric element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080083201A KR100952622B1 (en) 2008-08-26 2008-08-26 Camera Actuator using the piezoelectric element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100024578A true KR20100024578A (en) 2010-03-08
KR100952622B1 KR100952622B1 (en) 2010-04-15

Family

ID=42176358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080083201A KR100952622B1 (en) 2008-08-26 2008-08-26 Camera Actuator using the piezoelectric element

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100952622B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012067355A2 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 (주)하이소닉 Driving body and driving device for compact camera using piezoelectric element

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101141128B1 (en) 2010-11-19 2012-05-02 주식회사 하이소닉 Camera actuator using the piezoelectric element

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004120840A (en) 2002-09-24 2004-04-15 Minolta Co Ltd Drive circuit and driver
JP2007003990A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Konica Minolta Opto Inc Lens barrel and imaging apparatus
KR100770866B1 (en) 2006-06-01 2007-10-26 삼성전자주식회사 Camera lens module with auto focusing apparatus
KR100817470B1 (en) 2006-10-24 2008-03-31 한국과학기술연구원 Piezzo electric linear motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012067355A2 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 (주)하이소닉 Driving body and driving device for compact camera using piezoelectric element
WO2012067355A3 (en) * 2010-11-19 2012-09-20 (주)하이소닉 Driving body and driving device for compact camera using piezoelectric element

Also Published As

Publication number Publication date
KR100952622B1 (en) 2010-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105319663B (en) Lens driving device, camera device and electronic equipment
JP5571089B2 (en) Compound drive lens actuator
US7725014B2 (en) Actuator for linear motion and tilting motion
JP5327478B2 (en) Lens drive device
KR101141722B1 (en) Voice coil module
KR100548869B1 (en) Image photographing device
US20170031131A1 (en) Electromagnetic driving module and electronic device using the same
KR101566299B1 (en) Voice coil module
JP2018180353A (en) Lens drive device
KR101624856B1 (en) Piezo actuator for moving lens and camera module with the piezo actuator for portable device
JP2012014035A (en) Lens driving device, autofocus camera and mobile terminal with camera
KR100952622B1 (en) Camera Actuator using the piezoelectric element
KR100952621B1 (en) Camera Actuator using the piezoelectric element
KR101046238B1 (en) Drive body with piezoelectric element
JP5208691B2 (en) Image blur correction device
KR100952084B1 (en) Camera Actuator using the piezoelectric element
JP2019008329A (en) Lens holder driving device and portable terminal with camera
KR101100140B1 (en) Camera Actuator using the piezoelectric element
KR101068889B1 (en) Moving method of camera lens-holder
KR101005774B1 (en) Camera Actuator using the piezoelectric element
KR101104192B1 (en) Actuator having the piezoelectric element
CN102195438B (en) Method for achieving device for driving object to move in a linear mode and linear motor
KR100997691B1 (en) Camera Actuator using the piezoelectric element
JP2008289348A (en) Driving device
KR101051074B1 (en) Compact camera driving device using piezoelectric element

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130404

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee