KR20190089151A

KR20190089151A - 탄성부품, 초점 조정 장치 및 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20190089151A
Application number: KR1020197004408A
Authority: KR
Inventors: 롱푸 시에; 지엔화 리
Original assignee: 트룰리 옵토-일렉트로닉스 리미티드
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2019-07-30
Also published as: CN108121129B; JP2020510226A; KR102199132B1; WO2019140721A1; JP6735366B2; CN108121129A; US20210356691A1

Abstract

본 발명은 일종의 탄성부품, 초점 조정 장치 및 카메라 모듈을 공개한다. 당해 탄성부품은 초점 조정 장치에 사용되는, 탄성소재를 이용하여 제작된 고리형 구조물로서, 내측이 상기 초점 조정 장치의 능동 부품을 고정 연결하는데 사용되고, 외측이 상기 초점 조정 장치의 고정 부품을 고정 연결하는데 사용된다. 당해 탄성부품은 제작 정밀도에 대한 요구가 낮고, 제품의 양품률이 높으며, 피로 수명이 길고, 조립이 간단하며, 신뢰성 및 밀폐성이 훌륭한 등 장점이 있다.

Description

탄성부품, 초점 조정 장치 및 카메라 모듈

본 발명은 카메라 분야에 관한 것으로, 특히 탄성부품, 초점 조정 장치 및 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재, 휴대폰 촬영 분야에서는 일반적으로 보이스 코일 모터를 이용하여 렌즈의 초점 조정을 실현한다. 기존 보이스 코일 모터는, 렌즈를 탑재하고 전류 공급 시 가변 자기장을 생성하기 위한 하나의 능동 부품과, 영구 자기장을 생성하기 위한 고정 부품을 포함하여 구성되는데, 능동 부품은 고정 부품 내에 수용되고, 능동 부품의 가변 자기장과 고정 부품의 영구 자기장 사이 상호 작용력이 능동 부품을 광축 방향에서 이동하도록 구동한다. 그 중, 능동 부품과 고정 부품 사이는 상단부의 위 금속 탄성편과 하단부의 아래 금속 탄성편을 통하여 연결되는데, 위 금속 탄성편 및 아래 금속 탄성편의 탄력은 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력과 한쌍의 평형력을 이루어서, 함께 능동 부품이 초점 조정 위치 상에 유지되도록 제어한다.

금속 재질은 경성 재질이기에, 금속 재질을 이용하여 제작된 금속 탄성편은 선형성이 훌륭하지만 피로 수명이 짧다. 또한 도 1에 도시된 바와 같이, 금속 탄성편이 탄성을 구비하도록 하기 위하여, 능동 부품을 연결하기 위한 내륜(2')과 고정 부품을 연결하기 위한 외륜(1') 사이에 복잡한 스프링와이어 구조물(3')을 제작하여, 광축 방향에서의 탄력을 획득함이 필요한데, 이런 복잡한 스프링와이어 구조물(3')은 제작 정밀도에 대한 요구가 아주 높기에 제품의 양품률이 낮고, 밀폐성 또한 아주 나쁘며, 금속 탄성편을 조립하는 과정이 번잡하고, 연결 신뢰성 또한 아주 낮다.

기존 기술의 상술한 부족점을 해결하고자, 본 발명은 일종의 탄성부품, 초점 조정 장치 및 카메라 모듈을 제공한다. 당해 탄성부품은 제작 정밀도에 대한 요구가 낮고, 제품의 양품률이 높으며, 피로 수명이 길고, 조립이 간단하며, 신뢰성 및 밀폐성이 훌륭한 등 장점이 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술 문제는 이하 기술방안을 통하여 실현된다.

초점 조정 장치에 사용되는 탄성부품에 있어서, 탄성소재를 이용하여 제작된 고리형 구조물로서, 내측이 상기 초점 조정 장치의 능동 부품을 고정 연결하는데 사용되고, 외측이 상기 초점 조정 장치의 고정 부품을 고정 연결하는데 사용된다.

또한, 상기 탄성부품과 같은 원심을 공유하는 주름 고리 구조를 적어도 하나 구비한다.

또한, 상기 주름 고리 구조의 횡단면은 C형, U형, W형 또는 S형이다.

초점 조정 장치는,

영구 자기장의 생성 및 렌즈의 탑재를 위한 능동 부품;

전류 공급 시 가변 자기장을 생성하기 위한 고정 부품；

상기 능동 부품의 상단 및 상기 고정 부품의 상단을 연결 고정하기 위한 위 탄성부품;

상기 능동 부품의 하단 및 상기 고정 부품의 하단을 연결 고정하기 위한 아래 탄성 부품을 포함하되,

상기 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력이 상기 능동 부품을 광축 방향에서 이동하도록 구동하고, 상기 위 탄성부품 및 아래 탄성부품의 탄력과 상기 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력이 한쌍의 평형력을 이루어서, 함께 상기 능동 부품이 초점 조정 위치 상 유지되도록 제어하는데, 그 중, 상기 위 탄성부품 및 아래 탄성부품 중 적어도 하나는 상기 탄성부품이다.

또한, 상기 능동 부품은 상기 고정 부품 내에 수용된다.

또한, 상기 위 탄성부품 및 상기 아래 탄성부품 중 적어도 하나가, 상기 능동 부품과 상기 고정 부품 사이 틈새를 밀폐한다.

또한, 상기 능동 부품은,

렌즈의 탑재, 그리고 상기 위 탄성부품의 내측 및 상기 아래 탄성부품의 내측을 연결 고정하기 위한 캐리어와;

상기 캐리어 상에 고정 설치되어, 영구 자기장을 생성하기 위한 영구 자석 그룹을 포함한다.

또한, 상기 고정 부품은,

상기 아래 탄성부품의 외측을 연결 고정하기 위한 받침판과;

상기 위 탄성부품의 외측을 연결 고정하기 위해, 상기 받침판에 겹씌워 설치되는 외각과;

상기 능동 부품의 외곽을 둘러싸고 있으며, 전류 공급 시 가변 자기장을 생성하기 위한 권선을 포함한다.

또한, 상기 고정 부품은 고리형 지지대를 더 포함하되, 상기 고리형 지지대는 상기 받침판에 설치되고, 상기 능동 부품의 외곽을 둘러싸고 있으며, 상기 권선을 감는데 사용된다.

카메라 모듈은 상기 초점 조정 장치를 포함한다.

본 발명은 이하 이로운 효과가 있다. 당해 탄성부품은 초점 조정 장치 중 고정 부품과 능동 부품의 위 탄성부품 및 아래 탄성부품 중 적어도 하나를 연결 고정하기 위한 것으로, 이는 탄성소재를 이용하여 제작되는데, 소재 자체가 탄력을 구비하고 있어, 기존 기술의 금속 탄성편처럼 복잡한 스프링와이어 구조물을 제작하여 탄력을 획득할 필요가 없기에, 제작 정밀도에 대한 요구가 낮고, 제품 양품률이 높으며, 또한 스프링와이어 구조물을 필요로 하지 않기에, 그 내측과 외측 사이를 틈새, 끊김 및 중공부가 없는 막구조 또는 괴상구조로 제작할 수 있어, 초점 조정 장치의 밀폐성을 향상함으로써, 훌륭한 방진, 방수 효과를 달성한다. 이밖에, 탄성소재는 피로 수명이 길어서, 수차의 왕복 신축을 감당할 수 있다.

도 1은 기존 금속 탄성편의 설명도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탄성부품의 설명도이다.
도 3은 도 2에서 도시하는 탄성부품의 A-A도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초점 조정 장치의 분해도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초점 조정 장치의 설명도이다.

이하, 첨부된 도면과 실시예를 결부하여 본 발명을 상세히 설명한다.

실시예 1

도 2에 도시된 바와 같이, 초점 조정 장치에 사용되는 탄성부품(3)에 있어서, 탄성소재를 이용하여 제작된 고리형 구조물로서, 내측(31)이 상기 초점 조정 장치의 능동 부품을 고정 연결하는데 사용되고, 외측(32)이 상기 초점 조정 장치의 고정 부품을 고정 연결하는데 사용된다.

당해 탄성부품(3)은 초점 조정 장치 중 고정 부품과 능동 부품의 위 탄성부품 및 아래 탄성부품 중 적어도 하나를 연결 고정하기 위한 것으로, 이는 탄성소재를 이용하여 제작되는데, 소재 자체가 탄력을 구비하고 있어, 기존 기술의 금속 탄성편처럼 복잡한 스프링와이어 구조물을 제작하여 탄력을 획득할 필요가 없기에, 제작 정밀도에 대한 요구가 낮고, 제품 양품률이 높으며, 또한 스프링와이어 구조물을 필요로 하지 않기에, 그 내측(31)과 외측(32) 사이를 틈새, 끊김 및 중공부가 없는 막구조 또는 괴상구조로 제작하여, 초점 조정 장치의 밀폐성을 향상함으로써, 훌륭한 방진, 방수 효과를 달성한다. 이밖에, 탄성소재는 피로 수명이 긴데, 예를 들어 고무류나 합성수지류의 고분자 소재는 훌륭한 피로 수명을 구비하고 있어, 수차의 왕복 신축을 감당할 수 있으며, 고무류의 고분자 소재는 심지어 차량의 서스펜션 시스템에 널리 응용되고 있다.

당해 탄성부품(3)이 고리형 구조물이라 함은 그 내측(31) 및 외측(32)의 윤곽이 모두 원형임을 가리키는 것이 아니라, 당해 탄성부품의 중심에 광투과홀이 있음으로 하여 형성된 고리와 유사한 구조를 가리키는 것으로, 내측(31)과 외측(32)의 윤곽은 원형일 수도 있고, 다각형일 수도 있는데, 이는 초점 조정 장치의 능동 부품과 고정 부품의 고정면에 의해 결정된다.

당해 탄성부품(3)은 PET, PC, PEEK, PES, PSC 또는 PEN 등 합성수지류의 재질 또는 열가소성 동적 가황 고무 또는 니트릴 부타디엔 고무 등 고무류 재질을 사용할 수 있고, 실리콘 고무 재질도 물론 사용이 가능하지만, 탄성계수가 작고, 힘에 의해 쉽게 변형되는 니트릴 부타디엔 고무를 사용하는 것이 가장 바람직한데, 니트릴 부타디엔 고무는 인장 강도가 크고, 국부적인 집중 소성 변형이 쉽게 발생하지 않는다. 그 중, 합성수지류 재질은 핫블로우포밍 기술을 이용하여 제작되는 것을 선호하지만 이에 한정되지 않으며, 고무류 재질은 사출 성형 기술을 이용하여 제작되는 것을 선호하지만 이에 한정되지 않는다.

바람직하게, 당해 탄성부품(3)은 상기 탄성부품과 같은 원심을 공유하는 주름 고리 구조(33)를 적어도 하나 구비하는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 주름 고리 구조(33)의 횡단면은 C형, U형, W형 또는 S형 등 형상을 포함하되, 이에 한정되지 않는다.

상기 주름 고리 구조(33)는 당해 탄성부품(3)이 광축 방향에서의 탄성계수를 낮춤으로써, 탄성부품(3)이 광축 방향에서 힘을 받아 쉽게 변형되게 하여, 초점 조정 장치에 필요한 구동 전류를 감소하기에, 전기량을 절약할 수 있을 뿐더러, 또한, 당해 탄성부품(3)이 부품 평면 상 탄성계수를 높임으로써, 능동 부품이 광축 상에 유지되도록 하여, 편향, 떨림, 경사 등 안 좋은 상황이 발생하지 않도록 할 수 있다.

상기 주름 고리 구조(33)의 내측에 당해 탄성부품(3)의 내측(31) 또는 내측에 인접한 다른 한 주름 고리 구조(33)를 연결하고, 외측에 당해 탄성부품(3)의 외측(32) 또는 외측에 인접한 다른 한 주름 고리 구조(33)를 연결한다.

상기 주름 고리 구조(33)는 위로 융기될 수 있고, 아래로 융기될 수도 있으며, 물론 위 아래로 동시에 융기될 수도 있지만, 초점 조정 과정에 다른 내부 부품을 방해하지 않기 위해서는, 최대한 초점 조정 장치의 다른 내부 부품을 피해야 한다. 상기 주름 고리 구조(33)의 너비와 높이는 구체적인 상황에 따라 결정하되, 당해 탄성부품(3) 자체의 소재와 탄성적으로 결합한 후, 초점 조정 장치의 구동 전류와 능동 부품의 변위 사이에 정비례 관계를 이룰 수 있음이 바람직하다.

실시예 2

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 초점 조정 장치는,

영구 자기장의 생성 및 렌즈의 탑재를 위한 능동 부품(1)과;

전류 공급 시 가변 자기장을 생성하기 위한 고정 부품(2)과;

상기 능동 부품(1)의 상단 및 상기 고정 부품(2)의 상단을 연결 고정하기 위한 위 탄성부품(3A)과;

상기 능동 부품(1)의 하단 및 상기 고정 부품(2)의 하단을 연결 고정하기 위한 아래 탄성부품(3B)을 포함하되,

상기 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력이 상기 능동 부품(1)을 광축 방향에서 이동하도록 구동하고, 상기 위 탄성부품(3A) 및 아래 탄성부품(3B)의 탄력과 상기 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력이 한쌍의 평형력을 이루어서, 함께 상기 능동 부품(1)이 초점 조정 위치 상 유지되도록 제어하는데, 그 중, 상기 위 탄성부품(3A) 및 아래 탄성부품(3B) 중 적어도 하나는 상기 탄성부품(3)이다.

본 실시예에서, 상기 위 탄성부품(3A)과 아래 탄성부품(3B)은 모두 실시예 1에서 언급한 탄성부품(3)으로서, 실제 사용시, 상기 위 탄성부품(3A) 및 아래 탄성부품(3B) 중 어느 하나는 기존 기술 중 금속 탄성편을 사용할 수 있다.

당해 초점 조정 장치는 상기 위 탄성부품(3A)을 이용하여 상기 능동 부품(1)의 상단과 상기 고정 부품(2)의 상단을 고정 연결하고, 상기 아래 탄성부품(3B)을 이용하여 상기 능동 부품(1)의 하단과 상기 고정 부품(2)의 하단을 연결 고정하며, 상기 위 탄성부품(3A)과 아래 탄성부품(3B)의 탄력을 이용하여, 상기 능동 부품(1)의 영구 자기장 및 상기 고정 부품(2)의 가변 자기장 사이 상호 작용력과 한쌍의 평형력을 이루어서, 함께 상기 능동 부품(1)이 초점 조정 위치 상 유지되도록 제어한다. 또한 기존 기술의 고정 부품(2)이 영구 자기장을 생성하고, 능동 부품(1)에 전류 공급 시 가변 자기장을 생성하는 초점 조정 구동 방식을 변화하여, 상기 고정 부품(2)에 전류 공급 시 가변 자기장을 생성하고, 상기 능동 부품(1)이 영구 자기장을 생성하는 초점 조정 구동 방식을 형성하는데, 상기 고정 부품(2) 내의 권선(23)은 PIN 5와 직접 연결되어, 카메라 모듈의 회로기판과 접속됨으로써, 전기량을 획득하고 가변 자기장을 생성하여, 상기 아래 탄성 부품(3B)이 전기를 전도하지 않아 권선(23)과 PIN 5 사이 도통 부품이 될 수 없던 문제점을 해결한다.

초점 조정 과정에, 상기 능동 부품(1)의 영구 자기장 및 상기 고정 부품(2)의 가변 자기장 사이 상호 작용력이 상기 능동 부품(1)을 광축 방향에서 이동하도록 구동하고, 상기 위 탄성부품(3A) 및 아래 탄성부품(3B)이 상기 능동 부품(1)에 상기 능동 부품(1)의 이동 방향과 반대되는 탄력을 가함으로써, 상기 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력의 반작용력으로 되어, 함께 상기 능동 부품(1)이 초점 조정 위치 상 유지되도록 제어한다.

상기 위 탄성부품(3A) 및 아래 탄성부품(3B) 중 적어도 하나는, 바람직하게 디스펜싱 또는 디스펜싱과 핫리베팅을 결부하는 방식을 통하여 상기 능동 부품(1)과 고정 부품(2)에 연결 고정되지만, 이에 한정되지 않는다.

상기 능동 부품(1)은 상기 고정 부품(2) 내에 수용된다.

상기 위 탄성부품(3A) 및 상기 아래 탄성부품(3B) 중 적어도 하나가, 상기 능동 부품(1)과 상기 고정 부품(2) 사이 틈새를 밀폐하여, 방진, 방수 기능을 향상한다.

상기 능동 부품(1)은,

렌즈의 탑재, 그리고 상기 위 탄성부품의 내측 및 상기 아래 탄성부품의 내측을 연결 고정하기 위한 캐리어(11)와;

상기 캐리어(11) 상에 고정 설치되어, 영구 자기장을 생성하기 위한 영구 자석 그룹(12)을 포함한다.

그 중, 상기 영구 자석 그룹(12)은 적어도 한쌍의 영구 자석을 포함하는데, 매 쌍의 영구 자석은 대칭되게 상기 캐리어(11) 상에 고정 설치되고, 서로 다른 쌍의 영구 자석은 균일하게 분포되며, 구동력이 충족할 경우, 상기 영구 자석 그룹(12)은 한쌍의 영구 자석만 필요로 하는데, 두 개의 영구 자석을 대칭되게 상기 캐리어(11)에 고정 설치한다. 본 실시예에서, 상기 영구 자석 그룹(12)은 두 쌍의 영구 자석, 다시 말하여 네 개의 영구 자석을 90° 등각 편향되게 상기 캐리어(11) 상에 고정 설치한다.

상기 고정 부품(2)은,

상기 아래 탄성부품(3B)의 외측을 연결 고정하기 위한 받침판(22)과;

상기 위 탄성부품(3A)의 외측을 연결 고정하기 위해, 상기 받침판에 겹씌워 설치되는 외각(24)과;

상기 능동 부품(1)의 외곽을 둘러싸고 있으며, 전류 공급 시 가변 자기장을 생성하기 위한 권선(23)을 포함한다.

상기 능동 부품(1)과 권선(23)은 상기 받침판(22)과 외각(24)이 형성하는 수용공간 내에 수용되며, 상기 외각(24)은 비자화성 재료를 이용하여 제작된다.

그 중, 상기 받침판(22) 사출 성형 시 두 개의 PIN 5를 내장하여 각각 양극단자와 음극단자로 하는데, 두 개 PIN 5의 일단부는 상기 받침판(22)의 지붕면에 노출되어 상기 권선(23)에 연결되고, 타단부는 상기 받침판(22)의 저면에 노출되어 카메라 모듈의 회로기판에 연결된다.

상기 고정 부품(2)은 고리형 지지대(21)를 더 포함하는데, 상기 고리형 지지대는 상기 받침판(22)에 설치되고, 상기 능동 부품(1)의 외곽을 둘러싸고 있으며, 상기 권선(23)을 감는데 사용된다.

상기 고리형 지지대(21)의 상단부는 상기 위 탄성부품(3A)의 외측을 지탱하고 있으며, 상기 위 탄성부품(3A)의 외측은 단지 상기 외각(24)의 지붕면에 밀착되어 있다.

본 실시예에서, 상기 받침판(22)과 고리형 지지대(21) 사이에 사출 성형으로 일체화된 탑재부품이 있는데, 실제 사용시, 디스펜싱, 용해, 스냅핏, 리베팅 등 기술을 이용하여 상기 받침판(22)과 고리형 지지대(21) 사이를 연결 고정할 수 있다.

실시예 3

카메라 모듈은 실시예 2에서 설명한 초점 조정 장치를 포함한다.

전술한 실시예는 단지 본 발명의 실시방식을 표현한 것으로, 설명이 구체적이고 상세하지만, 본 발명특허의 범위에 대한 제한으로 간주되어서는 아니되며, 균등 치환 또는 등가변환 형식을 이용하여 획득하는 기술방안은 모두 본 발명의 보호범위에 속해야 할 것이다.

Claims

초점 조정 장치에 사용되는 탄성부품에 있어서, 탄성소재를 이용하여 제작된 고리형 구조물로서, 내측이 상기 초점 조정 장치의 능동 부품을 고정 연결하는데 사용되고, 외측이 상기 초점 조정 장치의 고정 부품을 고정 연결하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 탄성부품.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성부품과 같은 원심을 공유하는 주름 고리 구조를 적어도 하나 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성부품.
청구항 2에 있어서,
상기 주름 고리 구조의 횡단면이 C형, U형, W형 또는 S형인 것을 특징으로 하는 탄성부품.
초점 조정 장치에 있어서,
영구 자기장의 생성 및 렌즈의 탑재를 위한 능동 부품;
전류 공급 시 가변 자기장을 생성하기 위한 고정 부품；
상기 능동 부품의 상단 및 상기 고정 부품의 상단을 연결 고정하기 위한 위 탄성부품;
상기 능동 부품의 하단 및 상기 고정 부품의 하단을 연결 고정하기 위한 아래 탄성 부품을 포함하되,
상기 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력이 상기 능동 부품을 광축 방향에서 이동하도록 구동하고, 상기 위 탄성부품 및 아래 탄성부품의 탄력과 상기 영구 자기장 및 가변 자기장 사이 상호 작용력이 한쌍의 평형력을 이루어서, 함께 상기 능동 부품이 초점 조정 위치 상 유지되도록 제어하는데, 그 중, 상기 위 탄성부품 및 아래 탄성부품 중 적어도 하나는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 탄성부품인 것을 특징으로 하는 초점 조정 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 능동 부품이 상기 고정 부품 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 초점 조정 장치.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 위 탄성부품 및 상기 아래 탄성부품 중 적어도 하나가, 상기 능동 부품과 상기 고정 부품 사이 틈새를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 초점 조정 장치.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 능동 부품이
렌즈의 탑재, 그리고 상기 위 탄성부품의 내측 및 상기 아래 탄성부품의 내측을 연결 고정하기 위한 캐리어와;
상기 캐리어 상에 고정 설치되어, 영구 자기장을 생성하기 위한 영구 자석 그룹; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초점 조정 장치.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 고정 부품이
상기 아래 탄성부품의 외측을 연결 고정하기 위한 받침판과;
상기 위 탄성부품의 외측을 연결 고정하기 위해, 상기 받침판에 겹씌워 설치되는 외각과;
상기 능동 부품의 외곽을 둘러싸고 있으며, 전류 공급 시 가변 자기장을 생성하기 위한 권선;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초점 조정 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 고정 부품은 고리형 지지대를 더 포함하되, 상기 고리형 지지대는 상기 받침판에 설치되고, 상기 능동 부품의 외곽을 둘러싸고 있어, 상기 권선을 감는데 사용되는 것을 특징으로 하는 초점 조정 장치.
청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 초점 조정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.