JP2006133740A - カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 製品の小型化が容易で、かつ、堅固性及び信頼性を確保することができるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置２００であって、ハウジング２１と、上面にイメージセンサー２１３が設けられ、ハウジング２１と離間された状態で前記ハウジング２１内で移動可能に設けられるボード２１１と、ボード２１１とハウジング２１との間に設けられ、ボード２１１が前記ハウジング２１の内側面に密着される方向に作用する磁気力を提供する少なくとも一つ以上の磁性体２１７と、ボード２１１と前記ハウジング２１の内側面との間に挿入されて前記ボード２１１を前記ハウジング２１から離間された状態に維持させる少なくとも３個以上のボール２１９と、ユーザーの手振れ量により、ボード２１１を移動させて前記イメージセンサー２１３の位置を補正する駆動装置２０２、２０３と、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明はカメラ装置に関して、特に、カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）に関するものである。

ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーとＣＭＯＳ(Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ)センサーは、動画像及び静止画像を撮影する２次元センサーの一種であって、電子式（デジタル）カメラを構成するのに核心的な役割を果たしている。特に、ＣＣＤセンサーは画質面でＣＭＯＳセンサーより優れた特性を有するが、消費電力及び複雑な構成という短所があった。そのため、ＣＭＯＳ画像センサーが市場占有率、特に携帯用デジタル器機分野における市場占有率が高くなっている。

このようなイメージセンサーを用いる一般的な動画像撮影カメラにおいて、カメラの外部的要素によるぶれ、すなわち、手振れあるいは車両搭載などによる振動によって不安定に震える画像が撮影される場合が多い。このような不安定な画像を解消するために、その動きを補正する装置が提案された。このような動き安定化装置は動き検出部と動き補正部とに分けられて構成される。

図１は、従来技術の一実施形態によるカメラレンズアセンブリの一部構成を示す分解斜視図であって、イメージセンサー１０１の画像入力位置を制御することによって不安定な画像を解消するための構成を有する手振れ補正装置１００を示すものである。

図１に示すように、従来のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置１００は、イメージセンサー１０１の入力位置を制御するためにイメージセンサー１０１の前後面にそれぞれ第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙにイメージセンサー１０１を駆動させるステージ(ｓｔａｇｅ)１０２、１０３を備える。

ステージ１０２、１０３は、固定性ステージ１０２と移動性ステージ１０３とで構成される。

固定性ステージ１０２は、両側にそれぞれ対向し、かつ、第１の方向Ｘと平行に延びた一対の第１のガイド１２１を備える。移動性ステージ１０３は、第１のガイド１２１上に直線移動可能に結合されて第１の方向Ｘに直線往復運動するようになる。

移動性ステージ１０３は、両側にそれぞれ対向し、かつ、第２の方向Ｙと平行に延びた第２のガイド１３１を備える。第２の方向Ｙは、第１の方向Ｘと垂直をなす方向に延びる。イメージセンサー１０１は、第２のガイド１３１上に直線移動可能に結合され、それによって第２の方向Ｙに直線往復運動を行うようになる。

したがって、移動性ステージ１０３が第１の方向Ｘに移動することによってイメージセンサー１０１も第１の方向Ｘに移動し、同時にイメージセンサー１０１は移動性ステージ１０３上で第２の方向Ｙに移動することができる。

すなわち、カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置１００は、一対のステージ１０２、１０３をイメージセンサー１０１の両側に設置し、ユーザーの手振れに対してイメージセンサー１０１の位置を２方向に移動させるように構成される。

しかしながら、従来のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置は、イメージセンサーの両側にそれぞれステージを設けることによって、カメラレンズアセンブリの小型化に障害をもたらすという問題点があった。また、これは、携帯用端末機のように部品の実装空間を確保しにくい製品にカメラレンズアセンブリを設けるのに障害をもたらすという問題点があった。

上記のような問題点を解決するために、本発明の目的は、製品の小型化が容易なカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、製品の小型化が容易で、かつ、堅固性及び信頼性を確保することができるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置であって、ハウジングと、上面にイメージセンサーが設けられ、前記ハウジングと離間された状態で前記ハウジング内で移動可能に設けられるボードと、前記ボードとハウジングとの間に設けられ、前記ボードが前記ハウジングの内側面に密着される方向に作用する磁気力を提供する少なくとも一つ以上の磁性体と、前記ボードと前記ハウジングの内側面との間に挿入されて前記ボードを前記ハウジングから離間された状態に維持させる少なくとも３個以上のボールと、ユーザーの手振れ量により、前記ボードを移動させて前記イメージセンサーの位置を補正する駆動装置と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置であって、フレームハウジングと、前記フレームハウジング内で第１の方向に水平移動可能に結合された第１のフレームと、前記第１のフレーム内に前記第１の方向と垂直をなす第２の方向に水平移動可能に結合された第２のフレームと、前記第２のフレーム内に収容されるイメージセンサーパッケージと、を含むことを特徴とする。

本発明によるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置は、イメージセンサーが設けられたボード又はイメージセンサーパッケージを駆動させる駆動装置がボードとほぼ同一の平面上に構成されることで、カメラレンズアセンブリの小型化が可能になる。したがって、カメラレンズアセンブリの小型化により、カメラ又は携帯用端末機などに実装することが容易になり、カメラ又は携帯用端末機のデザインを多様化することができる。また、本発明によるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置は、その構造が簡単なので、製品の堅固性と信頼性を向上することができる。

以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

以下に、本発明に関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。

図２〜図４に示すように、本発明の好ましい第１の実施形態によるカメラレンズアセンブリ２０の手振れ補正装置２００は、カメラレンズアセンブリ２０のハウジング２１、具体的にはカメラレンズアセンブリ２０の下部ハウジング２１ｂ内に構成され、ユーザーの手振れに対しイメージセンサー２１３の位置を補正することによって手振れを保障するようになる。

カメラレンズアセンブリ２０は、上部ハウジング２１ａと下部ハウジング２１ｂとで構成されたハウジング２１と、少なくとも一つ以上のレンズ(図示せず)が収容された鏡筒部(ｏｐｔｉｃａｌ ｔｕｂｅ)２２とを備える。鏡筒部２２は、上部ハウジング２１ａから延び、その端部面には露出用ウィンドウ２３が形成される。イメージセンサー２１３などが含まれた手振れ補正装置２００（図４参照）は、ハウジング２１に内装される。

カメラレンズアセンブリ２０の手振れ補正装置２００は、具体的には下部ハウジング２１ｂ内に設けられ、ボード２１１と、イメージセンサー２１３と、磁性体２１７と、駆動装置２０２、２０３とを含む（図４参照）。

ボード２１１は、下部ハウジング２１ｂの内側面に離間された状態で対面するように設けられる。ボード２１１は平板形態で形成され、磁性体２１７はボード２１１の四隅にそれぞれ設けられる。下部ハウジング２１ｂの内側面には磁性体２１７と対向する位置にそれぞれ鉄片２１８（図３参照）が装着される。磁性体２１７の磁気力は、ボード２１１が下部ハウジング２１ｂに密着される方向に作用する。このとき、ボード２１１が下部ハウジング２１ｂの内側面から離間された状態を維持するために、ボード２１１と下部ハウジング２１ｂとの間には少なくとも３個以上のボール(ｂａｌｌ)２１９が挿入される。図３に、これらボール２１９が一定間隔をおいてそれぞれ位置された例を示す。

図５及び図６を参照すると、ボール２１９がボード２１１と下部ハウジング２１ｂとを離間させつつ、ボード２１１と下部ハウジング２１ｂとの間を過度に移動することを防ぐために、ボード２１１の下面には収容溝２４９が形成される。この収容溝２４９の深さは、ボール２１９の直径より小さく形成される。したがって、ボール２１９は、ボード２１１と下部ハウジング２１ｂとの内側面が離間された状態を維持する。ボード２１１は、磁性体２１７の磁気力とボール２１９とによって下部ハウジング２１ｂの内側面と離間された状態を維持しつつ下部ハウジング２１ｂ内で移動することが可能である。

一方、磁性体２１７は、ボード２１１が下部ハウジング２１ｂに密着される方向に作用する磁気力のみを提供すればよいため、必ずしもボード２１１の四隅にすべて設けられる必要はない。なお、磁気力強さと設けられる位置によりボード２１１上に設けられる磁性体の数を調整することができる。

イメージセンサー２１３は、ボード２１１上に直接取り付けられる。或いは、イメージセンサーパッケージ２１５上に設けられたモジュール形態で形成された後に、ボード２１１上に設けられる。イメージセンサー２１３は、露出用ウィンドウ２３を介して入射される画像情報を電気的信号に転換する素子であって、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ素子などが使用される。

イメージセンサー２１３は、ボード２１１から延びるフレキシブルプリント回路基板２９９を介してカメラ又は携帯用端末機の主回路装置と接続される。

赤外線遮断フィルター２１６は、露出用ウィンドウ２３とイメージセンサー２１３との間に設けられる。この赤外線遮断フィルター２１６は、露出用ウィンドウ２３を介して入射される赤外線光を遮断することによって、イメージセンサー２１３から検出される画像の品質を向上させる。

駆動装置２０２、２０３は、ユーザーの手振れ量によりボード２１１を移動させてイメージセンサー２１３の位置を補正するように作用する。図６及び図７を参照すると、駆動装置２０２、２０３は、ボード２１１を第１の方向Ｘに移動させるための第１の駆動装置２０２と、ボード２１１を第２の方向Ｙに移動させるための第２の駆動装置２０３とを含んでなる。第１及び第２の駆動装置２０２、２０３は同一に構成され、その動作方向のみが異なるように設けられる。第１の方向Ｘはボード２１１の面と平行に延びる一方向を意味し、第２の方向Ｙはボード２１１の面と平行に延びると共に第１の方向Ｘとは垂直に交わる方向であることを意味する。

第１及び第２の駆動装置２０２、２０３は、それぞれ駆動素子２２１と、第１及び第２の支持部２２３、２２９と、第１及び第２のリンク２２５、２２７とを備える。第１及び第２の駆動装置２０２、２０３は同一に構成される。したがって、以下に第１の駆動装置２０２の構成及び作用のみについて具体的に説明し、必要に応じて第１の駆動装置２０２と第２の駆動装置２０３との相互作用について詳しく説明する。

駆動素子２２１は、ユーザーの手振れ量に基づいて振動する素子として、超音波モーター、圧電素子、ステップモーターなどが用いられる。駆動素子２２１は、ボード２１１上に装着されてボード２１１を移動させる駆動力を発生させる。すなわち、第１の駆動装置２０２の駆動素子２２１が動作すると、ボード２１１は第１の方向Ｘに移動する。一方、第２の駆動装置２０３の駆動素子が動作すると、ボード２１１は第２の方向Ｙに移動する。

図７に示すように、第１の支持部２２３は、駆動素子２２１の振動によりボード２１１の上でこのボード２１１の水平方向に直線移動可能に設けられる。第１の支持部２２３は、駆動素子２２１から第１の方向Ｘに延びる。すなわち、ボード２１１と第１の支持部２２３とは互いに第１の方向Ｘに沿って相対的に直線往復運動し、第１の支持部２２３はボード２１１の直線往復運動をガイドするようになる。

第２の支持部２２９は、下部ハウジング２１ｂに固定設置される。下部ハウジング２１ｂの内側面には一対の支持リブ２３０が相互に対向するように延び、第２の支持部２２９の両端をそれぞれ支持するようになっている（図７参照）。

第１のリンク２２５は、その一端が第１の支持部２２３に回動可能に結合され、第２のリンク２２７の一端が第１のリンク２２５の他端に回動可能に結合され、同時に、第２のリンク２２７の他端は第２の支持部２２９に回動可能に結合される（図６参照）。

第１のリンク２２５及び第２のリンク２２７が第１の支持部２２３と第２の支持部２２９とを連結させることによって、ボード２１１が第１の方向Ｘの垂直方向、すなわち、第２の方向Ｙに水平移動することが可能になる。すなわち、第１の駆動装置２０２の第１及び第２のリンク２２５、２２７は、第２の方向Ｙに対してボード２１１の水平移動を円滑にする役割を果たす。

以下、このように構成された駆動装置２０２、２０３の動作によるボード２１１の移動について説明する。

まず、ボード２１１は、第１の駆動装置２０２の駆動素子２２１が振動することによって、第１の方向Ｘに移動する。第１の駆動装置２０２の駆動素子２２１が振動すると、第１の支持部２２３に対して相対的にボード２１１が第１の方向Ｘに沿って水平移動するようになる。このとき、第１の駆動装置２０２の第１の支持部２２３は、ボード２１１を第１の方向Ｘに水平移動させるガイドの役割を遂行する。一方、第２の駆動装置２０３の第１及び第２のリンク２２５、２２７は、ボード２１１が第１の方向Ｘに水平移動することによって、相互に近くなり、或いは遠くなる方向に回動しつつ、ボード２１１が第１の方向Ｘに水平移動することを円滑にする。

同様に、第２の駆動装置２０３の駆動素子２２１が振動すると、ボード２１１は第２の方向Ｙに移動する。それによって、該ボード２１１は、第２の駆動装置２０３の第１の支持部２２３に対して相対的に直線往復運動を行うようになる。このとき、第１の駆動装置２０２の第１及び第２のリンク２２５、２２７が回動することによって、ボード２１１が第２の方向Ｙに水平移動することを円滑にする。

一方、上記のように構成された手振れ補正装置２００は、ユーザーの手振れ、すなわちボード２１１の相対的な位置変化などを検出するための装置を備える。

図５及び図８に示すように、手振れ補正装置２００は、ユーザーの手振れを検出するための角速度センサー２０５と、ボード２１１の相対的な位置変化を検出するための位置検出器２０４とを含む。

角速度センサー２０５は、ハウジング２１又はカメラのボディーなどに設けられてユーザーの手振れを検出する。

位置検出器２０４は、発光ダイオード(ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ)２４１、２４３とフォトダイオード２４５とで構成され、ボード２１１と下部ハウジング２１ｂとの上に設けられてボード２１１の相対的な位置変化を検出する。一対の発光ダイオード２４１、２４３は、ボード２１１の下面に装着されて下部ハウジング２１ｂの内側面と対向する。フォトダイオード２４５は、下部ハウジング２１ｂの内側面に装着されて発光ダイオード２４１、２４３と対応するように設けられる。すなわち、発光ダイオード２４１、２４３から放射された光は、フォトダイオード２４５によって検出される。このとき、ボード２１１が第１の方向Ｘ又は第２の方向Ｙに水平移動すると、フォトダイオード２４５によって検出される光の量によりボード２１１の相対的な位置変化が検出される。

角速度センサー２０５と位置検出器２０４とから検出された手振れ量、ボード２１１の相対的な位置変化などの測定したデータは、制御装置２０６に提供され、駆動装置２０２、２０３の動作のための信号を発生させるのに利用される。すなわち、角速度センサー２０５と位置検出器２０４とから検出されたデータは、マイクロ制御器２６１に提供される。このマイクロ制御器２６１は、角速度センサー２０５と位置検出器２０４とから検出されたデータに基づいてボード２１１を移動すべき大きさを算出し、第１及び第２の駆動装置２０２、２０３を駆動させる駆動回路２６３に提供して第１及び第２の駆動装置２０２、２０３を動作させるようになっている。

以下、図９〜図１５を参照して本発明の望ましい他の実施形態による手振れ補正装置について説明する。

図９〜図１５に示すように、本発明の望ましい実施形態による手振れ補正装置は、フレームハウジング３０１と、第１のフレーム３０２と、第２のフレーム３０３と、イメージセンサーパッケージ３０４とを含み、フレームハウジング３０１がレンズ組立体３２を有するハウジング３１に結合されてカメラレンズアセンブリ３００を構成する。

第１のフレーム３０２は、フレームハウジング３０１で第１の方向Ｘに移動可能に設けられる。第２のフレーム３０３は、第１のフレーム３０２の上で第２の方向Ｙに移動可能に設けられる。第２の方向Ｙは、第１の方向Ｘと垂直に構成され、第１の方向Ｘと共にフレームハウジング３０１の面と平行な一の平面上に位置する。このとき、イメージセンサーパッケージ３０４は第２のフレーム３０３内に、第２のフレーム３０３は第１のフレーム３０２内に、第１のフレーム３０２はフレームハウジング３０１内に、それぞれ収容される。第１及び第２のフレーム３０２、３０３とイメージセンサーパッケージ３０４は、フレームハウジング３０１の厚さ範囲内に位置される。

フレームハウジング３０１は、第１のフレーム３０２と、第２のフレーム３０３と、イメージセンサーパッケージ３０４とを収容する。図１２及び図１３に示したように、フレームハウジング３０１は一面が陥没された形状で、その縁に沿って安着面３１９が形成される。フレームハウジング３０１は、内部の一側が第１の方向Ｘに延びる第１の圧電素子軸３１１と第１の圧電素子３１３を介して結合される。

第１の圧電素子軸３１１は、第１のフレーム３０２の第１の側端３０２ａに固定され、その一端がフレームハウジング３０１上にスライディング移動可能に結合される。第１の圧電素子軸３１１の他端には、第１の圧電素子３１３が固定される。第１の圧電素子３１３は、フレームハウジング３０１上に固定され、第１の圧電素子軸３１１を第１の方向Ｘに移動させる。第１の圧電素子軸３１１は、第１のフレーム３０２上に固定された状態なので、第１の圧電素子軸３１１が第１の方向Ｘに移動すると、第１のフレーム３０２もフレームハウジング３０１に対して第１の方向Ｘに移動するようになっている。

第１の圧電素子軸３１１は、フレームハウジング３０１の底面に結合され、フレームハウジング３０１の内部に延在し、フレームハウジング３０１の底面にはカバープレート３１６が装着されて第１の圧電素子軸３１１を保護する。
フレームハウジング３０１の内部の他の側には、磁性体３１５と金属ボール３１８とが設けられる（図１２参照）。第１の圧電素子軸３１１と同様に、磁性体３１５は、フレームハウジング３０１の底面に結合されてフレームハウジング３０１の内部に延在する。また、他のカバープレート３１６は、フレームハウジング３０１の底面に装着されて磁性体３１５を保護する。

金属ボール３１８は、磁性体３１５の両側にそれぞれ位置され、フレームハウジング３０１の内部には第１の方向Ｘに従ってスライディング溝３１７が形成され、金属ボール３１８の移動空間を提供するようになっている（図１２参照）。

第１のフレーム３０２は、フレームハウジング３０１内で第１の方向Ｘに沿ってスライディング移動可能に収容される。

図１４及び図１５を参照すると、第１のフレーム３０２の第１の側端３０２ａの底面には第１の圧電素子軸３１１に対応する形状の第１のガイド溝３２９（図９参照）が形成され、磁性体３２３が取り付けられる。第１の圧電素子軸３１１は、磁気力によって引力の作用を受ける金属性材質で形成され、磁性体３２３の引力によって第１のガイド溝３２９内に固定される。従って、第１の圧電素子軸３１１は、第１の方向Ｘの振動（高速運動又は低速運動）を遂行することによって、第１のフレーム３０２もフレームハウジング３０１の上で移動する。

第１の圧電素子軸３１１と第１のフレーム３０２の磁性体３２３との間の引力は、第１の圧電素子軸３１１と磁性体３２３との間に一定の強さの抵抗力を発生させるようになる。この抵抗力の強さは、第１の圧電素子軸３１１が低速運動するときに、第１の圧電素子軸３１１と磁性体３２３との静止摩擦力より大きく、第１の圧電素子軸３１１が高速運動するときに第１のフレーム３０２の慣性力(ｉｎｅｒｔｉａｌ ｆｏｒｃｅ)より小さくなければならない。したがって、第１の圧電素子３１１が低速に運動するときに、第１の圧電素子軸３１１と第１のフレーム３０２とは共に移動する。第１の圧電素子軸３１１が振動して高速に運動するときに、第１の圧電素子軸３１１のみが移動し、第１のフレーム３０２は静止状態を維持するようになる。

これは、磁性体３２３の磁気力の強さで調節可能であり、従来技術のバネなどを用いてこのように抵抗力（摩擦力）を一定に維持する方式より簡単に具現される。

他の磁性体３２３は、第１のフレーム３０２の第１の側端３０２ａに対向する第１のフレーム３０２の第２の側端３０２ｂに、フレームハウジング３０１上に設けられた磁性体３１５と対抗するように設けられる。したがって、第１のフレーム３０２の第２の側端３０２ｂに結合された磁性体３２３と、フレームハウジング３０１上に設けられる磁性体３１５との引力によって、第１のフレーム３０２の第２の側端３０２ｂがフレームハウジング３０１上に拘束される。すなわち、第１及び第２の方向Ｘ、Ｙに対し垂直方向である第３の方向Ｚを定義すると、第１の圧電素子軸３１１及び磁性体３１５、３２３の構成によって、第１のフレーム３０２が第３の方向Ｚに移動することが制限される。

一方、第１のフレーム３０２は、フレームハウジング３０１内で第１の方向Ｘに沿って移動可能に設けられるべく、そのため、フレームハウジング３０１に設けられた磁性体３１５と第１のフレーム３０２の第２の側端３０２ｂに設けられた磁性体３２３との間の引力によって密着されてはいけない。すなわち、フレームハウジング３０１と第１のフレーム３０２とは離間状態を維持すべきである。これは、金属ボール３１８が、フレームハウジング３０１と第１のフレーム３０２との間に介在することによって可能になる。また、金属ボール３１８はスライディング溝３１７内に位置するため、第１のフレーム３０２が第１の方向Ｘに移動することを円滑に維持する。

このとき、フレームハウジング３０１及び第１のフレーム３０２に設けられた磁性体３１５、３２３の引力によって第１のフレーム３０２は第３の方向Ｚに移動することが制限されている。しかしながら、重力又は外部の衝撃が磁性体３１５、３２３の引力より大きい場合に、第１のフレーム３０２が第３の方向Ｚに移動され、或いはフレームハウジング３０１から離脱される可能性がある。第１のフレーム３０２が第３の方向Ｚに移動し、或いは、フレームハウジング３０１から一定距離以上に離脱されることを防止するために、フレームハウジング３０１の安着面３１９にフレームカバー３０５が装着される。フレームカバー３０５は、第１のフレーム３０２の一面の縁を支持することによって、第１のフレーム３０２がフレームハウジング３０１内で第３の方向Ｚに移動することを抑制するようになっている。

第２のフレーム３０３は、第１のフレーム３０２内で第２の方向Ｙに移動可能に設けられる。第２の方向Ｙに延びる第１のフレーム３０２の第３の側端３０２ｃの内側には第２のガイド軸３２１が固定され、第２の方向Ｙに延びる第２のフレーム３０３の第１の側端３０３ａには第２のガイド軸３２１にスライディング移動可能に係合する第２のガイド溝３３９（図９参照）が形成される。第２のフレーム３０３の第１の側端３０３ａに対向する第２のフレーム３０３の第２の側端３０３ｂに、第２の方向Ｙに延びる第３の圧電素子軸３３１が固定結合される。第３の圧電素子軸３３１は、その一端が第１のフレーム３０２の第３の側端３０２ｃに対向する第１のフレーム３０２の第４の側端３０２ｄにスライディング移動可能に結合される。第３の圧電素子軸３３１の他端には第２の圧電素子３３３が固定され、また、この第２の圧電素子３３３は、第１のフレーム３０２上に固定されて第３の圧電素子軸３３１を第２の方向Ｙに移動させる。その結果、第２の圧電素子３３３が駆動することによって、第３の圧電素子軸３３１と共に第２のフレーム３０３が第２の方向Ｙに移動するようになる。

第３の圧電素子軸３３１を結合させるために、第２のフレーム３０３の第２の側端３０３ｂには第３のガイド溝３３５が形成される（図９参照）。第３の圧電素子軸３３１はその外周面の一部分が第３のガイド溝３３５で取り囲まれ、第３のガイド溝３３５上に板バネ３３６(図１１に図示)が結合され、第３の圧電素子軸３３１の外周面の一部分をさらに取り囲む。それによって、第３の圧電素子軸３３１が、第３のガイド溝３３５上に一定の力で密着される。このような一定の力は、第３の圧電素子軸３１１と第３のガイド溝３３５との間に一定の摩擦力を提供するようになる。

第１のフレーム３０２が第１の方向Ｘに移動し、第２のフレーム３０３が第１のフレーム３０２上で第２の方向Ｙに移動する。そのため、第２のフレーム３０３は、フレームハウジング３０１上で第１及び第２の方向Ｘ、Ｙにそれぞれ移動可能に構成される。

イメージセンサーパッケージ３０４は、第１のフレーム３０２上に固定される。図１１に示したように、イメージセンサーパッケージ３０４の内部にはＣＭＯＳ素子又はＣＣＤ素子のようなイメージセンサー３４１が設けられ、外側面には赤外線フィルター３４３が設けられる。このイメージセンサーパッケージ３０４は、フレキシブルプリント回路基板３４９などを介してカメラまたは携帯用端末機の本体の回路装置と接続される。

このように構成されたカメラレンズアセンブリ３００の手振れ補正装置は、カメラ又は携帯用端末機の動きを検出し、その動きの量と速度に応じて第１及び第２の圧電素子３１３、３３３を駆動させてイメージセンサー３４１の位置を調整するようになる。このような動作は、前述の一実施形態の説明を通じて容易に理解可能なものである。

一方、図示していないが、イメージセンサー３４１の位置変動を監視するために上述した手振れ補正装置は、レーザーダイオード及びフォトダイオードで構成された位置検出装置を備えることができる。イメージセンサー３４１の位置検出のためのレーザーダイオードは、第２のフレーム３０３又はイメージセンサーパッケージ３０４に装着され、フォトダイオードは、フレームハウジング３０１上に装着されることで、フレームハウジング３０１に対するイメージセンサーパッケージ３０４の相対的な位置変動を検出できる。これも前述の一実施形態の説明を通じて容易に理解可能である。

以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を外れない限り、様々な変形が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には自明なことであろう。

従来技術の一実施形態によるカメラレンズアセンブリの一部構成を示す分解斜視図である。 本発明の望ましい一実施形態による手振れ補正装置を備えるカメラレンズアセンブリを示す斜視図である。 図２に示したカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を示す分解斜視図である。 図３に示した手振れ補正装置を示す斜視図である。 図３に示した手振れ補正装置のボード下面を示す斜視図である。 図３に示した手振れ補正装置を示す側断面図である。 図３に示した手振れ補正装置を示す正面図である。 図３に示した手振れ補正装置の動作を説明するための図である。 本発明の望ましい他の実施形態による手振れ補正装置を備えるカメラレンズアセンブリを示す分解斜視図である。 図９に示した手振れ補正装置を示す斜視図である。 図１０に示した手振れ補正装置の第１のフレーム、第２のフレーム、及びイメージセンサーパッケージが結合された状態を示す側断面図である。 図９に示した手振れ補正装置のフレームハウジングを示す斜視図である。 図１２に示したフレームハウジングの底面を示す分解斜視図である。 図９に示した手振れ補正装置の第１のフレームを示す斜視図である。 図１４に示した手振れ補正装置の第１のフレームを示す底面斜視図である。

符号の説明

２０、３００ カメラレンズアセンブリー
２１、３１ ハウジング
２２ 鏡筒部
２３ 露出用ウィンドウ
３２ レンズ組立体
１００、２００ 手振れ補正装置
２０２、２０３ 駆動装置
２０４ 位置検出器
２０５ 角速度センサー
２１１ ボード
２１３、３４１ イメージセンサー
２１５、３０４ イメージセンサーパッケージ
２１６ 赤外線遮断フィルター
２１７、３１５、３２３ 磁性体
２１８ 鉄片
２１９ ボール
２２１ 駆動素子
２２３ 第１の支持部
２２５ 第１のリンク
２２７ 第２のリンク
２２９ 第２の支持部
２３０ 支持リブ
２４１、２４３ 発光ダイオード
２４５ フォトダイオード
２４９ 収容溝
２９９ フレキシブルプリント回路基板
３０１ フレームハウジング
３０２ 第１のフレーム
３０３ 第２のフレーム
３１１ 第１の圧電素子軸
３１３ 第１の圧電素子
３１６ カバープレート
３１７ スライディング溝
３１８ 金属ボール
３１９ 安着面
３２１ 第２のガイド軸
３２９ 第１のガイド溝
３３１ 第３の圧電素子軸
３３３ 第２の圧電素子
３３５ 第３のガイド溝
３３６ 板バネ
３３９ 第２のガイド溝

Claims (24)

1. カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置であって、
   ハウジングと、
   上面にイメージセンサーが設けられ、前記ハウジングと離間された状態で前記ハウジング内に移動可能に設けられるボードと、
   前記ボードと前記ハウジングとの間に設けられ、前記ボードが前記ハウジングの内側面に密着される方向に作用する磁気力を提供する少なくとも一つ以上の磁性体と、
   前記ボードと前記ハウジングの内側面との間に挿入されて前記ボードを前記ハウジングから離間された状態に維持させる少なくとも３個以上のボールと、
   ユーザーの手振れ量により、前記ボードを移動させて前記イメージセンサーの位置を補正する駆動装置と、
   を含むことを特徴とするカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
2. 前記ボードの下面に形成されて前記ボールが収容される収容溝をさらに備え、前記収容溝の深さは前記ボールの直径より小さいことを特徴とする請求項１記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
3. 前記磁性体は、前記ボードの四隅にそれぞれ装着されることを特徴とする請求項１記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
4. 前記ハウジングの内側面に装着され、前記磁性体の磁気力と相互作用する鉄片をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
5. 前記ハウジングの露出用ウィンドウと前記イメージセンサーとの間に設けられ、前記イメージセンサーに入射される赤外線光を遮断する赤外線遮断フィルターをさらに備えることを特徴とする請求項１記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
6. 前記駆動装置は、
   前記ハウジングに対して前記ボードを第１の方向に直線往復運動させる第１の駆動装置と、
   前記ハウジングに対して前記ボードを第２の方向に直線往復運動させる第２の駆動装置と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
7. 前記ボードは平板形状で、前記第１の方向は前記ボードの面と平行に延び、前記第２の方向は前記ボードの面と平行に延びると共に前記第１の方向と垂直に交わることを特徴とする請求項６記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
8. 前記第１及び第２の駆動装置はそれぞれ、
   ユーザーの手振れ量により振動し、前記ボード上に装着される駆動素子と、
   前記駆動素子から延びて前記ボード上で前記ボードと平行な方向に直線往復運動する第１の支持部と、
   前記ハウジング上に前記第１の支持部と平行な方向に設けられる第２の支持部と、
   前記第１の支持部に回動可能に結合される第１のリンクと、
   一端が前記第１のリンクに回動可能に結合され、他端が前記第２の支持部に回動可能に結合される第２のリンクと、
   を含むことを特徴とする請求項６記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
9. 前記カメラレンズアセンブリを備えるカメラに装着され、第１及び第２の方向それぞれの角速度変化を測定してユーザーの手振れ量を検出する角速度センサーと、
   前記ハウジングに設けられるフォトダイオードと、前記ボード上で前記フォトダイオードに対応する位置に設けられる発光ダイオードとから構成され、前記ハウジングに対する前記ボードの相対的位置を検出する位置検出器と、
   前記角速度センサーから検出された手振れ量と位置検出器から検出された前記ハウジングに対する前記ボードの相対的位置とに応じて前記駆動装置を作動させる制御装置と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項６記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
10. 前記駆動素子は超音波モーターであることを特徴とする請求項８記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
11. 前記駆動素子は圧電素子であることを特徴とする請求項８記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
12. 前記駆動素子はステップモーターであることを特徴とする請求項８記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
13. カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置であって、
    フレームハウジングと、
    前記フレームハウジング内で第１の方向に水平移動可能に結合された第１のフレームと、
    前記第１のフレーム内に前記第１の方向と垂直をなす第２の方向に水平移動可能に結合された第２のフレームと、
    前記第２のフレーム内に収容されるイメージセンサーパッケージと、
    を含むことを特徴とするカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
14. 前記第１の方向に沿って前記第１のフレームの第１の側端に長さ方向に固定され、一端が前記フレームハウジングにスライディング移動可能に結合される第１の圧電素子軸と、
    前記第１の圧電素子軸の一端に固定され、前記フレームハウジングに固定されて前記フレームハウジングに対して前記第１の圧電素子軸を移動させる第１の圧電素子と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
15. 前記第１のフレームの第１の側端及び前記第１の側端に対向する第２の側端にそれぞれ設けられる磁性体と、
    前記フレームハウジング上に設けられ、前記第１のフレームの第２の側端に設けられた磁性体と対向する他の磁性体と、をさらに備え、
    前記第１のフレームハウジングの第１の側端に設けられた磁性体と前記第１の圧電素子軸との間に作用する引力、及び前記第１のフレームハウジングの第２の側端に設けられた磁性体と前記フレームハウジング上に設けられた他の磁性体との間に作用する引力により、前記第１のフレームは、前記フレームハウジングの上に拘束されることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
16. 前記フレームハウジングの一面に結合されて前記第１のフレームが前記フレームハウジングから離脱されることを防止するフレームカバーをさらに備えることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
17. 前記第１のフレームの第１の側端の下面に形成され、前記第１の圧電素子軸と係合する第１のガイド溝をさらに備えることを特徴とする請求項１４記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
18. 前記フレームハウジングと前記第１のフレームとの間に介在されて前記第１のフレームの平行移動を円滑にする少なくとも一つ以上の金属ボールをさらに備えることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
19. 前記第２の方向に沿って前記第１のフレームの第３の側端の内側に結合される第２のガイド軸と、
    前記第２のフレームの第１の側端に長さ方向に形成されて前記第２のガイド軸と係合する第２のガイド溝と、をさらに備え、
    前記第２のガイド軸と第２のガイド溝が相互に係合することによって、前記第２のフレームの第１の側端は前記第２の方向に沿ってスライディング移動可能であり、かつ、前記第１及び第２の方向とそれぞれ垂直をなす第３の方向に対して移動することが制限されること、
    を特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
20. 前記第２の方向に沿って前記第２のフレームの第２の側端に長さ方向に固定され、一端が前記第１のフレームの第３の側端と対向する前記第１のフレームの第４の側端にスライディング移動可能に結合される第３の圧電素子軸と、
    前記第３の圧電素子軸の一端に固定され、前記第１のフレームに固定されて前記第１のフレームに対して前記第３の圧電素子軸を移動させる第２の圧電素子と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
21. 前記第２のフレームの第２の側端に形成されて前記第３の圧電素子軸が係合する第３のガイド溝と、
    前記第３のガイド溝上に配置されて一定の摩擦力を提供することによって、前記第３の圧電素子軸を前記第３のガイド溝に固定させる少なくとも一つ以上の板バネと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
22. 前記イメージセンサーパッケージは、その内部にイメージセンサーが内装され、外側面に赤外線フィルターが取り付けられていることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
23. 前記第１及び第２のフレームとイメージセンサーパッケージとは、前記フレームハウジング内に収容されて前記フレームハウジングの厚さ範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１３記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
24. 前記第１のフレームハウジングの第１の側端に設けられた磁性体と前記第１の圧電素子軸との間に作用する引力は、前記磁性体と第１の圧電素子軸との間に抵抗力を生じさせることを特徴とする請求項１５記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。

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