(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
レンズと、
前記レンズを固定するための可動コイル部と、弾性部材であって、前記弾性部材の内縁は前記可動コイルと接続され、前記弾性部材の外縁は前記ハウジングと接続され、かつ、常磁性材料または強磁性材料から形成された前記弾性部材と、前記可動コイル部の周囲に配置され、前記ハウジングに固定された固定磁気部と、を含むボイスコイルモータと、
前記弾性部材の上方において第一の方向に沿って配置された磁気部材と、
を含み、
電流を前記可動コイル部に入力すると、前記ボイスコイルモータが前記可動コイル部を前記第一の方向に沿って移動させるための力を発生し、前記弾性部材が前記第一の方向とは逆の第二の方向に沿って前記可動コイル部に弾性復元力を加え、前記磁気部材が前記第一の方向に沿って前記弾性部材に磁力を与える、カメラモジュール。
【請求項２】
請求項１において、前記弾性部材が第一の弾性板を有するカメラモジュール。
【請求項３】
請求項２において、前記第一の弾性板が常磁性材料から形成され、前記磁気部材が強磁性材料から形成される、カメラモジュール。
【請求項４】
請求項２において、前記第一の弾性板が強磁性材料から形成され、前記磁気部材が常磁性材料から形成される、カメラモジュール。
【請求項５】
請求項２において、前記第一の弾性板および前記磁気部材のそれぞれが、二つの磁気相補的な強磁性材料から形成される、カメラモジュール。
【請求項６】
請求項２において、前記弾性部材が第二の弾性板をさらに含み、前記可動コイル部が前記第二の弾性板を介して前記ハウジングに移動可能に連結されているカメラモジュール。
【請求項７】
請求項６において、前記電流が前記第一の弾性板を介して前記可動コイル部に入力され、前記第二の弾性板を介して前記可動コイル部から出力されるカメラモジュール。
【請求項８】
請求項７において、前記可動コイル部への前記電流の入力が停止すると、前記レンズが前記第一の方向とは逆の前記第二の方向に沿って前記弾性復元力により移動し、前記磁力が前記弾性復元力よりも小さいカメラモジュール。
【請求項９】
ハウジングと、
レンズと、
前記レンズを固定するための可動コイル部と、弾性部材であって、前記弾性部材の内縁は前記可動コイルと接続され、前記弾性部材の外縁は前記ハウジングと接続され、かつ、常磁性材料または強磁性材料から形成された前記弾性部材と、前記可動コイル部の周囲に配置され、前記ハウジングに固定された固定磁気部と、を含むボイスコイルモータと、
前記弾性部材の上方において第一の方向に沿って配置された磁気部材と、
を含むカメラモジュールと、
前記レンズに対向して配置されたセンサ装置であって、外部の光が前記レンズを通過して前記センサ装置上に画像を形成するセンサ装置と、
画像を記憶するために前記センサ装置に電気的に接続された記憶装置と、
を含み、
電流を前記可動コイル部に入力すると、前記ボイスコイルモータが前記可動コイル部を前記第一の方向に沿って移動させるための力を発生し、前記弾性部材が前記第一の方向とは逆の第二の方向に沿って前記可動コイル部に弾性復元力を加え、前記磁気部材が前記第一の方向に沿って前記弾性部材に磁力を与える、電子機器。
【請求項１０】
請求項９において、前記弾性部材が第一の弾性板を有する電子機器。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第一の弾性板が常磁性材料から形成され、前記磁気部材が強磁性材料から形成される、電子機器。
【請求項１２】
請求項１０において、前記第一の弾性板が強磁性材料から形成され、前記磁気部材が常磁性材料から形成される、電子機器。
【請求項１３】
請求項１０において、前記第一の弾性板および前記磁気部材のそれぞれが、二つの磁気相補的な強磁性材料から形成される、電子機器。
【請求項１４】
請求項１０において、前記弾性部材が第二の弾性板をさらに含み、前記可動コイル部が前記第二の弾性板を介して前記ハウジングに移動可能に連結されている電子機器。
【請求項１５】
請求項１４において、前記電流が前記第一の弾性板を介して前記可動コイル部に入力され、前記第二の弾性板を介して前記可動コイル部から出力される電子機器。
【請求項１６】
請求項１５において、前記可動コイル部への前記電流の入力が停止すると、前記レンズが前記第一の方向とは逆の前記第二の方向に沿って前記弾性復元力により移動し、前記磁力が前記弾性復元力よりも小さい電子機器。
【請求項１７】
請求項９において、モバイル通信装置である電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全体としてカメラモジュールおよびカメラモジュールを使用した電子機器に関し、より詳細には、磁気部材によってレンズを開口部に向かって移動させることで電力を節約するカメラモジュールおよびカメラモジュールを使用した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常生活において、カメラモジュールは、カメラ、ビデオレコーダ、携帯電話、ノート型コンピュータ、セキュリティモニター、ウェブ画像装置（ｗｅｂ  ｖｉｓｕａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）などの様々な電子機器に広く適用されている。カメラモジュールは物品の動画像または静止画像を取り込むためのものであり、画像処理や画像の記憶などのさらなる処理を行なうために電子機器と一体化される。電子機器を利用することによって、ビデオ会議を開いたり、画像を記録したり、ライブ映像をやりとりすることができる。このように、電子機器は人々に多大な利便性と楽しみをもたらしている。
【０００３】
従来のカメラモジュールは、ハウジング、レンズ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）および弾性部材を含む。カメラモジュールはセンサ装置の上方に配置される。光がカメラモジュールを通過し、センサ装置に焦点合わせされる。レンズは、センサ装置に焦点合わせするために光を集束させたり、拡散させる（ｄｉｖｅｒｓｉｆｙ）ためのものである。弾性部材はハウジングとレンズの間に配置され、レンズを弾力的に固定する。カメラモジュールは、物品の位置や倍率に応じてボイスコイルモータによってセンサ装置に対するレンズの位置を適切に調節する。ボイスコイルモータは磁石と可動コイル部とを含む。磁石は、可動コイル部に配置された伝導コイルに垂直な複数の磁力線を生じさせる。磁石はハウジングに固定されている。レンズを固定するための可動コイル部は、ハウジング内に移動可能に配置されている。可動コイル部に電流が流れると、電流と磁力線が押圧力（ｐｕｓｈｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）を形成する。ボイスコイルモータによってもたらされる押圧力によって、レンズをセンサ装置に対して移動させることができる。レンズが移動する際に、弾性部材が弾性復元力を形成してレンズに弾性復元力を加える。押圧力と弾性復元力との均衡が保たれたときに、センサ装置に対する所定の位置にレンズを適切に移動させることができる。
【０００４】
レンズがさらに移動すると、弾性部材はそれに応じてさらに大きく弾性変形し、弾性復元力もさらに大きくなる。ボイスコイルモータには、弾性復元力と均衡するさらに大きな押圧力を生じさせるためにさらに多くの電流を流さなければならない。そのため、ボイスコイルモータの電力消費量は通常大きくなってしまう。従って、電力消費量をどのように減少させるかということが早急に解決しなければならない課題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的はカメラモジュールおよびカメラモジュールを使用した電子機器を提供することにある。磁気部材が磁力を発生させてレンズを開口部に向かって移動させることにより、押圧力を発生させるために必要な電力を減少させ、それによって電力消費量を低減することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、カメラモジュールを提供することによって上述した目的を達成する。カメラモジュールは、レンズと、ボイスコイルモータと、磁気部材とを含む。ボイスコイルモータは、可動コイル部と固定磁気部とを含む。可動コイル部はレンズを固定し、弾性部材を
有する。固定磁気部は可動コイル部の周囲に配置されている。磁気部材と弾性部材との間には磁力が存在している。電流を可動コイル部に入力すると、ボイスコイルモータが可動コイル部を第一の方向に沿って移動させるための押圧力を発生し、弾性部材が第一の方向とは逆の方向に沿って可動コイル部に弾性復元力を加え、磁気部材が第一の方向に沿って可動コイル部に磁力を与える。
【０００７】
本発明は、電子機器を提供することによって別の目的を達成する。電子機器は、カメラモジュールと、センサ装置と、記憶装置とを含む。カメラモジュールは、レンズと、ボイスコイルモータと、磁気部材とを含む。ボイスコイルモータは、可動コイル部と固定磁気部とを含む。可動コイル部はレンズを固定し、弾性部材を有する。固定磁気部は可動コイル部の周囲に配置されている。磁気部材と弾性部材との間には磁力が存在している。センサ装置はレンズと対向して配置されている。外部の光がレンズを通過してセンサ装置に画像を形成する。記憶装置は画像を記憶するためにセンサ装置と電気的に接続されている。電流を可動コイル部に入力すると、ボイスコイルモータが可動コイル部を第一の方向に沿って移動させるための押圧力を発生し、弾性部材が第一の方向とは逆の方向に沿って可動コイル部に弾性復元力を加え、磁気部材が第一の方向に沿って可動コイル部に磁力を与える。
【０００８】
本発明のその他の目的、特徴、利点は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。ただし、本発明は以下の実施形態により限定されるものではない。以下、添付の図面を参照して本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの立体斜視図を示す。カメラモジュール１００は、ハウジング３０と、レンズ６０と、弾性部材と、ボイスコイルモータ４０と、磁気部材８０とを含む。レンズは、本発明の本実施形態ではレンズ６０によって例示している。ただし、レンズは複数のレンズからなるレンズ群によって例示してもよく、レンズの数は本発明の技術範囲を限定するものではない。弾性部材は第一の弾性板１０によって例示している。ハウジング３０は、開口部３１ａを有する収容スペース３１を有する。ボイスコイルモータ４０は、可動コイル部４２と固定磁気部４１とを含む。第一の弾性板１０を介してハウジング３０に移動可能に連結された可動コイル部４２は、レンズ６０を固定するために収容スペース３１内に配置されている。可動コイル部４２の周囲に間隔を空けて配置された固定磁気部４１は、ハウジング３０の内壁に固定されている。磁気部材８０は、ハウジング３０の開口部３１ａに配置されている。
【００１０】
図２は、図１のカメラモジュールの上面図を示す。第一の弾性板１０は、可動コイル部４２を第一の弾性板１０を介してハウジング３０に移動可能に連結するための複数のらせん状アーム１０ａを有し、レンズ６０は収容スペース３１内で上下に移動することができる。図１に示すように、弾性部材は第二の弾性板２０を含むことが好ましい。第二の弾性板２０は、可動コイル部４２とハウジング３０とを連結するためのものである。第一の弾性板１０と第二の弾性板２０は同時に可動コイル部４２を移動可能に固定しており、可動コイル部４２は収納スペース３１内で移動する際に安定する。
【００１１】
図３は、図１に示すカメラモジュールの２−２’線に沿った断面図を示す。磁気部材８０と第一の弾性板１０との間には磁力Ｆ４が存在している。磁気部材８０が常磁性を有するとともに第一の弾性板１０が強磁性を有するか、第一の弾性板１０が常磁性を有するとともに磁気部材８０が強磁性を有するか、第一の弾性板１０と磁気部材８０のそれぞれが磁気相補的な強磁性を有する。鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）あるいはニッケル（Ｎｉ）は強磁性を示し、鉄、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、アルミニウム（Ａｌ）あるいはナトリウム
（Ｎａ）は常磁性を示す。本発明の本実施形態では、磁気部材８０を磁石によって例示し、第一の弾性板１０を鉄によって例示している。なお、磁気部材８０と第一の弾性板１０について例示した材料は本発明を限定するものではない。磁気部材８０と第一の弾性板１０との間で生じる磁力Ｆ４を有するあらゆる設計が本発明の技術範囲に含まれる。
【００１２】
図４は、図３に示すカメラモジュールのボイスコイルモータの作動状態を示す。電流Ｅが、第一の弾性板１０を介して可動コイル部４２に入力され、第二の弾性板２０を介して可動コイル部４２から出力される。電流Ｅを可動コイル部４２に入力すると、フレミングの右手の法則に従って、ボイスコイルモータ４０の固定磁気部４１の磁力線（図示せず）と電流Ｅが第一の方向Ｃ１に沿って押圧力Ｆ１を発生させる。押圧力Ｆ１は、可動コイル部４２を第一の方向Ｃ１（すなわち、開口部３１ａに向かうＺ方向）に沿って移動させる。レンズ６０が第一の方向Ｃ１に沿って移動すると、第一の弾性板１０と第二の弾性板２０が変形し、押圧力Ｆ１に対向する弾性復元力Ｆ３を生じさせる。弾性復元力Ｆ３は、第一の方向Ｃ１とは逆の第二の方向Ｃ２に沿って可動コイル部４２に加えられる。押圧力Ｆ１と弾性復元力Ｆ３との均衡が保たれた時に、可動コイル部４２が所定の位置に移動する。
【００１３】
押圧力Ｆ１は電流Ｅの量に比例する。つまり、電流Ｅが多くなる程、押圧力Ｆ１は大きくなる。また、弾性復元力Ｆ３は第一の弾性板１０および第二の弾性板２０の変形と正比例の関係を有する。レンズ６０の第一の方向Ｃ１への移動が増加すると、第一の弾性板１０と第二の弾性板２０の変形もそれに従って増大し、弾性復元力Ｆ３も増大する。従って、第一の方向Ｃ１に沿ったレンズ６０の移動が増加すると、カメラモジュール１００は弾性復元力Ｆ３と均衡する十分な押圧力Ｆ１を生じさせるためにさらに多くの電流Ｅを入力しなければならない。本発明の実施形態では、磁気部材８０がハウジング３０の開口部３１ａに配置されている。レンズ６０が開口部３１ａに近づくと、第一の弾性板１０は磁気部材８０に近づく。磁気部材８０と第一の弾性板１０との間には磁力Ｆ４が存在する。弾性復元力Ｆ３との均衡を保つために、磁力Ｆ４がレンズ６０に与えられると共に、押圧力Ｆ１がレンズ６０に加えられる。磁力Ｆ４は押圧力Ｆ１の負荷を大きく減少させるとともに入力される電流Ｅの必要量を減少させ、それによって電力消費量を低減することができる。
【００１４】
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器のブロック図を示す。電子機器５００は、カメラモジュール１００と、センサ装置３００と、記憶装置４００とを含む。本発明の本実施形態のカメラモジュール１００は、第一の実施形態のカメラモジュール１００である。その他の類似点に関しても同じ参照番号を使用し、説明は省略する。カメラモジュール１００は、モバイル通信装置、ノート型コンピュータ、カメラまたはビデオレコーダなどの種々な電子機器５００に適用可能である。カメラモジュール１００は撮像対象とセンサ装置３００との間に配置されている。撮像対象の光がカメラモジュール１００を通過し、センサ装置３００上に画像を形成する。記憶装置４００は、画像を記憶するためにセンサ装置３００と電気的に接続されている。
【００１５】
本発明の上記実施形態で開示したカメラモジュールおよびカメラモジュールを使用した電子機器によれば、磁気部材がレンズを開口部に移動させる磁力を生じさせることによって、押圧力を生じさせるために必要な電流を減少させることができ、電気消費量を低減することができる。
【００１６】
本発明を実施例および好ましい実施形態により説明したが、本発明はそれらに限定されるものではない。本発明は、様々な変形や類似の構成および手段を含むことを意図するものであり、添付の請求項の範囲はそのようなすべての変形や類似の構成および手段を含む
ものとして最も広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカメラモジュールの立体斜視図である。
【図２】図１のカメラモジュールの上面図である。
【図３】図１に示すカメラモジュールの２−２’線に沿った断面図である。
【図４】図３に示すカメラモジュールのボイスコイルモータの作動状態を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電子機器のブロック図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０…弾性板、  ２０…弾性板、  ３０…ハウジング、  ３１…収容スペース、  ４０…ボイスコイルモータ、  ４１…固定磁気部、  ４２…可動コイル部、  ６０…レンズ、
８０…磁気部材、  １００…カメラモジュール、  ３００…センサ装置、  ４００…記憶装置、  ５００…電子機器
【図１】
0004499113.tif 000002
【図２】
0004499113.tif 000003
【図３】
0004499113.tif 000004
【図４】
0004499113.tif 000005
【図５】
0004499113.tif 000006