WO2022102934A1 - 줌 구동 액추에이터 - Google Patents

줌 구동 액추에이터 Download PDF

Info

Publication number
WO2022102934A1
WO2022102934A1 PCT/KR2021/012258 KR2021012258W WO2022102934A1 WO 2022102934 A1 WO2022102934 A1 WO 2022102934A1 KR 2021012258 W KR2021012258 W KR 2021012258W WO 2022102934 A1 WO2022102934 A1 WO 2022102934A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier
magnet
mounter
guider
rail
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/012258
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김희승
이규민
Original Assignee
자화전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 자화전자 주식회사 filed Critical 자화전자 주식회사
Priority to US18/248,929 priority Critical patent/US20230341745A1/en
Publication of WO2022102934A1 publication Critical patent/WO2022102934A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/04—Vertical adjustment of lens; Rising fronts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • 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
    • 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
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • 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
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0046—Movement of one or more optical elements for zooming
    • 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
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • the present invention relates to a zoom driving actuator, and more particularly, to a zoom driving actuator capable of more stably improving driving performance according to an extended moving distance of a lens.
  • an actuator for a zoom lens capable of variously changing the size of a subject by adjusting the focal length through zoom-in and zoom-out functions, etc. has been disclosed.
  • An actuator that implements a zoom function more diversely by applying the mutual positional relationship of lenses (lens assembly) in combination is also disclosed.
  • the movement distance (also referred to as a stroke) of the zoom lens moving in the optical axis direction is extended or expanded than that of a general lens, and therefore, it should be designed to secure a driving force corresponding to that amount.
  • a physical structure for driving the carriers is simply implemented in a form in which a plurality of carriers are designed so that an independent movement space of each of the plurality of carriers is secured.
  • the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems in the background as described above, and the purpose of providing a zoom driving actuator that can more effectively implement the spatial utilization of the actuator as well as the driving of each carrier is maintained more stably. there is.
  • the zoom driving actuator of the present invention includes a first mounter on which a first lens assembly is mounted, a first support portion on which a first magnet is mounted, and the first mounter on the opposite side of the first support portion with respect to the first mounter.
  • a first carrier including a first guider and moving in an optical axis direction; a second mounter on which a second lens assembly is mounted, a second support portion on which a second magnet is mounted, and a second guider provided on the opposite side of the second support portion with respect to the second mounter, the upper portion of the first carrier or a second carrier moving in the direction of the optical axis from the bottom; a housing accommodating the first and second carriers; a first coil portion facing the first magnet; and a second coil part facing the second magnet.
  • the first carrier includes a first space forming a passage through which the second guider is movable
  • the second carrier includes the first It may be configured to include a second space forming a passage so that the guider is movable.
  • the first support part of the present invention has a shape extending from the first mounter in the optical axis direction, and includes a first rail facing the first guide rail formed in the housing, and the first guider includes the It may include a second rail facing the second guide rail formed in the housing.
  • the present invention provides balls disposed between the first rail and the first guide rail and between the second rail and the second guide rail, respectively. may include more.
  • the second support part of the present invention has a shape that extends from the second mounter with respect to the optical axis direction, has a shape that extends in a direction opposite to the extension direction of the first support part, the third formed in the housing a third rail facing the guide rail, and the second guider may include a fourth rail facing the fourth guide rail formed in the housing.
  • the present invention relates to the third rail and the third guide rail It may further include a ball respectively disposed between and between the fourth rail and the fourth guide rail.
  • the first space of the present invention may be formed between the first mounter and the first support part, and the second space of the present invention may be formed between the second mounter and the second support part. .
  • the present invention is provided in the housing and the first magnet and the yoke for generating an attractive force; and a first balance magnet installed on the first guider and generating an attractive force with the yoke.
  • the present invention provides a yoke provided in the housing and generating an attractive force with the second magnet; and a second balance magnet installed on the second guider and generating an attractive force with the yoke.
  • a magnet of sufficient size can be provided in each carrier by providing a magnet mounting space to achieve a mutual asymmetry for each carrier based on the space in which the lens is mounted, thereby further increasing the driving force of each carrier. can be effectively augmented.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a zoom driving actuator and a camera module according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the overall configuration of a zoom driving actuator according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing a detailed configuration of a first carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a detailed configuration of a second carrier according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are views showing the interrelationship of the first and second carriers
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing the structure of a rail and a guide rail according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of a zoom driving actuator (hereinafter referred to as an 'actuator') 100 and a camera module 1000 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the actuator 100 of the present invention may be implemented as a single device by itself, and may also be implemented as a camera module 1000 together with the reflectometer module 200 and the like as shown in FIG. 1 .
  • the actuator 100 of the present invention corresponds to an actuator that implements auto focus (AF) or zoom by linearly moving each of a plurality of carriers on which a lens (lens assembly) is mounted in the optical axis direction, as will be described later. do.
  • AF auto focus
  • zoom by linearly moving each of a plurality of carriers on which a lens (lens assembly) is mounted in the optical axis direction, as will be described later. do.
  • the reflectometer module 200 which may be provided in front or above (based on the optical axis direction) of the actuator 100, reflects or refracts the light path (Z1) of the subject to the path (Z) in the lens direction. carry out As described above, the light reflected or refracted in the optical axis direction is introduced into an image sensor such as CMOS or CCD through a lens (lens assembly) provided in the carrier.
  • the reflectometer module 200 for changing the path of light may include a reflectometer 210 that may be formed of one selected from a mirror or a prism or a combination thereof.
  • the reflectometer 210 may be implemented by various members capable of changing the light entering from the outside in the optical axis direction, but is preferably implemented with a glass material in order to improve optical performance.
  • the camera module 1000 of the present invention including the reflectometer module 200 and the like is configured to refract the path of light so that light flows in the lens direction, so the device itself is not installed in the thickness direction of the portable terminal but in the longitudinal direction. Since it can be installed, the thickness of the portable terminal is not increased, and thus the portable terminal can be optimized for miniaturization or slimming.
  • the reflectometer 210 may be configured to be rotated by a driving means for generating a magnetic force such as a magnet or a coil.
  • a driving means for generating a magnetic force such as a magnet or a coil.
  • the light of the subject reflected through the reflectometer module 200 is incident on the first lens assembly 60 and the second lens assembly 70 provided inside the actuator 100, and in this process, the first lens assembly ( 60) and the positions (based on the optical axis direction) of each of the second lens assembly 70 are adjusted in combination to implement functions such as zoom or AF.
  • a fixed lens assembly 50 may be provided in front of the actuator 100 (based on the optical axis direction) as illustrated in FIG. 1 .
  • an optical axis (Z axis) is defined as a direction axis corresponding to a path through which light enters the first lens 60, etc., and two axes on a plane perpendicular to the optical axis (Z axis) are defined as the X axis. and Y axis.
  • the fixed lens assembly 50, the first lens assembly 60, and the second lens assembly 70 may consist of one or more lenses or an optical unit and a housing, but in the drawings, a lens is mounted so that the internal configuration is more clearly displayed.
  • the fixed lens assembly 50 , the first lens assembly 60 , and the second lens assembly 70 are not shown.
  • FIG 2 is a view showing the overall configuration of the actuator 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the actuator 100 of the present invention corresponds to the basic frame structure of the actuator 100 and includes a housing 110 accommodating the internal configuration, a case 190 coupled to the housing 110 and capable of functioning as a shield can, the first It includes a first carrier 120 and a second carrier 130 .
  • the first carrier 120 on which the first lens assembly 60 is mounted and the second carrier 130 on which the second lens assembly 70 is mounted correspond to a movable body that moves linearly in the optical axis direction (Z-axis direction), respectively.
  • the housing 110 from a relative point of view corresponding to this corresponds to a fixed body.
  • the second lens assembly 70 is mounted on the second carrier 130 , and the second lens assembly 70 is higher or lower than the first lens assembly 60 with respect to the optical axis direction. It is mounted on the second carrier 130 so as to be positioned at , and in this state, the second carrier 130 moves linearly in the optical axis direction.
  • a first magnet M1 is provided on the first carrier 120, and a first coil portion that faces the first magnet M1 and provides a driving force to the first magnet M1 is provided on the housing 110 side. (C1) is provided.
  • the first coil unit C1 When power of an appropriate magnitude and direction is applied to the first coil unit C1 under the control of the first driving driver (not shown), an electromagnetic force is generated between the first coil unit C1 and the first magnet M1, and this The first carrier 120 moves forward and backward in the optical axis direction by the generated electromagnetic force.
  • the first coil unit C1 and the like may be provided on the open surface of the housing 110 in the form of being mounted on the first circuit board 170-1.
  • the second driving driver controls so that power of an appropriate magnitude and direction is applied to the second coil unit C2
  • the second carrier 130 linearly moves in the optical axis direction by the electromagnetic force generated between the coil units C2.
  • the second coil unit C2 and the like may be provided on the open surface of the housing 110 in the form of being mounted on the second circuit board 170 - 2 .
  • the drawing shows the first carrier 120 on which the first lens assembly 60 is mounted and the second carrier 130 on which the second lens assembly 70 is mounted, this is an example according to the embodiment. Of course, a larger number of lens assemblies and carriers may be provided.
  • the carrier located in the upper (front) position relative to the optical axis direction of FIG. 2 is the first carrier 120, and the lower (rear)
  • the carrier located in the second carrier 130 is referred to.
  • the lens (lens assembly) mounted on each carrier also moves linearly in the optical axis direction, and the relative positional relationship of these lenses AF or zoom function is implemented.
  • the fixed lens assembly 50 may be provided in front of the first lens assembly 60 according to the embodiment so as to conform to the optical performance or specifications of the actuator 100 .
  • first carrier 120 and the housing 110 and the second carrier 130 and the housing ( 110) between the balls (B1 to B4, see FIG. 7) is preferably configured to be disposed.
  • a first magnet (M1) and a second magnet (M2) and attractive force are generated on the lower surface (YZ plane) of the housing 110, so that the first carrier 120 and the second carrier 130 are ball (B1 ⁇ B4) ) is provided with a yoke 180 made of a metal material that leads to close contact in the direction of the housing 110 with the interposed therebetween.
  • 3 to 6 are views illustrating detailed configurations and interrelationships of the first carrier 120 , the second carrier 130 , and the housing 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the first carrier 120 on which the first lens assembly 60 is mounted is a movable body that moves linearly in the optical axis direction, specifically, the first mounter 121 on which the first lens 60 is mounted, the first carrier 120 It includes a first support part 123 and a first guider 125 on which one magnet M1 is mounted.
  • the first mounter 121 is provided with a space corresponding to the shape of the first lens assembly 60 so that the first lens (first lens assembly) 60 is mounted.
  • a case or a stopper (not shown) for preventing the first lens assembly 60 from being separated in the X-axis direction or the like may be provided on the first mounter 121 .
  • the first support part 123 on which the first magnet M1 is mounted is provided on one side of the left or right side of the first mounter 121, and as shown in the figure, the It has a shape (D1, see FIG. 5) that is longer than the optical axis length (D2, see FIG. 5).
  • the first support part 123 may be formed integrally with the first mounter 121 and in the optical axis direction (Z-axis) to implement a physical structure symmetrical to the second support part 135 of the second carrier 130 to be described later. direction) is preferably configured to have a shape extending in any one direction.
  • the first support part 123 of the present invention is configured to have a shape extending in the optical axis direction, a first magnet M1 having a size corresponding to the expanded area can be mounted, so that the The driving force can be further enhanced.
  • a first rail 128 facing the first guide rail 111 formed on the housing 110 may be formed on the first support part 123 .
  • the first ball B1 is disposed between the first guide rail 111 and the first rail 128 so that a part thereof is accommodated.
  • the first guider 125 is provided on the opposite side where the first support part 123 is not provided among the left or right sides of the first mounter 121, and has a lower height (X) than the first support part 123 as illustrated in the drawing.
  • axial reference and may be formed in a bar shape that is longer than the length of the first mounter 121 in the optical axis direction.
  • a second rail 129 facing the second guide rail 112 formed in the housing 110 is formed on the first guide 125, and the second ball B2 of the present invention is formed by the second guide rail 112 ) and the second rail 129 is disposed in such a form that a part is accommodated.
  • the first carrier 120 is positioned on the left and right sides with respect to the first mounter 121, and includes a first support part 123 and a first support part having a shape extending from the first mounter 121 in the optical axis direction.
  • the movement in the optical axis direction of the first lens assembly 60 can be more stably supported by the one guider 125 .
  • the first guider 125 of the first carrier 120 is provided with a yoke 180 and a first balance magnet BM1 for generating attractive force, and as described above, the first support part ( The first magnet M1 provided in the 123 , the yoke 180 provided in the housing 110 and the attractive force are generated.
  • the first carrier 120 of the present invention maintains overall equilibrium by the attractive force between the first magnet M1 and the yoke 180 and between the first balance magnet BM1 and the yoke 180 housing 110 Since it is closely attached to the direction, the physical guiding by the balls B1 and B2 can be implemented more stably.
  • the first coil unit C1 provided on the side of the housing 110 includes n (a natural number greater than or equal to 2) coils arranged vertically in the optical axis direction to enhance driving force.
  • the second carrier 130 has a physical structure corresponding to that of the first carrier 120 described above, but has a structure that is symmetrical to the first carrier 120 in opposite directions as shown in the drawings.
  • the second carrier 130 includes a second mounter 131 on which the second lens assembly 70 is mounted, a second support 133 on which the second magnet M2 is mounted, and a second guider 135 . do.
  • the second support part 133 of the second carrier 130 is provided on one side of either the left or the right side of the second mounter 131 , in the direction in which the first support part 123 of the first carrier 120 described above is provided. It is provided in the opposite direction and has a shape (D3, see FIG. 5) that is longer than the length (D4, see FIG. 5) of the second mounter 131 in the optical axis direction.
  • the first supporting part 123 has a shape extending in a direction opposite to the extending direction.
  • first carrier 120 and the second carrier 130 have a similar physical structure as a whole, but the first mounter 121 and the second lens assembly 70 on which the first lens assembly 60 is mounted in the middle part. ), a sufficient moving distance of the first and second lens assemblies 60 and 70 can be secured by positioning the second mounter 131 to be mounted thereon.
  • the first magnet M1 for driving the first carrier 120 and the second magnet M2 for driving the second carrier 130 have a first support part 123 and a second support part 133 . Since it can be installed in a relatively larger size through the
  • first magnet M1 and the second magnet M2 are spaced apart from each other on the left and right sides (based on the Y-axis), respectively, and the first coil portion C1 and the second magnet facing the first magnet M1 to correspond thereto
  • the second coil portion C2 facing the second magnet M2 is also spaced apart.
  • the first magnet M1 and the first coil unit C1 are far apart from each other, mutual interference or influence of electromagnetic forces for driving each carrier can be minimized, so that independent driving of the first carrier 120 and the second carrier 130 can be more precisely implemented.
  • a third rail 138 facing the third guide rail 113 formed on the housing 110 may be formed on the second support part 133 .
  • the third ball B3 is the third guide rail 113 .
  • the third rail 138 is disposed in such a form that a part is accommodated.
  • the second guider 135 is provided on the opposite side to which the second support part 133 is not provided among the left or right sides of the second mounter 131 and has a lower height (X) than the second support part 133 as illustrated in the drawing.
  • axial reference and may be formed in a bar shape that is longer than the length of the second mounter 131 in the optical axis direction.
  • a fourth rail 139 facing the fourth guide rail 114 formed on the housing 110 is formed on the second guide 135 , and the fourth ball B4 of the present invention is the fourth guide rail 114 . ) and the fourth rail 139 is disposed in such a form that a part is accommodated.
  • the second carrier 130 is positioned on the left and right sides of the second mounter 131 with respect to the second support part 133 and has a shape that is extended from the second mounter 131 in the optical axis direction.
  • the movement of the second lens assembly 70 in the optical axis direction can be more stably supported by the second guider 135 .
  • the second guider 135 of the second carrier 130 is provided with a yoke 180 and a second balance magnet BM2 that generates an attractive force, and is provided on the second support part 133 of the second carrier 130 .
  • the second magnet M2 generates an attractive force with the yoke 180 provided in the housing 110 .
  • the second carrier 120 of the present invention maintains the overall balance by the attractive force between the second magnet M2 and the yoke 180 and between the second balance magnet BM2 and the yoke 180 while maintaining the housing 110 Since it is closely attached to the direction, the physical guiding by the balls B3 and B4 can be implemented more stably.
  • the first carrier 120 has a first space 127 having a path extending in the optical axis direction so that the second guider 135 of the second carrier 130 can move.
  • the second carrier 130 includes a second space 137 having a path extending in the optical axis direction so that the first guider 125 of the first carrier 120 is movable.
  • the first guider 125 of the first carrier 120 is It flows into the second space 137 of the carrier 130 , and the second guide 135 of the second carrier 130 flows into the first space 127 of the first carrier 120 .
  • the first carrier 120 and the second carrier 130 of the present invention can move independently of each other, as well as being implemented as a physical structure in which some components of each are intersected or stacked with each other, thereby improving space utilization. can be raised even higher.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of the present invention
  • FIG. 8 is a structure of rails 128, 129, 138, 139 and guide rails 111, 112, 113, and 114 according to an embodiment of the present invention. It is the drawing shown.
  • the second guider 135 of the second carrier 130 is located in the first space 127 of the first carrier 120, and when the second carrier 130 moves, It linearly moves in the optical axis direction while receiving the physical guiding of the fourth ball B4.
  • the first guider 125 of the first carrier 120 is located in the second space 137 of the second carrier 130 , and when the first carrier 120 moves, the second space While receiving the guiding of the second ball (B2) through (137), it moves linearly in the optical axis direction.
  • the first space 127 is formed between the first mounter 121 and the first support part 123
  • the second space 137 is formed between the second mounter 131 and the second mounter 131 . It is preferable to be formed between the two support parts 133 .
  • first to fourth guide rails 111 , 112 , 113 , and 114 are formed on the bottom surface (based on the X-axis) of the housing 110 .
  • the first guide rail 111 and the second guide rail 112 are configured to guide the balls B1 and B2 positioned between the first carrier 120 and the housing 110, and the first guide rail ( 111 faces the first rail 128 , and the second guide rail 112 faces the second rail 129 .
  • the third guide rail 113 faces the third rail 138 formed on the second support part 133 of the second carrier 130
  • the fourth guide rail 114 is the second of the second carrier 130 . It faces the fourth rail 139 formed on the 2 guider 135 .
  • a third ball B3 and a fourth ball B4 are respectively disposed between the third guide rail 113 and the third rail 138 and between the fourth guide rail 114 and the fourth rail 139 .
  • the part on which the lens is mounted and the part on which the driving magnet is mounted are dualized, and the part on which the magnet is mounted extends in the optical axis direction.
  • shape, and the first carrier 120 and the second carrier 130 themselves are configured to have a symmetrical physical structure based on different directions.
  • the structure for the guiding rail can be further extended in the optical axis direction, and based on this, the movement distance in the optical axis direction of the first carrier 120 and the second carrier 130 can be increased without interference or physical obstruction due to movement. can be expanded more effectively.
  • Balls B1, B2, B3, B4 are part of rails 128, 129, 138, 139 or/and one or more of guide rails 111, 112, 113, 114 so that effective guiding for linearity is realized. It is preferable to be provided in a form that is accommodated.
  • modifiers such as 1st and 2nd are only instrumental terms used to relatively distinguish components from each other, so they are used to indicate a specific order, priority, etc. It should not be construed as a term that is

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 줌 구동 액추에이터는 제1렌즈조립체가 탑재되는 제1마운터, 제1마그네트가 장착되는 제1지지부와, 상기 제1마운터를 기준으로 상기 제1지지부 반대편에 구비되는 제1가이더를 포함하며, 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어; 제2렌즈조립체가 탑재되는 제2마운터, 제2마그네트가 장착되는 제2지지부와, 상기 제2마운터를 기준으로 상기 제2지지부 반대편에 구비되는 제2가이더를 포함하며, 상기 제1캐리어 상부 또는 하부에서 광축 방향으로 이동하는 제2캐리어; 상기 제1 및 제2캐리어를 수용하는 하우징; 상기 제1마그네트와 대면하는 제1코일부; 및 상기 제2마그네트와 대면하는 제2코일부를 포함하며, 상기 제1캐리어는 상기 제2가이더가 이동 가능하도록 통로를 형성하는 제1공간을 포함하고, 상기 제2캐리어는 상기 제1가이더가 이동 가능하도록 통로를 형성하는 제2공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

줌 구동 액추에이터
본 발명은 줌 구동 액추에이터에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 렌즈의 확장된 이동거리에 따른 구동 성능을 더욱 안정적으로 향상시킬 수 있는 줌 구동 액추에이터에 대한 관한 것이다.
영상 처리에 대한 하드웨어 기술이 발전하고 영상 촬영 등에 대한 사용자 니즈가 높아짐에 따라, 독립된 카메라 장치는 물론, 휴대폰, 스마트폰 등과 같은 모바일 단말에 장착된 카메라 모듈 등에 오토포커스(AF, Auto Focus), 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilization) 등의 기능이 구현되고 있다.
또한 최근에는 줌인(Zoom-in) 및 줌아웃(Zoom-out) 기능 등을 통하여 초점 거리를 조정함으로써 피사체의 크기 등을 다양하게 가변시킬 수 있는 줌렌즈용 액추에이터도 개시되고 있으며, 실시형태에 따라서 복수 개 렌즈(렌즈조립체)의 상호 위치 관계를 조합적으로 적용함으로써 줌 기능을 더욱 다양하게 구현하는 액추에이터도 개시되고 있다.
이러한 줌렌즈용 액추에이터의 경우 광축 방향으로 이동하는 줌렌즈의 이동거리(스트로크(stroke)라고도 지칭된다)가 일반 렌즈보다 연장 내지 확장되므로 그 만큼 구동력이 확보되도록 설계되어야 한다.
그러나 종래 액추에이터의 경우 복수 개 캐리어 각각의 독자적인 이동공간이 각각 확보되도록, 캐리어를 구동시키는 물리적 구조가 단순히 복수 개로 구현되는 형태로 설계된다.
그러므로 종래 액추에이터의 경우 액추에이터 자체의 크기가 비대해지게 되므로 크기나 부피 등이 중요한 이슈가 되는 스마트폰 등과 같은 응용 장치에 적용되기 어렵다고 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 각 캐리어의 구동이 더욱 안정적으로 유지됨은 물론, 액추에이터의 공간적 활용을 더욱 효과적으로 구현할 수 있는 줌 구동 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 줌 구동 액추에이터는 제1렌즈조립체가 탑재되는 제1마운터, 제1마그네트가 장착되는 제1지지부와, 상기 제1마운터를 기준으로 상기 제1지지부 반대편에 구비되는 제1가이더를 포함하며, 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어; 제2렌즈조립체가 탑재되는 제2마운터, 제2마그네트가 장착되는 제2지지부와, 상기 제2마운터를 기준으로 상기 제2지지부 반대편에 구비되는 제2가이더를 포함하며, 상기 제1캐리어 상부 또는 하부에서 광축 방향으로 이동하는 제2캐리어; 상기 제1 및 제2캐리어를 수용하는 하우징; 상기 제1마그네트와 대면하는 제1코일부; 및 상기 제2마그네트와 대면하는 제2코일부를 포함하며, 이 경우 상기 제1캐리어는 상기 제2가이더가 이동 가능하도록 통로를 형성하는 제1공간을 포함하고, 상기 제2캐리어는 상기 제1가이더가 이동 가능하도록 통로를 형성하는 제2공간을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서 본 발명의 상기 제1지지부는 광축 방향을 기준으로 상기 제1마운터보다 연장된 형상을 가지며, 상기 하우징에 형성된 제1가이드레일과 대면하는 제1레일을 포함하며, 상기 제1가이더는 상기 하우징에 형성된 제2가이드레일과 대면하는 제2레일을 포함할 수 있으며 이 경우 본 발명은 상기 제1레일과 제1가이드레일 사이 그리고 상기 제2레일과 제2가이드레일 사이에 각각 배치되는 볼을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 제2지지부는 광축 방향을 기준으로 상기 제2마운터보다 연장된 형상을 가지되, 상기 제1지지부의 연장 방향과 반대 방향으로 연장된 형상을 가지며, 상기 하우징에 형성된 제3가이드레일과 대면하는 제3레일을 포함하며, 상기 제2가이더는 상기 하우징에 형성된 제4가이드레일과 대면하는 제4레일을 포함할 수 있으며 이 경우 본 발명은 상기 제3레일과 제3가이드레일 사이 그리고 상기 제4레일과 제4가이드레일 사이에 각각 배치되는 볼을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 상기 제1공간은 상기 제1마운터와 상기 제1지지부 사이에 형성될 수 있으며, 본 발명의 상기 제2공간은 상기 제2마운터와 상기 제2지지부 사이에 형성될 수 있다.
나아가 본 발명은 상기 하우징에 구비되며 상기 제1마그네트와 인력을 발생시키는 요크; 및 상기 제1가이더에 설치되며 상기 요크와 인력을 발생시키는 제1밸런스마그네트를 더 포함할 수 있다.
실시형태에 따라서 본 발명은 상기 하우징에 구비되며 상기 제2마그네트와 인력을 발생시키는 요크; 및 상기 제2가이더에 설치되며 상기 요크와 인력을 발생시키는 제2밸런스마그네트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의할 때, 복수 개 캐리어의 물리적 구조를 서로 상반되는 방향으로 대칭되도록 구현함으로써, 각 캐리어에 탑재된 각 렌즈(렌즈조립체)의 독자적인 각각의 이동 범위를 충분히 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의할 때, 각 캐리어의 일부가 상호 교차 내지 중첩되는 형태로 물리적 구조를 개선시킴으로써, 복수 개 캐리어 각각의 독립된 이동을 효과적으로 확보할 수 있음은 물론, 장치 전체의 구조와 형상을 더욱 공간 집약된 형태로 구현할 수 있어 전체적인 공간의 최소화와 이를 통한 모바일 단말의 소형화 등에 더욱 최적화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의할 때, 렌즈가 탑재되는 공간을 기준으로 각 캐리어마다 상호 비대칭을 이루도록 마그네트 탑재공간을 제공함으로써 충분한 크기의 마그네트를 각 캐리어에 구비시킬 수 있어 각 캐리어의 구동력을 더욱 효과적으로 증강시킬 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 줌 구동 액추에이터 및 카메라 모듈의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 줌 구동 액추에이터의 전체적인 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 제1캐리어 등의 상세 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 제2캐리어 등의 상세 구성을 도시한 도면,
도 5 및 도 6은 제1 및 제2캐리어의 상호 관계를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 세부 구성을 설명하는 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 레일 및 가이드레일의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 줌 구동 액추에이터(이하 '액추에이터'라 지칭한다)(100) 및 카메라 모듈(1000)의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 액추에이터(100)는 자체로서 단일의 장치로 구현될 수 있음은 물론이며, 도 1에 도시된 바와 같이 반사계 모듈(200) 등과 함께 카메라 모듈(1000)로도 구현될 수 있다.
본 발명의 액추에이터(100)는 후술되는 바와 같이 렌즈(렌즈조립체)가 탑재된 복수 개 캐리어 각각을 광축 방향으로 선형 이동시켜 자동초점(AF, Auto Focus) 또는 줌(Zoom)을 구현하는 액추에이터에 해당한다.
액추에이터(100)의 전방 내지 상부(광축 방향 기준)에 구비될 수 있는 반사계 모듈(200)은 피사체의 빛(light) 경로(Z1)를 렌즈 방향의 경로(Z)로 반사 내지 굴절시키는 기능을 수행한다. 이와 같이 광축 방향으로 반사 내지 굴절된 빛은 캐리어에 구비되는 렌즈(렌즈조립체)를 거쳐 CMOS, CCD 등과 같은 이미지센서로 유입된다.
빛의 경로를 변경시키는 반사계 모듈(200)은 미러(mirror) 또는 프리즘(prism) 중 선택된 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있는 반사계(210)를 포함할 수 있다. 이 반사계(210)는 외계에서 유입되는 빛을 광축 방향으로 변경시킬 수 있는 다양한 부재에 의하여 구현될 수 있으나, 광학적 성능을 향상시키기 위하여 유리(glass) 재질로 구현하는 것이 바람직하다.
반사계 모듈(200) 등이 함께 포함되는 본 발명의 카메라 모듈(1000)은 빛의 경로를 굴절시켜 빛이 렌즈 방향으로 유입되도록 구성되므로 장치 자체를 휴대 단말의 두께 방향으로 설치하지 않고 길이 방향으로 설치할 수 있어 휴대 단말의 두께를 증가시키지 않아 휴대 단말의 소형화 내지 슬림화 등에 최적화될 수 있다.
실시형태에 따라서, 반사계(210)는 마그네트 및 코일과 같은 자기력을 발생시키는 구동수단 등에 의하여 회전 이동되도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 반사계(210)가 이동 또는 회전 이동하면, 반사계(210)를 통하여 반사(굴절)되는 피사체의 빛이 ±Y 방향 및/또는 ±X 방향으로 이동하여 렌즈 및 촬상소자로 입사하게 되므로 손떨림에 의한 X축 및/또는 Y축 방향 보정이 구현될 수 있다.
반사계 모듈(200)을 통하여 반사된 피사체의 빛은 액추에이터(100) 내부에 구비되는 제1렌즈조립체(60) 및 제2렌즈조립체(70) 등으로 입사되며, 이 과정에서 제1렌즈조립체(60)와 제2렌즈조립체(70) 각각의 위치(광축 방향 기준)가 조합적으로 조정됨으로써 줌 또는 AF 등의 기능이 구현된다.
실시형태에 따라서 액추에이터(100)의 줌 배율 등과 같은 광학적 성능을 향상시키기 위하여 도 1에 예시된 바와 같이 액추에이터(100)의 전방(광축 방향 기준)에 고정렌즈조립체(50)가 구비될 수도 있다.
이하 본 발명의 설명에 있어, 제1렌즈(60) 등으로 빛이 유입되는 경로에 대응되는 방향축을 광축(Z축)으로 정의하며, 이 광축(Z축)과 수직한 평면상의 두 축을 X축 및 Y축으로 정의한다.
고정렌즈조립체(50), 제1렌즈조립체(60), 제2렌즈조립체(70)는 하나 이상의 렌즈 또는 광학유닛과 하우징 등으로 이루어질 수 있으나 도면에는 내부 구성이 좀 더 명확히 현출되도록 렌즈 등이 탑재되지 않은 고정렌즈조립체(50), 제1렌즈조립체(60), 제2렌즈조립체(70)가 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 액추에이터(100)의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 액추에이터(100)는 액추에이터(100)의 기본적인 프레임 구조에 해당하며 내부 구성을 수용하는 하우징(110), 이 하우징(110)에 결합되며 쉴드캔으로 기능할 수 있는 케이스(190), 제1캐리어(120) 및 제2캐리어(130)를 포함한다.
제1렌즈조립체(60)가 탑재되는 제1캐리어(120) 및 제2렌즈조립체(70)가 탑재되는 제2캐리어(130)는 각각 광축 방향(Z축 방향)으로 선형 이동하는 이동체에 해당하며, 이에 상응하는 상대적 관점에서 하우징(110)은 고정체에 해당한다.
도 2 등에 도시된 실시예에서는 제2렌즈조립체(70)가 제2캐리어(130)에 탑재되되, 제2렌즈조립체(70)가 광축 방향을 기준으로 제1렌즈조립체(60)보다 상부 또는 하부에 위치하도록 제2캐리어(130)에 탑재되며, 이 상태에서 제2캐리어(130)가 광축 방향으로 선형 이동한다.
후술되는 바와 같이 제1캐리어(120)에는 제1마그네트(M1)가 구비되며 하우징(110) 측에는 상기 제1마그네트(M1)와 대면하며 제1마그네트(M1)에 구동력을 제공하는 제1코일부(C1)가 구비된다.
제1구동드라이버(미도시)의 제어에 의하여 적절한 크기와 방향의 전원이 제1코일부(C1)로 인가되면 제1코일부(C1)와 제1마그네트(M1) 사이에 전자기력이 발생하고 이 발생된 전자기력에 의하여 제1캐리어(120)가 광축 방향으로 진퇴 이동하게 된다. 상기 제1코일부(C1) 등은 제1회로기판(170-1)에 실장되는 형태로 하우징(110)의 개방된 면부에 구비될 수 있다.
유사한 관점에서, 제2구동드라이버(미도시)가 적절한 크기와 방향의 전원이 제2코일부(C2)로 인가되도록 제어하면 제2캐리어(130)에 구비된 제2마그네트(M2)와 제2코일부(C2) 사이에 발생된 전자기력에 의하여 제2캐리어(130)가 광축 방향으로 선형 이동하게 된다. 상기 제2코일부(C2) 등은 제2회로기판(170-2)에 실장되는 형태로 하우징(110)의 개방된 면부에 구비될 수 있다.
도면에는 제1렌즈조립체(60)가 탑재된 제1캐리어(120) 및 제2렌즈조립체(70)가 탑재된 제2캐리어(130)를 도시하고 있으나, 이는 하나의 실시예로서 실시형태에 따라서 더 많은 개수의 렌즈조립체와 캐리어가 구비될 수 있음은 물론이다.
이하 설명에서는 설명의 효율성을 위하여 액추에이터(100)에 구비되는 캐리어를 2개로 예시하며, 도 2의 광축 방향을 기준으로 상부(전방)에 위치한 캐리어를 제1캐리어(120)로, 하부(후방)에 위치한 캐리어를 제2캐리어(130)로 지칭한다.
이와 같이 제1캐리어(120) 및 제2캐리어(130)가 각각 광축 방향으로 선형 이동하면, 각 캐리어에 탑재된 렌즈(렌즈조립체) 또한, 광축 방향으로 선형 이동하게 되며 이들 렌즈들의 상대적인 위치 관계에 의하여 AF 또는 줌 기능이 구현된다.
앞서 설명된 바와 같이 액추에이터(100)의 광학적 성능이나 스펙 등에 부합되도록 실시형태에 따라서 제1렌즈조립체(60) 앞쪽에 고정렌즈조립체(50)가 구비될 수도 있다.
한편, 제1캐리어(120)와 제2캐리어(130)가, 최소화된 마찰력으로 더욱 유연하게 선형 이동할 수 있도록 제1캐리어(120)와 하우징(110) 사이 그리고 제2캐리어(130)와 하우징(110) 사이에는 볼(B1~B4, 도 7참조)이 배치되도록 구성되는 것이 바람직하다.
하우징(110)의 하부면(YZ 평면)에는 제1마그네트(M1)와 제2마그네트(M2)와 인력을 발생시켜, 제1캐리어(120)와 제2캐리어(130)가 볼(B1~B4)을 사이에 두고 하우징(110) 방향으로 밀착되도록 유도하는 금속재질의 요크(180)가 구비된다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 제1캐리어(120), 제2캐리어(130) 및 하우징(110) 등의 상세 구성과 상호 관계를 도시한 도면이다.
앞서 기술된 바와 같이 제1렌즈조립체(60)가 탑재되는 제1캐리어(120)는 광축 방향으로 선형 이동하는 이동체로서, 구체적으로 제1렌즈(60)가 탑재되는 제1마운터(121), 제1마그네트(M1)가 탑재되는 제1지지부(123) 및 제1가이더(125)를 포함한다.
제1마운터(121)는 도면에 예시된 바와 같이 제1렌즈(제1렌즈조립체)(60)가 탑재되도록 제1렌즈조립체(60)의 형상에 대응되는 공간이 마련되며, 실시형태에 따라서 제1렌즈조립체(60)가 X축 방향 등으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 케이스 내지 스토퍼(stopper)(미도시)가 제1마운터(121)의 상부에 구비될 수 있다.
제1마그네트(M1)가 탑재되는 제1지지부(123)는 제1마운터(121)의 좌측 또는 우측 중 일측에 구비되며, 도면에 도시된 바와 같이 광축 방향을 기준으로 제1마운터(121)의 광축 방향 길이(D2, 도 5 참조)보다 연장된 형상(D1, 도 5참조)을 가진다.
제1지지부(123)는 제1마운터(121)와 일체형으로 이루어질 수 있으며, 후술되는 제2캐리어(130)의 제2지지부(135)와 상호 대칭되는 물리적 구조를 구현하기 위하여 광축 방향(Z축 방향) 중 어느 한 방향으로 연장된 형상을 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명의 제1지지부(123)는 광축 방향으로 연장된 형상을 가지도록 구성되므로 그 확장된 영역에 대응되는 크기의 제1마그네트(M1)가 탑재될 수 있어 제1캐리어(120)의 구동력을 더욱 증강시킬 수 있다.
또한, 제1지지부(123)에는 하우징(110)에 형성된 제1가이드레일(111)과 대면하는 제1레일(128)이 형성될 수 있다. 이 경우 제1볼(B1)은 제1가이드레일(111)과 제1레일(128) 사이에 그 일부가 수용되는 형태로 배치된다.
제1가이더(125)는 제1마운터(121)의 좌측 또는 우측 중 상기 제1지지부(123)가 구비되지 않는 반대측에 구비되며 도면에 예시된 바와 같이 제1지지부(123)보다 낮은 높이(X축 기준)를 가지며 제1마운터(121)의 광축 방향 길이보다 더 연장된 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.
이 제1가이더(125)에는 하우징(110)에 형성된 제2가이드레일(112)과 대면하는 제2레일(129)이 형성되며, 본 발명의 제2볼(B2)은 제2가이드레일(112)과 제2레일(129) 사이에 그 일부가 수용되는 형태로 배치된다.
이와 같이 제1캐리어(120)는 제1마운터(121)를 기준으로 좌측과 우측 각각에 위치하며 광축 방향을 기준으로 제1마운터(121)보다 연장된 형상을 가지는 제1지지부(123)와 제1가이더(125)에 의하여 제1렌즈조립체(60)의 광축 방향 이동을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.
제1캐리어(120)의 제1가이더(125)에는 요크(180)와 인력을 발생시키는 제1밸런스마그네트(BM1)가 구비되며, 앞서 설명된 바와 같이 제1캐리어(120)의 제1지지부(123)에 구비되는 제1마그네트(M1)는 하우징(110)에 구비되는 요크(180)와 인력이 발생된다.
그러므로 본 발명의 제1캐리어(120)는 제1마그네트(M1)와 요크(180) 사이 그리고 제1밸런스마그네트(BM1)와 요크(180) 사이의 인력에 의하여 전체적으로 평형을 유지하면서 하우징(110) 방향으로 밀착되므로 볼(B1, B2)에 의한 물리적 가이딩이 더욱 안정적으로 구현될 수 있다.
하우징(110) 측에 구비되는 제1코일부(C1)는 구동력 증강을 위하여 광축 방향을 기준으로 상하로 배열되는 n(2이상의 자연수)개의 코일로 이루어지는 것이 바람직하다.
제2캐리어(130)는 상술된 제1캐리어(120)와 상응하는 물리적 구조를 가지되, 도면에 도시된 바와 같이 상반되는 방향에서 제1캐리어(120)와 상호 대칭되는 구조로 이루어진다.
구체적으로 제2캐리어(130)는 제2렌즈조립체(70)가 탑재되는 제2마운터(131), 제2마그네트(M2)가 탑재되는 제2지지부(133) 및 제2가이더(135)를 포함한다.
제2캐리어(130)의 제2지지부(133)는 제2마운터(131)의 좌측 또는 우측 중 일측에 구비되되, 앞서 기술된 제1캐리어(120)의 제1지지부(123)가 구비된 방향과 반대되는 방향에 구비되며, 광축 방향으로 상기 제2마운터(131)의 길이(D4, 도 5 참조)보다 연장된 형상(D3, 도 5 참조)을 가지되, 제1캐리어(120)의 제1지지부(123)가 연장된 방향과 반대되는 방향으로 연장된 형상을 가진다.
이와 같이 제1캐리어(120)와 제2캐리어(130)는 전체적으로 유사한 물리적 구조를 가지되, 가운데 부분에서 제1렌즈조립체(60)가 탑재되는 제1마운터(121)와 제2렌즈조립체(70)가 탑재되는 제2마운터(131)가 위치하도록 함으로써 제1 및 제2렌즈조립체(60, 70)의 충분한 이동거리가 확보될 수 있다.
이와 동시에, 제1캐리어(120)의 구동을 위한 제1마그네트(M1) 및 제2캐리어(130)의 구동을 위한 제2마그네트(M2)는 제1지지부(123)와 제2지지부(133)를 통하여 상대적으로 더 큰 크기로 설치 가능하므로 구동력 증강을 효과적으로 도모할 수 있다.
나아가 제1마그네트(M1)와 제2마그네트(M2)는 각각 좌측과 우측(Y축 기준)으로 서로 이격되어 있고 이에 대응되도록 제1마그네트(M1)와 대면하는 제1코일부(C1)와 제2마그네트(M2)와 대면하는 제2코일부(C2) 또한, 이격된다.
이와 같이, 제1마그네트(M1)와 제1코일부(C1), 제2마그네트(M2)와 제2코일부(C2)가 서로 원거리로 이격되므로 각 캐리어의 구동을 위한 전자기력의 상호 간섭이나 영향을 최소화할 수 있어 제1캐리어(120) 및 제2캐리어(130)의 독립된 구동을 더욱 정밀하게 구현할 수 있다.
제2지지부(133)에는 하우징(110)에 형성된 제3가이드레일(113)과 대면하는 제3레일(138)이 형성될 수 있으며, 이 경우 제3볼(B3)은 제3가이드레일(113)과 제3레일(138) 사이에 그 일부가 수용되는 형태로 배치된다.
제2가이더(135)는 제2마운터(131)의 좌측 또는 우측 중 상기 제2지지부(133)가 구비되지 않는 반대측에 구비되며 도면에 예시된 바와 같이 제2지지부(133)보다 낮은 높이(X축 기준)를 가지며 제2마운터(131)의 광축 방향 길이보다 더 연장된 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.
이 제2가이더(135)에는 하우징(110)에 형성된 제4가이드레일(114)과 대면하는 제4레일(139)이 형성되며, 본 발명의 제4볼(B4)은 제4가이드레일(114)과 제4레일(139) 사이에 그 일부가 수용되는 형태로 배치된다.
이와 같이 제2캐리어(130)는, 제2마운터(131)를 기준으로 좌측과 우측 각각에 위치하며 광축 방향을 기준으로 제2마운터(131)보다 연장된 형상을 가지는 제2지지부(133)와 제2가이더(135)에 의하여 제2렌즈조립체(70)의 광축 방향 이동을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.
제2캐리어(130)의 제2가이더(135)에는 요크(180)와 인력을 발생시키는 제2밸런스마그네트(BM2)가 구비되며, 제2캐리어(130)의 제2지지부(133)에 구비되는 제2마그네트(M2)는 하우징(110)에 구비되는 요크(180)와 인력이 발생된다.
그러므로 본 발명의 제2캐리어(120)는 제2마그네트(M2)와 요크(180) 사이 그리고 제2밸런스마그네트(BM2)와 요크(180) 사이의 인력에 의하여 전체적으로 평형을 유지하면서 하우징(110) 방향으로 밀착되므로 볼(B3, B4)에 의한 물리적 가이딩이 더욱 안정적으로 구현될 수 있다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제1캐리어(120)는 제2캐리어(130)의 제2가이더(135)가 이동 가능하도록 광축 방향으로 연장된 형상의 통로를 가지는 제1공간(127)을 포함한다.
이에 상응하도록 제2캐리어(130)는 제1캐리어(120)의 제1가이더(125)가 이동 가능하도록 광축 방향으로 연장된 형상의 통로를 가지는 제2공간(137)을 포함한다.
이러한 제1캐리어(120)의 제1공간(127) 및 제2캐리어(130)의 제2공간(137)의 물리적 구조를 통하여, 제1캐리어(120)의 제1가이더(125)는 제2캐리어(130)의 제2공간(137)으로 유입되고, 제2캐리어(130)의 제2가이더(135)는 제1캐리어(120)의 제1공간(127)으로 유입된다.
그러므로 본 발명의 제1캐리어(120)와 제2캐리어(130)는 각각 독립적으로 이동할 수 있음은 물론, 각각의 일부 구성이 상호 교차 내지 적층되는 형태의 물리적 구조로 구현될 수 있어 공간 활용성을 더욱 높일 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 세부 구성을 설명하는 단면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 레일(128, 129, 138, 139) 및 가이드레일(111, 112, 113, 114)의 구조를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2캐리어(130)의 제2가이더(135)는 제1캐리어(120)의 제1공간(127)에 위치하며, 제2캐리어(130)가 이동하는 경우, 제4볼(B4)의 물리적 가이딩을 받으면서 광축 방향으로 선형 이동한다.
상응하는 관점에서, 제1캐리어(120)의 제1가이더(125)는 제2캐리어(130)의 제2공간(137)에 위치하며, 제1캐리어(120)가 이동하는 경우, 제2공간(137)을 통하여 제2볼(B2)의 가이딩을 받으면서 광축 방향으로 선형 이동한다.
이와 같이 제1캐리어(120)와 제2캐리어(130) 각각의 일부분이 상호 적층 내지 중첩되는 형태로 물리적 구조가 구현되므로 각각의 독립된 구동이 보장됨과 동시에 전체적인 크기를 축소시킬 수 있어 공간적 활용도를 더욱 높일 수 있게 된다.
이러한 공간적 설계의 효율성을 더욱 높이기 위하여 상기 제1공간(127)은 제1마운터(121)와 제1지지부(123) 사이에 형성되고, 제2공간(137)은 제2마운터(131)와 제2지지부(133) 사이에 형성되는 것이 바람직하다.
도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 저면(X축 기준)에는 제1 내지 제4가이드레일(111, 112, 113, 114)이 형성된다.
제1가이드레일(111)과 제2가이드레일(112)은 제1캐리어(120)와 하우징(110) 사이에 위치하는 볼(B1, B2)을 가이딩하기 위한 구성으로서, 제1가이드레일(111)은 제1레일(128)과 대면하며, 제2가이드레일(112)은 제2레일(129)과 대면한다.
제3가이드레일(113)은 제2캐리어(130)의 제2지지부(133)에 형성되는 제3레일(138)과 대면하며, 제4가이드레일(114)은 제2캐리어(130)의 제2가이더(135)에 형성되는 제4레일(139)과 대면한다.
제3가이드레일(113)과 제3레일(138) 사이 그리고 제4가이드레일(114)과 제4레일(139) 사이에는 각각 제3볼(B3)과 제4볼(B4)이 배치된다.
앞서 기술된 바와 같이, 본 발명의 제1캐리어(120)와 제2캐리어(130) 각각은 렌즈가 장착되는 부분과 구동용 마그네트가 장착되는 부분이 이원화되고 마그네트가 장착되는 부분이 광축 방향으로 연장된 형상을 가지며, 제1캐리어(120)와 제2캐리어(130) 자체는 서로 다른 방향을 기준으로 대칭되는 물리적 구조를 가지도록 구성된다.
그러므로 앞서 살펴본 바와 같이 가이딩레일에 대한 구조를 광축 방향으로 더욱 확장시킬 수 있고 이를 기초로 이동에 따른 간섭이나 물리적 방해 없이 제1캐리어(120) 및 제2캐리어(130)의 광축 방향 이동 거리를 더욱 효과적으로 확장시킬 수 있다.
선형성에 대한 효과적인 가이딩이 구현되도록 볼(B1, B2, B3, B4)은 레일(128, 129, 138, 139) 또는/및 가이드레일(111, 112, 113, 114) 중 하나 이상에 그 일부가 수용되는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.
본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 제1렌즈조립체가 탑재되는 제1마운터, 제1마그네트가 장착되는 제1지지부와, 상기 제1마운터를 기준으로 상기 제1지지부 반대편에 구비되는 제1가이더를 포함하며, 광축 방향으로 이동하는 제1캐리어;
    제2렌즈조립체가 탑재되는 제2마운터, 제2마그네트가 장착되는 제2지지부와, 상기 제2마운터를 기준으로 상기 제2지지부 반대편에 구비되는 제2가이더를 포함하며, 상기 제1캐리어 상부 또는 하부에서 광축 방향으로 이동하는 제2캐리어;
    상기 제1 및 제2캐리어를 수용하는 하우징;
    상기 제1마그네트와 대면하는 제1코일부; 및
    상기 제2마그네트와 대면하는 제2코일부를 포함하고,
    상기 제1캐리어는 상기 제2가이더가 이동 가능하도록 통로를 형성하는 제1공간을 포함하고, 상기 제2캐리어는 상기 제1가이더가 이동 가능하도록 통로를 형성하는 제2공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 구동 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1지지부는,
    광축 방향을 기준으로 상기 제1마운터보다 연장된 형상을 가지며, 상기 하우징에 형성된 제1가이드레일과 대면하는 제1레일을 포함하고,
    상기 제1가이더는 상기 하우징에 형성된 제2가이드레일과 대면하는 제2레일을 포함하고,
    상기 제1레일과 제1가이드레일 사이 그리고 상기 제2레일과 제2가이드레일 사이에 각각 배치되는 볼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 구동 액추에이터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2지지부는,
    광축 방향을 기준으로 상기 제2마운터보다 연장된 형상을 가지되, 상기 제1지지부의 연장 방향과 반대 방향으로 연장된 형상을 가지며, 상기 하우징에 형성된 제3가이드레일과 대면하는 제3레일을 포함하고,
    상기 제2가이더는 상기 하우징에 형성된 제4가이드레일과 대면하는 제4레일을 포함하고,
    상기 제3레일과 제3가이드레일 사이 그리고 상기 제4레일과 제4가이드레일 사이에 각각 배치되는 볼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 구동 액추에이터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1공간은,
    상기 제1마운터와 상기 제1지지부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 줌 구동 액추에이터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2공간은,
    상기 제2마운터와 상기 제2지지부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 줌 구동 액추에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 구비되며 상기 제1마그네트와 인력을 발생시키는 요크; 및
    상기 제1가이더에 설치되며 상기 요크와 인력을 발생시키는 제1밸런스마그네트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 구동 액추에이터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 구비되며 상기 제2마그네트와 인력을 발생시키는 요크; 및
    상기 제2가이더에 설치되며 상기 요크와 인력을 발생시키는 제2밸런스마그네트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 구동 액추에이터.
PCT/KR2021/012258 2020-11-12 2021-09-09 줌 구동 액추에이터 WO2022102934A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/248,929 US20230341745A1 (en) 2020-11-12 2021-09-09 Zoom drive actuator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0150675 2020-11-12
KR1020200150675A KR102400385B1 (ko) 2020-11-12 2020-11-12 줌 구동 액추에이터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022102934A1 true WO2022102934A1 (ko) 2022-05-19

Family

ID=79966799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/012258 WO2022102934A1 (ko) 2020-11-12 2021-09-09 줌 구동 액추에이터

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230341745A1 (ko)
KR (2) KR20220064525A (ko)
CN (2) CN215682428U (ko)
WO (1) WO2022102934A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230148928A (ko) * 2022-04-19 2023-10-26 자화전자(주) 줌 구동용 액추에이터

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180135392A (ko) * 2017-06-12 2018-12-20 마이크로엑츄에이터(주) 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈모듈
KR20180137278A (ko) * 2017-06-16 2018-12-27 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR20200060201A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 마이크로엑츄에이터(주) 카메라 모듈
WO2020141466A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 Corephotonics Ltd. Multi-aperture cameras with at least one two state zoom camera
KR20200125221A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180135392A (ko) * 2017-06-12 2018-12-20 마이크로엑츄에이터(주) 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈모듈
KR20180137278A (ko) * 2017-06-16 2018-12-27 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR20200060201A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 마이크로엑츄에이터(주) 카메라 모듈
WO2020141466A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 Corephotonics Ltd. Multi-aperture cameras with at least one two state zoom camera
KR20200125221A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220064525A (ko) 2022-05-19
CN215682428U (zh) 2022-01-28
US20230341745A1 (en) 2023-10-26
KR102400385B1 (ko) 2022-05-20
CN114500785A (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018066775A2 (ko) Ois를 위한 반사계 구동장치
WO2018117414A1 (ko) 비대칭 지지 구조의 자동초점 조절장치
WO2014157998A1 (en) Camera lens module
WO2015060637A1 (ko) 카메라 렌즈 모듈
WO2018155964A1 (ko) Ois 카메라 모듈
WO2019177206A1 (en) Image acquisition device
WO2017155214A1 (ko) 3위치 지지구조의 자동초점 조절장치
WO2015147385A1 (ko) 자동 초점 및 손떨림 보정기능을 구비한 카메라 모듈
WO2015133725A1 (ko) 카메라 렌즈 모듈
WO2014137102A1 (ko) 휴대 단말기의 카메라 렌즈 모듈
WO2016133288A1 (ko) 카메라 모듈
WO2017217659A1 (ko) 일체형 요크가 구비된 ois 액추에이터
WO2020218746A1 (ko) 카메라용 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
EP2870507A1 (en) Camera module
WO2019235888A1 (ko) 카메라 모듈
WO2021010652A1 (ko) 댐퍼 및 이를 포함하는 카메라용 액추에이터
WO2018147534A1 (ko) 반사계 지지장치
WO2022102934A1 (ko) 줌 구동 액추에이터
WO2021206469A1 (ko) 반사계 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2014109475A1 (ko) 소형 카메라 모듈
WO2017164435A1 (ko) 렌즈 구동 장치
WO2021040232A1 (ko) 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 소형 카메라
WO2020251203A1 (ko) 렌즈 어셈블리 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2022191521A1 (ko) 센서 구동 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2022071691A1 (ko) 카메라용 액추에이터

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21892104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21892104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1