KR20080071700A - 렌즈포커싱 구조의 반응시간 감소 방법 및 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 렌즈포커싱 구조는, 그 내부에 중심정렬된(centered) 카메라렌즈 및 그 외측을 감는 와인딩(winding)을 갖는 적어도 하나의 베이스를 포함하는 가동 기구(movable mechanism); 4개의 측면에 자성부재가 마운트된 적어도 하나의 프레임, 전면커버 및 후면커버를 포함하며, 상기 프레임 내에 상기 가동 기구가 중심정렬되어 있는 부동 기구(immovable mechanism); 및 상기 가동 기구와 상기 부동 기구 사이에서 이들에 연결되어, 가동 기구가 포커싱된 위치로 변위이동하고(displaced) 정지할 때 이에 의해 생성된 진동을 흡수하여, 상기 가동 기구가 이동상태에서 정지상태로 되돌아가는 기동 반응시간을 감소시키는 적어도 하나의 충격-흡수요소;를 포함한다.
Figure P1020070009912
충격 흡수, 카메라렌즈, 포커싱, 기동 반응시간

Description

렌즈포커싱 구조의 반응시간 감소 방법 및 구조{Method and structure for suppressing response time of lens focusing structure}
도 1은 종래의 렌즈포커싱 구조의 분해사시도이고;
도 2는 도 1의 종래 렌즈포커싱 구조로부터 검출된 기동 반응 파형(dynamic response waveform)을 나타내고;
도 3은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 렌즈포커싱 구조의 전면 분해사시도이고;
도 4a는 도 3에서 카메라렌즈를 제거한 상태의 후면 조립사시도이고;
도 4b는 도 4a의 원 내 영역의 확대도이고;
도 5는 본 발명의 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간 감소 방법의 플로우챠트이고;
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 충격-흡수요소가 제공된 렌즈포커싱 구조의 작동을 나타내는 측면단면도이고;
도 7은 본 발명의 충격-흡수요소를 갖는 렌즈포커싱 구조로부터 검출된 기동 반응 파형을 나타낸다.
본 발명은 렌즈포커싱 구조의 반응시간 감소 방법 및 구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 포커싱 동작 중에 마이크로 카메라렌즈에 의해 생성된 진동(jitter)을 흡수할 수 있어, 렌즈의 기동 반응시간(dynamic response time)을 감소시키며, 렌즈가 동작상태에서 정지상태로 신속히 되돌아가는 것이 가능하도록 하는 방법 및 구조에 관한 것이다.
진보된 기술과 모듈화되고 소형화된 카메라렌즈의 덕분에, 현재의 디지털카메라는 부피가 상당히 작으며, 현재 시판되는 휴대폰의 대부분은 내장형 디지탈카메라를 가져 소위 카메라폰 형태를 갖는다. 소형화 카메라렌즈 모듈 내에 자동-포커싱 구조가 제공된다. 모듈화되고 소형화된 카메라렌즈용 자동-포커싱 구조는 다양한 형태가 있다. 이외에, 보이스 코일 모터(voice coil motor; VCM)는 부피가 작고, 전력 소모가 적고, 작동변위이동(actuated displacement)이 정밀하고, 값이 저렴하다는 장점이 있으며, 또한 소형화 카메라렌즈의 자동-포커싱 구조 내의 단거리 액츄에이터(actuater)로서의 용도에 매우 적합하다.
도 1은 카메라 내에 사용되는 종래의 렌즈포커싱 구조의 분해사시도이다. 나타낸 바와 같이, 렌즈포커싱 구조는 전면커버(10), 후면커버(11), 4개의 내벽면에 각각 자석(13)이 제공되는 외측 프레임(12), 내측에 나사선이 있어 렌즈(15)를 돌려 넣는 렌즈홀더(14), 렌즈홀더(14)의 외측면 둘레를 감는 와인딩(winding)(16), 렌즈홀더(14)의 전단(front end) 및 후단(rear end)에 각각 연결된 2매의 판스프 링(17)을 포함한다. 렌즈홀더(14)는 2매의 판스프링(17)에 의해 지지되어 외측 프레임(12) 내에 축상으로(axially) 이동 가능하게 위치되고, 4개의 자석(13)에 의해 둘러싸인다. 와인딩(16)이 일정량의 전류를 공급받아 자기장 극성을 형성하면, 렌즈홀더(14) 및 4개의 자석(13)은 상호 밀어내거나 끌어당겨 렌즈홀더(14)에 대해서 미는 힘(push force)을 생성한다. 이때, 판스프링(17)을 통해 외측 프레임(12)에 연결된 렌즈홀더(14)는 초점이 맞는 위치에 도달할 때까지 전방향 변위이동하도록 허용된다.
자동-포커싱 카메라렌즈는 렌즈홀더가 포커싱된 위치로 변위이동하고 이어서 정지할 때 불가피하게 진동하게 된다. 진동하던 카메라는 서서히 안정화된다. 카메라렌즈가 정지에서 이동으로, 그리고 다시 정지하기 위해서 소요되는 시간을 기동 반응시간이라 칭한다. 도 2는 종래의 포커싱 구조에서 검출된 기동 반응 파형을 나타낸다. 도 2로부터, 종래의 포커싱 구조가 다시 정지상태로 되돌아기기 위해서는 비교적 긴 시간인 1.34035초가 소요됨을 알 수 있다.
기동 반응시간은 카메라렌즈 모듈이 포커싱을 완료하는데 필요한 시간에 영향을 미치며, 따라서 카메라렌즈 모듈의 품질에 중대한 영향을 갖는 매우 중요한 요소이다. 기동 반응시간이 길수록 포커싱에 소요되는 시간은 길어진다. 포커싱 시간을 효과적으로 향상시키고자 한다면, 기동 반응시간이 단축되어야만 한다.
따라서 발명자는 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간의 감소 방법 및 구조를 개발하고자 노력하여, 기동 반응시간을 단축하거나 나아가서는 제거하고자 한다.
본 발명의 주된 목적은 렌즈포커싱 구조의 반응시간 감소 방법 및 구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 방법과 구조로 카메라렌즈가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 생성되는 진동을 흡수하여, 카메라렌즈의 기동 반응시간을 감소시켜 카메라 포커싱 품질을 향상시키고 포커싱 시 카메라에 의해 소모되는 전력을 감소시킨다.
상술한 목적 및 기타 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 방법은 카메라렌즈 포커싱 구조의 가동 기구(movable mechanism)와 부동 기구(immovable mechanism) 사이에 적어도 하나의 수용공간을 형성하며, 적어도 하나의 충격-흡수요소를 그 내부에 수용하는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 충격-흡수요소(shock-absorbing element)는 가동 기구와 부동 기구 사이에서 이들에 연결되어, 가동 기구가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 생성되는 진동을 흡수하고, 이로 인해 가동 기구의 기동 반응시간을 감소시킨다.
또한 상술한 목적 및 기타 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 구조는 가동 기구, 부동 기구 및 적어도 하나의 충격-흡수요소를 포함한다. 가동 기구는 내부에 카메라렌즈가 중심정렬되어 있는(centered) 적어도 하나의 베이스를 가지고, 베이스의 외측 둘레를 와인딩이 감고 있다. 부동 기구는 4개의 측면에 자성부재가 마운트된 적어도 하나의 프레임, 전면커버 및 후면커버를 가지며, 가동 기구가 프레임 내에 중심정렬된다. 적어도 하나의 충격-흡수요소는 가동 기구와 부동 기구사이에 서 이들에 연결되어, 가동 기구가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 이에 의해 생성되는 진동을 흡수하여, 가동 기구가 이동상태에서 정지상태로 되돌아가는 기동 반응시간을 감소시킨다.
상술한 목적 및 기타 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 구조는 가동 기구에 연결된 가동부(movable section) 및 부동 기구에 연결된 부동부(immovable section)를 포함하는 적어도 하나의 탄성요소를 더 포함하며; 적어도 하나의 충격-흡수요소가 탄성요소의 가동부와 부동 기구 사이에서 이들에 연결되어, 가동 기구가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 이에 의해 생성되는 진동을 흡수하고, 이로 인해 가동 기구가 이동상태에서 정지상태로 되돌아가는 기동 반응시간을 감소시킨다.
상술 및 기타 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 채용된 구조 및 기술 수단은 하기의 바람직한 구체예의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참고하여 최선으로 이해될 수 있다.
바람직한 구체예의 상세 설명
본 발명은 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간을 감소시키고자 디자인되었으며, 이하에 카메라렌즈 포커싱 구조에 기초하여 더욱 상세하게 기술될 것이다. 각각 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 카메라렌즈 구조(20)의 분해 및 조립사시도인 도 3, 도 4a, 및 도 4a의 원 내 영역의 확대도인 도 4b를 참조한다. 나타낸 바와 같이, 본 발명의 카메라렌즈 구조(20)는 베이스(21), 복수의 자성부재(23), 프 레임(24), 전면커버(25), 후면커버(26), 하우징(27) 및 복수의 탄성요소(28)를 포함한다. 베이스(21)는 그 외측 둘레를 감는 와인딩(30)을 포함하며, 그 내부에 중심정렬된 렌즈(31)를 수용한다. 베이스(21)는 프레임(24) 내에 마운트되고 중심정렬되며, 자성부재(23)는 프레임(24)의 4개의 측면에 마운트되어, 와인딩(30)과 자성부재(23) 사이를 예정된 일정 거리를 두고 와인딩(30) 둘레에 위치하여 자장을 형성한다.
탄성요소(28)는 도전물질로 만들어지며 프레임(24)과 후면커버(26) 사이, 프레임(24)과 전면커버(25) 사이에 각각 위치된다. 하우징(27)은 렌즈(31)가 실제 사용을 위해 외측 공간으로 노출되도록 하면서 상술한 모든 부재를 둘러싼다.
도 5는 본 발명의 렌즈포커싱 구조의 반응시간 감소 방법의 플로우챠트이다.
도 4a 및 도 4b와 함께 도 5를 참조하도록 한다. 본 발명의 카메라렌즈 구조(20) 내에, 베이스(21)는 이동이 가능하며 가동 기구(50)로 정의되고, 다른 모든 부재는 이동이 불가능하며 부동 기구(60)로 집합적으로 정의된다. 본 발명의 방법에서, 적어도 하나의 수용공간(61)이 가동 기구(50)와 부동 기구(60) 사이에 형성되고(S100), 또한 충격-흡수요소(62)가 가동 기구(50)와 부동 기구(60)에 연결되어(S120) 가동 기구(50)가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 이에 의해 생성되는 진동을 흡수하고(S130), 이로 인해 가동 기구(50)의 기동 반응시간을 감소시킨다.
도 6a 및 도 6b는 적어도 하나의 충격-흡수요소(62)를 갖는 카메라렌즈 구 조(20)의 동작을 나타내는 측면단면도이다. 도 6a 및 도 6b를 도 4a 및 도 4b와 함께 참조하도록 한다. 충격-흡수요소(62)는 그 일 측면이 후면커버(26)의 내면에 부착되며, 다른 반대쪽 측면은 베이스(21)의 후면에 부착된다. 충격-흡수요소(62)는 연성(soft)젤, 연성스프링 또는 연성고무물질과 같은 충격-흡수 물질이나 부재일 수 있다. 또한 충격-흡수요소(62)는 전면커버(25)와 베이스(21), 및/또는 프레임(24)과 베이스(21) 사이에서 이들에 연결될 수 있으며, 이때 충격-흡수요소(62)는 베이스(21)의 개방부를 간섭하지 않도록 하며, 이를 통해 카메라렌즈(31)가 베이스(21) 내측에 마운트된다. 충격-흡수요소(62)는 또한 베이스(21)와 전면커버(25) 사이, 이와 후면커버(26) 사이, 및 이와 프레임(24) 사이에 마운트될 수 있다.
각 탄성요소(28)는, 포커싱 구조(20) 내의 탄성요소(28)의 상대적 위치에 의존하여, 베이스(21)에 연결된 가동부 및, 전면커버(25)나 후면커버(26)에 연결된 부동부를 포함한다. 충격-흡수요소(62)는 또한 탄성요소(28)와, 부동 기구(60)의 전면커버(25) 및/또는 후면커버(26)의 사이에서 이들에 연결될 것이다. 상술한 위치에 제공된 충격-흡수요소(62)는, 베이스(21)가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 이에 의해 생성되는 진동을 흡수하도록 작용하여, 포커싱 시의 베이스(21)의 기동 반응시간을 감소시킨다.
도 7은 충격-흡수요소(62)가 제공된 본 발명의 카메라렌즈 구조(20)로부터 검출된 기동 반응 파형이다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 베이스(21)는 어떠한 기동 반응시간이 없이 포커싱된 위치로 변위이동하고 완전히 안정한 상태로 정지한 다. 따라서 본 발명의 방법과 구조가 베이스(21), 및 베이스(21) 내에 마운트된 카메라렌즈(31)의 포커싱 동작시의 기동 반응시간을 매우 효과적으로 감소시키는 것이 증명되었다.
본 발명은 바람직한 구체예로써 기술되었으며, 첨부된 청구항에 의해 제한적으로 의도되는 본 발명의 관점과 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서, 기술된 구체예 내에서의 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 렌즈포커싱 구조의 반응시간 감소 방법 및 구조를 제공한다. 본 발명의 방법과 구조는 카메라렌즈가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 생성되는 진동을 흡수하여, 카메라렌즈의 기동 반응시간을 감소시켜 카메라 포커싱 품질을 향상시키고 포커싱 시 카메라에 의해 소모되는 전력을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 가동 기구(movable mechanism) 및 부동 기구(immovable mechanism)를 포함하는 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간(dynamic response time) 감소 방법으로서,
    적어도 하나의 충격-흡수요소(shock-absorbing element)를 가동 기구와 부동 기구 사이에서 이들에 연결하는 단계; 및
    상기의 적어도 하나의 충격-흡수요소를 이용하여, 상기 가동 기구가 포커싱된 위치(focused point)로 변위이동하고(dispalced) 정지할 때 이에 의해 생성된 진동(jitter)을 흡수하여, 상기 가동 기구가 이동상태에서 정지상태로 되돌아가는 기동 반응시간을 감소시키는 단계;
    를 포함하는, 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간 감소 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 충격-흡수요소를 연결하는 단계 이전에,
    적어도 하나의 수용공간을 상기 가동 기구와 상기 부동 기구 사이에 제공하여 그 내부에 상기의 적어도 하나의 충격-흡수요소를 마운트하는 단계를 더 포함하는, 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간 감소 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기의 적어도 하나의 충격-흡수요소가 연성(soft)젤, 연성스프링 및 연성고무물질로 이루어진 그룹에서 선택되는, 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간 감소 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가동 기구가, 카메라렌즈가 내부에 중심정렬된(centered) 베이스; 및 상기 베이스의 외측 둘레를 감는 와인딩(winding)을 포함하는, 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간 감소 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 부동 기구가, 4개의 측면에 자성부재가 마운트된 프레임, 전면커버, 후면커버 및, 상기 프레임, 상기 전면커버 및 상기 후면커버를 둘러싸는 하우징을 포함하며; 상기 가동 기구가 상기 프레임 내에 중심정렬되어 있는, 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간 감소 방법.
  6. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 탄성요소가 상기 가동 기구 및 상기 부동 기구 사이에서 이들에 연결되며; 상기 탄성요소가, 상기 가동 기구에 연결된 가동부(movable section) 및 상기 부동 기구에 연결된 부동부(immovable section)를 포함하며; 상기의 적어도 하나의 충격-흡수요소가 상기 탄성요소의 가동부와 상기 부동 기구 사이에서 이들에 연결되는, 렌즈포커싱 구조의 기동 반응시간 감소 방법.
  7. 기동 반응시간 감소가 가능한 렌즈포커싱 구조로서:
    그 내부에 중심정렬된 카메라렌즈 및 그 외측을 감는 와인딩을 갖는, 적어도 하나의 베이스를 포함하는 가동 기구;
    4개의 측면에 자성부재가 마운트된 적어도 하나의 프레임, 전면커버, 후면커버를 포함하며, 상기 가동 기구가 상기 프레임 내에 중심정렬되는 부동 기구; 및
    상기 가동 기구와 상기 부동 기구 사이에서 이들에 연결되어, 상기 가동 기구가 포커싱된 위치로 변위이동하고 정지할 때 이에 의해 생성된 진동을 흡수하여, 상기 가동 기구가 이동상태에서 정지상태로 되돌아가는 기동 반응시간을 감소시키는 적어도 하나의 충격-흡수요소;
    를 포함하는 기동 반응시간 감소가 가능한 렌즈포커싱 구조.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가동 기구와 상기 부동 기구 사이에 제공되고 그 내부에 상기의 적어도 하나의 충격-흡수요소를 마운트하는, 적어도 하나의 수용공간을 더 포함하는, 기동 반응시간 감소가 가능한 렌즈포커싱 구조.
  9. 제8항에 있어서, 상기의 적어도 하나의 수용공간이 전면커버 및 후면커버 중 하나 상에 제공되는, 기동 반응시간 감소가 가능한 렌즈포커싱 구조.
  10. 제7항에 있어서, 상기의 적어도 하나의 충격-흡수요소가 연성젤, 연성스프링 및 연성고무물질로 이루어진 그룹에서 선택되는, 기동 반응시간 감소가 가능한 렌즈포커싱 구조.
  11. 제7항에 있어서, 가동부 및 부동부를 포함하는 적어도 하나의 탄성요소를 더 포함하며; 상기 가동부는 상기 가동 기구에 연결되고, 상기 부동부는 상기 부동 기구에 연결되며; 상기의 적어도 하나의 충격-흡수요소는 상기 탄성요소의 가동부와 상기 부동 기구 사이에서 이들에 연결되는, 기동 반응시간 감소가 가능한 렌즈포커싱 구조.
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