KR101978946B1

KR101978946B1 - 자동초점 조절장치

Info

Publication number: KR101978946B1
Application number: KR1020160071581A
Authority: KR
Inventors: 김희승; 김인수; 마사히로 타카시마
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2019-05-15
Also published as: CN107490920B; US9857556B1; KR20170139277A; US20170357077A1; CN107490920A

Abstract

본 발명의 자동초점 조절장치는 마그네트가 구비되는 제1프레임; 상기 제1프레임을 광축방향으로 이동시키는 AF코일과, 상기 마그네트에 인력을 작용하는 요크가 구비되는 제2프레임; 및 상기 제1프레임과 제2프레임이 이격된 상태를 유지하도록 상기 제1프레임 및 제2프레임 사이에 위치하며 광축 방향으로 배열되는 복수 개의 볼을 포함하고, 상기 복수 개의 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 전체의 높이가 상기 마그네트의 높이 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자동초점 조절장치{APPARATUS FOR AUTO FOCUS}

본 발명은 자동초점 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 볼과 AF 마그네트의 구조와 배치관계를 이용하여 틸트 성능을 개선시킨 자동초점 조절장치에 관한 것이다.

영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 촬영 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰, 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손 떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.

오토포커스(자동초점조절) 기능은 렌즈 또는 렌즈가 구비된 조립체를 광축 방향으로 선형 이동하여 피사체와의 초점 거리를 조정함으로써 렌즈 후단에 구비된 이미지 센서(CMOS, CCD 등)에 선명한 이미지가 생성되도록 하는 기능을 의미한다.

오토포커스 기능을 구현하는 방법은 여러 가지가 있는데, 그 대표적인 방법으로는 AF캐리어(또는 이동체)에 마그네트(영구자석)을 설치하며 고정체(하우징, 또는 다른 형태의 캐리어 등)에 코일을 설치하고, 코일에 적절한 크기로 코일에 인가된 전원에 의하여 코일(고정체에 구비됨)과 마그네트(이동체에 구비됨)에 전자기력을 발생시킴으로써 이동체를 광축 방향으로 이동시키는 방법을 들 수 있다.

또한, 근래에는 AF와 OIS 기능이 통합된 형태의 장치 내지 액추에이터가 이용되고 있는데, 이 경우 렌즈가 탑재되는 OIS캐리어(또는 프레임, 렌즈조립체 등)를 AF 캐리어 내부에서 광축과 수직을 이루는 X축 또는/및 Y축 방향으로 이동시키는 구조가 상술된 AF 구조와 함께 통합적으로 구현된다. 실시형태에 따라, AF캐리어에 렌즈가 탑재되고 AF캐리어 외부에 구비된 OIS캐리어가 광축 방향과 수직을 이루는 방향으로 이동하는 구조도 존재한다.

한편, AF 단독 기능만이 구현된 장치 또는 AF와 OIS 기능이 함께 구현된 종래 장치에는 도 1, 2에 도시된 바와 같이 광축 방향으로 이동하는 AF캐리어(500)의 거동 특성을 향상시키기 위하여 AF캐리어(이동체)(500)와 하우징(고정체)(도 2의 400) 사이에 광축과 동일한 방향으로 배열된 볼들(510-1, 510-2)을 개재하는 구조가 적용되고 있다.

이러한 구조는 이동체와 고정체 사이의 적절한 이격 거리가 지속적으로 유지되도록 할 수 있고 볼의 회전 운동 및 볼과의 점접촉(point contact)을 통하여 마찰력을 최소화시킴으로써 AF캐리어가 더욱 유연하고 정확하게 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.

이 경우 AF캐리어(500)와 볼(510) 사이의 점접촉이 효과적으로 유지될 수 있도록 AF캐리어(500)에 구비된 마그네트(520)와 인력을 발생시키는 요크(york)(도 2 420)가 하우징(고정체)(도 2의 400)에 장착된다.

그러나 종래에는 마그네트(520)와 요크 사이의 인력을 높이기 위하여 도 1 및 도 2(a) 등에 도시된 바와 같이, 요크와 인력을 발생시키는 마그네트(520)를 최대한 크게 하여 그 높이(d2)를 AF캐리어(500)와 하우징을 물리적으로 지지하는 볼(510) 전체의 높이(d1)보다 더 크게 구성하고 있다.

이와 같이 구성하는 경우 도 2(b)에 도시된 바와 같이, AF캐리어(500)가 AF구동에 의하여 광축 방향을 기준으로 아래 방향으로 이동하는 경우 AF캐리어(500)에 탑재된 마그네트(520) 또한 아래 방향으로 이동하게 되므로 볼에 의해 지지되지 않는 영역에서 마그네트(520)와 요크(420) 사이의 인력이 상대적으로 강하게 작용하여 수평 방향으로 틸트 불량(θ1)이 발생하게 된다.

이와 대응되는 관점에서 도 2(c)는 AF캐리어(500)가 AF구동에 의하여 광축 방향을 기준으로 윗방향으로 이동하는 모습을 도시하고 있는데, 이 경우 마그네트(520)의 상측 방향에서 볼에 의해 지지되는 않는 영역이 발생하게 되고 이 영역에서 요크(420)와 마그네트(520)의 인력에 의하여 아래 방향에서 소정 각도만큼(θ2) 들뜸 현상이 발생하여 틸트 불량이 초래된다.

그러므로 종래 기술에 의한 장치는 AF캐리어(500)가 광축 방향으로 이동하는 경우 볼(510)에 의하여 물리적으로 지지되지 않는 영역에서 마그네트(520)와 요크(420) 사이의 인력이 작용하여 AF캐리어(500)의 평형성을 와해시키므로 도 2(d)에 도시된 바와 같이 결국 AF캐리어(500)의 틸트(tilt) 불량(θ1 및 θ2)을 초래하게 된다.

이러한 틸트 불량은 렌즈를 통하여 이미지 센서(600)로 유입되는 광 경로를 최대 이격 각도만큼(θ=θ1+θ2) 변형시키게 되므로 그만큼의 초점 조정에 오차가 발생하게 되고 이에 따라 선명한 이미지 생성에 문제점을 발생시키게 된다.

최근 스마트폰 등에 탑재되는 카메라 모듈의 경우 경량화 내지 슬림화에 따른 구조로 구현되는데, 이와 같이 슬림화되는 경우 AF캐리어의 두께 대비 너비의 비율이 더 커지게 되므로 상술된 AF캐리어의 틸트 문제는 더욱 커진다고 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, AF구동에 의하여 이동체(AF캐리어)가 광축 방향을 기준으로 상하 이동하더라도 요크와 마그네트 사이에 발생되는 인력이 볼 수단에 의하여 충분히 지지되도록 구성함으로써, AF캐리어의 수평성이 지속적으로 유지될 수 있도록 하고, 이를 통하여 더욱 신뢰도 높은 자동초점 조절장치를 구현하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동초점 조절장치는 마그네트가 구비되는 제1프레임; 상기 제1프레임을 광축방향으로 이동시키는 AF코일과, 상기 마그네트에 인력을 작용하는 요크가 구비되는 제2프레임; 및 상기 제1프레임과 제2프레임이 이격된 상태를 유지하도록 상기 제1프레임 및 제2프레임 사이에 위치하며 광축 방향으로 배열되는 복수 개의 볼을 포함하고, 상기 복수 개 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 전체의 높이가 상기 마그네트의 높이 이상으로 이루어지도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 복수 개의 볼은 상기 광축방향을 따라 함께 배열되는 n(n은 3이상의 자연수)개의 볼로 이루어진 제1볼그룹; 및 상기 제1볼그룹과 다른 위치에 구비되며 상기 광축방향을 따라 함께 배열되는 m(m은 3이상의 자연수)개의 볼로 이루어진 제2볼그룹을 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 제1볼그룹 또는 제2볼그룹에 속한 전체 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 높이가 상기 마그네트의 높이 이상으로 이루어지도록 구성될 수 있다.

나아가, 본 발명의 상기 제1볼그룹 또는 제2볼그룹 중 최상위에 위치한 볼인 최상위 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최상단 이상의 높이에 구비될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 최상위 볼은 그 중심점이 상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최상단 이상의 높이에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 최상위 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 최상단 외주의 위치가, 자동초점구동에 의하여 최대 상부 위치로 이동한 상기 마그네트의 최상단 이상의 높이에 구비되도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 제1볼그룹 또는 제2볼그룹 중 최하위에 위치한 볼인 최하위 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최하단 이하의 높이에 구비될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 최하위 볼은 그 중심점이 상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최하단 이하의 높이에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게 본 발명의 상기 최하위 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 최하단 외주의 위치가, 자동초점구동에 의하여 최대 하부 위치로 이동한 상기 마그네트의 최하단 이하의 높이에 구비되도록 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, AF를 위한 프레임(AF캐리어)이 AF 구동에 의하여 베이스 프레임(하우징, 고정체 등)을 기준으로 광축 방향으로 진퇴 이동하더라도 요크와 AF마그네트의 인력이 작용하는 전체 영역이 볼에 의하여 충분히 지지되므로 요크와 AF마그네트 사이의 인력에 의하여 발생되는 종래 틸트 불량을 원천적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의할 때, AF구동이 반복적으로 이루어지더라도 AF캐리어의 수평성을 항시적으로 유지할 수 있어 AF에 대한 구동 제어를 더욱 정밀하게 유지하여 초점 조절 기능을 더욱 높은 신뢰도로 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 부품의 슬림화 및 화질의 고화소화에 의하여 AF캐리어의 작은 틸트 변화에도 더욱 민감하게 반응하는 근래 제품 및 기술 트렌드에 더욱 최적화될 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 AF구동을 위한 구조를 도시한 도면,
도 2는 종래 AF구동에서 발생되는 틸트 불량을 도식적으로 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 자동초점 조절장치의 구성을 도시한 분해 결합도,
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제1프레임과 제2프레임의 상세 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 볼과 마그네트의 구조를 도시한 도면,
도 6은 AF가 구동 시 틸트 불량이 방지되는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 자동초점 조절장치(100)의 구성을 도시한 분해 결합도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 자동초점 조절장치(100)는 제1프레임(110), 제2프레임(120), AF코일(121), 요크(125) 및 복수 개의 볼(130)을 포함하여 구성될 수 있다.

AF구동을 위한 마그네트(111)는 상기 제1프레임(110)에 구비되며 이 마그네트(111)의 후면으로는 자력의 집중을 위한 백요크(미도시)가 더 설치될 수 있다. 이 제1프레임(110)은 AF구동의 이동체에 해당하는 구성으로서 앞서 설명된 AF캐리어에 해당한다.

AF기능만이 단독으로 구현되는 장치에서는 상기 제1프레임(110)에 렌즈(미도시)가 탑재되어 제1프레임(110)과 그 물리적 이동을 함께 하게 되므로 제1프레임(110)이 광축 방향으로 이동함에 따라 렌즈 또한, 광축 방향(Z축방향)으로 이동하게 되고 이러한 이동을 통하여 이미지 센서와의 거리가 조정됨으로써 자동초점기능이 구현된다.

AF기능과 OIS 기능이 통합된 실시형태에서는 상기 제1프레임(110)에, 광축 방향(Z)과 수직을 이루는 X, Y축 방향으로 이동하는 OIS 구동을 위한 OIS프레임(캐리어)이 더 구비될 수 있다.

이 경우, 실시형태에 따라 렌즈(또는 렌즈조립체)는 OIS 프레임(미도시)에 탑재되며 제1프레임(110)이 광축 방향으로 이동하는 경우 OIS 프레임도 함께 광축방향으로 이동하게 되므로 이에 따라 렌즈 또한 광축 방향으로 이동하게 된다. 손떨림 보정을 위한 OIS 구동이 이루어지는 경우 OIS 프레임은 제1프레임 상부에서 광축 방향과 수직한 방향으로 손떨림에 의한 움직임을 보상하는 방향으로 이동하게 된다.

본 발명의 자동초점 조절장치(100)는 AF구동 시 발생되는 틸트 문제를 효과적으로 해결하기 위한 기술로서 AF기능이 단독으로 구현된 장치는 물론, AF와 OIS가 통합되어 구현된 장치 모두에 적용 가능함은 물론이다.

본 발명의 제2프레임(120)은 제1프레임(110)에 상응하는 구성으로서, 제1프레임(110)이 AF구동에 대한 이동체라면 상대적인 관점에서 상기 제2프레임(120)은 고정체에 해당한다.

상기 제2프레임(120)은 AF코일(121), FPCB(123), 요크(125), 홀센서(127) 및 드라이브 칩(128) 등이 구비될 수 있다. AF코일(121)은 외부에서 인가되는 전원의 크기와 방향에 상응하는 전자기력을 발생시켜 마그네트(111)가 구비된 제1프레임(110)을 광축 방향으로 이동시키는 기능을 수행한다.

홀센서(127)는 홀효과(hall effect)를 이용하여 마그네트(111)의 위치(제1프레임의 위치 즉, 렌즈의 위치)를 감지하고 이에 대응되는 신호를 본 발명의 드라이브 칩(128)으로 전달하며, 드라이브 칩(128)은 입력된 홀 센서의 신호를 이용하여 적절한 크기와 방향의 전원이 AF코일(121) 측으로 인가되도록 제어한다.

이러한 방법을 통하여 광축 방향을 기준으로 렌즈의 정확한 위치를 피드백 제어함으로써 자동초점 기능이 구현된다. 상기 AF코일(121), 드라이브 칩(128) 및 홀센서(127)는 외부 모듈, 전원부, 장치 등과 연결되는 FPCB(123) 상에 탑재된다.

제2프레임(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 제2서브프레임(120-1)과 제2메인프레임(120-2)로 이원화될 수 있음은 물론, 단일화된 하나의 객체로 구현될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1프레임(110)과 제2프레임(120)(제2서브프레임(120-10) 사이에는 광축 방향과 대응되는 방향으로 배열되는 복수 개의 볼(130)이 위치하며, 이 복수 개의 볼(130)에 의하여 상기 제1프레임(110)과 제2프레임(120)은 볼의 직경에 대응되는 만큼의 이격된 상태가 유지된다.

제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 적정 간격을 유지하고 제1프레임(110)의 볼에 대한 점접촉이 지속적으로 유지될 수 있도록 제2프레임(120)에는 제1프레임(110)에 구비된 마그네트(111)와 인력을 발생시키는 요크(125)가 구비된다.

이러한 구조에서 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 볼(130)을 사이에 두고 상호 밀착하도록 하는 힘은 제1프레임(110)의 마그네트(111)와 제2프레임(120)의 요크(125) 사이에 작용하는 인력이며, 제1프레임(110)와 제2프레임(120)이 물리적으로 지지되는 것은 볼(130)이라고 할 수 있다.

그러므로 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 상호 밀착되도록 하는 힘을 발생시키는 구성과 이 힘에 의하여 물리적으로 접촉하는 구성이 서로 다르게 된다.

이러한 구조에 의하여 앞서 설명된 바와 같이, AF구동에 의하여 제1프레임(110)이 상하 이동하는 경우 제1프레임(110)의 위치에 따라 마그네트(111)와 요크(125) 사이의 인력이, 볼에 의하여 지지되지 않는 영역에서 발생하게 되고 이러한 현상에 의하여 수평을 지속하여야 할 제1프레임(110)의 틸트 불량이 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 인식하고 이 문제점을 극복하기 위한 기술로서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 사이에 복수 개의 볼(130)을 배치하되, 광축 방향을 기준으로 상기 복수 개의 볼(130)은 그 전체의 높이(D1)가 상기 마그네트(111)의 높이(D2) 이상으로 이루어지도록 구성된다. 환언하면, 본 발명의 상기 마그네트(111)의 높이는 상기 복수 개의 볼(130) 전체 높이 이하가 되도록 구성된다.

이와 같이 볼(130) 전체의 높이(D1)가 마그네트(111)의 높이(D2) 이상으로 이루어지면 마그네트(111)과 요크(125)의 인력이 작용하는 영역이 제1프레임(110)과 제2프레임(120)을 물리적으로 지지하는 볼(130)에 의하여 커버되므로 마그네트(111)과 요크(125)의 인력에 의하여 제1프레임(110)이 기울어지는 틸트 불량이 발생하지 않게 된다.

도 4는 본 발명의 제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 상세 구성을 도시한 도면이다.

앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 제1프레임(110)은 광축 방향을 따라 진퇴 이동하므로 이러한 광축 방향 이동을 효과적으로 가이딩하기 위하여 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 복수 개의 볼(130)은 광축 방향(Z축 방향)을 따라 배열되는 것이 바람직하다.

나아가 점접촉에 의한 제1프레임(110)의 물리적 지지가 더욱 안정적으로 이루어질 수 있도록 상기 복수 개의 볼(130)은 광축 방향을 따라 함께 배열되는 n개의 볼로 이루어지는 제1볼그룹(130-1)과 상기 제1볼그룹(130-1)과는 다른 위치에 구비되며 광축 방향을 따라 함께 배열되는 m개의 볼로 이루어진 제2볼그룹(130-2)로 이원화시키는 것이 바람직하다. 상기 n과 m은 3 이상의 자연수이며, n과 m은 동일한 수 또는 다른 수일 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성하는 경우, 상기 제1볼그룹(130-1) 또는 제2볼그룹(130-2) 각각에 속한 전체 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 높이가 상기 마그네트(111)의 높이 이상으로 이루어지도록 구성된다.

또한, 상기 복수 개의 볼(130)들이 외부로 이탈하는 것을 방지하고 제1프레임(110)의 광축 방향 이동을 더욱 효과적으로 가이딩하기 위하여 상기 제1프레임(110)에는 광축 방향을 따라 연장된 가이드홈부(113)가 구비될 수 있으며, 이 가이드홈부(113)는 도 4에 도시된 실시예와 같이 도 4 기준 좌측에 위치한 제1가이드홈부(113-1)과 우측에 위치한 제2가이드홈부(113-2)로 구현될 수 있다.

이러한 제1프레임(110)의 가이드홈부(113)의 구조에 대응하도록 상기 제2프레임(120)에는 수용홈부(126)가 구비되는데, 상기 제1프레임(110)의 제1가이드홈부(113-1)에 대응되는 제1수용홈부(126-1)와 상기 제1프레임(110)의 제2가이드홈부(113-2)에 대응되는 즉, 제2가이드홈부(113-2)와 대면하는 위치에 배치되는 제2수용홈부(126-2)로 이원화될 수 있다.

이 경우, 앞서 설명된 제1볼그룹(131-1)은 상기 제1가이딩홈부(113-1)와 제1수용홈부(126-1) 사이에 일부분이 수용되는 형태로 구비되며, 상기 제2볼그룹(131-2)는 상기 제2가이딩홈부(113-2)와 제2수용홈부(126-2) 사이에 일부분이 수용되는 형태로 구비될 수 있다.

상기 제1가이드홈부(113-1) 또는 제2가이드홈부(113-2) 중 어느 하나의 가이드홈부는 그 단면 형상이 “V”자 형상이 되도록 하고, 나머지 하나의 가이드홈부는 그 단면 형상이 “U”자 형상이 되도록 구성할 수 있다. 이와 같이 양 가이드홈부가 서로 다른 형상적 특징을 가지는 경우 볼과의 접촉 부위 및 회전 특성 등을 서로 다르게 구성할 수 있어 광축 방향으로 이동하는 제1프레임(110)의 구동 특성을 더욱 개선시킬 수 있다.

상술된 바와 같이 본 발명의 복수 개의 볼(130)은 제1볼그룹(130-1)과 제2볼그룹(130-2)으로 이원화될 수 있는데, 이 경우 제1볼그룹(130-1)과 제2볼그룹(130-2) 각각에서 최상위에 위치한 볼은 광축 방향으로 기준으로 상기 마그네트(111)의 최상단 이상의 높이에 구비되는 것이 바람직하다.

이하 설명에서 제1볼그룹(130-1)과 제2볼그룹(130-2) 각각에서 최상위에 위치한 볼을 최상위 볼이라 지칭하며, 대응되는 관점에서 상기 제1볼그룹(130-1)과 제2볼그룹(130-2) 각각에서 가장 낮은 곳에 위치한 볼을 최하위 볼이라 지칭한다.

이와 같이 최상위 볼이 상기 마그네트(111)의 최상단 높이 이상에 위치하도록 구성하는 경우 마그네트(111)와 요크(125)가 발생시키는 인력이 미치는 전체 영역, 특히 상단 부분 영역을 볼(130)이 물리적으로 지지할 수 있게 된다.

볼(130)에 의한 제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 물리적 지지를 더욱 효과적으로 구현하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 상기 최상위 볼은 그 중심점(C1)이 광축 방향을 기준으로 마그네트(111) 최상단(T) 이상의 높이에 구비되도록 구성할 수 있다.

상술된 최상위 볼에 대한 구성과 대응되도록 본 발명의 복수 개 볼(130) 중 최하위 볼은 광축 방향을 기준으로 마그네트(111)의 최하단 위하의 높이에 구비될 수 있으며, 물리적 지지를 더욱 효과적으로 구현하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 최하위 볼의 중심점(C2)는 광축 방향을 기준으로 마그네트(111)의 최하단(B) 이하의 높이에 구비될 수 있다. 이 경우에도 볼(130)의 전체 높이(D1)는 마그네트(111)의 높이(D1) 이상이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 6(a)는 AF구동에 의하여 제1프레임(110) 즉, 마그네트(111)가 광축을 기준으로 최대 상부로 이동한 경우를 도시하고 있으며, 도 6(b)는 AF구동에 의하여 제1프레임(110) 즉, 마그네트(111)가 광축을 기준으로 초대 하부로 이동한 경우를 도시하고 있다.

앞서 설명된 바와 같이 마그네트(111)가 볼(130)에 의하여 물리적으로 지지되는 영역(높이)보다 크게 구성되는 경우 마그네트(111)와 요크(125) 사이의 인력에 의하여 제1프레임(110)의 틸트 불량이 발생될 수 있고, 이러한 현상은 AF구동에 의하여 광축을 기준으로 제1프레임(110)이 양 방향으로 이동하는 경우 점진적으로 심화되며 제1프레임(110)이 양 방향으로 최대 이동하였을 때, 최대 틸트 불량이 발생될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 최상위 볼(130)은 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 그 최상단 외주(도 6(a)의 BT)의 위치가 자동초점구동(AF 구동)에 의하여 제1프레임(110) 즉, 마그네트(111)가 광축 방향을 기준으로 최대 상부 위치로 이동했을 때의 상기 마그네트(111)의 최상단 이상의 높이에 구비되도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 최하위 볼(130)은 그 최하단 외주(도 6(b)의 BB)의 위치가 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 자동초점구동에 의하여 마그네트(111)가 광축 방향을 기준으로 최대 하부 위치로 이동했을 때의 상기 마그네트(111)의 최하단 이하의 높이에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하는 경우 AF구동에 의하여 마그네트(111)가 광축 방향으로 최대 범위에서 상하(진퇴) 이동하더라도 볼(130)이 지지되지 않은 영역으로서 마그네트(111)와 요크(125)에 의한 인력이 영향을 미치는 영역이 존재하지 않게 되므로 마그네트(111)와 요크(125) 사이의 인력에 의하여 심화되는 틸트 불량을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

100 : 자동초점 조절장치
110 : 제1프레임 111 : 마그네트
120 : 제2프레임 121 : 코일
123 : FPCB 125 : 요크
127 : 홀센서 128 : 드라이브 칩
130 : 볼 130-1 : 제1볼그룹
130-2 : 제2볼그룹

Claims

마그네트가 구비되는 제1프레임;
상기 제1프레임을 광축방향으로 이동시키는 AF코일과, 상기 마그네트에 인력을 작용하는 요크가 구비되는 제2프레임; 및
상기 제1프레임과 제2프레임이 이격된 상태를 유지하도록 상기 제1프레임 및 제2프레임 사이에 위치하며 광축 방향으로 배열되는 복수 개의 볼을 포함하고,
상기 복수 개의 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 전체의 높이가 상기 마그네트의 높이 이상으로 이루어지며, 상기 요크의 전체 높이는 상기 복수 개의 볼 전체의 높이 이상으로 이루어지며, 상기 마그네트가 구비되는 상기 제1프레임의 일측과 상기 AF코일이 구비되는 제2프레임의 일측은 서로 대면하며, 상기 복수 개의 볼은 상기 마그네트가 구비되는 제1프레임의 일측과 상기 AF코일과 요크가 구비되는 제2프레임의 일측 사이에 구비되며,
최상위 볼의 최상단 외주는 광축 방향을 기준으로 자동초점구동에 의하여 최대 상부 위치로 이동한 상기 마그네트의 최상단 이상의 높이에 구비되며, 최하위 볼의 최하단 외주는 자동초점구동에 의하여 최대 하부 위치로 이동한 상기 마그네트의 최하단 이하의 높이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 복수 개의 볼은,
상기 광축방향을 따라 함께 배열되는 n(n은 3이상의 자연수)개의 볼로 이루어진 제1볼그룹; 및
상기 제1볼그룹과 다른 위치에 구비되며 상기 광축방향을 따라 함께 배열되는 m(m은 3이상의 자연수)개의 볼로 이루어진 제2볼그룹을 포함하며,
상기 제1볼그룹 및 제2볼그룹에 속한 전체 볼은 상기 광축 방향을 기준으로 그 높이가 상기 마그네트의 높이 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1볼그룹 및 제2볼그룹 중 최상위에 위치한 볼인 상기 최상위 볼은,
상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최상단 이상의 높이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절장치.
제 3항에 있어서, 상기 최상위 볼은,
그 중심점이 상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최상단 이상의 높이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절장치.
삭제
제 2항에 있어서, 상기 제1볼그룹 및 제2볼그룹 중 최하위에 위치한 볼인 상기 최하위 볼은,
상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최하단 이하의 높이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절장치.
제 6항에 있어서, 상기 최하위 볼은,
그 중심점이 상기 광축 방향을 기준으로 상기 마그네트의 최하단 이하의 높이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절장치.
삭제