KR20210108449A - 광학 장치, 특히 액체 렌즈의 광학 파워 튜닝용 액추에이터 - Google Patents

광학 장치, 특히 액체 렌즈의 광학 파워 튜닝용 액추에이터 Download PDF

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옵토튠 컨슈머 아게
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Abstract

본 발명은 광학 장치(100)용 액추에이터(1)에 관한 것으로서, 상기 액추에이터는, 코일(11)을 구비하며 피스톤(70)을 이동시키기 위해 피스톤(70)에 연결되도록 구성된 이동 가능한 무버(10), 상기 무버(10)가 지지 구조(20)에 대해 이동 가능한 지지 구조(20), 코일(11)과 상호작용하여 무버(20) 및 피스톤(70)을 이동시키도록 구성된 2개의 자석 구조(30, 31)를 포함하며, 상기 2개의 자석 구조(30, 31)는 코일(11)이 2개의 자석 구조(30, 31) 사이에 배치되도록 지지 구조(20)에 연결된다.

Description

광학 장치, 특히 액체 렌즈의 광학 파워 튜닝용 액추에이터
본 발명은 광학 장치(optical device), 특히 액체 렌즈용 액추에이터(actuator)에 관한 것이다.
액추에이터는 서로 다른 용도로 다양하게 사용되는 것이다. 일 특정한 용도는 액체 렌즈의 광학 파워(즉, 초점거리의 역수)를 조정하는 데 상기 액추에이터를 사용한다.
액추에이터의 사용과 관련하여, 비교적 작은 설치 공간만을 필요로 하고, 광학 장치에 쉽게 장착될 수 있고, 문제의 광학 특성, 예를 들면 렌즈의 광학 파워를 정밀하게 조정할 수 있는 액추에이터를 가져야 하는 것이 필수적인 요건이 되는 경우가 흔하게 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 액체 렌즈와 같은 광학 장치의 광학 파워(optical power)를 튜닝(tuning)하는데 특히 적용할 수 있는 개선된 액추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 액추에이터 렌즈에 의해 해결된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 각각의 종속항에 기재되어 있으며, 아래에서 설명된다.
청구항 제1항에 따라 개시된 광학 장치용 액추에이터는:
- 코일을 구비하며, 피스톤을 이동시키기 위해 (예를 들어, 광학 장치의) 피스톤에 연결되도록 구성된 이동 가능한 무버,
- 상기 무버(mover)가 지지 구조에 대해 이동 가능한, 지지 구조(support structure),
- 코일과 상호작용하여 무버(및 그와 함께 하는 피스톤)를 이동시키도록 구성된 2개의 자석 구조를 포함하며, 상기 2개의 자석 구조는 코일이 2개의 자석 구조 사이에 배치되도록 지지 구조에 연결된다.
특히, 본 발명에 따라서, 무버는 코일을 포함하고, 자석 구조는 고정되어 있다. 그러나 코일 및 자석 구조는 교체될 수 있는 것이다. 특히, 코일은 지지 구조에 연결될 수 있고, 무버는 코일과 상호작용하기 위한(무버를 이동시키기 위해) 적어도 하나의 자석 구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일(및 그와 함께 있는 무버)은 코일을 통해 흐르는 전류의 방향에 따라 제1 운동방향으로 또는 반대의 제2 운동방향으로(즉, 시계방향 또는 반시계방향) 지지 구조에 대해 이동하게 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일은 코일에서 발생한 전류가 제1 전류방향으로 흐르는 제1 부분을 포함하며, 상기 전기 코일은 전류가 제2 전류방향으로 흐르는 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 전류방향은 제2 전류방향과 반대 방향으로 배향되는 방향이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 자석 구조는 제1 자화(magnetization)를 갖는 제1 부분 및 제2 자화를 갖는 제2 부분을 포함하며, 제1 및 제2 자화는 반대 방향을 가리킨다. 특히, 자석 구조의 상기 부분은 별도의 자석에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 자석 구조는 대응하는 자화를 갖는 부분을 수용하도록 자화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자석 구조의 제1 부분은 제2 자석 구조의 제1 부분과 대향하며, 코일의 상기 제1 부분은 제1 자석 구조의 제1 부분과 제2 자석 구조의 제1 부분 사이에 배치되며, 제1 자석 구조의 제2 부분은 제2 자석 구조의 제2 부분과 대향하며, 코일의 제2 부분은 제1 자석 구조의 제2 부분과 제2 자석 구조의 제2 부분과의 사이에 배치된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 자석 구조의 제1 부분의 제1 자화는 제1 전류방향에 대해 수직으로 연장되며, 자석 구조의 제2 부분의 제2 자화는 전기 코일을 통해 전류가 흐를 때 로렌츠 힘(Lorentz force)이 코일의 각 부분에 작용하도록 제2 전류방향에 대해 수직으로 연장되며, 로렌츠 힘은 무버를 제1 운동방향으로 또는 제2 운동방향으로 (자화의 주어진 방향에 대해) 제1 및 제2 전류방향의 배향에 따라 이동 시킨다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 액추에이터는 제1 자속 안내부재가 제1 공극에 의해 2개의 자석 구조로부터 분리되어 제2 운동방향으로 무버에 작용하는, 특히 제1 공극(air gap)이 무버가 제2 운동방향으로 이동할 때 (특히 무버/피스톤의 당기는 동작에 대응할 때) 작아지는 경우에 증가하는 자기저항 힘을 생성하도록 무버에 연결되는 제1 자속 안내부재(magnetic flux guiding member)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 자속 안내부재는 무버의 일부분을 수용하기 위한 오목부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 자속 안내부재는 제1 자속 안내 링 부재, 즉 환형 형상을 포함하는 부재이다. 이것은 안내부재가 원형 형상을 포함할 수 있음을 의미한다. 그러나, 자속 안내부재는 또한 직사각형 외형/형상 또는 특히 적절한 공극을 형성하고 안내부재를 무버에 연결하도록 허용하는 다른 형태를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 액추에이터는 제2 자속 안내부재가 제2 공극에 의해 자석 구조로부터 분리되어 제1 운동방향으로 무버에 작용하는, 특히 제2 공극이 제1 운동방향(특히 무버/피스톤의 미는 동작에 대응)으로 무버가 이동할 때 작아지는 경우에 증가하는 자기저항 힘을 생성하도록 무버에 연결되는 제2 자속 안내부재를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 자속 안내부재는 제2 자속 안내 링 부재, 즉 환형 형상부재도 포함한다. 또한, 다른 형상도(예를 들어, 제1 자속 안내부재와 관련하여 설명된 바와 같은 형상) 포함할 수 있다.
특히, 제1 및/또는 제2 자속 안내부재는 연자성체, 즉, 보자력장 세기(coercive field strength)가 지구 자기장 이하(약 40 A/m)인 것으로 형성된다. 가능한 연자성체 재료는 예를 들어, 다결정 철(Fe), Fe15Ni80Mo5, 소결 페라이트, 철 실리콘 합금, 철 니켈 합금 등이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액추에이터는 무버의 이동을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하며, 제어 유닛은 무버의 실제 위치가 무버가 원하는 위치에 접근하도록 무버의 코일을 통해 흐르는 전류를 조정하도록 구성되며, 액추에이터는 무버의 실제 위치를 나타내는 출력 신호를 제공하도록 무버에 배치된 액추에이터의 영구 자석의 자기장을 측정하도록 구성된 홀(Hall) 센서를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일은 복수의 권선을 형성하는 전기 전도체(예, 와이어)를 포함하며, 권선은 코일의 코일 축 주위로 코일의 원주 둘레방향을 따라 연장된다. 특히, 코일 축은 기본적으로 권선의 평면에 대해 수직으로 연장된다.
특히, 일 실시예에 따르면, 코일 축은 자석 구조의 자화에 대해 평행한 방향으로 연장된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무버는 코일을 유지하는 프레임을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임은 코일의 원주둘레 방향으로 코일을 둘러싼다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레임은 전방 면 및 상기 전방 면으로부터 이격 대향하는 후방 면을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임은 상부 면과 저부 면을 포함하며, 특히 상기 저부 면은 상기 상부 면과 이격 대향하며, 상부 면은 전방 면과 후방 면을 통해 프레임의 저부 면에 연결된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임의 전방 면은 코일을 프레임에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워진 관통 구멍을 포함하며, 그리고/또는 프레임의 후방 면은 코일을 프레임에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워진 관통 구멍을 포함한다. 따라서 이러한 관통 구멍은 접착제 포켓(glue pockets)으로도 나타낸다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임의 상부 면은 관통 구멍을 포함하며, 코일 전도체의 제1 단부 섹션은 상부 면의 관통 구멍을 통해 연장되어 코일에 전기 접속을 제공하고, 그리고/또는 프레임의 하부 면은 관통 구멍을 포함하며, 코일 전도체의 제2 단부 섹션은 저부 면의 관통 구멍을 통해 연장되어 코일에 전기 접속을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임은 제1 및 제2 운동방향으로의 무버의 이동을 제한하기 위해 프레임의 전방 면에 제1 돌출부를 포함한다. 특히, 상기 프레임의 전방 면에 제공된 관통 구멍은 상기 프레임의 제1 면의 제1 돌출부에 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임은 제1 및 제2 운동방향으로의 무버의 이동을 제한하기 위해 프레임의 후방 면에 제2 돌출부를 포함한다. 특히, 프레임의 후방 면에 제공되는 이러한 관통 구멍은 제2 돌출부에 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임의 저부 면은 피스톤의 관통 구멍 내로 삽입하기 위한 핀을 포함하며, 핀은 프레임의 저부 면에 배치된 정지부로부터 돌출되며, 정지부는 핀이 피스톤의 관통 구멍에 삽입될 때 피스톤의 관통 구멍 밖으로 핀이 돌출되는 것을 방지하기 위해 피스톤에 대하여 맞닿도록 구성된다. 핀/관통구멍 계면 대신에 다른 계면이 제공될 수도 있다. 특히, 이를 위해서는, 프레임이 피스톤에 대한 무버의 위치 지정 및/또는 고정을 달성하기 위해 피스톤의 구조와 결합하게 구성된 부재를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액추에이터는 자석 구조 및 무버를 둘러싸는 하우징을 형성하며, 자석 구조는 하우징의 내측에 연결되며, 특히 하우징은 상부 부분(예를 들어, 원주둘레 상부 엣지 부분) 및 저부 부분(예를 들어, 원주둘레 저부 엣지 부분)을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 액추에이터는, 제1 및 제2 운동방향으로의 무버의 이동을 허용하고 그리고 제1 및 제2 운동방향에 대해 수직인 평면 방향으로의 무버의 이동을 억제하도록, 무버를 하우징(특히 액추에이터의 하우징의 상기 상부 영역)에 연결하는 제1 스프링을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 스프링은 제1 스프링의 중앙 체결 부분에서 제1 스프링의 외측 원주둘레 체결 부분까지 연장되는 4개의 아암을 포함하며, 각각의 아암은 구불구불한 형상을 포함하며, 중앙 체결 부분은 프레임의 상부 면에 연결되며, 외측 체결 부분은 하우징에 연결된다.
특히, 중앙 체결 부분은 무버의 프레임의 상부 면에 접착된다. 특히, 외측 체결 영역은 하우징에 접착된다. 특히, 외측 체결 부분은 특별히 효과적으로 접착 면적을 증가시키기 위해 2개의 대향하는 물결 모양 엣지를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임의 상부 면은 제1 스프링의 중앙 체결 부분을 프레임의 상부 면에 접착제로 접합하기 위해 적어도 부분적으로 접착제로 채워진 오목부(예를 들어, 막힌 구멍 또는 요홈)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 스프링은 코일 전도체의 제1 단부 섹션에 전기 전도성 형태로 연결되며, 제1 스프링은 제1 스프링을 전류 소스에 연결하게 구성된 전기 접점을 포함하며, 제1 스프링은 전류 소스에 의해 제공되는 전류를 코일 전도체의 제1 단부 섹션으로 안내하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액추에이터는, 제1 및 제2 운동방향으로의 무버의 이동을 허용하고 그리고 제1 및 제2 운동방향에 대해 수직인 방향으로의 무버의 이동을 억제하도록, 무버를 하우징(특히 하우징의 저부 면)에 연결하는 제2 스프링을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 스프링은 제2 스프링의 중앙 체결 부분에서 제2 스프링의 외측 원주둘레 체결 부분까지 연장하는 4개의 아암을 포함하며, 각각의 아암은 구불구불한 형상을 포함하며, 제2 스프링의 중앙 체결 부분은 상기 프레임의 저부 면에 연결되며, 상기 제2 스프링의 외측 체결부분은 상기 하우징에 연결된다.
특히, 중앙 체결 부분은 무버의 프레임의 저부 면에 접착된다. 특히, 제2 스프링의 외측 체결 영역은 하우징에 접착된다. 특히, 외측 체결 부분은 특별히 효과적으로 접착 면적을 증가시키기 위해 2개의 대향하는 물결 모양 엣지를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 스프링은 코일 전도체의 제2 단부 섹션에 전기 전도성 형태로 연결되고, 여기서 제2 스프링은 제2 스프링을 전류 소스에 연결하도록 구성된 전기 접점을 포함하며, 제2 스프링은 전류 소스에 의해 제공되는 전류를 코일 전도체의 제2 단부 섹션으로 안내하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 제1 및 제2 운동방향에 대한 무버의 이동을 안내하도록 구성되고, 무버는 하우징에 볼 베어링을 통해 지지된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 제1 안내 오목부를 포함하고, 여기서 무버의 프레임의 제1 돌출부는 제1 안내 오목부와 맞물리고, 제1 안내 오목부는 제1 돌출부에 대한 정지부를 형성하여 제1 및 제2 운동방향으로의 무버의 이동을 제한한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 제2 안내 오목부(특히 제1 안내 오목부와 대향하는)를 포함하고, 여기서 무버의 프레임의 제2 돌출부는 제2 안내 오목부와 맞물리며, 여기서 제2 안내 오목부는 제1 및 제2 운동방향으로의 무버의 이동을 제한하기 위해 제2 돌출부에 대한 정지부를 형성한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 제1 자석 구조에 인접한 제1 관통 구멍을 포함하고, 제1 관통 구멍은 제1 자석 구조를 하우징에 연결하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워지고, 하우징은 제2 자석 구조에 인접한 대향하는 제2 관통 구멍을 포함하고, 제2 관통 구멍은 제2 자석 구조를 하우징에 연결하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 광학 장치에 연결되어 액추에이터를 광학 장치에 장착하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 하우징의 저부 면으로부터 돌출된 복수의 레그를 포함하고, 레그는 하우징을 광학 장치에 연결하도록, 특히 레그는 광학 장치와 맞물리도록 구성되어, 하우징을 광학 장치에 연결한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 하우징의 상부 면 상에 복수의 돌출부를 포함하고, 각각의 돌출부는 제1 스프링의 외측 체결 부분에 형성된 오목부에 삽입된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 하우징의 저부 면에 복수의 돌출부를 포함하고, 상기 하우징의 저부 면 상의 각각의 돌출부는 상기 제2 하우징의 외측 체결 부분에 형성된 오목부에 삽입된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 제1 벽 및 대향하는 제2 벽을 포함하고, 제1 및 제2 벽은 하우징의 제3 및 제4 벽에 의해 연결된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안내 오목부는 액추에이터의 하우징의 제1 벽에 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 안내 오목부는 액추에이터의 하우징의 제2 벽에 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 관통 구멍은 제3 벽에 형성되고, 제2 관통 구멍은 제4 벽에 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징은 액추에이터를 광학 장치에 장착하기 위한 4개의 레그를 포함하고, 여기서 2개의 레그는 하우징의 저부 부분에서 제3 벽으로부터 돌출되고, 나머지 2개의 레그는 액추에이터의 하우징의 저부 부분에 제4 벽으로부터 돌출된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징을 제1 스프링에 연결하기 위한 상기 복수의 돌출부 중 2개의 돌출부가 하우징의 상부 부분에서 제1 벽으로부터 돌출되고, 상기 복수의 돌출부 중의 2개의 추가 돌출부가 하우징의 상부 부분에 제2 벽으로부터 돌출된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징을 제2 스프링에 연결하기 위한 상기 복수의 돌출부 중 2개의 돌출부가 하우징의 저부 부분에서 제1 벽으로부터 돌출되고, 상기 복수의 돌출부 중 2개의 추가 돌출부가 액추에이터의 하우징의 저부 부분에 제2 벽으로부터 돌출된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 벽은 제3 벽에 형성된 구멍과 맞물리도록 구성된 적어도 하나의 돌출부, 및 제4 벽에 형성된 구멍과 맞물리도록 구성된 적어도 하나의 구부릴 수 있는 돌출부를 포함한다. 이러한 방식으로 제1, 제3 및 제4 벽은 U자형 하우징 섹션을 형성하도록 서로 연결될 수 있다. 그 후, 제2 벽은 제3 벽과 맞물려질 수 있고, 그 후에 구부릴 수 있는 돌출부를 이용하여 하우징의 제4 벽과 맞물려질 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 액추에이터용 하우징 섹션에 액추에이터(특히 본 발명에 따른 액추에이터)용 2개의 자석 구조를 장착하기 위한 도구에 관한 것이며, 여기서 도구는 벽에 의해 분리된 2개의 오목부를 포함하고, 여기서 각각의 오목부는 자석 구조들 중 하나의 자석 구조를 수용하도록 구성되고, 도구는 각각의 자석 구조가 도구의 관련 오목부에 배치되어 각각의 자석에 하우징 섹션을 (예, 하우징의 제3 및 제4 벽에 있는 관통 구멍을 통해) 접착할 수 있게 하는 경우 하우징 섹션이 오목부를 커버하도록 하우징 섹션과 맞물리게 구성된다.
특히, 도구는 자석 구조가 각각의 오목부에 배치되면 각각의 자석 구조가 정렬되게 협조하는 자석을 각각의 오목부에 인접하여 포함할 수 있다.
특히, 상기 하우징 섹션은 U자형 하우징 섹션을 형성하도록 서로 연결되는 제1, 제3 및 제4 벽을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따르면, 액추에이터(특히, 본 발명에 따른 액추에이터)의 하우징 섹션에 2개의 자석 구조를 장착하는 방법이 개시되며, 여기서 상기 방법은 본 발명에 따른 도구를 사용하며, 각 자석 구조는 도구의 오목부 중 하나의 오목부에 배치되고 하우징 섹션은 도구에 배치된 자석 구조를 커버하도록 도구에 배치되며, 자석 구조는 하우징 섹션에 (제3 및 제4 벽의 관통 구멍을 사용하여) 접착되며, 하우징 섹션은 자석 구조를 하우징 섹션에 접착한 후 도구로부터 제거된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 광학 장치가 개시되고, 여기서 광학 장치는 본 발명에 따른 액추에이터 및 광학 장치의 탄성적으로 변형 가능한 또는 가요성 벽 부재에 연결된 피스톤을 포함하고, 무버는 벽 부재를 변형시키기 위해 피스톤에 연결된다.
광학 장치의 실시예에 따르면, 광학 장치는 조정 가능한 초점 파워를 갖는 렌즈이고, 렌즈는 용기를 포함하며, 용기는 다음을 포함한다:
- 투명한 유체로 채워진 렌즈 볼륨, 여기서 유체는 바람직하게 투명한 액체임,
- 유체로 채워지고, (예, 채널을 통해) 렌즈 볼륨에 연결된 저장 볼륨,
- 용기의 측벽을 형성하는 프레임 구조, 상기 프레임 구조는 렌즈 볼륨의 적어도 일부분을 수용하기 위한 제1 오목부를 포함하고, 상기 프레임 구조는 저장 볼륨의 적어도 일부분을 수용하기 위한 제2 오목부를 포함함,
- 프레임 구조에 연결된 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인,
- 멤브레인에 연결된 렌즈 성형 요소, 상기 렌즈 성형 요소는 조정 가능한 곡률을 갖는 멤브레인의 영역을 형성하는 원주둘레 엣지를 포함함,
- 렌즈 볼륨이 멤브레인의 영역과 저부 벽 사이에 배치되도록 프레임 구조에 연결된 투명한 저부 벽,
- 상기 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재는 저장 볼륨에 인접하여 배치되고 피스톤에 의해 변형되어 저장 볼륨에서 렌즈 볼륨으로 또는 렌즈 볼륨에서 저장 볼륨으로 유체를 펌핑하여 렌즈의 상기 영역의 곡률 및 렌즈의 광학 파워를 조정하도록 구성됨.
특히, 렌즈의 상기 영역의 곡률을 조정하고 그와 함께 렌즈의 광학 파워를 조정하기 위해, 무버 및 그와 함께 있는 피스톤은, 피스톤이 저장 볼륨에서 렌즈 볼륨으로 유체를 펌핑하도록 용기의 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재에 대하여 밀게 되도록 제1 운동방향으로 지지 구조에 대해 이동하도록 또는 피스톤이 렌즈 볼륨에서 저장 볼륨으로 유체를 펌핑하도록 용기의 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재를 당겨지도록 제2 운동방향으로 지지 구조에 대해 이동하도록 구성된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 피스톤은 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재에 연결된 8각형 저부 표면을 포함한다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 피스톤은 대향하는 8각형 상부 표면 뿐만 아니라 상기 저부 표면을 포함하는 평판에 의해 형성되고, 피스톤은 피스톤의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 연장되는 관통 구멍을 포함하며 액추에이터에 대한 무버 프레임의 상기 핀을 수용하도록 구성된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 저장 볼륨은 8각형 단면 영역을 포함한다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 용기의 저장 볼륨은 렌즈의 광학 축에 대해 수직인 방향으로 용기의 렌즈 볼륨 옆에 측방향으로 배치된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 프레임 구조는 모놀리식 평판 부재에 의해 형성된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 광학 장치는 저부 벽에 의해 구성되고 프레임 구조에 연결된 추가 멤브레인을 포함한다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 저부 벽은 추가 멤브레인 상에 배치된 투명한 플랫 평판을 포함하여, 추가 멤브레인이 프레임 구조와 투명한 평판 사이에 배치된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 렌즈 성형 요소는 상기 원주둘레 엣지를 형성하는 제1 관통 개구를 포함하고, 상기 제1 관통 개구는 상기 멤브레인 영역에 의해 폐쇄된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 멤브레인의 상기 영역을 보호하기 위해, 렌즈 성형 요소는 멤브레인이 프레임 구조와 렌즈 성형 요소 사이에 배치되도록 프레임 구조에 연결되어서, 특히 렌즈 성형 요소가 렌즈/광학장치의 광학 축의 방향으로 멤브레인의 상기 영역 너머로 돌출한다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 렌즈 용기의 프레임 구조의 제1 오목부는 렌즈 성형 요소의 제1 관통 개구의 원주둘레 엣지의 내경보다 큰 내경을 포함한다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 렌즈 성형 요소는 제2 관통 개구를 포함하고, 제2 관통 개구는 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재에 의해 폐쇄된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 제2 관통 개구는 8각형 형상을 포함한다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따르면, 용기의 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재는 멤브레인에 의해 형성된다.
특히, 본 발명에 따른 액추에이터는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 액추에이터는 다음 광학 장치 중 하나의 구성 요소를 형성할 수 있다.
- 광학 줌 카메라 모듈(예: 조정 가능한 광학 파워를 갖는 2개 이상의 액체 렌즈, 예를 들어 본 명세서에 기재된 바와 같은 렌즈를 포함하는 모듈)
- 조정 가능한 망원경,
- 빔 확장기,
- 시준기,
- 카메라용 오토포커스(AF) 시스템(망원, 광각, 접힌 망원 등),
- 카메라용 매크로 포커싱 시스템(망원, 광각, 접힌 망원 등),
- 현미경(예: 연속 배율, 자동 초점 또는 일정한 작동 거리),
- IOT 비전 장치, 예. 자동 초점, 광학 줌, 매크로(바코드 판독기, 머신 비전 등)를 가진 장치,
- 작동 거리가 다른 레이저 프로젝션(빠른 자동 초점).
본 발명의 추가 특징 및 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 액추에이터의 실시예의 개략적인 단면도 이다.
도 2는 조정 가능한 광학 파워를 갖는 렌즈 형태로 광학 장치에 장착된 본 발명에 따른 액추에이터의 실시예의 사시도 이며, 여기서 액추에이터는 렌즈의 광학 파워를 튜닝하는 데 사용되는 피스톤을 구동한다.
도 3은 도 2에 도시된 액추에이터의 단면도 이다.
도 4는 도 2에 도시된 액추에이터의 무버(mover) 및 피스톤을 통해 무버가 결합된 광학 장치(렌즈)의 단면도 이다.
도 5는 본 발명에 따른 액추에이터의 실시예에서의 무버의 개략적인 단면도 이며, 여기서 무버는 2개의 스프링(도시하지 않음)에 의해 안내되도록 구성된다.
도 6은 본 발명에 따른 액추에이터의 실시예에서의 무버의 개략적인 단면도 이며, 여기서 무버는 볼 베어링을 사용하는 액추에이터의 하우징에 의해 안내되도록 구성된다.
도 7은 도 2에 도시된 액추에이터의 하우징 어셈블리의 사시도 이다.
도 8은 도 2에 도시된 액추에이터의 하우징의 제1 측면에 대한 평면도 이다.
도 9는 도 2에 도시된 액추에이터의 무버를 피스톤에 결합한 분해도(좌측) 및 단면도(우측) 이다.
도 10은 도 2에 도시된 액추에이터의 무버의 자석 구조, 프레임 및 코일을 나타낸 도면 이다.
도 11은 무버에 연결된 제1 자속 안내 링 부재에 의해서 액추에이터에 의해 생성된 로렌츠 힘(Lorentz force)을 지지하는 데 자기저항 힘(reluctance forces)을 사용할 수 있음을 나타낸 도면이다.
도 12는 각각 무버에 연결된 제1 및 제2 자속 안내 링 부재에 의해서 액추에이터에 의해 생성된 로렌츠 힘을 지지하는 데 자기저항 힘을 사용할 수 있음을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 액추에이터의 일 실시예에 따르는 2개의 스프링에 의한 액추에이터의 무버의 지지부(우측), 및 제1 또는 제2 운동방향(동작 방향) 또는 이들 방향에 대해 수직인 방향(억제 방향)으로의 무버의 변위를 달성하는 데 필요한 힘(좌측)을 도시한다.
도 14는 본 발명에 따른 액추에이터의 일 실시예에서의 무버의 사시도 이며, 무버는 2개의 스프링 구조(좌측)에 의해 지지되고, 액추에이터의 하우징에 결합되는 상부 제1 스프링(우측)의 사시도 이다.
도 15는 본 발명에 따른 액추에이터의 대안적인 실시예를 도시하며, 여기서 무버는 액추에이터의 하우징에 의해 볼 베어링을 통해 안내된다.
도 16은 본 발명에 따른 액추에이터의 하우징 내부에 자석 구조를 장착하기 위한 도구를 도시한다.
도 17은 무버에 연결된 영구자석과 고정된 홀 센서를 이용하여 액추에이터의 이동을 제어하는 것을 나타낸 도면이다.
도 1은 조정 가능한 광학 파워를 가진 렌즈와 같은 광학 장치(100)의 광학 특성을 조정하는데 사용할 수 있는 본 발명에 따른 액추에이터(1)의 실시예를 도시한다. 액추에이터(1)는, 코일(11)을 구비하는 이동 가능한 무버(10)와, 여기서 무버(10)는 피스톤(70)(피스톤은 액추에이터(1)의 구성요소를 형성할 수도 있음)을 이동시키기 위해 피스톤(70)에 연결되도록 구성되며, 지지 구조(20)와, 여기서 무버(10)는 지지 구조(20)에 대해 이동(예를 들어, 제1 및 반대인 제2 운동방향(D1, D2)으로 이동) 가능하며, 코일(11)과 상호 작용하여 무버(10)가 이동하도록 구성된 2개의 자석 구조(30, 31), 및 그와 함께 있는 피스톤(70)을 포함하고, 여기서 2개의 자석 구조(30, 31)는 코일(11)이 2개의 자석 구조(30, 31) 사이에 배치되도록 지지 구조(20)에 연결된다.
바람직하게, 무빙 코일 설계(moving coil design)로 전력 소비를 줄일 수 있다. 이것은 코일 및 자석 구조에 필요한 체적 각각이 일반적인 무빙 자석 설계의 체적에 비해서 작아지고 늘어났기 때문이다. 따라서 무빙 코일 설계에 대한 전력 소비는 주어진 액추에이터의 크기에서 더 적다.
또한, 무빙 코일은 코일을 끌어당기는 하우징의 자기 효과에 거의 영향을 받지 않기 때문에 무빙 코일 설계는 보다 안정적이다.
또한, 무빙 자석 설계와 달리, 자기저항 힘을 사용하여 더 강력한 액추에이터 힘을 생성할 수 있다. 그 결과로, 무빙 코일 설계는 주어진 액추에이터 힘에 대해 더 적은 전력을 소비한다.
또한, 무빙 코일 설계는 더 적은 자기장을 생성한다.
도 2는 도 3 및 도 4와 함께 본 발명에 따른 액추에이터(1)의 일 실시예를 도시하며, 여기서 도 3에 도시된 바와 같이, 코일(11)은 코일(11)에서 발생된 전류가 제1 전류방향(I1)으로 흐르는 제1 부분(11a)을 포함하고, 그리고 전기 코일(11)은 전류가 제2 전류방향(I2)으로 흐르는 제2 부분(11b)을 포함하며, 상기 제1 전류방향(I1)은 제2 전류방향(I2)과 반대 방향으로 배향된다.
특히, 각각의 자석 구조(30, 31)는 제1 자화(M1)를 갖는 제1 부분(30a, 31a) 및 제2 자화(M2)를 갖는 제2 부분(30b, 31b)을 포함하며, 여기서 제1 및 제2 자화(M1, M2)는 서로 반대 방향을 가리킨다.
또한, 제1 자석 구조(30)의 제1 부분(30a)은 제2 자석 구조(31)의 제1 부분(31a)과 대향하며, 여기서 코일(11)의 제1 부분(11a)은 제1 자석 구조(30)의 제1 부분(30a)과 제2 자석 구조(31)의 제1 부분(31a)과의 사이에 배치된다. 동일한 방식으로, 제1 자석 구조(30)의 제2 부분(30b)은 제2 자석 구조(31)의 제2 부분(31b)과 대향하여 있고, 여기서 코일(11)의 제2 부분(11b)은 제1 자석 구조(30)의 제2 부분(30b) 및 제2 자석 구조(31)의 제2 부분(31b)과의 사이에 배치된다.
무버(10)를 제1 방향(D1)으로 아래로(밀기) 또는 제2 방향(D2)으로 위로(당기기) 이동시키기 위한 바람직한 로렌츠 힘(FL)을 달성하기 위해서, 자석 구조(30, 31)의 제1 부분(30a, 31a)의 제1 자화(M1)는 제1 전류방향(I1)에 대해 수직으로 연장하고, 여기서 자석 구조(30, 31)의 제2 부분(30b, 31b)의 제2 자화(M2)는 전류가 전기 코일(11)을 통해 흐를 때 로렌츠 힘(FL)이 코일(11)의 각 부분(11a, 11b)에 작용하도록 제2 전류방향(I2)에 대해 수직으로 연장되며, 로렌츠 힘(FL)은 제1 및 제2 전류방향(I1, I2)의 배향에 따라 제1 운동방향(D1) 또는 제2 운동방향(D2)으로 무버(10)를 이동시킨다.
도 4 및 도 9를 참조하여 설명하면, 광학 장치(100)의 피스톤(70)에 무버(10)를 결합하기 위해서, 프레임(12)의 저부 면(123)은 피스톤(70)의 관통 구멍(70c)에 삽입하기 위한 핀(124)을 포함하며, 관통 구멍(70c)은 피스톤(70)의 상부 표면(70a)에서 저부 표면(70b)까지 연장된다. 특히, 핀(124)은 프레임(12)의 저부 면(123)에 배치된 정지부(125)로부터 돌출되며, 여기서 정지부(125)는 피스톤(70)에 대하여 맞닿게 구성되어 핀(124)이 피스톤(70)의 관통 구멍(70c)에 삽입될 때 피스톤(70)의 관통 구멍(70c) 밖으로 핀(124)이 돌출되는 것을 방지한다. 바람직하게, 일 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(70)은 광학 장치(100)의 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재(4b)에 연결된 8각형 상부 표면(70a) 및 대향하는 8각형 저부 표면(70b)을 가진 평판(plate)으로 형성된다. 피스톤(70)의 다른 외형/형상도 가능하며, 각각의 형상은 특히 피스톤(70)의 저부 표면(70b)에 대해 평행한 저장 볼륨(R1)(및 오목부(51))의 단면 형상에 대응하며, 저부 표면(70b)은 후술하는 바와 같이 저장 볼륨(R1)을 커버하는 변형 가능한 벽 부재(4b)의 원주방향 자유 부분을 갖도록 더 작은 것이다.
특히, 도 2 및 도 4에 예시된 바와 같이, 액추에이터(1)에 의해 튜닝되는 광학 장치(100)는 조정 가능한 광학 파워를 갖는 렌즈(100)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광학 장치는 조정 가능한 광학 파워를 갖는 렌즈(100)이고, 여기서 렌즈(100)는 용기(2)를 포함하며, 용기(2)는: 투명한 유체(F1)로 채워진 렌즈 볼륨(V), 투명한 유체(F1)로 채워지고 (특히 채널(3d)을 통해) 렌즈 볼륨(V)에 연결된 저장 볼륨(R1), 용기(2)의 측면 벽을 형성하는 프레임 구조(3), 여기서 프레임 구조(3)는 적어도 렌즈 볼륨(V)의 일부분을 수용하기 위한 제1(예를 들어, 원형) 오목부(3a)를 구비하고 그리고 프레임 구조(3)는 저장 볼륨(R1)의 적어도 일부분을 수용하기 위한 제2 오목부(3b)를 구비하며, 프레임 구조(3)에 연결된 탄성적으로 변형 가능하고 투명한 멤브레인(4), 멤브레인(4)에 연결된 렌즈 성형 요소(5), 여기서 상기 렌즈 성형 요소(5)는 조정 가능한 곡률을 갖는 멤브레인(4)의 영역(4a)을 형성하는 원주 엣지(50a)를 구비하며, 그리고 렌즈 볼륨(V)이 멤브레인(4)의 영역(4a)과 저부 벽과의 사이에 배치되도록 프레임 구조(3)에 연결된 투명한 저부 벽(6)을 포함한다. 바람직하게, 저장 볼륨(R1)은 피스톤(70)의 8각형 저부 표면(70b)에 대응하는 8각형 단면을 포함한다.
특히, 상기 탄성적으로 변형 가능한 벽 부재(4b)는 저장 볼륨(R1)에 인접하여 배치되며, 저장 볼륨(R1)으로부터 렌즈 볼륨(V)으로 또는 렌즈 볼륨(V)으로부터 저장 볼륨(R1)으로 유체(F1)를 펌핑하기 위해 액추에이터(1)의 무버(10)에 결합된 피스톤(70)에 의해 변형되도록 구성되어, 렌즈(100)의 상기 영역(4a)의 곡률을 조정하고, 그리고 그와 함께 있는 렌즈(100)의 광학 파워도 조정한다.
특히, 렌즈(100)의 멤브레인(4)의 영역(4a)의 곡률 및 그와 함께 있는 렌즈(100)의 광학 파워를 조정하기 위해서, 무버(10) 및 그와 함께 있는 피스톤(70)은, 피스톤(70)이 용기(2)의 탄성적 변형 가능한 벽 부재(4b)에 대하여 밀어져서 유체(F1)를 저장 볼륨(R1)에서 렌즈 볼륨(V)으로 펌핑하도록 제1 운동방향(D1)으로 지지구조/하우징(20)에 대해 이동하게 구성되거나, 또는 피스톤(70)이 용기(2)의 탄성적 변형 가능한 벽 부재(4b)를 당겨서 유체(F1)를 렌즈 볼륨(V)에서 저장 볼륨(R1)으로 펌핑하도록 제2 운동방향(D2)으로 지지구조/하우징(20)에 대해 이동하게 구성된다.
도 4에 추가로 도시된 바와 같이, 용기(2)의 저장 볼륨(R1)은 렌즈(100)의 광학 축(A)에 대해 수직인 방향으로 용기(2)의 렌즈 볼륨(V) 옆에 측방향으로 배치된다. 또한, 저부 벽(6)은 바람직하게, 프레임 구조(3)에 연결된 투명하고 탄성적으로 변형 가능한 멤브레인(60)을 포함하고, 여기서 저부 벽(6)은 추가 멤브레인(60) 상에 배치된 투명한 플랫(flat) 평판(61)을 추가로 포함하여서, 추가 멤브레인(60)이 프레임 구조(3)와 투명한 평판(61) 사이에 배치된다.
바람직하게, 렌즈 성형 요소(5)는 상기 원주둘레 엣지(50a)를 형성하는 제1 관통 개구(50)를 포함하며, 여기서 제1 관통 개구(50)는 멤브레인(4)의 영역(4a)에 의해 폐쇄된다. 특히, 멤브레인(4)의 영역(4a)을 보호하기 위해서, 렌즈 성형 요소(5)는 멤브레인(4)이 프레임 구조(3)와 렌즈 성형 요소(5) 사이에 배치되도록 프레임 구조(3)에 연결되어, 특히 렌즈 성형 요소(5)가 렌즈(1)의 광학 축(A)의 방향으로 멤브레인(4)의 영역(4a)을 넘어 돌출하게 된다.
또한, 광학 장치의 일 실시예에 따라서, 프레임 구조(3)의 제1 오목부(50)는 렌즈 성형 요소(5)의 제1 관통 개구(50)의 원주둘레 엣지(50a)의 내경보다 큰 내경을 갖는다. 더욱이, 탄성적 변형 가능한 벽 부재(4b)에 대한 접근을 제공하기 위해서, 렌즈 성형 요소(5)는 8각형의 제2 관통 개구(51)를 포함하며, 제2 관통 개구(51)는 탄성적 변형 가능한 벽 부재(4b)에 의해 커버된다. 바람직하게, 용기(2)의 탄성적 변형 가능한 벽 부재(4b)는 멤브레인(4)에 의해 형성된다.
액추에이터(1)와 액추에이터(1)에 의해 구동되는 피스톤(70)을 이용하여 렌즈(100)의 광학 파워를 조정할 수 있다.
특히, 도 4에 도시된 중립 상태와 관련하여, 무버(10)가 벽 부재(4b)에 대해 제1 운동방향(D1)으로 피스톤(70)을 밀게 되면, 벽 부재(4b)는 함몰부(dent)를 발생하고, 이에 따라 유체(F1)를 저장 볼륨(R1) 밖으로 채널(3d)을 통해 렌즈 볼륨(V) 내로 밀어내어 렌즈(1)의 멤브레인(4)의 영역(4a)이 대응하는 볼록 형상을 전개하여, 렌즈(1)의 광학 파워를 증가시킨다. 다른 한편으로는, 무버(10)가 피스톤 구조(70)를 당기게 되면, 피스톤 구조는 벽 부재(4b)를 당겨서 외향 융기(bulge)되고, 이에 따라 유체(F1)를 렌즈 볼륨(V)에서 저장 볼륨(R1)으로 펌핑하여서 플랫 영역(4a)이 오목한 곡률로 전개되어서 광학 파워를 감소시킨다(음의 값으로 가정함). 따라서 볼록한 상태와 오목한 상태 사이의 임의의 중간 편향 상태가 탄성적 변형 가능한 벽 부재(4b)에 작용하는 피스톤(70)에 의한 연속적인 방식으로 실현될 수 있다.
특히, 자석 구조(30, 31) 및 코일(11)을 사용하여 생성될 수 있는 로렌츠 힘(FL)은 도 10 및 도 12에도 나타낸 바와 같이 추가적인 자기저항 힘(FR)에 의해 지지될 수 있다.
특히, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 액추에이터(1)는 제1 자속 안내부재가 제1 공극(G)에 의해 2개의 자석 구조(30, 31)로부터 분리되도록 무버(10)에 연결된 제1 자속 안내부재(40)를 추가로 포함하여, 제2 운동방향(D2)으로 무버(10)에 작용하고, 특히 무버(10)가 제2 운동방향(D2)으로 이동함에 따라 제1 공극(G)이 작아질 때 증가하는 자기저항 힘(FR)을 생성한다. 바람직하게, 부재(40)는 환형 형상을 포함한다.
도 11의 좌측 그래프는 추가적인 자기저항 힘으로 달성할 수 있는 액추에이터 힘이 제2 방향(D2)(당김)으로 스트로크(stroke)가 증가함에 따라 크게 증가하는 것을 보여준다.
도 12에 따른 원리는 양측 운동방향(D1 및 D2)에 대해 이용될 수 있다. 이를 위해서, 액추에이터(1)는 제2(바람직하게는 환형) 자속 안내부재(41)를 추가로 포함하며, 상기 제2 자속 안내부재(41)는 제2 공극(G')에 의해 자석 구조(30, 31)로부터 분리되도록 무버(10)에 연결되어 제1 운동방향(D1)으로 무버(10)에 작용하는 자기저항 힘(FR)을 생성한다. 이러한 자기저항 힘(FR)은 무버(10)가 제1 운동방향(D1)으로 이동함에 따라 제2 공극(G')이 작아질 때 증가한다.
자기저항 힘(FR)으로 인한 액추에이터 힘의 향상 효과는 도 12의 아래 부분에 도시한 도 12의 그래프로 나타내었다.
또한, 액추에이터(1)를 제어하기 위해서, 액추에이터(1)는 도 17에 예시된 바와 같이 제1 또는 제2 운동방향(D1, D2)으로의 무버(10)의 이동을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함할 수 있으며, 여기서 제어 유닛은 상기 코일(11)을 통해 흐르는 전류를 조정하여 무버(10)의 실제 위치가 무버(10)가 원하는 위치에 근접하도록 구성되고, 상기 액추에이터(1)는 무버(10)의 실제 위치를 나타내는 출력 신호를 제공하기 위해 무버(10) 상에 배치된 액추에이터(1)의 영구자석(43)의 자기장을 측정하도록 구성된 홀(Hall) 센서(42)를 포함한다.
또한, 도 2, 도 7 및 도 8에 예시된 바와 같이, 지지 구조(20)는 바람직하게 자석 구조(30, 31) 및 무버(10)를 둘러싸는 하우징(20)을 형성하며, 자석 구조(30, 31)는 바람직하게 하우징(20) 내측에 연결되며, 특히 하우징(20)은 상부 부분(20a) 및 저부 부분(20b)을 포함한다. 특히, 하우징(20)은 제1 벽(200) 및 대향하는 제2 벽(201)을 포함하며, 이들 벽은 제3 및 제4 벽을 통해 연결된다.
바람직하게, 액추에이터(1)의 무버(10)의 이동을 안내하고 제한하기 위해서, 하우징(20)은 하우징(20)의 제1 벽(200)에 형성된 제1 안내 오목부(200a) 및 하우징(20)의 제2 벽(201)에 형성된 제2 안내 오목부(201a)를 포함한다.
또한, 자석 구조(30, 31)를 하우징에 연결, 특히 접착하기 위해서, 제3 벽은 바람직하게 제1 자석 구조(30)에 인접한 제1 관통 구멍(202a)을 포함하고 반면에, 제4 벽은 제2 자석 구조(31)에 인접한 대향하는 제2 관통 구멍(203a)을 포함한다. 2개의 관통 구멍(202a, 203a)은 바람직하게 적어도 부분적으로 접착제로 채워져서 각각의 자석 구조(30, 31)를 하우징(20)의 관련 벽(202, 203)에 접합시킨다.
또한, 액추에이터(1)의 하우징(20)을 전술한 렌즈(100)와 같은 광학 장치(100)에 장착하기 위해, 액추에이터의 하우징(20)은 바람직하게 하우징(20)의 저부 부분(20b)으로부터 돌출된 4개의 레그(20c)를 포함하며, 여기서 레그(20c)는 광학 장치/렌즈(100)의 용기(2)의 돌출부(3c)와 맞물려 하우징(20)을 광학 장치(100)에 연결하도록 구성된다.
특히, 2개의 레그(20c)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에 제3 벽(202)으로부터 돌출되고, 나머지 2개의 레그(20c)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에 제4 벽(203)으로부터 돌출된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 벽(200, 201, 202, 203)의 용이한 조립이 이루어지게 하기 위해서, 제2 벽(201)은 제3 벽(202)에 형성된 구멍(202b)과 맞물리게 구성된 적어도 하나의 돌출부(20f)와, 제4 벽(203)에 형성된 구멍(203b)과 맞물리게 구성된 적어도 하나의 구부릴 수 있는 돌출부(20g)를 포함한다. 이런 구성은 먼저 제3 벽(202)과 제4 벽(203)을 제1 벽(200)에 연결하고, 다음 구부릴 수 있는 돌출부(20g)를 사용하여 제2 벽(201)을 제3 벽(202) 및 제4 벽(203)에 연결하여 제2 벽(201)이 제3 벽(202)과 제4 벽(203) 사이에 끼워 맞추어 진다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 코일(11)은 복수의 권선(111)을 형성하는 전기 전도체(110)를 포함하며, 여기서 권선(111)은 코일(11)의 코일 축(W) 주위로 그리고 코일(11)의 원주 방향(C)을 따라 연장된다. 특히, 일 실시예에 따라서, 코일 축(W)은 예를 들어 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이 자석 구조(30, 31)의 자화(M1, M2)와 평행하게 연장된다.
바람직하게, 도 4(및 개략적인 형태로 도 5 및 도 6)에 도시된 바와 같이, 무버(10)는 코일(11)을 유지하는 프레임(12)을 포함한다. 바람직하게, 프레임(12)은 코일(11)의 원주둘레 방향(C)으로 코일(11)을 둘러싼다.
특히, 도 5 및 도 6에 예시된 바와 같이, 각각의 프레임(12)은 전방 면(120) 및 전방 면(120)으로부터 이격 대향하는 후방 면(121)을 포함한다.
또한, 프레임(12)은 상부 면(122) 및 저부 면(123)을 포함하며, 여기서 저부 면(123)은 상부 면(122)으로부터 이격 대향하며, 상부 면(122)은 전방 면(120) 및 후방 면(121)을 통해 프레임(12)의 저부 면(123)에 연결된다.
또한, 프레임(12)의 전방 면(120)은 코일(11)을 프레임(12)에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워진 관통 구멍(120a)을 포함한다. 마찬가지로, 프레임(12)의 후방 면(121)은 코일(12)을 프레임(12)에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워져 있다.
코일(11)에 대한 전기 접속을 제공하기 위해서, 프레임(12)의 상부 면(122)은 바람직하게 관통 구멍(122a)을 포함하며, 여기서 코일(11)의 전도체(110)의 제1 단부 섹션(110a)은 상부 면(122)의 관통 구멍(122a)을 통해 연장되어 코일(11)에 전기 접속을 제공한다. 유사한 형태로, 프레임(12)의 저부 면(123)은 관통 구멍(123a)을 포함하며, 코일(11)의 전도체(110)의 제2 단부 섹션(110b)은 저부 면(123)의 관통 구멍(123a)을 통해 연장되어 코일(11)에 전기 접속부를 제공한다.
또한, 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로 무버(12)의 이동을 제한하기 위해서, 프레임(12)은 바람직하게 하우징(20)의 제1 벽(200)에 형성된 전술한 안내 오목부(200a)와 맞물리도록 구성되는 프레임(12)의 전방 면(120) 상의 제1 돌출부(120b)를 포함한다. 유사한 형태로, 프레임(12)은 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로 무버(10)의 이동을 제한하기 위해 프레임(12)의 후방 면(121)에서 제2 돌출부(121b)를 포함하며, 여기서 돌출부(121b)는 제2 벽(201)에 형성된 제2 안내 오목부(201a)와 맞물리도록 구성된다.
도 6 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 하우징(20)은 무버(10)와 하우징(20) 사이에 배치된 볼 베어링(90)을 통해 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)에 대한 무버(10)의 이동을 안내하는 데 사용될 수 있다.
대안적으로, 도 3, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 액추에이터(1)는 또한 제1 및 제2 스프링(80, 81)에 의해 안내될 수도 있으며, 여기서 각각의 스프링(80, 81)은 무버(10)를 하우징(20)에, 특히 하우징의 상부 부분 또는 저부 부분에 연결하여, 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로 무버(10)가 이동할 수 있게 하고 그리고 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)에 대해 수직인 방향으로 무버(10)가 이동하는 것을 억제한다("강성(stiff)"으로 도 14 좌측에 표시).
특히, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 스프링(80)은 제1 스프링(80)의 중앙 체결 부분(80a)에서 제1 스프링(80)의 외측 원주방향 체결 부분(80b)까지 연장되는 4개의 아암(800, 801, 802, 803)을 포함하며, 여기서 각각의 아암(800, 801, 802, 803)은 구불구불한 형상을 포함하고, 중앙 체결 부분(80a)은 프레임(12)의 상부 면(122)에 연결되고, 외측 체결 부분(80b)은 하우징(20)의 상부 부분(20a)에 연결된다.
바람직하게, 상부 제1 스프링(80)의 중앙 체결 부분(80a)은 무버(10)의 프레임(12)의 상부 면(122)에 접착된다. 특히, 외측 체결 영역(80b)은 하우징(20)의 상부 부분(20a)에 접착된다. 특히, 외측 체결 부분(80b)은 효과적으로 접착 면적을 증가시키기 위해 2개의 대향하는 물결 모양 엣지(80c)를 포함한다.
또한, 프레임(12)의 상부 면(122)은 바람직하게 제1 스프링(80)의 중앙 체결 부분(80a)을 프레임(12)의 상부 면(122)에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워지는 오목부(122b)(예를 들어, 막힌 구멍 또는 요홈)를 포함한다.
도 14의 우측에 도시된 바와 같이, 제1 스프링(80)은 전기 연결부(C1)를 통해 코일(11)의 전도체(110)의 제1 단부 섹션(110a)에 전기 전도성 형태로 연결되며(예를 들어, 도 5 참조), 여기서 제1 스프링(80)은 제1 스프링(80)을 전류 소스에 연결하도록 구성된 전기 접점(804)을 포함한다(도 13 참조).
제2 스프링(81)(예를 들어, 도 13 참조)은 또한 무버(10)를 하우징(20)에, 특히 하우징(20)의 저부 부분(20b)에 연결하여 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로 무버(10)가 이동 할 수 있게 하고, 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)에 대해 수직인 평면에서 무버(10)의 이동을 억제한다.
제1 스프링(80)과 마찬가지로, 제2 스프링(81)은 바람직하게 제2 스프링(81)의 중앙 체결 부분(81a)에서 제2 스프링(81)의 외측 원주방향 체결 부분(81b)까지 연장되는 4개의 아암(810, 811, 812, 813)을 포함하며, 여기서 각각의 아암(810, 811, 812, 813)은 구불구불한 형상을 가지며, 제2 스프링(81)의 중앙 체결 부분(81a)은 프레임(12)의 저부 면(123)에 연결되고, 반면에 제2 스프링(80)의 외측 체결 부분(81b)은 하우징(20)의 저부 부분(20b)에 연결된다.
특히, 중앙 체결 부분(81a)은 무버(10)의 프레임(12)의 저부 면(123)에 접착된다. 특히, 제2 스프링(81)의 외측 체결 영역(81b)은 하우징(20)의 저부 부분(20b)에 접착된다. 외측 체결 부분(81b)은 특히 효과적으로 접착 면적을 증가시키기 위해 2개의 대향하는 물결 모양 엣지(81c)를 포함한다.
또한, 제2 스프링(81)은 바람직하게 코일(11)의 전도체(110)의 제2 단부 섹션(110b)에 전기 전도성 형태로 연결되며, 여기서 제2 스프링(81)은 제2 스프링(81)을 전류 소스에 연결하도록 구성된 전기 접점(814)을 포함한다.
이제, 하우징(20)에 대해 제1 스프링(80)을 정렬 배치하기 위해서, 하우징은 하우징(20)의 상부 부분(20a)에서 복수의 돌출부(20d)를 포함하며, 여기서 각각의 돌출부(20d)는 제1 스프링(80)의 외측 체결 부분(80b)에 형성된 오목부(80d)와 맞물리며, 각각의 오목부(80d)는 절결부 또는 관통 구멍일 수 있다. 바람직하게, 상기 복수의 돌출부(20d) 중 2개의 돌출부(20d)는 하우징(20)의 상부 부분(20a)에서 제1 벽(200)으로부터 돌출하고, 상기 복수의 돌출부(20d) 중 2개의 추가 돌출부(20d)는 하우징(20)의 상부 부분(20a)에서 제2 벽(201)으로부터 돌출한다.
동일한 방식으로, 제2 스프링(81)은 하우징(20)의 저부 부분(20b) 상의 복수의 돌출부(20e)를 사용하여 정렬 배치될 수 있으며, 여기서 하우징(20)의 저부 부분(20b) 상의 각각의 돌출부(20e)는 제2 스프링(81)의 외측 체결 부분(81b)에 형성된 오목부(81d)(예를 들어, 절결부 또는 관통 구멍)와 맞물린다. 바람직하게, 상기 복수의 돌출부(20e) 중 2개의 돌출부(20e)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에서 제1 벽(200)으로부터 돌출하고 반면에, 추가 돌출부(20e)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에서 제2 벽(201)으로부터 돌출한다.
또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 액추에이터(1)의 2개의 자석 구조(30, 31)를 하우징(20)에, 특히 제1 벽(200), 제3 벽(202) 및 제4 벽(203)을 포함하는 하우징 섹션(20h)에 효율적으로 장착하기 위해서, 벽(303)에 의해 분리된 2개의 오목부(301, 302)를 구비하는 전용 도구(300)가 바람직하게 사용되며, 여기서 각각의 오목부(301, 302)는 자석 구조(30, 31) 중 하나를 수용하도록 구성되고, 도구(300)는 하우징 섹션(20h)을 각각의 자석 구조(30)에 접착할 수 있도록 도구(300)의 대응 오목부(301, 302)에 각각의 자석 구조(30, 31)가 배치될 때 하우징 섹션(20h)이 오목부(301, 302)를 커버하도록 하우징 섹션(20h)과 맞물리게 구성된다.
특히, 도구(300)는 도구(300)의 각각의 오목부(301, 302)에 배치될 때 각각의 자석 구조(30, 31)를 정렬하는 것을 돕기 위해 각각의 오목부(301, 302)에 인접하여 자석(304)을 포함할 수 있다.
도구(300)를 사용하여, 각각의 자석 구조(30, 31)는 도구(300)의 오목부 중 하나에 배치되고, 하우징 섹션(20h)은 도구(300)에 배치된 자석 구조(30, 31)를 커버하도록 도구(300) 상에 배치되며, 자석 구조(30, 31)는 제3 및 제4 벽(202, 203)의 관통 구멍(202a, 203a)을 사용하여 하우징 섹션(20h)에 접착되고, 하우징 섹션(20h)은 자석 구조(30)를 하우징 섹션(20h)에 접착한 후, 도구(300)로부터 제거된다. 그 후, 제2 벽(201)은 하우징 섹션(20h)에 장착될 수 있다.

Claims (46)

  1. 광학 장치(100)용 액추에이터(1)로서, 상기 액추에이터는:
    - 코일(11)을 구비하며, 피스톤(70)을 이동시키기 위해 피스톤(70)에 연결되도록 구성된 이동 가능한 무버(10),
    - 상기 무버(10)가 지지 구조(20)에 대해 이동 가능한, 지지 구조(20), 및
    - 코일(11)과 상호작용하여 무버(20) 및 그와 함께 있는 피스톤(70)을 이동시키도록 구성된 2개의 자석 구조(30, 31)를 포함하며, 상기 2개의 자석 구조(30, 31)는 코일(11)이 2개의 자석 구조(30, 31) 사이에 배치되도록 지지 구조(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무버(10)는 제1 운동방향(D1)으로 또는 반대의 제2 운동방향(D2)으로 지지 구조(20)에 대해 이동하게 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코일(11)은 코일(11)에서 발생한 전류가 제1 전류방향(I1)으로 흐르는 제1 부분(11a)을 포함하며, 상기 전기 코일(11)은 전류가 제2 전류방향(I2)으로 흐르는 제2 부분(11b)을 포함하며, 상기 제1 전류방향(I1)은 제2 전류방향(I2)과 반대 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 자석 구조(30, 31)는 제1 자화(M1)를 갖는 제1 부분(30a, 31a) 및 제2 자화(M2)를 갖는 제2 부분(30b, 31b)을 포함하며, 제1 및 제2 자화(M1, M2)는 반대 방향을 가리키는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 자석 구조(30)의 제1 부분(30a)은 제2 자석 구조(31)의 제1 부분(31a)과 대향하며, 코일(11)의 상기 제1 부분(11a)은 제1 자석 구조(30)의 제1 부분(30a)과 제2 자석 구조(31)의 제1 부분(31a) 사이에 배치되며, 제1 자석 구조(30)의 제2 부분(30b)은 제2 자석 구조(31)의 제2 부분(31b)과 대향하며, 코일(11)의 제2 부분(11b)은 제1 자석 구조(30)의 제2 부분(30b)과 제2 자석 구조(31)의 제2 부분(31b)과의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  6. 제2항 또는 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 자석 구조(30, 31)의 제1 부분(30a, 31a)의 제1 자화(M1)는 제1 전류방향(I1)에 대해 수직으로 연장되며, 자석 구조(30, 31)의 제2 부분(30b, 31b)의 제2 자화(M2)는 전기 코일(11)을 통해 전류가 흐를 때 로렌츠 힘(FL)이 코일(11)의 각 부분(11a, 11b)에 작용하도록 제2 전류방향(I2)에 대해 수직으로 연장되며, 로렌츠 힘(FL)은 무버(10)를 제1 운동방향(D1)으로 또는 제2 운동방향(D2)으로 제1 및 제2 전류방향(I1, I2)의 배향에 따라 이동 시키는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  7. 제2항에 있어서 또는 제2항을 인용할 때 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액추에이터(1)는 제1 자속 안내부재가 제1 공극(G)에 의해 2개의 자석 구조(30, 31)로부터 분리되어 제2 운동방향(D2)으로 무버(10)에 작용하는 자기저항 힘(FR)을 생성하도록 무버(10)에 연결되는 제1 자속 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 자속 안내부재(40)는 제1 자속 안내 링 부재(40)인 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  9. 제2항에 있어서 또는 제2항을 인용할 때 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액추에이터(1)는 제2 자속 안내부재(41)가 제2 공극(G')에 의해 자석 구조(30, 31)로부터 분리되어 제1 운동방향(10)으로 무버(10)에 작용하는 자기저항 힘(FR)을 생성하도록 무버(10)에 연결되는 제2 자속 안내부재(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 자속 안내부재(41)는 제2 자속 안내 링 부재(41)인 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터(1)는 무버(10)의 이동을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하며, 제어 유닛은 무버(10)의 실제 위치가 무버(10)의 원하는 위치에 접근하도록 코일(10)을 통해 흐르는 전류를 조정하도록 구성되며, 액추에이터(1)는 무버(10)의 실제 위치를 나타내는 출력 신호를 제공하도록 무버(10)에 배치된 액추에이터(1)의 영구 자석(10)의 자기장을 측정하도록 구성된 홀 센서(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 코일(11)은 복수의 권선(111)을 형성하는 전기 전도체(110)를 포함하며, 권선(111)은 코일(11)의 코일 축(W) 주위로 코일(11)의 원주둘레 방향(C)을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 무버(10)는 코일(11)을 유지하는 프레임(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 프레임(12)은 코일(11)의 원주둘레 방향(C)으로 코일(11)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 프레임(12)은 전방 면(120) 및 상기 전방 면(120)과 이격 대향하는 후방 면(121)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프레임(12)은 상부 면(122)과 저부 면(123)을 포함하며, 상기 저부 면(123)은 상기 상부 면(122)과 이격 대향하며, 상부 면(122)은 전방 면(120)과 후방 면(121)을 통해 프레임(12)의 저부 면(123)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 프레임(12)의 전방 면(120)은 코일(11)을 프레임(12)에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워진 관통 구멍(120a)을 포함하며, 그리고/또는 프레임(12)의 후방 면(121)은 코일(12)을 프레임(12)에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워진 관통 구멍(121a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  18. 제12항 또는 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 프레임(12)의 상부 면(122)은 관통 구멍(122a)을 포함하며, 코일(11)의 전도체(110)의 제1 단부 섹션(110a)은 상부 면(122)의 관통 구멍(122a)을 통해 연장되어 코일(11)에 전기 접속을 제공하고, 그리고/또는 프레임(12)의 하부 면(123)은 관통 구멍(123a)을 포함하며, 코일(11)의 전도체(110)의 제2 단부 섹션(110b)은 저부 면(123)의 관통 구멍(123a)을 통해 연장되어 코일(11)에 전기 접속을 제공하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  19. 제2항 또는 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 프레임(12)은 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로의 무버(10)의 이동을 제한하기 위해 프레임(12)의 전방 면(120)에 제1 돌출부(120b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  20. 제2항 또는 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 프레임(12)은 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로의 무버(10)의 이동을 제한하기 위해 프레임(12)의 후방 면(121)에 제2 돌출부(121b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  21. 제13항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 프레임(12)의 저부 면(123)은 피스톤(70)의 관통 구멍(70c) 내로 삽입하기 위한 핀(124)을 포함하며, 핀(124)은 프레임(12)의 저부 면(123)에 배치된 정지부(125)로부터 돌출되며, 정지부(125)는 핀(124)이 피스톤(70)의 관통 구멍(70c)에 삽입될 때 피스톤(70)의 관통 구멍(70c) 밖으로 핀(124)이 돌출되는 것을 방지하기 위해 피스톤(70)에 대하여 맞닿도록 구성된 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터(1)의 지지 구조(20)는 자석 구조(30, 31) 및 무버(10)를 둘러싸는 하우징(20)을 형성하며, 자석 구조(30, 31)는 하우징(20)의 내측에 연결되며, 특히 하우징(20)은 상부 부분(20a) 및 저부 부분(20b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  23. 제2항 또는 제22항에 있어서, 상기 액추에이터(1)는, 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로의 무버(10)의 이동을 허용하고 그리고 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)에 대해 수직인 방향으로의 무버(10)의 이동을 억제하도록, 무버(10)를 하우징(20)에 연결하는 제1 스프링(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  24. 제16항 또는 제23항에 있어서, 상기 제1 스프링(80)은 상기 제1 스프링(80)의 중앙 체결 부분(80a)에서 제1 스프링(80)의 외측 원주둘레 체결 부분(80b)까지 연장되는 4개의 아암(800, 801, 802, 803)을 포함하며, 각각의 아암(800, 801, 802, 803)은 구불구불한 형상을 포함하며, 중앙 체결 부분(80a)은 프레임(12)의 상부 면(122)에 연결되며, 외측 체결 부분(80b)은 하우징(20)의 상부 부분(20b)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  25. 제24항에 있어서, 프레임(12)의 상부 면(122)은 제1 스프링(80)의 중앙 체결 부분(80a)을 프레임(12)의 상부 면(122)에 접합하기 위해 접착제로 적어도 부분적으로 채워진 오목부(122b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  26. 제18항 또는 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 스프링(80)은 코일 전도체(110)의 제1 단부 섹션(110a)에 전기 전도성 형태로 연결되며, 제1 스프링(80)은 제1 스프링(80)을 전류 소스에 연결하게 구성된 전기 접점(804)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  27. 제22항 또는 제22항을 인용할 때 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터(1)는, 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로의 무버(10)의 이동을 허용하고 그리고 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)에 대해 수직인 방향으로의 무버의 이동을 억제하도록, 무버(10)를 하우징(20)에 연결하는 제2 스프링(81)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  28. 제16항 또는 제27항에 있어서, 상기 제2 스프링(81)은 상기 제2 스프링(81)의 중앙 체결 부분(81a)에서 제2 스프링(81)의 외측 원주둘레 체결 부분(81b)까지 연장하는 4개의 아암(810, 811, 812, 813)을 포함하며, 각각의 아암(810, 811, 812, 813)은 구불구불한 형상을 포함하며, 제2 스프링(81)의 중앙 체결 부분(81a)은 상기 프레임(12)의 저부 면(123)에 연결되며, 상기 제2 스프링(80)의 외측 체결부분(81b)은 상기 하우징(20)의 저부 부분(20b)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  29. 제18항 또는 제27항 또는 제28항에 있어서, 제2 스프링(81)은 코일(11)의 전도체(110)의 제2 단부 섹션(110b)에 전기 전도성 형태로 연결되며, 제2 스프링(81)은 제2 스프링(81)을 전류 소스에 연결하도록 구성된 전기 접점(814)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  30. 제22항에 있어서, 상기 하우징(20)은 상기 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)에 대한 상기 무버(10)의 이동을 안내하도록 구성되며, 상기 무버(10)는 하우징(20)에 볼 베어링(90)을 통해 지지되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  31. 제19항 또는 제22항 또는 제22항을 인용할 때 제23항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 제1 안내 오목부(200a)를 포함하며, 무버(10)의 프레임(12)의 제1 돌출부(120b)는 제1 안내 오목부(200a)와 맞물리며, 제1 안내 오목부(200a)는 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로의 무버(10)의 이동을 제한하도록 제1 돌출부(120b)에 대한 정지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  32. 제20항 또는 제22항 또는 제22항을 인용할 때 제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 제2 안내 오목부(201a)를 포함하며, 무버(10)의 프레임(12)의 제2 돌출부(121b)는 제2 안내 오목부(201a)와 맞물리며, 제2 안내 오목부(201a)는 제1 및 제2 운동방향(D1, D2)으로의 무버(10)의 이동을 제한하도록 제2 돌출부(121b)에 대한 정지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  33. 제22항 또는 제22항을 인용할 때 제23항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 제1 자석 구조(30)에 인접한 제1 관통 구멍(202a)을 포함하며, 제1 관통 구멍(202a)은 적어도 부분적으로 접착제로 채워져 제1 자석 구조(30)를 하우징(20)에 연결하며, 하우징(20)은 제2 자석 구조(31)에 인접한 대향하는 제2 관통 구멍(203a)을 포함하며, 제2 관통 구멍(203a)은 적어도 부분적으로 접착제로 채워져 제2 자석 구조(31)를 하우징(20)에 연결하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  34. 제22항 또는 제22항을 인용할 때 제23항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 광학 장치(100)에 연결되어 액추에이터(1)를 광학 장치(100)에 장착하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  35. 제22항 또는 제22항을 인용할 때 제23항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 하우징(20)의 저부 부분(20b)으로부터 돌출된 복수의 레그(20c)를 포함하며, 레그(20c)는 광학 장치(100)에 하우징(20)을 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  36. 제22항 또는 제23항 또는 제23항을 인용할 때 제24항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 하우징(20)의 상부 부분(20a) 상의 복수의 돌출부(20d)를 포함하며, 각각의 돌출부(20d)는 제1 스프링(80)의 외측 체결 부분(80b)에 형성된 오목부(80d)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  37. 제22항 또는 제27항 또는 제27항을 인용할 때 제28항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 하우징(20)의 저부 부분(20b) 상의 복수의 돌출부(20e)를 포함하며, 하우징(20)의 저부 부분(20b) 상의 각 돌출부(20e)는 제2 스프링(81)의 외측 체결부분(81b)에 형성된 오목부(81d)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  38. 제22항 또는 제22항을 인용할 때 제23항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(20)은 제1 벽(200) 및 대향하는 제2 벽(201)을 포함하며, 제1 및 제2 벽(200, 201)은 하우징(20)의 제3 및 제4 벽(202, 203)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  39. 제31항 또는 제38항에 있어서, 상기 제1 안내 오목부(200a)는 상기 제1벽(200)에 형성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  40. 제32항 또는 제38항 또는 제39항에 있어서, 상기 제2 안내 오목부(201a)는 상기 제2 벽(201)에 형성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  41. 제33항 또는 제38항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 관통 구멍(202a)은 상기 제3 벽(202)에 형성되고, 상기 제2 관통 구멍(203a)은 상기 제4 벽(203)에 형성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  42. 제35항 또는 제38항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 레그(20c) 중 2개의 레그(20c)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에서 제3 벽(202)으로부터 돌출하며, 상기 복수의 레그(20c) 중 2개의 레그(20c)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에서 제4 벽(203)으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  43. 제36항 또는 제38항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 돌출부(20d) 중 2개의 돌출부(20d)는 상기 하우징(20)의 상부 부분(20a)에 제1 벽(200)으로부터 돌출되며, 상기 복수의 돌출부(20d) 중 2개의 돌출부(20d)는 하우징(20)의 상부 부분(20a)에서 제2 벽(201)으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  44. 제37항 또는 제38항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 돌출부(20e)의 2개의 돌출부(20e)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에서 제1 벽(200)으로부터 돌출되며, 상기 복수의 돌출부(20e) 중 2개의 돌출부(20e)는 하우징(20)의 저부 부분(20b)에서 제2 벽(201)으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  45. 제38항 또는 제38항을 인용할 때 제39항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 벽(201)은 제3 벽(202)에 형성된 구멍(202b)과 맞물리도록 구성된 적어도 하나의 돌출부(20f), 및 제4 벽(203)에 형성된 구멍(203b)과 맞물리도록 구성된 적어도 하나의 구부릴 수 있는 돌출부(20g)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  46. 제1항 내지 제45항 중 어느 한 항에 따른 액추에이터(1) 및 광학 장치(100)의 탄성적 변형 가능한 벽 부재(4b)에 연결된 피스톤(70)을 포함하는 광학 장치(100)로서, 상기 무버(10)는 벽 부재(4b)를 변형시키기 위한 피스톤(70)에 연결되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
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