KR102566880B1 - 자동 초점 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 자동 초점 조절장치는 수용홈이 마련된 베이스; 상기 베이스의 수용홈에 설치되는 렌즈 캐리어; 상기 렌즈 캐리어의 일면에 설치되는 마그네트; 상기 마그네트와 마주하도록 상기 베이스에 설치되는 코일; 상기 렌즈 캐리어의 상기 마그네트를 마주하는 상기 베이스의 내면의 일측 구석에 형성되는 메인 볼 수용부; 상기 메인 볼 수용부가 형성되지 않은 상기 베이스의 내면에 마련되며, 상기 마그네트가 설치되지 않은 상기 렌즈 캐리어의 타면을 지지하는 서브 볼 수용부; 상기 렌즈 캐리어에 상기 마그네트의 일측으로 마련되며, 상기 메인 볼 수용부를 향해 돌출되는 안내돌기; 및 상기 메인 볼 수용부와 상기 안내돌기 사이와 상기 서브 볼 수용부와 상기 렌즈 캐리어의 타면 사이에 설치되는 복수의 볼;을 포함하며, 상기 서브 볼 수용부와 상기 렌즈 캐리어의 타면 사이에는 한 개의 볼이 설치된다.

Description

자동 초점 조절장치{Auto focusing apparatus}

본 발명은 초점 거리를 조절하여 선명한 영상을 촬영할 수 있는 자동 초점 조절장치에 관한 것이다.

최근 이동통신 단말기와 같은 휴대용 기기에 구비된 카메라의 렌즈 조립체는 일반적인 디지털 카메라와 같이 고화소, 예를 들면, 1300만 화소의 영상을 촬영할 수 있어 고해상도를 구현할 수 있다. 이와 같이, 이동통신 단말기에 장착되는 카메라의 렌즈 조립체가 고성능화됨에 따라 광학 줌 기능은 물론 자동 초점 조절기능이나 손떨림 보정기능 등과 같은 다양한 기능이 적용되고 있다.

특히 자동 초점 조절기능을 통해 카메라와 피사체 간의 거리에 따라 자동적으로 깨끗하고 선명한 영상을 촬영할 수 있다.

그런데 자동 초점 조절 기능을 가지는 종래 기술에 의한 카메라의 렌즈 조립체는 자동 초점 조절을 위해 렌즈 캐리어가 광축 방향으로 이동할 때, 자력에 의해 렌즈 캐리어가 기울어지는 현상 등으로 렌즈 캐리어가 정밀하게 이동하지 못하는 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 의한 카메라의 렌즈 조립체는 복수의 볼을 이용하여 렌즈 캐리어의 이동을 안내하는 구조이나, 낙하시 볼에 의해 렌즈 캐리어가 파손되는 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 선명한 영상을 촬영할 수 있도록 렌즈 캐리어의 이동의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 자동 초점 조절장치에 관련된다.

본 발명의 일 측면에 따른 자동 초점 조절장치는, 수용홈이 마련된 베이스; 상기 베이스의 수용홈에 설치되는 렌즈 캐리어; 상기 렌즈 캐리어의 일면에 설치되는 마그네트; 상기 마그네트와 마주하도록 상기 베이스에 설치되는 코일; 상기 렌즈 캐리어의 상기 마그네트를 마주하는 상기 베이스의 내면의 일측 구석에 형성되는 메인 볼 수용부; 상기 메인 볼 수용부가 형성되지 않은 상기 베이스의 내면에 마련되며, 상기 마그네트가 설치되지 않은 상기 렌즈 캐리어의 타면을 지지하는 서브 볼 수용부; 상기 렌즈 캐리어에 상기 마그네트의 일측으로 마련되며, 상기 메인 볼 수용부를 향해 돌출되는 안내돌기; 및 상기 메인 볼 수용부와 상기 안내돌기 사이와 상기 서브 볼 수용부와 상기 렌즈 캐리어의 타면 사이에 설치되는 복수의 볼;을 포함하며, 상기 서브 볼 수용부와 상기 렌즈 캐리어의 타면 사이에는 한 개의 볼이 설치될 수 있다.

이때, 상기 메인 볼 수용부는 직사각형의 단면을 갖는 홈으로 형성되며, 상기 메인 볼 수용부의 바닥면은 상기 코일이 설치된 상기 베이스의 일면에 대해 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 안내돌기의 선단은 라운드 형상으로 형성되며, 상기 복수의 볼은 상기 안내돌기의 선단을 중심으로 상기 메인 볼 수용부에 광축 방향으로 2열로 설치될 수 있다.

또한, 상기 복수의 볼이 접촉되는 상기 안내돌기의 부분에는 안내핀이 설치될 수 있다.

또한, 상기 안내돌기의 선단은 ㄱ자 홈으로 형성되며, 상기 복수의 볼은 상기 안내돌기의 선단과 상기 메인 볼 수용부 사이에 일렬로 설치될 수 있다.

또한, 상기 안내돌기 선단의 ㄱ자 홈의 구석에는 상기 복수의 볼 각각과 1점 접촉을 하도록 안내핀이 설치될 수 있다.

또한, 상기 서브 볼 수용부는 상기 볼이 상기 렌즈 캐리어의 높이 방향으로 상기 렌즈 캐리어의 중앙을 지지하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 메인 볼 수용부에 수용된 볼은 상기 렌즈 캐리어를 X-Y 방향으로 지지하고, 상기 서브 볼 수용부에 수용된 볼은 상기 렌즈 캐리어를 Y 방향으로 지지할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치는, 렌즈 캐리어의 안내돌기가 베이스의 메인 볼 수용부에 수용된 복수의 볼에 의해 지지되고, 안내돌기가 설치된 면과 다른 렌즈 캐리어의 일면이 베이스의 서브 볼 수용부에 수용된 한 개의 볼에 의해 지지되는 구조를 가지므로, 렌즈 캐리어가 광축 방향을 따라 흔들림 없이 미리 설정된 경로를 따라 구동될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치는 정확하고 안정적인 자동 초점 기능을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 경우에는 메인 볼 수용부에 수용된 복수의 볼에 의해 지지되는 부분에 강도가 큰 안내핀을 배치하므로, 렌즈 캐리어를 지지하는 볼의 개수를 줄일 수 있고, 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치를 나타내는 사시도;
도 2는 도 1의 자동 초점 조절장치의 분해 사시도;
도 3은 도 1에서 커버를 제거한 자동 초점 조절장치를 나타내는 평면도;
도 4는 도 3의 자동 초점 조절장치의 메인 볼 수용부에 수용된 복수의 볼을 나타내는 부분 절단 사시도;
도 5는 도 3의 자동 초점 조절장치의 측면도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 변형예를 나타내는 평면도;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 초점 조절장치를 나타내는 사시도;
도 8은 도 7의 자동 초점 조절장치의 분해 사시도;
도 9는 도 7에서 커버를 제거한 자동 초점 조절장치를 나타내는 평면도;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 변형예를 나타내는 평면도;
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 다른 변형예를 나타내는 평면도;이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자동 초점 조절장치의 실시예들에 대해 상세하게 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.

또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성요소를 모두 도시되어 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 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.

또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 자동 초점 조절장치의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에서 커버를 제거한 자동 초점 조절장치를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3의 자동 초점 조절장치의 메인 볼 수용부에 수용된 복수의 볼을 나타내는 부분 절단 사시도이고, 도 5는 도 3의 자동 초점 조절장치의 측면도이다. 참고로, 도 4와 도 5에서는 렌즈 배럴이 빠진 렌즈 캐리어를 도시하고 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치(1)는 베이스(10), 렌즈 캐리어(20), 구동부(30), 및 복수의 볼(41,42)을 포함할 수 있다.

베이스(10)의 중앙에는 렌즈 캐리어(20)를 수용하는 수용홈(11)이 마련된다. 수용홈(11)의 바닥, 즉 베이스(10)의 하면에는 외부의 광이 통과하는 광통과공(12)이 형성된다. 광통과공(12)의 지름은 렌즈 캐리어(20)의 지름보다 작게 형성된다. 따라서, 렌즈 캐리어(20)를 베이스(10)의 수용홈(11)에 삽입할 때, 렌즈 캐리어(20)가 광통과공(12)으로 빠지지 않는다. 또한, 수용홈(11)은 렌즈 캐리어(20)의 외측면과 대응하는 형상으로 형성된다.

베이스(10)의 일측면에는 코일(31)이 설치되는 코일 장착부(13)가 마련된다. 코일 장착부(13)는 렌즈 캐리어(20)에 설치된 마그네트(33)가 노출될 수 있도록 개구(14)가 형성된다.

베이스(10)의 내면, 즉 수용홈(11)의 내측면에는 복수의 볼(41,42)이 수용되는 볼 수용부가 마련된다. 볼 수용부는 수용홈(11)과 연통되도록 마련된다. 볼 수용부는 코일(31)의 일측(다시 말해, 마그네트(33)의 일측)에 마련되는 메인 볼 수용부(15)와 코일(31)의 타측에 코일(31)이 설치된 베이스(10)의 전면의 내면과 다른 면에 형성되는 서브 볼 수용부(17)를 포함할 수 있다.

메인 볼 수용부(15)와 렌즈 캐리어(20) 사이에는 복수의 볼(41)이 수용되어 렌즈 캐리어(20)가 광축 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 지지한다. 또한, 서브 볼 수용부(17)와 렌즈 캐리어(20) 사이에는 한 개의 볼(42)이 수용되어 렌즈 캐리어(20)가 광축 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 지지한다. 여기서, 광축 방향은 광통과공(12)이 형성된 베이스(10)의 하면에 수직한 방향을 말한다.

도 3을 참조하면, 메인 볼 수용부(15)는 렌즈 캐리어(20)의 마그네트(33)를 마주하는 베이스(10)의 내면의 일측 구석에 형성된다. 메인 볼 수용부(15)는 대략 직사각형의 단면을 갖는 홈으로 형성된다. 이때, 메인 볼 수용부(15)의 바닥면(15a)은 코일(31)이 설치된 베이스(10)의 일면, 즉 코일 안착부(13)가 마련된 베이스(10)의 전면의 내면에 대해 경사지게 형성된다. 따라서, 메인 볼 수용부(15)는 베이스(10)의 전면의 내면과 평행하지 않은 다른 면에 형성되게 된다. 본 실시예의 경우에는 메인 볼 수용부(15)의 바닥면(15a)은 베이스(10)의 전면의 내면과 둔각을 이루도록 형성된다.

이와 같이, 메인 볼 수용부(15)를 베이스(10)의 전면의 내면과 경사진 면에 형성하면, 베이스(10)와 코일(31)의 크기를 동일하게 유지할 경우, 메인 볼 수용부(15)를 베이스(10)의 전면과 평행한 면에 형성하는 경우에 비해, 메인 볼 수용부(15)에 수용된 볼(41)이 코일(31)로부터 더 멀리 떨어지게 된다. 또한, 메인 볼 수용부(15)를 경사지게 형성하면, 마그네트(33)와 코일(31) 사이의 전자기력에 의해 렌즈 캐리어(20)에 발생하는 틸팅 현상을 감소시킬 수 있다.

서브 볼 수용부(17)는 렌즈 캐리어(20)의 다른 면, 즉, 마그네트(33)가 설치된 렌즈 캐리어(20)의 일면이나 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)에 의해 지지되는 렌즈 캐리어(20)의 면과 다른 면을 지지할 수 있도록 베이스(10)의 내부에 마련된다. 도 3에 도시된 실시예의 경우에는 서브 볼 수용부(17)는 코일 장착부(13)가 설치된 면의 내면과 대략 직각을 이루는 베이스(10)의 내면에, 코일(31)로부터 멀리 떨어진 곳에 마련된다. 구체적으로, 서브 볼 수용부(17)는 메인 볼 수용부(15)에 대해 대략 대각선 방향으로 마련된다. 따라서, 서브 볼 수용부(17)에 수용된 볼(42)은 렌즈 캐리어(20)의 끝부분을 지지할 수 있다.

또한, 서브 볼 수용부(17)는 한 개의 볼(42)을 렌즈 캐리어(20)의 높이 방향으로 렌즈 캐리어(20)의 중앙에 위치시킬 수 있도록 형성된다. 즉, 서브 볼 수용부(17)의 하단(17b)이 대략 베이스(10)의 높이 방향으로 대략 중앙에 위치할 수 있다. 따라서, 서브 볼 수용부(17)에 수용된 한 개의 볼(42)이 렌즈 캐리어(20)를 안정적으로 지지할 수 있다.

서브 볼 수용부(17)의 폭(w)은 볼(42)의 지름보다 크게 형성되며, 서브 볼 수용부(17)의 깊이(t)는 볼(42)의 지름보다 작게 형성된다. 따라서, 서브 볼 수용부(17)에 수용된 볼(42)은 2점 접촉으로 렌즈 캐리어(20)를 지지할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 서브 볼 수용부(17)에 수용된 볼(42)은 렌즈 캐리어(20)의 일면과 서브 볼 수용부(17)의 바닥면(17a)에 접촉하여 렌즈 캐리어(20)를 지지한다.

이와 같이 구성된 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)과 서브 볼 수용부(17)에 수용된 볼(42)은 각각 렌즈 캐리어(20)의 다른 면을 지지하므로 렌즈 캐리어(20)의 광축 방향 이동을 안정적으로 지지할 수 있다.

코일(31)은 베이스(10)의 외측면에 마련된 코일 장착부(13)에 설치되며, 코일(31)의 일면은 렌즈 캐리어(20)에 설치된 마그네트(33)와 마주한다. 코일(31)은 와이어를 권선하여 형성하며, 대략 트랙 형상으로 형성된다. 코일(31)은 렌즈 캐리어(20)에 설치되는 마그네트(33)와 함께 렌즈 캐리어(20)를 이동시키는 힘을 발생시키는 구동부(30)를 형성한다.

기판(35)의 일면은 코일(31)의 외측에 설치되며, 코일(31)에 전원을 인가하는 단자부(미도시)가 마련될 수 있다. 이를 통해, 코일(31)은 기판(35)으로부터 전원을 인가받아 마그네트(33)와의 상호 작용에 의해 렌즈 캐리어(20)를 이동시키는 구동력을 발생시킬 수 있다. 일예로서, 기판(35)은 플렉시블 회로기판(FPCB)일 수 있으며, 코일(31)은 기판(35)에 전기적으로 연결됨과 동시에 고정될 수 있다.

요크(37)는 코일(31)의 외측에 배치되고, 베이스(10)의 외면에 고정될 수 있다. 요크(37)는 코일(31)의 면적보다 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있으며, 이를 통해 코일(31)과 마그네트(33) 사이에서 형성되는 자계의 세기를 증가시킴과 동시에 자계를 확장시킬 수 있다.

한편, 기판(35)에는 홀센서(미도시)가 실장될 수 있다. 홀센서는 마그네트(33)의 외주면에 인접하게 이격 배치되며 기판(35)에 전기적으로 접속될 수 있다. 자동 초점 조절장치(1)의 제어부(미도시)는 홀센서를 통해 렌즈 캐리어(20)의 위치(또는 렌즈의 위치)를 센싱할 수 있으며, 홀센서를 통해 센싱된 렌즈의 위치정보에 기초하여 자동 초점 조절 동작에서 렌즈 캐리어(20)를 이동시켜야 하는 방향과 이동거리를 산출할 수 있다.

그러나, 홀센서의 설치 위치는 기판(35)에 한정되지 않는다. 홀센서는 렌즈 캐리어(20) 측에 설치되는 마그네트(33)와 평행하게 배치되어 서로 마주볼 수 있으면, 코일(31)의 상부, 코일(31)의 측부, 코일(31)의 하부 등 다양한 위치에 설치될 수 있다.

렌즈 캐리어(20)는 베이스(10)에 형성된 광통과공(12)과 대응되는 중공(21) 을 구비하며, 외면은 베이스(10)에 형성된 수용홈(11)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 렌즈 캐리어(20)의 외면에는 안내돌기(23)가 마련된다. 안내돌기(23)는 베이스(10)의 메인 볼 수용부(15)에 대응되는 위치에서 돌출되며, 안내돌기(23)의 선단(23a)이 베이스(10)의 메인 볼 수용부(15)의 입구에 위치할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 안내돌기(23)는 렌즈 캐리어(20)의 일면 중앙으로부터 일측으로 편심되도록 위치할 수 있다. 안내돌기(23)의 선단(23a)은 라운드 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 안내돌기(23)의 선단(23a)이 메인 볼 수용부(15)의 입구에 위치하면, 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)이 안내돌기(23)의 선단(23a)을 중심으로 서로 이격되어 2열로 배치될 수 있다. 메인 볼 수용부(15)에 2열로 설치된 복수의 볼(41)은 광축 방향으로 적층된 구조를 이룬다. 도 4에 도시된 실시예의 경우에는 1열에 3개의 볼(41)이 광축 방향으로 적층된 구조를 이룬다.

이때, 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)은 3점 접촉을 통해 렌즈 캐리어(20)를 지지한다. 구체적으로, 한 개의 볼(41)은 렌즈 캐리어(20)의 안내돌기(23)의 선단(23a) 및 메인 볼 수용부(15)의 바닥면(15a)과 측면(15b)에 접촉하므로 3점 접촉을 통해 렌즈 캐리어(20)를 지지할 수 있다.

메인 볼 수용부(15)에 삽입된 복수의 볼(41)이 렌즈 캐리어(20)의 안내돌기(23)의 선단(23a)과 접촉하여 렌즈 캐리어(20)의 일측을 X-Y 방향으로 지지하면, 렌즈 캐리어(20)의 타측은 마그네트(33)와 코일(31) 사이의 전자기력의 영향으로 Y 방향으로 기울어질 수 있다. 이때, 서브 볼 수용부(17)에 삽입된 볼(42)은 2점 접촉만으로 렌즈 캐리어(20)의 타면을 지지함으로써, 렌즈 캐리어(20)의 기울어짐을 최소화할 수 있다.

렌즈 캐리어(20)의 일면에는 마그네트(33)가 설치되는 마그네트 장착부(25)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 마그네트 장착부(25)는 안내돌기(23)와 다른 면에 위치하며, 렌즈 캐리어(20)의 일면으로부터 돌출될 수 있다. 따라서, 안내돌기(23)는 마그네트 장착부(25)가 설치된 렌즈 캐리어(20)의 일면에 대해 경사진 면에서 돌출되도록 형성된다. 또한, 마그네트 장착부(25)에는 마그네트(33)가 설치되는 설치홈(26)이 형성될 수 있다.

마그네트(33)는 극성이 교차되도록 복수의 극을 착자할 수 있다. 예를 들면, 마그네트(33)는 일측과 타측의 내/외주면에 각각 N극과 S극이 착자될 수 있다. 즉, 마그네트(33)는 코일(31)을 마주하고 있는 면에는 일측에 N극, 타측에 S극이 각각 착자될 수 있으며, 그 반대측 면에는 일측에 S극, 타측에 N극이 각각 착자될 수 있다.

이와 같이, 마그네트(33)의 양측의 내/외주면에 각각 N극 및 S극을 4극으로 착자함으로써, 홀센서에 의해 감지되는 자력의 세기가 균일하게 증감되는 자계 구간을 형성할 수 있다.

렌즈 캐리어(20)에는 렌즈 배럴(50)이 마련된다. 렌즈 배럴(50)은 적어도 한 개의 렌즈를 포함할 수 있다.

렌즈 베럴(50)은 렌즈 캐리어(20)의 중공(21)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 렌즈 캐리어(20)의 중공(21)의 내주면에는 암나사(22)가 형성되고, 렌즈 배럴(50)의 외주면에는 숫나사(52)가 형성되어 렌즈 배럴(50)은 렌즈 캐리어(20)에 나사 체결될 수 있다. 따라서, 렌즈 배럴(50)을 렌즈 캐리어(20)에 결합한 후에도 렌즈 배럴(50)을 렌즈 캐리어(20)로부터 분리하는 것이 가능하다.

따라서, 렌즈 배럴(50)의 불량으로 교체가 필요할 경우, 렌즈 배럴(50)만을 렌즈 캐리어(20)에서 따로 분리하여 새로운 렌즈 배럴(50)로 교체할 수 있다. 이 결과, 렌즈 배럴(50)에 구비된 렌즈가 불량일 경우, 자동 초점 조절장치(1)를 전체를 폐기하여야 하는 문제는 발생하지 않는다.

한편, 렌즈 배럴(50)를 렌즈 캐리어(20)에 결합하는 방식은 나사체결에 제한하는 것은 아니며, 압입 결합, 본딩 결합 또는 이들의 조합 등으로 착탈 가능한 방식일 수도 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조절장치(1)는, 렌즈 캐리어(20)의 안내돌기(23)가 베이스(10)의 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)에 의해 지지되고, 안내돌기(23)가 설치된 면과 다른 렌즈 캐리어(20)의 일면이 베이스(10)의 서브 볼 수용부(17)에 수용된 한 개의 볼(42)에 의해 지지되는 구조에 의해, 렌즈 캐리어(20)가 광축 방향을 따라 흔들림 없이 미리 설정된 경로를 따라 구동될 수 있다. 이에 따라, 자동 초점 조절장치(1)를 구성하는 부품들의 제조 공차에도 불구하고 렌즈 캐리어(20)는 전진 및 후진 방향의 이동을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있다.

또한, 커버(70)는 베이스(10)의 측면 및 상면을 커버하도록 베이스(10)에 결합될 수 있다. 커버(70)의 상면에는 외부 광이 통과하는 광통과공(71)이 마련된다. 커버(70)는 외부의 전자기적 영향을 차폐할 수 있도록 마련된다. 예를 들면, 커버(70)는 전자파를 차폐하기 유리한 철, 스테인레스, 양백 등의 재질이 사용될 수 있다. 커버(70)는 베이스(10)의 형상 및 크기에 대응되도록 형성될 수 있다.

커버(70)가 베이스(10)에 오결합되는 것을 방지하기 위해, 커버(70)와 베이스(10)에는 결합부가 마련될 수 있다. 예를 들면, 베이스(10)의 일측면에는 일정 높이로 돌출된 결합면(19)이 마련되고, 커버(70)의 일측면에는 베이스(10)의 결합면(19)에 대응하는 결합홈(79)이 마련될 수 있다. 따라서, 커버(70)의 결합홈(79)을 베이스(10)의 결합면(19)에 삽입하면, 커버(70)를 쉽고 정확하게 베이스(10)에 결합할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치(1)의 동작에 대해 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

참고로, 이하에서 렌즈 캐리어(20)의 '전진 방향'은 베이스(10)의 하면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어(20)의 하면의 간격이 증가하는 방향으로 렌즈 캐리어(20)가 이동하는 방향을 말하며, 렌즈 캐리어(20)의 '후진 방향'은 베이스(10)의 하면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어(20)의 하면의 간격이 감소하는 방향으로 렌즈 캐리어(20)가 이동하는 방향을 말한다.

베이스(10)에 설치된 코일(31)에 일 방향의 전류가 인가되면 렌즈 캐리어(20)에 설치된 마그네트(33)와 코일(31) 사이에 전자기력이 발생되어 마그네트(33)가 전진 방향으로 이동한다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(20)는 광축 방향을 따라 전진 방향으로 이동한다. 렌즈 캐리어(20)가 전진 이동하여 베이스(10)의 바닥면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어(20)의 하면 사이의 간격이 증가한다.

이때, 메인 볼 수용부(15)의 복수의 볼(41)과 서브 볼 수용부(17)의 볼(42)은 렌즈 캐리어(20)를 슬라이딩 가능하게 지지하므로 렌즈 캐리어(20)가 안정적으로 이동할 수 있다. 특히, 메인 볼 수용부(15)는 마그네트(33)와 코일(31)이 설치되는 일면에 대해 경사진 일면에 설치되므로, 마그네트(33)와 코일(31) 사이에 작용하는 전자기력에 의한 렌즈 캐리어(20)의 기울어짐을 최소화할 수 있다. 또한, 서브 볼 수용부(17)는 메인 볼 수용부(15)와 대략 대각선을 이루는 방향에 위치하므로 렌즈 캐리어(20)의 기울어짐을 더욱 줄일 수 있다.

홀센서는 마그네트(33)의 위치 변화에 따라 변화하는 마그네트(33)의 자력 세기를 감지하고, 이 감지신호를 자동 초점 조절장치(1)의 제어부(미도시)로 전송한다. 자동 초점 조절장치(1)의 제어부는 자동 초점 조절장치(1)가 설치된 휴대용 기기(미도시)의 제어부(미도시)에 포함될 수 있다.

제어부는 홀센서의 감지신호를 통해 렌즈 캐리어(20)의 이동 거리를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 렌즈 캐리어(20)의 이동거리가 설정되면, 구동부(30)의 코일(31)의 전류를 제어하여 전진 또는 후진 거리를 제어할 수 있다.

코일(31)에 인가되는 전류의 방향을 역방향으로 하면, 렌즈 캐리어(20)를 후진 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 렌즈 캐리어(20)의 후진 동작은 코일(31)에 인가되는 전류를 렌즈 캐리어(20)의 전진 동작 시 인가되는 전류 방향과 반대 방향으로 인가하면, 코일(31)과 마그네트(33) 사이에 렌즈 캐리어(20)의 전진 시와 반대 방향의 전자기력이 발생하여 렌즈 캐리어(20)의 전진 동작과 반대로 마그네트(33)가 후진 방향으로 밀려난다. 이에 따라 렌즈 캐리어(20)는 후진 방향으로 이동한다.

렌즈 캐리어(20)가 후진 방향으로 이동하면, 베이스(10)의 바닥면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어(20)의 하면 사이의 간격이 감소한다. 이 경우에도 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)과 서브 볼 수용부(17)에 수용된 볼(42)에 의해 렌즈 캐리어(20)가 슬라이딩 가능하게 지지되므로, 렌즈 캐리어(20)는 안정적인 후진 방향으로 이동할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치(1)로 초점을 조절하기 위해 렌즈 캐리어(20)를 이동시킬 때, 렌즈 캐리어(20)는 마그네트(33)와 다른 면에 설치된 메인 볼 수용부(15)의 복수의 볼(41)과 서브 볼 수용부(17)의 볼(42)에 의해 슬라이딩 가능하게 안내된다.

이와 같이, 베이스(10)에 설치된 복수의 볼(41,42)이 렌즈 캐리어(20)를 점접촉하여 지지하기 때문에, 외부 충격이나 각종 진동에 의한 흔들림을 방지할 수 있다. 또한, 렌즈 캐리어(20)가 마그네트(33)가 설치된 면과 다른 면이 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)에 의해 지지되고, 렌즈 캐리어(20)의 또 다른 면이 서브 볼 수용부(17)에 수용된 한 개의 볼(42)에 의해 지지되므로 렌즈 캐리어(20)를 이동시킬 때, 마그네트(33)와 코일(31) 사이에 발생하는 전자기력에 의해 렌즈 캐리어(20)가 기울어지는 것을 최소화하거나 제거할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 변형예를 나타내는 평면도이다. 참고로, 도 6은 커버가 제거된 상태를 나타낸다.

도 6에 도시된 자동 초점 조절장치(1')는 렌즈 캐리어(20')의 안내돌기(23')를 제외하고 다른 부분은 도 1 내지 도 5에 도시된 자동 초점 조절장치(1)와 동일하다.

도 6을 참조하면, 렌즈 캐리어(20')의 안내돌기(23')에는 복수의 볼(41)과 접촉하는 위치에 안내핀(28)이 마련되어 있다. 안내핀(28)은 철과 같은 강성이 큰 금속으로 형성될 수 있다. 따라서, 메인 볼 수용부(15)에 수용된 복수의 볼(41)은 안내돌기(23')에 마련된 안내핀(28)과 접촉하여 렌즈 캐리어(20')를 지지한다. 안내핀(28)은 기존의 사출물인 렌즈 캐리어의 안내돌기에 비해 높은 강도와 작은 표면조도를 갖도록 형성될 수 있다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 메인 볼 수용부(15)의 복수의 볼(41)이 안내핀(28)에 의해 안내되도록 구성하면, 자동 초점 조절장치(1')가 설치된 휴대용기기가 낙하하는 경우, 볼(41)에 의해 지지되는 렌즈 캐리어(20')의 안내돌기(23')가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 볼(41)의 구름 저항을 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 초점 조절장치를 나타내는 사시도이다. 도 8은 도 7의 자동 초점 조절장치의 분해 사시도이고, 도 9는 도 7에서 커버를 제거한 자동 초점 조절장치를 나타내는 평면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치(2)는 베이스(110), 렌즈 캐리어(120), 구동부(130), 및 복수의 볼(141,142)을 포함할 수 있다.

베이스(110)의 중앙에는 렌즈 캐리어(120)를 수용하는 수용홈(111)이 마련된다. 수용홈(111)의 바닥, 즉 베이스(110)의 하면에는 외부의 광이 통과하는 광통과공(112)이 형성된다. 광통과공(112)의 지름은 렌즈 캐리어(120)의 지름보다 작게 형성된다. 따라서, 렌즈 캐리어(120)를 베이스(110)의 수용홈(111)에 삽입할 때, 렌즈 캐리어(120)가 광통과공(112)으로 빠지지 않는다. 또한, 수용홈(111)은 렌즈 캐리어(120)의 외측면과 대응하는 형상으로 형성된다.

베이스(110)의 전면에는 코일(131)이 설치되는 코일 장착부(113)가 마련된다. 코일 장착부(113)는 렌즈 캐리어(120)에 설치된 마그네트(133)가 노출될 수 있도록 개구(114)가 형성된다.

베이스(110)의 수용홈(111)에는 복수의 볼(141,142)이 수용되는 볼 수용부가 마련된다. 볼 수용부는 수용홈(111)과 연통되도록 마련된다. 볼 수용부는 코일(131)의 일측(다시 말해, 마그네트(133)의 일측)에 마련되는 메인 볼 수용부(115)와 코일(131)의 타측에 코일(131)이 설치된 베이스(110)의 전면의 내면과 다른 면에 형성되는 서브 볼 수용부(117)를 포함할 수 있다.

메인 볼 수용부(115)와 렌즈 캐리어(120) 사이에는 복수의 볼(141)이 수용되어 렌즈 캐리어(120)가 광축 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 지지한다. 또한, 서브 볼 수용부(117)와 렌즈 캐리어(120) 사이에는 한 개의 볼(142)이 수용되어 렌즈 캐리어(120)가 광축 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 지지한다. 여기서, 광축 방향은 광통과공(112)이 형성된 베이스(110)의 하면에 수직한 방향을 말한다.

도 9를 참조하면, 메인 볼 수용부(115)는 렌즈 캐리어(120)의 마그네트(133)를 마주하는 베이스(110)의 내면의 일측 구석에 형성된다. 즉, 코일 장착부(113)가 마련되는 베이스(110)의 전면의 내면과 이에 수직하게 형성되는 베이스(110)의 내측면이 형성하는 구석부가 메인 볼 수용부(115)를 형성한다. 이때, 베이스(110)의 전면의 내면과 내측면이 만나는 구석(115)은 볼(141)의 반지름보다 작은 곡률반경을 갖도록 형성된다. 따라서, 볼(141)은 베이스(110)의 전면의 내면과 내측면에 동시에 접촉할 수 있다.

서브 볼 수용부(117)는 렌즈 캐리어(120)의 다른 면, 즉, 마그네트(133)가 설치된 렌즈 캐리어(120)의 일면이나 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)에 의해 지지되는 렌즈 캐리어(120)의 면과 다른 면을 지지할 수 있도록 베이스(110)의 내면에 마련된다. 도 9에 도시된 실시예의 경우에는, 서브 볼 수용부(117)는 코일 장착부(113)가 설치된 베이스(110)의 전면과 대략 직각을 이루는 베이스(110)의 내측면에, 코일 장착부(113)로부터 멀리 떨어진 곳에 마련된다. 구체적으로, 서브 볼 수용부(117)는 메인 볼 수용부(115)에 대해 대략 대각선 방향으로 마련된다. 따라서, 서브 볼 수용부(117)에 수용된 볼(142)은 렌즈 캐리어(120)의 끝부분을 지지할 수 있다.

또한, 서브 볼 수용부(117)는 한 개의 볼(142)을 렌즈 캐리어(120)의 높이 방향으로 렌즈 캐리어(120)의 중앙에 위치시킬 수 있도록 형성된다. 즉, 서브 볼 수용부(117)의 하단이 대략 베이스(110)의 높이 방향으로 대략 중앙에 위치할 수 있다. 따라서, 서브 볼 수용부(117)에 수용된 한 개의 볼(142)이 렌즈 캐리어(120)를 안정적으로 지지할 수 있다.

서브 볼 수용부(117)의 폭(w)은 볼(142)의 지름보다 크게 형성되며, 서브 볼 수용부(117)의 깊이(t)는 볼(142)의 지름보다 작게 형성된다. 따라서, 서브 볼 수용부(117)에 수용된 볼(142)은 2점 접촉으로 렌즈 캐리어(120)를 지지할 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 서브 볼 수용부(117)에 수용된 볼(142)은 렌즈 캐리어(120)의 일면과 서브 볼 수용부(117)의 바닥면(117a)에 접촉하여 렌즈 캐리어(120)를 지지한다.

이와 같이 구성된 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)과 서브 볼 수용부(117)에 수용된 볼(142)은 각각 렌즈 캐리어(120)의 다른 면을 지지하므로 렌즈 캐리어(120)의 광축 방향 이동을 안정적으로 지지할 수 있다.

코일(131)은 베이스(110)의 전면에 마련된 코일 장착부(113)에 설치되며, 코일(131)의 일면은 렌즈 캐리어(120)에 설치된 마그네트(133)와 마주한다. 코일(131)은 와이어를 권선하여 형성하며, 대략 트랙 형상으로 형성된다. 코일(131)은 렌즈 캐리어(120)에 설치되는 마그네트(133)와 함께 렌즈 캐리어(120)를 이동시키는 힘을 발생시키는 구동부(130)를 형성한다.

기판(135)의 일면은 코일(131)의 외측에 설치되며, 코일(131)에 전원을 인가하는 단자부(미도시)가 마련될 수 있다. 이를 통해, 코일(131)은 기판(135)으로부터 전원을 인가받아 마그네트(133)와의 상호 작용에 의해 렌즈 캐리어(120)를 이동시키는 구동력을 발생시킬 수 있다. 일예로서, 기판(135)은 플렉시블 회로기판(FPCB)일 수 있으며, 코일(131)은 기판(135)에 전기적으로 연결됨과 동시에 고정될 수 있다.

요크(137)는 코일(131)의 외측에 배치되고, 베이스(110)의 외면에 고정될 수 있다. 요크(137)는 코일(131)의 면적보다 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있으며, 이를 통해 코일(131)과 마그네트(133) 사이에서 형성되는 자계의 세기를 증가시킴과 동시에 자계를 확장시킬 수 있다.

한편, 기판(135)에는 홀센서(미도시)가 실장될 수 있다. 홀센서는 마그네트(133)의 외주면에 인접하게 이격 배치되며 기판(135)에 전기적으로 접속될 수 있다. 자동 초점 조절장치(2)의 제어부(미도시)는 홀센서를 통해 렌즈 캐리어(120)의 위치(또는 렌즈의 위치)를 센싱할 수 있으며, 홀센서를 통해 센싱된 렌즈의 위치정보에 기초하여 자동 초점 조절 동작에서 렌즈 캐리어(120)를 이동시켜야 하는 방향과 이동거리를 산출할 수 있다.

렌즈 캐리어(120)는 베이스(110)에 형성된 광통과공(112)과 대응되는 중공 (121)을 구비하며, 외면은 베이스(110)에 형성된 수용홈(111)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 렌즈 캐리어(120)의 외면에는 안내돌기(123)가 마련된다. 안내돌기(123)는 베이스(110)의 메인 볼 수용부(115)에 대응되는 위치에서 돌출되며, 안내돌기(123)의 선단(123a)이 베이스(110)의 메인 볼 수용부(115)의 전방을 막도록 형성될 수 있다.

도 9를 참조하면, 안내돌기(123)는 렌즈 캐리어(120)의 일면 중앙으로부터 일측으로 편심되도록 위치할 수 있다. 즉, 안내돌기(123)는 베이스(110)의 구석부(115), 즉 메인 볼 수용부를 향해 돌출되도록 형성된다. 안내돌기(123)의 선단(123a)은 대략 ㄱ자 홈으로 형성되어, 베이스(110)의 메인 볼 수용부(115)의 앞을 막을 수 있도록 형성된다. 따라서, 메인 볼 수용부(115)와 안내돌기(123)의 선단(123a)에 의해 복수의 볼(141)이 수용되는 공간이 형성된다.

복수의 볼(141)은 안내돌기(123)와 메인 볼 수용부(115) 사이에 일렬로 설치된다. 본 실시예의 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이 안내돌기(123)와 메인 볼 수용부(115) 사이에 3개의 볼(141)이 일렬로 적층되어 있다.

이때, 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)은 4점 접촉을 통해 렌즈 캐리어(120)를 지지한다. 구체적으로, 한 개의 볼(141)은 렌즈 캐리어(120)의 안내돌기(123)의 ㄱ자 홈의 양 측면 및 베이스(110) 전면의 내면과 베이스(110)의 내측면에 접촉하므로 4점 접촉을 통해 렌즈 캐리어(120)를 지지할 수 있다.

메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)이 렌즈 캐리어(120)의 안내돌기(123)의 안내핀(128)과 접촉하여 렌즈 캐리어(120)의 일측을 X-Y 방향으로 지지하면, 렌즈 캐리어(120)의 타측은 마그네트(133)와 코일(131) 사이의 전자기력의 영향으로 Y 방향으로 기울어질 수 있다. 이때, 서브 볼 수용부(117)에 삽입된 볼(142)은 2점 접촉만으로 렌즈 캐리어(120)의 타면을 지지함으로써, 렌즈 캐리어(120)의 기울어짐, 즉 틸팅을 최소화할 수 있다.

렌즈 캐리어(120)의 일면에는 마그네트(133)가 설치되는 마그네트 장착부(125)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 마그네트 장착부(125)는 안내돌기(123)와 다른 면에 위치하며, 렌즈 캐리어(120)의 일면으로부터 돌출될 수 있다. 따라서, 안내돌기(123)는 마그네트 장착부(125)가 설치된 렌즈 캐리어(120)의 일면에 대해 경사진 면에서 돌출되도록 형성된다. 이에 의해 렌즈 캐리어(120)는 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)에 의해 경사진 방향으로 힘을 받을 수 있다. 또한, 마그네트 장착부(125)에는 마그네트(133)가 설치되는 설치홈(126)이 형성될 수 있다.

마그네트(133)는 극성이 교차되도록 복수의 극을 착자할 수 있다. 예를 들면, 마그네트(133)는 일측과 타측의 내/외주면에 각각 N극과 S극이 착자될 수 있다. 즉, 마그네트(133)는 코일(131)을 마주하고 있는 면에는 일측에 N극, 타측에 S극이 각각 착자될 수 있으며, 그 반대측 면에는 일측에 S극, 타측에 N극이 각각 착자될 수 있다.

이와 같이, 마그네트(133)의 양측의 내/외주면에 각각 N극 및 S극을 4극으로 착자함으로써, 홀센서에 의해 감지되는 자력의 세기가 균일하게 증감되는 자계 구간을 형성할 수 있다.

렌즈 캐리어(120)의 중공(121)에는 렌즈 배럴(150)이 결합될 수 있다. 예를 들면, 렌즈 캐리어(120)의 중공(121)의 내주면에는 암나사(122)가 형성되고, 렌즈 배럴(150)의 외주면에는 숫나사(152)가 형성되어 렌즈 배럴(150)은 렌즈 캐리어(120)에 나사 체결될 수 있다. 따라서, 렌즈 배럴(150)을 렌즈 캐리어(120)에 결합한 후에도 렌즈 배럴(150)을 렌즈 캐리어(120)로부터 분리하는 것이 가능하다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조절장치(2)는, 렌즈 캐리어(120)의 안내돌기(123)가 베이스(110)의 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)에 의해 지지되고, 안내돌기(123)가 설치된 면과 다른 렌즈 캐리어(120)의 일면이 베이스(110)의 서브 볼 수용부(117)에 수용된 한 개의 볼(142)에 의해 지지되는 구조에 의해, 렌즈 캐리어(120)가 광축 방향을 따라 흔들림 없이 미리 설정된 경로를 따라 구동될 수 있다. 또한, 본 실시예에 의한 자동 초점 조절장치(2)의 경우에는 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)에 의해 지지되는 부분에 강도가 큰 안내핀(128)을 배치하므로, 렌즈 캐리어(120)를 지지하는 볼(141)의 개수를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

또한, 커버(170)는 베이스(110)의 측면 및 상면을 커버하도록 베이스(110)에 결합될 수 있다. 커버(170)의 상면에는 외부의 광이 통과하는 광통과공(171)이 마련된다. 커버(170)는 외부와의 전자기적 영향을 차폐할 수 있도록 마련된다. 예를 들면, 커버(170)는 전자파를 차폐하기 유리한 철, 스테인레스, 양백 등의 재질이 사용될 수 있다. 커버(170)는 베이스(110)의 형상 및 크기에 대응되도록 형성될 수 있다.

커버(170)가 베이스(110)에 오결합되는 것을 방지하기 위해, 커버(170)와 베이스(110)에는 결합부가 마련될 수 있다. 예를 들면, 베이스(110)의 일측면에는 일정 높이로 돌출된 결합면(119)이 마련되고, 커버(170)의 일측면에는 베이스(110)의 결합면(119)에 대응하는 결합홈(179)이 마련될 수 있다. 따라서, 커버(170)의 결합홈(179)을 베이스(110)의 결합면(119)에 삽입하면, 커버(170)를 쉽고 정확하게 베이스(110)에 결합할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 동작에 대해 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

베이스(110)에 설치된 코일(131)에 일 방향의 전류가 인가되면 렌즈 캐리어(120)에 설치된 마그네트(133)와 코일(131) 사이에 전자기력이 발생되어 마그네트(133)가 전진 방향으로 이동한다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(120)는 광축 방향을 따라 전진 방향으로 이동한다. 렌즈 캐리어(120)가 전진 이동하여 베이스(110)의 바닥면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어(120)의 하면의 간격이 증가한다.

이때, 메인 볼 수용부(115)의 복수의 볼(141)과 서브 볼 수용부(117)의 볼(142)은 렌즈 캐리어(120)를 슬라이딩 가능하게 지지하므로 렌즈 캐리어(120)가 안정적으로 이동할 수 있다. 특히, 메인 볼 수용부(115)는 마그네트(133)와 코일(131)이 설치되는 일면에서 가장 멀리 떨어진 베이스(110)의 구석에 설치되므로, 마그네트(133)와 코일(131) 사이에 작용하는 전자기력에 의한 렌즈 캐리어(120)의 기울어짐을 최소화할 수 있다. 또한, 서브 볼 수용부(117)는 메인 볼 수용부(115)와 대략 대각선을 이루는 방향에 위치하므로 렌즈 캐리어(120)의 기울어짐을 더욱 줄일 수 있다.

홀센서는 마그네트(133)의 위치 변화에 따라 변화하는 마그네트(133)의 자력 세기를 감지하고, 이 감지신호를 자동 초점 조절장치(2)의 제어부(미도시)로 전송한다. 자동 초점 조절장치(2)의 제어부는 자동 초점 조절장치(2)가 설치된 휴대용 기기(미도시)의 제어부(미도시)에 포함될 수 있다.

제어부는 홀센서의 감지신호를 통해 렌즈 캐리어(120)의 이동 거리를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 렌즈 캐리어(120)의 이동거리가 설정되면, 구동부(130)의 코일(131)의 전류를 제어하여 전진 또는 후진 거리를 제어할 수 있다.

코일(131)에 인가되는 전류의 방향을 역방향으로 하면, 렌즈 캐리어(120)를 후진 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 렌즈 캐리어(120)의 후진 동작은 코일(131)에 인가되는 전류를 렌즈 캐리어(120)의 전진 동작 시 인가되는 전류 방향과 반대 방향으로 인가하면, 코일(131)과 마그네트(133) 사이에 렌즈 캐리어(120)의 전진 시와 반대 방향의 전자기력이 발생하여 렌즈 캐리어(120)의 전진 동작과 반대로 마그네트(133)가 후진 방향으로 밀려난다. 이에 따라 렌즈 캐리어(120)는 후진 방향으로 이동한다.

렌즈 캐리어(120)가 후진 방향으로 이동하면, 베이스(110)의 바닥면과 이에 대향하는 렌즈 캐리어(120)의 하면 사이의 간격이 감소한다. 이 경우에도 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)과 서브 볼 수용부(117)에 수용된 볼(142)에 의해 렌즈 캐리어(120)가 슬라이딩 가능하게 지지되므로, 렌즈 캐리어(120)는 안정적으로 후진 방향으로 이동할 수 있다.

이상에서는 렌즈 캐리어(120)가 대각선으로 배치된 메인 볼 수용부(115)와 서브 볼 수용부(117)에 수용된 복수의 볼(141,142)에 의해 지지되는 경우에 대해 설명하였으나, 서브 볼 수용부(117)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 서브 볼 수용부(117)는 렌즈 캐리어(120)의 자석 장착부(125)가 설치된 일면과 대략 수직인 베이스(110)의 내측면에 임의의 위치에 형성될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 10에 도시된 자동 초점 조절장치(2')는 렌즈 캐리어(120')의 안내돌기(123')를 제외하고 다른 부분은 도 7 내지 도 9에 도시된 자동 초점 조절장치(2)와 동일하다.

도 10을 참조하면, 렌즈 캐리어(120')의 안내돌기(123')의 선단(123'a)에는 복수의 볼(141)과 접촉하는 위치, 즉 ㄱ자 홈의 양측면에 2개의 안내핀(128)이 마련되어 있다. 안내핀(128)은 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141) 각각과 점 접촉을 하도록 안내돌기 선단(123a)의 ㄱ자 홈의 측면에서 일부분이 돌출되도록 설치될 수 있다. 안내핀(128)은 철과 같은 강성이 큰 금속으로 형성될 수 있다. 따라서, 메인 볼 수용부(115)에 수용된 복수의 볼(141)은 안내돌기(123')에 마련된 2개의 안내핀(128)과 접촉하여 렌즈 캐리어(120')를 지지한다. 안내핀(128)은 기존의 사출물인 렌즈 캐리어의 안내돌기에 비해 높은 강도와 작은 표면조도를 갖도록 형성될 수 있다.

따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 메인 볼 수용부(115)의 복수의 볼(141)이 2개의 안내핀(128)에 의해 안내되도록 구성하면, 자동 초점 조절장치(2')가 설치된 휴대용기기가 낙하하는 경우, 볼(141)에 의해 지지되는 렌즈 캐리어(120')의 안내돌기(123')가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 볼(141)의 구름 저항을 감소시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동 초점 조절장치(2")는 베이스(110"), 렌즈 캐리어(120"), 구동부(130), 및 복수의 볼(141,142)을 포함할 수 있다.

베이스(110")와 렌즈 캐리어(120")는 도 10에서 설명한 자동 초점 조절장치(2')의 베이스(110) 및 렌즈 캐리어(120')와 대부분 동일하나, 서브 볼 수용부(117')의 위치가 상이하다. 따라서, 이하에서는 서브 볼 수용부(117')의 위치에 대해서만 설명한다.

도 11을 참조하면, 서브 볼 수용부(117')는 코일(131)이 설치되는 베이스(110")의 전면의 내면에 대략 수직한 내측면에 마그네트(133)에 인접하도록 설치된다. 예를 들면, 서브 볼 수용부(117')는 렌즈 캐리어(120")의 전반부(F) 측면의 대략 중앙을 지지하도록 설치될 수 있다. 여기서, 렌즈 캐리어(120")의 전반부(F)는 렌즈 캐리어(120")의 중심에서 마그네트 장착부(125)까지의 영역을 말한다.

서브 볼 수용부(117')는 대략 ㄴ자 형상으로 형성되어 볼(142)과 2점에서 접촉할 수 있도록 형성된다. 또한, 서브 볼 수용부(117')는 한 개의 볼(142)을 렌즈 캐리어(120")의 높이 방향으로 렌즈 캐리어(120")의 중앙에 위치시킬 수 있도록 형성된다. 따라서, 서브 볼 수용부(117')에 수용된 한 개의 볼(142)이 렌즈 캐리어(120")를 안정적으로 지지할 수 있다.

서브 볼 수용부(117')에 수용된 볼(142)에 의해 지지되는 렌즈 캐리어(120")의 부분은 마그네트 장착면(125)에 대해 경사진 경사면(129)으로 형성된다. 따라서, 서브 볼 수용부(117')에 수용된 볼(142)은 3점 접촉에 의해 렌즈 캐리어(120")를 지지할 수 있다. 즉, 서브 볼 수용부(117')의 볼(142)은 렌즈 캐리어(120")의 경사면(129)과 베이스(110")의 서브 볼 수용부(117')의 2면에 점 접촉하여 렌즈 캐리어(120")를 지지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치에 의하면, 렌즈 캐리어의 안내돌기가 베이스의 메인 볼 수용부에 수용된 복수의 볼에 의해 지지되고, 안내돌기가 설치된 면과 다른 렌즈 캐리어의 일면이 베이스의 서브 볼 수용부에 수용된 한 개의 볼에 의해 지지되는 구조에 의해, 렌즈 캐리어가 광축 방향을 따라 흔들림 없이 미리 설정된 경로를 따라 구동될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치는 렌즈 홀더가 설치된 렌즈 캐리어의 이동을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있으므로, 정확하고 안정적인 자동 초점 기능을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 초점 조절장치의 경우에는 메인 볼 수용부에 수용된 복수의 볼에 의해 지지되는 부분에 강도가 큰 안내핀을 배치하므로, 렌즈 캐리어를 지지하는 볼의 개수를 줄일 수 있고, 신뢰성을 높일 수 있다는 이점이 있다.

상기에서 본 개시는 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 개시의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 개시는 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

1,1',2,2',2"; 자동 초점 조절장치 10,110; 베이스
11,111; 수용홈 12,112; 광통과공
15,115; 메인 볼 수용부 17,117,117'; 서브 볼 수용부
20,120,120'; 렌즈 캐리어 21,121; 중공
23,123; 안내돌기 25,125; 마그네트 장착부
28,128; 안내핀 30,130; 구동부
31,131; 코일 33,133; 마그네트
35,135; 기판 37,137; 요크
41,42,141,142; 볼 50,150; 렌즈 배럴
70,170; 커버 71,171; 광통과공

Claims (8)

1. 수용홈이 마련된 베이스;
   상기 베이스의 수용홈에 설치되는 렌즈 캐리어;
   상기 렌즈 캐리어의 일면에 설치되는 마그네트;
   상기 마그네트와 마주하도록 상기 베이스에 설치되는 코일;
   상기 렌즈 캐리어의 상기 마그네트를 마주하는 상기 베이스의 내면의 일측 구석에 형성되는 메인 볼 수용부;
   상기 메인 볼 수용부가 형성되지 않은 상기 베이스의 내면에 마련되며, 상기 마그네트가 설치되지 않은 상기 렌즈 캐리어의 타면을 지지하는 서브 볼 수용부;
   상기 렌즈 캐리어에 상기 마그네트의 일측으로 마련되며, 상기 메인 볼 수용부를 향해 돌출되는 안내돌기; 및
   상기 메인 볼 수용부와 상기 안내돌기 사이와 상기 서브 볼 수용부와 상기 렌즈 캐리어의 타면 사이에 설치되는 복수의 볼;을 포함하며,
   상기 서브 볼 수용부와 상기 렌즈 캐리어의 타면 사이에는 한 개의 볼이 설치되고,
   상기 메인 볼 수용부는 직사각형의 단면을 갖는 홈으로 형성되며, 상기 메인 볼 수용부의 바닥면은 상기 코일이 설치된 상기 베이스의 일면에 대해 경사지게 형성되는, 자동 초점 조절장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 안내돌기의 선단은 라운드 형상으로 형성되며,
   상기 복수의 볼은 상기 안내돌기의 선단을 중심으로 상기 메인 볼 수용부에 광축 방향으로 2열로 설치되는, 자동 초점 조절장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 볼이 접촉되는 상기 안내돌기의 부분에는 안내핀이 설치되는, 자동 초점 조절장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 안내돌기의 선단은 ㄱ자 홈으로 형성되며,
   상기 복수의 볼은 상기 안내돌기의 선단과 상기 메인 볼 수용부 사이에 일렬로 설치되는, 자동 초점 조절장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 안내돌기 선단의 ㄱ자 홈의 양 측면에는 상기 복수의 볼 각각과 점 접촉을 하도록 안내핀이 설치되는, 자동 초점 조절장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 서브 볼 수용부는 상기 볼이 상기 렌즈 캐리어의 높이 방향으로 상기 렌즈 캐리어의 중앙을 지지하도록 형성되는, 자동 초점 조절장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 볼 수용부에 수용된 볼은 상기 렌즈 캐리어를 X-Y 방향으로 지지하고,
   상기 서브 볼 수용부에 수용된 볼은 상기 렌즈 캐리어를 Y 방향으로 지지하는, 자동 초점 조절장치.
   

Images