JP4084367B2 - カメラモジュールの振れ補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラモジュールの振れ補正装置に関し、特に、カメラモジュールの手振れを補正するための装置の構造を簡素化して小型カメラモジュールに適用できるように構成したカメラモジュールの振れ補正装置に関する。

通常、カメラモジュールは、ビデオカメラ、電子スチールカメラ(Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ)、ＰＣカメラ端末機、ＰＤＡなどにおいてイメージの認識のために具備される。

最近、高密度技術の発達に連れてサイズ及び撮像画面が小型化されることによって、三角台等の支柱なしに撮影者が直接手で取って撮影できるように小型化された多様なカメラモジュールが登場している。

特に、近年、携帯端末機にカメラモジュールを装着してこれを通じて相手と画像通話するか、希望する被写体を写真で撮るか動画で撮影できるようになった。

このように携帯用通信装置は、従来の単純音声、文字伝送の媒体機能から発展して、現在は画像を瞬間的に捕捉し、保存、伝送するカメラを搭載した高性能の複合的な器機に変化している。

しかしながら、カメラフォン及びビデオカメラは、通常使用者が手で取って撮影することにより撮影画面が振れて正しい撮影が困難であった。

かかる問題点を解決するために、従来のビデオカメラ内に動きを感知するセンサーを各々具備して、被写体を撮影する際に手振れにより触れが発生することを補償して安定した映像信号を得るように具現しているが、従来のカメラフォンや光学カメラでは、カメラが小型だから前記のような手振れを補正するセンサーを具備することができないので、撮影者の手振れがカメラレンズに大きく伝達されてレンズの焦点がよれて写真が非正常的に撮影される場合が発生した。

図１は、従来のカメラモジュールの撮像素子を示す側断面図であり、図２は、従来のカメラモジュールの振れ補正装置を示す分解斜視図である。

図１に示すように、カメラモジュール１は、印刷回路基板２上に具備され、印刷回路基板２上には、外部と電気的に連結される軟性回路(ＦＰＣＢ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ)３と、赤外線フィルター(ＩＲ Ｆｉｌｔｅｒ)４を内蔵したレンズホルダー５と、を接着し、レンズホルダー５にレンズアセンブリー(Ｌｅｎｓ Ａｓｓｙ)６を具備する。

図２に示すように、従来のカメラモジュールの手振れ補正装置１０は、支持台１１と、ガイドライン１２から構成され、撮像素子(Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ)１３には、印刷回路基板２に半田付けにより電気的に連結するために連結ピン１３ａが具備される。

しかし、従来のカメラ手振れ補正装置は、撮像素子の連結ピンにより印刷回路基板と電気的に連結されるので、カメラモジュール内部が外力から影響を受けないように組立工程に注意しなければならなかった。

また、撮像素子は、カメラモジュールとともに動くので破損及び離脱しやすい。これを解決するために既存連結ピンの代わりに軟性回路を使用する場合、長さを長くして外部に露出させて連結しなければならないので、露出により容易に破損し、組立が難しいという短所があった。

また、カメラフォン及び小型カメラ装置に実装する際に、連結ピンが実装できる十分な空間を提供しなければならないので、製品の小型化及びスリム化が困難であった。

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、カメラモジュールの手振れを補正するための装置の構造を簡素化して小型カメラモジュールに適用できるカメラモジュールの振れ補正装置を提供することである。

本発明の他の目的は、カメラモジュール内に振れに沿って自由に変形する連結部材を構成することにより連結部材の破損を防止し、それによってカメラモジュールの電気的連結を向上させたカメラモジュールの振れ補正装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明では、撮像素子と、赤外線フィルターと、印刷回路基板と、からなるカメラモジュールの振れ補正装置であって、ハウジングと、前記ハウジング内に具備されて前記撮像素子を実装し、振れによる映像を補正するために前記撮像素子を垂直/水平方向に移動させる振れ補正移動装置と、前記ハウジング内に具備されて前記撮像素子を垂直/水平方向に移動可能にガイドするガイド手段と、前記撮像素子に固着されて前記印刷回路基板と電気的に連結された状態で前記撮像素子の移動に沿って対応できるように多方向に自由に変形する複数の連結部材を有する連結手段と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、カメラモジュールに構造が簡単な振れ補正装置を構成することにより、カメラモジュールを小型化及びスリム化することができ、カメラモジュール内に振れに沿って自由に変形する連結部材を構成して連結部材の破損を防止してカメラモジュールの電気的連結を向上させる効果がある。

以下、本発明の好適な一実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成を示す分解斜視図であり、図４は、本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の結合状態を示す斜視図であり、図５は、図４のＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図であり、図６は、図４のＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図として、カメラモジュールの振れ補正装置を垂直方向に移動した状態を示す図である。

図３及び図４に示すように、カメラモジュールの振れ補正装置１００は、ハウジング２００と、振れ補正移動装置３００と、ガイド手段４００と、少なくとも１つ以上の連結手段５００からなっており、ハウジング２００の上部には、開放された開口２０１を形成し、開口２０１内にガイド手段４００と、振れ補正移動装置３００と、連結手段５００と、赤外線フィルター４と、を順次に具備する。また、ハウジング２００の上端面には撮像素子１３(Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ)と電気的に連結される印刷回路基板２が具備され、振れ補正移動装置３００は、撮像素子１３を実装し、振れに沿って映像を補正するために撮像素子１３を垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に移動できるようにハウジング２００内に具備されている。ガイド手段４００は、撮像素子１３を垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に移動可能にガイドするようにハウジング２００内に具備され、連結手段５００は、印刷回路基板２と電気的に連結された状態で撮像素子１３の移動に沿って対応できるように多方向に自由に変形するように撮像素子１３に固着されている。

また、図４のように、ハウジング２００は、正四角形の形態をしている。

図４及び図６に示すように、振れ補正移動装置３００の内側には、撮像素子１３とともに移動できるように撮像素子１３を収容するように開放された収容空間３０１が形成され、収容空間３０１の外側まわりには、振れ補正移動装置３００の側面の長さ方向にボール３０３を安着できるように少なくとも１つ以上のボールホール３０２が形成されている。また、ボールホール３０２に安着させると共に密着させ、振れ補正移動装置３００の移動に沿ってボールホール３０２の長さ方向に係合且つ保持されながら回転移動するように少なくとも１つ以上のボール３０３が設けられる。

また、図３、図５及び図６のように、ガイド手段４００は、少なくとも１つ以上のガイド棒４０１と、一対のガイド部材４０２と、少なくとも１つ以上のガイド溝４０３からなっている。ガイド棒４０１は、ガイド部材４０２及びガイド溝４０３と移動可能に結合されるようにハウジング２００の内側まわりに沿って提供されている。ガイド部材４０２は、ガイド棒４０１と移動可能に結合されて振れ補正移動装置３００を垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に移動する際にガイドするように振れ補正移動装置３００の外側面まわりに突出形成されている。ガイド溝４０３は、ガイド棒４０１と移動可能に結合されて振れ補正移動装置３００を垂直/水平方向に移動する際にガイドするように振れ補正移動装置３００の外側面まわりに形成されている。ガイド部材４０２は、振れ補正移動装置３００の側面の長さ方向に沿って同一線上に互いに並んで設けられる。ガイド溝４０３は、振れ補正移動装置３００の側面の長さ方向に沿って形成されている。

また、図３のように、ガイド棒４０１は、ハウジング２００内側の各々の角に配置された少なくとも１つ以上の固定部材２０２により固定されている。

図７は、本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を示す平面図であり、図８は、本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を水平方向に移動した状態を示す平面図であり、図９は、本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を垂直方向に移動した状態を示す平面図であり、図１０は、本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を垂直/水平方向に移動した状態を示す平面図であり、図１１は、本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を水平方向に移動した状態を示す側断面図である。

図７〜図１１に示すように、連結手段５００は、本体５０１と、少なくとも１つ以上の連結部材５０２からなっている。本体５０１は、エポキシ接着により撮像素子１３の上部に固着され、連結部材５０２は、本体５０１の外郭まわりに沿って等しい角度を隔てて配置されている。連結部材５０２の一端は、本体５０１と連結固定され、他端は、印刷回路基板２と電気的に連結された状態で撮像素子１３の移動に沿って連結されると同時に多方向に自由に変形するようになっている。

また、連結部材５０２は、可撓性材料からなる。

図１１に示すように、連結部材５０２の一端には、印刷回路基板２に具備された接続コネクター２ａと電気的に連結するように連結コネクター５０２ａが具備されており、連結部材５０２は、同一線上で互いに対称に突出するのと同時に交互に配置されている。連結部材５０２は、自由且つ容易に変形できるように曲線に形成されており、振れ補正移動装置３００の本体５０１を中心として４個が設けられる。

図１２は、本発明の他の実施の形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を示す平面図であり、図１３は、本発明の他の実施の形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を水平方向に移動した状態を示す平面図である。

図１２及び図１３に示すように、連結部材５０２は、振れ補正移動装置３００の本体５０１を中心として２個を設けることもできる。

以下、このように構成された本発明の好ましい一実施の形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の動作過程について、図３〜図１１を参照して詳しく説明する。

図３及び図４のように、カメラモジュール１にはハウジング２００が具備され、ハウジング２００内には、ガイド手段４００と、振れ補正移動装置３００と、連結手段５００と、赤外線フィルター４などが順次に具備される。

この状態で、図４のように、使用者がカメラを取って被写体を撮影する場合、使用者の手振れに沿って振れ補正移動装置３００が垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に移動する。

この時、振れ補正移動装置３００内側には、カメラモジュール１の撮像素子１３を収容できるように開放された収容空間３０１が形成されているので、撮像素子１３を収容空間３０１内に収容して一緒に移動する。

また、図５及び図６のように、振れ補正移動装置３００の側面の長さ方向にボール３０３を安着させる少なくとも１つ以上ボールホール３０２が形成されているので、振れ補正移動装置３００が垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に移動すれば、ボールホール３０２内のボールとハウジング２００が底面で系統的にかみ合いながら回転移動する。

この時、ハウジング２００の内側まわりに沿って提供されたガイド棒４０１に振れ補正移動装置３００に形成されたガイド部材４０２及びガイド溝４０３が移動可能に結合されているので、振れ補正移動装置３００の垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)への移動に沿ってガイド部材４０２及びガイド溝４０３がガイド棒４０１によりガイドされる。

また、図７のように、撮像素子１３の上端面には、連結手段５００の本体５０１が固着されており、本体５０１には、印刷回路基板２と電気的に連結されるように本体５０１の外郭まわりに沿って４個の連結部材５０２が設けられる。

図５及び図６のように、連結部材５０２の一端は、本体５０１と連結され、他端には、印刷回路基板２に具備された接続コネクター２ａと電気的に連結される連結コネクター５０２ａが具備される。

この状態で、図８及び図９のように、振れ補正移動装置３００とともに撮像素子１３が垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に移動すれば、４個の連結部材５０２が移動方向に沿って系統的に自由に変形する。

ここで、図８のように、振れ補正移動装置３００と撮像素子１３を水平方向(ｉ)に移動すれば、本体５０１を中心として左側に具備された連結部材５０２が移動距離ほど間隔が広くなり、この時、対向する右側に具備された他の連結部材５０２は移動距離ほど間隔が狭くなる。

本体５０１の上下側に具備されたまた他の連結部材５０２がお互いに曲線で曲がるようになる。

ここで、図９のように、振れ補正移動装置３００と撮像素子１３を垂直方向(ｉｉ)に移動すれば、本体５０１を中心として下側に具備された連結部材５０２が移動距離だけ間隔が広くなり、この時、対向する上側に具備された他の連結部材５０２は移動距離だけ間隔が狭くなる。

本体５０１の左右側に具備されたまた他の連結部材５０２がお互いに曲線で曲がるようになる。

この時、４個の連結部材５０２は可撓性材料からなるので、自由に変形が可能である。

ここで、図１１のように、連結部材５０２は、垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に自由に変形が容易に同一線上で互いに対称に突出する共に交互に配置され、曲線形状に形成される。

また、図１０のように、撮像素子１３が対角線方向(ｉｉｉ)に移動する場合、４個の連結部材５０２がお互いに有機的に間隔が広くなると同時に狭くなり、また、曲がりが発生してカメラモジュール１の多方向振れ補正に対して対処できる。

一方、図１２及び図１３に示すように、カメラモジュールの振れ補正移動装置１００の構成の中で連結手段５００の他の実施の形態について説明すれば、次のようである。

まず、連結手段５００の本体５０１を中心として２個の連結部材６００を具備する。

この状態で、振れ補正移動装置３００と共に撮像素子１３を水平方向(ｉ)に移動させれば、本体５０１を中心として左側に具備された連結部材６００が移動距離だけ間隔が広くなり、この時、対向する右側に具備された他の連結部材６００は移動距離だけ間隔が狭くなる。

この時、撮像素子１３を垂直/水平方向(ｉ、ｉｉ)に移動すれば、２個の連結部材６００がお互いに有機的に広げると共に狭くなり、また、曲線で曲がって撮像素子１３の振れを補正することができる。

この２個の連結部材６００は、撮像素子１３の固着力が優秀であり、電力消費を減らすことができる。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の範囲は前述の実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で様々な変形が可能なことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

従来のカメラモジュールの撮像素子を示す側断面図である。 従来のカメラモジュールの振れ補正装置を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の結合状態を示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図である。 図４のＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図として、カメラモジュールの振れ補正装置を垂直方向に移動した状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を示す平面図である。 本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を水平方向に移動した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を垂直方向に移動した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を垂直/水平方向に移動した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を水平方向に移動した状態を示す側断面図である。 本発明の他の実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を示す平面図である。 本発明の他の実施形態によるカメラモジュールの振れ補正装置の構成の中で連結手段を水平方向に移動した状態を示す平面図である。

符号の説明

２ 印刷回路基板
２ａ 接続コネクター
４ 赤外線フィルター
５ レンズホルダー
６ レンズアセンブリー
１１ 支持台
１２ ガイドライン
１３ 撮像素子
１３ａ 連結ピン
１００ 振れ補正装置
２００ ハウジング
２０１ 開口
２０２ 固定部材
３００ 振れ補正移動装置
３０１ 収容空間
３０２ ボールホール
３０３ ボール
４００ ガイド手段
４０１ ガイド棒
４０２ ガイド部材
４０３ ガイド溝
５００ 連結手段
５０１ 本体
５０２ 連結部材
５０２ａ 連結コネクター
６００ 連結部材

Claims (18)

1. 撮像素子と、赤外線フィルターと、印刷回路基板と、からなるカメラモジュールの振れ補正装置であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に具備されて前記撮像素子を実装し、振れによる映像を補正するために前記撮像素子を垂直/水平方向に移動させる振れ補正移動装置と、
   前記ハウジング内に具備されて前記撮像素子を垂直/水平方向に移動可能にガイドするガイド手段と、
   前記撮像素子に固着されて前記印刷回路基板と電気的に連結された状態で前記撮像素子の移動に沿って対応できるように多方向に自由に変形する複数の連結部材を有する連結手段と、を含むことを特徴とするカメラモジュールの振れ補正装置。
2. 前記ハウジングは、前記印刷回路基板の下部に具備され、その上部には開放された開口が形成されると共に下部は閉鎖されており、前記開口内にガイド手段と、前記振れ補正移動装置と、前記連結手段及び赤外線フィルターを順次に備えることを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
3. 前記ハウジングは、正四角形の形態をしていることを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
4. 前記振れ補正移動装置の内側には、前記撮像素子を収容できるように開放された収容空間が形成され、
   前記収容空間の外側まわりには、前記移動装置の側面の長さ方向にボールを安着させる少なくとも１つ以上のボールホールが形成され、
   前記ボールホールに安着させると同時に密着させ、前記移動装置の移動に沿って前記ボールホールの長さ方向に係合且つ保持されながら回転移動する少なくとも１つ以上のボールで構成されることを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
5. 前記ガイド手段は、前記ハウジングの内側まわりに沿って配置される少なくとも１つ以上のガイド棒と、
   前記振れ補正移動装置の外側面まわりに突出形成され、前記ガイド棒と移動可能に結合されて前記移動装置を垂直/水平方向に移動する際にガイドする一対のガイド部材と、
   前記振れ補正移動装置の外側面まわりに形成され、前記ガイド棒と移動可能に結合されて前記移動装置を垂直/水平方向に移動する際にガイドする少なくとも１つ以上のガイド溝と、を含むことを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
6. 前記ガイド部材は、前記移動装置の側面の長さ方向に沿って同一線上に互いに並んで設けられることを特徴とする、請求項５記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
7. 前記ガイド溝は、前記移動装置の側面の長さ方向に沿って設けられることを特徴とする、請求項５記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
8. 前記ガイド棒は、前記ハウジング内側の各々の角に配置された少なくとも１つ以上の固定部材により固定されることを特徴とする、請求項５記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
9. 前記連結手段は、
   前記撮像素子に固着される本体と、
   前記本体の外郭まわりに沿って等角度の間隔で提供され、その一端は前記本体と連結され、他端は前記印刷回路基板と電気的に連結されると共に多方向に自由に変形する複数の連結部材と、から構成されることを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
10. 前記連結部材は、可撓性材料からなることを特徴とする、請求項９記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
11. 前記連結部材の一端には、前記印刷回路基板に具備された接続コネクターと電気的に連結される連結コネクターがさらに具備されることを特徴とする、請求項９記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
12. 前記連結部材は、同一線上でお互いに対称に突き出されると共に交互に配置されることを特徴とする、請求項９記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
13. 前記連結部材は、曲線に形成されることを特徴とする、請求項９記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
14. 前記連結部材は、前記振れ補正移動装置の本体を中心として４個が配置されることを特徴とする、請求項９記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
15. 前記連結部材は、前記振れ補正移動装置の本体を中心として２個が配置されることを特徴とする、請求項９記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
16. 前記撮像素子は、エポキシ接着により前記印刷回路基板に固着されることを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
17. 前記カメラモジュールは、携帯電話に結合されることを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。
18. 前記カメラモジュールは、映像装置に結合されることを特徴とする、請求項１記載のカメラモジュールの振れ補正装置。

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