KR101459585B1 - 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대단말기용 카메라 액추에이터로서, 마그네트에 의해 발생하는 자기장을 외부로 발산되지 않고 코일 주위에 집중되도록 유도하여 렌즈를 구동시키는 전자기력의 세기를 향상시킬 수 있는 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터에 관한 것이다.
본 발명의 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터는, 렌즈부 및 상기 렌즈부에 장착된 코일과 상기 코일 주위에 자기장을 형성하는 마그네트를 포함하고, 상기 코일에 전류가 인가됨에 따라 발생하는 전자기력을 이용하여 상기 렌즈부를 렌즈의 광축 방향으로 이동시켜 상기 렌즈의 초점을 조절하는 카메라 액추에이터에 있어서, 상기 마그네트 상부에 배치되는 상부요크와, 상기 상부요크로부터 절곡되어 상기 코일을 중심으로 상기 마그네트가 배치된 방향의 반대 방향에 배치되는 내측요크로 이루어져 상기 렌즈부를 이동시키는 구동력인 전자기력을 상승시키는 요크부를 포함하여 이루어지고, 상기 상부요크와 내측요크는 프레스 가공으로 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.

Description

렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터{Camera actuator increased driving force of lens for portable device}

본 발명은 휴대단말기용 카메라 액추에이터로서, 마그네트에 의해 발생하는 자기장을 외부로 발산되지 않고 코일 주위에 집중되도록 유도하여 렌즈를 구동시키는 전자기력의 세기를 향상시킬 수 있는 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터에 관한 것이다.

최근에 출시되는 스마트폰과 같은 휴대단말기는 계속해서 발전하고 있으며 높은 수준의 카메라를 구비하고 있다.

등록특허공보 제10-1200711호는 본 발명의 출원인이 출원하여 등록된 특허로서, 자동 초점 및 손떨림 보정장치가 장착된 소형 카메라가 개시되어 있다.

도 1은 종래의 자동 초점 및 손떨림 보정장치의 사시도이고, 도 2는 종래의 자동 초점 및 손떨림 보정장치가 장착된 소형 카메라의 수직단면도이다.

상기 소형 카메라는 상하로 개방된 하우징(100)과; 상기 하우징(100)의 내부에 수평 이동되게 장착되고, 외측에 제1코일부재(300)가 장착된 제1블레이드(200)와; 내부에 렌즈가 장착되고, 상기 제1블레이드(200)의 내부에 상하 이동되게 장착되며, 외측에 제2코일부재(500)가 장착된 제2블레이드(400)와; 카메라의 내부에 장착되어 상기 제1블레이드(200)의 외측에 배치되는 마그네트(700)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(100)은 케이스(110), 스페이서(120) 및 허브(130)로 이루어지고, 스페이서(120)는 케이스(110)의 내측 상면에 장착되며 하부에 제1블레이드(200) 및 제2블레이드(400)가 배치된다.

이러한 소형 카메라 장치는 마그네트와 코일에 의해 발생하는 전자기력을 이용하여 렌즈의 초점을 자동으로 조절하거나 손떨림을 방지하는 기능을 갖는다.

상기 렌즈의 초점 조절 및 손떨림 방지 등과 같은 기능들이 짧은 시간 내에 즉각적으로 반응하여 동작하고 더욱 정밀하고 높은 수준의 성능을 발휘하기 위해서는 더 강한 전자기력이 필요하다.

한편, 휴대단말기의 디스플레이 화면이 점점 증가하고 다양한 기능들을 장시간 사용하기 위해서는 더 많은 배터리 용량이 필요하지만 배터리 용량을 증가시키는 것은 한계가 있으며, 한정된 기구물 내부에 많은 부품을 집적화하기 위해서 각 부품을 소형화할 필요가 있다.

이에 따라 렌즈를 이동시키는 구동력인 전자기력을 증가시키기 위해서는 카메라 액추에이터의 크기를 증가시키거나 더 높은 전력을 필요로 하지만 위와 같은 제약이 따르게 되기 때문에, 전체 크기를 유지하고 전력 소비량을 최소화하면서 구동력을 증가시킬 수 있는 구조의 개발이 필요하다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 마그네트에 의해 발생하는 자기장을 외부로 발산되지 않고 코일 주위에 집중되도록 유도하여 렌즈를 구동시키는 구동력을 향상시키고, 생산 비용을 감소시킬 수 있는 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터는, 렌즈부 및 상기 렌즈부에 장착된 코일과 상기 코일 주위에 자기장을 형성하는 마그네트를 포함하고, 상기 코일에 전류가 인가됨에 따라 발생하는 전자기력을 이용하여 상기 렌즈부를 렌즈의 광축 방향으로 이동시켜 상기 렌즈의 초점을 조절하는 카메라 액추에이터에 있어서, 상기 마그네트 상부에 배치되는 상부요크와, 상기 상부요크로부터 절곡되어 상기 코일을 중심으로 상기 마그네트가 배치된 방향의 반대 방향에 배치되는 내측요크로 이루어져 상기 렌즈부를 이동시키는 구동력인 전자기력을 상승시키는 요크부를 포함하여 이루어지고, 상기 상부요크와 내측요크는 프레스 가공으로 일체로 성형된다.

상기 요크부는, 상기 상부요크로부터 하부로 절곡되어 상기 상부요크와 단차지게 형성되고, 상기 마그네트의 상부에 장착되는 단차부를 더 포함하여 이루어진다.

상기 상부요크는 사각판 형상으로 형성되고, 내측에 빛이 상기 렌즈부로 입사되는 사각형 형상의 개구부가 형성되되, 상기 내측요크는 상기 상부요크의 내측 모서리 부분에서 절곡 형성되고, 상기 단차부는 상기 내측요크에 대응되도록 상기 상부요크의 외측 모서리 부분에서 단차지게 형성된다.

본 발명에 따른 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터는 다음과 같은 효과가 있다.

마그네트로부터 형성되는 자기장의 흐름이 상부요크, 단차부 및 내측요크에 의해 유도되어 코일 주위에 집중됨으로써, 렌즈의 초점을 조절하기 위하여 렌즈부를 구동시키는 구동력인 전자기력을 향상시켜 렌즈부를 구동시키기 위해 필요한 전력 소비량을 감소시킬 수 있다.

또한, 렌즈부의 작동공간을 확보하기 위하여 렌즈부와 케이스 사이의 공간을 이격시키는 스페이서를 대신하여, 상부요크와 단차부 및 내측요크로 구성된 요크부를 프레스 방식으로 일체로 성형함으로써 생산 비용 및 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 자동 초점 및 손떨림 보정장치의 사시도,
도 2는 종래의 자동 초점 및 손떨림 보정장치가 장착된 소형 카메라의 수직단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동력이 향상된 카메라 액추에이터의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동력이 향상된 카메라 액추에이터의 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 다른 렌즈 구동력이 향상된 카메라 액추에이터의 자기장 흐름을 개략적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 구동력이 향상된 카메라 액추에이터의 사시도이고, 도 4(a)는 도 3의 A-A선을 취하여 본 단면도이며, 도 4(b)는 도 3의 B-B선을 취하여 본 단면도이고, 도 5(a)는 도 4(a)의 자기장 흐름을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5(b)는 도 4(b)의 자기장 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4에는 렌즈부와 케이스를 별도로 도시하지 않았다.

본 발명의 렌즈 구동력이 향상된 카메라 액추에이터는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 렌즈부(미도시), 코일(10), 마그네트(20) 및 요크부(30)를 포함하여 이루어진다.

구체적으로 마그네트(20)는 렌즈부의 둘레에 장착된 코일(10) 주위에 자기장을 형성하고, 코일(10)에 전류가 인가됨에 따라 발생하는 전자기력을 이용하여 렌즈가 장착되어 있는 렌즈부를 렌즈의 광축 방향으로 이동시켜 렌즈의 초점을 조절한다.

요크부(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상부요크(31), 단차부(33) 및 내측요크(34)로 이루어진다.

상부요크(31)는 사각판 형상으로 형성되고 마그네트(20) 및 코일(10)의 상부에 배치된다.

그리고 상부요크(31)의 내측에는 빛이 렌즈부로 입사되는 사각형 형상의 개구부(32)가 형성된다.

단차부(33)는 상부요크(31)의 외측 모서리 부분에서 하부로 절곡되어 단차지게 형성되어 마그네트(20)의 상부에 장착된다.

내측요크(34)는 개구부(32)가 형성된 상부요크(31)의 내측 모서리 부분에서 절곡되어 코일(10)을 중심으로 마그네트(20)가 배치된 방향의 반대 방향에 배치된다.

전술한 바와 같은 요크부(30)는 상부요크(31), 단차부(33) 및 요크부(30)가 일체로 형성된 구조로 프레스 가공으로 제작되고, 상부에 카메라 액추에이터의 외측을 구성하여 내부를 보호하는 케이스(미도시)가 장착된다.

이러한 요크부(30)는 마그네트(20)에 의해 코일(10)의 주변에 자기장이 형성될 때, 자기장의 흐름을 유도하여 자기장이 발산하는 것을 막고 코일(10)의 주변에 집중시킬 수 있다.

구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 마그네트(20)로부터 코일(10) 방향으로 형성되는 자기력선은 코일(10)을 중심으로 마그네트(20)의 반대방향에 배치되어 있는 내측요크(34)에 의해 발산하지 못하고 내측요크(34)를 따라 흐름이 유도되며, 상부요크(31)와 단차부(33) 및 케이스를 통해 다시 마그네트(20)로 수렴됨으로써, 마그네트(20)에 의해 형성된 자기장이 코일(10) 주위에 집중되어 렌즈부를 구동시키는 구동력인 전자기력을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 렌즈부의 구동력이 향상되면, 렌즈의 초점을 조절하기 위하여 렌즈부를 구동시키기 위한 전력 소비량을 감소시키거나 동일한 전력으로 렌즈의 구동변위를 증가시킬 수 있다.

그리고 요크부(30)는 렌즈부의 구동거리를 확보할 수 있도록 케이스를 상부로 이격시켜 렌즈부 상부에 작동공간을 형성한다.

이에 따라 렌즈부의 작동공간을 형성하기 위한 스페이서를 별도로 장착할 필요가 없으며, 기존의 스페이서와 달리 프레스 방식으로 제작할 수 있기 때문에 생산비용을 감소시킬 수 있다.

즉 기존의 스페이서의 경우 사출방식으로 제작하기 때문에 프레스 방식에 비하여 생산에 필요한 비용 및 시간이 증가하게 되어 생산성이 떨어지지만, 스페이서를 대신하여 요크부(30)를 프레스 방식으로 제작하기 때문에 생산에 필요한 비용 및 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명인 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있는바, 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

10 : 코일,
20 : 마그네트,
30 : 요크부, 31 : 상부요크, 32 : 개구부, 33 : 단차부, 34 : 내측요크,

Claims (3)

1. 삭제
2. 렌즈부 및 상기 렌즈부에 장착된 코일과 상기 코일 주위에 자기장을 형성하는 마그네트를 포함하고, 상기 코일에 전류가 인가됨에 따라 발생하는 전자기력을 이용하여 상기 렌즈부를 렌즈의 광축 방향으로 이동시켜 상기 렌즈의 초점을 조절하는 카메라 액추에이터에 있어서,
   상기 마그네트 상부에 배치되는 상부요크와, 상기 상부요크로부터 절곡되어 상기 코일을 중심으로 상기 마그네트가 배치된 방향의 반대 방향에 배치되는 내측요크로 이루어져 상기 렌즈부를 이동시키는 구동력인 전자기력을 상승시키는 요크부를 포함하여 이루어지고,
   상기 상부요크와 내측요크는 프레스 가공으로 일체로 성형되며,
   상기 요크부는,
   상기 상부요크로부터 하부로 절곡되어 상기 상부요크와 단차지게 형성되고, 상기 마그네트의 상부에 장착되는 단차부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 상부요크는 사각판 형상으로 형성되고, 내측에 빛이 상기 렌즈부로 입사되는 사각형 형상의 개구부가 형성되되,
   상기 내측요크는 상기 상부요크의 내측 모서리 부분에서 절곡 형성되고,
   상기 단차부는 상기 내측요크에 대응되도록 상기 상부요크의 외측 모서리 부분에서 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동력이 향상된 휴대단말기용 카메라 액추에이터.
   

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