KR20040050849A - 렌즈 구동장치 및 촬상장치 - Google Patents

렌즈 구동장치 및 촬상장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20040050849A
KR20040050849A KR1020030087867A KR20030087867A KR20040050849A KR 20040050849 A KR20040050849 A KR 20040050849A KR 1020030087867 A KR1020030087867 A KR 1020030087867A KR 20030087867 A KR20030087867 A KR 20030087867A KR 20040050849 A KR20040050849 A KR 20040050849A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
driving
driving coil
magnet
coil
Prior art date
Application number
KR1020030087867A
Other languages
English (en)
Inventor
다키자와다케시
오리모시니치
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
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 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20040050849A publication Critical patent/KR20040050849A/ko

Links

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
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

선형 액튜에이터를 사용하는 렌즈 구동장치에 있어서, 렌즈 구동장치의 소형화를 위해 구동용 코일과 구동용 마그네트를 설치하는 공간을 축소시켜 제공한다. 본 발명은 렌즈가 부착되는 피구동체와, 피구동체를 광축의 방향으로 자유롭게 움직이게 안내하는 가이드축과, 편평하게 감기며(flat-wound)피구동체에 부착되는 구동용 코일과, 구동용 코일과 대향하고 피구동체의 이동방향을 따라 배치되는 구동용 마그네트를 포함하는 렌즈 구동장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치에서, 구동용 코일과 구동용 마그네트는 렌즈의 외주형상과 합치되기 위해 곡선형태로 된다.

Description

렌즈 구동장치 및 촬상장치{Lens Driver and Image Capture Apparatus}
종래 렌즈 구동기구용 액튜에이터로는, 기어 등에 의해 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 줌렌즈와 포커스렌즈를 광축방향으로 이동시키는 스텝핑모터나 DC모터를 이용하는 방법이 널리 사용되었다. 성능의 고도화를 위해 최근에는, 특허공보 1에 개시된 평면자석과 가동코일을 결합한 선형 액튜에이터에 의한 선형구동의 새로운 기술이 소개되었다.
특허공보 2에는, 선형 액튜에이터를 이용한 구동장치에서 자기효율과 체적효율의 증대 및 그것의 소형화를 겨냥한 기술이 개시되어 있다. 게다가, 일본특개 제 2002-214504호 공보에는, 피구동체의 안정적 동작의 관점에서, 추(推)력의 작용점을 구동부의 중심으로 접근시키는 기술이 개시되어 있다.
또한, 특허공보 3에는, 편평하게 감긴 구동용 코일이 광디스크 장치 등에 사용되는 대물렌즈를 미동시키는 트랙킹 코일로 널리 사용되고 있다.
[특허공보 1]
일본특개 제 2002-23037호 공보
[특허공보 2]
일본특개 제 2002-169073호 공보
[특허공보 3]
일본특개 제 2002-11407호 공보
비록 구동장치에 사용되는 선형 액튜에이터가 고속과 고정밀도의 조정은 가능하지만, 하기에 기술될 문제점들을 가지고 있다.
즉, 제 1문제점은 코일의 감긴 방향이 렌즈이동방향에 수직이기 때문에, 추력이 생성되는 코일부분이 제한되어, 자기효율과 체적효율을 악화시키고, 소형화를 방해하게 된다.
제 2 문제점은, 선형 액튜에이터의 사용으로 가이드축과 구동부의 슬리브간에 마찰력이 생기기 쉬운 시스템을 야기시켜, 선형 액튜에이터에 의해 발생되는 추력의 작용점과 구동면의 중심간에 큰 불일치가 생기는 경우 마찰력이 변화하고 안정적인 구동이 어렵게 된다. 따라서, 소위 "스틱-슬립 모션(stick-slip motion)"이라 불리는 문제가 생긴다.
상술한 제 1문제점은 특허공보 2에서 자기효율과 체적효율을 향상시키고 소형화를 이룸으로써 해결되나, 제 2문제점의 해결은 여전히 이루어지지 않았다. 이 기술의 다른 문제점은 줌잉과 같은 긴-스트로크 구동에 적합하지 않다는 것이다.
제 2문제점과 관련하여, 비록 추력의 작용점을 구동면의 중심에 근접하게 배치하는 기술이 개시되어 있지만(예, 일본특개 제 2002-214504호 공보), 선형 액튜에이터의 자기효율과 체적효율의 향상은 여전히 수행되지 않고 있고, 반면에 하나의 가동부에 대한 두 개의 비효율적 선형 액튜에이터의 사용은 효율을 악화시킨다.
게다가, 제 3 문제점이 있다. 편평하게 감긴 코일은 광디스크 장치 등에 사용되는 대물렌즈를 미동시키는 트랙킹 코일에 널리 사용된다. 그러나, 그것은 렌즈 튜브의 줌잉 작동과 같은 긴-스트로크 움직임에 필요한 구동장치로 적합하지 않다.
더구나, 제 4 문제점은, 렌즈 튜브가 크기면에서 나날이 작아지고 있으나, 얼마나 작게 만들 수 있느냐가 의문이다. 종래의 액튜에이터는, 튜브에 장착하면 튜브의 가장자리가 튀어나오게 하여 튜브의 소형화에 방해가 되었다. 튀어나온 가장자리는 스텝핑(stepping) 모터의 U-형 판금이나 선형 액튜에이터의 요크에 의해 발생된다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안되었다. 본 발명에 따르면, 렌즈에 부착되는 피구동체와, 피구동체를 광축의 방향으로 자유롭게 움직이게 안내하는 가이드축과, 편평하게 감기며(flat-wound)피구동체에 부착되는 구동용 코일과, 구동용 코일과 대향하고 피구동체의 이동방향을 따라 배치되는 구동용 마그네트를 포함하는 렌즈 구동장치가 제공된다. 본발명에 따른 렌즈 구동장치에서, 구동용 코일과 구동용 마그네트는 렌즈의 외주형상과 합치되기 위해 곡선형태로 된다.
본발명에서, 렌즈가 부착되는 피구동체를 이동시키는 선형 액튜에이터의 구성에 있어서, 구동용 코일과 구동용 마그네트는 렌즈의 외주형상과 합치되기 위해 커브형태로 된다. 따라서, 이러한 구성에 제공되는 렌즈 튜브로부터 튀어나온 양은 억제되어, 소형화를 이루게 된다. 또, 이러한 구성에 의하면, 이 구성의 중심은 렌즈 중심에 근접하게 되어, 안정적인 이동동작의 실현이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 본발명은 이하의 효과를 제공한다.
즉, 구동용 코일의 체적효율과 자기효율이 향상되고, 스페이스 절감과 소형화의 이점을 가진다. 또한, "스틱-슬라이드 모션"을 억제하고 안정적인 구동을 실현할 수 있게 한다. 게다가, 렌트 튜브의 외부형태는 원통형상에 가깝게 디자인되어, 디자인의 자유를 증대시킬 수 있다. 또한, 편평하게 감긴 선형 액튜에이터 구동장치이지만, 긴-스트로크 구동이 가능하고 렌즈 등의 줌잉에 적용될 수있다.
도 1은 제 1실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이다;
도 2는 제 1실시예에 따른 액튜에이터의 정면도이다;
도 3은 구동용 코일의 사시도이다;
도 4는 구동용 마그네트의 사시도이다;
도 5는 제 2실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이다;
도 6은 제 2실시예에 따른 구동용 코일의 사시도이다;
도 7은 제 2실시예에 따른 구동용 마그네트의 사시도이다;
도 8은 제 3실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이다;
도 9는 제 3실시예에 따른 액튜에이터의 정면도이다;
도 10은 제 4실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이다;
도 11은 제 5실시예의 모식단면도이다.
본발명에 따른 실시예가 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 이제, 제 1실시예가 설명될 것이다. 제 1실시예에 따른 렌즈 구동장치는 비디오 카메라와 같은 촬상장치의 렌즈 튜브에 줌 렌즈의 액튜에이터로 적용된다.
도 1은 제 1실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이고, 도 2는 제 1실시예에 따른 액튜에이터의 정면도이다. 피구동체(1)는 한 측면에 슬리브부(2)가 있고, 슬리브부(2)와 광축을 사이에 두고 반대면으로 가이드축(11)을 통과하는 홀(3)을 가지고 있다.
피구동체(1)는 슬리브부(2)와 홀(3)에 삽입되는 가이드축(10)과 (11)에 의해 회전되는 것이 방지되므로, 광축이 고정된다. 게다가, 슬리브부(2)에 삽입되는 가이드축(10)에 의해서, 이동방향으로 어떤 흔들림도 없이 안내가 수행된다.
편평하게 감긴 구동용 코일(7)은 구동용 코일 취부부(取付部)(12)를 통하여 피구동체(1)에 부착된다. 또, 구동용 코일(7)은 피구동체(1)에 부착된 렌즈의 렌즈프레임의 외부형상을 따라 커브형태로 제공된다. 게다가, 구동용 코일(7)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)의 측면(가이드 축(10)의 측면)에 더 가까운 위치로 배치된다.
구동용 마그네트(4)는 이러한 방식으로 영역 (4a)와 영역 (4b)에 구동용 코일(7)과 대향되게 배치되며, 각각 자기적으로 반대이고, 피구동체의 이동방향을 따라 각각 상호근접하게 배치된다. 구동용 마그네트(4)의 형태는 렌즈 튜브의 내부벽의 곡률을 따라 커브되거나 실질적으로 렌즈의 곡률과 동일한 곡률로 커브된다.(도 4참조)
또한, 메인요크(5)와 대향요크(6)가 구동용 코일(7)을 사이에 두고 설치된다. 대향요크(6)는 피구동체(1)에 형성된 관통홀(13)을 통과한다. 본실시예에서, 대향요크(6)와 관통홀(13)이 반대로 오지 않게 하여 피구동체(1)가 움직일 때 이동을 방해하지 않도록 하기 위해 대향요크(6)와 관통홀(13) 사이에 충분한 클리어런스(clearance)를 가지도록 한다. 구동용 코일(7)의 형상은 렌즈 튜브의 내부벽의 곡률을 따라 커브되거나 실질적으로 렌즈의 곡률과 동일한 곡률로 커브된다.
도 3은 구동용 코일의 사시도이다. 구동용 코일(7)은 튜브의 내부벽의 곡률을 따라 편평하게 감기어 형성되거나 또는 렌즈의 곡률과 실질상 동일한 곡률로 구부러진다. 구동용 코일(7)은 광축방향으로 피구동체(1)의 이동에 구동력을 생성해준다. 또한, 구동용 코일(7)은 피구동체(1)의 이동방향에 평행한 2개의 근접하여 배치되는 2-상 코일이다.
상술한 구동용 마그네트(4), 메인요크(5), 대향요크(6), 구동용 코일(7)의 곡률은 같은 레벨이거나 실질적으로 동일하도록 설정된다.
상술한 구성에 따라, 전류가 구동용 코일(7)을 통과할 때, 대향요크(6)와 구동용 마그네트(4)사이를 흐르는 자속의 관계 때문에 구동용 코일(7)에서 광축방향에 평행하게 추력이 발생하게 된다.(플레밍의 왼손법칙) 따라서, 구동력에 의해, 피구동체(1)는 광축의 방향으로 구동용 코일(7)과 함께 움직이게 된다.
피구동체(1)의 위치는 MR(magneto-resistance effect;자기저항효과)자석(8)과 MR 센서(9)에 의해 검출된다. MR 자석(R)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)상에 제공되는 MR 취부부(14)에 부착되고, 소정의 간격을 두고 상호 자기화된다.
MR 센서(9)는 MR 마그네트(8)의 이동영역내에서 MR 마그네트(8)로부터 어떤 간격을 두고 설정되도록 렌즈 튜브의 내부벽(도시안됨)에 부착된다. MR 마그네트(8)는 자기화되어 이동방향을 따라 자극이 상호 달라지도록 하는 것이라면, MR 센서(9)는 센서에 영향을 미치는 자계의 변화와 함께 저항치가 변화하는 자기-저항효과장치이다.
따라서, MR 마그네트(8)가 피구동체(1)의 이동과 함께 움직이면, MR 마그네트(8)에 대향하여 배치되는 MR 센서(9)에 영향을 주는 자계는 변화하고, 따라서 MR 센서(9)의 저항치가 변화한다. 따라서 저항치의 변화를 카운팅함으로써, 피구동체(1)의 위치도 정확히 검출할 수 있다.
본실시예에서, MR 센서(9)와 MR 마그네트(8)는 피구동체(1)의 위치를 검출하기 위한 도구로 제공된다. 대안적으로, 다른 어떤 위치 검출 수단(비접촉형의 위치검출기)도 이용될 수 있다.
제 1실시예에 따른 렌즈이동기구와 같이, 구동용 코일(7), 구동용 마그네트(4), 메인요크(5)와 대향요크(6)가 렌즈 프레임의 외부형상을 따라 구부러진 형태로 제공되기 때문에, 렌트 튜브의 튀어나옴을 조절하고 소형화를 이룩하는 것이 가능해진다.
다른 공헌 인자는 구동용 렌즈(7)의 커브 형태인데, 그것은 렌즈 프레임의외부형상을 따라 구부러진다. 이것 때문에, 구동용 코일(7)의 중심이 렌즈 중심면쪽으로 이동하게 된다. 또, 슬리브부(2)에 가깝게 배치된 선형 액튜에이터의 추력의 작용점과 구동부의 중심을 서로 가깝게 하여, 부드러운 이동이 가능하게 된다.
또한, 구동용 코일(7)가 커브형태여서, 자기효율과 퇴적효율이 편평하게 감긴 구동용 코일의 그것보다도 향상되어, 긴-스트로크 구동으로 대응하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본발명의 제 2실시예가 설명될 것이다. 제 2실시예에 따른 렌즈 구동 기구는 비디오 카메라 등의 렌즈 튜브에서 포커스 렌즈의 액튜에이터에 적용된다.
도 5는 제 2실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이다. 피구동체(1)는 한측면에 슬리브부(2)가 있고, 슬리브부(2)와 광축을 사이에 두고 반대면으로 가이드축(11)을 통과하는 홀(3)을 가지고 있다.
피구동체(1)는 슬리브부(2)와 홀(3)에 삽입되는 가이드 축에 의해 회전이 방지되어, 광축이 고정된다. 또한, 슬리브부(2)에 삽입되는 가이드축(10)에 의해, 이동방향으로 어떤 흔들림도 없이 안내가 수행된다.
편평하게 감긴 구동용 코일(21)은 구동용 코일 취부부(12)를 통해 피구동체(1)에 부착된다. 또, 구동용 코일(21)은 피구동체(1)에 부착되기 위해 렌즈의 렌즈 프레임의 외부 형태를 따라 커브된 형태로 제공된다. 또한, 구동용 코일(21)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)측면에 가까운 위치에 배치된다.
구동용 코일(21)에 대향하여 위치되는 구동용 마그네트(19)는 이러한 방식으로 영역 (19a)와 영역(19b)에 배치되며, 각각 자기적으로 반대이고, 피구동체의 이동방향을 따라 상호근접하게 배치된다. 구동용 마그네트(19)의 커브형태는 렌즈 튜브의 내부벽을 따라 구부러지거나 또는 실질적으로 렌즈의 곡률과 동일한 곡률로 커브된다.(도 7참조)
또한, 메인요크(5)와 대향요크(6)가 구동용 코일(7)을 사이에 두고 설치된다. 대향요크(6)는 피구동체(1)에 형성된 관통홀(13)을 통과한다. 본실시예에서, 대향요크(6)와 관통홀(13)이 접촉하지 않게 하여 피구동체(1)가 움직일 때 이동을 방해하지 않도록 하기 위해 대향요크(6)와 관통홀(13) 사이에 충분한 클리어런스(clearance)를 가지도록 한다. 구동용 코일(7)의 형상은 렌즈 튜브의 내부벽의 곡률을 따라 구부러지거나 실질적으로 렌즈의 곡률과 동일한 곡률로 구부러진다.
도 6은 구동용 코일의 사시도이다. 구동용 코일(21)은 편평하게 감기며 튜브의 내부벽의 곡률을 따라 또는 렌즈의 곡률과 실질적으로 동일한 곡률을 가지도록 구부러진다. . 구동용 코일(21)은 광축방향으로 피구동체(1)를 이동시키는 구동력을 생성한다. 또, 제 2실시예에 따른 구동용 코일(21)은 1-상 코일이다.
상술한 구동용 마그네트(19), 메인요크(5), 대향요크(6), 및 구동용 코일(21)의 곡률은 같은 레벨이거나 실질적으로 동일하게 설정된다.
상술한 구성에 따라, 전류가 구동용 코일(1)을 통과할 때, 대향요크(6)와 구동용 마그네트(19)사이를 흐르는 자속의 관계 때문에 구동용 코일(21)에서 광축방향에 평행하게 추력이 발생하게 된다.(플레밍의 왼손법칙) 따라서, 구동력에 의해, 피구동체(1)는 광축의 방향으로 구동용 코일과 함께 이동한다.
피구동체(1)의 위치는 MR(magneto-resistance effect;자기저항효과)자석(8)과 MR 센서(9)에 의해 검출된다. MR 자석(R)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)상에 제공되는 MR 취부부(14)에 부착되고, 소정의 간격을 두고 상호 자기화된다.
MR 센서(9)는 MR 마그네트(8)의 이동영역내에서 MR 마그네트(8)로부터 어떤 간격을 두고 설정되도록 렌즈 튜브의 내부벽(도시안됨)에 부착된다. MR 마그네트(8)는 자기화되어 이동방향을 따라 자극이 상호 달라지도록 하는 것이라면, MR 센서(9)는 센서에 영향을 미치는 자계의 변화와 함께 저항치가 변화하는 자기-저항효과장치이다.
따라서, MR 마그네트(8)가 피구동체(1)의 이동과 함께 움직이면, MR 마그네트(8)에 대향하여 배치되는 MR 센서(9)에 영향을 주는 자계는 변화하고, 따라서 MR 센서(9)의 저항치가 변화한다. 따라서 저항치의 변화를 카운팅함으로써, 피구동체(1)의 위치도 정확히 검출할 수 있다.
본실시예에서, MR 센서(9)와 MR 마그네트(8)는 피구동체(1)의 위치를 검출하기 위한 도구로 제공된다. 대안적으로, 다른 어떤 위치 검출 수단(비접촉형의 위치검출기)도 이용될 수 있다.
제 1의 실시예에 따른 렌즈 이동기구의 효과에 첨가하여, 제 2의 실시예에 따른 렌즈이동기구와 같은 것에서는, 이동양이 작은값으로 제한되는 경우에도 적용가능하다.
다음, 본발명의 제 3실시예가 후술될 것이다. 제 3실시예에 따른 렌즈 구동기구는 비디오 카메라 등의 렌즈 튜브에서 렌즈 줌의 액튜에이터에 적용된다.
도 8은 제 3실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이고, 도 9는 제 3실시예에 따른 액튜에이터의 정면도이다. 피구동체(1)는 한측면에 슬리브부(2)가 있고, 슬리브부(2)와 광축을 사이에 두고 반대면으로 가이드축(11)을 통과하는 홀(3)을 가지고 있다.
피구동체(1)는 슬리브부(2)와 홀(3)에 삽입되는 가이드축(10)과 (11)에 의해 회전이 방지되어, 광축이 고정된다. 또한, 슬리브부(2)에 삽입되는 가이드축(10)에 의해, 이동방향으로 어떤 흔들림도 없이 안내가 수행된다.
편평하게 감긴 구동용 코일(7)은 구동용 코일 취부부(12)를 통해 피구동체(1)에 부착된다. 또, 구동용 코일(7)은 피구동체(1)에 부착되기 위해 렌즈의 렌즈 프레임의 외부 형태를 따라 구부러진 형태로 제공된다. 또한, 구동용 코일(7)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)측면에 가까운 위치에 배치된다.
구동용 코일(7)에 대향하여 위치되는 구동용 마그네트(4)는 이러한 방식으로 영역 (4a)와 영역(4b)에 배치되며, 각각 자기적으로 반대이고, 피구동체의 이동방향을 따라 상호근접하게 배치된다. 구동용 마그네트(4)의 커브형태는 렌즈 튜브의 내부벽을 따라 구부러지거나 또는 실질적으로 렌즈의 곡률과 동일한 곡률로 커브된다.
본실시예에 따른 선형 액튜에이터에서, 오직 메인요크(5)가 구동용마그네트(4)를 따라서 요크로 제공된다. 메인요크(5)의 형태는 렌즈 튜브의 내부벽의 곡선면을 따라서 ,또는 렌즈의 곡률과 동일하거나 실질적으로 동일하게 구부러진다.
구동용 코일(7)은 편평하게 감기고 튜브의 내부벽의 곡률을 따라 또는 렌즈의 곡률과 실질적으로 동일한 곡률로 구부러진다.
또한 구동용 코일(7)은 피구동체(1)의 이동방향에 평행한 2개의 근접하여 배치되는 2-상 코일이다.
상술한 구동용 마그네트(4), 메인요크(5), 구동용 코일(7)의 곡률은 같은 레벨이거나 실질적으로 동일하게 설정된다.
상술한 구성에 따라, 전류가 구동용 코일(7)을 통과할 때, 구동용 마그네트(4)에 의해 발생한 자속의 관계 때문에 구동용 코일(7)에서 광축방향에 평행하게 추력이 발생하게 된다.(플레밍의 왼손법칙) 따라서, 구동력에 의해, 피구동체(1)는 광축의 방향으로 구동용 코일(7)과 함께 이동한다.
피구동체(1)의 위치는 MR 자석(8)과 MR 센서(9)에 의해 검출된다. MR 자석(R)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)상에 제공되는 MR 취부부(14)에 부착되고, 소정의 간격을 두고 상호 자기화된다.
MR 센서(9)는 MR 마그네트(8)의 이동영역내에서 MR 마그네트(8)로부터 어떤 간격을 두고 설정되도록 렌즈 튜브의 내부벽(도시안됨)에 부착된다. MR 마그네트(8)는 자기화되어 이동방향을 따라 자극이 상호 달라지도록 하는 것이라면, MR 센서(9)는 센서에 영향을 미치는 자계의 변화와 함께 저항치가 변화하는 자기-저항효과장치이다.
따라서, MR 마그네트(8)가 피구동체(1)의 이동과 함께 움직이면, MR 마그네트(8)에 대향하여 배치되는 MR 센서(9)에 영향을 주는 자계는 변화하고, 따라서 MR 센서(9)의 저항치가 변화한다. 따라서 저항치의 변화를 카운팅함으로써, 피구동체(1)의 위치도 정확히 검출할 수 있다.
본실시예에서, MR 센서(9)와 MR 마그네트(8)는 피구동체(1)의 위치를 검출하기 위한 도구로 제공된다. 대안적으로, 다른 어떤 위치 검출 수단(비접촉형의 위치검출기)도 이용될 수 있다.
제 3실시예에 따른 렌즈이동기구와 같은 것에서는, 제 1실시예에 따른 렌즈 이동기구의 효과가 실현될 수 있으며, 튜브의 소형화와 부드러운 이동이 가능하다. 또한, 요크로 메인요크(5)만 갖는 구성인 제 3실시예에 따르면, 기구의 간소화와 더 높은 정도의 소형화가 가능해진다.
다음, 본발명의 제 3실시예가 후술될 것이다. 제 3실시예에 따른 렌즈 구동기구는 비디오 카메라 등에서 렌즈 포커스의 액튜에이터에 적용된다.
도 10은 제 4실시예에 따른 액튜에이터의 사시도이다. 피구동체(1)는 한측면에 슬리브부(2)가 있고, 슬리브부(2)와 광축을 사이에 두고 반대면으로 가이드축(11)을 통과하는 홀(3)을 가지고 있다.
피구동체(1)는 슬리브부(2)와 홀(3)에 삽입되는 가이드축에 의해 회전되는 것이 방지되며, 따라서 광축이 고정된다. 또, 슬리브부(2)에 삽입되는 가이드 축에 의해, 이동방향에서 어떤 흔들림 없이 안내가 수행된다.
편평하게 감긴 구동용 코일(21)은 구동용 코일 취부부(12)를 통해 피구동체(1)에 부착된다. 또, 구동용 코일(21)은 피구동체(1)에 부착되는 렌즈의 렌즈 프레임의 외부 형태를 따라 커브된 형태로 제공된다. 또한, 구동용 코일(21)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)측면에 가까운 위치에 배치된다.
구동용 코일(21)에 대향하여 위치되는 구동용 마그네트(19)는 이러한 방식으로 영역 (19a)와 영역(19b)에 배치되며, 각각 자기적으로 반대이고, 피구동체의 이동방향을 따라 상호근접하게 배치된다. 구동용 마그네트(19)의 커브형태는 렌즈 튜브의 내부벽을 따라 구부러지거나 또는 실질적으로 렌즈의 곡률과 동일한 곡률로 구부러진다.
본 실시예에 따른 선형 액튜에이터에서, 오직 메인요크(5)가 구동용 마그네트(19)를 따라서 요크로 제공된다. 메인요크(5)의 형태는 렌즈 튜브의 내부벽의 곡선면을 따라서, 또는 렌즈의 곡률과 동일하거나 실질적으로 동일하게 구부러진다.
구동용 코일(21)은 편평하게 감기고 튜브의 내부벽의 곡률을 따라 또는 렌즈의 곡률과 실질적으로 동일한 곡률로 구부러진다.
구동용 코일(21)은 1-상 코일이며 광축방향으로 피구동체(1)를 이동시키는 구동력을 생성한다.
상술한 구동용 마그네트(19), 메인요크(5)와 구동용 코일(21)의 곡률은 같은 레벨이나 실질적으로 동일하게 설정된다.
상술한 구성에 따라, 전류가 구동용 코일(21)을 통과할 때, 구동용마그네트(12)에 의해 발생한 자속의 관계 때문에 구동용 코일(21)에서 광축방향에 평행하게 추력이 발생하게 된다.(플레밍의 왼손법칙) 따라서, 구동력에 의해, 피구동체(1)는 광축의 방향으로 구동용 코일(21)과 함께 이동한다.
피구동체(1)의 위치는 MR 자석(8)과 MR 센서(9)에 의해 검출된다. MR 자석(R)은 피구동체(1)의 슬리브부(2)상에 제공되는 MR 취부부(14)에 부착되고, 소정의 간격을 두고 상호 자기화된다.
MR 센서(9)는 MR 마그네트(8)의 이동영역내에서 MR 마그네트(8)로부터 어떤 간격을 두고 설정되도록 렌즈 튜브의 내부벽(도시안됨)에 부착된다. MR 마그네트(8)는 자기화되어 이동방향을 따라 자극이 상호 달라지도록 하는 것이라면, MR 센서(9)는 센서에 영향을 미치는 자계의 변화와 함께 저항치가 변화하는 자기-저항효과장치이다.
따라서, MR 마그네트(8)가 피구동체(1)의 이동과 함께 움직이면, MR 마그네트(8)에 대향하여 배치되는 MR 센서(9)에 영향을 주는 자계는 변화하고, 따라서 MR 센서(9)의 저항치가 변화한다. 따라서 저항치의 변화를 카운팅함으로써, 피구동체(1)의 위치도 정확히 검출할 수 있다.
본실시예에서, MR 센서(9)와 MR 마그네트(8)는 피구동체(1)의 위치를 검출하기 위한 도구로 제공된다. 대안적으로, 다른 어떤 위치 검출 수단(비접촉형의 위치검출기)도 이용될 수 있다.
제 3실시예에 따른 렌즈 이동기구의 효과에 덧붙여, 제 4실시예에 따른 렌즈 이동기구에서와 같은 것은, 이동양이 작은 값으로 제한되는 경우에도 적용가능하다.
다음, 본발명의 제 5실시예가 후술될 것이다. 제 5실시예는 상술한 제 1 또는 제 3실시예에 따른 액튜에이터와 제 2 또는 제 4실시예에 따른 액튜에이터가 렌트 튜브에 들어간 예이다.
도 11은 제 5실시예의 모식단면도이다. 즉, 상술한 제 1 또는 제 3시시예에 따른 렌즈 구동기구가 줌 렌즈군(67)의 구동에 적용되었으며, 한편 상술한 제 2 또는 제 4 실시예에 따른 렌즈 구동기구는 포커스 렌즈군(75)의 구동에 적용되었다.
프론트 렌즈군(61)은 렌즈 튜브의 피사체 측단부에 배치되고, 따라서 후단에 줌 렌즈군(67)이 광축을 따라 이동가능하게 배치된다. 최후단에는, 정간렌즈를 통하여 포커스 렌즈군(75)이 광축을 따라 이동가능하게 배치된다.
줌 렌즈군(67)은 포커스 렌즈군(75)보다 더 넓은 이동범위와 더 무거운 렌즈 무게를 가지고 있기에, 상술한 제 1 또는 제 3실시예에 따른 렌즈 구동기구가 적용된다. 반대로, 포커스 렌즈군(75)은 줌 렌즈군(67)보다 더 좁은 이동범위와 더 가벼운 렌즈무게를 가지고 있기에, 상술한 제 2 또는 제 4실시예에 따른 렌즈 구동기구가 적용된다.
줌 렌즈군(67)은 편평하게 감긴 2-상 구동 코일(64)가 부착되는 줌 렌즈 프레임(68)에 의해 지지된다. 또한, 줌렌즈 프레임은 슬리브부(65)와, 슬리브부(65)에 형성된 홀을 통과하는 가이드축(77)을 가진다. 게다가, 줌렌즈 프레임(68)의 슬리브부(65)의 대향측면으로 가이드축(76)이 통과한다. 이러한가이드 축(76)과 (77)에 의해, 줌렌즈 프레임(68)의 이동은 광축방향을 따라 안내된다.
또한, 줌렌즈 프레임(68)에 부착된 구동용 코일(64)에 대향하여 구동용 마그네트(63)와 메인요크(62)가 배치된다. 상술한 구동용 코일(64), 구동용 마그네트(63), 메인요크(62)는 렌즈의 렌즈 프레임의 외부형상을 따라 곡선형태로 제공된다.
또, 포커스 렌즈군(74)은 편평하게 감긴 1-상 구동용 코일(71)이 부착된 포커스 렌즈 플레임(75)에 의해 지지된다. 더욱이, 포커스 렌즈 프레임(75)은 슬리브부(72)와, 슬리브부(72)의 홀을 통과하는 가이드축(77)을 가진다. 또, 포커스 렌즈 프레임(75)의 슬리브부(72)의 대향측면으로 가이드축(76)이 통과한다. 이러한 가이드축(76)과 (77)에 의해, 포커스 렌즈 프레임(75)의 이동이 광축의 방향을 따라 안내된다.
또한, 포커스 렌즈 프레임(75)에 부착된 구동용 코일(71)을 대향하여 구동용 마그네트(70)와 메인요크(69)가 배치된다. 상술한 구동용 코일(71), 구동용 마그네트(70), 메인요크(69)는 렌즈의 렌즈 프레임의 외부형상을 따라 커브된 형태로 제공된다.
줌 렌즈군(67)과 포커스 렌즈군(74)의 이러한 렌즈 이동기구의 적용을 통해, 심지어 선형 액튜에이터인 경우에도, 렌즈 튜브의 소형화를 가져오는 것이 가능하다. 또, 선형 액튜에이터에 의한 이동기구는 이동영역이 넓은 줌 렌즈군(67)의 이동이 포함되는 경우에도 실현될 수 있다.
상술한 실시예들은, 구동용 코일이 대향측면에서 인스톨되는 구동용 마그네트와 함께 피구동체(1)에 제공되고, 구동용 코일이 피구동체(1)과 함께 이동하는 구성의 측면에서 기술되었다는 것을 주의해야 한다. 대안적으로, 본발명은 구동용 마그네트가 대향측면에서 인스톨되는 구동용 코일과 함께 피구동체(1)에 제공되고, 구동용 마그네트가 피구동체(1)와 함께 이동하는 다른 구성에도 적용가능하다. 왜냐면, 후자의 경우 피구동체에 배선을 접합할 필요가 없고, 배선을 끌어당기는 작업이 용이할 수 있기 때문이다.
상기의 기술은 그 기술분야에서 디자인의 필요나 다른요소에 의해, 청구항 또는 그것의 동일성 인정 범위내에서, 다양한 변형, 조합, 서브-조합과 개조가 일어날 수 있음을 인식해야 한다.
본발명에 의하면, 구동용 코일의 체적효율과 자기효율이 향상되고, 스페이스 절감과 소형화의 이점을 가진다. 또한, "스틱-슬라이드 모션"을 억제하고 안정적인 구동을 실현할 수 있게 한다. 게다가, 렌트 튜브의 외부형태는 원통형상에 가깝게 디자인되어, 디자인의 자유를 증대시킬 수 있다. 또한, 평편하게 감긴 선형 액튜에이터 구동장치이지만, 긴-스트로크 구동이 가능하고 렌즈 등의 주밍에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 렌즈가 부착되는 피구동체와,
    상기 피구동체를 상기 렌즈의 광축방향으로 자유롭게 이동가능하게 안내하는 가이드축과,
    편평하게 감기고, 피구동체에 부착되는 구동용 코일과,
    상기 구동용 코일에 대향하며, 상기 피구동체의 이동방향을 따라서 배치되는 구동용 마그네트로 이루어지며,
    상기 구동용 코일과 구동용 마그네트는 상기 렌즈의 외부형상과 합치되기 위해 커브 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동용 코일의 형상을 따라 구부러진 요크를 더 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈구동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동용 코일을 사이에 두고 대향하여 서로 배치되는 메인요크 및 대향요크를 더 가지며,
    상기 메인요크와 대향요크는 렌즈의 외주형상과 합치되기 위하여 구부러진 것을 특징으로 하는 렌즈구동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동용 코일은 복수로 제공되며, 상기 피구동체의 이동방향을 따라 서로 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈구동장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동용 코일은 상기 렌즈의 외주상의 상기 가이드축에 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈구동장치.
  6. 촬상장치에 있어서,
    제 1항의 렌즈구동장치로 이루어지며, 상기 렌즈구동장치는 상기 촬상창지의 본체 광체에 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  7. 촬상장치에 있어서,
    제 2항의 렌즈구동장치로 이루어지며, 상기 렌즈구동장치는 상기 촬상창지의 본체 광체에 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  8. 촬상장치에 있어서,
    제 3항의 렌즈구동장치로 이루어지며, 상기 렌즈구동장치는 상기 촬상창지의 본체 광체에 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  9. 촬상장치에 있어서,
    제 4항의 렌즈구동장치로 이루어지며, 상기 렌즈구동장치는 상기 촬상창지의 본체 광체에 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  10. 촬상장치에 있어서,
    제 5항의 렌즈구동장치로 이루어지며, 상기 렌즈구동장치는 상기 촬상창지의 본체 광체에 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
KR1020030087867A 2002-12-09 2003-12-05 렌즈 구동장치 및 촬상장치 KR20040050849A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002356371A JP2004191453A (ja) 2002-12-09 2002-12-09 レンズ駆動装置および撮像装置
JPJP-P-2002-00356371 2002-12-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040050849A true KR20040050849A (ko) 2004-06-17

Family

ID=32756731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030087867A KR20040050849A (ko) 2002-12-09 2003-12-05 렌즈 구동장치 및 촬상장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7079333B2 (ko)
JP (1) JP2004191453A (ko)
KR (1) KR20040050849A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100627050B1 (ko) * 2004-12-22 2006-09-25 삼성테크윈 주식회사 디지털 촬영 장치에 적합한 렌즈 구동 장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060109565A1 (en) * 2002-10-21 2006-05-25 Fdk Corporation Lens driver
JP4671098B2 (ja) * 2004-08-27 2011-04-13 ソニー株式会社 レンズ鏡筒および撮像装置
KR20080000606A (ko) * 2005-04-29 2008-01-02 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 모바일 카메라를 위한 소형 스텝핑 렌즈 엑츄에이터
JP4656406B2 (ja) * 2005-07-14 2011-03-23 ソニー株式会社 レンズ鏡筒および撮像装置
CN101055342A (zh) * 2006-04-12 2007-10-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 自动对焦镜头模组
US7725014B2 (en) * 2007-08-29 2010-05-25 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Actuator for linear motion and tilting motion
JP5031666B2 (ja) * 2008-05-28 2012-09-19 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置
WO2010109825A1 (ja) * 2009-03-24 2010-09-30 株式会社ニコン アクチュエータ、駆動装置、レンズユニット、及び撮像装置
JP5912245B2 (ja) * 2010-11-30 2016-04-27 日本電産サンキョー株式会社 光学装置の製造方法
JP6957729B2 (ja) * 2018-03-06 2021-11-02 オリンパス株式会社 駆動ユニット、撮像装置、内視鏡
WO2020235439A1 (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 富士フイルム株式会社 レンズ駆動装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07239437A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Sony Corp 電磁駆動装置及び電磁駆動装置を用いたレンズ駆動機構
US5905255A (en) * 1997-01-14 1999-05-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Objective lens driver
JP2000011407A (ja) 1998-06-23 2000-01-14 Hitachi Ltd 対物レンズ駆動装置および光ディスク装置
JP4403609B2 (ja) * 1998-12-11 2010-01-27 株式会社ニコン ブレ補正装置及び光学装置
JP2002023037A (ja) 2000-07-07 2002-01-23 Sony Corp レンズ鏡筒
JP2002169073A (ja) 2000-12-05 2002-06-14 Canon Inc 電磁駆動装置及び電磁駆動装置を用いたレンズ鏡筒
JP4630467B2 (ja) 2001-01-19 2011-02-09 キヤノン株式会社 光学装置および撮影装置
KR100941532B1 (ko) * 2002-03-26 2010-02-10 파나소닉 주식회사 대물 렌즈 구동 장치, 광헤드 및 광디스크 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100627050B1 (ko) * 2004-12-22 2006-09-25 삼성테크윈 주식회사 디지털 촬영 장치에 적합한 렌즈 구동 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US7079333B2 (en) 2006-07-18
JP2004191453A (ja) 2004-07-08
US20040184166A1 (en) 2004-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8159746B2 (en) Optical apparatus with image stabilizing and movable lenses and actuators for shifting and/or moving the lenses
US6618211B2 (en) Lens barrel free from influence of magnetic flux leakage
US7949243B2 (en) Optical apparatus
US8078042B2 (en) Vibration-proof lens unit and image capturing apparatus
JP2006271180A (ja) ボイスコイルモーター装置
KR20040050849A (ko) 렌즈 구동장치 및 촬상장치
JPH0425811A (ja) カメラ用レンズ鏡筒
US7881602B2 (en) Driving device, optical apparatus, and image pickup apparatus
US20170059880A1 (en) Actuator and lens barrel using same
JP3835429B2 (ja) 撮像装置用のレンズ駆動装置
JP2011237507A (ja) リニアアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ
JP2006162876A (ja) 駆動装置およびそれを用いたレンズ駆動装置
JP6842601B2 (ja) レンズ鏡胴
JPH11289743A (ja) リニアアクチュエータとこれを用いたレンズ駆動装置及びレンズ鏡筒
JP2004343853A (ja) リニアアクチュエータ、レンズ駆動装置、及び撮像装置
JP4595452B2 (ja) 露出制御機構及びレンズ鏡筒
JP4751688B2 (ja) レンズ鏡筒
JP3693059B2 (ja) レンズ鏡筒
JPH11149030A (ja) レンズ駆動装置、およびレンズ鏡筒
JP3489470B2 (ja) レンズ鏡筒
EP1978403A2 (en) Lens device
JP2019095627A (ja) 防振レンズ鏡筒
WO2022138594A1 (ja) ボイスコイルモータおよびレンズ鏡筒
JP2007034125A (ja) 光学機器
WO2020008589A1 (ja) 光学ユニット及び内視鏡

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application