(57)【要約】【課題】鏡筒を弾支するヒンジスプリングを、金属に比べて容易且つ精密に製作することが可能な弾性樹脂射出物を用いて製作することにより、装置の製造コスト、製造工程および工程時間を減少させることが可能なカメラモジュールの提供。【解決手段】外部事物のイメージを集めるためのレンズが内蔵された円筒型鏡筒１１０と、レンズの光軸方向に鏡筒１１０が上下運動するように鏡筒１１０を収容するハウジング１２０と、ハウジング１２０に設置され、鏡筒１１０を光軸方向に線形運動させるためのオートフォーカスアクチュエータと、弾性を持つ樹脂で射出成形され、鏡筒１１０の線形運動を案内するように鏡筒１１０の上部を支持するための環状のヒンジスプリング１４０とを含んでなる、カメラモジュール１００を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部事物のイメージを集めるためのレンズが内蔵された円筒型鏡筒と、
前記レンズの光軸方向に前記鏡筒が上下運動するように前記鏡筒を収容するハウジングと、
前記ハウジングに設置され、前記鏡筒を前記光軸方向に線形運動させるためのオートフォーカスアクチュエータと、
弾性を持つ樹脂で射出成形され、前記鏡筒の線形運動を案内するように前記鏡筒の上部を支持するための環状のヒンジスプリングとを含んでなることを特徴とする、カメラモジュール。
【請求項２】
前記ヒンジスプリングは、前記鏡筒の上下運動の際に弾性変形する部位が薄い厚さを持つように形成されることを特徴とする、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記ヒンジスプリングは、
環状に配置される多数の縁部と、
前記ヒンジスプリングを前記鏡筒に結合させるための２つの鏡筒結合部と、
前記ヒンジスプリングを前記ハウジングに結合させるための２つのハウジング結合部と、
前記各縁部を前記鏡筒結合部または前記ハウジング結合部に連結し、前記縁部より小さい厚さをもって前記鏡筒の上下運動の際に変形する弾性変形部とを含んでなることを特徴とする、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記鏡筒結合部は、前記鏡筒に固定されるように挿嵌される突起が一体に設けられることを特徴とする、請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記鏡筒は、前記ハウジングの突起が挿嵌される溝を設けるように、外壁に２つの結合突起が互に離隔して突設されることを特徴とする、請求項４に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記鏡筒の上下運動の際に、前記鏡筒に結合した前記鏡筒結合部は前記光軸方向に対して平行に上下運動し、前記鏡筒結合部を前記縁部に連結する前記弾性変形部は撓みまたは捩れ変形することを特徴とする、請求項５に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル機器用カメラモジュールに係り、より具体的には、イメージのフォーカシングのために上下に駆動される鏡筒(lens barrel)をより安定的に支持することができ、軽量の弾性樹脂で成形されたヒンジスプリングを備えたカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話やノートブックなどのモバイル機器は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が実装されたカメラモジュールを備えている。この種のカメラモジュールは、高画素および高機能化に伴い、一般な高仕様のデジタルカメラと類似した性能を備えている。このようなモバイル機器用カメラモジュールは、イメージの焦点を合わせるために、ＶＣＭ(Voice Coil Motor)型または圧電素子(piezo)型のオートフォーカスアクチュエータを利用している。
【０００３】
ＶＣＭ型アクチュエータは、永久磁石の磁場と、コイルに流れる電流による電場との相互作用から発生する電磁気力によってレンズ付き鏡筒を上下に駆動することにより、オートフォーカシング機能を行う。これに対し、圧電素子型アクチュエータは、電流印加の際に所定の振幅で振動する圧電素子によって鏡筒を上下に駆動することにより、オートフォーカシング機能を行う。このようなオートフォーカスアクチュエータを備えたカメラモジュールの一例が特許文献１に開示されており、従来の技術のレンズアクチュエータは図６および図７に示されている。
【０００４】
図６および図７に示すように、特許文献１に開示されている従来の技術のレンズアクチュエータにおいて、レンズを内蔵したキャリア１１が光軸方向に駆動できるように、キャリア１１は２つの板バネ１４、１５によって上／下部が支持される構成を取っている。
【０００５】
すなわち、従来の技術のレンズアクチュエータにおいて、キャリア１１が磁石とコイルによって光軸方向に上下運動することができるように、キャリア１１が鋼鉄または銅合金などの薄板金属材の上部／下部板バネ１４、１５によって弾支されることにより、ケース１３内の所定の位置に保持されている。
【０００６】
ところが、前述した構成を持つ従来の技術のレンズアクチュエータは、キャリアが上下運動し得るように、金属材質の薄型板バネを製作しなければならず、図７に示したような形状の板バネを製作することが非常に難しいという問題点があった。すなわち、プレス加工などによって金属材質の板バネを加工製作する場合、キャリアの運動時に変形する部位を精密に加工することが難しく、これにより各板バネの弾性が変化するおそれがあった。
【０００７】
また、従来の技術のレンズアクチュエータは、板バネを金属材質で製作するため、製造コスト、製造工程および工程時間が増大するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国特許公開第２００８−００３９２３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、鏡筒を弾支するヒンジスプリングを、金属に比べて容易且つ精密に製作することが可能な弾性樹脂射出物を用いて製作することにより、装置の製造コスト、製造工程および工程時間を減少させることが可能なカメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、外部事物のイメージを集めるためのレンズが内蔵された円筒型鏡筒と、前記レンズの光軸方向に前記鏡筒が上下運動するように前記鏡筒を収容するハウジングと、前記ハウジングに設置され、前記鏡筒を前記光軸方向に線形運動させるためのオートフォーカスアクチュエータと、弾性を持つ樹脂で射出成形され、前記鏡筒の線形運動を案内するように前記鏡筒の上部を支持するための環状のヒンジスプリングとを含んでなる、カメラモジュールを提供する。
【００１１】
ここで、前記ヒンジスプリングは、前記鏡筒の上下運動の際に弾性変形する部位が薄い厚さを持つように形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ヒンジスプリングは、環状に配置される多数の縁部と、前記ヒンジスプリングを前記鏡筒に結合させるための２つの鏡筒結合部と、前記ヒンジスプリングを前記ハウジングに結合させるための２つのハウジング結合部と、前記各縁部を前記鏡筒結合部または前記ハウジング結合部に連結し、前記縁部より薄い厚さをもって前記鏡筒の上下運動の際に変形する弾性変形部とを含んでなることを特徴とする。
【００１３】
また、前記鏡筒結合部は、前記鏡筒に固定されるように挿嵌される突起が一体に設けられることを特徴とする。
【００１４】
また、前記鏡筒は、前記ハウジングの突起が挿嵌される溝を設けるように、外壁に２つの結合突起が互に離隔して突設されることを特徴とする。
【００１５】
また、前記鏡筒の上下運動の際に、前記鏡筒に結合した前記鏡筒結合部は前記光軸方向に対して平行に上下運動し、前記鏡筒結合部を前記縁部に連結する前記弾性変形部は撓みまたは捩れ変形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヒンジスプリングを、所定の弾性を持つ樹脂などの材料で一挙に射出成形して製作することにより、従来の板バネに比べてヒンジスプリングの製作時間および工程数を減らすことができる。また、従来の金属材質の板バネに代えて軽量の樹脂材質のヒンジスプリングを使用することにより、カメラモジュールの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好適な実施例に係るカメラモジュールの概略断面図である。
【図２】図１の鏡筒の概略斜視図である。
【図３】図１の鏡筒の概略底面斜視図である。
【図４】図１のヒンジスプリングの概略斜視図である。
【図５】図１のヒンジスプリングの概略斜視図である。
【図６】従来の技術のカメラモジュールの概略断面図である。
【図７】図６のカメラモジュールの概略分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例に係るカメラモジュールについて詳細に説明する。
【００１９】
図１〜図５に示すように、本発明の好適な実施例に係るカメラモジュール１００は、鏡筒１１０、ハウジング１２０、回路基板１３０、ヒンジスプリング１４０およびフィルムサスペンション１５０を含んでなる。
【００２０】
鏡筒１１０は、内蔵された多数のレンズによって外部事物のイメージをカメラモジュール１００内のイメージセンサ１３１へ伝達するためのもので、その内部に多数のレンズが順次積層されており、多数回巻線された多数のコイル１１１が外周面に備えられる。
【００２１】
コイル１１１は、ハウジング１２０に結合した永久磁石１２１と向かい合うように鏡筒１１０に設置される。コイル１１１に流れる電流による電場と永久磁石１２１の磁場との間に発生する電磁気力によって鏡筒１１０を上下に線形運動させる。
【００２２】
また、鏡筒１１０は、外周壁の両側にはヒンジスプリング１４０が結合する一対の結合突起１１２が対向して突設される。一対の結合突起１１２は、ヒンジスプリング１４０が挿嵌されるように直六面体状に突出する。図２に示すように、一対の結合突起１１２は鏡筒１１０の対向する外周壁に備えられる。
【００２３】
ハウジング１２０は、鏡筒１１０を収容するためのもので、内壁には鏡筒１１０のコイル１１１に対向するように永久磁石１２１が固着される。また、ハウジング１２０の中央部位には赤外線をフィルタリングするためのＩＲフィルター１２２が設置される。また、ハウジング１２０の内周壁にはヒンジスプリング１４０が固着される。
【００２４】
回路基板１３０は、その上面に電気的に連結されたイメージセンサ１３１から発生する電気信号をカメラ付き携帯電話、ＰＤＡまたはノートブックコンピュータなどのモバイル機器へ伝達するためのもので、上面には所定のプリント基板の製作工程によって形成された回路パターンが備えられる。
【００２５】
ここで、回路基板１３０の中央部位にイメージセンサ１３１が設置されるが、イメージセンサ１３１は、回路基板１３０の回路パターンにワイヤボンディングによって電気的に連結される。
【００２６】
ヒンジスプリング１４０は、鏡筒１１０が光軸方向に線形運動するように鏡筒１１０を支持するためのものである。本発明の好適な実施例に係るヒンジスプリング１４０は、全体的に環状をし、所定の弾性を持つように樹脂などによって射出成形される。
【００２７】
図４に示すように、ヒンジスプリング１４０は、縁部１４１と、これらの縁部１４１を連結する弾性変形部１４２と、ヒンジスプリング１４０を鏡筒１１０に結合させる鏡筒結合部１４３と、ヒンジスプリング１４０をハウジング１２０に結合させるハウジング結合部１４４とから構成される。
【００２８】
縁部１４１は、全体的に環状を持つように形成される。各縁部１４１を鏡筒結合部１４３またはハウジング結合部１４４に連結する部位には弾性変形部１４２が形成される。ここで、縁部１４１は、弾性変形部１４２より厚く形成されて鏡筒１１０を支持することが好ましく、鏡筒１１０の線形運動の際に弾性変形部１４２より少なく変形する。
【００２９】
弾性変形部１４２は、各縁部１４１を鏡筒結合部１４３およびハウジング結合部１４４に連結するためのもので、縁部１４１より薄く形成されて鏡筒１１０の線形運動の際に多く変形する。実質的に鏡筒１１０の線形運動の際に、弾性変形部１４２が捩れ変形することにより、鏡筒１１０の線形運動を案内する。
【００３０】
鏡筒結合部１４３は、ヒンジスプリング１４０を鏡筒１１０の結合突起１１２に結合させるためのもので、鏡筒１１０に設けられた一対の結合突起１１２間の溝に挿嵌される突起１４３ａが設けられる。ここで、互に対向して設けられた一対の鏡筒結合部１４３は、鏡筒１１０の両側に設けられた結合突起１１２に嵌合される。
【００３１】
ハウジング結合部１４４は、ヒンジスプリング１４０をハウジング１２０に結合させるためのもので、ハウジング１２０との結合力を高めるために大きい結合面積を持つように形成されることが好ましく、本実施例では、ハウジング結合部１４４は「コ」字状の板形状を有する。
【００３２】
ヒンジスプリング１４０をさらに具体的に説明するために、上述したようにヒンジスプリング１４０の各部位を区別して説明したが、本発明のヒンジスプリング１４０は、所定の弾性を持つ樹脂などで一体に射出成形される。樹脂を用いた射出成形は、従来の技術の金属板を成形することより工程難易度が非常に低く、工程時間および工程数を減らすことができるという利点を持つ。
【００３３】
フィルムサスペンション１５０は、鏡筒１１０の下側部に設置され、鏡筒１１０の上下線形運動を案内する。このフィルムサスペンション１５０を介して、鏡筒１１０に設置されたコイル１１１に電流を伝達することができる。
【００３４】
上述したような構成を持つヒンジスプリング１４０は、鏡筒１１０の両側にそれぞれ設置され、鏡筒１１０の上下線形運動を案内する。図５に示すように、鏡筒１１０の上下運動の際に、ヒンジスプリング１４０の弾性変形部１４２が変形することにより、鏡筒１１０の安定的な線形運動を案内することができる。
【００３５】
すなわち、鏡筒１１０の運動の際に、縁部１４１は非常に少なく変形するが、これらの縁部１４１を連結する弾性変形部１４２が上下に撓みまたは捩れ変形することにより、鏡筒１１０を案内する。
【００３６】
前述した構成を持つ本発明の好適な実施例のヒンジスプリング１４０は、所定の弾性を持つ樹脂などの材料で一挙に射出成形されて製作できるため、従来の板バネに比べてヒンジスプリング１４０の製作時間および工程数を減らすことができる。また、従来の金属材質の板バネに代えて軽量の樹脂材質のヒンジスプリング１４０を使用することにより、カメラモジュール１００の軽量化を実現することができる。
【００３７】
一方、本発明の実施例では、レンズのフォーカシングのために、鏡筒１１０を上下駆動するためのオートフォーカスアクチュエータとしてコイル１１１と永久磁石１２１を使用したが、これとは異なり、印加される電流によって振動して鏡筒１１０を運動させる圧電素子型のアクチュエータを使用してもよい。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施例を参照して本発明のカメラモジュールについて説明したが、本発明の思想から逸脱することなく多様な修正、変更および変形を加え得ることは、当業者には明白である。
【符号の説明】
【００３９】
１００    カメラモジュール
１１０    鏡筒
１１１    コイル
１１２    結合突起
１２０    ハウジング
１２１    永久磁石
１３０    回路基板
１３１    イメージセンサ
１４０    ヒンジスプリング
１４１    縁部
１４２    弾性変形部
１４３    鏡筒結合部
１４４    ハウジング結合部
１５０    フィルムサスペンション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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