KR20220038632A - 폴디드 모듈 - Google Patents

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Abstract

내부 공간을 갖는 하우징; 하우징에 대해 제1 축을 중심으로 회전 가능한 구동 홀더; 하우징과 구동 홀더 사이에 배치되는 제1 볼 부재; 반사 부재를 지지하고 구동 홀더에 대해 제2 축을 중심으로 회전 가능한 회전 홀더; 및 구동 홀더와 회전 홀더 사이에 배치되는 제2 볼 부재를 포함하며, 제1 축은 제1 볼 부재를 통과하고, 제2 축은 제2 볼 부재를 통과하며, 제1 축과 제2 축 중 적어도 하나는 반사 부재를 관통하는 폴디드 모듈이 제공된다.

Description

폴디드 모듈 {FOLDED MODULE}
본 발명은 폴디드 모듈에 관한 것이다.
스마트폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자기기에 카메라가 기본적으로 채용되고 있으며, 모바일 단말용 카메라에는 자동 초점 기능, 손떨림 보정 기능 및 줌 기능 등을 부가되고 있다.
카메라의 초점 조정을 위해 렌즈 또는 이미지 센서를 상하방향으로 이동시키거나 손떨림 보정을 위해 렌즈 또는 이미지 센서를 좌우로 틸트시키거나 또는 이동시키는 형태로만 액추에이터가 구현되어 있다.
한편, 최근에는 줌 기능의 향상을 위해 모바일 단말에 구비되는 카메라 모듈은 반사부재를 이용하여 광을 굴절시키는 폴디드 모듈을 구비한다. 폴디드 모듈은 반사부재를 이용하여 광을 굴절시키면서 동시에 손떨림 보정 기능을 구현할 수도 있다.
그리고, 기존에는 스캐너(Scanner) 장비가 없을 경우 사진을 찍는 것으로 대체해야만 했으므로 종래의 모바일용 카메라는 엄밀하게 스캐너 기능을 정확하게 구현할 수 없었다.
본 발명은 실제 스캐너 장비와 동등한 수준의 카메라를 활용하여 스캔(scan) 기능 및 평면상의 트래킹(Tracking) 기술을 구현하하고자 하며, 이에 따라 모바일 단말에 스캐너가 구비될 수 있으므로 소비자 만족도를 높일 수 있다.
또한 본 발명은 카메라 모듈의 손떨림 보정용 폴디드 모듈의 반사부재가 대회전을 가능하게 구현하여 폴디드 모듈이 손떨림 보정 및 스캐닝 기능을 모두 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 내부 공간을 갖는 하우징; 하우징에 대해 제1 축을 중심으로 회전 가능한 구동 홀더; 하우징과 구동 홀더 사이에 배치되는 제1 볼 부재; 반사 부재를 지지하고 구동 홀더에 대해 제2 축을 중심으로 회전 가능한 회전 홀더; 및 구동 홀더와 회전 홀더 사이에 배치되는 제2 볼 부재를 포함하며, 제1 축은 제1 볼 부재를 통과하고, 제2 축은 제2 볼 부재를 통과하며, 제1 축과 제2 축 중 적어도 하나는 반사 부재를 관통하는 폴디드 모듈이 제공될 수 있다.
실시예들에서, 제1 축과 제2 축은 서로 수직할 수 있다.
실시예들에서, 제1 축은 하우징의 바닥면에 대해 할 수 있다.
실시예들에서, 회전 홀더는 반사 부재가 배치되는 안착부를 포함하고, 제1 축은 안착부를 통과할 수 있다.
실시예들에서, 제2 볼 부재는 적어도 2개의 볼들을 포함하고, 반사 부재는 적어도 2개의 볼들 사이에 배치될 수 있다.
실시예들에서, 회전 홀더는 반사 부재가 배치되는 안착부를 포함하고, 안착부에서 제2 축 방향으로 연장되는 가상의 면은 적어도 2개의 볼들을 통과할 수 있다.
실시예들에서, 구동 홀더의 회전에 따라 회전 홀더는 구동 홀더와 함께 하우징에 대해 회전할 수 있다.
실시예들에서, 구동 홀더가 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 제1 구동력을 제공하는 제1 구동부를 포함하고, 제1 구동부는 서로 마주보는 제1 구동 마그네트 및 제1 구동 코일을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제1 구동부는 제1 구동 마그네트와 마주보게 배치되는 제1 위치 센서를 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 하우징은 내부 공간과 연통되는 제1 관통 구멍을 포함하며, 제1 구동 코일은 제1 관통 구멍에 배치되어 내부 공간으로 노출될 수 있다.
실시예들에서, 회전 홀더가 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 제2 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함하고, 제2 구동부는 제2 축과 수직한 방향으로 서로 마주보는 제2 구동 마그네트 및 제2 구동 코일을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제2 구동 마그네트는 회전 홀더에 배치되며, 제2 구동 코일은 하우징에 대해 고정될 수 있다.
실시예들에서, 하우징은 내부 공간과 연통되는 제2 관통 구멍을 포함하며, 제2 구동 코일은 제2 관통 구멍에 배치되어 내부 공간으로 노출될 수 있다.
실시예들에서, 제2 구동 마그네트와 마주보게 배치되는 제2 위치 센서를 더 포함할 수 있다.
실시예들에서, 회전 홀더에 구동력을 제공하는 구동부; 및 회전 홀더가 하우징의 내부 공간에 지지되도록 지지력을 제공하는 지지부를 포함하고, 구동부는 제3 축의 방향으로 마주보는 구동 코일 및 구동 마그네트를 포함하며, 지지부는 제3 축의 방향으로 마주보는 한 쌍의 자성체를 포함하고, 제3 축은 제1 축 및 제2 축과 모두 수직할 수 있다.
실시예들에서, 구동 홀더는 구동 홀더와 하우징 사이에 작용하는 제1 자기력에 의해 내부 공간에 지지될 수 있다.
실시예들에서, 회전 홀더는 회전 홀더와 구동 홀더 사이에 작용하는 제2 자기력에 의해 내부 공간에 지지되며, 제2 자기력은 제1 자기력과 상이할 수 있다.
실시예들에서, 제2 자기력의 방향은 제1 자기력의 방향과 상이할 수 있다
본 발명은 이미 카메라 모듈에 구비되어 있는 반사 모듈을 이용하는 것이므로 간단한 구조의 변경으로 효율적인 스캐너 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈의 결합사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈의 분해사시도이고,
도 3은 도 1의 I-I'의 단면도이고,
도 4는 도 1의 II-II'의 단면도이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈의 구동홀더가 광축에 수직하는 제1축(X축)을 중심으로 각각 회전하는 형상을 도시한 참고도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈의 커버을 제거한 후의 평면도이고,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈의 구동홀더가 광축에 수직하는 제2축(Y축)을 중심으로 각각 회전하는 형상을 도시한 참고도이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴디드 모듈의 결합사시도이고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴디드 모듈의 분해사시도이고,
도 12는 도 10의 III-III'의 단면도이고,
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴디드 모듈의 구동홀더가 광축에 수직하는 제1축(X축)을 중심으로 각각 회전하는 형상을 도시한 참고도이고,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴디드 모듈의 커버을 제거한 후의 평면도이고,
도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴디드 모듈의 구동홀더가 광축에 수직하는 제2축(Y축)을 중심으로 각각 회전하는 형상을 도시한 참고도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
도 1 내지 도 4 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴디드 모듈(100)은 하우징(110), 기판(130), 구동홀더(150), 회전홀더(170), 커버(190)를 포함할 수 있다. 폴디드 모듈(100)은 입사창(191)을 통해 입사되는 광(빛)이 반사부재(173)에 반사되어 각도가 변경된 후 출사창(111)을 통해 광축 방향으로 나가도록 할 수 있다.
그리고, 폴디드 모듈(100)은 스캐너 장비와 동등한 수준의 카메라를 활용하여 스캔(scan) 기능 및 평면상의 트래킹(Tracking) 기술을 구현하도록 대회전(회전 각도가 스캐닝이 가능할 정도로 매우 크게 구비됨)을 가능하게 구비될 수 있다. 물론, 본 실시예의 폴디드 모듈(100)은 스캐닝 뿐만 아니라 손떨림 보정도 구현할 수 있다.
본 실시예의 폴디드 모듈(100)은 대회전을 구현하기 위해 반사부재(173)가 올려되는 구동홀더(170)의 경사면인 안착부(172)의 직하부에 구동홀더(170)의 회전축이 구비되도록 한다. 다시 말해, 구동홀더(170)의 회전이 가능하도록 형성되는 회전축은 제1축(X축)과 제2축(Y축) 방향으로 각각 형성되며, 이들 회전축이 모두 구동홀더(170)의 안착부(172)의 직하부 또는 직상부, 더욱 상세히는 안착부(172)에서 반사부재(173)가 실장되는 면을 대각면으로 갖는 직육면체(A)의 내부를 가로질러 형성되도록 한다.
하우징(110)은 내부공간(110a)을 구비하고, 내부공간(110a)에는 구동홀더(150), 회전홀더(170)가 순차적으로 적층 구비되고, 하우징(100)의 표면을 감싸듯이 기판(130)이 결합되며, 하우징(110)의 상부는 커버(190)에 의해 덮혀져 내부공간이 가려질 수 있다.
하우징(110)은 입사된 광이 반사되어 출사되도록 출사창(111)을 구비하고, 기판(130)에 구비(실장)되는 구동코일(141b, 143b)과 위치센서(141c, 143c)가 내부공간(110a)으로 노출되도록 관통구멍(117a, 117b)을 구비할 수 있다. 구동코일(141b, 143b)과 위치센서(141c, 143c)는 각각의 마그네트(141a, 143a)와 대향하게 1개 또는 2개 이상이 구비될 수 있다.
마그네트 중 어느 하나인 제1마그네트(141a)는 회전홀더(170)의 광축과 나란한 면에서 광축 방향 단부로 치우치게 구비되고, 다른 하나인 제2마그네트(143a)는 회전홀더(170)의 광축에 수직하는 면에서 제2축 방향 단부로 치우치게 구비될 수 있다. 이에 따라 마그네트(141a, 143a)가 회전축으로부터 가장 먼 거리에 배치되어 작은 구동력으로 회전홀더(170)를 원활하게 회전시킬 수 있다.
그리고, 제1마그네트(141a)와 작용하는 제1코일(141b)은 하우징(110)의 광축과 나란한 면에 구비되고, 제2마그네트(143a)와 작용하는 제2코일(143b)은 하우징(110)의 광축과 수직하는 면에 구비될 수 있다.
하우징(110)은 내부공간(110a)에 구동홀더(150)가 회전 가능하게 밀착 지지되고 내부공간(110a)에서 광축 방향으로 돌출되는 지지돌부(112)를 구비할 수 있다.
지지돌부(112)는 구동홀더(150)가 광축에 수직하는 제2축(Y축)을 기준으로 회전하도록 지지해주는 부재이며, 지지돌부(112)의 단부에는 제2축(Y축) 방향으로 정렬되게 구비되는 적어도 2개의 제1볼베어링(113)이 삽입되도록 제1가이드홈(112a)이 구비될 수 있다. 여기서, 제1볼베어링(113)은 구형 또는 원기둥 형상일 있으며, 제1가이드홈(112a)은 제1볼베어링(113)에 상응하게 대략 반구형 또는 반원기둥 형상의 홈으로 구비될 수 있다. 또한, 적어도 2개의 제1볼베어링(113)을 연결하는 연장선은 회전홀더(170)에 반사부재(173)가 실장되는 안착부(172)에서 반사부재(173)가 실장되는 면을 대각면으로 갖는 직육면체(A)의 내부를 가로지를 수 있으며, 이에 의해 제2축(Y축)을 기준으로 회전홀더(170)가 대회전할 수 있다. 관련하여 제1볼베어링(113)이 삽입되도록 제1가이드홈(112a)이 구비되는 지지돌부(112)의 단부 중 적어도 일부는 상기 직육면체(A)의 내부에 구비될 수 있다.그리고, 지지돌부(112)에는 구동홀더(150)가 지지돌부(112)에 밀착 지지되는 흡인력(풀링포스)이 발생하도록 제1풀링부재(115)가 구비될 수 있다. 더욱 상세히는 지지돌부(112)의 내부에 제1풀링부재(115)가 몰딩되거나, 지지돌부(112)에 홈을 구비하여 제1풀링부재(115)가 내삽될 수 있다.
한편, 하우징(110)의 지지돌부(112)에는 제1풀링부재(115)가, 구동홀더(150)에는 제2풀링부재(155)가, 회전홀더(170)에는 제3풀링부재(175)가 각각 구비될 수 있다. 그리고, 구동홀더(150)는 지지돌부(112)에 밀착 지지되고, 회전홀더(170)는 구동홀더(150)에 밀착지지되어야 하므로, 제1풀링부재(115)와 제2풀링부재(155)는 각각 선택적으로 마그네트 또는 요크(자성체)로 구비될 수 있고, 제2풀링부재(155)와 제3풀링부재(175)는 각각 선택적으로 마그네트 또는 요크(자성체)로 구비될 수 있다. 나아가, 제2풀링부재(155)는 제1풀링부재(115) 및 제3풀링부재(175)와 모두 흡인력이 작용해야 하므로, 제2풀링부재(155)는 제1풀링부재(115) 및 제3풀링부재(175)와 모두 대응하는 위치에 구비될 수 있으며, 제2풀링부재(155)는 제1풀링부재(115) 및 제3풀링부재(175)와 모두 대응하는 위치에 구비되도록 별개로 나누어진 부재이거나 전체가 일체로 구비된 부재일 수 있다.
한편, 제1풀링부재(115)와 제2풀링부재(155) 또는 제2풀링부재(155)와 제3풀링부재(175)는 각각 회전홀더(170)의 회전축을 형성하는 제1축 또는 제2축을 사이에 두고 구비될 수 있다. 더욱 상세히는 지지돌부(112)에 설치되는 제1풀링부재(115)와 구동홀더(150)에 설치되는 제2풀링부재(155)의 사이에는 제2축(Y축과 나란함)이 형성될 수 있고, 구동홀더(150)에 설치되는 제2풀링부재(155)와 회전홀더(170)에 설치되는 제3풀링부재(175)의 사이에는 제1축(X축과 나란함)이 형성될 수 있다. 이러한 구조를 가지게 되면 제1축 및 제2축이 상대회전하는 부재들의 사이에 구비되므로 회전축이 정확하게 구현될 수 있다.
또한, 제2풀링부재(155)는 제1풀링부재(115) 및 제3풀링부재(175)와 모두 대향하도록 절곡되게 구비될 수 있다. 물론, 제2풀링부재(155)가 설치되는 구동홀더(150)도 절곡되게 구비될 수 있다.
나아가, 제1풀링부재(115)와 제2풀링부재(155) 또는 제2풀링부재(155)와 제3풀링부재(175)는 각각 제1볼베어링(113) 또는 제2볼베어링(153)이 사이에 위치하도록 구비될 수 있다.
기판(130)은 하우징(110)의 표면을 감싸듯이 하우징(110)에 결합될 수 있으며, 기판(130)에 구비(실장)되는 구동코일(141b, 143b)과 위치센서(141c, 143c)는 관통구멍(117a, 117b)을 통해 내부공간(110a)으로 노출될 수 있다. 기판(130)은 플렉서블 기판 또는 강성기판 또는 강성기판을 플렉서블 기판으로 상호 연결한 기판 등 다양한 활용이 가능하다. 또한, 기판(130)은 복수 개로 구비되거나 전체적으로 일체로 구비될 수 있다.
하우징(110)의 지지돌부(112)에는 구동홀더(150)가 밀착결합될 수 있다. 지지돌부(112)에 구비되는 제1풀링부재(115)와 구동홀더(150)에 구비되는 제2풀링부재(155)의 흡인력에 의해 구동홀더(150)가 제1볼베어링(113)을 사이에 개재한 상태로 지지돌부(112)에 밀착될 수 있다. 제1볼베어링(113)은 제2축(Y축) 방향으로 정렬되게 적어도 2개가 구비되거나 원기둥 형상으로 구비될 수 있다. 이에, 구동홀더(150)에는 제1볼베어링(113)이 삽입되도록 지지돌부(112)와 광축(Z축) 방향으로 마주보는 면에 제2가이드홈(151a)이 구비될 수 있다.
여기서, 제1볼베어링(113)은 구동홀더(150) 또는 지지돌부(112)에 일체로 결합된 구조일 수 있으며, 이 경우 제1볼베어링(113)이 일체로 구비되는 부재의 상대부재에만 가이드홈이 구비될 수 있다.
구동홀더(150)는 중앙의 본체(151)와 본체(151)에서 양쪽으로 각각 연장되는 플랜지(152)를 구비할 수 있다. 본체(151)는 지지돌부(112)에 지지되는 부분이고, 플랜지(152)에는 제2볼베어링(153)을 개재한 상태로 회전홀더(170)가 지지될 수 있다. 이에 따라 본체(151)는 지지돌부(112)와 대향하게 구비되며, 가령, 본체(151)는 지지돌부(112)를 감싸도록 절곡된 형상일 수 있다. 또한, 적어도 2개의 제2볼베어링(153)을 연결하는 연장선은 회전홀더(170)에 반사부재(173)가 실장되는 안착부(172)에서 반사부재(173)가 실장되는 면을 대각면으로로 갖는 직육면체(A)의 내부를 가로지를 수 있으며, 이에 의해 제1축(X축)을 기준으로 회전홀더(170)가 대회전할 수 있다.
그리고, 플랜지(152)는 본체(151)에서 연장된 형상일 수 있으며, 가령, 본체(151)에서 광축 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 그리고, 양쪽 플랜지(151)의 단부에는 각각 제2볼베어링(153)이 삽입되는 제3가이드홈(152a)이 구비될 수 있다. 이 경우, 제2볼베어링(153)은 회전홀더(170)가 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 경우에 베어링 역할을 하는 것이므로 제2볼베어링(153)은 제1축(X축) 방향으로 정렬되므로, 제3가이드홈(152a)은 제1축(X축) 방향으로 정렬되게 구비될 수 있다. 물론, 제2볼베어링(153)은 구형 또는 원기둥형일 수 있고, 이에 따라 제3가이드홈(152a)의 형상도 상응하게 구비될 수 있다.
그리고, 구동홀더(150)에는 제2풀링부재(155)가 구비될 수 있다.
구동홀더(150)에는 회전홀더(170)가 밀착 결합될 수 있다. 구동홀더(150)에 구비되는 제2풀링부재(155)와 회전홀더(170)에 구비되는 제3풀링부재(175)의 흡인력에 의해 회전홀더(170)가 제2볼베어링(153)을 사이에 개재한 상태로 구동홀더(150)의 플랜지(152)에 밀착될 수 있다. 제2볼베어링(153)은 제1축(X축) 방향으로 정렬되게 적어도 2개가 구비되거나 원기둥 형상으로 구비될 수 있다. 이에, 구동홀더(150)의 플랜지(152)에는 제3가이드홈(151b)이 구비되어 제2볼베어링(153)이 삽입되고, 회전홀더(170)에는 제2볼베어링(153)이 삽입되도록 플랜지(152)와 Y축 방향으로 마주보는 면에 제4가이드홈(172a)이 구비될 수 있다.
구동홀더(150)는 본체(171)와 안착부(172)를 구비하며, 안착부(172)는 경사지게 구비되어 반사부재(173)가 결합될 수 있다. 반사부재(173)는 가령, 프리즘, 거울(미러) 등일 수 있다.
구동부(140)는 하우징(110)에 결합되는 기판(130)에 실장(구비)되는 코일(141b, 143b)과 회전홀더(170)에 구비되는 마그네트(141a, 143a)를 포함할 수 있고, 구동홀더(150)와 회전홀더(170)의 회전각을 측정하기 위한 위치센서(141c, 143c) - 가령, 홀센서, 자기센서, 광센서 등 - 를 포함할 수 있다. 위치센서는 각각의 마그네트와 대향하게 1개 또는 2개 이상이 구비될 수 있다.
제1마그네트(141a)와 제2마그네트(143a)는 모두 회전홀더(170)에 구비될 수 있다. 물론, 제1마그네트(141a)와 제2마그네트(143a)는 각각 관통구멍(117a, 117b)에 대향하는 위치에 구비되어 각각 제1코일(141b)과 제2코일(143b)과 대향할 수 있다. 물론, 제1마그네트(141a)와 제2마그네트(143a)는 각각 제1위치센서(141c)와 제2위치센서(143c)와 대향할 수 있다.
그리고, 가령, 제1구동부를 형성하는 제1마그네트(141a), 제1코일(141b)은 회전홀더(170)가 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 동력을 제공하고, 제1위치센서(141c)는 이에 따른 회전홀더(170)의 회전각을 센싱할 수 있고, 제2구동부를 형성하는 제2마그네트(143a), 제2코일(143b)은 구동홀더(150)가 제2축(Y축)을 기준으로 회전하는 동력을 제공하고, 제2위치센서(143c)는 이에 따른 구동홀더(150)의 회전각을 센싱할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 회전홀더(170)가 구동홀더(150)에 대해 제1축(X축)을 중심으로 회전하는 구조가 도시된다. 제1구동부에 의해 회전홀더(170)는 구동홀더(150)에 대해 제1축(X축)을 중심으로 회전할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 구동홀더(150)가 하우징(110)의 지지돌부(112)에 대해 제2축(Y축)을 중심으로 회전하는 구조가 도시된다. 제2구동부에 의해 구동홀더(150)는 지지돌부(112)에 대해 제2축(Y축)을 중심으로 회전할 수 있다.
도 10 내지 도 12 및 도 15를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 폴디드 모듈(200)은 하우징(210), 기판(230), 구동홀더(250), 회전홀더(270)를 포함할 수 있다. 그리고, 도시는 생략하지만 하우징(210)을 상부에서 덮어주는 커버도 포함할 수 있다. 폴디드 모듈(200)은 입사되는 광(빛)이 반사부재(273)에 반사되어 각도가 변경된 후 광축 방향으로 나가도록 할 수 있다.
그리고, 폴디드 모듈(200)은 스캐너 장비와 동등한 수준의 카메라를 활용하여 스캔(scan) 기능 및 평면상의 트래킹(Tracking) 기술을 구현하도록 대회전(회전 각도가 스캐닝이 가능할 정도로 매우 크게 구비됨)을 가능하게 구비될 수 있다. 물론, 본 실시예의 폴디드 모듈(200)은 스캐닝 뿐만 아니라 손떨림 보정도 구현할 수 있다.
본 실시예의 폴디드 모듈(200)은 대회전을 구현하기 위해 반사부재(273)가 올려되는 구동홀더(270)의 경사면인 안착부(271)의 직하부 또는 직상부에 구동홀더(270)의 회전축이 구비되도록 한다. 다시 말해, 구동홀더(270)의 회전이 가능하도록 형성되는 회전축은 제1축(X축)과 제2축(Y축) 방향으로 각각 형성되며, 이들 회전축이 모두 구동홀더(270)의 안착부(271)의 직하부 또는 직상부, 더욱 상세히는 안착부(271)에서 반사부재(273)가 실장되는 면을 대각면으로 갖는 직육면체(B)의 내부를 가로질러 형성되도록 한다.
하우징(210)은 내부공간(210a)을 구비하고, 내부공간(210a)에는 구동홀더(250), 회전홀더(270)가 순차적으로 적층 구비되고, 하우징(200)의 내면을 감싸듯이 기판(230)이 결합되며, 하우징(210)의 상부는 커버(미도시)에 의해 덮혀져 내부공간이 가려질 수 있다.
하우징(210)은 입사된 광이 반사되어 출사되도록 열린 형상으로 구비될 수 있고, 기판(230)에 구비(실장)되는 구동코일(241b, 243b)과 위치센서(241c, 243c)가 내부공간(210a)으로 노출되도록 하우징(210)의 내면에 기판(230)이 결합될 수 있다. 또는 도시는 생략하지만, 하우징(210)의 외면에 기판이 결합되고, 하우징에 관통홀이 구비되어 구동코일(241b, 243b)과 위치센서(241c, 243c)가 내부공간(210a)으로 노출될 수도 있다.
하우징(210)은 내부공간(210a)에 구동홀더(250)가 회전 가능하게 밀착 지지되는 제1피봇돌기(212)를 구비할 수 있다. 그리고, 구동홀더(250)가 제1피봇돌기(212)를 중심으로 회전하는 경우 이를 가이드하도록 적어도 2개의 볼베어링(213)을 구비할 수 있다. 이에 따라 볼베어링(213)이 삽입되도록 제1가이드홈(222a)이 길게 형성될 수 있다. 제1가이드홈(222a)은 직선형 또는, 도시는 생략하지만 구동홀더(250)의 회전방향을 따라 원호 형상으로 구비될 수 있다.
제1피봇돌기(212)는 구동홀더(250)가 광축에 수직하는 제2축(Y축)을 기준으로 회전하도록 지지해주는 부재이며, 이에 따라 제1피봇돌기(212)는 하우징(210)의 바닥에 일체로 구비되도록 제2축(Y축) 방향으로 돌출된 반구 형상의 돌기일 수 있다. 물론, 도시는 생략하지만, 도시된 실시예와 반대로 제1피봇돌기가 구동홀더(250)에 구비되고 하우징(210)의 바닥에 제1가이드홈 구비될 수도 있다. 또한, 제1피봇돌기(212)는 별도로 구비되는 볼베어링 형상일 수 있으며, 이 경우에는 제1피봇돌기 역할을 수행하는 볼베어링이 삽입되도록 하우징(210)의 바닥과 이에 대향하는 구동홀더(250)의 저면에 각각 가이드홈이 구비될 수 있다.
그리고, 하우징(210)에는 구동홀더(250)가 제1피봇돌기(212) 및 2개의 볼베어링(213)에 밀착 지지되는 흡인력(풀링포스)이 발생하도록 제1풀링부재(215)가 구비될 수 있다.
한편, 하우징(210)의 바닥면에는 제1풀링부재(215)가, 구동홀더(250)에는 제2풀링부재(255)가 각각 구비될 수 있다. 그리고, 구동홀더(250)는 제1피봇돌기(212)에 밀착 지지되어야 하므로, 제1풀링부재(215)와 제2풀링부재(255)는 각각 선택적으로 마그네트 또는 요크(자성체)로 구비될 수 있다. 나아가, 제2풀링부재(255)는 제1풀링부재(215) 흡인력이 작용해야 하므로, 제2풀링부재(255)는 제1풀링부재(215) 대응하는 위치에 구비될 수 있다.
기판(230)은 하우징(210)의 내부면을 감싸듯이 하우징(210)에 결합될 수 있으며, 기판(230)에 구비(실장)되는 구동코일(241b, 243b)과 위치센서(241c, 243c)는 내부공간(210a)으로 노출될 수 있다. 기판(230)은 플렉서블 기판 또는 강성기판 또는 강성기판을 플렉서블 기판으로 상호 연결한 기판 등 다양한 활용이 가능하다. 또한, 기판(230)은 복수 개로 구비되거나 전체적으로 일체로 구비될 수 있다.
하우징(210)의 제1피봇돌기(212)에는 구동홀더(250)가 밀착결합될 수 있다. 하우징(210)에 구비되는 제1풀링부재(215)와 구동홀더(250)에 구비되는 제2풀링부재(255)의 흡인력에 의해 구동홀더(250)가 제1피봇돌기(212), 2개의 볼베어링(213)을 사이에 개재한 상태로 하우징(210)의 바닥에 지지될 수 있다.
한편, 구동홀더(250)는 제1피봇돌기(212)를 중심으로 회전하며, 적어도 2개의 볼베어링(213)이 이를 가이드하는 역할을 할 수 있다. 그리고, 볼베어링(213)은 하우징(210)의 바닥에 구비되는 제1가이드홈(222a)에 삽입되므로 구동홀더(250)의 저면에는 별도의 가이드홈이 구비되지 않을 수 있다. 이는 오히려 볼베어링(213)의 이동 경로에 제한을 주지 않을 수 있어 구동홀더(250)의 회전이 더욱 손쉽게 가이드될 수 있다. 또한, 제1피봇돌기(212)가 형성하는 회전축은 회전홀더(270)에 반사부재(273)가 실장되는 안착부(271)에서 반사부재(273)가 실장되는 면을 대각면으로 갖는 직육면체(B)의 내부를 가로지르도록 형성될 수 있으며, 이에 의해 제2축(Y축)을 기준으로 회전홀더(270)가 대회전할 수 있다.
구동홀더(250)는 중앙의 본체(251)와 본체(251)에서 양쪽으로 각각 경사지게 연장되는 플랜지(252)를 구비할 수 있다. 본체(251)는 제1피봇돌기(212)에 지지되는 부분이고, 플랜지(252)에는 회전홀더(270)의 제2피봇돌기(272a)가 회전가능하게, 가령, 관절구조로 지지될 수 있다. 이에 따라 본체(251)는 제1피봇돌기(212)와 대향하는 편형한 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 2개의 제2피봇돌기(272a)를 연결하는 연장선은 회전홀더(270)에 반사부재(273)가 실장되는 안착부(271)에서 반사부재(273)가 실장되는 면을 대각면으로 갖는 직육면체(B)의 내부를 가로지를 수 있으며, 이에 의해 제1축(X축)을 기준으로 회전홀더(270)가 대회전할 수 있다.
그리고, 플랜지(252)는 본체(251)의 양쪽에서 연장된 형상일 수 있으며, 가령, 본체(251)의 양쪽에서 경사지게(수직하게) 연장된 형상일 수 있다. 그리고, 양쪽 플랜지(251)에는 각각 홈 또는 구멍 형상의 제2피봇돌기홈(252a)이 구비될 수 있다. 이 경우, 제2피봇돌기(272a)는 회전홀더(270)가 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 경우에 베어링 역할을 하는 것이므로 제2피봇돌기홈(252a)은 제1축(X축) 방향으로 정렬되게 구비될 수 있다. 물론, 제2피봇돌기(272)는 반구형 일 수 있고, 이에 따라 제2피봇돌기홈(252a)은 제2피봇돌기(272a)가 삽입되어 회전 가능하게 구비될 수 있다. 가령, 제2피봇돌기(272a)는 제2피봇돌기홈(252a)에 관절 결합될 수 있다.
그리고, 구동홀더(250)에는 제2풀링부재(255)가 구비될 수 있다.
구동홀더(250)에는 회전홀더(270)가 제1축(X축)을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 회전홀더(270)에는 제1축(X축) 방향으로 정렬되고, 제1축(X축) 방향을 따라 양쪽으로 돌출되는 반구 형상의 한 쌍의 제2피봇돌기(272a)가 구비된다. 제2피봇돌기(272a)는 회전홀더(270)에 일체로 구비될 수 있다. 그리고, 제2피봇돌기(272a)는 회전홀더(270)가 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 경우에 베어링 역할을 하는 것이며, 구동홀더(250)의 제2피봇돌기홈(252a)에 끼워질 수 있다. 가령, 제2피봇돌기(272a)는 제2피봇돌기홈(252a)에 관절결합될 수 있다.
한편, 도시는 생략하지만, 본 실시예와 반대로 구동홀더(250)에 제2피봇돌기가 구비되고 회전홀더(270)에 제2피봇돌기홈이 구비될 수도 있다. 또한, 제2피봇돌기(272a)는 돌기 형상이 아닌 별도로 제공되는 한 쌍의 볼베어링 형상일 수 있으며, 이 경우에는 제1축(X축) 방향으로 상호 대향하는 구동홀더(250)와 회전홀더(270)의 대향면에 각각 볼베어링이 삽입되는 가이드홈을 구비할 수 있으며, 이들 가이드홈 각각, 그리고 한 쌍의 볼베어링은 제1축(X축) 방향으로 정렬될 수 있다.
그리고, 구동홀더(250)는 안착부(271)와 안착부(271) 양쪽에서 연장되는 플랜지(272)를 구비하며, 안착부(271)는 경사지게 구비되어 반사부재(273)가 결합될 수 있다. 반사부재(273)는 가령, 프리즘, 거울(미러) 등일 수 있다. 그리고, 플랜지(272)에는 제1축(X축) 방향으로 정렬되고, 제1축(X축) 방향을 따라 양쪽으로 돌출되는 반구 형상의 한 쌍의 제2피봇돌기(272a)가 구비될 수 있다.
구동부(240)는 하우징(210)에 결합되는 기판(230)에 실장(구비)되는 코일(241b, 243b)과 구동홀더(250)와 회전홀더(270)에 각각 구비되는 마그네트(241a, 243a)를 포함할 수 있고, 구동홀더(250)와 회전홀더(270)의 회전각을 측정하기 위한 위치센서(241c, 243c) - 가령, 홀센서, 자기센서, 광센서 등 - 를 포함할 수 있다. 위치센서는 각각의 마그네트와 대향하게 1개 또는 2개 이상이 구비될 수 있다.
제1마그네트(241a)와 제2마그네트(243a)는 각각 회전홀더(270)와 구동홀더(250)에 나뉘어 구비될 수 있다. 물론, 도시는 생략하지만, 제1마그네트(241a)와 제2마그네트(243a)는 모두 회전홀더(270)에 구비될 수도 있다.
물론, 제1마그네트(241a)와 제2마그네트(243a)는 각각 제1코일(241b)과 제2코일(243b)과 대향할 수 있다. 물론, 제1마그네트(241a)와 제2마그네트(243a)는 각각 제1위치센서(241c)와 제2위치센서(243c)와 대향할 수 있다.
그리고, 가령, 제1구동부를 형성하는 제1마그네트(241a), 제1코일(241b)은 회전홀더(270)가 제1축(X축)을 기준으로 회전하는 동력을 제공하고, 제1위치센서(241c)는 이에 따른 회전홀더(270)의 회전각을 센싱할 수 있고, 제2구동부를 형성하는 제2마그네트(243a), 제2코일(243b)은 구동홀더(250)가 제2축(Y축)을 기준으로 회전하는 동력을 제공하고, 제2위치센서(243c)는 이에 따른 구동홀더(250)의 회전각을 센싱할 수 있다.
도 13 및 도 14를 참고하면, 회전홀더(270)가 구동홀더(250)에 대해 제1축(X축)을 중심으로 회전하는 구조가 도시된다. 제1구동부에 의해 회전홀더(270)는 구동홀더(250)에 대해 제1축(X축)을 중심으로 회전할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참고하면, 구동홀더(250)가 하우징(210)의 제1피봇돌기(212)를 중심축으로 하여 제2축(Y축)을 중심으로 회전하는 구조가 도시된다. 제2구동부에 의해 구동홀더(250)는 제1피봇돌기(212)를 중심축으로 회전할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 본 발명의 범위에 해당함을 밝혀둔다.
100, 200: 폴디드 모듈
110, 210: 하우징
130, 230: 기판
150, 250: 구동홀더
170, 270: 회전홀더
190: 커버

Claims (18)

  1. 내부 공간을 갖는 하우징;
    상기 하우징에 대해 제1 축을 중심으로 회전 가능한 구동 홀더;
    상기 하우징과 상기 구동 홀더 사이에 배치되는 제1 볼 부재;
    반사 부재를 지지하고 상기 구동 홀더에 대해 제2 축을 중심으로 회전 가능한 회전 홀더; 및
    상기 구동 홀더와 상기 회전 홀더 사이에 배치되는 제2 볼 부재를 포함하며,
    상기 제1 축은 상기 제1 볼 부재를 통과하고,
    상기 제2 축은 상기 제2 볼 부재를 통과하며,
    상기 제1 축과 상기 제2 축 중 적어도 하나는 상기 반사 부재를 관통하는 폴디드 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 축과 상기 제2 축은 서로 수직한 폴디드 모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 축은 상기 하우징의 바닥면에 대해 수직한 폴디드 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 홀더는 상기 반사 부재가 배치되는 안착부를 포함하고,
    상기 제1 축은 상기 안착부를 통과하는 폴디드 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 볼 부재는 적어도 2개의 볼들을 포함하고,
    상기 반사 부재는 상기 적어도 2개의 볼들 사이에 배치되는 폴디드 모듈.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 회전 홀더는 상기 반사 부재가 배치되는 안착부를 포함하고,
    상기 안착부에서 상기 제2 축 방향으로 연장되는 가상의 면은 상기 적어도 2개의 볼들을 통과하는 폴디드 모듈.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 홀더의 회전에 따라 상기 회전 홀더는 상기 구동 홀더와 함께 하우징에 대해 회전하는 폴디드 모듈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 홀더가 상기 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 제1 구동력을 제공하는 제1 구동부를 포함하고,
    상기 제1 구동부는 서로 마주보는 제1 구동 마그네트 및 제1 구동 코일을 포함하는 폴디드 모듈.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 구동부는
    상기 제1 구동 마그네트와 마주보게 배치되는 제1 위치 센서를 더 포함하는 폴디드 모듈.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 내부 공간과 연통되는 제1 관통 구멍을 포함하며,
    상기 제1 구동 코일은 상기 제1 관통 구멍에 배치되어 상기 내부 공간으로 노출되는 폴디드 모듈.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 홀더가 상기 제2 축을 중심으로 회전 가능하도록 제2 구동력을 제공하는 제2 구동부를 포함하고,
    상기 제2 구동부는 상기 제2 축과 수직한 방향으로 서로 마주보는 제2 구동 마그네트 및 제2 구동 코일을 포함하는 폴디드 모듈.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 구동 마그네트는 상기 회전 홀더에 배치되며,
    상기 제2 구동 코일은 상기 하우징에 대해 고정되는 폴디드 모듈.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 내부 공간과 연통되는 제2 관통 구멍을 포함하며,
    상기 제2 구동 코일은 상기 제2 관통 구멍에 배치되어 상기 내부 공간으로 노출되는 폴디드 모듈.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 구동 마그네트와 마주보게 배치되는 제2 위치 센서를 더 포함하는 폴디드 모듈.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 홀더에 구동력을 제공하는 구동부; 및
    상기 회전 홀더가 상기 하우징의 상기 내부 공간에 지지되도록 지지력을 제공하는 지지부를 포함하고,
    상기 구동부는 제3 축의 방향으로 마주보는 구동 코일 및 구동 마그네트를 포함하며,
    상기 지지부는 상기 제3 축의 방향으로 마주보는 한 쌍의 자성체를 포함하고,
    상기 제3 축은 상기 제1 축 및 상기 제2 축과 모두 수직한 폴디드 모듈.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 홀더는 상기 구동 홀더와 상기 하우징 사이에 작용하는 제1 자기력에 의해 상기 내부 공간에 지지되는 폴디드 모듈.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 회전 홀더는 상기 회전 홀더와 상기 구동 홀더 사이에 작용하는 제2 자기력에 의해 상기 내부 공간에 지지되며,
    상기 제2 자기력은 상기 제1 자기력과 상이한 폴디드 모듈.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제2 자기력의 방향은 상기 제1 자기력의 방향과 상이한 폴디드 모듈.
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