KR101874431B1 - 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치 - Google Patents

Abstract

3차원 영상을 촬영하기 위한 초소형 3차원 카메라모듈에 설치되는 자동초점조절장치가 개시된다. 개시된 자동초점조절장치는 한 쌍의 광투과구멍을 가지는 베이스; 상기 베이스에 회전 가능하게 설치되는 액추에이터; 상기 액추에이터의 양측에 각각 간격을 두고 상기 베이스에 설치되는 한 쌍의 렌즈캐리어; 상기 한 쌍의 렌즈캐리어의 전방에 각각 배치되어, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어를 각각 가압하기 위한 한 쌍의 예압스프링; 및 내측면이 상기 한 쌍의 예압스프링을 지지하고 상기 베이스의 전방에 분리 가능하게 결합되는 전방커버를 포함하며, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어와 상기 액추에이터는 캠구조로 연결되며, 상기 캠구조에 의해 상기 액추에이터의 구동에 따라 동시에 동일방향으로 전진 또는 후진하는 것을 특징으로 한다.

Description

3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치{AUTO FOCUSING APPARATUS FOR THREE DIMENSIONAL CAMERA MODULE}

본 발명은 자동초점조절장치에 관한 것으로, 특히 소형 휴대용 전자기기에 구비되는 3차원 촬영이 가능한 초소형 카메라모듈에 적용되는 자동초점조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 전자기기 예를 들어 스마트폰과 같은 휴대전화는 사진 및 동화상 촬영을 위해 카메라모듈을 구비하고 있다. 이러한 카메라모듈은 휴대전화의 특성 상 휴대성을 향상시키기 위해 휴대전화의 사이즈가 커지지 않도록 초소형으로 제작되고 있는 추세이다.

더욱이 요즘에는 3차원 영상을 획득하기 위해 듀얼 CCD(charge-coupled device)카메라를 구비한 초소형 카메라모듈이 출시되고 있다. 이러한 3차원 초소형 카메라모듈은 자동초절조절장치도 듀얼로 구비하게 된다. 이에 따라 2차원 촬영을 위한 카메라모듈에 비하여 그 부피가 증가하게 되었고 이는 초소형 카메라모듈은 물론 소형 기기의 전체적인 부피(또는 크기)를 증가시키게 되는 원인이 되었다.

또한, 종래의 3차원 초소형 카메라모듈에 적용되는 자동초점조절장치는 기계식 액추에이터의 사용을 지양하고 보이스코일(voice coil) 액추에이터를 적용하고 있다. 그 이유로 기계식 액추에이터는 모터와 기어의 작동에 수반되는 마찰, 기계적 변형, 백래시(backlash) 등으로 인한 정적-동적 오차를 피할 수 없었기 때문에 현실적으로 미세한 제어가 불가능하여 정밀한 초점조절이 어려웠다. 상기 보이스코일 액추에이터는 영구자석에 의해 형성되는 정적인 자기장 내에서 코일의 유도자기력이 생성하는 로렌츠 힘을 직선의 운동으로 이용하는 액추에이터로서, 비교적 짧은 거리를 정밀하게 직선 이동시키는 데에 적합하다.

그런데 이와 같은 보이스코일 액추에이터를 적용하고 있는 초소형 카메라모듈은 자동초점조절 시 렌즈캐리어(경통)를 전진 또는 후진시킨 후 피사체와의 적합한 촬영거리에 대응하는 렌즈캐리어의 설정 위치에 정지시키기 위하여 코일에 지속적으로 전류를 인가해야 한다. 이로 인해 휴대용 전자기기에 장착된 일회용 배터리 또는 충전배터리의 많은 전력 소모를 유발하여, 결국 카메라모듈을 통해 촬영을 자주하게 되면 휴대용 전자기기의 사용 시간이 줄어드는 문제가 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 한 쌍의 렌즈캐리어의 구동을 단일 액추에이터를 통해 행함으로써 카메라모듈의 부피를 최소화할 수 있는 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 자동초점조절 시 코일로 인가되는 전류를 차단시킨 상태에서 예압구조를 통해 렌즈캐리어가 소정 위치에 정지될 수 있도록 하여, 자동초점조절 동작을 위해 소모되는 전력을 현저히 낮출 수 있는 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 3차원 영상을 촬영하기 위한 초소형 3차원 카메라모듈에 설치되는 자동초점조절장치에 있어서, 한 쌍의 광투과구멍을 가지는 베이스; 상기 베이스에 회전 가능하게 설치되는 액추에이터; 상기 액추에이터의 양측에 각각 간격을 두고 상기 베이스에 설치되는 한 쌍의 렌즈캐리어; 상기 한 쌍의 렌즈캐리어의 전방에 각각 배치되어, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어를 각각 가압하기 위한 한 쌍의 예압스프링; 및 내측면이 상기 한 쌍의 예압스프링을 지지하고 상기 베이스의 전방에 분리 가능하게 결합되는 전방커버를 포함하며, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어와 상기 액추에이터는 캠구조로 연결되며, 상기 캠구조에 의해 상기 액추에이터의 구동에 따라 동시에 동일방향으로 전진 또는 후진하는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치를 제공한다.

상기 캠구조는, 상기 액추에이터의 양측에 형성되는 한 쌍의 캠돌기; 및 상기 한 쌍의 렌즈캐리어에 각각 형성되며 상기 한 쌍의 캠돌기가 슬라이딩 가능하게 형성되는 한 쌍의 캠가이드구멍을 포함할 수 있다.

상기 액추에이터는 원판형상의 마그네트; 상기 마그네트 일면에 고정되며 양단부에 한 쌍의 캠돌기가 형성되는 암레버; 상기 암레버의 일부와 상기 마그네트를 전후방에서 감싸는 한 쌍의 보빈; 및 상기 한 쌍의 보빈에 권선된 코일을 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 캠가이드구멍은 상기 암레버가 상기 마그네트와 함께 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 상기 한 쌍의 캠돌기가 수평방향으로 상하 이동할 때, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어가 전진 또는 후진하도록 상기 액추에이터를 중심으로 서로 반대방향으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 캠돌기는 상기 한 쌍의 캠가이드구멍과의 접촉되는 면적을 최소화하도록 상기 한 쌍의 캠가이드구멍과의 접촉되는 부분이 만곡 형성되는 것이 바람직하다.

상기 액추에이터는 결합된 한 쌍의 보빈을 둘러싸는 원통형상의 요크를 더 포함하는 것도 가능하다. 또한, 상기 마그네트의 회전각도가 변경됨에 따른 변화를 상기 마그네트의 자력 세기를 감지하도록 상기 요크 일측에 간격을 두고 배치되는 홀센서를 더 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 예압스프링은 각각, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어의 선단부에 분리 가능하게 결합되는 고정부; 전방커버의 내측면에 지지되는 지지부; 및 상기 고정부와 연결부 사이에 위치하여 상기 고정부와 연결부를 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 고정부, 연결부 및 지지부는 순차적으로 동심 배치되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 한 쌍의 렌즈캐리어 사이에 단일 액추에이터를 배치하고 이들 간의 연결구조를 캠구조로하여, 단일 액추에이터의 암레버 회전 구동 시 동시에 한 쌍의 렌즈캐리어를 구동시킬 수 있으므로 자동초점조절장치의 부피를 줄여 초소형 카메라모듈은 물론 이를 구비하는 소형 휴대용 기기의 전체적인 부피를 콤팩트하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 자동초점조절 시 한 쌍의 렌즈캐리어를 소정 위치에 정지시키기 위해 코일로 인가되는 전류를 차단하면, 한 쌍의 예압스프링에 의해 한 쌍의 렌즈캐리어에 걸리는 예압과 함께, 한 쌍의 캠돌기와 한 쌍의 캠가이드구멍 사이에 발생하는 마찰력 및 다수의 가이드핀과 한 쌍의 렌즈캐리어의 다수의 핀가이드구멍 간에 발생하는 마찰력에 의해 소정 위치를 그대로 유지한 채로 정지할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 자동초점조절 시 한 쌍의 렌즈캐리어를 정지시키기 위해 종래와 같이 코일에 지속적으로 전류를 공급할 필요가 없으므로 배터리의 전력 소모를 크게 줄일 수 있어 상대적으로 휴대용 기기의 사용시간을 늘릴 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치를 전방 및 후방에서 각각 바라본 조립사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 액추에이터를 나타내는 분해사시도이고,
도 4는 도 3에 도시된 액추에이터의 요크를 제외한 상태의 분해사시도이고,
도 5는 도 1에 도시된 제1 렌즈캐리어를 나타내는 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치의 암레버가 시계방향으로 선회함에 따라 제1 및 제2 렌즈캐리어를 전진시킨 상태를 나타내는 정면도이고,
도 7은 도 6에 표시된 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 나타내는 단면도이고,
도 8은 도 6과 같이 제1 렌즈캐리어 전진 시 제1 예압스프링에 의해 탄성 지지되는 제1 렌즈캐리어를 나타내는 측단면도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치의 암레버가 반시계방향으로 선회함에 따라 제1 및 제2 렌즈캐리어를 후진시킨 상태를 나타내는 정면도이고,
도 10은 도 9에 표시된 Ⅹ-Ⅹ선을 따라 나타내는 단면도이고,
도 11은 도 9와 같이 제1 렌즈캐리어 후진 시 제1 예압스프링에 의해 탄성 지지되는 제1 렌즈캐리어를 나타내는 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치의 구성을 설명한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치는 베이스(10), 액추에이터(30), 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60), 전방커버(70), 제1 및 제2 예압스프링(81,83)을 포함한다.

베이스(10)는 직사각형의 상자 형상으로 이루어지며, 중앙에 액추에이터(30)가 배치되고 액추에이터(30) 양측으로 각각 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)가 배치되는 수용홈(10a)이 형성된다. 또한 베이스(10)는 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 경통부에 대응하는 위치에 제1 및 제2 광통과구멍(11a,11b)이 형성된다. 이 경우 본 발명의 자동초점조절장치는 카메라모듈을 통해 야간촬영도 가능하도록 제1 및 제2 광통과구멍(11a,11b)에 각각 적외선 차단필터(13a,13b)를 설치한다. 더욱이 베이스(10)는 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 전진 및 후진 시 이를 직선방향으로 각각 가이드하기 위한 한 쌍의 제1 가이드핀(15a,15b)과 한 쌍의 제2 가이드핀(16a,16b)이 수용홈(10a)에 돌출 형성된다.

또한 베이스(10)는 FPCB(flexibal printed circuit board)와의 전기적 연결을 위한 터미널(17)이 구비된다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 액추에이터(30)는 마그네트(31), 암레버(arm lever)(33), 제1 및 제2 보빈(34,35), 코일(37) 및 요크(39)를 포함한다.

마그네트(31)는 대략 원통형상으로 이루어지며, 도 4와 같이 상측에 S극이 착자되고 하측에 N극이 착자된다.

암레버(33)는 중앙에 마그네트(31)의 중앙을 관통하여 고정 결합되는 결합축(33a)이 형성되고, 결합축(33a)의 전단 및 후단에는 각각 제1 및 제2 축돌기(33b,33c)가 연장 형성된다. 제1 축돌기(33b)는 제1 보빈(34)의 결합구멍(34a)에 회전 가능하게 지지되고, 제2 축돌기(33c, 도 7 참고)는 제2 보빈(35)에 회전 가능하게 지지된다. 이에 따라 마그네트(31)와 암레버(33)는 시계방향 및 반시계방향으로 선회 가능하게 동작할 수 있다. 또한 암레버(33)는 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)와의 연결구조가 캠구조로 이루어지며, 이러한 캠구조는 암레버(33)의 시계방향 및 반시계방향 회전에 따라 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 동시에 전진 및 후진 가능하도록 구동한다. 이와 같은 캠구조는 하기에서 상세하게 설명한다.

도 4를 참고하면, 제1 및 제2 보빈(34,35)은 기 결합된 마그네트(31)와 암레버(33)를 전후방에서 각각 감싸도록 결합된다. 이 경우 제1 및 제2 보빈(34,35)은 결합돌기(36)와 결합홈(36a)을 통해 상호 분리 가능하게 결합된다. 도 4에서는 결합돌기(36)와 결합홈(36a)이 제2 보빈(35)에만 도시되어 있으나, 제1 보빈(34)에도 제2 보빈의 결합돌기(36)와 결합홈(36a)에 대응하는 결합돌기와 결합홈이 형성된다.

또한, 제1 및 제2 보빈(34,35)은 각각 코일(37)이 권선되는 한 쌍의 코일권선홈(34b,35b)이 형성된다.

다시 도 3을 참고하면, 요크(yoke)(39)는 대략 원통형상으로 이루어지며 규소강 또는 순철로 이루어진다. 상기 요크(39)는 내측에 상호 결합된 제1 및 제2 보빈(34,35)이 삽입된다. 이때 요크(39)는 암레버(33) 회전 시 간섭되지 않도록 양측에 관통홈(39a,39b)을 형성한다.

이 경우, 상기 요크(39)의 일측에는 요크(39)의 외주면과 간격을 두고 홀센서(H, 도 6 참조)가 배치된다. 이러한 홀센서(H)는 마그네트(31)의 회전각도가 변경됨에 따른 변화를 마그네트(31)의 자력 세기를 감지한다. 이러한 홀센서(H)의 감지신호는 휴대용 기기의 제어부(미도시)로 전송되고, 상기 제어부는 상기 홀센서(H)의 감지신호를 통해 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 전진 및 후진거리를 검출하고 이 검출 값을 토대로 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 구동을 제어할 수 있다.

제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 렌즈(미도시)가 결합되는 경통부(51,61)가 각각 형성된다. 또한 제1 렌즈캐리어(50)는 베이스(10)에 형성된 한 쌍의 제1 가이드핀(15a,15b)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 평행한 한 쌍의 제1 핀가이드구멍(55a,55b)을 형성하고, 제2 렌즈캐리어(60)는 베이스(10)에 형성된 한 쌍의 제2 가이드핀(16a,16b)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 평행한 한 쌍의 제2 핀가이드구멍(65a,65b)을 형성한다. 이 경우, 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 베이스(10) 및 전방커버(70) 사이에서 상기 제1 및 제2 가이드핀(15a,15b;16a,16b)에 의해 직선방향으로 전진 및 후진 가능하게 배치된다.

또한 상기 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 경통부(51,61)의 선단에 각각 제1 및 제2 예압스프링(81,83)을 고정하기 위한 다수의 고정돌기(53,63)가 각각 형성된다.

제1 및 제2 예압스프링(81,83)은 각각 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 경통부(51,61)의 선단과 전방커버(70) 내측 사이에 배치되며, 전방커버(70)와 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 각각 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 후진방향으로 가압하는 판스프링 역할을 한다. 이와 같은 제1 및 제2 예압스프링(81,83)은 고정부(81a,83a), 지지부(81b,83b) 및 연결부(81c,83c)를 포함한다. 상기 고정부(81a,83a)는 다수의 고정돌기(53,63)에 분리 가능하게 결합되며, 지지부(81b,83b)는 대략 원형으로 이루어지고 전방커버(70)의 내측면에 지지된다. 이때 지지부(81b,83b)는 전방커버(70)의 관통구멍(71,73)을 가리지 않는 크기(지름)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 연결부(81c,83c)는 고정부(81a,83a)와 지지부(81b,83b)와 동일한 탄성력을 가지는 금속재로 형성되며, 고정부(81a,83a)와 지지부(81b,83b)를 상호 연결한다. 이와 같은 고정부(81a,83a), 연결부(81c,83c) 및 지지부(81b,83b)는 순차적으로 점차 직경이 커지면서 동심으로 배치된다.

이와 같은 제1 및 제2 예압스프링(60)은 자동초점조절 작동 중 코일(37)에 흐르던 전류가 차단될 때(전류의 차단 시에 국한되지 않고 제1 및 제2 예압스프링(60)은 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 후진방향으로 가압한다), 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 후진방향으로 가압하며 하기에 설명하는 작용들에 의해 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 이동(전진 또는 후진)이 자연스럽게 정지된다.

즉, 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)의 내주면 일부와 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b) 사이에 발생하는 마찰력에 의해 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 자연스럽게 정지하여 해당 위치를 유지할 수 있다. 이 경우, 캠구조에 의해 발생하는 마찰력보다는 작지만 추가적인 마찰력 즉, 다수의 가이드핀(15a,15b;16a,16b)과 각 가이드핀(15a,15b;16a,16b)이 삽입되는 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 다수의 핀가이드구멍(55a,55b;65a,65b) 간에 발생하는 마찰력도 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 해당 위치에 정지시킬 수 있는 힘으로 사용될 수 있다.

이에 따라 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 정지시키기 위해 종래와 같이 지속적으로 전자석(또는 액추에이터)에 전류를 공급할 필요가 없기 때문에 자동초점조절 시 배터리의 전력 소모를 크게 낮출 수 있어 휴대용 기기의 작동 가능한 시간을 연장할 수 있다.

본 발명의 캠구조는 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)와 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)을 포함하며, 상기 액추에이터(30)(구체적으로는 암레버(33))와 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60) 간에 형성된다.

제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)는 암레버(33)의 양단에 각각 연장 형성되며, 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)을 따라 슬라이딩 가능하게 이동할 수 있도록 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)에 각각 삽입된다. 이 경우 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)는 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)을 따라 원활하게 슬라이딩 이동 가능하도록 만곡부를 갖도록 형성되며, 바람직하게는 대략 원기둥형상으로 이루어질 수 있다.

제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)은 각각 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60) 일측면에 소정 각도로 경사지게 관통 형성된 장공 형태로 이루어진다(도 5 참조). 상기 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)의 폭은 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)가 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있도록 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)의 지름(또는 두께)에 대응하도록 설정된다.

또한 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)은 경사진 각도는 동일하지만 그 경사방향이 서로 반대로 형성된다. 이는 암레버(33)의 시계방향 또는 반시계방향 회전에 따라 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)가 동시에 전진 또는 후진할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 암레버(33)의 회전 시 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)의 이동방향이 서로 반대로 이루어지므로(도 6을 참고하면, 제1 캠돌기(91a)가 상승하면 제2 캠돌기(91b)는 하강하기 때문에), 이 점을 감안하여 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)의 경사방향은 서로 반대로 이루어진다. 이 경우 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 이동방향(전진 또는 후진)은 암레버(33)의 이동방향(또는 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)의 이동방향)과 대략 직각을 이룬다.

전방커버(70)는 베이스(10) 전방에 분리 가능하게 결합되며(분리 결합구조는 통상의 스냅결합돌기 및 홈을 이용할 수 있다), 베이스(10)의 수용홈(10a)에 조립된 다수의 구성품(액추에이터(30), 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60))이 수용홈(10a)으로부터 이탈 또는 분리되는 것을 방지한다.

이와 같은 전방커버(70)는 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 경통부(51,61)에 대응하는 제1 및 제2 관통구멍(71,72)이 형성된다. 또한 전방커버(70)는, 도 2를 참고하면, 내측면 중앙에 액추에이터(30)의 외곽을 고정하기 위한 고정돌기(75a,75b)가 형성되며, 상기 고정돌기(75a,75b) 양측으로 각각 다수의 가이드핀(15a,15b;16a,16b)의 단부를 고정 지지하기 위한 다수의 고정홈(77a,77b;78a,78b)이 각각 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동초점조절장치의 작동을 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

먼저, 자동초점조절장치를 통해 이루어지는 포커싱 동작 중 렌즈를 전진시키는 경우를 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

액추에이터(30)의 코일(37, 도 1 참조)에 전류가 일방향으로 인가되면 마그네트(31)와 코일(37) 사이에 힘이 발생되면서 마그네트(31)가 시계방향으로 회전한다. 이때 암레버(33)는 마그네트(31)가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하게 된다. 암레버(33)의 회전에 따라 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)가 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b)을 따라 슬라이딩 이동하면, 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 동시에 같은 거리만큼 전진하게 된다(도 8 참조).

이때 홀센서(H)는 마그네트(31)의 회전 시 변화하는 마그네트(31)의 자력 세기를 감지하고 이 감지신호를 카메라모듈(미도시)을 제어하기 위한 휴대용 기기의 제어부(미도시)로 전송한다. 이에 따라 제어부는 홀센서(H)의 감지신호를 통해 코일(37)로의 전류의 공급 또는 차단하여 액추에이터(30)의 작동을 제어함으로써 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)가 전진하는 거리를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 전진 이동거리가 설정되면, 코일(37)에 전류가 차단된다. 이때, 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 선단부에 제1 및 제2 예압스프링(81,83)의 예압이 작용하는 상태에서, 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)와 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b) 사이에 발생하는 마찰력과, 다수의 가이드핀(15a,15b;16a,16b)과 다수의 핀가이드구멍(55a,55b;65a,65b) 간에 발생하는 마찰력으로 인해 제자리에 정지하게 되고 전진 혹은 후진은 이루어지지 않는다.

한편, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 자동초점조절장치를 통해 이루어지는 포커싱 동작 중 렌즈를 후진시키는 경우는, 코일(37)에 인가되는 전류가 상기 렌즈 전진 시 인가되는 방향에 역방향으로 인가됨에 따라, 코일(37)과 마그네트(31) 사이에 상기 마이크로 동작 시의 반대 방향의 힘이 발생하여 상기 렌즈 전진 시와 반대로 암레버(33)가 반시계방향으로 회전하여 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 도 11과 같이 후진하게 된다. 마찬가지로 상기 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)의 후진 시에도 코일(37)에 전류가 차단되면 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)는 상술한 예압력과 각 마찰력으로 인해 제자리에 멈출 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 자동초점조절 시 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 소정 위치에 정지시키기 위해 코일(37)로 인가되는 전류를 차단하면, 제1 및 제2 예압스프링(81,83)에 의해 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)에 걸리는 예압과 함께, 제1 및 제2 캠돌기(91a,91b)와 제1 및 제2 캠가이드구멍(93a,93b) 사이에 발생하는 마찰력 및 다수의 가이드핀(15a,15b;16a,16b)과 다수의 핀가이드구멍(55a,55b;65a,65b) 간에 발생하는 마찰력에 의해 소정 위치를 그대로 유지한 채로 정지할 수 있다.

이에 따라 본 발명은 자동초점조절 시 제1 및 제2 렌즈캐리어(50,60)를 정지시키기 위해 종래와 같이 코일(37)에 지속적으로 전류를 공급할 필요가 없으므로 배터리의 전력 소모를 크게 줄일 수 있어 상대적으로 휴대용 기기의 사용시간을 늘릴 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10: 베이스 15a,15b,16a,16b: 가이드핀
30: 액추에이터 31: 마그네트
33: 암레버 34: 제1 보빈
35: 제2 보빈 37: 코일
39: 요크 50: 제1 렌즈캐리어
55a,55b,65a,65b: 핀가이드구멍
70: 전방커버 81: 제1 예압스프링
83: 제2 예압스프링 91a: 제1 캠돌기
91b: 제2 캠돌기 93a: 제1 캠가이드구멍
93b: 제2 캠가이드구멍

Claims (9)

1. 3차원 영상을 촬영하기 위한 초소형 3차원 카메라모듈에 설치되는 자동초점조절장치에 있어서,
   한 쌍의 광투과구멍을 가지는 베이스;
   상기 베이스에 회전 가능하게 설치되는 액추에이터;
   상기 액추에이터의 양측에 각각 간격을 두고 상기 베이스에 설치되는 한 쌍의 렌즈캐리어;
   상기 한 쌍의 렌즈캐리어의 전방에 각각 배치되어, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어를 각각 가압하기 위한 한 쌍의 예압스프링;
   내측면이 상기 한 쌍의 예압스프링을 지지하고 상기 베이스의 전방에 분리 가능하게 결합되는 전방커버; 및
   상기 액추에이터의 양측에 형성되는 한 쌍의 캠돌기와, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어에 각각 형성되며 상기 한 쌍의 캠돌기가 슬라이딩 가능하게 형성되는 한 쌍의 캠가이드구멍을 구비하는 캠구조;를 포함하며,
   상기 액추에이터는 원판형상의 마그네트와, 상기 마그네트 일면에 고정되며 양단부에 한 쌍의 캠돌기가 형성되는 암레버와, 상기 암레버의 일부 및 상기 마그네트를 전후방에서 감싸는 한 쌍의 보빈과, 상기 한 쌍의 보빈에 권선된 코일을 포함하고,
   상기 한 쌍의 렌즈캐리어는 상기 캠구조에 의해 상기 액추에이터의 구동에 따라 동시에 동일방향으로 전진 또는 후진하고,
   상기 한 쌍의 렌즈캐리어와 상기 액추에이터는 상기 렌즈캐리어 이동방향의 수직방향을 따라 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 캠가이드구멍은 상기 암레버가 상기 마그네트와 함께 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 상기 한 쌍의 캠돌기가 수평방향으로 상하 이동할 때, 상기 한 쌍의 렌즈캐리어가 전진 또는 후진하도록 상기 액추에이터를 중심으로 서로 반대방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 한 쌍의 캠돌기는 상기 한 쌍의 캠가이드구멍과의 접촉되는 면적을 최소화하도록 상기 한 쌍의 캠가이드구멍과의 접촉되는 부분이 만곡 형성되는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는 결합된 한 쌍의 보빈을 둘러싸는 원통형상의 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 마그네트의 회전각도가 변경됨에 따른 변화를 상기 마그네트의 자력 세기를 감지하도록 상기 요크 일측에 간격을 두고 배치되는 홀센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 예압스프링은 각각,
   상기 한 쌍의 렌즈캐리어의 선단부에 분리 가능하게 결합되는 고정부;
   전방커버의 내측면에 지지되는 지지부; 및
   상기 고정부와 연결부 사이에 위치하여 상기 고정부와 연결부를 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 고정부, 연결부 및 지지부는 순차적으로 동심으로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동초점조절장치.

Images