KR20110111624A - Lens actuator preventing particle induction and process thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모바일 통신기기에 채택되는 카메라 모듈을 이루는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터로서, 렌즈부의 외주변으로 배치되는 구동부와 이 구동부를 수용하는 케이스 부재의 외주면을 따라 도포된 접착층을 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 렌즈 액츄에이터의 소형화를 도모하는 동시에 외부의 이물질이나 수분의 유입을 방지하며 카메라 모듈 외부 부품에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있다. The present invention provides a lens actuator for image capturing a camera module that is adopted in a mobile communication device, the lens for image capturing including a driving unit disposed around the lens unit and an adhesive layer applied along the outer circumferential surface of the case member accommodating the driving unit. An actuator and a method of manufacturing the same are provided. According to the present invention, it is possible to miniaturize the lens actuator and to prevent the inflow of foreign substances or moisture and shield electromagnetic waves generated from external components of the camera module.
Description
본 발명은 카메라 모듈을 이루는 렌즈 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대용 단말기에 채택되어 외부의 분진 유입을 차단할 수 있는 동시에 소형 및 경량화를 도모한 이미지 촬상 장치용의 렌즈 액츄에이터에 관한 것이다.
The present invention relates to a lens actuator constituting a camera module, and more particularly, to a lens actuator for an image pickup device which can be adopted in a portable terminal to block the inflow of dust from outside and at the same time, to be compact and lightweight.
디지털 기술이 발전함에 따라 과거 통화 용도로만 사용되었던 핸드폰과 같은 모바일 통신기기에 이미지 촬상 장치(Image pickup device)로서의 소형 광학 기기가 채택되고 있다. 그런데, 이러한 디지털 방식의 이미지 촬상 장치에 장착되는 카메라 모듈에는 배율 조정(zooming)이나 자동 초점 조절(auto-focusing)을 위한 구동 기기로서 다양한 렌즈 액츄에이터(Lens actuator)가 구비되어, 그 내부에 적절한 수로 형성되는 렌즈를 광축 방향을 따라 가동시키는 방법을 통해서 초점 및/또는 배율을 조정한다. As digital technology advances, small optical devices as image pickup devices have been adopted in mobile communication devices such as mobile phones, which were used only for telephony in the past. However, the camera module mounted in the digital image capturing apparatus is provided with a variety of lens actuators as driving devices for zooming or auto-focusing, and has a suitable number inside. The focus and / or magnification are adjusted by moving the formed lens along the optical axis direction.
종래 이와 같은 소형 광학 기기에 장착되는 카메라 모듈에서는 촬상되는 피사체에 대한 초점을 자동으로 조절하기 위하여 회전 모터 방식의 기계식 장치가 사용되었으나, 기계식 장치는 초점을 미세하기 조절하기 어렵고 소형화가 곤란한 문제점이 있었다. Conventionally, in the camera module mounted on such a small optical device, a mechanical apparatus of a rotating motor type is used to automatically adjust the focus of a photographed subject, but the mechanical apparatus has a problem that it is difficult to adjust the focus finely and it is difficult to miniaturize it. .
이에 따라 모바일 통신기기에 장착되는 카메라 모듈을 구비한 모바일 통신기기에서 요구되는 소형화, 경량화 추세에 부합하는 동시에 안정적인 포커싱을 구현하기 위한 방안으로서 스텝 모터, 압전 소자, 음성 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 등을 채택하고 있다. 여기서, 음성 코일 모터(VCM)나 음성 코일 액추에이터(Voice Coil Actuator, VCA) 방식이란, 영구자석 및 코일의 유도자기력을 이용하여 정밀하게 초점을 맞추는 방식을 의미하는데, 현재 모바일 통신기기에 채택되는 카메라 모듈에서는 음성 코일 모터 방식이 널리 사용되고 있다. 도 1은 종래 모바일 통신기기 등에 적용된 VCM 방식의 렌즈 액츄에이터(1)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
Accordingly, step motors, piezoelectric elements, and voice coil motors (VCM) are used to implement stable focusing while meeting the trend of miniaturization and weight reduction required in mobile communication devices having camera modules mounted in mobile communication devices. ), Etc. are adopted. Here, the voice coil motor (VCM) or the voice coil actuator (VCA) method refers to a method of precisely focusing using the induction magnetic force of the permanent magnet and the coil, and is a camera currently employed in mobile communication devices. Voice coil motor method is widely used in the module. 1 is a cross-sectional view schematically showing a
도 1에 도시된 것과 같이, 종래 모바일 통신기기에 적용된 렌즈 액츄에이터(1)는, 통상 다수의 초점 조절용 렌즈(L)로 구성되어 이미지 촬상 영역을 이루는 렌즈 유닛(10)을 수용하는 원통 형상의 캐리어(12)와, 캐리어(12)의 외주변을 따라 배치되는 대략 원통 형상의 마그네트(20)와, 마그네트(20)의 자력을 제어할 수 있도록 대략 U자형의 단면을 갖는 요크(22)와, 캐리어(12)의 하단 외주면으로 배치되는 코일(24)이 배열된다. 이와 같은 VCM 방식의 렌즈 액츄에이터에서, 자력을 발생시키는 마그네트(20)와, 전류가 인가되는 코일(24)을 대향 배치하여, 마그네트(20)에 의해 발생하는 자기력 내에서 코일(24)의 상호작용에 의한 유도자기력에 의하여 전류와 자기장의 수직방향, 즉 광축 방향으로 발생하는 로렌츠 힘을 이용하여 캐리어(12)를 구동시킨다. 아울러, 캐리어(12)의 구동력을 일정 한도로 제어하기 위하여 적절한 탄성력을 갖는 상부 스프링(32)과 하부 스프링(34)이 각각 캐리어(12)의 상단과 하단에 체결된다. 한편, 전술한 캐리어(12) 및 구동부로서의 마그네트(20), 요크(22)가 고정된 위치에서 안정적으로 조립될 수 있도록 요크(22)의 외주변 및 상부 스프링(32)의 상단을 에워싸는 커버(42)가 조립되고, 캐리어(12)의 하단 및 외주변으로 베이스(44)가 결합되어 있다. 최근 수백만 화소급 이상의 이미지 센서를 구비한 렌즈 액츄에이터가 장착된 모바일 통신기기가 일반적으로 시중에 판매되고 있는데, 모바일 통신기기의 소형화 및 다기능화 추세에 맞추어 렌즈 액츄에이터(1)의 폭(D)은 통상 1.0 ㎜ 미만으로 설정할 필요가 있다. As shown in FIG. 1, the
특히, VCM 방식의 렌즈 액츄에이터를 조립하는 과정에서 통상적으로 마그네트(20), 요크(22) 및 코일(24)을 수용할 수 있도록 커버(42)와 베이스(44)가 결합하여야 하는 등 다수의 부품이 조립된다. 그런데, 이 과정에서 부품 사이의 미세한 빈틈(gap)을 통하여 외부의 분진과 같은 이물질이나 수분이 이미지 촬상 영역으로 유입되는 문제가 발생한다. 이에 따라, 도 2에서 도시하고 있는 것처럼 분진 테스트를 수행하게 되면 종래의 렌즈 액츄에이터의 내부, 특히 렌즈(L)가 형성된 중앙의 이미지 촬상 영역으로 많은 분진이 유입된다. 유입된 분진을 피사체로 오인하여 초점 불량이 발생하고, 이는 결국 촬영된 이미지의 품질 저하를 초래한다. In particular, in the process of assembling the lens actuator of the VCM method, the
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 렌즈 액츄에이터의 외곽에 분진이나 수분과 같은 이물질을 차단하기 위한 방법을 고려해 볼 수 있다. 도 3은 이와 같은 구성을 갖는 종래 VCM 방식의 렌즈 액츄에이터를 개략적으로 도시한 것으로서, 커버(42)와 베이스(44)의 외측 및 상단에 별도로 실드 케이스(50)를 결합시킨 것이다. 하지만, 실드 케이스(50)를 결합함으로써 전술한 이물질의 유입을 차단할 수 있겠지만 이러한 구성의 추가로 인하여 렌즈 액츄에이터 자체의 크기가 커지는 것을 피할 수 없다. 점차로 다양한 기능을 갖는 모듈들이 함께 조립되고 있는 모바일 통신기기에서 렌즈 액츄에이터 및 이러한 렌즈 액츄에이터를 포함한 카메라 모듈이 차지하는 공간이 증가하게 되면 소형화 및 경량화를 도모하는 모바일 통신기기의 추세에 부합한다고 볼 수 없다. In order to solve this problem, a method for blocking foreign substances such as dust or moisture may be considered on the outside of the lens actuator. 3 schematically illustrates a conventional VCM lens actuator having such a configuration, and separately combines the
특히 전술한 것처럼 일반적으로 렌즈 액츄에이터(1)의 가로 폭(D)을 1.0 ㎜ 미만으로 유지할 필요가 있는데, 이물질의 유입을 차단하기 위하여 새로 구성되는 실드 케이스(50)의 가로 폭(d)은 약 0.1 ㎜ 정도이다. 이러한 실드 케이스(50)가 커버(42) 및 베이스(44)의 외주를 감싸는 형태로 결합한다고 볼 때, 실드 케이스(50)의 추가로 인하여 렌즈 액츄에이터(1)의 가로 폭이 약 0.2 ㎜ 증가하게 된다. 이러한 크기의 증가는 렌즈 액츄에이터(1)를 포함한 카메라 모듈 제조업자나 이러한 카메라 모듈이 구비된 모바일 통신기기의 제조업자의 입장에서 볼 때 큰 부담이 될 수 있다. 소형화 요구를 충족하기 위해서는 결국 구동부를 이루는 마그네트(20), 요크(22) 및 코일(24)의 크기를 줄여야 하는데, 이 경우 원하는 구동력을 얻기는 쉽지 않다. In particular, as described above, it is generally necessary to keep the horizontal width D of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 제안된 것으로, 본 발명의 주요한 목적은 외부로부터 분진이나 수분과 같은 이물질은 물론이고, 인접하여 배치되는 다른 전자 부품들로부터 야기되는 전자파를 차폐할 수 있는 모바일 통신기기에 채택되는 이미지 촬상용의 렌즈 액츄에이터를 제공하고자 하는 것이다. The present invention has been proposed to solve the above problems, the main object of the present invention is to shield the electromagnetic waves caused from foreign matter, as well as foreign matters, as well as foreign matters such as dust or moisture from the outside. An object of the present invention is to provide a lens actuator for image capturing employed in a mobile communication device.
본 발명의 다른 목적은 소형화, 경량화라는 요구 조건을 충족시키면서도 포커싱 에러를 방지함으로써 이미지 품질의 향상을 도모할 수 있는 이미지 촬상용의 렌즈 액츄에이터를 제공하고자 하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a lens actuator for image capturing which can improve image quality by preventing focusing errors while satisfying the requirements of miniaturization and weight reduction.
본 발명의 또 다른 목적은 안정적인 포커싱 구현이 가능하도록 특히 케이스 부재 사이의 견고하고 안정적인 결합이 가능한 카메라 모듈용의 렌즈 액츄에이터를 제공하고자 하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a lens actuator for a camera module, which enables a particularly stable and stable coupling between case members to enable stable focusing.
본 발명의 다른 이점 및 목적은 후술하는 발명의 상세한 설명 및 첨부하는 도면을 통해서 더욱 분명해질 것이다.
Other advantages and objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention and the accompanying drawings.
전술한 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 VCM 방식을 채택한 렌즈 액츄에이터의 외측으로 접착제가 도포된 형태를 제안한다. In order to solve the above object, the present invention proposes a form in which an adhesive is applied to the outside of the lens actuator adopting the VCM method.
구체적으로, 본 발명의 일 관점에 따르면, 모바일 통신기기에 채택되는 카메라 모듈을 이루는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터로서, 피사체를 촬상하기 위한 렌즈 유닛을 수용하여 광축 방향으로 이동 가능한 렌즈부; 상기 렌즈부의 외주변으로 배치되는 마그네트와 코일의 상호 작용에 의한 구동력에 의하여 상기 렌즈부를 광축 방향으로 따라 이동시키는 구동부; 상기 렌즈부 및 상기 구동부를 수용하는 케이스 부재로서, 상기 구동부의 외주변으로 결합되는 커버와, 상기 렌즈부의 하단을 지지하는 베이스를 포함하는 케이스 부재; 및 상기 커버의 외주면을 따라 도포된 접착층을 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터를 제공한다. Specifically, according to an aspect of the present invention, a lens actuator for image pickup constituting a camera module that is adopted in a mobile communication device, comprising: a lens unit for receiving a lens unit for photographing a subject and movable in the optical axis direction; A driving unit for moving the lens unit in the optical axis direction by a driving force caused by the interaction of a magnet and a coil disposed around the lens unit; A case member accommodating the lens portion and the driving portion, the case member including a cover coupled to an outer periphery of the driving portion, and a base supporting a lower end of the lens portion; And an adhesive layer applied along an outer circumferential surface of the cover.
이때, 상기 접착층을 이루는 물질은 경화 가능한 물질로서, 예를 들어, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 수지, 고무계 수지 또는 세라믹 재질의 접착제, 방수제 또는 전자파 차단제를 포함할 수 있다. In this case, the material forming the adhesive layer may be a curable material, and may include, for example, an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, a silicone resin, a rubber resin, or an adhesive made of a ceramic material, a waterproofing agent, or an electromagnetic wave blocking agent.
특히, 상기 구동부는 상기 렌즈부의 외주변으로 배치되는 마그네트와, 상기 마그네트의 상단으로 배치되는 제 1 요크와, 상기 마그네트의 하단으로 배치되는 제 2 요크와, 상기 렌즈부의 외주면으로 권취되어 상기 렌즈부와 연동하여 이동하며 상기 제 2 요크의 내주면과 대향적으로 배치되는 코일을 포함한다. In particular, the driving unit is wound around the magnet portion disposed around the lens unit, the first yoke disposed above the magnet, the second yoke disposed below the magnet, and the outer circumferential surface of the lens unit, and the lens unit It moves in conjunction with the and includes a coil disposed opposite to the inner peripheral surface of the second yoke.
바람직하게는, 상기 렌즈부는 원통 형상의 캐리어와 상기 캐리어 내에 조립되는 렌즈 유닛을 포함한다. Preferably, the lens unit includes a cylindrical carrier and a lens unit assembled in the carrier.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 캐리어의 외주면으로 구동 코일을 감고 캐리어의 하단에 제 2 탄성 부재를 체결하여 코일 조립체를 형성하는 단계; 상부 커버의 내면으로 제 1 탄성 부재, 요크, 마그네트를 수용한 뒤, 상부 커버와 하부 커버를 결합하여 커버 조립체를 형성하는 단계; 베이스의 상면으로 상기 코일 조립체를 배치시킨 뒤에, 상기 커버 조립체를 상기 베이스와 결합시키는 단계; 및 상기 커버 조립체와 베이스가 결합된 렌즈 액츄에이터의 외측으로 접착층을 도포하는 단계를 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터의 제조 방법을 제공한다.
According to another aspect of the invention, winding the drive coil to the outer peripheral surface of the carrier and fastening the second elastic member to the lower end of the carrier to form a coil assembly; Receiving a first elastic member, yoke, and magnet on an inner surface of the upper cover, and then combining the upper cover and the lower cover to form a cover assembly; After placing the coil assembly on an upper surface of a base, engaging the cover assembly with the base; And applying an adhesive layer to the outside of the lens actuator coupled to the cover assembly and the base.
본 발명에서는 VCM 방식을 채택하여 모바일 통신기기와 같은 소형 광학기기에 안정적으로 장착될 수 있는 렌즈 액츄에이터로서, 외부의 이물질 및 인접한 부품으로부터 발생하는 전자파를 차폐할 수 있는 이미지 촬상용의 렌즈 액츄에이터를 제안하고 있다. 이에 따라, 외부의 이물질의 유입이나 전자파의 영향으로 인하여 포커싱 에러를 방지할 수 있어서 이미지 품질의 저하를 방지할 수 있다. The present invention proposes a lens actuator for image capturing that can shield electromagnetic waves generated from external foreign matter and adjacent components as a lens actuator that can be stably mounted on a small optical device such as a mobile communication device by adopting the VCM method. Doing. Accordingly, the focusing error can be prevented due to the influx of foreign substances or the influence of electromagnetic waves, thereby preventing the deterioration of the image quality.
특히, 본 발명에서는 이러한 기술적 효과를 달성하면서도 전체 렌즈 액츄에이터의 크기는 증가하지 않기 때문에 소형화, 경량화를 동시에 도모할 수 있다. In particular, the present invention achieves such a technical effect but does not increase the size of the entire lens actuator, so that the size and weight can be simultaneously reduced.
또한, 본 발명의 렌즈 액츄에이터는 렌즈를 수용하고 있는 캐리어 및 그 외주면을 따라 배치되는 구동부와 같은 구동 결합부가 안정적인 위치에서 조립될 수 있도록 케이스 부재를 견고하게 조립하였다. 이에 따라, 테스트 과정이나 또는 외부의 충격에 대해서도 케이스 부재가 분리되는 것을 방지할 수 있어서 안정적인 포커싱 구현이 가능하게 된다.
In addition, the lens actuator of the present invention firmly assembled the case member so that the driving coupling portion such as the carrier housing the lens and the driving portion disposed along the outer circumferential surface thereof can be assembled at a stable position. Accordingly, the case member can be prevented from being separated even during the test process or an external impact, thereby enabling stable focusing.
도 1은 종래 이동통신 단말기에 채택된 렌즈 액츄에이터를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 종래 렌즈 액츄에이터를 대상으로 분진 테스트를 수행한 후의 결과를 측정한 사진.
도 3은 종래 이동통신 단말기에 채택된 렌즈 액츄에이터로서 실드 케이스를 채택한 렌즈 액츄에이터를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따라 이동통신 단말기에 채택되는 카메라 모듈을 이루는 렌즈 액츄에이터를 구성하는 부품 사이의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터가 조립된 상태를 도시한 전체 사시도.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 라인을 따라 절개한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터의 외곽을 형성하는 케이스 부재 사이의 결합 관계를 보여주기 위하여 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터를 조립하기 위한 과정을 개략적으로 도시한 순서도(flow-chart).
도 9는 본 발명에 따라 접착제가 도포된 후의 렌즈 액츄에이터의 측면 사진.
도 10은 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터를 대상으로 분진 테스트를 수행한 뒤의 시험 결과를 보여주는 사진. 1 is a cross-sectional view schematically showing a lens actuator employed in a conventional mobile communication terminal.
Figure 2 is a photograph measuring the result after performing a dust test on a conventional lens actuator.
3 is a schematic cross-sectional view of a lens actuator adopting a shield case as a lens actuator adopted in a conventional mobile communication terminal.
Figure 4 is an exploded perspective view schematically showing a coupling relationship between the components constituting the lens actuator constituting the camera module adopted in the mobile communication terminal according to the present invention.
5 is an overall perspective view showing a state in which the lens actuator according to the present invention is assembled.
6 is a cross-sectional view taken along the VI-VI line of FIG. 5.
Figure 7 is an exploded perspective view schematically showing the coupling relationship between the case members forming the outline of the lens actuator according to the present invention.
8 is a flow-chart schematically illustrating a process for assembling a lens actuator according to the present invention.
Figure 9 is a side photograph of the lens actuator after the adhesive is applied in accordance with the present invention.
10 is a photograph showing the test results after performing the dust test on the lens actuator according to the present invention.
본 발명자들은 전술한 종래 렌즈 액츄에이터가 가지는 문제점을 해결하기 위하여 노력한 끝에 오토-포커싱이 가능한 이동통신 단말기용 렌즈 액츄에이터의 외곽 측면으로 적절한 접착제, 방수제 등을 도포하는 방법으로 이물질의 유입이나 전자파의 영향을 차단할 수 있는 동시에 케이스 부재의 견고한 결합을 통하여 안정적인 포커싱을 구현할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하였다. 이하, 첨부하는 도면을 참고하면서 본 발명에 대해서 설명한다. The present inventors endeavor to solve the problems of the conventional lens actuator described above, and then apply an appropriate adhesive, waterproof agent, etc. to the outer side of the lens actuator for a mobile communication device capable of auto-focusing, thereby influencing the influx of foreign matter or electromagnetic waves. The present invention has been completed by focusing on being able to block and at the same time implementing stable focusing through a firm coupling of a case member. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated, referring an accompanying drawing.
도 4는 본 발명에 따라 이동통신 단말기에 채택되는 카메라 모듈을 구성하는 오토-포커싱이 가능한 렌즈 액츄에이터를 구성하는 부품 사이의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 렌즈 액츄에이터가 조립된 상태를 도시한 사시도이며, 도 6은 도 5의 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 라인을 따라 절개한 단면도이다. 본 발명에 따른 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터(100)는 예를 들어 모바일 통신기기와 같은 소형 광학 기기 또는 이미지 픽업 장치에서의 카메라 모듈을 구성하며, 예시로서 이른바 VCM 방식을 설명한다. 4 is an exploded perspective view schematically showing a coupling relationship between components constituting an auto-focusing lens actuator constituting a camera module adopted in a mobile communication terminal according to the present invention, and FIG. 5 is a lens actuator of the present invention. Is a perspective view showing an assembled state, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5. The
여기서, 본 발명에 따른 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터(100)는 크게 피사체에 대한 촬상 과정에서 광축 방향으로 이동하는 가동부에 해당하는 렌즈 모듈인 렌즈부(200)와, 상기 렌즈부(200)의 이동을 위한 구동력을 발생할 수 있도록 이 렌즈부(200)의 외주변을 따라 배치되는 구동부(300)와, 구동부(300)에 의한 구동력을 제어하기 위한 탄성 부재(410, 420)와, 렌즈부(200) 및/또는 구동부(300)의 외주변을 에워싸는 형태로 결합되는 케이스 부재(500)로 기능적으로 구분될 수 있다. Here, the
렌즈 액츄에이터(100)의 중앙에 형성되어 피사체 대한 이미지 촬상을 위한 영역을 정의하는 렌즈부(200)는 적절한 곡률 및 크기를 가지는 하나 이상, 통상적으로 다수의 렌즈로 구성되는 렌즈 유닛(210)과, 이 렌즈 유닛(210)을 수용하는 중공부를 갖는 대략 원통 형상의 캐리어(220)로 구성된다. 렌즈 유닛(210)은 예를 들어, 렌즈 홀더 조립체의 형태로, 또는 각각의 렌즈에 대한 광축이 일치하도록 조립된 형태로 캐리어(220) 내부에 조립될 수 있다. 구체적으로, 입사광이 투과되는 적어도 하나의 렌즈(L)를 광축 방향으로 정렬, 배치시킨 렌즈 유닛(210)은 중공 원통체로서 렌즈 수용부를 이루며, 렌즈 유닛(210)의 외측으로 중공부를 갖는 대략 원통체의 캐리어(220)가 체결된다. 이를 위하여, 렌즈 유닛(210)의 외주를 따라 형성된 제 1 나사산(212)과 중공된 캐리어(220)의 내주면을 따라 형성된 제 2 나사산(222)이 결합하는 방법으로 렌즈 유닛(210)은 캐리어(220)의 내부로 견고하게 체결되어 렌즈 모듈로서의 렌즈부(200)를 구성한다. 이에 따라 캐리어(220)가 광축 방향으로 가동함에 따라 그 내부에 조립된 렌즈 유닛(210)이 이동하게 되면 렌즈(L)와 도시하지 않은 이미지 센서 사이의 거리, 즉 피사체에 대한 초점 거리를 변경함으로써 포커싱을 구현한다. 여기서, 캐리어(220)는 절연 수지, 예를 들어 유리가 함유되어 있는 폴리카보네이트와 같은 절연 수지의 플라스틱 재질을 사용하여, 프레스 성형 가공에 의하여 일체로 제작될 수 있다. 이에 따라, 캐리어(220)는 후술하는 케이스 부재(500)를 구성하는 상부 커버(510), 하부 커버(520) 및 베이스(530)의 내부에서 상하 이동 가능하도록 수납되어 있다. The
아울러, 대략 원통 형상의 캐리어(220)의 하단 외주면을 따라서, 외부의 전원과 전기적으로 연결되어 있는 구동 코일(340)이 안착될 수 있도록 외측을 향하여 연장되어 있는 플랜지(224)가 형성되며, 플랜지(224)의 상단으로 걸림단(226)이 외측을 향하여 돌출되어 있다. 이때, 걸림단(226)은 플랜지(224)의 외주면을 따라 연속적인 형태로 구성될 수도 있으나, 도시된 것처럼 플랜지(224) 상단의 캐리어(220)의 외주면 중 일정 영역으로만 다수가 동일한 간격으로 외측을 향하여 돌출되는 형태로 형성될 수 있다.
In addition, a
한편, 렌즈부(200)의 외곽을 구성하는 캐리어(220)의 외주변을 따라 피사체에 대한 오토포커싱(Auto-focusing, AF) 과정을 제어하기 위하여 구동부(300)와, 이러한 구동부(300)의 작동을 제어하기 위한 다수의 부품이 적절하게 배치, 결합되는데, 이에 대해서 설명한다. 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터(100)는 이른바 보이스 코일 모터(VCM) 방식의 구동부(300)를 포함하고 있는데, 특히 마그네트(310)의 위치가 고정되어 있는 반면에 구동 코일(340)이 렌즈부(200)의 이동에 따라 그 위치가 변하는 이른바 '코일 기동식'의 구동부(300)를 형성한다. 이 구동부(300)는 피사체의 이미지에 대한 초점 조절을 위해서 캐리어(220)와 이 캐리어(220)의 내부에 수용된 렌즈 유닛(210)을 광축 방향으로 이동시킬 수 있도록 캐리어(220)의 외주변을 따라 배치된다. 구동부(300)는 크게, 자계를 발생하는 마그네트(310), 마그네트(310)로부터 발생되는 자계의 흐름, 즉 자속을 제어하기 위하여 마그네트(310)의 상단 및 하단으로 배치되는 요크(320, 330) 및 외부 전원으로부터 소정의 전력을 인가받는 구동 코일(340)로 구성된다. Meanwhile, in order to control an auto-focusing (AF) process for the subject along the outer periphery of the
마그네트(310)는 통상의 보이스 코일 모터 방식에서 사용되는 영구자석, 예를 들어 네오듐-계의 영구 자석을 사용할 수 있으며, 캐리어(220)의 상단 외주면과 일정 간격 이격된 형태로 배치될 수 있도록 중공부를 갖는 대략 링 형상이다. 마그네트(310)는 일례로 상단이 S극, 하단이 N극의 극성을 가지도록 배치되거나 그 역방향의 배치도 가능하다. The
한편, 마그네트(310)에서 생성되는 자력의 흐름(자속)을 제어할 수 있도록, 예를 들어, 자기투과율이 우수한 철, 냉간압연강 또는 니켈과 같은 도전성 물질로 제조될 수 있는 요크(320, 330)가 마그네트(310)의 주변으로 배치되어 있다. 구체적으로 마그네트(310)의 상단 및 내주면을 따라 연장되는 단면, 대략 "ㄱ"자 형태의 단면을 갖는 제 1 요크(320)와, 마그네트(310)의 외주측 저면에서 하향 연장되어 코일(340)의 외주면과 대향적으로 배치되는 제 2 요크(330, 탑-플레이트)를 갖는다. On the other hand, to control the flow (magnetic flux) of the magnetic force generated in the
이때, 제 1 요크(320)의 상단(322)은 외측으로 확장되어 있으므로, 제 1 요크(320) 상단(322)의 상면으로 후술하는 제 1 탄성 부재(410)가 안정적으로 위치할 수 있는데, 제 1 요크(320)의 상단(322)은 마그네트(310)의 상면과 접촉하는 상태로 안착된다. 한편, 제 1 요크(320)의 내주면은 캐리어(220)의 외주면과 밀착되어 있으며, 하단 외주면은 전술한 마그네트(310)의 내주면과 대향하도록 구성되어 있어서, 마그네트(310)로부터 발생하는 자속이 광축에 수직한 방향으로만 흐를 수 있다. 즉, 제 1 요크(320)는 마그네트(310)의 상단과 내주면을 에워싸는 형태이기 때문에 마그네트(310)의 상단 내주면에서 자속의 누설을 줄일 수 있다. 아울러, 제 1 요크(320)의 하단 외주면이 구동 코일(340)의 상단 내주면에 대향적으로 배치되어 있기 때문에 마그네트(310)에서 발생되는 자속을 효율적으로 제어할 수 있다. In this case, since the
한편, 대략 링 형상을 갖는 제 2 요크(330)는 그 상면이 마그네트(310)의 외측 저면과 접촉하는 형태로 배치되는데, 그 외경은 마그네트(310)의 외경과 실질적으로 동일하다. 반면, 제 2 요크(330)의 내경은 마그네트(310)에 비하여 큰 중공을 이루도록 형성되어 있어서, 제 2 요크(330)의 내주면은 후술하는 구동 코일(340)의 외주면과 대향적으로 배치될 수 있다. 이처럼, 제 2 요크(330)가 마그네트(310)의 저면과 접촉하면서, 제 2 요크(330)의 내주면이 캐리어(220)에 권선되어 있는 구동 코일(340)의 외주면과 대향적으로 배치됨에 따라 마그네트(310)로부터 누설 자속을 억제하는 한편 자속을 효율적으로 제어할 수 있게 된다. On the other hand, the
특히, 마그네트(310)에서 생성되는 자기장과 상호 작용하여 전자기력에 의한 로렌츠의 힘, 즉 구동력을 발생시킬 수 있도록 외부의 전원과 전기적으로 연결되어 있는 구동 코일(340)은 캐리어(220)의 하단에서 외측으로 돌출된 플랜지(224)의 상면으로 안착된다. 이에 따라, 구동 코일(340)은 캐리어(220)의 외주변을 따라 권선된 형태로 배치되어, 렌즈부(200)와 함께 광축 방향으로 그 위치가 변경될 수 있도록 구성되어 있다. 이때, 구동 코일(340)의 상단은 마그네트(310)의 저면과 일정 간격 이격되어 있으며, 구동 코일(340)의 내주면은 제 1 요크(320)의 하단 외주면과 대향적으로 배치되는 한편, 구동 코일(340)의 외주면은 제 2 요크(330)의 내주면과 각각 대향적으로 배치되어 있다. 특히, 구동 코일(340)이 권취된 캐리어(220) 외주에 형성된 플랜지(224)의 상면에 걸림단(226)이 형성되어, 캐리어(220)가 광축 방향으로 상향 이동하면 제 1 요크(320)의 내측 하단과 접촉함으로써 캐리어(220)의 이동을 제한한다. In particular, the driving
이와 같이 형성된 구동 코일(340)로 마그네트(310)에 의해 생성되는 자기장이 투과하여, 자기장과 전기장의 상호 작용에 의한 전자기력, 즉 로렌츠의 힘이 발생한다. 즉, 외부의 전자 회로로부터 코일(340)과 연결되어 있는 전극(미도시)을 통해 구동 코일(340)로 전류가 인가되면 구동 코일(340)에 전계가 형성된다. 그런데, 구동 코일(340)의 주위에는 마그네트(310)로부터 요크(320, 340)를 경유하는 방향으로 자계가 형성되어 있으므로, 로렌츠의 힘에 의해서 구동 코일(340)과 결합되어 있는 캐리어(220) 및 그 내부에 조립된 렌즈 유닛(210)이 자계 방향에 수직한 광축 방향으로 구동된다. The magnetic field generated by the
결국, 캐리어(220) 하단의 플랜지(224)를 통하여 캐리어(220)에 안착되어 있는 구동 코일(340)은 촬상되는 피사체에 대한 포커싱 조절을 위해서 광축을 따라 상하 왕복운동을 반복하는 가동부로 기능하고, 마그네트(310) 및 요크(320, 330)는 그 위치가 고정되어 있는 고정부로 기능하며, 가동부와 고정부는 적절한 배치를 통하여 일종의 구동 결합부를 형성한다. 구동 코일(340)은 일반적으로 구리 합금-선을 사용하여 대략 원통 형상으로 권취해서 형성되며, 구동 코일(340)의 양 끝단은 베이스(530)의 저면으로부터 하향 도출되는 형태로서 구리 합금 등의 도체로 이루어진 전극(미도시)으로 납땜 등의 방법으로 각각 접속될 수 있다. 또는 구동 코일(340)의 양 끝단을 후술하는 탄성 부재(410, 420)에 전기적으로 연결하고, 이들 탄성 부재(410, 420)의 단부가 전극으로 접속될 수 있다.
As a result, the driving
이어서, 구동부(300)의 구동력에 의하여 렌즈부(200)가 이동하는데 따른 복원력을 제공하는 동시에 구동 코일(340)로의 급전 경로를 제공할 수 있는 탄성 부재(410, 420)에 대해서 설명한다. 광축을 따라 상하 왕복운동을 반복하는 캐리어(220) 및 코일(340)과, 그 위치가 고정되어 있는 마그네트(310) 및 요크(320, 330) 사이를 체결할 수 있도록 캐리어(220)의 상단과 하단으로는 각각 탄성 부재(410, 420)가 형성되어 있다. Next, the
이 탄성 부재(410, 420)는 코일(340)의 양 끝단에 전류를 공급하는 한편, 캐리어(220)가 광축 방향으로 이동하는데 따른 복원력을 부여함으로써, 캐리어(220)의 상대적인 위치를 결정할 수 있도록 구성된다. 이를 위해서 캐리어(220)의 상단과 하단으로 각각 탄성 부재(410, 420)가 견고하게 결합하는데, 탄성 부재(410, 420)는 가동부로서의 캐리어(220)/코일(340)과, 고정부로서의 마그네트(310)/요크(320, 330)를 상호 탄성적으로 연결할 수 있도록 가동부 및 고정부의 상면 및 저면의 결합 부근에 설치되는 것이 바람직하다. The
이때, 탄성 부재는 제 1 요크(320)의 상면과 캐리어(220)의 상단으로 배치되는 제 1 탄성 부재(410)와, 캐리어(220) 및 후술하는 하부 커버(520)의 저면으로 설치되는 제 2 탄성 부재(420)를 포함할 수 있으며, 이들 탄성부재(410, 420)은 판-스프링 형태일 수 있다. 특히, 제 1 탄성 부재(410) 및/또는 제 2 탄성 부재(420)는 그 원주면을 따라 구불구불한 파형(波形)의 홈(412, 422)이 구비되어 있는 물결무늬 판-스프링일 수 있는데, 이러한 외형을 가짐으로써, 외부의 충격을 완화시킴과 동시에 복원력 향상을 도모할 수 있다.
At this time, the elastic member is a first
이처럼 판스프링 형태를 갖는 탄성 부재(410, 420)는 구동부(300)를 지지함과 동시에 구동부(300)로부터 얻어지는 구동력에 대한 반발력을 발휘함으로써 포커싱 과정에서 렌즈부(200)가 급속하게 광축 방향으로 이동하는 것을 방지하는 한편, 전류의 인가를 위한 급전 경로를 제공하는바, 이를 위해서는 탄성 부재(410, 420)와 코일(340) 사이를 전기적으로 연결할 필요가 있다. 즉, 피사체에 대한 초점을 조절하기 위해서는 이들 가동부(220, 340)와 고정부(310, 320, 330) 사이에 탄성 부재(410, 420)를 체결하고 있다. 이와 함께 피사체에 대한 이미지에 따라 코일(340)로 소정의 전류를 인가할 필요가 있는데, 렌즈 액츄에이터(100)의 상단과 하단에 형성되는 이들 탄성 부재(410, 420) 중 적어도 하나의 탄성 부재의 일 끝단이 외부의 전원과 연결되도록 구성할 수 있다. 일례로, 도면에서는 제 2 탄성 부재(420)의 일측에 급전 단자(426)를 형성하고 있는데, 이 급전 단자(426)는 베이스(530)의 외주면을 따라 연장되어 최종적으로 외부의 전원과 연결된다. 한편, 평면이 대략 원 형상인 제 1 탄성 부재(410)와 달리 제 2 탄성 부재(420)는 평면이 대략 4각형 형상으로서, 네 모서리의 각부(角部)에는 관통홀(424)이 형성되어 후술하는 베이스(530)의 각부에서 상향 돌출한 체결단(536)이 통과할 수 있도록 구성되어 있다. As described above, the
아울러, 본 발명에 따르면 얇은 금속판 형태의 제 1 탄성 부재(410)의 상면으로 바람직하게는 자성체로 제조되는 가이드 링(430)이 배치되어 있다. 가이드 링(430)은 대략 제 1 탄성 부재(410)와 실질적으로 동일한 내경을 갖는 링 형상이다. 이 가이드 링(430)은 제 1 탄성 부재(410)를 캐리어(220)에 편차 없이 밀착시키도록 하여 렌즈 액츄에이터(100)의 내-충격성을 향상시키고, 낙하 충격시에 제 1 탄성 부재(100)의 변형을 방지하며 기계적 스트로크를 정할 수 있다. 뿐만 아니라, 이 가이드 링(430)이 상부 커버(510)의 내주면으로 견고하게 끼워짐에 따라, 캐리어(220)의 외주면으로 케이스 부재가 조립될 때, 캐리어(220)가 회전하는 것을 방지하는 회전 방지 부재로서도 기능할 수 있다. 이를 위하여 가이드 링(430)의 외주면으로는 다수의 가이드 걸림단(432)이 외측으로 연장되어 있다. 가이드 걸림단(432)은 바람직하게는 90ㅀ마다 형성되며, 그 평면 형상이 대략 4각형인 상부 커버(410)의 상단 모서리 각부 내주면에 형성되는 가이드 홈(516)으로 끼워진다. 따라서, 제 1 탄성 부재(410)의 외주부가 상부 커버(510)의 저면과 제 1 요크(320)의 상단 사이에 끼워지는 과정에서 제 1 탄성 부재(410)의 변형을 방지하는 동시에 제 1 탄성 부재(410)가 캐리어(220)의 상단에 안정적으로 안착될 수 있게 된다.
In addition, according to the present invention, a
한편, 본 발명에 따른 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터(100)의 외관을 제공하면서 안정적이면서도 견고한 결합을 갖는 케이스 부재(500)는 전체적으로 평면에서 보아 대략 4각형 형상을 갖는다. 케이스 부재(500)는 크게 렌즈 액츄에이터(100)의 최 외곽을 형성하는 커버(502, 도 7 참조)와, 캐리어(220)의 저면을 지지함과 동시에 커버(502)와 결합되는 베이스(530)로 구분된다. 케이스 부재(500)는 예를 들어 절연 수지로 제작할 수 있는데, 이들 케이스 부재(500) 사이의 결합 관계 등에 대해서 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터의 외곽을 형성하는 케이스 부재 사이의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해사시도이다. On the other hand, the
커버(502)는 렌즈 액츄에이터(100) 외관을 형성할 수 있도록 제 1 탄성 부재(420)의 외주부 상면으로 배치되는 상부 커버(510)와, 상부 커버(510)의 모서리 각부 저면이 관통되며 제 2 요크(330)의 저면이 안착되는 하부 커버(520)로 구분될 수 있다. 상부 커버(510)는 렌즈 액츄에이터(100)의 상단 외형을 제공하는 것으로서, 캐리어(220) 및 구동부(300)를 수용할 수 있는 중공 영역이 형성되어 있으며 평면에서 볼 때 4각 형상이다. 상부 커버(510)의 측면을 이루는 변부(邊部)의 중앙은 개방되어 있는 반면에 모서리 각부(角部)는 하향 연장되는 결합부(511)가 형성되어 있어서, 구동부를 이루는 마그네트(310), 요크(320, 330), 제 1 탄성 부재(410) 및 가이드 링(430)이 이탈되지 않도록 구성된다. 아울러, 상부 커버(510)의 각부에 하향 연장되는 형태의 이 결합부(511)를 통하여 하부 커버(520) 및 베이스(530)가 상부 커버(510)가 안정적이면서도 견고하게 결합될 수 있다. The
상부 커버(510)의 각부에 형성되는 결합부(511)의 구성 및 형태를 보다 구체적으로 살펴보면, 상부 커버(510)의 각부 외주면을 따라 연직 방향으로 연장되며, 중앙으로 패인 형상을 갖는 결합홈(512)과, 상부 커버(510)의 각부에 인접한 변부에서 하향 연장되어 있으며, 바람직하게는 결합홈(512)의 양측에 각각 형성되어 있는 돌출단(514a, 514b)과, 상부 커버(510)의 각부 내주면 측에서 예컨대 원기둥 형태로 하향 연장되는 결합 돌기(518)를 포함한다. 결합홈(512)은 하단에 비하여 안쪽으로 함몰된 형태를 갖는 제 1 결합홈(513a)과, 하단의 제 2 결합홈(후크 결합홈, 513c)으로 구분되며, 제 1 결합홈(513a)과 제 2 결합홈(513c) 사이에는 단차부(513b)가 형성된다. 이때, 이 단차부(513b)는 외측을 향해 수평하게 돌출될 수 있으나 바람직하게는 아래 방향으로 일정한 각도의 경사면을 형성하는 형태로 돌출될 수 있다. Looking at the configuration and shape of the
한편, 상부 커버(510)와 결합되는 하부 커버(520) 역시 중공부를 가지면서 상부 커버(510)에 대응되도록 평면이 대략 4각 형상을 갖는다. 하부 커버(520)의 상단으로 제 2 요크(330)가 안착될 수 있도록 하부 커버(520)의 내경은 제 2 요크(330)에 비하여 약간 작도록 구성되어 캐리어(220)의 하단 외주면과 대향적으로 위치하고 있다. 아울러, 하부 커버(520)는 그 크기 및 외형이 그 하단에 배치되는 제 2 탄성 부재(420)의 외주부의 형태와 대응될 수 있도록 형성되어, 하부 커버(520)가 제 2 탄성 부재(420)의 중앙 및 외주를 견고하게 고정할 수 있도록 가압한다. Meanwhile, the
특히, 하부 커버(520)의 각부가 상부 커버(510)에 대응되는 형태로 구성되는 한편 베이스(530)의 후크(536)를 위한 경로를 제공한다. 구체적으로 살펴보면, 하부 커버(520)의 각부 외주면으로는 후크 관통홈(522)이 형성되어, 베이스(530)의 각부에서 상향 돌출되어 있는 후크(536)가 상부 커버(510)로 결합되는 경로를 제공한다. 또한, 하부 커버(510)의 각부에 인접한 변부에 상부 커버 관통홈(524)이 형성되어 상부 커버(510)의 형성된 돌출단(514a, 514b)이 삽입된다. 상부 커버 관통홈(524)은 바람직하게는 후크 관통홀(522)을 중심으로 그 양 측면(524a, 524b)에 형성된다. 아울러, 하부 커버(520)의 후크 관통홀(522)의 내주측에 체결홀(526)이 형성되어 상부 커버(510)의 각부 내주측에서 하향 연장된 결합 돌기(518)가 체결될 수 있다. In particular, each portion of the
이와 같은 방법을 통하여 하부 커버(520)는 렌즈 액츄에이터(100)의 구동부(300)가 상부 커버(510)의 내주면으로 안정적으로 조립될 수 있도록 하는 동시에, 마그네트(310) 및 요크(320, 330)가 하부 커버(520)로부터 이탈되지 않도록 기능한다. 결국, 상부 커버(510)와 하부 커버(520)는 다수의 대응되는 체결 수단으로 결합되어 있어서 훨씬 양호한 결합이 가능하게 되므로, 외부 충격이나 테스트 과정에서도 분리되지 않기 때문에 안정적인 포커싱 구현이 가능하게 된다.
Through the above method, the
한편, 캐리어(220)의 하단 및 하부 커버(520)의 하단을 견고하게 지지함으로써, 렌즈 액츄에이터(100)의 하단 외형을 제공할 수 있도록 평면에서 볼 때 대략 4각 형상을 갖는 베이스(530)가 캐리어(220)의 하단을 에워싸고 있다. 베이스(530)의 중앙은 캐리어(220)를 수용할 수 있을 정도의 중공을 가지는 윈도우 활성창(535)을 이루어 도시하지 않은 필터나 이미지 센서로 피사체에 대한 이미지가 전달될 수 있다. 특히, 베이스(530)의 내주측은 캐리어(220)의 하단을 지지할 수 있도록 구성된다. 구체적으로, 캐리어(220) 하단에 형성되어 있는 보스(미도시)와 접촉할 수 있도록 상향 돌출되어 있는 지지단(532)과, 이물질 유입을 방지하기 위하여 접착제가 도포되는 이물질 차단부(534)가 형성된다. Meanwhile, by firmly supporting the lower end of the
통상적으로, 렌즈 액츄에이터(100)를 조립하는 과정이나 또는 이미지 촬상 과정에서 외부의 이물질이 생성되어 캐리어(220)의 외주변과 구동부(300) 사이의 간극을 경유하여 베이스(530)의 윈도우 활성창(535)으로 유입될 수 있다. 이물질이 윈도우 활성창(535)으로 유입되는 경우에, 베이스(530)의 하단으로 체결되는 필터 또는 이미지 센서는 이러한 이물질을 피사체의 일부분으로 오인하여 포커싱 에러를 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 평탄한 단면을 가지는 이물질 차단부(534)로는 접착제를 도포함으로써 이물질이 윈도우 활성창(535)으로 유입되지 않도록 방지한다. 즉, 이물질 차단부(534)는 피사체가 실제로 촬상되는 광학계의 외측에 형성되어 있어서, 미세한 이물질이 피사체를 촬상하는 광학계 안으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이때, 윈도우 활성창(535)의 외측 주변을 모두 접착제로 도포하게 되면 캐리어(220)와 베이스(530)가 접촉한 후에는 광축 방향으로의 이동이 곤란하게 된다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 베이스(530)의 변부 측 내주면과 윈도우 활성창(535) 사이의 상면에 4개의 지지단(532)이 상향 돌출되어 캐리어(220)의 저면과 접촉하도록 구성되는데, 이 지지단(532)으로는 접착제가 도포되지 않도록 구성된다. 이에 따라, 캐리어(220)가 가장 낮은 위치에 배치되어 있는 경우에 캐리어(220) 하단의 보스(미도시)는 지지단(532)의 상면에 의하여 지지될 수 있다.
Typically, an external foreign material is generated during the assembly of the
아울러, 베이스(530)를 전술한 커버(502)로 안정적으로 결합할 수 있도록 평면이 대략 4각 형상인 베이스(530)의 각부에서 상향 연장되는 형태의 후크(536)가 형성되어 있다. 이 후크(536)는 도 7에 도시되어 있는 것처럼 상부 커버(510)의 각부 외주면에 형성된 결합홈(512)으로 끼워질 수 있다. 구체적으로 상향 연장되어 있는 후크(536)는 하부 커버(520)의 각부 외주면에 형성된 후크 관통홀(522)을 통과하여 최종적으로 상부 커버(510)의 각부 외주면에 형성된 결합홈(512)의 하단으로 끼워진다. 이를 위하여, 후크(536)의 상단은 내측을 향하여 돌출되는 걸림단(537)을 형성하고 있다. 한편, 전술한 것처럼, 상부 커버(510)의 결합홈(512)은 상대적으로 외측으로 돌출되어 있는 하단의 제 2 결합홈(513c)과, 후크 결합홈(513c)에서 볼 때 내측으로 함몰되어 있는 상단의 제 1 결합홈(513a) 사이로 단차부(513b)가 형성되어 있으므로, 이러한 단차부(513b)로 후크(536) 상단의 걸림단(537)이 안정적으로 끼워질 수 있다. 바람직하게는 걸림단(537)은 소정의 경사(537a)를 이루도록 구성하여, 상부 커버(510)의 각부 외주에 형성된 결합홈(510)을 이루는 대략 중간 높이의 단차부(513b)가 경사면을 이루는 경우에 이에 대응되도록 구성할 수 있다. In addition, a
아울러, 예를 들어 제 2 탄성 부재(430)의 일측에서 하향 연장되는 급전 단자(426)가 외부의 전극과 전기적으로 연결될 수 있도록, 베이스(530)의 일측 외주면으로는 단자 삽입홈(538)이 구비되어 급전 단자(426)가 끼워질 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 도면으로 도시하지는 않았으며, 베이스(530)의 중공된 영역으로 렌즈를 통해 들어온 입사광의 일부를 차단하여 광량을 제어하기 위한 필터(예를 들어 IR 필터)가 배치되고, 베이스(530)의 저면으로 이미지 센서가 형성된다.
In addition, for example, the
아울러, 본 발명의 케이스 부재(500)에는 커버(502)의 상면을 덮도록 결합되는 케이스 가이드(540, 포론 가이드(PORON guide))를 포함한다. 이 케이스 가이드(540) 역시 평면에서 볼 때 대략 4각 형상을 가지는데, 그 각부는 하향 연장되어 있는 고정단(542)으로서, 도 7에 도시된 것처럼 상부 커버(510) 각부의 외주면에 형성된 결합홈(512) 상단의 케이스 가이드 결합홈(513a)으로 내입될 수 있도록 구성된다. 이 케이스 가이드(540)는 예컨대, 본 발명의 자동 초점 렌즈 액츄에이터(100)가 실제로 장착되는 모바일 통신기기에서 다른 모듈에 형성되는 자석에서 발생하는 자계를 차단하여 해당 자계에 의한 초점 불량 등의 문제를 해소하기 위한 것이다. 뿐만 아니라 케이스 가이드(540)는 본 발명의 렌즈 액츄에이터(100)를 이루는 구성 부품 사이의 틈새를 보정하고, 이물질 유입을 방지하고, 충격 흡수 및 차광성 향상을 도모하기 위한 것으로, 예를 들어 일본의 INOAC사와 미국의 Rogers사의 합작 설립 회사인 Rogers-INOAC이 생산한 고밀도이며, 극히 세밀한 동시에 균일한 셀(cell)구조를 가진 고성능 우레탄폼인 「PORONㄾ」 재질로 만들어질 수 있다. 케이스 가이드(540)는 단지 상부 커버(510)의 상면에 안착될 뿐이고 상부 커버(510)의 측면을 에워싸는 형상은 아니므로 케이스 가이드(540)에 의하여 렌즈 액츄에이터(100)의 크기가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
In addition, the
특히, 본 발명에 따르면, 조립된 상태의 렌즈 액츄에이터(100)의 외곽을 구성하는 상부 커버(510), 하부 커버(520)의 외주면을 따라 접착층(600)이 도포된다(도 6 참조). 도면에서는 외주면으로만 접착층(600)이 도포된 것으로 도시하였으나, 조립된 렌즈 액츄에이터(100)의 측면으로 접착제를 도포하게 되면, 상부 커버(510) 및 하부 커버(520)의 사이, 하부 커버(520)의 저면과 베이스(530)의 상면 사이는 물론이고, 케이스 부재(500) 내부에 수용되어 외부로 노출된 구동부(300)를 이루는 부품 사이의 영역으로도 접착제가 침투할 수 있다(도 9 참조). In particular, according to the present invention, the
이때, 접착층(600)을 이루는 물질은 경화 가능한 물질로서, 광경화형, 상온 경화형, 열경화형 중 적절하게 선택되는 물질이다. 구체적으로 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 수지, 고무계 수지 또는 세라믹 재질의 접착제, 방수제 또는 전자파 차단제를 포함할 수 있으며, 스프레이 방식, 스크리닝 인쇄 기법을 통하여 적절한 두께(예를 들어 10 ~ 100 ㎛)로 도포될 수 있으므로 렌즈 액츄에이터(100)의 크기가 실질적으로 증가하지 않는다. 접착층(600)을 형성함에 따라 외부에서 발생하는 이물질 등이 구성 부품 사이의 빈 공간 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 렌즈 액츄에이터(100)와 함께 모바일 통신기기에 장착되는 인접한 전자부품에서 발생하는 전자파를 차단할 수 있다.
In this case, the material constituting the
계속해서, 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터를 제조하는 공정에 대해서 도 8을 참조하면서 간단하게 설명한다. 렌즈 액츄에이터를 조립하는 공정은 크게 코일 어셈블리 조립 공정(S810)/커버 어셈블리 조립 공정(S812), 베이스에 코일 어셈블리와 커버 어셈블리를 연속적으로 조립하는 공정(S820, S830)과 주변 부속 부품을 장착하는 공정(S840, S850) 및 렌즈 액츄에이터의 측면으로 접착제를 도포하는 공정(S860)으로 크게 구분될 수 있다. 우선, 원통 형상의 캐리어(220)의 외주면에 형성된 플랜지(224)의 상면에 구동 코일(340)을 안착시키고, 캐리어(220)의 하단에 제 2 탄성 부재(420)를 체결하여 코일 어셈블리(코일 조립체)를 조립한다(S810). 이때, 제 2 탄성 부재(420)의 내측 상단이 캐리어(220)의 하단에 본딩 또는 열-코킹 등의 방법으로 결합되어 고정된다. 코일 어셈블리를 조립하는 공정과 독립적으로, 대략 4각 형상을 갖는 상부 커버(510)의 내주면으로 제 1 탄성 부재(410), 제 1 요크(320), 마그네트(310) 및 제 2 요크(330)를 순차적으로 장착하고, 제 2 요크(340)의 하단에 하부 커버(520)를 배치한 뒤, 상부 커버(510)와 하부 커버(520)를 체결하여 커버 어셈블리(커버 조립체)를 조립한다(S812). Subsequently, the process of manufacturing the lens actuator according to the present invention will be briefly described with reference to FIG. The process of assembling the lens actuator is largely a coil assembly assembly process (S810) / cover assembly assembly process (S812), a process of continuously assembling the coil assembly and the cover assembly to the base (S820, S830), and the process of mounting the peripheral accessory parts. (S840 and S850) and a process of applying an adhesive to the side of the lens actuator (S860). First, the driving
이어서, 캐리어(220)-구동 코일(340)-제 2 탄성 부재(420)로 구성된 코일 어셈블리를 베이스(530)의 상면에 안착시키는 방법으로 코일 어셈블리-베이스 조립체를 형성한다(S820). 이때, 제 2 탄성 부재(420)의 측면에서 연장된 급전 단자(426)가 베이스(530)의 측면에 형성된 단자 삽입홈(538)으로 강제적으로 끼워지도록 하여, 제 2 탄성 부재(420)가 베이스(530)의 상면에 안착될 수 있다. Subsequently, a coil assembly-base assembly is formed by mounting a coil assembly including a
이어서, 내부에 제 1 탄성 부재(410), 제 1 요크(320), 마그네트(310) 및 제 2 요크(330)를 순차적으로 장착되어 있는 상부 커버(510)-하부 커버(520)의 커버 조립체를 도 7에서 설명한 것과 같은 방법으로 베이스(530)와 결합시켜 커버-베이스의 조립체를 형성한다(S830). 이때, 제 1 탄성 부재(410)가 안정적으로 위치할 수 있도록 제 1 탄성 부재(410)의 내주 하단은 열-코킹 또는 본딩 등의 방법으로 캐리어(220)의 상면에 결합될 수 있다. 이러한 공정에 따라, 제 1 탄성 부재(410)의 외측은 제 1 요크(320)와 상부 커버(510) 사이에 밀착되어 고정되고, 제 2 탄성 부재(420)의 외측 역시 하부 커버(520)와 베이스(530) 사이에 밀착, 고정된다. Subsequently, the cover assembly of the upper cover 510-
계속해서, 제 1 탄성 부재(410)의 상면으로 가이드 링(430)이 장착되는데, 가이드 링(430)이 안정적으로 장착될 수 있도록, 가이드 링(430)은 상부 커버(510)의 상단 내주면으로 결합될 수 있다(S840). 이어서, 케이스 가이드(540)가 가이드 링(430)이 형성된 상부 커버(510)의 상단에 장착된다. Subsequently, the
이와 같이 조립된 렌즈 액츄에이터에 마지막으로 렌즈 유닛(210)이 예를 들어 나사 수단을 통하여 캐리어(220) 내부에 수용되기 전에, 조립된 렌즈 액츄에이터의 외주면으로 적절한 두께를 갖는 접착층이 도포, 형성된다(S860). 이 접착층 형성 단계(S860)는 베이스-커버 어셈블리 조립 단계(S830) 이후에 임의로 수행될 수 있으므로, 반드시 가이드 링 장착 단계(S840) 및/또는 케이스 가이드 장착 단계(S850) 이후에 수행되어야 하는 것은 아니다. 렌즈 액츄에이터의 외측으로 접착층을 도포하기 위한 방법으로 시린지(syringe)를 이용하거나, 스크리닝 인쇄를 이용하는 방법 또는 스프레이 방법을 이용할 수 있다. 바람직하게는 스크리닝 인쇄 기법을 이용하여 공정의 경제성을 향상시킬 수 있다. 접착층을 이루는 물질로는 경화 가능한 물질이 사용될 수 있다. 접착층을 형성한 후(S860), 렌즈 유닛(210)을 캐리어(220)에 조립하는 공정이 수행될 수 있다.
An adhesive layer having an appropriate thickness is applied and formed on the outer circumferential surface of the assembled lens actuator before the
이와 같은 방법을 통하여 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터(100)의 외주면과 외측으로 개방된 각종 부품 사이로 접착제가 침투할 수 있다. 일례로 도 9는 본 발명에 따라 에폭시 수지를 사용하여 렌즈 액츄에이터의 외측에서 도포한 뒤에 렌즈 액츄에이터를 촬영한 사진이다. 본 발명의 렌즈 액츄에이터를 외곽을 이루는 커버(510, 520)의 외주면은 물론이고, 케이스 가이드(530)의 저면과 상부 커버(510)의 상면 사이, 제 1 요크(320)의 저면과 마그네트(310) 상면 사이, 마그네트(310)의 저면과 제 2 요크(330)의 상면 사이, 상부 커버(510)와 하부 커버(520)가 결합되는 틈 사이, 하부 커버(520)와 베이스(530)가 결합되는 틈 사이, 상부 커버(510)의 외주면과 베이스(530)의 후크(536) 내주면 사이, 상부 커버(510)의 내주면과 마그네트(310)/요크(320, 330)의 외주면 사이 등으로 접착체가 침투하였음을 확인하였다(도면에서 붉은 화살표로 표시함). 이에 따라, 접착층이 도포된 렌즈 액츄에이터를 대상으로 분진 테스트를 수행한 결과, 이물질이 렌즈 액츄에이터 내부로 유입되지 않았음을 확인할 수 있다(도 10 참조). 결국, 본 발명의 렌즈 액츄에이터를 사용하게 되면 촬상 영역으로 분진이 유입되지 않아 포커싱 에러가 유발되지 않기 때문에 이미지 품질의 향상을 도모할 수 있다. 뿐만 아니라, 렌즈 액츄에이터의 실질적인 크기가 증가하지 않아 이동통신 단말기의 소형화 추세에 부합할 수 있는 이점을 갖게 된다.
Through such a method, the adhesive may penetrate between the outer circumferential surface of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 기술하였으나, 이는 어디까지나 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 에에 한정되는 것은 결코 아니다. 오히려 본 발명이 속하는 분야의 평균적 기술자라면 상술한 실시예 및 첨부한 도면으로부터 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다는 점이 자명하다 할 것이다. 그러나 그와 같은 변형과 변경은 본 발명의 기본 정신을 훼손하지 아니하는 범위 내에서 본 발명의 권리범위에 속한다는 점은 후술하는 청구의 범위를 통하여 보다 분명해질 것이다.
In the above, a preferred embodiment of the present invention has been described, but this is only presented to help those skilled in the art to which the present invention pertains, and the present invention is not limited thereto. Rather, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made easily from the above-described embodiments and the accompanying drawings. However, it will be more apparent from the following claims that such modifications and variations fall within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
100 : 렌즈 액츄에이터 200 : 렌즈부(렌즈 모듈)
210 : 렌즈 유닛 220 : 캐리어
300 : 구동부 310 : 마그네트
320, 330 : 요크 340 : 구동 코일
410, 420 : 탄성 부재 430 : 가이드 링
500 : 케이스 부재 502 : 커버
510 : 상부 커버 520 : 하부 커버
530 : 베이스 600 : 접착층100: lens actuator 200: lens unit (lens module)
210: lens unit 220: carrier
300: driving unit 310: magnet
320, 330: yoke 340: drive coil
410, 420: elastic member 430: guide ring
500: case member 502: cover
510: upper cover 520: lower cover
530: base 600: adhesive layer
Claims (7)
피사체를 촬상하기 위한 렌즈 유닛을 수용하여 광축 방향으로 이동 가능한 렌즈부;
상기 렌즈부의 외주변으로 배치되는 마그네트와 구동 코일의 상호 작용에 의한 구동력에 의하여 상기 렌즈부를 광축 방향으로 따라 이동시키는 구동부;
상기 렌즈부 및 상기 구동부를 수용하는 케이스 부재로서, 상기 구동부의 외주변으로 결합되는 커버와, 상기 렌즈부의 하단을 지지하는 베이스를 포함하는 케이스 부재; 및
적어도 상기 커버의 외주면을 따라 도포된 접착층을 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터.
A lens actuator for image capturing a camera module adopted in a mobile communication device,
A lens unit accommodating a lens unit for photographing a subject and movable in an optical axis direction;
A driving unit for moving the lens unit in the optical axis direction by a driving force caused by the interaction of the magnet and the driving coil disposed around the lens unit;
A case member accommodating the lens portion and the driving portion, the case member including a cover coupled to an outer periphery of the driving portion, and a base supporting a lower end of the lens portion; And
Lens actuator for image pickup comprising an adhesive layer applied along at least the outer peripheral surface of the cover.
상기 접착층을 이루는 물질은 경화 가능한 물질인 것을 특징으로 하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터.
The method of claim 1,
The material constituting the adhesive layer is a lens actuator for image pickup, characterized in that the curable material.
상기 접착층을 이루는 물질은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴계 수지, 실리콘 수지, 고무계 수지 또는 세라믹 재질의 접착제, 방수제 또는 전자파 차단제를 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터.
The method of claim 2,
The material constituting the adhesive layer is an image lens lens actuator comprising an epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, silicone resin, rubber resin or ceramic adhesive, waterproofing agent or electromagnetic wave blocking agent.
상기 구동부는 상기 렌즈부의 외주변으로 배치되는 마그네트와, 상기 마그네트의 상단으로 배치되는 제 1 요크와, 상기 마그네트의 하단으로 배치되는 제 2 요크와, 상기 렌즈부의 외주면으로 권취되어 상기 렌즈부와 연동하여 이동하며 상기 제 2 요크의 내주면과 대향적으로 배치되는 코일을 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The drive unit is wound around the magnet unit disposed around the lens unit, a first yoke disposed above the magnet, a second yoke disposed below the magnet, and an outer circumferential surface of the lens unit and interlocked with the lens unit. And a coil disposed to face the inner circumferential surface of the second yoke.
상기 렌즈부는 원통 형상의 캐리어와 상기 캐리어 내에 조립되는 렌즈 유닛을 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터.
The method according to any one of claims 1 to 3,
And the lens unit comprises a cylindrical carrier and a lens unit assembled in the carrier.
상부 커버의 내면으로 제 1 탄성 부재, 요크, 마그네트를 수용한 뒤, 상부 커버와 하부 커버를 결합하여 커버 조립체를 형성하는 단계;
베이스의 상면으로 상기 코일 조립체를 배치시킨 뒤에, 상기 커버 조립체를 상기 베이스와 결합시키는 단계; 및
상기 커버 조립체와 베이스가 결합된 렌즈 액츄에이터의 외측으로 접착층을 도포하는 단계를 포함하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터의 제조 방법.
Winding the drive coil to the outer circumferential surface of the carrier and fastening a second elastic member to the bottom of the carrier to form a coil assembly;
Receiving a first elastic member, yoke, and magnet on an inner surface of the upper cover, and then combining the upper cover and the lower cover to form a cover assembly;
After placing the coil assembly on an upper surface of a base, engaging the cover assembly with the base; And
And applying an adhesive layer to the outside of the lens actuator coupled to the cover assembly and the base.
상기 접착층은 경화 가능한 물질을 사용하여 도포되는 것을 특징으로 하는 이미지 촬상용 렌즈 액츄에이터의 제조 방법. The method of claim 6,
The adhesive layer is a method of manufacturing a lens actuator for image pickup, characterized in that the coating using a curable material.
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