KR20220012164A - 광경로 변경 유닛을 구비한 렌즈 조립체 - Google Patents

Abstract

렌즈 조립체가 개시된다. 개시된 렌즈 조립체는 베이스와, 베이스의 내부 일측에 배치되고 베이스의 길이 방향을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 유닛과, 베이스의 내부 타측에 배치되고 일부가 베이스에 고정되고 나머지 부분이 베이스 내에서 유동 가능하게 배치되는 광경로 변경 유닛과, 렌즈 유닛을 전진 또는 후진시키는 AF(Auto Focusing) 구동부와, 광경로 변경 유닛을 틸팅 가능한 자세로 유동시키는 제1 및 제2 OIS(Optical Image Stabilizing) 구동부를 포함한다.

Description

광경로 변경 유닛을 구비한 렌즈 조립체{LENS ASSEMBLY HAVING LIGHT PATH CHANGING UNIT}

본 발명은 모바일 기기에 적용되는 초소형 렌즈 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 프리즘을 이용하여 광경로를 변경하는 광경로 변경 유닛을 구비한 렌즈 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 소형 모바일 기기(예를 들면, 스마트폰 등)에는 촬영을 위한 카메라 모듈(또는 렌즈 조립체)이 설치되어 있다. 이러한 카메라 모듈은 모바일 기기의 크기 및 무게를 고려하여 초소형으로 제작되는 추세이다.

요즘 스마트폰에 적용되는 초소형 카메라 모듈은 광학 줌 기능을 구비하고 있다. 멀리 있는 피사체를 가까이 확대해 찍을 수 있는 광학 줌은 카메라 모듈 내부에서 렌즈가 소정 거리를 이동하며 구현한다. 이 경우 이미지센서와 렌즈 간 거리가 멀어질수록 고배율 광학 줌을 구현할 수 있다. 따라서 광학 5배줌은 광학 2배줌보다 2.5배 더 긴 초점거리를 확보해야 한다.

이와 같은 이유로 그동안 고배율 광학 줌을 구현하려면 카메라 모듈의 높이는 증가하게 되었고 이로 인해 스마트폰의 후면에 배치된 카메라가 돌출되는 문제가 발생했다.　

이러한 문제를 해소하기 위해, 카메라 모듈에는 프리즘을 적용하는 방식이 채택되고 있다. 카메라 모듈에 프리즘을 적용하는 경우 카메라 모듈을 스마트폰의 본체의 길이 방향 또는 폭 방향을 따라 배치할 수 있으므로 카메라 모듈이 스마트폰의 후면으로부터 심하게 돌출되는 것을 방지할 수 있다.

그런데, 이와 같이 프리즘을 채택한 카메라 모듈은 OIS를 위해 프리즘을 틸팅시키는 구조를 갖추고 있다. 하지만, 프리즘을 틸팅시키기 위한 구조는 매우 복잡하게 이루어져 있으므로 조립성이 현저히 낮은 것은 물론 제작 단가를 상승시키는 요인이 되고 있으며, 복잡한 구조로 인해 유지 보수 역시 용이하지 못한 문제가 있었다. 또한, 카메라 모듈에 충격이 가해지는 경우 쉽게 파손되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 제작이 용이하고 제품 신뢰성을 가지는 프리즘 틸팅 구조를 포함하는 렌즈 조립체를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 베이스; 상기 베이스의 내부 일측에 배치되고 상기 베이스의 길이 방향을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 유닛; 상기 베이스의 내부 타측에 배치되고 일부가 상기 베이스에 결합되고 나머지 부분이 상기 베이스 내에서 유동 가능하게 배치되는 광경로 변경 유닛; 상기 렌즈 유닛을 전진 또는 후진시키는 AF(Auto Focusing) 구동부; 및 상기 광경로 변경 유닛을 틸팅 가능한 자세로 유동시키는 제1 및 제2 OIS(Optical Image Stabilizing) 구동부를 포함하는 렌즈 조립체를 제공한다.

상기 광경로 변경 유닛은, 프리즘 지지체; 상기 프리즘 지지체의 전방에 형성된 고정부에 결합된 프리즘; 및 서로 직교하는 제1 및 제2 축을 중심으로 각각 상기 프리즘 지지체를 틸팅 가능하게 지지하는 힌지 부재를 포함할 수 있다.

상기 고정부는 상기 프리즘 지지체의 좌측벽, 우측벽 및 후측벽에 의해 요홈 형상으로 이루어지며, 상기 프리즘은 양측면이 상기 고정부의 좌측벽 및 우측벽에 본딩 결합될 수 있다.

상기 고정부의 좌측벽 및 우측벽에는 각각 접착제를 주입하는 다수의 본딩 주입홈이 형성될 수 있다.

상기 힌지 부재는, 상기 베이스의 후벽에 형성된 슬릿에 결합되는 결합부를 구비한 제1 부분; 한 쌍의 제1 힌지를 통해 상기 제1 부분과 연결되는 제2 부분; 한 쌍의 제2 힌지를 통해 상기 제2 부분과 연결되고, 상기 프리즘 지지체의 후부에 결합되는 제3 부분을 포함할 수 있다.

상기 제1 부분은 강성을 부여하기 위해 전방으로 돌출 형성된 제1 보강 돌출부를 구비할 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 힌지는 각각, 일단이 상기 제1 보강 돌출부에 일체로 연결되고, 타단이 상기 제2 부분의 후면에 일체로 연결될 수 있다.

상기 제1 부분의 결합부는 쐐기 형상으로 이루어지며, 상기 슬릿은 상기 결합부에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 제2 부분은 강성을 부여하기 위해 전방으로 돌출 형성된 제2 보강 돌출부와, 후방으로 돌출 형성된 제2 돌출부를 구비할 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 힌지는 각각 양단에서 중앙으로 갈수록 두께가 점차 얇아지고, 상기 한 쌍의 제2 힌지는 각각 양단에서 중앙으로 갈수록 두께가 점차 얇아질 수 있다.

상기 힌지 부재는 탄성을 가지는 합성수지로 사출 성형에 의해 형성될 수 있다.

상기 제1 OIS 구동부는 상기 프리즘 지지체를 상기 한 쌍의 제1 힌지를 중심으로 틸팅시키며, 상기 제2 OIS 구동부는 상기 프리즘 지지체를 상기 한 쌍의 제2 힌지를 중심으로 틸팅시킬 수 있다.

상기 제1 OIS 구동부는, 상기 베이스의 좌측에 위치하는 제3 코일; 상기 제3 코일과 마주하도록 프리즘 지지체의 좌측에 결합된 제3 마그네트; 상기 베이스의 우측에 위치하는 제4 코일; 및 상기 제4 코일과 마주하도록 상기 프리즘 지지체의 우측에 결합된 제4 마그네트를 포함할 수 있다.

상기 베이스의 바닥과 상기 렌즈 유닛 사이에는 다수의 볼이 배치되고, 상기 다수의 볼은 상기 렌즈 유닛을 상기 베이스에 대하여 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있다.

상기 베이스는 상기 렌즈 유닛이 배치되는 부분의 바닥 내측에 상기 베이스의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 매립된 요크 부재를 구비하고, 상기 요크 부재는, 상기 렌즈 유닛의 일측에 배치된 상기 AF 구동부의 제1 마그네트와 대응하는 제1 요크부; 및 상기 렌즈 유닛의 타측에 배치된 상기 AF 구동부의 제2 마그네트와 대응하는 제2 요크부를 포함할 수 있다.

상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 사이와, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분 사이에 각각 댐핑 본드가 도포될 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 힌지의 양측에 댐핑 본드가 도포되고, 상기 한 쌍의 제2 힌지의 양측에 댐핑 본드가 도포될 수 있다. 이 경우, 상기 한 쌍의 제1 힌지 주변에 각각 형성된 제1 리브들에 의해 상기 댐핑 본드가 수용되는 수용홈이 마련되고, 상기 한 쌍의 제2 힌지 주변에 각각 형성된 제2 리브들에 의해 상기 댐핑 본드가 수용되는 수용홈이 마련될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 베이스를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛과, 렌즈 유닛을 지지하는 한 쌍의 지지 블록을 나타낸 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛과, 렌즈 유닛을 지지하는 한 쌍의 지지 블록을 나타낸 조립사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 유닛을 나타낸 분해사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 광경로 변경 유닛의 프리즘 지지체를 나타낸 분해사시도이다.
도 11은 도 8에 표시된 A-A선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 9에 도시된 광경로 변경 유닛의 힌지 부재를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 광경로 변경 유닛의 힌지 부재를 나타낸 측면도이다.
도 14는 도 13에 표시된 B-B선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 15는 광경로 변경 유닛의 다른 예를 나타낸 조립사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 광경로 변경 유닛을 나타낸 분해사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 프리즘, 프리즘 지지체 및 힌지 부재를 나타낸 분해사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 프리즘, 프리즘 지지체 및 힌지 부재를 나타낸 조립평면도이다.
도 19는 도 18에 표시된 C-C선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 20은 도 17에 도시된 프리즘 지지체의 하부를 보여주는 사시도이다.
도 21은 도 17에 도시된 힌지 부재의 후부(rear portion)를 보여주는 사시도이다.
도 22는 힌지 부재의 한 쌍의 제1 힌지의 양측의 요부에 각각 댐핑 본드가 충진된 예를 보여주는 평면도이다.
도 23은 힌지 부재의 한 쌍의 제2 힌지의 양측의 요부에 각각 댐핑 본드가 충진된 예를 보여주는 평면도이다.
도 24는 댐핑 본드의 비산 방지를 위한 다수의 리브가 형성된 힌지 부재를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서, 초소형 렌즈 조립체의 크기는 통상의 DSLR 카메라나 미러 리스 카메라에 구비된 렌즈 조립체의 크기보다 작으며 스마트폰에 적용되고 있는 렌즈 조립체의 크기와 유사하다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(100)는 비교적 크기가 작은 스마트폰과 같은 모바일 기기(미도시)에 설치하여 피사체를 촬영하는데 사용될 수 있다. 렌즈 조립체(100)는 AF(Auto Focusing), 줌(Zoom) 및 OIS(Optical Image Stabilizing) 등의 기능을 구현할 수 있다.

렌즈 조립체(100)는 모바일 기기에 설치되는 베이스(300)와, 베이스(300)의 내부 일측에 배치된 렌즈 유닛(500)과, 베이스(300)의 내부 타측에 배치된 광경로 변경 유닛(700)을 포함할 수 있다.

베이스(300)는 내부에 렌즈 유닛(500) 및 광경로 변경 유닛(700)을 삽입할 수 있도록 상부가 개방될 수 있다. 베이스(300)는 내부에 삽입된 렌즈 유닛(500) 및 광경로 변경 유닛(700)를 외부 충격으로부터 보호하고 이물질에 오염되지 않도록 베이스(300)의 상부를 폐쇄할 수 있는 소정의 커버(미도시)가 결합될 수 있다.

베이스(300)의 좌우측 및 후측(rear side)에는 하나의 인쇄회로기판(309)이 둘러싸도록 배치된다. 인쇄회로기판(309)는 FPCB(Flexible printed circuit board)일 수 있다.

인쇄회로기판(309)에는 AF 구동부의 일부인 제1 및 제2 코일(410, 430)과, 제1 OIS 구동부의 일부인 제3 및 제4 코일(610, 620)과, 제2 OIS 구동부의 일부인 제5 및 제6 코일(630, 640)이 각각 실장된다.

렌즈 유닛(500)은 베이스(300)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 전진 및 후진 가능하게 배치되어 AF와 줌 기능을 수행할 수 있다.

광경로 변경 유닛(700)은 모바일 기기의 외부 광을 렌즈 유닛(500) 측으로 안내하도록 광경로를 변경하는 동시에 OIS 기능을 수행할 수 있다. 광경로 변경 유닛(700)은 Z축 및 Y축을 중심으로 프리즘(730)을 소정 각도로 틸팅 시킬 수 있다.

이미지 센서(900)는 도 2와 같이 베이스(300)의 광통과구멍(303)에 인접하게 배치될 수 있으며, 소정 기판(미도시)에 실장된 상태로 베이스(300)의 외부에 배치될 수 있다. 이 경우, 이미지 센서(900)는 모바일 기기 내의 구조물에 적절히 고정된 기판(미도시)에 실장될 수 있다.

이미지 센서(900)는 도면에 도시하지는 않았으나 베이스(300)의 길이 방향에 대하여 평행하게 배치될 수 있다. 이 경우, 렌즈 유닛(500)을 통과한 광을 별도의 미러(미도시)로 반사하여 이미지 센서(900)로 안내할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 렌즈 조립체(100)를 이루는 각 구성들을 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 베이스를 나타낸 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 베이스(300)는 대략 직육면체의 박스 형태로 형성될 수 있다.

베이스(300)는 상부에 개구가 형성됨에 따라 개구를 통해 렌즈 유닛(500) 및 광경로 변경 유닛(700)을 삽입 및 인출할 수 있다. 베이스(300)는 렌즈 유닛(500)이 배치되는 내부 일측에 인접한 전면부에 광통과구멍(303)이 형성될 수 있다.

베이스(300)는 좌측벽(330) 및 우측벽(350)에는 각각 AF 구동부의 일부가 삽입되는 제1 및 제2 관통구멍(355, 375)이 형성되고, 제1 및 제2 OIS 구동부의 일부가 삽입되는 제3 및 제4 관통구멍(357, 377)이 각각 형성될 수 있다.

AF 구동부는 제1 및 제2 코일(410, 430)과 제1 및 제2 마그네트(413, 433)를 포함한다.

제1 및 제2 관통구멍(355, 375)은 렌즈 유닛(500)의 좌측 및 우측에 각각 마주하는 위치에 배치될 수 있다. 제1 관통구멍(355)에는 제1 코일(410)이 배치되고, 렌즈 유닛(500)의 좌측에는 제1 코일(410)에 소정 간격을 두고 마주하는 제1 마그네트(413)가 배치될 수 있다.

제2 관통구멍(375)에는 제2 코일(430)이 배치되고, 렌즈 유닛(500)의 우측에는 제2 코일(430)에 소정 간격을 두고 마주하는 제2 마그네트(433)가 배치될 수 있다.

이와 같이, AF 구동부는 일부를 이루는 제1 및 제2 코일(410, 430)이 고정된 상태를 유지하는 베이스(300)에 배치되고 나머지를 이루는 제1 및 제2 마그네트(413, 433)가 가동 가능한 렌즈 유닛(500)에 배치된다.

이러한 배치 하에서, 제1 코일(410)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제1 코일(410)과 제1 마그네트(413) 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제2 코일(430)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제2 코일(430)과 제2 마그네트(433) 사이에서 발생하는 인력 또는 척력이 발생한다. 따라서, 렌즈 유닛(500)은 AF 구동부의 작동에 의해 제2 광축 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다. 여기서, 제2 광축 방향은 프리즘(730)에 반사되어 렌즈 유닛(500)을 향하는 X축 방향을 의미한다.

제1 OIS 구동부는 제3 및 제4 코일(610, 620)과 제3 및 제4 마그네트(613, 623)를 포함하고, 제2 OIS 구동부는 제5 및 제6 코일(630, 640)과 제5 및 제6 마그네트(633, 643)를 포함할 수 있다. 제1 OIS 구동부는 제2 OIS 구동부보다 렌즈 유닛(500)에 더 인접하게 배치되고, 제2 OIS 구동부는 제1 OIS 구동부보다 베이스(300)의 후측벽(370)에 더 인접하게 배치된다.

제3 및 제4 관통구멍(357, 377)은 광경로 변경 유닛(700)의 좌측 및 우측에 각각 마주하는 위치에 배치될 수 있다.

제3 관통구멍(357)에는 제3 및 제5 코일(610, 630)이 배치되고, 제4 관통구멍(377)에는 제4 및 제6 코일(620, 640)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제3 및 제4 코일(610, 620)은 서로 마주하는 위치에 배치되고, 제5 및 제6 코일(630, 640)은 서로 마주하는 위치에 배치된다.

광경로 변경 유닛(700)의 좌측에는 제3 코일(610)에 소정 간격을 두고 마주하는 제3 마그네트(613)와, 제5 코일(630)에 소정 간격을 두고 마주하는 제5 마그네트(633)가 배치될 수 있다.

광경로 변경 유닛(700)의 우측에는 제4 코일(620)에 소정 간격을 두고 마주하는 제4 마그네트(623)와, 제6 코일(640)에 소정 간격을 두고 마주하는 제6 마그네트(643)가 배치될 수 있다.

이와 같이, 제1 OIS 구동부는 일부를 이루는 제3 및 제4 코일(610, 620)이 고정된 상태를 유지하는 베이스(300)에 배치되고 나머지를 이루는 제3 및 제4 마그네트(613, 623)가 틸팅 가능한 광경로 변경 유닛(700)에 배치된다.

이러한 배치 하에서, 제3 코일(610)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제3 코일(610)과 제3 마그네트(613) 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제4 코일(620)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제4 코일(620)과 제4 마그네트(623) 사이에서 발생하는 인력 또는 척력이 발생한다. 따라서, 광경로 변경 유닛(700)은 제1 OIS 구동부의 작동에 의해 제1 광축(L1, 도 1 참조)에 평행한 Z축을 중심으로 좌측 또는 우측으로 틸팅할 수 있다.

또한, 제2 OIS 구동부는 일부를 이루는 제5 및 제6 코일(630, 640)이 고정된 상태를 유지하는 베이스(300)에 배치되고 나머지를 이루는 제5 및 제6 마그네트(633, 643)가 틸팅 가능한 광경로 변경 유닛(700)에 배치된다.

이러한 배치 하에서, 제5 코일(630)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제5 코일(630)과 제5 마그네트(653) 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제6 코일(640)에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제6 코일(440)과 제6 마그네트(443) 사이에서 발생하는 인력 또는 척력이 발생한다. 따라서, 광경로 변경 유닛(700)은 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 Z축 및 X축에 각각 직각으로 배치된 Y축 방향을 중심으로 좌측 또는 우측으로 틸팅할 수 있다.

이와 같이, 렌즈 조립체(100)는 제1 및 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 광경로 변경 유닛(700)을 Z축 및 Y축을 중심으로 각각 또는 동시에 틸팅 가능하도록 제어하여 OIS 기능을 구현할 수 있다.

도 5를 참조하면, 베이스(300)는 광경로 변경 유닛(700)이 배치되는 내부 타측에 인접한 후측(rear side)벽(370)에 후술하는 힌지 부재(750)의 일부가 결합되는 결합홈(371)이 형성될 수 있다.

베이스(300)는 렌즈 유닛(500)의 최대 전진 거리를 제한하기 위한 한 쌍의 전진 스토퍼(331, 351)와, 렌즈 유닛(500)의 최대 후진 거리를 제한하기 위한 한 쌍의 후진 스토퍼(333, 353)을 구비할 수 있다.

한 쌍의 전진 스토퍼(331, 351)는 각각 좌측벽(330)의 내측면 및 우측벽(350)의 내측면에 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다.

한 쌍의 후진 스토퍼(333, 353)는 각각 좌측벽(330)의 내측면 및 우측벽(350)의 내측면에 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 한 쌍의 후진 스토퍼(333, 353)는 한 쌍의 전진 스토퍼(331, 351)보다 광경로 변경 유닛(700)에 더 인접하게 위치한다.

이에 따라, 렌즈 유닛(500)은 한 쌍의 전진 스토퍼(331, 351)와 한 쌍의 후진 스토퍼(333, 353) 사이에서 소정 거리만큼 전진 및 후진하며, 한 쌍의 전진 스토퍼(331, 351)와 한 쌍의 후진 스토퍼(333, 353)에 의해 최대 전진 거리 및 최대 후진 거리가 제한된다.

베이스(300)는 렌즈 유닛(500)이 배치되는 부분의 바닥에 4개의 요홈(311, 312, 313, 314)이 형성되고, 각 요홈에는 볼(321, 322, 323, 324)이 하나씩 배치된다.

2개의 요홈(311, 312)은 베이스(300)의 길이 방향을 따라 서로 간격을 두고 형성되며 좌측벽(330)에 인접하게 배치된다. 나머지 2개의 요홈(313, 314)은 베이스(300)의 길이 방향을 따라 서로 간격을 두고 형성되며 우측벽(350)에 인접하게 배치된다.

4개의 요홈(311, 312, 313, 314)은 볼(321, 322, 323, 324)이 유동 가능하도록 베이스(300)의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성될 수 있다.

2개의 볼(321, 322)은 렌즈 유닛(500)의 제1 서포터(530)가 제2 광축(L2, 도 1 참조) 방향에 평행한 X축 방향으로 전진 및 후진 가능하도록 구름 지지하며, 나머지 2개의 볼(323, 324)은 렌즈 유닛(500)의 제2 서포터(550)가 X축 방향으로 전진 및 후진 가능하도록 구름 지지한다.

베이스(300)는 렌즈 유닛(500)이 배치되는 부분의 바닥 내측에 베이스(300)의 길이 방향에 대하여 대략 직각 방향으로 요크 부재(325)가 배치될 수 있다. 요크 부재(325)는 인서트 사출 성형에 의해 베이스(300)에 내부에 매립될 수 있다.

요크 부재(325)는 제1 요크부(326), 제2 요크부(327) 및 제1 및 제2 요크부(326, 327)를 상호 연결하는 연결부(328)를 포함할 수 있다.

제1 요크부(326)는 제1 마그네트(413)와 대응하도록 좌측벽(330)에 인접하게 배치되고, 제2 요크부(327)는 제2 마그네트(433)와 대응하도록 우측벽(350)에 인접하게 배치될 수 있다.

제1 요크부(326)는 요홈들(311, 322)에 간섭되지 않도록 요홈들(311, 322) 사이에 배치되고, 제2 요크부(327)는 다른 요홈들(313, 314)에 간섭되지 않도록 다른 요홈들(313, 314) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

요크 부재(325)는 렌즈 유닛(500)의 제1 및 제2 마그네트(413, 433)와 인력이 작용하도록 자성이 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 요크 부재(325)는 AF 구동부에 전류가 인가되지 않은 경우 렌즈 유닛(500)을 일정한 위치로 유지시킨다. 또한, 요크 부재(325)는 렌즈 유닛(500)이 전진 또는 후진 시 렌즈 유닛(500)을 베이스(300)의 바닥 측으로 당겨 4개의 볼(321, 322, 323, 324)이 제1 및 제2 서포터(530, 550)과 밀착되게 할 수 있다. 이에 따라, 렌즈 유닛(500)이 전진 및 후진을 정확하게 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛과, 렌즈 유닛을 지지하는 한 쌍의 지지 블록을 나타낸 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 유닛과, 렌즈 유닛을 지지하는 한 쌍의 지지 블록을 나타낸 조립사시도이다.

도 6을 참조하면, 렌즈 유닛(500)은 렌즈 배럴(510)과, 렌즈 배럴(510)의 내부에 광축 방향을 따라 배치된 복수의 렌즈(520)를 포함할 수 있다.

이 경우, 복수의 렌즈(520)는 복수의 렌즈 군으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1렌즈 군, 제2 렌즈 군 및 제3 렌즈 군은 각각 소정 간격을 두고 렌즈 배럴(510) 내에 배치될 수 있다.

렌즈 배럴(510)은 양측에 제1 및 제2 지지 블록(530, 550)과 요철 결합되어, 제1 및 제2 지지 블록(530, 550)에 의해 베이스(300) 내에서 제2 광축(L2, 도 1 참조) 방향에 평행한 X축 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.

렌즈 배럴(510)과 제1 및 제2 지지 블록(530, 550)에는 상호 간 요철 결합을 위해 하기와 같은 요철 결합 구조를 구비할 수 있다.

렌즈 배럴(510)은 양측에 각각 외주를 따라 제1 및 제2 요철 결합홈(511, 513)이 형성되고, 제1 및 제2 요철 결합돌기(512, 514)가 형성된다.

제1 지지 블록(530)은 렌즈 배럴(510)의 제1 요철 결합홈(511)에 결합되는 제3 요철 결합돌기(531)와, 렌즈 배럴(510)의 제1 요철 결합돌기(512)가 결합되는 제3 요철 결합홈(532)이 형성될 수 있다.

제2 지지 블록(550)은 렌즈 배럴(510)의 제2 요철 결합홈(513)에 결합되는 제4 요철 결합돌기(553)와, 렌즈 배럴(510)의 제2 요철 결합돌기(514)가 결합되는 제4 요철 결합홈(554)이 형성될 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1 지지 블록(530)은 베이스(300)의 좌측벽(330)과 마주하는 일측면에 AF 구동부의 제1 마그네트(413)가 삽입되는 삽입홈(535)이 형성될 수 있다. 제1 마그네트(413)는 전술한 바와 같이 제1 코일(410)에 마주하도록 배치될 수 있다. 제1 코일(410)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(411, 도 4 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(411)를 통해 제1 마그네트(413)의 전진 또는 후진 이동 거리를 감지하여 렌즈 유닛(500)의 이동 거리를 제어할 수 있다.

제1 지지 블록(530)은 하부에 한 쌍의 요홈(537, 538)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 요홈(537, 538)의 배치 간격은 베이스(300)에 형성된 한 쌍의 요홈(311, 312, 도 5 참조)의 간격과 동일하게 형성될 수 있다. 베이스(300)의 한 쌍의 요홈(311, 312)에 삽입된 볼들(321, 322)은 각각 제1 지지 블록(530)의 한 쌍의 요홈(537, 538)에도 삽입된다. 이에 따라, 제1 지지 블록(530)은 한 쌍의 볼(321, 322, 도 5 참조)에 의해 X축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 지지된다.

제2 지지 블록(530)은 베이스(300)의 우측벽(350)과 마주하는 일측면에 AF 구동부의 제2 마그네트(433)가 삽입되는 삽입홈(555, 도 4 참조)이 형성될 수 있다. 제2 마그네트(433)는 전술한 바와 같이 제2 코일(430)에 마주하도록 배치될 수 있다. 제2 코일(430)은 제1 코일(410)과 마찬가지로 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(431, 도 3 참조)가 배치될 수 있다.

제2 지지 블록(550)은 제1 지지 블록(530)과 마찬가지로 볼들(323, 324, 도 5 참조)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제2 지지 블록(550)은 하부에 한 쌍의 요홈(557, 558)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 요홈(557, 558)의 간격은 베이스(300)에 형성된 한 쌍의 요홈(313, 314, 도 5 참조)의 간격과 동일하게 형성될 수 있다. 베이스(300)의 한 쌍의 요홈(313, 314)에 삽입된 볼들(323, 324)은 각각 제2 지지 블록(550)의 한 쌍의 요홈(557, 558)에도 삽입된다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 유닛을 나타낸 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 유닛을 나타낸 분해사시도이다.

광경로 변경 유닛(700)은 피사체 촬영 시 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들려 촬영된 이미지의 품질이 저하되는 것을 방지하도록, 손떨림에 대응하는 상대적인 변위로 프리즘(730)을 틸팅시켜 흔들림을 보상할 수 있다. 이 경우, 프리즘 지지체(710)에 고정된 프리즘(730)은 서로 직교하는 2개의 축(Z축 및 Y축)을 중심으로 각각 소정 각로도 틸팅된다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 광경로 변경 유닛(700)은 광경로를 변경하는 프리즘(730)과, 프리즘(730)이 고정되는 프리즘 지지체(710)와, 프리즘 지지체(710)를 틸팅 가능하게 지지하는 힌지 부재(750)를 포함할 수 있다.

이하, 광경로 변경 유닛(700)을 이루는 각 구성을 순차적으로 상세히 설명한다.

도 10은 광경로 변경 유닛의 프리즘 지지체를 나타낸 분해사시도이고, 도 11은 도 8에 표시된 A-A선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 12는 광경로 변경 유닛의 힌지 부재를 나타낸 사시도이고, 도 13은 광경로 변경 유닛의 힌지 부재를 나타낸 측면도이고, 도 14는 도 13에 표시된 B-B선을 따라 나타낸 단면도이다.

도 10을 참조하면, 프리즘 지지체(710)는 전방에 형성된 고정부에 프리즘(730)이 고정된다. 고정부는 프리즘(730)의 형상에 대응하도록 좌측 블록(711), 우측 블록(713) 및 경사면(715)에 의해 오목한 형상으로 형성될 수 있다.

좌측 블록(711)의 외측면에는 제1 OIS 구동부의 일부인 제3 마그네트(613) 및 제2 OIS 구동부의 일부인 제5 마그네트(633)가 각각 삽입되는 결합홈들(721, 723)이 형성된다. 좌측 블록(711)의 내측면에는 수직 방향(Z축 방향)을 따라 간격을 두고 평행하게 다수의 본딩 주입홈(미도시)이 형성될 수 있다.

결합홈들(721, 723)에는 요크(615, 635)를 먼저 삽입한 후, 제3 마그네트(613) 및 제5 마그네트(633)가 삽입된다. 요크(615, 635)는 연결부(616)를 통해 일체로 형성될 수 있다.

제3 마그네트(613)는 전술한 바와 같이 제3 코일(610)에 마주하도록 배치될 수 있으며, 제3 코일(610)과 함께 제1 OIS 구동부를 이룬다. 제3 코일(610)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(611, 도 4 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(611)를 통해 제3 마그네트(613)의 틸팅 정도를 감지하여 프리즘 지지체(710)의 틸팅 각도를 제어할 수 있다.

제5 마그네트(633)는 전술한 바와 같이 제5 코일(630)에 마주하도록 배치될 수 있으며, 제5 코일(630)과 함께 제2 OIS 구동부를 이룬다. 제5 코일(630)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(631, 도 4 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(631)를 통해 제5 마그네트(633)의 틸팅 정도를 감지하여 프리즘 지지체(710)의 틸팅 각도를 제어할 수 있다.

다수의 본딩 주입홈은 접착제가 주입되며 프리즘(730)의 좌측면이 접착제에 의해 부착될 수 있다. 접착제는 프리즘(730)를 프리즘 지지체(710)의 고정부에 삽입한 상태에서 다수의 본딩 주입홈으로 접착제를 주입할 수 있다.

우측 블록(713)은 좌측 블록(711)에 대칭으로 형성될 수 있다. 우측 블록(713)의 외측면에는 제1 OIS 구동부의 일부인 제4 마그네트(623) 및 제2 OIS 구동부의 일부인 제6 마그네트(643)가 각각 삽입되는 결합홈들(741, 743)이 형성된다. 우측 블록(713)의 내측면에는 수직 방향(Z축 방향)을 따라 간격을 두고 평행하게 다수의 본딩 주입홈(714)이 형성될 수 있다.

결합홈들(741, 743)에는 요크(625, 645)를 먼저 삽입한 후, 제4 마그네트(623) 및 제6 마그네트(643)가 각각 삽입된다. 요크(625, 645)는 연결부(626)를 통해 일체로 형성될 수 있다.

제4 마그네트(623)는 전술한 바와 같이 제4 코일(620)에 마주하도록 배치될 수 있으며, 제4 코일(620)과 함께 제1 OIS 구동부를 이룬다. 제4 코일(620)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(621, 도 3 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(621)를 통해 제4 마그네트(623)의 틸팅 정도를 감지하여 프리즘 지지체(710)의 틸팅 각도를 제어할 수 있다.

제6 마그네트(643)는 전술한 바와 같이 제6 코일(640)에 마주하도록 배치될 수 있으며, 제6 코일(640)과 함께 제2 OIS 구동부를 이룬다. 제6 코일(640)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(641, 도 3 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(641)를 통해 제6 마그네트(643)의 틸팅 정도를 감지하여 프리즘 지지체(710)의 틸팅 각도를 제어할 수 있다.

다수의 본딩 주입홈(714)은 접착제가 주입되며 프리즘(730)의 우측면이 접착제에 의해 부착될 수 있다. 접착제는 프리즘(730)를 프리즘 지지체(710)의 고정부에 삽입한 상태에서 다수의 본딩 주입홈(714)으로 접착제를 주입할 수 있다.

경사면(715)은 프리즘(730)의 반사면(732, 도 11 참조)에 대응하며, 프리즘 지지체(710)의 폭 방향(Y축 방향)을 따라 간격을 두고 평행하게 다수의 보강홈(716)이 형성될 수 있다.

다수의 보강홈(716)은 프리즘 지지체(710)가 휘어지거나 뒤틀리는 것을 방지하도록 프리즘 지지체(710)의 강성을 부여할 수 있다.

도 11을 참조하면, 프리즘 지지체(710)는 후부에 힌지 부재(750)의 제3 부분(756)이 끼움 결합되는 결합홈(717)이 형성될 수 있다. 결합홈(717)의 일부를 형성하는 돌출부(718)는 힌지 부재(750)의 제3 부분(756)의 요홈(758)에 결합될 수 있다.

프리즘 지지체(710)의 결합홈(717)과 힌지 부재(750)의 제3 부분(756)은 상호 압박 상태로 결합될 수 있다. 또한, 프리즘 지지체(710)의 결합홈(717)에 접착제를 주입하는 경우, 힌지 부재(750)의 제3 부분(756)은 프리즘 지지체(710)의 결합홈(717)에 본딩 결합될 수도 있다.

프리즘(730)은 프리즘 지지체(710)와 함께 틸팅하면서 모바일 기기의 외부에서 입사되는 광을 렌즈 유닛(500) 측으로 반사함으로써 OIS 가능하도록 광경로를 변경할 수 있다.

힌지 부재(750)는 제1 및 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 프리즘 지지체(710)가 Z축을 중심으로 틸팅하고 Y축을 중심으로 틸팅할 수 있도록 프리즘 지지체(710)를 지지한다. 힌지 부재(750)는 합성수지를 이용하여 사출 성형으로 형성할 수 있다. 이 경우, 합성수지는 소정의 탄성을 가지는 재질일 수 있다.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 힌지 부재(750)는 제1 내지 제3 부분(751, 753, 756)과, 제1 및 제2 부분(751, 753)을 연결하는 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)와, 제2 부분(753) 및 제3 부분(756)을 연결하는 한 쌍의 제2 힌지(771, 773)를 포함할 수 있다.

제1 부분(751)은 베이스(300)의 후측벽(370)에 형성된 슬롯(371)에 결합된다. 제1 부분(751)은 제2 부분(753)과 마주하는 면을 향해 돌출되는 제1 보강 돌출부(752)가 형성될 수 있다.

제1 보강 돌출부(752)는 제1 부분(751)의 두께를 증가시키며 자체적인 강성을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 부분(751)은 제1 보강 돌출부(752)를 통해 프리즘 지지체(710) 및 프리즘(730)의 무게로 인해 제1 부분(751)이 휘거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있어 정확한 OIS 제어가 가능하다.

한 쌍의 제1 힌지(761, 763)는 제1 부분(751)과 제2 부분(753) 사이에 배치되며 제1 부분(751)과 제2 부분(753)을 상호 연결한다. 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)는 Z축 상에 위치될 수 있으며, 제1 OIS 구동부의 작동에 따라 프리즘 지지체(710)의 좌우 틸팅 동작의 중심 축이 된다.

한 쌍의 제1 힌지(761, 763)는 상하로 소정 간격을 두고 배치되며 각각 일단이 제1 부분(751)의 제1 보강 돌출부(752)에 일체로 연결되고 타단이 제2 부분(753)의 후면에 일체로 연결된다.

한 쌍의 제1 힌지(761, 763)는 양단에서 가운데로 갈수록 점차 두께가 얇아질 수 있다. 이는 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)가 제1 OIS 구동부의 동작에 따라 프리즘 지지체(710)가 Z축을 기준으로 원활하게 틸팅될 수 있도록 고려한 것이다. 또한, 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)의 가운데 부분의 두께를 조절함으로써 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)의 강성 및 유연성을 적절히 조절할 수 있다.

한 쌍의 제2 힌지 중에서 상측에 위치한 제1 힌지(761)는 하측에 위치한 제1 힌지(763)보다 Z축 방향으로의 길이가 더 길게 형성될 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고 하측에 위치한 제1 힌지(763)가 상측에 위치한 제1 힌지(761)보다 Z축 방향으로의 길이를 더 길게 형성하거나, 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)의 Z축 방향 길이를 동일하게 형성할 수도 있다.

제2 부분(753)은 전방으로 돌출된 제2 보강 돌출부(754)와, 후방으로 돌출된 제3 보강 돌출부(755)를 포함할 수 있다.

제2 및 제3 보강 돌출부(754, 755)는 전술한 제1 보강 돌출부(752)의 역할과 마찬가지로 제2 부분(753)의 강성을 증가시켜 프리즘 지지체(710) 및 프리즘(730)의 무게로 인해 제2 부분(753)이 휘거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있어 정확한 OIS 제어가 가능하다.

한 쌍의 제2 힌지(771, 773)는 제2 부분(753)과 제3 부분(756) 사이에 배치되며 제2 부분(753)과 제3 부분(756)을 상호 연결한다. 한 쌍의 제2 힌지(771, 773)는 Y축 상에 위치될 수 있으며, 제2 OIS 구동부의 작동에 따라 프리즘 지지체(710)의 상하 틸팅 동작의 중심 축이 된다.

한 쌍의 제2 힌지(771, 773)는 좌우로 소정 간격을 두고 배치되며 각각 일단이 제2 부분(753)의 전면에 일체로 연결되고 타단이 제3 부분(756)의 후면에 일체로 연결된다.

한 쌍의 제2 힌지(771, 773)는 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)와 마찬가지로 양단에서 가운데로 갈수록 점차 두께가 얇아질 수 있다. 이는 한 쌍의 제2 힌지(771, 773)가 제2 OIS 구동부의 동작에 따라 프리즘 지지체(710)가 Y축을 기준으로 원활하게 틸팅될 수 있도록 고려한 것이다. 또한, 한 쌍의 제2 힌지(771, 773)의 가운데 부분의 두께를 조절함에 따라 으로써 한 쌍의 제2 힌지(771, 773)의 강성 및 유연성을 적절히 조절할 수 있다.

제3 부분(756)은 프리즘 지지체(710)의 결합홈(717)에 고정된다. 제3 부분(756)는 전면에 Z축 방향을 따라 간격을 두고 평행하게 다수의 본딩 주입홈(757)이 형성될 수 있다. 접착제는 제3 부분(756)이 프리즘 지지체(710)의 결합홈(717)에 삽입한 상태에서 다수의 본딩 주입홈(714)으로 접착제를 주입할 수 있다. 이에 따라, 제3 부분(756)은 프리즘 지지체(710)의 결합홈(717)에 끼움 결합 및 본딩 결합될 수 있다.

한편, 전술한 렌즈 조립체(100)의 구성 중 광경로 변경 유닛(700)은 다소 상이한 구조로 형성될 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 광경로 변경 유닛의 다른 예에 따른 구성을 상세히 설명한다.

도 15는 광경로 변경 유닛의 다른 예를 나타낸 조립사시도이고, 도 16은 도 15에 도시된 광경로 변경 유닛을 나타낸 분해사시도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 광경로 변경 유닛(1700)은 별도의 하우징(1701) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 광경로 변경 유닛(1700)은 전술한 베이스(300) 외부에 배치될 수 있다.

하우징(1701)은 대략 직육면체 형상으로 이루어지며 상면에는 광 입사를 위한 제1 광통과구멍(1702)이 형성되고 정면에는 광 출사를 위한 제2 광통과구멍(1703)이 각각 마련된다.

　제1 광통과구멍(1702)은 광 입사뿐만 아니라 하우징(1701) 내부로 프레임 지지체(1710)를 삽입하거나 인출하기 위한 구멍으로 사용될 수 있다.

하우징(1701)은 좌측면 및 우측면에 제2 OIS 구동부의 일부인 제3 코일(1610) 및 제4 코일(1620)이 각각 삽입되는 제1 삽입구멍(1705) 및 제2 삽입구멍(1706)이 형성된다. 하우징(1701)은 하측면에 제2 OIS 구동부의 일부인 제5 코일(1630)이 삽입되는 제3 삽입구멍(1707)이 형성된다.

인쇄회로기판(1720)은 하우징(1701)의 좌우측면과 하측면을 각각 감싸도록 하우징(1701)에 결합된다. 인쇄회로기판(1720)은 변형이 용이하도록 FPCB로 이루어질 수 있다.

하우징(1701)은 후면에 힌지 부재(1750)의 결합부(1752, 도 17 참조)가 분리 가능하게 결합되는 결합홈(110)이 형성된다.

도 17은 프리즘, 프리즘 지지체 및 힌지 부재를 나타낸 분해사시도이고, 도 18은 프리즘, 프리즘 지지체 및 힌지 부재를 나타낸 조립평면도이고, 도 19는 도 18에 표시된 C-C선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 20은 도 17에 도시된 프리즘 지지체의 하부를 보여주는 사시도이고, 도 21은 도 17에 도시된 힌지 부재의 후부(rear portion)를 보여주는 사시도이다.

도 17 내지 도 21을 참조하면, 프리즘 지지체(1710)는 전방에 형성된 고정부에 프리즘(1730)이 고정된다. 고정부는 프리즘(1730)의 형상에 대응하도록 좌측 블록(1711), 우측 블록(1713) 및 경사면(1715)에 의해 오목한 형상으로 형성될 수 있다.

좌측 블록(1711)의 외측면에는 제1 OIS 구동부의 일부인 제3 마그네트(1613)가 삽입되는 결합홈(1721)이 형성된다. 결합홈(1721)에는 요크(미도시)를 먼저 삽입한 후, 제3 마그네트(1613)가 삽입된다.

제3 마그네트(1613)는 제3 코일(1610)에 마주하도록 배치될 수 있으며, 제3 코일(1610)과 함께 제1 OIS 구동부를 이룬다. 제3 코일(1610)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(1611, 도 16 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(1611)를 통해 제3 마그네트(1613)의 틸팅 정도를 감지하여 프리즘 지지체(1710)의 틸팅 각도를 제어할 수 있다.

우측 블록(1713)의 외측면에는 제1 OIS 구동부의 일부인 제4 마그네트(1623)가 삽입되는 결합홈(미도시)이 형성된다. 결합홈에는 요크(미도시)를 먼저 삽입한 후, 제4 마그네트(1623)가 삽입된다.

제4 마그네트(1623)는 제4 코일(1620)에 마주하도록 배치될 수 있으며, 제4 코일(1620)과 함께 제1 OIS 구동부를 이룬다. 제4 코일(1620)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(1621, 도 16 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(1621)를 통해 제4 마그네트(1623)의 틸팅 정도를 감지하여 프리즘 지지체(1710)의 틸팅 각도를 제어할 수 있다.

제5 마그네트(1633)는 프리즘 지지체(1710)의 하부의 고정홈(1717)에 결합되어 제5 코일(1630)에 마주하도록 배치될 수 있다. 제5 마그네트(1633)는 제5 코일(1630)과 함께 제2 OIS 구동부를 이룬다. 제5 코일(1630)은 폐곡선 형상으로 이루어질 수 있으며, 폐곡선 안쪽에는 홀 센서(hall sensor)(1631, 도 16 참조)가 배치될 수 있다. 홀 센서(1631)를 통해 제5 마그네트(1633)의 틸팅 정도를 감지하여 프리즘 지지체(1710)의 틸팅 각도를 제어할 수 있다.

프리즘(1730)은 프리즘 지지체(1710)와 함께 틸팅하면서 모바일 기기의 외부에서 입사되는 광을 렌즈 유닛(500, 도 1 참조) 측으로 반사함으로써 OIS 가능하도록 광경로를 변경할 수 있다.

프리즘(1730)은 프리즘 지지체(1710)의 고정부에 삽입되어 고정될 수 있다. 이 경우, 프리즘 지지체(1710)의 좌측 블록(1711) 및 우측 블록(1713)의 내측면에 각각 접착제를 도포하여 프리즘(1730)의 양측면 프리즘 지지체(1710)의 좌측 블록(1711) 및 우측 블록(1713)의 내측면에 부착될 수 있다.

도 17, 도 19 및 도 21을 참조하면, 힌지 부재(1750)는 제1 OIS 구동부의 작동에 의해 프리즘 지지체(1710)가 Z축을 중심으로 틸팅하고 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 Y축을 중심으로 틸팅할 수 있도록 프리즘 지지체(1710)를 지지한다. 힌지 부재(1750)는 합성수지를 이용하여 사출 성형으로 형성할 수 있다. 이 경우, 합성수지는 소정의 탄성을 가지는 재질일 수 있다.

힌지 부재(1750)는 제1 내지 제3 부분(1751, 1753, 1756)과, 제1 및 제2 부분(1751, 1753)을 연결하는 한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)와, 제2 부분(1753) 및 제3 부분(1756)을 연결하는 한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)를 포함할 수 있다.

제1 부분(1751)은 쐐기 형상으로 이루어진 결합부(1752)를 통해 하우징(1701)의 후부에 형성된 슬롯(1708, 도 16 참조)에 결합된다. 이 경우 슬롯(1708)의 형상도 결합부(1752)에 대응하도록 쐐기 형상으로 이루어질 수 있다.

한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)는 제1 부분(1751)과 제2 부분(1753) 사이에 배치되며 제1 부분(1751)과 제2 부분(1753)을 상호 연결한다. 한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)는 Z축 상에 위치될 수 있으며, 제1 OIS 구동부의 작동에 따라 프리즘 지지체(1710)의 좌우 틸팅 동작의 중심 축이 된다.

한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)는 상하로 소정 간격을 두고 배치되며 각각 일단이 제1 부분(1751)의 전면에 일체로 연결되고 타단이 제2 부분(1753)의 후면에 일체로 연결된다.

한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)는 양단에서 가운데로 갈수록 점차 두께가 얇아질 수 있다. 이는 한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)가 제1 OIS 구동부의 동작에 따라 프리즘 지지체(1710)가 Z축을 기준으로 원활하게 틸팅될 수 있도록 고려한 것이다. 또한, 한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)의 가운데 부분의 두께를 적절히 조절함에 따라 프리즘 지지체(1710)의 좌우 틸팅 각도를 조절할 수 있다.

제2 부분(1753)은 전방으로 돌출된 제1 보강 돌출부(1754)와, 후방으로 돌출된 제2 보강 돌출부(1755)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 보강 돌출부(1754, 1755)는 제2 부분(1753)의 강성을 증가시켜 프리즘 지지체(1710) 및 프리즘(1730)의 무게로 인해 제2 부분(1753)이 휘거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있어 정확한 OIS 제어가 가능하다.

한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)는 제2 부분(1753)과 제3 부분(1756) 사이에 배치되며 제2 부분(1753)과 제3 부분(1756)을 상호 연결한다. 한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)는 Y축 상에 위치될 수 있으며, 제2 OIS 구동부의 작동에 따라 프리즘 지지체(1710)의 상하 틸팅 동작의 중심 축이 된다.

한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)는 좌우로 소정 간격을 두고 배치되며 각각 일단이 제2 부분(1753)의 전면에 일체로 연결되고 타단이 제3 부분(1756)의 후면에 일체로 연결된다.

한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)는 한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)와 마찬가지로 양단에서 가운데로 갈수록 점차 두께가 얇아질 수 있다. 이는 한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)가 제2 OIS 구동부의 동작에 따라 프리즘 지지체(1710)가 Y축을 기준으로 원활하게 틸팅될 수 있도록 고려한 것이다. 또한, 한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)의 가운데 부분의 두께를 적절히 조절함에 따라 으로써 한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)의 강성 및 유연성을 적절히 조절할 수 있다.

제3 부분(1756)은 전방에 프리즘 지지체(1710)의 제1 결합돌기(1719, 도 20 참조)가 삽입되는 제1 결합홈(1757)에 형성되고, 후방에 프리즘 지지체(1710)의 제1 결합돌기(1718, 도 20 참조)가 삽입되는 제2 결합홈(1758)에 형성될 수 있다.

이와 같이 결합 구조를 통해, 제3 부분(1756)은 프리즘 지지체(1710)의 후방에 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 상기 결합 구조와 함께 제3 부분(1756)과 프리즘 지지체(1710) 사이에 접착제를 도포하여 제3 부분(1756)과 프리즘 지지체(1710)간 본딩 결합이 함께 이루어질 수 있다.

도 22는 힌지 부재의 한 쌍의 제1 힌지의 양측의 요부에 각각 댐핑 본드가 충진된 예를 보여주는 평면도이고, 도 23은 힌지 부재의 한 쌍의 제2 힌지의 양측의 요부에 각각 댐핑 본드가 충진된 예를 보여주는 평면도이다.

도 22를 참조하면, 제1 부분(1751)과 제2 부분(1755) 사이에 댐핑 본드(1800)가 도포될 수 있다.

즉, 각 제1 힌지(1761, 1763)는 중앙으로 갈수록 점차 두께가 작아진다. 이에 따라, 각 제1 힌지(1761, 1763)의 양측에는 요부가 형성될 수 있다. 각 요부에는 소정 량의 댐핑 본드(1800)가 충진될 수 있다. 댐핑 본드(1800)는 요부에 충진된 후 완전히 경화되지 않고 반고체 상태로 소정의 탄성을 가질 수 있다. 댐핑 본드(1800)는 각 제1 힌지(1761, 1763)를 함께 탄력적으로 지지할 수 있다. 이와 같이 댐핑 본드(1800)를 통해 OIS 제어 과정에서 발생할 수 있는 발진 가능성을 상쇄시키고 외부 충격에 따른 진동을 흡수할 수 있다. 댐핑 본드(1800)는 댐퍼로서 역할이 가능하도록 도포 후 경화가 완료되어도 대략 겔(Gel) 상태로 유지되며 완전 경화되지 않는 것이 바람직하다.

도 23을 참조하면, 제2 부분(1755)과 제2 부분(1756) 사이에 댐핑 본드(1800)가 도포될 수 있다.

즉, 각 제2 힌지(1771, 1773)는 중앙으로 갈수록 점차 두께가 작아진다. 이에 따라, 각 제2 힌지(1771, 1773)의 양측에는 요부가 형성될 수 있다. 각 요부에는 소정 량의 댐핑 본드(1800)가 충진될 수 있다. 댐핑 본드(1800)는 요부에 충진된 후 완전히 경화되지 않고 반고체 상태로 소정의 탄성을 가질 수 있다. 댐핑 본드(1800)는 각 제2 힌지(1771, 1773)를 탄력적으로 지지할 수 있다.

한편, 전술한 도 12에 도시된 힌지 부재(710)의 경우에도, 한 쌍의 제1 힌지(761, 763)와 한 쌍의 제2 힌지(771, 773)는 도 22 및 도 23에 도시된 힌지 부재(1710)의 한 쌍의 제1 힌지(1761, 1763)와 한 쌍의 제2 힌지(1771, 1773)와 마찬가지로 각각 댐핑 본드(1800)에 의해서 탄력적으로 지지될 수 있다.

도 24는 댐핑 본드의 비산 방지 구조가 구비된 힌지 부재를 나타낸 사시도이다. 도 24에서는 설명의 편의를 위해 한 쌍의 제1 힌지와 한 쌍의 제2 힌지를 탄력적으로 지지하는 댐핑 본드의 도시를 생략한다.

도 24를 참조하면, 제1 부분(2751)과 제2 부분(2755) 사이에 댐핑 본드가 도포될 수 있다. 댐핑 본드가 도포되는 위치는 한 쌍의 제1 힌지(2761)의 양측에 마련된 수용홈 내에 도포될 수 있다. 여기서, 한 쌍의 제1 힌지 중 하측에 위치한 제1 힌지는 도시하지 않는다.

한 쌍의 제1 힌지 중에서 상측에 형성된 제1 힌지(2761)의 상단 및 하단에는 수평 방향으로 대칭으로 형성된 한 쌍의 리브(2961, 2962)가 형성된다. 이 경우, 한 쌍의 리브(2961, 2962)에 의해 제1 힌지(2761)의 양측에는 전술한 수용홈이 마련될 수 있다.

수용홈 내에는 도시하지 않은 댐핑 본드가 도포될 수 있다. 수용홈 내에 도포된 댐핑 본드는 외부 충격에 의해 비산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 한 쌍의 제1 힌지 중에서 하측에 형성된 제1 힌지의 상단 및 하단에도 수평 방향으로 대칭으로 형성된 한 쌍의 리브(2963)가 형성되며, 한 쌍의 리브에 의해 댐핑 본드가 수용되는 수용홈이 마련될 수 있다.

제2 부분(2755)과 제3 부분(2756) 사이에도 댐핑 본드가 도포될 수 있다. 댐핑 본드가 도포되는 위치는 한 쌍의 제2 힌지(2771, 2773)의 양측에 마련된 수용홈 내에 도포될 수 있다.

도 24를 참조하면, 한 쌍의 제2 힌지(2771, 2773) 중에서 좌측에 형성된 제2 힌지(2771)의 좌측단 및 우측단에는 수직 방향으로 대칭으로 형성된 한 쌍의 리브(2972, 2974)가 형성된다. 이 경우, 한 쌍의 리브(2972, 2974)에 의해 제2 힌지(2771)의 양측에는 전술한 수용홈이 마련될 수 있다.

수용홈 내에는 도시하지 않은 댐핑 본드가 도포될 수 있다. 수용홈 내에 도포된 댐핑 본드는 외부 충격에 의해 비산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 한 쌍의 제2 힌지 중에서 하측에 형성된 제2 힌지(2973)의 좌측단 및 우측단에도 수평 방향으로 형성된 한 쌍의 리브(2976, 2978)가 형성되며, 한 쌍의 리브에 의해 댐핑 본드가 수용되는 수용홈이 마련될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안될 것이다.

100: 렌즈 조립체
300: 베이스
309: 인쇄회로기판
321, 322, 323, 324: 볼
325: 요크 부재
500: 렌즈 유닛
510: 렌즈 배럴
530: 제1 지지 블록
550: 제2 지지 블록
700, 1700: 광경로 변경 부재
710, 1710: 프리즘 지지체
730, 1730: 프리즘
750, 1750: 힌지 부재

Claims (18)

1. 베이스;
   상기 베이스의 내부 일측에 배치되고 상기 베이스의 길이 방향을 따라 전진 또는 후진하는 렌즈 유닛;
   상기 베이스의 내부 타측에 배치되고 일부가 상기 베이스에 결합되고 나머지 부분이 상기 베이스 내에서 유동 가능하게 배치되는 광경로 변경 유닛;
   상기 렌즈 유닛을 전진 또는 후진시키는 AF(Auto Focusing) 구동부; 및
   상기 광경로 변경 유닛을 틸팅 가능한 자세로 유동시키는 제1 및 제2 OIS(Optical Image Stabilizing) 구동부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광경로 변경 유닛은,
   프리즘 지지체;
   상기 프리즘 지지체의 전방에 형성된 고정부에 결합된 프리즘; 및
   서로 직교하는 제1 및 제2 축을 중심으로 각각 상기 프리즘 지지체를 틸팅 가능하게 지지하는 힌지 부재;를 포함하는, 렌즈 조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정부는 상기 프리즘 지지체의 좌측벽, 우측벽 및 후측벽에 의해 요홈 형상으로 이루어지며,
   상기 프리즘은 양측면이 상기 고정부의 좌측벽 및 우측벽에 본딩 결합된, 렌즈 조립체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정부의 좌측벽 및 우측벽에는 각각 접착제를 주입하는 다수의 본딩 주입홈이 형성된, 렌즈 조립체.
5. 제2항에 있어서,
   상기 힌지 부재는,
   상기 베이스의 후벽에 형성된 슬릿에 결합되는 결합부를 구비한 제1 부분;
   한 쌍의 제1 힌지를 통해 상기 제1 부분과 연결되는 제2 부분;
   한 쌍의 제2 힌지를 통해 상기 제2 부분과 연결되고, 상기 프리즘 지지체의 후부에 결합되는 제3 부분;을 포함하는, 렌즈 조립체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 부분은 강성을 부여하기 위해 전방으로 돌출 형성된 제1 보강 돌출부를 구비하는, 렌즈 조립체.
7. 제6항에 있어서,
   상기 한 쌍의 제1 힌지는 각각,
   일단이 상기 제1 보강 돌출부에 일체로 연결되고, 타단이 상기 제2 부분의 후면에 일체로 연결된, 렌즈 조립체.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제1 부분의 결합부는 쐐기 형상으로 이루어지며,
   상기 슬릿은 상기 결합부에 대응하는 형상으로 이루어진, 렌즈 조립체.
9. 제5항에 있어서,
   상기 제2 부분은 강성을 부여하기 위해 전방으로 돌출 형성된 제2 보강 돌출부와, 후방으로 돌출 형성된 제2 돌출부를 구비하는, 렌즈 조립체.
10. 제5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 힌지는 각각 양단에서 중앙으로 갈수록 두께가 점차 얇아지고,
    상기 한 쌍의 제2 힌지는 각각 양단에서 중앙으로 갈수록 두께가 점차 얇아지는, 렌즈 조립체.
11. 제2항에 있어서,
    상기 힌지 부재는 탄성을 가지는 합성수지로 사출 성형에 의해 형성된, 렌즈 조립체.
12. 제5항에 있어서,
    상기 제1 OIS 구동부는 상기 프리즘 지지체를 상기 한 쌍의 제1 힌지를 중심으로 틸팅시키며,
    상기 제2 OIS 구동부는 상기 프리즘 지지체를 상기 한 쌍의 제2 힌지를 중심으로 틸팅시키는, 렌즈 조립체.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 OIS 구동부는,
    상기 베이스의 좌측에 위치하는 제3 코일;
    상기 제3 코일과 마주하도록 프리즘 지지체의 좌측에 결합된 제3 마그네트;
    상기 베이스의 우측에 위치하는 제4 코일; 및
    상기 제4 코일과 마주하도록 상기 프리즘 지지체의 우측에 결합된 제4 마그네트;를 포함하는, 렌즈 조립체.
14. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 바닥과 상기 렌즈 유닛 사이에는 다수의 볼이 배치되고,
    상기 다수의 볼은 상기 렌즈 유닛을 상기 베이스에 대하여 슬라이딩 가능하게 지지하는, 렌즈 조립체.
15. 제14항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 렌즈 유닛이 배치되는 부분의 바닥 내측에 상기 베이스의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 매립된 요크 부재를 구비하고,
    상기 요크 부재는,
    상기 렌즈 유닛의 일측에 배치된 상기 AF 구동부의 제1 마그네트와 대응하는 제1 요크부; 및
    상기 렌즈 유닛의 타측에 배치된 상기 AF 구동부의 제2 마그네트와 대응하는 제2 요크부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
16. 제5항에 있어서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 사이와, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분 사이에 각각 댐핑 본드가 도포된, 렌즈 조립체.
17. 제5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 힌지의 양측에 댐핑 본드가 도포되고,
    상기 한 쌍의 제2 힌지의 양측에 댐핑 본드가 도포된, 렌즈 조립체.
18. 제17항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 힌지 주변에 각각 형성된 제1 리브들에 의해 상기 댐핑 본드가 수용되는 수용홈이 마련되고,
    상기 한 쌍의 제21 힌지 주변에 각각 형성된 제2 리브들에 의해 상기 댐핑 본드가 수용되는 수용홈이 마련된, 렌즈 조립체.

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