KR101031857B1 - Hand shaking correction device of a camera - Google Patents
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Abstract
구동 수단(액추에이터)의 구성이 간단한 손떨림 보정장치를 제공하는 것.It is to provide a camera shake correction device with a simple configuration of a drive means (actuator).
렌즈와 촬상 소자를 유지하는 카메라 모듈(20)을, 광축(O)에 직교하고, 또한 서로 교차하는 제 1 축(P)과 제 2 축(Y)의 주위로 요동시킴으로써, 손떨림을 보정하도록 한 손떨림 보정장치(30)는, 카메라 모듈(20)을 내부에서 고정하는 내측 프레임(32)과, 이 내측 프레임을 그 외측으로부터 제 1 축(P)의 주위로 요동 자유롭게 지지하는 중간 프레임(34)과, 중간 프레임을 그 외측으로부터 제 2 축(Y)의 주위로 요동 자유롭게 지지하는 외측 프레임(36)과, 내측 프레임의 바닥부와 외측 프레임의 바닥부에 설치된 보이스 코일 모터(40)를 갖는다. 보이스 코일 모터(40)는, 내측 프레임(32) 및 중간 프레임(34)을, 각각, 제 1 축(P) 및 제 2 축(Y)의 주위에서 요동시키도록 구동한다. The camera module 20 holding the lens and the imaging element is oscillated around the first axis P and the second axis Y perpendicular to the optical axis O and intersecting with each other so as to correct camera shake. The camera shake correction apparatus 30 includes an inner frame 32 which fixes the camera module 20 therein, and an intermediate frame 34 which freely swings the inner frame around the first axis P from the outside thereof. And an outer frame 36 which freely swings the intermediate frame from the outside to the circumference of the second axis Y, and a voice coil motor 40 provided at the bottom of the inner frame and the bottom of the outer frame. The voice coil motor 40 drives the inner frame 32 and the intermediate frame 34 to rock around the 1st axis P and the 2nd axis Y, respectively.
렌즈, 촬상 소자, 카메라 모듈, 광축, 손떨림 보정장치, 내측 프레임, 중간 프레임, 외측 프레임, 보이스 코일 모터 Lens, image pickup device, camera module, optical axis, image stabilization device, inner frame, middle frame, outer frame, voice coil motor
Description
본 발명은 카메라의 손떨림 보정장치에 관한 것으로서, 특히, 정지화면상의 촬영시에 발생한 손떨림(진동)을 보정하여 상 흔들림이 없는 화상을 촬영할 수 있게 한 손떨림 보정장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
정지화면상의 촬영시에 손떨림(진동)이 있었다고 해도, 결상면상에서의 상 흔들림를 막아 선명한 촬영을 할 수 있게 한 손떨림 보정장치(상 흔들림 보정장치)가 종래부터 여러 가지 제안되어 있다. Even if there is a shake (vibration) at the time of shooting on a still image, various image stabilization apparatuses (image shake correction apparatus) which prevented the image shake on an image formation surface and made it possible to take a clear picture are conventionally proposed.
예를 들면 일본 특개 2006-65352호 공보(특허문헌 1)는, 복수의 렌즈군으로 이루어지는 촬영광학계(결상광학계) 중의 특정 1개의 렌즈군(이하, 「보정 렌즈」라고 부름)을, 광축에 대하여 수직면 내에서 서로 직교하는 2방향으로 이동제어함으로써 상 흔들림을 보정하는 「상 흔들림 보정장치」를 개시하고 있다. 특허문헌 1에 개시된 상 흔들림 보정장치에서는, 보정 렌즈가 피칭 이동 프레임 및 요잉 이동 프레임을 통하여, 고정 프레임에 대하여 상하 방향(피칭 방향) 및 좌우 방향(요잉 방향)으로 이동 자유롭게 지지되어 있다. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-65352 (Patent Document 1) describes a specific lens group (hereinafter referred to as "correction lens") in a photographing optical system (imaging optical system) consisting of a plurality of lens groups with respect to an optical axis. Disclosed is an "image shake correction device" for correcting image shake by movement control in two directions perpendicular to each other in a vertical plane. In the image shake correction device disclosed in
일본 특개 2008-26634호 공보(특허문헌 2)는 결상광학계의 광축에 교차하는 방향으로 이동함으로써, 결상광학계에 의해 형성되는 상의 흔들림을 보정하는 보정 광학 부재를 포함하는 「손떨림 보정 유닛」을 개시하고 있다. 특허문헌 2에 개시된 보정 광학 부재에서는, 보정 렌즈를 유지하는 렌즈 유지 프레임이, 피칭 슬라이더 및 요잉 슬라이더를 통하여, 수용통에 대하여 피칭 방향 및 요잉 방향으로 이동 자유롭게 지지되어 있다. Japanese Patent Laid-Open No. 2008-26634 (Patent Document 2) discloses a "shake stabilizer unit" including a correction optical member for correcting a shake of an image formed by an imaging optical system by moving in a direction crossing the optical axis of the imaging optical system. have. In the correction optical member disclosed in Patent Literature 2, the lens holding frame holding the correction lens is freely supported in the pitching direction and the yawing direction with respect to the accommodation cylinder via the pitching slider and the yawing slider.
일본 특개 2006-215095호 공보(특허문헌 3)는 작은 구동력으로 보정 렌즈를 이동시킬 수 있어, 신속하고, 또한 고정밀도의 상 흔들림 보정을 행할 수 있는 「상 흔들림 보정장치」를 개시하고 있다. 특허문헌 3에 개시된 상 흔들림 보정장치는, 보정 렌즈를 유지하는 유지 프레임과, 이 유지 프레임를 제 1 방향(피칭 방향)으로 슬라이드 자유롭게 지지하는 제 1 슬라이더와, 유지 프레임를 제 2 방향(요잉 방향)으로 슬라이드 자유롭게 지지하는 제 2 슬라이더와, 제 1 슬라이더를 제 1 방향으로 구동하는 제 1 코일 모터와, 제 2 슬라이더를 제 2 방향으로 구동하는 제 2 코일 모터를 구비하고 있다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-215095 (Patent Document 3) discloses an "image shake correction device" which can move a correction lens with a small driving force and can perform a fast and highly accurate image shake correction. The image shake correction device disclosed in Patent Document 3 includes a holding frame for holding a correcting lens, a first slider for slidably supporting the holding frame in a first direction (pitching direction), and a holding frame in a second direction (yawing direction). A second slider for freely supporting the slide, a first coil motor for driving the first slider in the first direction, and a second coil motor for driving the second slider in the second direction.
일본 특개 2008-15159호 공보(특허문헌 4)는, 광축에 직교하는 방향으로 이동 가능하게 설치된 흔들림 광학계를 구비한 렌즈 경통을 개시하고 있다. 특허문헌 4에 개시된 흔들림 광학계에서, VR 본체 유닛 내에 배치된 가동 VR 유닛은 보정 렌즈(제 3 렌즈군)를 유지하고, 광축에 직교하는 XY 평면 내에서 이동할 수 있게 설치되어 있다. Japanese Patent Laid-Open No. 2008-15159 (Patent Document 4) discloses a lens barrel provided with a shake optical system provided to be movable in a direction perpendicular to the optical axis. In the shake optical system disclosed in Patent Document 4, the movable VR unit disposed in the VR main body unit is provided so as to hold the correction lens (third lens group) and move in the XY plane perpendicular to the optical axis.
일본 특개 2007-212876호 공보(특허문헌 5)는 이동 프레임에 유지된 보정 렌즈를, 렌즈계의 광축에 대하여 서로 직교하는 제 1 및 제 2 방향으로 이동 가능하 게 하고, 구동 수단에 의해 보정 렌즈의 광축을 렌즈계의 광축과 일치시키도록 제어함으로써 상 흔들림을 보정 가능하게 한 「상 흔들림 보정장치」를 개시하고 있다. Japanese Patent Laid-Open No. 2007-212876 (Patent Document 5) makes it possible to move a corrected lens held in a moving frame in first and second directions orthogonal to each other with respect to an optical axis of the lens system, Disclosed is an "image shake correction device" which makes it possible to correct an image shake by controlling an optical axis to coincide with an optical axis of a lens system.
일본 특개 2007-17957호 공보(특허문헌 6)는 렌즈계에 의해 형성되는 상의 흔들림을 보정하기 위한 보정 렌즈를, 렌즈계의 광축과 직교하는 방향임과 아울러 서로 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 렌즈 구동부의 작동에 의해 구동시켜, 상 흔들림을 보정하도록 한 「상 흔들림 보정장치」를 개시하고 있다. 특허문헌 6에 개시된 상 흔들림 보정장치에서, 렌즈 구동부는 보정 렌즈의 광축과 직교하는 방향의 일측에 배치하여 설치되어 있다. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-17957 (Patent Document 6) discloses a correcting lens for correcting a shake of an image formed by a lens system in a first direction and a second direction that are orthogonal to each other and perpendicular to the optical axis of the lens system. Disclosed is an "image shake correction device" which is driven by the operation of a drive unit and corrects image shake. In the image stabilization apparatus disclosed in Patent Document 6, the lens driving unit is disposed on one side in a direction orthogonal to the optical axis of the correction lens.
일본 특개 2007-17874호 공보(특허문헌 7)는 이동 프레임에 유지된 보정 렌즈를, 렌즈계의 광축과 직교하는 방향임과 아울러 서로 직교하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동 가능하게 하고, 보정 렌즈의 광축을 렌즈계의 광축과 일치시키도록 제어함으로써 상 흔들림을 보정 가능하게 한 「상 흔들림 보정장치」를 개시하고 있다. 이 특허문헌 7에 개시된 상 흔들림 보정장치는, 상대적으로 이동 가능하게 된 코일과 마그넷을 갖는 구동 수단을 구비한다. 코일 및 마그넷의 일방이 이동 프레임에 고정되고, 타방이 이동 프레임를 이동할 수 있게 지지하는 지지 플레임에 고정되어 있다. 또, 이 특허문헌 7에 개시된 상 흔들림 보정장치는, 보정 렌즈의 제 1 방향에 관한 위치정보를, 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하는 제 1 홀 소자와, 보정 렌즈의 제 2 방향에 관한 위치정보를, 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하는 제 2 홀 소자를 구비한다. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-17874 (Patent Document 7) allows a corrected lens held in a moving frame to be movable in a first direction and a second direction orthogonal to each other and perpendicular to the optical axis of the lens system. Disclosed is an "image shake correction device" which makes it possible to correct an image shake by controlling the optical axis of the lens to coincide with the optical axis of a lens system. The image stabilization apparatus disclosed in this patent document 7 is provided with the drive means which has a coil and a magnet which became relatively movable. One of the coil and the magnet is fixed to the moving frame, and the other of the coil and the magnet is fixed to the supporting frame for supporting the moving frame. In addition, the image shake correction device disclosed in Patent Document 7 includes a first Hall element which detects positional information about a first direction of a correcting lens by detecting a magnetic force of a magnet, and positional information about a second direction of a correcting lens. It is provided with the 2nd hall element which detects by detecting the magnetic force of a magnet.
상기한 특허문헌 1∼7에 개시된 상 흔들림 보정장치(손떨림 보정장치)는, 모두, 보정 렌즈를 광축과 수직한 평면 내에서 이동조정하는 구조를 가지고 있다. 그렇지만, 이러한 구조의 상 흔들림 보정장치(손떨림 보정장치)는, 구조가 복잡하여, 소형화에 맞지 않다고 하는 문제가 있다. The image stabilization apparatus (image stabilization apparatus) disclosed in the above-mentioned
이 문제를 해결하기 위하여, 렌즈와 촬상 소자(이미지 센서)를 유지하는 렌즈 모듈(카메라 모듈) 그것 자체를 요동시킴으로써, 손떨림(상 흔들림)을 보정하도록 한, 손떨림 보정장치(상 흔들림 보정장치)가 제안되어 있다. In order to solve this problem, a camera shake correction device (image shake correction device) which makes it possible to correct camera shake (image shake) by rocking the lens module (camera module) itself holding the lens and the image pickup device (image sensor) Proposed.
예를 들면, 일본 특개 2007-41455호 공보(특허문헌 8)는, 렌즈와 촬상 소자를 유지하는 렌즈 모듈과, 이 렌즈 모듈을 회동축에 의해 회동 가능하게 지지하는 프레임 구조와, 회동축의 피구동부(로터)에 구동력을 줌으로써 렌즈 모듈을 프레임 구조에 대하여 회동시키는 구동 수단(액추에이터)과, 구동 수단(액추에이터)을 회동축의 피구동부(로터)에 가압하는 가압 수단(판 스프링)을 구비한 「광학장치의 상 흔들림 보정장치」를 개시하고 있다. 프레임 구조는, 내측 프레임과 외측 프레임으로 이루어진다. 구동 수단(액추에이터)은 회동축의 피구동부(로터)에 대하여 광축과 직각 방향에서 맞닿도록 배치되어 있다. 구동 수단(액추에이터)은 압전 소자와 회동축측의 작용부로 이루어진다. 작용부는 압전 소자의 종방향 진동 및 굴곡 진동에 의해 회동축을 구동한다. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-41455 (Patent Document 8) includes a lens module for holding a lens and an imaging element, a frame structure for rotatably supporting the lens module by a rotation shaft, and a dodge ball on a rotation shaft. And a driving means (actuator) for rotating the lens module with respect to the frame structure by applying a driving force to the eastern part (rotor), and a pressing means (plate spring) for pressing the driving means (actuator) to the driven part (rotor) of the rotation shaft. Disclosed is an image shake correction device of an optical device. The frame structure consists of an inner frame and an outer frame. The drive means (actuator) is arranged to abut on the driven portion (rotor) of the rotating shaft in a direction perpendicular to the optical axis. The drive means (actuator) consists of a piezoelectric element and an acting portion on the rotational shaft side. The acting portion drives the rotating shaft by the longitudinal vibration and the bending vibration of the piezoelectric element.
또, 일본 특개 2007-93953호 공보(특허문헌 9)는, 촬영 렌즈 및 이미지 센서를 일체화한 카메라 모듈을 케이싱의 내부에 수용함과 아울러, 카메라 모듈을 촬영광축과 직교하고, 또한 서로 직각으로 교차하는 제 1 축과 제 2 축을 중심으로 요 동 자유롭게 케이싱에 축착(軸着)하고, 손떨림 센서에서 검출된 케이싱의 진동에 따라 카메라 모듈 전체의 자세를 케이싱 내부에서 제어하여, 정지화면상 촬영시의 손떨림을 보정하도록 한 「카메라의 손떨림 보정장치」를 개시하고 있다. 특허문헌 9에 개시된 카메라의 손떨림 보정장치는, 카메라 모듈이 고정된 내측 프레임을 그 외측으로부터 제 1 축을 중심으로 요동 자유롭게 지지하는 중간 프레임과, 케이싱에 고정되어, 중간 프레임를 그 외측으로부터 제 2 축을 중심으로 요동 자유롭게 지지하는 외측 프레임과, 중간 프레임에 넣어져, 손떨림 센서(피칭 방향의 손떨림을 검출하는 제 1 센서 모듈)로부터의 손떨림 신호에 따라 내측 프레임을 제 1 축의 주위로 요동시키는 제 1 구동 수단과, 외측 프레임에 넣어져, 손떨림 센서(요잉 방향의 손떨림을 검출하는 제 2 센서 모듈)로부터의 손떨림 신호에 따라 중간 프레임를 제 2 축의 주위로 요동시키는 제 2 구동 수단을 구비한다. 제 1 구동 수단은 제 1 스테핑 모터와, 그 회전을 감속하는 제 1 감속 기어 트레인과, 최종단의 기어와 일체로 회전하여 내측 프레임에 설치된 제 1 캠 종동자를 통하여 내측 프레임을 요동시키는 제 1 캠으로 이루어진다. 제 2 구동 수단은 제 2 스테핑 모터와, 그 회전을 감속하는 제 2 감속 기어 트레인과, 최종단의 기어와 일체로 회전해서 중간 프레임에 설치된 제 2 캠 종동자를 통하여 중간 프레임를 요동시키는 제 2 캠으로 이루어진다. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-93953 (Patent Document 9) accommodates a camera module incorporating a photographing lens and an image sensor in a casing, and perpendicularly crosses the camera module with a photographing optical axis and crosses at right angles to each other. Shake freely on the casing around the first and second shafts, and control the posture of the entire camera module inside the casing according to the vibration of the casing detected by the hand-shake sensor, resulting in camera shake during still image shooting. A camera shake correction device is disclosed. The camera shake correction apparatus disclosed in Patent Document 9 includes an intermediate frame that freely supports an inner frame to which the camera module is fixed, and swings freely about its first axis from the outside thereof, and is fixed to a casing to center the intermediate frame around the second axis from the outside thereof. First drive means which swings the inner frame around the first axis according to a shake signal from a shake sensor (a first sensor module that detects shake in the pitching direction), which is placed in the intermediate frame and the intermediate frame. And second driving means which is placed in the outer frame and oscillates the intermediate frame around the second axis in accordance with the shake signal from the shake sensor (second sensor module for detecting the shake in the yaw direction). The first driving means comprises: a first stepping motor, a first reduction gear train that decelerates its rotation, and a first cam follower which rotates integrally with the gear of the final stage to oscillate the inner frame through the first cam follower provided on the inner frame. It consists of a cam. The second drive means comprises a second stepping motor, a second reduction gear train for slowing its rotation, and a second cam for swinging the intermediate frame through a second cam follower installed in the intermediate frame by rotating integrally with the gear of the last stage. Is done.
또한, 일본 특개 2007-142938호 공보(특허문헌 10)는, 자이로 등의 각속도 센서를 사용하여, 촬영시의 손떨림를 보정하는 기능을 갖는 휴대 정보 단말기를 개시하고 있다. 촬영화상의 손떨림의 보정을 행하기 위해서는, 카메라 렌즈의 광축 과 직교하는 면 내에, 상호 서로 직교하는, 기준이 되는 피칭축과 요잉축을 설정하고, 피칭축을 회전의 중심축으로 하는 회전과, 요잉축을 회전의 중심축으로 하는 회전의 양쪽의 각속도를 검출할 필요가 있다. 특허문헌 10은 촬상장치의 측면에, 피칭축 주위의 회전의 회전 각속도를 검출하는 제 1 자이로와, 요잉축 주위의 회전의 회전 각속도를 검출하는 제 2 자이로를 배치한 것을 개시하고 있다. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-142938 (Patent Document 10) discloses a portable information terminal having a function of correcting camera shake during shooting by using an angular velocity sensor such as a gyro. In order to correct camera shake, a reference pitching axis and yaw axis, which are orthogonal to each other, orthogonal to each other are set in a plane orthogonal to the optical axis of the camera lens. It is necessary to detect both angular velocities of the rotation serving as the central axis of rotation.
특허문헌 1: 일본 특개 2006-65352호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-65352
특허문헌 2: 일본 특개 2008-26634호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-26634
특허문헌 3: 일본 특개 2006-215095호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-215095
특허문헌 4: 일본 특개 2008-15159호 공보Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-15159
특허문헌 5: 일본 특개 2007-212876호 공보Patent Document 5: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-212876
특허문헌 6: 일본 특개 2007-17957호 공보Patent Document 6: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-17957
특허문헌 7: 일본 특개 2007-17874호 공보Patent Document 7: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-17874
특허문헌 8: 일본 특개 2007-41455호 공보Patent Document 8: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-41455
특허문헌 9: 일본 특개 2007-93953호 공보Patent Document 9: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-93953
특허문헌 10: 일본 특개 2007-142938호 공보(단락 0005, 단락 0006, 도 2)Patent Document 10: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-142938 (paragraph 0005, paragraph 0006, Fig. 2)
전술한 특허문헌 1∼7에 개시된 상 흔들림 보정장치(손떨림 보정장치)는, 모두, 보정 렌즈를 광축과 수직한 평면 내에서 이동조정하고 있으므로, 구조가 복잡하여, 소형화에 맞지 않다고 하는 문제가 있다. All of the image stabilization apparatuses (image stabilization apparatuses) disclosed in
한편, 특허문헌 8에 개시된 상 흔들림 보정장치에서는, 구동 수단(액추에이터)으로서, 압전 소자와 회동축측의 작용부로 이루어지는 액추에이터를 사용하고 있다. 작용부를 타원운동시켜, 로터(피구동부)를 회동시키고 있다. 로터(피구동부)와 액추에이터의 작용부의 작용점에서 마모가 생기면, 정확한 접촉이 저해될 우려가 있다. 그 때문에, 이 마모를 줄이기 위해, 로터(피구동부)로서 특별한 재질의 것을 사용할 필요가 있다. 또한, 압전 소자와 작용부로 이루어지는 액추에이터에서는, 작용부를 로터(피구동부)에 접촉시키고 있기 때문에, 렌즈 모듈을 그 중립 위치(초기 위치)로 되돌리는 것은 곤란하다. On the other hand, in the image shake correction device disclosed in Patent Document 8, an actuator including a piezoelectric element and an acting portion on the rotational shaft side is used as a driving means (actuator). The rotor is driven by elliptical movement of the acting portion. If abrasion occurs at the working point of the rotor (driven part) and the acting part of the actuator, there is a fear that the correct contact is impaired. Therefore, in order to reduce this abrasion, it is necessary to use a special material as a rotor (driven part). Moreover, in the actuator which consists of a piezoelectric element and an action part, since an action part is made to contact a rotor (driven part), it is difficult to return a lens module to its neutral position (initial position).
또, 특허문헌 9에 개시된 손떨림 보정장치에서는, 구동 수단으로서 스테핑 모터와 감속 기어 트레인과 캠의 조합을 사용하고 있다. 그 때문에, 토션 스프링의 가압에 의해, 캠 종동자를 캠의 캠면에 맞닿게 할 필요가 있다. 따라서, 구동 수단의 구성이 복잡해져 버린다. 또, 캠 종동자를 캠의 캠면에 맞닿게 하고 있기 때문에, 카메라 모듈을 그 중립 위치(초기 위치)로 되돌리는 것은 곤란하다. In addition, in the camera shake correction apparatus disclosed in Patent Document 9, a combination of a stepping motor, a reduction gear train, and a cam is used as the driving means. Therefore, it is necessary to bring the cam follower into contact with the cam surface of the cam by the pressurization of the torsion spring. Therefore, the structure of a drive means becomes complicated. Moreover, since the cam follower makes contact with the cam surface of the cam, it is difficult to return the camera module to its neutral position (initial position).
또한, 특허문헌 10에 개시된 휴대 정보 단말기는 손떨림 센서로서 자이로 등의 각속도 센서를 사용한 것을 개시하고 있는 것에 지나지 않는다. In addition, the portable information terminal disclosed in
따라서, 본 발명의 해결 과제는, 구동 수단(액추에이터)의 구성이 간단한, 손떨림 보정장치를 제공하는 것에 있다. Therefore, the subject of this invention is providing the image stabilizer with the simple structure of a drive means (actuator).
본 발명의 다른 해결 과제는, 카메라 모듈을 그 중립 위치(초기 위치)로 용이하게 되돌리는 것이 가능한, 손떨림 보정장치를 제공하는 것에 있다. Another object of the present invention is to provide a camera shake correction device, which can easily return the camera module to its neutral position (initial position).
본 발명의 다른 목적은 설명이 진행됨에 따라 밝혀질 것이다. Other objects of the present invention will become clear as the description proceeds.
(과제를 해결하기 위한 수단)(Means to solve the task)
본 발명에 의하면, 렌즈(L1, L2, L3)와 촬상 소자(28)를 유지하는 카메라 모듈(20)을, 광축(O)에 직교하고, 또한 상호 서로 교차하는 제 1 축(P)과 제 2 축(Y)의 주위로 요동시킴으로써, 손떨림을 보정하도록 한 손떨림 보정장치(30; 30A)에 있어서, 카메라 모듈(20)을 내부에서 고정하는 내측 프레임(32)과, 이 내측 프레임을 그 외측으로부터 제 1 축(P)의 주위로 요동 자유롭게 지지하는 중간 프레임(34)과, 중간 프레임을 그 외측으로부터 제 2 축(Y)의 주위로 요동 자유롭게 지지하는 외측 프레임(36)과, 내측 프레임의 바닥부와 외측 프레임의 바닥부에 설치되고, 내측 프레임(32) 및 중간 프레임(34)을, 각각, 제 1 축(P) 및 제 2 축(Y)의 주위에서 요동시키도록 구동하는 보이스 코일 모터(40)를 갖는 손떨림 보정장치가 얻어진다.According to the present invention, the
상기 본 발명에 의한 손떨림 보정장치(30; 30A)에서, 보이스 코일 모터(40)는, 예를 들면, 외측 프레임(36)의 바닥부에 부착된 4극 착자(着磁) 마그넷(42)으로, 4자극이 외측 프레임의 중심축(C)의 주위에 회전대칭으로 설치된 4극 착자 마그넷(42)과, 이 4극 착자 마그넷과 대향하여 내측 프레임(32)의 바닥부에 설치된 코일 기판(44)으로, 4극 착자 마그넷(42)의 인접하는 자극 사이에 걸치도록, 광축(O)을 중심으로 하여 대칭으로 배치된 4개의 코일(44-1, 44-2, 44-3, 44-4)이 배치되어 있는, 코일 기판(44)과, 4개의 코일을 사이에 끼운 상태에서, 4극 착자 마그넷과 대향하여 코일 기판 상에 부착된 중립 유지판(46)으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. In the image stabilization apparatus 30 (30A) according to the present invention, the
상기 본 발명에 의한 손떨림 보정장치(30)에서, 외측 프레임(36)에 대한 내측 프레임(32)의 위치를 검출하기 위한 위치검출 수단(50)을 가져도 된다. 위치 검출 수단(50)은 코일 기판(44) 상에 탑재되고, 4극 착자 마그넷(42)의 자력을 검출함으로써, 제 1 축(P)의 주위의 요동에 수반되는 제 1 위치를 검출하는 제 1 홀 소자(51)와, 코일 기판(44) 상에 탑재되고, 4극 착자 마그넷(42)의 자력을 검출함으로써, 제 2 축(Y)의 주위의 요동에 수반되는 제 2 위치를 검출하는 제 2 홀 소자(52)로 구성되어도 된다. In the
상기 본 발명에 의한 손떨림 보정장치(30A)에서, 외측 프레임(36)은 케이싱에 고정되어 있고, 내측 프레임(32)은 각각 제 1 및 제 2 축(P, Y)과 직교하는 제 1 및 제 2 측면(32-1, 32-2)을 갖는 외벽을 갖는 것이어도 된다. 이 경우, 손떨림 보정장치(30A)는 내측 프레임의 외벽의 제 1 측면(32-1) 및 제 2 측면(32-2)의 일방에 부착되고, 내측 프레임(32)의 제 1 축(P)의 주위의 손떨림을 검출하는 제 1 손떨림 센서(61)와, 내측 프레임의 외벽의 제 1 측면(32-1) 및 제 2 측면(32-2)의 타방에 부착되고, 내측 프레임(32)의 제 2 축(Y)의 주위의 손떨림을 검출하는 제 2 손떨림 센서(62)를 더 갖는 것이 바람직하다. 제 1 손떨림 센서는 제 1 축(P)의 주위의 회전 각속도를 검출하는 제 1 각속도 센서(61)로 구성되어도 되고, 제 2 손떨림 센서는 제 2 축(Y)의 주위의 회전 각속도를 검출하는 제 2 각속도 센서(62)로 구성되어도 된다. 제 1 각속도 센서는, 예를 들면, 제 1 자이로 센서(61)로 구성되고, 제 2 각속도 센서는, 예를 들면, 제 2 자이로 센서(62)로 구성된다. In the camera
또한, 상기 괄호 내의 참조부호는, 이해를 쉽게 하기 위하여 붙인 것으로, 일례에 지나지 않으며, 이것들에 한정되지 않는 것은 물론이다. In addition, the code | symbol in the said parenthesis is attached for easy understanding, It is only an example, Of course, it is not limited to these.
본 발명에서는, 구동 수단(액추에이터)으로서, 내측 프레임의 바닥부와 외측 프레임의 바닥부에 설치한 보이스 코일 모터를 사용하고 있으므로, 구동 수단(액추에이터)의 구성이 간단하게 된다고 하는 이점이 있다. In this invention, since the voice coil motor provided in the bottom part of an inner frame and the bottom part of an outer frame is used as a drive means (actuator), there exists an advantage that the structure of a drive means (actuator) becomes simple.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(The best mode for carrying out the invention)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 손떨림 보정장치(30)를 포함하는 카메라 유닛(10)에 대하여 설명한다. 도 1은 카메라 유닛(10)을 도시하는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시한 카메라 유닛(10)의 평면도이다. 도 3은 도 1에 도시한 카메라 유닛(10)의 정면 단면도이다. With reference to FIGS. 1-3, the
카메라 유닛(10)은 카메라 모듈(20)과 손떨림 보정장치(30)로 구성된다. 카메라 모듈(20)은 후술하는 렌즈와 촬상 소자를 유지한다. 도시의 카메라 모듈(20)은 오토포커스 렌즈 구동 유닛을 포함한다. The
오토포커스 렌즈 구동 유닛은 렌즈 가동부와 렌즈 구동부로 구성된다. 렌즈 구동부는 렌즈 가동부를 광축(O) 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하면서, 렌즈 가동부를 구동한다. The autofocus lens driving unit includes a lens movable portion and a lens driving portion. The lens driver drives the lens movable part while slidably supporting the lens movable part in the optical axis O direction.
카메라 모듈(20)은 모듈 케이싱(22)을 구비한다. 모듈 케이싱(22)은 컵 형상의 상측 커버(24)와 하측 베이스(26)를 포함한다. 상측 커버(24)의 상면은 렌즈의 광축(O)을 중심축으로 한 원통부(24a)를 갖는다. 한편, 하측 베이스(26)의 중앙부에는 기판(도시 생략)에 배치된 촬상 소자(후술함)가 탑재된다. 이 촬상 소자는, 렌즈(후술함)에 의해 결상된 피사체상을 촬상하여 전기신호로 변환한다. 촬상 소자는, 예를 들면, CCD(charge coupled device)형 이미지 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor)형 이미지 센서 등에 의해 구성된다. The
손떨림 보정장치(30)는 카메라 모듈(20)을 광축(O)에 직교하고, 또한 서로 교차하는 제 1 축(P)과 제 2 축(Y)의 주위로 요동시킴으로써, 손떨림을 보정하기 위한 것이다. 도시의 예에서는, 제 1 축(P)은 피칭 방향으로 뻗어 있는 피칭축이며, 제 2 축(Y)은 요잉 방향으로 뻗어 있는 요잉축이다. The camera
손떨림 보정장치(30)는, 내측 프레임(32)과 중간 프레임(34)과 외측 프레임(36)을 포함한다. 내측 프레임(32)은 그 내부에 카메라 모듈(20)을 고정(유지)하기 위한 것이다. 내측 프레임(32)은 제 1 축(피칭축)(P)의 방향(피칭 방향)으로, 중간 프레임(34)을 향하여 외측으로 돌출하는 한 쌍의 피칭 지지축(32a, 32a)(도 1에서는 일방만 도시함)을 갖는다. 중간 프레임(34)은 내측 프레임(32)을 그 외측으로부터 제 1 축(피칭축)(P)의 주위로 요동 자유롭게 지지한다. 이 때문에, 중간 프레임(34)은 제 1 축(피칭축)(P)의 방향(피칭 방향)으로 뻗어 있는 한 쌍의 피칭 받이부(받이 구멍)(34a, 34a)를 갖고, 이들 한 쌍의 피칭 받이부(받이 구멍)(34a, 34a)에는 상기한 쌍의 피칭 지지축(32a, 32a)이 삽입된다. The camera
중간 프레임(34)은 제 2 축(요잉축)(Y)의 방향(요잉 방향)에, 외측 프레임(36)을 향하여 외측으로 돌출하는 한 쌍의 요잉 지지축(34b, 34b)(도 1에서는 일방만 도시함)을 갖는다. 외측 프레임(36)은 중간 프레임(34)을 그 외측으로부터 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위로 요동 자유롭게 지지한다. 그 때문에 외측 프레임(36)은, 제 2 축(요잉축)(Y)의 방향(요잉 방향)으로 뻗어 있는 한 쌍의 요잉 받이부(받이 구멍)(36a, 36a)를 가지고, 이들 한 쌍의 요잉 받이부(받이 구멍)(36a, 36a)에는 상기 한 쌍의 요잉 지지축(34b, 34b)이 삽입된다. The
또한, 외측 프레임(36)은 후술하는 카메라 부착 휴대전화(100)(도 6)의 케이싱에 고정되어 있다. In addition, the
상기 실시예에서는, 2축 끼워맞춤부가 요철의 원주 형상으로 형성되어 있다. 즉, 한 쌍의 피칭 지지축(32a, 32a)과 한 쌍의 요잉 지지축(34b, 34b)의 각각은 볼록한 원주 형상을 하고 있고, 한 쌍의 피칭 받이부(받이 구멍)(34a, 34a)와 한 쌍의 요잉 받이부(받이 구멍)(36a, 36a)의 각각은 오목한 원주 형상을 하고 있다. 이 때문에, 2축 끼워맞춤부에서 클리어런스가 다소 발생할 가능성이 있다. 이 대책으로서, 지지축을 원추 형상으로 하여, 받이부(받이 구멍)를 사발 형상으로 해도 된다. In the above embodiment, the biaxial fitting portion is formed in a circumferential shape of irregularities. That is, each of the pair of pitching
손떨림 보정장치(30)는 내측 프레임(32)의 바닥부와 외측 프레임(36)의 바닥부에 설치된 보이스 코일 모터(VCM)(40)(후술함)를 더 구비하고 있다. 보이스 코일 모터(40)는, 내측 프레임(32) 및 중간 프레임(34)을, 각각, 제 1 축(피칭축)(P) 및 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위에서 요동시키도록 구동한다. The
도 4는 손떨림 보정장치(30)에 사용되는 보이스 코일 모터(VCM)(40)를 도시하는 분해 사시도이다. 4 is an exploded perspective view showing the voice coil motor (VCM) 40 used in the
다음에, 도 3과 아울러 도 4도 참조하여, 손떨림 보정장치(30)에 사용되는 보이스 코일 모터(VCM)(40)에 대하여 설명한다. Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the voice coil motor (VCM) 40 used for the camera
보이스 코일 모터(VCM)(40)는, 외측 프레임(36)의 바닥부에 부착된 4극 착자 마그넷(42)과, 이 4극 착자 마그넷(42)에 대향하여 내측 프레임(32)에 설치된 코일 기판(44)과, 중립 유지판(요크)(46)으로 구성되어 있다. The voice coil motor (VCM) 40 has a 4-pole
4극 착자 마그넷(42)의 4자극은 외측 프레임(36)의 중심축(C)의 주위에 회전대칭으로 설치되어 있다. 코일 기판(44)에는, 4극 착자 마그넷(42)의 인접하는 자극 사이에 걸치도록, 광축(O)을 중심으로 하여 대칭으로 배치된 제 1 내지 제 4 코일(44-1, 44-2, 44-3, 및 44-4)이 배치되어 있다. 중립 유지판(요크)(46)은 제 1 내지 제 4 코일(44-1∼44-4)을 사이에 끼운 상태에서, 4극 착자 마그넷(42)과 대향하여 코일 기판(44) 상에 부착되어 있다. The four magnetic poles of the four-pole
도시된 코일 기판(44)은 복수층의 다층 기판으로 이루어진다. 따라서, 제 1 내지 제 4 코일(44-1∼44-4)은 코일 기판(다층기판)(44)의 내부에 형성되어 있다. 제 1 코일(44-1)과 제 3 코일(44-3)은 1개의 코일선으로, 코일 기판(44)의 복수층 에 형성되어 있다. 즉, 제 1 코일(44-1)과 제 3 코일(44-3)은 직렬로 접속되어 있다. 한편, 제 2 코일(44-2)과 제 4 코일(44-4)은 1개의 코일선으로, 제 1 코일(44-1)과 제 3 코일(44-3)이 형성되어 있는 층과는 상이한, 코일 기판(44)의 다른 복수층에 형성되어 있다. 즉, 제 2 코일(44-2)과 제 4 코일(44-4)은 직렬로 접속되어 있다. The
도 4에 도시되는 바와 같이, 제 1 코일(44-1)과 제 3 코일(44-3)은 광축(O)으로부터 피칭 방향(P)으로 서로 떨어져서 배치되어 있다. 제 2 코일(44-2)과 제 4 코일(44-4)은 광축(O)으로부터 요잉 방향(Y)으로 서로 떨어져서 배치되어 있다. 제 1 코일(44-1)과 제 3 코일(44-3)의 조합은, 카메라 모듈(20)을 제 1 축(피칭축)(P)의 주위로 요동하기 위하여 사용되므로, 피칭용 코일 패턴이라고도 불린다. 제 2 코일(44-2)과 제 4 코일(44-4)의 조합은 카메라 모듈(20)을 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위로 요동하기 위하여 사용되므로, 요잉용 코일 패턴이라고도 불린다.As shown in FIG. 4, the first coil 44-1 and the third coil 44-3 are disposed away from each other in the pitching direction P from the optical axis O. As shown in FIG. The second coil 44-2 and the fourth coil 44-4 are disposed away from each other in the yawing direction Y from the optical axis O. Since the combination of the first coil 44-1 and the third coil 44-3 is used to swing the
제 1 내지 제 4 코일(44-1∼44-4)에 전류가 흐르고 있지 않는 상태(비통전시)에서는, 중립 유지판(요크)(46)은 카메라 모듈(20)을 그 중립 위치(초기 위치)에 유지할 수 있도록, 4극 착자 마그넷(42)의 대향면에 배치되어 있다. 그 때문에, 비통전시에서는, 도 2 및 도 3으로부터 명확한 바와 같이, 광축(O)과 외측 프레임(36)의 중심축(C)이 일치하고 있다. In a state in which no current flows in the first to fourth coils 44-1 to 44-4 (during non-energization), the neutral retaining plate (yoke) 46 moves the
또, 4극 착자 마그넷(42)은 오토포커스 대응 카메라 모듈(20)에 자계의 영향을 주지 않도록, 외측 프레임(36)의 바닥면에 배치되어 있다. The four-pole
또한, 도시의 예에서는, 마그넷(42)으로서, 1개의 4극 착자 마그넷을 사용하 고 있지만, 평판의 4개의 단극 마그넷을 배치해도 되는 것은 물론이다. In addition, in the example of illustration, although the four-pole magnetization magnet is used as the
도시된 손떨림 보정장치(30)는 외측 프레임(36)에 대한 내측 프레임(32)의 위치를 검출하기 위한 위치검출 수단(50)을 더 구비하고 있다. 도시된 위치검출 수단(50)은 코일 기판(44) 상에 탑재된, 제 1 및 제 2 홀 소자(51, 52)로 구성되어 있다. 제 1 홀 소자(51)는 광축(O)으로부터 피칭 방향(P)으로 제 3 코일(44-3)보다도 떨어진 위치에서, 코일 기판(44) 상에 탑재되어 있다. 제 2 홀 소자(52)는 광축(O)으로부터 요잉 방향(Y)으로 제 4 코일(44-4)보다도 떨어진 위치에서, 코일 기판(44) 상에 탑재되어 있다. 제 1 홀 소자(51)는 4극 착자 마그넷(42)의 자력을 검출함으로써, 제 1 축(피칭축)(P)의 주위의 요동에 수반되는 제 1 위치(피칭 위치)를 검출한다. 제 2 홀 소자(52)는 4극 착자 마그넷(42)의 자력을 검출함으로써, 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위의 요동에 수반되는 제 2 위치(요잉 위치)를 검출한다. The illustrated
다음에, 도 5를 참조하여, 보이스 코일 모터(VCM)(40)의 동작에 대하여 설명한다. Next, with reference to FIG. 5, operation | movement of the voice coil motor (VCM) 40 is demonstrated.
도 5(A)는 4극 착자 마그넷(42)과 코일 기판(44)에 형성된 제 1 내지 제 4 코일(44-1∼44-4)과 제 1 및 제 2 홀 소자(51, 52)를 발췌한 도면이다. 도 5(A)는 제 1 내지 제 4 코일(44-1∼44-4)에 통전하고 있지 않을 때의 배치를 도시하고 있다. 따라서, 광축(O)과 외측 프레임(36)의 중심축(C)은 일치하고 있다. 즉, 카메라 모듈(20)은 중립 위치(초기 위치)에 놓여져 있다. 이 때, 제 1 및 제 2 홀 소자(51, 52)는 출력전압을 발생하지 않는다. FIG. 5A shows the first to fourth coils 44-1 to 44-4 and the first and
이 상태에서, 도 5(A)에 도시되는 바와 같이, 제 1 및 제 2 코일(피칭용 코일 패턴)(44-1, 44-3)에 전류(I)를 흘린 것으로 한다. 이 경우, 4극 착자 마그넷(42)의 자계(자속)와 피칭용 코일 패턴(44-1, 44-3)을 흐르는 전류(I)의 상호작용에 의해, 플레밍의 왼손법칙에 의해, 피칭용 코일 패턴(44-1, 44-3)에 전자력(추력)(F)이 발생한다. 그 결과, 내측 프레임(32)(카메라 모듈(20))은 제 1 축(피칭축)(P)의 주위로 요동한다. In this state, as shown in Fig. 5A, it is assumed that current I flows through the first and second coils (pitching coil patterns) 44-1 and 44-3. In this case, by the interaction of the magnetic field (magnetic flux) of the 4-pole
도 5(B)는 상기 피칭용 코일 패턴(44-1, 44-3)의 전자력(추력)(F)에 의해, 내측 프레임(32)(카메라 모듈(20))의 위치가 벗어난 상태를 도시하는 도면이다. 이 위치 어긋남에 의해, 중립 유지판(요크)(46)에는, 도 5(B)의 화살표로 나타내는 것과 같은 반력이 생긴다. FIG. 5B shows a state in which the position of the inner frame 32 (camera module 20) is out of position due to the electromagnetic force (thrust) F of the pitching coil patterns 44-1 and 44-3. It is a figure. By this position shift, reaction force as shown by the arrow of FIG. 5 (B) arises in the neutral holding plate (yoke) 46. FIG.
도 5(A)에 도시한 코일의 추력(F)와 중립 유지판(요크)(46)에 생긴 반력이 균형을 이룬 곳에서, 외측 프레임(36)에 대하여 내측 프레임(32)(카메라 모듈(20))이 유지된다. Where the thrust F of the coil shown in FIG. 5A and the reaction force generated in the neutral retaining plate (yoke) 46 are balanced, the inner frame 32 (camera module ( 20)) is maintained.
이 때, 제 1 홀 소자(51)는, 4극 착자 마그넷(42)에 대한 제 1 위치(피칭 위치)가 벗어나므로, 그 제 1 위치(피칭 위치)에 대응한 전압을 발생한다. At this time, the
도 5는 제 1 및 제 2 코일(피칭용 코일 패턴)(44-1, 44-3)에 전류(I)를 흘렸을 때의 동작에 대하여 설명했지만, 제 2 및 제 4 코일(요잉용 코일 패턴)(44-2, 44-4)에 전류(I)를 흘렸을 때도 동일하게 동작한다. 즉, 4극 착자 마그넷(42)의 자계(자속)와 요잉용 코일 패턴(44-2, 44-4)을 흐르는 전류(I)와의 상호작용에 의해, 플레밍의 왼손법칙에 의해, 요잉용 코일 패턴(44-2, 44-4)에 전자력(추력)(F) 이 발생하고, 그 결과, 내측 프레임(32)(카메라 모듈(20))은 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위로 요동한다. 코일의 추력(F)과 중립 유지판(요크)(46)에 생긴 반력이 균형을 이루는 곳에서, 외측 프레임(36)에 대하여 내측 프레임(32)(카메라 모듈(20))이 유지된다. 제 2 홀 소자(52)는 4극 착자 마그넷(42)에 대한 제 2 위치(요잉 위치)가 벗어나므로, 그 제 2 위치(요잉 위치)에 대응한 전압을 발생한다. FIG. 5 has described the operation when the current I flows through the first and second coils (pitching coil patterns) 44-1 and 44-3, but the second and fourth coils (yoling coil patterns). The same works when the current I flows through the 44-2 and 44-4. That is, by the interaction of the magnetic field (magnetic flux) of the 4-pole
도 6은 도 1 내지 도 3에 도시한 카메라 유닛(10)을 탑재한 카메라 부착 휴대전화(100)의 구성을 도시하는 블럭도이다. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the mobile phone with
카메라 모듈(20)은 복수의 렌즈(L1, L2, L2)와, 촬상 소자(28)를 유지하고 있다. 도시의 예에서는, 렌즈(L2)가 오토포커스 렌즈이다. The
카메라 부착 휴대전화(100)는 전체 제어부(110)를 갖는다. 전체 제어부(110)는 진동 보정 제어부(112)를 내장하고 있다. 전체 제어부(100)는 타이밍 제너레이터(TG)(122)에 접속되어 있다. 촬상 소자(28)에서 촬상된 신호는 아날로그 처리부(AFE)(124)에 공급된다. 타이밍 제너레이터(TG)(122)는 타이밍 신호를 촬상 소자(28)와 아날로그 처리부(AFE)(124)에 공급한다. 아날로그 처리부(AFE)(124)에서 처리된 신호는 화상처리부(126)에서 화상처리된 후, 화상 메모리(128)에 기록(보존)된다. 화상처리부(126)와 화상 메모리(128)는 전체 제어부(110)에서 제어된다. The camera-equipped
전체 제어부(110)에는 표시부(130)와 화상기록부(132)가 접속되어 있다. 또, 전체 제어부(110)는 포커스 제어부(134)에 포커스 지령 신호를 송출한다. 이 포커스 지령 신호에 응답하여, 포커스 제어부(134)는 카메라 모듈(20) 내의 렌 즈(L2)를 광축을 따라 이동시킨다. 전체 제어부(110)는 셔터 구동부(136)에 셔터제어 신호를 송출한다. 이 셔터제어 신호에 응답하여, 셔터 구동부(136)는 카메라 유닛(10)의 셔터(도시 생략)를 구동한다. The
도 7은 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30)를 제어하는 손떨림 보정 액추에이터(200)의 구성을 도시하는 블럭도이다. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the camera
카메라 부착 휴대전화(100)의 케이싱(도시 생략)에는, 피칭 방향의 진동(피칭축(P)의 주위의 진동)을 검출하기 위한 피칭 방향 자이로(202)와, 요잉 방향의 진동(요잉축(Y)의 주위의 진동)을 검출하기 위한 요잉 방향 자이로(204)가 설치되어 있다. The casing (not shown) of the mobile phone with
피칭 방향 자이로(202)는 피칭 방향의 각속도를 검출하고, 검출한 피칭 방향의 각속도를 나타내는 피칭 방향 각속도 신호(제 1 각속도 신호)를 출력한다. 요잉 방향 자이로(204)는 요잉 방향의 각속도를 검출하고, 검출한 요잉 방향의 각속도를 나타내는 요잉 방향 각속도 신호(제 2 각속도 신호)를 출력한다. 제 1 및 제 2 각속도 신호는 진동 보정 제어부(112)에 공급된다. 진동 보정 제어부(112)에는 셔터 버튼(206)으로부터 셔터조작 지령 신호가 공급된다. The pitching
진동 보정 제어부(112)는 제 1 및 제 2 각속도 검출 신호로부터 카메라 부착 휴대전화(100)의 케이싱의 진동을 검출하는 진동 검출 회로(212)와, 셔터 조작 지령 신호를 받는 시퀀스 컨트롤 회로(214)를 갖는다. 진동 검출 회로(212)는 필터 회로와 증폭 회로를 포함한다. 진동 검출 회로(212)는 진동 검출 신호를 진동량 검출 회로(216)에 공급한다. 진동량 검출 회로(216)는 진동 검출 신호로부터 카메 라 부착 휴대전화(100)의 케이싱의 진동량을 검출하고, 진동량 검출 신호를 계수 변환 회로(218)에 송출한다. 계수 변환 회로(218)는 진동량 검출 신호를 계수 변환하고, 계수 변환한 신호를 제어 회로(220)에 송출한다. 이 제어 회로(220)에는, 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30)에 설치되어 있는 위치검출 수단(위치 센서)(50)으로부터의 위치검출 신호가 공급된다. The vibration
제어 회로(220)는 계수변환한 신호에 응답해서, 위치검출 신호에 기초하여, 진동 검출 회로(212)에서 검출된 진동을 상쇄하는 것과 같은 제어 신호를 출력한다. 시퀀스 컨트롤 회로(214)는, 셔터 조작 지령 신호에 응답하여, 진동량 검출 회로(216), 계수 변환 회로(218), 및 제어 회로(220)의 타이밍을 제어한다. 제어 신호는 구동 회로(222)에 공급된다. In response to the counted signal, the
전술한 바와 같이, 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30)는, 보이스 코일 모터(40)로서, 카메라 모듈(20)을 제 1 축(피칭축)(P)의 주위로 요동하기 위한 피칭용 코일 패턴(44-1, 44-3)과, 카메라 모듈(20)을 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위로 요동하기 위한 요잉용 코일 패턴(44-2, 44-4)을 구비하고 있다. 피칭용 코일 패턴(44-1, 44-3)은 제 1 방향 액추에이터(44P)라고도 불리며, 요잉용 코일 패턴(44-2, 44-4)은 제 2 방향 액추에이터(44Y)라고도 불린다. 여하튼, 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30)는 제 1 방향 액추에이터(44P)와 제 2 방향 액추에이터(44Y)를 포함한다. As described above, the camera shake correction device (the camera shake correction mechanism) 30 is a
구동 회로(222)는, 제어 신호에 응답하여, 제 1 방향 액추에이터(44P) 및 제 2 방향 액추에이터(44Y)를 구동한다. The
이러한 구성에 의해, 카메라 부착 휴대전화(100)의 케이싱의 진동을 상쇄하도록, 카메라 모듈(20)을 요동시킬 수 있다. 그 결과, 손떨림을 보정할 수 있다.By this structure, the
도 8을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 손떨림 보정장치(30A)를 포함하는 카메라 유닛(10A)에 대하여 설명한다. 도 8은 4극 착자 마그넷(42)과 외측 프레임(36)을 떼어낸 상태의 카메라 유닛(10A)을 도시하는 사시도이다. With reference to FIG. 8, the
도시된 손떨림 보정 회로(30A)는, 제 1 및 제 2 자이로 센서(61 및 62)를 더욱 구비하고 있음과 아울러, 제 1 및 제 2 홀 소자(51, 52)가 삭제되어 있는 점을 제외하고, 도 1 내지 도 3에 도시한 손떨림 보정 회로(30)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시한 구성요소와 동일한 것에는 동일한 참조부호를 붙이고, 설명의 간략화를 위해, 이하에서는 상이한 점에 대해서만 설명한다. The illustrated
내측 프레임(32)은 제 1 축(피칭축)(P)과 직교하는 제 1 측면(32-1)과, 제 2 축(요잉축)(Y)과 직교하는 제 2 측면(32-2)을 갖는 외벽을 갖는다. 제 1 자이로 센서(61)는 내측 프레임(32)의 외벽의 제 1 측면(32-1)에 부착되고, 제 2 자이로 센서(62)는 내측 프레임(32)의 외벽의 제 2 측면(32-2)에 부착되어 있다. 제 1 자이로 센서(61)는 제 1 축(피칭축)(P)의 주위의 회전 각속도를 검출하는 제 1 각속도 센서로서 동작하고, 제 2 자이로 센서(62)는 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위의 회전 각속도를 검출하는 제 2 각속도 센서로서 동작한다. 바꾸어 말하면, 제 1 자이로 센서(61)는 내측 프레임(32)의 제 1 축(피칭축)(P)의 주위의 손떨림을 검출하는 제 1 손떨림 센서로서 작용하고, 제 2 자이로 센서(62)는 내측 프레임(32)의 제 2 축(요잉축)(Y)의 주위의 손떨림을 검출하는 제 2 손떨림 센서로서 작용한다. The
따라서, 제 1 자이로 센서(61)는 피칭 방향 자이로라고도 불리고, 제 2 자이로 센서(62)는 요잉 방향 자이로라고도 불린다. Therefore, the
또한, 도 8에 도시한 손떨림 보정 회로(30A)에서는 제 1 자이로 센서(61)가 내측 프레임(32)의 외벽의 제 1 측면(32-1)에 부착되고, 제 2 자이로 센서(62)가 내측 프레임(32)의 외벽의 제 2 측면(32-2)에 부착되어 있는데, 반대이어도 상관없다. 즉, 제 1 자이로 센서(61)는 내측 프레임(32)의 외벽의 제 2 측면(32-2)에 부착되어도 되고, 제 2 자이로 센서(62)는 내측 프레임(32)의 외벽의 제 1 측면(32-1)에 장착되어도 된다. In the
도 9는 도 8에 도시한 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30A)를 제어하는 손떨림 보정 액추에이터(200A)의 구성을 도시하는 블럭도이다. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the camera
도 7에 도시하는 손떨림 보정 액추에이터(200)에서는, 피칭 방향 자이로(202) 및 요잉 방향 자이로(204)가 카메라 부착 휴대전화(100)의 케이싱에 부착되어 있었지만, 도 9에 도시하는 손떨림 보정 액추에이터(200A)에서는 제 1 자이로 센서(피칭 방향 자이로)(61) 및 제 2 자이로 센서(요잉 방향 자이로)(62)가, 직접, 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30A)에 부착되어 있다. In the camera
또, 도 7에 도시하는 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30)는 위치 센서(홀 소자)(50)를 구비하고 있는 것에 반해, 도 9에 도시하는 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)(30A)는 그러한 위치 센서(홀 소자)(50)를 구비하고 있지 않다. In addition, while the image stabilizer (image stabilizer) 30 shown in FIG. 7 includes a position sensor (hall element) 50, the image stabilizer (image stabilizer) 30A shown in FIG. 9 is 30A. Does not have such a position sensor (hall element) 50.
도 9에 도시하는 손떨림 보정 액추에이터(200A)는, 진동 보정 제어부의 구성(동작)이 후술하는 바와 같이 상이한 점을 제외하고, 도 7에 도시한 손떨림 보정 액추에이터(200)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 진동 보정 제어부에 112A의 참조부호를 붙이고 있다. The camera
진동 보정 제어부(112A)는 제어 회로의 동작이 도 7에 도시한 것과 상이한 점을 제외하고, 도 7에 도시한 진동 보정 제어부(112)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 제어 회로에 220A의 참조부호를 붙이고 있다. The vibration
제어 회로(220A)는, 계수 변환 회로(218)로부터 공급되는 계수 변환한 신호에 응답하여, 피칭 방향 자이로(61) 및 요잉 방향 자이로(62)의 출력이 최소가 되는 것과 같은 피드백 제어 신호를 출력한다. 이 피드백 제어 신호에 응답하여, 구동 회로(222)는 제 1 방향 액추에이터(44P) 및 제 2 방향 액추에이터(44Y)를 구동한다. The
이러한 구성에 의해, 카메라 부착 휴대전화(100)의 렌즈 유닛(10A)의 내측 프레임(32)의 진동을 상쇄되도록, 카메라 모듈(20)을 요동시킬 수 있다. 그 결과, 손떨림을 보정할 수 있다. By this structure, the
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 손떨림 보정장치에서는, 카메라 모듈(20)이 규격화된 카메라 모듈이면 어떤 것이어도, 그 손떨림을 보정하는 것이 가능하다. As described above, in the camera shake correction apparatus according to the present invention, the camera shake can be corrected as long as the
이상, 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시형태에 의해 설명해 왔지만, 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위 내에서, 여러 변형이 당업자에 의해 가능한 것은 명확하다. 예를 들면, 상기한 실시예에서는, 보이스 코일 모터는 외측 프레임에 설치한 4극 착자 마그넷과, 내측 프레임에 설치한 코일 기판으로 구성되어 있지만, 이러한 구조의 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 보이스 코일 모터는 내측 프레임에 설치한 4극 착자 마그넷과, 외측 프레임에 설치한 코일 기판으로 구성되어도 된다. 또, 상기 제 1 실시형태에서는, 위치검출 수단(위치 센서)으로서 홀 소자를 사용하고 있지만, 다른 위치검출 수단(위치 센서)을 사용해도 된다. 또한, 상기 제 2 실시형태에서는, 손떨림 센서로서 자이로 센서 등의 각속도 센서를 사용하고 있지만, 다른 손떨림 센서를 사용해도 된다. 또한, 카메라 유닛의 외측에 도전성 실드 케이스를 붙임으로써 EMC 대책을 행해도 된다. As mentioned above, although this invention was demonstrated by the preferable embodiment, it is clear that various changes are possible for those skilled in the art within the range which does not deviate from the mind of this invention. For example, in the above embodiment, the voice coil motor is composed of a four-pole magnetized magnet provided on the outer frame and a coil substrate provided on the inner frame, but is not limited to the one having such a structure. For example, the voice coil motor may be constituted by a four-pole magnetized magnet provided on the inner frame and a coil substrate provided on the outer frame. In addition, in said 1st Embodiment, although the hall element is used as a position detection means (position sensor), you may use another position detection means (position sensor). In addition, in the said 2nd Embodiment, although the angular velocity sensor, such as a gyro sensor, is used as a shake sensor, you may use another shake sensor. In addition, EMC measures may be taken by attaching a conductive shield case to the outside of the camera unit.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 손떨림 보정장치를 포함하는 카메라 유닛을 도시하는 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view showing a camera unit including a camera shake correction device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 카메라 유닛의 평면도이다. FIG. 2 is a plan view of the camera unit shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시한 카메라 유닛의 정면 단면도이다. 3 is a front sectional view of the camera unit shown in FIG. 1.
도 4는 도 1에 도시한 손떨림 보정장치에 사용되는 보이스 코일 모터(VCM)를 도시하는 분해 사시도이다. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the voice coil motor VCM used in the image stabilizer shown in FIG. 1.
도 5는 도 4에 도시한 보이스 코일 모터(VCM)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 5 is a view for explaining the operation of the voice coil motor VCM shown in FIG. 4.
도 6은 도 1 내지 도 3에 도시한 카메라 유닛을 탑재한 카메라 부착 휴대전화의 구성을 도시하는 블럭도이다. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a mobile phone with a camera equipped with the camera unit shown in FIGS.
도 7은 도 1 내지 도 3에 도시한 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)를 제어하는 손떨림 보정 액추에이터의 구성을 도시하는 블럭도이다. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the image stabilizer actuator for controlling the image stabilizer (image stabilizer) shown in FIGS.
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 손떨림 보정장치를 포함하는 카메라 유닛을, 4극 착자 마그넷과 외측 프레임을 떼어낸 상태에서 도시하는 사시도이다. It is a perspective view which shows the camera unit containing the image stabilizer which concerns on 2nd Embodiment of this invention in the state which removed the 4-pole magnetizing magnet and an outer frame.
도 9는 도 8에 도시한 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구)를 제어하는 손떨림 보정 액추에이터의 구성을 도시하는 블럭도이다. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a camera shake correction actuator for controlling the camera shake correction apparatus (shake correction mechanism) shown in FIG.
(부호의 설명)(Explanation of the sign)
10, 10A 카메라 유닛 20 카메라 모듈10,
28 촬상 소자 30, 30A 손떨림 보정장치(손떨림 보정기구) 28
32 내측 프레임 32a 피칭 지지축 32
34 중간 프레임 34a 피칭 받이부(받이 구멍) 34
34b 요잉 지지축 36 외측 프레임34b
36a 요잉 받이부(받이 구멍) 40 보이스 코일 모터(VCM) 36a Yawing Receptacle (Receiving Hole) 40 Voice Coil Motor (VCM)
42 4극 착자 마그넷 44 코일 기판42 4-pole
44-1∼44-4 코일 44P 제 1 방향 액추에이터44-1 to 44-4
44Y 제 2 방향 액추에이터 46 중립 유지판(요크) 44Y 2nd direction actuator 46 neutral retaining plate (yoke)
50 위치검출 수단(위치 센서) 51, 52홀 소자 50 position detecting means (position sensor) 51, 52 holes
61 제 1 자이로 센서(피칭 방향 자이로) 61 1st Gyro Sensor (Pitching Direction Gyro)
62 제 2 자이로 센서(요잉 방향 자이로) 62 2nd Gyro Sensor (Yaw Direction Gyro)
L1, L2, L3 렌즈 100 카메라 부착 휴대전화 L1, L2,
112, 112A 진동 보정 제어부 200, 200A 손떨림 보정 액추에이터112, 112A
202 피칭 방향 자이로 204 요잉 방향 자이로202
212 진동 검출 회로 214 시퀀스 컨트롤 회로212
216 진동량 검출 회로 218 계수 변환 회로 216 Vibration
220, 220A 제어 회로 222 구동회로 220,
O 광축 C 외측 프레임의 중심축 O Optical axis C Center of outer frame
P 제 1 축(피칭축, 피칭 방향) Y 제 2 축(요잉축, 요잉 방향)P 1st axis (pitching axis, pitching direction) Y 2nd axis (yawing axis, yawing direction)
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