KR20180102788A

KR20180102788A - Micro-actuator for camera module

Info

Publication number: KR20180102788A
Application number: KR1020170029371A
Authority: KR
Inventors: 이종현; 문승환; 이건하
Original assignee: 광주과학기술원
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-09-18
Also published as: KR102036553B1

Abstract

The present invention relates to a multi-degree-of-freedom micro-driving device capable of multi-degree-of-freedom driving through a single driving unit set for auto focus (AF) and optical image stabilization (OIS) functions. According to the present invention, the multi-degree-of-freedom micro-driving device comprises: a substrate which is spaced apart from a lens frame supporting a camera lens module by a predetermined angle and surrounds the lens frame; a plurality of driving units which connect the substrate and the lens frame, and drive the lens frame forward and backward or rotate the lens frame with respect to the substrate; a first elastic portion which returns the driving units to an initial position while supporting the driving units to be rotated with respect to the substrate; and a second elastic portion which connects the driving units and the lens frame. The driving units are rotationally driven to move the lens frame up and down with respect to the substrate, and the second elastic portion includes a first spring installed to extend in a direction parallel with the first elastic portion and a second spring intersecting with an extension direction of the first spring and extending to connect the first spring and the lens frame, to elastically support the lens frame with respect to a rotational force of the driving units rotating to move the lens frame up and down.

Description

Micro-actuator for camera module

본 발명은 다자유도 미소 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오토포커스(AF) 및 손떨림 보정(OIS) 기능을 위해 하나의 구동부 세트를 통해 다자유도 구동이 가능한 다자유도 미소 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-degree-of-freedom microdriving apparatus, and more particularly to a multi-degree-of-freedom microdrive apparatus capable of driving multi-degrees of freedom through a single set of driving units for autofocus (AF) .

최근 이동통신 단말기의 성능 향상 및 컨버전스에 의해 단말기용 카메라 모듈은 필수적으로 단말기에 필요한 부품이 되었다. 또한, 이동통신 단말기에 포함된 카메라에 대한 성능 향상 및 부가기능 등의 요구가 증가되면서, 이동통신 단말기용 카메라 모듈에 줌 기능, 오토 포커스 기능 등이 채용되고 있다.Recently, due to the performance enhancement and convergence of the mobile communication terminal, the camera module for the terminal has become a necessary part for the terminal. In addition, as the performance of the camera included in the mobile communication terminal is increased and the additional functions are increasingly demanded, a zoom function, an autofocus function, and the like are adopted in the camera module for a mobile communication terminal.

특히, 오토 포커스 기능을 구현하기 위해서는 원하는 위치로 렌즈를 이동시키기 위한 수단이 요구된다. 렌즈를 이동시키기 위한 수단으로는 액추에이터가 주로 사용되고 있으며, 대표적인 액추에이터의 종류로는 VCA(Voice Coiled Actuator)와 압전 액추에이터(Piezoelectric Actuator)가 있다. 이동 통신 단말기에 적용되기 위해서는 소형화 및 저전력화가 요구되므로, VCA보다 소형이면서 소비전력이 적은 압전 액추에이터가 주로 사용된다.Particularly, in order to implement the autofocus function, a means for moving the lens to a desired position is required. As a means for moving the lens, an actuator is mainly used. Typical types of actuators include VCA (Voice Coiled Actuator) and Piezoelectric Actuator. In order to be applied to a mobile communication terminal, miniaturization and low power consumption are required, so that a piezoelectric actuator smaller than the VCA and consuming less power is mainly used.

또한, 최근에는 촬영이미지의 품질 개선을 위해 사진을 촬영하는 과정에서 촬영자의 손떨림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 기능도 추가되고 있는데, 종래의 미세 구동장치의 경우 오토포커싱을 위한 하나의 구동기 세트와, OIS를 위한 다른 하나의 구동기 세트를 포함하여 두 개의 구동기 세트를 구비하였다. In recent years, an OIS (Optical Image Stabilization) function for correcting a shaking motion of a photographer in the process of shooting a photograph to improve the quality of a shot image has been added. In the case of a conventional micro-driving device, And another set of drivers for the OIS.

이러한 종래의 미세 구동장치는 두 개의 구동기 세트를 개별적으로 제어해야 하기 때문에 단일 소자(chip)의 크기가 커질 수 밖에 없고, 전극 구조가 복잡하여 소자(chip)의 제작이 어려워질 수 밖에 없는 문제가 있다.Such a conventional micro-driving device has a problem that the size of a single chip must be increased because the two driver sets must be individually controlled, and the electrode structure is complicated, which makes it difficult to manufacture a chip have.

미국공개특허 US 2013/0077168호 : MULTIPLE DEGREE OF FREEDOM ACTUATORUS Published Patent US 2013/0077168: MULTIPLE DEGREE OF FREEDOM ACTUATOR 한국등록특허 제10-0887136호 : 오토 포커스를 위한 압전 액추에이터 구동 장치 및 방법Korean Patent No. 10-0887136: Device and method for driving piezoelectric actuator for autofocus 한국등록특허 제10-0965337호 : 카메라모듈용 피에조 액추에이터의 구동장치 및 구동방법Korean Patent No. 10-0965337: Driving Device and Driving Method of Piezoelectric Actuator for Camera Module

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 하나의 구동기 세트를 통해 오토포커스 및 OIS 기능을 모두 구형할 수 있는 다자유도 미소 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a multi-degree-of-freedom microdriving apparatus capable of squeezing autofocus and OIS functions through a single driver set.

본 발명에 따른 다자유도 미소 구동장치는 카메라 렌즈모듈을 지지하는 렌즈프레임과 소정각도 이격되며, 상기 렌즈프레임을 둘러싸도록 형성된 기판과, 상기 기판과 상기 렌즈프레임을 연결하고, 전원이 인가되면 상기 렌즈프레임을 상기 기판에 대하여 진퇴구동 또는 회동구동시키기 위한 복수개의 구동부와, 상기 구동부를 상기 기판에 대하여 회동 가능하게 지지하면서 상기 구동부를 초기위치로 복귀시키는 제1 탄성부와, 상기 구동부와 상기 렌즈프레임을 연결하는 제2 탄성부를 포함하고, 상기 구동부는 상기 기판에 대하여 상기 렌즈프레임을 상하로 이동시키도록 회전 구동하며, 상기 제2 탄성부는 상기 렌즈프레임을 상하로 이동시키도록 회전하는 상기 구동부의 회전력에 대하여 상기 렌즈프레임을 탄력지지할 수 있도록, 상기 제1 탄성부와 나란한 방향으로 연장되게 설치되는 제1 스프링과, 상기 제1 스프링의 연장방향과 교차하며 상기 제1 스프링과 렌즈프레임을 연결하도록 연장되는 제2 스프링을 포함한다.The multi-degree-of-freedom microdriving apparatus according to the present invention comprises a substrate which is spaced apart from a lens frame supporting a camera lens module and is formed so as to surround the lens frame, A plurality of driving portions for moving the lens frame forward or backward with respect to the substrate; a first elastic portion for rotatably supporting the driving portion with respect to the substrate and returning the driving portion to an initial position; And the second elastic portion rotates to move the lens frame up and down with respect to the substrate, and the second elastic portion rotates to move the lens frame up and down, The first elastic part and the second elastic part are formed so as to elastically support the lens frame with respect to the rotational force, And a second spring which intersects the extending direction of the first spring and extends to connect the first spring and the lens frame.

상기 구동부는 상기 기판에 설치되는 고정전극부와, 상기 고정전극부와 소정각도 이격되도록 배치되고, 상기 제1 탄성부에 의해 외부 전원이 인가되면 상기 고정전극부를 향해 회동하고, 외부전원의 인가가 해제되면 초기위치로 복귀하도록 상기 기판에 설치되는 구동전극부를 포함하는 것이 바람직하다.The driving unit is disposed to be spaced apart from the fixed electrode unit by a predetermined distance. When external power is applied by the first elastic unit, the driving unit rotates toward the fixed electrode unit. And a driving electrode portion provided on the substrate to return to an initial position when the driving electrode portion is released.

상기 제2 스프링은 상기 카메라 렌즈모듈의 중점으로부터 상기 구동기가 설치되는 방사상의 방향을 따라 연장되는 회전축을 중심으로 상기 렌즈프레임이 회전할 수 있도록 탄성지지하는 것이 바람직하다.The second spring may elastically support the lens frame so that the lens frame rotates about a rotation axis extending in a radial direction in which the driver is installed from the center of the camera lens module.

상기 구동부는 상기 카메라 렌즈모듈을 중심으로 원주방향을 따라 등간격으로 이격되게 세 개 또는 네 개가 설치되고, 상기 각 구동부의 구동기의 구동을 위한 전원을 공급하는 전원공급부 및 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 각각의 구동부에 인가되는 전원을 개별적으로 제어하도록 형성되는 것이 바람직하다.Wherein the driving unit includes three or four driving units spaced apart from each other in the circumferential direction around the camera lens module at equal intervals and includes a power supply unit for supplying power for driving the driving units of the respective driving units and a control unit, Are preferably formed so as to individually control power sources applied to the respective driving units.

상기 구동부는 외부 전원이 인가되면 상기 카메라 렌즈모듈로부터 방사상의 방향으로 연장되는 제1 회전축방향 및 상기 제1 탄성부가 설치되는 방향을 따라 연장되는 제2 회전축방향을 따라 회전 구동할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.The driving unit is rotatably driven along a first rotation axis direction extending in a radial direction from the camera lens module and a second rotation axis direction extending along a direction in which the first elastic unit is installed when external power is applied desirable.

상기 기판의 상부에서 상기 기판 및 상기 구동부를 덮을 수 있도록 설치되는 커버프레임을 더 구비할 수 있다.And a cover frame installed to cover the substrate and the driving unit at an upper portion of the substrate.

상기 기판에는 상기 커버프레임의 장착 위치를 가이드하기 위해 체결홀이 형성되어 있으며, 상기 커버프레임에는 상기 체결홀에 대응하는 체결돌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that a fastening hole is formed in the substrate to guide the mounting position of the cover frame, and a fastening protrusion corresponding to the fastening hole is formed in the cover frame.

상기 커버프레임은 상기 기판의 외부 가장자리를 따라 연장되는 외곽프레임과, 상기 외곽프레임으로부터 내측으로 연장되며 상기 각각의 구동부의 고정전극부를 상기 구동전극부와 소정각도 이격된 상태가 되도록 가압하여 지지하는 전극가압부재를 포함하고, 상기 전극가압부재는 상기 고정전극부의 상면과 접촉하는 전극가압돌기가 하방으로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다.The cover frame includes an outer frame extending along an outer edge of the substrate, an inner frame extending inwardly from the outer frame and supporting the fixed electrode portion of each of the driving portions by a predetermined angle with the driving electrode portion, Preferably, the electrode pressing member is formed such that the electrode pressing protrusion that comes into contact with the upper surface of the fixed electrode part protrudes downward.

상기 제1 탄성부와 제2 탄성부의 스프링들은 복수개의 판형 탄성부재들이 상호 나란하게 연장되도록 배치되거나, 일측에서 타측으로 연장되면서 간격이 상호 좁아지거나 넓어지도록 경사지게 연장되도록 배치될 수 있다.The first elastic part and the second elastic part may be arranged such that the plurality of plate-like elastic members extend in parallel to each other or extend obliquely to extend from one side to the other side so that the intervals become narrower or wider.

본 발명의 다자유도 미소 구동장치는 하나의 구동기 세트를 통해 오토포커싱 및 OIS 기능이 모두 수행될 수 있어 구동기의 구조가 단순해지고 제어가 용이한 이점이 있다.The multi-degree-of-freedom micro-driving device of the present invention can perform both auto-focusing and OIS functions through a single driver set, thereby simplifying the structure of the driver and facilitating control.

도 1은 본 발명에 따른 다자유도 미소 구동장치의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 다자유도 미소 구동장치의 분리사시도,
도 3은 도 1의 다자유도 미소 구동장치의 평면도,
도 4는 각 구동기에 인가되는 전원을 제어하는 제어부를 표시한 개념도,
도 5는 본 발명의 다자유도 미소구동장치의 구동에 따른 오토포커싱 및 OIS 기능의 수행상태를 개략적으로 표시한 개념도이다.1 is a perspective view of an embodiment of a multi-degree-of-freedom microdriving apparatus according to the present invention,
Fig. 2 is an exploded perspective view of the multi-degree-of-freedom micro-driving device of Fig. 1,
Fig. 3 is a plan view of the multi-degree-of-freedom micro-driving device of Fig. 1,
4 is a conceptual diagram showing a control unit for controlling power applied to each driver,
FIG. 5 is a conceptual view schematically showing the state of performing the auto focusing and the OIS function according to the driving of the multi-degree-of-freedom micro driver of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다자유도 미소 구동장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a multi-degree-of-freedom microdriving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도면을 참조하면, 본 발명의 다자유도 미소구동장치는 스마트폰이나 테블릿과 같은 모바일 기기 또는 기타 휴대용 카메라 기기에 장착되어 카메라 렌즈모듈(1)의 미소 구동을 제어하여 오토포커싱(AF : Auto-Focusing) 및 손떨림 보정(OIS : Optical Image Stabilization) 기능을 수행하도록 하는 것이다. Referring to the drawings, the multi-degree-of-freedom micro-driving device of the present invention is mounted on a mobile device such as a smart phone or tablet or other portable camera device to control micro-driving of the camera lens module 1, -Focusing and OIS (Optical Image Stabilization) functions.

이를 위해 본 발명의 다자유도 미소 구동장치(10)는 카메라 렌즈모듈(1)을 지지하는 렌즈프레임(200)과, 상기 렌즈프레임(200)의 외곽을 둘러싸도록 설치되는 기판(100)과, 기판(100)과 렌즈프레임(200)을 연결하는 구동부(300)와, 상기 구동부(300)와 기판(100)을 연결하는 힌지부(400)와, 힌지부(400)에 설치되어 구동부(300)를 탄성지지하는 제1 탄성부(510) 및 구동부(300)와 렌즈프레임(200)을 연결하는 제2 탄성부(520)를 포함한다.The multi-degree microactuator 10 of the present invention comprises a lens frame 200 for supporting a camera lens module 1, a substrate 100 installed to surround the outer periphery of the lens frame 200, A driving unit 300 for connecting the substrate 100 and the lens frame 200, a hinge unit 400 for connecting the driving unit 300 and the substrate 100, a driving unit 300 mounted on the hinge unit 400, And a second elastic part 520 connecting the driving part 300 and the lens frame 200. The first elastic part 510 may be formed of a flexible material.

상기 렌즈프레임(200)은 중앙에 관통홀(210)이 형성되어 있는 링 형상의 부재이며, 원주방향을 따라 연장된 세 개의 장공(220)이 형성되어 있으며, 상기 렌즈프레임(200)의 중앙에 카메라 렌즈모듈(1)이 안착된다. 상기 장공(220)은 렌즈모듈(1)을 렌즈프레임(200)에 접합하기 위한 접착제를 주입하기 위한 것이다.The lens frame 200 is a ring-shaped member having a through hole 210 formed at the center thereof. The lens frame 200 has three elongated holes 220 extending in the circumferential direction. The camera lens module 1 is seated. The elongated hole 220 is for injecting an adhesive for bonding the lens module 1 to the lens frame 200.

상기 카메라 렌즈모듈(1)은 렌즈프레임(200)에 안착된 상태에서 상기 렌즈프레임(200)이 구동부(300)에 의해 회동함에 따라 도 5에 도시된 방향을 기준으로 렌즈프레임(200)이 상하로 병진운동하면서 오토포커싱이 이루어지거나 소정각도 회전이 이루어지면서 손떨림 보정이 이루어지게 된다. The camera lens module 1 is mounted on the lens frame 200 and the lens frame 200 is rotated by the driving unit 300 so that the lens frame 200 is moved up and down And the camera shake correction is performed as the auto focusing is performed or the rotation is performed at a predetermined angle.

상기 구동부(300)는 고정전극부(350)와 구동전극부(340)를 포함한다.The driving unit 300 includes a fixed electrode unit 350 and a driving electrode unit 340.

고정전극부(350)는 후술하는 전극가압돌기에 의해 하방으로 소정각도 회전된 상태로 고정되어 있다. 그리고 구동전극부(340)는 제1 탄성부(510)에 의해 소정각도 상하로 회전 가능하도록 형성되어 있으며, 고정전극부(350)와 소정각도 이격된 상태로 형성된다.The fixed electrode unit 350 is fixed downward by a predetermined angle by an electrode pressing protrusion, which will be described later. The driving electrode part 340 is formed to be rotatable up and down by a predetermined angle by the first elastic part 510 and is formed at a predetermined angle with the fixed electrode part 350.

구동부(300)는 외부에서 전원이 인가되면, 구동전극부(340)와 고정전극부(350)에 형성되는 정전기력에 의해 구동전극부(340)가 고정상태의 고정전극부(350)를 향해 회동하게 되며, 이를 통해 구동부(300)에 연결되어 있는 렌즈프레임(200)을 움직이게 한다. The driving unit 300 is rotated by the electrostatic force formed on the driving electrode unit 340 and the fixed electrode unit 350 toward the fixed electrode unit 350, Thereby moving the lens frame 200 connected to the driving unit 300.

상기 구동부(300)는 전원의 인가가 해제되면, 제1 탄성부(510)의 탄성복원력에 의해 구동전극부(340)가 다시 초기 위치로 복귀하면서 초기 설정값으로 되돌아 간다.When the power supply is released, the driving unit 300 returns to the initial position by returning the driving electrode unit 340 to the initial position by the elastic restoring force of the first elastic part 510.

상기 구동전극부(340)와 고정전극부(350)에는 각각 빗살무늬의 전극부재들이 돌출 형성되어 있으며, 이 전극부재들에 의해 구동전극이 고정전극과 인접하거나 멀어지는 방향으로 회동이 이루어지게 된다. In the driving electrode unit 340 and the fixed electrode unit 350, interdigitated electrode members protrude from the driving electrode unit 340 and the driving electrode unit 350, respectively.

상기 구동부(300)는 렌즈프레임(200)을 중심으로 기판(100)에 원주방향을 따라 세 개가 등간격으로 이격되게 설치되어 있는데, 구동부(300)의 개수는 이에 한정되지 않고 등간격으로 이격되도록 네 개 또는 여섯 개가 형성될 수도 있다.The driving unit 300 is spaced at equal intervals along the circumferential direction on the substrate 100 with the lens frame 200 as a center. The number of the driving units 300 is not limited to this, Four or six may be formed.

본 실시예의 경우 세 개의 구동부(300)가 렌즈프레임(200)을 둘러싸도록 설치되며, 편의상 각각의 구동부(300)를 제1 구동부(310), 제2 구동부(320) 및 제3 구동부(330)로 지칭한다.In this embodiment, three driving units 300 are installed to surround the lens frame 200. For convenience, each of the driving units 300 includes a first driving unit 310, a second driving unit 320, and a third driving unit 330, Quot;

상기 각각의 구동부(300)들은 일측이 제1 탄성부(510)를 통해 기판(100)에 상기 제2 회전축방향을 중심으로 회전이 이루어질 수 있도록 결합된다. 상기 구동부(300)는 힌지부(400)가 형성되어 있는 일측을 중심으로 렌즈프레임(200)과 연결되는 타측이 상하로 소정간격 이동할 수 있도록 결합된다.Each of the driving parts 300 is coupled to the substrate 100 through the first elastic part 510 so that the driving part 300 can be rotated around the second rotation axis direction. The driving unit 300 is coupled with the other side of the driving unit 300, which is connected to the lens frame 200, on a side where the hinge unit 400 is formed.

상기 제1 탄성부(510)는 두 개의 판형 탄성부재가 기판측에 연결되는 일측에서 구동전극부(340)와 연결되는 타측으로 연장될수록 간격이 점점 벌어지도록 경사지게 배치되어 구동전극이 상하로 회전구동만 하고, 평면상에서의 회전이 방지되도록 형성되어 있다.The first elastic part 510 is disposed at an angle to the other side of the plate-like elastic member connected to the driving electrode part 340 at one side connected to the substrate side, And is prevented from rotating on a plane.

상기 제1 탄성부는 판형 탄성부재들이 상호 나란하게 연장되도록 형성되거나 경사 방향을 본 실시예와 달리 일측에서 타측으로 연장될수록 간격이 점점 좁아지도록 경사지게 배치할 수도 있다.The first elastic part may be formed so that the plate-like elastic members extend in parallel with each other or may be inclined such that the slopes of the first elastic parts are gradually narrowed from one side to the other, unlike the present embodiment.

상기 고정전극부(350)는 힌지부(400)를 통해서 기판에 대하여 소정각도 회동할 수 있도록 결합되며, 상술한 바와 같이 후술하는 전극가압돌기에 의해 하방으로 가압되어 소정각도 하방으로 회전된 상태로 고정된다. The fixed electrode unit 350 is coupled to the substrate through the hinge unit 400 so as to rotate at a predetermined angle. The fixed electrode unit 350 is pressed downward by a later-described electrode pressing protrusion as described above, .

상기 구동부(300)는 제2 탄성부(520)를 통해 렌즈프레임(200)과 연결된다. The driving unit 300 is connected to the lens frame 200 through the second elastic part 520.

제2 탄성부(520)는 상기 힌지부(400)가 형성된 제2 회전축방향과 나란하도록 구동부(300)의 타측에 형성되는데, 상기 구동전극부(340)의 타측에는 렌즈프레임(200)을 향해 상호 이격되도록 돌출되어 있는 두 개의 힌지돌출부(410)가 형성되어 있고, 이 힌지돌출부(410) 및 렌즈프레임(200)을 연결하도록 제2 탄성부(520)가 설치된다.The second elastic part 520 is formed on the other side of the driving part 300 such that the second elastic part 520 is parallel to the second rotation axis direction in which the hinge part 400 is formed. Two hinge protrusions 410 are formed so as to be spaced apart from each other and a second elastic portion 520 is provided to connect the hinge protrusions 410 and the lens frame 200.

제2 탄성부(520)는 상기 힌지돌출부(410)들을 연결하도록 상기 제2 회전축방향과 나란한 방향으로 연장되도록 설치되어 구동전극부(340)와 렌즈프레임(200)을 제2 회전축방향에 대하여 초기 위치로 복귀시키기 위한 제1 스프링(521)과, 렌즈프레임(200)의 중심으로부터 방사상의 방향으로 연장되는 제1 회전축방향에 대하여 구동부(300)와 렌즈프레임(200)을 탄성지지하기 위한 제2 스프링(522)을 포함한다.The second elastic part 520 is provided to extend in a direction parallel to the second rotation axis direction so as to connect the hinge protrusions 410 so that the driving electrode part 340 and the lens frame 200 are rotated in the initial And a second spring 521 for elastically supporting the driving unit 300 and the lens frame 200 with respect to the first rotation axis direction extending in the radial direction from the center of the lens frame 200, And a spring 522.

상기 힌지돌출부(410)의 사이에는 스프링연결부재(523)가 설치되어 있고, 상기 스프링연결부재(523)와 양측 힌지돌출부(410)의 사이에 각각 제1 스프링(521)이 설치되어 상기 구동전극부(340)와 렌즈프레임(200)을 제2 회전축방향 방향에 대하여 탄성 지지한다.A spring connecting member 523 is provided between the hinge protrusions 410 and a first spring 521 is provided between the spring connecting member 523 and the hinge protrusions 410 on both sides, And the lens frame 200 is elastically supported with respect to the second rotation axis direction.

그리고 스프링연결부재(523)와 렌즈프레임(200)을 제2 스프링(522)이 연결한다. The second spring 522 connects the spring connecting member 523 and the lens frame 200 together.

제2 스프링(522)은 상기 렌즈프레임(200)의 중심으로부터 방사상의 방향으로 연장되는 제1 회전축방향을 중심으로 회전하는 렌즈프레임(200)을 초기 위치로 복귀시키도록 탄성지지한다.The second spring 522 elastically supports the lens frame 200, which rotates about the first rotation axis direction extending in the radial direction from the center of the lens frame 200, to return to the initial position.

각 구동부(300)들 즉 제1 구동부(310)와 제2 구동부(320) 및 제3 구동부(330)는 제어부(700)를 통해 각각 전원공급부(800)로부터 인가되는 전원을 개별적으로 제어한다. 상기 전원공급부(800)는 모바일 기기의 배터리일 수 있으며, 상기 제어부(700)에서 각각의 구동부(300)에 인가되는 전원 제어를 통해 각 구동부(300)가 제1 회전축방향을 중심으로 회전하거나, 렌즈프레임(200)을 제2 회전축방향을 중심으로 회전하도록 각 구동부(300)의 회전량을 제어할 수도 있다.Each of the driving units 300, that is, the first driving unit 310, the second driving unit 320, and the third driving unit 330 individually controls power supplied from the power supply unit 800 through the controller 700. The power supply unit 800 may be a battery of a mobile device and each of the drivers 300 may be rotated around a first rotation axis direction through power control applied to each of the drivers 300 in the controller 700, The rotation amount of each driving unit 300 may be controlled so as to rotate the lens frame 200 about the second rotation axis direction.

오토포커싱의 경우 렌즈프레임(200)을 상하로 진퇴 구동시키는 것으로 제어가 이루어지기 때문에 상기 제1 구동부(310)와 제2 구동부(320) 및 제3 구동부(330)에 동일한 크기의 전원을 인가한다. 이 경우 도 5에 도시된 것처럼 제1 구동부(310)와 제2 구동부(320) 및 제3 구동부(330)가 동일크기로 회동하게 되며, 이를 통해 렌즈프레임(200)이 상하 방향으로 진퇴만 이루어지게 된다.In the case of autofocusing, since the lens frame 200 is controlled to move up and down in the vertical direction, a power of the same magnitude is applied to the first driving unit 310, the second driving unit 320, and the third driving unit 330 . 5, the first driving unit 310, the second driving unit 320, and the third driving unit 330 are rotated in the same size, and the lens frame 200 is moved forward and backward in the vertical direction .

아울러 상기 제어부(700)를 통해 제1 구동부(310)와 제2 구동부(320) 및 제3 구동부(330)에 인가되는 전원의 크기를 달리함으로써 각 구동부(300)의 회전량을 다르게 가져감으로써 렌즈프레임(200)의 회전방향을 개별적으로 제어할 수 있고, 이를 통해서 손떨림 보정(OIS) 기능을 수행할 수 있다.Further, by varying the magnitudes of the powers applied to the first, third, and third driving units 310, 320 and 330 through the control unit 700, the amount of rotation of each driving unit 300 is different The rotation direction of the lens frame 200 can be individually controlled, and the camera shake correction (OIS) function can be performed.

즉, 도 5에 도시된 것처럼, 제1 구동부(310)와 제2 구동부(320) 및 제3 구동부(330)가 각각 회전하는 회전량을 개별적으로 컨트롤하면 카메라 렌즈모듈(1)이 장착되어 있는 렌즈프레임(200)이 손떨림을 보정할 수 있는 각도로 틸팅되면서 손떨림 보정을 수행할 수 있다.5, when the amount of rotation of the first driving unit 310, the second driving unit 320, and the third driving unit 330 is individually controlled, the camera lens module 1 is mounted The camera shake correction can be performed while the lens frame 200 is tilted at an angle capable of correcting the shaking motion.

이렇게 본 발명의 구동부(300)는 하나의 구동부(300) 세트를 통해서 오토포커싱 및 손떨림 보정을 모두 제어할 수 있다.In this way, the driving unit 300 of the present invention can control both the auto focusing and the camera shake correction through one set of the driving unit 300.

아울러 상기 커버프레임(600)은 상기 기판(100)의 상부에 장착된다.The cover frame 600 is mounted on the upper surface of the substrate 100.

커버프레임(600)은 기판(100) 및 구동부(300)의 일부를 덮을 수 있도록 설치된다. 상기 기판(100)에는 커버프레임(600)의 장착위치를 가이드하기 위한 체결홀(110)이 형성되어 있으며, 커버프레임(600)의 내측면에는 상기 체결홀(110)에 삽입되도록 체결홀(110)에 대응하는 체결돌기(611)가 형성되어 있다. The cover frame 600 is installed to cover the substrate 100 and a part of the driving unit 300. The substrate 100 is provided with a fastening hole 110 for guiding a mounting position of the cover frame 600. The inner surface of the cover frame 600 is fastened to the fastening hole 110 The fastening protrusion 611 is formed.

커버프레임(600)은 기판(100)의 외부 가장자리를 따라 연장되는 외곽프레임(610)과, 외곽프레임(610)으로부터 내측으로 연장되는 전극가압부재(620)를 포함한다.The cover frame 600 includes an outer frame 610 extending along the outer edge of the substrate 100 and an electrode pressing member 620 extending inwardly from the outer frame 610.

상기 전극가압부재(620)는 외곽프레임(610)으로부터 각 구동부(300)의 상면 중심부를 향해 연장되어 있고, 전극가압부재(620)의 단부 하면에는 상기 구동부(300)의 상면에 접촉하는 전극가압돌기(621)가 형성되어 있다.The electrode pressing member 620 extends from the outer frame 610 toward the central portion of the upper surface of each of the driving units 300. An electrode pressing member 620 is provided on the bottom surface of the end of the electrode pressing member 620, A projection 621 is formed.

상기 전극가압돌기(621)는 하방으로 볼록하게 돌출 형성되어 있으며, 상기 전극가압돌기(621)가 고정전극부(350)의 상면에 접촉하여 고정전극부(350)를 하방으로 가압한다. 따라서 상술한 것처럼 고정전극부(350)는 전극가압부재(620)에 의해 가압되어 구동전극부(340)와 소정각도 이격되도록 기울어져 고정된다.The electrode pressing protrusion 621 protrudes downward and protrudes downward. The electrode pressing protrusion 621 contacts the upper surface of the fixed electrode unit 350 and presses the fixed electrode unit 350 downward. Accordingly, as described above, the fixed electrode unit 350 is pressed by the electrode pressing member 620 and fixed by being inclined so as to be separated from the driving electrode unit 340 by a predetermined angle.

이상에서 설명한 본 발명의 다자유도 미소 구동장치(10)에 의한 카메라 렌즈모듈(1)의 오토포커싱 또는 손떨림 보정 기능을 간략하게 설명하면 다음과 같다.The autofocusing or camera shake correcting function of the camera lens module 1 by the multi-degree-of-freedom minute driving device 10 of the present invention described above will be briefly described below.

도 5를 참조하면, 구동부(300)에 전원이 인가되지 않은 상태에서는 (a)와 같이 구동부(300)의 고정전극부(350)와 구동전극부(340)가 소정간격 이격된 상태의 초기위치에 고정되어 있다. 고정전극부(350)는 전극가압부재(620)에 의해 가압된 상태이고, 구동전극부(340)는 별도의 외력이 가해지지 않은 상태이다. 5, when the power is not applied to the driving unit 300, the fixed electrode unit 350 and the driving electrode unit 340 of the driving unit 300 are spaced apart from each other by an initial distance As shown in FIG. The fixed electrode unit 350 is in a state of being pressed by the electrode pressing member 620 and the driving electrode unit 340 is in a state where no external force is applied.

오토포커싱을 위해서는 세 개의 구동부(310,320,330)에 동일한 크기의 전원을 인가하고, 이 경우 구동전극부(340)가 고정전극부(350)를 향해 회전하는 회전량이 각 구동부(310,320,330)에서 모두 동일하다. 따라서 렌즈프레임(200)은 (b)에 표시된 것처럼 수평상태로 상하로 병진운동만 하게되며, 이 상태로 오토포커싱이 이루어진다.In this case, the amount of rotation of the driving electrode unit 340 toward the fixed electrode unit 350 is the same for all of the driving units 310, 320, and 330, for the auto focusing. Therefore, the lens frame 200 only translates upward and downward in a horizontal state as shown in (b), and autofocusing is performed in this state.

그러나 세 개의 구동부(310,320,330)에 인가되는 전원의 크기를 각각 달리하면, 구동전극부(340)가 고정전극부(350)를 향해 회전하는 회전량의 크기가 각 구동부(310,320,330)마다 서로 상이하게 되며, 따라서 (c)에 표시된 것처럼 렌즈프레임(200)은 손떨림 보정을 위한 각도로 틸팅된다.However, if the magnitudes of the powers applied to the three driving units 310, 320, and 330 are different, the magnitude of the amount of rotation of the driving electrode unit 340 toward the fixed electrode unit 350 is different for each of the driving units 310, 320, and 330 , So that the lens frame 200 is tilted at an angle for correcting the shaking motion as shown in (c).

이처럼 본 발명의 다자유도 미소 구동장치(10)는 세 개의 구동부(300) 세트에 의해 오토포커싱 및 손떨림 보정 기능이 동시에 수행될 수 있다.As described above, in the multi-degree-of-freedom microdevice 10 of the present invention, the auto focusing and the camera shake correction functions can be simultaneously performed by the three sets of the driving units 300.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

1: 카메라 렌즈모듈
10: 다자유도 미소 구동장치
100: 기판 110: 체결홀
200: 렌즈프레임 210: 관통홀
220: 장공 300: 구동부
310: 제1 구동부 320: 제2 구동부
330: 제3 구동부 340: 구동전극부
350: 고정전극부
400: 힌지부 410: 힌지돌출부
510: 제1 탄성부 520: 제2 탄성부
521: 제1 스프링 522: 제2 스프링
523: 스프링연결부재 600: 커버프레임
610: 외곽프레임 611: 체결돌기
620: 전극가압부재 621: 전극가압돌기
700: 제어부 800: 전원공급부1: Camera lens module
10: Multi-degree-of-freedom micro-driving device
100: substrate 110: fastening hole
200: lens frame 210: through hole
220: long hole 300:
310: first driving part 320: second driving part
330: third driving part 340: driving electrode part
350: fixed electrode part
400: hinge part 410: hinge protrusion
510: first elastic part 520: second elastic part
521: first spring 522: second spring
523: spring connecting member 600: cover frame
610: outer frame 611: fastening projection
620: electrode pressing member 621: electrode pressing projection
700: control unit 800: power supply unit

Claims

A substrate which is spaced from the lens frame supporting the camera lens module by a predetermined angle, and which is formed so as to surround the lens frame;
A plurality of driving units connecting the substrate and the lens frame and driving the lens frame to advance and retreat relative to the substrate when power is applied;
A first elastic part that rotatably supports the driving part with respect to the substrate and returns the driving part to an initial position;
And a second elastic part connecting the driving part and the lens frame,
Wherein the driving unit is rotationally driven to move the lens frame up and down with respect to the substrate,
The first elastic part is provided to extend in a direction parallel to the first elastic part so as to elastically support the lens frame against the rotational force of the driving part rotating to move the lens frame up and down, And a second spring that intersects the extending direction of the first spring and extends to connect the first spring to the lens frame.

The method according to claim 1,
The driving unit includes a fixed electrode unit mounted on the substrate,
And a second electrode connected to the first electrode and the second electrode, the second electrode being connected to the first electrode and the second electrode, And an electrode portion.

3. The method of claim 2,
Wherein the second spring elastically supports the lens frame so that the lens frame rotates about a rotation axis extending along a radial direction in which the driver is installed from the center of the camera lens module.

3. The method of claim 2,
Three or four driving units are installed at equal distances along the circumferential direction around the camera lens module,
A power supply unit for supplying power for driving the drivers of the respective driving units, and a control unit,
Wherein the controller is configured to individually control the power applied to each of the driving units.

5. The method of claim 4,
The driving unit is rotatably driven along a first rotation axis direction extending in a radial direction from the camera lens module and a second rotation axis direction extending along a direction in which the first elastic unit is installed when external power is applied To-be-controlled.

3. The method of claim 2,
Further comprising a cover frame mounted on the substrate to cover the substrate and the driving unit.

The method according to claim 6,
The substrate is provided with a fastening hole for guiding a mounting position of the cover frame,
Wherein the cover frame is provided with a fastening protrusion corresponding to the fastening hole.

The method according to claim 6,
Wherein the cover frame includes an outer frame extending along an outer edge of the substrate,
And an electrode pressing member extending inward from the outer frame and supporting the fixed electrode portion of each of the driving portions so as to be spaced apart from the driving electrode portion by a predetermined angle.

9. The method of claim 8,
Wherein the electrode urging member is formed such that an electrode pressing protrusion that is in contact with an upper surface of the fixed electrode part protrudes downward.

The method according to claim 1,
Wherein the first elastic portion and the second elastic portion are arranged such that the plurality of plate-like elastic members extend in parallel to each other or extend from one side to the other and extend obliquely so that the intervals become narrower or wider, Fig.