KR20170143198A - 렌즈 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대각선 방향으로 배치된 두 곳의 코너부에 코일부재와 마그네트를 각각 구비함으로써, 크기를 소형화 하면서 효율을 증가시켜 구동력이 향상시킬 수 있으며, 교차하는 다른 대각선 방향으로 볼부재 및 유도부재를 구비하여 흔들림 없이 광축을 안정적으로 유지할 수 있는 렌즈 구동장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 렌즈 구동장치는, 이미지모듈에 장착되며, 대각선 방향으로 제1코너부가 각각 구비된 허브; 상기 허브에 고정 장착되는 탄성부재; 상기 탄성부재에 의해 상하 방향으로 탄성 지지되며, 렌즈가 장착되는 관통홀이 형성된 이동체; 상기 제1코너부에 고정 장착되는 코일부재; 상기 코일부재의 상부에 각각 배치되며 상기 이동체에 고정 장착되는 마그네트유닛; 를 포함하되, 상기 코일부재와 상기 마그네트유닛은 둘레를 따라 3개의 면을 갖는 형상으로 형성되며, 상기 코일부재는 상기 마그네트유닛의 둘레를 감싸는 환형으로 형성된다.

Description

렌즈 구동장치{Lens driving device}
본 발명렌즈 구동장치에 관한 것으로서, 특히 휴대 단말기 등에 장착되는 소형 카메라의 초점 조절을 위해 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 렌즈 구동장치에 관한 것이다.
카메라 모듈은 휴대단말기와 같은 소형 전자기기 등에 장착되고, 이러한 카메라 모듈은 카메라의 초점을 조절하기 위하여 렌즈를 이송하는 이송장치를 구비하고 있다.
등록특허 제10-0961127호에는 휴대단말기 등의 카메라 장치에 장착되는 카메라 모듈이 개시되어 있다.
도 1은 종래의 카메라 모듈의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
종래의 카메라 모듈은, 하우징(10), 고정유닛(20), 이동유닛(30) 및 렌즈가 수용되는 렌즈배럴(31)로 이루어진다.
고정유닛(20)은 하우징(10)의 내부에 구비되고, 고정지지부재(21)와, 고정지지부재(21)의 일측에 구비되는 코일부재(24)와, 고정지지부재(21)의 타측에 구비되는 자성부재(23)로 이루어진다.
이동유닛(30)은 고정유닛(20)에 대해 소정의 자기력에 의해 지지되어 이동하도록 구비되어 렌즈배럴(31)을 광축을 따라 이동시키고, 고정지지부재(21)에 대해 슬라이딩 가능하도록 구비되는 이동지지부재(32)와, 이동지지부재(32)에 구비되어 자성부재(23)에 대한 자기력에 의해 고정지지부재(21)에 밀착되도록 지지하고 코일부재(24)와의 전자기적 영향력에 의해 이동지지부재(32)를 이동시키는 마그네트유닛부재(33)로 이루어진다.
그리고 고정지지부재(21)에는 제1지지면(21a)이 구비되고, 이동지지부재(32)에는 제2지지면(32a)이 구비된다.
제1지지면(21a)과 제2지지면(32a) 사이에는 이동지지부재(32)의 이동을 지지하는 볼부재(35)가 구비된다.
이러한 종래의 카메라 모듈은 제1지지면(21a)과 제2지지면(32a) 사이에 구비되는 볼부재(35)에 의해 고정유닛(20)에 대한 이동유닛(30)의 구동 마찰을 감소시킬 수 있지만, 이동유닛(30)의 이동시에 좌우 이동 변위의 차이에 따라 이동유닛(30)의 좌우 높낮이가 틀어지거나 측방향으로 유동하여 렌즈 광축이 틀어지는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 렌즈 광축의 틀어짐은 볼부재(35)에 의해 지지되는 이동유닛(30)의 좌우 부분에 작용하는 마찰력의 차이 또는 제1지지면(21a), 제2지지면(32a), 볼부재(35) 등의 가공 오차에 의해서 발생할 수 있으며, 카메라의 성능 및 내구성을 떨어드리거나 촬영된 이미지의 품질 저하를 야기할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대각선 방향으로 배치된 두 곳의 코너부에 코일부재와 마그네트를 각각 구비함으로써, 크기를 소형화 하면서 효율을 증가시켜 구동력이 향상시킬 수 있으며, 교차하는 다른 대각선 방향으로 볼부재 및 유도부재를 구비하여 흔들림 없이 광축을 안정적으로 유지할 수 있는 렌즈 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 렌즈 구동장치는, 이미지모듈에 장착되며, 대각선 방향으로 제1코너부가 각각 구비된 허브; 상기 허브에 고정 장착되는 탄성부재; 상기 탄성부재에 의해 상하 방향으로 탄성 지지되며, 렌즈가 장착되는 관통홀이 형성된 이동체; 상기 제1코너부에 고정 장착되는 코일부재; 상기 코일부재의 상부에 각각 배치되며 상기 이동체에 고정 장착되는 마그네트유닛; 를 포함하되, 상기 코일부재와 상기 마그네트유닛은 둘레를 따라 3개의 면을 갖는 형상으로 형성되며, 상기 코일부재는 상기 마그네트유닛의 둘레를 감싸는 환형으로 형성된다.
상기 이동체를 감싸는 커버부재; 상기 이동체와 상기 커버부재 사이에 장착되어 상기 이동체의 상하 이동을 가이드하는 볼부재; 를 더 포함하되, 상기 이동체에는 상기 제1코너부에 교차되는 대각선 방향으로 제2코너부가 구비되며, 상기 볼부재는 다수개로 이루어져 상기 제2코너부에 삽입 배치된다.
상기 제2코너부에는 상하 및 수평 방향으로 이격 배치되는 다수개의 볼가이드홈이 형성되며, 상기 볼부재는 상기 볼가이드홈에 각각 삽입 배치된다.
상기 커버부재에 고정 장착되는 유도마그네트; 상기 이동체에 고정 장착되며, 인력에 의해 상기 유도마그네트 방향으로 상기 이동체를 유도하는 유도부재; 를 더 포함한다.
상기 허브에는 상기 제1코너부와 교차하는 대각선 방향으로 제3코너부가 구비되고, 상기 이동체에는 상기 제1코너부의 상부에 배치되는 제2코너부가 구비되되, 상기 유도마그네트는 상기 제3코너부에 고정 장착되고, 상기 유도부재는 상기 제2코너부에 고정 장착된다.
상기 허브와 상기 이동체를 연결하여 상기 이동체를 상기 허브에 대해 상하 이동되게 탄성 지지하는 탄성부재; 를 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 렌즈 구동장치는 다음과 같은 효과가 있다.
둘레를 따라 3개의 면을 갖는 삼각통형의 마그네트유닛(500)과, 상기 마그네트유닛(500)의 둘레를 따라 권취된 환형의 상기 코일부재(400)로 구성됨으로써, 상기 마그네트유닛(500)의 전체 둘레를 자력 유효면적으로 사용하여 부피 대비 자력 효율을 증대할 수 있는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 코일부재(400)와 상기 마그네트유닛(500)을 광축의 대각선 방향으로 상호 대칭되는 코너부에 각각 한쌍 씩 분할 배치함으로써, 제품을 소형화 하면서 구동력을 증가시켜 성능을 향상시키는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 볼부재(700)가 삽입되는 4개의 상기 볼가이드홈(331)이 서로 상하 및 수평 방향으로 엇갈리게 배치됨으로써, 상기 볼부재(700)의 상하 간격을 없도록 하여 제품의 전체적인 높이를 줄이는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 이동체(300)를 상기 접촉부(610) 방향으로 일정하게 유도하는 상기 유도마그네트(800)과 상기 유도부재(900)가 구비됨으로써, 상기 볼부재(700)가 상기 접촉부(610)에 밀착되어 상기 이동체(300)의 상하 이동시 광축이 틀어지는 것을 최소화하고, 흔들림 발생을 줄여 제품의 성능 및 품질을 향상시키는 효과가 발생 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 A-A에서 바라본 단면도,
도 4는 도 1의 B-B에서 바라본 단면도,
도 5는 도 1의 C-C에서 바라본 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 이동체에 삽입 배치된 볼부재를 나타낸 사시도,
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 분해 사시도, 도 3은 도 1의 A-A에서 바라본 단면도, 도 4는 도 1의 B-B에서 바라본 단면도, 도 5는 도 1의 C-C에서 바라본 단면도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치의 이동체(300)에 삽입 배치된 볼부재(700)를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 허브(100), 탄성부재(200), 이동체(300), 코일부재(400), 마그네트유닛(500), 커버부재(600), 볼부재(700), 유도마그네트(800) 및 유도부재(900)로 이루어진다.
상기 허브(100)는 이미지모듈의 상부에 장착 고정되는 것으로, 납작한 육면체 형상이며, 렌즈를 통해 피사체가 투과되도록 가운데가 이미지모듈 방향으로 상하 관통 형성된다.
이러한 상기 허브(100)의 상면에는 후술할 상기 코일부재(400)를 상기 이미지모듈과 전기적으로 연결하기 위한 단자부재(110)가 장착 고정되며, 테두리를 따라 상방향으로 지지부(120)가 돌출되어 후술할 상기 탄성부재(200)를 지지하게 된다.
또한, 상기 허브(100)의 상부에는 렌즈의 광축을 중심으로 대각선 방향으로 대칭되게 제1코너부(130)가 각각 형성된다.
좀더 구체적으로 상기 제1코너부(130)는 사각형 형상인 상기 허브(100)의 상면의 각진 부분 중에서 대각선 방향으로 대칭되게 배치된 어느 두 곳이 된다.
또한, 상기 허브(100)의 상부에는 상기 제1코너부(130)와 교차되는 대각선 방향의 어느 한 각진 부분에 제3코너부(140)가 형성된다.
여기에서 상기 제1코너부(130)에는 후술할 상기 코일부재(400)가 각각 고정 장착된다.
상기 탄성부재(200)는 하나의 판 스프링으로 이루어지며, 구체적으로 상기 지지부(120)의 상단에 고정되는 제1고정부(210), 후술할 상기 이동체(300)에 고정되는 제2고정부(220) 및 상기 제1고정부(210)와 상기 제2고정부(220) 사이에 형성되어 상하 방향으로 탄성적으로 변형되는 탄성부(230)로 구성된다.
이러한 상기 탄성부재(200)는 후술할 상기 이동체(300)를 상하 이동 가능하게 지지하면서 구동력이 제거되면 일정 높이에 위치하도록 지지하게 된다.
상기 이동체(300)는 납작한 육면체 형상으로 형성되며, 가운데에는 렌즈가 삽입 장착되도록 상하 관통된 관통롱(310)이 형성되고, 외측에는 상기 제1코너부(130)와 대응되는 위치에 후술할 상기 마그네트유닛(500)이 고정 장착되는 장착부(320)가 각각 형성되며, 상기 제3코너부(140)에 대응되는 위치에 후술할 상기 볼부재(700)가 삽입 배치되는 제2코너부(330)가 형성된다.
상기 제2코너부(330)는 상기 관통롱(310)을 중심으로 상기 제1코너부(130)에 교차되는 대각선 방향으로 상호 대칭되게 형성되며, 상기 제2코너부(330)에는 다수개의 볼가이드홈(331)이 형성된다.
상기 볼가이드홈(331)은 후술할 상기 볼부재(700)가 삽입되는 공간으로, 평면에서 바라볼 때 사다리꼴 형상으로 형성된다.
또한, 상기 볼가이드홈(331)은 4개로 이루어지는데, 서로 상하 및 수평 방향으로 엇갈리게 배치된다.
즉, 상기 볼가이드홈(331)은 상하로 2개씩 배치되되, 후술할 상기 유도부재(900)를 기준으로 양측에 대칭되게 이격 배치되며, 상부에 배치된 2개의 상기 볼가이드홈(331) 사이의 간격이 하부에 배치된 2개의 상기 볼가이드홈(331) 사이의 간격보다 크다.
이러한 상기 볼가이드홈(331)에는 후술할 상기 볼부재(700)가 각각 하나씩 삽입 배치된다.
이와 같이 상기 볼부재(700)가 삽입되는 4개의 상기 볼가이드홈(331)이 서로 상하 및 수평 방향으로 엇갈리게 배치됨으로써, 상기 볼부재(700)의 상하 간격을 없도록 하여 제품의 전체적인 높이를 줄이는 효과가 발생 된다.
상기 코일부재(400)는 2개로 이루어져 상기 제1코너부(130)에 각각 하나씩 고정 장착되며, 후술할 상기 마그네트유닛(500)의 외주면을 감싸는 환형으로 형성된다.
좀더 구체적으로 상기 코일부재(400)는 둘레를 따라 3개의 면을 갖는 삼각형의 환형으로 형성되며, 길이가 가장 긴 어느 한 면이 상기 관통롱(310) 방향으로 배치되고, 나머지 두 면이 만나는 꼭지점 부분이 상기 제1코너부(130)의 모퉁이 부분에 위치하도록 배치된다.
이러한 상기 코일부재(400)는 상기 단자부재(110)를 통해 상기 이미지센서와 연결되어 전원이 인가된다.
상기 마그네트유닛(500)는 둘레를 따라 3개의 면을 갖는 삼각통형으로 형성되며, 2개로 이루어져 상기 코일부재(400)의 상부에 각각 하나씩 배치되어 상기 이동체(300)의 장착부(320)에 고정된다.
이러한 상기 마그네트유닛(500) 역시 상기 코일부재(400)와 마찬가지로 길이가 가장 긴 어느 한 면이 상기 관통롱(310) 방향으로 배치되고, 나머지 두면 사이의 꼭지점이 상기 이동체(300)의 모퉁이 부분에 배치된다.
또한, 상기 마그네트유닛(500)의 극성은 길이가 가장 긴 어느 한 면과 나머지 두면 사이의 꼭지점 방향으로 분리된다.
이와 같이 둘레를 따라 3개의 면을 갖는 삼각통형의 마그네트유닛(500)와, 상기 마그네트유닛(500)의 둘레를 따라 권취된 환형의 상기 코일부재(400)로 구성됨으로써, 상기 마그네트유닛(500)의 전체 둘레를 자력 유효면적으로 사용하여 부피 대비 자력 효율을 증대할 수 있는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 코일부재(400)와 상기 마그네트유닛(500)을 대각선 방향으로 상호 대칭되는 코너부에 각각 한 쌍씩 분할 배치함으로써, 제품을 소형화 하면서 구동력을 증가시켜 성능을 향상시키는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 마그네트유닛(500)은 삼각통형의 마그네트(510)와, 상기 마그네트(510)의 하단에 부착되는 삼각판 형상의 철편(520)으로 이루어지는데, 상기 철편(520)의 중앙에는 원형의 개방공(521)이 형성된다.
이와 같이 상기 자석(510)의 하단에 상기 개방공(5121)이 형성된 상기 철편(520)이 구비됨으로써, 상기 자석(510)의 자력을 증대시켜 구동력이 향상되는 효과가 발생 된다.
한편, 상기 커버부재(600)는 비자성체로 이루어지며, 육면체 형상으로 형성되며, 상기 이동체(300)의 상부와 외측을 감싸며 상기 허브(100)에 고정 장착된다.
이러한 상기 커버부재(600)의 내측에는 상기 제3코너부(140)에 대응되는 위치에 상기 볼부재(700)와 접하는 접촉부(610)가 형성되고, 상기 접촉부(610)에는 후술할 상기 유도마그네트(800)가 삽입 고정된다.
상기 볼부재(700)는 4개로 이루어지며, 상기 볼가이드홈(331)에 각각 하나씩 삽입 배치되고, 상기 볼가이드홈(331)의 내측면과 상기 커버부재(600)의 접촉부(610)와 접하게 된다.
이러한 상기 볼부재(700)는 상기 이동체(300)의 상하 이동시 회전하게 되면서 상기 이동체(300)가 안정적으로 상하 이동되도록 지지하게 된다.
특히 상기 이동체(300)는 후술할 상기 유도마그네트(800)와 상기 유도부재(900)에 의해 일정하게 상기 접촉부(610) 방향으로 유도되는 힘을 받게 되어 상기 볼부재(700)는 상기 커버부재(600)의 상기 접촉부(610)에 일정하게 밀착된다.
구체적으로 상기 유도마그네트(800)는 육면체 형상이며, 1개로 이루어지고, 상기 허브(100)의 제3코너부(140) 상부에 배치되어 상기 커버부재(600)의 접촉부(610)에 삽입 고정된다.
상기 유도부재(900)는 자성체 재질로 이루어지며, 상기 이동체(300)의 제2코너부(330)에 고정되어 인력에 의해 상기 유도마그네트(800) 방향으로 상기 이동체(300)를 유도하게 된다.
여기에서 상기 유도마그네트(800)과 상기 유도부재(900)는 상기 제2코너부(330)를 향한 대각선에 일치되게 나란하게 배치된다.
이와 같이 상기 이동체(300)를 상기 접촉부(610) 방향으로 일정하게 유도하는 상기 유도마그네트(800)과 상기 유도부재(900)가 구비됨으로써, 상기 볼부재(700)가 상기 접촉부(610)에 밀착되어 상기 이동체(300)의 상하 이동시 광축이 틀어지는 것을 최소화 하고, 흔들림 발생을 줄여 제품의 성능 및 품질을 향상시키는 효과가 발생 된다.
위 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는, 상기 이미지센서로 부터 상기 코일부재(400)에 전원이 인가되며, 상기 코일부재(400)와 상기 마그네트의 상호 작용에 의해 상기 이동체(300)가 상기 탄성부재(200)에 의해 지지된 상태로 상하 이동하여 피사체의 초점을 조절하게 된다.
여기에서 상기 이동체(300)는 상기 유도마그네트(800)과 상기 유도부재(900)에 의해 영구적으로 일정하게 상기 제3코너부(140), 즉 상기 접촉부(610) 방향으로 밀착되게 유도되며, 상기 볼부재(700)는 상기 볼가이드홈(331)의 내측면과 상기 접촉부(610)와 일정하게 접하게 된다.
따라서 상기 이동체(300)의 상하 이동시 상기 볼부재(700)는 상기 접촉부(610)와의 접촉에 의해 회전되어 마찰을 감소시키고, 흔들림 없이 상하 이동이 원활하게 이루어지도록 가이드하게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는, 둘레를 따라 3개의 면을 갖는 삼각통형의 마그네트유닛(500)과, 상기 마그네트유닛(500)의 둘레를 따라 권취된 환형의 상기 코일부재(400)로 구성됨으로써, 상기 마그네트유닛(500)의 전체 둘레를 자력 유효면적으로 사용하여 부피 대비 자력 효율을 증대할 수 있는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 코일부재(400)와 상기 마그네트유닛(500)을 광축의 대각선 방향으로 상호 대칭되는 코너부에 각각 한쌍 씩 분할 배치함으로써, 제품을 소형화 하면서 구동력을 증가시켜 성능을 향상시키는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 볼부재(700)가 삽입되는 4개의 상기 볼가이드홈(331)이 서로 상하 및 수평 방향으로 엇갈리게 배치됨으로써, 상기 볼부재(700)의 상하 간격을 없도록 하여 제품의 전체적인 높이를 줄이는 효과가 발생 된다.
또한, 상기 이동체(300)를 상기 접촉부(610) 방향으로 일정하게 유도하는 상기 유도마그네트(800)과 상기 유도부재(900)가 구비됨으로써, 상기 볼부재(700)가 상기 접촉부(610)에 밀착되어 상기 이동체(300)의 상하 이동시 광축이 틀어지는 것을 최소화하고, 흔들림 발생을 줄여 제품의 성능 및 품질을 향상시키는 효과가 발생 된다.
본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구 범위의 사상 및 영역을 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 형태로 변형 실시될 수 있으며, 따라서 이와 같은 변형은 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 해석해야 할 것이다.
100 : 허브, 110 : 단자부재, 120 : 지지부, 130 : 제1코너부, 140 : 제3코너부, 200 : 탄성부재, 210 : 제1고정부, 220 : 제2고정부, 230 : 탄성부, 300 : 이동체, 310 : 관통홀, 320 : 장착부, 330 : 제2코너부, 331 : 볼가이드홈, 400 : 코일부재, 500 : 마그네트유닛, 510 : 자석, 520 : 철편, 521 : 개방공, 600 : 커버부재, 610 : 접촉부, 700 : 볼부재, 800 : 유도마그네트, 900 : 유도부재

Claims (6)

  1. 이미지모듈에 장착되며, 대각선 방향으로 제1코너부가 각각 구비된 허브;
    상기 허브에 배치되어 상하 방향으로 구동되며, 렌즈가 장착되는 관통홀이 형성된 이동체;
    상기 제1코너부에 고정 장착되는 코일부재;
    상기 코일부재의 상부에 각각 배치되며 상기 이동체에 고정 장착되는 마그네트유닛; 를 포함하되,
    상기 코일부재와 상기 마그네트유닛은 둘레를 따라 3개의 면을 갖는 형상으로 형성되며,
    상기 코일부재는 상기 마그네트유닛의 둘레를 감싸는 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동체를 감싸는 커버부재;
    상기 이동체와 상기 커버부재 사이에 장착되어 상기 이동체의 상하 이동을 가이드하는 볼부재; 를 더 포함하되,
    상기 이동체에는 상기 제1코너부에 교차되는 대각선 방향으로 제2코너부가 구비되며,
    상기 볼부재는 다수개로 이루어져 상기 제2코너부에 삽입 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2코너부에는 상하 및 수평 방향으로 이격 배치되는 다수개의 볼가이드홈이 형성되며, 상기 볼부재는 상기 볼가이드홈에 각각 삽입 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버부재에 고정 장착되는 유도마그네트;
    상기 이동체에 고정 장착되며, 인력에 의해 상기 유도마그네트 방향으로 상기 이동체를 유도하는 유도부재; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 허브에는 상기 제1코너부와 교차하는 대각선 방향으로 제3코너부가 구비되고,
    상기 이동체에는 상기 제1코너부의 상부에 배치되는 제2코너부가 구비되되,
    상기 유도마그네트는 상기 제3코너부에 고정 장착되고,
    상기 유도부재는 상기 제2코너부에 고정 장착되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 허브와 상기 이동체를 연결하여 상기 이동체를 상기 허브에 대해 상하 이동되게 탄성 지지하는 탄성부재; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
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