KR101896962B1 - 카메라 렌즈 조립체 - Google Patents

카메라 렌즈 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR101896962B1
KR101896962B1 KR1020160072513A KR20160072513A KR101896962B1 KR 101896962 B1 KR101896962 B1 KR 101896962B1 KR 1020160072513 A KR1020160072513 A KR 1020160072513A KR 20160072513 A KR20160072513 A KR 20160072513A KR 101896962 B1 KR101896962 B1 KR 101896962B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens carrier
lens
guide
pair
disposed
Prior art date
Application number
KR1020160072513A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170093051A (ko
Inventor
최명원
임대순
윤학구
이동성
Original Assignee
마이크로엑츄에이터(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로엑츄에이터(주) filed Critical 마이크로엑츄에이터(주)
Priority to US16/075,414 priority Critical patent/US10901172B2/en
Priority to CN201780009556.9A priority patent/CN109073856B/zh
Priority to PCT/KR2017/001294 priority patent/WO2017135789A1/ko
Publication of KR20170093051A publication Critical patent/KR20170093051A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101896962B1 publication Critical patent/KR101896962B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00—Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/02—Diaphragms
    • G03B9/06—Two or more co-operating pivoted blades, e.g. iris type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2217/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B2217/002—Details of arrangement of components in or on camera body

Abstract

렌즈부와, 렌즈부를 광축 방향으로 전진 및 후진 가능하게 이동하는 렌즈 캐리어를 가지는 카메라 렌즈 조립체가 개시된다. 개시된 카메라 렌즈 조립체는 베이스부; 베이스부에 광축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배치되는 렌즈 캐리어; 및 일 부분은 베이스부에 설치되고, 나머지 부분은 렌즈 캐리어에 설치되어 전자기력을 통해 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 전진 및 후진 구동시키는 자동 초점 조절용 구동부를 포함하며, 렌즈 캐리어의 일부와 베이스부의 일부는 상호 요철 결합되고, 요철 결합되는 부분에는 복수의 베어링이 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 렌즈 조립체{CAMERA LENS ASSEMBLY}
본 발명은 카메라 렌즈 조립체에 관한 것으로, 특히 자동 초점 조절이 가능한 초소형 카메라 렌즈 조립체에 관한 것이다.
요즘 이동통신 단말기와 같은 소형 모바일 기기에 구비된 카메라 렌즈 조립체는 통상의 디지털 카메라와 같이 1300만 화소를 표현할 수 있어 고해상도를 구현할 수 있다. 이와 같이, 이동통신 단말기에 장착되는 카메라 렌즈 조립체가 고성능화됨에 따라 광학 줌기능은 물론 자동초점 조절기능이나 손떨림 보정기능 등 여러 가지 다양한 기능이 적용되고 있다.
이러한 기능들 중 자동초점 조절기능을 통해 카메라와 피사체 간의 거리에 따라 이미지를 깨끗하고 선명하게 촬영할 수 있다.
그런데 자동 초점 조절 기능을 가지는 종래의 카메라 렌즈 조립체는 자동 초점 조절을 위해 렌즈 캐리어가 광축 방향으로 전/후진 이동 시 카메라 렌즈 조립체의 각 부품들이 가지는 제조 공차로 인해 이동 경로를 벗어나는 등 정확하게 이동하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 베이스의 일부와 렌즈 캐리어의 일부가 상호 요철 결합되는 구조와 함께, 베이스와 렌즈 캐리어 사이에 복수의 니들 베어링을 배치함으로써 렌즈 캐리어가 안정적인 전진 및 후진이 이루어지도록 하는 카메라 렌즈 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 렌즈부와, 상기 렌즈부를 광축 방향으로 전진 및 후진 가능하게 이동하는 렌즈 캐리어를 가지는 카메라 렌즈 조립체에 있어서, 베이스부; 상기 베이스부에 광축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배치되는 렌즈 캐리어; 및 일 부분은 상기 베이스부에 설치되고, 나머지 부분은 상기 렌즈 캐리어에 설치되어 전자기력을 통해 상기 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 전진 및 후진 구동시키는 자동 초점 조절용 구동부를 포함하며, 상기 렌즈 캐리어의 일부와 상기 베이스부의 일부는 상호 요철 결합되고, 상기 요철 결합되는 부분에는 복수의 베어링이 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체를 제공한다.
상기 복수의 베어링은 니들 베어링일 수 있다.
상기 베이스부는, 내측에 렌즈 캐리어가 설치되는 공간부를 가지는 본체; 및 상기 본체의 일측에 분리 가능하게 결합되는 측부;를 포함할 수 있다.
상기 베이스부의 본체는 상기 베이스부의 측부와 스냅 결합될 수 있다.
상기 렌즈 캐리어는 일측에 대칭으로 배치되며 상기 복수의 니들 베어링이 접촉하는 한 쌍의 설치면을 형성하고, 상기 측부의 양측에는 상기 렌즈 캐리어의 한 쌍의 설치면에 대향하는 한 쌍의 경사면을 형성할 수 있다.
상기 렌즈 캐리어에 형성된 한 쌍의 설치면 사이의 각도는 둔각일 수 있다.
상기 렌즈 캐리어에 형성된 한 쌍의 설치면 사이의 각도는 직각일 수 있다.
상기 베이스부는 복수의 돌기를 형성하고, 상기 렌즈 캐리어는 광축 방향을 따라 이동 가능 하도록 상기 복수의 돌기가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 복수의 홈을 형성할 수 있다.
상기 복수의 니들 베어링을 지지하는 렌즈 캐리어 가이드부를 더 포함하며, 상기 렌즈 캐리어 가이드부는 상기 렌즈 캐리어의 한 쌍의 설치면에 각각 장착되는 한 쌍의 리테이너를 포함할 수 있다.
상기 복수의 니들 베어링은 상기 렌즈 캐리어의 한 쌍의 설치면에 형성된 복수의 요홈에 일부가 삽입되며 나머지 부분은 상기 각 리테이너에 형성된 관통구멍을 통해 상기 측부의 한 쌍의 경사면에 슬라이딩 가능하게 접촉될 수 있다.
상기 자동 초점 조절용 구동부는, 상기 렌즈 캐리어의 일측면에 배치되는 제1 마그네트; 상기 제1 마그네트에 대향하도록 베이스부의 내측에 배치되는 제1 코일; 및 상기 제1 코일의 후방에 배치되는 제1 요크;를 포함할 수 있다.
일부분이 서로 중첩되며 상기 렌즈 캐리어에 배치되는 복수의 블레이드; 및 상기 렌즈 캐리어의 한쪽 모서리에 설치되며, 상기 복수의 블레이드가 동시에 회전하여 광통과공의 개방 정도를 조절하도록 상기 복수의 블레이드를 구동하는 광량 조절용 구동부;를 더 포함할 수 있다.
상기 광량 조절용 구동부는, 상기 렌즈 캐리어에 설치되고 양단에 각각 상기 복수의 블레이드가 힌지 연결된 구동암; 상기 구동암에 고정 설치되어 상기 구동암과 함께 회전하는 제 2 마그네트; 및 상기 렌즈 캐리어에 설치되며, 제 2 마그네트를 회전시키는 제 2 코일;을 포함할 수 있다.
상기 제 2 마그네트는 원형 마그네트이고, 일단이 상기 원형 마그네트에 인접하도록 배치되는 요크;를 포함하며, 상기 원형 마그네트는 상기 제 2 코일에 흐르는 전류의 방향에 따라 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전될 수 있다.
상기 복수의 베어링은 볼 베어링일 수 있다.
상기 렌즈 캐리어는, 상기 복수의 베어링 중 일부가 접촉하는 한 쌍의 경사면을 가지며 돌출 형성된 가이드돌기; 및 상기 복수의 베어링 중 나머지가 접촉하는 가이드면;을 포함할 수 있다.
상기 렌즈 캐리어에는 상기 복수의 베어링이 슬라이딩 가능하게 안착되는 제1 및 제2 가이드홈이 형성되며, 상기 제1 가이드홈은 상기 가이드돌기에 대응하고, 상기 제2 가이드홈은 상기 가이드면과 대응할 수 있다.
상기 가이드 돌기는 상기 제1 가이드홈과 상호 요철 결합할 수 있다.
상기 제1 가이드홈은 상기 제1 가이드홈의 공간을 상 하로 구획하는 연장부가 형성될 수 있다.
상기 연장부의 중앙에는 상기 가이드돌기가 삽입 가능한 한 쌍의 설치면이 형성되고, 상기 한 쌍의 설치면은 상기 가이드돌기의 상기 경사면에 대향하도록 형성될 수 있다.
일부분이 서로 중첩되며 상기 렌즈 캐리어에 배치되는 복수의 블레이드를 더 포함할 수 있다.
상기 렌즈 캐리어의 한쪽 모서리에 설치되며, 상기 복수의 블레이드가 동시에 회전하여 광통과공의 개방 정도를 조절하도록 상기 복수의 블레이드를 구동하는 광량 조절용 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 자동 초점 조절용 구동부와 상기 광량 조절용 구동부는 상호 대향하도록 배치될 수 있다.
상기 제1 가이드홈에 삽입된 복수의 볼 베어링은 3점에서 점 접촉될 수 있다.
상기 렌즈부는 복수의 렌즈를 포함하고, 상기 복수의 렌즈 중 어느 두 개의 렌즈들 사이에 조리개가 배치될 수 있다.
상기 조리개가 배치되는 상기 두 개의 렌즈의 간격은 나머지 서로 인접한 렌즈들의 간격보다 넓게 설정될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 있어서는, 렌즈 캐리어의 일부와 베이스의 일부가 상호 요철 결합구조를 가지므로 렌즈 캐리어가 광축(Z축)을 따라 이동 시 광축(Z축)의 직각 방향(X축, Y축)으로 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 복수의 니들 베어링이 베이스와 렌즈 캐리어 사이에 배치되어 렌즈 캐리어를 지지함에 따라, 렌즈 캐리어가 구조적으로 안정화된 상태로 광축(Z축)을 따라 전/후진 이동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체를 나타내는 결합사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체를 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 쉴드 캔을 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 평면도이다.
도 4는 도 3에 표시된 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 쉴드 캔 및 조리개를 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 평면도이다.
도 6a, 6b는 도 5에 표시된 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 나타내는 단면도로서, 렌즈 캐리어의 전진 및 후진 상태를 각각 나타낸다.
도 7a, 7b는 도 1에 도시된 쉴드 캔을 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 평면도로서, 조리개의 구동 상태를 각각 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체를 나타내는 결합사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체를 나타내는 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체의 렌즈부의 내부 구조 및 조리개를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 11a는 도 8에 도시된 쉴드 캔 및 캐리어 커버를 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 사시도이다.
도 11b는 도 11a에 도시된 Ⅹ부분을 확대한 도면이다.
도 12a는 도 8에 도시된 쉴드 캔 및 캐리어 커버를 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 평면도이다.
도 12b는 도 12a에 도시된 XI부분을 확대한 도면이다.
도 13a, 13b는 도 12a에 표시된 XII- XII선을 따라 나타내는 단면도로서, 렌즈 캐리어의 전진 및 후진 상태를 각각 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
아울러 이하에서 설명하는, 렌즈 캐리어의 '전진 방향'은 베이스의 일면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어의 일면의 간격이 증가하는 방향으로 렌즈 캐리어가 이동하는 방향으로 정의하며, 렌즈 캐리어의 '후진 방향'은 베이스의 일면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어의 일면의 간격이 감소하는 방향으로 렌즈 캐리어가 이동하는 방향으로 정의한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체를 나타내는 결합사시도 및 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체(100)는 베이스부(110)와, 베이스부(110)에 전후 이동 가능하게 설치되는 렌즈 캐리어(130)와, 자동 초점 조절용 구동부(150)와, 광량 조절용 구동부(170)와, 렌즈부(180)와, 베이스부(110)의 일측면을 커버하는 쉴드 캔(190)과, 렌즈 캐리어(130)를 광축(Z축)을 따라 전후진 가능하게 지지하는 렌즈 캐리어 가이드부(200)를 포함할 수 있다.
베이스부(110)는 본체(111)와, 본체(111)의 일측에 분리 가능하게 결합되는 측부(120)를 포함할 수 있다.
본체(111)는 내측에 렌즈 캐리어(130)가 설치되는 공간부(S)를 가지며 광이 통과될 수 있는 제3 광통과공(101)이 형성될 수 있다. 본체의 공간부(S)에는 본체(111)의 둘레를 따라 한쌍의 돌기(116a, 116b)가 돌출 형성된다. 도 2에 도시한 바와 같이 돌기(116a, 116b)는 광축을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 도 있으나 이에 한정되지 않고 본체(111)의 둘레에 다수의 돌기가 소정 간격을 두고 돌출 형성될 수도 있다. 상기 돌기(116)는 후술하는 렌즈 캐리어(130)의 홈(136)과 함께 렌즈 캐리어(130)의 회전을 방지하고 렌즈 캐리어(130)의 이탈을 방지할 수 있다. 상기 돌기(116a, 116b)는 렌즈 캐리어(130)가 광축(Z축) 방향으로 전진 및 후진 가능 하도록 가이드할 수 있으나, 렌즈캐리어(130)와 직접적으로 접촉하지 않는다. 광량 조절용 구동부(170)를 위한 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)(112)는 렌즈 캐리어(130)에 먼저 접착한 후, FPCB(112)가 접착된 렌즈 캐리어(130)가 본체(111)에 설치되면서 FPCB(112)는 본체(111)에 접착된다. FPCB(112)에는 광량 조절용 홀센서(113)가 실장된다. 또한 본체(111)는 측부(120)의 한 쌍의 결합홈(125a, 125b)에 스냅 결합되는 한 쌍의 결합돌기(115a, 115b)가 형성된다. FPCB(112)의 일부는 렌즈 캐리어(130)에 접착되고, 다른 일부는 본체(111)에 접착된다. 이는 렌즈 캐리어(130)와 함께 이동하는 조리개(179)를 구동하기 위한 구동신호를 보내기 위함이다. 이 경우, 렌즈 캐리어(130)가 축(Z축) 따라 전진 및 후진하기 때문에 FPCB(112)는 각 부품에 접착된 부분의 사이 영역 즉, FPCB(112)의 중간부가 어디에도 접착되지 않으며, 동시에 FPCB(112)의 중간부는 여유 길이를 갖도록 굴곡지게 형성된다. 이는 FPCB(112)의 자체 탄성력이 렌즈 캐리어(130)의 전진 및 후진하는데 영향을 주지 않도록 하기 위함이다.
측부(120)는 본체(111)와 결합하여 베이스부(110)의 일 측면을 형성한다. 측부(120)의 양측(121, 122) 사이에는 후술하는 자동 초점 조절용 구동부(150)의 일부가 장착되는 제 1 요크 수용홈(123)이 형성된다. 측부(120)의 양측(121, 122)에는 상기 한 쌍의 결합홈(125a, 125b)이 형성되며, 후술하는 렌즈 캐리어 가이드부(200)의 니들 베어링(211a, 211b)과 접촉하도록 한 쌍의 경사면(121a, 122a)이 형성된다. 측부(120)는 한 쌍의 경사면(121a, 122a)에 의해 오목하게 형성되고, 이에 대응하도록 렌즈 캐리어(130)는 한 쌍의 설치면(131a, 131b)에 의해 볼록하게 형성되어 상호 맞물림 구조를 이룬다. 렌즈 캐리어(130)의 일부와 상기 베이스부(110)의 일부는 상호 요철 결합된다.
렌즈 캐리어(130)는 베이스부(110)의 공간부(S)에 광축(Z축) 방향을 따라 전진 및 후진 가능하게 설치되며 렌즈부(180)을 둘러싸도록 대략 폐루프를 이루는 프레임으로 이루어진다. 렌즈 캐리어(130)의 중심에 광이 입사될 수 있는 제2 광통과공(141)가 형성될 수 있다. 상기 렌즈 캐리어(130)의 내측의 한 측면에 광량 조절용 구동부(170)가 장착될 수 있고, 렌즈 캐리어(130)의 중심인 광축을 따라 제1 렌즈모듈(181) 및 제2 렌즈모듈(183)이 장착될 수 있다.
렌즈 캐리어(130)는 자동 초점 조절용 구동부(150)에 의해 렌즈부(180)의 제1 렌즈모듈(181) 및 제2 렌즈모듈(183)을 광축 방향으로 전진 및 후진 이동시킨다. 렌즈 캐리어(130)의 외주에 베이스부(110)의 돌기(116a, 116b)가 각각 슬라이딩 가능하게 관통되는 다수의 홈(136a, 136b)이 연장 형성된다. 이 경우 홈(136a, 136b)은 베이스부(110)의 돌기(116a, 116b)에 각각 대응하는 위치 및 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 렌즈 캐리어(130)와 베이스부(110)의 결합 위치를 대략적으로 잡아준다.
렌즈 캐리어(130)의 다른 일측에는 렌즈 캐리어 가이드부(200)가 설치되는 한 쌍의 설치면(131a, 131b)이 광축을 기준으로 대칭으로 배치된다. 한 쌍이 설치면(131a, 131b)에는 복수의 요홈(133a, 133b)이 형성된다. 이 경우 복수의 요홈(133a, 133b)은 동일 방향 및 동일 각도로 형성되며, 복수의 니들 베어링(211a, 211b)이 각각 슬라이딩 가능하게 일부 삽입된다.
렌즈 캐리어(130)는 한 쌍의 설치면(131a, 131b)이 경사지게 형성됨에 따라, 렌즈 캐리어(130)의 일부 즉, 한 쌍의 설치면(131a, 131b)이 형성된 부분이 측부(120)에 삽입될 수 있다. 이와 같이 렌즈 캐리어(130)의 일부가 측부(120)에 삽입되는 구조가 대략 요철 구조를 이룬다. 이 경우, 측부(120)의 양측(121,122)에는 각각 렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b)에 대향하도록 경사진 한 쌍의 경사면(121a, 122b)이 형성된다.
렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b) 사이에는 후술하는 제1 마그네트(151)가 설치되는 결합홈(134)이 형성된다.
자동 초점 조절용 구동부(150)는 렌즈 캐리어(130)와 베이스부(110)의 측부(120) 사이에 배치되며, 전자기력을 통해 렌즈 캐리어(130)를 전진 방향 및 후진 방향으로 소정 거리 이동시킨다. 상기 자동 초점 조절용 구동부(150)는 제1 마그네트(151), 제1 코일(153) 및 제1 요크(155)를 포함한다.
제1 마그네트(151)는 렌즈 캐리어(130)의 일측면에 배치되고, 상기 한 쌍의 설치면(131a, 131b) 사이에 렌즈 캐리어(130)의 외주에 대응하도록 이루어진다. 이 경우 제1 마그네트(151)는 소정 길이를 가지며 일측과 타측의 내/외주면에 각각 N극과 S극이 착자된다. 즉, 제1 마그네트(151)는 코일을 마주하고 있는 면에는 일측에 N극, 타측에 S극이 각각 착자되며, 그 반대측 면에는 일측에 S극, 타측에 N극이 각각 착자된다. 이와 같이 제1 마그네트(151)의 양측의 내/외주면에 각각 N극 및 S극을 4극으로 착자하여 자동 초점 조절용 홀센서(163)에 의해 감지되는 자력의 세기가 대략 균일하게 증감되는 자계구간을 형성하기 위함이다.
제1 코일(153)은 제1 마그네트(151)에 대향하도록 측부(120)의 내측에 배치되며, 자동 초점 조절용 구동부(150)를 위한 FPCB(162)에 전기적으로 연결됨과 동시에 고정 설치된다.
제1 요크(155)는 제1 코일(153)의 후방에 배치되고, 측부(120)의 제1 요크 수용홈(123)에 고정된다. 상기 제1 요크(155)는 제1 코일(153)의 폭보다 다소 넓은 폭을 갖도록 형성되며 이에 따라 제1 코일(153)과 제1 마그네트(151) 사이에서 형성되는 자계의 세기를 증가시킴과 동시에 자계를 확장시킬 수 있다.
한편, FPCB(162)에는 자동 초점 조절용 홀센서(163)가 실장된다. 상기 자동 초점 조절용 홀센서(163)는 제1 마그네트(151)의 외주면에 인접하게 이격 배치되며 FPCB(162)에 전기적으로 접속된다.
광량 조절용 구동부(170)는 렌즈 캐리어(130)에 배치되며, 원형으로 이루어진 제2 마그네트(173)와, 제2 마그네트(173)의 양측에 각각 배치되는 제2 코일(175a, 175b)과, 제2 마그네트(173)에 동심축을 이루면서 제2 마그네트(173)의 일면에 결합된 구동암(171)을 포함한다. 이 경우, 제2 코일(175a, 175b)은 각각 요크(미도시)에 권선된다.
조리개(179)는 제1 블레이드(179a)와 제2 블레이드(179b)를 포함하며, 제1 및 제2 블레이드(179a, 179b)는 각각 구동암(171)에 일부분이 힌지 연결된다. 이에 따라, 제1 및 제2 블레이드(179a, 179b)는 구동암(171)이 시계 방향 및 반 시계 방향으로 회전 시 광축에 직각 방향(Y축 방향)을 따라 직선 구동하면서 광이 통과하는 영역을 크거나 작게 조절한다. 조리개(179)는 렌즈 캐리어(130)에 결합되는 커버(미도시)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다.
렌즈부(180)는 렌즈 캐리어(130)에 설치되어 렌즈 캐리어(130)와 함께 광축(Z축) 방향을 따라 전진 및 후진 하는 제1 렌즈모듈(181) 및 제2 렌즈모듈(183)을 포함할 수 있다.
쉴드 캔(190)은 일면에 광이 렌즈부(180)로 입사될 수 있는 제1 광통과공(191)이 형성될 수 있다.
렌즈 캐리어 가이드부(200)는 렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b)에 각각 장착되는 한 쌍의 리테이너(210a, 210b)와, 각 리테이너(210a, 210b)에 의해 렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b)에 회전 가능하게 설치되는 복수의 니들 베어링(211a, 211b)을 포함할 수 있다. 복수의 니들 베어링(211a, 211b)은 각 설치면(131a, 131b)에 형성된 복수의 요홈(133a, 133b)에 일부가 삽입되며 나머지 부분은 각 리테이너(210a, 210b)의 관통구멍을 통해 측부(120)의 각 경사면(121a, 122a)에 슬라이딩 가능하게 접촉된다. 렌즈 캐리어 가이드부(200)는 베이스부(110)에 대하여 렌즈 캐리어(130)가 상하 구동할 때 복수의 니들 베어링(211a, 211b)이 측부(120)의 각 경사면(121a, 122a) 전체에 균일하게 지지되게 작용하도록 렌즈 캐리어(130) 내측의 중심에 서로 대칭되는 위치에서 측부(120)와 슬라이딩 가능하게 접촉된다.
도 3은 도 1에 도시된 쉴드 캔을 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 평면도이고, 도 4는 도 3에 표시된 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 렌즈 캐리어(130)의 일부와 베이스부(110)의 일부인 측부(120)가 상호 요철 결합되며, 요철 결합되는 부분에는 복수의 니들 베어링(211a, 211b)이 배치된다. 렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b)은 경사지게 형성되고, 광축을 기준으로 대칭으로 배치된다. 한편, 렌즈 캐리어(130)와 상호 요철 결합되는 베이스부(110)의 측부(120)의 양측에는 렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b)에 대향하도록 경사진 한 쌍의 경사면(121a, 122a)이 배치된다.
렌즈 캐리어 가이드부(200)는 상기 요철 결합되는 부분에 배치되며, 렌즈 캐리어(130)가 광축 방향을 따라 전진 및 후진 구동하도록 가이드한다. 상기 렌즈 캐리어 가이드부(200)는 동일 평면상에서 측부(120)의 한 쌍의 경사면(121a, 122a)이 이루는 각(θ)이 90°이상의 둔각을 형성하도록 광축을 기준으로 대칭 배치된다. 바람직하게는 상기 측부(120)의 한 쌍의 경사면(121a, 122a)이 이루는 각(θ)이 직각을 이룬다. 측부(120)의 한 쌍의 경사면(121a, 122a)이 이루는 각(θ)이 둔각을 형성하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 측부(120)의 한 쌍의 경사면(121a, 122a)이 이루는 각(θ)이 예각을 형성할 수 있다.
마찬가지로, 상기 렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b)이루는 각(θ)도 90°이상의 둔각 이루도록 형성된다.
이와 같이 측부(120)의 한 쌍의 경사면(121a, 122a)과 렌즈 캐리어(130)의 한 쌍의 설치면(131a, 131b)이 상호 경사지게 형성되는 구조에 의해, 렌즈 캐리어(130)가 광축의 직각 방향(X축, Y축 방향)에 대해 흔들림 없이 미리 설정된 경로를 따라 구동할 수 있다. 이에 따라, 각 부품이 가지는 제조 공차에도 불구하고 렌즈 캐리어(130)는 전진 및 후진 방향의 구동을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 렌즈 캐리어(130)의 전진 및 후진 구동 시, 베이스부(110)에 형성된 돌기(116a, 116b)가 렌즈 캐리어(130)의 외주에 형성된 다수의 홈(136a, 136b)에 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다.
도 4를 참고하면, 복수의 니들 베어링(211a, 211b)은 렌즈 캐리어(130)와 베이스부(110) 사이에 위치하여, 렌즈 캐리어(130)의 전진 및 후진을 가이드한다. 구체적으로 복수의 니들 베어링(211a, 211b)은 일측이 렌즈 캐리어(130)의 각 설치면(131a, 131b)에 형성된 복수의 요홈(133a, 133b)에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 타측이 베이스부(110)의 측부(120)에 형성된 각 경사면(121a, 122a)에 각각 슬라이딩 가능하게 접촉된다. 이 경우, 복수의 니들 베어링(211a, 211b)의 일측은 복수의 요홈(133a, 133b)과 면 접촉 또는 선 접촉 될 수 있고, 타측은 각 경사면(121a, 122a)에 선 접촉 상태를 유지할 수 있다.
이에 따라 렌즈 캐리어(130)는 복수의 니들 베어링(211a, 211b)에 의해 베이스부(110)의 공간부(S) 내측에서 전진 방향 및 후진 방향으로 원활하게 구동할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 6b를 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체의 자동 초점 조절부에 의한 렌즈 캐리어의 전진 및 후진 동작을 설명한다.
도 5는 도 1에 도시된 쉴드 캔 및 블레이드를 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 평면도이며, 도 6a, 6b는 도 5에 표시된 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 나타내는 단면도로서, 렌즈 캐리어의 전진 및 후진 구동 상태를 나타낸다.
먼저 도 6a를 참조하면 렌즈 캐리어의 전진 동작의 경우, 자동 초점 조절 구동부(150)의 제1 코일(153)에 전류가 일방향으로 인가되면 제1 마그네트(151)와 제1 코일(153) 사이에 전자기력이 발생되면서 제1 마그네트(151)가 전진 방향으로 밀려난다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(130)는 광축 방향으로 전진구동 한다. 렌즈 캐리어가 전진 구동하여 베이스의 일면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어의 일면의 간격(d1)이 증가한다. 이때, 복수의 니들 베어링(211a, 211b)은 렌즈 캐리어(130)를 슬라이딩 가능하게 지지하여 렌즈 캐리어(130)이 안정적으로 전진 구동을 할 수 있도록 가이드 한다. 이때 자동 초점 조절용 홀센서(163)는 제1 마그네트(151)의 위치가 변경됨에 따라 변화하는 제1 마그네트(151)의 자력 세기를 감지하고, 이 감지신호를 카메라 렌즈 조립체(100)가 설치된 휴대용 기기(미도시)의 제어부(미도시)로 전송한다.
상기 제어부는 상기 자동 초점 조절용 홀센서(163)의 감지신호를 통해 렌즈 캐리어(130)의 전진 거리(d)를 제어할 수 있다. 예를 들어 렌즈 캐리어(130)의 전진 이동거리가 설정되면, 자동 초점 조절용 구동부(150)의 제1 코일(153)에는 전류가 제어된다. 이때, 렌즈 캐리어(130)는 제자리에 정지하게 되고 전진 혹은 후진이 이루어지지 않는다.
한편, 도 6b를 참조하면 렌즈 캐리어의 후진 동작은 제1 코일(153)에 인가되는 전류가 상기 렌즈 캐리어의 전진 동작 시 인가되는 방향에 역방향으로 인가됨에 따라, 제1 코일(153)과 제1 마그네트(151) 사이에 상기 렌즈 캐리어의 전진 시의 반대 방향의 전자기력이 발생하여 상기 렌즈 캐리어의 전진 동작과 반대로 제1 마그네트(151)가 후진 방향으로 밀려난다. 이에 따라 렌즈 캐리어(130)는 후진 구동 한다. 렌즈 캐리어가 후진 구동하여 베이스의 일면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어의 일면의 간격(d2)이 감소한다. 이 경우에도 복수의 니들 베어링(211a, 211b)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지됨에 따라 안정적인 후진 구동을 할 수 있다. 상기 렌즈 캐리어(130)의 후진 시에도 제1 코일(153)에 전류가 제어되면 렌즈 캐리어(130)는 제자리에 멈출 수 있다.
전술한 바와 같이 렌즈 캐리어(130)의 근거리, 원거리 초점을 위한 구동 시, 렌즈 캐리어(130)는 복수의 니들 베어링(211a, 211b)에 의해 베이스부(110)에 대해 슬라이딩 가능하게 가이드된다. 이와 같이, 복수의 니들 베어링(211a, 211b)은 베이스부(110)의 한 쌍의 경사면(121a, 122a)과 선 접촉 상태로 지지됨에 따라 외부 충격이나 각종 진동에 의한 흔들림을 방지할 수 있다. 또한, 니들 베어링(211a, 211b)의 선 접촉되는 구조로 인해 제조 과정의 공차를 관리하는 관리 포인트가 줄어 치수 관리가 용이한 이점이 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체의 조리개 작동을 설명한다.
도 7a 및 도 7b 는 도 1에 도시된 쉴드 캔을 분리한 상태로서 조리개의 구동 상태를 각각 나타낸다.
도 7a와 같이 조리개(179)가 완전 개방 상태에 있는 경우, 제어부(미도시)는 제2 마그네트(173)의 양측에 각각 배치되는 제2 코일(175a, 175b)에 전류를 흘려 제2 마그네트(173)와 마주하는 양측의 일단에 인력을 형성하도록 한다. 그러면, 제2 마그네트(173)는 회전하지 않고, 제2 마그네트(173)의 일면에 결합된 구동암(171)도 회전하지 않으며, 구동암(171)에 일부분이 결합된 제1 및 제2 블레이드(179a, 179b)가 광축에 직각 방향(Y축 방향)을 따라 서로 반대 방향으로 이동하면서 제2 및 제3 광통과공(141, 101)을 완전히 개방한다.
이처럼 제2 및 제3 광통과공(141, 101)이 완전히 개방된 상태에서 도 7b와 같이 광이 통과하는 영역을 줄이고자 하는 경우, 제어부는 제2 코일(175a, 175b)에 흐르는 전류를 제어하여 제2 마그네트(173)를 시계 방향으로 소정 각도(약 45도)로 회전시켜 제1 및 제2 블레이드(179a, 179b)가 제2 및 제3 광통과공(141, 101)의 일부를 차단하도록 광이 통과하는 영역을 작게 또는 최소화하도록 조절할 수 있다.
구체적으로, 제어부는 제2 코일(175a, 175b)에 개방 상태와 반대 방향의 전류를 흘린다. 그러면, 제2 마그네트(173)는 시계 방향으로 소정 각도(약 45도) 회전하고, 제2 마그네트(173)에 동심축을 이루면서 제2 마그네트(173)의 일면에 결합된 구동암(171)도 시계 방향으로 제2 마그네트(173)의 동일한 회전 각도로 회전한다. 구동암(171)의 회전으로 인해 구동암(171)에 일부가 결합된 제1 및 제2 블레이드(179a, 179b)가 광축에 직각 방향(Y축 방향)을 따라 서로 반대 방향으로 이동하여 도 7b와 같이 제2 및 제3 광통과공(141, 101)의 개방 정도를 줄이거나 최소화 한다.
이 경우, 조리개(179)를 이루는 제1 및 제2 블레이드(179a, 179b)는 렌즈 캐리어(130)에 결합되는 커버(미도시)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체(100)는 광량 조절용 구동부(170) 및 이에 연동하는 조리개(179)를 구비함에 따라, 복수의 단계로 조리개를 조절할 수도 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체(100)는 외부의 광량에 따라 여러 단계로 촬영 조건을 조절할 수 있는 이점이 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체를 나타내는 결합사시도 및 분해사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체(1000)는 베이스부(1110)와, 베이스부(1110)에 전후 이동 가능하게 설치되는 렌즈 캐리어(1130)와, 자동 초점 조절용 구동부(1150)와, 광량 조절용 구동부(1170)와, 렌즈부(1180)와, 렌즈 캐리어(1130)의 일측면을 커버하는 캐리어 커버(1195)와, 베이스부(1110)의 일측면을 커버하는 쉴드 캔(1190)과, 렌즈 캐리어(1130)를 광축(Z축)을 따라 전후진 가능하게 지지하는 렌즈 캐리어 가이드부(1200, 도 12a 참조)를 포함할 수 있다.
베이스부(1110)는 본체(1111)와, 본체(1111)의 일측에 분리 가능하게 결합되는 측부(1120)를 포함할 수 있다.
본체(1111)는 내측에 렌즈 캐리어(1130)가 설치되는 공간부(S)를 가지며 광이 통과될 수 있는 제3 광통과공(1101)이 형성될 수 있다. 광량 조절용 구동부(1170)를 위한 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)(1118)는 렌즈 캐리어(1130)에 먼저 접착한다. FPCB(1118)가 접착된 렌즈 캐리어(1130)가 본체(1111)에 설치되면서 FPCB(1118)는 본체(1111)에 배치되고, FPCB(1118)에는 광량 조절용 홀센서(1119)가 실장된다. 또한 본체(1111)는 측부(1120)의 한 쌍의 결합홈(1125a, 1125b)에 스냅 결합되는 한 쌍의 결합돌기(1115a, 1115b)가 형성된다. FPCB(1118)의 일부는 렌즈 캐리어(1130)에 접착되고, 다른 일부는 본체(1111)에 접착된다. 이는 렌즈 캐리어(1130)와 함께 이동하는 조리개(1179)를 구동하기 위한 구동신호를 보내기 위함이다. 이 경우, 렌즈 캐리어(1130)가 축(Z축) 따라 전진 및 후진하기 때문에 FPCB(1118)는 각 부품에 접착된 부분의 사이 영역 즉, FPCB(1118)의 중간부가 어디에도 접착되지 않으며, 동시에 FPCB(1118)의 중간부는 여유 길이를 갖도록 굴곡지게 형성된다. 이는 FPCB(1118)의 자체 탄성력이 렌즈 캐리어(1130)의 전진 및 후진하는데 영향을 주지 않도록 하기 위함이다.
후술하는 볼 베어링(1251, 1252)과 접촉하도록 렌즈 캐리어 가이드부(1200)의 한 쌍의 가이드 홈(1210, 1220)이 형성된다. 제1 가이드홈(1210)과 제2 가이드홈(1220)은 본체(1111)의 양측(1112, 1113)에 각각 형성된다.
제1 가이드홈(1210)은 중앙에 제1 가이드 홈(1210)을 상, 하로 나누는 제1 연장부(1215)를 포함한다. 제1 연장부(1215)에 의해 제1 가이드홈(1210)은 제1 상부 가이드홈(1211) 및 제1 하부 가이드홈(1213)으로 공간이 구획될 수 있다. 제1 연장부(1215)는 중앙에 제1 상부 가이드홈(1211)과 제1 하부 가이드홈(1213)이 연통되도록 개구가 형성되어 있고, 상기 개구는 제1 연장부(1215)의 제1 설치면(1212a)과 제2 설치면(1212b)에 의해 형성된다. 제1 설치면(1212a)과 제2 설치면(1212b)은 가이드돌기(1230)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)에 대응하도록 오목하게 형성되고, 렌즈 캐리어(1130)의 일측인 가이드돌기(1230)는 한 쌍의 경사면(1231, 1233)에 의해 볼록하게 형성되어 베이스부(1110)와 렌즈 캐리어(1130)는 상호 맞물림 구조를 이룬다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(1130)의 일부와 상기 베이스부(1110)의 일부는 상호 요철 결합된다. 베이스부(1110)와 렌즈 캐리어(1130)의 결합으로 후술하는 볼 베어링(1251, 1252)이 구동될 수 있는 렌즈 캐리어 가이드부(1200)가 형성된다.
제2 가이드홈(1220)은 중앙에 제2 연장부(1225)를 포함하고, 제2 연장부(1225)에 의해 제2 가이드 홈(1220)은 상, 하로 구획되어 제2 상부 가이드홈(1222) 및 제2 하부 가이드홈(1223)을 형성한다.
측부(1120)는 본체(1111)와 결합하여 베이스부(1110)의 일 측면을 형성한다. 측부(1120)의 양측에는 상기 한 쌍의 결합홈(1125a, 1125b)이 형성된다. 측부(1120)의 결합홈(1125a, 1125b) 사이에는 후술하는 자동 초점 조절용 구동부(1150)의 일부인 제 1 요크(1153)가 장착된다.
렌즈 캐리어(1130)는 베이스부(1110)의 공간부(S)에 광축(Z축) 방향을 따라 전진 및 후진 가능하게 설치되며 렌즈부(1180)를 둘러싸도록 대략 폐루프를 이루는 프레임으로 이루어진다. 렌즈 캐리어(1130)의 중심에 광이 입사될 수 있는 제2 광통과공(1141)이 형성될 수 있다. 상기 렌즈 캐리어(1130)의 내측의 한 측면에 광량 조절용 구동부(1170)가 장착될 수 있고, 렌즈 캐리어(1130)의 중심인 광축을 따라 제1 렌즈모듈(1181) 및 제2 렌즈모듈(1183)이 장착될 수 있다.
렌즈 캐리어(1130)는 자동 초점 조절용 구동부(1150)에 의해 렌즈부(1180)의 제1 렌즈모듈(1181) 및 제2 렌즈모듈(1183)을 광축 방향으로 전진 및 후진 이동시킨다.
렌즈 캐리어(1130)의 일측에는 렌즈 캐리어 가이드부(1200)의 가이드돌기(1230)와 가이드면(1240)이 광축을 기준으로 대칭으로 배치된다. 가이드돌기(1230)는 쐐기형으로 형성될 수 있고, 후술하는 렌즈 캐리어 가이드부(200)의 볼 베어링(1251)과 접촉하도록 한 쌍의 경사면(1231, 1233)이 형성된다. 가이드면(1240)은 후술하는 렌즈 캐리어 가이드부(1200)의 볼 베어링(1252)과 접촉하도록 가이드면(1240)이 평면으로 형성된다. 렌즈 캐리어(1130)가 본체(1111)와 결합 하여, 가이드 돌기(1230)는 제1 가이드홈(1210)의 공간을 4개로 구획하고, 가이드면(1240)은 제2 가이드홈(1220)의 공간을 2개로 구획한다. 이 경우 복수의 볼 베어링(1251, 1252)은 각각 구획된 공간에 가이드돌기(1230) 또는 가이드면(1240)에 접촉되도록 제1 가이드홈(1210) 및 제2 가이드홈(1220)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
렌즈 캐리어(1130)는 가이드돌기(1230)가 경사지게 형성됨에 따라, 렌즈 캐리어(1130)의 일부 즉, 가이드돌기(1230)가 형성된 부분이 베이스부(1110)의 제1 가이드홈(1210) 에 삽입될 수 있다. 이와 같이 렌즈 캐리어(1130)의 일부가 베이스부(1110)에 삽입되는 구조가 대략 요철 구조를 이룬다. 이 경우, 베이스부(1110)의 제1 가이드홈(1210) 에는 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233) 에 대향하도록 경사진 한 쌍의 설치면(1212a, 1212b)이 형성된다.
렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)와 가이드면(1240) 사이에는 후술하는 제1 마그네트(1151)가 설치되는 결합홈(1134)이 형성된다.
자동 초점 조절용 구동부(1150)는 렌즈 캐리어(1130)와 베이스부(1110)의 측부(1120) 사이에 배치되며, 전자기력을 통해 렌즈 캐리어(1130)를 전진 방향 및 후진 방향으로 소정 거리 이동시킨다. 상기 자동 초점 조절용 구동부(1150)는 제1 마그네트(1151), 제1 코일(1153) 및 제1 요크(1155)를 포함한다.
제1 마그네트(1151)는 렌즈 캐리어(1130)의 일측면에 배치되고, 상기 가이드돌기(1230)와 가이드면(1240) 사이에 렌즈 캐리어(1130)의 외주에 대응하도록 이루어진다. 이 경우 제1 마그네트(1151)는 소정 길이를 가지며 일측과 타측의 내/외주면에 각각 N극과 S극이 착자된다. 즉, 제1 마그네트(1151)는 코일을 마주하고 있는 면에는 일측에 N극, 타측에 S극이 각각 착자되며, 그 반대측 면에는 일측에 S극, 타측에 N극이 각각 착자된다. 이와 같이 제1 마그네트(1151)의 양측의 내/외주면에 각각 N극 및 S극을 4극으로 착자하여 자동 초점 조절용 홀센서(1163, 도 11a 참조)에 의해 감지되는 자력의 세기가 대략 균일하게 증감되는 자계구간을 형성하기 위함이다.
제1 코일(1153)은 제1 마그네트(1151)에 대향하도록 측부(1120)의 내측에 배치되며, 자동 초점 조절용 구동부(1150)를 위한 FPCB(미도시)에 전기적으로 연결됨과 동시에 고정 설치된다.
제1 요크(1155)는 제1 코일(1153)의 후방에 배치되고, 측부(1120) 에 고정된다. 상기 제1 요크(1155)는 제1 코일(1153)의 폭보다 다소 넓은 폭을 갖도록 형성되며 이에 따라 제1 코일(1153)과 제1 마그네트(1151) 사이에서 형성되는 자계의 세기를 증가시킴과 동시에 자계를 확장시킬 수 있다.
한편, FPCB(미도시)에는 자동 초점 조절용 홀센서(1163)가 실장된다. 상기 자동 초점 조절용 홀센서(1163)는 제1 마그네트(1151)의 외주면에 인접하게 이격 배치되며 FPCB(미도시)에 전기적으로 접속된다.
광량 조절용 구동부(1170)는 렌즈 캐리어(1130)에 배치되며, 원형으로 이루어진 제2 마그네트(1173)와, 제2 마그네트(1173)의 양측에 각각 배치되는 제2 코일(1175a, 1175b)과, 제2 마그네트(1173)에 동심축을 이루면서 제2 마그네트(1173)의 일면에 결합된 구동암(1171)을 포함한다. 이 경우, 제2 코일(1175a, 1175b)은 각각 요크(1176a, 1176b)에 권선된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체는 자동 초점 조절을 위한 자동 초점 조절용 구동부(1150)와 광량 조절을 위한 광량 조절용 구동부(1170)를 별도로 구비하고 있다. 자동 초점 조절용 구동부(1150)와 광량 조절용 구동부(1170)를 별도의 구성으로 포함하여 구동부 간의 자계 간섭을 막을 수 있는 이점이 있다. 자동 초점 조절용 구동부(1150)는 카메라 렌즈 조립체의 일측에 배치되고 광량 조절용 구동부(1170)는 카메라 렌즈 조립체의 일측에 반대되는 타측에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 각 구동부 간의 자계 간섭을 막기 위해 자동 초점 조절용 구동부(1150)와 광량 조절용 구동부(1170)는 대향하여 배치될 수 있다.
조리개(1179)는 제1 블레이드(1179a)와 제2 블레이드(1179b)를 포함하며, 제1 및 제2 블레이드(1179a, 1179b)는 각각 구동암(1171)에 일부분이 힌지 연결된다. 이에 따라, 제1 및 제2 블레이드(1179a, 1179b)는 구동암(1171)이 시계 방향 및 반 시계 방향으로 회전 시 광축에 직각 방향(Y축 방향)을 따라 직선 구동하면서 광이 통과하는 영역을 크거나 작게 조절한다. 조리개(1179)는 렌즈 캐리어(1130)에 결합되는 커버(미도시)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다. 조리개(1179)는 제1 렌즈모듈(1181)과 제2 렌즈모듈(1183) 사이에 위치하여 렌즈 캐리어(1130) 내에 배치될 수 있다.
렌즈부(1180)는 렌즈 캐리어(1130)에 고정 설치되고, 렌즈 캐리어(1130)와 함께 광축(Z축) 방향을 따라 전진 및 후진 하는 제1 렌즈모듈(1181)과 제2 렌즈모듈(1183)을 포함할 수 있다. 렌즈부(1180)는 제1 렌즈모듈(1181)과 제2 렌즈모듈(1183) 사이에 제1 및 제2 블레이드(179a, 179b)가 배치되도록 형성될 수 있다.
캐리어 커버(1195)는 렌즈 캐리어(1130)의 일측면을 커버하기 위한 것으로, 일면에 광이 렌즈부(1180)로 입사될 수 있는 광통과공이 형성될 수 있다.
쉴드 캔(1190)은 일면에 광이 렌즈부(1180)로 입사될 수 있는 제1 광통과공(1191)이 형성될 수 있다.
렌즈 캐리어 가이드부(1200)는 베이스부(1110)의 제1 가이드홈(1210) 및 제2 가이드홈(1220)과, 제1 가이드홈(1210)과 제2 가이드홈(1220)에 결합하는 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230) 및 가이드면(1240)과, 베이스부(1110)와 렌즈 캐리어(1130)의 사이에 회전 가능하게 설치되는 복수의 볼 베어링(1251, 1252)을 포함할 수 있다.
제1 가이드홈(1210)과 가이드돌기(1230)의 결합으로 구획된 공간에 복수의 볼 베어링(1251)이 삽입되고, 제2 가이드홈(1220)과 가이드면(1240)의 결합으로 구획된 공간에 복수의 볼 베어링(1252)이 삽입된다. 복수의 볼 베어링(1251, 1252)은 본체(1111)의 제1 가이드홈(1210)과 제2 가이드홈(1220)에 슬라이딩 가능하게 접촉된다. 렌즈 캐리어 가이드부(1200)는 베이스부(1110)에 대하여 렌즈 캐리어(1130)가 상하 구동할 때 복수의 볼 베어링(1251, 1252)이 제1 및 제2 가이드홈(1210, 1220) 및 가이드돌기(1230)와 가이드면(1240) 전체에 균일하게 지지되게 작용하도록 렌즈 캐리어(1130) 내측의 중심에 서로 대칭되는 위치에서 베이스부(1110)와 슬라이딩 가능하게 접촉된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체의 렌즈부의 내부 구조 및 조리개를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 10을 참조하면, 렌즈부(1180)의 제1 및 제2 렌즈모듈(1181, 1183)은 복수의 렌즈로 이루어질 수 있다. 일 예로, 렌즈부(1180)는 5개의 렌즈로 이루어질 수 있다. 렌즈부(1180)는 쉴드캔(1190)측으로부터 순서대로 배열된 제1 렌즈(1183a), 제2 렌즈(1183b), 제3 렌즈(1181a), 제4 렌즈(1181b), 제5 렌즈(1181c)를 구비한다. 구체적으로, 제2 렌즈모듈(1183)은 제1 렌즈(1183a), 제2 렌즈(1183b)가 일정한 간격을 갖고 배치된 구성을 가질 수 있고, 제1 렌즈모듈(1181)은 제3 렌즈(1181a), 제4 렌즈(1181b), 제5 렌즈(1181c)가 일정한 간격을 갖고 배치된 구성을 가질 수 있다. 조리개(1179)는 제1 렌즈 모듈(1181)과 제2 렌즈 모듈(1183) 사이에 배치되며 구체적으로 제2 렌즈(1183b)와 제3 렌즈(1181a) 사이에 배치될 수 있다. 도 10에서 제1 및 제2 렌즈모듈(1181, 1183)은 각각 2개 및 3개의 렌즈로 이루어진 것으로 설명하였지만 이에 제한되지 않고 렌즈의 개수 다양하게 설정할 수 있다.
제1 렌즈(1183a)의 중심부터 제2 렌즈(1183b)의 중심까지 간격은 a1이고, 제2 렌즈(1183b)의 중심부터 제3 렌즈(1181a)의 중심까지 간격은 b이고, 제3 렌즈(1181a)의 중심부터 제4 렌즈(1181b)의 중심까지 간격은 a2이고, 제4 렌즈(1181b)의 중심부터 제5 렌즈(1181c)의 중심까지 거리는 a3이다. 상기 렌즈들 간의 광축 방향 간격인 a1, a2, a3는 서로 같거나 다르게 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 렌즈 (1183b)의 중심으로부터 제3 렌즈(1181a)의 중심까지의 간격(b)은 조리개(179)가 제2 렌즈(1183b)와 제3 렌즈(1181a) 사이에 배치될 수 있도록 나머지 렌즈 간의 간격(a1, a2, a3) 보다 넓게 설정될 수 있다. 조리개(179)가 배치되는 제2 및 제3 렌즈(1183a, 1181a)의 간격(b)은 나머지 서로 인접한 렌즈들의 간격(a1, a2, a3)보다 넓게 설정될 수 있다. 도 10에서 제1 및 제2 렌즈(1183a, 1183b)와 제3, 제4 및 제5 렌즈(1181a, 1181b, 1181c)는 동일한 형상으로 도시되었지만, 렌즈의 형상은 이에 한정되지 않고 각 렌즈가 배치되는 위치에 따라 수행하는 기능에 맞도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 11a는 도 8에 도시된 쉴드 캔 및 렌즈 캐리어를 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 사시도이고, 도 11b는 도 11a에 도시된 Ⅹ부분을 확대한 도면이다.
도 11a를 참조하면, 베이스부(1110)의 일측에 볼 베어링(1251, 1252)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제1 가이드홈(1210) 및 제2 가이드홈(1220)이 형성된다. 제1 및 제2 가이드홈(1210, 1220)과 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)와 가이드면(1240)이 각각 결합한다. 상기 결합에 의해 형성된 공간에 각각 배치된 복수의 볼 베어링(1251, 1252)은 렌즈 캐리어(1130)를 슬라이딩 가능하게 지지하여 렌즈 캐리어(1130)이 안정적으로 전진 구동을 할 수 있도록 가이드 한다.
제2 가이드홈(1220)은 중앙에 형성된 제2 연장부(1225)에 의해 제2 가이드홈(1220)은 상, 하로 공간이 구획될 수 있다. 위쪽 공간을 제2 상부 가이드홈(1221), 아래쪽 공간을 제2 하부 가이드홈(1223)이라고 할 수 있다. 구획된 제2 상부 및 하부 가이드홈(1221, 1223)은 제2 가이드홈(1220)의 전면(1220a)과 양 측면(1220b)과 연장부(1225), 그리고 렌즈 캐리어(1130)의 가이드면(1240)에 의해 형성될 수 있다.
제2 연장부(1225)의 하측면(1225a)은 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 하부 가이드홈(1223)에서 슬라이딩 이동하는 볼 베어링(1252b)이 광축(Z축) 방향의 최상단으로 이동 시 하측면(1225a)에 걸려 상향 이동되는 것이 멈추게된다. 하측면(1225a)은 볼 베어링(1252b)을 고정할 수 있다.
도 11b를 참조하면, 제1 가이드홈(1210)의 중앙에 형성된 제1 연장부(1215)에 의해 제1 가이드홈(1210)은 상, 하로 구획되어, 제1 상부 가이드홈(1211)과 제1 하부 가이드홈(1213)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 연장부(1215)의 중앙은 제1 상부 가이드홈(1211)과 제1 하부 가이드홈(1213)이 연통되도록 연장부의 양측(1215a, 1215b)은 이격되도록 형성된다. 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)를 베이스부(1110)의 제1 가이드홈(1210)에 삼입하기 위해, 제1 연장부의 일측(1215a)과 타측(1215b)의 사이는 이격되고, 상기 이격된 부분에 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)에 대응되도록 제1 및 제2 설치면(1212a, 1212b)이 형성된다. 구체적으로, 제1 연장부(1215)의 일측(1215a)엔 제1 설치면(1212a)이 형성되고, 타측(1215b)엔 제2 설치면(1212b)가 형성되어, 제1 연장부의 양측(1215a, 1215b) 사이에 가이드돌기(1230)가 삽입될 수 있다. 제1 및 제2 설치면(1212a, 1212b)은 제1 및 제2 경사면(1231, 1233) 에 대응하도록 오목하게 형성된다. 제1 및 제2 설치면(1212a, 1212b)과 제1 및 제2 경사면(1231, 1233)은 상호 맞물림 구조를 이룬다. 렌즈 캐리어(1130)의 일부와 상기 베이스부(1110)의 일부는 상호 요철 결합된다. 상기 요철 결합에 의해 렌즈 캐리어(1130)의 구동 시 X축, Y축 방향에 대해 안정적인 구동이 가능하다.
구획된 제1 상부 및 하부 가이드홈(1211, 1213)은 제2 가이드홈(1210)의 전면(1210a)과 양 측면(1210b)과 연장부(1225), 그리고 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)의 경사면(1231, 1233)에 의해 형성될 수 있다.
제1 가이드홈(1210)의 아래측에 제3 및 제 4 설치면(1214a, 1214b)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 설치면(1212a, 1212b)과 마찬가지로, 가이드돌기(1230)가 제1 가이드홈(1210)에 삽입될 수 있도록, 제3 및 제4 설치면(1214a, 1214b)은 가이드돌기(1230)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)에 대응되도록 오목하게 형성된다. 제3 및 제4 설치면(1214a, 1214b)는 제1 및 제2 경사면(1231, 1233)과 상호 맞물림 구조를 이룬다. 이에 따라, 베이스부(1110)의 일부와 렌즈 캐리어(1130)의 일부는 상호 요철 결합된다.
본체(1111)의 제1 내지 제4 설치면(1212a, 1212b, 1214a, 1214b)과 렌즈 캐리어(1130)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)이 상호 경사지게 형성되는 구조에 의해, 렌즈 캐리어(1130)가 광축의 직각 방향(X축, Y축 방향)에 대해 흔들림 없이 미리 설정된 경로를 따라 구동할 수 있다.
제2 가이드홈(1220)의 제2 연장부(1225)와 마찬가지로, 제1 연장부(1215)의 하측면(1215c)은 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 하부 가이드홈(1213)에서 슬라이딩 이동하는 볼 베어링(1251c, 1251d)이 광축(Z축) 방향의 최상단으로 이동 시 하측면(1215c)에 걸려 상향 이동되는 것이 멈추게 된다. 하측면(1215c)은 볼 베어링(1251c, 1251d)을 고정할 수 있다.
도 12a는 도 8에 도시된 쉴드 캔 및 캐리어 커버를 생략한 상태의 카메라 렌즈 조립체의 평면도이고, 도 12b는 도 12a에 도시된 XI부분을 확대한 도면이다.
렌즈 캐리어(1130) 와 상기 베이스부(1110)의 결합으로, 볼 베어링(1251, 1252)이 수용되는 공간이 구획 형성된다. 상기 제1 가이드홈(1210)과 가이드돌기(1230)는 상호 맞물림 구조로 요철 결합하고, 제2 가이드홈(1220)은 가이드면(1240)과 평면 결합하는 구조이다.
도 12a를 참조하면, 볼 베어링(1251, 1252)은 상기 요철 결합되는 부분과 평면 결합되는 부분에 배치되며, 렌즈 캐리어(1130)가 광축 방향을 따라 전진 및 후진 구동하도록 가이드한다. 볼 베어링(1252a, 1252b)은 각각 제2 상부 및 하부 가이드홈(1222, 1223)에 슬라이딩 가능하도록 삽입된다. 렌즈 캐리어(1130)의 전진 및 후진 구동 시, 볼 베어링(1252a, 1252b)은 렌즈 캐리어(1130)의 가이드면(1240)에 접촉하여, 제2 가이드홈(1220)의 전면(1220a)에 대하여 상하 방향으로 슬라이딩한다.
또한, 제2 가이드홈(1220)에 삽입된 복수의 볼 베어링(1252)은 일측이 렌즈 캐리어(1130)의 가이드면(1240)에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 타측이 베이스부(1110)의 제2 가이드홈(1220)의 전면(1220a)에 슬라이딩 가능하게 접촉된다.
또한, 렌즈 캐리어(1130)의 전진 및 후진 구동 시, 베이스부(1110)의 제2 가이드홈(1220)과 렌즈 캐리어(1130)의 가이드면(1240)에 복수의 볼 베어링(1252a, 1252b)이 슬라이딩 가능하게 삽입됨에 따라, 렌즈 캐리어(1130)는 광축 방향으로 정확하게 전진 및 후진 할 수 있도록 가이드 된다.
도 12b를 참고하면, 렌즈 캐리어(1130)의 일부와 베이스부(1110)의 일부인 본체(1111)가 상호 요철 결합되며, 요철 결합되는 부분에는 복수의 볼 베어링(1251)이 배치된다. 렌즈 캐리어(1130)와 베이스부(1110)의 요철 결합으로 제1 가이드홈(1210)은 네개의 공간으로 구획될 수 있다. 제1 가이드홈(1210)의 중앙인, 제1 연장부(1215)의 일측(1215a)과 타측(1215b) 사이에 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)가 결합하여 제1 상부 및 하부 가이드홈(1211, 1213)의 공간은 각각 좌/우로 구획된다. 볼 베어링(1251a, 1251b, 1251c, 1251d)은 각각 네개로 구획된 제1 상부 및 하부 가이드홈(1211, 1213)에 슬라이딩 가능하도록 삽입된다. 렌즈 캐리어(1130)의 전진 및 후진 구동 시, 볼 베어링(1251a, 1251b, 1251c, 1251d)은 렌즈 캐리어(1130) 가이드돌기(1230)의 경사면(1231, 1233)에 접촉하여 제1 가이드홈(1210)의 전면(1210a)과 측면(1210b)에 대하여 상하 방향(Z축 방향)으로 슬라이딩한다.
가이드돌기(1230)의 경사면(1231, 1233)과 제1 가이드홈(1210)의 한 쌍의 설치면(1212a, 1212b)이 상호 경사지게 형성되는 구조에 의해, 렌즈 캐리어(1130)가 광축 방향으로 슬라이딩 시 볼 베어링(1251)이 가이드돌기(1230)와 접촉하여 렌즈 캐리어(1130)를 가이드하므로 광축의 직각 방향(X축, Y축 방향)으로 발생될 수 있는 슬라이딩을 막을 수 있다.
렌즈 캐리어(1130) 가이드돌기(1230)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)은 경사지게 형성되고, 광축을 기준으로 대칭으로 배치된다. 한편, 렌즈 캐리어(1130)와 상호 요철 결합되는 베이스부(1110)의 본체(1111)의 제1 가이드홈(1210) 에는 렌즈 캐리어(1130)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)에 대향하도록 경사진 한 쌍의 설치면(1212a, 1212b)이 배치된다. 이와 같이 베이스부(1110) 의 한 쌍의 설치면(1212a, 1212b)과 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)이 상호 경사지게 형성되는 구조에 의해, 렌즈 캐리어(1130)가 광축의 직각 방향(X축, Y축 방향)에 대해 흔들림 없이 미리 설정된 경로를 따라 구동할 수 있다. 이에 따라, 각 부품이 가지는 제조 공차에도 불구하고 렌즈 캐리어(1130)는 전진 및 후진 방향의 구동을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있다.
복수의 볼 베어링(1251, 1252)은 렌즈 캐리어(1130)와 베이스부(1110) 사이에 위치하여, 렌즈 캐리어(1130)의 전진 및 후진을 가이드한다.
제1 가이드홈(1210)에 삽입된 복수의 볼 베어링(1251)은 3점에서 점 접촉될 수 있다. 구체적으로, 볼 베어링(1251a)은 일측이 렌즈 캐리어(1130)의 가이드돌기(1230)의 각 경사면(1231)에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 타측이 베이스부(1110)의 제1 가이드홈(1210)의 측면(1210b) 및 전면(1210a)에 각각 슬라이딩 가능하게 접촉된다. 이 경우, 복수의 볼 베어링(1251)의 일측은 가이드돌기(1230)의 경사면(1231, 1233)과 점 접촉 될 수 있고, 타측은 제1 가이드홈(1210)의 전면(1210a)과 또 다른 타측은 제1 가이드홈(1210)의 측면(1210b)에 각각 점 접촉 상태를 유지할 수 있다.
또한, 제2 가이드홈(1220)에 삽입된 복수의 볼 베어링(1252)은 2점에서 점 접촉될 수 있다. 구체적으로, 볼 베어링(1252a)의 일측은 렌즈 캐리어(1130)의 가이드면(1240)과 점 접촉될 수 있고, 타측은 제2 가이드홈(1220)의 전면(1220a)에 점 접촉 상태를 유지할 수 있다.
이에 따라 렌즈 캐리어(1130)는 복수의 볼 베어링(1251, 1252)에 의해 베이스부(1110)의 공간부(S) 내측에서 전진 방향 및 후진 방향으로 원활하게 구동할 수 있고, 렌즈 캐리어(1130)의 구동 시 광축의 직각 방향(X축, Y축 방향)에 대해 흔들림 없이 안정적인 구동이 가능하다.
이하, 도 13a 및 도 13b를 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체의 자동 초점 조절부에 의한 렌즈 캐리어의 전진 및 후진 동작을 설명한다. 도 13a 및 도 13b는 도 12a에 표시된 XII- XII선을 따라 나타내는 단면도로서, 렌즈 캐리어의 전진 및 후진 상태를 각각 나타낸다.
먼저 도 13a를 참조하면 렌즈 캐리어의 전진 동작의 경우, 자동 초점 조절 구동부(1150)의 제1 코일(1153)에 전류가 일방향으로 인가되면 제1 마그네트(1151)와 제1 코일(1153) 사이에 전자기력이 발생되면서 제1 마그네트(1151)가 전진 방향으로 밀려난다. 이에 따라 렌즈 캐리어(1130)는 광축 방향으로 전진구동 한다. 렌즈 캐리어(1130)가 전진 구동하여 베이스부(1110)의 일면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어의 일면의 간격(d1)이 증가한다. 이때, 복수의 볼 베어링(1251, 1252)은 렌즈 캐리어(1130)를 슬라이딩 가능하게 지지하여 렌즈 캐리어(1130)이 안정적으로 전진 구동을 할 수 있도록 가이드 한다. 이때 자동 초점 조절용 홀센서(1163)는 제1 마그네트(1151)의 위치가 변경됨에 따라 변화하는 제1 마그네트(1151)의 자력 세기를 감지하고, 이 감지신호를 카메라 렌즈 조립체(1000)가 설치된 휴대용 기기(미도시)의 제어부(미도시)로 전송한다.
상기 제어부는 상기 자동 초점 조절용 홀센서(1163)의 감지신호를 통해 렌즈 캐리어(1130)의 전진 거리(d)를 제어할 수 있다. 예를 들어 렌즈 캐리어(1130)의 전진 이동거리가 설정되면, 자동 초점 조절용 구동부(1150)의 제1 코일(1153)에는 전류가 제어된다. 이때, 렌즈 캐리어(1130)는 제자리에 정지하게 되고 전진 혹은 후진이 이루어지지 않는다.
한편, 도 13b를 참조하면 렌즈 캐리어의 후진 동작은 제1 코일(1153)에 인가되는 전류가 상기 렌즈 캐리어의 전진 동작 시 인가되는 방향에 역방향으로 인가됨에 따라, 제1 코일(1153)과 제1 마그네트(1151) 사이에 상기 렌즈 캐리어의 전진 시의 반대 방향의 전자기력이 발생하여 상기 렌즈 캐리어의 전진 동작과 반대로 제1 마그네트(1151)가 후진 방향으로 밀려난다. 이에 따라 렌즈 캐리어(1130)는 후진 구동 한다. 렌즈 캐리어(1130)가 후진 구동하여 베이스부(1110)의 일면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어(1130)의 일면의 간격(d2)이 감소한다. 이 경우에도 복수의 볼 베어링(1251, 1252)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지됨에 따라 안정적인 후진 구동을 할 수 있다. 상기 렌즈 캐리어(1130)의 후진 시에도 제1 코일(1153)에 전류가 제어되면 렌즈 캐리어(1130)는 제자리에 멈출 수 있다.
전술한 바와 같이 렌즈 캐리어(1130)의 근거리, 원거리 초점을 위한 전진 및 후진 구동 시, 렌즈 캐리어(1130)는 복수의 볼 베어링(1251, 1252)에 의해 베이스부(1110)에 슬라이딩 가능하게 가이드된다. 이와 같이, 복수의 볼 베어링(1251)은 가이드돌기(1230)의 한 쌍의 경사면(1231, 1233)과 접촉 상태로 지지됨에 따라 외부 충격이나 각종 진동에 의한 흔들림을 방지할 수 있다. 또한, 볼 베어링(1251, 1252)이 다측면에서 접촉되는 구조로 인해 렌즈 캐리어(1130)를 안정적으로 전진 및 후진하도록 가이드할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 조립체의 조리개 작동은 앞서 설명한 실시예와 동일하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
100; 카메라 렌즈 조립체 110; 베이스부
111; 본체 120; 측부
130; 렌즈 캐리어 150; 자동 초점 조절용 구동부
170; 광량 조절용 구동부 179; 조리개
180; 렌즈부 190; 쉴드캔
200; 렌즈 캐리어 가이드부 211a, 211b; 니들 베어링

Claims (27)

  1. 렌즈부와, 상기 렌즈부를 광축 방향으로 전진 및 후진 가능하게 이동하는 렌즈 캐리어를 가지는 카메라 렌즈 조립체에 있어서,
    베이스부;
    상기 베이스부에 광축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배치되는 렌즈 캐리어;
    일 부분은 상기 베이스부에 설치되고, 나머지 부분은 상기 렌즈 캐리어에 설치되어 전자기력을 통해 상기 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 전진 및 후진 구동시키는 자동 초점 조절용 구동부; 및
    복수의 니들 베어링을 지지하는 렌즈 캐리어 가이드부;를 포함하며,
    상기 렌즈 캐리어의 일부와 상기 베이스부의 일부는 상호 요철 결합되고, 상기 요철 결합되는 부분에는 상기 복수의 니들 베어링이 배치되며,
    상기 베이스부는, 내측에 렌즈 캐리어가 설치되는 공간부를 가지는 본체; 및 상기 본체의 일측에 분리 가능하게 결합되는 측부;를 포함하고,
    상기 렌즈 캐리어는 일측에 간격을 두고 대칭으로 배치되며 상기 복수의 니들 베어링이 접촉하는 한 쌍의 설치면을 형성하고,
    상기 측부는 양측에 상기 렌즈 캐리어의 한 쌍의 설치면에 대향하는 한 쌍의 경사면을 형성하고, 상기 본체에 형성된 한 쌍의 결합돌기가 스냅 결합되는 한 쌍의 결합홈을 형성하고,
    상기 렌즈 캐리어 가이드부는 상기 렌즈 캐리어의 한 쌍의 설치면에 각각 장착되는 한 쌍의 리테이너를 포함하고,
    상기 복수의 니들 베어링은 상기 렌즈 캐리어의 한 쌍의 설치면에 형성된 복수의 요홈에 일부가 삽입되며 나머지 부분은 상기 각 리테이너에 형성된 관통구멍을 통해 상기 측부의 한 쌍의 경사면에 슬라이딩 가능하게 접촉되는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 캐리어에 형성된 한 쌍의 설치면 사이의 각도는 둔각인 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 캐리어에 형성된 한 쌍의 설치면 사이의 각도는 직각인 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부는 복수의 돌기를 형성하고,
    상기 렌즈 캐리어는 광축 방향을 따라 이동 가능 하도록 상기 복수의 돌기가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 복수의 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동 초점 조절용 구동부는,
    상기 렌즈 캐리어의 일측면에 배치되는 제1 마그네트;
    상기 제1 마그네트에 대향하도록 베이스부의 내측에 배치되는 제1 코일; 및
    상기 제1 코일의 후방에 배치되는 제1 요크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    일부분이 서로 중첩되며 상기 렌즈 캐리어에 배치되는 복수의 블레이드; 및
    상기 렌즈 캐리어의 한쪽 모서리에 설치되며, 상기 복수의 블레이드가 동시에 회전하여 광통과공의 개방 정도를 조절하도록 상기 복수의 블레이드를 구동하는 광량 조절용 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광량 조절용 구동부는,
    상기 렌즈 캐리어에 설치되고 양단에 각각 상기 복수의 블레이드가 힌지 연결된 구동암;
    상기 구동암에 고정 설치되어 상기 구동암과 함께 회전하는 제 2 마그네트; 및
    상기 렌즈 캐리어에 설치되며, 제 2 마그네트를 회전시키는 제 2 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 마그네트는 원형 마그네트이고,
    일단이 상기 원형 마그네트에 인접하도록 배치되는 요크;를 포함하며,
    상기 원형 마그네트는 상기 제 2 코일에 흐르는 전류의 방향에 따라 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 광량 조절용 구동부는,
    제1 부분이 상기 렌즈 캐리어에 접착되고, 제2 부분이 상기 베이스부에 접착되며, 상기 제1 및 제2 부분 사이의 제3 부분이 여유길이를 갖도록 굴곡지게 형성된 FPCB를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  16. 렌즈부와, 상기 렌즈부를 광축 방향으로 전진 및 후진 가능하게 이동하는 렌즈 캐리어를 가지는 카메라 렌즈 조립체에 있어서,
    베이스부;
    상기 베이스부에 광축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배치되는 렌즈 캐리어; 및
    일 부분은 상기 베이스부에 설치되고, 나머지 부분은 상기 렌즈 캐리어에 설치되어 전자기력을 통해 상기 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 전진 및 후진 구동시키는 자동 초점 조절용 구동부;를 포함하며,
    상기 렌즈 캐리어의 일부와 상기 베이스부의 일부는 상호 요철 결합되고, 상기 요철 결합되는 부분에는 복수의 볼 베어링이 배치되고,
    상기 렌즈 캐리어는, 상기 복수의 베어링 중 일부가 접촉하는 한 쌍의 경사면을 가지며 돌출 형성된 가이드돌기; 및 상기 복수의 베어링 중 나머지가 접촉하는 가이드면;을 포함하고,
    상기 베이스부는 상기 복수의 베어링이 슬라이딩 가능하게 안착되는 제1 및 제2 가이드홈이 상기 베이스부 내측의 동일한 면에 형성되며, 상기 제1 가이드홈은 상기 가이드돌기와 상호 요철 결합하고, 상기 제2 가이드홈은 상기 가이드면과 대응하며,
    상기 제1 가이드홈은 상기 제1 가이드홈의 공간을 상 하로 구획하는 연장부가 형성되고, 상기 연장부의 중앙에는 상기 가이드돌기가 삽입 가능하도록 개구가 형성되고, 상기 개구는 서로 이격된 한 쌍의 설치면에 의해 형성되고, 상기 한 쌍의 설치면은 상기 가이드돌기의 상기 경사면에 대향하도록 경사 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 16 항에 있어서,
    일부분이 서로 중첩되며 상기 렌즈 캐리어에 배치되는 복수의 블레이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 렌즈 캐리어의 한쪽 모서리에 설치되며, 상기 복수의 블레이드가 동시에 회전하여 광통과공의 개방 정도를 조절하도록 상기 복수의 블레이드를 구동하는 광량 조절용 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 자동 초점 조절용 구동부와 상기 광량 조절용 구동부는 상호 대향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 가이드홈에 삽입된 복수의 볼 베어링은 3점에서 점 접촉되는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 복수의 렌즈를 포함하고,
    상기 복수의 렌즈 중 어느 두 개의 렌즈들 사이에 조리개가 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 조리개가 배치되는 상기 두 개의 렌즈의 간격은 나머지 서로 인접한 렌즈들의 간격보다 넓게 설정되는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 조립체.
KR1020160072513A 2016-02-04 2016-06-10 카메라 렌즈 조립체 KR101896962B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/075,414 US10901172B2 (en) 2016-02-04 2017-02-06 Camera lens assembly
CN201780009556.9A CN109073856B (zh) 2016-02-04 2017-02-06 相机镜头组件
PCT/KR2017/001294 WO2017135789A1 (ko) 2016-02-04 2017-02-06 카메라 렌즈 조립체

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160014259 2016-02-04
KR20160014259 2016-02-04

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160105412A Division KR101947763B1 (ko) 2016-02-04 2016-08-19 카메라 렌즈 조립체
KR1020160105513A Division KR101947767B1 (ko) 2016-02-04 2016-08-19 카메라 렌즈 조립체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170093051A KR20170093051A (ko) 2017-08-14
KR101896962B1 true KR101896962B1 (ko) 2018-09-12

Family

ID=60142072

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160072513A KR101896962B1 (ko) 2016-02-04 2016-06-10 카메라 렌즈 조립체
KR1020160105513A KR101947767B1 (ko) 2016-02-04 2016-08-19 카메라 렌즈 조립체
KR1020160105412A KR101947763B1 (ko) 2016-02-04 2016-08-19 카메라 렌즈 조립체

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160105513A KR101947767B1 (ko) 2016-02-04 2016-08-19 카메라 렌즈 조립체
KR1020160105412A KR101947763B1 (ko) 2016-02-04 2016-08-19 카메라 렌즈 조립체

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10901172B2 (ko)
KR (3) KR101896962B1 (ko)
CN (1) CN109073856B (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6773474B2 (ja) * 2016-08-01 2020-10-21 日本電産コパル株式会社 羽根駆動装置
WO2018056770A1 (ko) 2016-09-26 2018-03-29 엘지이노텍 주식회사 카메라 렌즈 배럴, 카메라 모듈 및 광학 장치
KR102400516B1 (ko) 2017-06-12 2022-05-23 마이크로엑츄에이터(주) 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈모듈
KR102485461B1 (ko) * 2017-08-07 2023-01-06 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 광학 기기
US10506146B2 (en) * 2017-08-18 2019-12-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera Module
KR102592272B1 (ko) * 2017-09-28 2023-10-20 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동 장치, 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
EP3677941A4 (en) 2017-08-30 2021-06-02 LG Innotek Co., Ltd. LENS CONTROL DEVICE AND CAMERA MODULE AND OPTICAL DEVICE WITH IT
KR102104453B1 (ko) * 2017-11-09 2020-05-29 삼성전기주식회사 카메라 모듈
US11169430B2 (en) 2018-05-10 2021-11-09 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Stop module and camera module including the same
KR102207281B1 (ko) * 2018-05-10 2021-01-25 삼성전기주식회사 조리개모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
CN209858825U (zh) * 2018-05-11 2019-12-27 台湾东电化股份有限公司 光学元件驱动机构
KR102213980B1 (ko) * 2018-08-17 2021-02-09 삼성전기주식회사 조리개모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR102194709B1 (ko) * 2018-08-28 2020-12-23 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR102635884B1 (ko) 2018-10-31 2024-02-14 삼성전자주식회사 조리개를 포함하는 카메라 모듈
US11226466B2 (en) * 2019-02-01 2022-01-18 Tdk Taiwan Corp. Optical element driving mechanism
KR102357533B1 (ko) * 2019-04-30 2022-02-04 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR20210083979A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 삼성전기주식회사 조리개 모듈의 위치 검출 장치
US11743586B2 (en) 2020-07-13 2023-08-29 Apple Inc. Camera actuator with moving coils and dynamic flex circuit
CN114650323A (zh) * 2020-12-18 2022-06-21 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像模组、制造方法以及移动终端

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101451652B1 (ko) 2014-05-22 2014-10-22 (주)태극기전 구름 가이드 구조를 갖는 렌즈 초점거리 조절모듈

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4293057A (en) * 1978-11-27 1981-10-06 Globuscope, Inc. Spring motor especially suitable for use in a panoramic camera
JPH1090584A (ja) * 1996-01-26 1998-04-10 Konica Corp レンズ装置
US5768038A (en) 1996-01-26 1998-06-16 Konica Corporation Lens device
JP2007212876A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Sony Corp 像ぶれ補正装置、レンズ装置及び撮像装置
JP5126492B2 (ja) * 2007-10-01 2013-01-23 株式会社ニコン ズームレンズ及びこのズームレンズを備えた光学機器
US7692886B1 (en) * 2008-10-31 2010-04-06 Peng-Cheng Lai Lens seated device for driving single lens reflex camera zooming
KR20110024463A (ko) * 2009-09-02 2011-03-09 삼성전기주식회사 렌즈 구동 모듈
KR101591954B1 (ko) * 2009-12-21 2016-02-04 엘지이노텍 주식회사 이동통신 단말기
KR101643615B1 (ko) 2010-02-02 2016-07-29 삼성전자주식회사 광학 시스템
KR101477247B1 (ko) * 2013-06-18 2014-12-30 마이크로엑츄에이터(주) 초소형 조리개장치
KR101625818B1 (ko) * 2014-04-25 2016-06-01 (주)하이소닉 휴대단말기용 카메라 모듈의 렌즈 이송장치
KR102262676B1 (ko) 2014-09-23 2021-06-10 삼성전자주식회사 카메라 렌즈 모듈
JP6605255B2 (ja) 2015-08-20 2019-11-13 日本電産コパル株式会社 レンズユニット、カメラ、電子機器、レンズユニット組立方法、カメラの製造方法および電子機器の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101451652B1 (ko) 2014-05-22 2014-10-22 (주)태극기전 구름 가이드 구조를 갖는 렌즈 초점거리 조절모듈

Also Published As

Publication number Publication date
US10901172B2 (en) 2021-01-26
US20190049692A1 (en) 2019-02-14
CN109073856B (zh) 2021-05-28
KR20170093056A (ko) 2017-08-14
CN109073856A (zh) 2018-12-21
KR20170093055A (ko) 2017-08-14
KR101947763B1 (ko) 2019-02-14
KR20170093051A (ko) 2017-08-14
KR101947767B1 (ko) 2019-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101947763B1 (ko) 카메라 렌즈 조립체
KR101771439B1 (ko) 자동 초점 조절장치
KR101853346B1 (ko) 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치
KR20060092067A (ko) 렌즈유닛 및 촬상장치
KR102433193B1 (ko) 모듈 결합형 카메라용 액추에이터
CN102466943B (zh) 光量调整装置及摄像装置
KR102272591B1 (ko) 카메라 모듈
US7699546B2 (en) Light amount adjusting device and image capture apparatus
KR102338257B1 (ko) 카메라 모듈
KR20180002077A (ko) 카메라 모듈
KR20190036372A (ko) 카메라 모듈
US7995099B2 (en) Blur correction mechanism and image capture apparatus
US20140099089A1 (en) Optical apparatus and image pickup apparatus having the same
US7751699B2 (en) Image blur correcting mechanism and image-capture apparatus
KR101910838B1 (ko) 렌즈 조립체
KR101511065B1 (ko) 렌즈 구동용 엑츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 조립체
KR101874431B1 (ko) 3차원 초소형 카메라모듈의 자동초점조절장치
CN215813690U (zh) 相机模块及包括相机模块的电子设备
KR101751133B1 (ko) 카메라 모듈
KR102610809B1 (ko) 렌즈 조립체
KR20200060201A (ko) 카메라 모듈
KR102344455B1 (ko) 렌즈 구동장치
KR20230103595A (ko) 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
US20120154671A1 (en) Lens drive device, and camera module and cellular phone equipped with lens drive device
KR20220043815A (ko) 카메라 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant