WO2023018239A2 - 렌즈 조립체 - Google Patents

렌즈 조립체 Download PDF

Info

Publication number
WO2023018239A2
WO2023018239A2 PCT/KR2022/011966 KR2022011966W WO2023018239A2 WO 2023018239 A2 WO2023018239 A2 WO 2023018239A2 KR 2022011966 W KR2022011966 W KR 2022011966W WO 2023018239 A2 WO2023018239 A2 WO 2023018239A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
disposed
housing
magnet
ball bearings
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/011966
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2023018239A3 (ko
Inventor
임대순
Original Assignee
임대순
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
Priority claimed from KR1020220045697A external-priority patent/KR20230024191A/ko
Priority claimed from KR1020220067214A external-priority patent/KR20230024193A/ko
Application filed by 임대순 filed Critical 임대순
Priority to CN202280055459.4A priority Critical patent/CN117881993A/zh
Publication of WO2023018239A2 publication Critical patent/WO2023018239A2/ko
Publication of WO2023018239A3 publication Critical patent/WO2023018239A3/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • 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
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing 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
    • 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 lens assembly having an auto focus control function or having an auto focus control function and a hand shake prevention function together.
  • lens assemblies applied to small mobile devices are miniaturized according to technological development, and auto focus and optical image stabilizer (OIS) functions are provided to obtain high-quality captured images.
  • OIS optical image stabilizer
  • the auto focus function is a function of automatically focusing on a specific subject by moving a lens module provided in a lens assembly forward or backward.
  • the hand shake correction function is a function of detecting shaking of a mobile device (eg, a smartphone, tablet PC, etc.) with a gyro sensor and finely moving a lens module in the opposite direction to the direction in which the mobile device moves to correct the focus.
  • the conventional lens assembly has a problem in that it is difficult to precisely control the movement and stop of a component (eg, lens carrier) moving during AF driving due to inertia or mechanical tolerance, and there is the same problem during OIS driving.
  • a component eg, lens carrier
  • An object of the present invention is to provide a lens assembly that precisely controls AF and/or OIS driving by providing a structure for forming a preload in a plurality of ball bearings disposed between a lens carrier and a housing.
  • Another object of the present invention is to provide a lens assembly including a prism tilting structure that is easy to manufacture and has product reliability.
  • the housing a lens carrier disposed inside the housing; an auto focus (AF) driver for moving the lens carrier along an optical axis; a plurality of ball bearings disposed between the housing and the lens carrier to guide the lens carrier in an optical axis direction; and a holding unit configured to form a preload on a plurality of ball bearings by pulling the lens carrier toward one side of the housing.
  • AF auto focus
  • the holding unit may include a magnetic material fixed to one side of the housing and inserted into a guide hole formed in the lens carrier; and a magnet coupled to a portion of the lens carrier adjacent to the guide hole, wherein the magnetic body and the magnet may be positioned within a range where an attractive force acts.
  • the magnetic material may be disposed parallel to the optical axis direction and may have a pin shape.
  • a cover coupled to the housing may be further included, and one end of the magnetic material may be fixed to the bottom of the housing and the other end may be detachably inserted into a part of the cover.
  • the housing has a first guide groove parallel to the optical axis direction formed on the other side, the lens carrier has a second guide groove facing the first guide groove, and the plurality of ball bearings are formed between the magnetic body and the magnet. It may be pressed in a rolling state between the first guide groove and the second guide groove moving in a direction closer to each other by a gravitational force acting on.
  • Each of the first guide groove and the second guide groove may have a V-shaped cross section.
  • the AF driving unit may be located between the plurality of ball bearings and the holding unit.
  • the base a housing movably disposed on the base along a first direction; a support member disposed inside the housing to be movable along a second direction perpendicular to the first direction; a lens carrier disposed above the support member to be movable along a third direction perpendicular to the first and second directions; a plurality of first ball bearings disposed between the base and the housing; a plurality of second ball bearings disposed between the housing and the support member; a plurality of third ball bearings disposed between the support member and the lens carrier; an auto focus (AF) driving unit that moves the housing, the support member, and the lens carrier along the first direction; a first OIS (optical image stabilizer) driver for moving the lens carrier along the third direction; a second OIS (optical image stabilizer) driving unit that moves the support member and the lens carrier along the second direction; a first holding part for forming a preload on the plurality of first ball bearings by pulling the housing in one direction of the base; a second OIS (optical image stabilize
  • the first holding part may include a first magnetic material fixed to the base and inserted into a guide hole formed in the housing; and a first magnet coupled to a portion of the housing adjacent to the guide hole, wherein the first magnetic body and the first magnet may be positioned within a range where an attractive force acts.
  • the second holding unit may include a second magnetic body coupled to the support member; and a second magnet coupled to the housing, and the second magnetic body and the second magnet may be positioned within a range where an attractive force acts.
  • the third holding unit may include a third magnetic body coupled to the lens carrier; and a yoke extending the magnetic force of the magnet of the second OIS driver coupled to the support member and the magnet of the second OIS driver toward the third magnetic body.
  • the lens unit including a plurality of lenses disposed along the first direction; a first member to which the lens unit is coupled; a second member disposed such that the first member is movable along the first direction; a plurality of first ball bearings disposed between the first member and the second member; and a holding unit for forming a preload on the plurality of first ball bearings by pulling the first member toward the second member by a magnetic force.
  • the holding part may include a magnet disposed on the first member; and a magnetic body disposed on the second member and located in a range in which attraction is formed by the magnetic force of the magnet.
  • the first member may include a first movable member; a second movable member moving in a second direction perpendicular to the first direction; a third movable member that moves in a third direction perpendicular to the first and second directions; a plurality of second ball bearings disposed between the first movable member and the second movable member; a plurality of third ball bearings disposed between the second movable member and the third movable member; and a second holding part configured to form a preload on the plurality of second ball bearings or the plurality of third ball bearings.
  • the present invention provides a lens assembly for changing an optical path of light incident in a first optical axis direction to a second optical axis direction, comprising: a base; a lens unit disposed on one side of the base to be movable along the second optical axis; an optical path changing unit tiltably disposed on the other inner side of the base; an AF driving unit that moves the lens unit in a linear direction; an OIS driving unit tilting the optical path changing unit; a plurality of ball bearings disposed between the base and the lens unit to guide the lens unit in the linear direction; and a holding portion configured to form a preload on the plurality of ball bearings by pulling the lens unit in one direction of the base.
  • FIG. 1 is an assembled perspective view showing a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are exploded perspective views of a lens assembly viewed from different directions according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view showing a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A′ shown in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a plan view showing a part of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB' indicated in FIG. 6 .
  • FIG 8 and 9 are exploded perspective views of a lens assembly viewed from different directions according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a support member of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a top cross-sectional view showing an AF holding part of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an assembled perspective view showing a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 and 14 are exploded perspective views of a lens assembly viewed from different directions according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a plan view illustrating a lens assembly in a state in which a cover of the lens assembly is omitted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line C-C′ shown in FIG. 15 .
  • FIG. 17 is a bottom view illustrating a lens carrier of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line D-D′ shown in FIG. 17 .
  • FIG. 19 is an exploded perspective view showing a hinge unit of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a support that is part of a hinge unit of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a perspective view illustrating a hinge member that is part of a hinge unit of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a plan view illustrating a lens assembly in a state in which a cover of the lens assembly is omitted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line E-E' indicated in FIG. 22;
  • 24 and 25 are exploded perspective views of the lens assembly viewed from different directions according to an embodiment of the present invention.
  • the size of the subminiature lens assembly is smaller than the size of a lens assembly provided in a typical DSLR camera or mirrorless camera and is similar to the size of a lens assembly being applied to a smartphone.
  • FIGS. 2 and 3 are exploded perspective views of the lens assembly according to an embodiment of the present invention viewed from different directions.
  • the lens assembly 1 may be installed in a mobile device (not shown) (eg, a smartphone, etc.) and used to photograph a subject.
  • the lens assembly 1 may implement zoom and auto focus (AF) functions.
  • the lens assembly 1 includes a housing 10 installed in a mobile device, a plurality of ball bearings 20, a holding part 21 for forming a preload on the plurality of ball bearings 20, and a housing 10.
  • Driving the lens carrier 30 disposed inside and the lens carrier 30 along the optical axis direction (eg, the Z-axis direction of FIG. 1, in this embodiment, the Z-axis direction may mean the same as the optical axis direction) It may include an AF driving unit 40 and a cover 50 coupled to the housing 10 .
  • the housing 10 has an open top and a light passage hole 11 formed at the bottom.
  • An accommodation space 12 in which the AF driving unit 40 is located may be provided on one side of the inside of the housing 10 .
  • An AF coil 41 forming a part of the AF driver 40 may be disposed in the accommodation space 12 of the housing 10 .
  • the AF coil 41 may be electrically connected to the printed circuit board 49 disposed along the side of the housing 10 .
  • insertion grooves 13 and first guide grooves 15 may be formed along the Z-axis direction on both sides of the AF coil 41, respectively.
  • the protruding portion 32a of the lens carrier 30 may be movably inserted in the Z-axis direction.
  • the first guide groove 15 of the housing 10 may accommodate one side of the plurality of ball bearings 20 .
  • the first guide groove 15 of the housing 10 may accommodate a plurality of ball bearings 20 together with the second guide groove 35 of the lens carrier 30 .
  • the second guide groove 35 of the lens carrier 30 may be disposed to correspond to the first guide groove 15 of the housing 10 .
  • the first guide groove 15 of the housing 10 and the second guide groove 35 of the lens carrier 30 may have a V-shaped cross section.
  • the holding part 21 forms a preload acting on the plurality of ball bearings 20 .
  • the structure of the holding unit 21 will be described with reference to FIGS. 4 to 7 .
  • Figure 4 is a side view showing a lens assembly according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A' shown in Figure 4
  • Figure 6 is a part of the lens assembly according to an embodiment of the present invention It is a plan view shown
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB' shown in FIG. 6 .
  • the holding unit 21 may include a magnetic body 22 fixed to the housing 10 and a magnet 23 having an attractive force with respect to the magnetic body 22 .
  • the magnetic material 22 is disposed along the Z-axis direction and may be formed in a pin shape having a predetermined length.
  • the magnetic material 22 may be slidably inserted into the guide hole 33 formed in the lens carrier 30 .
  • one part (the part along the X-axis direction in FIG. 5) is in contact with the inner surface of the guide hole 33, and the other part (the part along the Y-axis direction in FIG. 5) is in contact with the guide hole 33 ) can be separated from the inside.
  • One end of the magnetic material 22 may be fixed to the bottom of the accommodation space 12 of the housing 10 . Accordingly, the magnetic material 22 may be vertically disposed with respect to the bottom of the accommodation space 12 of the housing 10 .
  • the other end of the magnetic material 22 may be inserted into a groove (not shown) formed on an upper inner surface of the cover 50 . Accordingly, the magnetic body 22, together with the plurality of ball bearings 20, is not shaken by vibration generated when the lens carrier 30 moves forward and backward along the Z-axis direction for AF operation, and maintains a vertically arranged posture. can be maintained
  • the magnet 23 is coupled to one side of the lens carrier 30 and may move together with the lens carrier 30 .
  • the magnet 23 may be disposed adjacent to the guide hole 33 . Accordingly, the magnet 23 may be positioned within a range in which an attractive force acts on the magnetic body 22 inserted into the guide hole 33 .
  • the housing 10 and the magnetic body 22 are fixed components, and the lens carrier 30 and the magnet 23 are relatively movable components.
  • the lens carrier 30 is formed on one side of the housing 10 (for example, on the left side of the housing 10 where the magnetic body 22 is disposed in FIG. 5) by the attractive force generated between the magnetic body 22 and the magnet 23. can be pulled to Accordingly, the second guide groove 35 of the lens carrier 30 may move in a direction closer to the first guide groove 15 of the housing 10 .
  • the plurality of ball bearings 20 are preloaded by the holding part 21 in the first guide groove 15 of the housing 10 and the second guide groove of the lens carrier 30 . (35) can be placed between.
  • the plurality of ball bearings 20 may be in close contact with the first guide groove 15 of the housing 10 without clearance.
  • the lens assembly 1 helps to accurately implement the inertial movement and stop operation of the lens carrier 30 during AF driving by forming the above-described preload, and also prevents the lens carrier 30 from being tilted. phenomenon can be eliminated.
  • the lens assembly 1 can precisely control the AF operation of the lens carrier 30 .
  • the lens carrier 30 is coupled with a lens unit 37 in which a plurality of lenses are stacked along the Z-axis direction.
  • the lens carrier 30 may move forward or backward along the optical axis direction together with the lens unit 37 by the AF driving unit 40 .
  • the AF driving unit 40 is coupled with an AF coil 41 disposed in the accommodation space 12 of the housing 10 and a yoke 47 on a part 32 of the lens carrier 30.
  • the AF magnet 42 may be included.
  • the AF coil 41 and the AF magnet 42 may be arranged to face each other at a predetermined interval in the accommodation space 12 of the housing 10 .
  • the lens carrier 30 moves in the +Z-axis direction or -Z-axis direction through the interaction between the AF coil 41 and the AF magnet 42. It can be.
  • a hall sensor 43 may be mounted on a printed circuit board 49 .
  • the hall sensor 43 is located inside the closed-curve AF coil 41 to detect the movement of the AF magnet 42 and transmits the detected signal to a control unit (not shown) of the small mobile device.
  • the controller controls the Z-axis direction (or optical axis direction) of the lens carrier 30 through the hall sensor 43 and the AF driver 40 .
  • a driving IC including a Hall sensor may be used instead of the Hall sensor 43 .
  • the cover 50 may be detachably coupled to the housing 10 .
  • the cover 50 may have a light passage hole 51 (see FIG. 1 ) through which the lens unit 37 coupled to the lens carrier 30 may pass.
  • the cover 50 may be formed of a metallic material to shield electromagnetic waves.
  • FIG. 8 and 9 are exploded perspective views of the lens assembly according to an embodiment of the present invention viewed from different directions
  • FIG. 10 is a perspective view showing a support member of the lens assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. It is a planar cross-sectional view showing the AF holding part of the lens assembly according to an embodiment of the invention.
  • the lens assembly 1' may implement a zoom and auto focus (AF) function as well as an optical image stabilizer (OIS) function.
  • AF zoom and auto focus
  • OIS optical image stabilizer
  • the lens assembly 1' includes a base 1100, a housing 1200 movably disposed inside the base 1100 in the Z-axis direction, and , the support member 1300 disposed to be movable in the Y-axis direction inside the housing 1200, the lens carrier 1400 disposed to be movable in the X-axis direction on top of the support member 1300, and the housing ( It may include a coupling member 1500 coupled to 1200 and a cover 1600 coupled to the support.
  • the lens assembly 1' may include first to third holding parts to form preloads on a plurality of first to third ball bearings, respectively.
  • the first to third holding units will be described later.
  • the base 1100 may have an open top and a light passage hole 1101 formed on the bottom 1105 .
  • the base 1100 may have an AF coil 1711, a first OIS coil 1731, and a second OIS coil 1751 disposed on three of the four sides.
  • the first OIS coil 1731 and the second OIS coil 1751 may be respectively disposed on two adjacent side surfaces of the base 1100 .
  • a printed circuit board (not shown) may be disposed along the outer surface of the base 1100, and the AF coil 1711, the first OIS coil 1731, and the second OIS coil 1751 may be electrically connected.
  • a first guide groove 1103 may be formed along the Z-axis direction at one side of the AF coil 1711.
  • the first guide groove 1103 of the base 1100 is disposed to face the second guide groove 1203 of the housing 1200, and together with the second guide groove 1203 of the housing 1200, a plurality of first guide grooves 1203 Can accommodate ball bearings 1220.
  • the first guide groove 1103 of the base 1100 and the second guide groove 1203 of the housing 1200 may have a V-shaped cross section.
  • the housing 1200 may move along the Z-axis direction (eg, the optical axis direction) inside the base 1100 by the AF driver.
  • a light passage hole 1201 may be formed in the housing 1200, and an AF coil 1711 and a corresponding AF magnet 1713 may be disposed on one side thereof.
  • the AF coil 1711 and the AF magnet 1713 may be spaced apart from each other at a predetermined interval.
  • a second guide groove 1203 may be formed on one side of the AF magnet 1713 on one side of the housing 1200 on which the AF magnet 1713 is disposed, and a first holding unit may be disposed on the other side of the AF magnet 1713. .
  • the first holding unit may form a preload acting on the plurality of first ball bearings 1220 .
  • the structure of the first holding unit will be described with reference to FIG. 11 .
  • the first holding unit may include a first magnetic body 1221 fixed to the base 1100 and a first magnet 1223 having an attractive force applied to the first magnetic body 1221 .
  • the first magnetic material 1221 may be disposed along the Z-axis direction and formed in a pin shape having a predetermined length.
  • the first magnetic material 1221 may be slidably inserted into the guide hole 1204 formed in the housing 1200 .
  • One end of the first magnetic material 1221 may be fixed to the bottom 1105 of the base 1100 . Accordingly, the first magnetic material 1221 may be vertically disposed with respect to the bottom 1105 of the base 1100 . The other end of the first magnetic material 1221 may be inserted into a groove (not shown) formed on an upper inner surface of the coupling member 1500 .
  • the first magnetic body 1221 can be fixed without shaking due to vibration or mechanical tolerance generated when the housing 1200 moves forward and backward along the Z-axis direction during AF operation.
  • the first magnet 1223 is coupled to the housing 1200 and may move together with the housing 1200 .
  • the first magnet 1223 may be disposed adjacent to the guide hole 1204 . Accordingly, the first magnet 1223 may be positioned within a range in which an attractive force acts on the first magnetic body 12210 inserted into the guide hole 1204 .
  • the base 1100 and the first magnetic body 1221 are fixed components, and the housing 1200 and the first magnet 1223 are relatively movable components.
  • the housing 1200 is formed on one side of the base 1100 by the attractive force generated between the first magnetic body 1221 and the first magnet 1223 (for example, the base where the first magnetic body 1221 is disposed in FIG. 11 ( 1100) can be pulled to one side). Accordingly, the second guide groove 1203 of the housing 1200 may move in a direction closer to the first guide groove 1103 of the base 1100 .
  • the plurality of first ball bearings 1220 are spaced between the first guide groove 1103 of the base 1100 and the second guide groove 1203 of the housing 1200 in a state where a preload is applied by the first holding part. can be placed without
  • the lens assembly 1' forms a preload acting on the plurality of first ball bearings 1220 by the first holding part, thereby inertial movement and stop operation of the housing 1200 during AF driving.
  • the lens assembly 1' forms a preload acting on the plurality of first ball bearings 1220 by the first holding part, thereby inertial movement and stop operation of the housing 1200 during AF driving.
  • the AF driver may include an AF coil 1711 disposed on the base 1100 and an AF magnet 1713 coupled to the housing 1200 .
  • the AF driver may move the housing 1200 forward or backward in the Z-axis direction.
  • the housing 1200 moves in the +Z-axis direction or -Z-axis direction through interaction between the AF coil 1711 and the AF magnet 1713. It can be.
  • a pair of third guide grooves 1207 spaced apart along the Y-axis direction may be formed adjacent to the light passage hole 1201 .
  • the pair of third guide grooves 1207 may accommodate a plurality of second ball bearings 1230 together with a pair of fourth guide grooves 1307 (see FIG. 10) formed on the lower surface of the support member 1300.
  • the third guide groove 1207 of the housing 1200 and the fourth guide groove 1307 of the support member 1300 may have a V-shaped cross section.
  • the pair of third guide grooves 1207 and the pair of fourth guide grooves 1307 may be formed along the Y-axis direction. Accordingly, the support member 1300 is slidably supported by the plurality of second ball bearings 1230 and can linearly move with respect to the housing 1200 along the Y-axis direction.
  • the support member 1300 may be pulled toward one side of the housing 1200 along the X-axis direction by the second holding part.
  • the second holding unit may form a preload acting on the plurality of second ball bearings 1230 .
  • the second holding unit may include a second magnetic body 1811 fixed to the support member 1300 and a second magnet 1810 having an attractive force applied to the second magnetic body 1811 .
  • the second magnetic material 1811 is coupled to one side of the support member 1300 along the Y-axis direction and may be formed in a plate shape having a predetermined length.
  • the second magnet 1810 may be coupled to the housing 1200 along the Y-axis direction. In this case, the second magnet 1810 may be positioned within a range where attractive force acts on the second magnetic body 1811 .
  • the housing 1200 and the second magnet 1810 may be fixed components, and the support member 1300 and the second magnetic body 1811 may be relatively movable components.
  • the support member 1300 is formed on one side of the housing 1200 (eg, the housing 1200 in which the second magnet 1810 is disposed) by the attractive force generated between the second magnetic body 1811 and the second magnet 1810. one side of) can be pulled. Accordingly, the plurality of second ball bearings 1230 are connected to the pair of third guide grooves 1207 of the housing 1200 and the pair of support members 1300 in a state in which a preload is applied by the second holding part. It may be disposed without a gap between the fourth guide grooves 1307.
  • the lens assembly 1' forms a preload acting on the plurality of second ball bearings 1230 by the second holding part, thereby inertially moving and stopping the support member 1300 during OIS operation.
  • a second OIS magnet 1753 may be coupled to a position corresponding to the second OIS coil 1751 disposed on the base 1100 .
  • a pair of fifth guide grooves 1305 spaced apart along the X-axis direction may be formed on a side surface of the support member 1300 corresponding to the second OIS coil 1751 disposed on the base 1100 .
  • the pair of fifth guide grooves 1305 may accommodate a plurality of third ball bearings 1250 together with a pair of sixth guide grooves 1405 formed on one side of the lens carrier 1400 .
  • the fifth guide groove 1305 of the support member 1300 and the sixth guide groove 1405 of the lens carrier 1400 may have a V-shaped cross section.
  • the pair of fifth guide grooves 1305 and the pair of sixth guide grooves 1405 may be formed along the X-axis direction. Accordingly, the lens carrier 1400 is slidably supported by the plurality of third ball bearings 1250 and can linearly move with respect to the support member 1300 along the X-axis direction.
  • the lens carrier 1400 may be pulled toward one side of the support member 1300 along the Y-axis direction by the third holding unit.
  • the third holding unit may form a preload acting on the plurality of third ball bearings 1250 .
  • the third holding unit may include a third magnetic body 1821 fixed to the lens carrier 1400 , a second OIS magnet 1753 and a yoke 1820 having an attractive force acting on the third magnetic body 1821 .
  • the second OIS magnet 1753 may be a part of the second OIS driving unit and a part of the third holding unit at the same time. That is, the second OIS driving unit and the third holding unit commonly use the second OIS magnet 1753.
  • the yoke 1820 may be coupled to the support member 1300 together with the second OIS magnet 1753 .
  • the yoke 1820 is positioned between the second OIS magnet 1753 and the third magnetic body 1821 and extends the magnetic force of the second OIS magnet 1753 to the third magnetic body 1821 .
  • the third magnetic material 1821 is coupled to one side of the lens carrier 1400 along the X-axis direction and may be formed in a plate shape having a predetermined length.
  • the second OIS magnet 1753 may be located within a range in which attractive force acts on the third magnetic body 1821 through the yoke 1820 .
  • the support member 1300 and the second OIS magnet 1753 may be fixed components, and the lens carrier 1400 and the third magnetic body 1821 may be relatively movable components.
  • the lens carrier 1400 is formed on one side of the support member 1300 (eg, one side of the support member 1300 on which the yoke 1820 is disposed) by the attractive force generated between the third magnetic body 1821 and the yoke 1820. ) can be pulled. Accordingly, the plurality of third ball bearings 1250 are a pair of fifth guide grooves 1305 of the support member 1300 and a pair of lens carriers 1400 in a state in which a preload is applied by the third holding part. It can be disposed without a gap between the sixth guide groove 1405 of the.
  • the lens assembly 1' forms a preload acting on the plurality of third ball bearings 1250 by the third holding part, thereby inertially moving and stopping the lens carrier 1400 when the OIS is driven.
  • the first OIS driver may include a first OIS coil 1731 disposed on the base 1100 and a first OIS magnet 1733 coupled to the lens carrier 1400 .
  • a lens unit (not shown) may be coupled to the coupling hole 1401 .
  • the lens unit may be formed the same as or similar to the lens unit 3721 described above.
  • the lens assembly 1' may include a first OIS driving unit and a second OIS driving unit for preventing hand shake during shooting.
  • the first OIS driver may move the lens carrier 1400 forward or backward in the X-axis direction. For example, when a current is applied to the first OIS coil 1731 in a forward or reverse direction, the lens carrier 1400 moves in the +X-axis direction through interaction between the first OIS coil 1731 and the first OIS magnet 1733. Alternatively, it may be moved in the -X axis direction.
  • the second OIS driver may move the support member 1300 forward or backward in the Y-axis direction. For example, when current is applied to the second OIS coil 1751 in a forward or reverse direction, the support member 1300 moves in the +Y-axis direction through interaction between the second OIS coil 1751 and the second OIS magnet 1753. Alternatively, it may be moved in the -Y axis direction.
  • the lens carrier 1400 may move along the Y-axis direction according to the movement of the support member 1300 in the Y-axis direction. Accordingly, the lens unit coupled to the lens carrier 1400 may be moved to a predetermined position along the X-Y plane.
  • the coupling member 1500 may include a total of four extension parts 1510, two on each side.
  • a coupling hole 1520 may be formed in each extension 1510 .
  • a plurality of coupling protrusions 1205 formed on the housing 1200 may be snap-fitted to the coupling hole 1520 of each extension 1510 . Accordingly, the coupling member 1500 may be detachably coupled to the housing 1200 .
  • the coupling member 1500 When the coupling member 1500 is coupled to the housing 1200 in a state in which the support member 1300 and the lens carrier 1400 are disposed on the housing 1200, the housing 1200, the support member 1300 and the lens during AF operation Together, the carriers 1400 can move forward or backward along the Z axis.
  • the cover 1600 may be detachably coupled to the base 1100 .
  • the cover 1600 may have a light passage hole 1601 through which a lens unit (not shown) coupled to the lens carrier 1400 may pass.
  • the cover 1600 may be formed of a metal material to shield electromagnetic waves.
  • the lens assembly 1' according to an embodiment of the present invention is described as having first to third holding parts, it is not limited thereto, and the first holding part is omitted and only the second and third holding parts are provided. possible.
  • FIGS. 13 and 14 are exploded perspective views of the lens assembly according to an embodiment of the present invention viewed from different directions.
  • the lens assembly 90 may be installed in a mobile device (not shown) such as a relatively small smartphone and used to photograph a subject.
  • the lens assembly 90 may implement functions such as auto focus (AF), zoom, and optical image stabilizer (OIS).
  • the lens assembly 90 includes a base 100 installed in a mobile device, a lens unit 300 disposed in the front space 103 of the base 100, and a rear space 105 of the base 100.
  • An optical path changing unit 500 may be included.
  • the base 100 may be formed in a substantially rectangular parallelepiped box shape.
  • the top of the base 100 may be opened so that the lens unit 300 and the optical path changing unit 500 may be disposed therein.
  • the base 100 is coupled with a cover 700 capable of closing the upper portion of the base 100 to protect the lens unit 300 and the optical path changing unit 500 disposed therein from external shocks and prevent contamination by foreign substances. It can be.
  • a light passage hole 101 may be formed on the front surface of the base 100 adjacent to the front space 103 where the lens unit 300 is disposed.
  • a printed circuit board 309 is disposed to surround the outer surface (left surface, right surface, and rear side surface) of the base 100 .
  • the printed circuit board 170 may be a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the printed circuit board 170 includes the first and second AF coils 411 and 412 that are part of the AF driver, the first OIS coil 431 that is part of the first OIS driver, and the second and second AF coils that are part of the second OIS driver. 3 OIS coils 451 and 452 are mounted respectively.
  • the first AF coil 411 and the second OIS coil 451 are disposed at intervals in the through-holes formed on the left wall of the base 100, and the through-holes formed on the right wall of the base 100.
  • the second AF coil 412 and the third OIS coil 452 may be disposed at intervals, respectively.
  • the first OIS coil 431 may be disposed on the bottom forming the rear space 105 of the base 100 .
  • the AF driver includes first and second AF coils 411 and 412 and first and second AF magnets 413 and 414 .
  • the first AF coil 411 and the second AF coil 412 may be respectively disposed on the left and right walls of the base 100 .
  • the first AF magnet 413 may be coupled to the left side of the lens carrier 310 of the lens unit 300, and the second AF magnet 414 may be coupled to the right side of the lens carrier 310 of the lens unit 300. there is.
  • the first AF coil 411 and the first AF magnet 413 are disposed to face each other, and the second AF coil 412 ) and the second AF magnet 414 are disposed to face each other.
  • the lens unit 300 may move forward or backward along the direction of the second optical axis L2 by the operation of the AF driver.
  • the second optical axis L2 means an X-axis direction that is reflected by the prism 530 and is directed toward the lens unit 300 .
  • the AF driving unit has been described as having two AF coils and two AF magnets corresponding thereto, but the present invention is not limited thereto. It is also possible to provide.
  • the OIS driver may include a first OIS driver capable of tilting the prism 530 at a predetermined angle around the Y axis and a second OIS driver capable of tilting the prism 530 at a predetermined angle around the Z axis.
  • the first OIS driver may include a first OIS coil 431 and a first OIS magnet 433 (see FIG. 20).
  • the first OIS coil 431 may be disposed on the bottom of the base 100 as described above.
  • the first OIS magnet 433 may be disposed on the lower surface of the support 510 of the optical path changing unit 500 (see FIG. 20 ).
  • the first OIS coil 431 and the first OIS magnet 433 are disposed to face each other.
  • the optical path changing unit 500 may tilt upward or downward about the second optical axis L2 (see FIG. 23) (eg, the Y axis) by the operation of the first OIS driver.
  • the second OIS driver may include second and third OIS coils 451 and 452 and second and third OIS magnets 453 and 454 .
  • the second OIS coil 451 and the third OIS coil 452 may be disposed on the left and right walls of the base 100, respectively.
  • the second OIS magnet 453 is coupled to the left side of the support 510 of the optical path changing unit 500, and the third OIS magnet 454 is coupled to the right side of the support 510 of the optical path changing unit 500. It can be.
  • the second OIS coil 451 and the second OIS magnet 453 are disposed to face each other, and the third OIS coil 452 and the third OIS magnet 454 are disposed to face each other.
  • the light path changing unit 500 may tilt left or right about the first optical axis L1 (see FIG. 23 ) (eg, the Z axis) by the operation of the second OIS driver.
  • the lens assembly 90 implements the OIS function by controlling the optical path changing unit 500 to tilt individually or simultaneously around the Z-axis and the Y-axis by the operation of the OIS driver.
  • the base 100 may include a first stopper 111 for limiting the maximum forward distance of the lens unit 300 and a second stopper 113 for limiting the maximum backward distance for the lens unit 300. .
  • the first and second stoppers 111 and 113 may be formed at intervals inside the right wall of the base 100 .
  • one side portion 311 of the lens carrier 310 moves forward and backward by a predetermined distance between the first and second stoppers 111 and 113 . Accordingly, the maximum forward and backward distances of the lens unit 300 may be limited by the first and second stoppers 111 and 113 .
  • FIG. 15 is a plan view showing a lens assembly in a state in which a cover of the lens assembly is omitted according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line C-C′ shown in FIG. 15
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line DD′ shown in FIG. 17 .
  • the lens assembly 90 includes a plurality of ball bearings 201 and 203 disposed between a base 100 and a lens unit 300, and a lens unit ( 300 may include a holding unit 220 for forming a preload on the plurality of ball bearings 201 and 203 by pulling the base 100 in one direction.
  • the holding unit 220 may include a magnetic body 221 fixed to the base 100 and a magnet 223 having an attractive force with respect to the magnetic body 221 .
  • Both ends of the magnetic material 221 may be fixed to the first fixing part 121 and the second fixing part 123 formed on the bottom of the front space 103 of the base 100, respectively.
  • the magnetic material 221 may be integrally formed with the base 100 through insert injection molding.
  • the magnetic material 221 is disposed along the X-axis direction on the base 100 and may be formed in a pin shape having a predetermined length.
  • the magnetic body 221 moves the lens unit 300 in the X-axis direction (second optical axis L2 direction) during AF operation. It can be fixed to the base 100 without being shaken by vibration or mechanical tolerances that occur when moving forward and backward along ).
  • the magnet 223 may be coupled to the lens carrier 310 of the lens unit 300 . Accordingly, the magnet 223 may move together with the lens unit 300 .
  • the magnet 223 may be embedded in one side portion 311 of the lens carrier 310 .
  • one surface of the magnet 223 may be exposed through a hole 313 formed on the bottom surface of one side portion 311 of the lens carrier 310 .
  • the magnet 223 may be inserted into one side portion 311 of the lens carrier 310 through the hole 313, but is not limited thereto.
  • the magnet 223 may be disposed inside one side portion 311 of the lens carrier 310 by insert injection.
  • the magnet 223 may be disposed adjacent to the magnetic body 221 with a gap on the upper side of the magnetic body 221 .
  • the base 100 and the magnetic body 221 are fixed components, and the lens unit 300 and the magnet 223 are relatively movable components.
  • the lens unit 300 is formed on one side of the base 100 (for example, the base 100 on which the magnetic body 221 is disposed) within the base 100 by the attractive force generated between the magnetic body 221 and the magnet 223. bottom side of). Accordingly, the pair of second guide grooves 331 and 333 of the lens carrier 310 may move in a direction closer to the pair of first guide grooves 131 and 133 of the base 100 .
  • the plurality of ball bearings 201 and 203 are connected to the pair of first guide grooves 131 and 133 of the base 100 and the lens carrier 310 in a state in which a preload is applied by the holding unit 220. It may be disposed without a gap between the pair of second guide grooves 331 and 333.
  • the lens assembly 90 forms a preload acting on the plurality of ball bearings 201 and 203 by the holding unit 220, so that the inertial movement and stop of the lens unit 300 during AF driving In addition to helping to accurately implement an operation, it is possible to eliminate a phenomenon in which the lens unit 300 is tilted.
  • the lens unit 300 is disposed in the front space 103 of the base 100 to move forward and backward along the direction of the second optical axis L2 and perform AF and zoom functions.
  • the lens unit 300 includes a lens carrier 310, a lens barrel 350 coupled to the lens carrier 310 and moving together with the lens carrier 310, and a plurality of lenses 370 coupled to the lens barrel 350. ) may be included.
  • a pair of second guide grooves 331 and 333 may be formed on one side portion 311 of the lens carrier 310 .
  • the pair of second guide grooves 331 and 333 may be spaced apart with the hole 313 interposed therebetween.
  • the pair of second guide grooves 331 and 333 are the pair of first guide grooves 131 and 133 of the base 100. placed facing the Accordingly, the pair of second guide grooves 331 and 333 of the lens carrier 310 are coupled with the pair of first guide grooves 131 and 133 of the base 100 to the plurality of ball bearings 201 and 203. can accommodate
  • the pair of first guide grooves 131 and 133 of the base 100 and the pair of second guide grooves 331 and 333 of the lens carrier 310 may have a V-shaped cross section.
  • a yoke 340 may be embedded in the lens carrier 310 .
  • a first side part 343 and a second side part 344 contacting the first AF magnet 413 and the second AF magnet 414 may be formed on both sides of the yoke 340 , respectively.
  • the first side part 343 of the yoke 340 may be disposed between the first AF magnet 413 and the magnet 223 of the holding part 220 .
  • a plurality of lenses 370 may be disposed inside the lens barrel 350 .
  • a plurality of lenses 370 may be disposed along the direction of the second optical axis L2.
  • the rear end of the optical path changing unit 500 is coupled to the rear wall of the base 100 and can be swingably disposed in the rear space 105 of the base 100 (see FIG. 15 ).
  • the light path changing unit 500 may change the path of external light incident on the mobile device and guide it toward the lens unit 300 .
  • the light path changing unit 500 may change a first light path along the first optical axis L1 to a second light path along the second optical axis L2 and perform the OIS function together with the change.
  • the light path changing unit 500 may tilt the prism 530 at a predetermined angle around the Z-axis and the Y-axis.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view showing a hinge unit of a lens assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 20 is a perspective view showing a support that is a part of the hinge unit of a lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • It is a perspective view showing a hinge member that is a part of the hinge unit of the lens assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the optical path changing unit 500 includes a support 510, a prism 530 coupled to the support 510, and a hinge member 550 supporting the support 510 in a tiltable manner. can do.
  • the prism 530 is fixed to the fixing part formed on the front side.
  • the fixing part includes an inclined surface 511 and a left block 512a and a right block 512b respectively formed on the left and right sides of the inclined surface 511 and may be formed to substantially correspond to the shape of the prism 530 .
  • the reflective surface 531 of the prism 530 may be seated on the inclined surface 511 .
  • a second OIS magnet 453, which is a part of the second OIS driver, is inserted along with a yoke (not shown) on the outside of the left block 512a.
  • a plurality of bonding grooves 517 may be formed inside the left block 512a along the Z-axis direction.
  • a plurality of bonding grooves may be formed inside the right block 512b along the Z-axis direction.
  • the prism 530 may be firmly fixed to the support 510 by an adhesive.
  • the adhesive is injected into the plurality of bonding grooves 517 while the prism 530 is inserted into the fixing part of the support 510 .
  • the left and right sides of the prism 530 may be bonded to the left block 512a and the right block 512b of the support 510, respectively.
  • the support 510 may be coupled to the first OIS magnet 433 of the first OIS driver together with a yoke (not shown) at the bottom.
  • a plurality of support protrusions 515 may protrude to a predetermined thickness at four lower corners of the support body 510 .
  • the plurality of support protrusions 515 may space the first OIS magnet 433 apart from the first OIS coil 431 disposed on the bottom of the base 100 at a predetermined interval.
  • the prism 530 may change an optical path to enable OIS by reflecting light incident from the outside of the mobile device toward the lens unit 300 while being tilted along with the support 510 .
  • the prism 530 includes an incident surface 533 on which light is incident, a reflective surface 531 that reflects light transmitted through the incident surface 533, and a lens unit 300 that reflects light on the reflective surface 531. It may include an exit surface 535 that exits to the side.
  • the hinge member 550 includes a pair of first hinges 561 connecting first to third parts 551 , 553 , and 556 and the first and second parts 551 and 553 . 563) and a pair of second hinges 571 and 573 connecting the second part 553 and the third part 556.
  • the first part 551 is coupled to the slot 109 formed on the rear wall of the base 100 .
  • the first portion 551 may have a first reinforcing protrusion 552 protruding toward a surface facing the second portion 553 .
  • the first reinforcing protrusion 552 may increase the thickness of the first portion 551 and increase its own rigidity. Accordingly, the first portion 551 can prevent the first portion 551 from being bent or twisted due to the weight of the support 510 and the prism 530 through the first reinforcing protrusion 552, thereby controlling accurate OIS. is possible
  • the pair of first hinges 561 and 563 are disposed between the first part 551 and the second part 553 and interconnect the first part 551 and the second part 553 .
  • the pair of first hinges 561 and 563 may be positioned on the Z-axis, and become a central axis of the left and right tilting operation of the support 510 according to the operation of the first OIS driver.
  • the pair of first hinges 561 and 563 are arranged vertically at a predetermined interval, one end integrally connected to the first reinforcing protrusion 552 of the first part 551 and the other end connected to the second part 553 is integrally connected to the back of the
  • the pair of first hinges 561 and 563 may gradually decrease in thickness from both ends to the center. This is in consideration so that the pair of first hinges 561 and 563 can smoothly tilt the support 510 based on the Z-axis according to the operation of the first OIS driver. In addition, by adjusting the thickness of the central portion of the pair of first hinges 561 and 563, rigidity and flexibility of the pair of first hinges 561 and 563 may be appropriately adjusted.
  • the pair of first hinges 561 and 563 may have the same length in the Z-axis direction. However, the pair of first hinges 561 and 563 are not limited thereto and may have different lengths in the Z-axis direction.
  • the second portion 553 may include a second reinforcing protrusion 554 protruding forward and a third reinforcing protrusion 555 protruding rearward.
  • the second and third reinforcing protrusions 554 and 555 increase the rigidity of the second portion 553, similar to the role of the first reinforcing protrusion 552, due to the weight of the support 510 and the prism 530. Since the second part 553 can be prevented from being bent or twisted, accurate OIS control is possible.
  • the pair of second hinges 571 and 573 are disposed between the second part 553 and the third part 556 and connect the second part 553 and the third part 556 to each other.
  • the pair of second hinges 571 and 573 may be positioned on the Y-axis, and become the central axis of the vertical tilting motion of the support 510 according to the operation of the second OIS driver.
  • the pair of second hinges 571 and 573 are disposed left and right at a predetermined interval, one end integrally connected to the front surface of the second part 553 and the other end integrally connected to the rear surface of the third part 556 do.
  • the pair of second hinges 571 and 573 may gradually become thinner from both ends toward the center. This is in consideration so that the pair of second hinges 571 and 573 can smoothly tilt the support 510 based on the Y-axis according to the operation of the second OIS driver. In addition, by adjusting the thickness of the central portion of the pair of second hinges 571 and 573, rigidity and flexibility of the pair of second hinges 571 and 573 may be appropriately adjusted.
  • the third part 556 is fixed to a coupling groove (not shown) formed at the rear of the supporter 510 .
  • a plurality of bonding grooves 557 may be formed on the front surface of the third portion 556 in parallel at intervals along the Z-axis direction.
  • the adhesive may be injected into the plurality of bonding grooves 557 while the third part 556 is inserted into the coupling groove of the support 510 . Accordingly, the third portion 556 may be fitted and bonded to the coupling groove of the support 510 .
  • an image sensor may be disposed on one side of the base 100 .
  • the image sensor may be disposed adjacent to the light passage hole 101 of the base 100 and may be disposed outside the base 100 while being mounted on a predetermined printed circuit board (not shown). there is.
  • the image sensor may be mounted on a substrate (not shown) properly fixed to a structure in the mobile device.
  • the image sensor may be disposed parallel to the longitudinal direction of the base 100 .
  • light passing through the lens unit 300 may be reflected by a separate mirror (not shown) and may be incident to the image sensor.
  • the cover 700 may have a light passage hole 701 exposing the prism 530 so that external light may be incident to the prism 530 .
  • the cover 700 has a plurality of coupling holes 711, 713, and 715 in which a plurality of coupling protrusions 151, 153, and 155 formed on the outside of the base 100 are snap-fit. can be formed.
  • FIG. 22 is a plan view showing a lens assembly in a state in which a cover of the lens assembly is omitted according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 23 is a cross-sectional view taken along line E-E′ shown in FIG. 22 .
  • a lens assembly 90' may include a base 100', a lens unit 300', and an optical path changing unit 500'.
  • the lens assembly 90' has most of the same configuration as the above-described lens assembly 90, and a configuration corresponding to the holding unit is different. Therefore, in the following, the holding portion of the lens assembly 90' will be mainly described.
  • the holding portion may include a pin-shaped magnetic body 221' and may also serve as an AF magnet 413'.
  • Both ends of the magnetic material 221' are fixed to the bottom of the base 100' and may be disposed along the X-axis direction.
  • the AF magnet 413' may be disposed on one side of the lens carrier 310'. In this case, the AF magnet 413' may be disposed to face the AF coil 411' disposed on the sidewall of the base 100'.
  • the lower end 413a' of the AF magnet 413' may extend to a portion adjacent to one side of the magnetic body 221'. Accordingly, an attractive force may act between the AF magnet 413' and the magnetic body 221'.
  • the holding unit applied to the lens assembly 90' may include the magnetic body 221' and the AF magnet 413'.
  • the lens unit 300' may be pulled toward the side where the magnetic material 221' is disposed by an attractive force generated between the magnetic material 221' and the AF magnet 413'. Accordingly, a plurality of ball bearings (not shown) disposed between a pair of first guide grooves (not shown) of the base 100' and a pair of second guide grooves (not shown) of the lens carrier 310'. ) may be disposed without clearance between the pair of first guide grooves and the pair of second guide grooves in a state in which a preload is applied by the holding part.
  • the lens assembly 90' forms a preload acting on a plurality of ball bearings by the holding part, thereby precisely realizing the inertial movement and stop operation of the lens unit 300' during AF driving. In addition, it is possible to prevent the lens unit 300' from being tilted.
  • 24 and 25 are exploded perspective views of the lens assembly viewed from different directions according to an embodiment of the present invention.
  • a lens assembly 90'' may include a base 100'', a lens unit 300'', and an optical path changing unit 500''.
  • the lens assembly 90'' has the same configuration as the above-described lens assembly 90 or the above-described lens assembly 90' except for the OIS driver.
  • the OIS driving unit of the lens assembly 90'' will be mainly described.
  • the OIS driver may include a first OIS driver and a second OIS driver.
  • the coils of the first OIS driver are different from the above-described lens assemblies 1 and 1' in that they are disposed on the sidewall of the base 100'' instead of on the bottom of the base 100''.
  • the first OIS driver may be disposed closer to the rear wall of the base 100′′ than the second OIS driver, and the second OIS driver may be disposed closer to the lens unit 300′′ than the first OIS driver. there is.
  • the first OIS driver may include first and second OIS coils 431'' and 432'' and first and second OIS magnets 433'' and 434''.
  • the first OIS coil 431'' may be disposed on the left wall of the base 100'', and the second OIS coil 432'' may be disposed on the right wall of the base 100''. In this case, the first and second OIS coils 431'' and 432'' may be disposed along the Y-axis direction.
  • the first OIS magnet 433'' is disposed on the left side of the support 510'' of the light path changing unit 500'', and the second OIS magnet 434'' is the light path changing unit 500''. ) may be disposed on the right side of the support 510 ′′.
  • the first OIS magnet 433'' faces the first OIS coil 431'' at a predetermined interval.
  • the second OIS magnet 434'' may face the second OIS coil 432'' at a predetermined interval.
  • the first and second OIS coils 431'' and 432'' may be mounted on the printed circuit board 170''.
  • the printed circuit board 170'' has first and second hall sensors 435'' and 436' adjacent to the first and second OIS coils 431'' and 432'', respectively. ') can be mounted.
  • the first and second hall sensors 435" and 436" detect movement of the first and second OIS magnets 433'' and 434'', respectively, and transmit the sensed signals to a control unit (not shown) of the small mobile device. ) can be transmitted.
  • the first OIS driving unit generates an attractive force or a repulsive force between the first OIS coil 431 ′′ and the first OIS magnet 433 ′′ when current is applied to the first OIS coil 431 ′′ in a forward or reverse direction. generated, and when a current is applied to the second OIS coil 432'' in a forward or reverse direction, an attractive force or a repulsive force generated between the second OIS coil 432'' and the second OIS magnet 434'' is generated. do.
  • the optical path changing unit 500 ′′ may be tilted left or right about the Z-axis by the operation of the first OIS driving unit.
  • the second OIS driver may include third and fourth OIS coils 451'' and 452'' and third and fourth OIUS magnets 453'' and 454''.
  • the third OIS coil 451'' is disposed on the left wall together with the first OIS coil 431'' of the base 100'', and the fourth OIS coil 452'' is the second OIS coil 432 '') may be placed on the right wall of the base 100''.
  • the third and fourth OIS coils 451'' and 452'' may be disposed along the Y-axis direction.
  • the third OIS magnet 453'' is disposed on the left side of the support 510'' of the optical path changing unit 500'' together with the first OIS magnet 433'', and the fourth OIS magnet 454' ') may be disposed on the right side of the support 510 ′′ of the optical path changing unit 500 ′′ along with the second OIS magnet 434 ′′.
  • the third OIS magnet 453'' faces the third OIS coil 451'' at a predetermined interval.
  • the fourth OIS magnet 454'' may face the fourth OIS coil 452'' at a predetermined interval.
  • the third and fourth OIS coils 451'' and 452'' may be mounted on the printed circuit board 170''.
  • the third and fourth Hall sensors 455'' and 456'' are mounted adjacent to the third and fourth OIS coils 451'' and 452'', respectively, on the printed circuit board 170''. It can be.
  • the third and fourth Hall sensors 455'' and 456'' detect the movement of the third and fourth OIS magnets 453'' and 454'', respectively, and transmit the detected signals to the control unit of the small mobile device. can transmit
  • the second OIS driving unit generates an attractive force or a repulsive force between the third OIS coil 451'' and the third OIS magnet 453'' when current is applied to the third OIS coil 451'' in a forward or reverse direction. and when a current is applied to the fourth OIS coil 452'' in a forward or reverse direction, an attractive force or a repulsive force generated between the fourth OIS coil 452'' and the fourth OIS magnet 454'' is generated. do.
  • the optical path changing unit 500'' may be tilted upward or downward about the Y-axis by the operation of the second OIS driving unit.
  • the lens assembly 90'' operates the first and second OIS driving units to tilt the optical path changing unit 500'' about the Y-axis and the Z-axis, respectively or simultaneously. It is possible to implement the OIS function by controlling to enable.

Abstract

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

Description

렌즈 조립체
본 발명은 렌즈 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 초점 조절 기능을 가지거나, 자동 초점 조절 기능 및 손 떨림 방지 기능을 함께 가지는 렌즈 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰과 같은 소형 모바일 기기에 적용되는 렌즈 조립체는 기술 발전에 따라 소형화되고 있으며, 양질의 촬영 이미지를 얻기 위해 자동 초점(auto focus) 기능 및 손 떨림 보정(OIS: optical Image stabilizer) 기능을 갖추고 있다.
자동 초점 기능은 렌즈 조립체 내에 구비된 렌즈 모듈을 전진 또는 후진하여 특정 피사체에 초점을 자동으로 맞추는 기능이다. 손 떨림 보정 기능은 모바일 기기(예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC 등)의 흔들림을 자이로 센서로 감지하여 모바일 기기가 움직이는 방향의 반대 방향으로 렌즈 모듈을 미세하게 이동시켜 초점을 보정하는 기능이다.
그런데, 종래의 렌즈 조립체는 AF 구동 시 이동하는 구성 요소(예를 들면, 렌즈 캐리어)가 관성이나 기구적인 공차로 인해 정밀한 이동 및 정지 제어가 어려운 문제가 있고, OIS 구동 시에도 동일한 문제가 있다.
본 발명의 목적은 렌즈 캐리어와 하우징 사이에 배치된 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하기 위한 구조를 제공함으로써 AF 및/또는 OIS 구동을 정밀하게 제어하는 렌즈 조립체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제작이 용이하고 제품 신뢰성을 가지는 프리즘 틸팅 구조를 포함하는 렌즈 조립체를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치된 렌즈 캐리어; 상기 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부; 상기 하우징과 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치되어 상기 렌즈 캐리어를 광축 방향으로 가이드 하는 다수의 볼 베어링; 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는 렌즈 조립체를 제공한다.
상기 홀딩부는, 상기 하우징의 일측에 고정되고, 상기 렌즈 캐리어에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 자성체; 및 상기 가이드 구멍에 인접한 상기 렌즈 캐리어의 일부에 결합된 마그네트;를 포함하고, 상기 자성체와 상기 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.
상기 자성체는 상기 광축 방향에 평행하게 배치되고 핀 형상을 가질 수 있다.
상기 하우징에 결합되는 커버를 더 포함하고, 상기 자성체는 일단이 상기 하우징의 바닥에 고정되고 타단이 상기 커버의 일부에 분리 가능하게 삽입될 수 있다.
상기 하우징은 타측에 광축 방향에 평행한 제1 가이드 홈이 형성되고, 상기 렌즈 캐리어는 상기 제1 가이드 홈과 마주하는 제2 가이드 홈이 형성되며, 상기 다수의 볼 베어링은 상기 자성체와 상기 마그네트 사이에 작용하는 인력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈 사이에서 구름 가능한 상태로 가압 될 수 있다.
상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈은 각각 단면이 V자 형상일 수 있다.
상기 AF 구동부는 상기 다수의 볼 베어링과 상기 홀딩부 사이에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명은, 베이스; 상기 베이스에 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 하우징; 상기 제1 방향에 직각인 제2 방향을 따라 이동 가능하게 상기 하우징 내부에 배치된 지지 부재; 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 수직인 제3 방향을 따라 이동 가능하게 상기 지지 부재의 상부에 배치된 렌즈 캐리어; 상기 베이스와 상기 하우징 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링; 상기 하우징과 상기 지지 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링; 상기 지지 부재와 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링; 상기 하우징, 상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제1 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부; 상기 렌즈 캐리어를 상기 제3 방향을 따라 이동시키는 제1 OIS(optical image stabilizer) 구동부; 상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제2 방향을 따라 이동시키는 제2 OIS(optical image stabilizer) 구동부; 상기 하우징을 상기 베이스의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부; 상기 지지 부재를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제2 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부; 상기 렌즈 캐리어를 상기 지지 부재의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부;를 포함하는 렌즈 조립체를 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 제1 홀딩부는, 상기 베이스에 고정되고, 상기 하우징에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 제1 자성체; 및 상기 가이드 구멍에 인접한 상기 하우징의 일부에 결합된 제1 마그네트;를 포함하고, 상기 제1 자성체와 상기 제1 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.
상기 제2 홀딩부는, 상기 지지 부재에 결합된 제2 자성체; 및 상기 하우징에 결합된 제2 마그네트;를 포함하고, 상기 제2 자성체와 상기 제2 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.
상기 제3 홀딩부는, 상기 렌즈 캐리어에 결합된 제3 자성체; 및 상기 지지 부재에 결합된 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트와 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트의 자력을 상기 제3 자성체 측으로 확장하는 요크;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 제1 방향을 따라 배치된 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부; 상기 렌즈부가 결합된 제1 부재; 상기 제1 부재가 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 제2 부재; 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링; 및 자력에 의해 상기 제1 부재가 상기 제2 부재 측으로 당겨지도록 하여 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는 렌즈 조립체를 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 홀딩부는, 상기 제1 부재에 배치된 마그네트; 및 상기 제2 부재에 배치되어 상기 마그네트의 자력에 의해 인력이 형성되는 범위에 위치하는 자성체를 포함할 수 있다.
상기 제1 부재는, 제1 가동 부재; 상기 제1 방향에 대하여 직각인 제2 방향으로 이동하는 제2 가동 부재; 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 직각인 제3 방향으로 이동하는 제3 가동 부재; 상기 제1 가동 부재와 상기 제2 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링; 상기 제2 가동 부재와 상기 제3 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링; 및 상기 다수의 제2 볼 베어링 또는 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제1 광축 방향으로 입사되는 광을 제2 광축 방향으로 광경로를 변경하는 렌즈 조립체에 있어서, 베이스; 상기 베이스의 내부 일측에 상기 제2 광축 방향을 따라 이동 가능하게 배치되는 렌즈 유닛; 상기 베이스의 내부 타측에 틸팅 가능하게 배치되는 광경로 변경 유닛; 상기 렌즈 유닛을 직선 방향으로 이동시키는 AF 구동부; 상기 광경로 변경 유닛을 틸팅시키는 OIS 구동부; 상기 베이스와 상기 렌즈 유닛 사이에 배치되어 상기 렌즈 유닛을 상기 직선 방향으로 가이드하는 다수의 볼 베어링; 및 상기 렌즈 유닛을 상기 베이스의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부를 포함하는 렌즈 조립체를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 측면도이다.
도 5는 도 4에 표시된 A-A' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6에 표시된 B-B' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 지지 부재를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 AF 홀딩부를 나타낸 평단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이다.
도 13 및 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 커버를 생략한 상태의 렌즈 조립체를 나타낸 평면도이다.
도 16은 도 15에 표시된 C-C'선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 캐리어를 나타낸 저면도이다.
도 18은 도 17에 표시된 D-D'선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 힌지 유닛을 나타낸 분해사시도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 힌지 유닛의 일부인 지지체를 나타낸 사시도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 힌지 유닛의 일부인 힌지 부재를 나타낸 사시도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 커버를 생략한 상태의 렌즈 조립체를 나타낸 평면도이다.
도 23은 도 22에 표시된 E-E'선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 초소형 렌즈 조립체의 크기는 통상의 DSLR 카메라나 미러 리스 카메라에 구비된 렌즈 조립체의 크기보다 작으며 스마트폰에 적용되고 있는 렌즈 조립체의 크기와 유사하다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1)는 모바일 기기(미도시)(예를 들면, 스마트폰 등)에 설치하여 피사체를 촬영하는데 사용될 수 있다. 렌즈 조립체(1)는 줌(zoom) 및 AF(auto focus) 기능을 구현할 수 있다.
렌즈 조립체(1)는 모바일 기기에 설치되는 하우징(10)과, 다수의 볼 베어링(20)과, 다수의 볼 베어링(20)에 예압을 형성하는 홀딩부(21)와, 하우징(10)의 내부에 배치되는 렌즈 캐리어(30)와, 렌즈 캐리어(30)를 광축 방향(예: 도 1의 Z축 방향, 본 실시 예에서 Z축 방향은 광축 방향과 동일한 것을 의미할 수 있다)을 따라 구동시키는 AF 구동부(40)와, 하우징(10)에 결합되는 커버(50)를 포함할 수 있다.
하우징(10)은 상부가 개방되고 바닥에 광통과구멍(11)이 형성된다. 하우징(10)의 내부 일측에는 AF 구동부(40)가 위치하는 수용 공간(12)이 마련될 수 있다.
하우징(10)의 수용 공간(12)에는 AF 구동부(40)의 일부를 이루는 AF 코일(41)이 배치될 수 있다. AF 코일(41)은 하우징(10)의 측면을 따라 배치되는 인쇄회로기판(49)에 전기적으로 연결될 수 있다.
하우징(10)은 AF 코일(41)의 양측으로 각각 삽입 홈(13)과 제1 가이드 홈(15)이 Z축 방향을 따라 형성될 수 있다.
삽입 홈(13)은 렌즈 캐리어(30)의 돌출부(32a)가 Z축 방향으로 이동 가능하게 삽입될 수 있다.
하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)은 다수의 볼 베어링(20)의 일측을 수용할 수 있다. 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)은 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)과 함께 다수의 볼 베어링(20)을 수용할 수 있다. 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)은 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)에 대응하도록 배치될 수 있다.
하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)과 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.
홀딩부(21)는 다수의 볼 베어링(20)에 작용하는 예압을 형성한다. 이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 홀딩부(21)의 구조에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 4에 표시된 A-A' 선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 7은 도 6에 표시된 B-B' 선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 홀딩부(21)는 하우징(10)에 고정된 자성체(22)와, 자성체(22)에 대하여 인력이 작용하는 마그네트(23)를 포함할 수 있다.
자성체(22)는 Z축 방향을 따라 배치되며 소정 길이를 가지는 핀 형상으로 이루어질 수 있다. 자성체(22)는 렌즈 캐리어(30)에 형성된 가이드 구멍(33)에 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다. 이 경우, 자성체(22)는 일 부분(도 5에서 X축 방향을 따르는 부분)은 가이드 구멍(33) 내면에 접해있고, 다른 부분(도 5에서 Y축 방향을 따르는 부분)은 가이드 구멍(33) 내면과 이격될 수 있다.
자성체(22)는 일단이 하우징(10)의 수용 공간(12) 바닥에 고정될 수 있다. 이에 따라, 자성체(22)는 하우징(10)의 수용 공간(12) 바닥에 대하여 수직으로 배치될 수 있다.
자성체(22)는 타단이 커버(50)의 상부 내측면 형성된 요홈(미도시)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 자성체(22)는 다수의 볼 베어링(20)과 함께 렌즈 캐리어(30)가 AF 동작을 위해 Z축 방향을 따라 전진 및 후진할 때 발생하는 진동에 의해 흔들리지 않고 수직으로 배치된 자세를 유지될 수 있다.
마그네트(23)는 렌즈 캐리어(30) 일측에 결합되어 렌즈 캐리어(30)와 함께 이동할 수 있다. 마그네트(23)는 가이드 구멍(33)에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 마그네트(23)는 가이드 구멍(33)에 삽입된 자성체(22)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.
하우징(10)과 자성체(22)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 렌즈 캐리어(30)와 마그네트(23)는 이동하는 구성 요소이다.
렌즈 캐리어(30)는 자성체(22)와 마그네트(23) 사이에 발생하는 인력에 의해 하우징(10)의 일측(예를 들면, 도 5에서 자성체(22)가 배치된 하우징(10)의 좌측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35)은 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 5를 참조하면, 다수의 볼 베어링(20)은 홀딩부(21)에 의해 예압이 작용하는 상태로 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)과 렌즈 캐리어(30)의 제2 가이드 홈(35) 사이에 배치될 수 있다. 다수의 볼 베어링(20)은 하우징(10)의 제1 가이드 홈(15)과 유격 없이 밀착될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1)는 전술한 예압을 형성함으로써 AF 구동 시 렌즈 캐리어(30)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 렌즈 캐리어(30)가 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1)는 렌즈 캐리어(30)의 AF 동작을 정밀하게 제어할 수 있다.
렌즈 캐리어(30)는 다수의 렌즈가 Z축 방향을 따라 적층되는 렌즈부(37)가 결합된다. 렌즈 캐리어(30)는 AF 구동부(40)에 의해 렌즈부(37)와 함께 광축 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.
도 5를 참조하면, AF 구동부(40)는 하우징(10)의 수용 공간(12)에 배치된 AF 코일(41)과, 렌즈 캐리어(30)에 일부(32)에 요크(47)와 함께 결합된 AF 마그네트(42)를 포함할 수 있다.
AF 코일(41)과 AF 마그네트(42)는 하우징(10)의 수용 공간(12)에서 서로 소정 간격을 두고 마주하도록 배치될 수 있다.
이러한 배치 하에서 AF 코일(41)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 AF 코일(41)과 AF 마그네트(42)와의 상호 작용을 통해 렌즈 캐리어(30)는 +Z축 방향 또는 -Z축 방향으로 이동될 수 있다.
도 5를 참조하면, 인쇄회로기판(49)에는 홀센서(43)가 실장될 수 있다. 홀센서(43)는 폐곡선 형상의 AF 코일(41) 내측에 위치하여 AF 마그네트(42)의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 모바일 기기의 제어부(미도시)로 전송한다.
제어부는 홀센서(43)와 AF 구동부(40)를 통해 렌즈 캐리어(30)의 Z축 방향(또는 광축 방향) 제어를 수행한다. 본 실시 예에서는 홀센서(43) 대신 홀센서를 포함한 구동 IC를 사용할 수도 있다.
커버(50)는 하우징(10)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 커버(50)는 렌즈 캐리어(30)에 결합된 렌즈부(37)가 관통할 수 있는 광통과구멍(51, 도 1 참조)이 형성될 수 있다. 커버(50)는 전자파 차폐를 위해 금속재질로 형성될 수 있다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도들이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 지지 부재를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 AF 홀딩부를 나타낸 평단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 줌(zoom) 및 AF(auto focus) 기능은 물론 OIS(optical image stabilizer) 기능을 구현할 수 있다.
도 8 및 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 베이스(1100)와, 베이스(1100)의 내측에서 Z축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 하우징(1200)과, 하우징(1200)의 내측에서 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 지지 부재(1300)와, 지지 부재(1300)의 상부에서 X축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 렌즈 캐리어(1400)와, 하우징(1200)에 결합되는 결합 부재(1500)와, 상기 지지체에 결합되는 커버(1600)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 다수의 제1 내지 제3 볼 베어링에 각각 예압을 형성하도록 제1 내지 제3 홀딩부를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 홀딩부에 대해서는 후술한다.
베이스(1100)는 상부가 개방되고 바닥(1105)에 광통과구멍(1101)이 형성될 수 있다.
베이스(1100)는 4개의 측면 중 3개의 측면에 AF 코일(1711), 제1 OIS 코일(1731), 제2 OIS 코일(1751)이 배치될 수 있다. 제1 OIS 코일(1731)과 제2 OIS 코일(1751)은 베이스(1100)의 인접한 2개의 측면에 각각 배치될 수 있다.
베이스(1100)는 외측면을 따라 인쇄회로기판(미도시)이 배치될 수 있으며, AF 코일(1711), 제1 OIS 코일(1731), 제2 OIS 코일(1751)이 전기적으로 연결될 수 있다.
베이스(1100)는 AF 코일(1711)의 일측에 제1 가이드 홈(1103)이 Z축 방향을 따라 형성될 수 있다. 베이스(1100)의 제1 가이드 홈(1103)은 하우징(1200)의 제2 가이드 홈(1203)과 서로 마주하도록 배치되며, 하우징(1200)의 제2 가이드 홈(1203)과 함께 다수의 제1 볼 베어링(1220)을 수용할 수 있다. 베이스(1100)의 제1 가이드 홈(1103)과 하우징(1200)의 제2 가이드 홈(1203)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.
하우징(1200)은 AF 구동부에 의해 베이스(1100) 내측에서 Z축 방향(예: 광축 방향)을 따라 이동할 수 있다.
하우징(1200)은 광통과구멍(1201)이 형성되고, 일측면에 AF 코일(1711)과 대응하는 AF 마그네트(1713)가 배치될 수 있다. 하우징(1200)이 베이스(1100) 내측에 배치되는 경우, AF 코일(1711)과 AF 마그네트(1713)는 소정 간격으로 이격될 수 있다.
AF 마그네트(1713)가 배치된 하우징(1200)의 일측면에는 AF 마그네트(1713)의 일측에 제2 가이드 홈(1203)이 형성되고 AF 마그네트(1713)의 타측에 제1 홀딩부가 배치될 수 있다.
제1 홀딩부는 다수의 제1 볼 베어링(1220)에 작용하는 예압을 형성할 수 있다. 이하, 도 11을 참조하여 제1 홀딩부의 구조에 대하여 설명한다.
도 11을 참조하면, 제1 홀딩부는 베이스(1100)에 고정된 제1 자성체(1221)와, 제1 자성체(1221)에 대하여 인력이 작용하는 제1 마그네트(1223)를 포함할 수 있다.
제1 자성체(1221)는 Z축 방향을 따라 배치되며 소정 길이를 가지는 핀 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 자성체(1221)는 하우징(1200)에 형성된 가이드 구멍(1204)에 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다.
제1 자성체(1221)는 일단이 베이스(1100)의 바닥(1105)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 제1 자성체(1221)는 베이스(1100)의 바닥(1105)에 대하여 수직으로 배치될 수 있다. 제1 자성체(1221)는 타단이 결합 부재(1500)의 상부 내측면 형성된 요홈(미도시)에 삽입될 수 있다.
이에 따라, AF 구동 시 하우징(1200)이 Z축 방향을 따라 전진 및 후진할 때 발생하는 진동 또는 기구적인 공차에 의해 제1 자성체(1221)는 흔들리지 않고 고정될 수 있다.
제1 마그네트(1223)는 하우징(1200)에 결합되어 하우징(1200)와 함께 이동할 수 있다. 제1 마그네트(1223)는 가이드 구멍(1204)에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1마그네트(1223)는 가이드 구멍(1204)에 삽입된 제1자성체(12210)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.
베이스(1100)와 제1 자성체(1221)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 하우징(1200)와 제1 마그네트(1223)는 이동하는 구성 요소이다.
하우징(1200)은 제1 자성체(1221)와 제1 마그네트(1223) 사이에 발생하는 인력에 의해 베이스(1100)의 일측(예를 들면, 도 11에서 제1 자성체(1221)가 배치된 베이스(1100)의 일측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 하우징(1200)의 제2 가이드 홈(1203)은 베이스(1100)의 제1 가이드 홈(1103)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
다수의 제1 볼 베어링(1220)은 제1 홀딩부에 의해 예압이 작용하는 상태로 베이스(1100)의 제1 가이드 홈(1103)과 하우징(1200)의 제2 가이드 홈(1203) 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제1 홀딩부에 의해 다수의 제1 볼 베어링(1220)에 작용하는 예압을 형성함으로써, AF 구동 시 하우징(1200)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 하우징(1200)이 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.
AF 구동부는 베이스(1100)에 배치된 AF 코일(1711)과, 하우징(1200)에 결합된 AF 마그네트(1713)를 포함할 수 있다.
AF 구동부는 하우징(1200)을 Z축 방향으로 전진 또는 후진 시킬 수 있다. 예를 들어, AF 코일(1711)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 AF 코일(1711)과 AF 마그네트(1713)와의 상호 작용을 통해 하우징(1200)은 +Z축 방향 또는 -Z축 방향으로 이동될 수 있다.
하우징(1200)은 광통과구멍(1201)에 인접한 위치에 Y축 방향을 따라 이격 배치되는 한 쌍의 제3 가이드 홈(1207)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 제3 가이드 홈(1207)은 지지 부재(1300)의 저면에 형성된 한 쌍의 제4 가이드 홈(1307, 도 10 참조)과 함께 다수의 제2 볼 베어링(1230)을 수용할 수 있다. 하우징(1200)의 제3 가이드 홈(1207)과 지지 부재(1300)의 제4 가이드 홈(1307)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.
한 쌍의 제3 가이드 홈(1207)과 한 쌍의 제4 가이드 홈(1307)은 Y축 방향을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라, 지지 부재(1300)는 다수의 제2 볼 베어링(1230)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 하우징(1200)에 대하여 Y축 방향을 따라 직선 이동할 수 있다.
지지 부재(1300)는 제2 홀딩부에 의해 X축 방향을 따라 하우징(1200)의 일측면 측으로 당겨질 수 있다. 제2 홀딩부는 다수의 제2 볼 베어링(1230)에 작용하는 예압을 형성할 수 있다.
제2 홀딩부는 지지 부재(1300)에 고정된 제2 자성체(1811)와, 제2 자성체(1811)에 대하여 인력이 작용하는 제2 마그네트(1810)를 포함할 수 있다.
제2 자성체(1811)는 지지 부재(1300)의 일측면에 Y축 방향을 따라 결합되며 소정 길이를 가지는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.
제2 마그네트(1810)는 Y축 방향을 따라 하우징(1200)에 결합될 수 있다. 이 경우, 제2 마그네트(1810)는 제2 자성체(1811)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.
하우징(1200)과 제2 마그네트(1810)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 지지 부재(1300)와 제2 자성체(1811)는 이동하는 구성 요소일 수 있다.
지지 부재(1300)는 제2 자성체(1811)와 제2 마그네트(1810) 사이에 발생하는 인력에 의해 하우징(1200)의 일측(예를 들면, 제2 마그네트(1810)가 배치된 하우징(1200)의 일측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 다수의 제2 볼 베어링(1230)은 제2 홀딩부에 의해 예압이 작용하는 상태로 하우징(1200)의 한 쌍의 제3 가이드 홈(1207)과 지지 부재(1300)의 한 쌍의 제4 가이드 홈(1307) 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제2 홀딩부에 의해 다수의 제2 볼 베어링(1230)에 작용하는 예압을 형성함으로써, OIS 구동 시 지지 부재(1300)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 지지 부재(1300)가 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.
지지 부재(1300)는 베이스(1100)에 배치된 제2 OIS 코일(1751)에 대응하는 위치에 제2 OIS 마그네트(1753)가 결합될 수 있다.
지지 부재(1300)는 베이스(1100)에 배치된 제2 OIS 코일(1751)에 대응하는 측면에 X축 방향을 따라 이격 배치되는 한 쌍의 제5 가이드 홈(1305)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 제5 가이드 홈(1305)은 렌즈 캐리어(1400)의 일 측면에 형성된 한 쌍의 제6 가이드 홈(1405)과 함께 다수의 제3 볼 베어링(1250)을 수용할 수 있다. 지지 부재(1300)의 제5 가이드 홈(1305)과 렌즈 캐리어(1400)의 제6 가이드 홈(1405)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.
한 쌍의 제5 가이드 홈(1305)과 한 쌍의 제6 가이드 홈(1405)은 X축 방향을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(1400)는 다수의 제3 볼 베어링(1250)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어 지지 부재(1300)에 대하여 X축 방향을 따라 직선 이동할 수 있다.
렌즈 캐리어(1400)는 제3 홀딩부에 의해 Y축 방향을 따라 지지 부재(1300)의 일측면 측으로 당겨질 수 있다. 제3 홀딩부는 다수의 제3 볼 베어링(1250)에 작용하는 예압을 형성할 수 있다.
제3 홀딩부는 렌즈 캐리어(1400)에 고정된 제3 자성체(1821)와, 제3 자성체(1821)에 대하여 인력이 작용하는 제2 OIS 마그네트(1753) 및 요크(1820)를 포함할 수 있다.
제2 OIS 마그네트(1753)는 제2 OIS 구동부의 일부이면서 동시에 제3 홀딩부의 일부일 수 있다. 즉, 제2 OIS 구동부와 제3 홀딩부는 제2 OIS 마그네트(1753)를 공통으로 사용한다.
요크(1820)는 제2 OIS 마그네트(1753)와 함께 지지 부재(1300)에 결합될 수 있다. 요크(1820)는 제2 OIS 마그네트(1753)와 제3 자성체(1821) 사이에 위치하며 제2 OIS 마그네트(1753)의 자력을 제3 자성체(1821)까지 확장한다.
제3 자성체(1821)는 렌즈 캐리어(1400)의 일측면에 X축 방향을 따라 결합되며 소정 길이를 가지는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.
제2 OIS 마그네트(1753)는 요크(1820)를 통해 제3 자성체(1821)에 대하여 인력이 작용하는 범위 내에 위치할 수 있다.
지지 부재(1300)와 제2 OIS 마그네트(1753)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 렌즈 캐리어(1400)와 제3 자성체(1821)는 이동하는 구성 요소일 수 있다.
렌즈 캐리어(1400)는 제3 자성체(1821)와 요크(1820) 사이에 발생하는 인력에 의해 지지 부재(1300)의 일측(예를 들면, 요크(1820)가 배치된 지지 부재(1300)의 일측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 다수의 제3 볼 베어링(1250)은 제3 홀딩부에 의해 예압이 작용하는 상태로 지지 부재(1300)의 한 쌍의 제5 가이드 홈(1305)과 렌즈 캐리어(1400)의 한 쌍의 제6 가이드 홈(1405) 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제3 홀딩부에 의해 다수의 제3 볼 베어링(1250)에 작용하는 예압을 형성함으로써, OIS 구동 시 렌즈 캐리어(1400)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 렌즈 캐리어(1400)가 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.
제1 OIS 구동부는 베이스(1100)에 배치된 제1 OIS 코일(1731)과, 렌즈 캐리어(1400)에 결합된 제1 OIS 마그네트(1733)를 포함할 수 있다.
렌즈 캐리어(1400)는 결합 구멍(1401)에 렌즈부(미도시)가 결합될 수 있다. 렌즈부는 전술한 렌즈부(3721)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 촬영 시 손떨림 방지를 위한 제1 OIS 구동부와 제2 OIS 구동부를 포함할 수 있다.
제1 OIS 구동부는 렌즈 캐리어(1400)를 X축 방향으로 전진 또는 후진 시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 OIS 코일(1731)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 제1 OIS 코일(1731)과 제1 OIS 마그네트(1733)와의 상호 작용을 통해 렌즈 캐리어(1400)는 +X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동될 수 있다.
제2 OIS 구동부는 지지 부재(1300)를 Y축 방향으로 전진 또는 후진 시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 OIS 코일(1751)에 전류를 정방향 또는 역방향으로 인가하면 제2 OIS 코일(1751)과 제2 OIS 마그네트(1753)와의 상호 작용을 통해 지지 부재(1300)는 +Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동될 수 있다.
이 경우, 렌즈 캐리어(1400)는 지지 부재(1300)의 Y축 방향 이동에 따라 Y축 방향을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 렌즈 캐리어(1400)에 결합된 렌즈부는 X-Y 평면을 따라 소정 위치로 이동될 수 있다.
결합 부재(1500)는 양측에 각각 2개씩 총 4개의 연장부(1510)를 포함할 수 있다. 각 연장부(1510)에는 결합 구멍(1520)이 형성될 수 있다.
각 연장부(1510)의 결합구멍(1520)은 하우징(1200)에 형성된 다수의 결합 돌기(1205)가 스냅 핏(snap fit) 될 수 있다. 이에 따라, 결합 부재(1500)는 하우징(1200)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
지지 부재(1300)와 렌즈 캐리어(1400)를 하우징(1200)에 배치한 상태에서 결합 부재(1500)를 하우징(1200)에 결합하면, AF 구동 시 하우징(1200), 지지 부재(1300) 및 렌즈 캐리어(1400)는 함께 Z축을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.
커버(1600)는 베이스(1100)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 커버(1600)는 렌즈 캐리어(1400)에 결합된 렌즈부(미도시)가 관통할 수 있는 광통과구멍(1601)이 형성될 수 있다. 커버(1600)는 전자파 차폐를 위해 금속 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(1')는 제1 내지 제3 홀딩부를 구비하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않고, 제1 홀딩부를 생략하고 제2 및 제3 홀딩부만 구비하는 것도 가능하다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 나타낸 조립사시도이고, 도 13 및 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이다.
도 12 내지 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90)는 비교적 크기가 작은 스마트폰과 같은 모바일 기기(미도시)에 설치하여 피사체를 촬영하는데 사용될 수 있다. 렌즈 조립체(90)는 AF(auto focus), 줌(zoom) 및 OIS(optical image stabilizer) 등의 기능을 구현할 수 있다.
렌즈 조립체(90)는 모바일 기기에 설치되는 베이스(100)와, 베이스(100)의 전방 공간(103)에 배치되는 렌즈 유닛(300)과, 베이스(100)의 후방 공간(105)에 배치된 광경로 변경 유닛(500)을 포함할 수 있다.
베이스(100)는 대략 직육면체의 박스 형태로 형성될 수 있다. 베이스(100)는 내부에 렌즈 유닛(300) 및 광경로 변경 유닛(500)을 내부에 배치시킬 수 있도록 상부가 개방될 수 있다.
베이스(100)는 내부에 배치된 렌즈 유닛(300) 및 광경로 변경 유닛(500)를 외부 충격으로부터 보호하고 이물질에 오염되지 않도록 베이스(100)의 상부를 폐쇄할 수 있는 커버(700)가 결합될 수 있다.
베이스(100)는 렌즈 유닛(300)이 배치되는 전방 공간(103)에 인접한 전면에 광통과구멍(101)이 형성될 수 있다.
베이스(100)의 외측면(좌측면, 우측면 및 후측면(rear side surface))에는 인쇄회로기판(309)이 둘러싸도록 배치된다. 인쇄회로기판(170)는 FPCB(flexible printed circuit board)일 수 있다.
인쇄회로기판(170)에는 AF 구동부의 일부인 제1 및 제2 AF 코일(411, 412)과, 제1 OIS 구동부의 일부인 제1 OIS 코일(431)과, 제2 OIS 구동부의 일부인 제2 및 제3 OIS 코일(451, 452)이 각각 실장된다.
이 경우, 베이스(100)의 좌측 벽에 형성된 관통구멍들에는 제1 AF 코일(411)과 제2 OIS 코일(451)이 각각 간격을 두고 배치되고, 베이스(100)의 우측 벽에 형성된 관통구멍들에는 제2 AF 코일(412)과 제3 OIS 코일(452)이 각각 간격을 두고 배치될 수 있다. 또한, 베이스(100)의 후방 공간(105)을 이루는 바닥에는 제1 OIS 코일(431)이 배치될 수 있다.
AF 구동부는 제1 및 제2 AF 코일(411, 412)과 제1 및 제2 AF 마그네트(413, 414)를 포함한다.
제1 AF 코일(411) 및 제2 AF 코일(412)은 전술한 바와 같이 베이스(100)의 좌측 및 우측 벽에 각각 배치될 수 있다.
제1 AF 마그네트(413)는 렌즈 유닛(300)의 렌즈 캐리어(310)의 좌측에 결합되고, 제2 AF 마그네트(414)는 렌즈 유닛(300)의 렌즈 캐리어(310)의 우측에 결합될 수 있다.
이에 따라, 베이스(100)의 전방 공간(103)에 렌즈 유닛(300)이 삽입되면, 제1 AF 코일(411)과 제1 AF 마그네트(413)는 서로 마주하도록 배치되고 제2 AF 코일(412)과 제2 AF 마그네트(414)는 서로 마주하도록 배치된다.
이러한 배치 하에서, 제1 및 제2 AF 코일(411, 412)에 각각 정방향 또는 역방향으로 전류를 인가하면, 제1 AF 코일(411)과 제1 AF 마그네트(413) 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제2 AF 코일(412)과 제2 AF 마그네트(414) 사이에서 발생하는 인력 또는 척력이 발생한다. 따라서, 렌즈 유닛(300)은 AF 구동부의 작동에 의해 제2 광축(L2) 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다. 여기서, 제2 광축(L2)은 프리즘(530)에 반사되어 렌즈 유닛(300)을 향하는 X축 방향을 의미한다.
상기와 같이 AF 구동부는 2개의 AF 코일과 이에 대응하는 2개의 AF 마그네트를 구비하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않고, 렌즈의 무게와 AF 구동부의 구동력을 감안하여 1개의 AF 코일과 1개의 AF 마그네트를 구비하는 것도 가능하다.
OIS 구동부는 프리즘(530)을 Y축을 중심으로 소정 각도 틸팅 시킬 수 있는 제1 OIS 구동부와 프리즘(530)을 Z축을 중심으로 소정 각도 틸팅 시킬 수 있는 제2 OIS 구동부를 포함할 수 있다.
제1 OIS 구동부는 제1 OIS 코일(431)과 제1 OIS 마그네트(433, 도 20 참조)를 포함할 수 있다.
제1 OIS 코일(431)은 전술한 바와 같이 베이스(100)의 바닥에 배치될 수 있다. 제1 OIS 마그네트(433)는 광경로 변경 유닛(500)의 지지체(510)의 저면에 배치될 수 있다(도 20 참조).
이에 따라, 베이스(100)의 후방 공간(105)에 광경로 변경 유닛(500)이 삽입되면, 제1 OIS 코일(431)과 제1 OIS 마그네트(433)는 서로 마주하도록 배치된다.
이러한 배치 하에서, 제1 OIS 코일(431)에 정방향 또는 역방향으로 전류를 인가하면, 제1 OIS 코일(431)과 제1 OIS 마그네트(433) 사이에서 인력 또는 척력이 발생한다. 따라서, 광경로 변경 유닛(500)은 제1 OIS 구동부의 작동에 의해 제2 광축(L2, 도 23 참조)(예를 들면, Y축 )을 중심으로 상측 또는 하측으로 틸팅할 수 있다.
제2 OIS 구동부는 제2 및 제3 OIS 코일(451, 452)과 제2 및 제3 OIS 마그네트(453, 454)를 포함할 수 있다.
제2 OIS 코일(451)과 제3 OIS 코일(452)은 전술한 바와 같이 베이스(100)의 좌측 및 우측 벽에 각각 배치될 수 있다.
제2 OIS 마그네트(453)는 광경로 변경 유닛(500)의 지지체(510)의 좌측에 결합되고, 제3 OIS 마그네트(454)는 광경로 변경 유닛(500)의 지지체(510)의 우측에 결합될 수 있다.
이에 따라, 베이스(100)의 후방 공간(105)에 광경로 변경 유닛(500)이 삽입되면, 제2 OIS 코일(451)과 제2 OIS 마그네트(453)가 서로 마주하도록 배치되고 제3 OIS 코일(452)과 제3 OIS 마그네트(454)가 서로 마주하도록 배치된다.
이러한 배치 하에서, 제2 및 제3 OIS 코일(451, 452)에 각각 정방향 또는 역방향으로 전류를 인가하면, 제2 OIS 코일(451)과 제2 OIS 마그네트(453) 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제3 OIS 코일(452)과 제3 OIS 마그네트(454) 사이에서 인력 또는 척력이 발생한다. 따라서, 광경로 변경 유닛(500)은 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 제1 광축(L1, 도 23 참조)(예를 들면, Z축)을 중심으로 좌측 또는 우측으로 틸팅할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90)는 OIS 구동부의 작동에 의해 광경로 변경 유닛(500)을 Z축 및 Y축을 중심으로 각각 또는 동시에 틸팅 가능하도록 제어하여 OIS 기능을 구현할 수 있다.
베이스(100)는 렌즈 유닛(300)의 최대 전진 거리를 제한하기 위한 제1 스토퍼(111)와, 렌즈 유닛(300)의 최대 후진 거리를 제한하기 위한 제2 스토퍼(113)를 구비할 수 있다.
제1 및 제2 스토퍼(111, 113)는 베이스(100)의 우측 벽의 내측에 간격을 두고 형성될 수 있다.
이에 따라, 렌즈 캐리어(310)의 일측부(311)는 제1 및 제2 스토퍼(111, 113) 사이에서 소정 거리만큼 전진 및 후진한다. 이에 따라, 렌즈 유닛(300)은 최대 전진 거리 및 최대 후진 거리가 제1 및 제2 스토퍼(111, 113)에 의해 제한될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 커버를 생략한 상태의 렌즈 조립체를 나타낸 평면도이고, 도 16은 도 15에 표시된 C-C'선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 렌즈 캐리어를 나타낸 저면도이고, 도 18은 도 17에 표시된 D-D'선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 15 내지 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90)는 베이스(100)와 렌즈 유닛(300) 사이에 배치되는 다수의 볼 베어링(201, 203)과, 렌즈 유닛(300)을 베이스(100)의 일측 방향으로 당겨 다수의 볼 베어링(201, 203)에 예압을 형성하는 홀딩부(220)를 포함할 수 있다.
홀딩부(220)는 베이스(100)에 고정된 자성체(221)와, 자성체(221)에 대하여 인력이 작용하는 마그네트(223)를 포함할 수 있다.
자성체(221)는 베이스(100)의 전방 공간(103)의 바닥에 형성된 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(123)에 양단이 각각 고정될 수 있다. 자성체(221)는 인서트 사출을 통해 베이스(100)와 일체로 형성될 수 있다.
이 경우, 자성체(221)는 베이스(100)에 X축 방향을 따라 배치되며 소정 길이를 가지는 핀 형상으로 이루어질 수 있다.
자성체(221)의 양단이 제1 및 제2 고정부(121, 123)에 각각 고정됨에 따라, 자성체(221)는 AF 구동 시 렌즈 유닛(300)이 X축 방향(제2 광축(L2) 방향)을 따라 전진 및 후진할 때 발생하는 진동이나 기구적인 공차에 의해 흔들리지 않고 베이스(100)에 고정될 수 있다.
마그네트(223)는 렌즈 유닛(300)의 렌즈 캐리어(310)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 마그네트(223)는 렌즈 유닛(300)과 함께 이동할 수 있다.
마그네트(223)는 렌즈 캐리어(310)의 일측부(311)에 매립될 수 있다. 이 경우, 마그네트(223)는 렌즈 캐리어(310)의 일측부(311) 저면에 형성된 구멍(313)으로 일면이 노출될 수 있다.
마그네트(223)는 상기 구멍(313)을 통해 렌즈 캐리어(310)의 일측부(311) 내측으로 삽입될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 마그네트(223)는 인서트 사출에 의해 렌즈 캐리어(310)의 일측부(311) 내측에 배치될 수 있다.
마그네트(223)는 자성체(221)의 상측에 간격을 두고 자성체(221)와 인접하게 배치될 수 있다.
이 경우, 베이스(100)와 자성체(221)는 고정되는 구성 요소이고 상대적으로 렌즈 유닛(300)과 마그네트(223)는 이동하는 구성 요소이다.
렌즈 유닛(300)은 자성체(221)와 마그네트(223) 사이에 발생하는 인력에 의해 베이스(100) 내에서 베이스(100)의 일측(예를 들면, 자성체(221)가 배치된 베이스(100)의 바닥 측)으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(310)의 한 쌍의 제2 가이드 홈(331, 333)은 베이스(100)의 한 쌍의 제1 가이드 홈(131, 133)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
이 경우, 다수의 볼 베어링(201, 203)은 홀딩부(220)에 의해 예압이 작용하는 상태로 베이스(100)의 한 쌍의 제1 가이드 홈(131, 133)과 렌즈 캐리어(310)의 한 쌍의 제2 가이드 홈(331, 333) 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90)는 홀딩부(220)에 의해 다수의 볼 베어링(201, 203)에 작용하는 예압을 형성함으로써, AF 구동 시 렌즈 유닛(300)의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 렌즈 유닛(300)이 틸팅되는 현상을 없앨 수 있다.
도 15를 참조하면, 렌즈 유닛(300)은 베이스(100)의 전방 공간(103)에 제2 광축(L2) 방향을 따라 전진 및 후진 가능하게 배치되어 AF와 줌 기능을 수행할 수 있다.
렌즈 유닛(300)은 렌즈 캐리어(310)와, 렌즈 캐리어(310)에 결합되어 렌즈 캐리어(310)와 함께 이동하는 렌즈 배럴(350)과, 렌즈 배럴(350)에 결합된 다수의 렌즈(370)를 포함할 수 있다.
렌즈 캐리어(310)는 일측부(311)에 한 쌍의 제2 가이드 홈(331, 333)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 제2 가이드 홈(331, 333)은 구멍(313)을 사이에 두고 이격 배치될 수 있다.
베이스(100)의 전방 공간(103)에 렌즈 유닛(300)이 배치되면, 한 쌍의 제2 가이드 홈(331, 333)은 베이스(100)의 한 쌍의 제1 가이드 홈(131, 133)에 마주하도록 배치된다. 이에 따라, 렌즈 캐리어(310)의 한 쌍의 제2 가이드 홈(331, 333)은 베이스(100)의 한 쌍의 제1 가이드 홈(131, 133)과 함께 다수의 볼 베어링(201, 203)을 수용할 수 있다.
베이스(100)의 한 쌍의 제1 가이드 홈(131, 133)과 렌즈 캐리어(310)의 한 쌍의 제2 가이드 홈(331, 333)은 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.
도 18을 참조하면, 렌즈 캐리어(310)는 내부에 요크(340)가 매립될 수 있다. 요크(340)는 양측에 각각 제1 AF 마그네트(413)와 제2 AF 마그네트(414)와 접하는 제1 측부(343) 및 제2 측부(344)가 형성될 수 있다. 이 경우, 요크(340)의 제1 측부(343)는 제1 AF 마그네트(413)와 홀딩부(220)의 마그네트(223) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 배럴(350)은 렌즈 캐리어(310)에 결합됨에 따라 AF 구동 시 렌즈 캐리어(310)와 함께 제2 광축(L2) 방향을 따라 전진 또는 후진할 수 있다. 렌즈 배럴(350)은 내측에 다수의 렌즈(370)가 배치될 수 있다. 다수의 렌즈(370)는 제2 광축(L2) 방향을 따라 배치될 수 있다.
광경로 변경 유닛(500)은 베이스(100)의 후벽에 후단이 결합되고 베이스(100)의 후방 공간(105)에 요동 가능하게 배치될 수 있다(도 15 참조).
광경로 변경 유닛(500)은 모바일 기기로 입사되는 외부 광의 경로를 변경하여 렌즈 유닛(300) 측으로 안내할 수 있다. 예를 들면, 광경로 변경 유닛(500)은 제1 광축(L1)을 따르는 제1 광경로를 제2 광축(L2)을 따르는 제2 광경로로 변경하고, 이와 함께 OIS 기능을 수행할 수 있다. 광경로 변경 유닛(500)은 Z축 및 Y축을 중심으로 프리즘(530)을 소정 각도로 틸팅 시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 광경로 변경 유닛(500)의 구성을 상세히 설명한다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 힌지 유닛을 나타낸 분해사시도이고, 도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 힌지 유닛의 일부인 지지체를 나타낸 사시도이고, 도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 힌지 유닛의 일부인 힌지 부재를 나타낸 사시도이다.
도 19를 참조하면, 광경로 변경 유닛(500)은 지지체(510)와, 지지체(510)에 결합되는 프리즘(530)과, 지지체(510)를 틸팅 가능하게 지지하는 힌지 부재(550)를 포함할 수 있다.
지지체(510)는 전방에 형성된 고정부에 프리즘(530)이 고정된다. 고정부는 경사면(511)과 경사면(511)의 좌측 및 우측에 각각 형성된 좌측 블록(512a) 및 우측 블록(512b)을 포함하며 대략 프리즘(530)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
경사면(511)에는 프리즘(530)의 반사면(531)이 안착될 수 있다. 좌측 블록(512a)의 외측에는 요크(미도시)와 함께 제2 OIS 구동부의 일부인 제2 OIS 마그네트(453)이 삽입된다. 좌측 블록(512a)의 내측에는 Z축 방향을 따라 다수의 본딩홈(517)이 형성될 수 있다.
우측 블록(512b)의 외측에는 요크(미도시)와 함께 제2 OIS 구동부의 일부인 제3 OIS 마그네트(454)이 삽입된다. 우측 블록(512b)의 내측에는 좌측 블록(512a)과 마찬가지로 Z축 방향을 따라 다수의 본딩홈(미도시)이 형성될 수 있다.
프리즘(530)은 접착제에 의해 지지체(510)에 견고하게 고정될 수 있다. 예를 들면, 프리즘(530)을 지지체(510)의 고정부에 삽입한 상태에서 다수의 본딩홈(517)으로 접착제를 주입시킨다. 이에 따라, 프리즘(530)의 좌측 면 및 우측 면은 각각 지지체(510)의 좌측 블록(512a) 및 우측 블록(512b)에 각각 본딩될 수 있다.
지지체(510)는 하부에 요크(미도시)와 함께 제1 OIS 구동부의 제1 OIS 마그네트(433)가 결합될 수 있다.
도 20을 참조하면, 지지체(510)의 하부의 네 모서리 부분에는 다수의 지지 돌기(515)가 소정 두께로 돌출될 수 있다. 다수의 지지 돌기(515)는 제1 OIS 마그네트(433)가 베이스(100)의 바닥에 배치된 제1 OIS 코일(431)과 소정 간격으로 이격시킬 수 있다.
프리즘(530)은 지지체(510)와 함께 틸팅하면서 모바일 기기의 외부에서 입사되는 광을 렌즈 유닛(300) 측으로 반사함으로써 OIS가 가능하도록 광경로를 변경할 수 있다.
프리즘(530)은 광이 입사되는 입사면(533)과, 입사면(533)을 투과한 광을 반사하는 반사면(531)과, 반사면(531)에 반사된 광이 렌즈 유닛(300) 측으로 출사되는 출사면(535)을 포함할 수 있다.
도 21을 참조하면, 힌지 부재(550)는 제1 내지 제3 부분(551, 553, 556)과, 제1 및 제2 부분(551, 553)을 연결하는 한 쌍의 제1 힌지(561, 563)와, 제2 부분(553) 및 제3 부분(556)을 연결하는 한 쌍의 제2 힌지(571, 573)를 포함할 수 있다.
제1 부분(551)은 베이스(100)의 후벽에 형성된 슬롯(109)에 결합된다. 제1 부분(551)은 제2 부분(553)과 마주하는 면을 향해 돌출되는 제1 보강 돌출부(552)가 형성될 수 있다.
제1 보강 돌출부(552)는 제1 부분(551)의 두께를 증가시키며 자체적인 강성을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 부분(551)은 제1 보강 돌출부(552)를 통해 지지체(510) 및 프리즘(530)의 무게로 인해 제1 부분(551)이 휘거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있어 정확한 OIS 제어가 가능하다.
한 쌍의 제1 힌지(561, 563)는 제1 부분(551)과 제2 부분(553) 사이에 배치되며 제1 부분(551)과 제2 부분(553)을 상호 연결한다. 한 쌍의 제1 힌지(561, 563)는 Z축 상에 위치될 수 있으며, 제1 OIS 구동부의 작동에 따라 지지체(510)의 좌우 틸팅 동작의 중심 축이 된다.
한 쌍의 제1 힌지(561, 563)는 상하로 소정 간격을 두고 배치되며 각각 일단이 제1 부분(551)의 제1 보강 돌출부(552)에 일체로 연결되고 타단이 제2 부분(553)의 후면에 일체로 연결된다.
한 쌍의 제1 힌지(561, 563)는 양단에서 가운데로 갈수록 점차 두께가 얇아질 수 있다. 이는 한 쌍의 제1 힌지(561, 563)가 제1 OIS 구동부의 동작에 따라 지지체(510)가 Z축을 기준으로 원활하게 틸팅될 수 있도록 고려한 것이다. 또한, 한 쌍의 제1 힌지(561, 563)의 가운데 부분의 두께를 조절함으로써 한 쌍의 제1 힌지(561, 563)의 강성 및 유연성을 적절히 조절할 수 있다.
한 쌍의 제1 힌지(561, 563)는 Z축 방향으로 동일한 길이를 가질 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 한 쌍의 제1 힌지(561, 563)는 Z축 방향으로 상이한 길이를 가지는 것도 가능하다.
제2 부분(553)은 전방으로 돌출된 제2 보강 돌출부(554)와, 후방으로 돌출된 제3 보강 돌출부(555)를 포함할 수 있다.
제2 및 제3 보강 돌출부(554, 555)는 전술한 제1 보강 돌출부(552)의 역할과 마찬가지로 제2 부분(553)의 강성을 증가시켜 지지체(510) 및 프리즘(530)의 무게로 인해 제2 부분(553)이 휘거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있어 정확한 OIS 제어가 가능하다.
한 쌍의 제2 힌지(571, 573)는 제2 부분(553)과 제3 부분(556) 사이에 배치되며 제2 부분(553)과 제3 부분(556)을 상호 연결한다. 한 쌍의 제2 힌지(571, 573)는 Y축 상에 위치될 수 있으며, 제2 OIS 구동부의 작동에 따라 지지체(510)의 상하 틸팅 동작의 중심 축이 된다.
한 쌍의 제2 힌지(571, 573)는 좌우로 소정 간격을 두고 배치되며 각각 일단이 제2 부분(553)의 전면에 일체로 연결되고 타단이 제3 부분(556)의 후면에 일체로 연결된다.
한 쌍의 제2 힌지(571, 573)는 한 쌍의 제1 힌지(561, 563)와 마찬가지로 양단에서 가운데로 갈수록 점차 두께가 얇아질 수 있다. 이는 한 쌍의 제2 힌지(571, 573)가 제2 OIS 구동부의 동작에 따라 지지체(510)가 Y축을 기준으로 원활하게 틸팅될 수 있도록 고려한 것이다. 또한, 한 쌍의 제2 힌지(571, 573)의 가운데 부분의 두께를 조절함에 따라 한 쌍의 제2 힌지(571, 573)의 강성 및 유연성을 적절히 조절할 수 있다.
제3 부분(556)은 지지체(510)의 후방에 형성된 결합홈(미도시)에 고정된다. 제3 부분(556)는 전면에 Z축 방향을 따라 간격을 두고 평행하게 다수의 본딩홈(557)이 형성될 수 있다. 접착제는 제3 부분(556)이 지지체(510)의 결합홈에 삽입한 상태에서 다수의 본딩홈(557)으로 접착제를 주입할 수 있다. 이에 따라, 제3 부분(556)은 지지체(510)의 결합홈에 끼움 결합 및 본딩 결합될 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 베이스(100)의 일측에 이미지 센서(미도시)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서는 베이스(100)의 광통과구멍(101)에 인접하게 배치될 수 있으며, 소정의 인쇄회로기판(미도시)에 실장된 상태로 베이스(100)의 외부에 배치될 수 있다. 이 경우, 이미지 센서는 모바일 기기 내의 구조물에 적절히 고정된 기판(미도시)에 실장될 수 있다.
또는 이미지 센서는 베이스(100)의 길이 방향에 대하여 평행하게 배치될 수 있다. 이 경우, 렌즈 유닛(300)을 통과한 광은 별도의 미러(미도시)로 반사되어 이미지 센서로 입사될 수 있다.
커버(700)는 도 12와 같이 프리즘(530)으로 외부 광이 입사될 수 있도록 프리즘(530)을 노출시키는 광통과구멍(701)이 형성될 수 있다.
커버(700)는 도 13 및 14와 같이 베이스(100)의 외측에 형성된 다수의 결합돌기(151, 153, 155)가 스냅 핏(snap-fit)되는 다수의 결합구멍(711, 713, 715)이 형성될 수 있다. 커버(700)가 베이스(100)에 결합됨에 따라, 베이스(100)의 전방 공간(103) 및 후방 공간(105)에 각각 배치된 렌즈 유닛(300)과 광경로 변경 유닛(500)은 베이스(100)로부터 이탈되지 않는다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체의 커버를 생략한 상태의 렌즈 조립체를 나타낸 평면도이고, 도 23은 도 22에 표시된 E-E'선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90')는 베이스(100'), 렌즈 유닛(300') 및 광경로 변경 유닛(500')을 포함할 수 있다. 렌즈 조립체(90')는 전술한 렌즈 조립체(90)와 대부분의 구성이 동일하고, 홀딩부에 대응하는 구성이 상이하다. 따라서, 하기에서는 렌즈 조립체(90')의 홀딩부를 중심으로 설명한다.
도 23을 참조하면, 홀딩부는 핀 형상으로 이루어지는 자성체(221')를 포함하고, AF 마그네트(413')를 겸용할 수 있다.
자성체(221')는 베이스(100')의 바닥에 양단이 고정되며 X축 방향을 따라 배치될 수 있다.
AF 마그네트(413')는 렌즈 캐리어(310')의 일측에 배치될 수 있다. 이 경우, AF 마그네트(413')는 베이스(100')의 측벽에 배치된 AF 코일(411')에 마주하도록 배치될 수 있다.
AF 마그네트(413')는 하단(413a')이 자성체(221')의 일측에 인접한 부분까지 연장될 수 있다. 이에 따라, AF 마그네트(413')와 자성체(221') 사이에는 인력이 작용할 수 있다. 이와 같이, 렌즈 조립체(90')에 적용되는 홀딩부는 자성체(221')와 AF 마그네트(413')를 포함할 수 있다.
렌즈 유닛(300')은 자성체(221')와 AF 마그네트(413') 사이에 발생하는 인력에 의해 자성체(221')가 배치된 측으로 당겨질 수 있다. 이에 따라, 베이스(100')의 한 쌍의 제1 가이드 홈(미도시)과 렌즈 캐리어(310')의 한 쌍의 제2 가이드 홈(미도시) 사이에 배치된 다수의 볼 베어링(미도시)은 홀딩부에 의해 예압이 작용하는 상태로 한 쌍의 제1 가이드 홈과 한 쌍의 제2 가이드 홈 사이에 유격 없이 배치될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90')는 홀딩부에 의해 다수의 볼 베어링에 작용하는 예압을 형성함으로써, AF 구동 시 렌즈 유닛(300')의 관성 이동 및 정지 동작을 정밀하게 구현하는 것을 돕는 것은 물론 렌즈 유닛(300')이 틸팅되는 현상을 방지할 수 있다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도들이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90'')는 베이스(100''), 렌즈 유닛(300'') 및 광경로 변경 유닛(500'')을 포함할 수 있다. 렌즈 조립체(90'')는 OIS 구동부를 제외한 나머지 구성이 전술한 렌즈 조립체(90) 또는 전술한 렌즈 조립체(90')와 동일하다.
따라서 이하에서는, 렌즈 조립체(90'')의 OIS 구동부를 중심으로 설명한다.
도 24 및 25를 참조하면, OIS 구동부는 제1 OIS 구동부와 제2 OIS 구동부를 포함할 수 있다. 제1 OIS 구동부의 코일들은 베이스(100'')의 바닥에 배치되지 않고 베이스(100'')의 측벽에 배치되는 점이 전술한 렌즈 조립체들(1, 1')과 상이하다.
제1 OIS 구동부는 제2 OIS 구동부보다 베이스(100'')의 후측벽에 더 인접하게 배치되고, 제2 OIS 구동부는 제1 OIS 구동부보다 렌즈 유닛(300'')에 더 인접하게 배치될 수 있다.
제1 OIS 구동부는 제1 및 제2 OIS 코일(431'', 432'')과 제1 및 제2 OIS 마그네트(433'', 434'')를 포함할 수 있다.
제1 OIS 코일(431'')은 베이스(100'')의 좌측 벽에 배치되고, 제2 OIS 코일(432'')은 베이스(100'')의 우측 벽에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 OIS 코일(431'', 432'')은 Y축 방향을 따라 배치될 수 있다.
제1 OIS 마그네트(433'')는 광경로 변경 유닛(500'')의 지지체(510'')의 좌측에 배치되고, 제2 OIS 마그네트(434'')는 광경로 변경 유닛(500'')의 지지체(510'')의 우측에 배치될 수 있다.
광경로 변경 유닛(500'')이 베이스(100'')의 후방 공간에 배치된 상태에서, 제1 OIS 마그네트(433'')는 제1 OIS 코일(431'')과 소정 간격을 두고 마주하고, 제2 OIS 마그네트(434'')는 제2 OIS 코일(432'')과 소정 간격을 두고 마주할 수 있다.
제1 및 제2 OIS 코일(431'', 432'')은 인쇄회로기판(170'')에 실장될 수 있다. 이 경우, 인쇄회로기판(170'')에는 제1 및 제2 OIS 코일(431'', 432'')에 각각 인접하게 제1 및 제2 홀 센서(hall sensor)(435'', 436'')가 실장될 수 있다. 제1 및 제2 홀 센서(435", 436")는 각각 제1 및 제2 OIS 마그네트(433'', 434'')의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 모바일 기기의 제어부(미도시)로 전송할 수 있다.
제1 OIS 구동부는, 제1 OIS 코일(431'')에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제1 OIS 코일(431'')과 제1 OIS 마그네트(433'') 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제2 OIS 코일(432'')에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제2 OIS 코일(432'')과 제2 OIS 마그네트(434'') 사이에서 발생하는 인력 또는 척력이 발생한다.
따라서, 광경로 변경 유닛(500'')은 제1 OIS 구동부의 작동에 의해 Z축을 중심으로 좌측 또는 우측으로 틸팅될 수 있다.
제2 OIS 구동부는 제3 및 제4 OIS 코일(451'', 452'')과 제3 및 제4 OIUS 마그네트(453'', 454'')를 포함할 수 있다.
제3 OIS 코일(451'')은 베이스(100'')의 제1 OIS 코일(431'')과 함께 좌측 벽에 배치되고, 제4 OIS 코일(452'')은 제2 OIS 코일(432'')과 함께 베이스(100'')의 우측 벽에 배치될 수 있다. 이 경우, 제3 및 제4 OIS 코일(451'', 452'')은 Y축 방향을 따라 배치될 수 있다.
제3 OIS 마그네트(453'')는 제1 OIS 마그네트(433'')와 함께 광경로 변경 유닛(500'')의 지지체(510'')의 좌측에 배치되고, 제4 OIS 마그네트(454'')는 제2 OIS 마그네트(434'')와 함께 광경로 변경 유닛(500'')의 지지체(510'')의 우측에 배치될 수 있다.
광경로 변경 유닛(500'')이 베이스(100'')의 후방 공간에 배치된 상태에서, 제3 OIS 마그네트(453'')는 제3 OIS 코일(451'')과 소정 간격을 두고 마주하고, 제4 OIS 마그네트(454'')는 제4 OIS 코일(452'')과 소정 간격을 두고 마주할 수 있다.
제3 및 제4 OIS 코일(451'', 452'')은 인쇄회로기판(170'')에 실장될 수 있다. 이 경우, 인쇄회로기판(170'')에는 제3 및 제4 OIS 코일(451'', 452'')에 각각 인접하게 제3 및 제4 홀 센서(455'', 456'')가 실장될 수 있다. 제3 및 제4 홀 센서(455'', 456'')는 각각 제3 및 제4 OIS 마그네트(453'', 454'')의 이동을 감지하고, 감지한 신호를 소형 모바일 기기의 제어부로 전송할 수 있다.
제2 OIS 구동부는, 제3 OIS 코일(451'')에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제3 OIS 코일(451'')과 제3 OIS 마그네트(453'') 사이에서 인력 또는 척력이 발생하고, 제4 OIS 코일(452'')에 전류가 정방향 또는 역방향으로 인가될 때 제4 OIS 코일(452'')과 제4 OIS 마그네트(454'') 사이에서 발생하는 인력 또는 척력이 발생한다.
따라서, 광경로 변경 유닛(500'')은 제2 OIS 구동부의 작동에 의해 Y축을 중심으로 상측 또는 하측으로 틸팅될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 조립체(90'')는 제1 및 제2 OIS 구동부를 작동시켜 광경로 변경 유닛(500'')을 Y축 및 Z축을 중심으로 각각 또는 동시에 틸팅 가능하도록 제어함으로써 OIS 기능을 구현할 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.

Claims (15)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치된 렌즈 캐리어;
    상기 렌즈 캐리어를 광축 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부;
    상기 하우징과 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치되어 상기 렌즈 캐리어를 상기 광축 방향으로 가이드 하는 다수의 볼 베어링; 및
    상기 렌즈 캐리어를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀딩부는,
    상기 하우징의 일측에 고정되고, 상기 렌즈 캐리어에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 자성체; 및
    상기 가이드 구멍에 인접한 상기 렌즈 캐리어의 일부에 결합된 마그네트;를 포함하고,
    상기 자성체와 상기 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치하는, 렌즈 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자성체는 상기 광축 방향에 평행하게 배치되고 핀 형상을 가지는, 렌즈 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징에 결합되는 커버를 더 포함하고,
    상기 자성체는 일단이 상기 하우징의 바닥에 고정되고 타단이 상기 커버의 일부에 분리 가능하게 삽입되는, 렌즈 조립체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 타측에 광축 방향에 평행한 제1 가이드 홈이 형성되고,
    상기 렌즈 캐리어는 상기 제1 가이드 홈과 마주하는 제2 가이드 홈이 형성되며,
    상기 다수의 볼 베어링은 상기 자성체와 상기 마그네트 사이에 작용하는 인력에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈 사이에서 구름 가능한 상태로 가압되는, 렌즈 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈은 각각 단면이 V자 형상인, 렌즈 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 AF 구동부는 상기 다수의 볼 베어링과 상기 홀딩부 사이에 위치하는, 렌즈 조립체.
  8. 베이스;
    상기 베이스에 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 하우징;
    상기 제1 방향에 직각인 제2 방향을 따라 이동 가능하게 상기 하우징 내부에 배치된 지지 부재;
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 수직인 제3 방향을 따라 이동 가능하게 상기 지지 부재의 상부에 배치된 렌즈 캐리어;
    상기 베이스와 상기 하우징 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링;
    상기 하우징과 상기 지지 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링;
    상기 지지 부재와 상기 렌즈 캐리어 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링;
    상기 하우징, 상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제1 방향을 따라 이동시키는 AF(auto focus) 구동부;
    상기 렌즈 캐리어를 상기 제3 방향을 따라 이동시키는 제1 OIS(optical image stabilizer) 구동부;
    상기 지지 부재 및 상기 렌즈 캐리어를 상기 제2 방향을 따라 이동시키는 제2 OIS(optical image stabilizer) 구동부;
    상기 하우징을 상기 베이스의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부;
    상기 지지 부재를 상기 하우징의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제2 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부;
    상기 렌즈 캐리어를 상기 지지 부재의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제1 홀딩부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 홀딩부는,
    상기 베이스에 고정되고, 상기 하우징에 형성된 가이드 구멍에 삽입된 제1 자성체; 및
    상기 가이드 구멍에 인접한 상기 하우징의 일부에 결합된 제1 마그네트;를 포함하고,
    상기 제1 자성체와 상기 제1 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치하는, 렌즈 조립체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 홀딩부는,
    상기 지지 부재에 결합된 제2 자성체; 및
    상기 하우징에 결합된 제2 마그네트;를 포함하고,
    상기 제2 자성체와 상기 제2 마그네트는 인력이 작용하는 범위 내에 위치하는, 렌즈 조립체.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제3 홀딩부는,
    상기 렌즈 캐리어에 결합된 제3 자성체; 및
    상기 지지 부재에 결합된 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트와 상기 제2 OIS 구동부의 마그네트의 자력을 상기 제3 자성체 측으로 확장하는 요크;를 포함하는, 렌즈 조립체.
  12. 제1 방향을 따라 배치된 다수의 렌즈를 포함하는 렌즈부;
    상기 렌즈부가 결합된 제1 부재;
    상기 제1 부재가 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 배치된 제2 부재;
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 사이에 배치된 다수의 제1 볼 베어링; 및
    자력에 의해 상기 제1 부재가 상기 제2 부재 측으로 당겨지도록 하여 상기 다수의 제1 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 홀딩부는,
    상기 제1 부재에 배치된 마그네트; 및
    상기 제2 부재에 배치되어 상기 마그네트의 자력에 의해 인력이 형성되는 범위에 위치하는 자성체를 포함하는, 렌즈 조립체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 부재는,
    제1 가동 부재;
    상기 제1 방향에 대하여 직각인 제2 방향으로 이동하는 제2 가동 부재;
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 직각인 제3 방향으로 이동하는 제3 가동 부재;
    상기 제1 가동 부재와 상기 제2 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제2 볼 베어링;
    상기 제2 가동 부재와 상기 제3 가동 부재 사이에 배치된 다수의 제3 볼 베어링; 및
    상기 다수의 제2 볼 베어링 또는 상기 다수의 제3 볼 베어링에 예압을 형성하는 제2 홀딩부;를 더 포함하는, 렌즈 조립체.
  15. 제1 광축 방향으로 입사되는 광을 제2 광축 방향으로 광경로를 변경하는 렌즈 조립체에 있어서,
    베이스;
    상기 베이스의 내부 일측에 상기 제2 광축 방향을 따라 이동 가능하게 배치되는 렌즈 유닛;
    상기 베이스의 내부 타측에 틸팅 가능하게 배치되는 광경로 변경 유닛;
    상기 렌즈 유닛을 직선 방향으로 이동시키는 AF(auto focus) 구동부;
    상기 광경로 변경 유닛을 틸팅시키는 OIS(optical image stabilizer) 구동부;
    상기 베이스와 상기 렌즈 유닛 사이에 배치되어 상기 렌즈 유닛을 상기 직선 방향으로 가이드하는 다수의 볼 베어링; 및
    상기 렌즈 유닛을 상기 베이스의 일측 방향으로 당겨 상기 다수의 볼 베어링에 예압을 형성하는 홀딩부;를 포함하는, 렌즈 조립체.
PCT/KR2022/011966 2021-08-11 2022-08-11 렌즈 조립체 WO2023018239A2 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280055459.4A CN117881993A (zh) 2021-08-11 2022-08-11 镜头组装体

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0105921 2021-08-11
KR10-2021-0105929 2021-08-11
KR20210105921 2021-08-11
KR20210105929 2021-08-11
KR10-2022-0045697 2022-04-13
KR1020220045697A KR20230024191A (ko) 2021-08-11 2022-04-13 렌즈 조립체
KR10-2022-0067214 2022-05-31
KR1020220067214A KR20230024193A (ko) 2021-08-11 2022-05-31 렌즈 조립체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2023018239A2 true WO2023018239A2 (ko) 2023-02-16
WO2023018239A3 WO2023018239A3 (ko) 2023-04-20

Family

ID=85200876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/011966 WO2023018239A2 (ko) 2021-08-11 2022-08-11 렌즈 조립체

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023018239A2 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6297925B2 (ja) * 2014-05-29 2018-03-20 旭化成エレクトロニクス株式会社 カメラモジュール
KR101973434B1 (ko) * 2017-02-17 2019-04-29 삼성전기주식회사 손떨림 보정 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
JP2018180353A (ja) * 2017-04-17 2018-11-15 シーエム・テクノロジー株式会社 レンズ駆動装置
KR102107028B1 (ko) * 2018-03-05 2020-05-07 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR102562142B1 (ko) * 2018-08-09 2023-08-01 삼성전기주식회사 카메라 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023018239A3 (ko) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020050650A1 (ko) 카메라 모듈
WO2019168342A1 (ko) 렌즈 구동장치
WO2017003140A1 (ko) 듀얼 카메라 모듈 및 광학기기
WO2017090940A1 (ko) 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 및 광학 기기
WO2017010745A1 (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 광학기기
WO2018012813A1 (ko) 듀얼 카메라 모듈 및 광학기기
WO2016126061A1 (ko) 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2017188771A1 (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 광학기기
WO2018021740A1 (ko) 듀얼 카메라 모듈 및 광학기기
WO2019066530A1 (ko) 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 광학기기
WO2021242079A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2021020738A2 (ko) 카메라 모듈
WO2019199130A1 (ko) 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2023018239A2 (ko) 렌즈 조립체
WO2021230557A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2021020868A1 (ko) 구동 장치, 카메라 모듈 및 휴대 단말 기기
WO2021071277A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2021054725A1 (ko) 카메라 모듈
WO2021015481A1 (ko) 카메라 액추에이터, 카메라 모듈 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2019124942A1 (ko) 렌즈 구동 장치 및 카메라 모듈
WO2023282724A1 (ko) 카메라 모듈
WO2023018143A1 (ko) 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 장치
WO2021206486A1 (ko) 카메라 액추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
WO2022245060A1 (ko) 카메라 장치
WO2022245055A1 (ko) 액추에이터 장치

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: 22856234

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE