KR20230158915A - 스토퍼 셔터가 구비된 vcm 모듈 - Google Patents

스토퍼 셔터가 구비된 vcm 모듈 Download PDF

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KR20230158915A
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axis
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magnet
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윤금영
김형주
박윤성
양현석
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(주)파트론
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Abstract

본 발명의 스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈은, 적어도 하나의 광학 렌즈가 z축을 광축으로 하여 배열된 렌즈 배럴, 상기 렌즈 배럴의 일단과 대향되게 위치하는 이미지 센서, 상기 렌즈 배럴을 수용하고, 상기 렌즈 배럴의 z축 방향의 전면을 노출시키는 렌즈 개구부가 형성된 하우징, 상기 하우징의 내부에 수용되고, 상기 하우징에 대해서 z축 방향으로 이동할 수 있는 z축 캐리어, 상기 z축 캐리어에 형성되는 셔터 잠금부, 상기 하우징과 상기 z축 캐리어 사이에 위치하고, 마그넷 및 코일 중 어느 하나를 포함하는 셔터 이동부 및 상기 셔터 이동부와 대향되어 위치하고, 상기 마그넷 및 상기 코일 중 다른 하나를 포함하는 셔터 고정부를 포함하고, 상기 셔터 이동부와 상기 셔터 고정부의 상호작용에 의해 상기 셔터 이동부가 x축 또는 y축 중 어느 하나의 방향으로 이동하여, 상기 셔터 잠금부와 상기 셔터 이동부가 결합되어, 상기 z축 캐리어가 z축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.

Description

스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈{VCM module with stopper shutter}
본 기술은 VCM 모듈 구동 시 외부요인으로 인한 내부 파손을 최소화하기 위해 스토퍼 셔터를 통해 AF 캐리어를 잠글 수 있는 장치에 관한 것이다.
최근의 스마트폰 및 카메라와 같은 디바이스에 장착되는 렌즈 배럴은 사진과 영상을 고품질로 촬영하기 위해 다양한 기능을 가진다.
이러한 렌즈 배럴은 촬영 시 외부 충격이나 손 떨림 등으로 인한 불량 촬영을 방지하기 위해 손 떨림 방지 장치 및 렌즈부의 위치 정렬이나 초점 조절 등을 하기위해 렌즈의 위치를 조정하는 장치 등을 구비하고 있다.
즉, 렌즈의 위치를 정확히 정렬하여 깨끗한 품질의 사진 및 영상을 촬영하기 위해 다양한 장치들을 렌즈의 주변에 구비하게 된다.
하지만, 다양한 장치들을 렌즈의 주변에 구비함으로써, 렌즈 주변부의 무게가 무거워지고, 구성이 복잡해지며, 소형화가 어렵다는 문제점이 있다.
따라서 사진 및 영상 촬영 간에 크고 작은 부딪힘(낙하, 충격 등)과 같은 외부요인 발생 시 렌즈 주변에 형성된 장치들의 무게와 복잡한 구성으로 인해 렌즈의 위치를 정렬하는 장치들의 일부가 쉽게 파손되는 경우가 있다.
사진 및 영상 촬영을 위한 다양한 장치들은 서로 상호작용하는 복잡한 구조로써, 장치의 일부만 파손되더라도 복잡한 구조로 인해 수리가 어렵고 상호작용이 제대로 일어나지 않아 렌즈의 위치를 정확히 정렬하는 원래의 역할을 제대로 수행하지 못한다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0020754호(공개일자: 2020년02월26일, 발명의 명칭: 웨어러블 보이스 코일 모터(voice coil motor)
본 발명의 VCM 모듈은 외부요인으로 인한 내부의 파손을 최소화할 수 있는 구조를 제공하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈은, 적어도 하나의 광학 렌즈가 z축을 광축으로 하여 배열된 렌즈 배럴, 상기 렌즈 배럴의 일단과 대향되게 위치하는 이미지 센서, 상기 렌즈 배럴을 수용하고, 상기 렌즈 배럴의 z축 방향의 전면을 노출시키는 렌즈 개구부가 형성된 하우징, 상기 하우징의 내부에 수용되고, 상기 하우징에 대해서 z축 방향으로 이동할 수 있는 z축 캐리어, 상기 z축 캐리어에 형성되는 셔터 잠금부, 상기 하우징과 상기 z축 캐리어 사이에 위치하고, 마그넷 및 코일 중 어느 하나를 포함하는 셔터 이동부 및 상기 셔터 이동부와 대향되어 위치하고, 상기 마그넷 및 상기 코일 중 다른 하나를 포함하는 셔터 고정부를 포함하고, 상기 셔터 이동부와 상기 셔터 고정부의 상호작용에 의해 상기 셔터 이동부가 x축 또는 y축 중 어느 하나의 방향으로 이동하여, 상기 셔터 잠금부와 상기 셔터 이동부가 결합되어, 상기 z축 캐리어가 z축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 셔터 잠금부는 적어도 하나의 돌출부를 더 포함하고, 상기 셔터 이동부는 상기 돌출부의 적어도 일부가 삽입되는 개구부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 어느 하나는 마그넷이고, 상기 다른 하나는 코일이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 셔터 잠금부는 자성체로 형성되고, 상기 마그넷과 상기 자성체는 서로 인력이 작용한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 셔터 이동부는 상기 하우징과 대향하는 면에 형성된 가이드부 및 적어도 일부가 상기 가이드부에 수용되고, 상기 셔터 이동부와 상기 하우징 사이에 위치하는 셔터 볼 베어링을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 셔터 고정부는 상기 하우징의 내측면에 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징 및 상기 z축 캐리어 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 결합되고, 서로 대향하게 위치하는 제1 마그넷 및 제1 코일을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이미지 센서가 비활성화되면 상기 셔터 이동부가 x축 또는 y축 중 어느 하나의 방향으로 이동하여, 상기 셔터 잠금부와 상기 셔터 이동부가 결합되어, 상기 z축 캐리어가 z축 방향으로 이동하는 것 방지하고, 상기 이미지 센서가 활성화되면 상기 셔터 잠금부와 상기 셔터 이동부의 결합이 해제되어, 상기 z축 캐리어가 z축 방향으로 이동 가능하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 z축 캐리어 내부에 수용되고, 상기 z축 캐리어에 대해서 x축 방향으로 이동할 수 있는 x축 캐리어 - x축과 z축은 서로 직교함 -;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 z축 캐리어의 내부에 위치하고, 적어도 일부가 상기 x축 캐리어의 상부에 위치하고, 상기 x축 캐리어에 대해서 y축 방향으로 이동할 수 있는 y축 캐리어 - y축과 z축, x축은 서로 직교함 -를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징 및 상기 y축 캐리어 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 결합되고, 서로 대향하게 위치하는 제2 마그넷 및 제2 코일을 포함하고 상기 x축 캐리어와 상기 y축 캐리어가 함께 z축 캐리어에 대해 x축 방향으로 이동한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징 및 상기 y축 캐리어 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 결합되고 서로 대향하게 위치하는 제3 마그넷 및 제3 코일을 포함하고 상기 y축 캐리어는 상기 x축 캐리어에 대해 y축 방향으로 이동한다.
본 발명의 VCM 모듈은 외부요인으로 인한 내부의 파손을 최소화할 수 있는 구조를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈을 분해한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 일부분의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 일부분의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 off 상태 일부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 on 상태 일부분의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 off 상태 일부분의 평면도이다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈을 분해한 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 VCM 모듈은 중심부가 개방 되어있다. VCM 모듈의 중심부에 렌즈 개구부가 형성되어 있다. 렌즈 개구부를 통해 VCM 모듈은는 z축 방향으로 전면을 노출하고 있다. 첨부된 도면에는 도시되어 있지 않지만, 렌즈 개구부에는 렌즈 배럴이 위치한다. 렌즈 배럴은 적어도 하나의 광학 렌즈가 z축을 광축으로 하여 배열된다. 렌즈 배럴은 내부에 광이 입사되지 않도록 형성될 수 있다. 구체적으로 렌즈 배럴은 차광성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광성 재질은 흑색 수지재 일 수도 있다.
VCM 모듈은, 커버(10), 연성회로기판(20), 이미지센서(미도시), 하우징(300), z축 캐리어(400), x축 캐리어(500) 및 y축 캐리어(600)를 포함한다.
커버(10)는 VCM 모듈의 외곽 상부를 이루는 구성에 해당된다. 커버(10)는 다각기둥 형태로 형성될 수 있다. 커버(10)는 내부에 각종 부품들을 수용할 수 있는 내부 공간을 구비한다. 커버(10)는 하우징(300)의 상부 적어도 일부를 덮는다. 구체적으로는 커버(10)와 하우징(300)이 결합됨으로써 생성된 내부 공간에 z축 캐리어(400), x축 캐리어(500) 및 y축 캐리어(600)가 위치한다.
연성회로기판(20)은 커버(10)와 하우징(300) 사이에 위치한다. 연성회로기판(20)은 외부에서 내부 구성요소에 신호와 전류를 전달하는 역할을 한다. 연성회로기판(20)이 전달하는 신호와 전류를 통해 VCM 모듈을 구동 시킬 수 있다.
이미지센서(미도시)는 커버(10)와 연성회로기판(20) 사이에 위치한다. 이미지 센서는 이미지(빛 또는 형상 등)를 감지하여 VCM 모듈을 비활성화 또는 활성화할 수 있다. 이미지 센서가 비활성화되면 후술할 셔터 이동부(200)가 x축 또는 y축 중 어느 하나의 방향으로 이동하여, 후술할 셔터 잠금부(100)와 셔터 이동부(200)가 결합된다. 구체적으로, 셔터 이동부(200)가 셔터 잠금부(100)가 위치한 방향으로 이동하여 결합된다. 따라서, z축 캐리어(400)가 z축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
반면에, 이미지 센서가 활성화되면 후술할 셔터 이동부(200)가 x축 또는 y축 중 어느 하나의 방향으로 이동하여, 후술할 셔터 잠금부(100)와 셔터 이동부(200)의 결합이 해제되어, z축 캐리어(400)가 z축 방향으로 이동이 가능하게 된다. 구체적으로, 셔터 이동부(200)가 셔터 잠금부(100)가 위치한 방향과 반대 방향으로 이동하여 결합이 해제된다. 따라서, z축 캐리어(400)가 z축 방향으로 이동할 수 있다.
하우징(300)이 형성하는 내부 공간은 상부가 개방된 형태일 수 있다. 내부 공간의 상부는 커버(10)에 의해 덮일 수 있다. 하우징(300)은 하면 및 하면의 테두리에서 수직 방향으로 연장된 측면을 포함할 수 있다. 하우징(300)의 하면과 측면은 별개의 구성으로 형성되었다가 결합된 형태일 수 있고, 일체로서 형성되는 형태일 수 있다. 하우징(300)의 측면 중 적어도 하나에는 개구가 형성된다. 하우징(300)의 개구 중 적어도 하나에는 후술할 코일(320)을 포함하는 셔터 고정부가 형성될 수 있다. 구체적으로, 셔터 고정부(350)는 하우징(300)의 내측면에 결합된다. 바람직하게는 하우징(300)은 4개의 측면을 가지고 그 중 4개의 측면에 모두 개구가 형성될 수 있다.
z축 캐리어(400)는 하우징(300)의 내부에 수용되는 캐리어 중 가장 하부에 위치한다. z축 캐리어(400)는 사각기둥 형태로 형성된다. z축 캐리어(400)의 중심부에는 렌즈 배럴이 통과하는 개구가 형성된다. z축 캐리어(400)는 하면과 하면에서 수직 방향으로 연장된 측면을 포함한다. z축 캐리어(400)의 측면 중 적어도 일부에는 개구가 형성될 수 있다. 바람직하게는 z축 캐리어(400)는 4개의 측면을 가지고 그 중 2개의 측면에 개구가 형성될 수 있다. z축 캐리어(400)의 개구가 형성되지 않은 어느 하나의 측면에는 제1 마그넷(410)이 위치한다. 제1 마그넷(410)과 대향하는 위치에 제1 코일(420)이 위치한다. 따라서, 제1 마그넷(410)과 제1 코일(420)은 마주보고 위치한다. 제1 마그넷(410)과 제1 코일(420) 사이는 다른 구성요소로 가로 막히지 않고, 직접 마주보며 위치할 수 있다. 제1 마그넷(410)과 제1 코일(420)의 마주보고 위치한 구조로 인해 전기적 상호작용이 더 강하게 이뤄질 수 있다.
또한, 제1 마그넷(410)이 위치하지 않은 다른 하나의 측면에는 마그넷(210) 및 코일(320) 중 어느 하나를 포함한 셔터 이동부(200)가 위치한다. 마그넷(210) 및 코일(320) 중 다른 하나는 셔터 고정부(350)에 포함되고, 셔터 이동부(200)와 대향하는 위치에 위치한다. 마그넷(210)과 코일(320) 사이는 다른 구성요소로 가로막히지 않고, 직접 마주보며 위치할 수 있다. 마그넷(210)과 코일(320)은 서로 반대로 바뀔 수 있다. 이러한 구성에서 마그넷(210)과 코일(320)이 마주보고 위치한 구조로 인해 전기적 상호작용이 더 강하게 이뤄질 수 있다. 본 발명은 마그넷(210)과 코일(320)의 위치로 한정되는 것은 아니다.
x축 캐리어(500)는 z축 캐리어(400)의 내부에 위치한다. x축 캐리어(500)는 L자 형태로 형성된다. x축 캐리어(500)의 중심부에는 렌즈 배럴이 통과하는 개구가 형성된다. x축 캐리어(500)는 y축 캐리어(600)와 z축 캐리어(400) 사이에 위치한다. z축 캐리어(400)의 측면 중 적어도 일부에 형성된 개구에 제2 마그넷(510)과 제2 코일(520)이 위치한다. 제2 마그넷(510)과 제2 코일(520)은 개구를 통해 z축 캐리어(400)의 측면에 가로막히지 않고, 직접 마주보며 위치할 수 있다. 제2 마그넷(510)과 제2 코일(520)의 마주보고 위치한 구조로 인해 전기적 상호작용이 더 강하게 이뤄질 수 있다.
y축 캐리어(600)는 z축 캐리어(400) 내부에서 x축 캐리어(500)의 상부에 위치한다. y축 캐리어(600)는 사각기둥 형태로 형성된다. y축 캐리어(600)의 중심부에는 렌즈 배럴이 통과하는 개구가 형성된다. y축 캐리어(600)의 적어도 일부는 z축 캐리어(400)의 바닥면과 직접 대향하고 있다. z축 캐리어(400)의 측면에 형성된 개구 중 제2 마그넷(510)과 제2 코일(520)이 위치한 측면을 제외한 측면에 제3 마그넷(610)과 제3 코일(620)이 위치한다. 제3 마그넷(610)과 제3 코일(620)은 개구를 통해 z축 캐리어(400)의 측면에 가로막히지 않고, 직접 마주보며 위치할 수 있다. 제3 마그넷(610)과 제3 코일(620)의 마주보고 위치한 구조로 인해 전기적 상호작용이 더 강하게 이뤄질 수 있다.
하우징(300)의 측면에 형성된 개구에 제1 내지 제3 마그넷(610) 및 제1 내지 제3 코일(620)이 위치한다. 구체적으로, z축 캐리어(400)에 형성된 제1 내지 제3 마그넷(410, 510, 610) 및 제1 내지 제3 코일(420, 520, 620)이 형성된 위치와 대응되는 위치에 하우징(300)의 개구가 형성된다. 하우징(300)의 측면에 형성된 개구를 통해 제1 내지 제3 마그넷(410, 510, 610) 및 제1 내지 제3 코일(420, 520, 620)은 하우징(300)의 측면에 가로막히지 않고 직접 마주보며 위치할 수 있다. 제1 내지 제3 마그넷(410, 510, 610) 및 제1 내지 제3 코일(420, 520, 620)이 마주보고 위치한 구조로 인해 전기적 상호작용이 더 강하게 이뤄질 수 있다.
이때, 제1 내지 제3 마그넷(410, 510, 610) 및 제1 내지 제3 코일(420, 520, 620)은 하우징(300)과 캐리어 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 결합되고 서로 대향하게 위치한다. 첨부한 도면에는 제1 내지 제3 코일(420, 520, 620)이 하우징(300)에 결합되고 제1 내지 제3 마그넷(410, 510, 610)은 캐리어에 결합되어 있으나, 본 발명의 스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈은 제1 내지 제3 코일(420, 520, 620)과 제1 내지 제3 마그넷(410, 510, 610)의 결합 위치로 한정되는 것은 아니다.
이를 통해 VCM 모듈은 원하는 축 방향으로 렌즈 배럴을 구동 시킬 수 있다. 렌즈 배럴을 z축 방향으로 구동 시킴으로써, AF(Auto Focus) 기능을 구현할 수 있고. x축 방향 및 y축 방향으로 구동 시킴으로써, OIS(Optical Image Stabilizer) 기능을 구현할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 일부분의 분해도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 z축 캐리어(400)의 개구가 형성되지 않은 다른 하나의 측면에는 셔터 잠금부(100)가 위치한다. z축 캐리어(400)의 셔터 잠금부(100)는 돌출부(110)를 포함한다. 돌출부(110)는 돌출된 기둥 형태로 형성된다. 셔터 잠금부(100)는 z축 캐리어(400)의 측면 중 대향하는 하우징(300)의 x축 또는 y축 방향으로 돌출되어 있다. 돌출되어 있는 셔터 잠금부(100)의 구조에 후술할 셔터 이동부(200)가 결합함으로써 z축 방향으로 이동할 수 있는 범위를 제한한다. 구체적으로, 셔터 잠금부(100)에 셔터 이동부(200)가 결합됨으로써 z축 캐리어(400)가 하우징(300)에 대해 z축 방향으로 움직일 수 없게 된다. 반면에, 셔터 잠금부(100)에 셔터 이동부(200)가 이격될때는 z축 캐리어(400)가 하우징(300)에 대해 z축 방향으로 움직일 수 있게 된다. 셔터 잠금부(100)에 셔터 이동부(200)가 결합 또는 이격하는 동작은 셔터 이동부(200)가 z축 캐리어(400)에 대해 움직일 때, 후술할 가이드부(221)가 형성된 범위만큼 이동한다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 일부분의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 셔터 이동부(200)는 하우징(300)과 z축 캐리어(400) 사이에 위치한다. 구체적으로, 코일(320)이 포함된 셔터 고정부(350)와 셔터 잠금부(100)가 형성된 z축 캐리어(400)의 사이에 위치한다. 셔터 이동부(200)는 z축 캐리어(400)에 대해 x축 또는 y축 방향으로 이동할 수 있다.
셔터 이동부(200)는 결합홈(222), 가이드부(221), 개구부(230), 마그넷(210) 및 셔터 볼 베어링(240)을 포함한다.
셔터 이동부(200)는 판형으로 형성되고 셔터 이동부(200)의 구성요소들이 위치할 수 있다. 셔터 이동부(200)는 결합홈(222)과 가이드부(221)를 포함한다. 셔터 이동부의 중심부에는 결합홈(222)이 형성될 수 있다. 셔터 이동부(200)의 모서리에는 x축 또는 y축 방향으로 긴 사각형 형태의 홈인 가이드부(221)가 형성될 수 있다. 가이드부(221)는 하우징(300)과 대향하는 면에 형성된다. 가이드부(221)에는 후술할 셔터 볼 베어링(240)이 위치할 수 있다. 가이드부(221)가 형성됨으로써, 셔터 볼 베어링(240)이 x축 또는 y축 방향으로 움직일 수 있는 변위를 제공한다. 셔터이동부의 중심부에는 내부로 함몰된 형태의 홈인 결합홈(222)이 형성될 수 있다. 결합홈(222)에는 후술할 마그넷(210)이 위치할 수 있다. 마그넷(210)과 코일(320)의 상호 작용으로 셔터 이동부(200)는 셔터 잠금부(100)에 결합되거나 이격될 수 있다. 첨부한 도면에는 함몰된 홈의 형태인 결합홈(222)에 마그넷(210)이 결합되어 있으나, 돌출된 형태의 결합홈(222)에 결합될 수도 있다. 또한, 첨부한 도면에는 결합홈(222)에 마그넷(210)이 결합되어 있으나, 코일(320)일 수도 있다. 본 발명은 결합홈(222)의 구조와 결합되는 마그넷(210)과 같은 구성요소로 한정되는 것은 아니다.
개구부(230)는 셔터 이동부(200)가 셔터 잠금부(100)와 인접하는 부분에 형성된다. 개구부(230)는 셔터 이동부(200)가 셔터 잠금부(100)와 인접하는 측면에서 x축 또는 y축 방향으로 연장된다. 개구부(230)는 돌출부(110)의 적어도 일부를 삽입할 수 있다. 구체적으로, 개구부(230)는 제3 마그넷(610) 및 제3 코일(620)이 있는 x축 또는 y축 방향으로 연장되고 이때 중심부가 비어 있는 형태이다. 따라서 셔터 잠금부(100)를 비어 있는 중심부의 홈에 결합할 수 있다.
마그넷(210)은 셔터 이동부(200)에 결합된다. 구체적으로, 셔터 이동부(200)의 중심부에 형성된 결합홈(222)에 결합될 수 있다. 마그넷(210)과 코일(320)의 상호작용으로 셔터 이동부(200)는 z축 캐리어(400)에 대해 x축 또는 y축 방향으로 이동할 수 있는 전자기적 힘을 받을 수 있다.
셔터 볼 베어링(240)은 셔터 이동부(200)에 포함된다. 셔터 볼 베어링(240)은 가이드부(221)에 적어도 일부가 수용된다. 구체적으로, 셔터 볼 베어링(240)은 셔터 이동부(200)와 하우징(300) 사이에 위치한다. 셔터 볼 베어링(240)은 가이드부(221)의 범위만큼 움직일 수 있다. 셔터 볼 베어링(240)이 가이드부(221)를 따라 움직임으로써, 셔터 이동부(200)는 z축 캐리어(400)에 대해 x축 또는 y축으로 구동할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 VMC 모듈의 off 상태 일부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 on 상태 일부분의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 모듈의 off 상태 일부분의 평면도이다
도 5 내지 도 6을 참조하면, VCM 모듈은 off 상태 일 때, z축 캐리어(400)에 형성된 셔터 잠금부(100)와 셔터 이동부(200)가 결합되어 있다. 셔터 잠금부(100)와 셔터 이동부(200)가 결합됨으로써, z축 캐리어(400)는 셔터 이동부(200)에 대해서 z축 방향으로 이동할 수 없는 상태가 된다. 구체적으로, 셔터 이동부(200)는 하우징(300)과 셔터 볼 베어링(240)을 통해 셔터 이동부(200)와 미세하게 이격된 상태로 결합되어 있다.
따라서, 하우징(300)과 셔터 이동부(200)가 결합되어 있고, z축 캐리어(400)는 셔터 잠금부(100)를 통해 셔터 이동부(200)와 결합되어 있어, z축 캐리어(400)가 z축 방향으로 이동 시 결합 되어있으므로 z축 방향으로 이동할 수 없다. 이때, 셔터 잠금부(100)는 자성체로 형성될 수 있다. 첨부한 도면에 따르면, 셔터 이동부(200)에 마그넷(210)이 형성된다. 따라서, 마그넷(210)과 자성체는 서로 인력이 작용하여 VCM 모듈이 off 상태 일때에도 결합을 유지할 수 있다. 그러나, 본 발명의 마그넷(210)과 코일(320)의 형성 위치 및 셔터 잠금부(100)의 자성체 여부로 한정되는 것은 아니다.
반면에, VCM 모듈이 on 상태 일 때, 셔터 잠금부(100)는 셔터 이동부(200)와 이격되어 있다. 셔터 잠금부(100)와 셔터 이동부(200)가 이격되어 있으므로, z축 캐리어(400)는 셔터 이동부(200)에 대해서 z축 방향으로 이동할 수 있는 상태가 된다. 셔터 이동부(200)는 하우징(300)과 셔터 볼 베어링(240)을 통해 셔터 이동부(200)와 미세하게 이격된 상태로 결합되어 있다.
따라서, 하우징(300)과 셔터 이동부(200)가 결합되어 있고, z축 캐리어(400)는 셔터 잠금부(100)와 이격되어 있어, z축 캐리어(400)가 z축 방향으로 이동할 수 있다. 첨부한 도면에 따르면, 셔터 이동부(200)에 마그넷(210)이 형성되고, 셔터 고정부(350)에 코일(320)이 형성된다. 따라서, 마그넷(210)과 자성체는 서로 척력이 작용하여 VCM 모듈이 on 상태 일때에도 결합을 해제할 수 있다. z축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있으므로, z축 캐리어(400)의 이동을 통해 VCM 모듈은 AF기능을 수행할 수 있게 된다.
VCM 모듈의 off 상태와 on 상태는 가이드부(221)를 통해 동작한다. 구체적으로, 코일(320)과 마그넷(210)의 상호작용으로 발생한 힘으로 인해 x축 또는 y축 방향으로 이동할 수 있다. 이동 시 셔터 볼 베어링(240)이 가이드부(221)를 따라 하우징(300)의 x축 또는 y축 방향 이동한다. 셔터 이동부(200)가 x축 또는 y축 방향으로 이동함으로써, 셔터 이동부(200)는 셔터 잠금부(100)와 결합될 수도 이격될 수도 있다. 셔터 볼 베어링(240)을 통해 셔터 이동부(200)와 하우징(300)은 미세하게 이격된 상태로 결합된다.
따라서, x축 또는 y축 방향 이동 시 하우징(300)과 셔터 이동부(200)는 대해 최소한의 마찰로 원활히 움직일 수 있다. 셔터 이동부(200)는 자성체로 형성되어, 코일(320)과 마그넷(210)의 상호작용으로 발생하는 힘을 증폭 또는 감쇠시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 셔터 이동부(200)는 하우징(300)과 z축 캐리어(400)의 사이에 위치한다. 하우징(300)과 z축 캐리어(400)가 형성하는 사이 공간은 셔터 이동부(200)의 넓이보다 x축 또는 y축 방향으로 넓게 형성된다. 따라서, 셔터 이동부(200)는 하우징(300)과 z축 캐리어(400)의 사이 공간에서 x축 또는 y축 방향으로 이동할 수 있는 변위를 가지며. 가이드부(221)가 형성된 홈의 범위만큼 x축 또는 y축 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 셔터 볼 베어링(240)을 통해 부드러운 이동이 가능하다.
VCM 모듈이 off 상태일때, 셔터 이동부(200)는 제3 마그넷(610) 및 제3 코일(620)이 위치한 방향으로 이동하여 위치한다. 구체적으로, 코일(320)은 전원이 공급되지 않았으므로 전자기적 힘이 발생되지 않고, 마그넷(210)의 자기적 힘만 발생함으로써. 셔터 잠금부(100)에 결합된다.
VCM 모듈이 on 상태일때, 셔터 이동부(200)는 제1 마그넷(410) 및 제1 코일(420)이 위치한 방향으로 이동하여 위치한다. 구체적으로, 코일(320)은 전원이 공급됨으로써, 전자기적 힘이 발생되고, 마그넷(210)의 자기적 힘과 상호작용하여 셔터 잠금부(100)에서 이격된다.
따라서, z축 캐리어(400)는 off 상태 일 때 셔터 이동부(200)와 셔터 잠금부(100)가 결합됨으로써, z축 캐리어(400)가 z축 방향으로는 동작할 수 없는 상태이다. 이때, 의도하지 않는 사고(낙하, 충돌 등)와 같은 상황에서 VCM 모듈에 충격이 가해지더라도, 결합되어 있는 구조로 인해 VCM 모듈 내부 볼 베어링의 z축 방향 충격을 최소화할 수 있다.
10: 커버
20: 연성회로기판
100: 셔터 잠금부
110: 돌출부
200: 셔터 이동부
210: 마그넷
221: 가이드부
222: 결합홈
230: 개구부
240: 셔터 볼 베어링
300: 하우징
320: 코일
350: 셔터 고정부
400: z축 캐리어
410: 제1 마그넷
420: 제1 코일
500: x축 캐리어
510: 제2 마그넷
520: 제2 코일
600: y축 캐리어
610: 제3 마그넷
620: 제3 코일

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 광학 렌즈가 z축을 광축으로 하여 배열된 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴의 일단과 대향되게 위치하는 이미지 센서;
    상기 렌즈 배럴을 수용하고, 상기 렌즈 배럴의 z축 방향의 전면을 노출시키는 렌즈 개구부가 형성된 하우징;
    상기 하우징의 내부에 수용되고, 상기 하우징에 대해서 z축 방향으로 이동할 수 있는 z축 캐리어;
    상기 z축 캐리어에 형성되는 셔터 잠금부;
    상기 하우징과 상기 z축 캐리어 사이에 위치하고, 마그넷 및 코일 중 어느 하나를 포함하는 셔터 이동부; 및
    상기 셔터 이동부와 대향되어 위치하고, 상기 마그넷 및 상기 코일 중 다른 하나를 포함하는 셔터 고정부를 포함하고,
    상기 셔터 이동부와 상기 셔터 고정부의 상호작용에 의해 상기 셔터 이동부가 x축 또는 y축 중 어느 하나의 방향으로 이동하여, 상기 셔터 잠금부와 상기 셔터 이동부가 결합되어, 상기 z축 캐리어가 z축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 셔터 잠금부는 적어도 하나의 돌출부를 더 포함하고,
    상기 셔터 이동부는 상기 돌출부의 적어도 일부가 삽입되는 개구부를 더 포함하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 어느 하나는 마그넷이고,
    상기 다른 하나는 코일인
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 셔터 잠금부는 자성체로 형성되고,
    상기 마그넷과 상기 자성체는 서로 인력이 작용하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 셔터 이동부는
    상기 하우징과 대향하는 면에 형성된 가이드부; 및
    적어도 일부가 상기 가이드부에 수용되고, 상기 셔터 이동부와 상기 하우징 사이에 위치하는 셔터 볼 베어링을 더 포함하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 셔터 고정부는 상기 하우징의 내측면에 결합되는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 z축 캐리어 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 결합되고, 서로 대향하게 위치하는 제1 마그넷 및 제1 코일을 포함하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서가 비활성화되면 상기 셔터 이동부가 x축 또는 y축 중 어느 하나의 방향으로 이동하여, 상기 셔터 잠금부와 상기 셔터 이동부가 결합되어, 상기 z축 캐리어가 z축 방향으로 이동하는 것 방지하고,
    상기 이미지 센서가 활성화되면 상기 셔터 잠금부와 상기 셔터 이동부의 결합이 해제되어, 상기 z축 캐리어가 z축 방향으로 이동 가능하게 되는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 z축 캐리어 내부에 수용되고, 상기 z축 캐리어에 대해서 x축 방향으로 이동할 수 있는 x축 캐리어 - x축과 z축은 서로 직교함 -;를 포함하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 z축 캐리어의 내부에 위치하고, 적어도 일부가 상기 x축 캐리어의 상부에 위치하고, 상기 x축 캐리어에 대해서 y축 방향으로 이동할 수 있는 y축 캐리어 - y축과 z축, x축은 서로 직교함 -를 포함하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 y축 캐리어 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 결합되고, 서로 대향하게 위치하는 제2 마그넷 및 제2 코일을 포함하고 상기 x축 캐리어와 상기 y축 캐리어가 함께 z축 캐리어에 대해 x축 방향으로 이동하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 y축 캐리어 중 어느 하나와 다른 하나에 각각 결합되고 서로 대향하게 위치하는 제3 마그넷 및 제3 코일을 포함하고 상기 y축 캐리어는 상기 x축 캐리어에 대해 y축 방향으로 이동하는
    스토퍼 셔터가 구비된 VCM 모듈.
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대한민국 공개특허 제10-2020-0020754호(공개일자: 2020년02월26일, 발명의 명칭: 웨어러블 보이스 코일 모터(voice coil motor)

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