KR101344829B1 - 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치 - Google Patents

손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디지털 촬영장치를 이용하여 촬영할 때 손떨림을 획기적으로 줄이는 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치에 관한 것이다.
본 발명은, 보정렌즈와, 상기 보정렌즈를 지지하는 보정렌즈 지지판을 포함하는 보정렌즈 모듈; 상기 보정렌즈 지지판을, 상기 보정렌즈를 통과하는 광축에 수직한 제1축과, 상기 광축 및 상기 제1 축에 수직한 제2 축을 따라 이동가능하게 지지하는 베이스; 상기 보정렌즈 지지판이 상기 제1 축을 따라 이동가능하도록 상기 보정렌즈 지지판을 움직이는 제1 구동부; 상기 보정렌즈 지지판이 상기 제2 축을 따라 이동가능하도록 상기 보정렌즈 지지판을 움직이는 제2 구동부; 및 상기 보정렌즈 모듈이 상기 베이스와 밀착하도록, 상기 보정렌즈 모듈을 상기 베이스 쪽으로 가압하는 가압 부재를 포함하는 손떨림 보정장치를 제공한다.

Description

손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치{Image stabilizer and digital photographing apparatus comprising the same}
본 발명은 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디지털 촬영장치를 이용하여 촬영할 때 손떨림을 획기적으로 줄이는 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 촬영장치는 피사체에 관한 스틸 이미지의 디지털 파일 또는 동영상의 디지털 파일을 생성 및/또는 저장할 수 있는 장치로서, 디지털 스틸 카메라(digital still camera; DSC), 디지털 비디오 카메라(digital video camera; DVC) 또는 휴대 전화에 장착되는 디지털 카메라 등을 포함한다.
최근 이러한 디지털 스틸 카메라 및/또는 디지털 비디오 카메라 등의 디지털 촬영장치가 많이 보급되면서 점점 고품질의 스틸 이미지 및/또는 동영상을 획득하고자 하는 소비자들의 욕구가 증대되고 있으며, 특히 사용자의 손떨림으로 인한 이미지의 선명도 저하를 방지하기 위해 손떨림 보정장치를 구비한 디지털 촬영장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 종래의 손떨림 보정장치는 손떨림 보정렌즈를 움직이거나 촬상소자를 움직여 손떨림 방지기능을 수행하는 방식을 취하고 있었다.
이 중, 손떨림 보정렌즈를 움직임으로써 손떨림 방지기능을 수행하는 종래의 손떨림 보정장치는 보정렌즈 모듈이 베이스 상에 배치되어, 보정렌즈 모듈이 베이스에 대해 상대적으로 이동함으로써, 손떨림 방지기능이 수행되었다.
이와 같은 손떨림 보정렌즈 방식에서는 보정렌즈 모듈이 베이스에 밀착되어야 할 필요가 있는 바, 이를 위해 종래에는 코일 스프링(coil spring) 등이 사용되었다. 그러나 이 경우 코일 스프링(coil spring)은 그 부피가 크기 때문에, 디지털 촬영장치의 소형화, 박형화를 저해하는 원인이 되었으며, 코일 스프링(coil spring)과 관련된 다수의 부품들이 구비되어야 하기 때문에, 그 구성이 복잡하고 제조 비용이 높으며 고장의 위험이 증가하는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 디지털 촬영장치를 이용하여 촬영할 때 손떨림을 획기적으로 줄이는 동시에 구성이 간단하고 소형화가 가능한 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 보정렌즈와, 상기 보정렌즈를 지지하는 보정렌즈 지지판을 포함하는 보정렌즈 모듈; 상기 보정렌즈 지지판을, 상기 보정렌즈를 통과하는 광축에 수직한 제1축과, 상기 광축 및 상기 제1 축에 수직한 제2 축을 따라 이동가능하게 지지하는 베이스; 상기 보정렌즈 지지판이 상기 제1 축을 따라 이동가능하도록 상기 보정렌즈 지지판을 움직이는 제1 구동부; 상기 보정렌즈 지지판이 상기 제2 축을 따라 이동가능하도록 상기 보정렌즈 지지판을 움직이는 제2 구동부; 및 상기 보정렌즈 모듈이 상기 베이스와 밀착하도록, 상기 보정렌즈 모듈을 상기 베이스 쪽으로 가압하는 가압 부재를 포함하는 손떨림 보정장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 가압 부재는 소정의 탄성력을 제공하는 판 스프링일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가압 부재는 상기 보정렌즈를 통과하는 광축에 실질적으로 평행한 방향으로, 상기 보정렌즈 모듈을 상기 베이스 쪽으로 가압할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정렌즈 모듈은 상기 보정렌즈 지지판에 배치된 자석을 더 포함하며, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부 각각은 상기 베이스에 배치된 코일일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 구동부는 상기 보정렌즈의 일 측에 배치되고, 상기 제2구동부는 상기 보정렌즈의 타 측에 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정렌즈 모듈과 상기 베이스 사이에는 볼 베어링 또는 롤러 베어링이 개재될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가압 부재는 와이어 스프링(wire spring) 또는 토션 스프링(torsion spring) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 측면에 관한 본 발명은, 상기 어느 하나의 손떨림 보정장치를 구비한 디지털 이미지 처리장치를 제공한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치에 따르면, 디지털 촬영장치를 이용하여 촬영할 때 손떨림을 획기적으로 줄이는 동시에 구성이 간단하고 소형화가 가능한 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치를 구현할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손떨림 보정장치를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 손떨림 보정장치를 개략적으로 도시하는 결합 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 손떨림 보정장치(100)는 보정렌즈 모듈(110), 베이스(120), 촬상소자(125), 제1 구동부(131), 제2 구동부(132), 볼 베어링(141)(142)(143) 및 판 스프링(150)을 구비한다.
보정렌즈 모듈(110)은 보정렌즈(111)와 이 보정렌즈(111)를 지지하는 보정렌즈 지지판(113)을 포함한다. 이와 같은 보정렌즈 모듈(110)은 그 기하학적 중심점에 대해 상하가 대칭을 이루고 좌우가 대칭을 이루는 등의 방식으로, 보정렌즈 모듈(110)의 기하학적 중심점에 무게 중심이 위치하도록 한다.
보정렌즈 지지판(113)의 중심부는 대략 원판 형상으로 형성되어 있으며, 상기 원판 형상의 중심부로부터 양측으로 두 개의 제1 돌출부(113a)가 돌출형성되어 있다. 제1 돌출부(113a)는 후술할 베이스(120)의 제1 구동부(131) 및 제2 구동부(132)와 대응되는 위치에 형성되어 있으며, 제1 돌출부(113a)의 하단에는 후술할 자석들(115, 116)이 배치될 수 있다. 한편, 상기 원판 형상의 중심부로부터 측 방향으로는 세 개의 제2 돌출부(113b)가 돌출형성되어 있다. 제2 돌출부(113b)는 후술할 베이스(120)의 볼 베어링(ball bearing)(141)(142)(143)과 대응되는 위치에 형성되어 있다. 한편, 상기 원판 형상의 중심부의 상면에는 네 개의 제3 돌출부(113c)가 돌출형성되어 있다. 제3 돌출부(111c)는 후술할 판 스프링(150)의 제2 홀(150b)에 끼워지도록 형성되어 있다.
베이스(120)는 보정렌즈 지지판(113)을, 보정렌즈(111)를 통과하는 광축(z 축)에 수직한 제1 축(x축)과, 광축 및 제1 축에 수직한 제2 축(y축)을 따라 이동가능하게 지지한다. 결과적으로 베이스(120)는 보정렌즈 지지판(113)을 포함하는 보정렌즈 모듈(110)을 이동가능하게 지지한다. 따라서 손떨림 등의 흔들림 등이 발생하여 촬상소자(125)에서 획득하는 데이터로부터의 이미지가 선명하지 않게 될 수 있는 상황이 발생하면, 보정렌즈 모듈(110)이 움직임으로써 베이스(120)의 하측면에 결합되는 촬상소자(125)에서 획득하는 데이터로부터의 이미지가 선명하게 될 수 있도록 하여 손떨림을 보정한다. 다시 말하면, 손떨림 보정장치(100)가 디지털 촬영장치에 장착될 때 베이스(120)가 디지털 촬영장치 본체에 부착되는데, 손떨림 등에 의해 디지털 촬영장치의 본체가 흔들리게 되어 손떨림 보정장치(100)의 베이스(120)가 디지털 촬영장치의 본체에 따라 같이 움직이더라도, 보정렌즈 지지판(113)이 보정렌즈(111)와 함께 베이스(120)에 대해 상대적으로 움직여, 결과적으로 보정렌즈(111)를 포함한 다른 렌즈부를 통과한 광이 디지털 촬영장치의 흔들림에도 불구하고 촬상소자(125)의 일정한 부분에 입사하도록 함으로써 흔들림이 없는 선명한 스틸 이미지 또는 동영상 이미지를 얻을 수 있도록 한다.
이와 같이 보정렌즈 모듈(110), 즉 보정렌즈 지지판(113)이 베이스(120)에 대해 이동할 수 있도록 하는 것은 제1 구동부(131) 및 제2 구동부(132)에 의해 이루어진다. 즉, 제1 구동부(131)는 보정렌즈 지지판(113)이 제1 축(x축)을 따라 이동가능하도록 보정렌즈 지지판(133)을 움직인다. 그리고 제2 구동부(132)는 보정렌즈 지지판(113)이 제2 축(y축)을 따라 이동가능하도록 보정렌즈 지지판(113)을 움직인다.
한편, 제1 구동부(131) 및 제2 구동부(132)는 다양한 방식으로 구현될 수 있는데, 예컨대 제1 구동부(131) 및 제2 구동부(132) 각각은 베이스(120)에 배치된 코일(coil)일 수 있다. 이 경우 보정렌즈 모듈(110)은 도 1에 도시된 것과 같이 보정렌즈 지지판(113)에 배치된 자석들(115, 116)을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에서 코일인 제1 구동부(131) 및 제2 구동부(132)에 공급되는 전류의 크기를 제어하여 전류가 흐르는 코일인 제1 구동부(131) 및 제2 구동부(132)와 자석들(115, 116) 사이에 원하는 크기의 인력 및/또는 척력이 발생하도록 함으로써, 제1 구동부(131) 및 제2 구동부(132)에 의해 보정렌즈 모듈(110)이 움직이도록 할 수 있는 것이다.
볼 베어링(ball bearing)(141)(142)(143)은 각각 베이스(120) 상에 배치되며, 베이스(120)와 보정렌즈 모듈(110) 사이에 개재되어서, 보정렌즈 모듈(110)이 베이스(120)에 대하여 이동 시 구름 운동을 함으로써 보정렌즈 모듈(110)과 베이스(120) 사이에 발생하는 마찰력이 최소화되도록 한다. 여기서, 도 1에는 볼 베어링(141)(142)(143)이 세 개 구비되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 보정렌즈 모듈(110)과 베이스(120) 각각의 크기, 보정렌즈 모듈(110)과 베이스(120) 사이에 작용하는 마찰력 등의 요소에 따라 볼 베어링의 개수 및 크기는 다양하게 변경 가능하다 할 것이다. 또한, 보정렌즈 모듈(110)과 베이스(120) 사이에 발생하는 마찰력이 최소화하기 위하여, 도 1과 같은 볼 베어링 뿐만 아니라 롤러 베어링(roller bearing)과 같은 다른 베어링들도 적용 가능하다 할 것이다.
한편, 보정렌즈 모듈(110)을 베이스(120)에 밀착시켜야 할 필요가 있는 바, 이를 위해 종래에는 코일 스프링 등을 이용하였다. 그러나 이 경우 코일 스프링(coil spring)은 그 부피가 크기 때문에, 디지털 촬영장치의 소형화, 박형화를 저해하는 원인이 되었으며, 코일 스프링(coil spring)과 관련된 다수의 부품들이 구비되어야 하기 때문에, 그 구성이 복잡하고 제조 비용이 높으며 고장의 위험이 증가하는 문제점이 존재하였다. 따라서 본 실시예에 따른 디지털 촬영장치는 이러한 문제점이 발생하지 않도록 하기 위하여, 보정렌즈 모듈(110)을 베이스(120) 쪽으로 가압하는 가압 부재로써 판 스프링(150)을 구비하는 것을 일 특징으로 한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 손떨림 기능이 안정적으로 수행되기 위하여는, 보정렌즈 모듈(110)은 베이스(120)에 대하여 제1 축(x축) 및 제2 축(y축)을 따라서만 운동하여야 하며, 제3 축(z축)에 대하여는 고정되어 있어야 한다. 이를 위해서는 보정렌즈 모듈(110)을 베이스(120) 측으로 가압하여 보정렌즈 모듈(110)을 베이스(120)에 밀착시켜야 한다. 이를 위하여, 보정렌즈 모듈(110) 및 베이스(120)의 상측에 판 스프링(150)이 결합 되어서, 보정렌즈 모듈(110)이 베이스(120) 쪽으로 가압 되는 방향으로 지속적으로 탄성력을 제공하는 것이다.
여기서 판 스프링(150)은 스프링 강으로 만든 판 모양의 스프링을 의미하며, 대략 베이스(120)의 외형과 동일한 크기의 사각 판 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 판 스프링(150)의 네 모서리부에는 각각 제1 홀(150a)이 형성되어서, 베이스(120)의 네 모서리부에 형성되어 있는 돌기(120a)에 끼워진다. 또한, 판 스프링(150)의 중심부에는 제2 홀(150b)이 다수 개 형성되어서, 보정렌즈 모듈(110)에 형성되어 있는 제3 돌출부(113c)에 각각 끼워진다. 이 상태에서 열융합 또는 본딩 방법에 의하여 판 스프링(150)이 베이스(120) 및 보정렌즈 모듈(110)과 결합하는 것이다. 이와 같이, 간단한 구성을 가진 판 스프링(150)을 가압 부재로 사용함으로써, 손떨림 보정장치(100)의 기구적 구성이 간단해지고 제조가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도면에는 보정렌즈 모듈(110)을 베이스(120) 측으로 가압하는 가압 부재로써 판 스프링이 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 판 스프링과 유사한 구성 및 기능을 가지는 와이어 스프링(wire spring) 또는 토션 스프링(torsion spring) 등도 가압 부재로 사용 가능하다고 할 것이다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 손떨림 보정장치는 간단한 구성을 가진 판 스프링(150) 등을 가압 부재로 사용함으로써, 촬영할 때의 손떨림을 획기적으로 줄이는 동시에 구성이 간단하고 소형화 및 박형화가 가능한 손떨림 보정장치 및 이를 구비한 디지털 촬영장치를 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디지털 카메라를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 촬영장치로서의 디지털 카메라(200)에는 셀프-타이머 램프(211), 플래시(212), 셔터 릴리즈 버튼(213), 뷰 파인더(217), 플래시-광량 센서(219), 전원 스위치(231), 렌즈부(220) 및 원격 수신부(241)가 있다.
셀프-타이머 램프(211)는 셀프-타이머 모드인 경우에 셔터 릴리즈 버튼(213)이 눌려진 시점으로부터 영상을 포착하기 시작하는 시점까지의 설정 시간 동안 동작한다. 플래시-광량 센서(219)는 플래시(212)가 동작하는 경우에 그 광량을 감지하여 마이크로제어기(미도시)를 통하여 디지털 카메라 프로세서(미도시)에 입력시킨다. 원격 수신부(241)는 원격 제어기(미도시)로부터의 명령 신호, 예컨대 촬영 명령 신호를 수신하여 마이크로제어기를 통하여 디지털 카메라 프로세서에 입력한다.
이러한 디지털 카메라에는 전술한 실시예들 및/또는 그 변형예들에 따른 손떨림 보정장치가 구비될 수 있다. 이를 통해 사용자의 손떨림을 비롯한 디지털 카메라의 흔들림으로 인한 이미지의 선명도 저하를 방지할 수 있으며, 특히 종래의 손떨림 방지장치에 비하여 구조가 간단해지고 따라서 소형화, 박형화가 이루어진 디지털 촬영장치를 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손떨림 보정장치를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 손떨림 보정장치를 개략적으로 도시하는 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디지털 카메라를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 손떨림 보정장치 110: 보정렌즈 모듈
111: 보정렌즈 113: 보정렌즈 지지판
120: 베이스 131: 제1구동부
132: 제2구동부 141, 142, 143: 볼 베어링
150: 판 스프링

Claims (8)

  1. 베이스와,
    상기 베이스의 하면에 결합되는 이미지 센서와,
    보정렌즈와 상기 보정렌즈를 지지하는 보정렌즈 지지판을 포함하며, 상기 이미지 센서에 대해서 상대 이동할 수 있도록, 상기 베이스 상에서 상기 보정렌즈를 통과하는 광축에 수직한 제1축과 상기 광축 및 상기 제1축에 수직한 제2축 방향으로 이동 가능하게 배치되는 보정렌즈 모듈;
    상기 보정렌즈 지지판이 상기 제1축을 따라 이동 가능하도록 상기 보정렌즈 지지판을 움직이는 제1 구동부;
    상기 보정렌즈 지지판이 상기 제2축을 따라 이동 가능하도록 상기 보정렌즈 지지판을 움직이는 제2 구동부; 및
    상기 보정렌즈 모듈의 상측에 위치되도록 상기 베이스에 결합되고, 상기 광축에 수직한 평면 상으로 배치되어 상기 보정렌즈 모듈을 상기 베이스 방향으로 탄성 가압하는 판 스프링을 구비하는 디지털 이미지 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정렌즈 모듈은 상기 보정렌즈 지지판에 배치된 자석을 더 포함하며, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부 각각은 상기 베이스에 배치된 코일인 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구동부는 상기 보정렌즈의 일 측에 배치되고, 상기 제2 구동부는 상기 보정렌즈의 타 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리 장치.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 보정렌즈 모듈과 상기 베이스 사이에는 볼 베어링 또는 롤러 베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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