KR20200044370A - 이물 방지 구조가 적용된 소형 카메라용 af 액츄에이터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

이물 방지 구조가 적용된 소형 카메라용 AF 액츄에이터 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈를 상, 하 구동시키는 AF 액츄에이터는, 베이스에 조립되는 보빈과, 상기 보빈의 외측에 권선되는 코일을 포함하는 제1 서브 어셈블리; 및 내측에 렌즈가 결합되는 렌즈캐리어와, 자석이 부착된 홀더를 포함하는 제2 서브 어셈블리를 포함하되, 상기 제1 서브 어셈블리는 고정되고, 상기 제2 서브 어셈블리가 상, 하 구동하여 상기 렌즈를 상, 하 구동시킬 수 있다.

Description

이물 방지 구조가 적용된 소형 카메라용 AF 액츄에이터 및 그 제조방법{Auto focusing actuator for small camera which is applied particle prevention structure and making method thereof}

본 발명은 소형 카메라에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이물 방지 구조가 적용된 소형 카메라용 AF 액츄에이터(AF actuator) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

모바일 폰과 같은 모바일용 기기에는 촬영, 영상통화 등의 목적으로 소형 카메라가 사용되고 있다. 소형 카메라는 오토포커싱(Auto Focusing) 기능을 구현하기 위한 AF 액츄에이터(AF Actuator 혹은 VCM)를 구비하고 있다.

도 1은 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 전개도이고, 도 2는 존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 외관을 나타낸 도면이며, 도 3은 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 단면도이고, 도 4는 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈에서의 이물 유입 가능 경로를 나타낸 단면도이며, 도 5는 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 구동부를 나타낸 도면이며, 도 6은 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 구동부에서 발생 가능한 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

카메라 모듈(1)의 베이스(19)에 하부 스프링(18), 렌즈캐리어(17), 코일(16), 자석(15), 상부 스프링(14), 스페이서(13), 쉴드캔(12)이 순차적으로 조립되어 AF 액츄에이터를 구성한다. 여기서, 렌즈캐리어(17) 및 코일(16)은 AF 액츄에이터의 구동부가 된다.

구동부는 오토포커싱 기능을 구현하기 위해 렌즈(11)를 상, 하 구동시키게 된다. 기본적으로 렌즈(11)의 상, 하 구동이 가능하도록 렌즈(11)를 고정하는 렌즈캐리어(17)의 외측에 코일(16)을 권선하고, 코일(16)과 마주하는 위치에 자석(15)을 배치한 구조를 가진다. 필요 시 코일(16)에 전류를 인가하면 코일(16)과 자석(15) 간에 발생하는 전자기력을 이용하여 오토포커싱을 수행한다. 일단이 하우징(베이스(19), 스페이서(13))에 고정되고, 타단이 렌즈캐리어(17)의 하부면 및 상부면에 각각 접하는 하부 스프링(18)과 상부 스프링(14)을 이용하여 상하 방향으로 탄성력을 제공함으로써 초기 상태로 손쉽게 복원될 수 있다.

도 4를 참조하면, 센서(이미지센서(21)) 상부에 설치된 IR 컷 필터(20)의 상면으로 유동성 이물 유입이 용이하다. 이는 이물 유입 가능 경로가 단순하기 때문이며, 카메라 모듈(1)의 외부 또는 내부의 유동성 이물 유입이 가능하다.

또한, 도 5를 참조하면, 구동부의 경우 상, 하측에 상부 스프링(14)과 하부 스프링(18)으로 지지되어 상, 하 구동시 구동부의 수평방향 유동을 최소화하고 있다. 하부 스프링(18)은 코일(16)에 전류가 인가되도록 하는 전선의 역할도 겸하고 있다.

따라서, 기존 구조의 카메라 모듈(1)에서는 하부 스프링(18)의 삭제가 불가능하다.

또한, 도 6에 도시된 것과 같이, 카메라 모듈(1)이 세로로 세워진 상태에서 구동부가 수평 방향으로 구동할 경우, 하부 스프링(18)이 제거된다면 구동부의 자중에 의해 중력 방향으로의 처짐(회전)이 발생하게 되는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2016-0068133호 (2016.06.15 공개) - 광학 손떨림 보정 가능한 카메라 렌즈 모듈

본 발명은 센서 상면(IR 컷 필터 상면)에 전이되어 멍 불량을 유발하는 유동성 이물(카메라 모듈의 외부 유입 또는 내부 이물)의 유입 가능 경로를 복잡하게 만들어 이물 유입의 차단 구조를 적용함으로써 멍 불량을 유발하는 유동성 이물의 IR 컷 필터 상면 전이를 방지한 소형 카메라용 오토포커싱 액츄에이터 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상, 하 구동부의 하측은 볼(ball)을 사용하여 구동 간 수평 방향의 유동을 최소화하고, 구동부 상측에만 상부 스프링 1개를 적용하여 구동 특성을 확보한 소형 카메라용 오토포커싱 액츄에이터 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 홀더, 특히 자석 홀딩부의 단면이 ∏ 형상으로 구현되어 내 요크 역할을 수행함으로써 자석의 누설자속을 차단하고 자속의 직진성을 확보하여 코일의 전류와 자석의 자속에 의해 발생하는 전자기력의 효율을 향상시킨 소형 카메라용 오토포커싱 액츄에이터 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 카메라 모듈의 렌즈를 상, 하 구동시키는 AF 액츄에이터로서, 베이스에 조립되는 보빈과, 상기 보빈의 외측에 권선되는 코일을 포함하는 제1 서브 어셈블리; 및 내측에 렌즈가 결합되는 렌즈캐리어와, 자석이 부착된 홀더를 포함하는 제2 서브 어셈블리를 포함하되, 상기 제1 서브 어셈블리는 고정되고, 상기 제2 서브 어셈블리가 상, 하 구동하여 상기 렌즈를 상, 하 구동시키는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터가 제공된다.

상기 홀더는, 상하면이 개구된 원기둥 형상의 홀더 몸체와; 제1 대각 방향으로 돌출 설치된 2개의 자석 홀딩부를 포함할 수 있다.

상기 자석 홀딩부는 상기 제1 대각 방향으로 상기 홀더 몸체와의 사이에 하면이 개구된 ∏ 형상의 단면을 형성시킬 수 있다.

상기 자석은 상기 자석 홀딩부의 절곡부 내측면에 부착될 수 있다.

상기 홀더 몸체는 상기 보빈의 내측으로 삽입되고, 상기 보빈과 상기 코일은 상기 홀더 몸체와 상기 자석 사이에 배치될 수 있다.

상기 홀더는 자성체로 이루어져 내 요크(yoke) 역할을 수행할 수 있다.

상기 베이스에는 상기 자석이 조립되는 제1 대각 방향과 교차하는 제2 대각 방향으로 2개소에 설치된 제1 베이스 기둥에 볼 포켓이 형성되되, 상기 볼 포켓에 삽입 설치되며 상기 렌즈캐리어의 외측벽과 접촉하는 하나 이상의 볼을 더 포함할 수 있다.

상기 AF 액츄에이터의 상면과 측면을 이루는 하우징인 쉴드캔을 더 포함하되, 상기 쉴드캔은 상기 제2 대각 방향에 형성되며, 사각기둥 형상으로 오목하게 들어간 볼 이탈부를 포함할 수 있다.

상기 렌즈캐리어와 상기 베이스에 조립되며, 특정 압력으로 상기 렌즈캐리어를 누르는 상부 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 서브 어셈블리가 유동성 이물의 1차 차단벽으로 기능하고, 상기 제1 서브 어셈블리가 상기 유동성 이물의 2차 차단벽으로 기능할 수 있다.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 베이스의 내측에 보빈을 조립하는 단계; 상기 보빈의 외측에 코일을 권선하여 제1 서브 어셈블리를 제조하는 단계; 렌즈캐리어의 하부에 홀더를 조립하는 단계; 제1 대각 방향으로 배치된 상기 홀더의 자석 홀딩부 내측에 자석을 부착하여 제2 서브 어셈블리를 제조하는 단계; 상기 제1 서브 어셈블리 상에 상기 제2 서브 어셈블리를 조립하는 단계; 상기 제1 대각 방향에 교차하는 제2 대각 방향으로 배치된 상기 베이스의 제1 베이스 기둥에 형성된 볼 포켓에 볼을 삽입하는 단계; 상기 렌즈캐리어와 상기 베이스에 상부 스프링을 조립하는 단계; 및 쉴드캡을 조립하는 단계를 포함하는 AF 액츄에이터의 제조방법이 제공된다.

상기 제1 서브 어셈블리와 상기 제2 어셈블리를 조립할 때, 상기 홀더의 홀더 몸체는 상기 보빈의 내측으로 삽입되고, 상기 보빈과 상기 코일은 상기 홀더 몸체와 상기 자석 사이에 배치되게 할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 센서 상면(IR 컷 필터 상면)에 전이되어 멍 불량을 유발하는 유동성 이물(카메라 모듈의 외부 유입 또는 내부 이물)의 유입 가능 경로를 복잡하게 만들어 이물 유입의 차단 구조를 적용함으로써 멍 불량을 유발하는 유동성 이물의 IR 컷 필터 상면 전이를 방지한 효과가 있다.

또한, 상, 하 구동부의 하측은 볼(ball)을 사용하여 구동 간 수평 방향의 유동을 최소화하고, 구동부 상측에만 상부 스프링 1개를 적용하여 구동 특성을 확보한 효과가 있다.

또한, 홀더, 특히 자석 홀딩부의 단면이 ∏ 형상으로 구현되어 내 요크 역할을 수행함으로써 자석의 누설자속을 차단하고 자속의 직진성을 확보하여 코일의 전류와 자석의 자속에 의해 발생하는 전자기력의 효율을 향상시킨 효과도 있다.

도 1은 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 전개도,
도 2는 존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 외관을 나타낸 도면,
도 3은 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 단면도,
도 4는 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈에서의 이물 유입 가능 경로를 나타낸 단면도,
도 5는 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 구동부를 나타낸 도면,
도 6은 기존의 AF 액츄에이터가 적용된 카메라 모듈의 구동부에서 발생 가능한 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토포커싱 액츄에이터의 전개도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토포커싱 액츄에이터의 외관 모습을 나타낸 도면,
도 9 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토포커싱 액츄에이터의 조립 과정을 나타낸 도면,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토포커싱 액츄에이터의 제1 단면선에 따른 단면도,
도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 오토포커싱 액츄에이터의 제2 단면선에 따른 단면도 및 이물 유입 가능 경로를 나타낸 도면,
도 21 및 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 오토포커싱 액츄에이터의 제3 단면선에 따른 단면도 및 이물 유입 가능 경로를 나타낸 도면,
도 23은 내 요크 유무에 따른 자속 차이를 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 액츄에이터의 전개도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 액츄에이터의 외관 모습을 나타낸 도면이며, 도 9 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 액츄에이터의 조립 과정을 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 액츄에이터의 제1 단면선에 따른 단면도이며, 도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 액츄에이터의 제2 단면선에 따른 단면도 및 이물 유입 가능 경로를 나타낸 도면이고, 도 21 및 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 액츄에이터의 제3 단면선에 따른 단면도 및 이물 유입 가능 경로를 나타낸 도면이며, 도 23은 내 요크 유무에 따른 자속 차이를 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 AF 액츄에이터(VCM)는 유동성 이물의 유입 가능 경로를 복잡하게 한 이물 유입 차단 구조를 적용하여 멍 불량을 유발하는 센서 상면(특히, IR 컷 필터 상면) 전이를 방지한 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 AF 액츄에이터는 오토포커싱 기능을 구현하기 위해 렌즈(101)의 상, 하 구동이 가능하도록 렌즈(101)를 고정하는 렌즈캐리어(104) 및 홀더(105)에 자석(106)을 부착하고, 자석(106)과 마주하는 위치에 코일(107)을 고정하여 코일(107)에 인가되는 전류와 자석(106)의 자속에 의해 발생하는 전자기력을 사용한다.

AF 액츄에이터의 제조 방법은 다음과 같다.

컨택트(110)가 설치된 베이스(109)에 보빈(108)을 조립한다(도 9 참조). 보빈(108)은 상하면이 개구된 원기둥 형상을 가진다. 보빈(108)은 금속 재질로, 코일(107)과의 상호 작용을 막기 위해 비자성체로 이루어질 수 있다. 컨택트(110)는 후술할 코일(107)과 접촉하는 단자로서, 코일(107)에 전류를 인가하기 위한 전류 인가 단자에 해당한다.

베이스-보빈 조립체(130)에 대해 보빈(108)의 외측에 코일(107)을 권선한다(도 10 참조). 코일(107)이 권선된 베이스-보인 조립체(130)는 제1 서브 어셈블리(131)에 해당한다. 코일(107)은 보빈(108)의 외측벽과 베이스(109)의 내측에 조립된다. 코일(107)과 보빈(108)은 유동성 이물이 IR 컷 필터(120) 상면에 전이되지 못하도록 하는 차단벽(2차 차단)으로서 기능한다.

렌즈캐리어(104)의 하부에는 홀더(105)를 조립한다(도 11 참조). 여기서, 홀더(105)는 금속으로, 자성체로 이루어져 내 요크(yoke) 역할을 할 수 있다.

홀더(105)는 상하면이 개구된 원기둥 형상의 홀더 몸체(1051)와, 제1 대각 방향으로 돌출 설치된 2개의 자석 홀딩부(1052)를 포함한다. 자석 홀딩부(1052)는 제1 대각 방향의 수평 방향으로 연장된 수평 연장부와, 수평 연장부의 끝단에서 수직 방향으로 절곡된 절곡부를 포함한다. 즉, 자석 홀딩부(1052)는 제1 대각 방향으로 홀더 몸체(1051)와의 사이에 하면이 개구된 ∏ 형상의 단면을 형성시킨다.

캐리어-홀더 조립체(140)에 대해 자석 홀딩부(1052) 내에 자석(106)을 조립한다(도 12 참조). 여기서, 자석(106)은 자석 홀딩부(1052)의 내측면(즉, 절곡부의 내측면)에 부착될 수 있다. 자석(106)이 부착된 캐리어-홀더 조립체(140)는 제2 서브 어셈블리(141)에 해당한다.

제1 서브 어셈블리(131) 상에 제2 서브 어셈블리(141)를 조립한다(도 13 참조). 이 때 홀더 몸체(1051)는 보빈(108)의 내측으로 삽입되어 오버랩될 수 있다. 그리고 제1 서브 어셈블리(131)의 보빈(108)과 코일(107)은 제2 서브 어셈블리(141)의 홀더 몸체(1051)와 자석(106) 사이에 배치되도록 조립될 수 있다.

제1 서브 어셈블리(131)와 제2 서브 어셈블리(141)의 조립을 통해 이물 유입 가능경로가 상하로 여러 차례 절곡되어 복잡하게 됨으로써 이물 유입 방지 기능이 강화될 수 있다(도 20 참조).

이후 서브 어셈블리 조립체(150)에 볼(111)을 조립한다(도 14 및 도 15 참조).

베이스(109)에는 자석(106)이 조립되는 제1 대각 방향과 교차하는 제2 대각 방향으로 2개소에 설치된 제1 베이스 기둥(1091)에 볼(111)이 삽입될 수 있는 볼 포켓(1092)이 형성되어 있다.

제1 대각 방향으로 2개소에 설치된 제2 베이스 기둥(1093)에는 볼 포켓(1092)이 형성되지 않는다.

제1 베이스 기둥(1091)에 대응되는 렌즈캐리어(104)의 외측벽은 제1 대각 방향에 평행한 평면으로 이루어지며, 제1 베이스 기둥(1091)의 내측벽과 일정 간격 이격된다. 또한, 제2 베이스 기둥(1093)에 대응되는 홀더(105)의 외측(즉, 자석 홀딩부(1052)의 외측벽)은 제2 대각 방향에 평행한 평면으로 이루어지며, 제2 베이스 기둥(1093)의 내측벽과 일정 간격 이격된다. 이는 구동부(즉, 제2 서브 어셈블리(141))의 상, 하 구동 시 제1 서브 어셈블리(131), 특히 베이스(109)에 의한 간섭이 발생하지 않게 하기 위함이다.

볼 포켓(1092)에 삽입된 볼(111)은 일부가 외측(즉, 제1 베이스 기둥(1091)의 내측벽 외측)으로 노출되어 렌즈캐리어(104)의 외측벽과 점접촉하게 된다. 이 경우 렌즈캐리어(104)를 기준으로는 제2 대각 방향으로 2개소에서 볼(111)과 접촉이 발생하게 된다.

따라서, 이러한 볼(111)과의 접촉을 통해 렌즈캐리어(104)의 상, 하 구동 시 X, Y, 대각 방향으로의 유동을 최소화할 수 있다.

또한, 볼 포켓(1092)에는 하나 이상의 볼(111)이 삽입될 수 있다. 예를 들어, 2개의 볼(111)이 볼 포켓(1092)이 삽입되어 1개소마다 2개의 접촉점을 만들어 보다 안정적으로 렌즈캐리어(104)를 지지해 줄 수 있다.

다음으로 볼 조립체(151)에 상부 스프링(103)을 조립한다(도 16 참조). 상부 스프링(103)이 조립되면 기존의 AF 액츄에이터와 동일하게 AF 액츄에이터 특성(시작 전류(Start current))을 확보할 수 있게 된다.

상부 스프링(103)은 렌즈캐리어(104)와 베이스(109)에 조립되며, 각 부품 조립면 간의 단차로 인하여 렌즈캐리어(104)의 구동 전에는 특정 압력으로 렌즈캐리어(104)를 누르게 된다. 전류가 인가됨에 따라 전자기력이 증가하고, 전자기력에 의한 구동력이 상부 스프링(103)의 압력보다 증가할 때 렌즈캐리어(104)가 구동한다. 이 경우 렌즈캐리어(104)가 구동하기 시작하는 전류를 시작 전류라 한다.

그리고 스프링 조립체(152)에 쉴드캔(102)을 조립한다(도 17 참조).

쉴드캔(102)은 렌즈(101) 조립 이전에 AF 액츄에이터의 외관을 완성하기 위한 하우징으로, 상면 및 측면을 덮어주게 된다.

쉴드캔(102)의 제2 대각 방향에는 사각기둥 형상으로 오목하게 들어간 볼 이탈 방지부(1021)가 형성될 수 있다. 볼 이탈 방지부(1021)는 볼 포켓(1092)에 삽입된 볼(111)의 이탈을 방지하는 스토퍼(stopper)로서 기능한다.

쉴드캔(102)까지 조립된 AF 액츄에이터(153)는 중심에 상하 방향으로 원형의 렌즈 삽입홈이 형성되어 있으며, 렌즈 삽입홈 내에 렌즈(101)를 조립함으로써 도 8에 도시된 것과 같은 카메라 모듈(100)을 완성할 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 AF 액츄에이터(153)는 기존과 달리 렌즈(101), 렌즈캐리어(104), 홀더(105), 자석(106)을 포함하는 제2 서브 어셈블리(141)가 렌즈(101)의 포커싱을 위해 상, 하 구동하는 구동부에 해당하며, 보빈(108) 및 코일(107)은 고정된 상태에 있다.

코일(107)이 고정되어 있으므로 기존 AF 액츄에이터 구조에서 코일에 전류를 전달하기 위한 하부 스프링이 불필요하여 삭제하고, 구동부의 수평 방향 유동을 최소화하기 위해 볼(111)이 적용되어 있다. 따라서, 구동부의 초기 위치 확보를 위해 스프링 1개 (즉, 상부 스프링(103))만을 적용하는 것이 가능하다.

도 18에는 X축에 평행한 단면(section 1)이 도시되어 있고, 도 19 및 도 20에는 제1 대각 방향에 따른 단면(section 2)이 도시되어 있으며, 도 21 및 도 22에는 제2 대각 방향에 따른 단면(section 3)이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 AF 액츄에이터(153)의 경우, 도 20 및 도 22에 도시된 것과 같이 이물 유입 가능 경로가 홀더(105)에 의해 1차 차단되어 하방을 향하게 되고, 이후 보빈(108) 및 코일(107)이 베이스(109) 내측과 조립되어 2차 차단 역할을 함으로써 상방을 향하게 되며, 그 이후 다시 하방을 향하게 된다. 이처럼 이물 유입 가능 경로가 여러 차례 절곡된 복잡한 구조를 가짐으로써 멍 불량을 유발하는 유동성 이물(외부 유입 혹은 내부 이물)이 IR 컷 필터(120)의 상면에 전이되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 구동부의 상, 하 구동 시 코일(107)은 이동하지 않고 고정되어 있으므로, 코일(107)에 전류를 인가하기 위한 하부 스프링이 불필요하여 삭제가 가능하다.

하부 스프링의 삭제로 인해 제조 공정의 단순화가 가능하다. 기존에는 하부 스프링의 조립을 위해 제2 서브 어셈블리(141)를 반전시키고 정렬하고 조립한 후 다시 반전시키는 복잡한 공정이 요구되었으나, 본 실시예에 따른 AF 액츄에이터에 대해서는 이러한 공정이 삭제될 수 있다. 코일 조립 후 리드선은 베이스에 조립되는 별도의 단자에 납땜하면 충분하기 때문이다.

그리고 렌즈(101) 구동 간 수평 방향의 유동을 최소화하기 위한 제2 대각 방향으로 2개소에 볼(111)을 적용하여 구동부의 수평 방향 구동 시 하부 스프링의 삭제에 따른 구동부의 중력 방향으로의 처짐이 방지될 수 있다.

또한, 구동부의 하측에서는 볼(111)을 사용하여 구동 간, 수평 방향의 유동을 최소화하며, 구동부의 상측에서는 상부 스프링(103)을 적용하여 구동 특성 확보에 기여할 수 있다.

홀더(105) 형상은 제1 대각 방향으로의 단면 확인 시 하면이 개구된 ∏ 형상을 가진다. 그리고 내측 1개 측벽에 자석(106)이 부착되어 내 요크 역할을 한다. 본 실시예에서은 이러한 내 요크가 구동부에 포함되어 상, 하 구동하게 된다.

도 23을 참조하면, (a)에는 기존 AF 액츄에이터에 적용된 코일(16)과 자석(15) 사이의 자속 흐름이 도시되어 있다.

하지만, (b)에서와 같이 내 요크를 적용함으로써 자석(106)의 누설자속을 차단하고 자속의 직진성을 확보하여 코일(107)의 전류와 자석(106)의 자속에 의해 발생하는 전자기력의 효율을 향상시킬 수 있다.

따라서, 기존의 4개 자석을 사용하는 경우 대비 적은 수(2개)의 자석(106)을 적용하는 경우에도 내 요크 방식의 적용을 통해 충분한 구동력을 확보할 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 AF 액츄에이터에 의하면, 카메라 모듈 제조 공정의 수율 향상에 기여하고, 멍 이물에 대한 신뢰성 확보가 가능하다.

또한, 제1 서브 어셈블리(131)와 제2 서브 어셈블리(141)의 제조 공정 이후, 반전 공정이 불필요함으로 인해 각 서브 어셈블리 및 부품의 조립을 동일 지그(jig) 상에서 작업할 수 있어 생산성 향상에 기여할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 카메라 모듈 101: 렌즈
102: 쉴드캔 103: 상부 스프링
104: 렌즈캐리어 105: 홀더
106: 자석 107: 코일
108: 보빈 109: 베이스
110: 컨택트 111: 볼
120: IR 컷 필터 121: 이미지센서
1091: 제1 베이스 기둥 1092: 볼 포켓
1093: 제2 베이스 기둥 1051, 1052: 자석 홀딩부
1021: 볼 이탈 방지부

Claims (12)

1. 카메라 모듈의 렌즈를 상, 하 구동시키는 AF 액츄에이터로서,
   베이스에 조립되는 보빈과, 상기 보빈의 외측에 권선되는 코일을 포함하는 제1 서브 어셈블리; 및
   내측에 렌즈가 결합되는 렌즈캐리어와, 자석이 부착된 홀더를 포함하는 제2 서브 어셈블리를 포함하되,
   상기 제1 서브 어셈블리는 고정되고, 상기 제2 서브 어셈블리가 상, 하 구동하여 상기 렌즈를 상, 하 구동시키는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 홀더는,
   상하면이 개구된 원기둥 형상의 홀더 몸체와;
   제1 대각 방향으로 돌출 설치된 2개의 자석 홀딩부를 포함하는 AF 액츄에이터.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 자석 홀딩부는 상기 제1 대각 방향으로 상기 홀더 몸체와의 사이에 하면이 개구된 ∏ 형상의 단면을 형성시키는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 자석은 상기 자석 홀딩부의 절곡부 내측면에 부착되는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 홀더 몸체는 상기 보빈의 내측으로 삽입되고,
   상기 보빈과 상기 코일은 상기 홀더 몸체와 상기 자석 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 홀더는 자성체로 이루어져 내 요크(yoke) 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 베이스에는 상기 자석이 조립되는 제1 대각 방향과 교차하는 제2 대각 방향으로 2개소에 설치된 제1 베이스 기둥에 볼 포켓이 형성되되,
   상기 볼 포켓에 삽입 설치되며 상기 렌즈캐리어의 외측벽과 접촉하는 하나 이상의 볼을 더 포함하는 AF 액츄에이터.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 AF 액츄에이터의 상면과 측면을 이루는 하우징인 쉴드캔을 더 포함하되,
   상기 쉴드캔은 상기 제2 대각 방향에 형성되며, 사각기둥 형상으로 오목하게 들어간 볼 이탈부를 포함하는 AF 액츄에이터.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 렌즈캐리어와 상기 베이스에 조립되며, 특정 압력으로 상기 렌즈캐리어를 누르는 상부 스프링을 더 포함하는 AF 액츄에이터.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 서브 어셈블리가 유동성 이물의 1차 차단벽으로 기능하고, 상기 제1 서브 어셈블리가 상기 유동성 이물의 2차 차단벽으로 기능하는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터.
    
11. 베이스의 내측에 보빈을 조립하는 단계;
    상기 보빈의 외측에 코일을 권선하여 제1 서브 어셈블리를 제조하는 단계;
    렌즈캐리어의 하부에 홀더를 조립하는 단계;
    제1 대각 방향으로 배치된 상기 홀더의 자석 홀딩부 내측에 자석을 부착하여 제2 서브 어셈블리를 제조하는 단계;
    상기 제1 서브 어셈블리 상에 상기 제2 서브 어셈블리를 조립하는 단계;
    상기 제1 대각 방향에 교차하는 제2 대각 방향으로 배치된 상기 베이스의 제1 베이스 기둥에 형성된 볼 포켓에 볼을 삽입하는 단계;
    상기 렌즈캐리어와 상기 베이스에 상부 스프링을 조립하는 단계; 및
    쉴드캡을 조립하는 단계를 포함하는 AF 액츄에이터의 제조방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 서브 어셈블리와 상기 제2 어셈블리를 조립할 때,
    상기 홀더의 홀더 몸체는 상기 보빈의 내측으로 삽입되고, 상기 보빈과 상기 코일은 상기 홀더 몸체와 상기 자석 사이에 배치되게 하는 것을 특징으로 하는 AF 액츄에이터의 제조방법.

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