KR20200090184A - 자동초점 및 광 이미지 안정화를 포함하는 광학 장치, 특히 카메라 - Google Patents

자동초점 및 광 이미지 안정화를 포함하는 광학 장치, 특히 카메라 Download PDF

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KR20200090184A
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마누엘 아쉬반덴
스테판 스몰카
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옵토튠 컨슈머 아게
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Abstract

본 발명은 조절가능 초점 거리를 갖는 렌즈(2) 및 상기 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하고 상기 렌즈(2)의 도움으로 광학 장치(1)에 의해 생성된 이미지를 안정화하기 위한 4개의 액추에이터(3)를 포함하는 광학 장치(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 각각의 액추에이터(3)는 상기 초점 거리를 조절하기 위한 전기 전도 제1 코일(301) 및 상기 이미지를 안정화하기 위한 제2 전기 전도 코일(302)을 포함하고, 제1 코일(301)은 직렬로 연결되며, 광학 장치(1)는 상기 초점 거리를 조절하기 위해 제1 코일(301)에 제1 전류(11)를 인가하도록 구성되고, 상기 이미지를 안정화시키기 위해 광학 장치(1)는 제2 전류(I2)를 제2 코일(302)의 제1 쌍(31) 및 제3 전류(I3)를 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)에 인가하도록 구성된다.

Description

자동초점 및 광 이미지 안정화를 포함하는 광학 장치, 특히 카메라
본 발명은 광학 장치, 특히 카메라에 관한 것이다.
이러한 광학 장치는 조절가능 초점 거리를 갖는 렌즈, 및 상기 렌즈의 도움으로 광학 장치에 의해 생성된 이미지를 안정화하고 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위한 4개의 액추에이터를 포함한다.
렌즈의 초점 거리를 조절하는 기능(예를 들어, AF로 지정된 자동 초점) 및 광학 장치에 의해 생성된 이미지를 안정화하는 기능(예를 들어, OIS로 지정된 광 이미지 안정화)과 관련하여, 컴팩트한 시스템을 설계하기 위해 최적의 개수의 개별 액추에이터를 사용하면서 최소 개수의 제어기로 상기 기능을 구현하는 것이 바람직하다.
상기 목적은 청구항 제1항의 특징을 가진 광학 장치에 의해 해결된다.
광학 장치의 바람직한 실시예들은 종속항들과 아래 상세한 설명에 기술된다.
청구항 제1항에 따라서, 각각의 액추에이터는 상기 초점 거리를 조절하기 위한 전기 전도 제1 코일 및 상기 이미지를 안정화하기 위한 제2 전기 전도 코일을 포함하고, 제1 코일은 직렬로 연결되며, 광학 장치는 상기 초점 거리를 조절하기 위해 제1 코일에 제1 전류를 인가하도록 구성되고, 상기 이미지를 안정화시키기 위해 광학 장치는 제2 전류를 제2 코일의 제1 쌍(예를 들어, 대향) 및 제3 전류를 제2 코일의 제2 쌍(예를 들어, 대향)에 인가하도록 구성된다.
특히, 렌즈는 형태 변경 렌즈이다. 예를 들어, 렌즈는 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위한 탄성 변형가능 멤브레인을 포함할 수 있다.
상기 3개의 전류를 인가하기 위해, 광학 장치는 3개의 채널을 포함하는 전류 드라이버를 포함할 수 있고, 상기 전류 각각은 상기 채널 중 하나를 통해 인가된다(아래 참조).
특히, 본 발명은 예를 들어, 각각의 액추에이터의 자석에 의해 생성된 특정 자기장과 상호 작용하는 코일에서 다수의 와이어를 사용한다.
특히, 광학 장치는 초점 거리를 자동으로 조절하여 선명한 이미지(AF)를 생성하도록 구성된다. 상기 이미지의 안정화는 특히 OIS에 의해 달성되며, 여기서 광학 장치의 자이로 센서는 상기 이미지를 생성하기 위해 광학 장치의 이미지 센서의 연장 평면에서 광학 장치의 움직임을 나타내는 출력 신호를 제공하고, 상기 연장 평면은 예를 들어, 제1 방향(예를 들어, x-방향) 및 직교하는 제2 방향(예를 들어, y-방향)에 의해 걸쳐 있으며, 광학 장치는 제1 및/또는 제2 방향으로 이미지를 시프트하여 자이로 센서에 의해 검출된 평면 내에서 광학 장치의 원치 않는 움직임을 보상하도록 구성된다. 특히, 이미지는 광학 장치의 상기 원하지 않는 움직임으로 인해 이미지 센서에 대한 이의 위치를 변경하지 않도록 시프트된다.
본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제1 및 제2 코일은 렌즈보다 횡방향으로 더 외측으로 배치된다(예를 들어 광학 장치의 하우징의 모서리 영역 또는 이에 인접하거나 또는 광학 장치의 횡방향 벽에 인접하게). 특히. 횡방향은 렌즈의 광축에 수직으로 연장된다. 대안으로 또는 추가로 각각의 액추에이터의 제1 및 제2 코일은 렌즈의 광축을 따라 렌즈에 오프셋되어 배치된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터는 각각의 액추에이터의 제1 및 제2 코일과 상호작용하도록 구성된 자석(자체 자기화 방향에 따라 하나 또는 다수의 자석 섹션으로 구성됨)을 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 4개의 제1 코일은 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위해 상기 액추에이터의 모든 자석과 동시에 상호작용하도록 구성된 연속 도체를 형성한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제2 코일의 제1 쌍은 이미지를 안정화시키기 위해 4개의 자석 중 2개의 대향 자석과 동시에 상호작용하도록 구성된 연속 도체를 형성되고, 각각의 대향 자석은 제2 코일의 제1 쌍의 제2 코일 중 하나와 연계된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제2 코일의 제2 쌍은 이미지를 안정화시키기 위해 4개의 자석 중 2개의 추가 대향 자석과 동시에 상호작용하도록 구성된 연속 도체를 형성하고, 각각의 대향 자석은 제2 코일의 제2 쌍의 제2 코일 중 하나와 연계된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 장치의 렌즈는 투명 유체로 채워진 용기를 포함하고, 용기는 탄성 변형가능 멤브레인에 의해 형성된 투명 제1 벽 및 대향 투명 제2 벽(강성 렌즈 또는 투명 플레이트와 같은 광학 요소일 수 있음)을 포함하고, 유체는 2개의 벽 사이에 배치되고, 광학 장치는 이미지를 안정화하고 및/또는 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위해 멤브레인과 상호작용하도록 구성된 렌즈 성형 부재를 포함한다.
또한, 멤브레인이 탄성 변형되고 내부의 유체가 초점 조절가능(또는 조정가능) 렌즈를 형성하기 때문에, 특히 렌즈 성형 부재는 조절가능 곡률을 갖는 멤브레인의 영역을 형성한다. 이 곡률은 예를 들어 렌즈 성형 부재와 막의 상호 작용에 의해 예를 들어, 멤브레인에 대해 렌즈 성형 부재를 가압하거나 또는 렌즈 성형 부재에 의해 멤브레인을 가압함으로써 조절될 수 있다.
특히, 렌즈 성형 부분이 멤브레인과 직접 접촉할 수 있거나 또는 또 다른 재료 층을 통하여 간접적으로 접촉할 수 있다(예를 들어, 글루 등에 의해 형성됨). 렌즈 성형 부분은 멤브레인에 직접 또는 글루 층과 같은 다른 재료 층을 통해 멤브레인을 접합시킴으로써 멤브레인에 추가로 부착될 수 있다. 특히, 실시예에 따라서, 렌즈 성형 부분은 멤브레인에 플라스마 접합된다.
렌즈 성형 부분이 조절가능 곡률을 갖는 멤브레인의 영역을 형성하는 것은 렌즈 성형 부분이 멤브레인에 부착되거나 또는 멤브레인과 접촉함으로써 멤브레인의 탄성 팽창가능(예를 들어, 원형) 영역을 구획하는 것을 의미하며, 특히 상기 영역은 렌즈 성형 부분의(예를 들어 원주 방향) 내부 에지까지 연장된다. 이 영역은 또한 광이 유체 렌즈의 이 영역을 통과하고 이 영역의 곡률에 의해 영향을 받기 때문에 광학 활성 영역으로 표시될 수 있다.
렌즈 성형 부분이 멤브레인에 대해 압축될 때, 멤브레인은 팽창되고 멤브레인의 상기 영역의 곡률이 용기 내에 잔류하는 유체로 인해 증가한다. 게다가, 렌즈 성형 부재가 멤브레인에 대해 가압되거나 또는 심지어 멤브레인을 당길 때, 멤브레인의 상기 영역의 곡률이 감소한다. 이에 따라 곡률의 증가는 멤브레인의 상기 영역이 보다 뚜렷한 볼록 벌지를 형성할 수 있거나 또는 멤브레인의 상기 영역이 오목 또는 편평한 상태에서 볼록한 것으로 변한다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 곡률의 감소는 멤브레인의 상기 영역이 뚜렷한 볼록한 상태에서 덜 뚜렷한 볼록한 상태로 또는 심지어 평평한 또는 오목한 상태로 변하거나, 평평한 또는 오목한 상태에서 훨씬 더 뚜렷한 오목한 상태로 변하는 것을 의미한다.
멤브레인은 유리, 중합체, 엘라스토머, 플라스틱 또는 임의의 다른 투명하고 신축성 또는 가요성 재료 중 하나 이상으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 멤브레인은 PDMS로도 알려진 폴리(디메틸실록산)과 같은 실리콘계 중합체 또는 PET 또는 이축 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(예를 들어 "Mylar")와 같은 폴리에스테르 재료로 제조될 수 있다.
또한, 멤브레인은 코팅을 포함할 수 있다. 또한, 멤브레인은 예를 들어 구조화될 수 있고, 예를 들어 구조화된 표면, 예를 들어 반사방지 코팅용 나노구조를 포함하거나 또는 멤브레인을 가로질러 가변 두께 또는 강성을 갖는다.
또한, 상기 유체는 바람직하게는 액체, 액체 금속, 겔, 액체, 가스, 또는 변형될 수 있는 임의의 투명, 흡수 또는 반사 재료이거나 이를 포함한다. 예를 들어, 유체는 실리콘 오일일 수 있다. 또한, 유체는 중합체를 포함할 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 자석은 용기에 대해 이동가능한 렌즈 성형 부재에 연결되고, 제1 및 제2 코일은 용기에 고정되게 결합된다(예를 들어, 렌즈 배럴을 통하여).
추가로, 본 발명에 따른 대안의 실시예에 따라서, 각각의 자석은 용기에 고정되게 결합되고(예를 들어, 렌즈 배럴을 통하여), 제1 및 제2 코일은 용기에 대해 이동가능한 렌즈 성형 부재에 연결된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 전류가 초점 거리를 조절하기 위하여 광축에 평행하게 이어지는 방향으로 렌즈 성형 부재로 멤브레인에 힘을 인가하기 위해 액추에이터의 제1 코일에 인가될 때 액추에이터는 렌즈 성형 부재에 대해 용기 또는 용기에 대해 렌즈 성형 부재를 이동시키도록 구성된다(이 상대 움직임은 렌즈의 용기를 이동시키거나 또는 렌즈 성형 부재를 이동시킴으로써 구현될 수 있음).
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈 성형 부재는 조절가능 곡률을 갖는 멤브레인의 영역을 형성하고, 영역의 곡률 및 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위해 제1 전류가 액추에이터의 제1 코일에 인가될 때 액추에이터는 렌즈의 광축에 평행한 방향으로 멤브레인을 당기거나 또는 렌즈의 광축에 평행하게 연장되는 상반된 방향으로 멤브레인에 대해 렌즈 성형 부재를 가압하도록 구성된다(예를 들어, 멤브레인에 결합된 렌즈 성형 부재를 당김으로써).
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 코일은 제1 전류가 동일한 방향으로 모든 제1 코일을 통해 흐르거나 또는 각각의 액추에이터의 자석 및 제1 코일에 의해 생성된 힘(렌즈의 초점 길이를 조절하기 위해 렌즈 성형 부재에 작용함)이 동일한 방향을 향하도록 직렬로 연결된다(렌즈 성형 부재가 틸팅되지 않지만 광축의 방향으로 이동함).
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 4개의 액추에이터는 2개의 대향 액추에이터의 제1 쌍 및 2개의 대향 액추에이터의 제2 쌍으로 구성되며, 액추에이터의 제1 쌍의 제2 코일은 제2 코일의 상기 제1 쌍을 형성하고, 액추에이터의 제2 쌍의 제2 코일은 제2 코일의 제2 쌍을 형성한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 축 주위에서 렌즈 성형 부재의 틸팅 시에 렌즈의 초점 거리의 시프트를 방지하기 위하여, 제2 전류가 이미지를 안정화하기 위하여 제1 방향으로(예를 들어, x-방향) 이미지를 시프팅하도록 용기의 제2 벽에 대해 멤브레인의 영역을 틸팅하도록 제2 코일의 제1 쌍에 인가될 때 광학 장치는 제1 쌍의 액추에이터를 사용하여 제1 축 주위에서 용기에 대해 렌즈 성형 부재를 틸팅하도록 구성된다.
추가로, 실시예에 따라서, 이미지를 안정화시키기 위해 제2 방향으로 이미지를 시프트시키도록 제3 전류가 제2 코일의 대응 제2 쌍에 인가될 때 광학 장치가 액추에이터의 제2 쌍을 사용하여 제2 축 주위에서 용기에 대해 렌즈 성형 부재를 틸팅하도록 구성되며, 특히, 제2 방향은 제1 방향에 대해 수직으로 이어진다.
특히, 제1 및 제2 방향은 전술된 바와 같이 광학 장치의 이미지 센서의 연장 평면에 걸쳐 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제2 코일의 제1 쌍의 제2 코일이 직렬로 연결되어 제2 전류가 제1 전류 방향으로 제2 코일의 제1 쌍의 제2 코일 중 하나를 통하여 및 제1 전류 방향에 상반된 전류 방향으로 제2 코일의 제1 쌍의 다른 제2 코일을 통하여 흐르며, 및/또는 액추에이터의 제1 쌍은 상반된 방향으로 향하는 2개의 힘을 생성하고 및/또는 제2 코일의 제2 쌍의 제2 코일이 직렬로 연결되어 제3 전류가 제2 전류 방향으로 제2 코일의 제2 쌍의 제2 코일 중 하나를 통하여 및 제2 전류 방향에 상반된 전류 방향으로 제2 코일의 제2 쌍의 다른 제2 코일을 통하여 흐르며, 및/또는 액추에이터의 제2 쌍은 상반된 방향으로 향하는 2개의 힘을 생성한다.
추가로, 실시예에서, 제2 코일의 제2 쌍의 제2 코일이 직렬로 연결되어 제3 전류가 제2 전류 방향으로 제2 코일의 제2 쌍의 제2 코일 중 하나를 통하여 및 제2 전류 방향에 상반된 전류 방향으로 제2 코일의 제2 쌍의 다른 제2 코일을 통하여 흐르며(예를 들어, 코일 축 방향으로 볼 때 시계 방향 및 반시계 방향 또는 역으로도 가능) 또는 액추에이터의 제2 쌍은 상반된 방향으로 향하는(예를 들어, 렌즈 성형 부재를 틸팅하기 위해) 2개의 힘을 생성한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제2 전류가 제2 코일의 대응 제1 쌍에 인가될 때 광학 장치는 액추에이터의 제1 쌍을 사용하여 제1 축 주위에서 용기에 대해 렌즈 성형 부재를 틸팅하도록 구성되어 제2 코일과 상호작용하는 자석 및 액추에이터의 제1 쌍의 제2 코일에 의해 렌즈 성형 부재의 일 측면에 부가된 힘이 제1 축 주위에서 렌즈 성형 부재의 틸팅 시에 렌즈의 초점 거리에서 시프트를 방지하기 위하여 다른 제2 코일과 상호작용하는 자석 및 액추에이터의 제1 쌍의 제2 코일에 의해 렌즈 성형 부재의 대향 표면 상에서 동시에 제거된다.
추가로, 실시예에 따라서, 제3 전류가 제2 코일의 대응 제2 쌍에 인가될 때 광학 장치는 액추에이터의 제2 쌍을 사용하여 제2 축 주위에서 용기에 대해 렌즈 성형 부재를 틸팅하도록 구성되어 제2 코일과 상호작용하는 자석 및 액추에이터의 제2 쌍의 제2 코일에 의해 렌즈 성형 부재의 일 측면에 부가된 힘이 제2 축 주위에서 렌즈 성형 부재의 틸팅 시에 렌즈의 초점 거리에서 시프트를 방지하기 위하여 다른 제2 코일과 상호작용하는 자석 및 액추에이터의 제2 쌍의 제2 코일에 의해 렌즈 성형 부재의 대향 표면 상에서 동시에 제거된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제1 및 제2 코일은 복수의 권선을 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제2 코일의 권선은 각각의 액추에이터의 제1 코일의 권선에 감겨진다. 대안으로, 각각의 액추에이터의 제1 코일의 권선은 각각의 액추에이터의 제2 코일의 권선에 감겨진다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제1 코일의 각각의 권선은 각각의 액추에이터의 제2 코일의 권선에 인접하게 연장된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제1 코일의 권선은 각각의 액추에이터의 제1 코일 및 제2 코일의 공통 코일 축에 수직으로 상하로 적층되고, 제2 코일의 권선은 공통 코일 축에 수직으로 서로 상하로 적층된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제1 코일은 각각의 액추에이터의 제2 코일보다 많은 권선을 포함한다.
이는 4 개의 액추에이터로 초점 거리를 조절하는 것이 제1 및 제2 액추에이터 쌍으로 이미지 안정화를 수행하는 것보다 더 큰 힘을 필요로 한다는 것을 설명할 수 있게 한다. 이는 초점 거리를 조절하는 것은 멤브레인의 상기 곡률 조절가능 영역의 곡률을 증가시키기 위해 렌즈 성형 부재를 멤브레인에 대해 가압해 할 필요가 있고, 이미지 안정화는 초점 거리를 변경하기 않기 위해 유체의 일정한 압력을 유지하면서 렌즈 성형 부재를 틸팅할 필요가 있다. 제2 코일에 더 적은 권선을 사용하면 원칙적으로 제1 및 제2 코일의 권선에 대해 동일한(예를 들어, 와이어) 단면을 사용할 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제1 코일의 권선을 형성하는 와이어는 각각의 액추에이터의 제2 코일의 권선을 형성하는 와이어보다 큰 단면을 포함한다(예를 들어, 와이어). 여기서, 제1 코일은 제2 코일에 비해 더 큰 힘을 생성할 수 있다. 원칙적으로, 제2 코일의 권선에 대해 더 작은 단면을 사용하면 제1 및 제2 코일에 대해 동일한 수의 권선을 사용할 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1, 제2 및 제 3 전류(를 인가하기 위해, 광학 장치는 제1, 제2 및 제 3 채널을 포함하는 전류 드라이버를 포함하고, 광학 장치는 제1 채널을 통해 제1 전류를 제1 코일에 인가하고, 제2 채널을 통하여 제2 코일의 제1 쌍에 제2 전류를 인가하며, 제3 채널을 통하여 제2 코일의 제2 쌍에 제3 채널을 인가하도록 구성된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 채널은 2개의 다른 채널(예를 들어, 10 비트)보다 높은 해상도(resolution)(예를 들어, 12 비트 이상)를 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 자석은 제1 및 제2 코일의 공통 코일 축의 방향으로 액추에이터의 제1 및 제2 코일을 대향하고, 제1 및 제2 코일의 권선은 공통 코일 축 주위에 감긴다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 자석은 자석의 제1 및 제2 코일로부터 이격되는 방향을 향하는 자석의 측면 상에 배열된 자속 복귀 구조를 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 자석은 제1 자화를 포함하는 제1 섹션 및 제2 자화를 포함하는 인접한 제2 섹션을 포함하고, 제1 및 제2 자화는 역평행이다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 자석은 액추에이터의 제1 및 제2 코일에 의해 둘러싸인 오리피스 내로 돌출된다. 실시예에서, 각각의 자석은 제1 및 제2 코일의 공통 코일 축 방향으로 액추에이터의 제1 및 제2 코일에 의해 둘러싸인 오리피스 내로 돌출될 수 있고, 제1 및 제2 코일의 권선은 공통 코일 축 주위에서 연장되거나 또는 감겨진다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 자속 복귀 구조는 각각의 자석의 전방 측면에 연결되며, 전방 측면은 특히 상기 오리피스에 배치되고 및/또는 제2 자속 복귀 구조는 각각의 자석의 후방 측면 상에 배열되며, 상기 후방 측면은 상기 전방 측면으로부터 이격되는 방향을 향한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 장치는 이미지 센서 및 적어도 하나의 강성 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴을 포함하고, 렌즈 배럴은 이미지 센서에 고정되게 결합되고, 여기서 렌즈의 용기는 렌즈 배럴의 상부 측면 상에 배열되어 용기가 적어도 하나의 강성 렌즈 및 이미지 센서를 향하고, 상기 상부 측면은 상기 이미지 센서와 이격되는 방향을 향한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터는 자석 및 각각의 액추에이터의 제1 및 제2 코일에 의해 이동되도록 구성된 푸셔를 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 푸셔는 렌즈의 광축을 따라 연장되며 제1 단부 섹션 및 제2 단부 섹션을 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 푸셔의 제2 단부 섹션은 렌즈 배럴에 고정되게 결합된 스프링 구조물에 연결되어 각각의 푸셔가 다른 푸셔에 대해 독립적으로 연계된 액추에이터에 의해 이동될 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 자석은 푸셔의 제2 단부 섹션에 연결되며, 특히 제1 및 제2 코일은 렌즈 배럴(또는 용기)에 고정되게 결합된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터의 제1 및 제2 코일은 푸셔의 제2 단부 섹션에 연결되고, 특히 각각의 자석은 렌즈 배럴에 고정되게 결합된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 푸셔의 제1 단부 섹션은 렌즈 성형 부재, 특히 렌즈 성형 부재의 원주 영역으로부터 돌출된 암에 연결된다. 특히, 상기 원주(또는 환형) 영역은 조절가능 곡률을 갖는 멤브레인의 상기 영역을 형성한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 푸셔는 렌지의 광축을 따라 이동하며, 특히 스프링 구조물과 렌즈의 멤브레인과의 각각의 푸셔의 상호작용이 각각의 푸셔의 유도를 제공한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 푸셔의 제1 단부 섹션은 가요성 연결 요소를 통해 렌즈 성형 부재에 연결되어 렌즈 성형 부재가 각각의 푸셔에 대해 틸팅될 수 있다(예를 들어, 최대 5°).
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 액추에이터의 제1 및 제2 코일의 권선은 광학 장치의 기판에 매립되고, 기판은 인쇄 회로 기판일 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 액추에이터는 보빈을 포함하고, 각각의 액추에이터의 제1 및 제2 코일의 권선은 보빈에 감겨진다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 장치의 각각의 액추에이터는 렌즈 성형 부재의 위치를 측정하기 위한 홀 센서를 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 각각의 푸셔는 스프링 구조물 상에 오버몰딩, 스프링 구조물에 접착, 열 스테이킹에 의해 스프링 구조에 연결 중 하나로 구성된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 장치는 광학 장치에 의해 포함된 이미지 센서 또는 광학 장치에 인접하여 배치된 거리 센서를 사용하여 초점 거리를 목표 값으로 조절하기 위해 피드백 신호를 생성하도록 구성되고, 광학 장치는 피드백 신호가 렌즈의 목표 초점 거리에 대응하는 기준 값에 근접하도록 제1 코일에 제1 전류를 인가하도록 구성된다. 대안으로 또는 추가로 광학 장치는 렌즈의 초점 거리를 목표 값으로 조절하기 위해 제1 전류의 수동 조절을 위해 구성된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 장치는 상기 이미지를 안정화시키기 위해(광학 장치의 원치 않는 움직임을 보상하기 위해) 광학 장치에 결합된 자이로 센서를 사용하여 피드백 신호를 생성하도록 구성되고, 광학 장치는 제2 전류를 제2 코일의 제1 쌍에 인가하고 및/또는 제3 전류를 제2 코일의 제2 쌍에 인가하도록 구성되어 피드백 신호가 상기 이미지를 안정화하기 위해 이미지의 목표 시프트에 대응하는 기준 값에 도달한다(제1 및/또는 제2 방향으로).
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 광학 장치는 보정 제2 전류를 제2 코일의 제1 쌍 및/또는 보정 제3 전류를 제2 코일의 제2 쌍에 인가함으로써 액추에이터의 제1 코일에 의해 야기된 렌즈 성형 부재의 틸트를 해제하도록(undo) 구성된다. 추가로, 실시예에 따라서, 광학 장치는 렌즈의 연속 초점 거리를 유지하기 위하여 제1 코일에 대응 보정 제1 전류를 인가함으로써 제2 코일의 제2 쌍 및/또는 제2 코일의 제1 쌍에 의해 생성된 렌즈의 초점 거리의 변화를 보정하도록 구성된다.
본 발명의 추가 양태에 따라서, 본 발명에 따른 광학 장치를 조립하기 위한 방법이 개시되며, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.
광학 장치의 이미지 센서를 광학 장치의 베이스에 연결하는 단계,
하나 이상의 강성 렌즈를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 베이스에 장착하는 단계 - 이에 따라 렌즈 배럴이 이미지 센서를 향하고 렌즈 배럴이 이미지에 포커싱됨(특히, 베이스는 내부 나사산을 갖는 리세스를 포함하고 렌즈 배럴은 베이스에 렌즈 배럴을 장착하기 위하여 내부 나사산과 결합하도록 구성된 외부 나사산을 포함함) - ,
4개의 제1 및 제2 코일을 제공하고 제1 및 제2 코일을 베이스에 장착하는 단계 - 특히 상기 제1 및 제2 코일은 자석을 수용하도록 구성되고 기판에 의해 포함됨 - ,
스프링 구조물에 연결된 4개의 푸셔를 제공하는 단계 - 각각의 푸셔는 제1 및 제2 단부 섹션을 포함함 - ,
4개의 자석을 제공하고 각각의 자석을 푸셔의 제2 단부 섹션에 연결하는 단계,
스페이서를 렌즈 배럴의 상부 측면에 연결하는 단계,
용기 및 렌즈 성형 부재를 포함하는 렌즈를 스페이서에 연결하는 단계 - 용기는 투명 탄성 변형가능 멤브레인 형태의 제1 벽 및 제1 벽을 대향하는 투명 제2 벽을 포함하고, 상기 용기는 상기 2개의 벽 사이에 배치된 유체로 충전되고, 상기 렌즈 성형 부재는 멤브레인에 결합되고 렌즈 성형 부재의 원주 영역으로부터 돌출하는 암을 포함함 - ,
스프링 구조물을 베이스에 연결하는 단계 - 용기는 렌즈 성형 부재의 각각의 암이 스페이서의 리세스를 통해 돌출되도록 스페이서 상에 배치되고, 자석(5)은 기판의 리세스 내에 배열되며 푸셔는 렌즈 배럴의 외측에서 렌즈의 광축을 따라 연장됨 - , 및
렌즈를 푸셔에 연결하기 위하여 푸셔에 암을 연결하는 단계,
하우징을 베이스에 연결하는 단계.
전술된 방법의 추가 조립 방법/변형이 청구항 제47항 내지 제49항에서 언급된다. 본 발명의 추가 양태는 본 발명에 따른 광학 장치를 포함하는 장치, 특히 휴대 전화에 관한 것이다. 이 시스템은 거리 센서 및/또는 자이로 센서를 포함 할 수 있다.
특히, 본원에 개시된 본 발명은 다음의 분야/장치에 적용될 수 있다: 조명, 머신 비젼, 레이저 가공, 라이트 쇼, 3D 프린터를 포함하는 프린터, 도량형, 의료 기기, 비행 카메라의 시간, 시야 확장기, 라이더(Lidar), 모션 추적기, 현미경, 내시경, 연구, 감시 카메라, 자동차, 프로젝터, 레인지 파인더, 휴대 전화, 비전 시스템, 안과용 렌즈, 포롭터와 같은 안과 장비, 굴절계, 후도계, 이오메트릭스(iometrics), 페리미터, 리플락토-케라토미터(refrakto-keratometer), 레프라(refra). 렌사나라이저(Lensanalyzer), 안압계, 아노말로스코프(anomaloskop), 콘트라스토미터(kontrastometer), 엔도셀마이크로스코프(endothelmicroscope), 아노말로스코프(anomaloscope), 비놉토미터(binoptometer), OCT, 로다테스트(rodatest), 검안경(ophthalmoscope), RTA, 머신 비전, 휴대 전화 카메라, 휴대 전화, 의료 기기, 로봇 카메라, 가상 현실 또는 증강 현실 카메라, 현미경, 망원경, 내시경, 드론 카메라, 감시 카메라, 웹 카메라, 자동차 카메라, 동작 추적, 쌍안경, 연구, 자동차, 프로젝터, 거리 측정기 바코드 리더, 웹 카메라, 3D 감지.
본 발명의 다른 특징 및 이점뿐만 아니라 본 발명의 실시 예는 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 장치의 4개의 액추에이터의 개략적인 도면을 도시하며, 특히 광학 장치의 광축은 도시된 평면에 대해 수직으로 형성된다.
도 2는 광학 장치의 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 액추에이터의 제1 코일에 제1 전류가 인가되는 도 1의 장치를 도시한다.
도 3은 제1 축 주위에서 렌즈 성형 부재를 틸팅하기 위하여 제2 코일의 제1 쌍에 제2 전류가 인가되는 도 1의 장치를 도시한다(예를 들어, OIS를 제공하기 위해).
도 4는 제2 축 주위에서 렌즈 성형 부재를 틸팅하기 위하여 제2 코일의 제2 쌍에 제3 전류가 인가되는 도 1의 장치를 도시한다(예를 들어, OIS를 제공하기 위해).
도 5는 렌즈의 초점 거리를 추가로 조절하기 위해 액추에이터의 모든 제1 코일에 제1 전류가 인가되는 도 3의 구성을 도시한다.
도 6은 제1 코일에 대한 제1 전류 및 제2 코일의 제1 쌍에 대한 제2 전류 및 제2 코일에 대한 제2 코일에 대한 제3 전류의 인가에 의해 렌즈 성형 부재를 양쪽 축에 대해 틸팅되고 동시에 렌즈의 초점 거리를 조절하는 응용을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 광학 장치의 개별 액추에이터의 결합된 제1 및 제2 코일의 상이한 실시예를 도시한다.
도 8은 특히 도 1 내지 도 6에 도시된 구성을 사용하는 본 발명에 따른 광학 장치의 실시예의 분해도를 도시한다.
도 9는 도 8(및 도 10)의 상세를 도시한다.
도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 광학 장치의 단면도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 장치를 조립하는 방법의 단계 (A) 내지 (I)을 도시한다.
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 액추에이터의 상이한 가능한 구성을 도시한다.
도 16은 본 발명에 따른 광학 장치의 액추에이터의 자석의 위치를 측정하기 위한 홀 센서의 사용을 도시한다.
도 17은 광학 장치의 액추에이터에 의해 생성된 렌즈 성형 부재의 가능한 움직임의 개략도를 도시하며, 여기서 렌즈 성형 부재는 광축 방향으로 이동될 수 있고(렌즈의 초점 길이의 조절) 및/또는 예를 들어 이미지 안정화를 제공하기 위하여 2개의 상이한 축 주위에서 틸팅된다.
도 18은 광학 장치 및 거리 센서 및/또는 자이로 센서를 포함하는 장치(예를 들어, 휴대폰)의 개략도를 도시한다.
도 1은 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 광학 장치(1)의개략적 인 예시를 도시하며, 이 광학 장치는 조절가능 초점 거리, 렌즈(2)의 도움으로 광학 장치(1)에 의해 생성된 이미지를 안정화하고 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하기 위한 4개의 액추에이터(3)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 각각의 액추에이터(3)는 상기 초점 거리를 조절하기 위한 전기 전도 제1 코일(301) 및 상기 이미지를 안정화시키기 위한 제2 전기 전도 코일(302)을 포함하고, 여기서 상기 제1 코일(301)은 도 1에 도시된 바와 같이 직렬로 연결되고, 상기 이미지를 안정화하기 위하여, 광학 장치(1)는 제1 코일(301)에 제1 전류(I1)를 인가하도록 구성되고, 광학 장치(1)는 제2 전류(I2)를(대향) 제2 코일(302)의 제1 쌍(31) 및 제3 전류(I3)는(대향) 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)에 인가하도록 구성된다.
상기 3개의 전류(I1, I2, I3)를 인가하기 위해, 광학 장치(1)는 3개의 채널(41, 42, 43)을 포함하는 전류 드라이버(4)(도 1 내지 6 참조)를 포함할 수 있다. 특히, 3개의 채널을 초과하지는 않지만, 각각의 전류 신호(I1, I2, I3)는 상기 채널(41, 42, 43) 중 하나를 통해 인가된다.
특히, 광학 장치(1)는 자동초점(AF)이라 불리는 선명한 이미지(예를 들어, 이미지 센서 또는 거리 센서(8a)를 사용하여)를 생성하도록 초점 거리를 자동으로 조절하도록 구성된다. 광학 장치(1)에 의해 생성된 이미지의 상기 안정화를 달성하기 위해(예를 들어, 도 8에 도시된 이미지 센서(8)를 사용하여) 광학 장치(1)는 이미지를 생성하기 위해 광학 장치(1)의 이미지 센서(8)의 연장 평면에서 광학 장치(1)의 움직임을 나타내는 출력 신호를 제공하는 자이로 센서(8c)에 연결될 수 있고 및/또는 이를 포함할 수 있고, 상기 연장 평면은 제1 방향(예를 들어, x) 및 직교 제2 방향(예를 들어, y)에 의해 이루어지고 광학 장치(1)는 자이로 센서(8c)에 의해 검출된 상기 평면 내에서 광학 장치(1)의 원하지 않는 움직임을 보상하기 위해 이미지를 제1 및/또는 제2 방향으로 시프트시키도록 구성된다. 특히, 광학 장치(1)는 도 18에 도시된 바와 같이 장치(1')의 구성요소(예를 들어, 이동 전화 형태)를 형성할 수 있으며, 이 장치(1')는 또한 상기 거리 센서(8a) 및/또는 상기 자이로 센서(9c)를 포함할 수 있다. 그 뒤에 광학 장치(1)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 장치(1')의 원하지 않는 움직임을 방지하기 위한 광학 이미지 안정화를 제공하도록 구성된다.
도 1 내지 도 6에개략적으로 도시된 바와 같이, 각각의 액추에이터(3)는 제1 및 제2 코일(301, 302) 외에, 관련된 제1 및 제2 코일(301, 302)과 상호 작용하도록 구성된 자석(5)을 포함한다.
도 1 내지 도 6에 추가로 도시된 바와 같이, 4개의 제1 코일(301)은 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하기 위해 상기 액추에이터(3)의 모든 자석(5)과 동시에 상호 작용하도록 구성된 연속 도체를 형성한다. 이는 렌즈 성형 부재(6)를 하기에서 더 상세히 설명된 바와 같이 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하기 위한 광축(A)의 방향으로 이동시킨다(예를 들어, 도 8, 10, 17).
또한, 제2 코일(301)의 제1 쌍(31)은 상기 이미지를 안정화시키기 위해 2개의 대향 자석(5)과 동시에 상호 작용하도록 구성된 연속 도체를 형성한다. 제2 코일(302)의 제1 쌍(31) 및 대응하는 자석(5)을 포함하는 제1 쌍의 액추에이터(33)를 사용하여, 렌즈 성형 부재(6)는 제1 축(60) 주위로 기울어 질 수 있으며, 이는 렌즈를 프리즘 내로 변형시킬 수 있게 하여(도 17(C) 도시됨) 렌즈(2)를 통과하는 광(L)이 광학 장치(1)의 원하지 않는 움직임을 방지하기 위해 편향될 수 있다.
마찬가지로, 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)은 상기 이미지를 안정화시키기 위해(상기 4개의 자석(5)의) 나머지 2개의 대향 자석(5)과 동시에 상호 작용하도록 구성된 연속 도체를 형성한다. 여기서, 대응 자석(5) 및 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)을 포함하는 제2 쌍을 사용하여, 렌즈 성형 부재(6)는 또한 광학 장치(1)의 원하지 않는 움직임에 방지하기 위해 제2 축(61)에 대해 경사질 수 있다. 제1 및 제2 축(60, 61)에 대한 두 가지의 가능한 틸팅 움직임은 광학 장치(1)의 대응하는 원치않는 움직임을 보상하기 위해 생성된 이미지의 2D 시프트가 달성될 수 있도록 조합될 수 있다.
도 2 내지 6은 초점 거리 조절 및 이미지 안정화의 상이한 상황을 도시한다. 도 2에서, 단지 제1 전류(I1)는 직렬로 연결된 모든 4개의 제1 코일 모두에 인가되어 전류(I1)가 모든 제1 코일을 통해 동일한 방향으로 흐르거나 또는 적어도 개별 액추에이터(3)(예를 들어 자석(5)) 및 연계된 제1 및 제2 코일(301, 302))에 의해 발생된 힘은 동일한 방향, 즉 광축(A)에 평행하게 향하며, 이에 따라 렌즈(2)의 초점 거리가 조절된다(예를 들어, 도 17(b)에 도시된 바와 같이).
도 3에서, 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)의 제2 코일(302)만이 제2 전류(I2)를 수신하여 렌즈 성형 부재(6)가 제1 축(60) 주위에서 틸팅된다. 이에 대하여, 도 4에서, 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)의 제2 코일(302)만이 제3 전류(I3)를 수신하여 렌즈 성형 부재(6)가 제2 축(61) 주위에서 틸팅된다.
도 5는 모든 액추에이터(3)의 모든 제1 코일(301)에 제1 전류(I1)를 인가하는 것에 의해 렌즈 성형 부재(6)의 축방향 움직임 및 제2 전류(I2)에 의해 제2 코일의 제1 쌍(31)의 제2 코일(302)의 활성화로 인해 제1 축(60) 주위에서 틸팅 움직임의 조합을 도시한다.
마지막으로, 도 6은 렌즈(2)의 초점 거리의 조절을 달성하고(예를 들어, 도 17(C)에 도시된 바와 같이), 동시에 이미지 안정화를 제공하기 위하여(예를 들어, 도 17(B)에 도시된 바와 같이) 제1, 제2 및 제3 전류(I1, I2, I3)가 동시에 인가되는 상황을 도시한다.
특히, 도 8, 10 및 17에 도시된 바와 같이, 광학 장치(1)의 렌즈(2)는 투명한 유체, 특히 액체(21)로 채워진 용기(20)를 포함할 수 있으며, 용기(20)는 탄성 변형가능 멤브레인(22)에 의해 형성된 제1 벽(22) 및 강성 렌즈 또는 투명(예를 들어, 유리 또는 플라스틱) 플레이트와 같은 광학 요소일 수 있는 대향 제2 투명 벽(23)을 포함하고, 유체(21)는 2개의 벽(22, 23) 사이에 배열되고, 상기 렌즈 성형 부재(6)는 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하기 위해 및/또는 상기 이미지를 안정화시키기 위해 멤브레인(22)과 상호 작용하도록 구성된다.
특히, 이를 위해, 렌즈 성형 부재(6)는 조절가능 곡률을 갖는 멤브레인(22)의 영역(22a)을 형성하며, 액추에이터(3)는 렌즈(2)의 광축(A)에 평행하게 연장되는 방향으로 멤브레인(22)에 대해 렌즈 성형 부재(6)를 가압하거나 또는 광축(A)에 평행하게 이어지는 상반된 방향으로 멤브레인(22)을 당기도록 구성된다. 이러한 움직임은 전술된 바와 같이 4개의 액추에이터(3)의 모든 제1 코일에 제1 전류(I1)를 인가함으로써 달성된다.
또한, 특히 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 렌즈 성형 부재(6)는 상기 영역(22) 및 이 영역(6b)으로부터 돌출된 4개의 암(6a)을 형성하는 환형 또는 원주 영역(6b)을 포함하고, 각 암(6a)은 렌즈 성형 부재(6)를 이동시키기 위해 액추에이터(3) 중 하나에 결합되어 렌즈 성형 부재의 환형 영역(6b)이 한정된 방식으로 멤브레인(22)에 대해 밀려질 수 있다(또는 멤브레인(22)을 당길 수 있음).
특히, 액추에이터(3)로 렌즈 성형 부재(6)를 이동시키기 위해, 각각의 자석(5)은 렌즈 성형 부재(6)에 연결되는 반면, 제1 및 제2 코일(301, 302)은 렌즈(2)의 용기(20)에(예를 들어, 렌즈 배럴(9)을 통해) 고정되게 결합된다. 대안 적으로, 코일(301, 302)을 렌즈 성형 부재(6)에 연결하고 자석을 용기(20)에 고정되게 결합시킬 수 있다.
각각의 자석(5)을 렌즈 성형 부재(6)에 연결하기 위해, 각각의 액추에이터(3)는 예를 들어 도 8, 9 및 10에 도시된 바와 같이 푸셔를 포함한다. 각각의 푸셔(600)는 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 연장되고(렌즈 배럴(9) 외부) 제1 단부 섹션(600a) 및 대향 제2 단부 섹션(600b)을 포함한다. 각각의 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)은(예를 들어, 렌즈 배럴(9)을 통해) 용기(20)에 고정되게 결합된 스프링 구조물(40)에 연결된다. 스프링 구조물(40)은 프레임(40)으로부터 돌출되는 4개의 스프링 요소(42) 및 원주방향(예를 들어, 직사각형) 프레임(41)을 포함할 수 있고, 각각의 스프링 요소(42)은 연결된 푸셔(600)의 각각의 단부 섹션(600b)을 향해 돌출된다. 스프링 요소(42)는 구불구불한 형상을 가질 수 있다.
자석(5)은 이 자석이 대응 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 향하도록 배열되어 각각의 자석(5)은 용기(20)에 고정되게 결합되는(예를 들어 렌즈 배럴(9)을 통하여) 코일(301, 302)에 의해 이동될 수 있다. 코일(301, 302)에 대해 자석을 배열하는 다른 방법들뿐만 아니라 코일(301, 302)을 구성하는 다른 방법은 도 12 내지 도 15 및 도 7에 대해 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
이제, 각각의 푸셔(600)의 제1 단부 섹션(600a)은 각각의 제1 및/또는 제2 코일(301, 302)에 인가된 대응 전류로 인한 각각의 자석(5)에 작용하는 힘이 각각의 푸셔(600)를 통하여 렌즈 성형 부재(6) 및 각각의 자석(5)을 이동시킬 수 있도록 렌즈 성형 부재(6)의 연계된 암(6a)에 연결된다.
또한, 특히, 각각의 푸셔(600)의 제1 단부 섹션(600a)은 가요성 연결 요소(601)를 통해 렌즈 성형 부재(6)의 각각의 암(6a)에 연결되어 렌즈 성형 부재(6)가 각각의 푸셔(600)에 대해 특정 정도로 경사질 수 있다. 또한 챔퍼(602)는 렌즈 성형 부재(6)의 이동성을 유지하면서 연결 강도를 향상시키기 위해 푸셔(600)의 제1 단부 섹션(600a) 상에 제공될 수 있다.
특히, 각각의 푸셔(600)는 일 단부에서(렌즈 성형 부재(6)를 통해) 멤브레인 및 다른 단부에서 스프링 구조물(40)에 연결된다는 사실 때문에, 각각의 푸셔(600)는 광축(A)을 따라 유도 방식으로 개별적으로 이동할 수 있다.
도 8 및 도 10에 추가로 도시된 바와 같이, 광학 장치(1)는 이미지 센서(8) 및 적어도 하나의 강성 렌즈(90)를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 포함하고, 렌즈 배럴(9)은 이미지 센서(8)에 고정되게 결합되고, 렌즈(2)의 용기(20)는 용기(20), 특히 멤브레인(22)의 상기 영역(22a)이 적어도 하나의 강성 렌즈(90) 및 이미지 센서(8)를 향하도록 렌즈 배럴(9)의 상부 측면(9a)에 배치된다. 특히, 용기(20)는 상기 상부 측면(9a) 상에 배치된 스페이서(91)에 의해 고정될 수 있고, 상기 스페이서(91)는 렌즈 성형 부재(6)의 각각의 암(6a)에 대해 4개의 리세스(91a)를 포함하고, 각각의 암(6a)은 연계된 리세스(91a)로부터 돌출되어 렌즈 배럴(9) 외부에 배치된 각각의 푸셔(600)에 연결될 수 있다.
더욱 구체적으로, 렌즈 배럴(9)은 광학 장치(1)의 베이스(80)에 장착되며, 이 베이스(80)는 이미지 센서(8)(IR 필터(81)를 포함할 수 있음)뿐만 아니라 기판(10)(예를 들어, PCB)을 포함할 수 있고, 상기 기판은 기판(10)의 필수 부분으로서 코일(301, 302)을 포함한다. 특히, 상기 기판은 각각의 자석(5)을 수용하기 위한 관통 홀 형태의 리세스(300)를 포함할 수 있으며, 각 리세스는 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸여 있다. 여기서, 각각의 코일(301, 302)의 권선이 연장되는, 각각의 제1 및 제2 코일(301, 302)의 공통 코일 축(C)은 광축(A)에 평행하게 배열된다.
또한, 스프링 구조물(40)은 또한 플라스틱 재료로 형성될 수 있는 베이스(80)에 장착될 수 있다. 전술한 푸셔 구성을 사용하여, 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302) 및 각각의 자석(5)은 렌즈(2) 및 렌즈 배럴(9)보다 측면 방향으로 더 외측으로 배치될 수 있다(예를 들어, 광학 장치(1)의 컴팩트한 설계를 가능하게 하는 렌즈 배럴(9)의 횡방향 외부).
제1 코일(301)이 상술된 바와 같이 직렬로 연결되어 있으면(예를 들어, 도 1), 모든 자석(5)은 렌즈 성형 부재가 상향(또는 하향)으로 이동하도록 대응 제1 전류(11)가 제1 코일(301)에 인가될 때 도 8 내지 도 10에서 상향(또는 하향)으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 영역(22a)의 곡률이 조절된다. 이에 의해 렌즈(2)의 초점 거리를 조절할 수 있다(도 17(B) 참조). 자석(5)은 전류(I1)가 모든 제1 코일에서 동일한 방향(D)을 갖도록 구성될 수 있다(예컨대, 도 1 참조).
또한, 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)(제1 액추에이터 쌍(33))에 제2 전류(I2)를 인가하면, 렌즈 성형 부재(6)는 상기 제2 전류(I2)가 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)에 인가될 때 액추에이터(3)의 제1 쌍(33)을 사용하여 제1 축(60) 주위에서 틸팅된다(예를 들어, 도 1).
특히, 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)의 제2 코일(302)은 제2 전류(I2)가 제1 전류 방향(D1)으로 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)의 상기 제2 코일(302) 중 하나를 통하여 및 제1 전류 방향(D1)과 반대인 전류 방향(D2)으로 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)의 다른 제2 코일(302)을 통해 흐르도록 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 도 8을 참조하면, 자석은 제1 쌍의 액추에이터(33)의 자석(5) 중 하나가 상향으로 이동하는 반면, 다른 하나는 하향으로 이동하여 렌즈 성형 부재(6)가 제1 축을 중심으로 틸팅되도록 구성될 수 있다(도 17(C)뿐만 아니라 도 1 참조).
또한, 유사한 방식으로, 제2 코일(302)의 제2 쌍(302)(제2 액추에이터 쌍(34))에 제3 전류(I3)를 인가하면, 렌즈 성형 부재(6)는 제3 전류(I3)가 제2 코일(302)의 대응하는 제2 쌍(32)에 인가될 대(예컨대, 도 1 참조) 제2 쌍의 액추에이터(34)를 이용하여 제2 축(61) 주위에서 틸팅된다.
여기서, 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)의 제2 코일(302)은 제3 전류(I3)가 제2 전류 방향(D3)으로 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)의 상기 제2 코일(302) 중 하나를 통하여 및 제2 전류 방향(D3)과 반대인 전류 방향(D4)으로 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)의 다른 제2 코일(302)을 통해 흐르도록 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 도 8을 참조하면, 재차 자석은 제2 쌍의 액추에이터(33)의 자석(5) 중 하나가 상향으로 이동하는 반면, 다른 하나는 하향으로 이동하여 렌즈 성형 부재(6)가 제2 축을 중심으로 틸팅되도록 구성될 수 있다(도 17(C)뿐만 아니라 도 1 참조).
제1 및/또는 제2 코일(301, 302)과 상호 작용할 때 광축(A)을 따라 각각의 자석(5)의 상향 또는 하향 움직임을 달성하기 위해 액추에이터의 개별 자석(5)은 상이한 방식으로 구성될 수 있다. 도 12 및 13에 액추에이터(3)가 도시되어있다.
도 12에 따르면, 각각의 자석(5)은 광축(A)에 평행하게 연장되는 자화(M)를 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 자석(5)은 각각의 리세스(300)(예를 들어 상기 참조)로 돌출되도록 구성되며, 이 리세스(300)는 본 명세서에서 오리피스(300)로 표시된다. 이 리세스(300)는 제1 및 제2 코일(301, 302)의 공통 코일 축(C) 주위로 연장되는 권선(311, 312)을 포함하는 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸여 있다. 특히, 자석(5)은 리세스(300) 내로 코일 축(C)의 방향으로 연장된다. 특히, 자석(5)은 자석(5)의 전방 측면(5a)에 연결된 제1 자속 복귀 구조(501)를 포함한다. 자석(5)은 자석의 후방 측면(5b)에 연결된 제2 자속 복귀 구조(502)를 추가로 포함할 수 있고, 후방 측면(5b)은 전방 측면(5a)으로부터 이격되는 방향을 향한다. 특히, 자석(5)은 후방 측면(5b)을 통해 연계된 푸셔(600)에 연결되고 도 12 및 15에서 상하로 이동할 수 있다.
도 13은 자석(5)이 제1 및 제2 코일(301, 302)의 공통 코일 축(C) 방향으로 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 향하는 대안적인 구성을 도시하며, 제1 및 제2 코일(301, 302)의 권선(311, 312)은 상기 공통 코일 축(C) 주위로 연장된다. 여기서, 자석(5)은 제1 및 제2 코일(301, 302)로부터 이격되는 방향으로 향하는 자석(5)의 후방 측면(5b) 상에 배열된 자속 회수 구조(500)를 포함할 수 있다. 또한 여기서, 푸셔(600)는 후방 측면(5b)에 연결될 수 있다.
도 14는 자석(5)이 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸인 리세스(300)에 배치되는 다른 변형을 도시하며, 여기서 자화(M)는 공통 코일 축(C)(및 광축(A))에 수직으로 연장된다. 여기서, 자석(5)은 복귀 구조를 포함하지 않는다.
도 15는 자석(5)이 연계된 제1 및 제2 코일(301, 302)과 대향하고 제1 자화(M1)를 포함하는 제1 섹션(51) 및 제2 자화(M2)를 포함하는 인접한 제2 섹션(52)을 포함하는 추가 변형예를 도시하고 제1 및 제2 자화(M1, M2)는 역평행이고 제1 및 제2 코일(301, 302)의 공통 코일 축(C)을 따라 연장된다. 여기서, 자화(M1, M2) 및 공통 코일 축(C)은 광축(A)에 수직이다.
렌즈 성형 부재(6)의 틸팅 움직임을 제어하기 위해, 각각의 액추에이터(3)는 도 10 및 16에 도시된 바와 같이 홀 센서(11)를 포함할 수 있다. 특히, 홀 센서(11)가 이동 자석에 대하여 측면으로 배치될 때 각 홀 센서(11)는 도 10에 도시된 바와 같이 가요성 커넥터(10b)를 통해 기판(10) 상에 배열되거나 또는 기판(10)에 연결될 수 있고 이에 따라 광학 장치(1)의 조립 시에 각각의 커넥터(10b)가 원하는 설치 공간에 각각의 홀 센서(11)를 배열하도록 구부러 질 수 있다.
센서(11)가 자석(5)의 자기장을 측정하는 감지 방향(H)은 광축에 수직으로 배향되어 렌즈 성형 부재(6)의 비-틸팅된 위치(도 16(B))에서 자기장은 감지 방향에 대해 수직이고 도 16(A) 및 16(C)에 도시된 렌즈 성형 부재의 틸팅된 위치에서 감지 방향으로 상당히 더 큰 구성요소를 포함한다. 또한, 제1 코일(301)의개별 권선(311) 및 제2 코일(302)의개별 권선은 도 7에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
특히, 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)은 도 7의(A)에 상세히 나타낸 바와 같이 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)에 감겨지거나 배열된다. 대안적으로, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)은 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)에 감겨지거나 배열된다. 대안적으로, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 각각의 권선(311)은 또한 도 7의(B)에 상세히 도시된 바와 같이 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)에 인접하여 연장될 수 있다.
또한, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)은 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일 및 제1 코일(301)의 공통 코일 축(C)에 수직으로 상하로 적층될 수 있고, 제2 코일(302)의 권선(312)은 상기 공통 코일 축(C)에 수직으로 서로 상하로 적층될 수 있다(도 7의(C) 참조). 또한, 도 7(D)에 도시된 바와 같이, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)은 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)보다 많은 권선(311)을 포함할 수 있다.
또한, 도 7(E)에 도시된 바와 같이, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)을 형성하는 와이어(또는 도체)는 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)을 형성하는 와이어/도체보다 큰 단면을 포함할 수 있다. 와이어/도체의 각각의 단면 및 권선개수를 선택함으로써, 각각의 코일(301, 302)로 생성될 수 있는 힘의 크기는 특정 요구에 적응될 수 있다. 특히, 초점 거리를 조절하는 것은 일반적으로 제2 코일에 의해 렌즈 성형 부재를 틸팅하는 것보다 더 큰 힘을 필요로 한다.
마지막으로, 도 11(A) 내지 (I)는 본 발명에 따른 광학 장치(1)의 실시예의개별 구성 요소를 장착하기 위한 가능한 조립 공정을 도시한다. 도 11에 따르면, 다음 단계들이 수행될 수 있다:
광학 장치(1)의 이미지 센서(8)를 광학 장치(1)의 베이스(80)에 연결하는 단계(예를 들어, 도 11(A) 참조),
하나 이상의 강성 렌즈(90)를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 이에 따라 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서(8)를 향함 - .
특히 베이스(80)는 내부 나사산을 갖는 원형 리세스를 포함할 수 있고, 렌즈 배럴(9)은 베이스(90)에 렌즈 배럴(9)을 장착하기 위해 내부 내사산과 결합되도록 구성된 외부 나사산을 포함할 수 있다(예를 들어, 도 11(B) 참조).
4개의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 제공하고 제1 및 제2 코일을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 특히 상기 제1 및 제2 코일(301, 302)은 자석(5)을 수용하도록 구성되고 기판(10)(예를 들어, 인쇄 회로 기판)에 의해 포함됨 - ,
특히, 기판(10)은 리세스(300)를 포함하고, 각각의 리세스(300)는 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸이고 각각의 제1 및 제2 코일(301, 302)과 상호작용하기 위한 자석(5)을 수용하도록 구성되고(예를 들어, 도 11(C) 참조),
스프링 구조물(40)에 연결된 4개의 푸셔(600)(예를 들어, 4개의 액추에이터)를 제공하는 단계 - 각각의 푸셔(600)는 제1 및 제2 단부 섹션(600a, 600b)을 포함함 - (예를 들어, 도 11(D) 참조),
4개의 자석(5)을 제공하고 각각의 자석(5)을 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)에 연결하는 단계(예를 들어, 도 11(E) 참조),
용기(20) 및 렌즈 성형 부재(6)를 포함하는 렌즈(2)를 스페이서(91)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 투명 탄성 변형가능 멤브레인 형태의 제1 벽(22) 및 제1 벽(22)을 대향하는 투명 제2 벽(23)을 포함하고, 상기 용기(20)는 상기 2개의 벽(22, 23) 사이에 배치된 유체(21)로 충전되고, 상기 렌즈 성형 부재(6)는 멤브레인(22)에 결합되고 렌즈 성형 부재(6)의 원주 영역(6b)으로부터 돌출하는 암(6a)을 포함하고, 상기 암(6a)은 렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하기 위하여 푸셔(600)(예를 들어, 가요성 연결 요소(601)를 통하여)에 연결되고(예를 들어, 도 11(F) 참조),
렌즈 배럴(9)의 상부 측면(9a)에 스페이서(91)를 연결하는 단계(예를 들어, 도 11(G) 참조),
스프링 구조물(40)을 베이스(80)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 렌즈 성형 부재(6)의 각각의 암(6a)이 스페이서(91)의 리세스(91a)를 통해 돌출되도록 스페이서(91) 상에 배치되고, 자석(5)은 기판(10)의 리세스(300) 내에 배열되며 푸셔(600)는 렌즈 배럴(9)의 외측에서 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 연장됨(예를 들어, 도 1(H) 참조) - , 및
하우징(12)(예를 들어 전자기장에 대해 쉴드를 형성함)을 베이스(80)에 연결하는 단계(예를 들어 도 11(i) 참조).

Claims (49)

  1. 광학 장치(1)로서,
    -조절가능 초점 거리를 갖는 렌즈(2),
    -상기 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하고 상기 렌즈(2)의 도움으로 광학 장치(1)에 의해 생성된 이미지를 안정화하기 위한 4개의 액추에이터(3)를 포함하고,
    각각의 액추에이터(3)는 상기 초점 거리를 조절하기 위한 전기 전도 제1 코일(301) 및 상기 이미지를 안정화하기 위한 제2 전기 전도 코일(302)을 포함하고, 제1 코일(301)은 직렬로 연결되며, 광학 장치(1)는 상기 초점 거리를 조절하기 위해 제1 코일(301)에 제1 전류(11)를 인가하도록 구성되고, 상기 이미지를 안정화시키기 위해 광학 장치(1)는 제2 전류(I2)를 제2 코일(302)의 제1 쌍(31) 및 제3 전류(I3)를 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)에 인가하도록 구성되는 광학 장치(1).
  2. 제1항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)은 렌즈(2)보다 횡방향으로 더 외측으로 배치되고, 횡방향은 렌즈(2)의 광축(A)에 수직으로 연장되고 및/또는 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)은 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 렌즈(2)에 오프셋되어 배치되는 광학 장치(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)는 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)과 상호작용하도록 구성된 자석(5)을 포함하는 광학 장치(1).
  4. 제3항에 있어서, 4개의 제1 코일(301)은 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하기 위해 상기 액추에이터(3)의 모든 자석(5)과 동시에 상호작용하도록 구성된 연속 도체를 형성하는 광학 장치(1).
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)은 이미지를 안정화시키기 위해 4개의 자석(5) 중 2개의 대향 자석(5)과 동시에 상호작용하도록 구성된 연속 도체를 형성하는 광학 장치(1).
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)은 이미지를 안정화시키기 위해 4개의 자석(5) 중 2개의 추가 대향 자석(5)과 동시에 상호작용하도록 구성된 연속 도체를 형성하는 광학 장치(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치(1)의 렌즈(2)는 투명 유체(21)로 채워진 용기(20)를 포함하고, 용기(20)는 탄성 변형가능 멤브레인(22)에 의해 형성된 투명 제1 벽(22) 및 대향 투명 제2 벽(23)을 포함하고, 유체(21)는 2개의 벽(22, 23) 사이에 배치되고, 광학 장치(1)는 이미지를 안정화하고 및/또는 렌즈(2)의 초점 거리를 조절하기 위해 멤브레인(22)과 상호작용하도록 구성된 렌즈 성형 부재(6)를 포함하는 광학 장치(1).
  8. 제3항 또는 제7항에 있어서, 각각의 자석(5)은 용기(20)에 대해 이동가능한 렌즈 성형 부재(6)에 연결되고, 제1 및 제2 코일(301, 302)은 용기에 고정되게 결합되는 광학 장치(1).
  9. 제3항 또는 제7항에 있어서, 각각의 자석(5)은 용기(20)에 고정되게 결합되고, 제1 및 제2 코일(301, 302)은 용기(20)에 대해 이동가능한 렌즈 성형 부재(6)에 연결되는 광학 장치(1).
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 초점 거리를 조절하기 위하여 광축(A)에 평행한 방향으로 렌즈 성형 부재(6)와 함께 멤브레인(22)에 힘을 가하기 위하여 제1 전류(I1)가 액추에이터(3)의 제1 코일(301)에 인가될 때 액추에이터(3)는 렌즈 성형 부재(6)에 대해 용기(20) 또는 용기(20)에 대해 렌즈 성형 부재(6)를 이동시키도록 구성되는 광학 장치(1).
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈 성형 부재(6)는 조절가능 곡률을 갖는 멤브레인(22)의 영역(22a)을 형성하고, 영역(22a)의 곡률 및 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위해 제1 전류(I1)가 액추에이터(3)의 제1 코일(301)에 인가될 때 액추에이터(3)는 렌즈(2)의 광축(A)에 평행한 방향으로 멤브레인(22)을 당기거나 또는 렌즈(2)의 광축(A)에 평행하게 연장되는 상반된 방향으로 멤브레인(22)에 대해 렌즈 성형 부재(6)를 가압하도록 구성되는 광학 장치(1).
  12. 제3항 또는 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 코일(301)은 제1 전류(I1)가 동일한 방향(D)으로 모든 제1 코일(301)을 통해 흐르거나 또는 각각의 액추에이터(3)의 자석(5) 및 제1 코일(301)에 의해 생성된 힘(5)이 동일한 방향을 향하도록 직렬로 연결되는 광학 장치(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 4개의 액추에이터(3)는 2개의 대향 액추에이터(3)의 제1 쌍(33) 및 2개의 대향 액추에이터(3)의 제2 쌍(34)으로 구성되며, 액추에이터(3)의 제1 쌍(33)의 제2 코일(302)은 제2 코일(302)의 상기 제1 쌍(31)을 형성하고, 액추에이터(3)의 제2 쌍(34)의 제2 코일(302)은 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)을 형성하는 광학 장치(1).
  14. 제7항 또는 제13항에 있어서, 이미지를 안정화시키기 위해 제1 방향으로 이미지를 시프트시키도록 제2 전류(I2)가 제2 코일(301)의 대응 제1 쌍(31)에 인가될 때 광학 장치(1)가 액추에이터(3)의 제1 쌍(33)을 사용하여 제1 축(60) 주위에서 용기(20)에 대해 렌즈 성형 부재(6)를 틸팅하도록 구성되며, 및/또는 이미지를 안정화시키기 위해 제2 방향으로 이미지를 시프트시키도록 제3 전류(I3)가 제2 코일(301)의 대응 제2 쌍(32)에 인가될 때 광학 장치(1)가 액추에이터(3)의 제2 쌍(34)을 사용하여 제2 축(61) 주위에서 용기(20)에 대해 렌즈 성형 부재(6)를 틸팅하도록 구성되는 광학 장치(1).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 코일(302)의 제1 쌍(61)의 제2 코일(302)이 직렬로 연결되어 제2 전류(I2)가 제1 전류 방향(D1)으로 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)의 제2 코일(302) 중 하나를 통하여 및 제1 전류 방향(D1)에 상반된 전류 방향(D2)으로 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)의 다른 제2 코일(302)을 통하여 흐르며, 및/또는 액추에이터(3)의 제1 쌍(33)은 상반된 방향으로 향하는 2개의 힘을 생성하고 및/또는 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)의 제2 코일(302)이 직렬로 연결되어 제3 전류(I3)가 제2 전류 방향(D3)으로 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)의 제2 코일(302) 중 하나를 통하여 및 제2 전류 방향(D3)에 상반된 전류 방향(D4)으로 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)의 다른 제2 코일(302)을 통하여 흐르며, 및/또는 액추에이터(3)의 제2 쌍(34)은 상반된 방향으로 향하는 2개의 힘을 생성하는 광학 장치(1).
  16. 제3항, 제7항, 제13항, 제14항, 제15항에 있어서, 제2 전류(I2)가 제2 코일(302)의 대응 제1 쌍(31)에 인가될 때 광학 장치(1)는 액추에이터(3)의 제1 쌍(33)을 사용하여 제1 축(60) 주위에서 용기(20)에 대해 렌즈 성형 부재(6)를 틸팅하도록 구성되어 제2 코일(302)과 상호작용하는 자석(5) 및 액추에이터(3)의 제1 쌍(33)의 제2 코일(302)에 의해 렌즈 성형 부재(6)의 일 측면에 부가된 힘이 제1 축(60) 주위에서 렌즈 성형 부재(6)의 틸팅 시에 렌즈(2)의 초점 거리에서 시프트를 방지하기 위하여 다른 제2 코일(302)과 상호작용하는 자석(5) 및 액추에이터(3)의 제1 쌍(33)의 제2 코일(302)에 의해 렌즈 성형 부재(6)의 대향 표면 상에서 동시에 제거되고 및/또는 제3 전류(I3)가 제2 코일(302)의 대응 제2 쌍(31)에 인가될 때 광학 장치(1)는 액추에이터(3)의 제2 쌍(34)을 사용하여 제2 축(61) 주위에서 용기(20)에 대해 렌즈 성형 부재(6)를 틸팅하도록 구성되어 제2 코일(302)과 상호작용하는 자석(5) 및 액추에이터(3)의 제2 쌍(34)의 제2 코일(302)에 의해 렌즈 성형 부재(6)의 일 측면에 부가된 힘이 제2 축(60) 주위에서 렌즈 성형 부재(6)의 틸팅 시에 렌즈(2)의 초점 거리에서 시프트를 방지하기 위하여 다른 제2 코일(302)과 상호작용하는 자석(5) 및 액추에이터(3)의 제2 쌍(34)의 제2 코일(302)에 의해 렌즈 성형 부재(6)의 대향 표면 상에서 동시에 제거되는 광학 장치(1).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)은 복수의 권선(311, 312)을 포함하는 광학 장치(1).
  18. 제17항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)은 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)에 감겨지거나, 또는 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)은 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)에 감겨지는 광학 장치(1).
  19. 제17항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 각각의 권선(311)은 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)에 인접하게 연장되는 광학 장치(1).
  20. 제17항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)은 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301) 및 제2 코일(302)의 공통 코일 축(C)에 수직으로 상하로 적층되고, 제2 코일(302)의 권선(312)은 공통 코일 축(C)에 수직으로 서로 상하로 적층되는 광학 장치(1).
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)은 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)보다 많은 권선(311)을 포함하는 광학 장치(1).
  22. 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제1 코일(301)의 권선(311)을 형성하는 와이어는 각각의 액추에이터(3)의 제2 코일(302)의 권선(312)을 형성하는 와이어보다 큰 단면을 포함하는 광학 장치(1).
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 제1, 제2 및 제 3 전류(I1, I2, I3)를 인가하기 위해, 광학 장치(1)는 제1, 제2 및 제 3 채널(41, 42, 43)을 포함하는 전류 드라이버(4)를 포함하고, 광학 장치(1)는 제1 채널(41)을 통해 제1 전류(I1)를 제1 코일(301)에 인가하고, 제2 채널(42)을 통하여 제2 코일의 제1 쌍(31)에 제2 전류(I2)를 인가하며, 제3 채널(43)을 통하여 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)에 제3 채널(I3)을 인가하도록 구성되는 광학 장치(1).
  24. 제23항에 있어서, 제1 채널(41)은 2개의 다른 채널(42, 43)보다 높은 해상도(resolution)를 포함하는 광학 장치(1).
  25. 제3항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 자석(5)은 제1 및 제2 코일(301, 302)의 공통 코일 축(C)의 방향으로 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 대향하는 광학 장치(1).
  26. 제25항에 있어서, 각각의 자석(5)은 자석(5)의 제1 및 제2 코일(301, 302)로부터 이격되는 방향을 향하는 자석(5)의 측면(5b) 상에 배열된 자속 복귀 구조(500)를 포함하는 광학 장치(1).
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 각각의 자석(5)은 제1 자화(M1)를 포함하는 제1 섹션(51) 및 제2 자화(M2)를 포함하는 인접한 제2 섹션(52)을 포함하고, 제1 및 제2 자화(M1, M2)는 역평행인 광학 장치(1).
  28. 제3항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 자석(5)은 제1 및 제2 코일의 공통 코일 축(C) 방향으로 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸인 오리피스(300) 내로 돌출되는 광학 장치(1).
  29. 제28항에 있어서, 제1 자속 복귀 구조(501)는 각각의 자석(5)의 전방 측면(5a)에 연결되며, 전방 측면(5a)은 특히 상기 오리피스(300)에 배치되고 및/또는 제2 자속 복귀 구조(502)는 각각의 자석(5)의 후방 측면(5b) 상에 배열되며, 상기 후방 측면(5b)은 상기 전방 측면(5a)으로부터 이격되는 방향을 향하는 광학 장치(1).
  30. 제7항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치(1)는 이미지 센서(8) 및 적어도 하나의 강성 렌즈(90)를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 포함하고, 렌즈 배럴(9)은 이미지 센서(8)에 고정되게 결합되고, 여기서 렌즈(2)의 용기(20)는 렌즈 배럴(9)의 상부 측면(9a) 상에 배열되어 용기(20)가 적어도 하나의 강성 렌즈(90) 및 이미지 센서(8)를 향하고, 상기 상부 측면(9a)은 상기 이미지 센서(8)와 이격되는 방향을 향하는 광학 장치(1).
  31. 제3항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)는 자석(5) 및 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 이동되도록 구성된 푸셔(600)를 포함하는 광학 장치(1).
  32. 제31항에 있어서, 각각의 푸셔(600)는 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 연장되며 제1 단부 섹션(600a) 및 제2 단부 섹션(600b)을 포함하는 광학 장치(1).
  33. 제32항에 있어서, 각각의 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)은 렌즈 배럴(9)에 고정되게 결합된 스프링 구조물(40)에 연결되는 광학 장치(1).
  34. 제3항, 제32항 또는 제33항에 있어서, 각각의 자석(5)은 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)에 연결되며, 특히 제1 및 제2 코일(301, 302)은 렌즈 배럴(9)에 고정되게 결합되는 광학 장치(1).
  35. 제32항 또는 제33항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)은 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)에 연결되고, 특히 각각의 자석(5)은 렌즈 배럴(9)에 고정되게 결합되는 광학 장치(1).
  36. 제7항 또는 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 푸셔(600)의 제1 단부 섹션(600a)은 렌즈 성형 부재(6), 특히 렌즈 성형 부재(6)의 원주 영역(6b)으로부터 돌출된 암(6a)에 연결되는 광학 장치(1).
  37. 제31항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 푸셔(600)는 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 이동하도록 구성되는 광학 장치(1).
  38. 제7항 또는 제32항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 푸셔(600)의 제1 단부 섹션(600a)은 가요성 연결 요소(601)를 통해 렌즈 성형 부재(6)에 연결되어 렌즈 성형 부재(6)가 각각의 푸셔에 대해 틸팅될 수 있는 광학 장치(1).
  39. 제17항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)의 권선(311, 312)은 광학 장치(1)의 기판(10)에 매립되는 광학 장치(1).
  40. 제17항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액추에이터(3)는 보빈(35)을 포함하고, 각각의 액추에이터(3)의 제1 및 제2 코일(301, 302)의 권선(311, 312)은 보빈(35)에 감겨지는 광학 장치(1).
  41. 제7항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치(1)의 각각의 액추에이터(3)는 렌즈 성형 부재(6)의 위치를 측정하기 위한 홀 센서(11)를 포함하는 광학 장치(1).
  42. 제33항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 푸셔(600)는 스프링 구조물(40) 상에 오버몰딩, 스프링 구조물(40)에 접착, 열 스테이킹에 의해 스프링 구조물(40)에 연결 중 하나로 구성되는 광학 장치(1).
  43. 제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치(1)는 광학 장치(1)에 의해 포함된 이미지 센서(8) 또는 광학 장치(1)에 인접하여 배치된 거리 센서(8a)를 사용하여 초점 거리를 목표 값으로 조절하기 위해 피드백 신호를 생성하도록 구성되고, 광학 장치(1)는 피드백 신호가 렌즈(2)의 목표 초점 거리에 대응하는 기준 값에 근접하도록 제1 코일(301)에 제1 전류(I1)를 인가하도록 구성되고, 및/또는 광학 장치(1)는 렌즈(2)의 초점 거리를 목표 값으로 조절하기 위해 제1 전류(11)의 수동 조절을 위해 구성되는 광학 장치(1).
  44. 제1항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치(1)는 상기 이미지를 안정화시키기 위해 광학 장치(1)에 결합된 자이로 센서(8c)를 사용하여 피드백 신호를 생성하도록 구성되고, 광학 장치(1)는 제2 전류(I2)를 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)에 인가하고 및/또는 제3 전류(I3)를 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)에 인가하도록 구성되어 피드백 신호가 상기 이미지를 안정화하기 위해 이미지의 목표 시프트에 대응하는 기준 값에 도달하는 광학 장치(1).
  45. 제7항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 장치(1)는 보정 제2 전류(I2)를 제2 코일(302)의 제1 쌍(31) 및/또는 보정 제3 전류(I3)를 제2 코일(302)의 제2 쌍(32)에 인가함으로써 액추에이터(3)의 제1 코일(301)에 의해 야기된 렌즈 성형 부재(6)의 틸트를 해제하도록(undo) 구성되며 및/또는 광학 장치(1)는 렌즈(2)의 연속 초점 거리를 유지하기 위하여 제1 코일(301)에 대응 보정 제1 전류(I1)를 인가함으로써 제2 코일(302)의 제2 쌍(32) 및/또는 제2 코일(302)의 제1 쌍(31)에 의해 생성된 렌즈(2)의 초점 거리의 변화를 보정하도록 구성되는 광학 장치(1).
  46. 광학 장치(1)를 조립하기 위한 방법으로서,
    광학 장치(1)의 이미지 센서(8)를 광학 장치(1)의 베이스(80)에 연결하는 단계,
    하나 이상의 강성 렌즈(90)를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 이에 따라 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서(8)를 향하고 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서에 포커싱됨 - ,
    4개의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 제공하고 제1 및 제2 코일을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 특히 상기 제1 및 제2 코일(301, 302)은 베이스(80)에 장착되는 기판(10)에 의해 포함되고, 특히 기판(10)은 리세스(300)를 포함하며, 각각의 리세스(300)는 자석(5)을 수용하도록 구성되고 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸임 - ,
    스프링 구조물(40)에 연결된 4개의 푸셔(600)를 제공하는 단계 - 각각의 푸셔(600)는 제1 및 제2 단부 섹션(600a, 600b)을 포함함 - ,
    4개의 자석(5)을 제공하고 각각의 자석(5)을 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)에 연결하는 단계,
    용기(20) 및 렌즈 성형 부재(6)를 포함하는 렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 투명 탄성 변형가능 멤브레인 형태의 제1 벽(22) 및 제1 벽(22)을 대향하는 투명 제2 벽(23)을 포함하고, 상기 용기(20)는 상기 2개의 벽(22, 23) 사이에 배치된 유체(21)로 충전되고, 상기 렌즈 성형 부재(6)는 멤브레인(22)에 결합되고 렌즈 성형 부재(6)의 원주 영역(6b)으로부터 돌출하는 암(6a)을 포함하고, 상기 암(6a)은 렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하기 위하여 푸셔(600)에 연결됨 - ,
    스페이서(91)를 렌즈 배럴(9)의 상부 측면(9a)에 연결하는 단계,
    스프링 구조물(40)을 베이스(80)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 렌즈 성형 부재(6)의 각각의 암(6a)이 스페이서(91)의 리세스(91a)를 통해 돌출되도록 스페이서(91) 상에 배치되고, 자석(5)은 기판(10)의 리세스(300) 내에 배열되며 푸셔(600)는 렌즈 배럴(9)의 외측에서 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 연장됨 - , 및
    하우징(12)을 베이스(80)에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  47. 광학 장치(1)를 조립하기 위한 방법으로서,
    광학 장치(1)의 이미지 센서(8)를 광학 장치(1)의 베이스(80)에 연결하는 단계,
    하나 이상의 강성 렌즈(90)를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 이에 따라 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서(8)를 향하고 렌즈 배럴(9)이 이미지에 포커싱됨 - ,
    4개의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 제공하고 제1 및 제2 코일을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 특히 상기 제1 및 제2 코일(301, 302)은 자석(5)을 수용하도록 구성되고 기판(10)에 의해 포함됨 - ,
    스프링 구조물(40)에 연결된 4개의 푸셔(600)를 제공하는 단계 - 각각의 푸셔(600)는 제1 및 제2 단부 섹션(600a, 600b)을 포함함 - ,
    4개의 자석(5)을 제공하고 각각의 자석(5)을 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)에 연결하는 단계,
    스페이서(91)를 렌즈 배럴(9)의 상부 측면(9a)에 연결하는 단계,
    용기(20) 및 렌즈 성형 부재(6)를 포함하는 렌즈(2)를 스페이서(91)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 투명 탄성 변형가능 멤브레인 형태의 제1 벽(22) 및 제1 벽(22)을 대향하는 투명 제2 벽(23)을 포함하고, 상기 용기(20)는 상기 2개의 벽(22, 23) 사이에 배치된 유체(21)로 충전되고, 상기 렌즈 성형 부재(6)는 멤브레인(22)에 결합되고 렌즈 성형 부재(6)의 원주 영역(6b)으로부터 돌출하는 암(6a)을 포함함 - ,
    스프링 구조물(40)을 베이스(80)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 렌즈 성형 부재(6)의 각각의 암(6a)이 스페이서(91)의 리세스(91a)를 통해 돌출되도록 스페이서(91) 상에 배치되고, 자석(5)은 기판(10)의 리세스(300) 내에 배열되며 푸셔(600)는 렌즈 배럴(9)의 외측에서 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 연장됨 - , 및
    렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하기 위하여 푸셔(600)에 암(6a)을 연결하는 단계,
    하우징(12)을 베이스(80)에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  48. 광학 장치(1)를 조립하기 위한 방법으로서,
    하나 이상의 강성 렌즈(90)를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 베이스(80)에 연결하는 단계,
    능동 정렬을 사용하여 광학 장치(1)의 베이스(80)에 이미지 센서(8)를 연결하는 단계 - 이에 따라 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서(8)를 향하고 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서(8) 상에 포커싱됨 - ,
    4개의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 제공하고 제1 및 제2 코일을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 특히 상기 제1 및 제2 코일(301, 302)은 베이스(80)에 장착되는 기판(10)에 의해 포함되고, 특히 기판(10)은 리세스(300)를 포함하며, 각각의 리세스(300)는 자석(5)을 수용하도록 구성되고 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸임 - ,
    스프링 구조물(40)에 연결된 4개의 푸셔(600)를 제공하는 단계 - 각각의 푸셔(600)는 제1 및 제2 단부 섹션(600a, 600b)을 포함함 - ,
    4개의 자석(5)을 제공하고 각각의 자석(5)을 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)에 연결하는 단계,
    용기(20) 및 렌즈 성형 부재(6)를 포함하는 렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 투명 탄성 변형가능 멤브레인 형태의 제1 벽(22) 및 제1 벽(22)을 대향하는 투명 제2 벽(23)을 포함하고, 상기 용기(20)는 상기 2개의 벽(22, 23) 사이에 배치된 유체(21)로 충전되고, 상기 렌즈 성형 부재(6)는 멤브레인(22)에 결합되고 렌즈 성형 부재(6)의 원주 영역(6b)으로부터 돌출하는 암(6a)을 포함하고, 상기 암(6a)은 렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하기 위하여 푸셔(600)에 연결됨 - ,
    스페이서(91)를 렌즈 배럴(9)의 상부 측면(9a)에 연결하는 단계,
    스프링 구조물(40)을 베이스(80)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 렌즈 성형 부재(6)의 각각의 암(6a)이 스페이서(91)의 리세스(91a)를 통해 돌출되도록 스페이서(91) 상에 배치되고, 자석(5)은 기판(10)의 리세스(300) 내에 배열되며 푸셔(600)는 렌즈 배럴(9)의 외측에서 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 연장됨 - , 및
    하우징(12)을 베이스(80)에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  49. 광학 장치(1)를 조립하기 위한 방법으로서,
    하나 이상의 강성 렌즈(90)를 포함하는 렌즈 배럴(9)을 베이스(80)에 연결하는 단계,
    능동 정렬을 사용하여 광학 장치(1)의 베이스(80)에 이미지 센서(8)를 연결하는 단계 - 이에 따라 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서(8)를 향하고 렌즈 배럴(9)이 이미지 센서(8) 상에 포커싱됨 - ,
    4개의 제1 및 제2 코일(301, 302)을 제공하고 제1 및 제2 코일을 베이스(80)에 장착하는 단계 - 특히 상기 제1 및 제2 코일(301, 302)은 베이스(80)에 장착되는 기판(10)에 의해 포함되고, 특히 기판(10)은 리세스(300)를 포함하며, 각각의 리세스(300)는 자석(5)을 수용하도록 구성되고 제1 및 제2 코일(301, 302)에 의해 둘러싸임 - ,
    스프링 구조물(40)에 연결된 4개의 푸셔(600)를 제공하는 단계 - 각각의 푸셔(600)는 제1 및 제2 단부 섹션(600a, 600b)을 포함함 - ,
    4개의 자석(5)을 제공하고 각각의 자석(5)을 푸셔(600)의 제2 단부 섹션(600b)에 연결하는 단계,
    렌즈 배럴(9)의 상부 측면(9a)에 스페이서(91)를 연결하는 단계,
    용기(20) 및 렌즈 성형 부재(6)를 포함하는 렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 투명 탄성 변형가능 멤브레인 형태의 제1 벽(22) 및 제1 벽(22)을 대향하는 투명 제2 벽(23)을 포함하고, 상기 용기(20)는 상기 2개의 벽(22, 23) 사이에 배치된 유체(21)로 충전되고, 상기 렌즈 성형 부재(6)는 멤브레인(22)에 결합되고 렌즈 성형 부재(6)의 원주 영역(6b)으로부터 돌출하는 암(6a)을 포함함 - ,
    스프링 구조물(40)을 베이스(80)에 연결하는 단계 - 용기(20)는 렌즈 성형 부재(6)의 각각의 암(6a)이 스페이서(91)의 리세스(91a)를 통해 돌출되도록 스페이서(91) 상에 배치되고, 자석(5)은 기판(10)의 리세스(300) 내에 배열되며 푸셔(600)는 렌즈 배럴(9)의 외측에서 렌즈(2)의 광축(A)을 따라 연장됨 - ,
    렌즈(2)를 푸셔(600)에 연결하기 위하여 푸셔(600)에 암(6a)을 연결하는 단계, 및
    하우징(12)을 베이스(80)에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
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