KR20210016001A - 렌즈 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 렌즈 구동 장치는, 베이스; 상기 베이스 상에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 코일; 상기 코일과 대향하는 마그네트; 및 상기 베이스 상에 배치되는 탄성 부재; 를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 보빈의 하면과 결합되는 지지부와 상기 베이스에 배치되는 제1영역을 포함하고, 상기 보빈은 상기 보빈의 상기 하면에서 돌출되고, 상기 베이스의 코너 영역에 대응되는 위치에 배치되는 리브를 포함하고, 상기 리브는 상기 탄성부재의 상기 지지부와 상기 제1영역 사이에 위치하며, 상기 리브는 광축을 기준으로 서로 대향하게 배치되는 제1리브와 제3리브를 포함하고, 상기 제1리브와 상기 제3리브는 상기 탄성부재의 상기 지지부와 이격된다.

Description

렌즈 구동 장치{Lens driving device}

본 발명은 보빈의 반복적인 낙하 충격에 의한 필터 오염을 방지할 수 있는 렌즈 구동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 카메라 모듈의 자동 초점 조절은 보이스 코일 모터를 이용한 렌즈 제어를 통해 구연할 수 있다.

보이스 코일 모터를 가지는 카메라 모듈은, 바닥면으로부터 복수 개의 구성요소들이 적층되어 구성된다. 즉, 제일 하부면에는 인쇄회로기판이 마련되어, 이곳에 이미지 센서가 설치되고, 상기 이미지 센서 상측에는 베이스의 개재 하에, 필터가 배치된다. 한편, 상기 베이스에는 스페이서 및 하부 스프링에 의해 요크가 올려지고, 상기 요크의 상측에는 상측 스프링의 개재 하에 커버가 적층 결합된다. 한편, 상기 요크 내주면에는 외주면에 코일이 권선되고, 내부에 렌즈가 설치된 보빈이 적층 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되는데, 이때, 상기 보빈의 상측과 하측은 상기 상측 및 하측 스프링에 의해 탄력적으로 지지된다. 한편, 상기 보빈의 바닥면은 상기 베이스와 접촉되도록 설치되는데, 이는 상기 보빈의 왕복 이동의 기준점을 베이스와 접촉된 상태로 설정하기 위함이다.

이와 같이 구성된 카메라 모듈은, 상기 보빈의 외측에 권선 된 코일과 요크 사이의 상호 작용에 따라, 보빈을 상기 이미지 센서에 대하여 왕복 이동시키는 동작을 수행하여 상기 이미지 모듈에 입사되는 이미지의 초점을 제어한다.

그런데 이와 같은 구성에 따르면, 보빈의 왕복 이동을 수반하는 초점 조절동작에 따라 보빈의 바닥면에 돌출 형성된 복수 개의 리브와 베이스가 반복적으로 충돌하게 된다.

일반적으로 상기 복수 개의 리브는 보빈의 바닥면에 돌출 형성된다. 이때, 상기 리브는 상기 베이스의 상기 이미지 센서와 대응되는 위치에 설치된 적외선 필터와 근접된 위치에서 상기 베이스와 면 접촉 가능하도록 배치된다. 한편, 보빈과 베이스는 플라스틱과 글라스 파이버의 혼합물질을 이용하여 제조되므로, 이와 같은 보빈 바닥면에 돌출 형성된 리브들과 베이스의 반복적인 충돌은 미세한 파티클의 비산에 따른 이물을 형성하게 된다.

그런데 이와 같이 보빈과 베이스의 충돌에 의해 발생한 이물은 상기 리브들과 베이스의 충돌 위치에서 가까운 위치에 배치된 적외선 필터를 오염시킬 수 있는데, 이와 같이 이물에 의해 필터가 오염되면, 이미지상에 옅은 원형의 상이나 검은 점이 발생하여 카메라 모듈의 불량을 야기할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 보빈의 왕복이동에 따른 보빈과 베이스의 충격에 의해 발생한 이물이 필터를 오염시키기 않으며, 충돌 충격에 의해 적외선 필터가 손상되는 것을 방지할 수 있는 렌즈 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 렌즈구동장치는, 베이스; 상기 베이스 상에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치되는 코일; 상기 코일과 대향하는 마그네트; 및 상기 베이스 상에 배치되는 탄성 부재; 를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 보빈의 하면과 결합되는 지지부와 상기 베이스에 배치되는 제1영역을 포함하고, 상기 보빈은 상기 보빈의 상기 하면에서 돌출되고, 상기 베이스의 코너 영역에 대응되는 위치에 배치되는 리브를 포함하고, 상기 리브는 상기 탄성부재의 상기 지지부와 상기 제1영역 사이에 위치하며, 상기 리브는 광축을 기준으로 서로 대향하게 배치되는 제1리브와 제3리브를 포함하고, 상기 제1리브와 상기 제3리브는 상기 탄성부재의 상기 지지부와 이격된다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 보빈의 바닥면에 돌출 형성된 리브의 위치가 이미지 센서 및 적외선 필터와 멀리 떨어진 모서리 부분으로 변경되어, 보빈의 왕복이동에 따라 보빈과 플랜지가 충돌하여 이물이 발생하더라도, 이 이물이 필터를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 형상을 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 보빈의 바닥면을 도시한 저면 사시도, 그리고,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 도면과 함께 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 보빈의 저면 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 동작 설명을 위한 개략도 이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 카메라 모듈은 인쇄회로기판(10), 베이스(20), 보빈(30), 요크(40), 하측 스프링(50), 상측 스프링(60), 커버부재(70) 및 쉴드 캔(80)으로 구성된다.

인쇄회로기판(10)의 상측에는 이미지 센서(11)가 실장 되며, 상기 이미지 센서(11)와 대면 되는 위치에는 상기 인쇄회로기판(10) 상측에 배치되는 베이스(20)의 개재 하에 적외선 필터(IRCF, 21)가 설치된다.

보빈(30)은 상기 베이스(20)의 상측에 승강 가능하게 설치되며, 바닥면에 복수 개의 리브부재(31)가 돌출 형성되어, 상기 베이스(20)와 초기 위치에서 면 접촉한다. 상기 보빈(30)의 외주면에는 코일(32)이 권선 되어, 상기 코일(32)에 전류가 흐를 경우, 상기 보빈(30)에 자기장이 형성되면서, 상기 요크(40)에 설치된 마그네트(41)와의 상호작용에 의해 왕복운동을 수행한다.

요크(40)는 상기 베이스(20)의 상측에 배치되고, 상기 요크(40)의 내측에는 내부에 렌즈(33)가 설치된 상기 보빈(30)이 도 1의 상하 방향(화살표 A 방향)으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 요크(40)의 내주면에는 마그네트(41)가 상기 코일(32)이 권선 된 보빈(30)과 대면 되도록 설치된다.

하측 스프링(50)은 상기 요크(40)와 베이스(20) 사이에는 배치되고, 상기 하측 스프링(50)은 상기 보빈(30)의 바닥면을 지지하도록 구성되어, 상기 보빈(30)의 상하 방향 움직임을 탄력적으로 지지한다. 상기 하측 스프링(50)에는 상기 보빈(30)의 외주면에 권선 된 코일(32)의 시작선과 끝선이 연결되어, 상기 코일(32)은 상기 하측 스프링(50)을 통해 상기 인쇄회로기판(10)과 전기적으로 연결된다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 요크(40)와 하측 스프링(50) 사이에는 스페이서가 개재될 수도 있다. 스페이서는 상기 하측 스프링(50)을 상기 요크(40)에 대하여 절연하기 위해 설치하는 것으로, 스페이서 대신 상기 베이스(30)의 형상을 변경하여 사용하는 것도 가능하다. 상측 스프링(60)은 상기 요크(40)와 커버부재(70) 사이에 개재되어, 상기 보빈(30)의 상측을 탄력적으로 지지한다.

커버부재(70)는 상기 요크(40)의 상부에 결합된다. 상기 커버부재(70)는, 상기 렌즈(33)만을 통해 외부 이미지가 상기 이미지 센서(11)로 전달될 수 있도록, 상기 렌즈(33)와 대응되는 크기의 통공을 중앙에 구비한다.

쉴드 캔(80)은 상기한 구성요소들의 외곽을 감싸도록 구성되며, 상기 통공과 대응되는 위치에 상기 통공과 같거나 크게 형성된 렌즈 홀을 구성하여, 외부 이미지가 상기 통공을 통해 상기 이미지 센서(11)로 전달되도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 카메라 모듈은 상기 리브부재(31)의 배치 위치에 발명의 특징이 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하측 스프링(50)이 상기 보빈(30)의 바닥면과 맞물려, 상기 보빈(30)을 탄력적으로 지지하는 지지위치(51)의 바깥쪽에 상기 리브부재(31)가 돌출 형성된다. 이와 같은 리브부재(31)의 돌출 위치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(30) 바닥면의 모서리 부분에 해당된다. 이 위치는, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 리브부재(31)가 베이스(20)와 초기 위치에서 면 접촉하는 위치가, 굵은 선으로 표시된 상기 하측 스프링(50)의 바깥쪽으로 배치되어, 상기 적외선 필터(21)의 모서리 부분에 해당된다.

도 2를 참조하면, 보빈(30)은 보빈(30)을 광축 방향으로 관통하는 홀(30a)과, 베이스를 바라보는 하면을 포함할 수 있다. 보빈(30)의 하면은 보빈(30)의 홀(30a)에 의해 형성되는 내측 가장자리(30b)와, 외측 가장자리를 포함할 수 있다. 보빈(30)의 하면의 외측 가장자리는 제1가장자리(30c)와, 제2가장자리(30d)와, 제1가장자리(30c)와 제2가장자리(30d)를 경사지게 연결하는 제3가장자리(30e)를 포함할 수 있다. 보빈(30)의 리브(31)는 보빈(30)의 하면으로부터 돌출되고 보빈(30)의 내측 가장자리(30b)와 제3가장자리(30c) 사이에 배치될 수 있다. 보빈(30)은 보빈(30)의 하면으로부터 돌출되고 리브(31)와 이격되는 돌기(31a)를 포함하고, 리브(31)는 보빈(30)의 내측 가장자리(30b)로부터 돌기(31a)보다 멀게 배치될 수 있다. 한편, 제1가장자리(30c)와 제2가장자리(30d)는 측면 모서리이고 제3가장자리(30e)는 코너 모서리일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 광축 방향에 수직인 가상의 평면에서 리브부재(31)는 사각 형상의 단면을 포함하고 돌기(31a)는 원형의 단면을 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 상기 보빈(30) 바닥면에 상기 적외선 필터(21)의 대각선 방향으로, 즉 상기 하측 스프링(50) 바깥쪽에 해당하는 상기 베이스(20)의 모서리 부분과 마주보는 면에 리브부재(31)가 배치되므로, 상기 리브부재(31)와 베이스(20)가 반복적으로 충돌하더라도, 이때, 발생하는 충격이 종전에 비해 상기 적외선 필터(21) 측으로 작게 전달된다. 따라서 상기 적외선 필터(21)를 부착한 에폭시 수지가 충돌 충격에 의해 떨어지면서 에폭시 분진을 형성하는 것과 이러한 에폭시 분진과 같은 이물에 의해 적외선 필터(21)가 오염되는 현상을 줄일 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 베이스(20)와 리브부재(31)의 충돌 시 발생하는 충격이 상대적으로 먼 곳에서 발생하므로, 종래에 비해 상대적으로 작은 크기의 충격이 직접적으로 적외선 필터(21)에 전달되므로, 이러한 충격에 따른 적외선 필터(21)의 크랙 발생을 줄일 수 있어, 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (20)

1. 베이스;
   상기 베이스 상에 배치되는 보빈;
   상기 보빈을 광축방향으로 이동시키는 코일과 마그네트; 및
   상기 보빈에 결합되는 탄성부재를 포함하고,
   상기 보빈은 상기 보빈을 상기 광축방향으로 관통하는 홀과, 상기 베이스를 바라보는 하면과, 상기 보빈의 상기 하면에 형성되는 리브와, 상기 보빈의 상기 하면에 형성되고 상기 리브와 이격되는 돌기를 포함하고,
   상기 보빈이 상기 광축방향으로 최하측에 배치되는 경우 상기 보빈의 상기 리브는 상기 베이스와 접촉되고,
   상기 보빈의 상기 하면은 상기 보빈의 상기 홀에 의해 형성되는 내측 가장자리를 포함하고,
   상기 리브는 상기 보빈의 상기 내측 가장자리로부터 상기 돌기보다 멀게 배치되는 렌즈 구동 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 리브와 상기 돌기는 상기 보빈의 상기 하면으로부터 돌출되는 렌즈 구동 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 코일에 전류가 인가되지 않은 초기 위치에서 상기 보빈의 상기 리브는 상기 베이스와 접촉되는 렌즈 구동 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 리브는 상기 돌기와 상이한 형상으로 형성되는 렌즈 구동 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 광축방향에 수직인 가상의 평면에서 상기 리브는 사각 형상의 단면을 포함하고 상기 돌기는 원형의 단면을 포함하는 렌즈 구동 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 베이스는 사이에 코너영역을 형성하는 제1측면과 제2측면을 포함하고,
   상기 보빈의 상기 하면의 외측 가장자리는 상기 베이스의 상기 제1측면과 대응하는 위치에 배치되는 제1가장자리와, 상기 베이스의 상기 제2측면과 대응하는 위치에 배치되는 제2가장자리와, 상기 제1가장자리와 상기 제2가장자리를 연결하는 제3가장자리를 포함하고,
   상기 보빈의 상기 리브는 상기 보빈의 상기 내측 가장자리와 상기 제3가장자리 사이에 배치되는 렌즈 구동 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 보빈의 상기 하면의 상기 외측 가장자리는 상기 제1가장자리의 반대편에 배치되는 제4가장자리와, 상기 제2가장자리의 반대편에 배치되는 제5가장자리와, 상기 제4가장자리와 상기 제5가장자리를 연결하는 제6가장자리와, 상기 제5가장자리와 상기 제1가장자리를 연결하는 제7가장자리와, 상기 제4가장자리와 상기 제2가장자리를 연결하는 제8가장자리를 포함하고,
   상기 보빈의 상기 리브는 상기 보빈의 상기 내측 가장자리와 상기 제3가장자리 사이에 배치되는 제1리브와, 상기 보빈의 상기 내측 가장자리와 상기 제6가장자리 사이에 배치되는 제2리브와, 상기 보빈의 상기 내측 가장자리와 상기 제7가장자리 사이에 배치되는 제3리브와, 상기 보빈의 상기 내측 가장자리와 상기 제8가장자리 사이에 배치되는 제4리브를 포함하는 렌즈 구동 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 리브는 상기 베이스를 바라보는 하면을 포함하고,
   상기 리브의 상기 하면은 상기 제3가장자리의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되는 제1모서리와, 상기 제1모서리로부터 상기 제1모서리와 상이한 방향으로 연장되는 제2모서리를 포함하고,
   상기 제1모서리의 길이는 상기 제2모서리의 길이보다 긴 렌즈 구동 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 보빈의 상기 하면과 결합되는 지지부를 포함하고,
   상기 탄성부재의 상기 지지부는 상기 보빈의 상기 돌기에 결합되는 렌즈 구동 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 리브의 적어도 일부는 상기 광축방향으로 상기 코일과 오버랩되고,
    상기 보빈의 상기 리브는 상기 탄성부재의 상기 지지부의 외측에 배치되는 렌즈 구동 장치.
11. 제6항에 있어서,
    상기 제3가장자리의 길이는 상기 제1가장자리의 길이보다 짧고,
    상기 제3가장자리는 상기 제1가장자리 및 상기 제2가장자리와 둔각을 형성하고,
    상기 보빈의 상기 하면은 팔각 형상으로 형성되는 렌즈 구동 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 리브는 서로 이격되는 제1 내지 제4리브를 포함하고,
    상기 탄성부재는 제1탄성부재와 제2탄성부재를 포함하고,
    상기 제1리브와 상기 제2리브는 상기 제1탄성부재와 인접하게 배치되고, 상기 제3리브와 상기 제4리브는 상기 제2탄성부재와 인접하게 배치되는 렌즈 구동 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 상면으로부터 돌출되는 돌출부를 포함하고,
    상기 보빈의 상기 리브는 상기 베이스의 상기 돌출부 내에 배치되는 렌즈 구동 장치.
14. 제1항의 렌즈 구동 장치를 포함하는 카메라 모듈.
15. 제14항에 있어서,
    상기 베이스에 배치되는 필터를 포함하고,
    상기 보빈의 상기 리브는 서로 이격되는 제1 내지 제4리브를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4리브는 상기 필터의 4개의 코너영역에 대응되는 위치에 각각 배치되는 카메라 모듈.
16. 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되는 보빈;
    상기 보빈을 광축방향으로 이동시키는 코일과 마그네트; 및
    상기 보빈에 결합되는 탄성부재를 포함하고,
    상기 보빈은 상기 보빈을 상기 광축방향으로 관통하는 홀과, 상기 베이스를 바라보는 하면과, 상기 보빈의 상기 하면으로부터 돌출되는 리브와, 상기 보빈의 상기 하면으로부터 돌출되고 상기 리브와 상이한 형상으로 형성되는 돌기를 포함하고,
    상기 코일에 전류가 인가되지 않은 초기 위치에서 상기 보빈의 상기 리브는 상기 베이스와 접촉되고,
    상기 보빈의 상기 하면은 상기 보빈의 상기 홀에 의해 형성되는 내측 가장자리를 포함하고,
    상기 리브는 상기 보빈의 상기 내측 가장자리로부터 상기 돌기보다 멀게 배치되는 렌즈 구동 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 베이스는 사이에 코너영역을 형성하는 제1측면과 제2측면을 포함하고,
    상기 보빈의 상기 하면의 외측 가장자리는 상기 베이스의 상기 제1측면과 대응하는 위치에 배치되는 제1가장자리와, 상기 베이스의 상기 제2측면과 대응하는 위치에 배치되는 제2가장자리와, 상기 제1가장자리와 상기 제2가장자리를 연결하는 제3가장자리를 포함하고,
    상기 보빈의 상기 리브는 상기 보빈의 상기 내측 가장자리와 상기 제3가장자리 사이에 배치되는 렌즈 구동 장치.
18. 제16항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 보빈의 상기 하면과 결합되는 지지부를 포함하고,
    상기 탄성부재의 상기 지지부는 상기 보빈의 상기 돌기에 결합되는 렌즈 구동 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 보빈의 상기 리브의 적어도 일부는 상기 광축방향으로 상기 코일과 오버랩되고,
    상기 보빈의 상기 리브는 상기 탄성부재의 상기 지지부의 외측에 배치되는 렌즈 구동 장치.
20. 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치되는 코일;
    상기 코일과 대향하는 마그네트; 및
    상기 보빈에 결합되는 탄성부재를 포함하고,
    상기 보빈은 상기 보빈의 하면으로부터 돌출되고 상기 보빈의 하강을 제한하도록 상기 베이스와 접촉하는 리브를 포함하는 렌즈 구동 장치.

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