KR102389901B1 - 광원 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학 모듈에 관한 것으로서, 상기 광학 모듈은 하부 하우징, 베이스 기판, 상기 베이스 기판에 위치하고 있는 광원부, 상기 베이스 기판에 위치하고 있는 코일, 상기 코일의 상부 또는 하부에 위치하고 상기 광원부와 인접하게 절곡되어 있는 요크, 상기 코일과 반대편에 위치하고 있는 마그네트, 상기 하부 하우징과 결합되고, 상기 마그네트를 내장하고 있는 구동부 및 상기 구동부에 장착되고 상기 광원부 위에 위치하는 셔터을 포함하고, 상기 코일이 미구동 상태일 때, 상기 코일과 상기 요크 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 구동부는 상기 하부 하우징의 제1 방향으로 이동하여 상기 셔터를 상기 광원부 바로 위에 위치시켜 상기 광원부의 상부를 덮고, 상기 코일이 구동 상태일 때, 상기 코일과 상기 마그네트 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 구동부는 제1 방향의 반대 방향인 상기 하부 하우징의 제2 방향으로 이동하여, 상기 광원부 상부에 위치한 상기 셔터를 상기 제2 방향으로 이동시켜 상기 광원부를 노출시킨다.

Description

광원 모듈{LIGHT SOURCE MODULE}

본 발명은 광원 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기전자 장치에 부착된 광원의 노출 여부를 제어하는 광원 모듈에 관한 것이다.

최근에는 스마트폰(smart phone)나 태블릿 컴퓨터(tablet computer) 등의 휴대기기뿐만 아니라 자동차와 같이 다양한 종류의 전기전자 장치에 카메라 모듈이 탑재되고 있다. 이러한 카메라 모듈은 사진 및 동영상의 촬영 동작과 사물 인식이나 생체 인식 등 다양한 용도로 사용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 때와 장소에 무관하게 사용자가 원하는 시간에 촬영 동작이 이루어진다. 따라서, 카메라 모듈과 함께, 촬영 시기나 주변 환경에 따라 부족한 광을 보충하기 위한 광원 모듈 역시 구비되어 있다.

광원 모듈은 발광 다이오드(LED, light emitting diode)와 같은 광원을 구비하고 있고, 카메라 모듈의 동작에 연동하여 또는 카메라 모듈의 동작과 무관하게 사용자의 선택 동작에 의해 별도로 구동되어 광원이 점등된다.

이때, 광원은 최종적으로 원하는 부분에 빛을 조사해야 하므로, 광원 모듈이 장착된 해당 장치의 외부에 항상 노출되어 있다.

이러한 광원 모듈은 주로 밤과 같이 특정 시각이나 사용자의 선택 동작에서만 구동되므로, 카메라 모듈과 같은 다른 모듈이나 장치에 비해 동작 빈도수가 상대적으로 적다.

하지만, 이미 기술한 것처럼, 광원 모듈은 동작 여부에 무관하게 해당 장치의 외부에 항상 노출되어 있어, 해당 장치의 미관을 손상시키며, 유리와 같은 투명한 소재로 이루어진 광원의 노출면에 먼지 등의 이물질로 오염되어 출력되는 광량에 악영향을 줄 수 있다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0099003호(공개일자: 2008년 11월 12일, 발명의 명칭: ＬＥＤ 패키지용 보조 광학장치 및 그것을 포함하는 발광장치)

본 발명이 해결하려는 과제는 광학 모듈이 장착된 전기전자 장치의 심미성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 광학 모듈을 이물질로부터 보호하기 위한 것이다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 광학 모듈을 크기를 줄이기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 광학 모듈은 셔터, 상기 셔터의 하부에 위치하는 광원부, 상기 광원부의 하부에 위치하는 요크;

상기 요크의 하부에 위치하는 코일, 상기 코일의 하부에 위치하여 상기 코일과 대향하는 마그네트 및 상기 마그네트가 장착되고, 상방으로 돌출되어 상기 셔터가 장착되는 구동부를 포함하고, 상기 코일에 전류가 인가되지 않은 상태일 때, 상기 마그네트와 상기 요크 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 구동부는 제1 방향으로 이동하여 상기 셔터를 상기 광원부 바로 위에 위치시켜 상기 광원부의 상부를 덮고, 상기 코일에 전류가 인가된 상태일 때, 상기 코일과 상기 마그네트 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 구동부는 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이동하여, 상기 광원부에 위치한 상기 셔터를 상기 제2 방향으로 이동시켜 상기 광원부를 노출시킨다.

상기 요크는 상기 광원부의 하부에 위치하는 요크 본체 및 상기 제1 방향 쪽에 위치한 상기 요크 본체의 측면에서 하방으로 절곡되어 있는 절곡부를 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 광학 모듈은 상기 셔터와 상기 마그네트 사이에 위치하고, 상기 광원부, 상기 요크 및 상기 코일이 장착된 베이스 기판을 더 포함할 수 있다.

상기 광원부는 상기 베이스 기판의 일 면에서 위치할 수 있고, 상기 코일은 일면의 반대편인 상기 베이스 기판의 타면에 위치할 수 있다.

상기 광원부는 상기 절곡부와 인접하게 상기 베이스 기판의 일면에 위치할 수 있다.

상기 특징에 따른 광학 모듈은 상기 베이스 기판이 장착되고 상기 베이스 기판에 장착된 상기 코일을 노출하는 개구부를 포함하는 하부, 및 반대편에서 마주보는 상기 하부의 일 변 각각에 위치하여 상기 구동부의 일부를 돌출하여 상기 제1 방향 또는 제2 방향으로 상기 구동부를 이동시키는 가이드 홈을 구비한 가이드부를 포함하는 상부 하우징을 더 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 마그네트가 장착되는 지지대 및 상기 지지대의 반대편에서 마주보고 한 쌍의 일변에서 각각 상방으로 돌출되어 상기 가이드 홈을 통해 노출되고 상단에 상기 셔터가 장착되는 제1 및 제2 셔터 위치부를 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 셔터 위치부는 각각 상기 지지대의 해당 변에 연결되어 있고 하방으로 함몰되어 있는 볼 삽입홈을 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 볼 삽입홈에 위치하는 복수 개의 볼을 더 포함할 수 있다.

상기 베이스 기판은 상기 요크가 위치하는 기판 본체 및 기 기판 본체의 일 변에서 절곡되어 상기 기판 본체와 평행하게 위치하고 상기 광원부가 위치하는 장착부를 포함할 수 있다.

상기 베이스 기판은 상기 기판 본체의 타변에서 아래쪽으로 절곡되어 상기 상부 하우징의 인접한 측면에 노출되는 연결부를 더 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 광학 모듈은 상기 상부 하우징과 결합되고, 내부에 상기 구동부가 장착되어 상기 구동부가 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동하도록 하는 하부 하우징을 더 포함할 수 있다.

상기 하부 하우징은 측면의 일부를 개방하는 개구부를 포함할 수 있고, 상기 베이스 기판의 상기 연결부의 일부는 상기 개구부를 통해 외부로 노출될 수 있다.

상기 셔터는 불투명한 색상을 포함할 수 있다.

이러한 특징에 따르면, 광학 모듈의 동작이 이루어지지 않는 경우에 광학 모듈 상부에 위치한 셔터가 광원부 상부를 덮고 있으므로, 광원부는 외부로 노출되지 않는다.

이에 따라, 외부에서 해당 전기전자 장치에의 광원 장착 위치가 인지되지 않아, 전기전자 장치의 심미성이 향상된다.

또한, 광학 모듈이 동작되지 않는 동안 셔터가 광원부를 덮고 있어 먼지 등의 이물질이 광원 표면에 부착되어 광원 표면을 오염시키는 정도가 크게 줄어든다. 따라서, 광원 표면의 오염 정도에 따라 변하는 출력 광의 손실량 역시 감소하여, 광원 모듈의 동작 효율이 향상된다.

또한, 비동작시 광원이 외부로 노출되지 않으므로, 외부로부터 인가되는 충격 등으로 광원이 손상되거나 파손되는 경우가 크게 줄어든다.

또한, 셔터의 위치를 이동시키는 코일과 마그네트가 광원부의 하부에 위치시키므로, 이들 코일과 마그네트의 장착으로 인해 광원 모듈의 가로폭이나 세로폭이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 셔터의 구동을 위한 구동 요소가 추가되더라도 광학 모듈의 커다란 크기 증가를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 모듈의 사시도로서, (a)가 셔터가 제1 방향으로 이동한 상태의 사시도이고, (b)는 셔터가 제2 방향으로 이동한 상태의 사시도이다.
도 2와 3은 각각 도 1의 광학 모듈을 서로 다른 방향에서 본 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에서 IV-IV 선을 따라 잘라 얻어진 단면도이다.
도 5는 도 2에서 V-V 선을 따라 잘라 얻어진 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 광학 모듈에 대해서 설명하도록 한다.

본 명세서에서, 가로변과 세로변을 구비하는 구성요소에서, 일 예로 가로변은 일 변으로 칭하고 세로변을 타 변으로 칭하지만, 이와 반대로 세로변이 일 변이고 가로변이 타 변일 수 있다.

본 예와 달리, 대안적인 예에서, 인접한 두 변이 90도를 이루는 가로변과 세로변이 아니라, 인접한 두 변이 이루는 각도가 90도보다 작은 변을 갖는 다각형의 구성요소의 경우, 복수 개의 한 변이 일 변일 수 있고, 다른 변이 타 변일 수 있다.

도 1 내지 도 5에 도시한 것처럼, 본 예의 광학 모듈(1)은 하부 하우징(11), 상부 하우징(12), 상부 하우징(12) 위에 위치하는 요크(20), 상부 하우징(12)에 위치하는 베이스 기판(30), 베이스 기판(30)에 위치하는 코일(40), 광원을 구비하고 베이스 기판(30)에 위치하는 광원부(50), 마그네트(60), 하부 하우징(11)에 위치하고 볼(72)을 구비하는 구동부(70), 그리고 베이스 기판(30)에 위치하는 위치 감지부(91) 및 제어부(92)를 구비할 수 있다.

하부 하우징(11)은 상부 하우징(12)과 결합되고, 사각형(예, 직사각형)의 평면 형상을 가질 수 있다.

이러한 하부 하우징(11)은 상부는 개방되어 있어, 내부에는 하부면과 하부면과 연결되어 있는 측면으로 에워싸여진 빈 공간을 구비할 수 있다.

이때, 하부 하우징(11)의 하부면의 네 변에 각각 위치하고 있는 네 개의 측면 중 하나에는 개구부(H11)를 구비할 수 있고, 나머지 세 개의 측면은 모두 막혀 있을 수 있다.

따라서, 일 측면의 개방된 개구부(H11)를 통해 베이스 기판(30)의 일부가 외부로 노출되어, 신호의 입출력 동작이 행해질 수 있다.

이러한 하부면과 측면으로 인해, 하부 하우징(11)의 내부에는 하부면과 측면으로 에워싸여진 빈 공간을 구비할 수 있다.

이러한 하부 하우징(11)의 하부면에는 대략 사각형의 절곡부, 즉 돌출부(111)를 구비할 수 있다.

따라서, 절곡부(111)와 인접한 하부면의 가장자리부는 절곡부(111)보다 낮은 위치에 위치할 수 있다.

이러한 하부 하우징(11)은 광학 모듈(1)의 바닥부를 이룰 수 있다.

상부 하우징(12)은 하부 하우징(11)과 결합될 수 있다.

이러한 상부 하우징(12)은 사각형(예, 직사각형)의 평면 형상을 갖는 하부(121), 하부(121)의 양측 가로변 각각에서 아래쪽으로 돌출되어 있고 내부에 볼 삽입홈(예, 제1 볼 삽입홈)(H122)을 구비하는 볼 삽입부(122) 및 하부(121)의 양측 가로변 각각에서 위쪽으로 돌출되어 있고 가이드 홈(H123)을 구비하는 가이드부(123)를 구비할 수 있다. 이때, 각 가이드 홈(H123)은 해당 가이드부(123)의 연장 방향, 즉 하부(121)의 가로변을 따라 연장될 수 있다.

도 3에 도시한 것처럼, 동일한 가로변에 위치하는 복수 개의 제1 볼 삽입홈(H122)은 서로 분리되어 이격될 수 있다.

이때, 양측 가로변에 각각 위치하고 있는 두 개의 가이드부(123)는 하부(121)의 일측 세로변에 위치한 연결부(124)에 의해 서로 연결될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시한 것처럼, 연결부(124)가 위치한 일측 세로변과 마주보고 있는 하부(121)의 타측 세로변은 개방될 수 있다.

하부(121)의 가운데 부분에는 빈 개구부(H121)를 구비하고 있어, 이 개구부(H121)를 통해 코일(40)이 아래쪽 방향으로 노출될 수 있다.

이때, 빈 개구부(H121)는 상부 하우징(12)의 연장 방향(예, 가로 방향) (X) 중에서 제1 방향(X1) 쪽으로 치우치게 위치하여, 상부 하우징(12)에서 개구부(H121)가 위치하는 않는 하부(121)는 제2 방향(X2) 쪽으로 치우쳐 위치할 수 있다.

여기서, 상부 하우징(12)의 연장 방향(X)을 따라 구동부(70)가 직선 이동할 때, 제1 방향(X1)은 구동부(70)가 광원부(50) 쪽으로 이동하는 방향일 수 있고, 제2 방향(X2)은 제1 방향(X1)의 반대 방향일 수 있다.

따라서, 제1 방향(X1)은 베이스 기판(30)에서 광원부(50가 위치하고 있는 부분 쪽으로 구동부(70)가 하부 하우징(11)의 하부면을 따라 이동하는 방향일 수 있고, 제2 방향(X2)은 베이스 기판(30)에서 광원부(50)가 위치하지 않은 부분 쪽으로 구동부(70)가 하부 하우징(11)의 하부면을 따라 이동하는 방향일 수 있다.

다시, 도 2 및 도 3으로 되돌아가면, 구동부(70)의 일부는 각 가이드부(123)의 가이드 홈(H123)을 통해 돌출되어, 노출된 구동부(70)의 상부에 셔터(80)가 위치할 수 있다.

이로 인해, 구동부(70)는 코일(40)로의 전류 인가 여부에 따른 마그네트(60)와의 상호 작용에 의해 가이드 홈(H123)을 따라 제1 방향(X1) 또는 제2 방향(X2)으로 직선 이동하고, 이러한 구동부(70)의 이동에 따라 구동부(70)와 일체로 위치한 셔터(80) 역시 제1 방향(X1) 또는 제2 방향(X2)으로 이동하여 광원부(50)의 상부를 개폐할 수 있다.

요크(20)는 코일(40)로의 전류 인가 여부에 따라 구동부(70)의 위치를 제어하기 위한 것으로서, 철(Fe)과 같은 도체를 함유할 수 있다. 본 예에서, 요크(20)는 가요성 요크(FPCB yoke)일 수 있다.

예를 들어, 요크(20)는 코일(40)에 전류가 인가되지 않는 광학 모듈(1)의 미구동 상태 또는 코일(40)의 미구동 상태일 때 셔터(80)가 광원부(50) 위에 위치하도록 제어할 수 있다.

따라서, 광원부(50)의 점등 동작이 이루어지지 않고 소등 상태를 유지하는 광학 모듈(1)의 미구동 상태일 때, 셔터(80)는 광원부(50)의 상부에 위치하여 광원부(50)의 상부를 덮어 광원부(50)가 외부로 드러나지 않도록 할 수 있다.

이러한 요크(20)는, 베이스 기판(30)에 위치할 수 있고 대략 'ㄱ '의 단면 형상을 갖는 판 형태를 가질 수 있다.

본 예에서, 요크(20)는 사각형의 평면 형상을 갖고 광원부(50)의 하부에 위치하는 요크 본체(21)와 요크 본체(21)를 기준으로 하여 아래쪽 방향 즉, 마그네트(60)가 위치한 방향으로 90도 절곡되어 있는 절곡부(22)를 구비할 수 있다.

절곡부(22)는 도시한 것처럼 요크 본체(21)의 두 세로변(예, 타변) 중 제1 방향(X1) 쪽에 위치해 광원부(50)에 인접하게 위치한 요크 본체(21)의 세로변(즉, 측면)에서 절곡될 수 있다.

따라서, 광원부(50)의 일 측면에 인접하게 위치한 요크(20)의 절곡부(22)로 인해, 광학 모듈(1)이 미구동 상태[즉, 광원부(50)의 광원이 소등 상태]일 때, 요크(20)의 절곡부(22)와 마그네트(60) 사이에 작용하는 자력에 의해 셔터(80)가 위치한 구동부(70)가 제1 방향(X1) 쪽으로 즉, 요크(20)의 절곡부(22) 쪽으로 이동해 셔터(80)가 광원부(50)의 상부를 덮을 수 있도록 한다.

베이스 기판(30)은 상부 하우징(12)의 하부(121)의 상부면에 위치할 수 있다. 또한, 베이스 기판(30)은 셔터(80)와 마그네트(60) 사이에 위치할 수 있고, 광원부(50), 요크(20) 및 코일(40)이 장착될 수 있다. 이때, 광원부(50)는 베이스 기판(30)의 일 면에서 위치할 수 있고, 코일(40)은 일면의 반대편인 베이스 기판(30)의 타면에 위치할 수 있다.

이러한 베이스 기판(30)은 가요성 인쇄회로 기판(FPCB, flexible printed circuit board)과 같은 연성 기판으로 이루어질 수 있고, 요크(20) 및 광원부(50)가 베이스 기판(30)에 장착될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 것처럼, 베이스 기판(30)의 구조를 상세히 살펴보면, 기판 본체(31), 기판 본체(31)의 일측 변인 세로변에서 대략 90도로 아래쪽 방향으로 끊김없이 절곡되어 있는 연결부(32), 그리고 기판 본체(31)의 타측 변인 가로변에서 대략 180도로 끊김없이 절곡되어 기판 본체(31)와 평행하게 위치하는 장착부(33)를 구비할 수 있다.

기판 본체(31)에 요크(20)가 장착되므로, 기판 본체(31)의 상부면에 요크(20), 구체적으로는 요크 본체(21)가 위치할 수 있다.

장착부(33)에는 광원부(50)가 장착되므로, 장착부(33)는 광원부(50)가 위치하는 제1 부분과 광원부(50)가 위치하지 않는 제2 부분이 존재할 수 있다.

이때, 장착부(33)의 제1 부분과 제2 부분은 하부 하우징(11)의 연장 방향(X)을 따라 나란히 배열될 수 있으므로, 제1 부분은 제1 방향(X1)으로 치워져 있을 수 있어 광원부(50)와 요크(20)의 절곡부(22)가 인접해 있을 수 있다.

기판 본체(31)와 장착부(33)는 서로 이격되어 있어, 기판 본체(31)와 장착부(33) 사이에는 빈 공간이 위치할 수 있다. 따라서, 이 빈 공간 속으로 요크(20), 즉 요크 본체(21)가 삽입되어 장착될 수 있다. 이때, 요크 본체(21)의 일부는 장착부(33)에 의해 덮여지고 나머지 일부는 노출될 수 있다.

또한, 요크(20)의 절곡부(22)는 요크 본체(21)의 네 변 중에서 광원부(50)와 인접한 요크 본체(21)의 부분인 한 변(예, 세로변)에서 끊김없이 연결되어 절곡되어 있으므로, 절곡부(22)는 이미 기술한 것처럼 베이스 기판(30) 위에 위치한 광원부(50)와 인접하게 위치할 수 있다.

이로 인해, 이미 기술한 것처럼, 코일(40)에 전류가 인가되지 않은 코일(40)의 미구동 상태일 때, 마그네트(60)가 요크(20)의 절곡부(22) 쪽으로 이동하여 즉, 제1 방향(X1)으로 이동하여 셔터(80)가 광원부(50)의 상부를 덮을 수 있도록 한다.

연결부(32)는 하부에 위치하는 상부 하우징(12)의 개방된 인접한 세로변과 접해 있어, 인접한 해당 측면에 노출될 수 있고, 또한 상부 하우징(12)과 결합된 하부 하우징(11)의 개구부(11)를 통해 일부가 외부로 노출될 수 있다. 노출된 연결부(32)의 단부를 통해 베이스 기판(30)으로의 신호 입출력 동작이 이루어질 수 있다.

장착부(33)는 기판 본체(31)의 가로변에서 제1 방향(X1) 쪽으로 치우치게 위치할 수 있다.

따라서, 연장 방향(X)으로 연장되어 있는 기판 본체(31) 중에서 제1 방향(X1) 쪽에 위치한 부분[예, 기판 본체(31)의 제1 부분]은 장착부(33)로 덮여 있고, 제2 방향(X2) 쪽에 치워져 있는 나머지 부분[예, 기판 본체(31)의 제2 부분]은 장착부(33)로 덮이지 않고 노출될 수 있다.

따라서, 기판 본체(31)와 장착부(33) 사이에 위치하고 있는 요크(20) 중에서 기판 본체(31)의 제1 부분에 위치하는 부분은 장착부(33)에 의해 덮여 있고, 기판 본체(31)의 제2 부분에 위치하는 요크(20)는 기판 본체(31) 상부에서 노출될 수 있다.

이러한 기판 본체(31)의 제1 부분은 하부에 코일(40)이 돌출되는 상부 하우징(12)의 빈 개구부(H121)에 대응될 수 있다.

대략 타원형으로 감겨 있는 코일(40)은 베이스 기판(30)의 기판 본체(31)의 하부면에 장착되어 상부 하우징(12)의 하부(121)에 위치한 타원형의 개구부(H121)를 통해 노출될 수 있다. 이로 인해, 코일(40)은 그 하부에 위치한 마그네트(60)의 대면할 수 있다.

이러한 코일(40)은 제어부(92)와 연결될 수 있다.

따라서, 코일(40)은 광학 모듈(1)의 동작 상태에 따라 제어부(92)로 전류를 인가받아 자기장을 발생할 수 있다.

이때, 코일(40)로 인가되는 전류의 방향에 따라 코일(40)에 발생하는 극성(N극 또는 S극)의 위치가 정해질 수 있다.

이와 같이, 코일(40)의 정해진 방향으로의 전류가 코일(40)에 인가되어 코일(40)이 자화되면 코일(40)은 구동 상태가 되며, 이러한 자화된 코일(40)과 그 하부에 위치하여 코일(40)과 대면하고 있는 마그네트(60) 사이에는 자력(예, 척력)에 작용할 수 있다. 따라서, 자화된 코일(40)과 마그네트(60) 사이에 작용하는 힘에 따라 마그네트(60)의 위치가 초기 위치에서 변할 수 있다.

본 예에서, 코일(40)은 베이스 기판(30)의 기판 본체(31) 위(즉, 하부면)에 감겨 있을 수 있다.

베이스 기판(30)의 장착부(33) 상부면에 위치하고 있는 광원부(50)는 제어부(92)로부터 인가되는 구동 신호의 상태에 따라 점등 또는 소등되는 광원을 구비할 수 있다.

이러한 광원부(50)는, 이미 기술한 것처럼, 요크(20)의 절곡부(22)와 인접하게 베이스 기판(30)의 일면에 위치할 수 있다.

본 예에서, 광원은 발광 다이오드(LED, light emitting diode)일 수 있다.

이미 기술한 것처럼, 광원부(50)의 점등 여부에 따라 구동부(70)의 위치가 정해져 구동부(70)에 장착된 셔터(80)의 위치가 결정될 수 있다. 이로 인해, 광원부(50)의 노출 여부는 셔터(80)의 위치에 따라 정해질 수 있다.

이때, 구동부(70)의 위치 제어는 코일(40)로의 전류 인가일 수 있다.

따라서, 제어부(92)는 광원부(50)의 점등 여부에 따라 코일(40)로의 전류 인가를 제어하여, 광원부(50)의 노출 여부를 제어할 수 있다.

마그네트(60)는 구동부(70)의 상부면에 접하게 위치할 수 있고, 위치에 따라 해당 극성이 정해져 있다.

따라서, 이미 기술한 것처럼, 마그네트(60)는 자화된 코일(40)과의 상호 작용에 의해 구동부(70)의 위치를 제어할 수 있다.

구동부(70)는 하부 하우징(11) 내부 공간 속에서 하부 하우징(11)의 하부면에 접하게 위치할 수 있다.

따라서, 구동부(70)는 마그네트(60)와 코일(40) 사이에서의 자력 발생 여부에 따라 접해 있는 하부 하우징(11)의 하부면을 따라 제1 방향(X1) 또는 제2 방향(X2)으로 이동할 수 있다.

이러한 구동부(70)는 구동부 본체(71)와 복수 개의 볼(72)을 구비할 수 있다.

구동부 본체(71)는 하부 하우징(11) 내부 공간에 안착될 수 있다.

이때, 구동부 본체(71) 즉, 구동부(70)의 연장 방향(예, 가로 방향)(X)으로 연장되는 구동부(70)의 길이는 하부 하우징(11)의 연장 방향(X)으로 연장되는 길이보다 작아, 구동부 본체(71)는 하부 하우징(11)의 연장 방향(X)을 따라 제1 방향(X1) 또는 제2 방향(X2)으로 직선 이동할 수 있다.

이러한 구동부 본체(71)는 대략 사각형의 판 형상을 갖는 지지대(711) 및 서로 반대편에서 마주보고 있는 지지대(711)의 한 쌍의 가로변에서 끊김없이 위쪽 방향으로 대략 90도로 절곡되어 위쪽 방향으로 돌출되는 셔터 위치부(예, 제1 및 제2 셔터 위치부)(712)를 구비할 수 있다.

지지대(711)는 그 상부에 마그네트(40)가 위치할 수 있고, 하부 하우징(11)의 하부면에 위치한 절곡부(111)와 접하게 위치할 수 있다.

제1 및 제2 셔터 위치부(712)는 지지대(711)의 해당 가로변을 따라 연장되어 있고, 서로 동일한 구조를 가질 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 것처럼, 제1 및 제2 셔터 위치부(712)는 지지대(711)와 연결되어 있는 제1 및 제2 셔터 위치부(712)의 부분에 각각 아래쪽으로 오목하게 함몰되어 연장 방향(X)을 따라 뻗어 있는 함몰 공간인 볼 삽입홈(예, 제2 볼 삽입홈)(H70)을 구비한 함몰 부분(P71) 및 이 함몰 부분(P71)에 연결되어 위쪽 방향으로 연장되어 있는 직선 부분(P72)을 구비할 수 있다.

제1 및 제2 셔터 위치부(712)의 각 함몰 부분(P71)은 하부 하우징(11)의 하부면의 가장자리부와 접하게 위치하여 하부 하우징(11)의 연장 방향(X)을 따라 제1 방향(X1) 또는 제2 방향(X2)으로 이동할 수 있다.

제1 및 제2 셔터 위치부(712)에는 각각 하나로 연결된 제2 볼 삽입홈(H70)이 구비될 수 있고, 각 제2 볼 삽입홈(H70)은 서로 다른 가로변에 위치하는 적어도 하나의 제1 볼 삽입홈(H122)에 대응되게 위치할 수 있다.

따라서, 적어도 하나의 볼(72)은 반대편에서 서로 마주보고 있는 제1 볼 삽입홈(H122)과 제2 볼 삽입홈(H70) 사이에 위치하여 회전할 수 있다.

이때, 복수 개의 제1 볼 삽입홈(H122)은 서로 분리되어 있으므로, 하나의 제1 볼 삽입홈(H122) 속에 위치한 볼(72)은 제2 볼 삽입홈(H70)의 연장 방향(X)을 따라 이동하지 않고, 제자리에서 회전할 수 있다.

각 직선 부분(P72)의 일부는 상부 하우징(12)의 가이드 홈(H123)을 통해 돌출되고 상단에 셔터(80)가 위치할 수 있다.

복수 개의 볼(72)은, 이미 기술한 것처럼, 제1 볼 삽입홈(H122)과 제2 볼 삽입홈(H70) 사이에 위치하고 있고, 구동부(70)의 이동 동작에 따라 회전하여 구동부(70)를 해당 방향으로 용이하게 이동할 수 있도록 한다.

본 예에서, 복수 개의 볼(72)의 크기와 재료는 모두 동일할 수 있고, 인가되는 압력 및 회전 동작에 따라 마모나 파손의 위험의 적은 스테인리스와 같은 금속재로 이루어질 수 있다.

셔터(80)는 이미 기술한 것처럼 상부 하우징(12)의 가이드 홈(H123)을 통해 위쪽 방향으로 돌출된 구동부 본체(71)의 끝단에 접하게 위치하며, 또한 상부 하우징(12)의 하부(121) 상부면에 위치한 베이스 기판(30)에 부착되어 있는 광원부(50) 위에 위치할 수 있다.

이로 인해, 셔터(80)는 가이드 홈(H123)을 통해 이동하는 구동부 본체(71)의 이동에 따라 함께 제1 방향(X1) 또는 제2 방향(X2)으로 이동하여, 광원부(50) 상부를 덮거나 열 수 있다.

이러한 셔터(80)는 도 1에 도시한 것처럼, 외부로 노출될 수 있다.

본 예에서, 셔터(80)는 차광성이 양호한 검은색과 같이 불투명한 색상을 구비할 수 있으며 합성 수지재나 금속재 등으로 이루어질 수 있다.

대안적인 예에서, 셔터(80)는 검은색 계열과 같은 어두운 색상을 갖는 층이 외측 표면에 구비될 수 있다. 이런 경우, 셔터(80)는 본체와 본체 위에 위치하고 어두운 색상을 갖는 표면층을 구비하여, 불투명한 색상을 가질 수 있다.

도 3에 도시한 것처럼, 기판 본체(31)의 하부면에 부착되게 위치할 수 있다. 이때, 기판 본체(31)의 하부면에 위치한 권선된 코일(40)의 가운데 빈 공간 속에 위치하여, 위치 감지부(91)와 제어부(92)는 코일(40)로 에워싸여져 있을 수 있다.

이처럼, 코일(40)의 권선 동작에 의해 발생한 가운데의 빈 공간 속에 위치 감지부(91)와 제어부(92)가 위치하므로, 위치 감지부(91)와 제어부(92)의 설치를 위한 공간 활용이 효율적으로 이루어질 수 있다.

위치 감지부(91)는 하부에 위치하고 있는 마그네트(60)의 위치를 감지하여 해당 상태의 감지 신호를 제어부(92)로 출력할 수 있다.

위치 감지부(91)는 상부에 위치하고 있는 마그네트(60)의 위치를 감지하여 해당 상태의 감지 신호를 제어부(92)로 출력할 수 있다.

본 예에서, 위치 감지부(91)는 홀 센서(hall sensor)일 수 있다.

제어부(92)는 위치 감지부(91)와 연결되어 있고, 위치 감지부(91)의 감지 신호에 따라 코일(40)로의 전류 인가를 제어할 수 있다.

따라서, 제어부(92)는 위치 감지부(91)로부터 인가되는 감지 신호를 이용하여 마그네트(60)의 현재 위치, 즉 제1 방향(X1)[즉, 광원부(50)] 쪽으로 치우치게 위치하고 있는 지 또는 제2 방향(X2) 쪽으로 치우치게 위치하고 있는 지를 판정해, 광원부(50)의 점등 여부에 따라 코일(40)로의 전류 인가 여부를 정할 수 있다.

이러한 제어부(92)는 칩(chip)으로 제작될 수 있다

이러한 구조를 갖는 광학 모듈(1)에서, 제어부(92)는 사용자의 동작이나 주변의 조도 등에 따라 광원부(50)의 광원을 점등해야 하는 지를 판단할 수 있다.

제어부(92)의 동작에 의해, 광학 모듈(1)의 상태가 광원부(50)의 광원을 소등하는 미구동 상태로 판단되면, 제어부(92)는 코일(40)로 인가되던 전류의 인가를 중단하거나 코일(40)로의 전류 미인가 상태를 유지하여, 코일(40)의 상태를 미구동 상태로 제어할 수 있다.

이러한 코일(40)의 미구동 상태일 때, 마그네트(60) 쪽으로 절곡되어 있는 요크(20)의 절곡부(22)에 의해, 마그네트(60)와 요크(20)의 절곡부(22) 사이에 자력(예, 인력)이 작용할 수 있다. 이로 인해, 절곡부(220)와 마그네트(60) 중에서 이동 가능한 마그네트(60)는 절곡부(22) 쪽으로 이동하게 된다.

따라서, 마그네트(60)를 내부에 안착하고 있는 구동부 본체(71)는 이러한 마그네트(60)의 이동에 의해 요크(20)의 절곡부(22) 쪽인 제1 방향(X1)으로 이동할 수 있다.

이러한 구동부 본체(71)의 제1 방향(X1) 쪽으로의 이동에 위해 구동부 본체(71)에 위치하고 있는 셔터(80) 역시 제1 방향(X1)으로 이동하여, 광원부(50)의 상부를 덮여 광원부(50)가 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다[도 1의 (a) 참고].

따라서, 광원부(50) 상부에 어둡거나 불투명한 셔터(80)가 위치하여 광원부(50)는 외부로 노출되지 않게 된다.

따라서, 셔터(80)의 우수한 차광성으로 인해 외부에서 셔터(80) 내부가 잘 보이지 않게 되므로, 셔터(80) 하부에 위치하는 광원부(50)는 외부에서 쉽게 인지되지 않게 된다.

이때, 요크(20)의 절곡부(22)와 마그네트(60) 사이에 작용하는 자력 이외에도 광원부(50) 하부에 위치한 코일(40)과 마그네트(60) 사이에 작용하는 자력에 의해, 코일(40)로의 전류 인가가 차단된 상태일 때 제1 방향(X1)으로 이동한 구동부(70)의 위치는 안전하게 유지될 수 있다.

하지만, 사용자의 동작이나 주변 환경에 따라, 광원부(50)의 광원을 점등해야 하는 상태일 때, 제어부(92)는 위치 감지부(91)로부터 인가되는 감지 신호를 이용하여 현재 마그네트(60)의 위치를 판단할 수 있다.

따라서, 현재 마그네트(60)의 위치가 제1 방향(X1)으로 이동한 상태로 판단되면, 제어부(92)는 코일(40)로 해당 상태의 전류를 인가되어 코일(40)을 자화시킬 수 있다.

따라서, 서로 반대편에서 대면하고 있는 코일(40)과 마그네트(60) 사이에는 자력(예, 척력)이 작용할 수 있다.

이때, 코일(40)과 마그네트(60) 사이에 작용하는 자력의 세기는 마그네트(60)와 요크(20)의 절곡부(22) 사이에 작용하는 자력의 세기보다 크다.

따라서, 코일(40)와 마그네트(60) 사이에 자력이 작용하면, 코일(40)과 마그네트(60) 중에서 이동 가능한 마그네트(60)는 제1 방향(X1)의 반대 방향인 제2 방향(X2)으로 이동할 수 있다. 이러한 마그네트(60)의 이동에 의해 마그네트(60)를 내장하고 있는 구동부 본체(71)는 하부 하우징(11)의 하부면을 따라 제2 방향(X2)으로 이동할 수 있다.

결국, 이러한 구동부 본체(71)의 이동에 의해 셔터(80) 역시 제2 방향(X2)으로 이동할 수 있다.

이러한 셔터(80)의 제2 방향(X2)으로의 이동에 의해, 셔터(80)는 광원부(50)가 위치하지 않는 장착부(33)의 제2 부분을 덮게 되어, 광원부(50)의 광원은 외부로 노출될 수 있다[도 1의 (b) 참고].

광원부(50)가 외부에 노출된 상태에서, 제어부(92)로부터 인가되는 구동 신호에 의해 광원부(50)의 광원이 점등되면 광원에서 조사되는 빛은 외부로 정상적으로 조사될 수 있다.

이와 같이, 광원부(50)가 점등할 때만 구동부(70)에 의한 셔터(80)의 개방 동작에 의해 광원부(50)가 외부로 노출되므로, 본 예의 광학 모듈(1)이 구비된 해당 전기전자 장치의 심미성이 향상될 수 있다.

또한, 광학 모듈(1)의 동작이 이루어지지 않아 광원부(50)가 소등 상태를 유지하는 경우에는, 광원부(50)의 상부는 셔터(80)로 항상 덮여 있으므로, 빛의 조사면을 구비하고 있는 광원을 이물질로부터 보호할 수 있다.

또한, 광학 모듈(1)은 광원부(50)와 코일(40)이 베이스 기판(30)에 수평으로 배열되는 대신에 수직하게 즉, 베이스 기판(30)의 상부와 하부에 위치하므로, 광학 모듈(1)의 크기를 줄일 수 있는 효과가 추가적으로 발생한다.

대안적인 예에서, 광학 모듈(1)은 광원부(50)와 인접하게 위치한 플리커 감지부(flicker sensor)(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 이런 경우 플리커 감지부는 제어부(92)에 연결되어, 제어부(92)의 제어에 따라 동작 상태가 제어될 수 있다.

제어부(92)는 플리커 감지부로부터 인가되는 감지 신호를 이용하여, 광원의 점등 동작 시 플리커 발생 여부를 판정하여, 발생된 플리커를 보정하는 구동 신호를 광원부(50)로 출력하여 광원부(50)에서 조사되는 빛의 질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 광학 모듈 11: 하부 하우징
12: 상부 하우징 121: 하부
122a: 볼 삽입부 123: 가이드부
124: 연결부 20: 요크
21: 요크 본체 22: 절곡부
30: 베이스 기판 31: 기판 본체
32: 연결부 33: 장착부
40: 코일 50: 광원부
60: 마그네트 70: 구동부
71: 구동부 본체 711: 지지대
712: 셔터 위치부 72: 볼
80: 셔터 P71: 함몰 부분
P72: 직선 부분 H70: 제2 볼 삽입홈
H121: 개구부 H122: 제1 볼 삽입홈
H123: 가이드홈 X1: 제1 방향
X2: 제2 방향

Claims (13)

1. 셔터;
   상기 셔터의 하부에 위치하는 광원부;
   상기 광원부의 하부에 위치하는 요크;
   상기 요크의 하부에 위치하는 코일;
   상기 코일의 하부에 위치하여 상기 코일과 대향하는 마그네트; 및
   상기 마그네트가 장착되고, 상방으로 돌출되어 상기 셔터가 장착되는 구동부
   를 포함하고,
   상기 코일에 전류가 인가되지 않은 상태일 때, 상기 마그네트와 상기 요크 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 구동부는 제1 방향으로 이동하여 상기 셔터를 상기 광원부 바로 위에 위치시켜 상기 광원부의 상부를 덮고,
   상기 코일에 전류가 인가된 상태일 때, 상기 코일과 상기 마그네트 사이에 작용하는 자력에 의해 상기 구동부는 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이동하여, 상기 광원부에 위치한 상기 셔터를 상기 제2 방향으로 이동시켜 상기 광원부를 노출시키는 광학 모듈.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 요크는,
   상기 광원부의 하부에 위치하는 요크 본체; 및
   상기 제1 방향 쪽에 위치한 상기 요크 본체의 측면에서 하방으로 절곡되어 있는 절곡부
   를 포함하는 광학 모듈.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 셔터와 상기 마그네트 사이에 위치하고, 상기 광원부, 상기 요크 및 상기 코일이 장착된 베이스 기판을 더 포함하는 광학 모듈.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 광원부는 상기 베이스 기판의 일 면에서 위치하고,
   상기 코일은 일면의 반대편인 상기 베이스 기판의 타면에 위치하는 광학 모듈.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 광원부는 상기 절곡부와 인접하게 상기 베이스 기판의 일면에 위치하는 광학 모듈.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 베이스 기판이 장착되고 상기 베이스 기판에 장착된 상기 코일을 노출하는 개구부를 포함하는 하부; 및
   반대편에서 마주보는 상기 하부의 일 변 각각에 위치하여 상기 구동부의 일부를 돌출하여 상기 제1 방향 또는 제2 방향으로 상기 구동부를 이동시키는 가이드 홈을 구비한 가이드부
   를 포함하는 상부 하우징
   을 더 포함하는 광학 모듈.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 마그네트가 장착되는 지지대; 및
   상기 지지대의 반대편에서 마주보고 한 쌍의 일변에서 각각 상방으로 돌출되어 상기 가이드 홈을 통해 노출되고 상단에 상기 셔터가 장착되는 제1 및 제2 셔터 위치부
   를 포함하는 광학 모듈.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 셔터 위치부는 각각 상기 지지대의 해당 변에 연결되어 있고 하방으로 함몰되어 있는 볼 삽입홈을 포함하고,
   상기 구동부는 상기 볼 삽입홈에 위치하는 복수 개의 볼을 더 포함하는 광학 모듈.
9. 제6 항에 있어서,
   상기 베이스 기판은,
   상기 요크가 위치하는 기판 본체; 및
   상기 기판 본체의 일 변에서 절곡되어 상기 기판 본체와 평행하게 위치하고 상기 광원부가 위치하는 장착부
   를 포함하는 광학 모듈.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 상기 기판 본체의 타변에서 아래쪽으로 절곡되어 상기 상부 하우징의 인접한 측면에 노출되는 연결부를 더 포함하는 광학 모듈.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 상부 하우징과 결합되고, 내부에 상기 구동부가 장착되어 상기 구동부가 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동하도록 하는 하부 하우징
    을 더 포함하는 광학 모듈.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 하부 하우징은 측면의 일부를 개방하는 개구부를 포함하고,
    상기 베이스 기판의 상기 연결부의 일부는 상기 개구부를 통해 외부로 노출되는 광학 모듈.
13. 제1 항에 있어서,
    상기 셔터는 불투명한 색상을 포함하는 광학 모듈.

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