KR20180105970A

KR20180105970A - 조리개장치

Info

Publication number: KR20180105970A
Application number: KR1020170033350A
Authority: KR
Inventors: 임대순; 윤학구; 최명원; 이동성
Original assignee: 마이크로엑츄에이터(주)
Priority date: 2017-03-16
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2018-10-01

Abstract

조리개장치가 개시된다. 개시된 조리개장치는 광 통과공이 형성된 베이스; 상기 베이스 내에서 상기 광 통과공의 원주 방향을 따라 상기 베이스에 배치된 복수의 코일과, 상기 광 통과공의 중심을 회전축으로 하여 회전하는 회전자를 포함하는 구동부; 및 상기 회전자의 일단에 각각 연결되어 상기 회전자와 함께 회전하면서 상기 광 통과공의 개방 정도를 조절하는 한 쌍의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

조리개장치{IRIS APPARATUS}

본 발명은 조리개장치에 관한 것으로, 영상촬영 기능을 갖는 소형 모바일 기기에 적용되어 카메라로 입사되는 광량을 조절하기 위한 소형화된 조리개 장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰과 같은 모바일 기기에 카메라를 구비한 제품이 증가하고 있다. 현재 휴대 단말기에는 고화소 및 고성능의 소형 카메라가 적용되고 있다.

이러한 소형 카메라에는 오토 포커스(auto focus), 셔터(shutter), 조리개(iris), ND 필터(neutral density filter) 등의 장치가 적용된다. 이러한 장치들은 휴대 단말기의 소형화 및 슬림화를 위하여 구조가 단순화되어야 한다. 또한, 셔터 및 조리개장치는 고품질의 촬영 영상을 얻기 위해 빠르고 정확한 동작이 요구된다.

종래의 조리개장치는 영구자석이 양측에 배치된 전자석 중 어느 하나에 선택적으로 인접하거나 멀어지도록 선회하는 구조를 가진다. 이와 같은 조리개장치는 영구자석의 선회에 따라 함께 구동하여 광통과공을 개방 정도를 조절하도록 영구자석에 연장되는 암레버(arm lever)에 연결된 한 쌍의 블레이드를 구비한다.

그런데 종래 조리개장치는 구동부가 한 쌍의 블레이드의 일측에 배치되기 때문에 넓이가 증가하게 되어, 결국 조리개장치의 전체 크기가 대형화되는 단점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 블레이드와 구동부를 베이스 내에 적층 배치시킴으로써 소형화 및 경량화가 가능하면서도 요구되는 구동력을 만족할 수 있는 소형화된 조리개장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 광 통과공이 형성된 베이스; 상기 베이스에 형성된 요크와, 상기 베이스 내에서 상기 광 통과공의 원주 방향을 따라 상기 요크 상에 배치된 복수의 코일과, 상기 광 통과공의 중심을 회전축으로 하여 회전하는 회전자를 포함하는 구동부; 및 상기 회전자의 일단에 각각 연결되어 상기 회전자와 함께 회전하면서 상기 광 통과공의 개방 정도를 조절하는 한 쌍의 블레이드를 포함하는, 조리개장치를 제공한다.

상기 회전자는, 상기 한 쌍의 블레이드가 슬라이딩 가능하게 결합된 회전링; 및 상기 회전링의 일측면에 원주방향을 따라 배치되며, 상기 복수의 코일과 동일한 개수로 구비된 복수의 영구자석을 포함할 수 있다.

상기 복수의 영구자석은 상기 복수의 코일에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 한 쌍의 블레이드는 상기 회전링의 상측에 배치되고, 상기 복수의 코일은 상기 복수의 영구자석의 하측에 배치될 수 있다.

상기 베이스는 상기 한 쌍의 블레이드를 회전 가능하게 지지하며, 상기 한 쌍의 블레이드의 회전 중심이 되는 한 쌍의 힌지핀이 형성될 수 있다.

상기 회전자는 상기 한 쌍의 블레이드에 형성된 장공에 각각 슬라이딩 가능하게 결합된 한 쌍의 구동핀을 포함할 수 있다.

상기 회전자를 슬라이딩 가능하게 지지하도록 상기 베이스와 상기 회전자 사이에 배치되는 복수의 볼 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 베이스와 상기 회전자가 서로 마주보는 면에 각각 상기 복수의 볼 베어링이 수용되는 복수의 안착홈이 원주방향을 따라 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 블레이드를 보호하도록 상기 베이스에 분리 가능하게 결합되며, 상기 베이스의 광통과공에 대응하는 구멍이 형성된 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 광통과공이 형성된 베이스; 상기 베이스에 원주방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 코일; 상기 복수의 코일에 대응하는 복수의 영구자석을 저면에 구비한 링 형상의 회전자; 상기 광통과공의 개방 정도를 조절하기 위한 한 쌍의 블레이드 및 상기 회전자를 슬라이딩 가능하게 지지하도록 상기 베이스와 상기 회전자 사이에 배치되는 복수의 볼 베어링;을 포함하고, 상기 복수의 코일, 상기 회전자 및 상기 한 쌍의 블레이드는 상기 베이스에 광축 방향을 따라 순차적으로 배치된, 조리개장치를 제공한다.

상기 한 쌍의 블레이드는 각각, 일단이 상기 베이스에 힌지 연결되고, 상기 회전자의 정방향 및 역방향 회전에 연동하여 상기 회전자와 함께 회전할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치를 나타내는 결합사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 표시된 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 커버와 블레이드를 생략한 상태의 조리개장치를 나타내는 평면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치의 작동을 설명하기 위한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치를 나타내는 결합 사시도와 분해 사시도 이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치(10)는 소형 모바일 기기 예를 들면, 카메라모듈을 포함하는 휴대전화, 태블릿 PC 등에 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치(10)는 베이스(100), 구동부(200), 복수의 볼 베어링(120a, 120b, 120c), 한 쌍의 블레이드(310,330) 및 커버(400)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치(10)는 직육면체 형상으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 내부 부품들의 장착 배치에 따라서 다면체 형상으로 구성될 수 있다. 조리개장치(10)는 카메라모듈의 위에 배치될 수 있다. 후술하는 베이스(100)의 개방된 저면은 렌즈모듈과 결합된다. 조리개장치(10)를 카메라모듈과 별도로 독립적으로 제작함에 따라 카메라모듈에서 조리개에 결함이 발생했을 때 수리 및 교체가 유리하다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치(10)는 기존의 카메라모듈의 렌즈모듈 상에 배치할 수 있어 기존의 카메라장치에도 적용이 용이하다.

베이스(100)는 내측에 구동부(200)와 한 쌍의 블레이드(310, 330)가 배치되도록 수용공간(102)을 구비한다. 또한, 베이스(100)의 중심에는 외부 광이 통과하는 제1 광통과공(101)이 형성된다.

베이스(100)는 요크(105)를 포함하여 형성될 수 있다. 요크(105)는 베이스(100)의 바닥면의 일부를 이루는 철판이며, 요크(105)를 제외한 베이스(100)의 다른 부분은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 베이스(100)는 요크(105)에 해당하는 철판을 먼저 형성하고, 베이스(100)의 플라스틱 사출 시 상기 철판을 인서트하여 사출하여 제작될 수 있다. 요크(105)는 조리개장치(10)를 렌즈모듈에 장착 시, 렌즈모듈에 존재하는 자성체와 조리개장치의 영구자석(231, 233, 235) 간의 전기적 상호 작용을 차폐할 수 있다.

베이스(100)의 요크(105) 상에 미도시된 외부 전원과 전기적으로 연결되기 위한 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, 150)이 배치된다. 연성회로기판(150)은 조리개장치(10)의 구동부(200)를 전기적으로 제어한다. 연성회로기판(150)에는 광량 조절용 홀센서(미도시)가 전기적으로 접속된다. 연성회로기판(150)의 일부는 조리개장치(10)의 외부로 인출된다.

베이스(100)에는 연성회로기판(150)과 구동부(200)와 블레이드(310, 330)가 순차적으로 배치될 수 있다. 코일(211, 213, 215)은 영구자석(231,233,235)의 일측에 광축 방향으로 소정 간격을 두고 베이스(100)상에 배치되며, 연성회로기판(150)에 전기적으로 연결됨과 동시에 고정 설치된다. 복수의 코일(211, 213, 215)은 베이스(100)의 상에 제1 광 통과공(101)을 중심으로 일정 간격을 두고 방사상으로 배치될 수 있다.

베이스(100)는 코너부에 볼 베어링(120a, 120b, 120c)이 배치되는 복수의 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)이 형성되고, 상기 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)은 제1 광 통과공(101)을 중심으로 대칭 형성된다. 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)은 상기 복수의 코일(211, 213, 215) 사이에 형성된다. 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)은 커버(400) 방향으로 갈수록 단면적이 넓어지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이러한 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)에 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 배치하여 회전자(250)를 베이스(100)와 이격시킬 수 있다. 볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 베이스(100)에 형성된 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)과 회전자(250)에 형성된 제2 안착홈(249a, 249b, 249c) 사이에 배치되어 회전자(250)의 회전을 가이드한다.

또한, 베이스(100)는 코너부에 제1 블레이드(310) 및 제2 블레이드(330)가 힌지 가능하게 결합되는 제1 힌지축(131) 및 제2 힌지축(133)이 돌출 형성된다. 베이스(100)의 코너부 중 서로 대각선의 위치에 있는 코너부에 제1 힌지축(131)과 제2 힌지축(133)이 형성된다. 제1 힌지축(131)과 제2 힌지축(133)은 서로 대각선 상에 배치된다. 이 경우 제1 힌지축(131)에는 제1 블레이드(310)가 회전 가능하게 힌지 결합되고, 제2 힌지축(133)에는 제2 블레이드(330)가 회전 가능하게 결합된다.

베이스(100)의 외부 표면에는 커버(400)와 결합할 수 있는 결합홈(103)이 형성된다. 복수의 결합홈(103)은 커버(400)의 복수의 결합돌기(403)와 각각 분리 가능하게 결합된다. 베이스(100)와 커버(400)는 스냅핏(snap-fit) 결합될 수 있다.

베이스(100)의 일측에 커버(400)를 결합하는 경우, 베이스(100)와 커버(400) 사이에 구동부(200) 및 블레이드(310, 330)가 배치될 수 있는 정도의 공간이 형성된다.

구동부(200)는 고정자 및 회전자(250)를 포함한다. 고정자는 베이스(100)에 고정되어 회전자(250)를 회전 가능하게 지지한다. 회전자(250)는 고정자에 의하여 회전 가능하게 지지되는 것으로, 회전자(250)에 블레이드(310, 330)가 장착되고 블레이드(310, 330)가 광 통과공(101, 241)을 개폐하는 방향으로 이동한다.

고정자는 요크(105)와 복수의 코일(211, 213, 215)들로 이루어지고, 회전자(250)는 회전링(240)과 상기 회전링(240)에 삽입된 복수의 영구자석(231,233,235)으로 이루어진다.

코일(211, 213, 215)은 베이스(100)에 안정적으로 고정될 수 있다. 구체적으로 영구자석(231,233,235)과 요크(105) 사이에 균일한 자기력선이 형성된다. 이로 인해, 코일(211, 213, 215)에 흐르는 전류와 회전링(240)에 결합된 영구자석(231, 233, 235)에서 형성되는 자속의 상호작용에 의해 회전자(250)가 회전력을 받아 회전하게 된다. 회전자(250)의 회전력이 블레이드(310, 330)에 전달되어 블레이드(310, 330)가 광 통과공(101, 241)의 개방 정도를 조절할 수 있다. 고정자와 회전자(250)의 전기적 상호 작용에 의해 블레이드(310, 330)를 구동하여 카메라를 통과하는 광량을 조절한다.

영구자석(231, 233, 235)은 일정 두께를 갖고 회전링(240)에 대응되는 곡률을 갖는 굽은 형상으로 형성된다. 영구자석(231, 233, 235)들은 동일 원 상에 일정의 간격을 두면서 방사상으로 회전링(240)에 결합되어 있다.

영구자석(231, 233, 235)은 회전링(240)의 중심으로부터 연장된 축을 중심으로 회전한다. 회전축에 수직인 영구자석(231, 233, 235)의 일측면은 N극, 대향면 S극으로 배치되고, 회전링(240)을 중심으로 원주 방향을 따라 N극 및 S극으로 서로 번갈아 배치된다. 그 반대 방향으로 착자되는 것도 가능하다.

예를 들어, 제2 영구자석(233)의 블레이드(310, 330)와 마주보는 방향(233a, 233b)이 원주 방향을 따라 순차적으로 N극(233a), S극(233b)으로 착자되면, 코일(211, 213, 215)과 마주보는 방향(233c, 233d)은 원주 방향을 따라 순차적으로 S극(233c), N극(233d)으로 착자된다.

제1 및 제3 영구자석(231, 235)도 제2 영구자석(233)과 마찬가지로 제1 및 제3 영구자석(231, 235)의 블레이드(310, 330)와 마주보는 방향이 원주 방향을 따라 순차적으로 N극, S극으로 착자되면, 코일(211, 213, 215)과 마주보는 방향은 원주 방향을 따라 순차적으로 S극, N극으로 착자된다. 이 경우 제2 영구자석(233)과 제1 및 제3 영구자석(231, 235)이 인접한 부분은 서로 반대 극성으로 착자된다. 즉, 제1 영구자석(231), 제2 영구자석(233) 및 제3 영구자석(235)은 원주 방향으로 서로 반대되는 N극 및 S극이 번갈아 가면서 배치된다. 그 반대 방향으로 착자되는 것도 가능하다.

회전링(240)은 가운데가 빈 원형의 플레이트 형태로 링 형상으로 형성된다. 회전링(240)은 가운데에 광이 통과되는 제2 광 통과공(241)을 포함하고, 원주 방향을 따라 영구자석(231, 233, 235)이 삽입 고정되는 삽입홈(247)이 형성된다. 영구자석(231, 233, 235)의 원심력을 지지할 수 있도록 영구자석(231, 233, 235)들의 외측에 의해 이루어지는 원과 회전링(240)의 테두리 원, 즉 외경 사이에는 일정 폭을 갖도록 결합되어 있다.

회전링(240)의 커버(400)를 향하는 면에 제1 및 제2구동핀(243, 245)이 형성된다. 제1 및 제2 구동핀(243, 245)은 회전링(240)과 일체로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 구동핀(243, 245)은 블레이드(310, 330)의 개수에 대응되도록 형성되며, 복수의 구동핀(243, 245)은 회전링(240)의 중심에 대하여 대칭으로 형성된다. 복수의 구동핀(243, 245)은 한 쌍의 블레이드(310, 330)에 각각 형성된 아치형의 제1 및 제2 가이드 홀(313, 333)로 각각 삽입되어, 상기 제1 및 제2 가이드 홀(313, 333) 내에서 원주방향을 따라 이동할 수 있다.

구체적으로, 제1 구동핀(243)은 제1 블레이드(310)의 제1 가이드홀(313)에 이동 가능하게 결합되고, 제1 구동핀(243)의 맞은편에 배치된 제2 구동핀(245)은 제2 블레이드(330)의 제2 가이드홀(333)에 이동 가능하게 결합된다.

후술하는 한 쌍의 블레이드(310, 330)는 베이스(100)의 제1 및 제2 힌지축(131, 133)에 각각 결합되어 힌지축(131, 133)을 중심으로 회전 가능하고, 한 쌍의 블레이드(310, 330)는 회전링(240)의 제1 및 제2 구동핀(243, 245)에 결합되어 일정 범위 내에서 회전 가능하게 가이드된다.

회전링(240)에는 볼 베어링(120a, 120b, 120c)이 안착 가능한 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)이 형성된다. 복수의 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)은 복수의 삽입홈(247)들 사이에 형성된다. 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)은 베이스(100)에 형성된 복수의 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)에 대응되는 위치에 형성되고, 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)은 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 기준으로 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)과 대칭되는 형상으로 형성된다. 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)에 배치된 볼 베어링(120a, 120b, 120c)에 의해 회전링(240)을 베이스(100)로부터 이격시킬 수 있다.

복수의 볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 복수의 제1 및 제2 안착홈(110a, 110b, 110c; 249a, 249b, 249c) 사이에 각각 배치되어 회전자(250)와 고정자를 이격시키고, 회전자(250)의 고정자에 대한 회전을 가이드한다.

한 쌍의 블레이드(310, 330)는 회전자(250)의 회전에 블레이드(310, 330)연동하여 제1 및 제2 힌지축(131, 133)을 회전 중심으로 하여 정방향 및 역방향으로 회전하면서 광 통과공(101, 241)의 개방 정도를 조절함으로써 광 통과공(101, 241)을 통과하는 광량을 조절한다

한쌍의 블레이드(310, 330)는 필름 형태의 얇은 두께로 형성되며 서로 겹쳐지게 배치된다.

제1 블레이드(310)는 일측부에 제1 힌지축(131)이 결합되는 제1 힌지홀(311)이 형성되고, 제2 블레이드(330)는 일측부에 제2 힌지축(133)이 결합되는 힌지홀(331)이 형성된다. 또한, 제1 블레이드(310)는 제1 힌지홀(311)과 인접한 위치에 제1 가이드홀(313)이 형성되고, 제2 블레이드(330)는 제2 힌지홀(331)과 인접한 위치에 제2 가이드홀(333)이 각각 형성된다. 이 경우, 제1 가이드홀(313)에는 회전링(240)의 제1 구동핀(243)이 슬라이딩 가능하게 결합되고, 제2 가이드홀(333)에는 회전링(240)의 제2 구동핀(245)이 슬라이딩 가능하게 결합된다.

이에 따라 제1 및 제2 블레이드(310, 330)는 회전링(240)의 회전에 연동하여 제1 및 제2 힌지축(131, 133)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다. 또한, 제1 및 제2 블레이드(310, 330)는 각각 제1 및 제2 가이드홀(313, 333) 내측에서 이동하는 제1 및 제2 구동핀(243, 245)에 의해 일정 각도 범위 내에서 회전할 수 있다.

제1 및 제2 블레이드(310, 330)는 회전링(240)의 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 오므라지거나 벌려지면서 제1 및 제2 광통과공(101, 241)으로 입사되는 광량을 조절할 수 있다.

커버(400)는 베이스(100)의 상부 개구를 가리도록 베이스(100)의 일측에 결합된다. 커버(400)는 얇은 플레이트로 형성되며, 중앙부분에 제1 및 제2 광통과공(101, 141)과 동축으로 배치되는 제3 광통과공(401)이 형성된다.

또한, 커버(400)는 제1 및 제2 힌지축(131, 133)이 각각 결합하는 커버의 제1 및 제2 힌지홀(411, 413)이 형성되고, 제1 및 제2 구동핀(243, 245)이 각각 결합되는 커버의 제1 및 제2 가이드홀(413, 433) 이 형성된다.

각 커버의 제1 및 제2 힌지홀(411, 413)은 커버(400)를 베이스(100)에 결합 시 블레이드(310, 330)의 제1 및 제2 힌지홀(311, 331)에 대응하는 위치에 형성되며, 커버(400)의 제1 및 제2 가이드홀(413, 433) 역시 블레이드(310, 330)의 제1 및 제2 가이드홀(313, 333)에 대응하는 위치에 형성된다.

도 3은 도 1에 표시된 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 나타내는 단면도이다.

볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 회전자(250)가 베이스(100)에 대하여 상대 이동되는 것을 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치(10)는 3개의 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 구비하나, 상기 볼 베어링의 개수에 제한되지 않는다.

볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 회전자(250)가 베이스(100)와의 간격을 유지하면서 XY 평면에서 회전되도록 회전자(250)를 지지한다.

베이스(100)와 회전자(250)는 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 안착시키도록 각각 제1 및 제2 안착홈(110a, 110b, 110c, 249a, 249b, 249c)이 형성된다.

제1 안착홈(110a, 110b, 110c)은 베이스(100)의 상면에 형성되고, 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)은 회전자(250)의 하면에 형성되며, 볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 베이스(100)와 회전자(250)가 광축 방향(Z 방향)으로 이격 배치되도록 제1 및 제2 안착홈(110a, 110b, 110c; 249a, 249b, 249c) 사이에 끼워진다.

제1 및 제2 안착홈(110, 249)은 볼 베어링(120a, 120b, 120c)이 시계 또는 반시계 방향으로 구름운동하는 것을 안내할 수 있다.

제1 및 제2 안착홈(110a, 110b, 110c; 249a, 249b, 249c)은 볼 베어링(120a, 120b, 120c)의 크기에 대응되도록 형성되며, 각각 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 향해 경사져 오목하게 형성된다.

구체적으로, 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)의 폭은 볼 베어링(120a, 120b, 120c)의 크기에 대응되도록 형성되며, 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)의 길이는 볼 베어링(120a, 120b, 120c)이 구름 운동할 수 있도록 제1 광 통과공(101)의 원주 방향을 따라 길게 형성된다. 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)의 길이는 볼 베어링(120a, 120b, 120c)의 직경보다 길게 형성된다. 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)은 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 향해 벌어지는 방향으로 경사지도록 형성된다.

제2 안착홈(249a, 249b, 249c)은 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 기준으로 Z 방향으로 대칭되도록 형성된다. 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)의 폭은 볼 베어링(120a, 120b, 120c)의 크기에 대응되도록 형성되고, 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)의 길이는 회전링(240)의 원주 방향을 따라 길게 형성된다.

제1 안착홈(110a, 110b, 110c) 및 제2 안착홈(249a, 249b, 249c)은 회전자(250)가 회전 가능한 각도 범위에 대응되는 길이로 형성되거나 회전자(250)가 회전 가능한 각도 범위 보다 더 길게 형성될 수 있다.

볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 회전자(250)가 XY 평면에서 회전할 수 있도록 제1 및 제2 안착홈(110a, 110b, 110c; 249a, 249b, 249c) 사이에서 구름 운동한다. 또한 볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 각각 제1 및 제2 안착홈(110a, 110b, 110c; 249a, 249b, 249c)을 따라 슬라이딩 하면서 회전자(250)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있도록 가이드할 수 있다.

영구자석(231, 233, 235)과 요크(105)에 의해 회전링(240)이 베이스(100)쪽으로 당겨짐에 따라, 회전링(240)과 베이스(100) 사이의 볼 베어링(120a, 120b, 120c)은 예압을 제공받아 제1 및 제2 안착홈(110a, 110b, 110c; 249a, 249b, 249c)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다.

이러한 제1 안착홈(110a, 110b, 110c)에 볼 베어링(120a, 120b, 120c)을 배치하여 회전자(250)를 베이스(100)와 이격시킬 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 커버와 블레이드를 생략한 상태의 조리개장치를 나타내는 평면도이다.

고정자는 복수의 코일(211, 213, 215)이 일정 간격으로 이격되어 배치되어 이루어진다.

회전자(250)는 회전링(240)과 상기 회전링(240)에 베이스(100)에 배치된 코일(211, 213, 215)과 상응하도록 삽입된 복수의 영구자석(231, 233, 235)으로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치에서 블레이드(310, 330)를 움직이기 위한 구동력으로 전자기력을 사용한다. 영구자석(231, 233, 235)은 베이스(100)에 포함되어 있는 요크(105)쪽으로 균일한 자기력선을 형성한다. 이러한 자기장은 영구자석(231, 233, 235)과 베이스(100) 사이에 배치된 코일(211, 213, 215)에 균일하게 작용한다.

영구자석에 근접된 위치에 코일(211, 213, 215)을 대향시키고 코일(211, 213, 215)에 전류를 인가하면 자속의 방향과 자속이 닿는 전류의 이동방향의 직각 방향으로 구동력이 발생한다. 이에 따라 회전자(250)는 도 4에 도시된 화살표 방향과 같이 XY 평면에서 정방향(시계 방향) 또는 역방향(반 시계 방향)으로 회전한다. 여기서, 구동력은 영구자석(231, 233, 235)의 자력과 코일(211, 213, 215)의 감긴 수 및 공급되는 전류량에 따라 크기가 달리 질 수 있다.

구동부(200)는 플레이트 형상의 고정자 및 회전자(250)를 적층하여 형성되어 그 크기를 감소시킬 수 있고, 한 쌍의 블레이드(310, 330)를 회전자(250)에 직접적으로 연결하여 별도의 추가적인 구성 없이 블레이드(310, 330)를 구동시켜 구동부(200)의 효율을 높일 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치의 개폐 상태 나타내는 개략도이다.

도 5 및 도 6을 참고하여, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 조리개장치의 작용을 설명한다.

먼저 복수의 코일(211, 213, 215)에 일방향으로 흐르는 전류를 인가하면 영구자석(231, 233, 235)이 형성하는 자기장과의 상호작용에 의해 영구자석(231, 233, 235)은 반시계방향으로 미리 설정된 각도만큼 회전한다. 즉, 영구자석(231, 233, 235)이 포함된 회전자(250)는 반시계방향으로 미리 설정된 각도만큼 회전한다. 이에 따라, 구동핀(243, 245)은 회전자(250)와 함께 회전하여 상기 회전자(250)가 회전한 각도만큼 블레이드(310, 330)를 시계 방향으로 회전시킨다.

이에 따라 제1 및 제2 구동핀(243, 245)은 제1 및 제2 힌지축(131, 133)에 인접하는 방향으로 이동한다. 이와 동시에 제1 및 제2 구동핀(243, 245)은 제1 및 제2 가이드홀(313, 333)을 따라 슬라이딩 하면서 제1 및 제2 블레이드(330)를 각각 시계 방향으로 회전시킨다.

이에 따라 제1 및 제2 블레이드(330)는 제1 및 제2 힌지축(131, 133)을 중심으로 회전하면서 오므려진다. 이로 인해 광통과공(101, 241)의 개방정도는 축소된다.

제1 및 제2 블레이드(330)는 제1 및 제2 힌지축(131, 133)을 중심으로 각각 시계 방향으로 더 큰 각도로 회전하면서 오므려져 광통과공(101, 241)의 개방정도를 더욱 축소시킬 수 있다.

홀센서는 영구자석(231, 233, 235)의 위치가 변경됨에 따라 변화하는 영구자석(231, 233, 235)의 자력 세기를 감지하여 감지신호를 광량 조절을 제어하기 위한 제어부(미도시)로 전송한다. 상기 제어부는 홀센서의 감지신호를 통해 광 통과공(101, 241)의 개방 정도를 제어할 수 있다.

한편, 제1 및 제2 광통과공(101, 241)으로 입사되는 광량을 줄인 상태에서, 고정자인 복수의 코일(211, 213, 215)에 역방향으로 흐르는 전류를 인가하면, 영구자석(231, 233, 235)은 시계방향으로 회전한다. 즉, 영구자석(231, 233, 235)을 포함하는 회전자(250)가 시계방향으로 일정 각도만큼 회전한다. 이에 따라 제1 및 제2 블레이드(330)는 제1 및 제2 힌지축(131, 133)을 중심으로 각각 반시계 방향으로 회전하면서 광 통과공(101, 241)의 개방정도를 확대시킨다.

이에 따라 제1 및 제2 구동핀(243, 245)은 시계 방향으로 이동하면서 제1 및 제2 힌지축(131, 133)으로부터 가까워진다. 이와 동시에 제1 및 제2 구동핀(243, 245)은 제1 및 제2 가이드홀(313, 333)을 따라 슬라이딩 된다. 이로 인해 제1 및 제2 블레이드(330)는 제1 및 제2 힌지축(131, 133)을 중심으로 하여 반시계 방향으로 회전하면서 벌려진다.

이에 따라 제1 및 제2 광통과공(101, 241)은 개방 정도가 증가하여 제1 및 제2 광통과공(101, 241)으로 입사되는 광량이 늘게 된다.

이 경우에도 고정자에 교대로 전원을 인가하여 영구자석(231, 233, 235)의 회전각도를 제어하면 제1 및 제2 광통과공(101, 241)의 개방 정도를 점진적으로 늘릴 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치(10)는 구동부(200)의 회전자(250)에 블레이드(310, 330)를 장착하여 구동부(200)로부터 직접적으로 구동력을 전달 받을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개장치(10)는 별도의 동력전달부 없이 동력을 발생시키는 구동부(200)에 블레이드(310, 330)를 연결하여 구동부(200)만으로 심플하게 구성함에 따라 전체적인 조리개장치의 크기를 콤팩트하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은 전류를 지속적으로 인가해야 하는 리니어 스텝 방식에 비해 소비전력을 최소화할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 조리개장치(10)를 카메라모듈의 렌즈모듈 상에 배치하여 렌즈모듈을 통과하는 광량을 복수의 단계로 조절할 수 있다. 조리개장치(10)를 별도로 구비함에 따라 카메라모듈 내의 다른 부품의 고장 또는 결함 발생 시에 교체가 간편하고, 기존의 카메라모듈의 렌즈모듈 상에 배치할 수 있어 기존의 카메라 모듈에 적용이 용이한 효과가 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10: 조리개장치 100: 베이스
101: 광통과공 131, 133: 힌지축
200: 구동부 211, 213, 215: 코일
240: 회전링 231, 235, 233: 영구자석
250: 회전자 310, 330: 블레이드
400: 커버

Claims

광 통과공이 형성된 베이스;
상기 베이스에 형성된 요크와, 상기 베이스 내에서 상기 광 통과공의 원주 방향을 따라 상기 요크 상에 배치된 복수의 코일과, 상기 광 통과공의 중심을 회전축으로 하여 회전하는 회전자를 포함하는 구동부; 및
상기 회전자의 일단에 각각 연결되어 상기 회전자와 함께 회전하면서 상기 광 통과공의 개방 정도를 조절하는 한 쌍의 블레이드를 포함하는, 조리개장치.
제1항에 있어서,
상기 회전자는,
상기 한 쌍의 블레이드가 슬라이딩 가능하게 결합된 회전링; 및
상기 회전링의 일측면에 원주방향을 따라 배치되며, 상기 복수의 코일과 동일한 개수로 구비된 복수의 영구자석을 포함하는, 조리개장치.
제2항에 있어서,
상기 복수의 영구자석은 상기 복수의 코일에 대응되는 위치에 배치되는, 조리개장치.
제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 블레이드는 상기 회전링의 상측에 배치되고,
상기 복수의 코일은 상기 복수의 영구자석의 하측에 배치된, 조리개장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스는 상기 한 쌍의 블레이드를 회전 가능하게 지지하며, 상기 한 쌍의 블레이드의 회전 중심이 되는 한 쌍의 힌지핀이 형성된, 조리개장치.
제2항에 있어서,
상기 회전자는 상기 한 쌍의 블레이드에 형성된 장공에 각각 슬라이딩 가능하게 결합된 한 쌍의 구동핀을 포함하는, 조리개장치.
제1항에 있어서,
상기 회전자를 슬라이딩 가능하게 지지하도록 상기 베이스와 상기 회전자 사이에 배치되는 복수의 볼 베어링을 더 포함하는, 조리개장치.
제7항에 있어서,
상기 베이스와 상기 회전자가 서로 마주보는 면에 각각 상기 복수의 볼 베어링이 수용되는 복수의 안착홈이 원주방향을 따라 형성되는, 조리개장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 블레이드를 보호하도록 상기 베이스에 분리 가능하게 결합되며, 상기 베이스의 광통과공에 대응하는 구멍이 형성된 커버를 더 포함하는, 조리개장치.
광통과공이 형성된 베이스;
상기 베이스에 원주방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 코일;
상기 복수의 코일에 대응하는 복수의 영구자석을 저면에 구비한 링 형상의 회전자;
상기 광통과공의 개방 정도를 조절하기 위한 한 쌍의 블레이드 및
상기 회전자를 슬라이딩 가능하게 지지하도록 상기 베이스와 상기 회전자 사이에 배치되는 복수의 볼 베어링;을 포함하고,
상기 복수의 코일, 상기 회전자 및 상기 한 쌍의 블레이드는 상기 베이스에 광축 방향을 따라 순차적으로 배치된, 조리개장치.
제10항에 있어서,
상기 한 쌍의 블레이드는 각각, 일단이 상기 베이스에 힌지 연결되고, 상기 회전자의 정방향 및 역방향 회전에 연동하여 상기 회전자와 함께 회전하는, 조리개장치.