KR102294805B1 - 렌즈 구동장치, 카메라 장치 및 전자기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 큰 추력을 필요로 하는 경우, 즉 초중 렌즈를 구동하는 경우에 적용할 수 있는 렌즈 구동장치, 카메라 장치 및 전자기기를 제공한다. 본 발명의 렌즈 구동장치는 하우징, 스페이서, 렌즈 지지체, 코일, 자석, 및 베이스를 포함하며, 렌즈 지지체는 베이스에 설치되고, 스페이서는 하우징 내에 설치되며, 하우징은 스페이서, 렌즈 지지체, 코일, 및 자석을 커버하고 베이스와 연결한다. 렌즈 구동장치는 적어도 3개의 탄성편을 더 포함하고, 상기 적어도 3개의 탄성편은 베이스와 스페이서에 각각 설치되고 베이스 및 스페이서와 렌즈 지지체를 연결한다.

Description

렌즈 구동장치, 카메라 장치 및 전자기기{LENS DRIVING DEVICE, CAMERA DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 렌즈 구동장치, 카메라 장치 및 전자기기에 관한 것이다.
전자제품의 보급에 따라 많은 전자기기에 카메라가 탑재되고 있다. 예를 들어 휴대용 전화, 태블릿 PC등의 전자기기에는 소형 카메라가 배치되어 있다. 이러한 소형 카메라에는 자동 초점이 가능한 것도 있다. 자동 초점 타입의 소형 카메라 내에는 렌즈를 구동하기 위한 렌즈 구동장치가 설치되어 있다.
특허문헌1에는 렌즈 구동장치가 개시되어 있으며, 당해 렌즈 구동장치는 코일 홀더, 두 자석, 지지체, 제1 탄성부재 및 제2 탄성부재를 포함한다.
이와 같이, 종래기술에서 전통적인 렌즈 구동장치에는 보통 탄성부를 갖는 두 탄성부재가 각각 지지체의 상하 양측에 설치되어 코일 홀더의 상하측을 지지한다. 이러한 구성의 렌즈 구동장치는 추력이 충분히 강하지 못하다. 현재 최대 추진할 수 있는 무게는 0.9그램이며 보통 0.1그램이다.
중국특허공개번호 CN105759391A
따라서 큰 추력을 필요로 하는 경우, 즉 초중 렌즈를 구동하는 경우, 탄성부재의 탄성부를 두껍게 하여 렌즈의 선형 운동을 확보하지만, 탄성부를 두껍게 하면 탄성계수에 영향을 주게 된다. 때문에 일정 범위의 탄성계수K 값을 확보하기 위해 탄성부의 길이를 길게 설계하지만 많은 공간을 차지하게 된다. 또한, 렌즈 지지체의 자세, 위치 정확도도 악화된다.
이상을 감안하여 당업자는 렌즈 구동장치의 구조를 개선, 개발하여 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 노력했다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하고, 큰 추력을 필요로 하는 경우, 즉 초중 렌즈를 구동하는 경우에 적용할 수 있는 렌즈 구동장치, 카메라 장치 및 전자기기를 제공한다.
본 발명에 따른 렌즈 구동장치는 하우징, 스페이서, 렌즈 지지체, 코일, 자석, 베이스, 및 적어도 3개의 탄성편을 포함하며, 상기 렌즈 지지체는 상기 베이스에 설치되고, 상기 스페이서는 상기 하우징 내에 설치되며, 상기 하우징은 상기 스페이서, 상기 렌즈 지지체, 상기 코일, 및 상기 자석을 커버하고 상기 베이스와 연결하며, 상기 적어도 3개의 탄성편은 상기 베이스 및 상기 스페이서에 각각 설치되고 상기 베이스 및 상기 스페이서와 상기 렌즈 지지체를 연결한다.
본 발명의 실시예에서 상기 탄성편 중 적어도 하나는 상기 베이스에 설치되고, 나머지 적어도 2개의 상기 탄성편은 상기 스페이서에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 상기 탄성편 중 적어도 하나는 상기 스페이서에 설치되고, 나머지 적어도 2개의 상기 탄성편은 상기 베이스에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 상기 렌즈 구동장치는 제1 탄성편, 제2 탄성편 및 제3 탄성편을 포함하며, 상기 제1 탄성편 및 상기 제2 탄성편은 상기 베이스에 실장되고, 상기 제3 탄성편은 상기 스페이서에 실장되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 상기 베이스에는 제1 계단이 설치되며, 상기 제1 탄성편은 상기 제1 계단 위에 배치되고, 상기 렌즈 지지체의 하단에는 순차적으로 바깥쪽을 향해 돌출된 제2 계단 및 제3 계단이 설치되며, 상기 제2 탄성편은 상기 제2 계단에 실장되고, 상기 제1 탄성편은 상기 제3 계단에 실장되며, 상기 제2 탄성편은 상기 렌즈 지지체 위의 상기 코일에 연결되고, 상기 제2 탄성편은 외부전원의 단자에 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 상기 제1 탄성편과 상기 베이스 사이는 핫 리벳 및／또는 접착을 채용하여 연결되며, 상기 제2 탄성편과 상기 렌즈 지지체 사이는 핫 리벳 및／또는 접착을 채용하여 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 상기 하우징의 내표면에는 자석이 설치되고, 상기 자석의 하단에는 상기 탄성편이 맞닿는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 카메라 장치는 상술한 구성의 렌즈 구동장치를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 전자기기는 상술한 구성의 카메라 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 렌즈 구동장치, 카메라 장치 및 전자기기는 복수의 탄성편을 설치하여 렌즈 지지체의 위치결정을 진행함으로써 지지체 구조의 위치결정 정확도를 한층 높이고, 렌즈 구동장치의 추력에 의해 초중(超重) 렌즈를 추동할 수 있으며, 종래의 렌즈 구동장치에 의한 추력의 수십 배의 추력을 실현할 수 있어 특히 중요한 도약을 이룰 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타 특징, 성질 및 우월성은 첨부된 도면과 실시예에 관련된 다음의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성을 나타낸다.
도1은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 분해도이고,
도2는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 베이스의 사시도이고,
도3은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 렌즈 지지체의 사시도이고,
도4는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 렌즈 지지체의 측면도이고,
도5는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 스페이서의 사시도이고,
도6은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 하우징의 사시도이고,
도7은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제1 탄성편의 사시도이고,
도8은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제2 탄성편의 사시도이고,
도9는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제3 탄성편의 사시도이고,
도10은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제4 탄성편의 사시도이다.
이하, 본 발명의 목적, 특징점 및 효과를 보다 알기 쉽게하기 위해 도면에 따라 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 본 발명의 바람직한 실시예이고, 전체 도면에서 동일한 부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 사용하는 용어는 잘 알려진 일반적인 용어를 사용하지만, 본 발명의 특징을 명확히 설명하기 위해 일부 용어는 발명자의 판단에 의해 채택된다. 관련부분에 대하여 명세서에서 상세히 설명한다. 또한, 사용된 용어는 실제 의미뿐만 아니라 암시하는 의미도 포함한다는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예에서, 도1은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 분해도이고, 도2는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 베이스의 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 렌즈 지지체의 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 렌즈 지지체의 측면도이고, 도5는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 스페이서의 사시도이고, 도6은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 하우징의 사시도이고, 도7은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제1 탄성편의 사시도이고, 도8은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제2 탄성편의 사시도이고, 도9는 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제3 탄성편의 사시도이고, 도10은 본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 제4 탄성편의 사시도이다.
도1 내지 도10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 하우징(10), 스페이서(20), 렌즈 지지체(30), 및 베이스(40)를 포함하며, 렌즈 지지체(30)는 베이스(40)에 설치되고, 스페이서(20)는 하우징(10) 내에 설치된다. 또한, 하우징(10)은 렌즈 지지체(30), 스페이서(20), 및 자석(11)을 커버하고 베이스(40)와 연결된다. 또한, 본 실시예의 렌즈 구동장치는 하우징(10) 내에 설치된 적어도 3개의 탄성편을 포함하고 있다.
바람직하게, 탄성편 중 적어도 하나는 베이스(40)에 설치되고, 나머지 적어도 2개의 탄성편은 스페이서(20)에 설치된다. 또는, 탄성편 중 적어도 하나는 스페이서(20)에 설치되고, 나머지 적어도 2개의 탄성편은 베이스(40)에 설치된다. 즉 각 탄성편은 베이스(40) 또는 스페이서(20)에 실장되는 외측부와, 렌즈 지지체(30)에 실장되는 내측부와, 외측부와 내측부를 연결하는 복수의 탄성부를 포함한다.
바람직하게, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 제1 탄성편(50), 제2 탄성편(60) 및 제3 탄성편(70)을 포함하며, 제1 탄성편(50) 및 제2 탄성편(60)은 베이스(40)에 실장되고, 제3 탄성편(70)은 스페이서(20)에 실장된다. 또한, 베이스(40)에 제1 계단(41)이 설치되고, 제1 탄성편(50)이 제1 계단(41) 위에 배치된다. 렌즈 지지체(30)의 하단에는 순차적으로 바깥쪽을 향해 돌출된 제2 계단(31) 및 제3 계단(32)이 설치되고, 제2 탄성편(60)이 제2 계단(31)에 실장되며, 제1 탄성편(50)이 제3 계단(32)에 실장된다. 제2 탄성편(60)은 렌즈 지지체(30) 위의 코일(35)에 연결되고 또 제2 탄성편(60)이 외부전원의 단자와 연결된다.
특히 제1 탄성편(50)과 베이스(40) 사이는 핫 리벳 및／또는 접착을 채용하여 연결되며, 제2 탄성편(60)과 렌즈 지지체(30) 사이는 핫 리벳 및／또는 접착을 채용하여 연결된다.
또한, 스페이서(20)의 하단면에는 오목 홈(도시하지 않음)이 형성되고, 제3 탄성편(70)이 오목 홈 내에 실장된다.
또한, 스페이서(20)의 하단에 제4 탄성편(80)이 실장되어 있고, 제3 탄성편(70), 제4 탄성편(80) 및 스페이서(20) 사이는 핫 리벳 및／또는 접착을 채용하여 연결된다.
마찬가지로 렌즈 지지체(30)의 상단에는 차례로 바깥쪽을 향해 돌출하는 제4 계단(33) 및 제5 계단(34)이 설치되어 있으며, 제4 탄성편(80)이 제4 계단(33)에 실장되고, 제3 탄성편(70)이 제5 계단(34)에 실장된다.
또한, 하우징(10)의 내표면의 전체 둘레에 자석(11)이 설치되며, 자석(11)은 그 하단이 제4 탄성편(80)에 맞닿도록 설치된다.
상기 구성에 따라 본 실시예의 렌즈 구동장치는 다음과 같은 단계에 따라 조립될 수 있다.
우선 제3 탄성편(70)을 스페이서(20)의 상술한 오목 홈 내에 설치하고, 핫 리벳 또는 접착의 접합방식을 우선적으로 채용한다. 또한, 제4 탄성편(80)을 스페이서(20)(의 바닥)에 설치하고, 핫 리벳 또는 접착의 접합방식을 우선적으로 채용한다.
다음으로 스페이서(20)를 하우징(10) 내에 설치하고, 접착방식을 우선적으로 채용한다. 하우징(10)의 네 변을 따라 자석(11)을 설치하고, 자석(11)의 하단면이 제4 탄성편(80)에 맞닿도록 한다. 따라서, 제4 탄성편(80)을 눌러 밀착시키는 효과를 강화하여 제4 탄성편(80)이 떨어지는 것을 어렵게 한다.
그리고 제1 탄성편(50)을 베이스(40)의 해당 위치(즉, 제1 계단(41)의 안쪽에 있는 바닥면)에 설치하고, 핫 리벳 또는 접착의 접합방식을 우선적으로 채용한다. 제2 탄성편(60)을 베이스(40)의 제1 계단(41)에 설치하고, 핫 리벳 또는 접착의 접합방식을 우선적으로 채용한다.
또한, 렌즈 지지체(30)에는 제1 탄성편(50), 제2 탄성편(60), 제3 탄성편(70) 및 제4 탄성편(80)에 대응하는 계단식 배치구조가 설치된다. 여기에서 제3 탄성편(70)의 내경이 제4 탄성편(80)의 내경보다 작고, 제1 탄성편(50)의 내경이 제2 탄성편(60)의 내경보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 렌즈 지지체(30)에는 미리 코일(35)을 설치해 놓는다.
마지막으로 베이스(40) 위에 렌즈 지지체(30)를 배치하고, 하우징(10)을 베이스(40)에 연결 고정한다. 그 때 제1 탄성편(50)이 제3 계단(32)에 배치되고 제2 탄성편(60)이 제2 계단(31)에 배치되고 제3 탄성편(70)이 제5 계단(34)에 배치되고 제4 탄성편(80)이 제4 계단(33)에 배치되도록 한다. 상술한 계단식 배치구조（즉, 제2 계단(31), 제3 계단(32), 제4 계단(33) 및 제5 계단(34)） 또는 탄성편에 접착제를 도포하여 접한다. 따라서, 조립 후의 제3 탄성편(70), 제4 탄성편(80), 하우징(10), 스페이서(20) 및 자석(11)과, 조립 후의 베이스(40), 제1 탄성편(50), 제2 탄성편(60)과, 코일(35)을 탑재한 렌즈 지지체(30)가 조립된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 렌즈 구동장치는 렌즈 지지체(30)의 양측에 실장된 탄성편 중 적어도 한 측이 복수의 탄성편으로 되게 한다. 즉, 적어도 3개의 탄성편을 가지며, 본 실시예에서 3개의 탄성편, 4개의 탄성편을 갖는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 더 이상의 탄성편을 사용하여 구성될 수도 있다.
전통적으로 큰 추력을 필요로 하는 경우, 즉 초중 렌즈를 구동하는 경우, 탄성편의 탄성부를 두껍게 하여 렌즈의 선형 운동을 확보할 필요가 있었고, 탄성계수K의 값을 확보하기 위해 탄성부의 길이를 길게 할 필요가 있었으며, 공간을 차지하게 되었다. 또한, 렌즈 지지체의 자세, 위치 정확도도 악화 되었다. 그러나, 본 발명에 따른 렌즈 구동장치는 적어도 3개의 탄성편이 상기 베이스 및 상기 스페이서와 렌즈 지지체를 연결함으로써 렌즈 지지체(즉, 가동자)의 자세, 위치 정확도를 높일 수 있고 초중 렌즈를 구동할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예의 렌즈 구동장치는 큰 추력을 필요로 하는 경우, 즉 초중 렌즈를 구동하는 경우에 적용할 수 있다.
이상의 구성에 따라 본 발명의 실시예에서는 상술한 구성을 가진 렌즈 구동장치를 포함한 카메라 장치도 제공한다. 또한, 이상의 구성에 따라 본 발명의 실시예에서는 상술한 구성을 가진 카메라 장치를 포함한 전자기기도 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동장치, 카메라 장치 및 전자기기는 적어도 3개의 탄성편이 상기 베이스 및 상기 스페이서와 렌즈 지지체를 연결하고, 이에 따라 렌즈 지지체의 자세, 위치 정확도를 한층 높이고, 초중 렌즈를 구동할 수 있다. 따라서, 특히 중요한 도약을 이룰 수 있다.
상술한 바와 같이, 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지에 따라 변경 또는 개선을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 계단(31), 제3 계단(32), 제4 계단(33), 및 제 5 계단(34)은 렌즈 지지체(30)의 본체에서 떨어진 측의 면에 제2 탄성편(60), 제1 탄성편(50), 제4 탄성편(80), 및 제3 탄성편(70)을 실장하도록 했지만, 제2 계단(31)과 재4 계단(33)의 적어도 하나의 높이를 0으로하고, 렌즈 지지체(30)의 본체의 면에 실장하도록 할 수 있다. 또한, 베이스(40)의 제1 계단(41)의 제2 탄성편(60)을 실장한 면에 외부전원의 단자를 실장하는 구조를 마련하고, 2분할 한 제2 탄성편(60)을 상기 단자에 실장할 수 있다
또한, 이상에서 본 발명의 구체적 실시예를 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이들은 단지 예시적인 것이며 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해 한정된다는 것을 이해할 수 있다. 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 원리와 실제를 이탈하지 않고 이러한 실시예에 대해 다양한 변경 또는 개선을 할 수 있으며, 이러한 변경 또는 개선은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함된다.
10: 하우징
20: 스페이서
30: 렌즈 지지체
40: 베이스
50: 제1 탄성편
60: 제2 탄성편
70: 제3 탄성편
41: 제1 계단
31: 제2 계단
32: 제3 계단
35: 코일
80: 제4 탄성편
33: 제4 계단
34: 제5 계단
11: 자석

Claims (9)

  1. 베이스, 상기 베이스에 설치된 통모양의 렌즈 지지체, 및 적어도 3개의 탄성편을 포함하며,
    상기 적어도 3개의 탄성편은 각각 상기 렌즈 지지체를 포위하는 부재에 실장되는 외측부분과, 상기 렌즈 지지체에 실장되는 내측부분과, 상기 외측부분과 상기 내측부분을 연결하는 적어도 하나의 팔부분을 포함하며,
    상기 적어도 3개의 탄성편의 상기 내측부분은 상기 렌즈 지지체의 축방향에서 상이한 위치에 서로 분리하여 실장되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 렌즈 지지체를 포위하는 부재는 스페이서와 상기 베이스를 포함하며,
    상기 탄성편 중 적어도 하나는 상기 베이스에 설치되고, 나머지 적어도 2개의 상기 탄성편은 상기 스페이서에 설치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 렌즈 지지체를 포위하는 부재는 스페이서와 상기 베이스를 포함하며,
    상기 탄성편 중 적어도 하나는 상기 스페이서에 설치되고, 나머지 적어도 2개의 상기 탄성편은 상기 베이스에 설치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    제1 탄성편, 제2 탄성편 및 제3 탄성편을 더 포함하며,
    상기 제1 탄성편 및 상기 제2 탄성편은 상기 베이스에 실장되고, 상기 제3 탄성편은 상기 스페이서에 실장되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 베이스에는 제1 계단이 설치되며, 상기 제 2 탄성편의 외측부분은 상기 제1 계단 위에 배치되고,
    상기 렌즈 지지체의 하단에는 순차적으로 바깥쪽을 향해 돌출된 제2 계단 및 제3 계단이 설치되며, 상기 제2 탄성편의 내측부분은 상기 제2 계단에 실장되고, 상기 제1 탄성편의 내측부분은 상기 제3 계단에 실장되며,
    상기 제2 탄성편은 상기 렌즈 지지체 위의 코일에 연결되고, 상기 제2 탄성편은 외부전원의 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 탄성편과 상기 베이스 사이는 핫 리벳 또는 접착의 적어도 한 가지를 채용하여 연결되며, 상기 제2 탄성편과 상기 베이스 사이는 핫 리벳 또는 접착의 적어도 한 가지를 채용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  7. 삭제
  8. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  9. 제8 항에 기재된 카메라 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
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