KR100663276B1 - 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 - Google Patents

카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100663276B1
KR100663276B1 KR1020050102294A KR20050102294A KR100663276B1 KR 100663276 B1 KR100663276 B1 KR 100663276B1 KR 1020050102294 A KR1020050102294 A KR 1020050102294A KR 20050102294 A KR20050102294 A KR 20050102294A KR 100663276 B1 KR100663276 B1 KR 100663276B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
main frame
driving
camera
drive
Prior art date
Application number
KR1020050102294A
Other languages
English (en)
Inventor
신두식
설진수
신정길
이종필
김희승
Original Assignee
삼성전자주식회사
자화전자(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 자화전자(주) filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050102294A priority Critical patent/KR100663276B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100663276B1 publication Critical patent/KR100663276B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/06—Swinging lens about normal to the optical axis
    • 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
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 있어서, 메인 프레임; 상기 메인 프레임 상에서 적어도 일방향으로 유동하는 구동 프레임; 상기 구동 프레임 상에 장착된 카메라 소자; 상기 카메라 소자에 연결되어 전기 신호를 입출력 시키는 회로 결선; 및 상기 메인 프레임의 일측에 형성되는 지지부를 구비하고, 상기 회로 결선의 일단이 상기 지지부 상에 지지됨에 따라 상기 구동 프레임의 유동 시 상기 회로 결선에 의해 발생되는 구동력 간섭부하의 편차를 일정하게 유지시키는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 개시한다. 상기와 같이 구성된 손떨림 보정 장치는 회로 결선에 의한 구동력의 간섭을 최소화하여 손떨림 보정의 정확성을 향상시키면서, 구동 프레임의 이동 방향에 따른 부하 편차를 줄여 구동 프레임의 원활한 이동을 가능하게 함으로써 손떨림에 대한 보정률을 높이게 되었다.
카메라, 손떨림, 보정 장치, 회로 결선, 지지부

Description

카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 {OPTICAL IMAGE STABILIZER FOR CAMERA LENS ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 손떨림 보정 장치를 구비하는 카메라 렌즈 어셈블리를 나타내는 분리 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 손떨림 보정 장치의 메인 프레임에 요크와 인쇄회로 기판이 각각 장착된 모습을 나타내는 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 손떨림 보정 장치를 나타내는 조립 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 카메라 렌즈 어셈블리를 수용하는 케이스를 나타내는 분리 사시도.
본 발명은 카메라 렌즈 어셈블리에 관한 것으로서, 특히, 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 장착된 광학 장치에서 피사체를 촬영하는 중에 손떨림에 의해 흐트러지는 영상을 보정하는 손떨림 보정 장치에 관한 것이다.
최근 디지털 카메라의 소형, 경량화 기술의 발달로 이동통신 단말기에도 카메라 소자를 장착할 수 있게 되면서, 광학 렌즈 및 카메라 소자가 장착된 이동통신 단말기가 보편화되고 있는 추세이다.
이동통신 단말기에 장착되는 카메라 렌즈 어셈블리는 그 유동성이 더욱 증가됨에 따라 미세한 진동이나 인체에서 발생되는 손떨림 등에 의한 영상 흐트러짐이 심화됨과 아울러, 이동 중에 촬영이 많아지면서 선명한 영상을 촬영하기 위해서는 손떨림 등의 진동을 보정해야 할 필요성이 증대되고 있다.
또한, 광학기술의 발전으로 고해상도 카메라가 출현하고 있으나 떨림 진동에 의한 영상 흐트러짐으로 인하여 고해상도 카메라를 장착하는 효과가 반감되고 있어 손떨림 보정 장치의 필요성이 가중되고 있는 것이다.
현재 손떨림을 보정하는 기술은 크게 두 가지로 분류된다. 손떨림 보정 기술 중 하나는 전자식 손떨림 보정 기술인 DIS(Digital Image Stabilization), EIS(Electronic Image Stabilization) 방식으로서 촬영한 영상의 결과물로부터 손떨림을 검출해서 카메라 소자 내지 메모리에 저장된 데이터를 보정하는 것으로, 흐트러진 영상을 그대로 카메라 소자가 받아들여, 그것을 전자식 방법 또는 프로그램으로 위치와 색 등을 조정해서 흐트러짐이 없는 영상을 만들어내는 방식이다.
이러한 전자식 손떨림 보정 기술은 별도의 기계적, 물리적 구성이 불필요하여 가격이 저렴하고 구조적 제약이 적어 채용이 용이한 장점이 있으나, 소프트웨어를 통해 보정하기 때문에 별도의 메모리 또는 고성능 카메라 소자가 요구되는 단점이 있다. 또한, 이미 흐트러진 영상을 보정하는데 소요되는 시간이 길어지기 때문 에 촬영속도가 느려질 수 있고, 소프트웨어를 통해 잔상을 제거하는데 한계가 있기 때문에 보정률이 떨어지는 단점이 있다.
다른 형태의 손떨림 보정 기술로서, 광학식 손떨림 보정 장치(OIS; Optical Image Stabilization)가 있다. 광학식 손떨림 보정 장치는 사용자의 손떨림을 검출하여 광학 렌즈 또는 카메라 소자의 위치를 변경함으로써, 촬영 기기의 떨림이 있더라도 카메라 소자 상에 형성되는 피사체의 영상은 흔들림이 없도록 보정하는 방법이다.
이러한 광학식 손떨림 보정 장치는 별도의 구동 장치가 설치되어 제조 비용이 증가하고 설치 공간을 마련해야 하는 어려움은 있으나, 카메라 소자 상에 흐트러짐이 없는 영상을 착상시켜 잔상을 제거할 수 있으므로 보정률을 90%이상 유지할 수 있고 동일한 성능의 카메라 소자를 사용하는 조건이라면 전자식 손떨림 보정 장치를 사용하는 기기에 비해 상대적으로 선명한 영상을 촬영할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 고해상도를 요하는 촬영 기기에는 전자식 손떨림 보정 장치보다 광학식 손떨림 보정 장치가 더 많이 사용되고 있다.
그러나, 광학 렌즈를 이동시켜 보정하는 기술은 광학 렌즈를 구동시키기 위한 구동부를 내장할 만큼 충분한 공간을 갖는 디지털 카메라에는 채용이 가능하나 공간상 제약이 많은 소형 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 채용하는데 한계가 있고, 더욱이 광학 렌즈를 구동시키기 위한 구동부와 이를 제어하기 위한 제어부를 별도로 설치해야 함으로 손떨림 보정장치가 설치되는 공간 이외의 제어부가 배치될 공간을 추가로 마련하거나 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등의 메인 기판에 보정장치를 제어하는 기능을 부가하여 설계가 이루어져 하는 등, 제품의 모듈화 및 간소화하는데 어려움이 있다.
한편. 카메라 소자를 이동시켜 손떨림을 보정하는 기술은 광학 렌즈를 구동시키는 보정장치보다 공간 활용도를 높일 수 있어 초소형 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 채용하는데 용이한 장점은 있으나 피사체상의 흔들림에 따라 동기화되어 이동하는 카메라 소자는 카메라 소자에서 디지털 처리된 영상정보를 제어회로에 통신하기 위한 플렉시블 기판을 포함하는 것이 불가피함에 따라 구동 프레임과 메인 프레임 사이에서 통신신호를 중개하는 플렉시블 기판에 의한 구동 프레임의 이동을 제한하는 부하로 인해 카메라 소자를 이동시켜 손떨림을 보정하는 기술 발달에 있어 많은 제약이 되어왔다.
특히, 고해상도를 갖는 카메라소자에 제어신호를 입력하거나 촬영된 화상 정보를 출력하기 위해 25 ~ 30 회선 정도가 요구되는 플렉시블 기판은 구리 도금선들의 선폭이 유지되어야 하며, 근접한 구리 도금선과의 단락을 방지하기 위해 구리 도금선 사이에서 일정 거리만큼 이격되어야 하므로 플렉시블 기판의 폭이 넓어질 수 밖에 없고, 이로 인해 회로 방향으로 과도한 부하가 발생할 뿐만 아니라 회로 방향의 직각방향(폭방향)에서 회로 방향에서 발생하는 부하보다 큰 부하가 발생하게 됨에 따라 구동력의 간섭 불균형이 발생되어 원활한 보정기능을 수행하는데 어려움이 있었다.
즉, 구동 프레임이 제1 방향으로 이동할 시 플렉시블 기판의 회로방향으로 발생되는 부하의 간섭과 제2 방향으로 이동할시 플레시블 기판의 회로 직각방향으 로 발생되는 부하의 간섭의 편차가 발생하여 구동 프레임과 메인 프레임의 접촉부의 마모를 가속화시킬 뿐만 아니라 구동 프레임을 제어하는 알고리즘의 구현이 어려워 보정률을 떨어뜨리는 등, 카메라소자를 이동시켜 손떨림을 보정하는 기술 발달에 장애가 되어 왔다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 초소형 디지털 카메라, 이동통신 단말기와 같은 소형, 경량화된 촬영 기기에도 내장이 가능하고, 손떨림 등으로 인한 촬영 기기의 떨림에도 선명한 영상의 촬영을 가능하게 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 손떨림 보정장치의 내부 공간을 형성하며 카메라 렌즈부와 접촉 고정되는 메인 프레임과 카메라 소자를 유동시키는 구동 프레임과 이를 구동하는 구동부 및 구동 프레임의 보정 위치를 제어하기 위한 제어부를 모듈화 하여 손떨림 보정장치가 장착되는 기기의 공간활용도를 높일 수 있고 카메라 모듈의 조립을 용이하도록 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 구동 프레임에 탑재되는 카메라 소자에서 디지털처리된 영상정보를 메인 프레임에 통신하는 회로 결선의 메인 프레임 기판 또는 회로 결선을 지지하기 위한 지지부를 구비하여 구동 프레임의 구동 시 구동력의 간섭을 최소화 하는 동시에 제1 방향과 제2 방향의 부하 편차를 줄여 구동 프레임과 메 인 프레임의 접촉부의 마모를 저감함으로써 장시간의 수명을 보장할 수 있고, 구동 프레임의 원활한 이동이 가능하여 손떨림에 대한 보정률을 높일 수 있는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 있어서,
메인 프레임;
상기 메인 프레임 상에서 적어도 일방향으로 유동하는 구동 프레임;
상기 구동 프레임 상에 장착된 카메라 소자;
상기 카메라 소자에 연결되어 전기 신호를 입출력 시키는 회로 결선; 및
상기 메인 프레임의 일측에 형성되는 지지부를 구비하고,
상기 회로 결선의 일단이 상기 지지부 상에 지지됨에 따라 상기 구동 프레임의 유동 시 상기 회로 결선에 의해 발생되는 구동력 간섭부하의 편차를 일정하게 유지시키는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 개시한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카 메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치(100)는 케이스(200; 도 4에 도시됨)에 수용되는 메인 프레임(101), 구동 프레임(102), 구동부, 회로 결선, 상기 회로 결선을 지지하는 지지부(115)로 구성된다. 상기 지지부(115)는 상기 구동부와 이격되어 배치되고 상기 메인 프레임(101)의 상면으로부터 일정 높이를 갖도록 형성된다. 상기와 같은 지지부(115)의 구성에 따라, 상기 구동 프레임(102)이 상기 메인 프레임(101) 상에서 유동할 시 상기 회로 결선에 의한 제1, 제2 방향(X, Y) 구동력 간섭 부하들 간의 편차를 최소화하는 동시에 상기 구동 프레임(102)의 유동에 따른 상기 회로 결선 중 도선들(133)의 여유 길이를 확보하게 된다.
따라서, 상기 구동부에서 발생되는 구동력은 상기 회로 결선의 간섭 부하에 따른 손실을 최소화하면서, 제1, 제2 방향(X, Y)의 간섭 부하들 간의 편차 없이 카메라 소자(131)의 위치를 변경에 이용될 수 있다.
상기 메인 프레임(101)은 손떨림 보정장치의 외형을 형성하는 케이스(200)에 수용되며, 구동력의 간섭 부하 편차를 저감하기 위한 지지부(115)와 구동력을 발생시키는 코일부(141a) 및 상기 구동 프레임(102)의 보정위치를 제어하기 위한 제어부(141b)가 각각 상기 메인 프레임(101)의 상면과 하면에 장착된다.
도 4를 참조하면, 상기 케이스(200)는 내부에 공간을 형성하여 손떨림 보정장치의 내부물을 외력으로부터 보호하는 역할을 수행함과 동시에 먼지와 같은 이물이 침투하는 것을 방지하는 몸체(201)와, 상기 몸체(201)의 상면에 형성되어 상기 카메라 렌즈(131)로 입사되는 피사체상이 지나는 경로를 제공하는 절개부(211)가 형성되어 있다. 또한, 상기 절개부(211)에는 적외선과 같은 불필요한 빛의 파장을 반사 또는 제거하기 위해 필터(219)를 탑재할 수 있다.
한편, 상기 케이스(200)는 그 내부에 구비되는 카메라 소자(131)와 상기 구동부에서 과도한 열이 발생되는 경우에는 열전도가 우수한 금속성 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 도시된 케이스(200)의 몸체(201)는 금속성 재질로 제작되면서 양 측면이 개방된 형태로서 별도의 커버 플레이트(213) 등으로 구성되어 상기 메인 프레임(101)을 감싸게 구성된다.
상기 메인 프레임(101)은 그 자체로서 요크의 기능을 수행하면서, 그 양 측에는 피사체의 영상이 입사되는 방향(Z)로 개방된 복수개의 제1 슬라이딩 홈(111)들을 구비하고, 제1 방향(X)을 따라 연장시켜 상기 제1 슬라이딩 홈(111)들에 각각 수용되는 볼(113)들의 지지를 받아 상기 구동 프레임(102)이 소정의 거리만큼 유동되도록 이루어져 있다. 즉, 상기 제1 슬라이딩 홈(111)들, 볼(113)들 및 하기에 설명될 제2 슬라이딩 홈(미도시)들은 상기 메인 프레임(101)과 구동 프레임(102) 사이에서 볼 베어링 역할을 수행하게 된다.
상기 코일부(141a)는 상기 메인 프레임(101)의 상면에 배치되어 상기 구동 프레임(102) 상에 설치된 구동용 영구 자석(125)의 자기력에 대응하는 전자기력을 발생시키는 것으로 일단에 커넥터(미도시)가 형성된 인쇄회로 기판(141c)과, 상기 인쇄회로 기판(141c) 상에 장착되는 한 쌍의 코일(143)들과 상기 구동 프레임(102)의 유동 여부 및 그 양을 검출하는 위치검출용 센서(145)들이 장착된다. 상기 코일(143)들은 일반적으로 권선기로 권선된 권선코일을 사용할 수 있으며, 또한 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기법을 이용하여 제작된 적층코일을 사용 할 수 있다.
상기 제어부(141b)는 상기 메인 프레임(101)의 하면에 배치되며 인쇄회로 기판 상에 상기 구동 프레임의 보정위치를 제어하는데 필요한 전기소자들을 납땜 고정함으로써 구성된다. 상기 제어부(141b)는 본 발명과 같이 손떨림 보정장치의 외부로 일부가 노출되도록 구비될 수 있고 상기 메인 프레임(101)에 별도의 내측 공간을 형성하여 그 내부에 격납시키는 것도 가능하다.
상기 구동 프레임(102)은 피사체가 입사되는 방향(Z)을 따라 적층된 제1 프레임(102a)과 제2 프레임(102b)이 상기 메인 프레임(101) 상에 설치되며, 상기 케이스(200)에 의해 감싸지는 형태로 구성된다.
상기 제1 프레임(102a)은 하부면에 상기 제1 방향(X)를 따라 연장되는 제2 슬라이딩 홈(미도시)을 구비하고, 상기 제2 슬라이딩 홈은 상기 제1 슬라이딩(111) 홈과 대면하게 위치된다. 상기 볼(113)들은 상기 메인 프레임(101)과 제1 프레임(102a) 사이, 구체적으로 상기 제1 슬라이딩 홈(111)과 제2 슬라이딩 홈 사이에 개재된다. 상기 볼(113)들의 일부분은 상기 제1 슬라이딩 홈(111)에, 다른 일부분은 상기 제2 슬라이딩 홈에 각각 수용되며, 상기 메인 프레임(101)과 제1 프레임(102a)의 하면 사이를 이격시키게 된다. 상기 제1, 제2 슬라이딩 홈들은 각각 상기 제1 방향(X)을 따라 연장되므로, 상기 제1 프레임(102a)은 상기 볼(113)들의 지지를 받아 상기 메인 프레임(101)과의 마찰 없이 상기 제1 방향(X)을 따라 원활하게 유동할 수 있게 된다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 제1, 제2 슬라이딩 홈들과 상기 볼(113)이 서 로 조합되어 상기 제1 프레임(102a)의 유동을 원활하게 하는 볼 베어링으로서의 역할을 수행하게 되는 것이다. 이때, 상기 제1, 제2 슬라이딩 홈들은 다양한 홈 형태로 구성될 수 있으나 그 단면이 알파벳 'V'자 형으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제2 프레임(102b)은 상기 제1 프레임(102a)의 상부면에 적층되어 제2 방향(Y)으로 유동하게 된다. 상기 제2 방향(Y)은 상기 제1 방향(X)의 수직방향으로 설정된다.
상기 제2 프레임(102b)이 상기 제1 프레임(102a) 상에 적층된 구성이므로, 상기 제2 프레임(102b)은 상기 제1 프레임(102a)과 함께 상기 메인 프레임(101)에 대하여 상기 제1 방향(X)으로 유동하는 것이 가능하다. 또한, 상기 제1 프레임(102a) 상에서 제2 방향(Y)으로 유동 가능하게 구성되어 있으므로, 결국 상기 제2 프레임(102b)은 상기 메인 프레임(101)에 대하여 제1, 제2 방향(X, Y)으로 유동 가능하게 구성되는 것이다.
상기 제2 프레임(102b)에는 상기 한 쌍의 코일(143)들과 각각 대면하는 한 쌍의 구동용 영구 자석(125)들과, 상기 위치검출용 센서(145)들에 각각 대면하는 센서용 영구 자석(127)들이 설치된다. 또한, 상기 구동용 영구 자석(125)들, 센서용 영구 자석(127)들의 상면에는 자로를 형성하는 요크(126)가 부착되어 상기 영구 자석(125, 127)들의 자기력을 효과적으로 활용할 수 있게 구성된다.
상기 구동용 영구 자석(125)들의 자기력은 상기 코일(143)들에 의해 발생되는 전자기력과의 상호작용에 의해 상기 제2 프레임(102b)을 상기 제1, 제2 방향(X, Y)으로 유동시키는 구동력을 발생시킨다. 즉, 상기 구동용 영구 자석(125)들과 코 일(143)들은 상기 구동부를 구성하게 되는 것이다. 상기 위치검출용 센서(145)는 상기 센서용 영구 자석(127)들의 위치 변화를 검출함으로써, 상기 제2 프레임(102b)이 유동한 위치를 감시하게 된다.
상기 제2 프레임(102b)이 상기 제2 방향(Y) 방향을 따라 원활한 유동을 할 수 있도록, 상기 제1 프레임(102a)에는 상기 제2 방향(Y)을 따라 연장된 적어도 하나의 제3 슬라이딩 홈(121a)이 형성되고, 상기 제2 프레임(102b)의 하부면에는 제4 슬라이딩 홈(미도시)이 형성되어 상기 제3 슬라이딩 홈(121a)에 대면하게 위치된다.
상기 제1 프레임(102a)과 제2 프레임(102b) 사이, 구체적으로 상기 제3, 제4 슬라이딩 홈들 사이에는 볼(123)이 개재되어 상기 제2 프레임(102b)의 제2 방향(Y)을 따르는 유동을 원활하게 한다. 이러한 제3, 제4 슬라이딩 홈들과 볼(123)의 조합에 의해 볼 베어링 형태가 구성된다. 상기 제1, 제2 프레임(102a, 102b) 사이의 볼 베어링 조합은 상기 메인 프레임(101)과 제1 프레임(102a) 사이의 볼 베어링 조합을 통해 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
이때, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 슬라이딩 홈들은 각각 적어도 세 개 이상 형성됨이 바람직하다. 이는 상기 제1, 제2 프레임(102a, 102b)의 유동을 일 평면 상에 유지시키기 위함이다.
상기 제2 프레임(102b) 상에는 피사체의 영상을 디지털신호로 변환하는 카메라 소자(131)와 상기 카메라 소자(131)를 고정 지지하는 회로 기판(135)과 상기 회로 기판(135)을 통해 상기 카메라 소자(131)에 연결되어 전기 신호를 입출력시키는 회로 결선으로 구성된 카메라 모듈(103)이 장착된다.
상기 회로 결선은 상기 카메라 소자(131)를 상기 제어부(141b)의 인쇄회로 기판에 접속시키기 위한 구성으로써, 상기 구동 프레임(102)의 카메라 소자(131)에서 디지털 처리된 영상정보를 메인 프레임(101)의 제어부(141b)에 전달한다.
상기 회로 결선은 미소 외경을 갖는 도선(133)들과, 결선 기판(134)과, 접속 케이블(139)로 구성되어 있다. 상기 도선(133)들은 상기 결선 기판(134)으로부터 연장되어 그 단부는 상기 카메라 소자(131), 구체적으로 상기 회로 기판(135)을 통해 상기 카메라 소자(131)에 접속된다. 상기 결선 기판(134)은 상기 지지부(115) 상에 고정되며, 상기 도선(133)들이 상기 결선 기판(134)에 접속된 부분에는 보강재(134a)를 도포할 수 있다. 상기 접속 케이블(139)은 상기 결선 기판(134)을 상기 제어부(141b)에 접속시키게 된다.
상기 회로 기판(135)과 결선 기판(134) 사이의 중앙부분에서 상기 도선(133)들은 개별적으로 유동 가능하게 제작된다. 이는 상기 지지부(115) 상에 고정된 결선 기판(134)에 대하여 상기 카메라 소자(131)가 상대적으로 유동함에 따라, 상기 도선(133)들에 의한 간섭 부하를 최소화시켜, 손떨림 보정을 위한 상기 카메라 소자(131)의 유동을 적절하게 제어하기 위함이다.
상기 미소 외경을 갖는 도선(133)들의 유동부는 각각의 도선들이 서로 인접하는 도선들과 소정의 거리만큼 이격된 상태로 제작되고, 각각의 도선이 독립적으로 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 유동 가능하게 구성된다. 아울러, 상기 구동부에서 발생되는 구동력의 간섭부하를 최소화하기 위해 상기 도선(133)들의 중앙부는 완곡부를 갖게 된다. 상기 완곡부는 상기 메인 프레임(101)에 대하여 상기 제2 프레임(102b)이 제1, 제2 방향(X, Y)으로 유동함에 따라 그 유동 거리만큼 상기 도선(133)들의 여유 길이를 확보하기 위함이다.
이때, 상기 결선 기판(134) 상에서 상기 도선(133)들이 접속된 부분에 보강재(134a)를 도포하는 것과 마찬가지로, 상기 카메라 소자(131)가 장착된 회로 기판(135) 상에서도 상기 도선(133)들이 접속된 부분에 실리콘 등 탄성력을 갖는 보강재를 도포하여 상기 구동 프레임(102)의 연속적인 유동에 따른 상기 도선(133)들의 접속부분에 스트레스가 누적되어 발생될 수 있는 단선을 방지할 수 있다.
상기 지지부(115)는 상기 메인 프레임(101) 상에 고정 배치하되 상기 구동 프레임(102)과 일정 거리만큼 이격시켜 상기 도선(133)들의 중앙부에서 완곡부 형상을 유지하게 된다. 아울러, 상기 메인 프레임(101)의 상면으로부터 소정의 높이만큼 돌출된 형상으로 상기 구동 프레임(102), 구체적으로 상기 제2 프레임(102b) 상에 설치되는 회로 기판과 상기 결선 기판(134)의 높이 편차를 줄임으로써 간섭 부하를 완화시키게 된다. 또한, 상기 도선(133)들의 완곡부 형상을 유지함으로써, 상기 제2 프레임(102b)에 가해질 수 있는 간섭 부하를 균일하게 하여 상기 결선 기판(134)과 카메라 소자(131)가 고정된 회로 기판(135)을 연결하는 도선(133)들에 가해지는 스트레스를 균일하게 유지함으로써 도선(133)들의 단선을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 회로 결선 중 일부분은 도선(133)들을 사용하는 것을 예시하고 있으나 상기 구동부에서 소비되는 전류의 제약이 적은 경우에는 결선 기판 (!34)에서 카메라 소자(131)까지 도선들 대신 가요성 인쇄회로를 사용할 수 있고, 이를 지지부(115)에 고정하되 완곡부를 마련하여 유동성을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 손떨림 보정장치(100)는 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기와 같은 촬영기기에 장착, 고정되고, 촬영 시 사용자의 손떨림 정도에 따라 상기 코일(143)들에 전류가 인가되어 발생된 전자기력과 상기 구동용 영구 자석(125)들에 의해 형성된 자기력의 상호작용에 의해 상기 제2 프레임(102b), 구체적으로 상기 카메라 소자(131)의 위치를 변경하게 된다.
이때, 상기 코일(143)들 중 어느 하나는 그에 대면하는 구동용 영구 자석(125)과 함께 상기 제1 방향(X)으로 설치되고, 다른 하나는 그에 대면하는 구동용 영구 자석(125)과 함께 상기 제2 방향(Y)으로 설치된다. 상기 코일(143)들에 인가되는 전류에 따라 발생되는 전자기력은 상기 구동용 영구 자석(125)들의 자기력과 상호 작용하여, 상기 제2 프레임(102b)을 제1 또는 제2 방향(X, Y)으로 유동시키게 된다.
상기 코일(143)들에 전류가 인가되지 않는 상태에서, 상기 구도용 영구 자석(125)들은 요크의 기능을 수행하는 상기 메인 프레임(101)과의 사이에 흡인력이 작용하여 상기 제2 프레임(102b)을 최초 조립시 설정된 초기 위치로 돌아가게 된다.
또한, 상기 구동용 영구 자석(125)들과 메인 프레임(101)은 서로 간의 인력에 의해 상기 제2 프레임(102b)이 제3의 방향, 즉 피사체 상이 입사되는 방향(Z)으로 유동하는 것을 제한한다. 따라서, 상기 카메라 소자(131)가 피사체 상이 입사되 는 제3 방향(Z)으로 유동하여 그의 전방에 장착되는 렌즈계(미도시)의 초점 거리에서 이탈되는 것을 제한하게 된다.
상기 구동용 영구 자석(125)들의 자력이 약하여 상기 메인 프레임(101)과의 인력이 약해 제3 방향(Z)의 유동을 방지하기 어려운 경우, 스프링과 같은 별도의 탄성부재(미도시)를 설치하여 이를 보완할 수 있다. 이러한 탄성부재는 상기 메인 프레임(101)과 구동 프레임(102) 사이에 설치되어 상기 제2 프레임(102b)의 제3 방향(Z)을 따르는 유동을 제한할 수 있다.
한편, 상기 영구 자석(125, 127)들의 상면에 부착되는 요크(126)와 상기 메인 프레임(101)은 상기 영구 자석(125, 127)들의 자기력이 효과적으로 작용하도록 그 자기장을 유도하면서, 외부로 유출되는 것을 제한하는 자계차폐 구조를 형성함으로써 상기 영구 자석(125, 127)들의 자기력이 주변의 회로 장치 등에 영향을 미치는 것을 제한하게 된다.
상기 위치검출용 센서(145)는 상기 제2 프레임(102b)의 이동 위치를 추적하기 위한 것이며, 상기 코일(143)들에서 발생되는 전자기력의 영향을 받지 않도록 상기 코일(143)들로부터 일정 거리만큼 이격시키는 것이 바람직하다. 상기와 같은 위치검출용 센서(145)로는 광 센서, 홀 센서 등을 사용할 수 있다. 광 센서는 고정밀도의 검출이 가능한 장점이 있으나 고가이기 때문에 제조 비용의 상승을 유발할 수 있다. 홀 센서는 광센서에 비해 검출감도가 상대적으로 낮지만, 비용이 저렴하면서 손떨림에 보정에 적절한 정도의 감도를 갖출 수 있는 장점이 있다. 본 실시 예에서는 홀 센서를 사용하여 상기 위치검출용 센서(145)를 구성하고, 상기 제2 프 레임(102b)에 센서용 영구 자석(127)들을 장착하여 상기 제2 프레임(102b)의 위치 변동을 감지할 수 있게 구성되어 있다.
한편, 상기와 같은 손떨림 보정 장치(100)를 구비하는 촬영 기기는 대부분 충전식 전지를 사용하기 때문에 상기 손떨림 보정 장치(100)에서 소모되는 전력을 절감하기 위해 상기 구동용 영구 자석(125)은 자기력의 세기가 큰 ND계열의 영구 자석을 사용하게 된다. 이때, 자력의 세기가 큰 영구 자석을 사용하는 경우 요크의 기능을 겸하는 메인 프레임(101)과 상기 제2 프레임(102b) 상의 구동용 영구 자석(125)들 간의 과도한 인력으로 인해 상기 구동 프레임(102)의 반응 속도 또는 보정 속도가 저하될 우려가 있으므로 자력에 의한 인력, 구동 프레임(102)의 무게, 손떨림 보정을 위한 유동 시 마찰력 등을 고려하여 구동용 영구 자석(125)들의 세기를 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 메인 프레임(101)의 일측에 투자율을 갖는 요크 또는 별도의 영구 자석을 배치하여 상기 제2 프레임(102b)의 구동용 영구 자석(125)들과의 인력 또는 반력을 이용하여 상기 카메라 소자(131)의 최초 정지 위치를 더 정밀하게 유지할 수 있게 된다. 따라서 상기 제2 프레임(102b)의 최초 정지 위치를 기준점으로 삼아 위치 제어 알고리즘의 구현이 용이하고 보정 속도를 향상시킬 수 있다.
상기 영구 자석(125, 127)들의 상면에 부착되어 자극의 자로를 형성하는 요크(126)는 상기 영구 자석(125, 127)들에서 발생하는 자속의 자기저항을 감소시키면서 상기 코일(143)들에 공급하는 자력의 세기를 증가시키는 역할을 수행하고 있는 것으로 투자율이 높은 금속재질을 사용하는 것이 바람직하며 상기 영구 자석 (125, 127)들의 위치에 맞추어 분리, 적층시키는 것도 가능하고 일체형으로 제작하는 것도 가능하다.
상기 카메라 소자(131)는 촬영 대상인 피사체상을 입사받아 피사체상의 색상 및 밝기 등 영상정보를 디지털 처리하는 것이 가능한 광전 변환 소자로서 CCD 센서, CMOS 센서 등을 사용할 수 있다. 상기 카메라 소자(131)는 상기 제2 프레임(102b)의 상단에 노출된 상태로 탑재되어 제2 방향(Y)의 흐트러짐은 제2 프레임(102b)의 유동으로 보정하고 제1 방향(X)의 흐트러짐은 상기 제1 프레임(102a)의 유동으로 보정하여 선명한 영상을 촬영할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
예를 들어, 본 발명에서는 구동용 코일과 영구 자석으로 구성된 구동부를 예시하였으나 압전소자, 스텝모터, 등으로 구성된 구동부를 형성하여 구동 프레임을 유동시키는 것도 가능할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 손떨림 보정 장치는 카메라 소자를 유동시켜 사용자의 손떨림 등에 의한 촬영 화상의 흐트러짐을 보정하는 구성으로서, 카메라 렌즈 어셈블리 상에서 유동하는 이미지 센서를 메인 회로기판과 접속시키는 회로 결선을 구성함에 있어서 개별적으로 유동 가능한 다수의 도선들을 이용함과 아울러 회로 결선의 형상을 일정하게 유지시켜 회로 결선에 의한 구동력의 간섭을 최소화하여 손떨림 보정의 정확성을 향상시킬 수 있게 되었다. 또한, 카메라 소자를 유동시키는 구동 프레임과 이를 구동하는 구동부 및 구동 프레임의 보정 위치를 제어하기 위한 제어부를 모듈화 하여 손떨림 보정장치가 장착되는 기기의 공간활용도를 높일 수 있고 카메라 모듈의 조립이 용이한 장점이 있다. 아울러, 구동 프레임의 이동 방향에 따른 부하 편차를 줄여 구동 프레임과 메인 프레임의 접촉부의 마모를 저감함으로써 장시간의 수명을 보장하고, 구동 프레임의 원활한 이동을 가능하게 함으로써 손떨림에 대한 보정률을 높이게 되었다.

Claims (8)

  1. 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 있어서,
    메인 프레임;
    상기 메인 프레임 상에서 적어도 일방향으로 유동하는 구동 프레임;
    상기 구동 프레임 상에 장착된 카메라 소자;
    상기 카메라 소자에 연결되어 전기 신호를 입출력 시키는 도선들; 및
    상기 메인 프레임의 일측에 형성되는 지지부를 구비하고,
    상기 도선들의 일단이 상기 지지부 상에 지지됨에 따라 상기 구동 프레임의 유동 시 상기 도선들에 의해 발생되는 구동력 간섭부하의 편차를 일정하게 유지시킴을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 구동 프레임과 일정 거리만큼 이격된 위치에 형성되고, 상기 메인 프레임의 상면으로부터 돌출되어 상기 구동 프레임의 상면에 상응하는 높이로 형성됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부 상에 고정되는 결선 기판을 더 구비하고,
    상기 도선들은 상기 결선 기판으로부터 연장되어 그 단부는 상기 카메라 소자에 접속되어 회로 결선을 구성하고,
    상기 도선들의 일부분은 개별적으로 유동이 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 프레임 또는 구동 프레임 중 어느 한 쪽에 설치되는 한 쌍의 구동용 영구 자석들과, 다른 한 쪽에 설치되어 상기 한 쌍의 구동용 영구 자석들에 각각 대면하는 한 쌍의 코일들로 이루어지는 구동부를 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 구동 프레임은,
    상기 메인 프레임 상에서 상기 메인 프레임에 대하여 제1 방향으로 유동 가능하게 설치되는 제1 프레임; 및
    상기 제1 프레임 상에 설치되어 상기 제1 프레임과 함께 상기 메인 프레임에 대하여 제1 방향으로 유동하고, 동시에 상기 제1 프레임 상에서 제2 방향으로 유동 가능하게 설치되는 제2 프레임으로 구성됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리 의 손떨림 보정 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 프레임의 상면에 설치되는 적어도 하나의 코일들과, 상기 구동 프레임에 설치되는 적어도 하나의 영구 자석들이 상호 작용하여 상기 구동 프레임을 유동시키는 구동부와;
    상기 메인 프레임의 하면에 설치되고 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하여 모듈화한 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 프레임의 일면에 영구 자석이 배치되고 상기 영구 자석과 대면되는 상기 메인 프레임의 내면에는 권선코일과 투자율을 갖는 요크를 배치하여 자력을 집중시키는 동시에 흡인력을 발생시켜 피사체상이 입력되는 제3의 방향(Z축 방향)으로 유동되는 것을 방지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 코일과 영구 자석 외측면으로 투자율을 갖는 요크를 배치하여 자계차폐 구조를 형성함으로써 외부자계에 의한 간섭 및 전파장애를 방지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치.
KR1020050102294A 2005-10-28 2005-10-28 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 KR100663276B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050102294A KR100663276B1 (ko) 2005-10-28 2005-10-28 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050102294A KR100663276B1 (ko) 2005-10-28 2005-10-28 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100663276B1 true KR100663276B1 (ko) 2007-01-02

Family

ID=37866562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050102294A KR100663276B1 (ko) 2005-10-28 2005-10-28 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100663276B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101123732B1 (ko) 2009-09-04 2012-03-16 삼성전자주식회사 떨림 보정장치
US11846761B2 (en) 2019-09-10 2023-12-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Optical imaging system
US11943538B2 (en) 2021-04-29 2024-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd Camera module and electronic device including the same
US11982933B2 (en) 2019-04-26 2024-05-14 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module and camera apparatus including same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003110929A (ja) 2001-10-01 2003-04-11 Minolta Co Ltd 手振れ補正撮像装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003110929A (ja) 2001-10-01 2003-04-11 Minolta Co Ltd 手振れ補正撮像装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101123732B1 (ko) 2009-09-04 2012-03-16 삼성전자주식회사 떨림 보정장치
US8494353B2 (en) 2009-09-04 2013-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd Image stabilizer
US11982933B2 (en) 2019-04-26 2024-05-14 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module and camera apparatus including same
US11846761B2 (en) 2019-09-10 2023-12-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Optical imaging system
US11943538B2 (en) 2021-04-29 2024-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd Camera module and electronic device including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100754730B1 (ko) 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치
KR100703513B1 (ko) 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치
JP4220535B2 (ja) カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置
KR100713520B1 (ko) 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치
JP6563547B2 (ja) レンズ駆動装置
US11067823B2 (en) Optical image stabilization mechanism
JP5063739B2 (ja) レンズ駆動装置
CN107885010B (zh) 透镜驱动装置和包括该透镜驱动装置的相机模块
KR102542168B1 (ko) 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치
US9075285B2 (en) Photography device with anti-shake function
US20120128339A1 (en) Anti-shake device and optical system having the same
KR100724945B1 (ko) 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치
CN105789233B (zh) Cmos图像传感器模组的感光元件移动式光学防抖方法
KR100646560B1 (ko) 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치
KR100663276B1 (ko) 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치
US20240214685A1 (en) Image blur correction device, imaging device, and lens device
KR20180042948A (ko) 서스펜션 구조를 가지는 ｆｐｃｂ 및 이를 이용한 광학용 액추에이터
KR101035791B1 (ko) 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치
KR101671924B1 (ko) 광학식 손떨림 보정장치 및 그가 적용되는 카메라 모듈
CN220273502U (zh) 薄型致动器
US20230262305A1 (en) Camera module
KR20150020859A (ko) 손떨림 보정용 서스펜션 와이어

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121121

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131118

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141118

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151119

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171120

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181114

Year of fee payment: 13

R401 Registration of restoration