KR20100050343A - 렌즈 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 렌즈 이송장치는 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 수용하기 위한 공간을 제공하는 하우징; 상기 렌즈 배럴을 상기 렌즈의 광축을 따라 이송시키기 위한 가이드부; 및 상기 가이드부를 수용하는 수용부가 마련되고, 전압 인가 시에 상기 가이드부와 함께 회전하여 상기 렌즈 배럴을 상기 광축을 따라 이송시키기 위한 압전 회전부;를 포함한다.

Description

렌즈 이송장치{DEVICE FOR LENS TRANSFER}

본 발명은 렌즈 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기장치 등에 장착되어 사용되는 렌즈를 광축 방향을 따라 이송시키기 위한 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 광학기구는 렌즈를 광축방향으로 이송시키는 렌즈 이송장치를 포함하며, 이러한 렌즈 이송장치는 동력을 발생시키는 수단으로 전자기 모터나 압전 엑츄에이터와 같은 엑츄에이터를 사용하고, 이러한 엑츄에이터에서 발생된 동력을 전달하는 수단으로 캠 등을 사용한다.

따라서, 상기 렌즈 이송장치는 엑츄에이터에서 발생된 동력을 이용하여 렌즈를 광축방향으로 이송시켜 렌즈와 이에 인접하는 렌즈 간의 상대거리를 변화시킴으로써 줌(zooming)기능이나 초점조절(focusing)기능을 구현하는 것이다.

한편, 최근에 전자기 모터를 대신하는 새로운 모터로서 압전체를 이용한 압전 엑츄에이터가 주목받고 있다.

이러한 압전 엑츄에이터는 미세 진폭의 고주파 진동을 압전 진동체에 발생시키고, 압전 진동체에 부착된 마찰부재와 슬라이더(또는 로터)의 접촉 마찰을 통하 여 이러한 미세 진동을 전달함으로써, 슬라이더(또는 로터)의 미세 운동을 가능하게 한다.

이러한 압전 엑츄에이터는 종래의 전자기 모터에 비하여 소형화가 가능하고 분해능이 높고 소음이 적으며 노이즈 발생이 적다는 등 여러 가지 이점이 있다. 따라서, 이러한 이점으로 인해서 압전 엑츄에이터는 휴대용 정보기기, 정밀 사무기기, 자동차의 사이드 미러 그리고 산업용 로봇 등 여러 분야에 활용되고 있다.

일반적으로 압전 엑츄에이터는 서로 다른 동작 모드를 가지는 진동자를 조합하며, 이러한 진동자에서 발생되는 복수 진동을 이용하는 것으로, 수직 방향과 수평 방향으로 진동하는 압전 엑츄에이터가 렌즈 배럴과 같은 이동체와 접촉되며, 접촉되는 부분에서 상기 진동에 의한 렌즈 배럴과의 마찰력 때문에 이동체가 구동하게 된다.

그러나, 이러한 압전 엑츄에이터에 의한 이송장치는 연속적인 구동 시에 접촉 부분에 마모가 발생되며, 접촉으로 인해서 열이 발생하는 등의 문제점이 발생하므로 실용화하는 데 문제점이 있다. 또한, 점차 소형화되고 정밀화되고 있는 전자기기에 장착되기 위해서 이송장치의 구조가 보다 소형화되는 기술들이 요구된다.

본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 렌즈 배럴을 이송시키는 가이드부와 가이드부를 수용하는 압전 회전부의 구조를 통해서 렌즈 이송구조를 간단하게 하므로 그 구조를 소형화할 수 있는 렌즈 이송장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 렌즈 이송장치는 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴을 수용하기 위한 공간을 제공하는 하우징; 상기 렌즈 배럴을 상기 렌즈의 광축을 따라 이송시키기 위한 가이드부; 및 상기 가이드부를 수용하는 수용부가 마련되고, 전압 인가 시에 상기 가이드부와 함께 회전하여 상기 렌즈 배럴을 상기 광축을 따라 이송시키기 위한 압전 회전부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 이송장치의 상기 압전 회전부는, 서로 반대의 분극을 가진 영역이 순차적으로 위치하여 관형의 형상으로 형성되고, 위상차를 가진 전압을 인가하여 회전시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 이송장치의 상기 가이드부는 상기 압전 회전부의 내면에 밀착되도록 관형으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 이송장치의 상기 가이드부는 내측에 나사산이 형성되고, 상기 렌즈 배럴은 외측에 상기 나사산에 대응되는 나사산이 형성되며, 상기 가이드부와 체결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 이송장치의 상기 렌즈 배럴은 상기 가이드부 및 상기 회전부를 지지하도록 대응되는 폭의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 이송장치의 상기 가이드부는 금속 재질로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 이송장치의 상기 가이드부는, 상기 렌즈 배럴의 이송 경로를 가이드하기 위한 가이드 홈을 포함하고, 상기 렌즈 배럴은 외측에 상기 가이드 홈에 삽입되기 위한 가이드 돌기를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈 이송장치는 렌즈 배럴의 외측에 체결되는 가이드부와 가이드부를 수용하는 압전 회전부에 의해서 렌즈 이송에 필요한 구조가 소형화될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 이송장치는 가이드부와 렌즈 배럴이 나사 결합을 통해서 체결되어 안정적으로 렌즈 배럴을 구송시킬 수 있으므로 구동 효율을 높일 수 있으며, 렌즈 위치 제어가 용이하고 전력소모량이 적은 효과가 있다.

본 발명에 따른 렌즈 이송장치에 관한 실시예에 관하여 도 1 내지 도 7을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 렌즈 이송장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 렌즈 이송장치(100)는 렌즈 배럴(110), 하우징(120), 가이드부(130) 및 압전 회전부(140)를 포함한다.

렌즈 배럴(110)은 내부 공간에 적어도 하나 이상의 렌즈(114)를 포함하며, 렌즈(114)를 광축에 따라 배열하도록 일정크기의 렌즈공(112)을 관통형성한 중공관형 구조물이다.

렌즈 배럴(110)은 하우징(120)에서 개방된 공간에 삽입되며, 상기 공간에 상하로 이동 가능하게 조립된다. 이때, 상하 방향은 도 2에서 도시된 방향을 기준으로 설명하였는데, 이러한 방향은 광축과 일치되는 방향을 의미한다.

그리고, 렌즈 배럴(110)은 가이드부(130)의 내측에 형성되는 나사산과 대응되도록 외측에 나사산이 형성된 나사부(116) 및 나사부(116)보다 폭이 넓게 형성되는 지지부(118)를 포함한다.

지지부(118)는 가이드부(130) 및 압전 회전부(140)의 저면에 해당하는 폭으로 형성되는 것이 바람직하며, 하우징(120)의 공간에 삽입되어 상기 공간에 밀착되 도록 관형으로 형성된다. 여기서, 관형이란 둘레가 원통형으로 형성되고 중공을 가진 형상을 의미할 수 있다.

그러나, 렌즈 배럴(110)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 직경을 가진 관형으로 형성되는 것도 가능하다.

하우징(120)은 렌즈 배럴(110)을 수용하여 전자기기에 장착되는 구조물이며, 중앙에는 렌즈 배럴(110)을 수용하도록 개방된 공간이 마련된다. 이때, 개방된 공간의 저면에는 렌즈(114)에 의해서 촬영된 이미지를 영상화하기 위한 이미지 센서(102) 및 상기 이미지를 정보화하기 위한 회로 기판(104)이 장착된다.

하우징(120)은 금속이나 플라스틱 또는 세라믹 등의 재료로 만들어질 수 있는데, 회로 기판(104)과의 그라운드(Ground) 연결 등을 위해 금속재질로 제조됨이 바람직하다. 하우징(120)이 플라스틱이나 세라믹 재질로 만들어지는 경우에도 그라운드 연결을 위해서는 금속 부분이 하우징(120) 내에 마련되도록 함이 바람직하다.

가이드부(130)는 렌즈 배럴(110)의 나사부(116)를 외측에서 수용하도록 관형 형상으로 마련되며, 가이드부(130)의 내측에는 렌즈 배럴(110)의 나사부(116)에 형성된 나사산에 대응되는 나사산이 형성될 수 있다.

가이드부(130)는 금속 재질로 구비되는 것이 바람직하며, 외부의 충격에 의해서도 이송 구조를 견고하게 유지할 수 있게 된다.

그리고, 가이드부(130)는 압전 회전부(140)의 수용부(142)에 밀착되도록 수용되며, 압전 회전부(140)의 회전에 따라 함께 연동하여 회전하면서 내측에 조립된 렌즈 배럴(110)을 렌즈(114)의 광축을 따라 이송시키는 역할을 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치 중에서 가이드부와 압전 회전부의 결합된 모습을 도시한 부분 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치 중에서 압전 회전부를 설명하기 위한 사시도이며, 도 5는 도 4의 압전 회전부가 전압 인가시에 회전하는 모습을 설명하기 위한 사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 압전 회전부(140)는 가이드부(130)를 수용하는 수용부(142)를 포함하고, 도 3에서 도시된 바와 같이, 가이드부(130)와 대응되는 관형으로 형성되어 가이드부(130)를 내측에 수용하는 것이 바람직하다. 그러나, 압전 회전부는 이러한 형상으로 한정되는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 다양하게 설정되는 것도 가능하다.

따라서, 압전 회전부(140)는 가이드부(130)와의 조립이 간단하여 작업성을 매우 향상시키며, 관형으로 형성되어 렌즈 배럴(110)과 일체로 조립되어 원통형이 되므로써 그 구조가 매우 단순하여 제품에 실장하기 위한 실장성이 좋아진다.

압전 회전부(140)는 압전체 재질로 구비되며, 도 4에서 도시된 바와 같이, 10개의 조각으로 구분한 뒤에, 각각 인접하는 조각이 서로 다른 방향의 분극을 가지도록 설계하는 것이 바람직하다(도 4에서 화살표). 이때, 압전 회전부(140)는 10개의 조각으로 구분되는 것에 한정되는 것은 아니며 압전 회전부의 조각은 설계자의 의도에 따라 다양한 수로 설정될 수 있다.

그리고, 서로 다른 분극을 가진 조각들로 구성된 압전 회전부(140)에는 I-I방향에서 한쪽은 싸인 시그널(S)이 인가되고, 다른 편에는 위상차가 90도인 코사인 시그널(C)이 인가된다. 이때, 서로 위상차가 다른 신호를 인가하는 이유는 압전 회 전부(140)에서 순차적으로 진동이 발생되어 회전이 발생하도록 하기 위함이다.

따라서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 방향이 서로 다른 분극에 의해서 압전 회전부(140)의 각 부분이 엇갈리면서 진동하게 되며, 서로 다른 위상차를 가진 신호를 인가하므로써 압전 회전부(140)가 일 방향으로 회전하게 된다(ⓐ).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치가 이송되는 것을 설명하기 위한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 압전 회전부(140)의 내측에 위치한 가이드부(130)가 압전 회전부(140)의 회전과 진동에 의해서 함께 회전하게 되며, 가이드부(130)의 나사산을 따라 렌즈 배럴(110)이 렌즈의 광축(L)을 따라서 상하로 이송된다(ⓑ).

따라서, 본 실시예에 따른 렌즈 이송장치(100)는 관형으로 형성된 압전 회전부(140)의 내측에 가이드부(130)와 렌즈 배럴(110)이 순차적으로 수용되며 각 구성이 관형으로 서로 밀착된 구조이므로 렌즈 이송에 필요한 구조가 보다 소형화될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 렌즈 이송장치(100)는 가이드부(130)와 렌즈 배럴(110)이 나사 결합을 통해서 체결되어 안정적으로 렌즈 배럴(110)을 구송시킬 수 있으므로 구동 효율을 높일 수 있으며, 압전체로 구비된 압전 회전부(140)를 사용함으로써 렌즈 배럴(110)의 위치 제어가 용이하고 전력소모량이 적은 효과가 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 이송장치를 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도 7을 참조하면, 렌즈 이송장치는 렌즈 배럴(210), 하우징, 가이드부(230) 및 압전 회전부를 포함한다.

본 실시예에서 렌즈 배럴, 하우징, 가이드부 및 압전회전부는 본 발명의 일 실시예에서의 구성과 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략할 수 있다.

렌즈 배럴(210)에는 외측으로 돌출되어 가이드부(230)에 형성된 가이드 홈(232)에 삽입되어 렌즈 배럴(210)의 이송 경로를 안내하기 위한 가이드 돌기(216)가 형성된다.

가이드 돌기(216)는 렌즈 배럴(210)과 일체로 형성되도록 성형될 수 있으며, 렌즈 배럴(210)과 가이드부(230)에 조립되는 부품으로 제조되는 것도 가능하다.

가이드부(230)는 렌즈 배럴(210)이 내측 중공에 삽입되도록 렌즈 배럴(210)과 조립되며, 가이드부(230)의 일면에는 렌즈 배럴(210)이 회전 시에 상하 방향으로 이동되도록 그 형상이 형성되는 가이드 홈(232)이 마련된다. 따라서, 렌즈 배럴(210)과 가이드부(230)는 그 조립구조가 간단하며 그 제조도 간단하다.

이에 따라, 압전 회전부의 내측에 위치한 가이드부(230)가 압전 회전부의 회전과 진동에 의해서 함께 회전하게 되며, 가이드부(230)의 가이드 홈(232)을 따라 렌즈 배럴(210)이 렌즈의 광축(L)을 따라서 상하로 안정적으로 이송 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 도 1의 렌즈 이송장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치 중에서 가이드부와 압전 회전부의 결합된 모습을 도시한 부분 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치 중에서 압전 회전부를 설명하기 위한 사시도이다.

도 5는 도 4의 압전 회전부가 전압 인가시에 회전하는 모습을 설명하기 위한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 이송장치가 이송되는 것을 설명하기 위한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 이송장치를 설명하기 위한 부분 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110.... 렌즈 배럴 120.... 하우징

130.... 가이드부 140.... 압전 회전부

Claims (7)

1. 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴;

   상기 렌즈 배럴을 수용하기 위한 공간을 제공하는 하우징;

   상기 렌즈 배럴을 상기 렌즈의 광축을 따라 이송시키기 위한 가이드부; 및

   상기 가이드부를 수용하는 수용부가 마련되고, 전압 인가 시에 상기 가이드부와 함께 회전하여 상기 렌즈 배럴을 상기 광축을 따라 이송시키기 위한 압전 회전부;

   를 포함하는 렌즈 이송장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 압전 회전부는,

   서로 반대의 분극을 가진 영역이 순차적으로 위치한 관형의 형상으로 형성되고, 위상차를 가진 전압의 인가에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가이드부는 상기 압전 회전부의 내면에 밀착되도록 관형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가이드부는 내측에 나사산이 형성되고,

   상기 렌즈 배럴은 외측에 상기 나사산에 대응되는 나사산이 형성되어 상기 가이드부와 체결되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 가이드부는, 상기 렌즈 배럴의 이송 경로를 가이드하기 위한 가이드 홈을 포함하고,

   상기 렌즈 배럴은 외측에 상기 가이드 홈에 삽입되기 위한 가이드 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈 배럴은,

   상기 가이드부 및 상기 회전부를 지지하도록 상기 가이드부 및 상기 회전부에 대응되는 폭으로 구비되는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 가이드부는 금속 재질로 형성되어 상기 가이드부의 강도를 강화하는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송장치.

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