KR20110008729A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20110008729A
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balls
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강성호
백재호
이명진
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Abstract

카메라 모듈이 개시된다. 광축 방향으로 전진 또는 후퇴하는 렌즈 조립체; 상기 렌즈 조립체를 광축 방향으로 전진 또는 후퇴시키는 액추에이터; 광축 방향으로 연장되어 상기 렌즈 조립체를 지지하는 지지부; 상기 지지부와 상기 렌즈 조립체 사이에 개재되어 상기 지지부를 따라 구름 운동하는 복수의 볼; 광축 방향으로 연장되고 상기 복수의 볼이 부분 수용되도록 상기 렌즈 조립체에 마련된 수용홈부; 및 상기 수용홈부에 마련된 적어도 하나의 격벽;을 포함하고, 상기 복수의 볼은 상기 격벽에 의해 상기 수용홈부에 분배되어 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈은 렌즈 조립체의 틸팅운동을 방지할 수 있다.
렌즈 조립체, 볼, 지지부

Description

카메라 모듈{camera module}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 카메라 또는 카메라 모듈이 구비되는 이동통신 단말기의 제작 기술의 발달에 따라 소형, 경량화된 카메라 모듈이 제공되고 있다.
또한, 최근 모바일용 카메라 모듈 패키지는 고화소 및 고기능화됨에 따라, 일반 고사양의 디지털 카메라와 유사한 성능을 갖출 정도로 급격한 기술개발이 진행되고 있고, 특히 오토 포커싱(Auto focusing) 기술을 모바일용 크기에 구현하려는 시도가 다각적으로 진행된다.
이러한 오토 포커싱 기술을 가능하게 하는 액추에이터는 크게 로렌츠 힘(Lorentz force)을 이용하는 보이스 코일 액추에이터(Voice coil actuator, VCA)와 피에조 압전 효과를 이용하는 피에조 액추에이터(Piezo Actuator)가 있다.
종래 보이스 코일 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈의 경우, 렌즈 조립체와 지지부 사이에 복수의 볼이 개재된다. 이러한 복수의 볼은 렌즈 조립체가 보이스 코일 액추에이터에 의해 전진 또는 후퇴할 때 렌즈 조립체에 마련된 수용홈부에 부분 수용되어 구름 운동을 한다.
그러나, 복수의 볼이 수용홈부의 양측 중 어느 일 측으로 쏠려서 배치된 경우 렌즈 조립체가 틸팅 운동하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 렌즈 조립체의 틸팅 운동을 방지하도록 구성된 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 광축 방향으로 전진 또는 후퇴하는 렌즈 조립체; 상기 렌즈 조립체를 광축 방향으로 전진 또는 후퇴시키는 액추에이터; 광축 방향으로 연장되어 상기 렌즈 조립체를 지지하는 지지부;
상기 지지부와 상기 렌즈 조립체 사이에 개재되어 상기 지지부를 따라 구름 운동하는 복수의 볼; 광축 방향으로 연장되고 상기 복수의 볼이 부분 수용되도록 상기 렌즈 조립체에 마련된 수용홈부; 및 상기 수용홈부에 마련된 적어도 하나의 격벽;을 포함하고, 상기 복수의 볼은 상기 격벽에 의해 상기 수용홈부에 분배되어 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈이 제공된다.
상기 격벽은 하나일 수 있다.
상기 격벽은 상기 수용홈부의 중앙에 배치될 수 있다.
상기 볼은 두 개이고, 각각 상기 격벽의 일 측과 타 측에 배치될 수 있다.
상기 액추에이터는, 상기 렌즈 조립체의 일 측에 설치된 마그네트; 상기 마그네트의 자기장 범위 내에 배치된 코일부; 및 상기 마그네트와 대향하여 배치된 요크부를 포함하고, 상기 코일부에 전원이 인가되면 상기 렌즈 조립체를 광축 방향으로 전진 또는 후퇴시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 렌즈 조립체에 마련된 수용홈부에 격벽이 마련되어 있고, 복수의 볼이 격벽에 의해 수용홈부에 분배되어 배치되기 때문에 렌즈 조립체의 틸팅 운동을 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다. 여기서 F는 전방을 나타내고, La는 광축을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 렌즈 조립체(110)와, 액추에이터(120)와, 지지부(130)와, 볼(140)과, 수용홈부(150)과, 격벽(160)을 포함할 수 있다.
렌즈 조립체(110)는 하나 이상의 렌즈를 수용하는 홀더의 기능을 하는 것으로, 이미지의 초점을 맞추기 위해 광축 방향으로 전진 또는 후퇴한다. 렌즈 조립체(110)에는 수용홈부(150)가 마련될 수 있고, 수용홈부(150)에는 격벽(160)이 마련될 수 있으나 이에 대해서는 후술한다.
액추에이터(120)는 렌즈 조립체(110)가 광축 방향으로 전진 또는 후퇴할 수 있도록 구동시키는 장치로, 렌즈 조립체(110)의 일 측에 설치된 마그네트(122)와, 마그네트(122)의 자기장 범위 내에 배치된 코일부(124)와, 마그네트(122)와 대향하여 배치된 요크부(126)를 포함할 수 있다.
마그네트(122)는 렌즈 조립체(110)에 형성된 마그네트 수용부(116)에 체결될 수있다. 코일부(124)는 마그네트(122)의 자기장의 범위 내에서 코일부(124)와 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 이러한 코일부(124)는 전원이 인가되면 로렌츠의 힘(Lorentz force)이 발생하도록 전류가 흐른다.
예를 들어 순방향의 전원이 입력되면 코일부(124)에서 발생되는 로렌츠의 힘에 의해 렌즈 조립체(110)가 광축 방향으로 전진하고, 역방향의 전원이 입력되면 코일부(124)에서 발생되는 로렌츠의 힘에 의해 렌즈 조립체(110)가 광축 방향으로 후퇴한다.
요크부(126)는 마그네트(122)와 대향하여 배치되고, 마그네트(122)와 대향하 는 요크부(126)의 측면에 코일부(124)가 설치될 수 있다. 마그네트(122)와 요크부(126) 사이에는 인력이 발생한다. 이에 따라 마그네트(122)에는 요크부(126)를 향하는 힘이 작용한다. 요크부(126)는 자기 투과율(magnetic permeability)가 우수한 철(Fe), 냉간 압연강(SPCC) 또는 니켈 등으로 형성될 수 있다.
지지부(130)는 광축 방향으로 연장되어 렌즈 조립체(110)가 전진 또는 후퇴 할 때 렌즈 조립체(110)를 지지한다. 도 1을 참조하면, 지지부(130)는 광축 방향으로 연장 형성될 수 있다. 이러한 지지부(130)는 후술하는 하우징(150)과 일체로 형성될 수 있으나 이에 국한되지 않고 하우징과 별개로 제작되어 하우징과 결합될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 방향에 수직한 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 지지부(130)와 렌즈 조립체(110) 사이에 두 개의 볼(140)이 개재될 수 있다. 볼(140)은 렌즈 조립체(110)가 액추에이터(120)에 의해 전진 또는 후퇴할 때 구름 운동을 한다. 본 실시예에 따르면, 볼(140)은 두 개 이지만, 이에 국한되지 않고 세 개 이상 일 수 있다.
이러한 볼(140)은, 지지부(130)의 일 측에 마련되고 광축 방향으로 연장된 지지홈부(132)를 따라 지지부(130)를 이탈하지 않고 용이하게 구름운동 할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 렌즈 조립체(110)에는 볼(140)이 부분 수용되는 수용홈부(150)가 마련될 수 있다. 수용홈부(150)는 광축 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 볼(140)은 렌즈 조립체(110)를 이탈하지 않고 수용홈부(150)를 따라 용이하게 구름운동 할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 수용홈부(150)에는 하나의 격벽(160)이 마련될 수 있다. 격벽(160)은 수용홈부(150)를 다수의 영역으로 분할한다. 이와 같이 분할된 영역에는 두 개의 볼(140)이 분배되어 배치될 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 격벽(160)은 하나지만, 이에 국한되지 않고 두 개 이상일 수 있다. 이 경우, 복수의 격벽은 수용홈부를 다수의 영역으로 분할 할 수 있고, 이러한 영역에 복수의 볼이 분배되어 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽의 개수 및 배치와 볼의 개수 및 배치는 렌즈 조립체의 틸팅 운동을 방지하는 방향으로 결정될 수 있고, 이에 관한 설명은 후술한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 격벽(160)은 수용홈부(150)의 중앙에 배치될 수 있다. 이에 따라 수용홈부(150)는 중앙을 기준으로 상호 대칭인 두 영역으로 분할될 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 도 1에서 도시된 바와 같이 하우징(180)과 필터 하우징(190)을 더 포함할 수 있다. 하우징(180)은 렌즈 조립체(110)와 액추에이터(120)을 내부에 포함하도록 형성되고, 후부 또는 측부의 일면이 개방될 수 있다. 후부는 이미지 센서(미도시)가 장착되는 필터 하우징(190)에 의해 밀폐되고, 측부 일면은 요크부(126)에 의해 밀폐될 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 카메라 모듈을 측면에서 바라본 개략적인 도면으로 서 틸팅 운동을 방지하는 메커니즘을 나타내는 도면이다. 여기서 F는 전방을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 렌즈 조립체(110)에 마련된 수용홈부(150)에 하나의 격벽(160)이 마련되어 있다. 격벽(160)은 수용홈부(150)의 중앙(Ha)에 배치되어 있다.
수용홈부(150)는 격벽(160)에 의해 전방 영역(150a)과 후방 영역(150b)으로 분할될 수 있다. 전방 영역(150a) 및 후방 영역(150b)에는 각각 볼(140)이 수용되어 있다.
마그네트(122)와 요크부(126) 사이에는 인력(f1)이 발생한다. 이 경우, 인력(f1)은 하우징(180)(도 1 참조)에 설치된 요크부(126)를 향한다. 이러한 인력(f1)은 전방 영역(150a)과 볼(140)의 접촉점(Pa)을 중심으로 렌즈 조립체(110)를 후방으로 회동시키는 모멘트(Ma)를 발생한다. 또한, 인력(f1)은 후방 영역(150b)과 볼(140)의 접촉점(Pb)을 중심으로 렌즈 조립체(110)를 전방으로 회동시키는 모멘트(Mb)를 발생한다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 볼(140)이 수용홈부(150)의 중앙(Ha)에 대해 전방 영역(150a) 및 후방 영역(150b)에 각각 분배되어 배치되어 있기 때문에 인력(f1)에 의한 모멘트(Ma, Mb)는 각각 반대 방향으로 작용하여 상쇄되고, 이에 따라 렌즈 조립체(110)의 틸팅 운동을 방지할 수 있다.
한편, 수용홈부를 분할하는 격벽이 지지부에 마련되었다고 가정하면 격벽에 의해 분할된 영역은 렌즈 조립체가 전진 또는 후퇴할 때 가변한다. 이와 같이 가변하는 영역에 배치된 볼들은 수용홈부의 중앙을 기준으로 일측에 치우쳐 배치될 수 있다. 이 경우, 인력(f1)에 의해 발생되는 모멘트는 동일한 방향을 가질 수 있고 이에 따라 렌즈 조립체는 틸팅 운동을 하게 된다.
이에 반해 본 실시예에 따른 격벽(140)은 수용홈부(150)에 마련되어 있기 때문에 격벽(140)에 의해 분할된 전방 영역(150a) 및 후방 영역(150b)의 크기가 일정하다. 이에 따라 각 영역(150a, 150b)에 배치된 볼들(140)은 수용홈부(150)의 중앙(Ha)을 기준으로 일측으로 치우칠 가능성이 없기 때문에 렌즈 조립체(110)의 틸팅 운동을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 광축 방향에 수직한 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 측면에서 바라본 개략적인 도면으로서, 틸팅 운동을 방지하는 메커니즘을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 렌즈 조립체 120 : 액추에이터
122 : 마그네트 124 : 코일부
126 : 요크부 130 : 지지부
140 : 볼 150 : 수용홈부
160 : 격벽 180 : 하우징

Claims (5)

  1. 광축 방향으로 전진 또는 후퇴하는 렌즈 조립체;
    상기 렌즈 조립체를 광축 방향으로 전진 또는 후퇴시키는 액추에이터;
    광축 방향으로 연장되어 상기 렌즈 조립체를 지지하는 지지부;
    상기 지지부와 상기 렌즈 조립체 사이에 개재되어 상기 지지부를 따라 구름 운동하는 복수의 볼;
    광축 방향으로 연장되고 상기 복수의 볼이 부분 수용되도록 상기 렌즈 조립체에 마련된 수용홈부; 및
    상기 수용홈부에 마련된 적어도 하나의 격벽;을 포함하고,
    상기 복수의 볼은 상기 격벽에 의해 상기 수용홈부에 분배되어 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 하나인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 수용홈부의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 볼은 두 개이고, 각각 상기 격벽의 일 측과 타 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터는,
    상기 렌즈 조립체의 일 측에 설치된 마그네트;
    상기 마그네트의 자기장 범위 내에 배치된 코일부; 및
    상기 마그네트와 대향하여 배치된 요크부를 포함하고,
    상기 코일부에 전원이 인가되면 상기 렌즈 조립체를 광축 방향으로 전진 또는 후퇴시키는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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