KR20080011639A - 광학기기 - Google Patents

광학기기

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KR20080011639A
KR20080011639A KR1020070136107A KR20070136107A KR20080011639A KR 20080011639 A KR20080011639 A KR 20080011639A KR 1020070136107 A KR1020070136107 A KR 1020070136107A KR 20070136107 A KR20070136107 A KR 20070136107A KR 20080011639 A KR20080011639 A KR 20080011639A
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magnetic
coil
optical device
lens housing
guide bar
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KR1020070136107A
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리 테 큐오
자우 신 장
젱 양 흐시에흐
메이 린 라이
쉬흐 지에르 왕
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인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트
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Abstract

본 발명은 광학기기에 관한 것이다. 최소한 하나의 가이드 바가 베이스에 연결되어 있다. 코일은 베이스내에 위치한다. 광학기기의 광학축방향에서의 코일의 중심축이 광학축방향에서의 가이드 바의 중심축과 평행하다. 렌즈 하우징은 가이드 바에 슬라이드 될 수 있도록 끼워져 있다. 광학축방향에서의 렌즈 하우징의 중심축은 가이드바의 중심축과 평행하다. 렌즈 하우징은 가이드 바의 중심축을 따라 슬라이드 된다. 자성체는 코일을 마주보며 렌즈하우징에 연결되어 제1자기장을 형성한다. 코일에 전류가 흘러서 제2자기장을 형성하면, 렌즈 하우징은 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해 가이드 바위를 슬라이드된다.

Description

광학기기{Optical devices}
본 발명은 광학기기에 관한 것으로서, 상세하게는 신속한 포커스 이동과 정밀한 위치조정이 가능한 렌즈가 들어 있는 광학기기에 관한 것이다.
종래의 카메라에서는 렌즈의 포커스 이동은 스테핑 모터(stepping motor)에 의해 이루어졌다. 스테핑 모터로 구동되는 렌즈는 쉽게 조절될 수 있으며, 조절된 위치를 유지하기 위하여 추가적인 전력을 필요로 하지 않는다. 그러나 스테핑 모터는 위치 조절이 정밀하지 않고 구동 속도가 느리다. 게다가 스테핑 모터는 그 크기가 상당히 크다. 이러한 단점은 스테핑 모터의 사용을 감소시키며 이들을 사용하는 카메라의 크기를 크게 만들었다.
위에서 언급된 문제를 극복하기 위하여 미국 특허 제5,939,804호에서 공개된 바와 같이 종래의 카레라에서 렌즈 포커스의 이동이 보이스 코일 모터(voice coil motor)에 의해 구동되어진다. 보이스 코일 모터에 의해 구동 속도는 빨라지고, 좀 더 정밀한 위치 조정이 가능하며, 크기가 감소하게 되었다.
일반적으로 보이스 코일 모터의 동작에는 비오-사바르의 법칙(Biot-Savart law)이 적용된다. 비오-사바르의 법칙은 전류 I가 흐르며 자기력선속 B의 자기장속에 위치한 길이가 L인 도선은 F의 힘을 받는다. 자기장의 방향은 전류 I의 방향과 수직을 이룬다. 힘 F의 크기는 IL x B와 같고, 방향은 전류와 자기장의 방향과 수직을 이룬다. 비오-사바르의 법칙이 적용되는 종래의 보이스 코일 모터 또는 광학장비는 미국 특허 제5,939,804호에 명시되어 있다.
나아가 미국 특허 제4,678,951호와 제5,939,804호에서 보이스 코일 모터 또는 광학기기는 비오-사바르의 법칙을 적용하며, 직선유도구조(linear guiding structure)를 포함하고 있다. 미국 특허 제6,560,047호에 기재된 보이스 코일 모터 또는 광학기기는 비오-사바르의 법칙을 적용하며, 프리 컴프레스드 레질런트 메가니즘(precompressed resilient mechanism)(예를 들어 서스펜션 메카니즘(suspension mechanism))을 포함하고 있다. 또한 미국 특허 제6,856,469호에 기재된 렌즈 구동 장치에서는 보이스 코일 모터의 자석(이동자)과 코일(고정자)이 원주방향에 위치한다. 코일이 자석을 둘러싸고 자석은 코일 내부에서 위 아래로 움직인다.
따라서 보이스 코일 모터를 적용한 종래의 카메라 또는 광학기기는 아래와 같은 단점을 가지고 있다. 렌즈가 멀리 움직일수록 보이스 코일 모터에 필요한 전압도 증가하게 된다. 렌즈가 목표 포커스 위치로 이동하면, 목표 포커스 위치에서 렌즈를 머무르게 하기 위하여 보이스 코일 모터에 의해 추가적인 전기(또는 전류)가 필요하게 된다. 따라서 보이스 코일 모터를 적용한 종래의 카메라 또는 광학기기는 많은 전기를 사용하게 되고, 이로 인하여 휴대 및 활용에 나쁜 영향을 미친다.
나아가 도 14에서 보는 바와 같이, 종래의 렌즈 모듈(1)은 고정 자석(11), 무빙 코일(12), 렌즈 하우징(또는 렌즈)(13), 레질런트 암(resilient arm)(14)과 하우징(15)으로 구성되어 있다. 고정자석(11)은 무빙코일(12)내에 위치한다. 도 14의 A선에 의해 표시된 바와 같이 고정 자석(11)의 중앙 자기축(central magnetizing axis)은 무빙코일(12)의 중앙축과 일치하게 된다. 렌즈 하우징(13)은 무빙 코일(12)에 연결되어 있다. 레질런트 암(14)은 하우징(15)과 무빙 코일(12)사이를 연결하며, 무빙 코일(12)과 렌즈 하우징(13)을 지지한다. 무빙 코일(12)에 전류가 흐르게 되면, 고정 자석(11)에 의해 형성되는 자기장과 전류의 상호작용에 의해 발생한 자기력에 의해, 무빙 코일(12)이 중심축(A선)을 따라 움직이게 한다. 따라서 무빙 코일(12)에 연결된 렌즈 하우징(13)이 움직여서, 포커싱 또는 줌밍(zooming) 동작이 수행되어 진다.
그럼에도 불구하고 렌즈 모듈(1)은 몇가지 단점을 가지고 있다. 무빙 코일(12)과 렌즈 하우징(13)이 특정 위치로 움직일 때, 레질런트 암(14)이 탄력적으로 변형되어서, 그로 인하여 원래 위치로 복귀하려는 경향이 생긴다. 렌즈 하우징(13)을 특정 지점에 유지하기 위해서는 전류를 계속해서 무빙 코일(12)에 공급하여 복귀하려는 힘을 극복할 수 있는 자기력을 발생시켜야 한다. 따라서 렌즈모듈(1)의 전력소비가 상당하게 된다.
나아가 렌즈 모듈(1)이 작동하는 동안에 무빙 코일(12)의 이동이 제한된다. 즉, 무빙코일(12)은 특정위치로 이동할 수 없다. 좀 더 자세히 살펴보면, 무빙 코일(12)의 수직 중심축(central elevation axis)이 고정 자석(11)의 수직 중앙축과 도 14의 B선과 같이 일치하면, 그들 사이에 자기력이 발생하지 않는다. 따라서 무빙 코일(12)과 고정자석(11)의 수직 중심축이 일치하면, 무빙 코일(12)과 렌즈 하우징(13)은 특정위치에 머물 수 없게 된다. 따라서 렌즈 모듈(1)의 전반적인 포커싱과 줌밍에 악영향을 미친다.
나아가 무빙 코일(12)의 이동 거리가 클수록(렌즈의 줌 레인지가 클수록), 고정 자석(11)의 길이가 크게 되어, 렌즈 모듈(1)의 크기를 크게 만든다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 좀 더 적은 전력으로 신속한 포커스 이동과 정밀한 위치조정이 가능한 렌즈를 가지는 직선으로 유도되는 광학기기(linearly guided optical device)를 제공함에 그 목적이 있다.
상세한 설명은 도면을 참조하면서 아래의 실시예에서 주어진다.
본 발명의 일실시예로서의 광학기기는 베이스(base), 최소한 하나의 가이드 바(guide bar), 코일(coil), 렌즈 하우징(lens housing)과 자성체(magnetic member)를 포함하고 있다. 가이드 바는 베이스와 연결되어 있다. 코일은 베이스에 설치된다. 광학기기의 광학축 방향으로의 코일의 중심축은 광학축 방향으로의 가이드 바의 중심축에 평행하다. 렌즈 하우징은 가이드 바에 슬라이드 될 수 있도록 끼워져 있다. 광학축 방향에서 렌즈 하우징의 중심축은 광학축방향에서의 가이드 바의 중심축과 평행하다. 렌즈 하우징은 가이드 바의 중심축을 따라 슬라이드 된다. 자성체는 코일을 마주보며 렌즈하우징에 연결되어 제1자기장을 만든다. 제2자기장을 만들기 위하여 코일에 전기를 흐르게 하면, 렌즈 하우징은 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해 가이드 바를 따라 슬라이드된다.
나아가 광학기기는 자성체와 코일 사이의 인력 또는 척력을 향상시키기 위하여 코일에 위치한 투자성체(magnetic-permeable member)를 포함한다.
나아가 광학기기는 자성체의 움직임을 감지하기 위하여 자성체와 마주보며 베이스에 위치한 자기장 센싱체(magnetic field sensing member)를 포함한다.
나아가 광학기기는 자성체와 마주보며 베이스에 위치한 포지셔닝체(positioning member)를 포함한다. 포지셔닝체는 렌즈 하우징이 가이드 바와 접할수 있도록 자성체를 끌어당긴다.
포지셔닝체는 금속 또는 자석으로 구성되어 있다.
포지셔닝체는 자성체와 함께 자기장을 형성하기 위하여 전류가 흐를 수 있는 코일을 포함한다.
나아가 광학기기는 렌즈와 이미지 센싱체(image-sensing member)를 포함한다. 렌즈는 렌즈 하우징에 위치한다. 이미지 센싱체는 렌즈를 마주보며 베이스에 위치한다.
결과적으로 본 발명에 의한 광학기기는 두 자기장의 인력과 척력에 의해 렌즈의 포커스 이동을 가능하게 하고, 목표 포커스 위치에서 렌즈를 유지하기 위하여 필요한 전기가 감소시킨다. 따라서 본 발명에 의한 광학기기는 전력소비를 감소시킨다. 나아가 본 발명에 의한 광학기기는 렌즈의 신속한 포커스 이동과 정밀한 위치조정을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도(partial cross section),
도 2는 본 발명의 제2실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
*도 3은 본 발명의 제3실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 4는 본 발명의 제4실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 5는 본 발명의 제5실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 6은 본 발명의 제6실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 7은 본 발명의 제7실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 8은 본 발명의 제8실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 9는 본 발명의 제9실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 10은 본 발명의 제10실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 11은 본 발명의 제11실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 12는 본 발명의 제12실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 13은 본 발명의 제13실시예로서의 광학기기의 개략적인 부분 단면도,
도 14는 종래의 렌즈 모듈의 개략적인 단면도이다.
본 발명은 도면을 참조하면서 아래의 상세한 설명과 실시예를 읽음으로서 완전히 이해될 수 있다. 아래의 설명은 본 발명을 구현하기 위한 최선의 실시예이다. 본 설명은 본 발명의 일반적인 원리를 설명하기 위함이지, 이로서 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해 가장 잘 결정될 수 있다.
제1실시예
도 1에서 보는 바와 같이 광학기기(100)는 베이스(110), 2개의 가이드 바(120), 코일(130), 렌즈 하우징(140), 자성체(150), 투자성체(magnetic-permeable member)(160), 자기장 센싱체(magnetic field sensing member)(170), 포지셔닝체(positioning member)(180), 렌즈(190)와 이미지 센싱체(image-sensing member)(195)를 포함하고 있다.
도 1에서 보는 바와 같이 가이드 바(120)는 베이스(110)에 연결되어 있고, 코일(130)은 베이스(110)에 위치한다. 구체적으로 광학기기의 광학축방향에서 코일(130)의 중심축(A)은 광학축방향에서 각각의 가이드 바(120)의 중심축(B)에 평행하다. 게다가 투자성체(160)는 코일(130)에 위치한다. 이 실시예에서 투자성체(160)는 요크(yoke)이다.
렌즈 하우징(140)은 가이드 바(120)에 슬라이딩 될 수 있도록 끼워져 있다. 광학축방향에서 렌즈 하우징(140)의 중심축(A)은 광학축방향에서 각각의 가이드 바(120)의 중심축(B)에 평행하다. 렌즈 하우징(140)은 가이드 바(120)의 중심축을 따라 슬라이드 될 수있다. 나아가 렌즈(190)는 렌즈 하우징(140)에 위치한다.
자성체(150)는 코일(130)을 마주보며 렌즈 하우징(140)에 연결되어 있다. 구체적으로 광학축방향에서 자성체(150)의 중심축(A)은 코일(130)이 중심축과 일치하며, 자성체(150)는 코일(130)위에 위치한다. 자성체(150)는 제1자기장을 형성한다. 제1자기장의 방향은 각각의 가이드바(120) 또는 렌즈 하우징(140)의 중심축에 평행하다. 자성체(150)는 자석일수 있다.
자기장 센싱체(170)는 자성체(150)를 마주보며 베이스(110)에 위치한다. 자기장 센싱체(170)는 자성체(150)의 움직임을 감지한다. 예를 들어, 자기장 센싱체(170)는 자기장의 강도와 극성을 측정하기 위한 컨트롤러(미도시)에 연결된 홀 센서(hall sensor)일 수 있다. 자성체(150)의 움직임과 위치는 홀 센서를 이용하여 자성체(150)에 의해 생성된 자기장의 자기선속밀도(magnetic flux density) 및/또는 극성의 변화를 감지하여 얻어질 수 있다.
포지셔닝체(180)는 자성체(150)를 마주보며 베이스(110)에 위치한다. 포지셔닝체(180)는 자성체(150)와 분리되어 있으며, 금속(예를 들어 철판) 또는 자석일 수 있다.
이미지 센싱체(195)는 렌즈(190)를 마주보며 베이스(110)에 위치한다. 이미지 센싱체(195)는 CCD 또는 CMOS일 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(100) 또는 렌즈(190)의 포커스 이동 동작과 관련된다.
도 1에서 보는 바와 같이, 렌즈 하우징(140)에 연결된 자성체(150)는 각각의 가이드 바(120) 또는 렌즈 하우징(140)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제1자기장을 형성한다. 코일(130)에 전기가 흐르면, 각각의 가이드 바(120) 또는 렌즈 하우징(140)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제2자기장이 코일(130)의 중심에 형성된다. 제1과 제2 자기장의 방향이 같으면 자성체(150)와 코일(130)은 서로 끌어당긴다. 반대로, 제1과 제2 자기장의 방향이 반대이면, 자성체(150)와 코일(130)은 서로 밀어낸다. 따라서 렌즈 하우징(140)은 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해서 가이드 바(120)위를 슬라이드될 수 있어서, 렌즈(190)의 포커스 포지션(예를 들어 렌즈(190)와 이미지 센싱체(195)사이의 거리)을 조정한다. 제2자기장의 방향은 코일(130)에 흐르는 전류의 방향으로 결정되고, 제2자기장의 세기는 코일(130)에 흐르는 전류의 크기에 의해 결정된다. 나아가 투자성체(160)는 제1자기장에 의해 발생한 자력선(magnetic line)을 코일(130)로 효과적으로 유도하여, 자성체(150)와 코일(130)사이의 인력 또는 척력을 향상시킨다.
자기장 센싱체(170)(홀 센서)는 자성체에 의해 생기는 자기장의 자기선속밀도 및/또는 극성의 변화를 감지하여, 자기선속밀도의 감지된 변화를 신호를 전환시킨다. 상기 신호는 자기장 센싱체(170)(홀 센서)에 연결된 컨트롤러로 전송되어, 따라서 자성체(150)의 위치와 속도를 알 수 있다. 컨트롤러는 신호에 의해 코일(130)에 흐르는 전류의 크기를 조정할 수 있어, 이는 렌즈 하우징(140)과 렌즈(190)의 이동 속도를 변화시킨다. 따라서 렌즈(190)의 포커싱 속도가 조정된다.
나아가 가이드 바(120)는 자기력의 편향으로 인한 회전 토크에 의한 렌즈하우징(140)의 이동을 방지하여, 렌즈 하우징(140)이 직선 이동을 가능하게 한다. 그럼에도 불구하고 렌즈 하우징(140)이 가이드 바(120)에 끼워졌을 때, 그 사이에 작은 톨러런스(tolerance)가 존재한다. 자성체(150)와 포지셔닝체(180)사이의 인력에 의해서, 렌즈 하우징(140)은 가이드 바(120) 중 하나에 밀착되어서 슬라이딩될 수 있다. 따라서 렌즈 하우징(140)이 경사지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 렌즈 하우징(140)은 자성체(150)와 포지셔닝체(180)사이에 인력에 의해 편향이 없이 가이드 바(120)위를 슬라이드할 수 있다.
제2실시예
제1실시예에서의 참조번호와 동일한 것을 사용한다.
도 2에서 보는 바와 같이, 제1과 제2 실시예 사이의 차이점은 제2실시예에서의 광학기기(100‘)는 투자성체를 포함하고 있지 않다는 것이다. 그럼에도 불구하고 렌즈 하우징(140)은 제1과 제2 자기장의 인력 또는 척력에 의해 가이드 바(120)상에서 슬라이드되어, 렌즈(190)의 포커스 위치(예를 들어 렌즈(190)와 이미지 센싱체(195) 사이의 거리)를 조정할 수 있다.
광학기기(100‘)의 구조, 배치와 다른 요소의 기능은 광학기기(100)와 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다.
제3실시예
도 3에서 보는 바와 같이, 광학기기(300)는 베이스(310), 2개의 가이드 바(320), 2개의 코일(330), 렌즈 하우징(340), 2개의 자성체(350), 자기장 센싱체(370), 포지셔닝체(380), 렌즈(390)와 이미지 센싱체(395)를 포함하고 있다.
도 3에서 보는 바와 같이, 가이드 바(320)는 베이스(310)에 연결되어 있다. 렌즈 하우징(340)는 가이드 바(320)에 슬리이딩될 수 있도록 끼워져 있다. 광학기기의 광학축방향에서 렌즈 하우징(340)의 중심축(A)은 각각의 가이드 바(320)의 중심축(B)에 평행하다. 렌즈 하우징(340)은 가이드 바(320)의 중심축을 따라서 슬라이딩 될 수 있다. 나아가 렌즈(390)는 렌즈 하우징(340)에 위치한다.
코일(330)은 베이스(310)에 위치하고 각각 가이드 바(320)에 끼워져 있다. 상세하게 설명하면, 광학기기의 광학축방향에서 각각의 코일(330)의 중심축(B)은 광학축방향에서 각각의 가이드 바(320)의 중심축(B)와 일치한다.
자성체(350)는 렌즈 하우징(340)에 연결되어 있고, 각각 가이드 바(320)에 슬라이드될 수 있도록 끼워져 있다. 상세하게는 자성체(350)는 코일(330)을 마주보는 곳에 위치한다. 광학축방향에서 각각의 자성체(350)의 중심축(B)은 각각 상응하는 코일(330)의 중심축과 일치하고, 자성체(350)는 코일(330)위에 위치한다. 각각의 자성체(350)는 제1자기장을 형성한다. 제1자기장의 방향은 각각의 가이드 바(320) 또는 렌즈 하우징(340)의 중심축과 평행하다. 자성체(350)는 자석일수 있다.
자기장 센싱체(370)는 자성체(350)중 하나를 마주보며 베이스(310)에 위치한다. 자기장 센싱체(370)는 자성체(350)의 움직임을 감지한다. 자기장 센싱체(370)는 자기장의 강도와 극성을 측정하기 위한 컨트롤러(미도시)에 연결된 홀 센서일 수 있다. 자성체(350)의 움직임과 위치는 홀 센서를 이용하여 자성체(350)에 의해 형성되는 자기장의 자기선속밀도 및/또는 극성의 변화를 감지함으로서 얻어질 수 있다.
포지셔닝체(380)는 자성체(350)중의 하나를 마주보며 베이스(310)에 위치한다. 포지셔닝체(380)는 금속(예를 들어 철판) 또는 자석일 수 있다.
이미지 센싱체(395)는 렌즈(390)를 마주보며 베이스(310)에 위치한다. 이미지-센싱체(395)는 CCD 또는 CMOS일 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(300) 또는 렌즈(390)의 포커스 이동의 동작을 설명한 것이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 렌즈 하우징(340)에 연결된 각각의 자성체(350)는 각각의 가이드 바(320) 또는 렌즈 하우징(340)의 중심축과 평행한 방향을 가지는 제1자기장을 형성한다. 코일(330)에 전류가 흐르면, 각각의 가이드 바(320) 또는 렌즈 하우징(340)의 중심축과 평행한 방향을 가지는 제2자기장이 각각의 코일(330)의 중심에 형성된다. 제1과 제2 자기장의 방향이 같으면, 자성체(350)와 코일(330)은 서로 잡아당기게 된다. 반대로 제1과 제2자기장의 방향이 반대이면, 자성체(350)와 코일(330)은 서로 밀어내게 된다. 따라서 렌즈하우징(340)은 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의하여 가이드 바(320)에서 슬라이드 될 수 있어, 렌즈(390)의 포커스 위치(예를 들어 렌즈(390)와 이미지 센싱체(395)사이의 거리)를 조정할 수 있게 된다. 제2자기장의 방향은 각각의 코일(330)에 흐르는 전류의 방향으로 결정되고, 제2자기장의 강도는 각각의 코일(330)에 흐르는 전류의 크기에 따라 정해진다. 제3실시예에서는 코일(330)들에 흐르는 전류의 방향은 같아야만 한다.
나아가 가이드 바(320)는 투자성체로 구성될 수 있는데, 이는 제1자기장에 의한 자기력선이 효과적으로 코일(330)로 유도하거나, 제2자기장에 의한 자기력선이 자성체(350)로 효율적으로 유도되도록 한다. 따라서 자성체(350)와 코일(330)사이의 인려 또는 척력이 증가된다.
자기장 센싱체(370)(홀 센서)는 자성체(350)에 의한 자기장의 자기선속밀도 및/또는 극성의 변화를 감지하고, 감지된 변화를 신호로 변환시킨다. 상기 신호는 자기장 센싱체(370)(홀 센서)에 연결된 컨트롤러에 전송되어, 자성체(350)의 위치와 스피드를 알 수 있다. 컨트롤러는 신호에 따라 코일(330)에 흐르는 전류의 크기를 조정하여 렌즈 하우징(340) 또는 렌즈(390)의 이동 속도를 변화시킬 수 있다. 결국 렌즈(390)의 포커싱 속도가 조정된다.
가이드 바(320)는 자기력의 편향에 기인한 회전 토크에 의한 렌즈 하우징(340)의 이동을 방지하여, 이로 인하여 렌즈 하우징(340)의 직선 운동을 가능하게 한다. 렌즈 하우징(340)이 가이드 바(320)에 끼워지면, 이들 사이에 작은 톨러런스가 존재한다. 자성체(350) 중 하나와 포지셔닝체(380)사이의 인력에 의해서, 렌즈 하우징(340)은 가이드 바(320) 중의 하나에 밀착되어서 그 위를 슬라이드 한다. 따라서 렌즈 하우징(340)의 기울어짐(inclination)은 방지될 수 있다. 즉, 렌즈 하우징(340)은 자성체(350) 중 하나와 포지셔닝체(380)사이에 인력에 의해서 이탈 없이 가이드 바(320)를 슬라이드 할 수 있다.
제4실시예
도 4에서 보는 바와 같이, 광학기기(400)는 베이스(410), 2개의 가이드 바(420), 렌즈 하우징(430), 코일(440), 제1자성체(450), 제2자성체(455), 제3자성체(456), 투자성체(460), 자기력 센싱체(470), 포지셔닝체(480), 렌즈(490)와 이미지 센싱체(495)를 포함하고 있다.
도 4에서 보는 바와 같이, 가이드 바(420)는 베이스(410)에 연결되고, 렌즈 하우징(430)은 가이드 바(420)에 슬라이드 될 수 있도록 끼워져 있다. 광학기기의 광학축방향에서 렌즈하우징(430)의 중심축(A)는 광학축방향에서 각각의 가이드 바(420)의 중심축(B)와 평행하다. 렌즈 하우징(430)은 가이드 바(420)의 중심축을 따라 슬라이드 될 수 있다. 나아가 렌즈(490)는 렌즈 하우징(430) 내에 위치한다.
코일(440)은 렌즈 하우징(430)에 위치한다. 광학축 방향에서 코일(440)의 중심축(A)은 각각의 가이드 바(420)의 중심축(B)에 평행하다.
제1자성체(450)는 코일(440)을 마주보며 베이스(410)상에 위치하고, 관통홀(through hole)(451)을 구성한다. 상세하게는 광학축방향에서 제1자성체(450)의 중심축(A)은 코일(440)의 중심축과 일치하며, 제1자성체(450)는 코일(440)의 아래에 위치한다. 제1자성체(450)는 제1자기장을 형성한다. 제1자기장의 방향은 각각의 가이드 바(420) 또는 렌즈 하우징(430)의 중심축에 평행하다. 제1자성체(450)는 자석일 수 있다.
제2자성체(455)와 제3자성체(456)는 렌즈 하우징(430)에 연결되어 있다.
투자성체(460)는 렌즈 하우징(430)위와 코일(440)내에 위치한다. 투자성체(460)는 요크(요크)일 수 있다.
자기장 센싱체(470)와 포지셔닝체(480)은 베이스(410)에 위치하며, 제2자성체(455)와 제3자성체(456)의 맞은편에 각각 위치한다.
이미지 센싱체(495)는 베이스(410)에 위치하며, 제1자성체(450)의 밑에 위치한다. 상세하게는, 이미지 센싱체(495)는 제1자성체(450)의 관통홀(451)의 아래에 렌즈(490)의 맞은편에 위치한다. 이미지 센싱체(495)는 CCD 또는 CMOS일 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(400) 또는 렌즈(490)의 포커싱 동작의 운전과 관련된다.
도 4에서 보는 바와 같이 베이스(410)에 위치한 제1자성체(450)는 각각의 가이드 바(420) 또는 렌즈 하우징(430)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제1자기장을 형성한다. 코일(440)에 전류가 흐르면, 각각의 가이드 바(420)와 렌즈 하우징(430)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제2자기장이 코일(440)의 중심에 형성된다. 제1과 제2 자기장의 방향이 동일하면, 제1자성체(450)와 코일(440)은 서로 끌어당긴다. 반대로, 제1과 제2 자기장의 방향이 반대이면, 제1자성체(450)와 코일(440)을 서로 밀어낸다. 따라서 렌즈 하우징(430)은 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해 가이드 바(420)위를 슬라이드 하여, 렌즈(490)의 포커스 위치(예를 들어 렌즈(490)와 이미지 센싱체(495)사이의 거리)를 조정한다. 제2자기장의 방향은 코일(440)에 흐르는 전류의 방향으로 결정되고, 제2자기장의 세기는 코일(440)에 흐르는 전류의 세기에 의해 결정된다. 투자성체(460)는 제1자기장에 의해 형성된 자기력선을 효율적으로 코일(440)로 유인하여, 제1자성체(450)와 코일(440)사이의 인력과 척력을 증대시킨다.
마찬가지로 렌즈 하우징(430)의 움직임은 제2자성체(455)와 자기장 센싱체(470)사이의 인력에 의해 감지될 수 있고, 포지셔닝체(480)는 제3자성체(456)를 끌어당겨서 렌즈 하우징(430)이 가이드 바(420)에 접하게 한다.
제5실시예
제4실시예에서의 참조번호가 그래도 사용된다.
도 5에서 보는 바와 같이, 제5와 제4 실시예사이의 차이점은 제5실시예에서의 광학기기(400‘)는 투자성체를 포함하고 있지 않다는 점이다. 그럼에도 불구하고, 렌즈 하우징(430)은 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해서 가이드 바(420)위를 슬라이드 되어, 렌즈(490)의 포커스 위치(예를 들어 렌즈(490)와 이미지 센싱체(495)사이의 거리)를 조정한다.
광학기기(400‘)의 구조, 배치, 다른 구성요소의 기능은 광학기기(400)과 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다.
제6실시예
도 6에서 보는 바와 같이, 광학기기(600)는 베이스(610), 2개의 가이드 바(620), 렌즈 하우징(630), 2개의 코일(640), 2개의 제1자성체(650), 제2자성체(655), 제3자성체(656), 자기장 센싱체(670), 포지셔닝체(680), 렌즈(690)와 이미지 센싱체(695)를 포함하고 있다.
도 6에서 보는 바와 같이, 가이드 바(620)는 베이스(610)에 연결되어 있고, 렌즈 하우징(630)은 가이드 바(620)위에서 슬라이드 될 수 있도록 끼워져 있다. 광학기기의 광학축방향에서의 렌즈 하우징(630)의 중심축(A)은 광학축방향에서의 각각의 가이드 바(620)의 중심축(B)에 평행하다. 렌즈 하우징(630)은 가이드 바(620)의 중심축을 따라 슬라이드 된다. 나아가 렌즈(690)는 렌즈 하우징(630)에 위치한다.
코일(640)은 렌즈 하우징(630)에 위치하고, 가이드 바(620)에 각각 끼워져 있다. 명확히 설명하면, 광학축방향에서 각각의 코일(640)의 중심축(B)은 각각의 가이드 바(620)의 중심축(B)과 일치한다.
제1자성체(650)는 베이스(610)에 위치하고, 각각 가이드 바(620)에 슬라이드 될 수 있도록 끼워져 있다. 명확히 설명하면, 광학축방향에서 각각의 제1자성체(650)의 중심축(B)은 각각 이에 상응하는 코일(460)의 중심축과 일치하며, 제1자성체(650)는 코일(640)아래에 위치한다. 각각의 제1 자성체(650)는 제1자기장을 형성한다. 제1자기장의 방향은 각각의 가이드 바(620)의 중심축에 평행하다. 제1자성체(650)은 자석일 수 있다.
제2자성체(655)와 제3자성체(656)는 렌즈 하우징(630)에 연결되어 있다.
자기장 센싱체(670)와 포지셔닝체(680)는 각각 제2자성체(655)와 제3자성체(656)를 마주보며 베이스(610)에 위치한다.
이미지 센싱체(695)는 베이스(610)에 위치하고 제1자성체(650)의 아래에 위치한다. 상세히 설명하면, 이미지 센싱체(695)는 베이스(610)의 관통홀(611)의 아래쪽에 렌즈(690)의 맞은쪽에 위치한다. 이미지 센싱체(695)는 CCD 또는 CMOS일 수 있다.
나아가 가이드 바(620)는 선택적으로 투자성 물질로 구성되어 질 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(600) 또는 렌즈(690)의 포커스 이동 동작에 대한 설명이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 베이스(610)에 위치한 각각의 제1자성체(650)는 각각의 가이드 바(620)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제1자기장을 형성한다. 코일(640)에 전류가 흐르면, 각각의 가이드 바(620)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제2자기장이 각각의 코일(640)의 중심에 형성된다. 제1과 제2 자기장의 방향이 동일하다면, 제1자성체(650)와 코일(640)은 서로 끌어당긴다. 반대로, 제1과 제2 자기장의 방향이 반대로 되면, 제1자성체(650)와 코일(640)은 서로 밀어낸다. 따라서 렌즈 하우징(630)은 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해서 가이드 바(620)상을 슬라이드 하여, 렌즈(690)의 포커싱 위치(예를 들어 렌즈(690)와 이미지 센싱체(695)사이의 거리)를 조정한다. 제2자기장의 방향은 각각의 코일(640)에 흐르는 전류의 방향을 조정함으로서 결정되고, 제2자기장의 세기는 각각의 코일(640)에 흐르는 전류의 크기에 의해 조절한다. 나아가 가이드 바(620)가 투자성 물질로 만들어지면, 제1자기장에 의해 형성되는 자기력선이 코일(640)에 보다 효과적으로 유도된다. 따라서 제1자성체(650)와 코일(640)사이의 인력과 척력이 더욱 증대된다.
마찬가지로, 렌즈 하우징(630)의 움직임은 제2자성체(655)와 자기장 센싱체(670)사이의 인력에 의해 감지될 수 있고, 포지셔닝체(680)는 제3자성체(656)를 끌어당겨서 렌즈 하우징(630)이 가이드 바(620)에 밀착되도록한다.
제7 실시예
도 7에서 보는 바와 같이, 광학기기(700)는 베이스(710), 렌즈 하우징(720), 코일(730), 자성체(750), 자기장 센싱체(770), 포지셔닝체(780), 렌즈(790)과 이미지 센싱체(795)를 포함하고 있다.
도 7에서 보는 바와 같이, 베이스(710)는 내부벽(inner wall)(711)을 포함하고 있다. 렌즈 하우징(720)은 베이스(710)내에 위치하여, 내부벽(711)에 접하며 슬라이딩된다. 즉, 렌즈 하우징(720)은 슬라이딩 될 수 있도록 베이스(710)의 내부벽(711)에 접한다. 나아가 렌즈(790)는 렌즈 하우징(720)에 위치한다.
코일(730)은 베이스(710)에 위치한다. 광학기기의 광학축방향에서의 코일(730)의 중심축(A)은 광학축방향에서의 렌즈 하우징(720)의 중심축(A)과 일치한다.
자성체(750)는 코일(730)을 마주보며 렌즈 하우징(720)에 연결되어 있다. 상세하게는 광학축방향에서 자성체(750)의 중심축(A)은 코일(730)의 중심축과 일치하고, 자성체(750)는 코일(730)의 위에 위치한다. 자성체(750)는 제1자기장을 형성한다. 제1자기장의 방향은 렌즈 하우징(720)의 중심축에 평행하다. 자성체(750)는 자석일 수 있다.
자기장 센싱체(770)는 자성체(750)를 마주보며 베이스(710)에 위치한다. 자기장 센싱체(770)는 자성체(750)의 움직임을 감지한다. 자기장 센싱체(770)는 자기장의 세기와 극성을 측정하기 위하여 컨트롤러(미도시)에 연결된 홀 센서일 수 있다. 자성체(750)의 움직임과 위치는 홀 센서를 이용하여 자성체(750)에 의해 형성되는 자기선속밀도 및/또는 자기장의 극성에 있어서의 변화를 감지하여 알 수 있다.
포지셔닝체(780)는 자성체(750)를 마주보며 베이스(710)에 위치한다. 포지셔닝체(780)는 금속(예를 들어 철판) 또는 자석일 수 있다.
이미지 센싱체(795)는 렌즈(790)를 마주보며 베이스(710)에 위치한다. 상세히 설명하면, 이미지 센싱체(795)는 베이스(710)의 관통홀(712)의 아래쪽, 렌즈(790)의 맞은편에 위치한다. 이미지 센싱체(795)는 CCD 또는 CMOS일 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(700) 또는 렌즈(790)의 포커스 이동 동작에 관계된다.
도 7에서 보는 바와 같이, 렌즈 하우징(720)에 연결된 자성체(750)는 렌즈 하우징(720)의 중앙축(A)에 평행한 방향을 가지는 제1자기장을 형성한다. 코일(730)에 전류가 흐르면, 렌즈 하우징(720)의 중심축(A)에 평행한 방향을 가지는 제2자기장이 코일(730)의 중심에 형성된다. 제1과 제2 자기장의 방향이 동일하다면, 자성체(750)와 코일(730)은 서로 끌어당긴다. 반대로, 제1과 제2자기장의 방향이 반대이면, 자성체(750)와 코일(730)은 서로 밀어낸다. 따라서, 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해서 렌즈 하우징(720)은 베이스(710)내에서 슬라이드 되고, 따라서 렌즈의 포커스 위치(예를 들어 렌즈(790)와 이미지 센싱체(795)사이의 거리)를 조정할 수 있다. 제2자기장의 방향은 코일(730)에 흐르는 전류의 방향에 의해 결정되고, 제2자기장의 세기는 코일(730)에 흐르는 전류의 양에 의해 결정된다.
자기장 센싱체(770)(홀 센서)는 자성체(750)에 의해 형성된 자기장의 극성과 자기선속밀도의 변화를 감지하고, 감지된 변화를 신호를 변환시킨다. 신호는 자기장 센싱체(770)(홀 센서)에 연결된 컨트롤러에 전송되어, 자성체(750)의 위치와 속도가 얻어진다. 컨트롤러는 신호에 따라 코일(730)에 흐르는 전류의 크기를 조절하여, 렌즈하우징(720) 또는 렌즈(790)의 이동속도를 변화시킨다. 따라서 렌즈(790)의 포커스 속도가 조정된다.
렌즈 하우징(720)이 베이스(710)에 위치하면, 렌즈 하우징(790)과 베이스(710)의 내부벽(711)사이에 작은 톨러런스가 존재한다. 자성체(750)와 포지셔닝체(780)사이의 인력에 의하여, 렌즈 하우징(720)은 베이스(710)의 내부벽(711)에 밀착되어서 슬라이드된다. 따라서 렌즈 하우징(720)이 기울여지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 렌즈 하우징(720)는 자성체(750)와 포지셔닝체(780)사이의 인력에 의하여 이탈 없이 베이스(710)내에서 슬라이드 될 수 있다.
제8실시예
제7실시예에서의 참조번호가 그대로 사용된다.
도 8에서 보는 바와 같이, 제8과 제7실시예 사이의 차이점은 제8실시예에서의 광학기기(700‘)는 코일(730)에 위치한 투자성체(760)를 추가로 포함하고 있는 것이다. 투자성체(760)는 제1자기장에 의해 형성된 자기력선을 코일(730)속으로 유도하여, 자성체(750)와 코일(730)사이의 인력과 척력을 더욱 증대시킨다. 투자성체(760)는 요크일 수 있다.
광학기기(700‘)의 구조, 배치, 다른 구성요소의 기능은 광학기기(700)과 동일하므로, 여기서 설명은 생략한다.
제9실시예
도 9에서 보는 바와같이, 광학기기(900)는 베이스(910), 렌즈 하우징(920), 코일(930), 제1자성체(950), 제2자성체(955), 제3자성체(956), 자기장 센싱체(970), 포지셔닝체(980), 렌즈(990)와 이미지 센싱체(995)를 포함하고 있다.
도 9에서 보는 바와 같이, 베이스(910)는 내부벽(911)을 포함하고 있다. 렌즈 하우징(920)은 베이스(910)내에서 슬라이드 되게 위치하며, 내부벽(911)에 접한다. 즉, 렌즈 하우징(920)은 베이스(910)의 내부벽(911)에 접하여 슬라이드 된다. 나아가 렌즈(990)는 렌즈하우징(920)에 위치한다.
코일(930)은 렌즈하우징(920)에 위치한다. 광학기기의 광학축방향에서 코일(930)의 중심축(A)은 광학축방향에서의 렌즈 하우징(920)의 중심축(A)과 일치한다.
제1자성체(950)는 코일(930)을 마주보며 베이스(910)에 위치한다. 나아가, 제1자성체(950)는 관통구(951)를 형성한다. 상세히 설명하면, 광학축방향에서의 제1자성체(950)의 중심축(A)은 코일(930)의 중심축과 일치하고, 제1자성체(950)는 코일(930)의 아래쪽에 위치한다. 제1자성체(950)는 제1자기장을 형성한다. 제1자기장이 방향은 렌즈 하우징(920)의 중심축에 평행하다. 제1자성체(950)는 자석일 수 있다.
제2자성체(955)와 제3자성체(956)는 렌즈 하우징(920)에 위치한다.
자기장 센싱체(970)와 포지셔닝체(980)는 각각 제2자성체(955)와 제3자성체(956)를 마주보며 베이스에 위치한다.
이미지 센싱체(995)는 베이스의 제1자성체(950)의 밑에 위치한다. 상세하게는 이미지 센싱체(995)는 제1자성체(950)의 관통홀(951)아래편에 렌즈(990)의 맞은편에 위치한다. 이미지 센싱체(995)는 CCD 또는 CMOS일 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(900) 또는 렌즈(990)의 포커스 이동 동작을 설명한다.
도 9에서 보는 바와 같이, 베이스(910)에 위치한 제1자성체(950)는 렌즈 하우징(920)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제1자기장을 형성한다. 코일(930)에 전류가 흐르면, 렌즈 하우징(920)의 중심축에 평행한 방향을 가지는 제2자기장이 코일(930)의 중심에 형성된다. 제1과 제2 자기장의 방향이 동일하다면, 제1자성체(950)과 코일(930)은 서로 끌어당긴다. 반대로, 제1과 제2 자기장의 방향이 반대라면, 제1자성체(950)과 코일(930)은 서로 밀어낸다. 따라서, 제1과 제2 자기장의 인력과 척력에 의해서 렌즈 하우징(920)은 베이스(910)내에서 슬라이드 되고, 따라서 렌즈(990)의 포커스 위치(예를 들어 렌즈(990)와 이미지 센싱체(995)사이의 거리)를 조정할 수 있다. 제2자기장의 방향은 코일(930)에 흐르는 전류의 방향에 의해 결정되고, 제2자기장의 세기는 코일(930)에 흐르는 전류의 양에 의해 결정된다.
마찬가지로 렌즈 하우징(920)의 이동은 제2 자성체(955)와 자기장 센싱체(970)사이의 인력에 의해 감지되고, 포지셔닝체(980)는 제3자성체(956)를 끌어당겨서 렌즈하우징(920)이 베이스(910)에 접하게 한다.
제10실시예
제9실시예에서의 참조번호가 그대로 적용된다.
도 10에서 보는 바와 같이, 제10과 제9 실시예 사이의 차이점은 제10실시예에서의 광학기기(900‘)가 코일에 위치하는 투자성체(960)을 추가로 포함하고 있다는 것이다. 투자성체(960)는 제1자기장에 의해 형성된 자기력선을 코일(930)로 유도하여, 제1자성체(950)와 코일(930)사이의 인력과 척력을 증대시킨다. 투자성체(960)는 요크일 수 있다.
광학기기(900‘)의 구조, 배치와 다른 구성요소의 기능은 광학기기(900)와 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다.
제11실시예
도 11에서 보는 바와 같이, 광학기기(1100)는 솔레노이드 원리(solenoid principle)를 적용하며, 베이스(1105), 가이드 바(1110), 코일(1120), 고정자성체(1130), 렌즈 하우징(1140), 포지션 센싱체(1150), 자성체(1160)과 금속판(1170)을 포함하고 있다.
도 11에서 보는 바와 같이, 가이드 바(1110)는 베이스(1105)에 연결되어 있고, 광학기기(1100)의 광학축방향에 제1중심축(1110a)이 있다. 즉, 제1중심축(1110a)은 광학기기(1100)의 광학축방향에 평행하다.
코일(1120)은 가이드 바(1110)에서 슬라이드 되고, 광학축 방향으로의 제2중심축(1120a)과 제1수직 중심축(central elevation axis)(1120b)을 가진다. 상세하게는 제2중심축(1120a)는 제1수직중심축(1120b)에 대해 수직이다.
고정자성체(1130)는 베이스(1105)에 연결되어 있고, 코일(1120)속에 위치한다. 고정 자성체(1130)는 중심 자기축(central magnetizing axis)(1130a)와 제2수직중심축(1130b)를 가지고 있다. 상세히 설명하면, 중심 자기축(1130a)은 제2수직중심축(1130b)에 수직이고, 코일(1120)의 제2중심축(1120a)과 일치한다. 좀 더 상세히 기술하면, 제2수직중심축(1130b)은 제1수직중심축(1120b)과 떨어진다. 즉, 코일(1120)이 어떻게 움직이든간에, 제1수직중심축(1130b)은 고정자성체(1130)의 제2수직중심축(1130b)과는 떨어지게 된다. 나아가 고정자성체(1130)는 중심자기축(1130a)의 중심축을 따라 변하는 2개의 반대되는 극성(N과 S극)을 가지고 있는 자석일 수 있다.
렌즈 하우징(1140)은 코일(1120)에 연결되어 있고, 렌즈(미도시)를 운반한다. 상세하게는 렌즈 하우징(1140)과 코일(1120)사이의 연결은 도 11에서의 배치로 한정되는 것은 아니다.
포지션 센싱체(1150)는 코일(1120)에 연결되어, 이동 위치 및 움직임을 감지한다. 포지션 센싱체(1150)는 홀 센서, 리렉턴스 센서(reluctance sensor), 또는 포토 인터럽터(photo interrupter)일 수 있다. 자성체(1160)는 베이스(1105)에 연결되어 있다. 금속판(1170)은 선택적으로 포지션 센싱체(1150)에 연결될 수 있다. 포지션 센싱체(1150)는 금속판(1170)과 자성체(1160)사이에 위치한다. 자성체(1160)는 금속판(1170)의 맞은편에 위치하고, 자석일 수 있다.
홀 센서인 포지션 센싱체(1150)는 선택적으로 고정자성체(1130)를 마주보며 코일(1120)에 위치하여, 고정 자성체(1130) 및/또는 자성체(1160)에 의해 형성되는 자기장의 자기선속밀도 및/또는 극성의 변화를 감지한다. 따라서 코일(1120)의 이동위치를 알 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(1100)의 운전에 대하여 설명한다.
코일(1120)에 전류가 흐르면, 자기력이 고정자성체(1130)에 의해 형성되는 자기장과 전류사이의 상호작용에 의해 발생하여, 코일(1120)과 렌즈 하우징(1140)을 가이드 바(1110)의 제1중심축(1110a)을 따라 이동시킨다. 따라서 렌즈 하우징(1140)에 의해 이동하는 렌즈는 포커스와 줌을 할 수 있다. 게다가 포지션 센싱체(1150)의 감지에 의해, 코일(1120)은 제1수직중심축(1120b)이 고정자성체(1130)의 제2수직중심축(1130b)과 일치하게 되는 비효율적인 위치로는 이동하지 않는다.
다른 측면에서는 특정위치(예를 들어 렌즈 하우징(1140)의 렌즈가 포커스 위치에 이동하였을 경우)로 이동할 경우, 코일(1120)과 렌즈 하우징(1140)은 자성체(1160)과 금속판(1170)사이의 인력에 의해 가이드 바(1110)에 고정된다. 이러한 관점에서 코일(1120)과 렌즈 하우징(1140)이 고정시키기 위하여 전류를 계속 흐르게 할 필요가 없게 되어서 광학기기(1100)의 전력 소비가 감소한다.
제12실시예
도 12에 의하면, 광학기기(1200)는 또한 솔레노이드 원리가 적용되고, 베이스(1205), 가이드 바(1210), 코일(1220), 제1고정자성체(1230), 제2고정자성체(1240), 투자성체(1245), 렌즈 하우징(1250), 포지션 센싱체(1260), 자성체(1270)과 금속판(1280)을 포함하고 있다.
도 12에서 보는 바와 같이 가이드 바(1210)는 베이스(1205)에 연결되어 있고, 광학기기(1200)의 광학축 방향으로 제1중심축(1210a)을 갖는다. 즉, 제1중심축(1210a)는 광학기기(1200)의 광학축에 평행하다.
코일(1220)은 가이드 바(1210)에서 슬라이드 되고, 광학축 방향으로의 제2중심축(1220a)과 제1수직중심축(1220b)을 갖는다. 상세하게는 제2중심축(1220a)은 제1수직중심축(1220b)에 수직한다.
제1고정자성체(1230)는 베이스(1205)에 연결되고 코일(1220)안에 위치한다. 제1고정자성체(1230)는 제1중심 자기축(1230a)과 제2수직중심축(1230b)을 가지고 있다. 상세하게는 제1중심자기축(1230a)은 제2수직 중심축(1230b)에 수직하고, 코일(1220)의 제2중심축(1220a)과 일치하며, 제2수직 중심축(1230b)는 코일(1220)의 제1수직중심축(1220b)과는 떨어져 있다.
제2고정자성체(1240)는 투자성체(1245)에 연결되어 있으며, 코일(1220)내에 위치하며, 제1고정 자성체(1230)와는 미리 정해진 거리(D)만큼 떨어져 있다. 마찬가지로 제2고정 자성체(1240)는 제2중심 자기축(1240a)과 제3수직중심축(1240b)를 가지고 있다. 제2중심자기축(1240a)는 제3수직 중심축(1240b)에 수직하며, 코일(1220)의 제2중심축(1220a)과 일치한다. 제3수직중심축(1240b)는 코일(1220)의 제1수직 중심축(1220b)과 분리된다. 상세히 설명하면 제1수직 중심축(1220b)은 제2수직 중심축(1230b)과 제3수직 중심축(1240b) 사이에 위치한다. 즉, 코일(1220)이 어떻게 움직이든지 간에 제1수직 중심축(1220b)은 제1고정 자성체(1230)의 제2수직 중심축(1230b)과 제2고정 자성체(1240)의 제3수직 중심축(1240b)의 사이에 위치한다. 나아가 제1고정 자성체(1230)와 제2 고정 자성체(1240)는 제1 중심 자기축(1230a)과 제2 중심 자기축(1240a)을 따라 변하는 2개의 반대되는 극성(N극과 S극)을 가지고 있는 자석일 수 있다. 상세하게는 도 12에서 보는 바와 같이 제1고정자성체(1230)와 제2고정자성체(1240)는 같은 자극을 맞대고 있다.
투자성체(1245)는 제1고정자성체(1230)와 제2고정자성체(1240)사이에 위치하여 그들 사이의 반발력을 감소시킨다. 나아가 투자성체(1245)는 제1고정자성체(1230)와 제2고정자성체(1240)로부터의 자기력선을 코일(1220)로 효과적으로 유도한다.
렌즈하우징(1250)는 코일(1220)에 연결되어 있으며, 렌즈(미도시)를 운반한다. 마찬가지로 렌즈 하우징(1250)과 코일(1220)사이의 연결은 도 12에 도시된 것으로 한정되는 것은 아니다.
포지션센싱체(1260)는 코일(1220)에 연결되어, 이동 위치 및 움직임을 감지한다. 포지션 센싱체(1260)는 홀 센서, 리렉턴트 센서 또는 포토 인터럽터일 수 있다. 자성체(1270)는 베이스(1205)에 연결된다. 금속판(1280)은 포지션 센싱체(1260)에 선택적으로 연결될 수 있다. 포지션 센싱체(1260)는 금속판(1280)와 자성체(1270)사이에 위치한다. 자성체(1270)는 금속판(1280)의 맞은편에 위치하며 자석일 수있다.
홀 센서인 포지션 센싱체(1260)는 선택적으로 코일(1220)내 위치하며 제1고정 자성체(1230) 및/또는 제2고정 자성체(1240)의 맞은편에 위치하며, 제1고정 자성체(1230) 및/또는 제2고정 자성체(1240) 및/또는 자성체(1270)에 의해 형성되는 자기장의 극성 및/또는 자기선속밀도의 변화를 감지한다. 따라서 코일(1220)의 이동 위치를 알 수 있다.
아래의 설명은 광학기기(1220)의 운전에 관한 것이다.
코일(1220)에 전류가 흐르면, 자기력이 제1고정자성체(1230)와 제2고정자성체(1240)에 의해 형성되는 자기장과 전류사이의 상호작용에 의해 발생하여, 코일(1220)과 렌즈 하우징(1250)을 가이드 바(1210)의 제1중심축(1210a)을 따라 이동시킨다. 따라서 렌즈 하우징(1250)에 의해 운반되는 렌즈는 포커싱과 줌 동작을 수행할 수 있게 된다. 게다가 포지션 센싱체(1260)의 감지에 의해, 제1수직 중심축(1220b)이 제1고정 자성체(1230)의 제2수직중심축(1230b)과 제2고정 자성체(1240)의 제3수직 중심축(1240b)과 일치하는 2개의 비효율적인 위치로는 이동하지 않는다.
마찬가지로 특정 위치(렌즈하우징(1250)의 렌즈가 포커스 위치에 도달하는 위치)로 이동하면, 코일(1220)과 렌즈 하우징(1250)은 자성체(1270)와 금속판(1280)사이의 인력에 의해 가이드 바(1210)에 고정된다. 이러한 측면에서 코일(1220)과 렌즈 하우징(1250)을 고정시키기 위하여 전류를 계속해서 흐르게 할 필요가 없으므로, 광학기기(1200)의 전력소비는 감소하게 된다.
나아가 제1고정 자성체(1230)와 제2고정자성체(1240)사이의 미리 정해진 거리(D)는 조절될 수 있다. 상세히 설명하면, 미리 정해진 거리(D)가 상대적으로 작으면, 코일(1220)은 제1고정 자성체(1230)와 제2고정 자성체(1240)으로부터 상대적으로 강한 자기장 또는 자기선속밀도를 받게 되어 이동시키는 힘을 증가시킨다. 미리 정해진 거리(D)가 상대적으로 늘어나면, 제2수직 중심축(1230b)과 제3수직중심축(1240b)사이의 거리를 상대적으로 멀게 만들어서, 코일(1220)의 이동 거리 또는 레인지를 증가시킨다.
제13실시예
도 13에서 보는 바와 같이, 광학기기(1300)는 솔레노이드 원리를 적용하며, 베이스(1305), 가이드 바(1310), 코일(1320), 제1자성체(1330), 제2자성체(1340), 투자성체(1345)고 렌즈 하우징(1350)을 포함하고 있다.
도 13에서 보는 바와 같이, 가이드 바(1310)는 베이스(1305)에 연결되어 있으며 광학기기(1300)의 광학축방향으로 제1중심축(1310a)을 가진다. 즉, 제1중심축(1310a)는 광학기기(1300)의 광학축방향에 평행하다.
코일(1320)은 베이스(1305)에 위치하며 광학축방향으로의 제2중심축(1320a)와 제1수직중심축(1320b)를 가진다. 상세히 설명하면 제2중심축(1320a)는 제1수직중심축(1320b)과 수직이다.
렌즈 하우징(1350)은 가이드 바(1310)위를 슬라이드 하며 렌즈(미도시)를 운반한다.
제1자성체(1330)는 렌즈 하우징(1350)에 연결되어서 코일(1320)내에 위치한다. 제1자성체(1330)는 제1중심자기축(1330a)과 제2수직중심축(1330b)를 가진다. 상세하게는 제1중심자기축(1330a)은 제2수직중심축(1330b)에 수직하며, 코일(1320)의 제2중심축(1320a)과 일치하며, 제2수직중심축(1330b)는 코일(1320)의 제1수직중심축(1320b)과는 떨어져 있다.
제2자성체(1340)는 투자성체(1345)에 연결되어서 코일(1320)내에 위치하며, 미리 정해진 거리(D)만큼 제1자성체(1330)으로부터 떨어져 있다. 제2자성체(1340)는 제2중심자기축(1340a)과 제3수직중심축(1340b)을 가진다. 제2중심자기축(1340a)은 제3수직중심축(1340b)에 수직하고, 코일(1320)의 제2중심축(1320a)과 일치한다. 제3수직중심축(1340b)은 코일(1320)의 제1수직중심축(1320b)과는 떨어져 있다. 상세히 살펴보면 제1수직중심축(1320b)은 제2수직중심축(1330b)과 제3수직중심축(1340b)사이에 위치한다. 즉, 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)가 움직이더라도, 코일(1320)의 제1수직중심축(1320b)은 제1자성체(1330)의 제2수직중심축(1330b)과 제2자성체(1340)의 제3수직중심축(1340b)의 사이에 있게된다. 나아가 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)는 제1중심자기축(1330a)과 제2중심자기축(1340a)을 따라 변하는 2개의 서로 다른 극성(N,S극)을 가지는 자석일 수 있다. 상세하게는 도 13에서 보는 바와 같이, 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)는 같은 자극을 서로 맞대고 있다.
투자성체(1345)는 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)사이에 위치하여, 그들사이의 척력을 감소시킨다. 나아가 투자성체(1345)는 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)로부터의 자기력선을 코일(1320)로 효율적으로 유도한다.
아래의 설명은 광학기기(1300)의 운전과 관련된다.
코일(1320)에 전류가 흐르면, 자기력이 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)에 의해 형성되는 자기장과 전류사이의 상호작용에 의해 발생하여, 제1자성체(1330), 제2자성체(1340), 렌즈 하우징(1350)을 가이드 바(1310)의 제1중심축(1310a)을 따라 이동시킨다. 따라서 렌즈 하우징(1350)에 의해 운반되는 렌즈는 포커싱과 줌 동작을 수행할 수 있게 된다.
나아가 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)사이의 미리 정해진 거리(D)는 조절될 수 있다. 상세히 설명하면, 미리 정해진 거리(D)가 상대적으로 작으면, 코일(1320)은 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)으로부터 상대적으로 강한 자기장 또는 자기선속밀도를 받게 되어 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)를 이동시키는 힘을 증가시킨다. 미리 정해진 거리(D)가 상대적으로 늘어나면, 제2수직 중심축(1330b)과 제3수직중심축(1340b)사이의 거리를 상대적으로 멀게 만들어서, 제1자성체(1330)와 제2자성체(1340)의 이동 거리 또는 레인지를 증가시킨다.
발명이 실시예를 설명하는 방법으로 묘사되었지만, 본 발명이 이에 의해 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 반대로, 이는 여러 가지 변형과 유사한 배열(발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 경우)을 포함하는 것이다. 그러므로 첨부된 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 유사한 배열을 모두 포함할 수 있도록 광범위하게 해석되어야한다.

Claims (42)

  1. 베이스;
    베이스에 연결된 최소한 하나이상의 가이드 바;
    광학기기의 광학축방향에서의 그 중심축이 광학축방향에서의 가이드 바의 중심축에 평행하고, 가이드 바의 중심축을 따라 슬라이드 되며, 가이드 바에 슬라이드 될 수 있도록 끼워진 렌즈 하우징;
    광학축방향에서의 그 중심축이 광학축방향에서의 가이드 바의 중심축과 일치하며, 베이스에 위치하는 최소한 하나이상의 코일;
    제1자기장을 형성시키며, 코일에 제1방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2자기장 사이의 인력에 의해 제1방향으로 가이드 바에서 슬라이드되고, 코일에 제2방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2 자기장사이의 척력에 의해 제2방향으로 가이드 바에서 슬라이드되며, 코일을 마주보며 렌즈 하우징에 연결된 최소한 하나이상의 자성체;와
    자성체를 마주보며 베이스에 위치하고, 자성체와는 분리되어 있으며, 자성체를 끌어당겨서 렌즈하우징이 가이드 바에 접하게 하는 포지셔닝체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학기기는 자성체의 이동을 감지하기 위하여 자성체를 마주보며 베이스에 위치하는 적어도 하나 이상의 자기장 센싱체를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 포지셔닝체가 금속 또는 자석인 것을 특징으로 하는 광학기기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 포지셔닝체는 자성체와 반응하기 위해 자기장을 형성하기 위한 전류가 흐를 수 있는 코일을 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가이드 바가 자성체와 코일사이의 인력과 척력을 향상시킬 수 있는 투자성물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광학기기에는 렌즈와 이미지센싱체를 추가로 포함하되, 렌즈는 렌즈 하우징에 위치하고, 이미지 센싱체는 렌즈를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자성체와 코일이 가이드 바에 슬라이드될 수 있도록 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  8. 베이스;
    베이스에 연결된 최소한 하나이상의 가이드 바;
    광학기기의 광학축방향에서의 그 중심축이 광학축 방향에서의 가이드 바의 중심축과 평행하고, 가이드 바의 중심축을 따라 슬라이드 되며, 가이드 바에서 슬라이드 될 수 있도록 끼워져 있는 렌즈 하우징;
    광학축방향에서의 그 중심축이 가이드 바의 중심축에 평행하며, 렌즈 하우징에 위치하는 코일;과
    제1자기장을 형성시키며, 코일에 제1방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2자기장 사이의 인력에 의해 제1방향으로 가이드 바에서 슬라이드되고, 코일에 제2방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2 자기장사이의 척력에 의해 제2방향으로 가이드 바에서 슬라이드되며, 코일을 마주보며 베이스에 위치하는 제1자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  9. 제8항에 있어어, 상기 렌즈 하우징 표면과 코일내에는 제1자성체와 코일사이의 인력과 척력을 향상시키기 위한 투자성체가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광학기기는 제2자성체와 자기장 센싱체를 추가로 포함하되, 상기 제2자성체는 렌즈하우징에 연결되어 있고, 상기 자기장 센싱체는 렌즈 하우징의 움직임을 감지하기 위하여 제2자성체를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  11. 제8항에 있어서, 상기 광학기기는 제3자성체와 포지셔닝체를 추가로 포함하되, 상기 제3자성체는 렌즈 하우징에 연결되어 있고, 상기 포지셔닝체는 제3자성체를 마주보며 베이스에 위치하여 렌즈 하우징이 가이드 바에 접하게 제3자성체를 끌어당기는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  12. 제8항에 있어서, 상기 광학기기는 렌즈와 이미지 센싱체를 추가로 포함하되, 제1자성체는 관통홀을 포함하고, 상기 렌즈는 렌즈 하우징에 위치하고, 상기 이미지 센싱체는 관통홀을 통해 렌즈를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  13. 베이스;
    베이스에 연결된 최소한 하나이상의 가이드 바;
    광학기기의 광학축방향에서의 그 중심축이 광학축 방향에서의 가이드 바의 중심축과 평행하고, 가이드 바의 중심축을 따라 슬라이드 되며, 가이드 바에서 슬라이드 될 수 있도록 끼워져 있는 렌즈 하우징;
    광학축방향에서의 그 중심축이 가이드 바의 중심축과 일치하며, 렌즈 하우징에 위치하는 최소한 하나이상의 코일;과
    제1자기장을 형성시키며, 코일에 제1방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2자기장 사이의 인력에 의해 제1방향으로 가이드 바에서 슬라이드되고, 코일에 제2방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2 자기장사이의 척력에 의해 제2방향으로 가이드 바에서 슬라이드되며, 코일을 마주보며 베이스에 위치하는 최소한 하나이상의 제1자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가이드 바는 제1자성체와 코일 사이의 인력과 척력을 향상시키기 위하여 투자성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학기기.
  15. 제13항에 있어서, 상기 광학기기는 제2자성체와 자기장 센싱체를 추가로 포함하되, 상기 제2자성체는 렌즈하우징에 연결되어 있고, 상기 자기장 센싱체는 렌즈 하우징의 움직임을 감지하기 위하여 제2자성체를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  16. 제13항에 있어서, 상기 광학기기는 제3자성체와 포지셔닝체를 추가로 포함하되, 상기 제3자성체는 렌즈 하우징에 연결되어 있고 상기 포지셔닝체는 제3자성체를 마주보며 베이스에 위치하여, 포지셔닝체가 제3자성체를 끌어당겨서 렌즈 하우징이 가이드 바에 접하게 하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  17. 제13항에 있어서, 상기 광학기기는 렌즈와 이미지 센싱체를 추가로 포함하되, 상기 렌즈는 렌즈 하우징에 위치하고, 상기 이미지 센싱체는 렌즈를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  18. 제13항에 있어서, 제1자성체와 최소한 하나이상의 코일이 가이드 바에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  19. 내부벽이 있는 베이스;
    베이스에서 슬라이드될 수 있도록 위치하며, 내부벽을 접하고 있는 렌즈 하우징;
    광학기기의 광학축방향에서의 그 중심축이 광학축방향에서의 렌즈 하우징의 중심축과 일치하고, 베이스에 위치하는 코일;
    제1자기장을 형성시키며, 코일에 제1방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2자기장 사이의 인력에 의해 제1방향으로 가이드 바에서 슬라이드되고, 코일에 제2방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2 자기장사이의 척력에 의해 제2방향으로 가이드 바에서 슬라이드되며, 코일을 마주보며 렌즈 하우징에 연결된 자성체;와
    자성체를 마주보며 베이스에 위치하고, 자성체와는 분리되어 있으며, 자성체를 끌어당겨서 렌즈하우징이 가이드 바에 접하게 하는 포지셔닝체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 코일에는 자성체와 코일사이의 인력과 척력을 향상시키기 위한 투자성체가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  21. 제19항에 있어서, 상기 광학기기는 자성체의 이동을 감지하기 위하여 자성체를 마주보며 베이스에 위치하는 자기장 센싱체를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  22. 제19항에 있어서, 상기 포지셔닝체가 금속 또는 자석인 것을 특징으로 하는 광학기기.
  23. 제19항에 있어서, 상기 포지셔닝체는 자성체와 반응하기 위해, 자기장을 형성하기 위한 전류가 흐를 수 있는 코일을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  24. 제19항에 있어서, 상기 광학기기는 렌즈와 이미지 센싱체를 추가로 포함하되, 상기 렌즈는 렌즈 하우징에 위치하고, 상기 이미지 센싱체는 렌즈를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  25. 내부벽이 있는 베이스;
    베이스에서 슬라이드될 수 있도록 위치하며, 내부벽을 접하고 있는 렌즈 하우징;
    광학기기의 광학축방향에서의 그 중심축이 광학축방향에서의 렌즈 하우징의 중심축과 일치하며, 렌즈 하우징에 위치하는 코일;
    제1자기장을 형성시키며, 코일에 제1방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2자기장 사이의 인력에 의해 제1방향으로 가이드 바에서 슬라이드되고, 코일에 제2방향으로 전류가 흘러서 제2자기장이 형성되면 렌즈 하우징은 제1과 제2 자기장사이의 척력에 의해 제2방향으로 가이드 바에서 슬라이드되며, 코일을 마주보며 베이스에 위치하는 제1자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 렌즈 하우징표면과 코일내에는 제1자성체와 코일사이의 인력과 척력을 향상시키기 위한 투자성체가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  27. 제25항에 있어서, 상기 광학기기에는 제2자성체와 자기장 센싱체를 추가로 포함하되, 상기 제2자성체는 렌즈하우징에 위치하고, 상기 자기장 센싱체는 렌즈 하우징의 움직임을 감지하기 위하여 제2자성체를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  28. 제25항에 있어서, 상기 광학기기에는 제3자성체와 포지셔닝체를 추가로 포함하되, 상기 제3자성체는 렌즈 하우징에 위치하고 상기 포지셔닝체는 제3자성체를 마주보며 베이스에 위치하여, 포지셔닝체가 제3자성체를 끌어당겨서 렌즈 하우징이 베이스에 접하게 하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  29. 제25항에 있어서, 상기 광학기기에는 렌즈와 이미지 센싱체를 추가로 포함하되, 상기 렌즈는 렌즈 하우징에 위치하고, 상기 이미지 센싱체는 렌즈를 마주보며 베이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  30. 베이스;
    광학기기의 광학축방향으로 제1중심축을 가지고 있으며, 베이스에 연결된 가이드 바;
    광학축방향에서의 제2중심축과 제1수직중심축을 가지며, 제2중심축이 제1수직중심축에 수직하며, 가이드 바에서 슬라이딩되는 코일;
    중심자기축과 제2수직 중심축을 가지며, 중심자기축이 제2수직중심축에 수직하며, 코일의 제2중심축과 일치하며, 제2수직 중심축이 제1수직 중심축과 떨어져 있으며, 베이스에 연결되어 있고, 코일내에 위치하는 고정 자성체;와
    코일에 전류가 흘러 전류와 고정 자성체에 의해 형성되는 자기장 사이의 상호작용에 의한 자기력을 발생시켜서 가이드바의 제1중심축을 따라 렌즈 하우징과 코일이 이동되며, 코일에 연결된 렌즈 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  31. 제30항에 있어서, 상기 코일의 움직임을 감지하기 위하여 코일에 연결되어 있는 포지션 센싱체가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  32. 제31항에 있어서, 상기 포지션 센싱체는 홀센서, 릴럭턴스 센서 또는 포토 인터럽터로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학기기.
  33. 제30항에 있어서, 상기 광학기기는 자성체와 금속판을 추가로 포함하되, 상기 자성체는 베이스에 연결되어서 금속판을 마주보며, 코일이 자성체와 금속판사이의 인력에 의해 가이드 바에 고정되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  34. 제31항에 있어서, 상기 광학기기는 자성체와 금속판을 추가로 포함하되, 상기 금속판은 포지션 센싱체에 연결되어 있고, 상기 자성체는 베이스에 연결되어 있어서 금속판을 마주보며, 코일은 자성체와 금속판사이의 인력에 의해서 가이드 바에 고정되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  35. 베이스;
    광학기기의 광학축방향에서의 제1중심축을 가지고 베이스에 연결된 가이드 바;
    광학축방향에서의 제2중심축과 제1수직중심축을 가지며, 상기 제2중심축이 제1수직 중심축에 수직하며, 가이드 바에서 슬라이드 되는 코일;
    제1중심자기축과 제2수직 중심축을 가지며, 상기 제1중심자기축이 제2수직 중심축에 수직하고 코일의 제2중심축과 일치하며, 제2수직 중심축이 제1수직 중심축과 떨어져 있으며,베이스에 연결되어 코일내에 위치하는 제1고정자성체;
    제2중심자기축과 제3수직 중심축을 가지며, 제1고정 자성체와 동일한 극을 서로 마주보며, 제2중심자기축이 제3수직중심축에 수직하며 코일의 제2중심축과 일치하며, 제3수직중심축이 제1수직 중심축과 떨어져 있으며, 제1수직 중심축이 제2와 제3 수직 중심축사이에 위치하며, 제1고정자성체로부터 미리 정해진 거리만큼 떨어져 코일내에 위치하는 제2고정자성체;와
    코일에 전류가 흐르면 제1과 제2자성체에 의한 자기장과 전류사이의 상호작용에 의해 발생하는 자기력에 의해 코일과 렌즈 하우징이 가이드바의 제1중심축을 따라 이동하며, 코일에 연결된 렌즈하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  36. 제35항에 있어서, 상기 코일의 움직임을 감지하기 위하여 코일에 연결된 포지션 센싱체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  37. 제36항에 있어서, 상기 포지션 센싱체가 홀센서, 릴럭턴스 센스 또는 포토 인터럽터로 구성된 것을 특징으로 하는 광학기기.
  38. 제35항에 있어서, 상기 광학기기는 자성체와 금속판을 추가로 포함하되, 상기 자성체는 베이스에 연결되어서 금속판을 마주보며, 코일이 자성체와 금속판사이의 인력에 의해 가이드 바에 고정되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  39. 제36항에 있어서, 상기 광학기기는 자성체와 금속판을 추가로 포함하되, 상기 금속판은 포지션 센싱체에 연결되어 있고, 상기 자성체는 베이스에 연결되어 있어서 금속판을 마주보며, 코일은 자성체와 금속판사이의 인력에 의해서 가이드 바에 고정되는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  40. 제35항에 있어서, 상기 제1과 제2 고정자성체 사이에 투자성체가 위치하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  41. 베이스;
    광학기기의 광학축방향에서의 제1중심축을 가지고 베이스에 연결된 가이드 바;
    광학축방향에서의 제2중심축과 제1수직중심축을 가지며, 제2중심축이 제1수직 중심축에 수직하며, 베이스에 위치하는 코일;
    가이드 바 위를 슬라이딩하는 렌즈 하우징;
    제1중심자기축과 제2수직 중심축을 가지며, 제1중심자기축이 제2수직 중심축에 수직하고 코일의 제2중심축과 일치하며, 제2수직 중심축이 제1수직 중심축과 떨어져 있으며, 렌즈 하우징에 연결되어 있으며 코일내에 위치하는 제1자성체;와
    제2중심자기축과 제3수직 중심축을 가지며, 제1자성체와 동일한 극을 서로 마주보며, 제2중심자기축이 제3수직중심축에 수직하며 코일의 제2중심축과 일치하며, 제3수직중심축이 제1수직 중심축과 떨어져 있으며, 제1수직 중심축이 제2와 제3 수직 중심축사이에 위치하며, 코일에 전류가 흐르면 제1과 제2자성체에 의한 자기장과 전류사이의 상호작용에 의해 발생하는 자기력에 의해 제1자성체, 제2자성체와 렌즈 하우징을 가이드바의 제1중심축을 따라 이동시키며, 제1자성체로부터 미리 정해진 거리만큼 떨어져 코일내에 위치하는 제2자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기.
  42. 제41항에 있어서, 상기 제1과 제2자성체사이에 투자성체를 추가로 설치되는 있는 것을 특징으로 하는 광학기기.
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