KR102423687B1 - 하이브리드 자동초점 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 하이브리드 자동초점 조절장치는 내부 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징에 구비되며 광축방향으로 연장되는 형상을 가지는 샤프트; 상기 샤프트에 지지되며 광축 방향으로 선형 이동하는 캐리어; 상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 구비되되, 상기 샤프트와 다른 위치에 구비되는 볼; 및 상기 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 자동초점 조절장치{APPARATUS FOR AUTO FOCUS WITH HYBRID STRUCTURE}

본 발명은 자동초점 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 볼과 샤프트에 의한 이종 지지 구조를 가지는 하이브리드 자동초점 조절장치에 관한 것이다.

영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 촬영 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰, 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손 떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.

오토포커스(자동초점조절) 기능은 렌즈 또는 렌즈가 구비된 조립체를 광축 방향으로 선형 이동하여 피사체와의 초점 거리를 조정함으로써 렌즈 후단에 구비된 이미지 센서(CMOS, CCD 등)에 선명한 이미지가 생성되도록 하는 기능을 의미한다.

오토포커스 기능을 구현하는 방법은 여러 가지가 있는데, 그 대표적인 방법으로는 렌즈가 탑재된 캐리어에는 마그네트를, 고정체(하우징 또는 다른 형태의 캐리어 등)에는 코일을 설치하고, 적절한 크기와 방향의 전원이 코일에 인가되도록 하여 코일과 마그네트에 전자기력을 발생시킴으로써 캐리어를 광축 방향으로 이동시키는 방법을 들 수 있다.

종래 액추에이터 등의 장치에서는 이러한 캐리어의 이동이 선형적으로 지지되도록 하기 위하여 복수 개의 샤프트(shaft)를 광축 방향으로 설치하고 캐리어가 이들 샤프트들에 지지되어 이동되도록 하는 구조가 적용되고 있다.

그러나 이러한 구조에서는 복수 개 샤프트의 형상적, 물리적 사양 등이 완벽하게 일치되기 어려우므로 캐리어가 틸트되는 문제가 발생하기 쉽고, 캐리어의 이동 시 불필요한 마찰력이 발생하여 전력 효율성이 낮음은 물론, 캐리어의 가속 운동이 이루어지는 경우 과도한 마찰력이 편중되므로 캐리어의 이동이 단속적(intermittently)으로 이루어지는 등 전반적인 구동 성능이 높지 않다는 문제점이 있다.

한편, 근래에는 복수 개의 볼들을 각각 이열(two-row)로 나란히 배치하고 캐리어가 이들 복수 개 볼에 의하여 지지되어 이동하도록 하는 액추에이터(자동초점 조절장치)가 개시되고 있다. 이 경우 캐리어는 볼의 점접촉 등에 의한 최소화된 마찰력으로 이동하므로 복수 개의 샤프트가 적용된 장치의 문제점이 일부 해소될 수 있다.

그러나 상당히 작은 직경의 복수 개 볼이 고정되어 있지 않은 상태로 캐리어를 지지하도록 구성되므로 외부 충격이 가해지는 경우 볼과 캐리어 사이의 충돌이 발생하기 쉽고 그 충돌에 의하여 캐리어가 쉽게 손상될 수 있으며 캐리어가 손상되는 경우 캐리어의 정밀 이동이 어려워지고 이에 따라 초점조절이 정밀하게 이루어지지 않아 영상이 열화되는 등의 문제가 발생될 수 있다.

또한, 액추에이터는 스마트폰의 메인 기판에 입설되는 형태로 탑재되어야 하므로 스마트폰의 두께를 줄이기 위하여 액추에이터 자체의 두께 또한, 낮아져야 한다.

그러나 복수 개의 볼이 적용되는 장치의 경우, 볼의 가공 치수에 한계가 있어 임계 치 이하로 볼의 직경을 줄일 수 없고 나아가 볼의 외부 이탈을 방지하기 위한 물리적 구조, 스토퍼 등이 캐리어 등에 추가적으로 적용되어야 하므로 액추에이터 자체의 두께를 낮추기 쉽지 않다는 문제점이 있다.

나아가 볼들은 가공된 부품이므로 볼들 사이의 공차가 발생될 수밖에 없는데 볼들의 크기가 큰 경우에는 이러한 볼들 사이의 공차가 크게 문제되지 않을 수는 있으나, 볼들의 직경이 작아진다고 하여 공차 또한, 작아지는 것이 아니므로 액추에이터의 슬림화에 따라 볼들이 직경이 작아지는 경우 볼들 사이의 공차는 자동초점 기능에 큰 영향을 미칠 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 선형 지지를 효과적으로 제공하는 샤프트 및 최소화된 마찰력을 제공하는 볼이 상호 융합적으로 적용되도록 구성하여 장치 자체의 두께를 더욱 효율적으로 줄일 수 있음은 물론, AF의 구동 정밀성을 구현할 수 있는 하이브리드 자동초점 조절장치를 구현하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 자동초점 조절장치는 내부 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징에 구비되며 광축방향으로 연장되는 형상을 가지는 샤프트; 상기 샤프트에 지지되며 광축 방향으로 선형 이동하는 캐리어; 상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 구비되되, 상기 샤프트와 다른 위치에 구비되는 볼; 및 상기 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동시키는 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우 본 발명의 상기 구동부는 상기 캐리어에 구비되는 마그네트; 및 상기 마그네트와 대면하는 방향에 구비되는 코일을 포함할 수 있으며, 본 발명은 상기 하우징에 구비되며 상기 마그네트에 인력을 발생시키는 요크를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 캐리어는 상기 샤프트에 끼움 결합되는 지지홀을 포함할 수 있으며, 본 발명의 상기 지지홀은 상기 캐리어의 몸체에 천공되는 형태로 구비될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 볼은 상기 캐리어의 외측에 구비되어 상기 캐리어 및 하우징과 대접하도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 상기 지지홀은 상기 마그네트를 기준으로 일측 방향으로 편향된 위치에 구비될 수 있으며 이 경우 상기 볼은 상기 마그네트를 기준으로 상기 지지홀과 반대되는 방향으로 편향된 위치에 구비될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 캐리어에 구비되되, 상기 마그네트와 다른 위치에 구비되는 센싱용 마그네트; 및 상기 센싱용 마그네트의 위치를 감지하는 홀센서를 더 포함할 수 있다.

나아가 본 발명은 상기 지지홀 내측에 구비되며, 상기 샤프트에 끼움 결합되는 베어링을 더 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 볼은 하나 이상의 개수로 구비되며 상기 샤프트의 광축 방향 길이를 기준으로 상기 샤프트의 가운데 부분에 위치하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 렌즈가 탑재되는 캐리어가 단일 샤프트에 의하여 지지되어 광축으로 이동하므로 그 이동의 선형성이 더욱 향상됨과 동시에, 캐리어가 샤프트와 다른 위치에서 볼에 의해 최소화된 마찰력으로 지지되어 이동하므로 구동 정밀성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 의할 때, 샤프트 및 적어도 하나 이상의 볼 구조에 의하여 캐리어의 전체적인 3위치 지지가 구현될 수 있어, 캐리어가 광축 방향으로 이동하더라도 캐리어의 물리적 지지가 지속적으로 유지될 수 있어 틸트 불량이 원천적으로 방지되고, 캐리어의 수평성이 항시적으로 유지될 수 있다.

또한, 본 발명에 의할 때, 가공이 상대적으로 용이한 단일 샤프트 및 적어도 하나 이상의 볼로 캐리어가 지지되도록 구성할 수 있어 복수 개 볼 들이 이열로 배치되는 구조 또는 복수 개의 샤프트들로 지지되는 종래 구조의 문제점을 효과적으로 극복할 수 있으며, 이로 인해 장치의 두께를 더욱 슬림화시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 하이브리드 자동초점 조절장치의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 하우징 및 관련 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 캐리어 및 관련 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 의한 하우징 및 캐리어가 결합된 모습을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 의한 샤프트와 볼의 위치 관계 등을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 하이브리드 자동초점 조절장치(이하 '조절장치'라 지칭한다)(100)의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

본 발명에 의한 조절장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 케이스(110), 내부 공간이 제공되는 하우징(120), 샤프트(130) 및 캐리어(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 조절장치(100)는 구동력이 제공되면 캐리어(140)가 하우징(120)을 기준으로 광축 방향(Z축 방향)으로 진퇴 이동하면서 캐리어(140)의 렌즈 탑재 공간(141)에 탑재된 렌즈(미도시)와 이미지 센서(미도시)와의 이격 거리가 조정됨으로써 초점이 자동적으로 조절되는 장치에 해당한다.

이와 같이 캐리어(140)는 하우징(120)과의 상대적인 관계에서 이동체 해당하며, 하우징(120)은 이에 상응하는 관점에서 고정체에 해당한다.

본 발명의 케이스(110)는 일종의 쉴드캔(Shield Can)으로서 모바일 단말이나 다른 장치 등에 설치되는 경우 모바일 단말 등에 설치되는 다른 외부 소자 등에 전자기력이 영향을 미치는 것을 방지하기 위하여 금속 재질 등으로 구현되는 것이 바람직하다.

본 발명의 캐리어(140)는 광축 방향으로 선형 이동하되, 도 1에 도시된 바와 같이 광축을 기준으로 길이 방향으로 연장된 형상을 가지는 샤프트(130)의 물리적 지지 내지 가이딩을 받으면서 광축 방향으로 선형 이동한다.

종래 장치에서는 캐리어의 물리적 이동을 선형 지지하기 위하여 나란히 배치된 2개의 샤프트 구조가 적용되었으나, 본 발명은 2열 배치 구조의 샤프트가 가지는 문제점을 해소하고 샤프트 구조의 장점만을 취하기 위하여 도면 등에 도시된 바와 같이 단일 개수의 샤프트(130)가 적용된다.

본 발명의 구동부(190)는 캐리어(140)를 광축 방향으로 선형 이동시키는 구동력을 제공하는 구성으로서 캐리어(140)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다면 압전 소자, 모터 등 다양한 적용례가 가능하나, 소비전력, 저소음, 공간 활용, 반응 속도 등을 고려하여 이하 후술되는 바와 같이 코일(123)과 마그네트(160)에 의하여 구현되는 것이 바람직하다.

코일과 마그네트 사이의 자기력은 상대적인 힘의 관계를 가지므로 실시형태에 따라서 이동체인 캐리어(140)에 마그네트(160)가 구비되고 고정체인 하우징(120)에 코일(123)이 구비되도록 구성할 수 있으며 이와는 반대로 이동체인 캐리어(140)에 코일(123)이 구비되고 고정체인 하우징(120)에 마그네트(160)가 구비되도록 구성할 수 있다.

다만, 구동 관계, 물리적 이동 구조, 전기적 배선 등의 효율성을 고려할 때, 도면에 도시된 바와 같이 마그네트(160)는 이동체인 캐리어(140)에 설치되고, 코일(123)은 고정체인 하우징(120)에 설치되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 구동부(190)가 마그네트(160)와 코일(123)로 구현되는 경우, 적절한 크기와 방향의 외부 전원이 코일(123)에 인가되면 이에 대응되는 크기와 방향의 전자기력이 발생하게 되고 발생된 전자기력을 구동력으로 마그네트(160)가 구비된 캐리어(140)가 광축 방향을 기준으로 진퇴 이동하게 된다.

본 발명의 설명에 있어 광축(optical axis)은 Z축으로 지칭되며 피사체의 빛이 렌즈에 입사되는 방향 즉, 렌즈의 수평면을 기준으로 수직한 방향을 의미하며, 캐리어(140)가 진퇴 이동하는 방향을 의미한다.

도면에는 AF만이 단독으로 구현되는 장치를 실시예로 도시하고 있으나 이는 하나의 예일 뿐, AF와 OIS가 통합적으로 구현되는 장치에서도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 하우징(120) 및 관련 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 캐리어(140) 및 관련 구성을 도시한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 하우징(120)에는 캐리어(140)에 구비되는 마그네트(160)와 대면하는 방향에 위치하는 코일(123)이 구비된다.

외부 제어 신호 등에 의한 적절한 크기와 방향의 전원이 코일(123)에 인가되면 코일(123)에서 발생되는 자기력에 의하여 캐리어(140), 구체적으로 캐리어(140)에 구비된 렌즈(미도시)가 광축(Z축) 방향으로 선형 이동하게 된다.

상기 코일(123)은 후술되는 홀센서(또는 홀센서가 내장된 구동 드라이버)(125)와 함께 회로기판(FPCB)(121)에 탑재되며, 회로기판(121)의 단부는 외부와의 효과적인 인터페이싱이 가능하도록 특정 방향으로 절곡되거나 외부로 노출되는 형태로 구현되는 것이 바람직하다.

본 발명의 샤프트(130)는 하우징(120) 측에 구비되어 고정되는 구성으로서 캐리어(140)에 형성된 지지홀(145)에 끼움 결합되어 캐리어(140)의 광축 방향 이동을 가이딩하는 기능을 수행한다.

샤프트(130)와의 결합 시 더욱 유연하고 최소화된 마찰력이 작용할 수 있도록 상기 샤프트(130)에 끼움 결합되는 메탈 재질 등의 베어링(180)이 상기 지지홀(145)의 안쪽 공간에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 2에 예시된 바와 같이 샤프트(130)가 압입되는 방식 등으로 하우징(120)에 구비되도록 하기 위하여 하우징(120)의 내측 바닥면에는 결합부(126)가 구비될 수 있다.

상기 결합부(126)는 도면에 예시된 바와 같이 돌출되는 형상으로 이루어지며 외경이 샤프트(130)의 직경보다 크도록 구성하여 샤프트(130)에 결합되어 이동하는 캐리어(140)의 아래 방향(Z축 기준) 이동 한계를 정할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

샤프트(130)는 다양한 위치에 구비될 수 있음은 물론이나, 후술되는 바와 같이 볼(150)에 의한 지지 구조와의 관계에서 선형 가이딩 등이 효과적으로 수행되도록 일측 방향으로 편향되도록 구성하고 상기 볼(150)은 이와 반대되는 방향으로 편향된 위치에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 볼(150)은 캐리어(140)와 하우징(120) 사이에 구비되는 구성으로서, 도면 등에 도시된 바와 같이 샤프트(130)가 구비된 위치와는 다른 위치에 구비되어 캐리어(140)를 물리적으로 지지한다.

본 발명의 캐리어(140)는 볼(150)의 구름 운동(rolling), 이동(moving) 및 점접촉(point-contact) 등에 의하여 최소화된 마찰력으로 하우징(120)을 기준으로 광축 방향으로 이동하게 되므로 소음의 감소는 물론, 구동력을 최소화시키고 구동 정밀성이 향상될 수 있다.

하우징(120)과 캐리어(140) 사이의 이격을 적절한 거리만큼 유지시키고 캐리어(140)의 선형 이동이 더욱 효과적으로 가이딩되도록 하기 위하여 도면에 도시된 바와 같이 볼(150)은 캐리어(140) 또는 하우징(120) 중 하나 이상에 형성되는 가이드레일(128, 148)에 일정 부분이 수용되는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

도면에는 가이드레일(128, 148)이 Z축 방향으로 홈부가 연장된 형태로 도시되어 있으나 실시형태에 따라서 이들 중 일부는 볼(150)이 수용되는 홈부 형상 또는 볼(150)을 가이딩하기 위한 다양한 형상으로 구현될 수도 있음은 물론이다.

또한, 구동력과 선형 이동의 효율성을 높이기 위하여 일부 가이드레(148)일은 그 단면이 V자 형태인 레일로 구성되고, 다른 가이드레일(128)은 그 단면이 U자 형태인 레일로 구성될 수 있다.

본 발명의 요크(127)는 캐리어(140)에 구비된 마그네트(160)에 인력을 발생시켜 마그네트(160)가 구비된 캐리어(140)가 하우징(120)으로부터 이탈되지 않도록 하고 캐리어(140)와 볼(150)과의 점접촉 등은 물론, 하우징(120)과 볼(150)와의 점접촉 등이 효과적으로 유지될 수 있도록 한다.

한편, 샤프트(130)는 캐리어(140)에 형성된 지지홀(145)과 축 결합되므로 캐리어(140)의 이동 방향이 Z축 방향만으로 효과적으로 제한되나, 샤프트(130)를 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 자유도가 형성될 수 있다.

본 발명의 요크(127)는 상술된 바와 같이 캐리어(140)에 구비된 마그네트(160)에 인력을 발생시키므로 캐리어(140)가 샤프트(130)를 기준으로 회전하는 자유도를 효과적으로 억제하는 기능도 함께 수행한다.

샤프트(130)와의 결합이 쉽게 해제되지 않도록 하고 이를 통해 낙하, 외부 충격 등에 의한 영향이 최소화될 수 있도록 캐리어(140)의 지지홀(145)은 캐리어(140)의 몸체 자체에 천공되는 형태로 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

캐리어(140)를 하우징(120)에 조립 내지 결합시키는 공정을 더욱 용이하도록 구성하기 위하여 도면에 도시된 바와 같이 가이드레일(128, 148)은 캐리어(140)와 하우징(120)이 서로 대면하는 방향을 기준으로 캐리어(140)와 하우징(120) 각각의 외측에 구비되도록 하고 볼(150)은 이들 가이드레일(128, 148) 사이에 위치하도록 구성하는 것이 바람직하다.

캐리어(140)의 광축 방향 이동이 더욱 정밀하게 구현될 수 있도록 캐리어(140)의 위치, 구체적으로 캐리어(140)에 구비된 마그네트(160)의 위치를 홀효과(hall effect)를 이용하여 감지하는 홀센서(또는 홀센서가 내장된 구동 드라이버)(125)가 더 구비될 수 있다. 구동 드라이버는 홀센서(125)가 출력하는 신호와 코일(123)에 인가되는 전원의 특성(크기 및 방향)을 함께 피드백 제어로 활용하여 더욱 정밀하게 캐리어(140)의 위치를 제어할 수 있다.

홀센서(125)는 마그네트(160)의 자극과 대응되는 위치에 구비되어야 하며 코일(123)이 마그네트(160)와 대면하는 방향에 위치하므로 홀센서(125)는 코일(123)과 인접한 위치에 주로 배치된다.

이 경우 홀센서(125)가 배치되는 위치를 고려하여 코일(123)의 크기 또는 형상 등이 설계되어야 하므로 코일(123)의 크기 또는 형상이 일부 제한될 수 있고 이로 인하여 코일(123)에서 발생되는 자기력의 크기 또한, 제한될 수 있다.

그러므로 코일(123)의 크기와 형상이 더욱 자유롭게 설계될 수 있도록 하기 위하여 도면에 도시된 바와 같이 회로기판(121)을 절곡시켜 일부 면부에는 코일(123)을 배치하고 절곡된 다른 면부에 홀센서(125)가 구비되도록 구성한다. 또한, 이러한 구조에 상응하도록 센싱용 마그네트(170)는 캐리어(140)에 구비되되, 마그네트(160)와 다른 위치 즉, 홀센서(125)와 대면하는 위치에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 의한 하우징(120) 및 캐리어(140)가 결합된 모습을 도시한 도면으로서, 도 4의 아래 도면은 내부 구조가 드러나도록 광축을 기준으로 도 4 윗 도면의 가운데 부분의 단면을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 조절장치(100)는 캐리어(140)가 일 방향에서 샤프트(130)에 의하여 지지되도록 하고, 다른 방향에서 볼(150)에 의하여 지지되도록 하는 복합 구조에 의한 조절장치(100)에 해당한다.

도 4에 도시된 바와 같이 광축 방향으로 연장되는 형상의 샤프트(130)가 하우징(120)의 일 측에 구비되며, 이 샤프트(130)는 캐리어(140)에 형성된 지지홀(145)에 끼움 결합되며, 코일(123)에서 발생된 자기력이 마그네트(160)에 전달되면 캐리어(140)는 상기 샤프트(130)를 따라 광축 방향을 기준으로 상하 이동한다.

종래와 같이 캐리어의 선형 이동을 지지하기 위하여 샤프트를 양 측에 구비시키는 경우 과도한 마찰력에 의하여 캐리어의 선형 이동이 정밀하게 구동되지 못하는 문제가 발생한다.

그러므로 선형 이동에 대한 정밀성과 마찰력 감소를 동시에 구현하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 조절장치(100)는 샤프트(398)를 일 측에만 단일 개수로 구비하여 캐리어(140)의 선형 이동이 지지되도록 하고, 다른 측에서 볼(150)에 의하여 캐리어(140)가 지지되도록 구성된다.

도 5는 본 발명에 의한 샤프트(130)와 볼(150)의 위치 관계 등을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 샤프트(130)는 마그네트(160)를 기준으로 일측 방향으로 편향된 위치에 구비되며, 이와 상응하도록 캐리어(140)에 형성되는 지지홀(145) 또한, 마그네트(160)를 기준으로 일측 방향으로 편향된 위치에 구비된다.

나아가 본 발명의 볼(150)은 마그네트(160)를 기준으로 상기 지지홀(145) 또는 샤프트(130)와 반대되는 방향으로 편향된 위치에 구비되므로 본 발명의 캐리어(140)는 일측에서는 샤프트(130)에 의하여 지지되고, 다른 일측에서는 볼(150)에 의하여 지지된다. 즉, 본 발명의 조절장치(100)는 이종의 수단에 의하여 복합적으로 지지되는 캐리어(140)를 포함한다.

캐리어(140)의 복합 지지가 더욱 효과적으로 구현되도록 하기 위하여 본 발명의 볼(150)은 적어도 하나 이상의 개수로 구비되며, 볼(150)의 위치(P)가 도 5의 아래 그림에 도시된 바와 같이 샤프트(130)의 광축 방향 길이(S1~S2)를 기준으로 샤프트(130)의 가운데 부분에 위치하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하는 경우 캐리어(140)는 일 측에서 샤프트(130)에 의한 선형 지지가 이루어지고 타 측에서 볼(150)에 의한 일 지점(one-point)지지 등이 이루어지므로 전체적으로 삼각형 형태 즉, 3위치 지지 구조가 이루어지게 되며, 캐리어(140)가 광축 방향으로 이동하더라도 이 3위치 지지 구조가 유지될 수 있게 된다.

이와 같이 캐리어(140)가 전체적으로 3위치 지지 구조가 이루어지는 경우, 캐리어(140)가 광축 방향으로 선형 이동을 반복하더라도 볼(150)의 점접촉 등이 항시적으로 지속될 수 있어 접촉되는 지점의 변화에 따른 ?K트 현상이나 단속적 구동 현상 등이 원천적으로 방지될 수 있다.

본 발명에서 적용되는 볼(150)은 그 개수가 복수 개이라고 무방하나 캐리어(140)가 전체적으로 3 위치에서 지지될 수 있도록 볼(150)은 단일 개수가 가장 바람직하며 샤프트(130)의 길이보다 짧은 영역에서 2개 정도의 볼(150)에 의하여 지지되도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 즉, 실시형태에 따라서 캐리어(140)가 일측에서 2개 내외의 볼(150)들에 의하여 지지되고 타측에서 샤프트(130)에 의해 지지되도록 하여 광축 방향을 기준으로 캐리어(140)의 사다리꼴 형태의 지지가 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

100 : 하이브리드 자동초점 조절장치
110 : 케이스 120 : 하우징
121 : 회로기판 123 : 코일
125 : 홀센서(홀센서가 통합된 구동드라이버)
126 : 결합부 127 : 요크
128 : 가이드레일 130 : 샤프트
140 : 캐리어 141 : 렌즈 탑재 공간
145 : 지지홀 148 : 가이드레일
150 : 볼 160 : 마그네트
170 : 센싱용 마그네트 180 : 베어링
190 : 구동부

Claims (9)

1. 내부 공간이 형성된 하우징;
   상기 하우징에 구비되며 광축방향으로 연장되는 형상을 가지는 샤프트;
   상기 샤프트에 지지되며 광축 방향으로 선형 이동하는 캐리어;
   상기 캐리어와 상기 하우징 사이에 구비되되, 상기 샤프트와 다른 위치에 구비되는 볼; 및
   상기 캐리어를 광축 방향으로 선형 이동시키는 구동부를 포함하고,
   상기 볼은 하나 이상의 개수로 구비되며, 상기 샤프트의 광축 방향 길이를 기준으로 상기 샤프트의 가운데 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는,
   상기 캐리어에 구비되는 마그네트; 및
   상기 마그네트와 대면하는 방향에 구비되는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 하우징에 구비되며 상기 마그네트에 인력을 발생시키는 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 캐리어는,
   상기 샤프트에 끼움 결합되는 지지홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 지지홀은,
   상기 캐리어의 몸체에 천공되는 형태로 구비되며,
   상기 볼은,
   상기 캐리어의 외측에 구비되어 상기 캐리어 및 하우징과 대접하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 지지홀은,
   상기 마그네트를 기준으로 일측 방향으로 편향된 위치에 구비되며,
   상기 볼은 상기 마그네트를 기준으로 상기 지지홀과 반대되는 방향으로 편향된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
7. 제 2항에 있어서,
   상기 캐리어에 구비되되, 상기 마그네트와 다른 위치에 구비되는 센싱용 마그네트; 및
   상기 센싱용 마그네트의 위치를 감지하는 홀센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
8. 제 4항에 있어서,
   상기 지지홀 내측에 구비되며, 상기 샤프트에 끼움 결합되는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동초점 조절장치.
9. 삭제

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