KR102171368B1

KR102171368B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR102171368B1
Application number: KR1020140001802A
Authority: KR
Inventors: 박상옥; 이성민
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2020-10-29
Also published as: KR20150081870A

Abstract

본 실시예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상측에 배치되며, 상부 및 하부 탄성부재의 일단이 각각 상부면 및 하부면에 연결되는 보빈; 상기 인쇄회로기판 상측에 배치되며, 내부 공간부에 상기 보빈이 설치되는 하우징 부재; 및 상기 하우징 부재의 내측 공간부에 설치되며, 내측면에 상기 상부 탄성부재가 고정되고, 상기 상부 탄성부재의 고정위치 부근에 단차부가 형성되어 상부 탄성부재가 움직일 수 있는 공간부를 형성하는 스페이서 부재;를 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈 {Camera module}

본 실시예는 카메라 모듈에 관한 것이다.

카메라 모듈은 이미지 센서와 전기적 신호를 전달하는 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 이미지 센서에 적외선 영역의 빛을 차단하는 적외선 차단필터 및 상기 이미지 센서에 화상을 전달하는 적어도 한 장 이상의 렌즈들로 구성되는 광학계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광학계에는 오토 포커싱 기능과 손떨림 보정 기능을 수행할 수 있는 액츄에이터 모듈이 설치될 수도 있다.

액츄에이터 모듈은 다양하게 구성할 수 있는데, 보이스 코일유닛 모터를 일반적으로 많이 사용한다. 보이스 코일유닛 모터는 홀더부재에 고정된 마그네트와 렌즈배럴 측에 왕복 이동 가능하게 설치되는 보빈의 외주면에 권선된 코일유닛의 전자기적 상호 작용에 의해 동작하여 오토 포커싱 기능을 수행할 수 있다. 이와 같은 보이스 코일 모터 방식의 액츄에이터 모듈은 상하 이동하는 보빈이 하부 및 상부 탄성부재에 의해 탄력 지지되면서 광축에 평행한 방향으로 왕복 이동될 수 있다.

그런데, 기존의 보이스 코일 모터는 복수 매의 렌즈를 포함한 보빈이 한쪽 방향으로만 구동되어 오토 포커싱 기능을 수행한다. 즉, 전원을 인가하면, 초기 위치에서 보빈이 상측으로 이동하여 포커싱 동작을 수행한 후, 반대 방향 이동 시에는 전원을 차단하여, 보빈의 자중과 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 원위치하는 구성이다. 그런데, 보다 정밀한 포커싱 제어를 수행할 수 있는 양방향 구동 액츄에이터의 경우, 보빈이 공중에 떠 있는 위치가 초기위치로 구성되어, 기존의 카메라 모듈 구조를 그대로 이용할 경우, 상대적으로 보빈의 스트로크가 크기 때문에 인접 부품들 간의 간섭을 해소할 수 있는 구조 변경이 필요하다.

본 실시예는 양방향 구동되는 액츄에이터를 이용하여 부품수를 절감할 수 있도록 구조가 개선된 카메라 모듈을 제공한다.

상기 스페이서 부재는 사출 성형이 가능한 수지 재질 및 금속재질 중 어느 하나일 수 있다.

상기 스페이서 부재는 상기 상부 탄성부재가 조립된 후 상기 하우징 부재에 결합될 수 있다.

상기 스페이서 부재는 상기 하우징 부재를 바라보는 내측면에는 상기 상부 탄성부재가 결합되는 지지돌기;를 포함할 수 있다.

상기 상부 탄성부재는 상기 지지돌기와 대응되는 형상의 관통공;을 더 포함할 수 있다.

상기 지지돌기와 관통공의 결합 위치에 접착 및 용접 중 어느 하나의 방법으로 형성된 결합부가 형성될 수 있다.

상기 지지돌기와 관통공은 결합 방향에 수직한 방향의 단면이 원형일 수 있다.

상기 상부 탄성부재는 상기 스페이서 부재 측에 고정되는 상기 관통공이 형성되는 제 1 고정부; 상기 보빈 측에 고정되는 제 2 고정부; 및 상기 제 1 고정부와 제 2 고정부를 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.

상기 지지돌기는 상기 보빈의 상승 및 하강 스트로크 거리 보다 길게 형성될 수 있다.

상기 지지돌기는 상기 스페이서 부재의 내측면 상측의 네 모서리 부분에 돌출 형성될 수 있다.

상기 지지돌기는 평면의 형상이 원형, 사각형, 삼각형 중 어느 하나일 수 있다.

상기 지지돌기는 상기 스페이서 부재의 측벽과 연결되는 모서리 부분에서 일정 거리 이격 될 수 있다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈은 상기 인쇄회로기판 상측에 배치되는 베이스;를 포함할 수 있다.

상기 보빈은 내부에 적어도 하나의 렌즈가 설치되는 렌즈배럴을 포함할 수 있다.

상기 하우징 부재는 강자성체(Ferromagnetic body)로 형성되며, 상기 베이스와 결합되어 카메라 모듈의 외관을 형성할 수 있다.

상기 보빈의 외주면에 삽입 결합되는 링 형상의 코일블록을 더 포함할 수 있다.

하우징 부재의 내측 공간부에 스페이서를 설치하므로, 카메라 모듈의 높이를 낮출 수 있어 제품 소형화를 달성할 수 있다.

또한, 스페이서에 일체로 형성된 지지돌기에 먼저 상부 탄성부재를 결합한 후에 하우징 부재를 결합하여 마그네트를 설치하고, 다른 부품들의 조립을 수행하므로, 조립성이 향상될 수 있다.

또한, 스페이서는 보빈의 스트로크 거리 보다 길게 형성되므로, 보빈의 상하 이동 시에도 다른 부품들과 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도,
도 2는 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 스페이서 부재와 상부 탄성부재의 분해 사시도,
도 3은 도 2의 조립상태를 도시한 사시도, 그리고,
도 4 내지 도 6은 본 실시예에 따른 카메라 모듈의 상부 탄성부재의 움직임을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 카메라 모듈은 인쇄회로기판(10), 베이스(20), 보빈(40), 하우징 부재(50)를 포함할 수 있으며, 상기 하우징 부재(50) 내측에는 스페이서 부재(60)를 포함할 수 있다.

인쇄회로기판(10)은 이미지 센서(11)가 실장 되며, 카메라 모듈의 바닥면을 형성할 수 있다.

베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)와 대응되는 위치에 적외선 차단 필터(25)가 설치될 수 있으며, 상기 하우징 부재(50)와 결합될 수 있다. 또한, 상기 하우징 부재(50)의 하측을 지지할 수 있다. 상기 베이스(20)에는 상기 인쇄회로기판(10)과의 통전을 위해 별도의 터미널 부재가 설치될 수도 있고, 표면 전극 등을 이용하여 터미널을 일체로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 상기 베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)를 보호하는 센서홀더 기능을 할 수 있으며, 이 경우, 상기 베이스(20)의 측면을 따라 하측 방향으로 돌출부가 형성될 수도 있다. 그러나 이는 필수적인 구성은 아니며, 도시하지는 않았지만, 별도의 센서홀더가 베이스(20)의 하부에 배치되어 그 역할을 수행하도록 구성할 수도 있다.

마그네트(33)는 후술할 하우징 부재(50)에 직접 고정될 수도 있다, 이처럼 마그네트(33)가 하우징 부재(50)에 직접 고정될 경우, 마그네트(33)는 하우징 부재(50)의 측면 또는 모서리에 직접 본딩 고정될 수도 있다. 또한, 마그네트(33)의 상측면은 상부 탄성부재(44)의 제 1 고정부(44a)와 접촉할 수 있다. 상기 하우징 부재(50)의 재질이 금속으로 형성될 경우 마그네트(33)와 면접하는 하우징 부재(50)의 면이 많으면 자기장을 차폐하는데 효과적일 수 있다. 또한, 마그네트(33)는 적어도 두 면 이상이 하우징 부재(50)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 평면상에 보았을 때 마그네트(33)의 형상이 사다리꼴 형상일 경우, 마그네트(33)는 상기 하우징 부재(50)의 내측면과 적어도 3측면 이상 접촉할 수 있다. 또한, 실시예는 마그네트(33)가 하우징 부재(50)의 4개의 모서리에 배치되고 있으나. 하우징의 4개의 내측면에 배치될 수 있다.

또한, 상기 하부 탄성부재(45)는 베이스(20) 및/또는 하우징 부재(50)에 의해 지지될 수 있으며, 상부 탄성부재(44)는 스페이서 부재(60)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 상기 상부 탄성부재(44)는 상기 스페이서 부재(60)에 형성된 지지돌기(110)에 결합될 수 있고, 상기 하부 탄성부재(45)는 상기 하우징 부재(50)와 베이스(20) 사이에 개재될 수 있다.

보빈(40)은 상기 하우징 부재(50)의 내부 공간에 광축에 대해 평행한 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 보빈(40)은 상기 마그네트(33)와 전자기적 상호 작용이 가능하도록 외주면에 코일유닛(43)이 설치될 수 있다.

상기 보빈(40)은 내부에 적어도 하나의 렌즈(42a)가 설치되는 렌즈배럴(42)을 포함할 수 있는데, 상기 렌즈배럴(42)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 보빈(40)의 내부에 나사 결합 가능하도록 형성될 수도 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 도시하지는 않았으나 상기 렌즈배럴(42)이 상기 보빈(40)의 안쪽에 나사결합 이외의 방법으로 직접 고정되거나, 렌즈배럴(42) 없이 상기 한 장 이상의 렌즈(42a)가 보빈과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 상기 렌즈(42a)는 한 장으로 구성될 수도 있고, 2개 또는 그 이상의 렌즈들이 광학계를 형성하도록 구성할 수도 있다.

상기 보빈(40)은 상부 및 하부에 각각 상기한 상부 및 하부 탄성부재(44)(45)가 설치될 수 있다. 상부 탄성부재(44)는 일단은 보빈(40)과 연결되고, 타단은 상기 하우징 부재(50)의 내측에 배치되는 스페이서 부재(60)에 결합된 후에 상기 하우징 부재(50)의 내측 공간부에 조립될 수 있다. 하부 탄성부재(45)는 일단은 보빈(40)과 연결되고, 타단은 상기 베이스(20)의 상부면과 결합될 수 있다. 이를 위해, 하측에는 하부 탄성부재(45) 결합을 위한 돌기(35a)가 형성되고, 상기 하부 탄성부재(45)의 대응되는 위치에는 돌기 수용공(45a)이 형성되어 이들의 결합으로 하부 탄성부재(45)가 고정될 수 있다.

상부 탄성부재(44)는 도 2에 도시된 바와 같이, 스페이서 부재(60)측과 연결되는 제 1 고정부(44a)와 보빈(40)과 연결되는 제 2 고정부(44c) 및 제 1 고정부(44a)와 제 2 고정부(44c)를 연결하는 연결부(44b)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 연결부(44b)는 일정 형상의 패턴을 가지도록 형성되어 이 부분의 움직임을 통해 보빈(40)이 상하로 이동할 수 있다. 또한, 상기 연결부(44b)는 후술할 스페이서 부재(60)의 단차부(110a)와 간섭되지 않도록 배치될 수 있다. 연결부(44b)는 상부 탄성부재(44)의 탄성 복원 역할을 수행할 수 있다.

한편, 상기 연결부(44b)는 도 4에 도시된 바와 같이, 단차부(110a)의 시작점부터 시작될 수 있으며, 이와 같은 구성을 통해 보빈(40)의 상하 움직임 중에 스페이서 부재(60)와 연결부(44b)가 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 또는 상기 연결부(44b)는 상기 단차부(110a)의 시작점과 일정 거리 이격 배치되는 것도 가능하다.

또한, 상부 탄성부재(44)는 보빈(40)의 상하 움직임 중에 스페이서 부재(60)와 마그네트(33)와의 간섭이 방지되도록, 상기 하우징 부재(50)에 결합되는 상기 스페이서 부재(60)의 내측면의 상부면과 일정 거리 이격 되도록 설치될 수 있다. 또한, 상부 탄성부재의 연결부(44b)는 마그네트와 수평방향으로 이격 되어 위치할 수 있다. 상부 탄성부재(44)의 연결부(44b)는 마그네트와 수직방향으로 이격 되어 위치할 수 있다. 상부 탄성부재의 연결부(44b)는 마그네트(33)와 대각선방향으로 이격 되어 위치할 수 있다. 여기서 대각선방향은 수평방향에 대한 대각선방향과 수직방향에 대한 대각선방향을 포함할 수 있다.

한편, 제 1 고정부(44a)는 제 2 고정부(44c)보다 길게 형성될 수 있으며, 연결부(44b)는 길이 방향으로 상호 소정 거리 이격 된 적어도 2쌍이 대각 방향으로 배치될 수 있다. 이때, 상기 연결부(44b)는 일정 형상의 패턴을 가지도록 형성되어 이 부분의 움직임을 통해 보빈(40)이 지지될 수 있다. 본 실시예에 따르면 상기 연결부(44b)는 제 1 및 제 2 고정부(44a)(44c)를 일체로 연결할 수 있다. 즉, 연결부(44b)는 일단은 제 1 고정부(44a)와 일체로 연결되고 그 타단은 제 2 고정부(44c)와 일체로 연결될 수 있다. 또한, 상기 연결부(44b)는 스페이서 부재(60) 및 마그네트(33)와 간섭되지 않도록 배치될 수 있다. 연결부(44b)는 상부 탄성부재(44)의 탄성 복원 역할을 수행할 수 있다.

또한, 상부 탄성부재(44)는 일단은 보빈(40)의 상부면에 형성된 제 1 돌기(34a)에 결합되고, 타단은 마그네트 및/또는 스페이서와 연결될 수 있다. 이를 위해, 상부 탄성부재(44)의 대응되는 위치에는 제 1 돌기 수용공(44a)이 형성될 수 있다.

한편, 상부 탄성부재(44)는 보빈(40)의 상하 움직임 중에 하우징 부재(50)와의 간섭이 방지되도록, 상기 스페이서 부재(60)의 내측면에 먼저 결합될 수 있다. 이와 같이 상기 상부 탄성부재(44)를 설치하면 하우징 부재(50)의 상부면과 일정 거리 이격 배치될 수 있어 상부 탄성부재(44)와 하우징 부재(50)의 간섭이 방지될 수 있다. 이때, 상기 거리는 보빈(40)의 스트로크 거리보다 길게 형성되어, 보빈(40)의 상승 동작 중에 상부 탄성부재(44)가 하우징 부재와 간섭되지 않도록 한다. 또한, 상부 탄성부재의 연결부(44b)는 마그네트와 수평방향으로 이격 되어 위치할 수 있다. 상부 탄성부재의 연결부(44b)는 마그네트와 수직방향으로 이격 되어 위치할 수 있다. 상부 탄성부재의 연결부(44b)는 마그네트와 대각선방향으로 이격 되어 위치할 수 있다. 여기서 대각선방향은 수평방향에 대한 대각선방향과 수직방향에 대한 대각선방향을 포함할 수 있다. 이를 위해, 본 실시예에 따르면, 상기 스페이서 부재(60)에는 지지돌기(110)가 형성되고, 상기 상부 탄성부재(44)의 대응되는 위치에는 관통공(120)이 형성될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에 자세히 설명한다.

상기한 바와 같이 결합된 상부 및 하부 탄성부재(44)(45)에 의해 상기 보빈(40)은 광축 방향에 대하여 양방향 이동이 탄력 지지될 수 있다. 즉, 보빈(40)은 베이스(20)와 일정 거리 이격 되어 있는 초기 위치를 중심으로 상측 및 하측으로 이동 제어될 수 있다.

한편, 상기 코일유닛(43)은 상기 보빈(40)의 외주면에 결합되는 링 형상의 코일블록으로 마련될 수 있으며, 상기 코일블록으로 형성된 코일유닛(43)은 상기 마그네트(33)와 대응되는 위치에 배치되는 직선면(43a)과, 후술할 이너 요크 및 수용홈과 대응되는 위치에 배치되는 곡선면(43b)을 포함할 수 있다. 또는 코일블록으로 형성된 코일유닛(43)은 각 형상일수 있으며, 8각 형상 일수 있다. 즉, 곡선면 없이 모두 직선면으로 형성될 수 있다. 이는 대향 되게 배치되는 마그네트(33)와의 전자기작용을 고려한 것인데, 마그네트(33)의 대응되는 면이 평면이면 대면하는 코일유닛(43)의 면도 평면일 경우에 전자기력을 극대화 할 수 있기 때문이다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 설계사양에 따라 마그네트(33)의 면과 코일유닛(43)의 면은 모두 곡면, 모두 평면, 또는 하나는 곡면 다른 하나는 평면으로 구성할 수도 있다.

또한, 상기 보빈(40)은 상기 코일유닛(43)이 외주면에 결합될 수 있도록, 상기 직선면(43a)과 대응되는 면에 평평하게 형성된 제 1 면(40a)과 상기 곡선면(43b)과 대응되는 면에 라운드지게 형성된 제 2 면(40b)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 코일유닛(43)은 상기 보빈(40)에 직접 권선될 수 있으며, 이 경우, 상기 제 1 면(40a)에는 상기 코일유닛(43)의 광축 방향 이탈을 방지하는 돌기부(47)가 형성되어, 상기 보빈(40)의 왕복 이동 시 발생하는 충격 등에 의해 상기 코일유닛(43)이 설치 위치에서 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 또는 상기 코일유닛(43)의 배치위치를 가이드 할 수 있다.

또한, 상기 보빈(40)은 둘레면에 상기 코일유닛(43)과 일정 간격 이격 되어 공간부를 형성하는 복수 개의 수용홈(미도시)을 포함할 수 있는데, 상기 복수 개의 수용홈(미도시)에는 상기 하우징 부재(50)에 형성된 이너 요크(50a)가 삽입될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 이너 요크(50a) 대신 별도의 요크가 마련되어 설치될 수도 있다. 본 실시예에 따른 하우징 부재(50)는 요크 기능을 할 수 있는 요크 하우징이다.

하우징 부재(50)는 철과 같은 강자성체로 형성될 수 있다. 또한, 하우징 부재(50)는 보빈(40)을 모두 감쌀 수 있도록 상측에서 보았을 때 각형상으로 마련될 수 있다. 이때, 하우징 부재(50)는 도 1과 같이 사각형상일 수도 있고, 도시하지는 않았으나 8각형상으로 마련될 수도 있다. 또한, 상측에서 보았을 때 하우징 부재(50)가 8각형상일 경우, 하우징 부재(50)의 모서리에 배치되는 마그네트(33)의 형상이 상측에서 보았을 때 사다리꼴 형상이라면 하우징 부재의 모서리에서 방출되는 자기장을 최소화할 수 있다.

상기 하우징 부재(50)는 상기 수용홈과 대응되는 위치에 이너 요크(50a)가 일체로 형성될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 상기 이너 요크(50a)는 일측 면은 상기 코일유닛(43)과 일정 거리 이격 되고, 타측 면은 상기 보빈(40)과 일정 거리 이격 되도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 이너 요크(50a)와 수용홈(미도시)은 하우징 부재(50)의 네 모서리 부분에 형성될 수 있다. 상기 이너 요크(50a)는 상기 하우징 부재(50)의 상부면에서 안쪽으로 광축과 평행한 방향으로 절곡 형성될 수 있다. 상기 이너 요크(50a)에는 상기 절곡 된 부분과 근접한 위치에 한 쌍의 도피 홈이 대칭으로 형성될 수 있다. 이러한 도피 홈이 형성된 절곡부는 병목구간을 형성하는데, 이 도피 홈 형성 구간으로 인해, 보빈(40)의 거동 시에 이너 요크(50a)와 보빈(40)의 간섭을 최소화할 수 있다. 상기 이너 요크(50a)의 끝단은 기준 위치에서 상기 수용홈의 바닥면과 일정 거리 이격 배치될 필요가 있는데, 이는 상기 보빈(40)의 왕복 이동 시 가장 높은 위치에서 상기 이너 요크의 끝단과 상기 수용홈의 바닥면과 접촉 및 간섭 되지 않도록 하지 위함이다. 또한, 상기 이너요크(50a)의 끝단은 상기 보빈(40)이 설계사양(design specification) 이외의 구간까지의 이동을 규제하는 스토퍼 기능을 할 수도 있다.

스페이서 부재(60)는 상기 하우징 부재(50)의 내부공간의 상측에 결합되어, 상기 보빈(40)의 상측에 결합되는 상부 탄성부재(44)의 제 1 고정부(44a)를 고정한다. 상기 스페이서 부재(60)는 상기 하우징 부재(50)의 내주면과 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 안쪽에 공간부를 구비할 수 있다. 이 공간부의 크기는 상기 상부 탄성부재(44)의 폭과 두께보다 크게 형성하여, 상부 탄성부재(44)가 보빈(40)의 움직임에 따라 변형 되더라도, 상기 스페이서 부재(60)의 내측면이 상부 탄성부재(44)와 간섭되지 않도록 한다. 즉, 도 4 내지 도 6 등에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서 부재(60)의 내측에는 단차부(110a)을 형성하여, 상부 탄성부재(44)가 상측으로 이동할 때, 상부 탄성부재(44)와 스페이서 부재(60)의 안쪽면이 서로 간섭되지 않도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 스페이서 부재(60)는 단차부(110a)를 생략하고, 상부 탄성부재(44)와 하우징 부재(50)가 간선되지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 상기 스페이서 부재(60)의 내측 공간부의 바닥면에는 상기 하우징 부재(50)를 바라보는 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 지지돌기(110)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 지지돌기(110)는 대략 원통형상의 보스(boss)로 구성될 수 있으나, 이를 한정하지는 않는다. 필요할 경우에는 도시하지는 않았으나, 삼각기둥, 사각기둥, 다각기둥 등 다양한 형상으로 구성할 수 있다. 지지돌기(110)의 길이는 적어도 보빈(40)의 스트로크 거리 보다는 길게 형성되는 것이 좋다. 이는 보빈(40)의 상하 움직임 시에 상부 탄성부재(44)가 주변 부품들과 간섭되는 것을 방지하기 위함이다.

본 실시예에 따르면, 상기 지지돌기(110)는 스페이서 부재(60)와 한 몸이 되도록 형성될 수 있다. 예컨대 프레스 가공 등의 방법으로 형성된 금속재질로 스페이서 부재(60)를 구성할 경우에는 상기 지지돌기(110) 부분을 돌출되게 변형시켜 구성하는 것도 가능하다. 또는, 스페이서 부재(60)가 수지 재질로 사출 성형할 수도 있는데, 이 경우, 금형에 상기 지지돌기(110)의 형상을 구성하여 이를 몰딩 형성할 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 스페이서 부재(60)는 사출성형 가능한 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 금속재질로 형성하는 것도 가능하다. 만일, 스페이서 부재(60)를 금속재질로 형성하면, 스페이서 부재(60)가 요크 역할을 수행하는 하우징 부재(50)의 내측에 설치되므로, 하우징 부재(60)와 같이 강자성체로 구성될 수 있어 전자기적 효율을 극대화 할 수 있다. 이와 같이 지지돌기(110)를 스페이서(60)와 일체화된 구성으로 마련하여 하우징 부재(50)의 내측에 설치하면, 하우징 부재(50) 하측에 별도의 스페이서를 설치할 필요가 없기 때문에 카메라 모듈의 높이를 줄일 수 있다.

지지돌기(110)는 스페이서 부재(60)의 내측면의 상부측 네 모서리 부분과 근접한 위치에 설치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 필요할 경우, 네 면 부분에 설치될 수도 있다. 지지돌기(110)는 상부 탄성부재(44)와 마그네트(33)의 상부면을 일정 거리(도 4 참조) 이격 하면서 고정하기 위한 것이기 때문에, 배치 위치는 카메라 모듈의 설계에 따라 얼마든지 가변 될 수 있다. 그러나 일반적으로 카메라 모듈에서 다른 부품들과 간섭되지 않으며, 상대적으로 설치 공간이 여유가 있는 곳은 모서리 부분이므로, 스페이서 부재(60)의 내측면의 상기 하우징 부재(50)를 바라보는 면 상의 모서리에 지지돌기(110)를 배치하는 것이 좋다.

한편, 상부 탄성부재(44)의 상기 지지돌기(110)와 대응되는 위치에는 상기 지지돌기(110)와 대응되는 형상의 관통공(120)이 관통 형성될 수 있다. 상기 관통공(120)은 제 1 고정부(44a) 측에 형성될 수 있다. 물론 연결부(44b) 측에 일부 중첩되도록 설치될 수도 있겠으나, 연결부(44b)는 탄성부재의 탄성 변형이 주로 일어나는 위치이므로, 연결부(44b)의 패턴과는 간섭되지 않도록 구성될 필요가 있다. 상기 관통공(120)과 지지돌기(110)는 끼워 맞춤 결합될 수도 있으나, 보다 안정적인 결합 유지를 위해 접착제 등을 이용한 본딩(bonding), 열 융착 또는 용접 등의 공정을 이용하여 결합위치에 결합부(200)(도 3 참조)를 구성할 수 있다. 상기 결합부(200)는 도시된 바와 같이 관통공(120)과 지지돌기(110)의 결합부에 형성될 수도 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 상부 탄성부재(44)와 스페이서 부재(60)의 내주면을 접착, 열 융착 또는 용접하여 구성할 수도 있다. 또한, 스페이서 부재(60)를 스틸 재질로 형성하는 경우, 상부 탄성부재(44)와 용접으로 결합할 수 있다.

한편, 상기 지지돌기(110)의 단부는 도 4에 도시된 바와 같이 마그네트(33)의 상부면에 면 및/또는 선 및/또는 점 접촉될 수 있다. 이때, 상부 탄성부재(44)는 지지돌기(110)에 결합된 상태로 마그네트(33) 와 일정 거리 이상 이격 되므로, 상부 탄성부재(44)는 보빈(40)의 상하 움직임 시에 마그네트(33) 및 스페이서 부재(60)와 간섭되지 않는다. 또한, 상기 지지돌기(110)가 없더라도 상부 탄성부재(44)는 스페이서 부재(60)와 마그네트(33) 사이에 배치되므로, 하우징 부재(50)와 간섭되지 않도록 할 수 있다. 이는 스페이서 부재(60) 두께만큼 하우징 부재(50) 상측면 방향으로 스트로크 공간이 확보되며, 마그네트(33) 방향으로는 상부 탄성부재(44)의 연결부(44b)가 마그네트(33)로부터 시작되거나 또는 일정거리 이격 되어 스트로크 공간이 확보되어 간섭이 일어나지 않는다.

상부 탄성부재(44)는 조립 공정 중에, 스페이서 부재(60)의 내측면에 우선적으로 조립한 후에, 다른 부품들의 조립 작업을 수행할 수 있다. 예컨대, 상부 탄성부재(44)와 보빈(40) 사이의 연결/고정은 상기 상부 탄성부재(44)를 스페이서 부재(60) 측에 고정한 후에 수행할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 기존의 상부 탄성부재(44) 고정 공정에 비해 조립이 간편해져, 작업성이 향상될 수 있다. 또한, 스페이서 부재(60)와 상부 탄성부재(44)가 먼저 조립된 상태로 부품 공급이 가능하기 때문에 조립 공정 중에 상부 탄성부재(44)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 실시예에 따른 지지돌기(110)의 상측에 상부 탄성부재(44)를 설치한 경우, 보빈의 움직임에 따라 상부 탄성부재(44)가 움직이는 과정을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 초기 위치에서 상부 탄성부재(44)는 제 1 및 제 2 고정부(44a)(44c)와 연결부(44b)가 수평 상태를 유지하다가, 도 5에 도시된 바와 같이, 보빈(40)이 상측으로 상승하면, 제 1 고정부(44a)는 고정 위치를 유지하면서 보빈(40)과 연결된 제 2 고정부(44c)와 연결부(44b)가 지지돌기(110)의 상측으로 상승한다. 이 경우, 스페이서 부재(60)와 상부 탄성부재(44) 사이의 간섭은 발생하지 않는다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 보빈(40)이 이미지 센서(11)(도 1 참조) 방향으로 하강하면, 제 1 고정부(44a)는 고정 위치를 유지하면서 보빈(40)과 연결된 제 2 고정부(44c)와 연결부(44b)가 지지돌기(110)의 하측으로 하강한다. 이 경우, 상부 탄성부재(44)는 지지돌기(110)와의 결합에 의해 고정된 상태로 하측으로 하강하는데, 상부 탄성부재(44)와 마그네트(33)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일정 거리 이격 되어 있으므로, 보빈(40)의 하강 시에도 마그네트(33)와 상부 탄성부재(44)의 간섭은 발생하지 않는다. 따라서 하우징 부재(50) 내측 공간부에서 보빈(40)이 원활하게 상승 및 하강 움직임을 수행할 수 있다. 상기한 도 4 내지 도 6의 움직임을 위해 지지돌기(110)의 높이는 적어도 보빈(40)의 스트로크 거리 이상의 높이를 가질 수 있다.

상기한 실시예들에 따른 지지돌기(110)의 형상은 상부 탄성부재(44)의 형상, 크기 및 카메라 모듈의 외관 구조의 변경 시 다른 부품들과의 간섭이 일어나지 않는 범위에서 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따르면, 하우징 부재(50)의 내부 공간부에 스페이서 부재(60)를 삽입하여, 스페이서 부재(60)와 일체로 구성된 지지돌기(110)를 이용하여 마그네트(33) 또는 미도시된 홀더부재와 상부 탄성부재(44)를 일정 거리 이격 배치한 상태로 설치할 수 있어, 원활한 보빈(40)의 상하 왕복 움직임을 제공할 수 있다.

또한, 하우징 부재(50)의 바깥쪽에 별도 부품으로 구성된 스페이서를 설치할 필요가 없기 때문에, 카메라 모듈의 높이를 낮출 수 있어 제품 소형화에 유리하다.

한편, 본 실시예에 따른 카메라 모듈은 상기한 바와 같이 구성된 스페이서 부재(60)에 상부 탄성부재(44)를 먼저 조립한 후에, 이 조립체를 하우징 부재(50)의 내측에 결합하고, 그 후에 마그네트(33)를 결합하는 순서로 조립할 수 있다. 이와 같은 순서로 조립 공정을 수행하면, 조립 공정 중에 손상되지 쉬운 상부 탄성부재(44)가 스페이서 부재(60)에 의해 먼저 조립된 상태로 하우징 부재(50)에 조립되므로, 조립 공정 중에 손상되는 것을 최소화할 수 있으며, 조립성이 양호해질 수 있다.

또한, 스페이서 부재(60)와 일체로 형성된 지지돌기(110) 주변에는 상기한 바와 같이 단차부(110a)가 형성되어 단차부(110a)로 형성된 공간 내부에서 상부 탄성부재(44)가 움직일 수 있도록 하여, 상부 탄성부재(44)가 보빈(40)의 상하 왕복 이동 시에 하우징 부재(50)와 간섭되지 않도록 할 수 있다. 따라서 하우징 부재(50)의 안쪽에 상부 탄성부재(44)를 설치하더라도 양방향 이동이 가능한 액츄에이터를 구성하는 것이 가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 스페이서 부재(60)는 스페이서 부재(60)의 하면으로부터 하우징 부재(50)의 측판을 따라 아래로 연장되는 돌출부(70)를 포함할 수 있다. 돌출부(70)는 마그네트(33)와 접촉될 수 있다. 돌출부(70)는 마그네트(33)와 결합될 수 있다. 돌출부(70)는 스페이서 부재(60)의 하면의 외측 가장자리으로부터 아래로 돌출될 수 있다.

이상에서 본 실시예에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시예의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10; 인쇄회로기판 11; 이미지 센서
20; 베이스 25; 적외선 차단 필터
33; 마그네트 40; 보빈
42; 렌즈유닛 43; 코일유닛
44; 상부 탄성부재 44a; 제 1 고정부
44b; 연결부 44c; 제 2 고정부
45; 하부 탄성부재 50; 하우징 부재
60; 스페이서 부재 110; 지지돌기
120; 관통공 200; 결합부

Claims

상판과, 상기 상판으로부터 연장되는 측판을 포함하는 하우징 부재;
상기 하우징 부재 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 코일;
상기 코일과 상기 하우징 부재의 상기 측판 사이에 배치되는 마그네트;
상기 하우징 부재의 상기 상판과 상기 마그네트 사이에 배치되는 스페이서 부재; 및
상기 보빈에 결합되는 상부 탄성부재를 포함하고,
상기 상부 탄성부재는 상기 스페이서 부재에 결합되는 제1고정부와, 상기 보빈에 결합되는 제2고정부와, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부를 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 상부 탄성부재의 상기 제1고정부는 홀을 포함하고 상기 스페이서 부재의 하면에 배치되고,
상기 스페이서 부재는 상기 스페이서 부재의 상기 하면으로부터 돌출되고 상기 상부 탄성부재의 상기 홀에 배치되는 지지돌기와, 상기 스페이서 부재의 상기 하면으로부터 상기 하우징 부재의 상기 측판을 따라 아래로 연장되는 돌출부를 포함하고,
상기 돌출부는 상기 마그네트와 결합되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 스페이서 부재의 상기 돌출부는 상기 스페이서 부재의 상기 하면의 외측 가장자리으로부터 돌출되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 스페이서 부재의 상기 돌출부와 상기 지지돌기는 서로 이격되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 상부 탄성부재의 상기 제1고정부의 적어도 일부는 상기 스페이서 부재의 상기 지지돌기와 상기 돌출부 사이에 배치되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 스페이서 부재의 상기 돌출부는 상기 상부 탄성부재의 상기 제1고정부와 상기 하우징 부재의 상기 측판 사이에 배치되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 스페이서 부재의 상기 돌출부의 하면은 상기 마그네트의 상면에 배치되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 스페이서 부재의 상기 지지돌기의 하면은 상기 마그네트의 상면에 배치되고,
상기 상부 탄성부재의 상기 제1고정부는 상기 마그네트의 상기 상면과 이격되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 상부 탄성부재의 상기 연결부의 적어도 일부는 광축방향으로 상기 마그네트와 상기 하우징 부재의 상기 상판 사이에 배치되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 상부 탄성부재의 상기 제1고정부는 상기 스페이서 부재의 상기 지지돌기에 접착제에 의해 고정되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 마그네트는 상기 하우징 부재에 본딩 고정되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 보빈은 상기 코일에 전류가 인가되는 경우 광축 상의 상방향 또는 하방향으로 이동하고,
상기 보빈이 상기 하방향으로 이동하는 경우 상기 상부 탄성부재의 상기 연결부는 상기 광축에 수직인 방향으로 상기 스페이서 부재의 상기 지지돌기와 오버랩되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 지지돌기는 원형의 단면 형상을 갖는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 스페이서 부재는 상기 스페이서 부재의 상기 하면의 일부가 함몰되어 형성되는 단차부를 포함하고,
상기 스페이서 부재의 상기 단차부는 상기 상부 탄성부재의 상기 연결부와 광축방향으로 대응하는 위치에 배치되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 하우징 부재의 상기 측판은 상기 하우징 부재의 상기 상판의 외측 가장자리로부터 아래로 연장되고,
상기 하우징 부재는 상기 하우징 부재의 상기 상판의 내측 가장자리로부터 아래로 연장되는 이너요크를 포함하고,
상기 보빈은 상기 코일과의 사이에 공간을 형성하는 수용홈을 포함하고,
상기 이너요크의 적어도 일부는 상기 보빈의 상기 수용홈에 배치되는 보이스 코일 모터.
제1항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 마그네트와 접촉되는 보이스 코일 모터.
인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판에 배치되는 이미지 센서;
상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 보이스 코일 모터; 및
상기 보이스 코일 모터의 상기 보빈에 결합되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
상판과, 상기 상판으로부터 연장되는 측판을 포함하는 하우징 부재;
상기 하우징 부재 내에 배치되는 보빈;
상기 보빈에 배치되는 코일;
상기 코일과 상기 하우징 부재의 상기 측판 사이에 배치되는 마그네트;
상기 하우징 부재의 상기 상판과 상기 마그네트 사이에 배치되는 스페이서 부재; 및
상기 보빈에 결합되는 상부 탄성부재를 포함하고,
상기 상부 탄성부재는 상기 스페이서 부재에 결합되는 제1고정부와, 상기 보빈에 결합되는 제2고정부와, 상기 제1고정부와 상기 제2고정부를 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 상부 탄성부재의 상기 제1고정부는 홀을 포함하고 상기 스페이서 부재의 하면에 배치되고,
상기 스페이서 부재는 상기 스페이서 부재의 상기 하면으로부터 돌출되고 상기 상부 탄성부재의 상기 홀에 배치되는 지지돌기와, 상기 스페이서 부재의 상기 하면의 외측 가장자리으로부터 아래로 돌출되고 상기 마그네트와 접촉하는 돌출부를 포함하고,
상기 상부 탄성부재의 상기 제1고정부의 적어도 일부는 상기 스페이서 부재의 상기 지지돌기와 상기 돌출부 사이에 배치되는 보이스 코일 모터.