KR20230014973A - 렌즈 조립체 - Google Patents

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KR20230014973A
KR20230014973A KR1020210096190A KR20210096190A KR20230014973A KR 20230014973 A KR20230014973 A KR 20230014973A KR 1020210096190 A KR1020210096190 A KR 1020210096190A KR 20210096190 A KR20210096190 A KR 20210096190A KR 20230014973 A KR20230014973 A KR 20230014973A
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임대순
윤학구
최명원
김홍기
강대원
이민종
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마이크로엑츄에이터(주)
임대순
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Abstract

렌즈 조립체가 개시된다. 개시된 렌즈 조립체는 베이스와, 베이스의 내부 일측에 유동 가능하게 배치되며 제1 광축을 따라 입사되는 광을 제1 광축에 수직인 제2 광축으로 변경하는 프리즘 유닛과, 프리즘 유닛을 틸팅 가능한 자세로 유동시키는 제1 및 제2 OIS(Optical Image Stabilizing) 구동부와, 베이스의 내부 타측에 배치되고 제2 광축 방향을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 유닛과, 렌즈 유닛을 제2 광축 방향으로 전진 또는 후진시키는 AF(Auto Focusing) 구동부를 포함하며, 렌즈 유닛은, 복수의 렌즈로 이루어진 렌즈부가 내측에 결합된 렌즈 배럴과, 렌즈 배럴을 지지하는 홀더와, 홀더를 전진 및 후진 가능하게 지지하는 제1 및 제2 서포터를 구비한 렌즈 유닛을 포함한다.

Description

렌즈 조립체{LENS ASSEMBLY}
본 발명은 모바일 기기와 같이 소형 디바이스에 적용되는 초소형 렌즈 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 프리즘을 이용하여 광경로를 변경하는 폴더블 타입 렌즈 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 소형 모바일 기기(예를 들면, 스마트폰 등)에는 촬영을 위한 카메라 모듈(또는 렌즈 조립체)이 설치되어 있다. 이러한 카메라 모듈은 모바일 기기의 크기 및 무게를 고려하여 초소형으로 제작되는 추세이다.
요즘 스마트폰에 적용되는 초소형 카메라 모듈은 광학 줌 기능을 구비하고 있다. 멀리 있는 피사체를 가까이 확대해 찍을 수 있는 광학 줌은 카메라 모듈 내부에서 렌즈가 소정 거리를 이동하며 구현한다. 이 경우 이미지센서와 렌즈 간 거리가 멀어질수록 고배율 광학 줌을 구현할 수 있다. 따라서 광학 5배줌은 광학 2배줌보다 2.5배 더 긴 초점거리를 확보해야 한다.
이와 같은 이유로 그동안 고배율 광학 줌을 구현하려면 카메라 모듈의 높이는 증가하게 되었고 이로 인해 스마트폰의 후면에 배치된 카메라가 돌출되는 문제가 발생했다.　
이러한 문제를 해소하기 위해, 카메라 모듈에는 프리즘을 적용하는 방식이 채택되고 있다. 카메라 모듈에 프리즘을 적용하는 경우 카메라 모듈을 스마트폰의 본체의 길이 방향 또는 폭 방향을 따라 배치할 수 있으므로 카메라 모듈이 스마트폰의 후면으로부터 심하게 돌출되는 것을 방지한다.
본 발명의 목적은 AF 구동에 의해 렌즈부가 전진 또는 후진 시 렌즈부의 중심축을 광축과 최대한 일치시킬 수 있는 렌즈 조립체를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 베이스; 상기 베이스의 내부 일측에 유동 가능하게 배치되며 제1 광축을 따라 입사되는 광을 상기 제1 광축에 수직인 제2 광축으로 변경하는 프리즘 유닛; 상기 프리즘 유닛을 틸팅 가능한 자세로 유동시키는 제1 및 제2 OIS(Optical Image Stabilizing) 구동부; 상기 베이스의 내부 타측에 배치되고 상기 제2 광축 방향을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 유닛; 및 상기 렌즈 유닛을 상기 제2 광축 방향으로 전진 또는 후진시키는 AF(Auto Focusing) 구동부를 포함하며, 상기 렌즈 유닛은, 복수의 렌즈로 이루어진 렌즈부가 내측에 결합된 렌즈 배럴과, 상기 렌즈 배럴을 지지하는 홀더와, 상기 홀더를 전진 및 후진 가능하게 지지하는 제1 및 제2 서포터를 포함하는 렌즈 유닛을 포함하는 렌즈 조립체를 제공한다.
상기 제1 및 제2 서포터는 상기 홀더의 양측에 상기 렌즈 배럴을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 서포터는 각각, 상기 베이스에 고정되는 제1 고정부; 상기 홀더에 고정되는 제2 고정부; 상기 제1 고정부에 상단이 힌지 연결되고, 상기 제1 고정부의 전방 및 후방에 이격 배치된 제1 및 제2 힌지; 상기 제2 고정부에 상단이 힌지 연결되고, 상기 제2 고정부의 전방 및 후방에 이격 배치된 제3 및 제4 힌지; 상기 제1 및 제3 힌지의 하단이 각각 힌지 연결된 제1 연결부; 및 상기 제2 및 제4 힌지의 하단이 각각 힌지 연결된 제2 연결부를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 고정부는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 연결부는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 힌지와 상기 제2 힌지 사이의 간격은 상기 제3 힌지와 상기 제4 힌지 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 제1 힌지와 상기 제3 힌지는 상기 제1 및 제2 고정부에 직각으로 배치되는 가상의 제1 축 상에 위치하고, 상기 제2 힌지와 상기 제4 힌지는 상기 가상의 제1 축에 평행한 가상의 제2 축 상에 위치할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 힌지는 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 내지 제4 힌지의 상단은 서로 동일한 높이에 위치하고, 상기 제1 내지 제4 힌지의 하단은 서로 동일한 높이에 위치할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 힌지는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 4 힌지는 각각 중앙에서 양단으로 갈수록 두께가 점차 얇아질 수 있다.
상기 제1 및 제2 서포터는 탄성을 가지는 합성수지를 이용하여 사출 성형될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 프리즘 유닛을 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛을 나타낸 조립사시도이다.
도 6은 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛을 나타낸 측면도이다.
도 7은 도 6에 표시된 A-A 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 내부 요크를 나타낸 사시도이다.
도 9는 렌즈 유닛의 홀더를 유동 가능하게 지지하는 한 쌍의 서포터를 나타낸 사시도이다.
도 10은 렌즈 배럴 및 홀더가 한 쌍의 서포터에 의해 -X 방향을 따라 후진하는 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 초소형 렌즈 조립체의 크기는 통상의 DSLR 카메라나 미러 리스 카메라에 구비된 렌즈 조립체의 크기보다 작으며 스마트폰에 적용되고 있는 렌즈 조립체의 크기와 유사하다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(100)는 소형 모바일 기기(미도시)(예를 들면, 스마트폰 등)에 설치하여 피사체를 촬영하는데 사용될 수 있다. 렌즈 조립체(100)는 AF(Auto Focusing), 줌(Zoom) 및 OIS(Optical Image Stabilizing) 등의 기능을 구현할 수 있다.
렌즈 조립체(100)는 모바일 기기에 설치되는 베이스(300)와, 베이스(300)의 내부 타측에 배치된 프리즘 유닛(500)과, 베이스(300)의 내부 타측에 배치된 렌즈 유닛(700)을 포함할 수 있다.
베이스(300)는 내부에 프리즘 유닛(500)과 렌즈 유닛(700)을 삽입할 수 있도록 상부가 개방될 수 있다. 프리즘 유닛(500)은 베이스(300)의 내부의 제1 공간부(310)에 삽입되고, 렌즈 유닛(700)은 제1 공간부(310)에 인접한 제2 공간부(330)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 프리즘 유닛(500)과 렌즈 유닛(700)은 베이스(300)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다.
베이스(300)는 내부에 삽입된 프리즘 유닛(500) 및 렌즈 유닛(700)을 외부 충격으로부터 보호하고 이물질에 오염되지 않도록 베이스(300)의 상부를 폐쇄할 수 있는 소정의 커버(200)가 결합될 수 있다.
커버(200)는 상부에 프리즘 유닛(500)의 프리즘(530)이 노출되도록 상부에 개구(230)가 형성될 수 있다. 커버(200)는 상부 양측으로 절곡된 부분에 의해 인쇄회로기판(130)의 양측부를 덮을 수 있다.
인쇄회로기판(130)은 베이스(300)의 좌측, 우측 및 하측을 둘러싸도록 배치된다. 인쇄회로기판(130)는 FPCB(Flexible printed circuit board)일 수 있다.
인쇄회로기판(130)의 좌측부(131) 및 우측부(133)에는 각각 제1 OIS 구동부의 일부인 제1 코일(421) 및 제2 코일(422)과, 좌측부(131)와 우측부(133)를 연결하는 하측부(135)에는 제2 OIS 구동부의 일부인 제3 코일(423)이 실장된다.
제1 내지 제3 코일(421, 422, 423)은 모두 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 제1 내지 제3 코일(421, 422, 423)의 안쪽에는 각각 제1 내지 제3 홀 센서(hall sensor)(425, 426, 427)가 배치될 수 있다.
제1 및 제2 코일(421, 422)의 안쪽에 배치된 제1 및 제2 홀 센서(425, 426)는 각각 제1 및 제2 코일(421, 422)에 대응하도록 배치된 제1 및 제2 마그네트(411, 412)의 이동을 감지하여 프리즘 유닛(500)의 제2 힌지(557, 도 4 참조)를 중심으로 하는 틸팅(tilting) 구동을 제어할 수 있다. 제2 힌지(557)는 Z축과 평행하게 배치될 수 있다.
제3 코일(413)의 안쪽에 배치된 제3 홀 센서(427)는 제3 코일(423)에 대응하도록 배치된 제3 마그네트(573, 도 4 참조)의 이동을 감지하여 프리즘 유닛(500)의 제1 힌지(553, 도 4 참조)를 중심으로 하는 틸팅 구동을 제어할 수 있다. 제1 힌지(553)는 Y축과 평행하게 배치될 수 있다.
제1 및 제2 마그네트(411, 412)는 프리즘 유닛(500)의 좌측 및 우측에 각각 결합되고, 제3 마그네트(413)는 프리즘 유닛(500)의 하측에 결합될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 OIS 구동부는 제1 및 제2 마그네트(411, 412)와 이에 각각 대응하는 제1 및 제2 코일(421, 422)을 포함할 수 있고, 제2 OIS 구동부는 제3 마그네트(413)과 이에 대응하는 제3 코일(423)을 포함할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(130)의 좌측부(131) 및 우측부(133)에는 각각 AF 구동부의 일부인 제4 코일(621) 및 제5 코일(622)이 실장된다. 이 경우, 제4 코일(621)은 제1 코일(421)과 소정 간격을 두고 이격 배치되고, 제5 코일(622)은 제2 코일(422)과 소정 간격을 두고 이격 배치된다.
제4 및 제5 코일(621, 622)은 모두 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 제4 및 제5 코일(621, 622)의 안쪽에는 각각 제4 내지 제5 홀 센서(625, 626)가 배치될 수 있다.
제4 및 제5 코일(621, 622)의 안쪽에 배치된 제4 및 제5 홀 센서(625, 626)는 각각 제4 및 제5 코일(621, 622)에 대응하도록 배치된 제5 및 제6 마그네트(611, 612)의 이동을 감지하여 렌즈 유닛(700)의 전진 및 후진을 제어할 수 있다.
제4 및 제5 마그네트(611, 612)는 렌즈 유닛(700)의 좌측 및 우측에 각각 결합될 수 있다.
본 실시예에서, AF 구동부는 제4 및 제5 마그네트(611, 612)와 이에 각각 대응하는 제4 및 제5 코일(621, 622)을 포함할 수 있다.
프리즘 유닛(500)은 모바일 기기의 외부 광을 렌즈 유닛(700) 측으로 안내하도록 광경로를 변경하며, 동시에 OIS 기능을 수행할 수 있다. 프리즘 유닛(500)은 서로 직교하는 축인 Z축 및 Y축을 중심으로 프리즘(530)을 소정 각도로 틸팅 시킬 수 있다.
렌즈 유닛(700)은 베이스(300)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 전진 및 후진 가능하게 배치되어 AF와 줌 기능을 수행할 수 있다.
이미지 센서(미도시)는 베이스(300)의 광통과구멍(335)에 인접하게 배치될 수 있으며, 소정 기판(미도시)에 실장된 상태로 베이스(300)의 외부에 배치될 수 있다. 이 경우, 이미지 센서는 모바일 기기 내의 구조물에 적절히 고정된 기판(미도시)에 실장될 수 있다.
이미지 센서는 베이스(300)의 길이 방향에 대하여 평행하게 배치될 수 있다. 이 경우, 렌즈 유닛(700)을 통과한 광을 별도의 미러(미도시)로 반사하여 이미지 센서로 안내할 수 있다.
이하, 렌즈 조립체(100)를 이루는 각 구성들을 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 베이스(300)는 대략 직육면체의 박스 형태로 형성될 수 있다. 베이스(300)는 상부에 개구가 형성됨에 따라 개구를 통해 프리즘 유닛(500)과 렌즈 유닛(700)을 삽입 및 인출할 수 있다. 베이스(300)는 렌즈 유닛(700)이 배치되는 내부 일측에 인접한 전면부에 광통과구멍(335)이 형성될 수 있다.
베이스(300)의 좌측벽 및 우측벽에는 각각 제1 OIS 구동부의 제1 및 제2 코일(421, 422)이 삽입되는 제1 및 제2 관통구멍(311, 313)과, 하측벽에 제2 OIS 구동부의 제3 코일(423)이 삽입되는 제3 관통구멍(315)이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 관통구멍(311, 313)은 프리즘 유닛(500)의 좌측 및 우측과 마주하는 위치에 배치되고, 제3 관통구멍(315)은 프리즘 유닛(500)의 하측과 마주하는 위치에 배치될 수 있다.
제1 OIS 구동부의 제1 및 제2 코일(421, 422)은 인쇄회로기판(130)에 의해 베이스(300)에 좌측 및 우측에 각각 배치된다. 제1 OIS 구동부의 제1 및 제2 마그네트(411, 412)는 베이스(300)에 틸팅 가능한 상태로 배치된 프리즘 유닛(500)의 좌측 및 우측에 각각 배치된다. 이러한 배치에 따라, 제1 코일(421)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제1 코일(421)과 제1 마그네트(411) 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제2 코일(422)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제2 코일(422)과 제2 마그네트(412) 사이에서 인력 또는 척력이 발생한다. 프리즘 유닛(500)의 프리즘(530)은 제1 OIS 구동부의 작동에 의해 제1 광축(L1, 도 1 참조)을 중심으로 좌우 틸팅할 수 있다. 여기서, 제2 광축(L2)은 X축에 평행하게 배치될 수 있다.
제2 OIS 구동부의 제3 코일(423)은 인쇄회로기판(130)에 의해 베이스(300)의 하측에 배치된다. 제2 OIS 구동부의 제3 마그네트(413)는 프리즘 유닛(500)의 하측에 배치된다. 이러한 배치에 따라, 제3 코일(423)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제3 코일(423)과 제3 마그네트(413) 사이에서 인력 또는 척력이 발생한다. 프리즘 유닛(500)의 프리즘(530)은 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 제1 광축(L1)에 직교하는 Y축을 중심으로 상하 틸팅할 수 있다.
또한, 베이스(300)의 좌측벽 및 우측벽에는 각각 AF 구동부의 제4 및 제5 코일(621, 622)이 삽입되는 제4 및 제5 관통구멍(331, 333)이 형성될 수 있다.
제4 및 제5 관통구멍(331, 333)은 렌즈 유닛(700)의 좌측 및 우측과 마주하는 위치에 배치될 수 있다.
AF 구동부의 제4 및 제5 코일(621, 622)은 인쇄회로기판(130)에 의해 베이스(300)에 좌측 및 우측에 각각 배치된다. AF 구동부의 제4 및 제5 마그네트(611, 612)는 베이스(300)에 전후진 가능한 상태로 배치된 렌즈 유닛(700)의 좌측 및 우측에 각각 배치된다. 이러한 배치에 따라, 제4 코일(621)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제4 코일(621)과 제4 마그네트(611) 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제5 코일(622)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제5 코일(622)과 제5 마그네트(612) 사이에서 인력 또는 척력이 발생한다. 렌즈 유닛(700)은 AF 구동부의 작동에 의해 제2 광축(L2, 도 1 참조) 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다. 여기서, 제2 광축(L2) 방향은 광이 프리즘(530)에 반사되어 렌즈 유닛(700)을 향하는 X축 방향을 의미한다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 렌즈 조립체(100)는 제1 및 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 프리즘 유닛(500)을 Z축 및 Y축을 중심으로 각각 또는 동시에 틸팅 가능하도록 제어하여 OIS 기능을 구현할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 렌즈 조립체(100)는 AF 구동부의 작동에 의해 렌즈 유닛(700)을 X축을 따라 전후진 가능하도록 제어하여 AF 기능을 구현할 수 있다.
베이스(300)는 프리즘 유닛(500)이 배치되는 내부 타측에 인접한 후측벽에 후술하는 힌지 부재(550)의 일부가 결합되는 결합홈(317)이 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 베이스(300)는 렌즈 유닛(700)의 최대 전진 거리를 제한하기 위한 한 쌍의 전방 스토퍼(351, 352)와, 렌즈 유닛(700)의 최대 후진 거리를 제한하기 위한 한 쌍의 후방 스토퍼(353, 354)가 형성될 수 있다.
한 쌍의 전방 스토퍼(351, 352)는 각각 베이스(300)의 좌측벽 내측과 우측벽 내측에 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 한 쌍의 후방 스토퍼(353, 354)는 각각 베이스(300)의 좌측벽 내측 및 우측벽 내측에 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 한 쌍의 후방 스토퍼(353, 354)는 한 쌍의 전진 스토퍼(351, 352)보다 프리즘 유닛(500)에 더 인접하게 위치한다.
이에 따라, 렌즈 유닛(700)은 한 쌍의 전방 스토퍼(351, 352)와 한 쌍의 후방 스토퍼(353, 354)에 의해 최대 전진 거리 및 최대 후진 거리가 제한된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 프리즘 유닛을 나타낸 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 프리즘 유닛(500)은 피사체 촬영 시 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들려 촬영된 이미지의 품질이 저하되는 것을 방지하도록, 손떨림에 대응하는 상대적인 변위로 프리즘(530)을 틸팅시켜 흔들림을 보상할 수 있다. 이 경우, 프리즘 지지체(510)에 고정된 프리즘(530)은 서로 직교하는 2개의 축(Z축 및 Y축)을 중심으로 각각 소정 각로도 틸팅된다.
프리즘 유닛(500)은 광경로를 변경하는 프리즘(530)과, 프리즘(530)이 고정되는 프리즘 지지체(510)와, 프리즘 지지체(510)를 틸팅 가능하게 지지하는 힌지 부재(550)를 포함할 수 있다.
프리즘 지지체(510)는 좌측에 제1 마그네트(411)가 삽입되는 요홈(513)이 형성되고, 우측에 제2 마그네트(412) 삽입되는 요홈(514, 도 3 참조)이 형성될 수 있다.
프리즘 지지체(510)의 하측에는 제3 마그네트(413)가 부착된 지지 프레임(571)이 결합된다. 지지 프레임(571)의 양측에 절곡되게 연장된 한 쌍의 결합부(572)는 프리즘 지지체(510)의 양측에 형성된 한 쌍의 결합돌기(511)에 각각 스냅 결합될 수 있다.
힌지 부재(550)는 제1 및 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 프리즘 지지체(510)가 Z축을 중심으로 틸팅하고 Y축을 중심으로 틸팅할 수 있도록 프리즘 지지체(510)를 지지한다. 힌지 부재(550)는 합성수지를 사용하여 사출 성형으로 형성할 수 있다. 이 경우, 합성수지는 소정의 탄성을 가지는 재질일 수 있다.
힌지 부재(550)는 제1 내지 제3 부분(551, 555, 559)과, 제1 및 제2 부분(551, 555)을 연결하는 한 쌍의 제1 힌지(553)와, 제2 부분(555) 및 제3 부분(559)을 연결하는 한 쌍의 제2 힌지(557)를 포함할 수 있다.
제1 부분(551)은 프리즘 지지체(510)의 후방에 결합된다. 제3 부분(559)은 베이스(300)의 후측벽에 형성된 슬롯(317)에 결합된다.
한 쌍의 제1 힌지(553)는 Y축에 평행하게 배치될 수 있으며, 제2 OIS 구동부의 작동에 따라 프리즘 지지체(510)의 상하 틸딩 동작의 중심 축이 될 수 있다.
한 쌍의 제2 힌지(557)는 Z축에 평행하게 배치될 수 있으며, 제1 OIS 구동부의 작동에 따라 프리즘 지지체(510)의 좌우 틸팅 동작의 중심 축이 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛을 나타낸 조립사시도이고, 도 6은 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛를 나타낸 측면도이고, 도 7은 도 6에 표시된 A-A 선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 내부 요크를 나타낸 사시도이고, 도 9는 렌즈 유닛의 홀더를 유동 가능하게 지지하는 한 쌍의 서포터를나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 렌즈 유닛(700)은 렌즈 배럴(710)과, 렌즈 배럴(710)의 내부에 제2 광축(L2) 방향을 따라 배치된 렌즈부(720)와, 렌즈 배럴(710)이 결합되는 홀더(730)와, 홀더(730)의 양측에 각각 결합되는 제1 및 제2 서포터(750, 770)를 포함할 수 있다.
렌즈 배럴(710)은 홀더(730)와 결합되어, 베이스(300)의 제2 공간부(330)에서 AF 구동부에 의해 제2 광축(L2) 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.
렌즈부(720)는 복수의 렌즈 군으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 렌즈 군, 제2 렌즈 군 및 제3 렌즈 군은 각각 소정 간격을 두고 렌즈 배럴(710) 내에 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 홀더(730)의 좌측부(731)에는 제4 마그네트(611)가 결합되는 요홈(732)이 형성되고, 우측부(733, 도 3 참조)에는 제5 마그네트(612)가 결합되는 요홈(734)이 형성될 수 있다. 홀더(730)가 베이스(300)의 제2 공간부(330)에 배치되면 제4 마그네트(611)는 제4 코일(621)에 대응하는 위치에 설정되고, 제5 마그네트(612)는 제5 코일(622)에 대응하는 위치에 설정될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 홀더(730)는 내측에 제4 및 제5 마그네트(611, 612)의 자력을 증대시키기 위한 요크(790)가 배치될 수 있다. 이 경우, 요크(790)는 인서트 사출 성형에 의해 홀더(730)의 내측에 매립될 수 있다.
요크(790)는 제4 마그네트(611)에 대향하는 좌측 요크부(791)와 제5 마그네트(612)에 인접하게 배치된 우측 요크부(793)와, 좌측 및 우측 요크부(791, 793)를 상호 연결하는 연장부(795)를 포함할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 홀더(730)는 좌측부(731)에 제1 서포터(750)가 결합되고 우측부(733)에 제2 서포터(770)가 각각 연결된다. 홀더(730)는 AF 구동부 작동 시 제2 광축(L2)을 따라 제1 및 제2 서포터(750, 770)에 의해 전진 및 후진 가능하게 지지될 수 있다.
제1 및 제2 서포터(750, 770)는 렌즈 배럴(710)을 중심으로 서로 대칭되게 홀더(730)에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 서포터(750, 770)는 합성수지를 사용하여 사출 성형으로 형성할 수 있다. 이 경우, 합성수지는 소정의 탄성을 가지는 재질일 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 서포터(750)는 베이스(300)의 좌측벽에 형성된 고정홈(371, 도 3 참조)에 연결된 제1 고정부(751)와, 제1 고정부(751)의 전방 및 후방에 각각 연결된 제1 및 제2 힌지(752a, 752b)와, 홀더(730)의 좌측부(731)에 연결된 제2 고정부(755)와, 제2 고정부(755)의 전방 및 후방에 각각 연결된 제3 및 제4 힌지(754a, 754b)와, 제1 힌지(752a)와 제3 힌지(754a)를 연결하는 제1 연결부(753a)와, 제2 힌지(752b)와 제4 힌지(754b)를 연결하는 제2 연결부(753b)를 포함할 수 있다.
제1 고정부(751)는 접착제에 의해 베이스(300)의 제1 고정홈(371)에 부착될 수 있다. 제1 고정부(751)는 홀더(730)가 전진 또는 후진 시 이동하지 않고 베이스(300)에 고정된다.
제2 고정부(755)는 제1 고정부(751)에 대하여 대략 평행하게 배치될 수 있다. 제2 고정부(755)는 접착제를 통해 홀더(730)의 좌측부(731)의 상측 일부(732a, 732b, 도 7 참조)에 홀더(730)의 길이 방향(도 5에서 X축 방향)을 따라 부착될 수 있다. 제2 고정부(755)는 홀더(730)가 전진 또는 후진 시 홀더(730)와 함께 전진 또는 후진한다.
제1 및 제2 힌지(752a, 752b)는 홀더(730)의 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 제3 및 제4 힌지(754a, 754b) 역시 홀더(730)의 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치될 수 있다. 이 경우, 도 9와 같이, 제1 및 제3 힌지(752a, 754a)는 Y축 방향으로 동일한 위치에 배치되고, 제2 및 제4 힌지(752b, 754b)는 Y축 방향으로 동일한 위치에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 힌지(752a, 752b)와 제3 및 제4 힌지(754a, 754b)는 모두 양단으로부터 중앙으로 갈수록 점차 두께가 증가하는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 힌지(752a, 752b)와 제3 및 제4 힌지(754a, 754b)는 대략 마름모 형상으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 제1 내지 제4 힌지의 중앙이 양단보다 두껍기 때문에 홀더(730) 및 렌즈 배럴(710)의 무게에 의해 중앙부가 휘어지지 않고 안정적으로 지지할 수 있는 강성을 가질 수 있다.
제1 힌지(752a)는 제1 고정부(751)와 연결되는 부분과 제1 연결부(753a)와 연결되는 부분이 힌지점(h)이 될 수 있다. 제1 힌지(752a)는 AF 구동부의 작동에 따라 홀더(730)가 제2 광축(L2)을 따라 전진 또는 후진할 수 있도록 각 힌지점(h)이 꺾일 수 있다. 제2 내지 제4 힌지(752b, 754a, 754b)은 제1 힌지(752a)와 마찬가지로 각각 양단부가 힌지점(h)이 될 수 있다.
제2 서포터(770)는 렌즈 배럴(710)을 기준으로 제1 서포터(750)에 대칭으로 배치될 수 있다. 제2 서포터(770)는 하기와 같이 제1 서포터(750)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
제2 서포터(770)는 베이스(300)의 우측벽에 형성된 고정홈(373, 도 2 참조)에 연결된 제1 고정부(771)와, 제1 고정부(771)의 전방 및 후방에 각각 연결된 제1 및 제2 힌지(772a, 772b)와, 홀더(730)의 우측부(733)에 연결된 제2 고정부(775)와, 제2 고정부(775)의 전방 및 후방에 각각 연결된 제3 및 제4 힌지(774a, 774b)와, 제1 힌지(772a)와 제3 힌지(774a)를 연결하는 제1 연결부(773a)와, 제2 힌지(772b)와 제4 힌지(774b)를 연결하는 제2 연결부(773b)를 포함할 수 있다.
제1 고정부(771)는 접착제에 의해 베이스(300)의 제2 고정홈(373)에 부착될 수 있다. 제1 고정부(771)는 홀더(730)가 전진 또는 후진 시 이동하지 않고 베이스(300)에 고정된다.
제2 고정부(775)는 제1 고정부(771)에 대하여 대략 평행하게 배치될 수 있다. 제2 고정부(775)는 접착제를 통해 홀더(730)의 우측부(733)의 상측 일부(733a, 733b, 도 7 참조)에 홀더(730)의 길이 방향(도 5에서 X축 방향)을 따라 부착될 수 있다. 제2 고정부(775)는 홀더(730)가 전진 또는 후진 시 홀더(730)와 함께 전진 또는 후진한다.
제1 및 제2 힌지(772a, 772b)는 홀더(730)의 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 제3 및 제4 힌지(774a, 774b) 역시 홀더(730)의 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치될 수 있다. 이 경우, 도 9를 참조하면, 제1 및 제3 힌지(772a, 774a)는 Y축 방향으로 동일한 위치에 배치되고, 제2 및 제4 힌지(772b, 774b)는 Y축 방향으로 동일한 위치에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 힌지(772a, 772b)와 제3 및 제4 힌지(774a, 774b)는 모두 양단으로부터 중앙으로 갈수록 점차 두께가 증가하는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 힌지(772a, 772b)와 제3 및 제4 힌지(774a, 774b)는 대략 마름모 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 힌지(772a, 772b, 774a, 774b)는 모두 동일한 길이로 이루어질 수 있다.
제1 힌지(772a)는 제1 고정부(771)와 연결되는 부분(h)과 제1 연결부(773a)와 연결되는 부분(h)이 힌지점이 될 수 있다. 제1 힌지(772a)는 AF 구동부의 작동에 따라 홀더(730)가 제2 광축(L2)을 따라 전진 또는 후진할 수 있도록 각 힌지점이 꺾일 수 있다. 제2 내지 제4 힌지(772b, 774a, 774b)은 제1 힌지(772a)와 마찬가지로 각각 양단부가 힌지점이 될 수 있다.
홀더(730)는 좌측부(731)에 4개의 힌지(752a, 752b, 754a, 754b)를 가지는 제1 서포터에 의해 지지되고, 우측부(733)에 제1 서포터(750)와 대칭으로 배치되는 4개의 힌지(772a, 772b, 774a, 774b)를 구비한 제2 서포터(770)에 의해 지지된다.
도 10은 렌즈 배럴 및 홀더가 한 쌍의 서포터에 의해 -X 방향을 따라 후진하는 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, AF 구동부의 동작에 의해 렌즈 배럴(710)이 결합된 홀더(730)가 -X축 방향을 따라 후진할 수 있다.
이 경우, 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제1 고정부(751, 771)는 베이스(300)에 고정되고, 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제2 고정부(755)는 홀더(730)와 함께 -X축 방향으로 이동한다.
이와 함께, 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제3 및 제4 힌지(754a, 754b; 774a, 774b)는 상/하단의 힌지점(h)이 각각 꺾이면서 상부가 -X축 방향으로 이동하도록 기울어진다.
또한, 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제1 및 제2 힌지(752a, 752b; 772a, 772b)는 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제3 및 제4 힌지(754a, 754b; 774a, 774b)와 연동하여 상/하단의 힌지점(h)이 각각 꺾이면서 하부가 -X축 방향으로 이동하도록 기울어질 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제1 및 제2 힌지(752a, 752b; 772a, 772b)는 홀더(730)가 후진하면서 상승하는 것을 보상하여 렌즈부(720)의 중심축이 제2 광축(L2)으로부터 멀어지는 변화량을 최소화할 수 있다. 즉, 렌즈부(720)는 AF 구동에 의해 전진 또는 후진 시 제2 광축(L2)과 거의 일치한 상태를 유지할 수 있다.
이 경우, 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제3 및 제4 힌지(754a, 754b; 774a, 774b)는 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제1 및 제2 힌지(752a, 752b; 772a, 772b)가 이동한 거리에 따라 경사 각도가 최소로 되는 경우 도 10과 같이 거의 수직으로 보일 수 있다.
한편, 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제1 및 제2 연결부(753a, 753b; 773a, 773b)는 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제3 및 제4 힌지(754a, 754b; 774a, 774b)의 상부가 -X축 방향 또는 +X축 방향으로 이동하도록 기울어질 때 비틀어질 수 있다. 이러한 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제1 및 제2 연결부(753a, 753b; 773a, 773b)의 비틀림에 의해 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제3 및 제4 힌지(754a, 754b; 774a, 774b)는 전술한 바와 같이 제1 및 제2 서포터(750, 770)의 제1 및 제2 힌지(752a, 752b; 772a, 772b)와 연동하여 힌지 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이 제1 및 제2 서포터(750, 770)에 의해 좌측 및 우측이 지지된 홀더(730)는 AF 구동부의 작동 시 제2 광축(L2)을 따라 거의 일치하도록 직선으로 전진 또는 후진할 수 있다. 이에 따라, 렌즈부(720)는 AF 구동 시 Z축 방향을 따라 이동하면서 Z축 방향으로 위치 변화가 거의 이루어지지 않아 렌즈부(720)의 중심축의 변화를 최소화할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 렌즈 조립체(100)를 이용하여 촬영 시 AF 구동에 의한 영상 품질이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안될 것이다.
300: 베이스
500: 프리즘 유닛
530: 프리즘
700: 렌즈 유닛
710: 렌즈 배럴
720: 렌즈부
730: 홀더
750: 제1 서포터
770: 제2 서포터
752a, 772a: 제1 힌지
752b, 772b: 제2 힌지
754a, 774a: 제3 힌지
752b, 772b: 제4 힌지

Claims (12)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 내부 일측에 유동 가능하게 배치되며 제1 광축을 따라 입사되는 광을 상기 제1 광축에 수직인 제2 광축으로 변경하는 프리즘 유닛;
    상기 프리즘 유닛을 틸팅 가능한 자세로 유동시키는 제1 및 제2 OIS(Optical Image Stabilizing) 구동부;
    상기 베이스의 내부 타측에 배치되고 상기 제2 광축 방향을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 유닛; 및
    상기 렌즈 유닛을 상기 제2 광축 방향으로 전진 또는 후진시키는 AF(Auto Focusing) 구동부;를 포함하며,
    상기 렌즈 유닛은,
    복수의 렌즈로 이루어진 렌즈부가 내측에 결합된 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 배럴을 지지하는 홀더; 및
    상기 홀더를 전진 및 후진 가능하게 지지하는 제1 및 제2 서포터를 포함하는 렌즈 유닛;을 포함하는, 렌즈 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 서포터는 상기 홀더의 양측에 상기 렌즈 배럴을 기준으로 대칭으로 배치된, 렌즈 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 서포터는 각각,
    상기 베이스에 고정되는 제1 고정부;
    상기 홀더에 고정되는 제2 고정부;
    상기 제1 고정부에 상단이 힌지 연결되고, 상기 제1 고정부의 전방 및 후방에 이격 배치된 제1 및 제2 힌지;
    상기 제2 고정부에 상단이 힌지 연결되고, 상기 제2 고정부의 전방 및 후방에 이격 배치된 제3 및 제4 힌지;
    상기 제1 및 제3 힌지의 하단이 각각 힌지 연결된 제1 연결부; 및
    상기 제2 및 제4 힌지의 하단이 각각 힌지 연결된 제2 연결부;를 포함하는,렌즈 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 고정부는 서로 평행하게 배치된, 렌즈 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결부는 서로 평행하게 배치된, 렌즈 조립체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 힌지와 상기 제2 힌지 사이의 간격은 상기 제3 힌지와 상기 제4 힌지 사이의 간격과 동일한, 렌즈 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 힌지와 상기 제3 힌지는 상기 제1 및 제2 고정부에 직각으로 배치되는 가상의 제1 축 상에 위치하고,
    상기 제2 힌지와 상기 제4 힌지는 상기 가상의 제1 축에 평행한 가상의 제2 축 상에 위치하는, 렌즈 조립체.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 힌지는 서로 동일한 길이를 가지는, 렌즈 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 힌지의 상단은 서로 동일한 높이에 위치하고,
    상기 제1 내지 제4 힌지의 하단은 서로 동일한 높이에 위치하는, 렌즈 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 힌지는 서로 평행하게 배치된, 렌즈 조립체.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제1 내지 4 힌지는 각각 중앙에서 양단으로 갈수록 두께가 점차 얇아지는, 렌즈 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 서포터는 탄성을 가지는 합성수지로 사출 성형에 의해 형성된, 렌즈 조립체.
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