KR20220080718A - 광경로 변경 장치 및 이를 구비한 렌즈 조립체 - Google Patents

Abstract

광경로 변경 장치 및 이를 구비한 렌즈 조립체가 개시된다. 광경로 변경 장치는 베이스와, 일부가 베이스에 연결되고 나머지 부분이 베이스 내에서 유동 가능하게 배치되는 틸팅 유닛과, 틸팅 유닛을 틸팅 가능한 자세로 변경하는 제1 내지 제3 OIS(optical image stabilization) 구동부를 포함하고, 틸팅 유닛은 몸체와, 몸체와 일체로 형성되고 서로 직교하는 2축을 기준으로 몸체를 틸팅 가능하게 지지하는 제1 힌지부 및 제2 힌지부와, 몸체에 결합되어 베이스 내부로 입사된 광을 반사하는 된 미러를 포함할 수 있다.

Description

광경로 변경 장치 및 이를 구비한 렌즈 조립체{LIGHT PATH CHANGING DEVICE AND LENS ASSEMBLY HAVING THE SAME}

본 발명은 모바일 기기에 적용되는 초소형 렌즈 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광경로 변경 장치 및 이를 구비한 초소형 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 광학줌을 구현할 수 있다. 따라서 광학 5배줌은 광학 2배줌보다 2.5배 더 긴 초점거리를 확보해야 한다.

이와 같은 이유로 그동안 고배율 광학줌을 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 종래의 카메라 모듈은 OIS(optical image stabilization)의를 위해 프리즘을 틸팅시키는 구조를 갖추고 있다. 하지만, 프리즘을 틸팅시키기 위한 구조가 매우 복잡하게 이루어져 있으므로 제품의 조립이 어렵고 제작 단가를 상승시키는 것은 물론 복잡한 구조로 인해 유지 보수 역시 용이하지 못한 문제가 있었다. 또한, 종래의 카메라 모듈은 충격이 가해지는 경우 틸팅 구조가 쉽게 파손되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 단순한 구조로 이루어지고 외부 충격에 의한 파손을 방지할 수 있는 광경로 변경 장치 및 이를 구비한 렌즈 조립체를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 베이스; 일부가 상기 베이스에 연결되고 나머지 부분이 상기 베이스 내에서 유동 가능하게 배치되는 틸팅 유닛; 및 상기 틸팅 유닛을 틸팅 가능한 자세로 변경하는 제1 내지 제3 OIS(optical image stabilization) 구동부를 포함하고, 상기 틸팅 유닛은, 몸체; 상기 몸체와 일체로 형성되고 서로 직교하는 2축을 기준으로 상기 몸체를 틸팅 가능하게 지지하는 제1 힌지부 및 제2 힌지부; 및 상기 몸체에 결합되어 상기 베이스 내부로 입사된 광을 반사하는 된 미러를 포함하는 광경로 변경 장치를 제공한다.

상기 틸팅 유닛은, 상기 몸체의 후부에 상기 제1 힌지부에 의해 연결된 연결부; 및 상기 연결부의 후부에 상기 제2 힌지부에 의해 연결되고, 상기 베이스에 분리 가능하게 결합된 결합부를 포함하고, 상기 연결부 및 상기 결합부는 상기 몸체, 상기 제1 힌지부 및 상기 제2 힌지부와 함께 일체로 사출 형성되어 단일체를 이룰 수 있다.

상기 틸팅 유닛의 재질은 탄성력을 가지는 합성수지일 수 있다.

상기 틸팅 유닛은 상기 제1 힌지부의 내측에 배치된 제1 보강 부재; 및 상기 제2 힌지부의 내측에 배치된 제2 보강 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 보강 부재 및 상기 제2 보강 부재는 금속 또는 합성수지로 이루어질 수 있다.

상기 제1 OIS 구동부는 상기 몸체 및 상기 미러를 상기 제1 힌지축을 중심으로 틸팅시키며, 상기 제2 및 제3 OIS 구동부는 상기 몸체 및 상기 미러를 상기 제2 힌지축을 중심으로 틸팅시킬 수 있다.

상기 제1 OIS 구동부는 상기 베이스의 저면에 배치되는 제1 코일과, 상기 제1 코일에 인가되는 전류의 방향에 반응하도록 상기 틸팅 유닛의 하측에 결합된 제1 마그네트를 포함하고, 상기 제2 OIS 구동부는 상기 베이스의 좌측면에 배치되는 제2 코일과, 상기 제2 코일에 인가되는 전류의 방향에 반응하도록 상기 틸팅 유닛의 좌측에 결합된 제2 마그네트를 포함하며, 상기 제3 OIS 구동부는 상기 베이스의 우측면에 배치되는 제3 코일과, 상기 제3 코일에 인가되는 전류의 방향에 반응하도록 상기 틸팅 유닛의 우측에 결합된 제3 마그네트를 포함할 수 있다.

상기 광경로 변경 장치는 상기 제1 내지 제3 코일이 전기적으로 연결된 FPCB(Flexible printed circuit board)를 더 포함하며, 상기 FPCB는 상기 베이스의 저면, 좌측면 및 우측면을 덮는 상태로 상기 베이스에 결합되며, 일단부에 다수의 단자가 배열될 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 광경로 변경 장치; 상기 광경로 변경 장치가 내부 일측에 배치된 케이스; 상기 케이스의 타측에 배치된 이미지 센서; 및 상기 광경로 변경 장치와 상기 이미지 센서 사이의 광경로 상에 배치된 렌즈 유닛을 포함하는 렌즈 조립체를 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 장치를 나타낸 조립사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 광경로 변경 장치에 구비된 틸팅 유닛을 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 광경로 변경 장치에 구비된 틸팅 유닛을 나타낸 조립사시도이다.
도 6은 광경로 변경 장치에 구비된 틸팅 유닛의 평면도이다.
도 7은 도 6에 표시된 A-A 선을 따라 나타낸 단면도이다.

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 명세서상에 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 미러리스 카메라에 구비된 렌즈 조립체의 크기보다 작으며 요즘 스마트폰에 적용되고 있는 렌즈 조립체의 크기와 대략 유사할 수 있다.

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 실시예에 따른 렌즈 조립체를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체(1)는 휴대폰 등과 같은 모바일 기기(미도시)에 설치하여 피사체를 촬영하는데 사용될 수 있다. 렌즈 조립체(1)는 AF(auto focus), 줌(zoom) 및 OIS(optical image stabilization) 등의 기능을 구현할 수 있다.

렌즈 조립체(1)는 모바일 기기에 설치되는 케이스(3)와, 케이스 일측에 배치된 이미지 센서(예: CCD sensor)(5)와, 모바일 기기의 외부 광을 이미지 센서(5)로 　 광경로를 변경하며 OIS 기능을 수행하는 광경로 변경 장치(10)와, 광경로 변경 장치(10)와 이미지 센서(5) 사이에 이동 가능하게 배치되어 AF(Auto Focusing)와 줌(Zoom) 기능을 수행하는 렌즈 유닛(7)을 포함할 수 있다.

이미지 센서(5)는 기판(4)에 실장된 상태로 케이스(3)의 외부에 배치될 수 있다. 이 경우, 기판(4)은 모바일 기기 내의 구조물에 적절히 고정될 수 있다. 이미지 센서(5)는 대면적 이미지 센서를 적용할 수 있다.

본 발명에서는 이미지 센서(5)와 기판(4)을 케이스(3) 외부에 배치한 것으로 설명하지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 케이스(3)의 사이즈를 증가시켜 이미지 센서(5)와 기판(4)을 케이스(3) 내부에 함께 배치하는 것도 물론 가능하다.

렌즈 유닛(7)은 도시하지 않은 AF 구동부에 의해 케이스(3) 내에서 광축 방향을 따라 소정 거리만큼 전진 또는 후진하도록 배치될 수 있다. 여기서 광축 방향은 광경로 변경 장치(10)에 위해 광경로가 변경되어 렌즈 유닛(7) 측으로 향하는 X축 방향을 의미한다.

렌즈 유닛(7)은 렌즈 배럴(7a)과, 렌즈 배럴(7a)의 내부에 광축 방향을 따라 배치된 복수의 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 렌즈는 복수의 렌즈 군으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1렌즈 군은 제1 렌즈 배럴에 배치되고, 제2 렌즈 군은 제2 렌즈 배럴에 배치되며, 제3 렌즈 군은 제3 배럴에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 렌즈 배럴은 순차적으로 광축 방향으로 배치되며, 제1 및 제3렌즈 배럴은 광축을 따라 이동 가능하게 배치되고, 제2 렌즈 배럴은 고정되도록 배치될 수 있다.

AF 구동부는 마그네트와 이에 대응하는 코일로 이루어질 수 있으며, 마그네트는 렌즈 유닛(7)의 일측에 배치될 수 있고, 코일은 케이스 내측에 마그네트와 소정 간격을 두고 마그네트에 대응하도록 배치될 수 있다.

광경로 변경 장치(10)는 렌즈 유닛(7)의 일측에 배치될 수 있으며, 케이스(3) 외부에서 케이스(3)의 제1 개구(3a)를 통해 입사되는 광의 경로를 변경하여 렌즈 유닛(7) 측으로 반사한다. 광은 렌즈 유닛(7)을 통과한 후 케이스(3)의 제2 개구(3b)를 통과해 반사체(8)에 반사된 후 이미지 센서(5) 측으로 입사될 수 있다.

광경로 변경 장치(10)는 피사체 촬영 시 사용자의 손떨림 등에 의해 이미지가 번지거나 동영상이 흔들려 촬영된 이미지의 품질이 저하되는 것을 방지하도록, 손떨림에 대응하는 상대적인 변위로 미러(531)를 틸팅시켜 흔들림을 보상할 수 있다. 이 경우, 미러(531)는 서로 직교하는 2개의 축을 중심으로 각각 소정 각로도 회전될 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 광경로 변경 장치(10)의 구조를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 장치를 나타낸 조립사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체의 광경로 변경 장치를 나타낸 분해사시도이다.

도 2 및 3을 참조하면, 광경로 변경 장치(10)는 베이스(100)와, 베이스(100)에 일부분이 분리 가능하게 결합되는 틸팅 유닛(500)과, 틸팅 유닛(500)을 Y축에 평행한 제1 힌지부(552, 도 5 참조) 및 Z축에 평행한 제2 힌지부(554, 도 5 참조)를 중심으로 회전시켜 미러(531)를 소정 자세로 틸팅 시키기 위한 제1 내지 제3 OIS 구동부와, 틸팅 유닛(500)이 베이스(100)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 커버(700)를 포함할 수 있다.

베이스(100)는 케이스(3) 내에 고정 설치될 수 있다. 베이스(100)는 대략 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 베이스(100)는 상면에 광 입사를 위한 제1 광통과구멍(101)이 형성되고 정면에는 광 출사를 위한 제2 광통과구멍(103)이 각각 마련된다.　

제1 광통과구멍(101)은 광 입사 뿐만 아니라 틸팅 유닛(500)을 베이스(100) 내부로 삽입하거나 베이스(100) 외부로 인출하기 위한 구멍으로 겸용된다.

베이스(100)는 하면에 제1 OIS 구동부의 일부인 제1 코일(410)이 삽입되는 제1 삽입구멍(121)이 형성되고, 좌측면 및 우측면에 제2 및 제3 OIS 구동부의 일부인 제2 및 제3 코일(420, 430)이 각각 삽입되는 제2 및 제3 삽입구멍(122, 123)이 형성된다. 제1 내지 제3 삽입구멍(121, 122, 123)은 각각 제1 내지 제3 코일(410, 420, 430)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.

베이스(100)는 후면에 틸팅 유닛(500)의 결합부(555)가 분리 가능하게 결합되는 결합홈(110)이 형성된다.

베이스(100)는 하측면, 좌측면 및 우측면에는 제1 내지 제3 OIS 구동부에 전원을 인가하기 위한 인쇄회로기판(300)이 배치되는 제1 내지 제3 안착홈(131, 132, 133)이 형성된다.

인쇄회로기판(300)은 유연성을 가지는 FPCB(Flexible printed circuit board)일 수 있다. 인쇄회로기판(300)의 제1 부분(311)에는 제1 코일(410)이 배치되고, 제2 부분(312)에는 제2 코일(420)이 배치되고, 제3 부분(313)에는 제3 코일(430)이 각각 배치될 수 있다.

인쇄회로기판(300)은 제1 내지 제3 OIS 구동부를 이루는 마그네트의 이동거리를 감지하기 위한 제1 및 제2 자기 센서(413, 423)를 실장할 수 있다. 이 경우 제1 및 제2 자기 센서는 홀 센서(hall sensor) 또는 MR 센서(magneto resistive sensor)일 수 있다.

제1 자기 센서(413)는 인쇄회로기판(300)의 제1 부분(311)에 실장될 수 있으며, 제1 코일(410)의 내측 빈 공간에 배치될 수 있다. 제2 자기 센서(423)는 인쇄회로기판(300)의 제3 부분(313)에 실장될 수 있으며, 제3 코일(430)의 내측 빈 공간에 배치될 수 있다.

인쇄회로기판(300)은 베이스(100)의 하측, 좌측 및 우측면을 감싸는 형태로 제1 내지 제3 안착홈(131, 132, 133)에 결합될 수 있다.

인쇄회로기판(300)은 제3 부분(313)으로부터 일정 길이만큼 인출되는 제4 부분(314)을 포함한다. 제4 부분(314)은 단부에 따라 다수의 접속 단자(315)가 형성될 수 있다.

다수의 접속 단자(315)는 다수의 배선을 통해 제1 내지 제3 코일(410, 420, 430) 및 제1 및 제2 자기 센서(413, 423)와 전기적으로 연결된다. 또한 다수의 접속단자(315)는 모바일 기기에 구비된 전자 장치(예를 들면, 제어 회로, 전원공급회로 등)과 전기적으로 연결될 수 있다.　

제1 OIS 구동부는 제1 코일(410)과 제1 코일(410)에 일정한 간격을 두고 대응하도록 배치된 제1 마그네트(411)을 포함한다. 제1 코일(410)은 베이스(100)의 제1 삽입구멍(121)에 배치되며, 제1 마그네트(411)는 틸팅 유닛(500)의 몸체(510) 저면에 배치될 수 있다. 제1 코일(410)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제1 마그네트(411)와 제1 코일(410) 사이에 형성되는 전자기장에 의해 인력 또는 척력이 발생한다. 이에 따라, 제1 마그네트(411)가 결합된 틸팅 유닛(500)의 몸체(510)는 제1 힌지부(552)를 중심으로 소정 각도 회전할 수 있다. 제1 힌지부(552)는 두께를 변경함으로써 휘어지는 정도(예를 들면, 가요성)을 조절할 수 있다. 제1 힌지부(552)에 대해서는 후술한다.

제2 OIS 구동부는 제2 코일(420)과 제2 코일(420)에 일정한 간격을 두고 대응하도록 배치된 제2 마그네트(421)을 포함한다. 제2 코일(420)은 베이스(100)의 제2 삽입구멍(122)에 배치되며, 제2 마그네트(421)는 틸팅 유닛(500)의 몸체(510) 좌측에 배치될 수 있다. 제2 코일(420)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제2 마그네트(421)와 제2 코일(420) 사이에 형성되는 전자기장에 의해 인력 또는 척력이 발생한다. 이에 따라, 제2 마그네트(421)가 결합된 틸팅 유닛(500)의 몸체(510)는 제2 힌지부(554)를 중심으로 소정 각도 회전할 수 있다. 제2 힌지부(554) 역시 제1 힌지부(552)와 마찬가지로 두께를 변경함으로써 휘어지는 정도를 조절할 수 있다. 제2 힌지부(554)에 대해서는 후술한다.

제3 OIS 구동부는 제2 OIS 구동부와 함께 틸팅 유닛(500)의 몸체(510)를 제2 힌지부(554)를 중심으로 소정 각도 회전시킨다. 제3 OIS 구동부는 제3 코일(430)과 제3 코일(430)에 일정한 간격을 두고 대응하도록 배치된 제3 마그네트(431)을 포함한다. 제3 코일(430)은 베이스(100)의 제3 삽입구멍(123)에 배치되며, 제3 마그네트(431)는 틸팅 유닛(500)의 몸체(510)의 우측에 배치될 수 있다. 제3 코일(430)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제3 마그네트(431)와 제3 코일(430) 사이에 형성되는 전자기장에 의해 인력 또는 척력이 발생한다.

한편, 제3 코일(430)은 제1 및 제2 코일(410, 420)보다 더 큰 크기로 형성될 수 있다. 하지만 제3 코일(430)은 이에 제한되지 않고 제1 및 제2 코일(410, 420)과 같은 크기로 이루어지거나 2개의 코일로 이루어질 수 있다. 2개의 코일로 이루어지는 경우 각각 제1 코일(410) 또는 제2 코일(420)과 같은 크기로 형성될 수 있다.

틸팅 유닛(500)은 베이스(100) 내부에 삽입되며, 결합부(555)에 의해 베이스(100)에 연결된다. 틸팅 유닛(500)은 결합부(555)를 제외한 나머지 부분이 베이스(100) 내부에서 유동 가능한 상태로 배치된다.

틸팅 유닛(500)은 제1 힌지부(552) 및 제2 힌지부(554)를 중심으로 회전할 때 베이스(100) 내측에 간섭되지 않고 유동하면서 광경로를 변경할 수 있다. 틸팅 유닛(500)의 구조는 하기에서 상세히 설명한다.

커버(700)는 상면 및 전면에 미러(531)를 노출하기 위한 제1 개구(710) 및 제2 개구(711)가 각각 형성된다.

커버(700)는 베이스(100)의 후면, 좌측면, 우측면을 각각 덮는 다수의 측벽(721, 722, 723)이 형성될 수 있다. 베이스(100)에 결합된 인쇄회로기판(330)의 제2 및 제3 부분은 다수의 측벽(722, 723)에 의해 보호될 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 틸팅 유닛의 구조를 상세히 설명한다.

도 4는 광경로 변경 장치에 구비된 틸팅 유닛을 나타낸 분해사시도이고, 도 5는 광경로 변경 장치에 구비된 틸팅 유닛을 나타낸 조립사시도이고, 도 6은 광경로 변경 장치에 구비된 틸팅 유닛의 평면도이고, 도 7은 도 6에 표시된 A-A 선을 따라 나타낸 단면도이다.

도 4 및 도 5룰 참조하면, 틸팅 유닛(500)은 미러(531)와, 미러(531)를 지지하는 몸체(510)와, 몸체(510) 후방에 연장되어 Y축 및 Z축에 각각 평행하게 배치되는 제1 힌지부(552) 및 제2 힌지부(554)를 포함할 수 있다.

틸팅 유닛(500)은 미러(531)를 제외한 나머지 구성 즉, 몸체(510), 제1 힌지부(552), 연결부(553), 제2 힌지부(554) 및 결합부(555)가 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 몸체(510), 제1 힌지부(552), 연결부(553), 제2 힌지부(554) 및 결합부(555) 제2 힌지부(554)는 사출 성형에 의해 일체로 제작될 수 있다.

한편, 틸팅 유닛(500)은 몸체(510)를 제1 재질로 형성하고, 제1 힌지부(552), 연결부(553), 제2 힌지부(554) 및 결합부(555) 제2 힌지부(554)를 제1 재질과 상이한 제2 재질로 형성할 수 있다. 이 경우, 몸체(510)는 인서트 사출 성형을 통해 제1 힌지부(552), 연결부(553), 제2 힌지부(554) 및 결합부(555) 제2 힌지부(554)와 일체로 형성될 수 있다. 몸체(510)를 이루는 제1 재질은 접착제에 의해 미러(531)가 용이하게 본딩될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 틸팅 유닛(500)은 제작 및 취급이 용이하며 단일 부재로 형성됨에 따라 베이스(100)와 틸팅 유닛(531) 간 조립이 용이하다. 또한, 틸팅 유닛(500)은 탄성력을 가지는 재질로 이루어짐에 따라 렌즈 조립체(1)에 충격이 가해지더라도 충격을 흡수할 수 있으므로 파손되지 않는 이점이 있다.

몸체(510)는 상면과 전면으로 미러(531)가 노출되도록 개방된다. 몸체(510)는 미러(531)이 결합되는 경사면(517)이 형성될 수 있다. 미러(531)는 접착제에 의해 경사면(517)에 본딩될 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나, 몸체(510)는 미러(531)가 압박 상태로 몸체(510)에 끼움 결합될 수 있도록 경사면(517) 주변을 따라 결합턱이 형성되는 것도 물론 가능하다.

몸체(510)는 하면에는 제1 마그네트(411)가 결합되는 제1 마그네트 결합홈(511)이 형성되고, 좌측부(521)에는 각각 제2 마그네트(421)가 결합되는 제2 마그네트 결합홈(미도시)이 형성되고, 우측부(523)에는 제3 마그네트(431)가 결합되는 제3 마그네트 결합홈(524)이 형성된다.　

몸체(510)의 좌측부(521) 및 우측부(523)는 몸체의 전방에 배치된 하부 지지부(525) 및 상부 지지부(527)에 의해 상호 연결될 수 있다.

하부 지지부(525) 및 상부 지지부(527)는 제2 및 제3 OIS 구동부 작동 시 발생하는 전자기력에 의해 몸체(510)의 내측 및 외측 방향으로 휘어지지 않도록 몸체(510)의 좌측부(521) 및 우측부(523)를 지지할 수 있다.

몸체(510)는 제1 내지 제3 OIS 구동부에 의해 다양한 자세로 변경됨에 따라, 미러(531)에 반사되어 렌즈 유닛(7) 측으로 향하는 광의 경로를 변경할 수 있다.

틸팅 유닛(500)은 몸체(510)의 후면으로부터 연결부(553) 및 결합부(555)가 간격을 두고 형성될 수 있다. 이 경우, 몸체(510)와 연결부(553)는 제1 힌지부(552)에 의해 상호 연결되고, 연결부(553)와 결합부(555)는 제2 힌지부(554)에 의해 상호 연결된다.

제1 힌지부(552)와 제2 힌지부(554)는 서로 직교하는 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 제1 힌지부(552)는 Y축에 평행하게 형성되고, 제2 힌지부(554)는 Z축에 평행하게 형성될 수 있다.

미러(531)는 몸체(510)와 함께 제1 힌지부(552)에 의해 Y축 방향을 중심으로 소정 각도로 회전할 수 있다. 또한, 미러(531)는 몸체(510)와 함께 제2 힌지부(554)에 의해 Z축 방향을 중심으로 소정 각도 회전할 수 있다.

제1 힌지부(552)는 쉽게 휘어질 수 있도록 주변부(몸체(510) 측과 연결부(553) 측)로부터 제1 힌지부(552)의 중심으로 갈수록 두께가 점차 얇게 형성될 수 있다. 또한, 제2 힌지부(554) 역시 쉽게 휘어질 수 있도록 주변부(연결부(553) 측과 결합부(555) 측)로부터 제2 힌지부(554)의 중심으로 갈수록 두께가 점차 얇게 형성될 수 있다.

틸팅 유닛(500)은 제1 및 제2 힌지부(552, 554)가 끊어지지 않도록 탄성력을 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 틸팅 유닛(500)은 적절한 강성 및 탄성력을 가지는 합성수지로 이루어질 수 있다.

제1 및 제2 힌지부(552, 554)는 두께 조절에 의해 휨 정도가 결정될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 도 7과 같이 제1 힌지부(552) 내측에 제1 보강 부재(610)를 삽입하고, 도 6과 같이 제2 힌지부(554) 내측에 제2 보강 부재(620)를 삽입함으로써 제1 및 제2 힌지부(552, 554)의 휨 정도를 조절할 수 있다.

제1 보강 부재(610)의 두께는 제1 힌지부(552)의 두께 보다 얇게 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 보강 부재(610)는 도 7과 같이 형성되는 길이(X축 방향 길이)에 따라 일부가 몸체(510)의 내측까지 삽입될 수 있다.

제2 보강 부재(620)의 두께는 제2 힌지부(554)의 두께 보다 얇게 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 보강 부재(620)는 도 6과 같이 형성되는 길이(X축 방향 길이)에 따라 일부가 결합부(555)의 내측까지 삽입될 수 있다.

제1 및 제2 보강 부재(610, 620)는 예를 들면 인서트 사출 성형에 의해 각각 제1 및 제2 힌지부(552, 554) 내측에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 보강 부재(610, 620)는 소정의 강도 및 탄성력을 가지는 금속 또는 합성수지로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 촬영 시 사용자의 손떨림이 발생하는 경우 제1 내지 3 OIS 구동부에 의해　미러(531)가 제1 힌지부(552)를 중심으로 C1 또는 C2 방향으로 소정 각도 회전하고(도 7 참조) 제2 힌지부(554)를 중심으로 B1 또는 B2 방향으로 소정 각도 회전할 수 있다(도 6 참조). 이러한 틸팅 유닛(500)의 동작에 의해 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1)는 손떨림을 보상할 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 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.

1: 렌즈 조립체
3: 케이스
5: 이미지 센서
7: 렌즈 유닛
10: 광경로 변환 장치
100: 베이스
500: 틸팅 유닛
531: 미러
552: 제1 힌지부
554: 제2 힌지부
700: 커버

Claims (9)

1. 베이스; 일부가 상기 베이스에 연결되고 나머지 부분이 상기 베이스 내에서 유동 가능하게 배치되는 틸팅 유닛; 및 상기 틸팅 유닛을 틸팅 가능한 자세로 변경하는 제1 내지 제3 OIS(optical image stabilization) 구동부;를 포함하고,
   상기 틸팅 유닛은,
   몸체;
   상기 몸체와 일체로 형성되고 서로 직교하는 2축을 기준으로 상기 몸체를 틸팅 가능하게 지지하는 제1 힌지부 및 제2 힌지부; 및
   상기 몸체에 결합되어 상기 베이스 내부로 입사된 광을 반사하는 된 미러;를 포함하는 광경로 변경 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 틸팅 유닛은,
   상기 몸체의 후부에 상기 제1 힌지부에 의해 연결된 연결부; 및
   상기 연결부의 후부에 상기 제2 힌지부에 의해 연결되고, 상기 베이스에 분리 가능하게 결합된 결합부;를 포함하고,
   상기 연결부 및 상기 결합부는 상기 몸체, 상기 제1 힌지부 및 상기 제2 힌지부와 함께 일체로 사출 형성되어 단일체를 이루는 광경로 변경 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 틸팅 유닛의 재질은 탄성력을 가지는 합성수지인 것을 특징으로 하는 광경로 변경 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 틸팅 유닛은,
   상기 제1 힌지부의 내측에 배치된 제1 보강 부재; 및
   상기 제2 힌지부의 내측에 배치된 제2 보강 부재;를 더 포함하는 광경로 변경 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 보강 부재 및 상기 제2 보강 부재는 금속 또는 합성수지로 이루어지는 광경로 변경 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 OIS 구동부는 상기 몸체 및 상기 미러를 상기 제1 힌지축을 중심으로 틸팅시키며,
   상기 제2 OIS 구동부 및 상기 제3 OIS 구동부는 상기 몸체 및 상기 미러를 상기 제2 힌지축을 중심으로 틸팅시키는 광경로 변경 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 OIS 구동부는 상기 베이스의 저면에 배치되는 제1 코일과, 상기 제1 코일에 인가되는 전류의 방향에 반응하도록 상기 틸팅 유닛의 하측에 결합된 제1 마그네트를 포함하고,
   상기 제2 OIS 구동부는 상기 베이스의 좌측면에 배치되는 제2 코일과, 상기 제2 코일에 인가되는 전류의 방향에 반응하도록 상기 틸팅 유닛의 좌측에 결합된 제2 마그네트를 포함하며,
   상기 제3 OIS 구동부는 상기 베이스의 우측면에 배치되는 제3 코일과, 상기 제3 코일에 인가되는 전류의 방향에 반응하도록 상기 틸팅 유닛의 우측에 결합된 제3 마그네트를 포함하는 광경로 변경 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1, 제2 및 제3 코일이 전기적으로 연결된 FPCB(Flexible printed circuit board);를 더 포함하며,
   상기 FPCB는 상기 베이스의 저면, 좌측면 및 우측면을 덮는 상태로 상기 베이스에 결합되며, 일단부에 다수의 단자가 배열되는 광경로 변경 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광경로 변경 장치;
   상기 광경로 변경 장치가 내부 일측에 배치된 케이스;
   상기 케이스의 타측에 배치된 이미지 센서; 및
   상기 광경로 변경 장치와 상기 이미지 센서 사이의 광경로 상에 배치된 렌즈 유닛;을 포함하는 렌즈 조립체.

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