KR101781406B1 - 카메라 모듈의 볼 가이드 구조 - Google Patents

카메라 모듈의 볼 가이드 구조 Download PDF

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손원민
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Abstract

본 발명은 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 관한 것으로, 상기 카메라 모듈은, 내부에 공간이 형성되고, 하부가 관통된 커버와 상기 커버의 내측에 위치하고, 내부에 렌즈를 장착하는 캐리어, 상기 캐리어와 상기 커버의 사이에 위치하는 다수의 볼과 상기 커버의 내부에 장착되고, 상기 다수의 볼과 마주하는 곳에 위치하는 요크 마그네트와 상기 다수의 볼의 중간에 위치하고, 상기 요크 마그네트와 마주하는 요크를 포함하여 이루어지며, 상기 캐리어에는 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 다수의 캐리어 돌출부가 형성되고, 상기 커버에는 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 커버 돌출부가 형성되며, 상기 캐리어 돌출부와 상기 커버 돌출부를 이용해 상기 다수의 볼이 개별로 내부에 위치하는 공간이 형성되고, 상기 요크와 상기 마그네트의 사이에서 발생하는 인력을 이용해 상기 캐리어를 상기 커버를 향한 방향으로 이동시켜 상기 볼의 구속력을 높여 렌즈가 광축을 기준으로 상하 구동 시에 카메라 모듈의 흔들림을 감소시켜 제품의 품질을 향상시키며, 다수의 볼이 각각의 공간에 개별로 위치함에 따라 제품의 크기를 소형화시키는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 모듈의 볼 가이드 구조{BALL GUIDE STRUCTURE OF CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 관한 것으로, 특히 휴대단말기 등에 장착되는 소형 카메라에서 자동으로 초점을 조절하기 위해 렌즈가 내장된 캐리어의 광축 방향 이동을 원활하게 하는 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 모듈에서 자동으로 초점을 조절하기 위해서 내부에 렌즈가 장착된 렌즈 캐리어를 광축 방향으로 이동시키는 것이 필요하다. 따라서 렌즈 캐리어가 광축 방향 이동할 때에 간섭이 발생 되지 않는 원활한 이동을 위해 다수의 볼을 사용한다. 이러한 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈이 대한민국등록특허공보 제10-1535548호(이하, 인용발명)에 기재되어 있다.
도 1을 참조하면 인용발명에 따른 카메라 렌즈 모듈(10)은 외형은 상부 케이스(11)로 덮어지고, 4개의 모서리 영역(111-114)이 구비된다. 상기 상부 케이스(11)의 내부에는 렌즈를 구비한 렌즈 배럴(13)과, 상기 렌즈 배럴(13)을 내부에 수용하여 함께 광축을 따라서 이동하는 렌즈 캐리어(14)가 위치한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 원통형으로, 상기 렌즈 캐리어(14)에 완전히 수용된 상태로 AF 구동부에 의해 광축을 따라서 이동하며 렌즈 초점을 조절한다. 상기 렌즈 캐리어(14)는 내부에 상기 렌즈 배럴(13)이 완전히 수용되고, 외주면에 평탄한 직사각형의 자석 장착홈이 구비된다. 상기 렌즈 캐리어(14)는 한 쌍의 가이드 장치에 의해 광축을 따라서 가이드된다. 상기 한 쌍의 가이드 장치는 공지된 가이드부(g1,g2)와 볼 베어링(b1,b2)을 각각 포함한다. 상기 렌즈 배럴(13)은 상기 렌즈 캐리어와 분리 및 결합 가능한 구조 또는 일체형 구조로 형성될 수 있다.
이러한 인용발명의 경우 가이드부를 이용해 볼 베어링을 구속하는데, 이는 가이드부의 공차에 따라 볼 베어링과 가이드부 사이의 공간이 발생해 상기 렌즈 캐리어가 뒤틀리는 현상이 발생할 수 있고, 가이드부의 형성을 위해 카메라 모듈의 크기가 커지는 단점이 있으며, 일면에만 장착되는 가이드부 만으로 볼 베어링을 구속하는데에는 한계가 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조로 볼의 구속이 가능하며, 제품의 소형화가 가능한 구조를 제안하는데 그 목적이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은,카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 있어서, 상기 카메라 모듈은, 내부에 공간이 형성되고, 하부가 관통된 커버; 상기 커버의 내측에 위치하고, 내부에 렌즈를 장착하는 캐리어; 상기 캐리어와 상기 커버의 사이에 위치하는 다수의 볼; 상기 커버의 내부에 장착되고, 상기 다수의 볼과 마주하는 곳에 위치하는 요크 마그네트; 상기 다수의 볼의 중간에 위치하고, 상기 요크 마그네트와 마주하는 요크;를 포함하여 이루어지며, 상기 캐리어에는, 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 다수의 캐리어 돌출부;가 형성되고, 상기 커버에는, 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 커버 돌출부;가 형성되어, 상기 캐리어 돌출부와 상기 커버 돌출부를 이용해 상기 다수의 볼이 개별로 내부에 위치하는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 요크와 상기 마그네트의 사이에서 발생하는 인력을 이용해 상기 볼의 구속력을 높이는 것을 특징으로 한다.
상기 볼은 4개가 형성되고, 상기 4개의 볼은 2개씩 상하로 교차하여 위치하며, 상기 캐리어 돌출부는, 상기 상측의 2개의 볼의 사이에서 공간을 분리하는 캐리어 상부 돌출부;와, 상기 상측의 2개의 볼의 하측에 위치하고 상기 하측의 2개의 볼의 일측에 위치하는 제1캐리어 하부 돌출부; 및 제2캐리어 하부 돌출부; 상기 상측의 2개의 볼의 일측과, 하측의 2개의 볼의 상측과 타측에 위치하는 제1캐리어 측부돌출부; 및 제2캐리어 측부돌출부;로 이루어지며, 상기 캐리어 돌출부를 이용해 상기 4개의 볼이 개별로 내부에 위치하는 4개의 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1캐리어 측부돌출부 및 제2캐리어 측부돌출부는, 상기 상측의 2개의 볼의 일측과, 하측의 2개의 볼의 상측과 타측에 위치하기 위해 하방을 향해 직선으로 이어지다가 직각으로 두 차례 꺾이는 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 커버와 캐리어를 볼 가이드로 활용하여 카메라 모듈의 크기를 최소화하며, 마그네트와 요크의 자성을 이용해 볼을 가이드하여 구속력을 높여 렌즈가 광축 기준으로 상하 구동 시에 볼에 의하여 흔들림이 감소되어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 인용발명을 나타내는 분해도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 광축을 따라서 순차적으로 나타내는 볼 가이드 구조의 일방향 분리 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 광축을 따라서 순차적으로 나타내는 볼 가이드 구조의 타방향 분리 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 부분도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 일방향 절단도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 볼 가이드 구조의 구속 구조 및 방향을 나타내는 타방향 절단도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈(200)의 외형은 커버(210)와 베이스(220)의 결합으로 이루어지며, 커버(210)와 베이스(220)의 내부에 형성되는 공간에는 캐리어(240)와 스프링(230)을 포함한 다수의 부품이 장착되고, 베이스(220)의 하측으로 접촉부(250)의 일부가 노출된다. 또한, 카메라 모듈(200)에는 상측에서 하측을 향해 원통형으로 관통된 관통구(200-1)가 형성되며, 관통구(200-1)에는 렌즈(미도시)가 위치하게 된다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 커버(210)는 사각 기둥의 형태를 가지고, 하방이 개방되고 내부에 공간이 형성되며, 상방에서 하방을 향해 다각형의 모양으로 관통된 관통구가 형성된다. 또한, 커버(210)의 4개의 측면에는 후술할 베이스(220)의 돌출부와 맞닿는 제1커버 도피부(211)가 형성되고, 4개의 모서리 중 1개의 모서리에 대각선과 평행하게 내부를 향해 돌출된 커버 돌출부(212)가 형성되며, 커버 돌출부(212)에는 후술할 요크 마그네트(206)를 내부에 장착하기 위한 제2커버 도피부(213)가 형성된다.
커버(210)의 내부에는 스프링(230)이 위치하여 캐리어(240)가 광축을 따라 상하로 이동할 때에 탄성을 제공하고, 스프링(230)의 내측에 형성되는 4개의 제1스프링 관통구(231)와 스프링(230)의 외부에 형성되는 4개의 제2스프링 관통구(232)를 이용해 다른 부품과 결합시킨다.
스프링(230)의 하측에는 캐리어(240)가 위치하고, 캐리어(240)는 내부에 상방에서 하방을 향해 관통된 원형의 관통구를 가지며 이곳에 렌즈가 고정된다. 캐리어(240)는 4개의 모서리를 가지며, 4개 중 3개의 모서리에는 외측면을 향해 돌출된 형태의 캐리어 날개부(242)가 형성된다. 캐리어(240)의 상면에는 상기 스프링(230)의 제1스프링 관통구(231)와 결합되는 캐리어 결합돌기(241)가 형성된다. 또한 캐리어 날개부(242)가 형성되지 않은 나머지 한 개의 모서리에는 다수의 볼(201)이 내부에 포함되는 공간을 형성하기 위한 돌출부가 좌우로 대칭되게 형성되며 그 중심에는 자성을 가진 요크(205)가 위치하기 위해 일부가 도피된 캐리어 도피부(243)가 형성된다. 다수의 볼(201)과 요크(205)가 장착되는 캐리어(240)의 일측부는 커버(210)의 커버 돌출부(212)와 마주하게 되고, 커버 돌출부(212)가 다수의 볼(201)과 각각 맞닿아 공간을 제한하게 된다.
캐리어(240)의 하측에는 마그네트(202)와 플레이트(203), 코일(204)이 위치하며, 캐리어(240)와 베이스(220)의 사이에서 위치 고정된다. 마그네트(202)와 플레이트(203), 코일(204)은 대각으로 마주하는 2개의 모서리에 각각 위치하고, 다른 한 개의 모서리에는 요크 마그네트(206)가 위치한다. 마그네트(202)의 하측에 플레이트(203)가 장착되고 코일(204)은 마그네트(202)와 플레이트(203)를 감싸는 형태를 갖는다. 마그네트(202)와 플레이트(203) 및 코일(204)은 캐리어(240)의 측면에 돌출된 세 개의 캐리어 날개부(242) 중 대각으로 마주하는 두 개의 캐리어 날개부(242)의 하측에 위치하고, 커버(210)의 제2커버 도피부(213)에 장착되는 요크 마그네트(206)는, 캐리어(240)의 캐리어 도피부(243)에 장착되는 요크(205)와 마주하는 곳에 위치하여 요크 마그네트(206)와 요크(205) 간의 인력을 발생시킨다.
마그네트(202)와 플레이트(203) 및 코일(204)의 하측에는 내부로 전기를 인가하기 위해 일부가 외부로 노출되는 접촉부(250)가 위치하고, 접촉부(250)는 제1접촉부(251), 제2접촉부(252) 그리고 제3접촉부(253)로 나뉘어 진다. 제2접촉부(252)와 제3접촉부(253)에는 하측을 향해 직각으로 꺾여져 일부가 카메라 모듈(200)의 외부로 노출되는 접촉부 꺾임부(255)가 형성되며, 접촉부(250)의 장착을 위해 6개의 접촉부 관통구(254)가 형성된다.
베이스(220)는 내부에 상방에서 하방을 향해 관통된 관통구를 가지고, 사각기둥의 형태를 가지며, 하측면의 네 개의 모서리에서 하방을 향해 돌출된 두 개의 제1베이스 하부 돌출부(221)와 두 개의 제2베이스 하부 돌출부(222)를 가지며, 제2베이스 하부 돌출부에는 상기 접촉부(250)의 접촉부 꺾임부(255)가 외부로 노출되기 위해 도피된 공간이 마련된다. 베이스(220)의 상면의 네 개의 변에는 각각 상측을 향해 돌출된 네 개의 베이스 상부 돌출부(223)가 형성된다. 베이스 상부 돌출부(223)는 사각형의 모양으로 상부를 향해 1차로 돌출되고 1차로 돌출된 부분의 상면에서 일부가 상부로 2차로 돌출되는 형태를 가진다. 베이스 상부 돌출부(223)의 2차로 돌출된 부분의 상면에는 각각 제1베이스 결합돌기(224)가 형성되어 스프링(230)의 제2스프링 관통구(232)와 결합되며, 베이스(220)의 상면에는 다수의 제2베이스 결합돌기(225)가 형성되어 접촉부(250)의 접촉부 관통구(254)와 결합된다. 베이스 상부 돌출부(223)는 커버(210)의 제1커버 도피부(211)와 맞닿는다.
도 7에는 캐리어(240)의 4개의 볼(201)이 장착되는 부분이 자세히 나와있다. 4개의 볼(201)은 캐리어(240)의 측면에 위치하여 캐리어(240)의 측면과 커버(210)의 측면의 사이에 위치하며, 2개는 측면 중 상측에 2개는 측면 중 하측에 각각 상하로 교차하도록 위치한다. 캐리어(240)에는 상측의 2개의 볼(201)의 사이에서 공간을 분리하는 캐리어 상부 돌출부(244)가 형성되며, 캐리어 상부 돌출부(244)에 캐리어 도피부(243)가 형성되어 요크(205)가 장착된다. 상측의 2개의 볼(201)의 하부에는 각각 제1캐리어 하부 돌출부(247)와 제2캐리어 하부 돌출부(248)가 형성되며, 제1캐리어 하부 돌출부(247)와 제2캐리어 하부 돌출부(248)의 측면에는 하측에 장착되는 2개의 볼(201)이 각각 위치한다. 또한, 상측의 2개의 볼(201)과 하측의 2개의 볼(201)의 양쪽 측면에는 볼(201)이 내부에 위치하는 공간을 제공하기 위한 제1캐리어 측부돌출부(245) 및 제2캐리어 측부돌출부(246)가 형성된다. 제1캐리어 측부돌출부(245) 및 제2캐리어 측부돌출부(246)는 상측 2개의 볼(201)의 일측면 뿐만 아니라 하측 2개의 볼(201)의 상면 및 일측면을 모두 제한하기 위해 하방을 향해 직선으로 이어지다가 직각으로 두 차례 꺾이는 형상을 가진다. 따라서, 상측의 2개의 볼(201)은 캐리어 상부 돌출부(244)와 제1캐리어 측부돌출부(245) 및 제2캐리어 측부돌출부(246)를 이용해 측면부로의 이동이 제한되고 제1캐리어 하부 돌출부(247)와 제2캐리어 하부 돌출부(248)를 이용해 하측으로의 이동이 제한된다. 또한, 하측의 2개의 볼(201)은 제1캐리어 하부 돌출부(247)와 제2캐리어 하부 돌출부(248)를 이용해 일측면으로의 이동 제한되고, 제1캐리어 측부돌출부(245) 및 제2캐리어 측부돌출부(246)를 이용해 상측면으로의 이동 및 일측면으로의 이동이 제한된다. 즉, 캐리어 상부 돌출부(244)와 제1캐리어 측부돌출부(245) 및 제2캐리어 측부돌출부(246), 제1캐리어 하부 돌출부(247)와 제2캐리어 하부 돌출부(248)를 이용해 4개의 볼(201)이 내부에 각각 위치하도록 4개의 공간이 마련된다. 따라서 4개의 볼(201)이 개별로 위치하기 때문에 제품의 크기가 소형화되는 효과가 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 요크 마그네트(206)와 요크(205)는 마주하는 곳에 위치하여 요크 마그네트(206)와 요크(205)간의 인력이 발생하여 캐리어(240)를 커버(210)를 향한 방향으로 이동시킨다. 따라서 다수의 볼(201)은 커버(210)의 커버 돌출부(212)와 맞닿아 이동이 제한되게 되어 다수의 볼(201)을 구속하는 구속력이 더욱 높아지게 된다. 따라서, 렌즈가 광축을 기준으로 상하 구동시에 다수의 볼(201)에 의하여 흔들림이 감소되고, 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에서는 4개의 볼(201)과 2개의 마그네트(202), 플레이트(203), 코일(204) 그리고 1개의 요크(205)와 요크 마그네트(206)를 제안하였으나 필요에 따라 그 개수 및 위치를 조절할 수 있으며, 각각 부품의 결합을 위한 다수의 결합 돌기 및 관통구의 개수 및 위치 또한 필요에 따라 조절할 수 있다. 또한, 각 부품의 형상 및 결합 구조는 필요에 따라 변경할 수 있다.
본 발명인 카메라 모듈의 볼 가이드 구조는 전술한 실시예에 국한하지않고, 본 발명의 청구범위에 기재된 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
200 : 카메라 모듈, 200-1 : 관통구, 201 : 볼,
202 : 마그네트, 203 : 플레이트, 204 : 코일,
205 : 요크, 206 : 요크 마그네트, 210 : 커버,
211 :제1커버 도피부, 212 : 커버 돌출부, 213 : 제2커버 도피부,
220 : 베이스, 221 : 제1베이스 하부 돌출부,
222 : 제2베이스 하부 돌출부, 223 : 베이스 상부 돌출부,
224 : 제1베이스 결합돌기, 225 : 제2베이스 결합돌기,
230 : 스프링, 231 : 제1스프링 관통구,
232 : 제2스프링 관통구, 240 : 캐리어, 240 : 캐리어
241 : 캐리어 결합돌기, 242 : 캐리어 날개부, 243 : 캐리어 도피부,
244 : 캐리어 상부 돌출부, 245 : 제1캐리어 측부돌출부,
246 : 제2캐리어 측부돌출부, 247 : 제1캐리어 하부돌출부,
248 : 제2캐리어 하부돌출부, 250 : 접촉부,
251 : 제1접촉부, 252 : 제2접촉부, 253 : 제3접촉부,
254 : 접촉부 관통구, 255 : 접촉부 꺾임부.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 카메라 모듈의 볼 가이드 구조에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    내부에 공간이 형성되고, 하부가 관통된 커버;
    상기 커버의 내측에 위치하고, 내부에 렌즈를 장착하는 캐리어;
    상기 캐리어와 상기 커버의 사이에 위치하는 다수의 볼;
    상기 커버의 내부에 장착되고, 상기 다수의 볼과 마주하는 곳에 위치하는 요크 마그네트;
    상기 다수의 볼의 중간에 위치하고, 상기 요크 마그네트와 마주하는 요크;를 포함하여 이루어지며,
    상기 캐리어에는, 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 다수의 캐리어 돌출부;가 형성되고,
    상기 커버에는, 상기 볼을 구속하기 위해 상기 볼을 향한 방향으로 돌출된 커버 돌출부;가 형성되어,
    상기 캐리어 돌출부와 상기 커버 돌출부를 이용해 상기 다수의 볼이 개별로 내부에 위치하는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 요크와 상기 요크 마그네트의 사이에서 발생하는 인력을 이용해 상기 볼의 구속력을 높이고,
    상기 볼은 4개가 형성되고, 상기 4개의 볼은 2개씩 상하로 교차하여 위치하며,
    상기 캐리어 돌출부는,
    상기 상측의 2개의 볼의 사이에서 공간을 분리하는 캐리어 상부 돌출부;와,
    상기 상측의 2개의 볼의 하측에 위치하고 상기 하측의 2개의 볼의 일측에 위치하는 제1캐리어 하부 돌출부; 및 제2캐리어 하부 돌출부;
    상기 상측의 2개의 볼의 일측과, 하측의 2개의 볼의 상측과 타측에 위치하는 제1캐리어 측부돌출부; 및 제2캐리어 측부돌출부;로 이루어지며,
    상기 캐리어 돌출부를 이용해 상기 4개의 볼이 개별로 내부에 위치하는 4개의 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 볼 가이드 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1캐리어 측부돌출부 및 제2캐리어 측부돌출부는,
    상기 상측의 2개의 볼의 일측과, 하측의 2개의 볼의 상측과 타측에 위치하기 위해 하방을 향해 직선으로 이어지다가 직각으로 두 차례 꺾이는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 볼 가이드 구조.
KR1020160077709A 2016-06-22 2016-06-22 카메라 모듈의 볼 가이드 구조 KR101781406B1 (ko)

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