KR101910838B1 - 렌즈 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초소형 렌즈 조립체에 관한 것으로, 베이스; 상기 베이스에 광축 방향으로 이동 가능하게 삽입된 지지체; 상기 지지체를 광축 방향으로 이동시키기 위한 자동 초점 조절용 구동부; 상기 지지체에 광축 방향의 직각 방향으로 이동 가능하게 삽입되고, 렌즈부가 결합된 렌즈 배럴을 구비한 렌즈 유닛; 상기 렌즈 유닛을 광축 방향의 직각 방향으로 이동시키기 위한 손떨림 보정용 구동부; 상기 지지체가 상기 베이스에 대하여 광축 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지체와 상기 베이스 사이에 배치된 다수의 볼 베어링; 상기 렌즈 유닛이 상기 지지체에 대하여 광축 방향의 직각 방향으로 이동 가능하도록 상기 렌즈 유닛과 상기 지지체 사이에 배치된 다수의 연결 와이어; 및 상기 렌즈 유닛의 측부에 결합되고, 일부가 상기 렌즈 배럴을 관통하는 조리개 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

렌즈 조립체{LENS ASSEMBLY}

본 발명은 렌즈 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 가지는 초소형 렌즈 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 렌즈 조립체는 기술의 발전에 따라 점차 소형화되고 있으며, 양질의 촬영 이미지를 얻기 위해 자동 초점 기능을 수행하거나 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 함께 수행할 수 있도록 제작되고 있다.

상기 자동 초점(Auto Focus)은 렌즈를 전진 또는 후진하여 특정 피사체에 초점을 자동으로 맞추는 기능이다. 또한 손떨림 보정(OIS: Optical Image Stabilizer)은 렌즈가 소형 전자기기(예를 들면, 스마트폰)의 흔들림을 자이로 센서로 감지하여 소형 전자기기가 움직이는 반대 방향으로 렌즈를 미세하게 이동시켜 초점을 보정하는 기능이다. 손떨림 보정 시 렌즈의 움직임은 자동 초점 시 렌즈의 움직이는 방향의 직각 방향으로 이루어진다.

이러한 종래의 렌즈 조립체는 스마트폰에 적용하기 위해 초소형으로 제작되고 있다. 따라서 조리개를 부가적으로 구비하는 구조를 구현하기 위해서는 기술적으로 많은 어려움이 따른다. 이로 인해 스마트폰에 적용되는 대부분의 렌즈 조립체는 조리개를 구비하지 못해 촬영 시 광량 조절이 불가능하므로 양호한 촬영 이미지를 얻기 힘든 실정이다.

본 발명은 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 가지면서 광량 조절이 가능하도록 조리개를 함께 구비할 수 있는 초소형 렌즈 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 베이스; 상기 베이스에 광축 방향으로 이동 가능하게 삽입된 지지체; 상기 지지체를 광축 방향으로 이동시키기 위한 자동 초점 조절용 구동부; 상기 지지체에 광축 방향의 직각 방향으로 이동 가능하게 삽입되고, 렌즈부가 결합된 렌즈 배럴을 구비한 렌즈 유닛; 상기 렌즈 유닛을 광축 방향의 직각 방향으로 이동시키기 위한 손떨림 보정용 구동부; 상기 지지체가 상기 베이스에 대하여 광축 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지체와 상기 베이스 사이에 배치된 다수의 볼 베어링; 상기 렌즈 유닛이 상기 지지체에 대하여 광축 방향의 직각 방향으로 이동 가능하도록 상기 렌즈 유닛과 상기 지지체 사이에 배치된 다수의 연결 와이어; 및 상기 렌즈 유닛의 측부에 결합되고, 일부가 상기 렌즈 배럴을 관통하는 조리개 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체를 제공한다.

상기 다수의 연결 와이어는 일단이 각각 상기 지지체에 고정되고 타단이 각각 상기 렌즈 유닛에 고정되며 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

상기 다수의 연결 와이어는 도전체로 이루어지며, 일단이 상기 지지체에 배치된 하부 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 렌즈 유닛에 배치된 상부 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되며, 상기 상부 인쇄회로기판은 상기 조리개 유닛에 구비된 한 쌍의 조리개 구동코일과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 조리개 유닛은, 하우징; 상기 하우징 내측에 배치되는 조리개 구동부; 상기 렌즈 배럴을 관통하도록 배치되며 광통과구멍을 가지는 제1 블레이드; 및 상기 제1 블레이드에 적층 배치되며 상기 제1 블레이드의 광통과구멍과 함께 광이 통과하는 영역의 크기를 조절하기 위한 광통과구멍을 가지는 제2 블레이드;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 블레이드는 상기 조리개 구동부에 의해 서로 반대방향으로 이동하면서 광량을 조절할 수 있다.

상기 조리개 구동부는, 상기 하우징 내의 일측에 배치된 제1 요크와 상기 제1 요크에 권선된 제1 조리개 구동코일; 상기 제1 요크에 대칭으로 배치되도록 상기 하우징 내의 타측에 배치된 제2 요크와 상기 제2 요크에 권선된 제2 조리개 구동코일; 상기 제1 및 제2 요크 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 조리개 구동코일에 인가된 전류에 의해 형성되는 자기장에 반응하는 원형 마그네트; 및 상기 원형 마그네트가 결합됨에 따라 상기 자기장에 반응하는 원형 마그네트와 함께 회전하여 상기 제1 및 제2 블레이드를 서로 반대 방향으로 구동시키는 회전암;을 포함할 수 있다.

상기 렌즈 배럴은 상기 제1 및 제2 블레이드가 삽입되는 삽입구멍이 형성되고, 상기 렌즈부는 상기 제1 및 제2 블레이드의 전방 및 후방에 각각 배치되는 다수의 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 하부 인쇄회로기판은, 상기 베이스에 고정된 제1 부분; 상기 지지체에 고정된 제2 부분; 상기 제1 및 제2 부분을 상호 연결하는 제3 및 제4 부분; 상기 제2 부분의 양측으로부터 연장되어 상기 지지체에 고정된 제5 및 제 6부분을 포함하며, 상기 제3 및 제4 부분은 S자 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 지지체는 상기 자동 초점 조절용 구동부의 일부를 감싸는 차폐부재가 결합될 수 있다.

상기 렌즈 유닛은 상기 손떨림 보정용 구동부의 일부를 감싸는 차폐부재가 결합될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예는, 콤팩트한 크기를 유지하면서 촬영 시 광량 조절이 가능하도록 렌즈 유닛에 조리개 유닛을 결합함에 따라 촬영 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 렌즈 조립체를 나타내는 결합사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 렌즈 조립체를 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 베이스에 지지체와 렌즈 유닛이 함께 결합된 상태를 보여주는 평면도이다.
도 5는 지지체를 베이스에 대하여 Z축 방향으로 가이드하기 위한 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 6은 지지체의 저면에 하부 인쇄회로기판이 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7 및 도 8은 상부 및 하부 인쇄회로기판이 다수의 연결 와이어를 통해 상호 물리적 및 전기적으로 연결된 상태를 각각 보여주는 사시도이다.
도 9 및 도 10은 렌즈 유닛과 조리개 유닛이 결합된 상태 및 분리된 상태를 각각 보여주는 사시도이다.
도 11은 조리개 유닛을 나타내는 분해사시도이다.
도 12 및 도 13은 광량 조절을 위한 조리개 유닛의 동작 상태를 나타내는 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.

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 명세서상에 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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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.

본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 렌즈 조립체는 스마트폰과 같은 소형 전자기기에 설치하여 영상을 촬영하는 데 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 렌즈 조립체를 나타내는 결합사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 렌즈 조립체를 나타내는 분해사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 렌즈 조립체(10)는 베이스(100)와, 자동 초점 조절을 위해 렌즈부(510)를 Z축 방향을 따라 이동시키는 지지체(300)와, 손떨림 보정을 위해 렌즈부(510)를 XY평면을 따라 이동시키는 렌즈 유닛(500)과, 조리개 유닛(600)과, 커버(700)를 포함할 수 있다.

베이스(100)는 소형 전자기기(미도시)의 일 부분에 설치되며, 베이스(100)의 하측에는 이미지 센서(미도시)가 실장된 인쇄회로기판(미도시)이 배치될 수 있다. 베이스(100)는 내측에 지지체(300)가 Z축 방향을 따라 이동하는 소정의 공간이 마련되며, 바닥면에는 제1 광통과구멍(101)이 형성된다. 렌즈 유닛(500)을 통과한 빛은 베이스(100)에 형성된 제1 광통과구멍(101)을 통해 베이스(100)의 하측에 위치한 이미지 센서로 조사된다.

베이스(100)는 대략 직육면 형상으로 이루어질 수 있다. 베이스(100)는 직육면 형상 외에 렌즈 조립체(10)가 설치되는 소형 전자기기의 크기 및 형상에 따라 적절히 변경될 수도 있다.

베이스(100)의 3측면에는 각각 제1 내지 제3 코일(211,221,231)이 배치된다. 여기서, 제1 코일(211)은 자동 초점 조절용 구동부의 일부이고, 제2 및 제3 코일(221,231)은 손떨림 보정용 구동부의 일부를 이룬다.

제1 코일(211)은 제1 마그네트(213)와 함께 자동 초점을 위해 지지체(300)를 Z축 방향을 따라 이동시키기 위한 자동 초점 조절용 구동부를 이룬다. 여기서 제1 코일(211)은 베이스(100)에 설치된 제1 인쇄회로기판(217)에 실장되고, 제1 마그네트(213)는 지지체(300)의 일측에 배치된다. 이 경우, 제1 마그네트(213)는 지지체(300)에 결합된 ㄷ자 형상으로 이루어진 제1 차폐부재(216, 도 4 참조)에 의해 3면이 둘러싸인다. 이에 따라, 자동 초점 조절용 구동부는 제1 손떨림 보정용 구동부에서 발생하는 전자기장 및 조리개 유닛(600)에서 발생하는 전자기장에 영향을 받지 않는다.

자동 초점 조절용 구동부는 제1 코일(211)에 인가되는 전류의 방향(일방향 및 그 역방향)에 따라 제1 마그네트(213)와의 상호 작용을 통해 지지체(300)를 +Z축 방향 또는 -Z축 방향으로 이동시킨다. 지지체(300)가 베이스(100) 내측 공간에 배치되는 경우, 제1 마그네트는(213)는 제1 코일(211)과 일정한 간격을 두고 마주하게 된다.

제1 코일(211)은 베이스(100)에 설치된 제1 인쇄회로기판(217)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 인쇄회로기판(217)은 외부로부터 전원 및 제어신호를 수신하기 위한 다수의 단자(219)가 형성된다. 제1 인쇄회로기판(217)은 제1 홀센서(215)가 실장될 수 있다. 제1 홀센서(hall sensor)(215)는 제1 코일(211) 일측에 인접한 곳에 위치하여 제1 마그네트(213)의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 전자기기의 제어부(미도시)로 전송한다. 제어부는 제1 홀센서(215)와 자동 초점 조절용 구동부를 통해 지지체(300)의 Z축 방향 제어를 수행한다.

제2 코일(221)은 베이스(100)에 설치된 제2 인쇄회로기판(227)에 실장될 수 있다. 제2 코일(221)은 제2 마그네트(223)와 함께 손떨림 보정을 위해 렌즈 유닛(500)을 X축 방향으로 이동시키는 제1 손떨림 보정용 구동부를 이룬다. 제1 손떨림 보정용 구동부는 제2 코일(221)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제2 마그네트(223)와의 상호 작용을 통해 렌즈 유닛(500)을 +X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동시킨다.

제2 코일(221)은 베이스(100)에 설치된 제2 인쇄회로기판(227)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 마그네트(223)는 렌즈 유닛(500)의 일측면에 배치된다. 이 경우, 제2 마그네트(223)는 렌즈 유닛(500)에 결합된 ㄷ자 형상으로 이루어진 제2 차폐부재(226, 도 9 참조)에 의해 3면이 둘러싸인다. 이에 따라 제1 손떨림 보정용 구동부는 자동 초점 조절용 구동부에서 발생하는 전자기장 및 제2 손떨림 보정용 구동부에서 발생하는 전자기장에 영향을 받지 않는다.

렌즈 유닛(500)이 지지체(300)와 함께 베이스(100)의 내측 공간에 배치되는 경우, 제2 마그네트(223)는 제2 코일(221)과 일정한 간격을 두고 마주하게 된다.

제2 인쇄회로기판(227)은 외부로부터 전원 및 제어신호를 수신하기 위한 다수의 단자(229)가 형성된다. 제2 인쇄회로기판(227)은 제2 홀센서(225)가 실장될 수 있다. 제2 홀센서(225)는 폐곡선 형상의 제2 코일(221) 내측에 위치하여 제2 마그네트(223)의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 전자기기의 제어부로 전송한다. 제어부는 제2 인쇄회로기판(227)의 제2 홀센서(225)와 제1 손떨림 보정용 구동부를 통해 렌즈 유닛(500)의 X축 방향 제어를 수행한다.

제3 코일(231)은 베이스(100)에 설치된 제3 인쇄회로기판(237)에 실장될 수 있다. 제3 코일(231)은 제3 마그네트(233)와 함께 손떨림 보정을 위해 렌즈 유닛(500)을 Y축 방향으로 이동시키는 제2 손떨림 보정용 구동부를 이룬다. 제2 손떨림 보정용 구동부는 제3 코일(231)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제3 마그네트(233)와의 상호 작용을 통해 렌즈 유닛(500)을 +Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시킨다.

제3 코일(231)은 베이스(100)에 설치된 제3 인쇄회로기판(237)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 마그네트(233)는 렌즈 유닛(500)의 일측면에 배치된다. 이 경우, 제3 마그네트(233)는 렌즈 유닛(500)에 결합된 ㄷ자 형상으로 이루어진 제3 차폐부재(236, 도 9 참조)에 의해 3면이 둘러싸여 제1 손떨림 보정용 구동부에서 발생하는 전자기장 및 조리개 유닛(600)에서 발생하는 전자기장에 영향을 받지 않는다.

렌즈 유닛(500)이 지지체(300)와 함께 베이스(100)의 내측 공간에 배치되는 경우, 제3 마그네트(233)는 제3 코일(231)과 일정한 간격을 두고 마주하게 된다.

제3 인쇄회로기판(237)은 외부로부터 전원 및 제어신호를 수신하기 위한 다수의 단자(239)가 형성된다. 제3 인쇄회로기판(237)은 제3 홀센서(235)가 실장될 수 있다. 제3 홀센서(235)는 폐곡선 형상의 제3 코일(231) 내측에 위치하여 제3 마그네트(233)의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 전자기기의 제어부로 전송한다. 제어부는 제3 인쇄회로기판(237)의 제3 홀센서(235)와 제2 손떨림 보정용 구동부를 통해 렌즈 유닛(500)의 Y축 방향 제어를 수행한다.

제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부는 렌즈 유닛(500)을 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 손떨림에 따른 렌즈부(510)의 위치를 보정할 수 있다. 렌즈 유닛(500)은 제1 손떨림 보정용 구동부(제2 코일(221) 및 제2 마그네트(223))에 의해 X축 방향으로 이동하고, 제2 손떨림 보정용 구동부(제3 코일(231) 및 제3 마그네트(233))에 의해 Y축 방향으로 이동한다. 결국 렌즈 유닛(500)는 XY 평면 상의 어느 한 위치로 이동할 수 있다.

렌즈 유닛(500)의 일측에는 광축 방향에 대략 직각 방향으로 조리개 유닛(600)이 결합된다. 이에 따라 조리개 유닛(600)은 렌즈 유닛(500) 구동 시 렌즈 유닛(500)과 함께 X축 및 Y축 방향으로 이동한다.

도 4는 베이스에 지지체와 렌즈 유닛이 함께 결합된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 베이스(100)는 지지체(300)를 Z축 방향으로 가이드하기 위한 다수의 볼 베어링(131)이 배치되는 수용홈(130)이 형성될 수 있다. 수용홈(130)은 베이스(100)의 내측에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 제1 코일(211)의 일측에 인접한 위치에 형성될 수 있다. 수용홈(130)은 Z축 방향을 따라 베이스(100)에 소정 길이로 형성된다.

도 4와 같이, 베이스(100)의 내측 공간에 지지체(300)가 삽입되면, 지지체(300)의 외측면에 직선으로 돌출된 지지돌기(330)가 수용홈(130)에 삽입된다. 지지돌기(330)는 양측이 경사지게 형성되어 그 단면이 대략 삼각형을 이룬다. 수용홈(130)은 지지돌기(330)가 삽입되는 경우 Z축 방향을 따라 2개의 공간으로 구획된다. 다수의 제1 볼 베어링(131)은 수용홈(130)과 지지돌기(330)에 접촉하여 지지체(300)를 베이스(100)에 대하여 Z축 방향을 따라 2열로 슬라이딩 가능하게 지지한다.

베이스(100)는 제1 코일(211)의 타측에 인접한 위치의 코너홈(134)에 다수의 제2 볼 베어링(133)이 배치될 수 있다. 코너홈(134)에 배치된 다수의 제2 볼 베어링(133)은 코너홈(134)에 접촉됨과 동시에 지지체(330)의 코너홈(331)에도 접촉한다. 베이스(100)의 코너홈(134)과 지지체의 코너홈(331)은 각각 Z축 방향을 따라 형성된다.

베이스(100)의 수용홈(130)과 지지체(300)의 지지돌기(330) 사이와, 베이스(100)의 코너홈(134)과 지지체(300)의 코너홈(331) 사이에 각각 배치된 다수의 제1 및 제2 볼 베어링(131,133)은 베이스(100)와 지지체(300) 간의 마찰력을 최소화하면서 지지체(300)를 Z축 방향으로 가이드할 수 있다. 이 경우 지지체(300)에 배치된 제1 마그네트(213)와 베이스(100)에 결합된 플레이트형 요크(150) 사이에 인력이 발생함에 따라, 지지체(300)의 일측은 베이스(100)의 내측으로 당겨진다. 이 상태에서 자동 초점 조절용 구동부(제1 코일(211) 및 제1 마그네트(213))가 동작하므로, 지지체(300)는 Z축 방향을 따라 안정적으로 이동할 수 있다.

지지체(300)는 제2 광통과구멍(301)이 형성된다. 지지체(300)가 베이스(100)의 내측 공간에 삽입되는 경우 제2 광통과구멍(301)은 베이스(100)의 제1 광통과구멍(101)에 대응하게 된다.

도 5는 지지체를 베이스에 대하여 Z축 방향으로 가이드하기 위한 다른 예를 보여주는 평면도이다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 초소형 렌즈 조립체(10)는 자동 초점 조절을 위해 도 5와 같이 다수의 제1 및 제2 볼 베어링(131a,133a)을 가이드 하는 구조가 전술한 구조와 상이하게 이루어질 수도 있다.

즉, 베이스(100a)와 지지체(300a) 사이에는 다수의 제1 및 제2 볼 베어링(131a,133a)이 Z축 방향을 따라 배치된다. 베이스(100a)는 내측으로 양측 코너에 각각 제1 및 제2 볼 베어링(131a,133a)의 일부분이 수용되는 제1 및 제2 요홈(130a,134a)이 Z축 방향을 따라 형성된다. 지지체(300a)는 베이스(100a)의 제1 및 제2 요홈(130a,134a)에 대응하는 위치에 각각 제3 및 제4 요홈(330a,331a)이 Z축을 따라 형성된다.

제1 요홈(130a) 및 제3 요홈(330a)은 모두 V자 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 요홈(130a) 및 제3 요홈(330a)에는 다수의 제1 볼 베어링(131a)이 1열로 슬라이딩 가능하게 배치된다. 제2 요홈(134a)은 3면을 가지며, 제4 요홈(331a)은 V자 형상으로 이루어진다. 제2 요홈(134a)과 제4 요홈(331a)에는 다수의 제2 볼 베어링(133a)이 1열로 슬라이딩 가능하게 배치된다.

렌즈 유닛(500)은 초소형 렌즈 조립체(10)에 손떨림 보정 기능을 구현할 수 있도록 제1 내지 제4 연결 와이어(831,832,833,834, 도 2 참조)를 통해 지지체(300)에 대하여 XY 평면을 따라 이동할 수 있도록 배치된다.

제1 내지 제4 연결 와이어(831,832,833,834)는 각각 일단이 지지체(300) 내측의 4 코너에 형성된 4개의 관통구멍(361,362,363,364)에 삽입 고정되고, 타단이 렌즈 유닛(500)의 몸체(550)의 4 코너에 각각 형성된 4개의 관통구멍(571,572,573.574, 도 9 참조)에 삽입 고정된다. 제1 내지 제4 연결 와이어(831,832,833,834)는 탄성력을 가지는 금속재로 이루어질 수 있다.

이와 같이 제1 내지 제4 연결 와이어(831,832,833,834)는 렌즈 유닛(500)를 지지체(300)에 물리적으로 연결한다. 제1 내지 제4 연결 와이어(831,832,833,834)는 도전성 금속재로 형성됨에 따라 조리개 유닛(600)에 구비된 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)로 전류를 인가하는 전기적인 통로의 역할도 겸할 수 있다.

도 6은 지지체의 저면에 하부 인쇄회로기판이 결합된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 7 및 도 8은 상부 및 하부 인쇄회로기판이 다수의 연결 와이어를 통해 상호 물리적 및 전기적으로 연결된 상태를 각각 보여주는 사시도이고,

도 7 및 도 8과 같이, 전류가 인가되는 경로는 하부 인쇄회로기판(850), 제1 내지 제4 연결 와이어(831,832,833,834) 및 상부 인쇄회로기판(810)으로 이루어진다.

하부 인쇄회로기판(850)은 소형 전자기기의 전원공급장치(미도시)에서 전달되는 전류를 인가받을 수 있다.

도 6 및 도 8을 참조하면, 하부 인쇄회로기판(850)은 제1 부분(861)이 베이스(100)의 바닥부 내측면에 부착되고, 제2 부분(862), 제5 부분(865) 및 제6 부분(866)이 지지체(300)의 바닥부 외측면에 부착된다. 하부 인쇄회로기판(850)의 제3 및 제4 부분(863,864)은 대략 S자 형상으로 이루어질 수 있으며 베이스(100) 및 지지체(300)의 어디에도 부착되지 않고 제1 및 제2 부분(861,862)을 상호 연결해 준다. 하부 인쇄회로기판(850)의 제3 및 제4 부분(863,864)의 길이는 지지체(300)가 Z축을 따라 이동 가능한 최대거리를 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하부 인쇄회로기판(850)의 제3 및 제4 부분(863,864)이 어떠한 구조물에도 고정되지 않도록 형성됨에 따라, 지지체(300)는 베이스(100)에 대하여 Z축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다.

하부 인쇄회로기판(850)의 제2 부분(862) 양측에 형성된 단자(851,852)에는 각각 제1 및 제2 연결 와이어(831,832)의 일단이 전기적으로 연결되고, 제5 및 제6 부분(865,866) 일단에 각각 형성된 단자(853,854)에는 제3 및 제4 연결 와이어(833,834)의 일단이 전기적으로 연결된다.

하부 인쇄회로기판(850)에는 제1 부분(861)에 형성된 4개의 단자(861a,861b,861c,861d)와 이에 대응하는 제2, 제5 및 제6 부분(862,865,866)의 4개의 단자(851,852,853,854)를 연결하기 위한 패턴이 형성된다.

도 2 및 도 7을 참조하면, 상부 인쇄회로기판(810)은 제1 및 제2 부분(821,822)이 렌즈 유닛(500)의 몸체(550) 상면 양측으로 각각 부착되고, 제3 부분(823)의 양측이 제1 및 제2 부분(821,822)과 연결된다. 제3 부분(823)은 하부 인쇄회로기판(850) 측으로 절곡됨에 따라 렌즈 유닛(500)의 몸체(550) 측면에 인접하게 된다.

상부 인쇄회로기판(810)의 제1 부분(821)의 양측에 형성된 단자(811,813)에는 각각 제1 및 제3 연결 와이어(831,833)의 타단이 전기적으로 연결되고, 제2 부분(822) 양측에 형성된 단자(812,814)에는 각각 제2 및 제4 연결 와이어(832,834)의 타단이 전기적으로 연결된다.

상부 인쇄회로기판(810)의 제3 부분(823)의 일면에는 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)로부터 인출된 배선(623a,623b,627a,627b)과 전기적으로 연결되는 4개의 단자(825a,825b,825c,825d)가 형성된다. 또한, 상부 인쇄회로기판(810)의 제3 부분(823)의 이면에는 원형 마그네트(650)의 회전에 따라 변화되는 자기장을 감지하여 제어부로 감지 신호를 전송하기 위한 제4 홀센서(653, 도 12 참조)가 내장된 구동 IC(driver IC)가 실장된다.

전술한 전기적인 통로에 의해, 하부 인쇄회로기판(850)에 인가되는 전류는 제1 내지 제4 연결 와이어(831,832,833,834)와 상부 인쇄회로기판(810)을 거쳐 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627), 제4 홀센서(653) 및 구동 IC로 전달된다.

도 9 및 도 10은 렌즈 유닛과 조리개 유닛이 결합된 상태 및 분리된 상태를 각각 보여주는 사시도이고, 도 11은 조리개 유닛을 나타내는 분해사시도이다.

도 9를 참조하면, 렌즈 유닛(500)은 손떨림 보정을 위해 렌즈부(510)를 XY 평면으로 이동시키는 역할을 한다. 렌즈 유닛(500)은 지지체(300)에 이동 가능하게 배치되는 몸체(550)와, 렌즈 배럴(530) 및 렌즈부(510)를 포함한다.

도 10을 참조하면, 렌즈 배럴(530)은 몸체(550)에 광축 방향으로 관통 결합한다. 이 경우, 렌즈 배럴(530)은 상부(531)와 하부(533) 사이에 조리개 유닛(600)의 일부가 삽입되는 삽입구멍(535)이 형성된다. 삽입구멍(535)은 광축 방향에 대하여 대략 직각 방향으로 렌즈 배럴(530)의 측부를 관통하도록 형성될 수 있다.

렌즈부(510)는 렌즈 배럴(530)의 내측에 간격을 두고 배치된 다수의 렌즈로 이루어질 수 있다. 구체적으로 렌즈부(510)는 렌즈 배럴의 상부(531) 내측에 일부 렌즈들이 광축방향으로 배치될 수 있고, 렌즈 배럴의 하부(533) 내측에 나머지 렌즈들이 광축방향으로 배치될 수 있다.

도 9를 참조하면, 조리개 유닛(600)은 렌즈 유닛(500)의 일측에 결합되며, 렌즈 유닛(500)과 함께 XY 평면을 따라 이동한다.

도 10을 참조하면, 조리개 유닛(600)의 일부(지지 플레이트(617), 제1 및 제2 블레이드(670,680))는 렌즈 배럴(530)의 측부에 형성된 삽입구멍(535)을 관통한다. 이러한 결합관계에 의해 조리개 유닛(600)은 렌즈 유닛(500)과 독립적으로 형성되며 렌즈 유닛(500)에 분리 가능하게 조립될 수 있다.

도 11을 참조하면, 조리개 유닛(600)은 하우징(610)과, 지지 플레이트(617)와, 하우징(610)에 배치되는 조리개 구동부와, 제1 및 제2 블레이드(670,680)와, 조리개 커버(690)를 포함할 수 있다.

하우징(610)은 조리개 유닛(600)의 일부가 렌즈 유닛(500)의 렌즈 배럴(530)를 관통함에 따라 렌즈 유닛(500)의 몸체(550) 일측에 배치된다.

하우징(610)은 제1 및 제2 블레이드(670,680)를 동시에 서로 반대 방향으로 이동시키는 조리개 구동부가 배치되는 내부 공간(611)이 마련된다. 하우징(610)은 상부 인쇄회로기판(810)의 제3 부분(823)의 이면에 실장된 제4 홀센서(653, 도 12 참조)가 원형 마그네트(650)에 대향할 수 있도록 관통구멍(613)이 형성된다. 제4 홀센서(653)는 원형 마그네트(650)의 회전에 따라 변화되는 자기장을 감지하여 제어부로 감지 신호를 전송한다.

광량을 리니어(Linear) 방식으로 조절하기 위한 조리개 구동부는 제1 요크(621)에 권선된 제1 조리개 구동코일(623)과, 제2 요크(625)에 권선된 제2 조리개 구동코일(627)과, 회전암(630)과, 원형 마그네트(650)를 포함할 수 있다.

제1 요크(621)는 하우징(610)의 내부 공간(611) 일측에 배치되며, 대략 ㄷ자 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 조리개 구동코일(623)은 2가닥의 배선(623a,623b)을 통해 일방향 또는 역방향으로 인가되는 전류에 의해 N극 또는 S극이 형성될 수 있다.

제2 요크(625)는 하우징(610)의 내부 공간(611) 타측에 배치되며, 제1 요크(621)와 마찬가지로 대략 ㄷ자 형상으로 이루어질 수 있다. 제2 조리개 구동코일(627)은 2가닥의 배선(627a,627b)을 통해 방향 또는 역방향으로 인가되는 전류에 의해 N극 또는 S극이 형성될 수 있다.

제1 및 제2 요크(621,625)는 하우징(610)의 내부 공간(611)에서 서로 간격을 두고 대칭으로 배치된다. 하우징(610)은 내부 공간(611)에 제1 및 제2 요크(621,625) 사이에 배치되고 Z축 방향으로 돌출된 축돌기(615)가 형성된다. 축돌기(615)는 회전암(630)의 회전 중심이되며, 회전암(630)과 원형 마그네트(650)가 회전 가능하게 결합된다.

지지 플레이트(617)는 하우징(610)의 일측으로부터 돌출 형성되며, 렌즈 배럴(530)의 삽입구멍(535)에 관통 결합된다. 지지 플레이트(617)는 광축에 대응하는 위치에 제3 광통과구멍(618)이 형성된다.

지지 플레이트(617)는 양측에 각각 제1 및 제2 측부가이드(619a,619b)가 형성된다. 제1 및 제2 측부가이드(619a,619b)에는 제1 및 제2 블레이드(670,680)의 각 가이드돌기(675,677,685,687)가 슬라이딩 가능하게 가이드될 수 있다.

회전암(630)은 축돌기(615)가 삽입되는 제1 결합구멍(631)이 형성된다. 제1 결합구멍(631)은 회전암(630)의 하측에 결합되는 원형 마그네트(650)의 제2 결합구멍(651)과 동심으로 배치된다. 원형 마그네트(650)는 2극으로 착자될 수 있으며, 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)에 인가되는 전류의 방향에 따라 회전암(630)과 함께 축돌기(615)를 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전한다. 원형 마그네트(650)은 경우에 따라 4극 또는 6극으로도 착자될 수 있다.

회전암(630)은 상부 양측에 각각 제1 및 제2 연결돌기(633,635)가 형성된다. 제1 연결돌기(633)는 제1 블레이드(670)와 힌지 연결되며, 제2 연결돌기(635)는 제2 블레이드(680)와 힌지 연결된다. 이에 따라, 제1 및 제2 블레이드(670,680)는 회전암이 일방향 또는 역방향으로 회전할 때 서로 반대방향으로 이동하면서 광이 통과되는 영역을 조절할 수 있다.

제1 블레이드(670)는 광축에 대응하는 제4 광통과구멍(671)이 형성되며, 일단부에 회전암(630)의 제1 연결돌기(633)가 삽입되는 제1 결합구멍(673)이 형성된다. 이에 따라, 제1 블레이드(670)는 회전암(630)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 X축 방향으로 왕복 이동한다. 제1 블레이드(670)는 지지 플레이트(617) 일면에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 제1 블레이드(670)는 지지 플레이트(617)의 일면에 돌출된 다수의 지지돌기(617a)에 의해 지지됨에 따라 지지 플레이트(617)와의 접촉면적을 최소화하여 제1 블레이드(670) 이동 시 마찰력에 의한 저항을 최소화할 수 있다. 제1 블레이드(670)의 양측에는 각각 지지 플레이트(650)의 측부 가이드(619a,619b)에 각각 가이드되는 가이드돌기(675,677)가 형성될 수 있다.

제2 블레이드(680)는 지지 플레이트(617)의 반대편인 제1 블레이드(670) 일면에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 제2 블레이드(680)는 광축에 대응하는 제5 광통과구멍(681)이 형성되며, 일단부에 회전암(630)의 제2 연결돌기(635)가 삽입되는 제2 결합구멍(683)이 형성된다. 이에 따라, 제2 블레이드(680)는 회전암(630)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 X축 방향으로 왕복 이동하되, 제1 블레이드(670)와 반대 방향으로 이동한다. 제2 블레이드(680)의 양측에는 제1 블레이드(670)와 마찬가지로 각각 지지 플레이트(617)의 측부 가이드(619a,619b)에 각각 가이드되는 가이드돌기(685,687)가 형성될 수 있다.

제1 및 제2 블레이드(670,680)는 회전암(630)에 의해 서로 반대 방향으로 이동하면서 제4 및 제5 광통과구멍(671,681)의 위치를 변경하여 리니어 방식으로 광량을 조절할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 블레이드(670,680)는 렌즈 배럴(530)의 삽입구멍(535)으로 관통 결합됨에 따라 전방에 렌즈 배럴(530)의 상부(531)에 결합된 렌즈들과 렌즈 배럴(530)의 하부(533)에 결합된 렌즈들 사이에 배치된다.

조리개 커버(690)는 하우징(610)의 개구를 덮어 하우징(610)의 내부 공간(611)에 배치된 조리개 구동부를 보호한다. 조리개 커버(690)는 도 7과 같이 하우징(610)의 내부 공간(611)에 배치된 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)의 각 배선(623a,623b,627a,627b)들이 상부 인쇄회로기판(810)의 제3 부분(823)의 각 단자(825a,825b,825c,825d)에 연결될 수 있도록 인출홈(691)이 형성될 수 있다.

커버(700)는 도 1과 같이 베이스(100)에 결합되며, 렌즈 배럴(530)의 상부가 노출될 수 있는 제6 광통과구멍(701)이 형성된다. 이 경우 커버(700)는 전자파 차폐가 가능한 금속재로 이루어질 수 있다.

도 12 및 도 13은 광량 조절을 위한 조리개 유닛의 동작 상태를 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)에 각각 일방향으로 전류가 인가되면, 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)과 원형 마그네트(650) 사이에 형성되는 인력 및 척력에 의해 원형 마그네트(650)가 시계 방향으로 회전한다. 이때, 제4 홀센서(653)는 원형 마그네트(650)의 회전에 따라 변화되는 자기장을 감지하여 제어부로 감지 신호를 전송한다. 제어부는 제4 홀센서(653)의 신호를 판단하여 제4 및 제5 광통과구멍(671,681)에 의해 형성되는 광 통과 영역의 크기를 조절한다. 제어부는 현재 촬영 조건에 해당하는 광량이 확보된 것으로 판단하면 회전암(630)의 회전을 정지시킨다.

도 13을 참조하면, 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)에 각각 역방향으로 전류가 인가되면, 제1 및 제2 조리개 구동코일(623,627)과 원형 마그네트(650) 사이에 형성되는 인력 및 척력에 의해 원형 마그네트(650)가 반시계 방향으로 회전한다. 이때, 제4 홀센서(653)는 원형 마그네트(650)의 회전에 따라 변화되는 자기장을 감지하여 제어부로 감지 신호를 전송한다. 제어부는 제4 홀센서(653)의 신호를 판단하여 제4 및 제5 광통과구멍(671,681)에 의해 형성되는 광 통과 영역의 크기를 조절한다. 제어부는 현재 촬영 조건에 해당하는 광량이 확보된 것으로 판단하면 회전암(630)의 회전을 정지시킨다.

이에 따라 조리개 구동부는 광량 조절 시 2스텝 또는 3스텝의 구경으로 한정하지 않고 리니어(Linear) 방식의 구경 조절이 가능하므로 세밀한 광량 조절이 가능하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100: 베이스 131,131a,133,133a: 볼 베어링
300: 지지체 500: 렌즈 유닛
510: 렌즈부 530: 렌즈 배럴
550: 몸체 600: 조리개 유닛
610: 하우징 630: 회전암
650: 원형 마그네트 670: 제1 블레이드
680: 제2 블레이드 700: 커버
810: 상부 인쇄회로기판 831,832,833,834: 연결 와이어
850: 하부 인쇄회로기판

Claims (9)

1. 베이스;
   상기 베이스에 광축 방향으로 이동 가능하게 삽입된 지지체;
   상기 지지체를 광축 방향으로 이동시키기 위한 자동 초점 조절용 구동부;
   상기 지지체에 광축 방향의 직각 방향으로 이동 가능하게 삽입되고, 렌즈부가 결합된 렌즈 배럴을 구비한 렌즈 유닛;
   상기 렌즈 유닛을 광축 방향의 직각 방향으로 이동시키기 위한 손떨림 보정용 구동부;
   상기 지지체가 상기 베이스에 대하여 광축 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지체와 상기 베이스 사이에 배치된 다수의 볼 베어링;
   상기 렌즈 유닛이 상기 지지체에 대하여 광축 방향의 직각 방향으로 이동 가능하도록, 일단이 각각 상기 렌즈 유닛에 고정되고 타단이 각각 상기 지지체에 고정되며 탄성 재질의 도전체로 이루어진 다수의 연결 와이어; 및
   상기 렌즈 유닛의 측부에 결합되고, 일부가 상기 렌즈 배럴을 관통하는 조리개 유닛;을 포함하며,
   상기 다수의 연결 와이어는 도전체로 이루어지며, 일단이 상기 지지체에 배치된 하부 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 렌즈 유닛에 배치된 상부 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되며,
   상기 상부 인쇄회로기판은 상기 조리개 유닛에 구비된 한 쌍의 조리개 구동코일과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 조리개 유닛은,
   하우징;
   상기 하우징 내측에 배치되는 조리개 구동부;
   상기 렌즈 배럴을 관통하도록 배치되며 광통과구멍을 가지는 제1 블레이드; 및
   상기 제1 블레이드에 적층 배치되며 상기 제1 블레이드의 광통과구멍과 함께 광이 통과하는 영역의 크기를 조절하기 위한 광통과구멍을 가지는 제2 블레이드;를 포함하며,
   상기 제1 및 제2 블레이드는 상기 조리개 구동부에 의해 서로 반대방향으로 이동하면서 광량을 조절하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
5. 제4항에 있어서,
   상기 조리개 구동부는,
   상기 하우징 내의 일측에 배치된 제1 요크와 상기 제1 요크에 권선된 제1 조리개 구동코일;
   상기 제1 요크에 대칭으로 배치되도록 상기 하우징 내의 타측에 배치된 제2 요크와 상기 제2 요크에 권선된 제2 조리개 구동코일;
   상기 제1 및 제2 요크 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 조리개 구동코일에 인가된 전류에 의해 형성되는 자기장에 반응하는 원형 마그네트; 및
   상기 원형 마그네트가 결합됨에 따라 상기 자기장에 반응하는 원형 마그네트와 함께 회전하여 상기 제1 및 제2 블레이드를 서로 반대 방향으로 구동시키는 회전암;을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
6. 제4항에 있어서,
   상기 렌즈 배럴은 상기 제1 및 제2 블레이드가 삽입되는 삽입구멍이 형성되고,
   상기 렌즈부는 상기 제1 및 제2 블레이드의 전방 및 후방에 각각 배치되는 다수의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 하부 인쇄회로기판은,
   상기 베이스에 고정된 제1 부분;
   상기 지지체에 고정된 제2 부분;
   상기 제1 및 제2 부분을 상호 연결하는 제3 및 제4 부분;
   상기 제2 부분의 양측으로부터 연장되어 상기 지지체에 고정된 제5 및 제 6부분을 포함하며,
   상기 제3 및 제4 부분은 S자 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
8. 제1항에 있어서,
   상기 지지체는 상기 자동 초점 조절용 구동부의 일부를 감싸는 차폐부재가 결합된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
9. 제1항에 있어서,
   상기 렌즈 유닛은 상기 손떨림 보정용 구동부의 일부를 감싸는 차폐부재가 결합된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.

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