KR20220009386A - OIS 모터 및 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조 - Google Patents

OIS 모터 및 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OIS 모터 및 볼(ball)을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조에 관한 것으로, 떨림 방지 구조는 케이스(1)와, 케이스(1) 내부 챔버에 설치하는 렌즈 클램핑 장치(2)를 포함하고, 케이스(1)의 내벽에는 모두 다수 개의 자석(3)이 배치되고, 렌즈 클램핑 장치(2)의 측벽에는 모두 자석(3)과 대응되는 다수 개의 코일(4)이 배선되고, 렌즈 클램핑 장치(2)의 동일 측벽에 위치하는 코일(4)은 감기는 방향이 일치하고, 렌즈 클램핑 장치(2)에 상대되는 2개의 측벽에 위치하는 코일(4)은 감기는 방향이 역방향으로 이루어져 설치되고, 케이스(1)와 렌즈 클램핑 장치(2) 사이에는 렌즈 클램핑 장치(2)의 이동에 편리한 이동기구를 설치하여 X, Y축 상의 Shift 떨림 방지와 Tilt 떨림 방지를 동시에 실현한다.

Description

OIS 모터 및 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조
본 발명은 보이스 코일(voice coil) 모터 분야에 관한 것으로, 특히, OIS 모터 및 볼(ball)을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조에 관한 것이다.
스마트 휴대폰이 나날이 보급됨에 따라, 스마트 휴대폰의 사진 촬영에 대한 사용자들의 기술요구도 점점 높아지고 있고, 휴대폰의 촬영 효과가 디지털 카메라의 수준에 도달할 수 있을 것을 기대하고 있다. 디지털 카메라가 광학 떨림 방지(OIS)와 축 이동 촬영의 기능을 실현할 수 있었던 것은 그가 상대적으로 복잡한 기계구조를 갖추고 있어 렌즈의 다차원 운동을 제어할 수 있었기 때문이다.
어떻게 휴대폰 자체의 하드웨어와 소프트웨어를 기반으로 그 카메라의 사진 촬영 능력을 향상시키느냐 하는 것 또한 스마트 휴대폰의 제조업체가 줄곧 전력을 다해 연구개발하고 있는 과제이며, 현재 시장에서, TDK, Mistumid 등 제조업체는 모두 OIS 기능을 갖춘 모터를 생산할 수 있게 되었다. 현재 OIS 기능을 갖춘 모터는 Tilt OIS 구조를 많이 사용하고 있고, Tilt OIS 구조는 대부분 X축, Y축을 따라 2개 축을 유도해 OIS를 실시하고, O 떨림 방지의 축 방향이 비교적 단일해 X축, Y축 상의 Shitf 떨림 방지와 Tilt 떨림 방지를 실현하기 어렵다.
따라서, 상술한 구조를 개선해 상기 결함을 해결해야 하는 필요성을 느끼게 되었다.
본 발명의 목적은 X, Y축 상의 Shitf 떨림 방지와 Tilt 떨림 방지를 동시에 실현할 수 있는 OIS 모터 및 볼(ball)을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 기술목적은 아래의 기술방안을 통해 실현한다. 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조는 케이스와, 케이스 내부 챔버에 설치하는 렌즈 클램핑 장치를 포함하고, 상기 케이스의 내벽에는 모두 다수 개의 자석이 배치되고, 상기 렌즈 클램핑 장치의 측벽에는 모두 자석과 대응되는 다수 개의 코일이 배선되고, 상기 렌즈 클램핑 장치의 동일 측벽에 위치하는 코일은 감기는 방향이 일치하고, 렌즈 클램핑 장치에 상대되는 2개의 측벽에 위치하는 코일은 감기는 방향이 역방향으로 이루어져 설치되고, 상기 케이스와 렌즈 클램핑 장치 사이에는 렌즈 클램핑 장치의 이동에 편리한 이동기구를 설치하며;
상기 이동기구는 상기 케이스의 내벽에 설치하는 제1 지지대, 상기 렌즈 클램핑 장치의 측벽에 설치하는 제2 지지대, 상기 제1 지지대와 제2 지지대 사이에 설치하는 중간 지지대, 중간 지지대가 평행 이동하거나 또는 리버시블(reversible)하는 데 편리하도록 상기 제1 지지대와 중간 지지대 사이에 설치하는 적어도 2개의 제1 볼, 상기 제2 지지대와 중간 지지대 사이에 설치하는 적어도 2개의 제2 볼을 포함하고, 상기 제1 볼의 배열방향은 제2 볼의 배열방향에 수직된다.
본 발명에 따른 진일보의 설치에 의해, 상기 렌즈 클램핑 장치의 각 측벽은 모두 2개의 코일을 설치하고, 상기 렌즈 클램핑 장치의 동일 측벽의 2개의 코일은 수평을 이루면서 배열되어 렌즈 클램핑 장치의 중심에 상대되게 대칭된다.
본 발명에 따른 진일보의 설치에 의해, 상기 자석은 8개 설치하여 각각 제1 지지대의 상하 양측에 설치하고, 각각의 상기 코일의 방향은 제1 지지대의 상하 양측에 각각 설치한 2개의 자석에 대응된다.
본 발명에 따른 진일보의 설치에 의해, 상기 제1 지지대, 제2 지지대와 중간 지지대는 모두 제1 볼 또는 제2 볼의 이동에 대응되도록 구성하는 수납 홈이 개설된다.
본 발명에 따른 진일보의 설치에 의해, 상기 수납 홈의 길이 방향은 렌즈 클램핑 장치에 대응되는 측벽에 수직되고, 상기 수납 홈의 단면은 아크형을 이루도록 설치한다.
본 발명에 따른 진일보의 설치에 의해, 상기 제2 지지대와 케이스 사이에 1개의 판 스프링이 고정해 설치되고, 상기 판 스프링은 케이스와 고정되는 위치가 제2 지지대와 고정되는 위치보다 낮아 판 스프링이 제2 지지대에 대해 아래 방향으로 가하는 당김력을 갖도록 하고, 운동할 때 최초 위치로 회복시키는 탄력을 제공하도록 한다.
사진촬영장치는 상기 OIS 모터를 구비한다.
전자설비는 상기 사진촬영장치를 구비한다.
본 발명에 따른 진일보의 설치에 의해, OIS 모터 중 렌즈 클램핑 장치 이동기구는 상기 케이스의 내벽에 설치하는 제1 지지대, 상기 렌즈 클램핑 장치의 측벽에 설치하는 제2 지지대, 상기 제1 지지대와 제2 지지대 사이에 설치하는 중간 지지대, 중간 지지대가 평행 이동하거나 또는 리버시블하는 데 편리하도록 상기 제1 지지대와 중간 지지대 사이에 설치하는 적어도 2개의 제1 볼, 상기 제2 지지대와 중간 지지대 사이에 설치하는 적어도 2개의 제2 볼을 포함하고, 상기 제1 볼의 배열방향은 제2 볼의 배열방향에 수직된다.
본 발명에 따른 진일보의 설치에 의해, OIS 모터는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조를 이용한다.
총체적으로, 본 발명은 아래의 발명 효과를 이룬다.
Tilt 떨림방지의 구동원리에 의해, 자석과 이에 대응되는 코일이 교차되게 놓여지므로, 렌즈 클램핑 베이스가 리버시블(reversible)할 경우, 렌즈 클램핑 장치 양측의 코일은 감기는 방향이 다르고, 따라서, 렌즈 클램핑 장치 양측의 코일은 자기장 방향도 다르게 되고, 대응되는 자석이 작용된 후, 상반되는 작용력이 생성되어 각도 변화의 동작을 완성하고 Tilt 떨림 방지 기능을 실현하며;
Shift 떨림방지의 구동원리에 의해, 렌즈 클램핑 장치 동일 측의 2개의 코일이 감기는 방향이 동일한 방향이므로, 코일에 전기가 통하고 대응되는 자석이 작용된 후, 동일한 방향으로 수평을 이루는 작용력이 생성되고, 이 작용력이 렌즈 클램핑 장치를 밀어 움직이고 이동시켜 변위 변화의 동작을 완성하며;
제1 지지대, 제2 지지대, 중간 지지대와 제1 볼, 제2 볼을 통해 렌즈 클램핑 장치의 다방향 리버시블 이동을 실현하고, 렌즈 클램핑 장치의 Tilt 떨림 방지의 구동 성능을 향상하는 동시에, 렌즈 클램핑 장치가 케이스에 상대되게 변위하는 데 편리하여 Shift 떨림 방지의 구동 성능을 향상한다.
도 1은 실시예 1의 단면도이고;
도 2는 실시예 1에서 케이스를 은폐시킨 후의 설명도이고;
도 3은 실시예 1과 실시예 2의 이동기구의 설명도이고;
도 4는 실시예 1중 제2 지지대와 케이스 간에 1개의 판 스프링을 고정해 설치하는 경우의 설명도이다.
이하에서는 본 발명이 실현하는 기술수단, 창조 특징, 달성 목표와 효과를 어려움없이 분명히 이해할 수 있도록 도시와 구체 실시예를 결합해 본 발명을 진일보 설명한다.
실시예 1: 도 1 내지 도 3에서 도시하는 바와 같이, 본 발명이 제공하는 볼(ball)을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조는 케이스(1)와, 케이스(1) 내부 챔버에 설치하는 렌즈 클램핑 장치(2)(종래기술로서, 여기에서는 반복해 기재하지 않음)를 포함하고, 하우징과 렌즈 클램핑 장치(2)는 모두 사각형을 이룬다. 케이스(1)의 내벽에는 모두 다수 개의 자석(3)이 배치되고, 렌즈 클램핑 장치(2)의 측벽에는 모두 자석(3)과 대응되는 다수 개의 코일(4)이 배선되고, 렌즈 클램핑 장치(2)의 동일 측벽에 위치하는 코일(4)은 감기는 방향이 일치하고, 렌즈 클램핑 장치(2)에 상대되는 2개의 측벽에 위치하는 코일(4)은 감기는 방향이 역방향으로 이루어져 설치되고, 케이스(1)와 렌즈 클램핑 장치(2) 사이에는 렌즈 클램핑 장치(2)의 이동에 편리한 이동기구를 설치한다.
여기에서, 이동기구는 케이스(1)의 내벽에 설치하는 제1 지지대(5), 렌즈 클램핑 장치(2)의 측벽에 설치하는 제2 지지대(6), 제1 지지대(5)와 제2 지지대(6) 사이에 설치하는 중간 지지대(7), 중간 지지대(7)가 평행 이동하거나 또는 리버시블(reversible)하는 데 편리하도록 제1 지지대(5)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제1 볼(8). 제2 지지대(6)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제2 볼(9)을 포함하고, 본 실시예 중의 제1 볼(8)과 제2 볼(9)은 모두 2개를 선택해 사용하고, 2개의 제1 볼(8)과 2개의 제2 볼(9)은 모두 대칭되게 렌즈 클램핑 장치(2)의 양측에 설치하고, 제1 볼(8)의 배열방향은 제2 볼(9)의 배열방향에 수직된다. 중간 지지대(7)는 제1 볼(8)과 제2 볼(9)을 통해서만 제1 지지대(5) 및 제2 지지대(6)와 연결할 수 있다.
본 실시예에 따른 진일보의 설치에 의해, 렌즈 클램핑 장치(2)의 각 측벽은 모두 2개의 코일(4)을 설치하고, 렌즈 클램핑 장치(2)의 동일 측벽의 2개의 코일(4)은 수평을 이루면서 배열되어 렌즈 클램핑 장치(2)의 중심에 상대되게 대칭된다. 자석(3)은 8개 설치하여 각각 제1 지지대(5)의 상하 양측에 설치하고, 각각의 코일(4)의 방향은 제1 지지대(5)의 상하 양측에 각각 설치한 2개의 자석(3)에 대응되고, 즉, 제1 지지대(5)는 코일(4) 중심 지점에 위치한다.
본 실시예에 따른 진일보의 설치에 의해, 제1 지지대(5), 제2 지지대(6)와중간 지지대(7)는 모두 제1 볼(8) 또는 제2 볼(9)의 이동에 대응되도록 구성하는 수납 홈(10)이 개설되고, 수납 홈(10)의 길이 방향은 렌즈 클램핑 장치(2)에 대응되는 측벽에 수직되고, 수납 홈(10)의 단면은 아크형을 이루도록 설치하고, 즉, 제1 볼(8)은 제1 지지대(5)와 중간 지지대(7)에 대응되는 수납 홈(10)의 내부에 위치하고, 제2 볼(9)은 제2 지지대(6)와 중간 지지대(7)에 대응되는 수납 홈(10) 내부에 위치한다.
본 실시예에 따른 진일보의 설치에 의해, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 상기 제2 지지대(6)와 케이스(1) 사이에 1개의 판 스프링(11)이 고정해 설치되고, 상기 판 스프링(11)은 케이스(1)와 고정되는 위치가 제2 지지대(6)와 고정되는 위치보다 낮아 판 스프링(11)이 제2 지지대(6)에 대해 아래 방향으로 가하는 당김력을 갖도록 하고, 제2 지지대에 대해 예압을 형성해 그가 제1 및 제3 지지대와 탈락하지 않도록 하며; 판 스프링은 X, Y, Z 3개 방향의 탄력이 전자기 추진력과 1개의 동태 평형을 달성하도록 하여 제어하는 데 더 이롭도록 하며; 이와 동시에, 4축 운동을 실시할 경우, 최초 위치로 회복시키는 탄력을 제공한다. 무엇보다도, 도 4에 도시된 것은 내려다보는 시각 하에서의 형상으로서, 정면 시각 하에서의 형상은 보여줄 수 없으며, 실제적으로 도 4에 대응되는 정면 시각 하에서, 판 스프링(11)은 중간이 높고 4축이 낮은 양상을 이루어 원뿔꼴과 유사한 형상을 가지므로, 제2 지지대(6)에 대해 아래 방향의 당김력을 가할 수 있다.
작동할 경우에는, Tilt 떨림 방지 구동 원리에 의해, 자석(3)과 이에 대응되는 코일(4)이 교차되게 놓여지므로, 렌즈 클램핑 베이스가 리버시블할 경우, 렌즈 클램핑 장치(2) 양측의 코일(4)은 감기는 방향이 다르고, 따라서, 렌즈 클램핑 장치(2) 양측의 코일(4)은 자기장 방향도 다르게 되고, 대응되는 자석(3)이 작용된 후, 상반되는 작용력이 생성되어 각도 변화의 동작을 완성하고 Tilt 떨림 방지 기능을 실현하며; Shift 떨림 방지 구동 원리에 의해, 렌즈 클램핑 장치(2) 동일 측의 2개의 코일(4)이 감기는 방향이 동일한 방향이므로, 코일(4)에 전기가 통하고 대응되는 자석(3)이 작용된 후, 동일한 방향으로 수평을 이루는 작용력이 생성되고, 이 작용력이 렌즈 클램핑 장치(2)를 밀어 움직이고 이동시켜 변위 변화의 동작을 완성하며; 또한, 제1 지지대(5), 제2 지지대(6), 중간 지지대(7)와 제1 볼(8), 제2 볼(9)을 통해 렌즈 클램핑 장치(2)의 다방향 리버시블 이동을 실현하고, 렌즈 클램핑 장치(2)의 Tilt 떨림 방지 구동 성능을 향상하는 동시에, 렌즈 클램핑 장치(2)가 케이스(1)에 상대되게 변위하는 데 편리하여 Shift 떨림 방지 구동 성능을 향상한다.
사진촬영장치는 상기 OIS 모터를 구비한다.
전자설비는 상기 사진촬영장치를 구비한다.
실시예 2: OIS 모터 중 렌즈 클램핑 장치(2) 이동기구는 도 3에서 도시하는 바와 같이, 케이스(1)의 내벽에 설치하는 제1 지지대(5), 렌즈 클램핑 장치(2)의 측벽에 설치하는 제2 지지대(6), 제1 지지대(5)와 제2 지지대(6) 사이에 설치하는 중간 지지대(7), 중간 지지대(7)가 평행 이동하거나 또는 리버시블하는 데 편리하도록 제1 지지대(5)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제1 볼(8), 제2 지지대(6)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제2 볼(9)을 포함하고, 제1 볼(8)의 배열방향은 제2 볼(9)의 배열방향에 수직된다.
제1 지지대(5), 제2 지지대(6), 중간 지지대(7)와 제1 볼(8), 제2 볼(9)을 통해 렌즈 클램핑 장치(2)의 다각도 회전을 실현하는 동시에, 렌즈 클램핑 장치(2)의 변위 변화를 실현하고, Tilt 떨림 방지 구동과 Shift 떨림 방지 구동의 성능을 향상시킨다.
실시예 3: OIS 모터는 실시예 1의 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조를 이용한다. 이 OIS 모터는 X축, Y축 2개 축 상의 Tilt 떨림 방지와 Shift 떨림 방지를 실현한다.
상술한 내용은 본 발명이 기본 원리 주요 특징과 본 발명의 장점을 보여주고 설명하였다. 본 업계의 기술자들은 본 발명이 상기 실시예에 의해 한정되지 않고, 상기 실시예와 명세서 중에 기재된 것은 본 발명의 원리에 대한 설명에 불과하고, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 전제 하에서, 본 발명은 다양한 변화와 개선을 이룰 수 있고, 이런 변화와 개선은 모두 보호를 청구한 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명이 청구한 보호범위는 부가된 청구항과 그 균등물에 의해 확정된다.
1: 케이스
2: 렌즈 클램핑 장치
3: 자석
4: 코일
5: 제1 지지대
6: 제2 지지대
7: 중간 지지대
8: 제1 볼(ball)
9: 제2 볼
10: 수납 홈
11: 판 스프링

Claims (10)

  1. 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS떨림 방지 구조에 있어서,
    케이스(1)와, 케이스(1) 내부 챔버에 설치하는 렌즈 클램핑 장치(2)를 포함하고,
    상기 케이스(1)의 내벽에는 모두 다수 개의 자석(3)이 배치되고, 상기 렌즈 클램핑 장치(2)의 측벽에는 모두 자석(3)과 대응되는 다수 개의 코일(4)이 배선되고, 상기 렌즈 클램핑 장치(2)의 동일 측벽에 위치하는 코일(4)은 감기는 방향이 일치하고, 렌즈 클램핑 장치(2)에 상대되는 2개의 측벽에 위치하는 코일(4)은 감기는 방향이 역방향으로 이루어져 설치되고, 상기 케이스(1)와 렌즈 클램핑 장치(2) 사이에는 렌즈 클램핑 장치(2)의 이동에 편리한 이동기구를 설치하며;
    상기 이동기구는 상기 케이스(1)의 내벽에 설치하는 제1 지지대(5), 상기 렌즈 클램핑 장치(2)의 측벽에 설치하는 제2 지지대(6), 상기 제1 지지대(5)와 제2 지지대(6) 사이에 설치하는 중간 지지대(7), 중간 지지대(7)가 평행 이동하거나 또는 리버시블(reversible)하는 데 편리하도록 상기 제1 지지대(5)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제1 볼(ball)(8), 상기 제2 지지대(6)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제2 볼(9)을 포함하고, 상기 제1 볼(8)의 배열방향은 제2 볼(9)의 배열방향에 수직되는 것을 특징으로 하는 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS떨림 방지 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 클램핑 장치(2)의 각 측벽은 모두 2개의 코일(4)을 설치하고, 상기 렌즈 클램핑 장치(2)의 동일 측벽의 2개의 코일(4)은 수평을 이루면서 배열되어 렌즈 클램핑 장치(2)의 중심에 상대되게 대칭되는 것을 특징으로 하는 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS떨림 방지 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자석(3)은 8개 설치하여 각각 제1 지지대(5)의 상하 양측에 설치하고, 각각의 상기 코일(4)의 방향은 제1 지지대(5)의 상하 양측에 각각 설치한 2개의 자석(3)에 대응되는 것을 특징으로 하는 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS떨림 방지 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지대(5), 제2 지지대(6)와 중간 지지대(7)는 모두 제1 볼(8) 또는 제2 볼(ball)(9)의 이동에 대응되도록 구성하는 수납 홈(10)이 개설되는 것을 특징으로 하는 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS떨림 방지 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수납 홈(10)의 길이 방향은 렌즈 클램핑 장치(2)에 대응되는 측벽에 수직되고, 상기 수납 홈(10)의 단면은 아크형을 이루도록 설치하는 것을 특징으로 하는 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS떨림 방지 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지대(6)와 케이스(1) 사이에 1개의 판 스프링(11)이 고정되어 설치되고, 상기 판 스프링(11)은 케이스(1)와 고정되는 위치가 제2 지지대(6)와 고정되는 위치보다 낮아 판 스프링(11)이 제2 지지대(6)에 대해 아래 방향으로 가하는 당김력을 갖도록 하고, 운동할 때 최초 위치로 회복시키는 탄력을 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS떨림 방지 구조.
  7. OIS 모터 중 렌즈 클램핑 장치 이동기구에 있어서,
    케이스(1)의 내벽에 설치하는 제1 지지대(5), 상기 렌즈 클램핑 장치(2)의 측벽에 설치하는 제2 지지대(6), 상기 제1 지지대(5)와 제2 지지대(6) 사이에 설치하는 중간 지지대(7), 중간 지지대(7)가 평행 이동하거나 또는 리버시블하는 데 편리하도록 상기 제1 지지대(5)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제1 볼(8), 상기 제2 지지대(6)와 중간 지지대(7) 사이에 설치하는 적어도 2개의 제2 볼(9)을 포함하고, 상기 제1 볼(8)의 배열방향이 제2 볼(9)의 배열방향에 수직되는 것을 특징으로 하는 OIS 모터 중 렌즈 클램핑 장치 이동기구.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 볼을 기반으로 한 4축의 Tilt OIS 떨림 방지 구조를 이용하는 것을 특징으로 하는 OIS모터.
  9. 제8항에 따른 OIS모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 사진촬영장치.
  10. 제9항에 따른 사진촬영장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자설비.
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