KR20230024191A - 렌즈 조립체 - Google Patents

Abstract

렌즈 조립체가 개시된다. 개시된 렌즈 조립체는 하우징과, 하우징의 내부에 배치된 렌즈 캐리어와, 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부와, 하우징과 렌즈 캐리어 사이에 배치되어 렌즈 캐리어를 광축 방향으로 가이드 하는 다수의 볼 베어링과, 렌즈 캐리어를 하우징의 일측 방향으로 당겨 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 조립체{LENS ASSEMBLY}

본 발명은 렌즈 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 초점 조절 기능을 가지거나, 자동 초점 조절 기능 및 손 떨림 방지 기능을 함께 가지는 렌즈 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰과 같은 소형 모바일 기기에 적용되는 렌즈 조립체는 기술 발전에 따라 소형화되고 있으며, 양질의 촬영 이미지를 얻기 위해 자동 초점(auto focus) 기능 및 손 떨림 보정(OIS: optical Image stabilizer) 기능을 갖추고 있다.

자동 초점 기능은 렌즈 조립체 내에 구비된 렌즈 모듈을 전진 또는 후진하여 특정 피사체에 초점을 자동으로 맞추는 기능이다. 손 떨림 보정 기능은 모바일 기기(예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC 등)의 흔들림을 자이로 센서로 감지하여 모바일 기기가 움직이는 방향의 반대 방향으로 렌즈 모듈을 미세하게 이동시켜 초점을 보정하는 기능이다.

그런데, 종래의 렌즈 조립체는 AF 구동 시 이동하는 구성 요소(예를 들면, 렌즈 캐리어)가 관성이나 기구적인 공차로 인해 정밀한 이동 및 정지 제어가 어려운 문제가 있고, OIS 구동 시에도 동일한 문제가 있다.

본 발명의 목적은 렌즈 캐리어와 하우징 사이에 배치된 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하기 위한 구조를 제공함으로써 AF 및/또는 OIS 구동을 정밀하게 제어하는 렌즈 조립체를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치된 렌즈 캐리어; 상기 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부; 상기 하우징과 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치되어 상기 렌즈 캐리어를 광축 방향으로 가이드 하는 다수의 볼 베어링; 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는 렌즈 조립체를 제공한다.

상기 홀딩부는, 상기 하우징의 일측에 고정되고, 상기 렌즈 캐리어에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 자성체; 및 상기 가이드 구멍에 인접한 상기 렌즈 캐리어의 일부에 결합된 마그네트;를 포함하고, 상기 자성체와 상기 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.

상기 자성체는 상기 광축 방향에 평행하게 배치되고 핀 형상을 가질 수 있다.

상기 하우징에 결합되는 커버를 더 포함하고, 상기 자성체는 일단이 상기 하우징의 바닥에 고정되고 타단이 상기 커버의 일부에 분리 가능하게 삽입될 수 있다.

상기 하우징은 타측에 광축 방향에 평행한 제1 가이드 홈이 형성되고, 상기 렌즈 캐리어는 상기 제1 가이드 홈과 마주하는 제2 가이드 홈이 형성되며, 상기 다수의 볼 베어링은 상기 자성체와 상기 마그네트 사이에 작용하는 인력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈 사이에서 구름 가능한 상태로 가압 될 수 있다.

상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈은 각각 단면이 V자 형상일 수 있다.

상기 AF 구동부는 상기 다수의 볼 베어링과 상기 홀딩부 사이에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명은, 베이스; 상기 베이스에 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 하우징; 상기 제1 방향에 직각인 제2 방향을 따라 이동 가능하게 상기 하우징 내부에 배치된 지지 부재; 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 수직인 제3 방향을 따라 이동 가능하게 상기 지지 부재의 상부에 배치된 렌즈 캐리어; 상기 베이스와 상기 하우징 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링; 상기 하우징과 상기 지지 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링; 상기 지지 부재와 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링; 상기 하우징, 상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제1 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부; 상기 렌즈 캐리어를 상기 제3 방향을 따라 이동시키는 제1 OIS(optical image stabilizer) 구동부; 상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제2 방향을 따라 이동시키는 제2 OIS(optical image stabilizer) 구동부; 상기 하우징을 상기 베이스의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부; 상기 지지 부재를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제2 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부; 상기 렌즈 캐리어를 상기 지지 부재의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부;를 포함하는 렌즈 조립체를 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.

상기 제1 홀딩부는, 상기 베이스에 고정되고, 상기 하우징에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 제1 자성체; 및 상기 가이드 구멍에 인접한 상기 하우징의 일부에 결합된 제1 마그네트;를 포함하고, 상기 제1 자성체와 상기 제1 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.

상기 제2 홀딩부는, 상기 지지 부재에 결합된 제2 자성체; 및 상기 하우징에 결합된 제2 마그네트;를 포함하고, 상기 제2 자성체와 상기 제2 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.

상기 제3 홀딩부는, 상기 렌즈 캐리어에 결합된 제3 자성체; 및 상기 지지 부재에 결합된 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트와 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트의 자력을 상기 제3 자성체 측으로 확장하는 요크;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 제1 방향을 따라 배치된 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부; 상기 렌즈부가 결합된 제1 부재; 상기 제1 부재가 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 제2 부재; 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링; 및 자력에 의해 상기 제1 부재가 상기 제2 부재 측으로 당겨지도록 하여 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는 렌즈 조립체를 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.

상기 홀딩부는, 상기 제1 부재에 배치된 마그네트; 및 상기 제2 부재에 배치되어 상기 마그네트의 자력에 의해 인력이 형성되는 범위에 위치하는 자성체를 포함할 수 있다.

상기 제1 부재는, 제1 가동 부재; 상기 제1 방향에 대하여 직각인 제2 방향으로 이동하는 제2 가동 부재; 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 직각인 제3 방향으로 이동하는 제3 가동 부재; 상기 제1 가동 부재와 상기 제2 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링; 상기 제2 가동 부재와 상기 제3 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링; 및 상기 다수의 제2 볼 베어링 또는 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부;를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 측면도이다.
도 5는 도 4에 표시된 A-A' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6에 표시된 B-B' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 8 및 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 지지 부재를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 AF 홀딩부를 나타낸 평단면도이다.

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 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1)는 모바일 기기(미도시)(예를 들면, 스마트폰 등)에 설치하여 피사체를 촬영하는데 사용될 수 있다. 렌즈 조립체(1)는 줌(zoom) 및 AF(auto focus) 기능을 구현할 수 있다.

렌즈 조립체(1)는 모바일 기기에 설치되는 하우징(10)과, 다수의 볼 베어링(20)과, 다수의 볼 베어링(20)에 예압을 형성하는 홀딩부(21)와, 하우징(10)의 내부에 배치되는 렌즈 캐리어(30)와, 렌즈 캐리어(30)를 광축 방향(예: 도 1의 Z축 방향, 본 실시 예에서 Z축 방향은 광축 방향과 동일한 것을 의미할 수 있다)을 따라 구동시키는 AF 구동부(40)와, 하우징(10)에 결합되는 커버(50)를 포함할 수 있다.

하우징(10)은 상부가 개방되고 바닥에 광통과구멍(11)이 형성된다. 하우징(10)의 내부 일측에는 AF 구동부(40)가 위치하는 수용 공간(12)이 마련될 수 있다.

하우징(10)의 수용 공간(12)에는 AF 구동부(40)의 일부를 이루는 AF 코일(41)이 배치될 수 있다. AF 코일(41)은 하우징(10)의 측면을 따라 배치되는 인쇄회로기판(49)에 전기적으로 연결될 수 있다.

하우징(10)은 AF 코일(41)의 양측으로 각각 삽입 홈(13)과 제1 가이드 홈(15)이 Z축 방향을 따라 형성될 수 있다.

삽입 홈(13)은 렌즈 캐리어(30)의 돌출부(32a)가 Z축 방향으로 이동 가능하게 삽입될 수 있다.

하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)은 다수의 볼 베어링(20)의 일측을 수용할 수 있다. 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)은 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)과 함께 다수의 볼 베어링(20)을 수용할 수 있다. 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)은 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)에 대응하도록 배치될 수 있다.

하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)과 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.

홀딩부(21)는 다수의 볼 베어링(20)에 작용하는 예압을 형성한다. 이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 홀딩부(21)의 구조에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 4에 표시된 A-A' 선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 7은 도 6에 표시된 B-B' 선을 따라 나타낸 단면도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 홀딩부(21)는 하우징(10)에 고정된 자성체(22)와, 자성체(22)에 대하여 인력이 작용하는 마그네트(23)를 포함할 수 있다.

자성체(22)는 Z축 방향을 따라 배치되며 소정 길이를 가지는 핀 형상으로 이루어질 수 있다. 자성체(22)는 렌즈 캐리어(30)에 형성된 가이드 구멍(33)에 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다. 이 경우, 자성체(22)는 일 부분(도 5에서 X축 방향을 따르는 부분)은 가이드 구멍(33) 내면에 접해있고, 다른 부분(도 5에서 Y축 방향을 따르는 부분)은 가이드 구멍(33) 내면과 이격될 수 있다.

자성체(22)는 일단이 하우징(10)의 수용 공간(12) 바닥에 고정될 수 있다. 이에 따라, 자성체(22)는 하우징(10)의 수용 공간(12) 바닥에 대하여 수직으로 배치될 수 있다.

자성체(22)는 타단이 커버(50)의 상부 내측면 형성된 요홈(미도시)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 자성체(22)는 다수의 볼 베어링(20)과 함께 렌즈 캐리어(30)가 AF 동작을 위해 Z축 방향을 따라 전진 및 후진할 때 발생하는 진동에 의해 흔들리지 않고 수직으로 배치된 자세를 유지될 수 있다.

마그네트(23)는 렌즈 캐리어(30) 일측에 결합되어 렌즈 캐리어(30)와 함께 이동할 수 있다. 마그네트(23)는 가이드 구멍(33)에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 마그네트(23)는 가이드 구멍(33)에 삽입된 자성체(22)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.

하우징(10)과 자성체(22)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 렌즈 캐리어(30)와 마그네트(23)는 이동하는 구성 요소이다.

렌즈 캐리어(30)는 자성체(22)와 마그네트(23) 사이에 발생하는 인력에 의해 하우징(10)의 일측(예를 들면, 도 5에서 자성체(22)가 배치된 하우징(10)의 좌측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)은 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.

도 5를 참조하면, 다수의 볼 베어링(20)은 홀딩부(21)에 의해 예압이 작용하는 상태로 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)과 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35) 사이에 배치될 수 있다. 다수의 볼 베어링(20)은 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)과 유격 없이 밀착될 수 있다.

따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1)는 전술한 예압을 형성함으로써 AF 구동 시 렌즈 캐리어(30)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 렌즈 캐리어(30)가 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.

따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1)는 렌즈 캐리어(30)의 AF 동작을 정밀하게 제어할 수 있다.

렌즈 캐리어(30)는 다수의 렌즈가 Z축 방향을 따라 적층되는 렌즈부(37)가 결합된다. 렌즈 캐리어(30)는 AF 구동부(40)에 의해 렌즈부(37)와 함께 광축 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.

도 5를 참조하면, AF 구동부(40)는 하우징(10)의 수용 공간(12)에 배치된 AF 코일(41)과, 렌즈 캐리어(30)에 일부(32)에 요크(47)와 함께 결합된 AF 마그네트(42)를 포함할 수 있다.

AF 코일(41)과 AF 마그네트(42)는 하우징(10)의 수용 공간(12)에서 서로 소정 간격을 두고 마주하도록 배치될 수 있다.

이러한 배치 하에서 AF 코일(41)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 AF 코일(41)과 AF 마그네트(42)와의 상호 작용을 통해 렌즈 캐리어(30)는 +Z축 방향 또는 -Z축 방향으로 이동될 수 있다.

도 5를 참조하면, 인쇄회로기판(49)에는 홀센서(43)가 실장될 수 있다. 홀센서(43)는 폐곡선 형상의 AF 코일(41) 내측에 위치하여 AF 마그네트(42)의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 모바일 기기의 제어부(미도시)로 전송한다.

제어부는 홀센서(43)와 AF 구동부(40)를 통해 렌즈 캐리어(30)의 Z축 방향(또는 광축 방향) 제어를 수행한다. 본 실시 예에서는 홀센서(43) 대신 홀센서를 포함한 구동 IC를 사용할 수도 있다.

커버(50)는 하우징(10)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 커버(50)는 렌즈 캐리어(30)에 결합된 렌즈부(37)가 관통할 수 있는 광통과구멍(51, 도 1 참조)이 형성될 수 있다. 커버(50)는 전자파 차폐를 위해 금속재질로 형성될 수 있다.

도 8 및 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 지지 부재를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 AF 홀딩부를 나타낸 평단면도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 줌(zoom) 및 AF(auto focus) 기능은 물론 OIS(optical image stabilizer) 기능을 구현할 수 있다.

도 8 및 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 베이스(100)와, 베이스(100)의 내측에서 Z축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 하우징(200)과, 하우징(200)의 내측에서 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 지지 부재(300)와, 지지 부재(300)의 상부에서 X축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 렌즈 캐리어(400)와, 하우징(200)에 결합되는 결합 부재(500)와, 상기 지지체에 결합되는 커버(600)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 다수의 제1 내지 제3 볼 베어링에 각각 예압을 형성하도록 제1 내지 제3 홀딩부를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 홀딩부에 대해서는 후술한다.

베이스(100)는 상부가 개방되고 바닥(105)에 광통과구멍(101)이 형성될 수 있다.

베이스(100)는 4개의 측면 중 3개의 측면에 AF 코일(711), 제1 OIS 코일(731), 제2 OIS 코일(751)이 배치될 수 있다. 제1 OIS 코일(731)과 제2 OIS 코일(751)은 베이스(100)의 인접한 2개의 측면에 각각 배치될 수 있다.

베이스(100)는 외측면을 따라 인쇄회로기판(미도시)이 배치될 수 있으며, AF 코일(711), 제1 OIS 코일(731), 제2 OIS 코일(751)이 전기적으로 연결될 수 있다.

베이스(100)는 AF 코일(711)의 일측에 제1 가이드 홈(103)이 Z축 방향을 따라 형성될 수 있다. 베이스(100)의 제1 가이드 홈(103)은 하우징(200)의 제2 가이드 홈(203)과 서로 마주하도록 배치되며, 하우징(200)의 제2 가이드 홈(203)과 함께 다수의 제1 볼 베어링(220)을 수용할 수 있다. 베이스(100)의 제1 가이드 홈(103)과 하우징(200)의 제2 가이드 홈(203)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.

하우징(200)은 AF 구동부에 의해 베이스(100) 내측에서 Z축 방향(예: 광축 방향)을 따라 이동할 수 있다.

하우징(200)은 광통과구멍(201)이 형성되고, 일측면에 AF 코일(711)과 대응하는 AF 마그네트(713)가 배치될 수 있다. 하우징(200)이 베이스(100) 내측에 배치되는 경우, AF 코일(711)과 AF 마그네트(713)는 소정 간격으로 이격될 수 있다.

AF 마그네트(713)가 배치된 하우징(200)의 일측면에는 AF 마그네트(713)의 일측에 제2 가이드 홈(203)이 형성되고 AF 마그네트(713)의 타측에 제1 홀딩부가 배치될 수 있다.

제1 홀딩부는 다수의 제1 볼 베어링(220)에 작용하는 예압을 형성할 수 있다. 이하, 도 11을 참조하여 제1 홀딩부의 구조에 대하여 설명한다.

도 11을 참조하면, 제1 홀딩부는 베이스(100)에 고정된 제1 자성체(221)와, 제1 자성체(221)에 대하여 인력이 작용하는 제1 마그네트(223)를 포함할 수 있다.

제1 자성체(221)는 Z축 방향을 따라 배치되며 소정 길이를 가지는 핀 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 자성체(221)는 하우징(200)에 형성된 가이드 구멍(204)에 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다.

제1 자성체(221)는 일단이 베이스(100)의 바닥(105)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 제1 자성체(221)는 베이스(100)의 바닥(105)에 대하여 수직으로 배치될 수 있다. 제1 자성체(221)는 타단이 결합 부재(500)의 상부 내측면 형성된 요홈(미도시)에 삽입될 수 있다.

이에 따라, AF 구동 시 하우징(200)이 Z축 방향을 따라 전진 및 후진할 때 발생하는 진동 또는 기구적인 공차에 의해 제1 자성체(221)는 흔들리지 않고 고정될 수 있다.

제1 마그네트(223)는 하우징(200)에 결합되어 하우징(200)와 함께 이동할 수 있다. 제1 마그네트(223)는 가이드 구멍(204)에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 마그네트(223)는 가이드 구멍(204)에 삽입된 자성체(220)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.

베이스(100)와 제1 자성체(221)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 하우징(200)와 제1 마그네트(223)는 이동하는 구성 요소이다.

하우징(200)은 제1 자성체(221)와 제1 마그네트(223) 사이에 발생하는 인력에 의해 베이스(100)의 일측(예를 들면, 도 11에서 제1 자성체(221)가 배치된 베이스(100)의 일측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 하우징(200)의 제2 가이드 홈(203)은 베이스(100)의 제1 가이드 홈(103)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.

다수의 제1 볼 베어링(220)은 제1 홀딩부에 의해 예압이 작용하는 상태로 베이스(100)의 제1 가이드 홈(103)과 하우징(200)의 제2 가이드 홈(203) 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.

따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제1 홀딩부에 의해 다수의 제1 볼 베어링(220)에 작용하는 예압을 형성함으로써, AF 구동 시 하우징(200)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 하우징(200)이 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.

AF 구동부는 베이스(100)에 배치된 AF 코일(711)과, 하우징(200)에 결합된 AF 마그네트(713)를 포함할 수 있다.

AF 구동부는 하우징(200)을 Z축 방향으로 전진 또는 후진 시킬 수 있다. 예를 들어, AF 코일(711)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 AF 코일(711)과 AF 마그네트(713)와의 상호 작용을 통해 하우징(200)은 +Z축 방향 또는 -Z축 방향으로 이동될 수 있다.

하우징(200)은 광통과구멍(201)에 인접한 위치에 Y축 방향을 따라 이격 배치되는 한 쌍의 제3 가이드 홈(207)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 제3 가이드 홈(207)은 지지 부재(300)의 저면에 형성된 한 쌍의 제4 가이드 홈(307, 도 10 참조)과 함께 다수의 제2 볼 베어링(230)을 수용할 수 있다. 하우징(200)의 제3 가이드 홈(207)과 지지 부재(300)의 제4 가이드 홈(307)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.

한 쌍의 제3 가이드 홈(207)과 한 쌍의 제4 가이드 홈(307)은 Y축 방향을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라, 지지 부재(300)는 다수의 제2 볼 베어링(230)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 하우징(200)에 대하여 Y축 방향을 따라 직선 이동할 수 있다.

지지 부재(300)는 제2 홀딩부에 의해 X축 방향을 따라 하우징(200)의 일측면 측으로 당겨질 수 있다. 제2 홀딩부는 다수의 제2 볼 베어링(230)에 작용하는 예압을 형성할 수 있다.

제2 홀딩부는 지지 부재(300)에 고정된 제2 자성체(811)와, 제2 자성체(811)에 대하여 인력이 작용하는 제2 마그네트(810)를 포함할 수 있다.

제2 자성체(811)는 지지 부재(300)의 일측면에 Y축 방향을 따라 결합되며 소정 길이를 가지는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

제2 마그네트(810)는 Y축 방향을 따라 하우징(200)에 결합될 수 있다. 이 경우, 제2 마그네트(810)는 제2 자성체(811)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.

하우징(200)과 제2 마그네트(810)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 지지 부재(300)와 제2 자성체(811)는 이동하는 구성 요소일 수 있다.

지지 부재(300)는 제2 자성체(811)와 제2 마그네트(810) 사이에 발생하는 인력에 의해 하우징(200)의 일측(예를 들면, 제2 마그네트(810)가 배치된 하우징(200)의 일측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 다수의 제2 볼 베어링(230)은 제2 홀딩부에 의해 예압이 작용하는 상태로 하우징(200)의 한 쌍의 제3 가이드 홈(207)과 지지 부재(300)의 한 쌍의 제4 가이드 홈(307) 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.

따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제2 홀딩부에 의해 다수의 제2 볼 베어링(230)에 작용하는 예압을 형성함으로써, OIS 구동 시 지지 부재(300)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 지지 부재(300)가 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.

지지 부재(300)는 베이스(100)에 배치된 제2 OIS 코일(751)에 대응하는 위치에 제2 OIS 마그네트(753)가 결합될 수 있다.

지지 부재(300)는 베이스(100)에 배치된 제2 OIS 코일(751)에 대응하는 측면에 X축 방향을 따라 이격 배치되는 한 쌍의 제5 가이드 홈(305)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 제5 가이드 홈(305)은 렌즈 캐리어(400)의 일 측면에 형성된 한 쌍의 제6 가이드 홈(405)과 함께 다수의 제3 볼 베어링(250)을 수용할 수 있다. 지지 부재(300)의 제5 가이드 홈(305)과 렌즈 캐리어(400)의 제6 가이드 홈(405)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.

한 쌍의 제5 가이드 홈(305)과 한 쌍의 제6 가이드 홈(405)은 X축 방향을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(400)는 다수의 제3 볼 베어링(250)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 지지 부재(300)에 대하여 X축 방향을 따라 직선 이동할 수 있다.

렌즈 캐리어(400)는 제3 홀딩부에 의해 Y축 방향을 따라 지지 부재(300)의 일측면 측으로 당겨질 수 있다. 제3 홀딩부는 다수의 제3 볼 베어링(250)에 작용하는 예압을 형성할 수 있다.

제3 홀딩부는 렌즈 캐리어(400)에 고정된 제3 자성체(821)와, 제3 자성체(821)에 대하여 인력이 작용하는 제2 OIS 마그네트(753) 및 요크(820)를 포함할 수 있다.

제2 OIS 마그네트(753)는 제2 OIS 구동부의 일부이면서 동시에 제3 홀딩부의 일부일 수 있다. 즉, 제2 OIS 구동부와 제3 홀딩부는 제2 OIS 마그네트(753)를 공통으로 사용한다.

요크(820)는 제2 OIS 마그네트(753)와 함께 지지 부재(300)에 결합될 수 있다. 요크(820)는 제2 OIS 마그네트(753)와 제3 자성체(821) 사이에 위치하며 제2 OIS 마그네트(753)의 자력을 제3 자성체(821)까지 확장한다.

제3 자성체(821)는 렌즈 캐리어(400)의 일측면에 X축 방향을 따라 결합되며 소정 길이를 가지는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

제2 OIS 마그네트(753)는 요크(820)를 통해 제3 자성체(821)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.

지지 부재(300)와 제2 OIS 마그네트(753)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 렌즈 캐리어(400)와 제3 자성체(821)는 이동하는 구성 요소일 수 있다.

렌즈 캐리어(400)는 제3 자성체(821)와 요크(820) 사이에 발생하는 인력에 의해 지지 부재(300)의 일측(예를 들면, 요크(820)가 배치된 지지 부재(300)의 일측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 다수의 제3 볼 베어링(250)은 제3 홀딩부에 의해 예압이 작용하는 상태로 지지 부재(300)의 한 쌍의 제5 가이드 홈(305)과 렌즈 캐리어(400)의 한 쌍의 제6 가이드 홈(405) 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.

따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제3 홀딩부에 의해 다수의 제3 볼 베어링(250)에 작용하는 예압을 형성함으로써, OIS 구동 시 렌즈 캐리어(400)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 렌즈 캐리어(400)가 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.

제1 OIS 구동부는 베이스(100)에 배치된 제1 OIS 코일(731)과, 렌즈 캐리어(400)에 결합된 제1 OIS 마그네트(733)를 포함할 수 있다.

렌즈 캐리어(400)는 결합 구멍(401)에 렌즈부(미도시)가 결합될 수 있다. 렌즈부는 전술한 렌즈부(21)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 촬영 시 손떨림 방지를 위한 제1 OIS 구동부와 제2 OIS 구동부를 포함할 수 있다.

제1 OIS 구동부는 렌즈 캐리어(400)를 X축 방향으로 전진 또는 후진 시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 OIS 코일(731)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 제1 OIS 코일(731)과 제1 OIS 마그네트(733)와의 상호 작용을 통해 렌즈 캐리어(400)는 +X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동될 수 있다.

제2 OIS 구동부는 지지 부재(300)를 Y축 방향으로 전진 또는 후진 시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 OIS 코일(751)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 제2 OIS 코일(751)과 제2 OIS 마그네트(753)와의 상호 작용을 통해 지지 부재(300)는 +Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동될 수 있다.

이 경우, 렌즈 캐리어(400)는 지지 부재(300)의 Y축 방향 이동에 따라 Y축 방향을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 렌즈 캐리어(400)에 결합된 렌즈부는 X-Y 평면을 따라 소정 위치로 이동될 수 있다.

결합 부재(500)는 양측에 각각 2개씩 총 4개의 연장부(510)를 포함할 수 있다. 각 연장부(510)에는 결합 구멍(520)이 형성될 수 있다.

각 연장부(510)의 결합구멍(520)은 하우징(200)에 형성된 다수의 결합 돌기(205)가 스냅 핏(snap fit) 될 수 있다. 이에 따라, 결합 부재(500)는 하우징(200)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

지지 부재(300)와 렌즈 캐리어(400)를 하우징(200)에 배치한 상태에서 결합 부재(500)를 하우징(200)에 결합하면, AF 구동 시 하우징(200), 지지 부재(300) 및 렌즈 캐리어(400)는 함께 Z축을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.

커버(600)는 베이스(100)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 커버(600)는 렌즈 캐리어(400)에 결합된 렌즈부(미도시)가 관통할 수 있는 광통과구멍(601)이 형성될 수 있다. 커버(600)는 전자파 차폐를 위해 금속 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제1 내지 제3 홀딩부를 구비하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않고, 제1 홀딩부를 생략하고 제2 및 제3 홀딩부만 구비하는 것도 가능하다.

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.

10: 하우징
30: 렌즈 캐리어
40: AF 구동부
50: 커버
60: 베이스
70: 제1 OIS 구동부
80: 제2 OIS 구동부

Claims (14)

1. 하우징;
   상기 하우징의 내부에 배치된 렌즈 캐리어;
   상기 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부;
   상기 하우징과 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치되어 상기 렌즈 캐리어를 상기 광축 방향으로 가이드 하는 다수의 볼 베어링; 및
   상기 렌즈 캐리어를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 홀딩부는,
   상기 하우징의 일측에 고정되고, 상기 렌즈 캐리어에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 자성체; 및
   상기 가이드 구멍에 인접한 상기 렌즈 캐리어의 일부에 결합된 마그네트;를 포함하고,
   상기 자성체와 상기 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치하는, 렌즈 조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 자성체는 상기 광축 방향에 평행하게 배치되고 핀 형상을 가지는, 렌즈 조립체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 하우징에 결합되는 커버를 더 포함하고,
   상기 자성체는 일단이 상기 하우징의 바닥에 고정되고 타단이 상기 커버의 일부에 분리 가능하게 삽입되는, 렌즈 조립체.
5. 제2항에 있어서,
   상기 하우징은 타측에 광축 방향에 평행한 제1 가이드 홈이 형성되고,
   상기 렌즈 캐리어는 상기 제1 가이드 홈과 마주하는 제2 가이드 홈이 형성되며,
   상기 다수의 볼 베어링은 상기 자성체와 상기 마그네트 사이에 작용하는 인력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈 사이에서 구름 가능한 상태로 가압되는, 렌즈 조립체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈은 각각 단면이 V자 형상인, 렌즈 조립체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 AF 구동부는 상기 다수의 볼 베어링과 상기 홀딩부 사이에 위치하는, 렌즈 조립체.
8. 베이스;
   상기 베이스에 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 하우징;
   상기 제1 방향에 직각인 제2 방향을 따라 이동 가능하게 상기 하우징 내부에 배치된 지지 부재;
   상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 수직인 제3 방향을 따라 이동 가능하게 상기 지지 부재의 상부에 배치된 렌즈 캐리어;
   상기 베이스와 상기 하우징 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링;
   상기 하우징과 상기 지지 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링;
   상기 지지 부재와 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링;
   상기 하우징, 상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제1 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부;
   상기 렌즈 캐리어를 상기 제3 방향을 따라 이동시키는 제1 OIS(optical image stabilizer) 구동부;
   상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제2 방향을 따라 이동시키는 제2 OIS(optical image stabilizer) 구동부;
   상기 하우징을 상기 베이스의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부;
   상기 지지 부재를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제2 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부;
   상기 렌즈 캐리어를 상기 지지 부재의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 홀딩부는,
   상기 베이스에 고정되고, 상기 하우징에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 제1 자성체; 및
   상기 가이드 구멍에 인접한 상기 하우징의 일부에 결합된 제1 마그네트;를 포함하고,
   상기 제1 자성체와 상기 제1 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치하는, 렌즈 조립체.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 홀딩부는,
    상기 지지 부재에 결합된 제2 자성체; 및
    상기 하우징에 결합된 제2 마그네트;를 포함하고,
    상기 제2 자성체와 상기 제2 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치하는, 렌즈 조립체.
11. 제8항에 있어서,
    상기 제3 홀딩부는,
    상기 렌즈 캐리어에 결합된 제3 자성체; 및
    상기 지지 부재에 결합된 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트와 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트의 자력을 상기 제3 자성체 측으로 확장하는 요크;를 포함하는, 렌즈 조립체.
12. 제1 방향을 따라 배치된 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부;
    상기 렌즈부가 결합된 제1 부재;
    상기 제1 부재가 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 제2 부재;
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링; 및
    자력에 의해 상기 제1 부재가 상기 제2 부재 측으로 당겨지도록 하여 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
13. 제12항에 있어서,
    상기 홀딩부는,
    상기 제1 부재에 배치된 마그네트; 및
    상기 제2 부재에 배치되어 상기 마그네트의 자력에 의해 인력이 형성되는 범위에 위치하는 자성체를 포함하는, 렌즈 조립체.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 부재는,
    제1 가동 부재;
    상기 제1 방향에 대하여 직각인 제2 방향으로 이동하는 제2 가동 부재;
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 직각인 제3 방향으로 이동하는 제3 가동 부재;
    상기 제1 가동 부재와 상기 제2 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링;
    상기 제2 가동 부재와 상기 제3 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링; 및
    상기 다수의 제2 볼 베어링 또는 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부;를 더 포함하는, 렌즈 조립체.

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