KR101041473B1 - 카메라 렌즈 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 카메라 렌즈 어셈블리는, 광축 방향으로 적어도 일부가 개방되어 있는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 일단부에 배치되며, 상기 광축 방향으로 정렬된 이미지 센서; 상기 메인 프레임에 수용되어 상기 광축 방향으로 진퇴 운동하며, 1개 이상의 렌즈를 갖는 렌즈 조립체; 및 상기 렌즈 조립체를 상기 광축 방향으로 진퇴 운동시키는 구동부 조립체를 구비하고, 상기 구동부 조립체는 상기 렌즈 조립체에 배치되는 자성체와, 상기 메인 프레임 상에 배치되어 상기 자성체에 대면하고 전원이 인가됨에 따라 전기장을 발생시키는 코일과, 상기 메인 프레임 상에 고정되면서 상기 코일을 사이에 두고 상기 자성체에 대면하게 배치되는 요크를 포함하며, 상기 코일에 전원이 인가되지 않은 때, 상기 자성체와 상기 요크 사이의 인력에 의해 상기 렌즈 조립체가 기 설정된 위치에 정지된다.
카메라, 초점조절, 자성체, 코일, 요크
Description
본 발명은 카메라 렌즈 어셈블리에 관한 것으로서, 특히, 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 장착된 광학장치에서 렌즈의 초점 거리를 자동으로 조절하는 구성에 있어 소형화에 용이할 뿐만 아니라 영상 보정 성능을 향상시킬 수 있는 카메라 렌즈 어셈블리에 관한 것이다.
최근 디지털 카메라 제작 기술의 발달로 소형, 경량화된 카메라 렌즈 어셈블리를 장착한 이동통신 단말기는 점차 콤팩트형 디지털 카메라 시장을 점차 잠식하고 있다. 이동통신 단말기 등에 카메라 렌즈 어셈블리를 장착하는 것이 일반화됨에 따라, 이제는 이러한 카메라 렌즈 어셈블리의 성능 향상을 위한 노력이 경주되고 있다. 예를 들면, 영상 촬영 시 피사체의 촬영거리에 따라 발생하는 초점 흐트러짐을 보정하는 자동 초점 조절 기능은 고가의 이동통신 단말기에 탑재되어 왔지만, 점차 보급형 단말기에도 탑재되고 있는 추세이다.
카메라 렌즈 어셈블리의 성능과 그 제작 기술의 정밀도가 향상되고, 이동통신 단말기가 콤팩트형 디지털 카메라 시장을 점차 잠식하고 있음에도 불구하고, 이동통신 단말기의 주요 기능, 즉, 통신 기능의 유지와 휴대성을 고려할 때, 이동통 신 단말기에 장착된 카메라 렌즈 어셈블리의 성능을 디지털 카메라의 성능과 동일한 수준에 이르게 하는 데에는 한계가 있다.
즉, 일반적인 콤팩트(compact)형 디지털 카메라의 경우에도 광학 줌(zoom) 기능과 자동 초점 기능이 기본적으로 탑재된다. 또한, 제품에 따라서는 디지털 카메라에 손떨림 보정 기능이 탑재되고 있지만, 이동통신 단말기는 통신 기능을 주요 기능으로 하면서 휴대성을 고려해야만 하기 때문에 카메라 렌즈 어셈블리를 장착하더라도 광학 줌 기능과 자동 초점 조절 기능 및 손떨림 보정 기능 등을 탑재하는데 어려움을 겪고 있는 것이다.
다시 말해서, 이동통신 단말기에 탑재되는 카메라 렌즈 어셈블리에 광학 줌 기능과 손떨림 보정 기능은 공간상 제약 및 성능 구현에 어려움이 있어 극히 제한적으로 채용되고 있으며, 광학 줌 기능과 손떨림 보정 기능보다 상대적으로 공간 활용이 용이한 자동 초점 조절 기능은 이동통신 단말기에 내장된 카메라 렌즈 어셈블리에 많이 탑재되고 있는 추세이다.
그러나 종래의 자동 초점 조절 기능을 내장한 카메라 렌즈 어셈블리는 이동통신 단말기의 소형화 슬림화의 기술적 진화에 유연하게 대처하지 못하고 있는 실정이다. 또한, 성능 구현에 있어서도 이미지 센서 조립체에서 인가되는 전류의 세기에 따라 렌즈를 이동시키는 오픈 루프 제어(open loop control)방식을 사용함으로써 목표하는 위치까지 렌즈가 이동하였는지 확인하는 것이 사실상 불가능하여 일부 영상 촬영 구간을 스킵하는 현상이 발생하고, 이로 인해 사용자에게 선명한 영상을 제공하는데 한계가 있다.
또한, 카메라 렌즈 어셈블리가 고화소, 고성능화됨에 따라 이에 탑재되는 엑츄에이터에 있어 분해능이 우수한 고정도의 제품 및 고화소에 따른 자동 초점 조절 영역이 확대됨에 따라 자동 초점 조절 시간을 단축할 수 있는 제품의 필요성이 증대되고 있다. 또한, 고화소 카메라 렌즈 어셈블리 제품이 고가임을 감안할 때 자동 초점 조절 엑츄에이터의 불량 절감 및 카메라 렌즈 어셈블리의 수율 향상에 기여할 수 있는 제품이 요구된다.
따라서 본 발명은 고정밀 위치 제어를 실현함으로써 해상력의 정밀 분해가 가능하고, 스프링과 같은 별도의 댐핑 부재가 필요 없어 자동 초점 조절 시간을 단출할 수 있는 카메라 렌즈 어셈블리를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 렌즈 해상력 민감도의 증가에 따른 해상력 불량 및 영상에 영향을 줄 수 있는 이물의 크기가 작아짐에 따라 이물에 의한 불량을 저감하여 수율을 향상시킬 수 있는 카메라 렌즈 어셈블리를 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은, 렌즈 조립체에 자성체를 배치하고, 구동부 조립체에 요크를 배치하여 이들 사이의 인력으로 렌즈 조립체를 지지함과 아울러, 슬라이드 이동 가능하게 구성함으로써, 카메라 렌즈 어셈블리의 불량이 발생되었을 때 렌즈 조립체의 교환을 용이하게 하고, 제조 공정의 간소화에 기여함으로써 제조 원가를 절감할 수 있는 카메라 렌즈 어셈블리를 제공하고자 한다.
이에, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 어셈블리는,
광축 방향으로 적어도 일부가 개방되어 있는 메인 프레임;
상기 메인 프레임의 일단부에 배치되며, 상기 광축 방향으로 정렬된 이미지 센서;
상기 메인 프레임에 수용되어 상기 광축 방향으로 진퇴 운동하며, 1개 이상의 렌즈를 갖는 렌즈 조립체; 및
상기 렌즈 조립체를 상기 광축 방향으로 진퇴 운동시키는 구동부 조립체를 구비하고,
상기 구동부 조립체는, 상기 렌즈 조립체에 배치되는 자성체와, 상기 메인 프레임 상에 배치되어 상기 자성체에 대면하고 전원이 인가됨에 따라 전기장을 발생시키는 코일과, 상기 메인 프레임 상에 고정되면서 상기 코일을 사이에 두고 상기 자성체에 대면하게 배치되는 요크를 포함하고,
상기 코일에 전원이 인가되지 않은 때, 상기 자성체와 상기 요크 사이의 인력에 의해 상기 렌즈 조립체가 기 설정된 위치에 정지될 수 있다.
이때, 상기 메인 프레임은 그의 타단이 개방단으로 제공되며, 상기 카메라 렌즈 어셈블리는 상기 메인 프레임의 타단에 제공되는 커버를 더 구비함이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈 조립체는 상기 광축 방향을 따라 진퇴 운동하되, 상기 커버는 상기 렌즈 조립체가 상기 이미지 센서로부터 멀어지는 것을 일정 거리 이내로 제한하게 된다.
아울러, 상기 카메라 렌즈 어셈블리는, 상기 커버로부터 연장되는 결속편과, 상기 결속편의 일부분을 절개하여 형성되는 결속 후크와, 상기 메인 프레임에 형성되는 결속홈과, 상기 결속홈의 일부분에 형성되는 후크홈을 더 구비할 수 있으며, 상기 커버가 상기 메인 프레임에 결합되면, 상기 결속편은 상기 결속홈에, 상기 결속 후크는 상기 후크홈에 각각 맞물리게 된다.
이때, 상기 결속편은 상기 커버의 가장자리에서 한 쌍이 서로 마주보게 형성 됨이 바람직하다.
또한, 상기 코일에 전원이 인가되지 않은 때, 상기 자성체의 중심이 상기 요크의 중심에 대면하는 위치에서 상기 렌즈 조립체가 정지하거나,
상기 코일에 전원이 인가되지 않은 때, 상기 자성체와 요크 사이의 인력에 의해 상기 렌즈 조립체는 상기 이미지 센서에 근접하게 이동하되 상기 메인 프레임의 일부분에 간섭되어 정지될 수 있다.
이때, 상기 요크의 일부분이 절곡되어 상기 코일을 감싸게 연장됨으로써, 상기 요크의 절곡된 일부분과 상기 자성체 사이의 인력은 상기 자성체와 렌즈 조립체를 상기 이미지 센서에 근접하게 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 메인 프레임에 형성되는 회피홈을 더 구비함으로써 상기 요크의 절곡된 일부분을 상기 회피홈에 수용할 수 있다.
한편, 상기 카메라 렌즈 어셈블리는, 상기 구동부 조립체에 제공되며, 상기 광축 방향을 따라 연장된 가이드 부재와, 상기 렌즈 조립체에 제공되며, 상기 광축 방향을 따라 연장된 지지 부재와, 상기 가이드 부재와 지지 부재 사이에 제공되는 볼(ball)들을 더 구비하고, 상기 지지 부재는 상기 가이드 부재에 대면하게 배치되되, 상기 볼들에 의해 상기 가이드 부재와 이격된 상태를 유지함이 바람직하다.
또한, 상기 메인 프레임 상에서 상기 코일에 둘러싸인 채로 설치되는 위치 감지 센서를 더 구비함으로써, 상기 자성체의 위치를 검출할 수 있다.
상기와 같이 구성된 카메라 렌즈 어셈블리는 메인 프레임으로부터 렌즈 조립 체를 조립, 분리하는 것이 용이하여, 조립이 간소화됨으로써, 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. 또한, 메인 프레임으로부터 렌즈 조립체의 분리가 용이하므로, 이물 등에 의한 불량이 발생되더라도 렌즈를 쉽게 분리하여 교체하거나 이물을 제거할 수 있으므로, 카메라 렌즈 어셈블리 자체의 불량을 해소하고 카메라 렌즈 어셈블리의 수율을 향상시키는데 기여할 수 있다.
더욱이, 홀센서와 같은 위치 감지 센서를 이용하여 자성체의 위치 변화, 궁극적으로는 렌즈 조립체의 위치 변화를 감지하여, 초점 조절을 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리(100)는, 이미지 센서(121)가 설치된 메인 프레임(101)에 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동 가능하게 수용하고, 자성체(145)와 코일(147)을 이용하여 상기 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동시키는 구성이다. 이때, 홀센서와 같은 위치 감지 센서(149)를 이용하여 상기 자성체(145)의 위치를 감시함으로써, 상기 렌즈 조립체(103)의 위치 변화를 검출하여 초점 조절에 필요한 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 또한, 볼 베어링 구조를 설치함으로써, 상기 렌즈 조립체(103)가 원활하게 진퇴 운동하게 할 수 있다.
상기 메인 프레임(101)은 상기 카메라 렌즈 어셈블리(100)의 하우징 역할을 하는 것으로서, 그 일단부에는 상기 이미지 센서(121)가 장착되며, 타단은 개방단(113)으로 형성되어 있다. 이때, 상기 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동시키는 구동부 조립체(104) 설치를 위해 상기 메인 프레임(101)의 일측면도 개방단으로 제공될 수 있다. 아울러, 상기 메인 프레임(101)의 내부 공간은 원통형 실린더 형상으로서, 상기 렌즈 조립체(103)를 수용하게 된다. 상기 메인 프레임(101)의 일단부는 상기 이미지 센서(121)에 대응되는 제1 개구(111)가 형성되어 촬영 경로를 제공하게 된다. 한편, 도시되지는 않지만, 상기 제1 개구(111)에는 적외선 필터가 장착되는데, 상기 이미지 센서(121)는 상기 적외선 필터를 경유하여 입사되는 이미지만을 검출하게 된다.
상기 이미지 센서(121)는 전원을 인가받고, 촬영된 이미지의 화상 신호를 출력하기 위해 별도의 회로 기판(123) 상에 장착되어 조립체(102) 형태로 제공되며, 상기 회로 기판(123)은 전원이나 제어신호를 제공하고 출력된 화상 신호를 전달하는 회로 패턴들을 구비한다. 이때, 상기 이미지 센서(121)는 와이어 본딩에 의해 상기 회로 기판(123)의 회로 패턴들에 연결될 수 있다. 상기 회로 기판(123)은 강성 회로 기판, 가요성 회로 기판 또는 그들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이동통신 단말기 또는 디지털 카메라의 메인 보드에 연결되는 커넥터를 구비함이 바람직하다.
상기 렌즈 조립체(103)는 적어도 1개의 렌즈를 구비하며, 상기 메인 프레 임(101)에 수용되어, 상기 이미지 센서(121)의 광축 방향으로 진퇴 운동하게 된다. 이때, 상기 렌즈 조립체(103)에 구비되는 렌즈는 상기 이미지 센서(121)의 광축에 정렬되어야 함은 자명하다. 상기 렌즈 조립체(103)는 그 외주면이 상기 메인 프레임(101)의 내주면에 이격된 상태를 유지하게 되는데, 이는 상기 구동부 조립체(104)에 의한 것으로서, 하기에서 더 상세하게 설명될 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 구동부 조립체(104)는 상기 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동시키기 위한 것으로서, 상기 렌즈 조립체(103)에 장착되는 자성체(145)와 상기 메인 프레임(101) 상에 장착되는 코일(147)을 주요 구성으로 한다. 상기 렌즈 조립체(103)에는 상기 자성체(145)를 견고하게 고정시키기 위한 홈(131)이 형성될 수 있다.
상기 구동부 조립체(104) 중 상기 자성체(145)를 제외한 다른 구성은 상기 메인 프레임(101)에 고정된 상태로 설치됨이 바람직하다. 이때, 상기 구동부 조립체(104)가 상기 메인 프레임(101)에 설치되면, 상기 메인 프레임(101)의 개방된 측면은 폐쇄됨이 바람직하다. 상기 구동부 조립체(104)는 요크(148)를 구비함으로써, 상기 코일(147)에 전원이 인가되었을 때 발생되는 전기장과 상기 자성체(145)의 자기장을 상기 코일(147)과 자성체(145) 사이에 집중시키게 된다. 본 실시 예에서, 상기 요크(148)는 상기 코일(147)을 사이에 두고 상기 자성체(145)에 대면하게 설치되며, 상기 메인 프레임(101) 상에 고정된다. 이때, 상기 코일(147)에 전원이 인가되지 않는다면, 상기 자성체(145)와 요크(148) 사이에 인력이 발생되어, 상기 렌즈 조립체(103)를 상기 구동부 조립체(104)에 밀착시키는 힘을 제공하게 된다. 이 로써, 상기 렌즈 조립체(103)는 별도의 지지 구조물을 설치하지 않더라도, 그 외주면이 상기 메인 프레임(101)의 내주면에 이격된 상태를 유지할 수 있다.
아울러, 상기 구동부 조립체(104)는 상기 요크(148)에 부착되어 상기 코일(147)에 둘러싸인 위치 감지 센서(149)를 구비할 수 있다. 상기 위치 감지 센서(149)는 상기 렌즈 조립체(103)의 위치와 그 위치의 변화를 감시하기 위한 것이다. 이때, 상기 렌즈 조립체(103)에는 상기 자성체(145)가 설치되어 있으므로, 상기 자성체(145)의 위치를 감지함으로써 상기 렌즈 조립체(103)의 위치도 검출할 수 있는데, 이러한 자성체의 위치를 감지할 수 있는 소자로는 홀센서가 유용하게 쓰인다.
또한, 상기 위치 감지 수단(149)으로서, 별도의 발광 다이오드와 포토 다이오드를 상기 요크(148) 상에 배치하고, 상기 렌즈 조립체(103)에는 발광 다이오드로부터 출사된 빛을 포토 다이오드 방향으로 반사시키는 반사 패턴을 형성할 수도 있다. 이때, 반사 패턴은 그 위치에 따라 출사된 빛의 세기를 변화시킬 수 있게 한다면 포토 다이오드에서 이를 검출하여 상기 렌즈 조립체(103)의 위치를 검출할 수 있을 것이다.
한편, 상기 자성체(145)와 요크(148) 사이의 인력에 의해 상기 렌즈 조립체(103)가 상기 구동부 조립체(104)와 직접 밀착될 경우, 구체적으로는 상기 자성체(145)가 상기 코일(147)이나 위치 감지 센서(149)에 밀착될 경우, 상기 렌즈 조립체(103)의 진퇴 운동을 위해서는 많은 구동력이 요구된다. 따라서 볼 베어링 구조를 이용하여 상기 렌즈 조립체(103)와 구동부 조립체(104) 사이, 구체적으로는 상기 자성체(145)와 코일(147) 또는 위치 감지 센서(149) 사이에 일정한 간격을 확보하게 된다.
본 실시 예에서, 상기 볼 베어링 구조는, 상기 요크(148)의 양측에 각각 제공되는 가이드 부재들(141)과, 상기 렌즈 조립체(103)에 제공되는 지지 부재(143)와, 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143) 사이에 제공되는 다수의 볼(ball)들(142)로 이루어진다.
상기 가이드 부재(141)는 상기 이미지 센서(121)의 광축 방향에 평행하게 연장되며, 적어도 하나는 'V'자 형상의 홈을 가지고 있다. 마찬가지로 상기 지지 부재(143) 또한 상기 이미지 센서(121)의 광축 방향에 평행하게 연장되며, 'V'자 형상의 홈을 가지고 있다. 상기 렌즈 조립체(103)와 상기 구동부 조립체(104)가 상기 메인 프레임(101)에 설치되면, 상기 볼들(142)은 상기 가이드 부재(141) 및 지지 부재(143)의 홈 내에 각각 위치된다. 이때, 상기 볼들(143)은 각각 일부분이 상기 가이드 부재(141)의 홈에, 다른 일부분이 상기 지지 부재(143)의 홈에 수용되되, 상기 지지 부재(143)가 상기 가이드 부재(141)에 접촉되지 않을 정도의 직경을 가지게 된다.
이러한 볼 베어링 구조를 통해, 상기 렌즈 조립체(103)와 상기 구동부 조립체(104) 사이, 구체적으로는 상기 자성체(145)와 코일(147) 또는 위치 감지 센서(149) 사이에 일정한 간격이 확보되며, 상기 코일(147)에 전원이 인가되면, 상기 코일(147)에 의한 전기장과 상기 자성체(145)의 자기장이 상호 작용하여 상기 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동시키게 된다. 이때, 상기 볼들(142)은 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143) 사이에서 구름 동작(rolling)을 함으로써, 상기 렌즈 조립체(103)의 진퇴 운동을 원활하게 한다. 한편, 상기 볼들(142)이 구름 동작을 함에 있어서, 마찰 등에 의한 소음이나 열이 발생될 수 있으므로, 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143)의 각 홈에는 윤활제가 주입될 수 있다.
한편, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 볼들(142)이 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143)의 홈들에 의해 형성된 공간으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 상기 렌즈 조립체(103)와 구동부 조립체(104)가 조립된 후에는 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143)의 홈들에 의해 형성된 공간의 양단은 폐쇄됨이 바람직하다. 다만, 상기 렌즈 조립체(103)의 수리 또는 교체를 용이하게 하기 위해 적어도 상기 가이드 부재(141)에 형성된 홈의 일단은 개방됨이 바람직하다. 본 실시 예에서는 상기 커버(105)가 착탈 가능하게 구성되어 있어, 도 2나 도 3에서 볼 때, 상기 가이드 부재(141)에 형성된 홈의 상단이 개방된 예가 개시된다. 따라서 상기 볼들(142)이 이탈하는 것을 방지하기 위해서는 상기 볼들(142)이 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143)의 홈들에 의해 형성된 공간을 폐쇄하는 구조물이 상기 지지 부재(143)의 상단에 형성되어야 할 것이다.
상기와 같이, 상기 가이드 부재(141)에 형성된 홈의 일부분을 개방된 형태로 구성함으로써, 상기 커버(105)만 제거하면 상기 렌즈 조립체(103)의 분리가 가능해져, 수리나 교체를 용이하게 할 수 있다.
한편, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 볼들(142)이 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143)의 홈들에 의해 형성된 공간으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 상기 렌즈 조립체(103)와 구동부 조립체(104)가 조립된 후에는 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143)의 홈들에 의해 형성된 공간의 양단은 폐쇄됨이 바람직하다. 다만, 상기 렌즈 조립체(103)의 수리 또는 교체를 용이하게 하기 위해 적어도 상기 가이드 부재(141)에 형성된 홈의 일단은 개방됨이 바람직하다. 본 실시 예에서는 상기 커버(105)가 착탈 가능하게 구성되어 있어, 도 2나 도 3에서 볼 때, 상기 가이드 부재(141)에 형성된 홈의 상단이 개방된 예가 개시된다. 따라서 상기 볼들(142)이 이탈하는 것을 방지하기 위해서는 상기 볼들(142)이 상기 가이드 부재(141)와 지지 부재(143)의 홈들에 의해 형성된 공간을 폐쇄하는 구조물이 상기 지지 부재(143)의 상단에 형성되어야 할 것이다.
상기와 같이, 상기 가이드 부재(141)에 형성된 홈의 일부분을 개방된 형태로 구성함으로써, 상기 커버(105)만 제거하면 상기 렌즈 조립체(103)의 분리가 가능해져, 수리나 교체를 용이하게 할 수 있다.
상기 렌즈 조립체(103)와 구동부 조립체(104)가 상기 메인 프레임(101)에 설치되면, 상기 메인 프레임(101)의 타단에는 커버(105)가 결합되어 그 내부 공간을 폐쇄함이 바람직하다. 상기 커버(105)는 상기 광축 방향으로 관통하게 형성된 제2 개구(151)를 구비함으로써 촬영 경로를 제공하고, 적어도 하나의 결속편(153)을 구비함으로써 상기 메인 프레임(101)에 고정된다. 본 실시 예에서, 상기 결속편(153)을 상기 커버(105)의 양측 가장자리에 각각 형성되어 서로 마주보게 배치되어 있으며, 그 일부분이 절개되어 형성된 결속 후크(155)를 구비한다. 상기 결속 후크(155)는 내측으로 절곡된 형상을 가지고 있다.
상기 커버(105)를 결합시키기 위하여, 상기 메인 프레임(101)의 외주면에는 결속홈(115)이 형성되어 있으며, 상기 결속홈(115)에는 다시 후크 홈(117)이 형성되어 있다. 상기 커버(105)가 상기 메인 프레임(101)에 결합되면, 상기 결속편(153)은 상기 결속홈(115)에 수용되며, 상기 결속 후크(155)가 상기 후크 홈(117)에 맞물린다. 이로써, 상기 커버(105)는 상기 메인 프레임(101)에 견고하게 결속된다.
한편, 상기 렌즈 조립체(103)가 진퇴 운동함에 있어서, 그 범위는 상기 메인 프레임(101)과 커버(105)에 의해 제한된다. 구체적으로, 상기 메인 프레임(101)의 일단에서는 상기 제1 개구(111)의 주위에 제공되는 기구물이 상기 렌즈 조립체(103)에 간섭되어 더 이상 상기 이미지 센서(121)에 근접하게 후퇴할 수 없으며, 상기 메인 프레임(101)의 타단에서는 상기 커버(105)가 상기 렌즈 조립체(103)에 간섭되어 상기 이미지 센서(121)로부터 더 이상 멀어지게 전진할 수 없다. 이때, 상기 렌즈 조립체(103)가 상기 제1 개구(111) 주위의 기구물이나 상기 커버(105)에 접촉되는 부분에는 댐퍼(159; 도 8에 도시됨)를 설치하여 소음이나 충격을 완화하는 것이 바람직하다.
조립이 완료된 상태에서, 상기 코일(147)에 전원이 인가되지 않는다면, 상기 자성체(145)는 그의 중심(Mc; 도 7에 도시됨)이 상기 요크(148)의 중심(Yc)에 정렬되는 방향으로 이동하려는 성향을 가지게 된다. 이는, 상기 자성체(145)와 요크(148) 사이의 인력에 의한 것이다. 따라서 상기 렌즈 조립체(103)가 어떠한 간섭도 받지 않고 진퇴 운동이 가능하다면, 상기 코일(147)에 전원이 인가되지 않은 상태에서는 상기 자성체(145)의 중심(Mc)이 상기 요크(148)의 중심(Yc)에 정렬되는 위치로 이동하게 될 것이다.
다만, 상기 자성체(145)의 중심(Mc)이 상기 요크(148)의 중심(Yc)에 정렬되기 전에, 상기 렌즈 조립체(103)를 고정시키는 것이 바람직하다. 이는 상기 카메라 렌즈 어셈블리(100)가 작동하기 전에, 상기 렌즈 조립체(103)가 진퇴 운동 가능한 상태에서 상기 자성체(145)와 요크(148) 사이의 인력만으로 정지 상태를 유지할 경우, 안정적인 정지 상태를 유지하기 어렵기 때문이다.
도 6과 도 7은 본 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리(100)를 조립한 초기 상태에서의 상기 구동부 조립체(104)를 나타내고 있다. 본 실시 예에서, 상기 카메라 렌즈 어셈블리(100)를 조립한 상태에서, 상기 렌즈 조립체(103)는 상기 제1 개구(111) 주위의 기구물에 간섭된 상태로서 더 이상 상기 이미지 센서(121) 방향으로 이동할 수 없다. 이때, 상기 자성체(145)는 상기 요크(148)보다 더 상측에 위치하여, 하향 이동하려는 성향을 가지고 있는데, 상기 렌즈 조립체(103)가 이미 상기 제1 개구(111) 주위의 기구물에 간섭되어 있으므로, 상기 렌즈 조립체(103)는 더 이상 하향 이동하지 못하고 안정된 정지 상태를 유지할 수 있다.
한편, 이러한 초기 상태에서, 상기 렌즈 조립체(103)의 정지 상태를 더 안정시키기 위해, 상기 요크(148)의 일부분을 절곡하여 연장할 수 있다. 상기 요크(148)의 절곡된 일부분은 상기 코일(147)을 감싸게 배치되며, 상기 자성체(145)와 상기 요크(148)의 절곡된 일부분 사이의 인력은 상기 자성체(145)를 더 하향 이동시키려는 힘을 발생시키게 된다.
이때, 상기 메인 프레임(101)에는 회피홈(119)을 형성하여 상기 요크(148)의 절곡된 일부분을 수용할 수 있다. 이는 상기 렌즈 조립체(103)가 상기 제1 개구(111) 주위의 기구물에 간섭되기 전에 상기 자성체(145)가 상기 요크(148)의 절곡된 일부분에 직접 밀착되는 것을 방지하기 위함이다. 상기 자성체(145)가 상기 요크(148)의 절곡된 일부분에 직접 밀착되는 것을 방지함으로써, 상기 렌즈 조립체(103)를 초기에 구동할 때 요구되는 구동력을 절감할 수 있게 된다.
상기 카메라 렌즈 어셈블리(100)는 이미지 촬영 시, 별도로 제공되는 제어부를 통해 촬영되는 이미지의 선명함 여부를 판별하며, 필요에 따라 상기 코일(147) 에 전원을 인가함으로써, 상기 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동시키게 된다. 이때, 상기 제어부는 상기 이미지 센서(121)가 탑재된 조립체(102)에 설치될 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동시키는 신호 값과, 상기 위치 감지 센서(149)로부터 검출되는 상기 렌즈 조립체(103)의 실제 위치 변화 값을 비교하여 필요에 따라 상기 렌즈 조립체(103)를 진퇴 운동시키는 신호를 재차 발생시키게 된다. 이러한 제어 과정을 통해 촬영 과정에서 상기 카메라 렌즈 어셈블리(100)의 초점 조절이 정밀하게 이루어질 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 카메라 렌즈 어셈블리를 나타내는 분리 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 카메라 렌즈 어셈블리를 다른 방향에서 바라본 모습을 나타내는 분리 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 카메라 렌즈 어셈블리가 조립되는 모습을 나타내는 사시도,
도 5는 도 1에 도시된 카메라 렌즈 어셈블리를 나타내는 단면 구성도,
도 6은 도 1에 도시된 카메라 렌즈 어셈블리의 구동부 조립체를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6에 도시된 구동부 조립체를 나타내는 3면도,
도 8은 도 2에 도시된 카메라 렌즈 어셈블리의 렌즈 조립체와 구동부 조립체가 결합된 모습을 나타내는 사시도.
Claims (18)
- 카메라 렌즈 어셈블리에 있어서,광축 방향으로 적어도 일부가 개방되어 있는 메인 프레임;상기 메인 프레임의 일단부에 배치되며, 상기 광축 방향으로 정렬된 이미지 센서;상기 메인 프레임에 수용되어 상기 광축 방향으로 진퇴 운동하며, 적어도 1개의 렌즈를 갖는 렌즈 조립체; 및상기 렌즈 조립체를 상기 광축 방향으로 진퇴 운동시키는 구동부 조립체를 구비하고,상기 구동부 조립체는, 상기 렌즈 조립체에 배치되는 자성체와, 상기 메인 프레임 상에 배치되어 상기 자성체에 대면하고 전원이 인가됨에 따라 전기장을 발생시키는 코일과, 상기 메인 프레임 상에 고정되면서 상기 코일을 사이에 두고 상기 자성체에 대면하게 배치되는 요크를 포함하고,상기 요크의 일부분이 절곡되어 상기 코일을 감싸게 연장되며,상기 코일에 전원이 인가되지 않은 때, 상기 자성체와 상기 요크의 절곡된 일부분 사이의 인력에 의해 상기 렌즈 조립체가 상기 이미지 센서에 근접하게 이동하되 상기 메인 프레임의 일부분에 간섭되어 기 설정된 위치에 정지됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
- 제1 항에 있어서, 상기 메인 프레임은 그의 타단이 개방단으로 제공되며, 상 기 카메라 렌즈 어셈블리는 상기 메인 프레임의 타단에 제공되는 커버를 더 구비함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
- 제2 항에 있어서, 상기 렌즈 조립체는 상기 광축 방향을 따라 진퇴 운동하되, 상기 커버는 상기 렌즈 조립체가 상기 이미지 센서로부터 멀어지는 것을 일정 거리 이내로 제한함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
- 제2 항에 있어서,상기 커버로부터 연장되는 결속편;상기 결속편의 일부분을 절개하여 형성되는 결속 후크;상기 메인 프레임에 형성되는 결속홈; 및상기 결속홈의 일부분에 형성되는 후크홈을 더 구비하고,상기 커버가 상기 메인 프레임에 결합되면, 상기 결속편은 상기 결속홈에, 상기 결속 후크는 상기 후크홈에 각각 맞물림을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
- 제1 항에 있어서, 상기 코일에 전원이 인가되지 않은 때, 상기 자성체의 중 심이 상기 요크의 중심에 대면하는 위치에서 상기 렌즈 조립체가 정지함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
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- 제1 항에 있어서, 상기 메인 프레임에 형성되는 회피홈을 더 구비하고, 상기 요크의 절곡된 일부분은 상기 회피홈에 수용됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
- 제1 항에 있어서,상기 구동부 조립체에 제공되며, 상기 광축 방향을 따라 연장된 가이드 부재;상기 렌즈 조립체에 제공되며, 상기 광축 방향을 따라 연장된 지지 부재; 및상기 가이드 부재와 지지 부재 사이에 제공되는 볼(ball)들을 더 구비하고,상기 지지 부재는 상기 가이드 부재에 대면하게 배치되되, 상기 볼들에 의해 상기 가이드 부재와 이격된 상태를 유지함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
- 제1 항에 있어서, 상기 메인 프레임 상에서 상기 코일에 둘러싸인 채로 설치되는 위치 감지 센서를 더 구비하고, 상기 위치 감지 센서는 상기 자성체의 위치를 검출함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
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- 제9 항에 있어서, 상기 구동부 조립체는,광축 방향에 평행하게 연장된 홈을 구비하며 상기 렌즈 조립체에 형성된 상기 지지 부재와;상기 지지 부재와 상기 가이드 부재에 각각 형성된 홈들 사이의 공간에 수용되는 볼들을 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
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- 제13 항에 있어서,상기 가이드 부재에 형성되는 홈은 광축 방향과 평행하며 적어도 일단이 개방됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리.
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