WO2022092673A1 - 렌즈 조립체 - Google Patents

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WO2022092673A1
WO2022092673A1 PCT/KR2021/014614 KR2021014614W WO2022092673A1 WO 2022092673 A1 WO2022092673 A1 WO 2022092673A1 KR 2021014614 W KR2021014614 W KR 2021014614W WO 2022092673 A1 WO2022092673 A1 WO 2022092673A1
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WO
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support
lens module
lens assembly
lens
hinge
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Application number
PCT/KR2021/014614
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English (en)
French (fr)
Inventor
임대순
윤학구
최명원
Original Assignee
마이크로엑츄에이터(주)
임대순
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Publication date
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Priority to US18/030,486 priority Critical patent/US20230408735A1/en
Priority to CN202180071604.3A priority patent/CN116368418A/zh
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0075—Arrays characterized by non-optical structures, e.g. having integrated holding or alignment means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
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    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • G02B3/0068—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between arranged in a single integral body or plate, e.g. laminates or hybrid structures with other optical elements
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    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems

Definitions

  • the present invention relates to a lens assembly, and more particularly, to a miniature lens assembly having an auto focus function and an image stabilization function.
  • Lens assemblies applied to small mobile devices such as smartphones are getting smaller with technological advancement, and are equipped with Auto Focus and Optical Image Stabilization (OIS) functions to obtain high-quality captured images.
  • OIS Auto Focus and Optical Image Stabilization
  • the auto-focus function is a function of automatically focusing on a specific subject by moving the lens module provided in the lens assembly forward or backward.
  • the hand shake correction function is a function that detects the shake of a mobile device (eg, a smartphone, a tablet PC, etc.) with a gyro sensor and corrects the focus by moving the lens module in a direction opposite to the direction in which the mobile device moves.
  • the movement of the lens module is perpendicular to the direction of movement of the lens during autofocus during image stabilization.
  • the lens assembly supports the lens module with a plurality of elastic metal wires so that the lens module moves smoothly during image stabilization.
  • the thin metal wire cannot overcome the weight of the lens module and the central portion of the metal wire is bent, so that the lens module is tilted and the lens focus cannot be accurately maintained.
  • the metal wire is easily broken, and there is a problem in that it cannot perform its function due to its low impact resistance.
  • the metal wire is formed thicker than before, the movement width of the lens module becomes smaller when correcting hand shake compared to the case of using the existing thin wire. More power must be applied. This causes a problem of accelerating power consumption of a rechargeable battery of a small mobile device.
  • Another object of the present invention is to provide a lens assembly having an assembly structure capable of easily connecting a hinge member having a miniature size to a lens module and a support.
  • the present invention provides a base; a support movably inserted into the base in an optical axis direction; a lens module coupled to the support and disposed inside the base; first and second image stabilization driving units for moving the lens module in a direction perpendicular to the optical axis direction; and a plurality of hinge members for movably supporting the lens module with respect to the support, wherein each of the plurality of hinge members has one end connected to the coupling groove of the lens module and the other end connected to the coupling groove of the support body. connected, and the coupling groove of the lens module and the coupling groove of the support are opened in the same direction.
  • the support has first and second insertion grooves into which a hinge member is inserted at intervals on one side, respectively, and third and fourth insertion grooves into which another hinge member is inserted at intervals on the other side opposite to the one side. can be formed.
  • the first to fourth insertion grooves may be opened in an outer direction of the support body.
  • the first and second insertion grooves may be opened in the same direction, and the third and fourth insertion grooves may be opened in the same direction.
  • a direction in which the first and second insertion grooves are opened and a direction in which the third and fourth insertion grooves are opened may be opposite to each other.
  • a pillar portion is disposed between the one end and the other end of each of the plurality of hinge members, a first hinge portion is formed between the one end and the pillar portion, and a second hinge is disposed between the other end and the pillar portion.
  • a portion is formed, and the pillar portion may gradually convexly protrude toward the center.
  • Each of the first and second connecting portions may be formed to have a thickness smaller than that of the pillar portion.
  • the plurality of hinge members may be injection-molded with a synthetic resin having elasticity.
  • An adhesive may be applied to a portion where one end of the plurality of hinge members and the lens module are interconnected, and an adhesive may be applied to a portion where the other ends of the plurality of hinge members and the support are coupled to each other.
  • Damping members surrounding the inserted hinge members may be formed in the first to fourth insertion grooves.
  • the damping member may be maintained in a gel state.
  • It may further include a driving unit for automatic focus adjustment for moving the support in the optical axis direction.
  • the lens assembly further includes an outer cover that covers one side of the base and has a light passage hole through which a part of the lens module is formed, and the inner cover receives an impact when it collides with the outer cover when moving along the optical axis direction.
  • a plurality of bumper members having elasticity to absorb may be coupled.
  • Each of the plurality of bumper members may be snap-coupled to a coupling hole formed adjacent to each corner of the inner cover.
  • Each of the plurality of bumper members protrudes to the outside of the inner cover, the first portion having a buffer groove formed on a side facing the outer cover; and a second portion protruding inwardly of the inner cover.
  • the support may be formed with a receiving groove into which the second portion of the plurality of bumper members is inserted.
  • FIG. 1 is an assembly view showing a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating the base shown in FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a view showing an example in which the lens module and the support shown in FIG. 2 are combined, and is a perspective view in which the lens unit is omitted from the lens module.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating an example in which the lens module and the support shown in FIG. 2 are combined.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A shown in FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating an example in which a lens module and a support are coupled by an inner cover.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating an example in which a plurality of bumper members are coupled to an inner cover.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a state in which an inner cover and an outer cover to which a plurality of bumper members are coupled are coupled to a support.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line B-B shown in FIG. 9 .
  • 11A is a perspective view illustrating another example of a lens unit and a lens module.
  • 11B and 11C are views illustrating a process of fastening the lens unit to the lens module.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating another example of the upper coupling part of the lens module to which the hinge member is coupled and the lower coupling part of the support.
  • the lens assembly according to an embodiment of the present invention is manufactured in a miniature size and may be installed in a small mobile device such as a smart phone to take an image.
  • Figure 1 is an assembly view showing a lens assembly according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • a lens assembly 1 includes a base 100 , a movable unit 200 that moves for auto focus and handshake correction, and a base 100 . It may include an outer cover 500 covering one side.
  • the movable unit 200 includes a support 210 that moves in the optical axis direction (or Z-axis direction) together with the lens module 230 for autofocus, and is disposed inside the support 210 to correct hand shake in a direction perpendicular to the optical axis
  • the base 100 is installed in a portion of a small mobile device (not shown), and an image sensor is disposed on the lower side of the base 100 (the opposite side to the side covered by the outer cover 500 ).
  • a printed circuit board (not shown) on which (not shown) is mounted may be disposed.
  • the image sensor may be disposed at a position whose center portion corresponds to the optical axis.
  • the shape of the base 100 may be formed as a substantially rectangular parallelepiped as shown in FIG. 2 , but is not limited thereto and may be appropriately changed according to the size and shape of a small mobile device in which the lens assembly 1 is installed.
  • the base 100 is provided with a predetermined space in which the upper side is opened and the support 210 disposed inside moves along the optical axis direction.
  • the base 100 is formed with a first light passage hole 101 in the bottom. The light passing through the lens 251 is irradiated to the image sensor located below the base 100 through the first light passage hole 101 .
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating the base shown in FIG. 2 .
  • a pair of first guide grooves 110 and 120 may be disposed parallel to the optical axis direction at a predetermined interval on one of the inner surfaces.
  • a plurality of ball bearings 151 and 153 may be slidably disposed in the pair of first guide grooves 110 and 120, respectively.
  • the pair of first guide grooves 110 and 120 has one side (open upper side of the base 100) open, and a plurality of ball bearings 151 and 153 are provided on the other side of the pair of first guide grooves 110 and 120. ) so as not to deviate from the separation prevention ribs 111 and 121 may be formed, respectively.
  • the pair of first guide grooves 110 and 120 respectively correspond to the pair of second guide grooves 216 and 218 formed in the support 210 in a state in which the support 210 is inserted into the base 100 .
  • Some 151 of the plurality of ball bearings 151 and 153 are slidably disposed in the first guide groove 110 and the second guide groove 216 , and the remainder 153 is another first guide groove 120 . And the second guide groove 218 is arranged so as to be able to slide. Accordingly, the plurality of ball bearings 151 and 153 may slidably support the support 210 to move forward or backward along the optical axis.
  • the support 210 is disposed inside the base 100 and is coupled to the lens module 230 .
  • the support 210 is inserted into the base 100 so that the lens module 230 can move forward or backward along the optical axis direction.
  • the support 210 is formed with a second light passage hole 215 .
  • the second light passage hole 215 corresponds to the first light passage hole 101 of the base 100 .
  • the light passing through the lens 251 sequentially passes through the second light passage hole 215 and the first light passage hole 101 to reach the image sensor (not shown).
  • First to fourth insertion grooves 211 , 212 , 213 , 214 into which a plurality of hinge members 310 , 320 , 330 and 340 are respectively inserted may be formed on one side and the opposite side of the support 210 .
  • the first and second insertion grooves 211 and 212 are disposed at a predetermined interval on one side of the support 210
  • the third and fourth insertion grooves 213 and 214 are provided with the first and second insertion grooves.
  • the grooves 211 and 212 may be disposed at a predetermined interval on the other side of the support 210 opposite to the other side.
  • the first insertion groove 211 may be disposed at a position corresponding to the fourth insertion groove 214
  • the second insertion groove 212 may be disposed at a position corresponding to the third insertion groove 213 . .
  • Open sides of the first to fourth insertion grooves 211 , 212 , 213 and 214 are opened in the Y-axis direction.
  • the first and second insertion grooves 211 and 212 are opened in the -Y direction identically to each other, and the open sides of the third and fourth insertion grooves 213 and 214 are opened in the +Y direction equally to each other. do.
  • the first to fourth insertion grooves are first to fourth lower coupling grooves (211a, 212a, in which the lower ends of the plurality of hinge members (310, 320, 330, 340) are coupled to the lower portion) 213a, 214a) are formed.
  • the opening side of the first to fourth lower coupling grooves 211a, 212a, 213a, 214a is formed in the same direction as the opening side of the first to fourth insertion grooves 211, 212, 213 and 214, respectively.
  • the first to fourth insertion grooves (211, 212, 213, 214) and the first to fourth lower coupling grooves (211a, 212a, 213a, 214a, see FIG. 4) of the opening side are the support body 210 and the lens
  • the coupling direction of the plurality of hinge members 310 , 320 , 330 , 340 is taken into consideration, and a description thereof will be described later.
  • FIG. 4 is a view showing an example in which the lens module and the support are combined, and is a perspective view in which the lens unit is omitted from the lens module.
  • the support 210 is provided with a pair of second guide grooves 216 and 218 corresponding to the pair of first guide grooves 110 and 120 .
  • a pair of second guide grooves 216 and 218 has one side (open lower side of the support 210) open, and a plurality of ball bearings 151 and 153 are provided on the other side of the pair of second guide grooves 216 and 218. ) so as not to be separated from the separation prevention ribs (216a, 218a) may be formed, respectively.
  • a pair of first guide grooves 110 and 120 and a pair of second guide grooves 216 so that a plurality of ball bearings 151 and 153 can be embedded therein. , 218) are arranged to correspond to each other.
  • the plurality of ball bearings 151 and 153 allow the support 210 to slide with respect to the base 100 between the pair of first guide grooves 110 and 120 and the pair of second guide grooves 216 and 218 . guide you to do
  • the yoke plate 150 on which the first magnet 237 and attractive force act may be disposed on the outer surface of the base 100 , which is one side of the first coil 160 .
  • the support 210 is pulled toward the yoke plate 150 .
  • the plurality of ball bearings 151 and 153 are disposed in close contact with the inner surfaces of the pair of first guide grooves 110 and 120 and the pair of second guide grooves 216 and 218 without play, and the support ( When the 210) moves along the optical axis direction, it is possible to prevent the flow in a direction perpendicular to the optical axis direction.
  • the lens module 230 is coupled to a lens unit 250 having a lens 251 in a through hole 235 formed at a substantially central portion. In this way, the lens module 230 is integrated with the lens unit 250 and moves together in a direction perpendicular to the optical axis during handshake correction.
  • the lens module 230 has first and second upper coupling grooves 231 and 232 on one side formed at a predetermined interval, and third and second on the other side opposite to one side of the lens module 230 .
  • the fourth upper coupling grooves 233 and 234 are formed at predetermined intervals.
  • the first and second upper coupling grooves 231 and 232 are disposed in the -Y-axis direction in the same manner as the first and second lower coupling grooves 211a and 212a with open sides.
  • the open side of the third and fourth upper coupling grooves 233 and 234 is disposed in the +Y-axis direction in the same way as the third and fourth lower coupling grooves 213a and 214a.
  • the first upper coupling groove 231 and the first lower coupling groove 211a may be disposed at positions corresponding to each other along the Z-axis direction.
  • the second to fourth upper coupling grooves 232, 233, and 234 may be disposed at positions corresponding to each other along the Z-axis direction with respect to the second to fourth lower coupling grooves 212a, 213a, and 214a, respectively.
  • the open sides of the first upper coupling groove 231 and the first lower coupling groove 211a are disposed in the same direction, so that one hinge member 310 is disposed in the same direction.
  • one hinge member 310 is disposed in the same direction.
  • the open sides of the second to fourth upper coupling grooves 232, 233, 234 and the second to fourth lower coupling grooves 212a, 213a, 214a are respectively disposed in the same direction, the three hinge members 320,
  • the support 210 and the lens module 230 may be interconnected in one step using 330 and 340 .
  • a driving unit for autofocus and a driving unit for correcting hand shake will be sequentially described with reference to FIGS. 2 to 4 .
  • the autofocus driving unit includes a first coil 160 (refer to FIG. 2 ) disposed on the inner surface of the base 100 and a first magnet 217 disposed on the outer surface of the support 210 .
  • the first coil 160 is disposed between the pair of first guide grooves 110 and 120 and is electrically connected to the printed circuit board 140 .
  • the printed circuit board 140 is disposed along three outer surfaces of the base 100 such that the first coil 160 and the second coil 171 and the third coil (not shown) to be described later are electrically connected to each other. can be
  • the first magnet 217 is disposed between the pair of second guide grooves 216 and 218 .
  • the first coil 160 and the first magnet 217 face each other at a predetermined distance.
  • the support 210 moves in the optical axis direction (+Z axis direction or - through the interaction between the first coil 160 and the first magnet 217 ). in the Z-axis direction). Accordingly, when the lens module 230 moves forward or backward along the optical axis direction together with the support 210 , the distance between the lens 251 and the image sensor is adjusted and automatic focus adjustment may be implemented.
  • the first Hall sensor 161 may be mounted on the printed circuit board 140 .
  • the first Hall sensor is located inside the closed curve-shaped first coil 160 to detect the movement of the first magnet 217 and transmits the sensed signal to the controller of the small mobile device.
  • the control unit controls the optical axis direction (or Z axis direction) of the lens module 230 through the first Hall sensor and the auto-focus driver.
  • a driving IC including the first Hall sensor may be used instead of the first Hall sensor 161 .
  • the hand-shake correction driving unit includes a first hand-shake correction driving unit for moving the lens module 230 in the X-axis direction and a second hand-shake correction driving unit for moving the lens module 230 in the Y-axis direction.
  • the first driving unit for image stabilization includes a second coil 171 disposed on one side among the four sides of the base 100 and a second magnet (not shown) disposed on one side among the four sides of the lens module 230 . do.
  • the second magnet is positioned opposite to the first magnet 217 in a state where the lens module 230 is disposed inside the support 210 .
  • the second magnet faces the second coil 171 at regular intervals when the lens module 230 is disposed inside the base 100 together with the support 210 .
  • the first driving unit for image stabilization moves the lens module 230 in the +X-axis direction or the -X-axis direction through interaction with the second magnet according to the direction of the current applied to the second coil 171 .
  • the second coil 171 may be electrically connected to the printed circuit board 140 installed on the base 100 .
  • a second Hall sensor (not shown) may be mounted on the printed circuit board 140 .
  • the second Hall sensor is located inside the second coil 171 of the closed curve shape to detect the movement of the second magnet, and transmits the sensed signal to the controller of the small mobile device.
  • the control unit controls the X-axis direction of the lens module 230 through the second Hall sensor and the first hand-shake correction driving unit.
  • a driving IC including the second Hall sensor may be used instead of the second Hall sensor.
  • the second driving unit for image stabilization includes a third coil (not shown) disposed on a side adjacent to the surface on which the second coil 171 is disposed among the four sides of the base 100 , and a second among the four sides of the lens module 230 . and a third magnet 237 disposed on a side surface adjacent to the surface on which the magnet is disposed.
  • the third magnet 237 faces the third coil at a predetermined interval.
  • the second driving unit for image stabilization moves the lens module 230 in the +Y-axis direction or the -Y-axis direction through interaction with the third magnet 237 according to the direction of the current applied to the third coil.
  • the third coil may be electrically connected to the printed circuit board 140 installed on the base 100 .
  • a third Hall sensor (not shown) may be mounted on the printed circuit board 140 .
  • the third Hall sensor is located inside the third coil of the closed curve shape to detect the movement of the third magnet 237 and transmits the sensed signal to the control unit of the small mobile device.
  • the control unit controls the Y-axis direction of the lens module 230 through the third Hall sensor and the second driving unit for image stabilization.
  • a driving IC including a third Hall sensor may be used instead of the third Hall sensor.
  • the lens module 230 is moved in the X-axis direction by the first driving unit for image stabilization and moves in the Y-axis direction by the second driving unit for image stabilization. Accordingly, the first and second driver for hand-shake correction may correct the position of the lens 251 due to hand-shake by moving the lens module 230 in the X-axis and Y-axis directions.
  • the lens module 230 is movably connected to the support 210 by a plurality of hinge members 310 , 320 , 330 , 340 to be described later, and is supported by the support 210 at any one position on the X-Y plane. can be moved to
  • hinge members 310 , 320 , 330 , 340 for movably supporting the lens module 230 in a direction perpendicular to the optical axis direction (or X-axis and Y-axis directions) will be described.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example in which the lens module and the support shown in FIG. 2 are combined
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A shown in FIG. 5 .
  • the plurality of hinge members (310, 320, 330, 340), the lower end is respectively inserted into the first to fourth lower coupling grooves (211a, 212a, 213a, 214a) of the support body 210 are fixed, respectively, and , the upper end is inserted and fixed into the first to fourth upper coupling grooves 231 , 232 , 233 , 234 of the lens module 230 , respectively.
  • the plurality of hinge members 310, 320, 330, 340 are moved to any one point on the X-Y plane by the first and second driving units for image stabilization, and then restored to their original positions when the first and second driving units for image stabilization are not in operation. It may be made of a material having elasticity so as to
  • the plurality of hinge members 310 , 320 , 330 , and 340 may be injection-molded with a synthetic resin having excellent durability while being non-conductive.
  • the material of the plurality of hinge members 310 , 320 , 330 , and 340 may be a synthetic resin having elasticity, for example, a thermoplastic elastomer (TPE).
  • the plurality of hinge members 310, 320, 330, and 340 may be made of a synthetic resin material, they may be manufactured by injection molding.
  • the conventional lens assembly having a very thin wire made of a metal material has a problem in that the wire is easily broken when an external shock is applied. As it does not break, durability can be improved as well as product reliability.
  • hinge members 310, 320, 330, and 340 are all formed in the same shape, a structure in which one hinge member 310 interconnects the support 210 and the lens module 230 will be described in detail below. .
  • the hinge member 310 includes an upper end 311 , a lower end 312 , a column 313 having a predetermined length and thickness disposed between the upper and lower ends, and an upper end 311 and the column. It may include a first hinge part 315 formed between the parts 313 , and a second hinge part 316 formed between the lower end part 312 and the pillar part 313 .
  • the upper end 311 of the hinge member is inserted and fixed in the first upper coupling groove 231 .
  • the upper end 311 of the hinge member has a shape corresponding to the step 231a formed in the first upper coupling groove 231 , the upper end 311 of the hinge member and the first upper coupling groove 231 are formed. The bonding force between them may be improved.
  • the upper end 311 of the hinge member may be inserted into the first upper coupling groove 231 in a pressed state.
  • the upper end 311 of the hinge member may be firmly coupled to the first upper coupling groove 231 by the elastic force of the hinge member.
  • the damping member 704 may be filled in the first insertion groove 211 into which the hinge member 310 is inserted.
  • the damping member 704 may be injected into the first insertion groove 211 in a state in which the hinge member 310 is inserted into the first insertion groove 211 .
  • the damping member 704 surrounds at least a portion of the pillar portion 313 of the hinge member while being injected into the first insertion groove 211 .
  • the damping member 704 may be a damping bond, and is approximately maintained in a gel state even after curing is completed after application.
  • the damping member 704 serves as a damper for absorbing an external impact applied to the lens assembly 1 or an impact generated during a control process.
  • the damping member 704 may be formed in the first insertion groove 211 to support approximately 1/3 of the pillar portion 313 of the hinge member.
  • the damping member 704 may be filled up to the upper end 211c of the first insertion groove 211 , and in this case, the damping member 704 may surround almost the entirety of the pillar portion 313 of the hinge member. As described above, the amount of the damping member 704 filling the first insertion groove 211 may be appropriately adjusted according to the required damping force.
  • the damping member 704 Since the damping member 704 is not completely cured after application and remains in a gel state, it absorbs an external shock applied to the lens assembly 1 and does not interfere with the hinge operation of the second hinge part 316 . Also, the damping member 704 may prevent the hinge member 310 from shaking excessively during OIS control.
  • the coupling structure between the lower end 312 of the hinge member and the first lower coupling groove 211a may be the same as or similar to the coupling structure between the upper end 311 of the hinge member and the first upper coupling groove 231 described above. .
  • the lower end 312 of the hinge member is inserted and fixed in the first lower coupling groove 211a.
  • the lower end 312 of the hinge member has a shape corresponding to the step 211b formed in the first lower coupling groove 211a, the lower end 312 of the hinge member and the first lower coupling groove 211a) The bonding force between them may be improved.
  • the lower end 312 of the hinge member may be inserted into the first lower coupling groove 211a under pressure.
  • the lower end 312 of the hinge member may be firmly coupled to the first lower coupling groove 211a by the elastic force of the hinge member.
  • the lower coupling groove 211a is opened in the same direction. Accordingly, the upper end 311 and the lower end 312 of the hinge member may be simultaneously or sequentially coupled while the hinge member 310 is inserted into the first insertion groove 211 .
  • the hinge member 310 may interconnect the support 210 and the lens module 230 in one step. Accordingly, compared to the process of assembling the hinge member to the support and the lens module through two or more steps in the prior art, the assembly man-hours can be minimized and the assembly speed can also be greatly improved, so that the production efficiency can be increased.
  • the hinge member 310 interconnects the support 210 and the lens module 230 in one step.
  • adhesives 701 and 703 are applied to the connection portion between the hinge member 310 and the support 210 and the connection portion between the hinge member 310 and the lens module 230 .
  • the connection state between the hinge member 310 and the support 210 and between the hinge member 310 and the lens module 230 becomes stronger, respectively.
  • the pillar portion 313 has a shape that gradually increases in thickness from the upper end (the portion adjacent to the first hinge portion 315) and the lower end (the portion adjacent to the second hinge portion 316) of the pillar portion 313 toward the center, respectively.
  • the central portion as a whole may be formed in a convex shape.
  • the longitudinal cross-section of the pillar portion 313 may be approximately elliptical, and the cross-section may be approximately circular.
  • Lenses applied to small mobile devices tend to increase in size for high-resolution photography. As the size of the lens increases, the weight of the lens also increases.
  • the conventional metal wire hinge is bent due to its own ductility when the weight of the lens module 230 is heavy, making it difficult to control the position of the lens module 230 .
  • the hinge member 310 having a convex shape is used for the pillar part 313, the rigidity of the hinge member 310 can be increased, and even if the weight of the lens module 230 increases, the hinge member 310 is The lens module 230 may be supported without being bent.
  • the first and second hinge parts 315 and 316 are thinner than the pillar part 313 . Accordingly, between the upper end 311 and the pillar 313 and between the lower end 312 and the pillar 313 may be bent at a predetermined angle in the 360 degree direction.
  • the lens module 230 may smoothly move in the X and Y axes.
  • the first and second hinge parts 315 and 316 are restored to a circular shape by an elastic force when power is cut off to the first and second hand shake correction driving units.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating an example in which a lens module and a support are coupled by an inner cover.
  • the inner cover 400 may prevent the lens module 230 inserted into the support 210 from being separated from the support 210 .
  • a third light passage hole 401 (refer to FIG. 2 ) through which the upper portion of the lens unit 250 can be exposed is formed.
  • the inner cover 400 is detachably coupled to the support 210 to cover a portion of the opening of the support 210 for inserting the lens module 230 into the support 210 .
  • the first to fourth coupling portions 421 , 422 , 423 , 424 corresponding to the first to fourth insertion grooves 211 , 212 , 213 and 214 of the support 210 are bent. do.
  • the first to fourth coupling portions 421 , 422 , 423 , and 424 are coupled to the support 210 in a state in which the open sides of the first to fourth insertion grooves 211 , 212 , 213 and 214 are closed. Accordingly, the first to fourth coupling portions 421 , 422 , 423 , and 424 are a plurality of hinge members 310 and 320 respectively disposed inside the first to fourth insertion grooves 211 , 212 , 213 and 214 . , 330, 340) can be protected.
  • first to fourth coupling parts 421 , 422 , 423 , and 424 have the same shape, only the first coupling part 421 will be described below.
  • the first coupling portion 421 may be formed with a pair of snap coupling grooves 421a and 421b in which a pair of protrusions 221a and 221b formed on both sides of the first insertion groove 211 are separably snap-coupled to each other.
  • the second to fourth coupling portions 422 , 423 , and 424 are a pair of snap coupling grooves each snap coupled to a pair of protrusions formed in the corresponding second to fourth insertion grooves 212 , 213 , 214 , respectively. can form.
  • the outer cover 500 is coupled to the base 100 and covers the inner cover 400 .
  • the outer cover 500 is also formed with a fourth light passage hole 510 through which the upper portion of the lens unit 250 can be exposed.
  • the outer cover 500 may be made of a metal material capable of shielding electromagnetic waves.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example in which a plurality of bumper members are coupled to the inner cover
  • FIG. 9 is a plan view showing a state in which an inner cover and an outer cover to which a plurality of bumper members are coupled are coupled to a support
  • FIG. 10 is FIG. It is a cross-sectional view taken along the line B-B shown in Fig.
  • a plurality of bumper members 431 , 432 , 433 , and 434 may be coupled to an upper surface of the inner cover 400a.
  • a plurality of bumper members 431 , 432 , 433 , and 434 may be coupled adjacent to each corner of the inner cover 400a formed in a substantially rectangular shape, respectively. Accordingly, when the inner cover 400a is coupled to the support 210a, the plurality of bumper members 431, 432, 433, and 434 may be positioned adjacent to each corner of the support 210a.
  • the plurality of bumper members 431 , 432 , 433 , and 434 may be formed of rubber or a synthetic resin material having elasticity.
  • a plurality of bumper members (431, 432, 433, 434) is the inner cover (400a) of the inner surface (502) of the outer cover (500a) when the movable unit (200a) is advanced along the optical axis direction by the driving of the auto focus driver It is possible to prevent a collision with the engine and at the same time fundamentally eliminate the noise (collision sound) generated during a collision.
  • the plurality of bumper members 431 , 432 , 433 , and 434 all have the same shape.
  • the shape of one bumper member 431 will be described in detail.
  • the bumper member 431 may be detachably snap-coupled to the coupling hole 402 formed in the inner cover 400a.
  • a first portion 431a protrudes to the outside of the inner cover 400a , and a buffer groove 431b for absorbing an impact may be formed on an upper surface of the first portion 431a .
  • the second portion 431c may protrude to the inside of the inner cover 400a.
  • the receiving groove 222 may be formed in the support 210a at a position corresponding to the second portion 431c of the bumper member 431 .
  • the length of the second portion 431c of the bumper member 431 when the inner cover 400a is coupled to the support 210a It can be prevented from protruding toward the front of the support 210a. Accordingly, the overall thickness of the movable unit 200a can be formed as thin as possible, and the moving distance of the movable unit 200a between the support 210a and the outer cover 500a can be secured.
  • FIGS. 11A and 11C are views illustrating a process of fastening the lens unit to the lens module.
  • the lens unit 250 ′ may be detachably coupled to the lens module 230 ′.
  • a plurality of fastening ribs 253' may protrude in a radial direction at regular intervals along the outer periphery of the lens unit 250'.
  • a plurality of fastening ribs 253 ′ are described as having four (see FIG. 11B ) arranged at the same angle (eg, 90 degrees), but the present invention is not limited thereto, and at least two or more are sufficient.
  • a plurality of seating grooves 236' may be formed at regular intervals along the inner periphery of the through hole 235' into which the lens unit 250' is inserted.
  • the plurality of seating grooves 236 ′ may be formed in the same number as the plurality of fastening ribs 253 ′ to respectively correspond to the plurality of fastening ribs 253 ′.
  • the plurality of seating grooves 236 ′ may be formed along the optical axis direction.
  • Each seating groove 236' may be connected to a corresponding locking groove 238'.
  • the lens unit 250' is rotated in the C direction about the optical axis as shown in FIG. 11C in a state in which the fastening rib 253' is inserted into the seating groove 236' as shown in FIG. 11B, the fastening rib A portion of 253' may be locked.
  • a plurality of fastening ribs 253' are formed in the lens unit 250', and a plurality of seating grooves 236' and a locking groove 238' connected thereto are formed in the lens module 230'. ), the lens unit 250 ′ may be detachably locked to the lens module 230 ′.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating another example of the upper coupling part of the lens module to which the hinge member is coupled and the lower coupling part of the support.
  • the lens module 230 ′ has first and second upper coupling grooves 231 ′ and 232 ′ on one side at a predetermined interval, and the other side opposite to one side of the lens module 230 ′.
  • the third and fourth upper coupling grooves 233' and 234' may be formed with a predetermined interval therebetween.
  • the support 210' includes first to fourth lower coupling grooves corresponding to the first to fourth upper coupling grooves 231', 232', 233', and 234' of the lens module 230', respectively. 12 shows only the third lower engaging groove 213' among the first to fourth lower engaging grooves.
  • the first to fourth upper coupling grooves of the lens module 230 ′ and the first to fourth lower coupling grooves of the support 210 ′ are opened in the first to fourth upper coupling grooves of the lens module 230 . Since the groove and the first to fourth coupling grooves of the support 210 are the same as the opening direction, a detailed description will be omitted.
  • the upper end 331' of the hinge member 330' is inserted, and the third lower coupling groove 213' of the support 210' is a hinge.
  • the lower end 332' of the member 330' may be inserted.
  • the third upper coupling groove 233' of the lens module 230' may be formed by the first part 235' and the second part 236' corresponding to the first part 235' with an interval therebetween. there is.
  • the third lower coupling groove 213 ′ of the support 210 ′ may be formed by the first part 215 ′ and the second part 216 ′ corresponding to the first part 215 ′ with a gap therebetween. .
  • one surface 236a' of the second part 236' of the third upper engaging groove 233' and one surface 216a' of the second part 216' of the third lower engaging groove 213' The gap may correspond to the gap between the bottom surface 331a' of the upper end 331' of the hinge member 330' and the upper surface 332a' of the lower end 332'. Accordingly, the upper end 331 ′ and the lower end 332 ′ of the hinge member 330 ′ have a third upper coupling groove without a separate interference structure along the virtual first line L1 and the second line L2 , respectively. (233') and the third lower coupling groove (213') can be easily coupled.
  • the present invention relates to a miniature lens assembly having an auto focus function and an image stabilization function.

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Abstract

소형 모바일 기기에 적용되는 렌즈 조립체가 개시된다. 렌즈 조립체는 베이스와, 베이스 내측에 광축 방향을 따라 이동 가능하게 삽입된 지지체와, 지지체와 결합하며 베이스 내측에 배치된 렌즈 모듈과, 렌즈 모듈을 광축 방향의 직각 방향으로 이동하는 제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부와, 렌즈 모듈을 지지체에 대하여 유동 가능하게 지지하는 다수의 힌지 부재를 포함하며, 다수의 힌지 부재는 각각, 일단부가 렌즈 모듈의 결합홈에 연결되고 타단부가 지지체의 결합홈에 연결되며, 렌즈 모듈의 결합홈과 지지체의 결합홈은 동일한 방향으로 개방될 수 있다.

Description

렌즈 조립체
본 발명은 렌즈 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 가지는 초소형 렌즈 조립체에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 소형 모바일 기기에 적용되는 렌즈 조립체는 기술 발전에 따라 소형화되고 있으며, 양질의 촬영 이미지를 얻기 위해 자동 초점(Auto Focus) 기능 및 손떨림 보정(OIS: Optical Image Stabilization) 기능을 갖추고 이다.
자동 초점 기능은 렌즈 조립체 내에 구비된 렌즈 모듈을 전진 또는 후진하여 특정 피사체에 초점을 자동으로 맞추는 기능이다.
손떨림 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. 손떨림 보정 시 렌즈 모듈의 움직임은 자동 초점 시 렌즈의 움직이는 방향에 직각 방향으로 이루어진다. 렌즈 조립체는 손떨림 보정 시 렌즈 모듈이 원활하게 이동하도록 탄성이 있는 다수의 금속 와이어로 렌즈 모듈을 지지하고 있다.
최근 들어 소형 모바일 기기에는 고품질의 영상을 구현하기 위해 1억 8백만 화소의 이미지 센서를 적용되고 있으며, 이에 따라 적용하는 렌즈의 사이즈도 증가하였다. 따라서, 소형 모바일 기기는 고화질의 이미지 센서를 채용함에 따라 더 무거워진 렌즈 모듈을 구동하기 위해 소모되는 전력량이 증가하는 문제가 있었다. 이로 인해 카메라 기능을 많이 사용할 수록 소형 모바일 기기에 내장된 배터리를 더 자주 충전해야 하는 번거로운 문제가 있다.
또한, 렌즈의 무게가 증가함에 따라, 가는 굵기의 금속 와이어는 렌즈 모듈의 무게를 이기지 못하고 금속 와이어의 중앙 부분이 휘어지므로 렌즈 모듈이 기울어져 렌즈 초점이 정확하게 유지되지 못하는 문제가 있다. 더욱이, 소형 모바일 기기에 외부 충격이 가해지거나 바닥에 떨어트리면 금속 와이어가 쉽게 끊어지는 등 내 충격성이 낮아 제 기능을 수행하지 못하는 문제가 있다.
그런데 이러한 문제를 해소하기 위해 금속 와이어를 기존보다 더 굵게 형성하게 되면 손떨림 보정 시 렌즈 모듈의 이동 폭이 기존의 가는 굵기의 와이어를 사용하는 경우에 비해 작아지게 되므로, 정상적인 동작을 위해 손떨림 보정용 구동부에 더 큰 전력을 인가해야 한다. 이는 소형 모바일 기기의 충전 배터리의 전력 소모를 가속화하는 문제를 초래하게 된다.
본 발명의 목적은 손떨림 방지를 위해 렌즈 모듈을 유동 가능하게 지지하는 다수의 힌지 부재가 외부 충격에 강하고 렌즈의 무게에 의해 휘어지지 않도록 형성한 렌즈 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 초소형 크기를 가지는 힌지 부재를 렌즈 모듈과 지지체에 용이하게 연결할 수 있는 조립 구조를 구비한 렌즈 조립체를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 베이스; 상기 베이스 내측에 광축 방향을 따라 이동 가능하게 삽입된 지지체; 상기 지지체와 결합하며 상기 베이스 내측에 배치된 렌즈 모듈; 상기 렌즈 모듈을 광축 방향의 직각 방향으로 이동하는 제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부; 및 상기 렌즈 모듈을 상기 지지체에 대하여 유동 가능하게 지지하는 다수의 힌지 부재를 포함하며, 상기 다수의 힌지 부재는 각각, 일단부가 상기 렌즈 모듈의 결합홈에 연결되고 타단부가 상기 지지체의 결합홈에 연결되며, 상기 렌즈 모듈의 결합홈과 상기 지지체의 결합홈은 동일한 방향으로 개방된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체를 제공한다.
상기 지지체는, 일측에 간격을 두고 각각 힌지 부재가 삽입되는 제1 및 제2 삽입홈이 형성되고, 상기 일측의 반대 편인 타측에 간격을 두고 다른 힌지 부재가 삽입되는 제3 및 제4 삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 삽입홈은 상기 지지체의 외측 방향으로 개방될 수 있다.
상기 제1 및 제2 삽입홈은 서로 동일한 방향으로 개방되고, 상기 제3 및 제4 삽입홈은 서로 동일한 방향으로 개방될 수 있다.
상기 제1 및 제2 삽입홈이 개방된 방향과 상기 제3 및 제4 삽입홈이 개방된 방향은 서로 반대 방향일 수 있다.
상기 지지체에 분리 가능하게 결합되는 내부 커버를 더 포함하며, 상기 내부 커버는 상기 제1 내지 제4 삽입홈의 개방 측을 각각 커버하는 제1 내지 제4 결합부를 구비할 수 있다.
상기 다수의 힌지 부재는 각각, 상기 일단부와 상기 타단부 사이에 기둥부가 배치되고, 상기 일단부와 상기 기둥부 사이에는 제1 힌지부가 형성되고, 상기 타단부와 상기 기둥부 사이에는 제2 힌지부가 형성되며, 상기 기둥부는 중앙으로 갈수록 점차 볼록하게 돌출될 수 있다.
상기 제1 및 제2 연결부는 각각 기둥부의 두께 보다 얇은 두께로 형성될 수 있다.
상기 다수의 힌지 부재는 탄성을 가지는 합성수지로 사출 성형될 수 있다.
상기 다수의 힌지 부재의 일단부와 상기 렌즈 모듈이 상호 연결되는 부분에 접착체가 도포되고, 상기 다수의 힌지 부재의 타단부와 상기 지지체가 상호 결합되는 부분에 접착제가 도포될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 삽입홈에는 각각 삽입된 힌지 부재를 감싸는 댐핑 부재가 형성될 수 있다. 상기 댐핑 부재는 겔(Gel) 상태로 유지될 수 있다.
상기 지지체를 광축 방향으로 이동시키는 자동 초점 조절용 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 렌즈 조립체는 상기 베이스의 일측을 덮고 상기 렌즈 모듈의 일부가 관통하는 광통과구멍이 형성된 외부 커버를 더 포함하고, 상기 내부 커버는 상기 광축 방향을 따라 이동 시 상기 외부 커버와의 충돌 시 충격을 흡수하기 위해 탄성을 가지는 다수의 범퍼 부재가 결합될 수 있다.
상기 다수의 범퍼 부재는 각각, 상기 내부 커버의 각 코너에 인접하게 형성된 결합구멍에 스냅 결합될 수 있다.
상기 다수의 범퍼 부재는 각각, 상기 내부 커버의 외측으로 돌출되며, 상기 외부 커버와 마주하는 측에 완충홈이 형성된 된 제1 부분; 및 상기 내부 커버의 내측으로 돌출된 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 지지체는 상기 다수의 범퍼 부재의 제2 부분이 삽입되는 수용홈이 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 베이스를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 렌즈 모듈과 지지체가 결합된 예를 나타낸 도면으로, 렌즈 모듈에서 렌즈부를 생략한 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 렌즈 모듈과 지지체가 결합된 예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 표시된 A-A선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 7은 렌즈 모듈과 지지체가 내부 커버에 의해 결합된 예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 내부 커버에 다수의 범퍼 부재가 결합된 예를 나타낸 사시도이다.
도 9는 다수의 범퍼 부재가 결합된 내부 커버 및 외부 커버가 지지체에 결합된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 9에 표시된 B-B선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 11a는 렌즈부와 렌즈 모듈의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 11b 및 도 11c는 렌즈부를 렌즈 모듈에 체결하는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 12는 힌지 부재가 결합되는 렌즈 모듈의 상측 결합부와 지지체의 하측 결합부의 다른 예를 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.
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.
그 밖에, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체는 초소형 사이즈로 제작되며 스마트폰과 같은 소형 모바일 기기에 설치하여 영상을 촬영하는 데 사용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 조립체(1)는 베이스(100)와, 자동 초점 및 손떨림 보정을 위해 이동하는 가동 유닛(200)과, 베이스(100)의 일측을 덮는 외부 커버(500)를 포함할 수 있다.　
가동 유닛(200)은 자동 초점을 위해 렌즈 모듈(230)과 함께 광축 방향(또는 Z축 방향)으로 이동하는 지지체(210)와, 손떨림 보정을 위해 지지체(210) 내측에 배치되어 광축에 직각 방향으로 이동하는 렌즈 모듈(230)과, 렌즈 모듈(230)이 지지체(210)에 대하여 광축에 대하여 직각 방향으로 유동 가능하도록 지지체(210)와 렌즈 모듈(230)을 연결하는 다수의 힌지 부재(310,320,330,340)와, 지지체(210)와 렌즈 모듈(230)을 결합 상태로 유지하는 내부 커버(400)와, 지지체(210)를 광축을 따라 전진 또는 후진시키는 자동 초점용 구동부와, 렌즈 모듈(230)을 광축에 대하여 직각 방향으로 이동시키는 손떨림 보정용 구동부를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 베이스(100)는 소형 모바일 기기(미도시)의 일 부분에 설치되며, 베이스(100)의 하측(외부 커버(500)에 의해 덮이는 측의 반대 측)에는 이미지 센서(미도시)가 실장된 인쇄회로기판(미도시)이 배치될 수 있다. 이 경우, 이미지 센서는 그 중심 부분이 광축에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
베이스(100)의 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 대략 직육면체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 렌즈 조립체(1)가 설치되는 소형 모바일 기기의 크기 및 형상에 따라 적절히 변경될 수 있다.
베이스(100)는 상측이 개방되고 내측에 배치되는 지지체(210)가 광축 방향을 따라 이동하는 소정의 공간이 마련된다. 베이스(100)는 바닥에 제1 광통과구멍(101)이 형성된다. 렌즈(251)를 통과한 빛은 제1 광통과구멍(101)을 통해 베이스(100)의 하측에 위치한 이미지 센서로 조사된다.
도 3은 도 2에 도시된 베이스를 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 베이스(100)는 내측면 들 중 한 면에 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)이 소정 간격을 두고 광축 방향에 평행하게 배치될 수 있다.　
한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)은 각각 다수의 볼 베어링(151, 153)이 슬라이딩 가능하게 배치될 수 있다. 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)은 일측(베이스(100)의 개방된 상측)이 개방되며 타측에는 다수의 볼 베어링(151, 153)이 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)으로부터 이탈하지 않도록 각각 이탈 방지 리브(111, 121)가 형성될 수 있다.
한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)은 지지체(210)가 베이스(100) 내에 삽입된 상태에서 지지체(210)에 형성된 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218)에 각각 대응한다.
다수의 볼 베어링(151, 153)중 일부(151)는 제1 가이드홈(110) 및 제2 가이드홈(216)에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 나머지(153)는 다른 제1 가이드홈(120) 및 제2 가이드홈(218)에　슬라이딩 가능하게 배치된다. 이에 따라, 다수의 볼 베어링(151, 153)은 지지체(210)를 광축을 따라 전진 또는 후진할 수 있도록 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있다.
지지체(210)는 베이스(100) 내측에 배치되며 렌즈 모듈(230)과 결합된다. 지지체(210)는 렌즈 모듈(230)이 광축 방향을 따라 전진 또는 후진 가능하도록 베이스(100) 내측에 삽입된다.
지지체(210)는 제2 광통과구멍(215)이 형성된다. 지지체(210)가 베이스(100)의 내측 공간에 삽입되는 경우 제2 광통과구멍(215)은 베이스(100)의 제1 광통과구멍(101)에 대응하게 된다. 렌즈(251)를 통과한 빛은 제2 광통과구멍(215) 및 제1 광통과구멍(101)을 순차적으로 통과하여 이미지 센서(미도시)에 도달한다.
지지체(210)는 일측과 그 반대 측에 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)가 각각 삽입되는 제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 삽입홈(211, 212)은 지지체(210)의 일측에 소정 간격을 두고 배치되며, 제3 및 제4 삽입홈(213, 214)은 제1 및 제2 삽입홈(211, 212)의 반대 편인 지지체(210)의 타측에 소정 간격을 두고 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 삽입홈(211)은 제4 삽입홈(214)과 대응하는 위치에 배치되고, 제2 삽입홈(212)은 제3 삽입홈(213)과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)의 개방 측은 Y축 방향으로 개방된다. 예를 들면, 제1 및 제2 삽입홈(211, 212)은 서로 동일하게 -Y 방향으로 개방되고, 제3 및 제4 삽입홈(213, 214)의 개방 측은 서로 동일하게 +Y 방향으로 개방된다.
제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)은 하부에 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)의 하단부가 결합되는 제1 내지 제4 하측 결합홈(211a, 212a, 213a, 214a)이 형성된다. 제1 내지 제4 하측 결합홈(211a, 212a, 213a, 214a)의 개방 측은 제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)이 개방 측과 각각 동일한 방향으로 형성된다.
제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)과 제1 내지 제4 하측 결합홈(211a, 212a, 213a, 214a, 도 4 참조)의 개방 측의 방향은 지지체(210)와 렌즈 모듈(230) 연결 시 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)의 결합 방향을 고려한 것으로, 이에 대한 설명은 후술한다.
도 4는 렌즈 모듈과 지지체가 결합된 예를 나타낸 도면으로, 렌즈 모듈에서 렌즈부를 생략한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 지지체(210)는 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)에 대응하는 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218)이 형성된다. 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218)은 일측(지지체(210)의 개방된 하측)이 개방되며 타측에는 다수의 볼 베어링(151, 153)이 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218)으로부터 이탈하지 않도록 각각 이탈 방지 리브(216a, 218a)가 형성될 수 있다.
지지체(210)를 베이스(100) 내부에 삽입하면, 다수의 볼 베어링(151, 153)이 내장될 수 있도록 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)과 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218)은 서로 대응하도록 배치된다. 다수의 볼 베어링(151, 153)은 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)과 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218) 사이에서 지지체(210)가 베이스(100)에 대하여 슬라이딩 가능하도록 가이드한다.
한편, 제1 코일(160)의 일측인 베이스(100) 외측면에는 제1 마그네트(237)와 인력이 작용하는 요크 플레이트(150)가 배치될 수 있다. 요크 플레이트(150)와 제1 마그네트(237) 사이에서 인력이 발생함에 따라 지지체(210)는 요크 플레이트(150) 측으로 당겨진다. 이에 따라, 다수의 볼 베어링(151, 153)은 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120)과 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218) 내측면에 유격 없이 밀착되게 배치되며, 지지체(210)가 광축 방향을 따라 이동 시 광축 방향에 직각 방향으로 유동을 방지할 수 있다.
렌즈 모듈(230)은 대략 중앙에 형성된 관통구멍(235)에 렌즈(251)를 구비한 렌즈부(250)가 결합된다. 이와 같이, 렌즈 모듈(230)은 렌즈부(250)와 결합됨에 따라 일체화되어 손떨림 보정 시 광축의 직각 방향으로 함께 이동한다.
도 4를 참조하면, 렌즈 모듈(230)은 일측에 제1 및 제2 상측 결합홈(231, 232)이 소정 간격을 두고 형성되고, 렌즈 모듈(230)의 일측에 반대 편인 타측에 제3 및 제4 상측 결합홈(233, 234)이 소정 간격을 두고 형성된다.
제1 및 제2 상측 결합홈(231, 232)은 개방 측이 제1 및 제2 하측 결합홈(211a, 212a)과 동일하게 -Y축 방향으로 배치된다. 제3 및 제4 상측 결합홈(233, 234)은 개방 측이 제3 및 제4 하측 결합홈(213a, 214a)과 동일하게 +Y축 방향으로 배치된다.
렌즈 모듈(230)을 지지체(210)에 삽입하면, 제1 상측 결합홈(231) 및 제1 하측 결합홈(211a)는 Z축 방향을 따라 서로 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 마찬가지로 제2 내지 제4 상측 결합홈(232, 233, 234)은 제2 내지 제4 하측 결합홈(212a, 213a, 214a)에 대하여 각각 Z축 방향을 따라 서로 대응하는 위치에 배치될 수 있다.　
이에 따라, 렌즈 모듈(230)을 지지체(210) 내에 삽입하면, 제1 상측 결합홈(231)과 제1 하측 결합홈(211a)의 개방 측이 서로 동일한 방향으로 배치되므로 하나의 힌지 부재(310)를 이용하여 지지체(210)와 렌즈 모듈(230)을 1스텝으로 연결할 수 있다. 마찬가지로 제2 내지 제4 상측 결합홈(232, 233, 234)과 제2 내지 제4 하측 결합홈(212a, 213a, 214a)의 개방 측이 각각 서로 동일한 방향으로 배치되므로 3개의 힌지 부재(320, 330, 340)를 이용하여 지지체(210)와 렌즈 모듈(230)을 1스텝으로 상호 연결할 수 있다.
이와 같은 힌지 연결 구조하에서, 본 발명에 따른 초소형의 렌즈 조립체(1)를 조립할 때 힌지 부재를 이용하여 부품들(지지체 및 렌즈 모듈) 간의 연결이 용이하므로 조립 시간을 단축함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 자동 초점용 구동부와 손떨림 보정을 위한 구동부를 순차적으로 설명한다.
자동 초점용 구동부는 베이스(100)의 내측면에 배치된 제1 코일(160, 도 2 참조)과 지지체(210)의 외측면에 배치된 제1 마그네트(217)를 포함한다.
제1 코일(160)은 한 쌍의 제1 가이드홈(110, 120) 사이에 배치되며, 인쇄회로기판(140)에 전기적으로 연결된다. 이 경우, 인쇄회로기판(140)은 제1 코일(160) 및 후술하는 제2 코일(171) 및 제3 코일(미도시)이 각각 전기적으로 연결되도록 베이스(100)의 외측 3면을 따라 배치될 수 있다.
제1 마그네트(217)는 한 쌍의 제2 가이드홈(216, 218) 사이에 배치된다.
베이스(100) 내부에 지지체(210)가 삽입되면, 제1 코일(160)과 제1 마그네트(217)는 일정한 간격을 두고 서로 마주하게 된다. 이러한 배치 하에서 제1 코일(160)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 제1 코일(160)과 제1 마그네트(217)와의 상호 작용을 통해 지지체(210)는 광축 방향(+Z축 방향 또는 -Z축 방향)으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 렌즈 모듈(230)은 지지체(210)와 함께 광축 방향을 따라 전진 또는 후진하게 되면 렌즈(251)와 이미지 센서 사이의 간격이 조절되면서 자동 초점 조절이 구현될 수 있다.
인쇄회로기판(140)에는 제1 홀센서(161)가 실장될 수 있다. 제1 홀센서는 폐곡선 형상의 제1 코일(160) 내측에 위치하여 제1 마그네트(217)의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 모바일 기기의 제어부로 전송한다. 제어부는 제1 홀센서와 자동 초점용 구동부를 통해 렌즈 모듈(230)의 광축 방향(또는 Z축 방향) 제어를 수행한다. 본 발명에서는 제1 홀센서(161) 대신 제1 홀센서를 포함한 구동 IC를 사용할 수도 있다.
손떨림 보정용 구동부는 렌즈 모듈(230)을 X축 방향으로 이동하기 위한 제1 손떨림 보정용 구동부와, 렌즈 모듈(230)을 Y축 방향으로 이동하기 위한 제2 손떨림 보정용 구동부를 포함한다.
제1 손떨림 보정용 구동부는 베이스(100)의 4측면 가운데 한 측면에 배치되는 제2 코일(171)과, 렌즈 모듈(230)의 4측면 가운데 한 측면에 배치되는 제2 마그네트(미도시)를 포함한다. 제2 마그네트는 렌즈 모듈(230)이 지지체(210) 내부에 배치된 상태에서 제1 마그네트(217)의 반대 편에 위치한다.
제2 마그네트는 렌즈 모듈(230)이 지지체(210)와 함께 베이스(100)의 내부에 배치되는 경우 제2 코일(171)과 일정한 간격을 두고 마주하게 된다.
제1 손떨림 보정용 구동부는 제2 코일(171)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제2 마그네트와의 상호 작용을 통해 렌즈 모듈(230)을 +X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동시킨다.
제2 코일(171)은 베이스(100)에 설치된 인쇄회로기판(140)에 전기적으로 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(140)에는 제2 홀센서(미도시)가 실장될 수 있다. 제2 홀센서는 폐곡선 형상의 제2 코일(171) 내측에 위치하여 제2 마그네트의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 모바일 기기의 제어부로 전송한다. 제어부는 제2 홀센서와 제1 손떨림 보정용 구동부를 통해 렌즈 모듈(230)의 X축 방향 제어를 수행한다. 본 발명에서는 제2 홀센서 대신 제2 홀센서를 포함한 구동 IC를 사용할 수도 있다.
제2 손떨림 보정용 구동부는 베이스(100)의 4측면 가운데 제2 코일(171)이 배치된 면에 인접한 측면에 배치되는 제3 코일(미도시)과, 렌즈 모듈(230)의 4측면 가운데 제2 마그네트가 배치된 면에 인접한 측면에 배치되는 제3 마그네트(237)를 포함한다.
제3 마그네트(237)는 렌즈 모듈(230)이 지지체(210)와 함께 베이스(100)의 내측 공간에 배치되는 경우 제3 코일과 일정한 간격을 두고 마주하게 된다.
제2 손떨림 보정용 구동부는 제3 코일에 인가되는 전류의 방향에 따라 제3 마그네트(237)와의 상호 작용을 통해 렌즈 모듈(230)을 +Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시킨다.
제3 코일은 베이스(100)에 설치된 인쇄회로기판(140)에 전기적으로 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(140)에는 제3 홀센서(미도시)가 실장될 수 있다. 제3 홀센서는 폐곡선 형상의 제3 코일 내측에 위치하여 제3 마그네트(237)의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 모바일 기기의 제어부로 전송한다. 제어부는 제3 홀센서와 제2 손떨림 보정용 구동부를 통해 렌즈 모듈(230)의 Y축 방향 제어를 수행한다. 본 발명에서는 제3 홀센서 대신 제3 홀센서를 포함한 구동 IC를 사용할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 렌즈 모듈(230)은 제1 손떨림 보정용 구동부에 의해 X축 방향으로 이동하고, 제2 손떨림 보정용 구동부에 의해 Y축 방향으로 이동한다. 이에 따라, 제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부는 렌즈 모듈(230)을 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 손떨림으로 인한 렌즈(251)의 위치를 보정할 수 있다.
따라서 렌즈 모듈(230)은 후술하는 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)에 의해 지지체(210)에 유동 가능하게 연결되고, 지지체(210)에 지지된 상태로 X-Y 평면 상의 어느 한 위치로 이동할 수 있다.
이하, 렌즈 모듈(230)을 광축 방향에 대한 직각 방향(또는 X축 및 Y축 방향)으로 유동가능하게 지지하는 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)를 설명한다.
도 5는 도 2에 도시된 렌즈 모듈과 지지체가 결합된 예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 표시된 A-A선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)는 각각 하단부가 지지체(210)의 제1 내지 제4 하측 결합홈(211a, 212a, 213a, 214a)에 각각 삽입 고정되고, 상단부가 렌즈 모듈(230)의 제1 내지 제4 상측 결합홈(231, 232, 233, 234)에 각각 삽입 고정된다.
다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)는 제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부에 의해 X-Y 평면 상의 어느 한 지점으로 이동 후 제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부가 비동작 시 원위치로 복원될 수 있도록 탄성력을 가지는 재질로 이루어질 수 있다.　
구체적으로 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)는 부도체이면서 내구력이 뛰어난 합성수지로 사출 형성될 수 있다. 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)의 재질은 탄성을 가지는 합성수지 예를 들면, 열가소성 엘라스토머(TPE: Thermoplastic Elastomer)일 수 있다.
다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)는 합성수지재로 이루어질 수 있으므로 사출 성형에 의해 제작될 수 있다. 종래의 금속재로 이루어진 매우 가느다란 와이어를 구비한 종래의 렌즈 조립체는 외부 충격이 가해지면 와이어가 잘 끊어지는 문제가 있었으나, 본 실시예에 따른 힌지 부재는 렌즈 조립체(1)에 가해지는 외부 충격에도 끊어지지 않아 내구성이 좋은 것은 물론 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
　다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)는 모두 동일한 형상으로 이루어지므로 이하에서는 하나의 힌지 부재(310)가 지지체(210)와 렌즈 모듈(230)을 상호 연결하는 구조를 구체적으로 설명한다.
도 6을 참조하면, 힌지 부재(310)는 상단부(311)와, 하단부(312)와, 상단부 및 하단부 사이에 배치된 소정 길이와 두께를 가지는 기둥부(313)와, 상단부(311)와 기둥부(313) 사이에 형성된 제1 힌지부(315)와, 하단부(312)와 기둥부(313) 사이에 형성된 제2 힌지부(316)를 포함할 수 있다.
힌지 부재의 상단부(311)는 제1 상측 결합홈(231)에 삽입 고정된다. 이 경우, 힌지 부재의 상단부(311)는 제1 상측 결합홈(231)에 형성된 단차(231a)에 대응하는 형상으로 이루어짐에 따라, 힌지 부재의 상단부(311)와 제1 상측 결합홈(231) 간의 결합력이 향상될 수 있다.
또한, 힌지 부재의 상단부(311)는 제1 상측 결합홈(231)에 압박 상태로 삽입될 수 있다. 이 경우, 힌지 부재가 가지는 탄성력에 의해 힌지 부재의 상단부(311)는 제1 상측 결합홈(231)에 견고하게 결합될 수 있다.
한편, 힌지 부재(310)가 삽입된 제1 삽입홈(211)에는 댐핑 부재(704)가 채워질 수 있다. 댐핑 부재(704)는 힌지 부재(310)가 제1 삽입홈(211)에 삽입된 상태에서 제1 삽입홈(211)으로 주입될 수 있다.
댐핑 부재(704)는 제1 삽입홈(211)에 주입된 상태에서 힌지 부재의 기둥부(313)의 적어도 일 부분을 감싼다. 댐핑 부재(704)는 댐핑 본드일 수 있으며, 도포 후 경화가 완료되어도 대략 겔(Gel) 상태로 유지된다. 댐핑 부재(704)는 렌즈 조립체(1)에 가해지는 외부충격 또는 제어 과정에서 발생하는 충격을 흡수하는 댐퍼 역할을 한다.
도 6을 참조하면, 댐핑 부재(704)는 힌지 부재의 기둥부(313)를 대략 1/3 정도 지지할 정도로 제1 삽입홈(211)에 형성될 수 있다. 또한, 댐핑 부재(704)는 제1 삽입홈(211)의 상단(211c)까지 채워질 수 있으며, 이 경우, 댐핑 부재(704)는 힌지 부재의 기둥부(313)의 거의 전체를 감쌀 수 있다. 이와 같이 댐핑 부재(704)가 제1 삽입홈(211)에 채워지는 양은 요구되는 댐핑력에 따라 적절히 조절할 수 있다.
댐핑 부재(704)는 도포 후에 완전히 경화되지 않고 겔 상태로 유지되므로, 렌즈 조립체(1)에 가해지는 외부 충격을 흡수하는 것은 물론, 제2 힌지부(316)의 힌지 동작을 간섭하지 않는다. 또한 댐핑 부재(704)는 OIS 제어 시 힌지 부재(310)가 과도하게 떨리는 것을 방지할 수도 있다.
힌지 부재의 하단부(312)와 제1 하측 결합홈(211a) 간의 결합 구조는 전술한 힌지 부재의 상단부(311)와 제1 상측 결합홈(231) 간의 결합 구조와 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다.
예를 들면, 힌지 부재의 하단부(312)는 제1 하측 결합홈(211a)에 삽입 고정된다. 이 경우, 힌지 부재의 하단부(312)는 제1 하측 결합홈(211a)에 형성된 단차(211b)에 대응하는 형상으로 이루어짐에 따라, 힌지 부재의 하단부(312)와 제1 하측 결합홈(211a) 간의 결합력이 향상될 수 있다.
또한, 힌지 부재의 하단부(312)는 제1 하측 결합홈(211a)에 압박 상태로 삽입될 수 있다. 이 경우, 힌지 부재가 가지는 탄성력에 의해 힌지 부재의 하단부(312)는 제1 하측 결합홈(211a)에 견고하게 결합될 수 있다.
본 실시예에서는, 렌즈 모듈(230)을 지지체(210) 내에 삽입하면, 힌지 부재의 상단부(311)가 삽입되는 제1 상측 결합홈(231)과 힌지 부재의 하단부(312)가 삽입되는 제1 하측 결합홈(211a)이 동일한 방향으로 개방된다. 이에 따라, 힌지 부재(310)를 제1 삽입홈(211)에 삽입하면서 힌지 부재의 상단부(311) 및 하단부(312)를 동시에 또는 순차적으로 결합할 수 있다. 이와 같이 힌지 부재(310)는 1스텝으로 지지체(210)와 렌즈 모듈(230)을 상호 연결할 수 있다. 이에 따라, 종래기술에서 2스텝 이상을 거쳐 힌지 부재를 지지체와 렌즈 모듈에 조립하는 공정에 비해 조립 공수를 최소화할 수 있고 조립 속도 역시 크게 향상시킬 수 있으므로 생산 효율을 증대시킬 수 있다.
힌지 부재(310)는 1스텝으로 지지체(210)와 렌즈 모듈(230)을 상호 연결한다. 이때, 힌지 부재(310)와 지지체(210)의 연결 부분과 힌지 부재(310)와 렌즈 모듈(230)의 연결 부분에 접착제(701, 703)를 도포한다. 접착제(701, 703)가 경화되면 힌지 부재(310)와 지지체(210) 간 그리고 힌지 부재(310)와 렌즈 모듈(230) 간의 연결 상태가 각각 더욱 견고해 진다.
기둥부(313)는 기둥부(313)의 상단(제1 힌지부(315)에 인접한 부분)과 하단(제2 힌지부(316)에 인접한 부분)으로부터 각각 중앙으로 갈수록 점차 두께가 증가하는 형상을 가짐에 따라 전체적으로 가운데 부분이 볼록한 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 기둥부(313)의 종단면은 대략 타원 형상일 수 있고, 횡단면은 대략 원형일 수 있다.
소형 모바일 기기에 적용되는 렌즈는 고해상도의 촬영을 위해 렌즈의 크기가 증가하고 있는 추세이다. 이와 같이 렌즈의 크기가 증가하게 되면 렌즈의 무게도 증가하게 된다. 종래의 사용하는 금속재의 와이어 힌지는 렌즈 모듈(230)의 무게가 무거울 경우 자체 연성으로 인해 휘어져 렌즈 모듈(230)의 위치를 제어하는 것이 어려웠다. 하지만 본 실시예의 경우 기둥부(313)가 볼록한 형상으로 된 힌지 부재(310)를 사용하므로 힌지 부재(310)의 강성을 높일 수 있고 렌즈 모듈(230)의 무게가 증가하더라도 힌지 부재(310)가 휘어지지 않고 렌즈 모듈(230)을 지탱할 수 있다.
제1 및 제2 힌지부(315, 316)는 기둥부(313)보다 얇게 형성된다. 이에 따라 상단부(311)와 기둥부(313) 사이 그리고 하단부(312)와 기둥부(313) 사이가 360도 방향으로 소정 각도로 꺾일 수 있다.
제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부가 동작할 때 제1 및 제2 힌지부(315, 316)가 소정 각도로 꺾임에 따라 렌즈 모듈(230)은 X축 및 Y축으로 원활하게 이동할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 힌지부(315, 316)는 제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부에 전원이 차단되는 경우 탄성력에 의해 원형으로 복원된다.
도 7은 렌즈 모듈과 지지체가 내부 커버에 의해 결합된 예를 나타낸 사시도이다.
도 7을 참조하면, 내부 커버(400)는 지지체(210)에 삽입된 렌즈 모듈(230)이 지지체(210)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 내부 커버(400)는 렌즈부(250)의 상부가 노출될 수 있는 제3 광통과구멍(401, 도 2 참조)이 형성된다.
내부 커버(400)는 렌즈 모듈(230)을 지지체(210) 내부로 삽입하기 위한 지지체(210)의 개구 일부를 커버하도록 지지체(210)에 분리 가능하게 결합된다.　
내부 커버(400)는 지지체(210)의 제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)에 각각 대응하는 제1 내지 제4 결합부(421, 422, 423, 424)가 절곡 형성된다.
제1 내지 제4 결합부(421, 422, 423, 424)는 제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)의 개방 측을 폐쇄한 상태로 지지체(210)에 결합된다. 이에 따라, 제1 내지 제4 결합부(421, 422, 423, 424)는 제1 내지 제4 삽입홈(211, 212, 213, 214)의 내측에 각각 배치된 다수의 힌지 부재(310, 320, 330, 340)를 보호할 수 있다.
제1 내지 제4 결합부(421, 422, 423, 424)는 동일한 형상으로 이루어지므로 이하에서는 제1 결합부(421)에 대해서만 설명한다.
제1 결합부(421)는 제1 삽입홈(211)의 양측에 형성된 한 쌍의 돌기(221a, 221b)가 분리 가능하게 스냅 결합되는 한 쌍의 스냅 결합홈(421a, 421b)이 형성될 수 있다. 마찬가지로 제2 내지 제4 결합부(422, 423, 424)는 각각 대응하는 제2 내지 제4 삽입홈(212, 213, 214)에 형성된 한 쌍의 돌기에 각각 스냅 결합되는 한 쌍의 스냅 결합홈을 형성할 수 있다.　
도 2를 참조하면, 외부 커버(500)는 베이스(100)에 결합되며, 내부 커버(400)를 덮는다. 외부 커버(500) 역시 렌즈부(250)의 상부가 노출될 수 있는 제4 광통과구멍(510)이 형성된다. 외부 커버(500)는 전자파 차폐가 가능한 금속재로 이루어질 수 있다.
도 8은 내부 커버에 다수의 범퍼 부재가 결합된 예를 나타낸 사시도이고, 도 9는 다수의 범퍼 부재가 결합된 내부 커버 및 외부 커버가 지지체에 결합된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 10은 도 9에 표시된 B-B선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 내부 커버(400a)는 상면에 다수의 범퍼 부재(431, 432, 433, 434)가 결합될 수 있다.
다수의 범퍼 부재(431, 432, 433, 434)는 각각 대략 사각형으로 형성된 내부 커버(400a)의 각 코너에 인접하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 내부 커버(400a)를 지지체(210a)에 결합시키면, 다수의 범퍼 부재(431, 432, 433, 434)는 지지체(210a)의 각 코너에 인접하게 위치할 수 있다.
다수의 범퍼 부재(431, 432, 433, 434)는 러버 또는 탄성을 가지는 합성수지재로 형성될 수 있다. 다수의 범퍼 부재(431, 432, 433, 434)는 자동 초점 구동부의 구동에 의해 가동 유닛(200a)이 광축 방향을 따라 전진 시 내부 커버(400a)가 외부 커버(500a)의 내측면(502)에 충돌하는 것을 방지할 수 있고 동시에 충돌 시 발행하는 잡음(충돌 음)을 근본적으로 해소할 수 있다.
다수의 범퍼 부재(431, 432, 433, 434)는 모두 동일한 형상을 가지며, 이하에서는 하나의 범퍼 부재(431)의 형상에 대하여 자세히 설명한다.
도 10을 참조하면, 범퍼 부재(431)는 내부 커버(400a)에 형성된 결합구멍(402)에 분리 가능하게 스냅 결합될 수 있다.
범퍼 부재(431)는 제1 부분(431a)이 내부 커버(400a)의 외측으로 돌출되고, 제1 부분(431a)의 상면에는 충격을 흡수하기 위한 완충홈(431b)이 형성될 수 있다.
범퍼 부재(431)는 제2 부분(431c)이 내부 커버(400a)의 내측으로 돌출될 수 있다. 이 경우, 지지체(210a)에는 범퍼 부재(431)의 제2 부분(431c)에 대응하는 위치에 수용홈(222)이 형성될 수 있다.
수용홈(222)에는 범퍼 부재(431)의 제2 부분(431c)이 수용됨에 따라, 내부 커버(400a)가 지지체(210a)에 결합 시 범퍼 부재(431)의 제2 부분(431c)의 길이만큼 지지체(210a)의 전방으로 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 가동 유닛(200a)의 전체적인 두께를 최대한 얇게 형성할 수 있으며 지지체(210a)와 외부 커버(500a) 사이에의 가동 유닛(200a)의 이동 거리를 확보할 수 있다.
도 11a는 렌즈부와 렌즈 모듈의 다른 예를 나타낸 사시도이고, 도 11b 및 도 11c는 렌즈부를 렌즈 모듈에 체결하는 과정을 나타낸 도면들이다.
도 11a를 참조하면, 렌즈부(250')는 렌즈 모듈(230')에 분리 가능하게 체결될 수 있다.
이를 위해, 렌즈부(250')는 외주를 따라 일정한 간격을 두고 다수의 체결리브(253')가 방사 방향으로 돌출될 수 있다. 본 발명에서 다수의 체결리브(253')를 동일한 각도(예를 들면, 90도)로 4개(도 11b 참조)가 배치된 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않으며 적어도 2개 이상이면 충분하다.
렌즈 모듈(230')은 렌즈부(250')가 삽입되는 관통구멍(235')의 내주를 따라 일정한 간격을 두고 다수의 안착홈(236')이 형성될 수 있다. 다수의 안착홈(236')은 다수의 체결리브(253')에 각각 대응하도록 다수의 체결리브(253')와 동일한 개수로 형성될 수 있다. 다수의 안착홈(236')은 광축 방향을 따라 형성될 수 있다.
각 안착홈(236')은 대응하는 록킹홈(238')과 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 11b와 같이 체결리브(253')가 안착홈(236')에 삽입된 상태에서, 도 11c와 같이 렌즈부(250')를 광축을 중심으로 C방향으로 회전시켰을 때 체결리브(253')의 일부가 록킹될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 렌즈부(250')에 다수의 체결리브(253')를 형성하고, 렌즈 모듈(230')에 다수의 안착홈(236')과 이에 연결된 록킹홈(238')을 형성함에 따라, 렌즈부(250')를 렌즈 모듈(230')에 분리 가능하게 록킹시킬 수 있다.
도 12는 힌지 부재가 결합되는 렌즈 모듈의 상측 결합부와 지지체의 하측 결합부의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 12를 참조하면, 렌즈 모듈(230')은 일측에 제1 및 제2 상측 결합홈(231', 232')이 소정 간격을 두고 형성되고, 렌즈 모듈(230')의 일측에 반대 편인 타측에 제3 및 제4 상측 결합홈(233', 234')이 소정 간격을 두고 형성될 수 있다.
지지체(210')는 렌즈 모듈(230')의 제1 내지 제4 상측 결합홈(231', 232', 233', 234')에 각각 대응하는 제1 내지 제4 하측 결합홈을 포함한다. 도 12에서는 제1 내지 제4 하측 결합홈 중에서 제3 하측 결합홈(213')만을 도시한다.
렌즈 모듈(230')의 제1 내지 제4 상측 결합홈과 지지체(210')의 제1 내지 제4 하측 결합홈은 개방된 방향이 전술한 렌즈 모듈(230)의 제1 내지 제4 상측 결합홈과 지지체(210)의 제1 내지 제4 결합홈이 개방된 방향과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
렌즈 모듈(230')의 제3 상측 결합홈(233')은 힌지 부재(330')의 상단부(331')가 삽입되고, 지지체(210')의 제3 하측 결합홈(213')은 힌지 부재(330')의 하단부(332')가 삽입될 수 있다.
렌즈 모듈(230')의 제3 상측 결합홈(233')은 제1 부분(235')과 제1 부분(235')에 간격을 두고 대응하는 제2 부분(236')에 의해 형성될 수 있다.
지지체(210')의 제3 하측 결합홈(213')은 제1 부분(215')과 제1 부분(215')에 간격을 두고 대응하는 제2 부분(216')에 의해 형성될 수 있다.
이 경우, 제3 상측 결합홈(233')의 제2 부분(236')의 일면(236a')과 제3 하측 결합홈(213')의 제2 부분(216')의 일면(216a') 사이의 간격이 힌지 부재(330')의 상단부(331')의 저면(331a')과 하단부(332')의 상면(332a') 사이의 간격과 대응할 수 있다. 이에 따라, 힌지 부재(330')의 상단부(331') 및 하단부(332')는 가상의 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)을 따라 별도의 간섭 구조 없이 각각 제3 상측 결합홈(233') 및 제3 하측 결합홈(213')에 용이하게 결합될 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.
본 발명은 자동 초점 기능 및 손떨림 보정 기능을 가지는 초소형 렌즈 조립체에 관한 것이다.

Claims (17)

  1. 베이스;
    상기 베이스 내측에 광축 방향을 따라 이동 가능하게 삽입된 지지체;
    상기 지지체와 결합하며 상기 베이스 내측에 배치된 렌즈 모듈;
    상기 렌즈 모듈을 광축 방향의 직각 방향으로 이동하는 제1 및 제2 손떨림 보정용 구동부; 및
    상기 렌즈 모듈을 상기 지지체에 대하여 유동 가능하게 지지하는 다수의 힌지 부재;를 포함하며,
    상기 다수의 힌지 부재는 각각,　
    일단부가 상기 렌즈 모듈의 결합홈에 연결되고 타단부가 상기 지지체의 결합홈에 연결되며,
    상기 렌즈 모듈의 결합홈과 상기 지지체의 결합홈은 동일한 방향으로 개방된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는,
    일측에 간격을 두고 각각 힌지 부재가 삽입되는 제1 및 제2 삽입홈이 형성되고,
    상기 일측의 반대 편인 타측에 간격을 두고 다른 힌지 부재가 삽입되는 제3 및 제4 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 삽입홈은 상기 지지체의 외측 방향으로 개방된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 삽입홈은 서로 동일한 방향으로 개방되고,
    상기 제3 및 제4 삽입홈은 서로 동일한 방향으로 개방된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 삽입홈이 개방된 방향과 상기 제3 및 제4 삽입홈이 개방된 방향은 서로 반대 방향인 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 지지체에 분리 가능하게 결합되는 내부 커버를 더 포함하며,
    상기 내부 커버는 상기 제1 내지 제4 삽입홈의 개방 측을 각각 커버하는 제1 내지 제4 결합부를 구비한 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 힌지 부재는 각각,
    상기 일단부와 상기 타단부 사이에 기둥부가 배치되고,
    상기 일단부와 상기 기둥부 사이에는 제1 힌지부가 형성되고,
    상기 타단부와 상기 기둥부 사이에는 제2 힌지부가 형성되며,
    상기 기둥부는 중앙으로 갈수록 점차 볼록하게 돌출된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결부는 각각 기둥부의 두께 보다 얇은 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 다수의 힌지 부재는 탄성을 가지는 합성수지로 사출 성형된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 힌지 부재의 일단부와 상기 렌즈 모듈이 상호 연결되는 부분에 접착체가 도포되고,　
    상기 다수의 힌지 부재의 타단부와 상기 지지체가 상호 결합되는 부분에 접착제가 도포되는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 삽입홈에는 각각 삽입된 힌지 부재를 감싸는 댐핑 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 댐핑 부재는 겔(Gel) 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 지지체를 광축 방향으로 이동시키는 자동 초점 조절용 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 베이스의 일측을 덮고 상기 렌즈 모듈의 일부가 관통하는 광통과구멍이 형성된 외부 커버를 더 포함하고,
    상기 내부 커버는 상기 광축 방향을 따라 이동 시 상기 외부 커버와의 충돌 시 충격을 흡수하기 위해 탄성을 가지는 다수의 범퍼 부재가 결합된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 다수의 범퍼 부재는 각각,
    상기 내부 커버의 각 코너에 인접하게 형성된 결합구멍에 스냅 결합된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 다수의 범퍼 부재는 각각,
    상기 내부 커버의 외측으로 돌출되며, 상기 외부 커버와 마주하는 측에 완충홈이 형성된 된 제1 부분; 및
    상기 내부 커버의 내측으로 돌출된 제2 부분;을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 다수의 범퍼 부재의 제2 부분이 삽입되는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈 조립체.
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